(57)【要約】      （修正有）【課題】読み取りユニットの重量によるゆがみや変形を防止する構造体を有する画像形成装置を提供する。【解決手段】読み取りユニットとこの読み取りユニットを支持する構造体を有する画像形成装置において、前記構造体は、前記読み取りユニットの２つの対向し合う端縁を支持するために略水平方向へ配置された１対の支持部材１１と、一方の支持部材の長手方向両端部をそれぞれ固定的に支持する構造部材と、他方の支持部材の長手方向後端部を上下方向に回動可能に軸支する軸支部を有した他の１つの構造部材と、この軸支部を中心として前記読み取りユニットの重量を支える対向荷重を供給する対向荷重供給装置１４を有しているとともに、この対向荷重供給装置１４に荷重の変化量を検知する荷重変化量検知部２２を有する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
読み取りユニットと、この読み取りユニットを支持する構造体と、を有する画像形成装置において、前記構造体は、前記読み取りユニットの２つの対向し合う端縁を支持するために略水平方向へ配置された１対の支持部材と、一方の支持部材の長手方向両端部をそれぞれ固定的に支持する構造部材と、他方の支持部材の長手方向後端部を上下方向に回動可能に軸支する軸支部を有した他の１つの構造部材と、この軸支部を中心として前記読み取りユニットの重量を支える対向荷重を供給する対向荷重供給装置を有しているとともに、この対向荷重供給装置に荷重の変化量を検知する荷重変化量検知部を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記読み取りユニット重量、前記対向荷重供給装置の荷重変化量、及び沈み補正量の相関データを記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記荷重変化量検知部による荷重変化量検知結果からスプリング荷重を所望の荷重に制御するスプリング荷重制御部と、該所望のスプリング荷重に微調整可能な補正スプリングを有することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記荷重変化量検知部による荷重変化量検知結果から前記対向荷重供給装置の回転軸の回転量をパルス数として変換および検知するパルス変換・検知部と、所望の回転量に応じたパルスを制御する回転駆動制御部とを有することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、読み取りユニットを有し、この読み取りユニットを略水平に支持する構造体を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
読み取りユニットを備えた従来の画像形成装置において、この読み取りユニットのゆがみや変形を生じさせずに、読み取りユニットの平面度を簡単に確保するために、読み取りユニットとこの読み取りユニットを構造体により支持する構成が知られている（例えば、特許文献１ないし３参照）。
特許文献１では、読み取りユニットのゆがみや変形を生じさせず読み取りユニットの平面度を簡単に確保できることが、特許文献２では、平面度のずれ量を小さくし、調整時間の短縮を図り得ることが、特許文献３では、支持部材の組立精度やねじ止め時の応力によるゆがみや変形を防止できることが、各々開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２２９２９２公報
【特許文献２】特開平１０−１９０９７６号公報
【特許文献３】特開平９−３０４９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１では、平面度を確保するための調整作業が必要となり、また、特許文献２では、調整作業を必要とし、さらに、特許文献３では、読み取りユニットの持つ重量に対するゆがみや変形は防止できないという問題もある。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、読み取りユニット重量を支える対向荷重供給装置を備えて、読み取りユニットの重量に対向する荷重を発生して読み取りユニットの重量を相殺・吸収し、すなわち、読み取りユニットの重量とのバランスを取って読み取りユニット重量によるゆがみや変形を防止する構造体を有する画像形成装置を提供することにある。
また、読み取りユニットの重量に対して支持部材の沈み量を補正量として、対向荷重供給装置により支持部材位置を設定し、さらに読み取りユニットの重量を対向荷重供給装置の荷重変化量として検知することによって、荷重変化量分だけ補正することで、平面度調整作業を無くすとともに、沈み補正量の精度アップを図る構造体を有する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、読み取りユニットとこの読み取りユニットを支持する構造体を有する画像形成装置において、前記構造体は、前記読み取りユニットの２つの対向し合う端縁を支持するために略水平方向へ配置された１対の支持部材と、一方の支持部材の長手方向両端部をそれぞれ固定的に支持する構造部材と、他方の支持部材の長手方向後端部を上下方向に回動可能に軸支する軸支部を有した他の１つの構造部材と、この軸支部を中心として前記読み取りユニットの重量を支える対向荷重を供給する対向荷重供給装置を有しているとともに、この対向荷重供給装置に荷重の変化量を検知する荷重変化量検知部を有する画像形成装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記読み取りユニット重量および前記対向荷重供給装置の荷重変化量と沈み補正量の相関データを記憶する記憶部を有する請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記荷重変化量検知部の荷重変化量検知結果からスプリング荷重を所望の荷重に制御するスプリング荷重制御部とこの制御通りのスプリング荷重に変更可能な補正スプリングを有する請求項１または２記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記荷重変化量検知部の荷重変化量検知結果から前記対向荷重供給装置の回転軸の回転量をパルス数として変換および検知するパルス変換・検知部と、所望の回転量に応じたパルスを制御する回転駆動制御部とを有する請求項１または２記載の画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、読み取りユニット重量のバラツキに応じた支持部材の位置を予め設定することができ、また、読み取りユニットの重量を荷重変化量として検知することができるため、読み取りユニットの重量によるゆがみや変形を防止するとともに、平面度確保の調整作業を無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の画像形成装置の外観斜視図である。図２は図１における画像形成装置の筐体構造の分解斜視図である。
図１および図２において、この画像形成装置は、画像形成部等を備えた装置本体８の上に、読み取りユニット１２が配設してあり、この読み取りユニット１２の下方には空間としての記録紙排紙部９があり、この記録紙排紙部９の内壁には図示しない排紙口がある。
排紙口から記録紙排紙部９に排紙される記録紙の取り出し性を良くするために、正面から見て右側２点、左側１点の３点支持をしている。つまり、平面形状が矩形である読み取りユニット１２の右側の２つの角隅部と、左側奥部の角隅部をそれぞれ装置本体８によって支持している。
図２の筐体構造図に示すように、この装置本体８は、例えば、板金、その他の金属材料等からなる多くの構造部材１〜７を組み付けることにより構成してあり、読み取りユニット１２は、底面四隅にそれぞれ設けた足（任意の材料からなるパッド、スペーサ等）１２ａ〜１２ｄにより上下方向の位置決めをして支持部材１０、１１の対応する支持面上に配置する。
細幅帯状の板金を略Ｌ字状に構成した右側の支持部材１０は、長手方向両端近傍（図中１０ａ、１０ｂの位置）をそれぞれ垂直に立設された構造部材１、２の上端部にねじ等で固定している。
一方、支持部材１０と対向して平行に配置された他の支持部材１１は、図３にも示すように、その一端（奥部）のみを支柱として機能する構造部材３の上部によって上下方向に回動可能に軸支されている。つまり、支持部材１１の前方端は遊端状になっている。
【０００７】
図３は従来例（特許文献２）に係る構造体の要部構成を示す概略図である。図４は従来例に係る構造体の支持部材の沈み領域を示す概略図である。図３および図４は従来技術なので前文にて説明するのが妥当であるが、本発明との関連で説明し易いため、ここで説明する。
図３において、読み取りユニット１２を装置本体８上に搭載するには、図中矢印Ｚで示すように構造部材３に対する支持部材１１の軸支点である軸１７を中心として支持部材１１を上下方向へ回動させる。
つまり、支持部材１１の奥端部（図面左端部）に設けた板状のブラケット１１Ａの被支持孔を構造部材３側に設けた軸１７によって支持することによって支持部材１１の奥部を上下方向へ回動自在に軸支している。ブラケット１１Ａと軸１７は回転部（軸支部）１３を構成している。
また、支持部材１１の後部（図面左方）適所には下方へ向けて板状の固定部１１ａが突設され、この固定部１１ａには上下方向に延びる長穴１１ａ’を設ける。一方、構造部材３の上部にはこの長穴１１ａ’と係合可能なネジ穴が設けられており、支持部材１１の高さ位置が確定した状態で長穴１１ａ’とネジ穴をネジによって締結することにより両者を固定する。
これによって支持部材１１の先端部（図面右端部）の上下方向位置を調整し、それによって読み取りユニット１２（図２参照）の設置面４点（足１２ａ〜１２ｄ）の平面度を確保したことを確認し、支持部材１１の固定部１１ａをネジ等で構造部材３に固定する。
図３において、読み取りユニット１２を装置本体８に搭載するときに必要な支持部材１１の位置は、図中の平面度許容領域１８の範囲内でなければならない。しかしながら、読み取りユニット１２の重量は、異なる機種の読み取りユニットまたは同一の機種でも個々の読み取りユニットによって異なる。そのために支持部材１１の上下方向の位置を調整する必要がある。
実際には、図４に示すように、読み取りユニット１２の重量Ｗのバラツキによって、支持部材１１の位置は支持部材１１の沈み領域１９の範囲（平面度許容領域１８よりも下方に達する）内で動く可能性がある。そのため、平面度許容領域１８内にするためにその沈み分を見込んだ支持部材１１の調整を強いられており、調整作業に手間取っている。
【０００８】
図５は読み取りユニット重量に対する支持部材の沈み量の関係をグラフで示す図である。一般的に、読み取りユニット１２の重量に対応する支持部材１１の沈み量は、平面度許容領域１８の範囲内にある支持部材１１の位置において読み取りユニット１２を支持部材１１上に載置した場合に図４の支持部材１１の沈み領域１９の範囲内で動くことを意味している。
ここで、読み取りユニット１２の重量は、上述したように、機種ごとの重量によって異なるため、同一構成の構造体側に対して重量の異なる読み取りユニットを適用する場合には、重量の異なる読み取りユニットに対応して沈み量が変わってくるため、支持部材１１の高さ位置の調整方法が異なってくる。
ただし、支持部材１１の強度や剛性によりグラフの傾き等は変化するものである。しかし、グラフの傾き等の変化は、図中のＸ１ないしＸ２の範囲では、実質上直線的な範囲にある。そこで、このＸ１ないしＸ２の範囲で荷重変化量またはパルス変化量を調整すれば調整作業が容易になる。
【０００９】
図６はブロック回路図を含む読み取りユニットの重量の測定装置の第１の実施の形態を示す概略構成図である。ここでは、図３および図４と同一部分には同一の符号を付して必要以外の部分の説明は省略する。
図６において、対向（対応）荷重供給装置１４は、支持部材１１上に載置された読み取りユニット１２の重量に対向する荷重を発生（供給）して読み取りユニット１２の重量を吸収して、または読み取りユニット１２の重量とのバランスを取って、読み取りユニット１２の重量により沈んだ支持部材１１を平面度許容領域１８に維持するために設けられる。要するに対向荷重供給装置１４は、支持部材１１上に載置された読み取りユニット１２の重量とバランスをとる方向への荷重を発生する手段である。この荷重の値は、例えば基準となる読み取りユニット１２の重量に対して、実際に搭載される読み取りユニット１２の重量増加分（或いは重量減少分）をキャンセルして支持部材１１を平面度許容領域１８内に保持させ得る値であり、荷重の方向は支持部材１１を持ち上げる方向（或いは下降させる方向）である。
対向荷重供給装置１４は、本実施の形態では、軸１７に、例えば、ゼンマイのごとく作動するスプリングを設ける構成になっている。したがって、読み取りユニット１２の重量に応じてスプリングが弛緩または緊張して調整作業が行なわれる。荷重センサ２１はスプリングの弛緩または緊張を対向荷重供給装置１４の荷重変化量として検知する。
上記の関係を利用して、読み取りユニット１２の重量を予め測定しておいて、その重量に対する支持部材１１の沈み量を求める。この沈み量を、図６に示すように求めた読み取りユニット１２の重量Ｗに対する、対向荷重供給装置（回転駆動スプリング軸）１４の動作を検知する荷重センサ２１に示す荷重変化量とする。支持部材１１の沈み量に基づいて、図中、沈み補正領域２０として支持部材１１の位置を予め設定する。
これにより、読み取りユニット１２が搭載されたときに、読み取りユニット１２の重量Ｗを対向荷重供給装置（回転駆動スプリング軸）１４による対向荷重が吸収する。すなわち、読み取りユニット１２の重量Ｗと対向荷重が釣り合わされる。その結果支持部材１１の位置が沈み補正領域２０から平面度許容領域１８に来ることになり、平面度が確保される。
また、図６に示すような荷重センサ２１は回転駆動スプリング軸１４に任意の個数だけ配置されていてもよい。読み取りユニット１２（図２）が支持部材１１に載せられたときに、対向荷重供給装置である回転駆動スプリング軸１４はこの読み取りユニット１２の重量分だけ荷重量の変化を発生し、各荷重センサ２１は回転駆動スプリング軸１４への荷重負荷を検知する。
この荷重変化量は、ブロック回路図として図６に示されかつ詳しくは説明してない荷重変化量検知部２２で検知され、この場合に、この荷重変化量は読み取りユニット１２の重量として認識される。各種演算、制御は、図示しない制御手段（ＣＰＵ）により実行される。
したがって、前述の読み取りユニット１２の重量を予め測定する作業が無くなり、後は同様の手順で沈み量が補正される。さらに、前述のごとく、回転駆動スプリング軸１４は弛緩または緊張可能であるので、荷重変化量分だけ回転駆動スプリング軸１４の対向荷重を逆方向（矢印Ｚとは逆方向）に戻すことも可能である。
【００１０】
本発明の読み取りユニットの重量の測定装置の第１の実施の形態では、図５の相関データを図６における読み取りユニット重量（対向荷重供給装置の荷重変化量）沈み補正量データ記憶部２３に記憶するようにしている。図５の相関データは、支持部材１１の強度や剛性により変化するため、複数存在するが、その全てを補正量データとして読み取りユニット重量（対向荷重供給装置の荷重変化量）沈み補正量データ記憶部２３に記憶することができる。
読み取りユニットの重量、対向荷重供給装置の荷重変化量および沈み補正量の相関データを記憶することによって、図示しない制御手段（ＣＰＵ）は、各種読み取りユニット１２に対応でき、補正量を自動的に算出することができる。このため、人力による補正量の算出や平面度確保の調整作業を無くすことができる。
本発明の第１の実施の形態において、対向荷重若しくはスプリング軸荷重変化量は荷重センサ２１で検知され、荷重変化量検知部２２で認識された読み取りユニット１２の重量と照合し、適切な補正量を決めることが可能である。
また、図６にある補正量出力部２４を設けることで、適切な補正量を目に見えるようにすることも可能であり、出力形式は、表示出力、紙出力など適宜必要とされる出力形式にすることも可能とする。
【００１１】
図７はブロック回路図を含む読み取りユニットの重量の測定装置の第２の実施の形態を示す概略構成図である。図７において、ここでは、図３および図４と同一部分には同一の符号を付して必要以外の部分の説明は省略する。
図示しない制御手段は、荷重センサ２１、荷重変化量検知部２２で認識された読み取りユニット１２（図示せず）の重量を、読み取りユニット重量（荷重変化量）沈み補正量データ記憶部２３の記憶データと照合し、適切な補正量を算出することができる。
算出された補正量を基に、スプリング荷重制御部２５で適切なスプリング荷重値を決めて、その決められたスプリング荷重値になるように回転駆動スプリング軸１４および補正スプリング１５の荷重値を設定することができる。
ここで、補正スプリング１５について説明する。回転駆動スプリング軸１４は読み取りユニットの重量に対向する対向荷重を発生して読み取りユニットの重量を吸収、またはバランスを取って支持部材１１を平面度許容領域に維持するように作用する。この場合、対向荷重は大まかに平面度許容領域を目指して調整されるので、支持部材１１がさらに正確な位置を得るためには微調整を必要とする。補正スプリング１５はこの微調整に使用する。
また、荷重センサ２１はその荷重変化量の荷重検知結果をスプリング荷重制御部２５にフィードバックする。さらに、回転駆動スプリング軸１４に、図示されてはいないが、荷重センサ２１と同等の荷重を検知するセンサを内蔵しても、その荷重変化量の荷重検知結果をスプリング荷重制御部２５にフィードバックすることができ、より精度の高い荷重制御を行うことが可能である。
この実施の形態によれば、対向荷重供給装置の荷重変化量を読み取りユニットの重量として検知し、その結果を基に、読み取りユニット重量に対応したスプリング荷重の補正を自動で変更、制御することができるため、人力による平面度確保の調整作業を無くすことができ、調整の精度を向上できる。
【００１２】
図８はブロック回路図を含む読み取りユニットの重量の測定装置の第３の実施の形態を示す概略構成図である。図８において、ここでは、図３および図４と同一部分には同一の符号を付して必要以外の部分の説明は省略する。
図８に示すようなパルス変換・検知部２７で認識されたスプリング荷重変化量を読み取りユニット１２（図２）の重量として、読み取りユニット重量沈み補正量データ記憶部２３で照合し、適切な補正量を算出してこれを出力することができる。
算出された補正量を基に、スプリング荷重制御部２５で適切なスプリング荷重値を決め、その決められたスプリング荷重値になるように回転駆動スプリング軸１４の荷重および調整スプリング１６の荷重値を設定することができる。調整スプリング１６は前述の補正スプリング１５と同様な機能を有している。
図８の第３の実施の形態では、回転駆動スプリング軸１４の荷重変化量をこのスプリング軸１４の回転量として捉え、この回転量をパルスに変換し、検知する。パルス変換・検知部２７でパルス変換し、この変化したパルス数分だけ回転駆動制御部２６で適切な回転駆動スプリング軸１４の回転量を決めて、その決められた回転量になるように回転駆動スプリング軸１４の回転量を設定することができる。
回転駆動スプリング軸１４は回転軸制御部２６の制御信号を受けて任意の回転ステップで回転が可能なスプリング軸として構成される。この軸自体は詳しくは説明しないが、前述したようにゼンマイの作用を有するスプリングを軸に固定するか、または軸自体が捩れスプリングの形でもよい。
また、沈み補正量と回転量の相関データは、スプリング荷重制御部２５で決められた適切なスプリング荷重値と相関のある回転駆動スプリング軸１４の適切な回転ステップとして決められる。
【００１３】
このように対向荷重供給装置（回転駆動スプリング軸）１４の回転駆動量をパルス数として変換し、その変動したパルス数を読み取りユニット荷重として検知し、その結果を基に、回転駆動スプリング軸の回転量をパルス数として所望の回転量に変更し、制御することで、人力による調整作業を無くす。
読み取りユニットの重量に対応したスプリング荷重の補正を自動で変更することができ、また回転駆動スプリング軸１４の回転量をパルス数として自動補正することができるため、荷重だけの補正だけではなく、パルス数による補正を行うため、人力による平面度確保の調整作業を無くすことができ、調整の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の画像形成装置の外観斜視図である。
【図２】図１における画像形成装置の分解斜視図である。
【図３】従来例（特許文献２）に係る構造体の要部構成を示す概略図である。
【図４】従来例に係る構造体の支持部材の沈み領域を示す概略図である。
【図５】読み取りユニット重量に対する支持部材の沈み量の関係をグラフで示す図である。
【図６】ブロック回路図を含む読み取りユニットの重量の測定装置の第１の実施の形態を示す概略構成図である。
【図７】ブロック回路図を含む読み取りユニットの重量の測定装置の第２の実施の形態を示す概略構成図である。
【図８】ブロック回路図を含む読み取りユニットの重量の測定装置の第３の実施の形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００１５】
３  構造部材
１１  支持部材
１２  読み取りユニット
１３  回転部
１４  対向荷重供給装置（回転駆動スプリング軸）
１５  補正スプリング
２２  荷重変化量検知部
２３  読み取りユニット重量（対向荷重供給装置の荷重変化量）沈み補正量データ記憶部
２５  荷重制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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