(57)【要約】【課題】高速移動のために走行体を軽量化した場合でも走査精度を低下させることなく高速走査および高速復帰が可能な構成を備えた光走査装置を提供する。【解決手段】往復動可能な走行体８０２を備え、該走行体８０２が走行面８０４を往動する時に原稿画像の読み取りを行う画像読み取り装置８００において、上記走行体８０２は走行面８０４に対する押し付け力が走行時に生起される空力特性の変化を利用して走行時のみ変更可能な部材８１０を備えていることを特徴とする。【選択図】    図１０
2004212617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復動可能な走行体を備え、該走行体が走行面を往動する時に原稿画像の読み取りを行う画像読み取り装置において、
上記走行体は走行面に対する押し付け力が走行時のみ変更可能な構成を備えていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像読み取り装置において、
上記走行体には、走行時生起される空力特性の変化を用いて押し付け力を変化させる構成が設けられていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像読み取り装置において、
上記走行体には、走行時の空力特性の変化に応じて揚力あるいは降下力を生起させる構成を備えていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちの一つに記載の画像読み取り装置において
上記走行時の空力特性に応じて走行体に揚力あるいは降下力を生起する構成には、表面を流れる空気の速度変化により揚力あるいは降下力を生起する形状を備えた空力構造体が備えられていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像読み取り装置において、
上記空力構造体は、上記走行体の移動方向前後で中央部およびまたは両側近傍に設けられていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項６】
請求項４または５記載の画像読み取り装置において、
上記空力構造体は、走行体に対する揚力あるいは降下力の作用状態を切り換え可能な構成を備えていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項７】
請求項６記載の画像読み取り装置において、
上記空力構造体は、自身の形状変化により走行体に対する揚力あるいは降下力の作用状態を切り換える構成とされていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項８】
請求項６記載の画像読み取り装置において、
上記空力構造体は、これの支持部において移動方向に対する向きを切り換えることで走行体に対する揚力あるいは降下力を切り換える構成とされていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項９】
請求項８記載の画像読み取り装置において、
上記空力構造体は、反転することにより空力特性を変化させて走行体に対する揚力あるいは降下力を作用させる構成とされていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項１０】
請求項３乃至９のうちの一つに記載の画像読み取り装置において、
上記走行体は、画像読み取りを行う往動時に上記空力構造体により降下力が作用し、復動時に上記空力構造体により揚力が作用することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項１１】
請求項５記載の画像読み取り装置において、
上記空力構造体が上記走行体の移動方向前後に配置されている場合に一方の空力構造体は、他方に対して連動若しくは独立して走行体に対する揚力あるいは降下力の作用状態を変化させることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の画像読み取り装置において、
上記空力構造体は、上記走行体の移動方向に対して一方と他方との設置高さを異ならせてあることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項１３】
請求項４乃至１２のうちの一つに記載の画像読み取り装置において、
上記空力構造体は、走行体に設けられている光源近傍に位置決めされて光源の冷却部材として兼用されることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項１４】
請求項４乃至１３のうちの一つに記載の画像読み取り装置において、
上記空力構造体表面には、空気の整流部が設けられていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項１５】
請求項４乃至１４のうちの一つに記載の画像読み取り装置において、
上記空力構造体は、長手方向の厚さを異ならせてあることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のうちの一つに記載の画像読み取り装置において、
上記走行体に対する揚力あるいは降下力は変更可能であることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の画像読み取り装置において、
上記降下力は、上記走行体と走行面との摩擦抵抗に応じて変更可能であることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の画像読み取り装置において、
上記降下力は、上記走行体に連結されている牽引部材による牽引力の作用方向を変更することにより変更可能であることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のうちの一つに記載の画像読み取り装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読み取り装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、画像読み取り装置における摺動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原稿画像を光走査してその読み取り信号を画像情報として取り込む画像読み取り装置は複写機などの画像形成装置において広く知られている。
【０００３】
画像読み取り装置では、光源および読み取り素子への光路の一部をなすミラーを備えた走行体がスライドレールなどの摺動面を往復動し、往動時に原稿画像の読み取りを行う構成が用いられている。
走行体は、ワイヤなどの牽引部材によってスライドレール上を往復ドウできる構成を備えているが、スライドレールの摺動面との間に発生する摩擦抵抗により走行が不安定となりやすい部材である。
【０００４】
従来、走行体の安定走行を可能にする構成として、走行体とスライドレールとの摺動部に発生する摩擦抵抗の作用状態を変化させて摩擦抵抗が原因する振動を軽減してスキャナの移動開始時から短い時間で等速移動ができるようにした構成が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２０１９２８号公報（段落「００２０」）
【発明が解決しようとする課題】
近年、画像形成に要する時間を短縮することが望まれてきており、このためにキャリッジも高速移動することが要求されてきている。
キャリッジ等の走行体はワイヤなどの牽引部材に連結されてスライドレールあるいは摺動面を移動する構成を用いた場合、摺動面での摩擦抵抗に打ち勝って高速移動するためには駆動源の出力増加あるいは走行体の摺動抵抗を低減することが考えられる。
駆動源の出力増加はランニングコストや部品コストの上昇を招くので好ましくない。そこで、走行体を軽量化して摺動面との間の摩擦抵抗を少なくすることが考えられる。
【０００６】
しかし、走行体を軽量化した場合には、摺動面との間の密着力が低下し、走査のために移動する際には不安定な摺動状態となり、これによって、光路長や光路の方向性が変化して読み取り精度が低下する虞がある。
【０００７】
一方、走行体は走査時と走査終了時とで移動方向が逆となるように往復動する構成が多く、この場合、走査時において、例えば、走行体の重力や付勢力を利用して走行体と摺動面との密着性を高めるようにした場合、その密着性に用いられた重力あるいは付勢力が操作開始位置に走行体が戻る際に摺動抵抗の要因となり、高速復動ができないという不具合もある。
【０００８】
このように、移動方向が逆となる往復動可能な走行体を用いた場合に各移動方向で摺動面に対する密着性を切り換えることは考慮されていないのが現状である。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来の光走査装置における問題に鑑み、高速移動のために走行体を軽量化した場合でも走査精度を低下させることなく高速走査および高速復帰が可能な構成を備えた光走査装置および画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、往復動可能な走行体を備え、該走行体が走行面を往動する時に原稿画像の読み取りを行う画像読み取り装置において、
上記走行体は走行面に対する押し付け力が走行時のみ変更可能な構成を備えていることを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、上記走行体には、走行時生起される空力特性の変化を用いて押し付け力を変化させる構成が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明に加えて、上記走行体には、走行時の空力特性の変化に応じて揚力あるいは降下力を生起させる構成を備えていることを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のうちの一つに記載の発明に加えて、上記走行時の空力特性に応じて走行体に揚力あるいは降下力を生起する構成には、表面を流れる空気の速度変化により揚力あるいは降下力を生起する形状を備えた空力構造体が備えられていることを特徴としている。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明に加えて、上記空力構造体は、上記走行体の移動方向前後で中央部およびまたは両側近傍に設けられていることを特徴としている。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の発明に加えて、上記空力構造体は、走行体に対する揚力あるいは降下力の作用状態を切り換え可能な構成を備えていることを特徴としている。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明に加えて、上記空力構造体は、自身の形状変化により走行体に対する揚力あるいは降下力の作用状態を切り換える構成とされていることを特徴としている。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項６記載の発明に加えて、上記空力構造体は、これの支持部において移動方向に対する向きを切り換えることで走行体に対する揚力あるいは降下力を切り換える構成とされていることを特徴としている。
【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明に加えて、上記空力構造体は、反転することにより空力特性を変化させて走行体に対する揚力あるいは降下力を作用させる構成とされていることを特徴としている。
【００１９】
請求項１０記載の発明は、請求項３乃至９のうちの一つに記載の発明に加えて、上記走行体は、画像読み取りを行う往動時に上記空力構造体により降下力が作用し、復動時に上記空力構造体により揚力が作用することを特徴としている。
【００２０】
請求項１１記載の発明は、上記空力構造体が上記走行体の移動方向前後に配置されている場合に一方の空力構造体は、他方に対して連動若しくは独立して走行体に対する揚力あるいは降下力の作用状態を変化させることを特徴としている。
【００２１】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の発明に加えて、上記空力構造体は、上記走行体の移動方向に対して一方と他方との設置高さを異ならせてあることを特徴としている。
【００２２】
請求項１３記載の発明は、請求項４乃至１２のうちの一つに記載の発明に加えて、上記空力構造体は、走行体に設けられている光源近傍に位置決めされて光源の冷却部材として兼用されることを特徴としている。
【００２３】
請求項１４記載の発明は、請求項４乃至１３のうちの一つに記載の発明に加えて、上記空力構造体表面には、空気の整流部が設けられていることを特徴としている。
【００２４】
請求項１５記載の発明は、請求項４乃至１４のうちの一つに記載の発明に加えて、上記空力構造体は、長手方向の厚さを異ならせてあることを特徴としている。
【００２５】
請求項１６記載の発明は、請求項１乃至１５のうちの一つに記載の発明に加えて、上記走行体に対する揚力あるいは降下力は変更可能であることを特徴としている。
【００２６】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の発明に加えて、上記降下力は、上記走行体と走行面との摩擦抵抗に応じて変更可能であることを特徴としている。
【００２７】
請求項１８記載の発明は、請求項１７記載の発明に加えて、上記降下力は、上記走行体に連結されている牽引部材による牽引力の作用方向を変更することにより変更可能であることを特徴としている。
【００２８】
請求項１９記載の発明は、請求項１乃至１８のうちの一つに記載の画像読み取り装置を画像形成装置に用いることを特徴としている。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像読み取り装置が用いられる画像形成装置の一例を示している。なお、本発明では、画像形成装置として複写機やプリンタあるいいはファクシミリ装置や印刷機が含まれる。
【００３０】
図１において、画像形成装置は、画像形成処理部本体１と、自動原稿給送装置（ＡＤＦ）１００と胴内排紙トレイ２００と給紙ユニット（バンク）３００とにより構成されている。
【００３１】
自動原稿給送装置１００は原稿給紙台１０１上に積載された原稿を１枚ずつ画像形成処理部本体１側のコンタクトガラス１０上に給紙し、画像読み取り後に排紙トレイ１０５上に排紙するように構成されている。
【００３２】
原稿給紙台１０１上の原稿は、図示されないサイドフェンスにより幅方向が揃えられ、給紙ローラ１０２により一番上の原稿から分離されて給紙され、搬送べルト１０３によりコンタクトガラス１０上に給紙される。また、給迭部１０７には、原稿幅検知センサ１０８及び原稿長さ検知センサ１０９が設けられている。前記両センサ１０８，１０９は、自動原稿送り装置１００から送られる原稿のサイズを検知することができるようになっている。
【００３３】
コンタクトガラス１０上の原稿は読み敢り終了後に、搬送べルト１０３及び排紙ローラ１０４により排紙トレイ１０５上に排紙される。また、両面の原稿を読み取る場合には、原稿給紙台１０１上の原稿は給紙ローラ１０２によリー番上の原稿から分離されて給紙され、搬送べルト１０３によりコンタクトガラス１０上を通過して反転爪１０６により反転され、再びコンタクトガラス１０上に給紙されて裏面が読み取られる。
【００３４】
次いで、コンタクトガラス１０上の原稿は裏面読み敢り終了後に、搬送べルト１０３により搬送されて反転爪１０６により反転され、再びコンタクトガラス１０上に給紙されて表面が読み取られる。
表面読み取り終了後の原稿は搬送べルト１０３及び排紙ローラ１０４により排紙トレイ１０５上に排紙される。
【００３５】
図２は、画像形成処理部本体１の上面付近を示しており、その上面には自動原稿給送装置１００がヒンジ８１および８２を中心に開閉されるようになっている。
ヒンジ８１の近傍で画像形成処理部本体１の上面には爪８３が設けられ、自動原稿給送装置１００が閉じられたときに爪８３が対向する位置の自動原稿給送装置１００の下面には孔８４が設けられている。これにより、自動原稿給送装置１００が閉じられると、爪８３が孔８４に挿通されるようになっている。
【００３６】
孔８４に隣接する自動原稿給送装置１００の内部には、孔８４に挿通された爪８３の有無を検出するリフトアップ検知センサ８５および原稿検知タイミングセンサ８６が設けられている。
リフトアップ検知センサ８５は、自動原稿給送装置１００が完全に閉じられている（リフトダウン）ときに瓜８３を検出してＯＮ状態になり、自動原稿給送装置１００が開いている（リフトアップ）ときにＯＦＦ状態になる。なお、完全に閉じられている状態とは、自動原稿給送装置１００の下面側の一部が画像形成処理部本体１の上面に接触している状態に相当している。
【００３７】
一方、原稿検知タイミングセンサ８６は、後述する原稿サイズ検知センサの検出結果に基づいてコンタクトガラス１０上にある原稿のサイズを検知するタイミンダを制御するために設けられており、自動原稿給送装置１００の開放角度が所定角度以内になると、爪８３を検知してＯＮ状態になるようになっている。この所定角度はわずかな角度であり、オペレータが手で自動原稿送り装置１００を開くと、リフトアップ検知センサ８５および原稿検知タイミングセンサ８６の両方がＯＦＦ状態になる。なお、図２において符号８７および８８は端面スケールを示している。
【００３８】
図３はコンタクトガラス１０を上から見た状態を示しており、同図に示すように、コンタクトガラス１０の下方には原稿サイズ検知センサ９１〜９３が設けられている。
各原稿サイズ検知センサ９１〜９３は、図４に示すように、１個の発光ダイオード９１Ａから出射された光を３ビームに分散させて照射して、その反射光を光学系内部の３個の受光素子９１Ｂで受光する反射型のセンサであり、光学系内部からコンタクトガラス１０を透視して原稿面からの反射光のみを受光して原稿の有無を検知する構成が用いられている。
【００３９】
原稿サイズ検知センサ９１〜９３は常に作動しており、各受光素子では、コンタクトガラス１０上の原稿を検出したときにはＯＮ状態となり、原稿を検出していないときにはＯＦＦ状態となっている。原稿サイズ検知センサ９１〜９３は、コンタクトガラス１０上の所定位置に載置された複数種類の原稿のサイズに応じて配置されている。これにより、コンタクトガラス１０上に原稿が有るか否かが判定きれるとともに、コンタタトガラス１０上の原稿のサイズが検知される。
【００４０】
画像形成処理部本体１は原稿を読み取るスキャナ部、画像処理部及びプロッタ部などを有する。
図１においてスキャナ部は、原稿を載置するためのコンタクトガラス１０と光学走査系を有し、光学走査系は露光ランプ１１、第１ミラー１２、第２ミラー１３、第３ミラー１４、レンズ１５、フルカラーＣＣＤ１６等を有する。
【００４１】
露光ランプ１１及び第１ミラー１２は、第１キャリッジに装備され、第１キャリッジは原稿読み取り時にステッピングモータにより一定の速度で副走査方向に移動するようになっている。
第２ミラー１３及び第３ミラー１４は、第２キャリッジに装備され、第２キャリッジは原稿読み取り時にステッピンダモータにより第１キャリッジの１／２の速度で移動する。この第１、第２のキャリッジの移動によりコンタクトガラス１０上の原稿が光学的に走査され、レンズ１５によりフルカラーＣＣＤ１６の受光面に結像されて光電変換される。
【００４２】
ブルカラーＣＣＤ１６により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各色に色分解された画像信号は、画像処理回路によりＡ／Ｄ変換等された後に画像処理部６０４により各種の画像処理が施され、次いでコピー時には書き込みユニツトにより記録用紙にコピーされる。
【００４３】
図１において書き込みユニットは、レーザ出力ユニット２０、２５、ｆθレンズ２１、ミラー２２、２３、２４、２６、２７を有し、レーザ出力ユニット２０、２５はレーザ光源であるレーザダイオード（ＬＤ）と、図示省略のポリゴンミラー及びポリゴンモータを有する。
レーザ出カユニット２０、２５は、コピーに際して、スキャナによって読み取られた画像に応じて変調された黒信号及び赤信号のレーザ光が出射され、感光体３０上にその潜像が形成される。感光体３０の回りには、黒色画像用現像器３２、赤色画像用の第２現像器３３、転写搬迭装置５４及び図示されない分離器などが配置され、周知行程である、現像および転写工程を経て感光体３０上のトナー像が記録用紙に記録されるようになっている。
【００４４】
記録用紙は画像形成処理部本体１内の両面ユニット４０及び第１トレイ５０と、給紙ユニット３００内の第２トレイ３１０、弟３トレイ３２０及び第４トレイ３３０の１つから選択的に両面ユニット４０の可逆転コロ４２及び接離コロ４３のローラ対、第１給紙装置５１、策２給紙装置３１１、第３給紙装置３２１及び第４給紙装置３３１によりそれぞれ給紙される。
【００４５】
図７に示すように、各トレイにセットされている記録用紙のサイズ及びセット方向は、トレイ内のサイズレバー４００の位置を複数連のプッシュスイッチ４０１によるＯＮ／ＯＦＦの組み合わせによって検知されるようになっている。
各トレイより給紙された記録用紙は、図１位示すように、先端がレジストセンサ５２により検出された後の所定時間後にレジストローラ５３に突き当って一旦停止し、副走査有効期間信号（ＦＧＡＴＥ）に同期してレジストローラ５３により搬送され、転写搬送装置５４により感光体３０上のトナー像が転写される。次いでこの記録用紙は感光体３０から分離された後、定着装置５５によりトナー像が定着される。定着後の記録用紙は片面印刷時と両面印刷後は切り換え爪５７，排紙ローラ５６により胴内排紙トレイ２００に向けて排出される。
【００４６】
両面印刷時には裏面印刷後の記録用紙が、切り換え爪５７により両面搬送路４１に導かれ、可逆転コロ４２および接離コロ４３により反転されて両面ユニット４０内に倣送される。両面ユニツト４０内の記録用紙は、縦搬送部に送られて表面に画像が形成される。
【００４７】
図５はこのデジタル複写機の制御系を示すプロック図である。
同図において、擁作部コントローラ５００は、操作部の液晶、各種ＬＥＤの表示制御、各種キー入力制御を行い、システムコントローラ５０１は、給紙、搬送、定着、両面印刷モードの実行および画像形成のためのプロセス制御等を行う。
【００４８】
画像処理コントローラ６０２は画像制御、スキャナの読み取り制御を行い、ＡＤＦコントローラ５０３は自動原稿給送装置１００の制御を行う。
給紙トレイコントローラ５０４は、給紙トレイの選択や記録用紙の繰り出し制御を行い、ＦＡＸコントローラ５０５は、ＦＡＸ送受信の管理およびファイル管理を行い、プリンタコントローラ５０６は、プリンタデータ受信の管理、ファイル菅理を行う。
【００４９】
図６は、図１に示したデジタル後写機の画像処理回路を示すブロック図である。
同図において、コンタクトガラス１０上の原稿６００が露光ランプ１１により照明され、反射光がカラーＣＣＤ１６により読み取られる。次いでカラーＣＣＤ１６によりＲ、Ｇ、Ｂに分離されたアナロダの画像信号が信号処理回路６０１により増幅されて光量補正を行われ、ＡＤ変換器６０２によりデジタルの画像信号に変換されてシェーディング補正回路６０３によりシェーディング補正され、画像処理部６０４に送られる。
【００５０】
画像処理部６０４では、ＭＴＦ補正、γ補正、黒画像生成、カラー画像生成、２値処理、多値処理などの画質処理が施され、黒データとカラーデータがセレクタ６０５に出カされる。セレタタ６０５では、画像信号の送り先を、変倍部６０６または、画像メモリコントローラ６０８への切り換えが行われる。変倍部６０６を経由した画像信号は変倍率に合せて拡大縮小され、書き込みユニット６０７に迭られる。
【００５１】
画像メモリコントローラ６０８とセレクタ６０５間は、双方向に画像信号を入出力可能な構成となっている。また、画像メモリコントローラ６０８等への設定や、読み取り部、書き込み部の制御を行うＣＰＵ６０９、およびそのプログラムやデータを格納するＲＯＭ６１０、ＲＡＭ６１１を備えている。更にＣＰＵ６０９は、メモリコントローラ６０８を介して、画像メモリ６１２のデータの書き込み、読み見出しも行えるようになっている。
【００５２】
原稿画像で画像メモリコントローラ６０８へ送られた画像は、画像メモリコントーラ６０８内にある画像圧縮装置によって画像データを圧縮した後、画像メモソ６１２に送られる。画像圧縮を行うことにより限られた画像メモリを有効に利用できる。また、一度に多くの原稿画像データを記憶することができるため、貯えられた原稿画像イメージデータをページ順に出力することが可能となる。この場合、面像を出力する際に画像メモリ６１２のデータをメモリコントローラ６０８内の伸長装置で順次伸長しながら出力を行う。
このように貯えられた原稿画像イメージデータをぺージ順に出力し、部数毎に原稿面像を回転させ、記録用紙に出力する。
【００５３】
ＦＡＸ送信時には、セレクタ６０５により黒データがＦＡＸ用イメージメモリ６１３に転送される。また、ＦＡＸ受信時には、回線から受信データが復調、伸張された後にＦＡＸ用イメージメモリ６１３において展開された後、セレクタ６０５により書き込みユニット６０７に送られる．
プリンタデータ受信時には、プリンタ用イメージメモリ６１４において展開された後、セレクタ６０５により書き込みユニット６０７に送られる。
【００５４】
以上のような構成を備えた画像形成装置において、図１に示したスキャナ部に設けられている第１キャリッジおよびこれと１／２の速度比で移動する第２キャリッジは、共に往復動可能な走行体を構成しており、図８を用いて説明するが、レールなどが用いられる走行面を移動できるようになっている。
図８において走行体８００は、光源となる露光ランプ８０１が支持されるフレーム８０２を備えており、フレーム８０２の下面には、原稿からの反射光を反射するための第１ミラー８０３が設けられている。
フレーム８０２は、画像形成処理部本体１の内部に設けられているレールなどの走行面８０４を移動することができ、このため、フレーム８０２の下面には、走行面に接触する低摩擦部材からなるシュー部材としての摺動脚８０５が固定されている。
【００５５】
走行体８００には、走行時のみ走行面８０４に対する押し付け力を変化させるための構成が設けられている。
走行時のみ走行面に対する押し付け力を変化させる構成は、走行時に生起される空力特性の変化を利用するようになっており、そのための構成の一つが図９に示されている。
【００５６】
図９において、符号８１０は、走行体８００に設けられる空力構造体を示しており、空力構造体８１０は、走行体８００の走行時に表面にを流れる空気の速度変化により揚力あるいは降下力を生起することができる形状とされている。図９に示す構成では、下面が上面に比べて膨出した流線型の断面形状とされ、これにより上面を流れる空気の流速Ｖ０に対して下面を流れる空気の流速Ｖ１が速くなり、これによって下面での圧力低下、いわゆる、負圧化傾向により空力構造体８１０が下方に押し付けられるように移動することができる。この結果、走行体８００には、走行時に空力構造体８１０の表面で生起される空力特性の変化により、図９に示す場合には下降力（ダウンフォース：図１０において符号ＤＦで示す力）が得られることで押し付け力が発生し、走行体８００の摺動脚８０５が走行面８０４に密着しやすい状態となる。
【００５７】
図１０は、空力構造体８１０の設置構造を示しており、空力構造体８１０は、走行体８００の移動方向前後における中央部およびまたは両側に設けられている。図１０に示す構成では、移動方向前後の両側に設けた例が示されている。
【００５８】
図１１は、空力構造体８１０における空力特性の変化を利用する場合の別の例を示しており、同図においては、空力構造体（便宜上、符号８１０’で示す）は、表面形状が上面を下面に対して膨出させた流線型の断面形状とされている。これにより、上面を流れる空気の流速Ｖ０が下面を流れる空気の流速Ｖ１よりも速くなることで上面での圧力低下、いわゆる、負圧化傾向により空力構造体８１０が上方に浮き上がる傾向とされる。この結果、走行体８００には、走行時に空力構造体８００の表面で生起される空力特性の変化により図１１に示す場合が揚力（リフトフォース：図１１において符号ＬＦで示す力）を得られることで走行面８０４に対する押し付け力が軽減されることになる。この場合の空力構造体８１０’は、例えば、図１２に示すように、図１０に示した場合と同様な位置に設置することができる。
【００５９】
本実施形態では、図１０に示した空力構造体８１０を、走行体８００の移動方向前後位置近傍に配置する場合として、図１３に示すように、走行体８００のフレーム８０２の下面に配置されている摺動脚８０５の位置に対応させて配置することができる。これにより、下降力を直接走行面８０４との接触部材となる摺動脚８０５に作用させることで走行体８００と走行面８０４との密着性を高めることができる。つまり、走行体８００の移動方向前後における最外側に設けて摺動脚８０５と異なる位置に下降力を作用させると、最外側よりも内側で走行体８００の下面に位置する摺動脚８０５を支点としてフレーム８０２に移動方向前後両側を押し下げる向きの曲げモーメントが発生しやすくなり、これにより摺動脚８０５に下降力の全てが作用しにくくなることがある。このような下降力の作用状態を効率の良いものとする意味では、図１３に示した構成とすることが望ましい。
【００６０】
上述した構成においては、走行体８００における画像読み取り時での走行面８０４に対する密着性を重視する場合と、画像読み取りを終えて復動する際の摺動抵抗軽減を重視する場合とで空力構造体８１０，８１０’を選択して設けることができる。
【００６１】
走行面８０４に対する走行体８００の密着性を重視する場合には、図９，図１０に示した構成が用いられ、走行面８０４と走行体８００との間の摺動抵抗軽減を重視する場合には、図１１，図１２に示した構成が用いられる。
【００６２】
一方、空力構造体は、揚力あるいは下降力を得るために選択することに代えて、両方の機能を自らにおいて切り換えることも可能である。以下、この場合を説明する。
図１４は、空力構造体自らが形状を変更する場合を示しており、同図において空力構造体８２０は、伸縮可能なフィルム材を用いた風船状部材で構成され、内部には、空気の流れる方向における中央部に空力構造体８２０の内面に接合された仕切部材８２１が設けられて空間が左右に仕切られ、さらに左右空間が伸縮可能な仕切部材８２０Ａ、８２０Ｂにより上下の空間８２０Ａ１，８２０Ａ２，８２０Ｂ１，８２０Ｂ２に仕切られている。
仕切部材８２０Ａ、８２０Ｂおよび８２１によって形成された各空間には流体を導入できるホース部材（図示されず）の連結部８２２、８２３が設けられている。
空間内に導入される流体は空力構造体８２０の表面に接触する空気の圧力に抗して空間形状を変形させない粘度などを持ち合わせたものが用いられる。
図１４に示す構成では、空間８２０Ａ１，８２０Ａ２および８２０Ｂ１，８２０Ｂ２のそれぞれに対する流体の給排設定により空間形状を変化させて図９および図１１に示した表面形状とすることができる。
【００６３】
空力構造体は、複数あるいは単一で用いることが可能であるが、単一で用いた場合にはフレーム８０２の移動方向前後における中央に配置することが摺動脚８０５に対する均等圧を付与する意味で望ましい。
【００６４】
次に空力構造体の機能を切り換える構成に関する別の例について説明する。
空力構造体は、フレーム８０２によって支持されるものであるが、この支持位置において空力構造体の機能を切り替えることもできる。
図１５は、この場合の構成を示しており、空力構造体（便宜上、符号８１０で示す）は、流線型状の断面中心に回転支軸８３０が設けられて反転可能に支持されている。これにより、走行体８００の往動時と復動時とでそれぞれ反転させることにより表面形状において膨出する表面が上面あるいは下面に位置することになり、図９および図１１に示した表面形状の場合と同様な機能である揚力あるいは下降力を生起させることができる。この結果として、走行体８００が画像読み取りを行う往動時には走行体８００に対して下降力を作用させて走行面８０４に対する密着性を向上させることができ、読み取り終了後の復動時には走行面８０４に対する摺動抵抗を軽減することができる。
【００６５】
空力構造体は走行体８００の移動方向両側に設けられている場合、一方を他方に対して連動若しくは独立して走行体に対する揚力あるいは下降力の作用状態を変化させることもできる。このような構成とする理由は次の通りである。
【００６６】
走行体８００は、図示しないがワイヤなどの牽引部材がフレーム８０２の移動方向前後に連結されて駆動されるようになっているため、移動開始時には牽引される側となる移動方向上流側においてフレーム８０２が浮き上がり傾向となる場合がある。
そこで、密着性が重視される画像読み取り開始時、つまり走行体８００の往動開始時には、移動方向上流側の空力構造体において密着性を高めるための下降力が最大値となる形態として振動などを防ぎながら移動を開始させる一方、移動開始時での振動防止が可能となった時点で両方の空力構造体を同じ下降力発生部として用いるようにする。
【００６７】
次に空力構造体の設置構造に関する別の例を説明する。
図１１および図１２に示した空力構造体８１０，８１０’は、走行体８００の移動方向前後において同じ高さで設けられている。これに対して、走行体８００の移動方向前後で設置高さを異ならせる。これにより、一方の空力構造体の後方で発生する乱流の影響を少なくして各空力構造体同士での揚力あるいは下降力を均等発生させることができる。
【００６８】
図１１，図１２および図１３に示した空力構造体８１０，８１０’は、走行体８００の移動方向前後に配置されているが、移動方向中央部に設けた場合も含めて空力構造体８１０，８１０’は、光源となる露光ランプ８０１に対して表面を流れる空気を流動させる位置に配置することが可能である。これにより、露光ランプ８０２において流動する空気との接触により冷却作用を得ることが可能となる。
【００６９】
一方、空力構造体８１０，８１０’は、その表面、特に空気の流速が速くなる面に対して、図１６に示すように、空気の流動方向に沿った長手方向を有する衝立状の整流板８１０Ｐを複数設けることもできる。これにより、画像形成装置内で発生している乱流の影響により膨出表面に沿った空気の流れが阻害されるのを防止して走行体８００が移動する際の空気の流れを整えることで膨出表面での負圧化傾向を効率よく生起させることができる。
【００７０】
空力構造体８１０，８１０’は、揚力あるいは降下力を生起する部材であり、その揚力あるいは降下力は走行体８００に対して均等に負荷される必要がある。本実施形態では、この場合の構成として、図１７に示す構成を用いることも可能である。
図１７において空力構造体（便宜上、符号８１０で示す）は、長手方向において両端の厚さ（Ｔ０）に対して中央部の厚さ（Ｔ１）が厚くされている。これにより、長手方向中央では、流速増加による負圧化傾向が増加する。これにより、走行体８００の移動位置、特に長手方向両端に空力構造体８１０と干渉するような配置関係となった場合でも走行体８００の押し付けによる密着性あるいは摺動抵抗軽減に必要な揚力あるいは降下力を確保することができる。
【００７１】
一方、空力構造体８１０あるいは８１０’による揚力あるいは降下力は変更することもできる。以下、これについて説明する。
図１８は、揚力あるいは降下力を変更する場合の構成の一例が示されており、同図においては、図１５に示した構成を対象として回転支軸８３０の回転量を制御する。これにより、膨出表面での空気の流動状態が変化するので、これに応じた揚力あるいは降下力が生起できる。
【００７２】
図１８に示した構成では、走行体８００における摺動脚８０５と走行面８０４との間の摩擦抵抗に応じて回転支軸８３０の回転量が設定されるようになっており、この場合の摩擦抵抗は走行体８００の牽引速度に対する走行速度の変化で割り出す。これにより、走行面８０４や摺動脚８０５の経時的な変化、特に摩擦係数の上昇に関係なく走行体８００を一定した走行速度に維持することができるので、高速走査を長期間に亘って維持することができる。
【００７３】
走行体８００に対する揚力あるいは下降力を変更する構成としては、走行体８００自身での揚力あるいは降下力の変更だけでなく、走行体８００の駆動部で行うこともできる。
図１９はこの場合を示す図であり、同図において走行体８００の駆動部材をなす牽引部材９００は、一対のプーリに掛け回されてループ状をなしているが、そのローラ間の展張部、特に、走行体８００に連結されている端部が位置する展張部には、昇降可能な変位プーリ９０１が走行体８００を挟んで両側に位置している。変位プーリ９０１は、昇降位置に応じて走行体８００に対する牽引力の作用方向を変化させることができる。つまり、実線で示す牽引力の作用方向に対して二点鎖線で示す牽引力の作用方向では、牽引方向の分力が発生し、この分力により走行体８００の移動方向と直角な方向での分力（図１９中、符号Ｆ１で示す力）も発生することになり、走行体８００に対して垂直方向に作用する押し付け力も変化することになる。牽引部材９００を用いることで駆動と共に走行体の押し付け力の変更という多機能化ができ、走行体８００の押し付け力を変更するための特別な構成を必要としないで済む。
【００７４】
【発明の効果】
請求項１乃至３記載の発明によれば、走行体の走行時に生起される空力特性の変化を利用するだけの簡単な構成により走行体の走行に対応した押し付け力を得ることができる。これにより、走行体が原稿画像を読み取る際には走行面との密着性を高めて不安定な走行による読み取り精度の悪化を防止でき、読み取り終了時の復動時には摺動抵抗を軽減して迅速な復動を行うことができる。これにより、走行の不安定な状態を招くことなく高速読み取りが可能となる。
【００７５】
請求項４記載の発明によれば、表面を流れる空気の速度変化を利用するだけの簡単な構成により走行体の押し付け力を最適化制御することが可能となる。
【００７６】
請求項５記載の発明によれば、走行体の移動方向前後で中央あるいは両側近傍に空力構造体を設けることで走行体への押し付け力の作用位置を適切化することができる。
【００７７】
請求項６乃至１０記載の発明によれば、走行体に対する揚力あるいは降下力の作用状態を変更することができるので、複数機能を少ない部品点数により達成することが可能となる。特に、請求項７記載の発明では空力構造体自身の形状変形により、また、請求項８および９記載の発明では空力構造体の向きを変えるだけでよく、特別な切り換え構造を用いなくても空力構造体およびその支持部のみで画像読み取りおよび読み取り終了時での走行体に要求される走行状態、つまり、読み取り時での密着性および復動時での高速移動を確保することが可能となる。
【００７８】
請求項１１記載の発明によれば、走行体の移動方向前後において空力構造体の作用状態を変化させることができるので、走行体の移動開始時などに発生する振動を防止できる状態を設定できると共に走行安定性を確保することが可能となる。
【００７９】
請求項１２記載の発明によれば、空力構造体同士の設置高さを異ならせてあるので、空力構造体同士で空気の流れを阻害しないようにできる、これにより、各空力構造体毎で揚力あるいは降下力を効率よく生起させることが可能となる。
【００８０】
請求項１３記載の発明によれば、空力構造体を光源近傍に配置することで空力構造体を流れる空気を冷却に用いることができる。これにより、揚力ありは降下力を生起する機能以外の機能を備えた多機能部材として用いることが可能となり、冷却効率の向上および冷却構造の簡略化が可能となる。
【００８１】
請求項１４記載の発明によれば、空力構造体に整流部が設けられているので、空気の流れを整流して揚力あるいは降下力を生起するに必要な空気の流れを自動的に得ることが可能となる。
【００８２】
請求項１５記載の発明によれば、空力構造体の長手方向で厚さを異ならせることができるので、空力構造体の移動路の状態、例えば、移動に邪魔な部材が近傍に位置している場合でも走行体に必要な揚力あるいは降下力を得ることが可能となる。
【００８３】
請求項１６乃至１７記載の発明によれば、走行体に対する揚力あるいは降下力を変更することができ、特に走行体の走行状態の悪化に繋がる摩擦抵抗に応じて変更できるので、常に安定した走行状態を維持させることが可能となる。
【００８４】
請求項１８記載の発明によれば、走行体の揚力あるいは降下力を変化させるための構成として、走行体を駆動する牽引部材を用いることができるので牽引部材による多機能化によって走行体に必要な押し付け力を簡単な構成で得ることが可能となる。
【００８５】
請求項１９記載の発明によれば、走行体の画像読み取り時での走行面との密着性が向上されることにより読み取り精度の悪化が防止でき、さらには復動時での摺動抵抗軽減により高速移動が可能となるので、高速な画像読み取りを精度低下を来すことなく行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像読み取り装置が用いられる画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の上面近傍の構成を示す図である。
【図３】図１に示した画像形成装置の原稿載置台内部を示す図である。
【図４】図３に示した原稿載置台内部に設けられているサイズ検知のための構成を示す図である。
【図５】図１に示した画像形成装置に用いられる制御系の構成を説明するためのブロック図である。
【図６】図１に示した画像形成装置に用いられる画像処理回路の構成を説明するためのブロックである。
【図７】図１に示した画像形成装置に用いられる給紙装置での記録用紙サイズの検知構成を説明するための図である。
【図８】走行体の構成を説明するための図である。
【図９】空力構造体の一例を示す図である。
【図１０】図９に示した空力構造体の走行体に対する設置状態を示す図である。
【図１１】空力構造体の別例を示す図である。
【図１２】図１に示した空力構造体の走行体に対する設置状態を示す図である。
【図１３】空力構造体の走行体に対する設置状態の別例を示す図である。
【図１４】空力構造体の別例を示す図である。
【図１５】空力構造体の作用を説明するための図である。
【図１６】空力構造体の一部変形例を示す図である。
【図１７】空力構造体の他の例を示す図である。
【図１８】空力構造体の他の作用を説明するための図である。
【図１９】空力構造体の駆動構成を説明するための図である。
【符号の説明】
１  画像形成処理部本体
８００  走行体
８０１  露光ランプ
８０２  フレーム
８０４  走行面
８０５  摺動脚
８１０，８１０’，８２０，  空力構造体
８１０Ｐ  整流板
８２０Ａ、８２０Ｂ  空間
８２１  仕切り壁
９００  牽引部材
９０１  昇降変位部材
Ｔ０，Ｔ１  空力構造体の厚さ
【図１】
2004212617.tif 000003
【図２】
2004212617.tif 000004
【図３】
2004212617.tif 000005
【図４】
2004212617.tif 000006
【図５】
2004212617.tif 000007
【図６】
2004212617.tif 000008
【図７】
2004212617.tif 000009
【図８】
2004212617.tif 000010
【図９】
2004212617.tif 000011
【図１０】
2004212617.tif 000012
【図１１】
2004212617.tif 000013
【図１２】
2004212617.tif 000014
【図１３】
2004212617.tif 000015
【図１４】
2004212617.tif 000016
【図１５】
2004212617.tif 000017
【図１６】
2004212617.tif 000018
【図１７】
2004212617.tif 000019
【図１８】
2004212617.tif 000020
【図１９】
2004212617.tif 000021