(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取装置を３点受けとし、該３点受け位置に対する幾何学的な重心位置が前記読取装置の重心位置に対し所定間隔内に収まるよう前記３点受け位置を選定し、該３点受け位置において画像形成装置本体上部に固定した読取装置であって、
前記所定間隔をＬG、前記３点受け位置に対する幾何学的な重心位置までの距離をそれぞれＬA、ＬB、ＬCとしたとき、
ＬG≦｛（ＬA＋ＬB＋ＬC）／３｝×０．１５
の関係を有するとともに、
前記読取装置の投影面積をＳ、前記３点受け位置により形成される三角形の面積をＳ0としたとき、
Ｓ0≧（１／２）Ｓ
の関係を有することを特徴とする読取装置。
【請求項２】
前記読取装置が前記３点受け位置において固定された状態で、さらに２個所以上において支持されることを特徴とする請求項１に記載の読取装置。
【請求項３】
請求項１に記載の読取装置を用い、読み取った原稿情報により感光体上に走査露光を行って画像を形成す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、原稿画像を移動光学系により読み取って画像信号として出力する読取装置と、それを一体とする画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
読取装置は、一般に原稿載置台、照明ランプと一対の反射鏡とから成り原稿面を走査する移動光学系と結像面に設けられて画像読み取りを行うＣＣＤ等の撮影素子とから構成されていて、画像形成装置本体とは別体の長方形のユニット機材として組み立てられ、しかるのち画像形成装置本体の上面に対しほぼ水平に載置され四隅の各コーナーを固定して取り付けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
読取装置は移動光学系の円滑な作動と画像の正確な読み取りのためには、画像形成装置本体への固定に際しユニットにストレスやストレスによって生じる変形がなくしかも安定した姿勢で取り付けられなければならない。
【０００４】
しかし画像形成装置本体はその上面の平面性が悪かったり、あるいは平面性が良好でも設置する床面の影響により変形するおそれがあり、そのため両者の間にクッション材を挿入するとかあるいは固定部材の位置調整等により読取装置のユニットに歪が伝わらないよう取り付け作業に注意が払われている。しかし、注意を払っても必らずしも満足される取り付け状態とはならなかった。
【０００５】
本発明はこの点を解決して改良した結果、読取装置を質量バランスを考慮した上で画像形成装置本体に対し３点受けにより支持して取り付けることにより、ユニットに変形が生じないで、円滑な光学系の作動により正確な画像読み取りの出来る読取装置と前記読取装置の装着により高品位の画像形成を保証される画像形成装置の提供を目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、
読取装置を３点受けとし、該３点受け位置に対する幾何学的な重心位置が前記読取装置の重心位置に対し所定間隔内に収まるよう前記３点受け位置を選定し、該３点受け位置において画像形成装置本体上部に固定した読取装置であって、
前記所定間隔をＬG、前記３点受け位置に対する幾何学的な重心位置までの距離をそれぞれＬA、ＬB、ＬCとしたとき、
ＬG≦｛（ＬA＋ＬB＋ＬC）／３｝×０．１５
の関係を有するとともに、
前記読取装置の投影面積をＳ、前記３点受け位置により形成される三角形の面積をＳ0としたとき、
Ｓ0≧（１／２）Ｓ
の関係を有することを特徴とする読取装置（請求項１の発明）、及び
請求項１に記載の読取装置を用い、読み取った原稿情報により感光体上に走査露光を行って画像を形成することを特徴とする画像形成装置（請求項３の発明）
によって達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本実施形態の説明に先立って本発明にかかわる画像形成装置の構造とその動作を図１によって説明する。
【０００８】
前記装置は原稿画像の読み取り部１０、レーザ書き込み部２０、画像形成部３０および給紙部４０の各部より構成されている。
【０００９】
前記の原稿画像の読み取り部１０は装置本体とは別体の独立した読取装置５０として構成されて装置本体の上面に載置固定されている。
【００１０】
前記の読取装置５０は、上部に透明なガラス板などからなる原稿台５１と、原稿台５１上に載置した原稿Ｄを覆う原稿カバー５２を備え、さらに原稿台５１の下方に第１ミラーユニット１２、第２ミラーユット１３、主レンズ１４、ＣＣＤアレイなどの撮像素子１５等からなる画像読取り部１０が設けられている。第１ミラーユニット１２は照明ランプ１２Ａ、第１ミラー１２Ｂを備え、前記原稿台５１と平行に、かつ図面左右方向へ直線移動可能に取り付かれていて、原稿Ｄの全面を光学走査する。第２ミラーユニット１３は第２ミラー１３Ａ及び第３ミラー１３Ｂを一体化して備え、常に所定の光路長を保つように第１ミラーユニット１２の１／２の速度で左右同方向に直線移動する。勿論この第２ミラーユニット１３の移動は前記第１ミラーユニット１２と同様に原稿台に対して平行である。前記照明ランプ１２Ａによって照明される原稿台５１上の原稿Ｄの像は、主レンズ１４により第１ミラー１２Ｂ、第２ミラー１３Ａ、第３ミラー１３Ｂを経て撮像素子１５上へ結像されるようになっている。走査が終わると第１ミラーユニット１２及び第２ミラーユニット１３は元の位置に戻り、次の画像形成まで待機する。
【００１１】
前記撮像素子１５によって得られた画像データは、図示しない画像信号処理部によって処理され、画像信号としてメモリに一旦格納される。次いで前記の画像信号がレーザ書き込み部２０に入力される。
【００１２】
レーザ書き込み部２０においては、制御部の制御によってメモリからの画像信号が、駆動モータ２１、ポリゴンミラー２２、ｆθレンズ２３、ミラー２４，２４，２６及び図示しない半導体レーザ、補正レンズ等からなるレーザ書き込み部２０に入力されると画像記録動作を開始する。ついで画像形成部３０においては、像担持体である感光体ドラム３１は矢示のように時計方向に回転し、帯電前露光を行って除電する除電器３６によって除電された後、放電ワイヤ３２Ａ、帯電グリッド３２Ｂを有する帯電器３２により電荷を与えられているので、レーザ書き込み部２０によるレーザビームＬによって感光体ドラム３１上には原稿Ｄの像に対応した静電潜像が形成される。その後、感光体ドラム３１上の前記静電的な潜像は、現像器３３の直流成分に交流成分を重畳したバイアス電圧を印加した現像スリーブ３３Ａの担持する現像剤によって反転現像が行われ可視のトナー像となる。
【００１３】
一方、給紙部４０に装填された給紙カセット４１Ａ又は４１Ｂからは指定のサイズの転写紙Ｐを１枚ずつ搬出ローラ４２Ａによって搬出し、搬出ローラ４３及びガイド部材４２を介して画像の転写部に向かって給紙する。給紙された転写紙Ｐは、感光体ドラム３１上のトナー像と同期して作動するレジストローラ４４によって感光体ドラム３１上に送出される。この転写紙Ｐには、転写器３４の作用により、感光体ドラム３１上のトナー像が転写され、分離器３５の除電作用によって感光体ドラム３１上から分離されたのち、搬送ベルト４５を経て定着器３７へ送られ、加熱ローラ３７Ａ及び加圧ローラ３７Ｂによって溶融定着された後、排紙ローラ３８，４６により装置外のトレイへ排出される。
【００１４】
前記感光体ドラム３１はさらに回転を続け、その表面に転写されずに残留したトナーは、クリーニング装置３９において圧接するクリーニングブレード３９Ａにより除去清掃さたのち、再び除電器３６によって除電された後帯電器３２により一様に電荷の付与を受けて、次回の画像形成のプロセスに入る。
【００１５】
前記の読取装置５０は、内蔵する原稿画像の読み取り部１０の構成上から図２の斜視図に示す如く光学系の走査方向（矢示）に長い長方形の形状を呈していて、背面側の長辺の両端近くの点Ａと点Ｂ、前面側の長辺のほぼ中央部の点Ｃの計３点を受け位置として画像形成装置本体の上面に載置し固定される。
【００１６】
前記の読取装置５０の３点受け位置は次に記す各条件を充すように選択して決定される。
【００１７】
（１）第１の条件としては、図３に示す如く前記の各点Ａ、Ｂ、Ｃの形成する三角形の幾何学的な重心位置Ｇ0が読取装置５０の重心位置Ｇより大きく遠ざからないよう規制するもので、各点Ａ、Ｂ、Ｃと重心Ｇ0を結ぶ長さＬA、ＬB、ＬCと重心Ｇ0及びＧ間の距離ＬGが実験によって得られた経験値を含めて次の条件式で示される範囲内にあることが望ましい。
【００１８】
ＬG≦｛（ＬA＋ＬB＋ＬC）／３｝×０．１５
上記範囲から逸脱するときは、安全性を欠き歪みが生じたりすることとなる。
【００１９】
（実施例）  図３に示した読取装置５０の重心位置を実測によって求め、求めた重心位置を読取装置５０の平面図上に記入し、平面図上で読取装置５０の周線部で取り付けを可能とする３点受け位置Ａ、Ｂ、Ｃを選択し、選択した三角形ＡＢＣの幾何学的な重心位置Ｇ0を求めて、上記の条件式を満足するか否かのチェックを行う。本実施例においては上記条件式を満足する。
【００２０】
ＬA＝３８０．５ｍｍ、ＬB＝３４７．４ｍｍ、ＬC＝２９４．４ｍｍ
ＬG＝３８．２ｍｍ（境界寸法値５１．１ｍｍ以下）
の寸法関係にある３点受け位置Ａ、Ｂ、Ｃを求め、実機について読取装置５０の取り付け固定を行っている。その結果、読取装置５０は運搬時の振動や温湿度の変動等による影響を受けることなく、安定した読み取り動作が維持される。
【００２１】
図４に示した読取装置５０の受け位置Ａ、Ｂ、Ｃは読取装置５０の短辺側に選択した例であって、本実施例においても上記条件式を満足する。
【００２２】
ＬA＝５０２．９ｍｍ、ＬB＝２９８．７ｍｍ、ＬC＝３０１．０ｍｍ
ＬG＝５１．８ｍｍ（境界寸法値５５．１ｍｍ以下）
の取り付け固定を行っている。
【００２３】
（２）第２の条件としては、前記の各点Ａ、Ｂ、Ｃの形成する三角形の面積Ｓ0が読取装置５０の投影面積Ｓの少なくとも１／２以上の面積であることが好ましく、前述した第１の条件と共に満足することによって読取装置５０は画像形成装置本体上にバランス良く安定した状態で載置されることとなる。この関係を維持することによって、読取装置５０の上面隅部に圧力が加わることによっても過大な応力を内部に生じることがなくなる。
【００２４】
また前記の３点受け位置は、前述した三角形の面積Ｓ0が読取装置５０の投影面積Ｓの１／２以上を確保することが出来得れば、図４に示す如く各点Ａ、Ｂ、Ｃを読取装置５０の短辺側に選択することも可能となる。
【００２５】
（実施例）  図３に示した読取装置５０においては、投影面積Ｓ＝２８１０ｃｍ2に対して、３点受け位置Ａ、Ｂ、Ｃが形成する三角形面積Ｓ0＝２２８８ｃｍ2でＳ0≧（１／２）Ｓの条件を満たしている。本実施例においては、（１）の条件式を満たすと共に（２）の条件をも満たしているので、読取装置５０の上面隅部に圧力が加わることがあっても、内部での過大な応力が生じないで、極めて安定した取り付け固定がなされることとなる。
【００２６】
図４に示した読取装置５０においては、投影面積Ｓ＝２８１０ｃｍ2に対して、３点受け位置Ａ、Ｂ、Ｃが形成する三角形面積Ｓ＝１２３２ｃｍ2でＳ0≧（１／２）Ｓの条件を満たしていない。本実施例からは、読取装置５０の一方の短辺側に設けた２つの受け位置Ｂ、Ｃについては可能の限り間隔を設けて設定することが必要であることを示している。
【００２７】
図５に示したのは、各条件とフルレートで動作する第１ミラーのミラー中央部の振動加速度との関係を示した図である。通常第１ミラーの振動加速度の画像から見た主観的評価から判断する限界値は０．１Ｇである。条件１、２とも満足する設定であれば問題とはならないが、条件２が満足しない条件であると安定した読取動作を保証できないレベルとなる。条件１を満たさない場合は更に読取画像は悪化する。
【００２８】
（３）前記の３点受け位置において読取位置５０は次に記す取付手段を介して画像形成装置本体に固定して一体化される。
【００２９】
読取装置５０は前記の３点受け位置に対応する側面に、図７（ａ）に示すようなＬ字状の取付部材５３が一体とされ、一方画像形成装置本体は前記の取付部材５３に対応する上面に弾性体の支持部材５４が設けられている。
【００３０】
前記の支持部材５４はボルト５４Ａとナット５４Ｂにより硬質ゴム５４Ｃを圧着して取付部材５３を固定するようになっていて、読取装置５０は画像形成装置の上面より若干浮上した状態で硬質ゴム５４Ｃの圧力により弾性的に支持される。その結果読取装置５０は変形や破損、画像形成装置本体から受ける歪等もなく、過大な外力が加わったときはこれを吸収し、正常な状態で取付け固定されることとなる。
【００３１】
前記の読取装置５０は前記の３点受け位置Ａ、Ｂ、Ｃにおける固定と共に図６に示す如く前記の３点受け位置Ａ、Ｂ、Ｃ以外の少なくとも２個所の隅部ＥおよびＦに特定した受け部材が取り付られて外力による変形や破損も防止されている。
【００３２】
前記のＥ、Ｆにおける受け部材としては図７（ｂ）に示す如き読取装置５０の高さに応じて長穴１５３Ａを介して取り付けられる取付部材５３Ａ、また図７（ｃ）に示す如き画像形成装置の本体上面に対し弾性部材１５３Ｂの適度の弾力をもって接する取付部材５３Ｂ、さらに図７（ｄ）に示す如き画像形成装置の本体上面に対し許容範囲内の弾性変形量Ｈだけ離間して取り付けられる取付部材５３Ｃ等の何れかが使用される。
【００３３】
なお読取装置５０は、画像読取り部１０における第１、第２の各ミラーユニット１２および１３の移動により、その重心位置Ｇが走査方向に変動することを考慮すれば前述した３点受け位置の点Ｃを図８に示す如く重心移動を配慮した若干の距離を距てた２個所に分割した形態で設ければ、読取装置５０はより安定した状態で支持、固定されることとなる。
【００３４】
また、従来の４角の固定であると画像形成装置の読取装置取付面の平面性が４点で決まるため画像形成装置の歪みをそのまま反映する結果となるが、３点固定或いは疑似３点固定（図８）の場合画像形成装置の歪みを緩和して読取装置を取り付けることが可能である。
【００３５】
重心移動を配慮した図８の如く疑似３点受けの場合でも、図８のＣにある取付部材５３の間隔を重心移動を想定している以上に大きくしても４角の支持に比べるとその距離は格段に小さくなるので画像形成装置の歪みを受けずらい構造にするには十分である。
【００３６】
通常は、図８のＥ−Ｆの間隔に対してＣの間隔は１／３から１／５を設定することで良好な読取動作を得ることが可能である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明により、画像読取装置のユニットは取り付けに伴う歪や変形を生ずることなく画像形成装置本体に強固にかつ安定して塔載されることとなり、さらに取り付け後の外力による破損等も防止されることとなった。
【００３８】
また画像読取装置のユニットは画像形成装置への取り付け後にも組立時の機能、性能が維持されて、その結果常に高品質の画像の読み取りの可能な読取装置が提供され、従って常に高画質の画像を形成する画像形成装置が実現されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の読取装置と画像形成装置の構造を示す断面図。
【図２】読取装置の固定方法を示す斜視図。
【図３】読取装置の重心位置と固定位置との関係を示す説明図。
【図４】他の読取装置の重心位置と固定位置との関係を示す説明図。
【図５】各条件と第１ミラーの振動加速度との関係を示す図。
【図６】読取装置の固定例を示す斜視図。
【図７】読取装置の固定手段を示す要部図。
【図８】他の読取装置の固定例を示す斜視図。
【符号の説明】
１０  読み取り部
１２  第１ミラーユニット
１３  第２ミラーユニット
１４  主レンズ
１５  撮像素子
２０  レーザ書き込み部
３０  画像形成部
４０  給紙部
５０  読取装置
５３、５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ  取付部材
５４  支持部材
５４Ａ  ボルト
５４Ｂ  ナット
５４Ｃ  硬質ゴム
Ａ、Ｂ、Ｃ  ３点受け位置
Ｄ  原稿
Ｅ、Ｆ  隅部
Ｇ、Ｇ0  重心位置
Ｐ  転写紙
Ｓ、Ｓ0  面積
Ｈ  （許容）弾性変形量
【図１】
0003928475.tif 000002
【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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