(57)【要約】【課題】駆動プーリの配置の自由度が向上するとともに装置の小型化が図られ、しかも、簡単にキャリッジのスキューを補正することができる画像読取装置を提供する。【解決手段】キャリッジ３を走行させる駆動プーリ４４が、キャリッジ３の一端側を第１ワイヤ４１ｂを介して駆動する第１プーリ部５０と、キャリッジ３の他端側を第２ワイヤ４２ｂを介して駆動する第２プーリ部６０とを備える。これらプーリ部５０，６０を、プラテンガラス１０の原稿載置面に直交する軸４５に同軸的かつ隣接して配設するとともに、プーリ部５０，６０の位相を相対的にシフト可能に構成する。プーリ部５０，６０に挿入した偏芯ピン７０を回転させて、位相をシフトさせる。【選択図】        図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、
このフレームの上面に設けられ、原稿が載置されるプラテンガラスと、
このプラテンガラスに沿って副走査方向に走行させられるキャリッジと、
このキャリッジを駆動する駆動プーリとを備えた画像読取装置において、
前記駆動プーリは、前記キャリッジの一端側を第１ワイヤを介して駆動する第１プーリ部と、前記キャリッジの他端側を第２ワイヤを介して駆動する第２プーリ部とが、前記プラテンガラスの原稿載置面に直交する軸に同軸的かつ隣接して配設されるとともに、双方のプーリ部が相対的に位相をシフト可能とされていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記第１プーリ部と前記第２プーリ部との位相を相対的にシフトさせるシフト機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記シフト機構は、軸部と、この軸部に対して偏芯したカム部とを備え、
軸部は、前記第１プーリ部および前記第２プーリ部のいずれか一方に回転自在に支持され、
カム部は、前記第１プーリ部および前記第２プーリ部の他方に設けた半径方向に延びる長孔に挿入されていることを特徴とする請求項２に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、キャリッジに搭載された光学ユニットを原稿と相対的に移動させ、原稿を走査して画像データを得る画像読取装置に係り、特に、キャリッジのスキューを補正する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機等に設けられる画像読取装置としては、ランプを搭載したキャリッジをプラテンガラスに置かれた原稿に沿って移動させ、ランプの光を照射した原稿の像を、レンズを介してＣＣＤ等の受光素子に導く構成が一般的である。このような画像読取装置のキャリッジは、ハウジングに設けられたガイドレールに沿って移動自在に支持され、モータで作動するワイヤやベルトにより牽引されてガイドレール上を往復する。キャリッジの駆動機構としては、ハウジング内の一端部にキャリッジの走行方向に直交して水平に延びる駆動軸を支持し、この駆動軸の両端部に駆動プーリを固定し、これら駆動プーリに巻回した各ワイヤを、キャリッジの両端部にそれぞれ係止させ、駆動軸をモータで回転させることにより、各ワイヤでキャリッジの両端部を牽引する構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３２７０５９号公報
（段落「００１８」〜「００１９」、図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載されたようなキャリッジの駆動機構では、駆動軸をハウジング内の一端部に配置するので、装置が長くなって小型化しにくいという問題がある。また、駆動軸や駆動プーリの位置が自ずと決まってくるので、これらやモータの配置に制限が生じ、配置の自由度が低いという不満も生じる。また、キャリッジにスキュー（走行方向に対しキャリッジが傾くことによって生じる主走査線の傾き）が生じた場合には、一方の駆動プーリを回転させて他方の駆動プーリに対して位相をシフトし、ワイヤを介してキャリッジの一端部を移動させてスキューを補正することになる。しかしながら、このようなスキューの補正方式では、装置の組み立て後はスキューの補正を行いにくいものであった。
【０００５】
したがって本発明は、駆動プーリの配置の自由度が向上するとともに装置の小型化が図られ、しかも、簡単にキャリッジのスキューを補正することができる画像読取装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像読取装置は、フレームと、このフレームの上面に設けられ、原稿が載置されるプラテンガラスと、このプラテンガラスに沿って副走査方向に走行させられるキャリッジと、このキャリッジを駆動する駆動プーリとを備えた画像読取装置において、駆動プーリは、キャリッジの一端側を第１ワイヤを介して駆動する第１プーリ部と、キャリッジの他端側を第２ワイヤを介して駆動する第２プーリ部とが、プラテンガラスの原稿載置面に直交する軸に同軸的かつ隣接して配設されるとともに、双方のプーリ部が相対的に位相をシフト可能とされていることを特徴としている。
【０００７】
本発明の駆動プーリは、共有の軸に、互いに隣接して配設された第１プーリ部と第２プーリ部とを備えており、これらプーリ部の位相を相対的にシフトさせると、ワイヤを介してキャリッジの端部の位置が微調整され、スキューを補正することができる。本発明によれば、駆動プーリをキャリッジの走行範囲における副走査方向の外側に配置する必要がなく、キャリッジの走行範囲の側方に配置することができるので、副走査方向の長さの短縮による小型化を図ることができるとともに、駆動プーリの配置の自由度が向上する。また、各プーリ部の位相を相対的にシフトさせればキャリッジのスキューが補正されるので、スキューの補正作業を簡単に行うことができる。駆動プーリの軸はプラテンガラスの原稿載置面に直交しており、これは軸が上下方向に延びていることになるので、各プーリ部の相対的な位相のシフトを上側から行うことができ、その結果、作業性を向上させることができる。
【０００８】
本発明では、第１プーリ部と第２プーリ部との位相を相対的にシフトさせるシフト機構を備えている形態を含む。このシフト機構の具体例としては、軸部と、この軸部に対して偏芯したカム部とを備え、軸部は、第１プーリ部および第２プーリ部のいずれか一方に回転自在に支持され、カム部は、第１プーリ部および第２プーリ部の他方に設けた半径方向に延びる長孔に挿入される構成のものが挙げられる。このシフト機構によると、軸部を回転させると、カム部が長孔の内周壁面を押し、これによって可動側のプーリ部が周方向に回転させられる。このため、第１プーリ部と第２プーリ部とは位相が相対的にシフトさせられ、キャリッジのスキューが補正される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
１．実施形態の構成
図１は一実施形態の画像読取装置を示す平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図であり、この画像読取装置は、例えば複写機やファクシミリなどに適用されている。これら図において符号１は画像読取装置の外殻を構成するハウジング（フレーム）である。ハウジング１は矩形の箱状体であり、開放されたその上面には、原稿を載置するプラテンガラス１０が取り付けられている。ハウジング１の底面には、図１および図２において左右方向（副走査方向）に延在する一対のガイドレール１３が互いに平行に取り付けられている。ガイドレール１３には、キャリッジ３が長手方向に摺動自在に支持されている。キャリッジ３には、上方に突出する複数のボタン３０，３１が取り付けられている。ボタン３０，３１は摩擦係数の小さなプラスチック等の合成樹脂から構成され、その上端部は、プラテンガラス１０との摩擦抵抗を低減するためにほぼ球面状とされている。
【００１０】
キャリッジ３の上面には、光軸を上下方向へ向けたロッドレンズアレイ（セルフォックレンズ）３２が取り付けられ、ロッドレンズアレイ３２の下方には、ロッドレンズアレイ３２を通過した光が結像する受光部を有するＣＣＤ（光電変換素子）３３が配置されている。また、キャリッジ３には、斜め上方へ向けて光を照射するランプ３４が取り付けられている。さらに、キャリッジ３の下面には、ガイドレール１３と摺接するスライダ３５が取り付けられている。図２および図３に示すように、スライダ３５とキャリッジ３のフレームとの間には圧縮バネ３６が介在しており、これによって、キャリッジ３は上方に付勢され、ボタン３０，３１の上端面がプラテンガラス１０の下面に弾性的に当接している。
【００１１】
図３に示すように、ガイドレール１３は、板金を折り曲げ加工することによって断面ハット状に形成されたもので、上面の走行面は、装置の手前側（図３で左側）に向けて下り斜面になるように所定角度で傾斜している。キャリッジ３のスライダ３５は、ガイドレール１３への摺動面が球面状に形成されており、キャリッジ３は自重によってガイドレール１３の傾斜している走行面上を手前側に滑って移動しようとするが、図１および図３に示すように、ハウジング１の内面に設けられたサイドレール１６に、キャリッジ３の手前側の端面に取り付けられたボタン３７が当接する方向に力を受ける。このようにハウジング１の底面に設けたガイドレール１３はそれぞれの方向への押し付け力を発生させている。これにより、キャリッジ３の移動時には上下方向ではプラテンガラス１０に、横方向にはサイドレール１６に押し付けられてガイドされ、副走査方向に正しく直進運動を行う。
【００１２】
上記キャリッジ３は、以下に説明する駆動機構４によってガイドレール１３上を走行させられる。図１に示すように、ハウジング１内の４隅には上下方向に延びるプーリ軸４０が固定されている。これらプーリ軸４０のうち、奥側（図１で上側）の２つのプーリ軸４０には、図４および図５に示すように、第１従動プーリ４１ａと第２従動プーリ４２ａとが、この順で上下に同軸的に配され、回転自在に支持されている。つまり、これら第１従動プーリ４１ａと第２従動プーリ４２ａとは、プーリ軸４０を共有している。また、手前側（図１で下側）の２つのプーリ軸４０には、図２に示すように、第２従動プーリ４２ａのみが回転自在に支持されている。また、ハウジング１の奥側には、図１に示すように、ステッピングモータ等のモータ４３によって駆動する駆動プーリ４４が配設されている。
【００１３】
駆動プーリ４４は、ハウジング１に支持され、その軸線方向がプラテンガラス１０の原稿載置面に直交する軸４５に、図示せぬベアリングを介して回転自在に支持されている。駆動プーリ４４は、図６に示すように、軸方向に分割される上下２つのプーリ部（第１プーリ部５０と第２プーリ部６０）が組み合わされて構成されている。第１プーリ部５０には第１ワイヤ４１ｂが、第２プーリ部６０には第２ワイヤ４２ｂが、それぞれ複数回巻回されている。そして、第１ワイヤ４１ｂは２つの第１従動プーリ４１ａに掛け渡され、その両端部が、図１１に示すようにキャリッジ３の奥側の端面に係止されている。また、第２ワイヤ４２ｂは４つの第２従動プーリ４２ａに掛け渡され、その両端部が、図２に示すようにキャリッジ３の手前側の端面に係止されている。
【００１４】
上記駆動機構４によれば、モータ４３によって駆動プーリ４４が駆動すると、第１ワイヤ４１ｂおよび第２ワイヤ４２ｂが作動してキャリッジ３の両端の係止部を一方向（例えば右方向）に推進させ、これによりキャリッジ３はガイドレール１３に沿って同方向に走行し、モータ４３が逆回転すると、キャリッジ３は逆方向に走行する。
【００１５】
上記駆動プーリ４４を詳述すると、上側の第１プーリ部５０は、図７に示すように、外径が均一で、軸心に外径の半分程度の内径の透孔５１が形成されており、さらに、上下の端面に貫通する周方向に湾曲した２つの長孔状のネジ挿通孔５２と、円形の１つの軸孔５３とが形成されている。この場合、ネジ挿通孔５２は互いに１８０°離れた位置に形成され、軸孔５３はネジ挿通孔５２の同心円上に形成されている。
【００１６】
一方、下側の第２プーリ部６０は、図８に示すように、下から上に向けてタイミングプーリ部６１、大径部６２、小径部６３が同軸的に形成されているものである。この第２プーリ部６０には、上記ベアリングを介して軸４５が嵌合する嵌合孔６４が形成され、モータ４３の駆動軸とタイミングプーリ部６１とにタイミングベルトが掛け渡される。大径部６２の外径は第１プーリ部５０の外径と同じであり、小径部６３は、第１プーリ部５０の透孔５１に回転自在に嵌合する。また、大径部６２には、上面に開口する２つのネジ孔６５と、同じく上面に開口する径方向に延びる短い長孔６６が形成されている。
【００１７】
第１プーリ部５０の透孔５１に第２プーリ部６０の小径部６３を嵌合させ、小径部６３を軸に両者を相対的に回転させると、各ネジ挿通孔５２が各ネジ孔６５に、軸孔５３が長孔６６に、それぞれ合致する。そして、各ネジ挿通孔５２に挿通させたネジ４６（図６に示す）を各ネジ孔６５にねじ込んで締結することにより、両プーリ部５０，６０が互いに結合され、駆動プーリ４４が組み立てられる。この状態からネジ４６を緩めると、ネジ挿通孔５２の長さ分、第１プーリ部５０が回転し、第２プーリ部６０に対する位相をシフトさせることができる。
【００１８】
この位相のシフトは、図９に示す偏芯ピン（シフト機構）７０によって行うことができる。偏芯ピン７０は、軸部７１と、この軸部７１の図９において下側の端面から軸部７１の軸方向と平行に延びるカム部７２とからなるもので、図９（Ｂ）に示すように、カム部７２は軸部７１よりも細く、かつカム部７２に対して偏芯している。軸部７１の外径は、第１プーリ部５０の軸孔５３に嵌合し、かつ軸周りに回転可能な寸法に設定されている。また、カム部７２の外径は、第２プーリ部６０の長孔６６の短径よりも僅かに小さく、この長孔６６に嵌合する寸法に設定されている。軸部７１の上端面には、プラスドライバ（ネジ回し）用のプラス溝が形成されている。
【００１９】
この偏芯ピン７０を用いて第１プーリ部５０の位相をシフトさせるには、カム部７２側から第１プーリ部５０の軸孔５３に挿入して、カム部７２を第２プーリ部６０の長孔６６に、軸部７１を第１プーリ部５０の軸孔５３にそれぞれ嵌合させる。この状態から、プラスドライバをプラス溝に嵌めて偏芯ピン７０の軸部７１を軸周りに回転させると、カム部７２が軸部７１を中心として旋回し、カム部７２が第２プーリ部６０の長孔６６の内周壁面を押す。この場合、第２プーリ部６０は固定側、第１プーリ部５０が可動側なので、カム部７２が第２プーリ部６０の長孔６６の内周壁面を押すことによって生じた反力により、軸部７１が周方向に移動し、これによって第１プーリ部５０が回転して位相がシフトする。図１０（Ａ）〜（Ｂ）はその動作を示しており、この図示例では、偏芯ピン７０を時計回りに回転させ、第１プーリ部５０を反時計回りに回転させている。
【００２０】
図１および図４等に示すように、ハウジング１の底部の左側の端部には、コントローラが固定されている。コントローラ５は、モータ４３の回転を制御して、キャリッジ３の位置や速度をプログラムにしたがって移動させるとともに、読取画像データを画像処理部へ転送する等の制御および処理を行う。このコントローラ５には、制御信号や画像データ信号等の授受を行う平らな帯状のフレキシブルなハーネス７の一端部が接続されており、このハーネス７の他端部は、キャリッジ３に接続されている。
【００２１】
２．実施形態の動作
次に、上記構成の画像読取装置の動作について説明する。
原稿をプラテンガラス１０の上面に載置して操作パネルのスタートボタンを押すと、モータ４３が回転し、キャリッジ３は図１および図２に示す原点位置から左側へ向けて、ボタン３０，３１がプラテンガラス１０に当接し、かつ、ボタン３７がサイドレール１６に当接しながら、ガイドレール１３を走行する。そして、例えば図５に示す位置までキャリッジ３が来て読み取りが終わると、モータ４３が逆回転し、キャリッジ３は原点位置に戻る。
【００２２】
キャリッジ３が左方向へ走行している間、ランプ３４が点灯してロッドレンズアレイ３２に原稿の像が入射し、ロッドレンズアレイ３２を通過した光はＣＣＤ３３の受光部で結像する。そして、ＣＣＤ３３は、受けた光に対応する画像データをコントローラ５に出力し、コントローラ５は、入力された画像データを画像処理部に転送する。
【００２３】
キャリッジ３にスキューが生じた場合は、上述したように、偏芯ピン７０によって駆動プーリ４４の第１プーリ部５０を回転させて位相をシフトさせることにより、そのスキューを補正することができる。すなわち、第１プーリ部５０の位相をシフトさせると、第１ワイヤ４１ｂが第１プーリ部５０の回転に追従して移動し、第１ワイヤ４１ｂが係止されているキャリッジ３の奥側の端部の、副走査方向の位置が微調整される。したがって、スキューが補正される方向に第１プーリ部５０をシフトさせることにより、スキューを補正することができる。スキューの補正後は、ネジ４６を締めて第１プーリ部５０を第２プーリ部６０に結合し、両者を一体とすればよい。
【００２４】
本実施形態の画像読取装置によれば、駆動プーリ４４と、軸４５およびモータ４３を、従来のようにキャリッジ３の走行範囲における副走査方向の外側に配置する必要がなく、キャリッジ３の走行範囲の側方に配置することができる。このため、副走査方向の長さの短縮による装置の小型化を図ることができるとともに、これらの配置の自由度が向上する。また、第１プーリ部の位相をシフトさせればキャリッジ３のスキューが補正されるので、スキューの補正作業を簡単に行うことができる。また、そのスキューの補正作業は、上方から偏芯ピン７０にドライバを嵌めて回転させるので、作業性が良好である。
【００２５】
上記偏芯ピン７０は、駆動プーリ４４に常に装着された状態でもよいが、スキューの調整時のみに装着して使用する治具として用いてもよい。また、そのように治具として用いる偏芯ピンとしては、図１２に示すような偏芯ピン７０が好適である。この偏芯ピン７０は、図１２（Ａ）に示すように、軸部７１およびカム部７２とを有し、さらに軸部７１の上部に、軸孔５３よりも大径で第１プーリ部５０の上面に係合する係合部７３と、ツマミ７４とが軸部７１と同軸に形成されたもので、図１２（Ｂ）に示すように、軸部７１およびカム部７２を上記のようにして挿入し、ツマミ７４を指で回転させることにより、第１プーリ部５０の位相をシフトさせることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、キャリッジを走行させる駆動プーリを、キャリッジの一端側を第１ワイヤを介して駆動する第１プーリ部と、キャリッジの他端側を第２ワイヤを介して駆動する第２プーリ部とを備え、これらプーリ部を、プラテンガラスの原稿載置面に直交する軸に同軸的かつ隣接して配設するとともに、双方のプーリ部の位相を相対的にシフト可能に構成したので、駆動プーリの配置の自由度が向上するとともに装置の小型化も図ることができ、しかも、簡単にキャリッジのスキューを補正することができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像読取装置の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。
【図５】図４の状態からキャリッジが最も左へ位置した状態を示す断面図である。
【図６】駆動プーリの（Ａ）平面図、（Ｂ）側面図である。
【図７】駆動プーリを構成する第１プーリ部の（Ａ）平面図、（Ｂ）側面図である。
【図８】駆動プーリを構成する第２プーリ部の（Ａ）平面図、（Ｂ）側面図である。
【図９】一実施形態の偏芯ピンの（Ａ）斜視図、（Ｂ）下面図である。
【図１０】（Ａ），（Ｂ）の順で偏芯ピンを用いて駆動プーリの第１プーリ部の位相をシフトさせる動作を示す平面図である。
【図１１】図１のＸＩ−ＸＩ線矢視断面図である。
【図１２】他の実施形態の偏芯ピンの（Ａ）斜視図、（Ｂ）使用状態の斜視図である。
【符号の説明】
１…ハウジング（フレーム）、３…キャリッジ、４…駆動機構、
１０…プラテンガラス、４１ｂ…第１ワイヤ、４２ｂ…第２ワイヤ、
４４…駆動プーリ、４５…軸、５０…第１プーリ部、６０…第２プーリ部、
６６…長孔、７０…偏芯ピン（シフト機構）、７１…軸部、７２…カム部。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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