(57)【要約】【課題】  スキャナ、ファクシミリ、ディジタル式複写機などに用いられる画像読み取り装置において、原稿台の汚れや摩耗粉の受光素子への付着を防止する。【解決手段】  キャリッジ２４の原稿台２１の下面に対向する面の主走査方向（Ｙ方向）の両側部近傍に、例えば３つの突起１１が形成された一対の円板状の当接部材１０を、原稿台２１の下面に垂直な軸を中心として回転自在に設け、突起１１を原稿台２１の下面に当接させる。キャリッジ駆動機構２５を駆動して、キャリッジ２４を副走査方向（Ｘ方向）に移動させる際、当接部材１０が回転し、原稿台２１の下面と突起１１の接触位置が変化するので、突起１１の摩耗により生じる摩耗粉の原稿台２１の下面への付着を分散させ、原稿台２１の汚れを低減させると共に、摩耗粉の受光素子への付着の可能性を低減させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性材料で形成された平板状の原稿台と、
前記原稿台の下面に対向するように設けられ、前記原稿台に向けて照明光を照射するための光源及び前記原稿台に載置された原稿からの反射光を受光するための受光素子アレイが設けられたキャリッジと、
前記キャリッジを前記原稿台の下面に沿って第１所定方向に往復移動させるキャリッジ駆動手段と、
前記キャリッジを前記原稿台の下面側に付勢する付勢手段と、
前記光源、前記受光素子アレイ及び前記キャリッジ駆動機構を制御するための制御手段を備えた画像読み取り装置において、
前記キャリッジの前記原稿台の下面に対向する面の前記第１所定方向に直交する第２所定方向の両側部近傍において、前記原稿台の下面に垂直な軸を中心として回転自在に設けられ、その前記原稿台の下面に対向する面に、前記原稿台の下面と当接されるための少なくとも３つの突起が形成された一対の円板状の当接部材をさらに備え、
前記キャリッジ駆動手段を駆動して、前記キャリッジを前記第１所定方向に移動させる際、前記当接部材が回転することにより、前記原稿台の下面と前記突起の接触位置を変化させ、前記突起の摩耗により生じる摩耗粉の前記原稿台下面への付着を分散させ、前記原稿台の汚れを低減させると共に、摩耗粉の発生が抑えられ、受光素子への付着の可能性を低減し、さらに少なくとも３つの突起で前記原稿台下面に当接させることにより、前記第１所定方向における前記キャリッジの傾きを抑え、読み取った画像の画質低下を防止したことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
透光性材料で形成された平板状の原稿台と、
前記原稿台の下面に対向するように設けられ、前記原稿台に向けて照明光を照射するための光源及び前記原稿台に載置された原稿からの反射光を受光するための受光素子アレイが設けられたキャリッジと、
前記キャリッジを前記原稿台の下面に沿って第１所定方向に往復移動させるキャリッジ駆動手段と、
前記キャリッジを前記原稿台の下面側に付勢する付勢手段と、
前記光源、前記受光素子アレイ及び前記キャリッジ駆動機構を制御するための制御手段を備えた画像読み取り装置において、
前記キャリッジの前記原稿台の下面に対向する面の前記第１所定方向に直交する第２所定方向の両側部近傍に、所定範囲内で変位可能な当接部材を設け、
前記キャリッジ駆動手段を駆動して、前記キャリッジを前記第１所定方向に移動させる際、前記当接部材が変位することにより、前記原稿台の下面と前記当接部材の接触位置を変化させることを特徴とする画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナルコンピュータの周辺装置としてのスキャナ、ファクシミリ、ディジタル式複写機、あるいはこれらの複合機に用いられる画像読み取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スキャナ、ファクシミリ、ディジタル式複写機などに用いられる画像読み取り装置において、受光素子アレイを備えたキャリッジをガラスなどの透光性材料で形成された原稿台の下面にほぼ密着させつつ平行に移動させ、原稿台上に載置された原稿を読み取ることが行われている。ところで、このような密着型の画像読み取り装置においては、原稿台上面から受光素子アレイの受光面までの光学的な距離を一定に維持する必要がある。そのため、例えば特許文献１では、キャリッジの上面（原稿台の下面に対向する面）の主走査方向（受光素子アレイの配列方向）の両側部近傍に略半円柱状の突起を形成し、この突起を原稿台の下面に当接させた状態で、キャリッジを副走査方向（受光素子の配列方向に直交する方向）に移動させている。一方、例えば特許文献２では、キャリッジの両側辺にローラを設け、ローラを原稿台の下面に当接させた状態で、キャリッジを移動させている。
【０００３】
特許文献１の構造では、突起が原稿台の下面の同じ部分を繰り返し摺動するため、原稿台の下面に突起の摩耗によって発生した粉が付着して筋が生じる。この筋は、原稿の読み取りに関して直接影響は及ぼさないものの、ユーザに対して原稿台が汚れた印象を与える。また、摩耗粉の付着によって原稿台と突起の滑りが悪くなり、さらに摩耗粉の発生が増加するという悪循環に陥る。さらに、摩耗粉の発生量が多くなると、摩耗粉が受光素子に付着する可能性が高くなり、画像の読み取りが正確に行えなくなる。さらに、略半円柱状の突起と原稿台の下面とが線接触しているため、突起の摩耗が進むと、突起と原稿台下面との接触面積が大きくなり、摩擦による負荷が大きくなる。その結果、キャリッジの動きが滑らかでなくなり、読み取った画像が副走査方向に局部的に伸び縮みする可能性が生じる。さらに、キャリッジが振動して、読み取った画像全体の画質が低下する可能性もある。
【０００４】
また、特許文献２の構造では、ローラ及び軸の外径、軸受けの嵌合隙間などを精度良く加工し、組み立てる必要があり、製造コストが高くなる。逆に、これら部品の加工精度及び組み立て精度が悪いと、キャリッジが原稿台に対して傾いたり、あるいはキャリッジの移動中に振動が発生し、読み取った画像の画質が低下する可能性がある。
【特許文献１】特開２００３−４６７２７号公報（図５〜７）
【特許文献２】特開平１１−９８３２２号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、原稿台の汚れや摩耗粉の受光素子への付着の可能性を低減すると共に、読み取った画像の画質低下を防止した低コストの画像読み取り装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、透光性材料で形成された平板状の原稿台と、前記原稿台の下面に対向するように設けられ、前記原稿台に向けて照明光を照射するための光源及び前記原稿台に載置された原稿からの反射光を受光するための受光素子アレイが設けられたキャリッジと、前記キャリッジを前記原稿台の下面に沿って第１所定方向に往復移動させるキャリッジ駆動手段と、前記キャリッジを前記原稿台の下面側に付勢する付勢手段と、前記光源、前記受光素子アレイ及び前記キャリッジ駆動機構を制御するための制御手段を備えた画像読み取り装置において、
前記キャリッジの前記原稿台の下面に対向する面の前記第１所定方向に直交する第２所定方向の両側部近傍において、前記原稿台の下面に垂直な軸を中心として回転自在に設けられ、その前記原稿台の下面に対向する面に、前記原稿台の下面と当接されるための少なくとも３つの突起が形成された一対の円板状の当接部材をさらに備え、
前記キャリッジ駆動手段を駆動して、前記キャリッジを前記第１所定方向に移動させる際、前記当接部材が回転することにより、前記原稿台の下面と前記突起の接触位置を変化させ、前記突起の摩耗により生じる摩耗粉の前記原稿台下面への付着を分散させ、前記原稿台の汚れを低減させると共に、摩耗粉の発生が抑えられ、受光素子への付着の可能性を低減し、さらに少なくとも３つの突起で前記原稿台下面に当接させることにより、前記第１所定方向における前記キャリッジの傾きを抑え、読み取った画像の画質低下を防止したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、透光性材料で形成された平板状の原稿台と、前記原稿台の下面に対向するように設けられ、前記原稿台に向けて照明光を照射するための光源及び前記原稿台に載置された原稿からの反射光を受光するための受光素子アレイが設けられたキャリッジと、前記キャリッジを前記原稿台の下面に沿って第１所定方向に往復移動させるキャリッジ駆動手段と、前記キャリッジを前記原稿台の下面側に付勢する付勢手段と、前記光源、前記受光素子アレイ及び前記キャリッジ駆動機構を制御するための制御手段を備えた画像読み取り装置において、
前記キャリッジの前記原稿台の下面に対向する面の前記第１所定方向に直交する第２所定方向の両側部近傍に、所定範囲内で変位可能な当接部材を設け、
前記キャリッジ駆動手段を駆動して、前記キャリッジを前記第１所定方向に移動させる際、前記当接部材が変位することにより、前記原稿台の下面と前記当接部材の接触位置を変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、当接部材を、少なくとも３つの突起が形成された円板状とし、キャリッジの上面の両側部近傍に回転自在に設けているので、キャリッジの上面と当接する円板状部の下面から突起の先端までの寸法さえ精度良く形成されていれば、その他の部分の寸法精度はラフであっても、原稿台上面から受光素子アレイの受光面までの光学的な距離に影響を与えることはない。むしろ、キャリッジに設けられた軸受けと当接部材に設けられた軸との嵌合公差がある程度大きい方が、原稿台の下面と突起の接触位置が変化しうる範囲が広くなり、好ましい場合もありうる。そのため、当接部材の製造が容易になり、製造コストを低減させることが可能である。さらに、キャリッジを第１所定方向に移動させる際、当接部材が回転するので、原稿台の下面と突起の接触位置が変化し、突起の摩耗により生じる摩耗粉の原稿台下面への付着を分散させることができ、原稿台の汚れを低減させることが可能となる。さらに、原稿台の下面への摩耗粉の付着が分散されるので、摩耗粉の付着によって原稿台と突起の滑りが悪くなる度合いが低くなり、摩耗粉の発生が抑えられ、受光素子への付着の可能性が低減される。さらに、当接部材と原稿台の下面とが少なくとも３つの突起により点接触しているので、突起の摩耗による突起と原稿台下面との接触面積の増加の度合いも低くなり、摩擦による負荷の増大の割合も小さい。その結果、長期間に亘って、キャリッジの動きを滑らかに維持することができる。さらに、少なくとも３つの突起で原稿台下面に当接させることにより、第１所定方向における前記キャリッジの傾きを抑えることができる。その結果、長期間に亘って、読み取った画像の画質低下を防止することが可能となる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、キャリッジの上面の両側部近傍に、当接部材を所定範囲内で変位可能に設け、キャリッジを第１所定方向に移動させる際、当接部材を変位させて、原稿台の下面と当接部材の接触位置を変化させているので、当接部材の摩耗により生じる摩耗粉の原稿台下面への付着を分散させることができ、原稿台の汚れを低減させることが可能となる。さらに、原稿台の下面への摩耗粉の付着が分散されるので、摩耗粉の付着によって原稿台と当接部材の滑りが悪くなる度合いが低くなり、摩耗粉の発生が抑えられ、受光素子への付着の可能性が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る画像読み取り装置について説明する。本実施形態に係る画像読み取り装置を用いた画像形成装置の一例として、スキャナ、プリンタ及び複写機の機能を備えた複合型の画像形成装置１の構成を図１に示す。
【００１１】
画像形成装置１は、原稿を読み取るための画像読み取り装置２と、画像読み取り装置２により読み取った画像データ又は外部から入力された画像データを用いて、記録紙上に画像を形成するプリンタ３と、ＬＡＮやＵＳＢなどを介してパーソナルコンピュータ５などに接続され、データの送受信を行うと共に、画像形成装置１の全体を制御する制御部４などで構成されている。
【００１２】
図１では、プリンタ３としてレーザプリンタを例示している。プリンタ３は、記録紙６の束を収納する給紙カセット３１と、給紙カセット３１から記録紙６を取り出し、転写位置及び定着位置を経てトレイ７に排出するための用紙搬送機構３２と、表面に感光体が塗布され、露光されることにより潜像を形成する感光体ドラム３３と、感光体ドラム３３の表面にレーザビームを照射するためのレーザ露光装置３４と、感光体ドラム３３の表面を均一に帯電させるための帯電器３５と、感光体ドラム３３の表面に形成された潜像にトナーを付着させて現像する現像器３６と、上記転写位置において、感光体ドラム３３に対向するように設けられ、感光体ドラム３３の表面に付着されたトナーを記録紙６に転写させるための転写ローラ３７と、感光体ドラム３３の表面に残留するトナーなどを除去するためのクリーナ３８と、記録紙６の上に転写されたトナーを記録紙に定着させるための定着ローラ３９などで構成されている。なお、プリンタ３はレーザプリンタに限定されるものではなく、インクジェットプリンタや熱転写プリンタなど、その他のプリンタであってもよい。
【００１３】
制御部４は、制御プログラムなどを記憶したＲＯＭ、制御プログラムに従って所定の処理を行うＣＰＵ、画像読み取り装置２で読み取った画像データなどを一時的に記憶するためのＲＡＭなどで構成されている。また、制御部４は、ＬＡＮやＵＳＢなどを介してパーソナルコンピュータ５などとデータの送受信を行うためのインタフェースなども備えている。
【００１４】
例えば、パーソナルコンピュータ５の周辺機器のスキャナとして使用する場合、制御部４は、画像読み取り装置２により読み取った画像データを、ＬＡＮやＵＳＢなどを介してパーソナルコンピュータ５に送信する。一方、パーソナルコンピュータ５の周辺機器のプリンタとして使用する場合、制御部４は、ＬＡＮやＵＳＢなどを介してパーソナルコンピュータ５から受信した画像データを用いてプリンタ３を制御し、記録紙６の上に画像を形成する。さらに、複写機として使用する場合は、制御部４は、画像読み取り装置２により読み取った画像データを用いてプリンタ３を制御し、記録紙６の上に画像を形成する。
【００１５】
次に、画像読み取り装置２の詳細な構成について説明する。図２は、画像読み取り装置２の具体的な構成を示す斜視図である。図３は、画像読み取り装置２の主走査方向の両側部近傍に設けられた当接部材１０の構成を示す拡大斜視図である。図４は、キャリッジ２４が当接部材１０を介して原稿台２１の下面２１ｂに当接している状態を示す断面図である。
【００１６】
画像読み取り装置２は、例えばガラスなどの透光性材料で形成された平板状の原稿台２１と、原稿台２１の下面２１ｂ（図４参照）に対向するように設けられ、原稿台２１に向けて照明光を照射するための光源２２及び原稿台２１に載置された原稿からの反射光を受光するための受光素子アレイ２３が設けられたキャリッジ２４と、キャリッジ２４を原稿台２１の下面２１ｂに沿って副走査方向（Ｘ方向：第１所定方向）に往復移動させるキャリッジ駆動機構２５と、キャリッジ２４を原稿台２１の下面２１ｂ側に付勢する付勢ばね２６（図４参照）などで構成されている。なお、光源２２、受光素子アレイ２３及びキャリッジ駆動機構２５は、上記制御部４により制御される。なお、受光素子アレイ２３の配列方向を主走査方向（Ｙ方向：第２所定方向）と称する。
【００１７】
キャリッジ駆動機構２５は、キャリッジ２４の副走査方向の動きをガイドするためのガイドレール４１と、ガイドレール４１の沿って設けられ、キャリッジ２４に駆動力を伝達するタイミングベルト４２、駆動プーリ４３及び従動プーリ４４と、駆動プーリ４３を駆動するためのモータ４５などで構成されている。
【００１８】
キャリッジ２４の上面２４ａ、すなわち原稿台２１の下面２１ｂに対向する面の主走査方向の両側部近傍には、例えば３つの突起１１が形成された一対の円板状の当接部材１０が、原稿台２１の下面２１ｂに垂直な軸１３を中心として回転自在に設けられている。キャリッジ２４には、軸１３が嵌合される軸受け孔２４ｂが設けられている。当接部材１０は、原稿の読み取りに関して直接影響を及ぼさない位置に設けられていることは言うまでもない。
【００１９】
図４に示すように、キャリッジ２４の下面２４ｃは付勢ばね２６による上向きの付勢力を受けるので、当接部材１０の突起１１が原稿台２１の下面２１ｂと当接し、当接部材１０の円板状部１２の下面がキャリッジ２４の上面と当接する。そのため、原稿台２１の下面２１ｂとキャリッジ２４の上面２４ａの距離は、当接部材１０の円板状部１２の厚さ及び突起１１の高さによって一定に維持される。さらに、原稿台２１の厚さ、キャリッジ２４の上面２４ａと受光素子アレイ２３の受光面までの距離がそれぞれほぼ一定であるので、原稿台２１の上面２１ａから受光素子アレイ２３の受光面までの光学的な距離が一定に維持される。なお、ここでいう一定とは、量産される画像読み取り装置２にそれぞれ個体差はあるけれども、１つの画像読み取り装置２において、キャリッジ２４を副走査方向に移動させて画像を読み取っている間、原稿台２１の上面２１ａから受光素子アレイ２３の受光面までの光学的な距離が変化せず、一定であることを意味する。
【００２０】
当接部材１０は、例えばポリアセタール樹脂などの耐摩耗性に優れた材料で形成されている。本実施形態のように、当接部材１０を、少なくとも３つの突起１１が形成された円板状とし、キャリッジ２４の上面２４ａの両側部近傍に回転自在に設けているので、キャリッジ２４の上面２４ａと当接する円板状部１２の下面から突起１１の先端までの寸法さえ精度良く形成されていれば、その他の部分の寸法精度はラフであっても、原稿台２１の上面２１ａから受光素子アレイ２３の受光面までの光学的な距離に影響を与えることはない。むしろ、キャリッジ２４に設けられた軸受け孔２４ｂと当接部材１０に設けられた軸１３との嵌合公差がある程度大きい方が、原稿台２１の下面２１ｂと突起１１の接触位置が変化しうる範囲が広くなり、好ましい場合もありうる。その結果、当接部材１０の製造が容易になり、製造コストを低減させることが可能である。
【００２１】
キャリッジ駆動機構２５を駆動して、キャリッジ２４を副走査方向に移動させると、原稿台２１の下面２１ｂと突起１１との間の摩擦などにより、当接部材１０が軸１３の周りに回転する。そのため、原稿台２１の下面２１ｂと突起１１の接触位置が変化し、突起１１の摩耗により生じる摩耗粉の原稿台２１の下面２１ｂへの付着を分散させることができ、原稿台２１の汚れを低減させることが可能となる。すなわち、従来例のように、突起１１が原稿台２１の下面２１ｂと常時同じ位置で当接しないので、原稿台２１に筋などが生じる可能性を大幅に低減させることができる。さらに、原稿台２１の下面２１ｂへの摩耗粉の付着が分散されるので、摩耗粉の付着によって原稿台２１の下面２１ｂと突起１１の滑りが悪くなる度合いが低くなり、摩耗粉の発生が抑えられる。その結果、受光素子アレイの受光面に摩耗粉が付着する可能性が低減される。
【００２２】
さらに、当接部材１０と原稿台２１の下面２１ｂとが少なくとも３つの突起１１により点接触しているので、略半円柱状の突起の稜線と変更台の下面が線接触している従来例と比較して、突起１１の摩耗による突起１１と原稿台２１の下面２１ｂとの接触面積の増加の度合いも低くなり、摩擦による負荷の増大の割合も小さくなる。その結果、長期間に亘って、キャリッジ２４の動きを滑らかに維持することができる。さらに、少なくとも３つの突起１１で原稿台２１の下面２１ｂに当接させているので、副走査方向におけるキャリッジ２４の傾きを抑えることができる。その結果、長期間に亘って、画像読み取り装置２により読み取った画像の画質低下を防止することが可能となる。
【００２３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、様々な変形が可能である。少なくとも、キャリッジ２４の上面（原稿台２１の下面２１ｂに対向する面）２４ａの主走査方向の両側部近傍に、所定範囲内で変位可能な当接部材１０を設け、キャリッジ駆動機構２５を駆動して、キャリッジ２４を副走査方向に移動させる際、当接部材１０が変位することにより、原稿台２１の下面２１ｂと当接部材１０の接触位置が変化するような構造であればよい。例えば、当接部材１０が所定角度範囲内で首を振るような構造であってもよいし、所定の溝内をランダムに摺動するような構造であってもよい。
【００２４】
さらに、上記実施形態では、当接部材１０を円板状とし、円板状部１２に３つの突起１１を形成したが、これに限定されるものではなく、その他の形状であってもよい。さらに、突起１１の数及び位置も、本発明の目的を達成しうる範囲で自由に設定することができることはいうまでもない。
【００２５】
また、上記実施形態の説明では、画像読み取り装置２を用いた画像形成装置１の一例として複合型の画像形成装置を示したが、これに限定されるものではなく、本発明に係る画像読み取り装置２は、パーソナルコンピュータの周辺機器としてのスキャナ、ファクシミリ、ディジタル式複写機などに用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像読み取り装置が用いられた画像形成装置の一構成例を示すブロック図。
【図２】上記画像読み取り装置の具体的な構成を示す斜視図。
【図３】上記画像読み取り装置の主走査方向の両側部近傍に設けられた当接部材の構成を示す拡大斜視図。
【図４】上記画像読み取り装置のキャリッジが当接部材を介して原稿台の下面に当接している状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１  画像形成装置
２  画像読み取り装置
３  プリンタ
４  制御部（制御手段）
１０  当接部材
１１  突起
１２  円板状部
１３  軸
２１  原稿台
２１ａ  原稿台の上面
２１ｂ  原稿台の下面
２２  光源
２３  受光素子アレイ
２４  キャリッジ
２４ａ  キャリッジの上面（原稿台の下面に対向する面）
２４ｂ  軸受けの孔
２５  キャリッジ駆動機構（キャリッジ駆動手段）
２６  付勢ばね（付勢手段）
【図１】
2006038930.tif 000003
【図２】
2006038930.tif 000004
【図３】
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【図４】
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