(57)【要約】【課題】原稿に対して平行な状態を保ったまま安定して移動させることが可能なモジュールを備えた画像読取装置を提供する。【解決手段】ガイドレール７，８と、長手方向長さはガイドレール７，８の間隔よりも短く、長手方向両端から突出したスライダ１８，１９によってガイドレール７，８の間に掛け渡され、ガイドレール７，８に沿って移動しながら原稿を走査するモジュール９とを有し、スライダ１８，１９は、常態ではこれらの距離がガイドレール７，８の間隔よりも長いとともに、ガイドレール７，８の間隔よりも短く押し縮めることができるようにモジュール９に配置されており、スライダ１８，１９とギヤ１３，１４とでガイドレール７，８を挟み込み、駆動モータ１０がシャフト１２を回転させることにより、モジュール９がガイドレール７，８に沿って移動する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿支持部材上に配置された原稿を読み取る原稿読取装置であって、
前記原稿支持部材に固定される土台部と該土台部から水平に突出した凸部とが略Ｌ字状の断面形状を呈し、前記凸部同士が対向するように前記原稿支持部材に固定され、前記凸部の鉛直下方側にラックが形成された一対の平行なガイドレールと、
長手方向に貫通して両端から突出し前記一対の平行なガイドレールの各ラックと噛み合うギヤが配置されたシャフトと、該シャフトを回転駆動する動力源と、長手方向の一端に設けられた弾性部材と、該弾性部材と反対側に設けられ前記一対の平行なガイドレールの間に掛け渡された際に、該弾性部材の弾性力によって一方のガイドレールに圧接する位置決め部材とを備え、長手方向長さは前記一対の平行なガイドレールの凸部同士の間隔よりも短く、長手方向両端から突出した突起部によって前記一対の平行なガイドレールの間に掛け渡され、該一対の平行なガイドレールに沿って移動しながら原稿を走査する読み取りモジュールとを有し、
前記突起部のそれぞれは、常態では該凸部同士の距離が前記一対の平行なガイドレールの凸部同士の間隔よりも長いとともに、該ガイドレールの凸部同士の間隔よりも短く押し縮めることができるように前記読み取りモジュールに配置されており、
前記突起部と前記ギヤとで前記一対の平行なガイドレールの凸部を挟み込み、前記動力源が前記シャフトを回転させることにより、前記ラックに噛み合ったギヤが前記読み取りモジュールを前記一対の平行なガイドレールに沿って移動させることを特徴とする原稿読取装置。
【請求項２】
原稿支持部材上に配置された原稿を読み取る原稿読取装置であって、
前記原稿支持部材に固定された筐体と、
該筐体に固定された土台部と該土台部から水平に突出した凸部とからなり、前記凸部同士が対向するように前記筐体に固定され、前記凸部の鉛直下方側にラックが形成された一対の平行なガイドレールと、
長手方向に貫通して両端から突出し前記一対の平行なガイドレールの各ラックと噛み合うギヤが両端に配置されたシャフトと、該シャフトを回転駆動する動力源と、長手方向の一端に設けられた弾性部材と、該弾性部材と反対側に設けられ前記一対の平行なガイドレールの間に掛け渡された際に、該弾性部材の弾性力によって一方のガイドレールに圧接する位置決め部材とを備え、長手方向長さは前記一対の平行なガイドレールの凸部同士の間隔よりも短く、長手方向両端から突出した突起部によって前記一対の平行なガイドレールの間に掛け渡され、該一対の平行なガイドレールに沿って移動しながら原稿を走査する読み取りモジュールとを有し、
前記ギヤのそれぞれは、常態では該ギヤ同士の距離が前記一対の平行なガイドレールの凸部同士の間隔よりも長いとともに、該ガイドレールの凸部同士の間隔よりも短く押し縮めることができるように前記シャフトに配置されており、
前記突起部と前記ギヤとで前記一対の平行なガイドレールの凸部を挟み込み、前記動力源が前記シャフトを回転させることにより、前記ラックに噛み合ったギヤが前記読み取りモジュールを前記一対の平行なガイドレールに沿って移動させることを特徴とする原稿読取装置。
【請求項３】
前記一対の平行なガイドレールの凸部の鉛直上側には平滑面が形成されており、該平滑面と前記突起部とが当接することを特徴とする請求項１又は２記載の原稿読取装置。
【請求項４】
前記突起部は、前記平滑面と転がり接触で接することを特徴とする請求項３記載の原稿読取装置。
【請求項５】
前記突起部は、前記読み取りモジュールの端面に対して略垂直に立設された軸部と、略円筒状の外周面を有し該軸部を枢軸として回転可能な部材とからなることを特徴とする請求項４記載の原稿読取装置。
【請求項６】
前記位置決め部材と、前記一対の平行なガイドレールの一方と転がり接触で接することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿支持部材上に置かれた原稿を走査して読み取る原稿読取装置に関し、特に、原稿を読み取る際の位置ぶれを抑え、読み取り品質を向上させた原稿読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原稿読取装置は、原稿支持部材上に配置された原稿を読み取るために“原稿読取ユニット”や“原稿読取モジュール”などと呼ばれる移動光学系を備えている（以下、単にモジュールともいう）。モジュールは、原稿と平行な面内に長手方向に対して垂直な方向へ移動可能に設置され、長手方向を主走査側、短手方向を副走査側として原稿を走査することで画像を読み取る。
【０００３】
従来のモジュールは、駆動源、ワイヤ及びプーリを有し、これらによって副走査方向に駆動されるワイヤ駆動方式が一般的である。ワイヤ駆動方式のモジュールは、プーリを介して張架されたワイヤを駆動源が巻き取ることによりモジュールが副走査方向に沿って移動する。
【０００４】
原稿読取装置においては、原稿を忠実に読み取るためにモジュールを原稿に対して平行に維持したまま副走査方向に移動させる必要がある。
【０００５】
読み取り性能を向上させるための従来技術としては、特許文献１に開示される「移動光学系支持装置、原稿照明装置、複写装置及び原稿読取装置」がある。
特許文献１には、移動光学系を搭載するベース板に重心調整用のバランスウエイトを配置し、バランスウエイトによって重心が調整されたベース板をガイドレールに三点以上で接触させて滑動させることにより、振動や騒音を発生させることなく原稿を走査できる原稿読取装置が記載されている。
【０００６】
しかし、ワイヤ駆動方式の場合は、ワイヤを複雑な経路で架張しなければならないため、光学移動系の重心は調整できても、平行度を調整することは難しい。しかも、一度平行度を調整しても、経時的にはワイヤに弛みが生じるため再調整が必要となる。よって、特許文献１に記載の発明では、原稿に対して平行な状態を保ったままモジュールを安定して移動させることは難しい。
【０００７】
ワイヤ以外の駆動方式の原稿読取装置としては、特許文献２に開示される「密着型画像読取装置」のように、ラック及びピニオンによってモジュールを移動させる装置も提案されている。
特許文献２に記載された発明は、モジュールの長手方向両端部近傍に軸支されたピニオンがそれぞれ設置されており、各ピニオンと係合する形状のラックを備えた基台が設けられている。そして、ピニオンの一方は、モジュールの駆動源となるモータに取り付けられている。互いに噛み合ったラックとピニオンとによって、モータが発生させたトルクは直線運動され、モジュールは基台に沿って移動する。
【０００８】
また、特許文献３に開示される「ポータブルコピー機のためのプラテンとそれを使用した複写装置」にも、ガラスに取り付けたレール上をモジュールが走行する原稿読取装置が開示されている。ただし、特許文献３に開示される原稿読取装置は、歯車同士の噛み合いではなく摩擦力によってトルクが推力に変換され、モジュールが直線的に移動する。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−２４４１５６号公報
【特許文献２】
特開平１０−９３７７１号公報
【特許文献３】
特許第３２３２１０８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献２に開示される発明は、各ピニオンが別々の軸に取り付けられているため、モータからのトルクは一方のピニオンにしか伝わらない。換言すると、特許文献２に開示される原稿読取装置は、モジュールの両端部にそれぞれ配置されたピニオンの一方が駆動側、他方は従動側となる片側駆動方式である。
【００１１】
片側駆動方式の場合は、モジュールの長手方向の長さが長くなるにつれ、主走査方向に対して垂直な方向にモジュールを移動させることが困難になる。すなわち、モジュールの長手方向の長さが長くなると、駆動側のピニオンを中心とし、原稿と垂直な方向を軸とする慣性モーメントが大きくなるため、駆動側が先行して移動することとなる。この現象は、モジュールを高速で移動させる場合ほど顕著に現れる。
【００１２】
また、特許文献２に開示される発明では、ピニオンは単にラック上に配置されているだけであり、主走査方向の位置決めがされていない。このため、モジュールが主走査方向にぶれてしまい、読み取った画像の品質が劣化してしまう恐れがある。
【００１３】
更に、基台上を移動する受け部は、モジュールの両端部近傍かつ短手方向の中央に一対のみ配置されており、基台に対してモジュールの位置決めがなされていないため、モータのトルクによってモジュールが回転してしまう。よって、モジュールを安定して走行させることは難しい。
【００１４】
また、特許文献３に開示される発明では、モジュールの平行だしをする手法や、原稿と平行な姿勢を保ったままガイドレール上を移動させる手法については開示されていない。さらに、ガイドレールの端部においてモジュールを取り付けるため、組込型の原稿読取装置に適した構成ではない。
【００１５】
このように、従来のモジュールは、原稿に対して平行な状態を保ったまま安定して移動させることができなかった。
【００１６】
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、原稿に対して平行な状態を保ったまま安定して移動させることが可能なモジュールを備えた画像読取装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、原稿支持部材上に配置された原稿を読み取る原稿読取装置であって、原稿支持部材に固定される土台部と該土台部から水平に突出した凸部とが略Ｌ字状の断面形状を呈し、凸部同士が対向するように原稿支持部材に固定され、凸部の鉛直下方側にラックが形成された一対の平行なガイドレールと、長手方向に貫通して両端から突出し一対の平行なガイドレールの各ラックと噛み合うギヤが配置されたシャフトと、該シャフトを回転駆動する動力源と、長手方向の一端に設けられた弾性部材と、該弾性部材と反対側に設けられ一対の平行なガイドレールの間に掛け渡された際に、該弾性部材の弾性力によって一方のガイドレールに圧接する位置決め部材とを備え、長手方向長さは一対の平行なガイドレールの凸部同士の間隔よりも短く、長手方向両端から突出した突起部によって一対の平行なガイドレールの間に掛け渡され、該一対の平行なガイドレールに沿って移動しながら原稿を走査する読み取りモジュールとを有し、突起部のそれぞれは、常態では該凸部同士の距離が一対の平行なガイドレールの凸部同士の間隔よりも長いとともに、該ガイドレールの凸部同士の間隔よりも短く押し縮めることができるように読み取りモジュールに配置されており、突起部とギヤとで一対の平行なガイドレールの凸部を挟み込み、動力源がシャフトを回転させることにより、ラックに噛み合ったギヤが読み取りモジュールを一対の平行なガイドレールに沿って移動させることを特徴とする原稿読取装置を提供するものである。
【００１８】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、原稿支持部材上に配置された原稿を読み取る原稿読取装置であって、原稿支持部材に固定された筐体と、該筐体に固定された土台部と該土台部から水平に突出した凸部とからなり、凸部同士が対向するように筐体に固定され、凸部の鉛直下方側にラックが形成された一対の平行なガイドレールと、長手方向に貫通して両端から突出し一対の平行なガイドレールの各ラックと噛み合うギヤが両端に配置されたシャフトと、該シャフトを回転駆動する動力源と、長手方向の一端に設けられた弾性部材と、該弾性部材と反対側に設けられ一対の平行なガイドレールの間に掛け渡された際に、該弾性部材の弾性力によって一方のガイドレールに圧接する位置決め部材とを備え、長手方向長さは一対の平行なガイドレールの凸部同士の間隔よりも短く、長手方向両端から突出した突起部によって一対の平行なガイドレールの間に掛け渡され、該一対の平行なガイドレールに沿って移動しながら原稿を走査する読み取りモジュールとを有し、ギヤのそれぞれは、常態では該ギヤ同士の距離が一対の平行なガイドレールの凸部同士の間隔よりも長いとともに、該ガイドレールの凸部同士の間隔よりも短く押し縮めることができるようにシャフトに配置されており、突起部とギヤとで一対の平行なガイドレールの凸部を挟み込み、動力源がシャフトを回転させることにより、ラックに噛み合ったギヤが読み取りモジュールを一対の平行なガイドレールに沿って移動させることを特徴とする原稿読取装置を提供するものである。
【００１９】
上記本発明の第１の態様又は第２の態様においては、一対の平行なガイドレールの凸部の鉛直上側には平滑面が形成されており、該平滑面と突起部とが当接することが好ましい。この場合には、突起部は、平滑面と転がり接触で接することがより好ましく、これに加えて、突起部は、読み取りモジュールの端面に対して略垂直に立設された軸部と、略円筒状の外周面を有し該軸部を枢軸として回転可能な部材とからなることがさらに好ましい。
【００２０】
上記本発明の第１の態様又は第２の態様のいずれの構成においても、位置決め部材と、一対の平行なガイドレールの一方と転がり接触で接することが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。図１に、本実施形態に係る原稿読取装置の外観を示す。原稿読取装置１は、上部カバー２と下部カバー３とを上下から組み合わせた構造となっており、原稿を読み取る際にユーザが操作する操作部４、及び操作部４が配置される制御盤５を有する。
【００２２】
上部カバー２は、原稿を支持するためのガラス６を備えており、ガラス６の下側には一対のガイドレール７，８が配置されている。ガイドレール７，８は、治具によってガラス６の所定の位置に位置合わせされた上で接着されている。ガイドレール７，８には、原稿を読み取るためのモジュール９が掛け渡されており、モジュール９が、不図示の駆動源によってガイドレール７，８に沿って往復移動することで原稿が走査されて読み取られる。
【００２３】
図２に、原稿読取装置１の断面を概略的に示す。
モジュール９は、内部に実装された駆動モータ１０と変速機構１１とによって駆動されるシャフト１２を有し、これによって駆動されるギヤ１３，１４を両端に備えている。
モジュール９の両端には、図３に示すように、スプリングなどの弾性力によってモジュール９から遠ざかる方向に弾発付勢されたスライダ１８，１９が配置される。図４に示すように、スライダ１８，１９は、モジュール９の長手方向に押し込むことができるように配置される。
【００２４】
モジュール９の長手方向の一端には、モジュール９の長手方向に弾性力を有するバネ材２０が形成されているか又は取り付けられており、他端にはスベリ材２１が形成されているか、又は取り付けられている。なお、ここではガイドレール７，８に掛け渡した際に、ガイドレール７側となる端にスベリ子２１が、ガイドレール８側となる端にバネ２０が配置されるものとする。
【００２５】
図５に、ガイドレール７の構造の一例を示す。なお、ガイドレール８はガイドレール７と対称ではあるが同様の構造のため図示はしない。ガイドレール７，８は、モジュール９の両端近傍に位置しており、モジュール９の駆動方向に沿って互いに平行に配置されている。ガイドレール７，８のそれぞれは、一方が略Ｌ字状、他方が略逆Ｌ字状の断面形状であり、凸部同士が向かい合った状態に配置される。
【００２６】
ガイドレール７，８の凸部の上側（ガラス６側）にはスベリ面１５、下側（下部ケース３側）にはラック１６、先端部にはスベリ面１７がそれぞれ形成されている。ラック１６は、モジュール９が備えるギヤ１３，１４と噛み合う形状の歯が形成されている。なお、スベリ面１５及びスベリ面１７は、凹凸が少なく表面粗さが小さい程好ましい。また、スベリ面１５は、スライダ１８，１９との摩擦係数が、スベリ面１７は、バネ材２０やスベリ子２１との摩擦係数が小さいことが好ましい。
以下、ガイドレール７，８のスベリ面１５、ラック１６及びスベリ面１７同士を区別する必要がある場合には、ガイドレール７の各部には添え字“ａ”付してスベリ面１５ａ、ラック１６ａ、スベリ面１７ａと表し、ガイドレール８の各部は添え字“ｂ”を付してスベリ面１５ｂ、ラック１６ｂ、スベリ面１７ｂと表すものとする。
【００２７】
常態では、バネ材２０の先端とスベリ材２１の先端との距離は、スベリ面１７ａと１７ｂとの間隔よりも長くなっている。ただし、バネ材２０は、バネ材２０の先端とスベリ材２１の先端との距離がスベリ面１７ａと１７ｂとの間隔よりも狭くなるまでモジュール９側に押し込めるように配置されている。
【００２８】
ガイドレール７、８の間にモジュール９を掛け渡すと、スベリ面１７ｂと接触したバネ材２０は、モジュール９の長手方向に押し込まれる。バネ材２０がモジュール９側に押し込まれると、スベリ材２１はバネ材２０の弾性力によってスベリ面１７ａに押し当てられる。これにより、モジュール９は主走査方向に位置決めされる。
また、モジュール９をガイドレール７，８に掛け渡した際には、スベリ面１５とスライダ１８，１９とが接することにより、モジュール９はガイドレール７，８によって支持される。この際、モジュール９の自重によってスライダ１８，１９は、スベリ面１５に圧接しているため、モジュール９の鉛直方向の位置決めがなされる。
【００２９】
また、常態ではスライダ１８，１９の先端間の距離は、スベリ面１７ａと１７ｂとの間隔よりも長くなっている。しかし、スライダ１８，１９はモジュール９側に押し込むことにより、先端間の距離がスベリ面１７ａと１７ｂとの間隔よりも短くなるため、ガイドレール７，８をガラス６に接着した後でも、モジュール９を着脱できる。
【００３０】
次に、原稿を読み取る際の動作について説明する。
ガラス６上に載置された原稿をモジュール９が走査して読み取る場合、モジュール９に実装された駆動モータ１０はトルクを発生させ、変速機構１１及びシャフト１２を介してギヤ１３，１４を駆動する。
【００３１】
ガイドレール７，８は、ラック１６に噛み合ったギヤ１３，１４と、スベリ面１５に当接したスライダ１８，１９とによって上下から挟み込まれている。よって、ギヤ１３，１４が駆動すると、モジュール９はガイドレール７，８に沿って移動する。
【００３２】
ギヤ１３，１４は、シャフト１２に設けられた位置決め機構、又は不図示の調整機構（押しネジなど）によって同じ角度に固定されてラック１６と噛み合っているため、モジュール９が移動してもガラス６に載置された原稿とモジュール９との平行度が維持される。
【００３３】
このように、本実施形態に係る原稿読取装置が備えるモジュールは、原稿との平行度を保ったままガイドレールに沿って移動させることが可能である。
【００３４】
〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。図６に、本実施形態に係る原稿読取装置の断面を概略的に示す。
本実施形態に係る原稿読取装置においては、ガイドレール７，８は、下部カバー３に取り付けられている。また、上部カバー２は、ガラス６が接着されているとともに、下部カバー３に圧接されている。
【００３５】
ギヤ１３及び１４は、シャフト１２に沿って摺動可能に取り付けられている。そして、ギヤ１３，１４と原稿読取モジュール９との間には、バネ２２，２３がそれぞれ配置されており、バネ２２はギヤ１３を、バネ２３はギヤ１４をそれぞれモジュール９から遠ざかる方向に弾発付勢している。
なお、これら以外の部材は第１の実施形態と同様である。
【００３６】
ギヤ１３の先端とギヤ１４の先端との距離は、常態ではスベリ面１７ａと１７ｂとの間隔よりも長いが、ギヤ１３，１４をモジュール９側に押し込んだ状態では、スベリ面１７ａと１７ｂとの間隔よりも短くなる。
このため、ガイドレール７，８を下部ベース３に取り付けた後でもモジュール９を着脱できる。
【００３７】
第１の実施形態と同様に、本実施形態においてもモジュール９はギヤ１３，１４とスライダ１８，１９とによってガイドレール７，８を挟んだ状態で移動する。よって、モジュール９が移動してもガラス６に載置された原稿とモジュール９との平行度は維持される。
このように、本実施形態に係る原稿読取装置が備えるモジュールは、原稿との平行度を保ったままガイドレールに沿って移動させることが可能である。
【００３８】
なお、上記各実施形態は、本発明の好適な実施の一例であり本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、ここではスベリ子が単なる突起である構成について説明したが、スベリ子２１をディスク状やボール状に形成し、モジュール９に回転可能に取り付けるようにしてもよい。このような構成とすれば、モジュール９が移動する際にスベリ子とガイドレールとの間に発生する摩擦力が転がり摩擦となるため、モジュール９を移動させる際の抵抗が小さくなる。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明によれば、原稿に対して平行な状態を保ったまま安定して移動させることが可能なモジュールを備えた原稿読取装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を好適に実施した第１の実施形態に係る原稿読取装置の外観を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る原稿読取装置の断面を示す図である。
【図３】常態でのスライダを示す図である。
【図４】押し縮めた状態でのスライダを示す図である。
【図５】ガイドレールの構造を示す図である。
【図６】本発明を好適に実施した第２の実施形態に係る原稿読取装置の断面を示す図である。
【符号の説明】
１  原稿読取装置
２  上部カバー
３  下部カバー
４  操作部
５  制御盤
６  ガラス
７、８  ガイドレール
９  モジュール
１０  駆動モータ
１１  変速機構
１２  シャフト
１３、１４  ギヤ
１５、１７  スベリ面
１６  ラック
１８、１９  スライダ
２０  バネ材
２１  スベリ子
２２、２３  バネ
【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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