(57)【要約】  【課題】  照明手段やミラー等の走査装置を安定に支持し、画像の劣化を確実に防止する画像読取装置を提供する。  【解決手段】  装置本体２の左右の側面９ａ、９ｂの間には、一対の案内レール３が平行に設置されている。この一対の案内レール３上には照明ユニット４及びミラーユニット５が載置されている。左側の側面９ａの近傍には、モータにより正転、逆転が可能な駆動軸１０が案内レール３と直交するように設けられている。案内レール３よりも外側に位置する駆動軸１０の両端には駆動プーリ１１ａが設けられている。駆動軸１０の回転によってタイミングベルト１３ａ、１３ｂが回転すると、照明ユニット４及びミラーユニット５が案内レール３に沿って走査方向に移動する。案内レール３の両端部には側面９ａ、９ｂと同じ材質の溶接部材１６が固定されており、案内レール３は左右の側面９ａ、９ｂに溶接部材１６を介して溶接固定されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を照明し、原稿からの反射光を画像光として結像する走査装置が複数の案内レールに沿って移動する画像読取装置において、
前記案内レールには、前記案内レールが固定される部材と同一の材質から成る溶接部材が固定されており、前記案内レールは前記溶接部材を介して溶接固定されることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記溶接部材は、前記案内レールの両端部にカシメ固定され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】
前記案内レールは、ステンレス製レールであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル複写機やイメージスキャナ等に用いられる、原稿を走査して読み取る画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機のスキャナや走行ミラー等の走査装置は、金属棒（ガイドロッド）により案内されて移動するものが多数であったが、棒状のレールは精度を出しやすく、且つ強度面でも歪みが少ない反面、重量があるため製品の軽量化には不利であり、コストも高くなる。そのため、最近では組み付け性やコストの面から平面状の案内レール上を移動する機構のものが広く用いられている。
【０００３】
図７に、従来の画像読取装置の概略図を示す。１は原稿であり、原稿１は図示しない原稿保持部材、即ち装置本体２の上部に取り付けられているコンタクトガラス上に原稿面を下に向けて載置されている。また、コンタクトガラスの下方の装置本体２内部には一対の案内部材としての案内レール３を互いに平行に固定してある。更に、この案内レール３はコンタクトガラスと平行になっている。
【０００４】
４は光源、ミラー（共に図示せず）等から成る照明ユニット、５はミラー５ａ等から成るミラーユニットであり、コロ等の転動体（図示せず）により案内レール３上を矢印Ａ、Ｂの方向に往復移動可能に保持されている。装置本体２の前後方向のフレーム間には板状の支持部材（以下、ＩＳＵベースという）６が取り付けられており、ＩＳＵベース６の上面には集光レンズ７及び読取手段としての光電変換素子（以下、ＣＣＤという）８が搭載されている。
【０００５】
このようにして、コンタクトガラス、照明ユニット４、ミラーユニット５、集光レンズ７及びＣＣＤ８の各部品相互の位置が決定される。上記構成においては、照明ユニット４の光源により原稿１を照明するとともに、照明ユニット４は所定の速度で矢印Ａ方向に移動し、ミラーユニット５は照明ユニット４の１／２の速度で同方向に移動する。その結果、照明ユニット４の照明により形成された画像光Ｄはミラーユニット５により集光レンズ７に導かれ、集光された後ＣＣＤ８上に結像される。結像された画像光ＤはＣＣＤ８において画素分解され、各画素の濃度に応じた電気信号に変換されて画像の読み取りが行われる。
【０００６】
上記の画像読取装置においては、原稿面から案内レール面までの高さが走査方向に対して変化すると、原稿面から結像面までの光路長が変化して直線性の劣化、倍率誤差、偏差、解像度不良などの画像劣化が生じ、安定した画像の読み取りができなくなるという問題点があった。
【０００７】
そこで、案内レールの位置決めを精度良く行い、走査装置の走査精度を向上する方法が提案されており、特許文献１には、同一の金型により成型された同一寸法、形状の複数の案内レールを同一の部材に位置決め固定する光学装置が開示されている。しかしながら、特許文献１の方法では、案内レールを嵌合穴にはめ込み保持しているため、特に高速処理が可能な画像形成装置においては、案内レールと、案内レールが固定される部材との間に隙間が生じてがたつきが発生してしまう。また、板ばね等の弾性材で保持しても、案内レールに沿って移動する走査装置からの振動によって、案内レールの位置ずれや脱離が生じる可能性もないとは言い切れず、案内レールを所定の位置に完全に固定することは困難であった。
【０００８】
また、通常、案内レール及び、案内レールが固定される画像読取装置の筺体には亜鉛メッキ鋼板（以下、ＳＥＣＣという）が用いられており、特許文献２には、案内レールに摺動抵抗を低減させるステンレス（以下ＳＵＳという）製の薄板を貼着させて、案内レールを画像読取装置の筐体に溶接固定することが開示されている。しかしながら、特許文献２の方法では、繁雑なＳＵＳ薄板の貼着工程が必要となり、しかも、溶接の際に貼着するための接着剤や両面テープが劣化したりするおそれがある。更に、ＳＵＳ薄板と案内レールとの間に接着剤や両面テープが介在しているためにＳＵＳ薄板、即ち走査装置の摺動面の平面性が低下するおそれもある。
【特許文献１】特開平８−１１０５９１号公報
【特許文献２】特開２０００−２２８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、照明ユニットやミラー等の走査装置を安定に支持し、画像の劣化を確実に防止する画像読取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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、原稿を照明し、原稿からの反射光を画像光として結像する走査装置が複数の案内レールに沿って移動する画像読取装置において、前記案内レールには、前記案内レールが固定される部材と同一の材質から成る溶接部材が固定されており、前記案内レールは前記溶接部材を介して溶接固定されることを特徴としている。
【００１１】
また本発明は、上記構成の画像読取装置において、前記溶接部材は、前記案内レールの両端部にカシメ固定されることを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、上記構成の画像読取装置において、前記案内レールは、ステンレス製レールであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１の構成によれば、案内レールが固定される部材と同一の材質で形成された溶接部材を案内レールに固定し、溶接部材を介して案内レールを溶接固定することにより、異種材質の物性（例えば、融点、熱膨張率、冷却時の収縮率、等）の違いにより生じる溶接の際のひずみを低減し、案内レールを精度良く位置決めして、直線性の劣化、倍率誤差、偏差、解像度不良などの画像劣化のない画像読取装置を提供することができる。
【００１４】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像読取装置において、前記溶接部材は、前記案内レールの両端部にカシメ固定されることにより、別途固定部材を用いることなく案内レールと溶接部材とを容易に固定することができる。
【００１５】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像読取装置において、前記案内レールをステンレス製レールとすることにより、案内レールの歪みが少なく耐久性に優れた画像読取装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の画像読取装置を上面から見た構成図である。従来例の図７と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。同図において、装置本体２の左右の側面９ａ、９ｂの間には、一対の案内レール３が平行に設置されている。この一対の案内レール３上には照明ユニット４及びミラーユニット５が載置されている。
【００１７】
左側の側面９ａの近傍には、モータ（図示せず）により正転、逆転が可能な駆動軸１０が案内レール３と直交するように設けられている。案内レール３よりも外側に位置する駆動軸１０の両端には駆動プーリ１１ａが設けられている。また、右側の側面９ｂの近傍にも、駆動プーリ１１ａと同じ径の駆動プーリ１１ｂが、支軸１２の両端に設けられている。駆動プーリ１１ａ、１１ｂの大径部には、タイミングベルト１３ａが掛け渡されており、同様に、駆動プーリ１１ａ、１１ｂの小径部には、タイミングベルト１３ｂが掛け渡されている。タイミングベルト１３ａには照明ユニット４の一部が固定されており、タイミングベルト１３ｂにはミラーユニット５の一部が固定されている。照明ユニット４及びミラーユニット５が案内レール３の上面と接する部分には、それぞれ接触子１４が２個ずつ設けられており、各接触子１４の案内レール３との接触面は球面となっている。
【００１８】
このような構成の画像読取装置において、駆動軸１０がモータ（図示せず）によって回転し、タイミングベルト１３ａ、１３ｂが回動すると、照明ユニット４及びミラーユニット５が案内レール３に沿って走査方向に移動する。ここで、駆動プーリ１１ａ、１１ｂの大径部と小径部の径比は２：１であるため、照明ユニット４とミラーユニット５の移動距離の比も２：１となる。
【００１９】
本実施形態においては、左右の側面９ａ、９ｂに溶接孔１５を設け、案内レール３を溶接により装置本体２に固定している。これにより、案内レール３は側面９ａ、９ｂに確実に固定され、照明ユニット４、ミラーユニット５の移動による振動や外力による案内レール３の位置ずれが生じない。また、ここでは案内レール３として断面コ字型のＳＵＳ製のレールを使用している。案内レール３を他の金属により形成することもできるが、摺擦性に優れ摩耗が生じす、強度面で優れ、歪みの生じないＳＵＳ製とすることにより、特に高速処理が可能な画像形成装置において、原稿面から案内レール面までの距離変化が生じず、直線性の劣化、倍率誤差、偏差、解像度不良などの画像劣化を確実に防ぐことができる。また、案内レール３を同一の金型でプレス成形すれば、手前側と奥側で案内レール３の互換が可能となり、相互に入れ替えたとしても取り付け精度に影響が出ることはないのでより好ましい。
【００２０】
装置本体２の材質としては、通常、安価で加工も容易なＳＥＣＣが用いられることが多い。そのため、ＳＵＳ製の案内レール３を溶接により直接固定しようとした場合、ＳＵＳとＳＥＣＣの物性（例えば、融点、熱膨張率、冷却時の収縮率、等）が異なることにより溶接部分にひずみが生じてしまう。そこで、本実施形態では案内レール３の両端部に、予め装置本体２の側面９ａ、９ｂの材質と同じＳＥＣＣ製の溶接部材１６を固定しておき、溶接部材１６と側面９ａ、９ｂを溶接することにより、案内レール３を画像読取装置本体２に位置決め固定している。これにより、溶接部分でのひずみの発生を防ぎ、より高精度に案内レールを位置決め固定することが可能となる。
【００２１】
図２は、図１の画像読取装置を正面側（図１の下側）から見た断面図である。同図において、案内レール３の上方にはコンタクトガラス１７が設置されており、コンタクトガラス１７上には照明ユニット４及びミラーユニット５により走査される原稿が裏向きに載置される。原稿を走査する場合、先ず照明ユニット４をスキャナホーム側（図２においては左側）からスキャナリターン側（図２においては右側）へ移動させる。同時に照明ユニット４の光源４ａより原稿に光が照射される。原稿からの反射光はミラー４ｂ及びミラーユニット５のミラー５ａ、５ｂにより光路が変更された後、図示しない結像レンズを通過して、同じく図示しないＣＣＤ等の像担持体上に結像される。この走査でのミラーユニット５の移動距離は、前述したように照明ユニット４の移動距離の１／２であり、これにより原稿面から像担持体までの光路長を一定に保持している。
【００２２】
原稿面から像担持体までの光路長は、走査方向の全域において一定にしなければ、走査された画像は像担持体上に結像せず、読み取られた画像が不鮮明なものとなってしまう。そのため、原稿を載置するコンタクトガラス１７の表面と案内レール３の上面との距離が全走査領域において一定に保持されていることが必要となる。本実施形態においては、案内レール３の両端部に溶接部材１６を固定し、溶接部材１６を左右の側面９ａ、９ｂに設けられた溶接孔１５に位置決めして溶接することにより、案内レール３はコンタクトガラス１７と厳密に平行な位置に固定され、案内レール３の位置ずれや脱離が生じることもなくなる。
【００２３】
図３は、本実施形態に用いられる案内レールの斜視図である。同図において、案内レール３は断面がコ字型に折り曲げられたＳＵＳ製の細長状の溝型部材であり、プレス加工により一体成形されている。溝型の背面部３ａが照明ユニット及びミラーユニットの接触子１４が摺動する面である。また、両端部には溶接部材１６を固定するための係合孔１８がコ字型の側面部３ｂ、３ｃに各２個ずつ、一端で計４個設けられており、溶接部材１６がバーリングカシメにより固定されている。溶接部材１６は、案内レール３が固定される装置本体２の側面９ａ、９ｂと同一の材質であるＳＥＣＣで形成されている。なお、係合孔１８の個数は特に制限はないが、溶接部材１６の固定強度を確保するためには、１つの溶接部材１６に対し２つ以上設けるのが好ましい。
【００２４】
本実施形態に用いられる溶接部材の構造を図４に示す。図４（ａ）は溶接部材の平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＡ―Ａ’断面図である。図から明らかなように、溶接部材１６は、案内レール３に固定される長辺部１９と、装置本体の側面に溶接固定される短辺部２０により断面Ｌ字型に構成されており、長辺部１９には、案内レール３の係合孔１８に対応する位置に貫通孔２１が設けられ、貫通孔２１の円周に沿って係合孔１８に内接するような円筒状の突起部２２が形成されている。
【００２５】
次に、溶接部材１６の案内レール３への固定方法を図５を参照して説明する。図５（ａ）に示すように、溶接部材１６の突起部２２を案内レール３の先端の側面３ｂ、３ｃに設けられた係合孔１８に外側から係合させると、突起部２２の先端が側面３ｂ、３ｃの内面より突出する。次に、図５（ｂ）のように突起部２２の先端部を係合孔１８の外側方向に倒して側面３ｂ、３ｃの内面に圧着することにより、案内レール３と溶接部材１６を強固に固定する。なお、溶接部材１６の固定には、ハトメやリベット、或いはビス等の止め具による固定方法を用いることも可能であるが、本実施形態のカシメによる固定方法を用いた場合、別部材としてこれらの止め具を必要とせず、また止め具を締め付ける際に案内レールにねじれが生じる心配もないため、より好ましい。
【００２６】
図６を用いて本実施形態の画像読取装置における案内レールの位置決め方法を説明する。同図において、案内レール３の端部には２個の溶接部材１６が固定されている。一方、装置本体の側面９ａには案内レール３が固定される概略位置に溶接孔１５が４個一組で設けられている。溶接孔１５のうち、左側に位置する１５ａ、１５ｂが左側の溶接部材１６ａに、右側に位置する１５ｃ、１５ｄが右側の溶接部材１６ｂに対応する。図示しない位置決め用の冶具により、案内レール３がコンタクトガラス表面と所定の間隔を隔てて厳密に平行となるように位置決めされると、その位置で側面９ａと溶接部材１６ａ、１６ｂを、溶接孔１５ａ〜１５ｄを介して側面９ａの外側から溶接し、案内レール３を固定する。なお、溶接孔１５の個数及び配置には特に制限はないが、溶接強度を確保するため、１つの溶接部材に対して２つ以上設けることが望ましい。また、この例においては左側の側面９ａへの案内レールの位置決め方法について説明したが、右側の側面９ｂにおいても全く同様の方法により案内レール３が位置決めされ、側面９ｂに溶接固定される。
【００２７】
これにより、組み立て時における案内レールの位置決めのばらつきが解消され、案内レールを画像読取装置本体に高精度に取り付けることができる。また、案内レールが溶接により固定されているため、ビス止めや板ばねによる保持に比べ、組み立て後の案内レールの位置ずれや脱離の懸念もなくなる。なお、溶接部材の形状についても上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内であれば種々の形状とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、原稿を照明し、原稿からの反射光を画像光として結像する走査装置が複数の案内レールに沿って移動する画像読取装置において、案内レールには、案内レールが固定される部材と同一の材質から成る溶接部材が固定されており、案内レールは溶接部材を介して溶接固定されることとする。これにより、物性の違いにより生じる溶接の際のひずみを低減し、案内レールを精度良く固定するとともに、組み立て後の案内レールの位置ずれや脱離を防止し、直線性の劣化、倍率誤差、偏差、解像度不良などの画像劣化のない画像読取装置を提供することができる。
【００２９】
また、溶接部材は、案内レールの両端部にカシメ固定されることにより、別部材として止め具を必要とせず、容易に且つ確実に溶接部材を固定することができる。また溶接部材を取り付ける際に案内レールにねじれが生じる心配もない。
【００３０】
また、案内レールは、ステンレス製レールであることにより、案内レールの歪みが少なく耐久性に優れた画像読取装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】は、本発明の第１実施形態の画像読取装置の平面図である。
【図２】は、本実施形態の画像読取装置の正面断面図である。
【図３】は、本実施形態に用いられる案内レールを示す概略図である。
【図４】は、本実施形態に用いられる溶接部材の構造を示す概略図である。
【図５】は、本実施形態に用いられる溶接部材の案内レールへの固定方法を示す概略図である。
【図６】は、本実施形態の画像読取装置における案内レールの位置決め方法を示す概略図である。
【図７】は、従来の画像読取装置の概略図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    原稿
２    装置本体
３    案内レール
４    照明ユニット
４ａ  光源
４ｂ、５ａ、５ｂ  ミラー
５    ミラーユニット
６    ＩＳＵベース
９ａ、９ｂ  本体側面
１０  駆動軸
１１ａ、１１ｂ  駆動プーリ
１３ａ、１３ｂ  タイミングベルト
１４  接触子
１５  溶接孔
１６  溶接部材
１７  コンタクトガラス
１８  係合孔
２２  突起部
【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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