(57)【要約】【課題】  光学ユニットを搭載したキャリッジとこのキャリッジがスライド移動するガイドロッドとの間の摺動抵抗を低減しつつ、適度な制動性を備えることで、原稿の読取精度の向上を図ることのできる画像読取装置を提供することである。【解決手段】  原稿の画像を読み取る光学ユニットを有するキャリッジ１１と、該キャリッジ１１を前記原稿に沿ってスライドガイドするガイドロッド１６と、前記キャリッジ１１を前記ガイドロッド１６に摺動可能に支持する軸受１１ｂとを備えた画像読取装置において、前記ガイドロッド１６の外周面に弾性的に嵌め合い、前記キャリッジ１１と共に摺動するリング状部材２１を備えた。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿の画像を読み取る光学ユニットを有するキャリッジと、該キャリッジを前記原稿に沿ってスライドガイドするガイドロッドと、前記キャリッジを前記ガイドロッドに摺動可能に支持する軸受とを備えた画像読取装置において、
前記ガイドロッドの外周面に弾性的に嵌め合い、前記キャリッジと共に摺動するリング状部材を備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記リング状部材は、円周上の一部が切断された切り口を有する請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記リング状部材の内径は、前記ガイドロッドの外径より小さい請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記リング状部材は弾性材によって形成されている請求項１乃至３のいずれかに記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記リング状部材が前記軸受に隣接して設けられている請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記軸受が一対設けられ、少なくとも一方の軸受に隣接してリング状部材が設けられている請求項１又は５に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記リング状部材は、平滑の内周面を有する請求項１乃至６のいずれかに記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記リング状部材は、内周面に凹凸状の溝を円周方向の沿って設けている請求項１乃至６のいずれか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、可動式の読取ユニットを備えた画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にスキャナや複写機などの画像読取装置は、原稿を載置するプラテンと、このプラテンに沿うように順に走査することで、前記原稿の画像を読み取る読取ユニットとを備えている。前記読取ユニットとしては、例えば原稿に読取光を照射する光源と、原稿からの反射光を撮像光路方向に偏向する反射ミラーとを走行体（キャリッジ）に搭載し、このキャリッジをプラテンに沿って所定ストロークで往復動させることによって原稿の画像を読み取るようにした構造のものが広く採用されている。
【０００３】
前記キャリッジは、例えばＣＩＳタイプスキャナのように、光源ランプ、結像レンズ及び読取素子などを搭載した構造のものや、ＣＣＤタイプスキャナのように、光源ランプ、偏向ミラーを備え、集光レンズを介して前記偏向ミラーによって偏向された光を読取素子に結像する構造のもの等が知られている。
【０００４】
このような画像読取装置で、原稿の画像を順に走査しながら読み取るためには、前記キャリッジを装置フレームに設けたガイドロッドやガイドレール等の軌道部材に沿って駆動させる必要がある。前記ガイドロッドは円柱状のシャフトによって形成され、前記ガイドレールは軌道面となる平板状部材によって形成される場合が多い。
【０００５】
特許文献１には、プラテンの縁部材に一対のガイドレールを形成し、その中央部にガイドロッドを配置することによって、キャリッジをスライド可能に支持した構造の画像読取装置が開示されている。前記キャリッジは、駆動モータに連結したタイミングベルトなどの駆動部材を介して前記ガイドレール及びガイドロッド上を所定ストロークで移動する。
【０００６】
上記構造のキャリッジにあっては、ガイドロッドを挿通する挿通孔を有した軸受を介してスライド可能に支持されており、前記ガイドロッドに沿って往復動を円滑に行わせるために、前記軸受の内径をガイドロッドの外径に対して若干大きく設定する必要がある。しかしながら、前記軸受の内径に余裕を持たせ過ぎると、ガイドロッドとの間に生じる隙間によって、キャリッジにガタツキが生じ、読取駆動する際に、画像の読取ずれや乱れが発生する原因となる場合がある。
【０００７】
特許文献２では、上記問題を改善するために、前記ガイドロッドを軸受の内径の一方に付勢させるための付勢手段を設け、これによって、前記ガイドロッドの軸受内でのガタツキを抑える例が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−０８２００６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０９３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記特許文献２に開示されている付勢手段にあっては、ガイドロッドの一方が前記付勢手段に、他方が前記軸受内の一部に常に押圧された状態となるため、キャリッジの走行方向と直交する方向に常時応力が掛かるが、押圧されていない方には隙間が生じることとなる。これによって、前記キャリッジとガイドロッドとの間には、摩擦抵抗が大きくなる箇所と、逆に隙間が生じる箇所とがあり、これによってキャリッジの円滑なスライド動作を妨げるおそれがある。また、前記キャリッジの軸受に摺動するガイドロッドの摺動位置が一部に偏っているため、キャリッジの走行を繰り返すうちに、摺動部分がすり減ったり、変形したりするなどしてスライド移動に支障をきたし、読取ムラや色ずれ等の読取不良を引き起こす要因となっていた。
【００１０】
そこで本発明は、光学ユニットを搭載したキャリッジとこのキャリッジがスライド移動するガイドロッドとの間の摺動抵抗を低減しつつ、適度な制動性を備えることで、原稿の読取精度の向上を図ることのでき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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の画像読取装置は、原稿の画像を読み取る光学ユニットを有するキャリッジと、該キャリッジを前記原稿に沿ってスライドガイドするガイドロッドと、前記キャリッジを前記ガイドロッドに摺動可能に支持する軸受とを備えた画像読取装置において、前記ガイドロッドの外周面に弾性的に嵌め合い、前記キャリッジと共に摺動するリング状部材を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像読取装置によれば、ガイドロッドの外周面に弾性的に嵌め合い、キャリッジと共に摺動することのできるリング状部材を備えたことによって、前記キャリッジに設けられ、前記ガイドロッドに沿って摺動可能な軸受に対して適度な制動性を有しつつ、円滑なスライド駆動が可能となるように支持することができる。これによって、キャリッジを所定のストロークで安定した状態で移動させることが可能となり、読取ぶれや乱れ等の画像の読み取り不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の画像読取装置の内部構造を示す斜視図である。
【図２】光学ユニットの構成を示す概念図である。
【図３】キャリッジの支持機構の要部を示す斜視図である。
【図４】リング状部材の取付状態のキャリッジの底面斜視図である。
【図５】リング状部材が取り付けられる軸受の断面図である。
【図６】第１実施形態のリング状部材の斜視図である。
【図７】軸受カバーを取り付けた状態のキャリッジの底面斜視図である。
【図８】第２実施形態のリング状部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係る画像読取装置の実施形態を詳細に説明する。図１に示すように、本発明の画像読取装置１０は、原稿を載置するプラテン１４を有する装置フレーム１７と、この装置フレーム１７内の長手方向（副走査方向）に平行に延び、断面矩形状のガイドレール１５及び断面円形状のガイドロッド１６と、前記ガイドレール１５及びガイドロッド１６の一端から他端に向けて所定ストロークで往復動可能に配置されるキャリッジ１１と、このキャリッジ１１を駆動するための駆動手段１３とを備える。前記キャリッジ１１には、図２に示すように、原稿の読取幅に応じた読取開口１１ａを有し、この読取開口１１ａの下方に原稿の画像を読み取るための光源及び複数のミラー群を備えた光学ユニット１２が備えられている。光学ユニット１２としては、前述したように、ＣＩＳタイプとＣＣＤタイプとがあるが、本実施形態では図２に示したように、フレーム３５内に、光源３９、反射ミラー群４０、集光レンズ３７及び画像読取センサ３８とを備えたＣＣＤタイプによって構成されている。前記読取開口１１ａから原稿に向けて読取光を照射し、その反射光を前記画像読取センサ３８で読み取ることで原稿の画像を認識する。
【００１５】
前記フレーム３５には、前述したように、原稿シートの読取幅に応じた読取開口１１ａが形成され、この読取開口１１ａから原稿シートに照射し、その反射光を撮像素子で画像読取センサ３８上に照射する。
【００１６】
前記光源３９は、発光素子から発せられる光を線状光として照射する線状発光体、あるいは蛍光灯やキセノンランプなどの棒状発光体が採用される。このように構成された光源３９はフレーム３５に一体的に取付けられ、読取開口１１ａからプラテン１４上の原稿シートに読取光を照射する。
【００１７】
前記反射ミラー群４０は、前記読取開口１１ａを通して入射される光を最初に受ける第１ミラー４０ａと、この第１ミラー４０ａから複数の反射経路を経て集光レンズ３７に案内する第２乃至第５反射ミラー４０ｂ〜４０ｅとを備えている。これによって、前記読取開口１１ａから集光レンズ３７に至る所定長さの光路長が形成される。なお、原稿画像の反射光はこのような光路形成に限らず、例えば第１及び第２からなる２つのミラーで光路形成することも可能である。
【００１８】
上記集光レンズ３７は１枚若しくは複数枚の撮像レンズで構成され、反射ミラー群４０から送られた原稿画像の反射光を画像読取センサ３８上に結像する。また、上記画像読取センサ３８は、ＣＣＤなどの光電変換センサで構成され、集光レンズ３７から送られてくる原稿画像の反射光を光電変換する。特に、図示の画像読取センサ３８は、カラーラインセンサで構成され、Ｒ（Red）、Ｇ（Green)、Ｂ（Blue）の各画素を構成するセンサ素子をライン状に３列配置している。このような構成の画像読取センサ３８は基板３８ａに取付けられ、この基板３８ａがフレーム３５に固定されている。
【００１９】
本実施形態では、前記キャリッジ１１の左右方向（主走査方向）の一端にガイドレール１５を、他端にガイドロッド１６をそれぞれ配置しているが、前記主走査方向の両端に一対のガイドレールを設け、中央に１本のガイドロッドで構成される場合もあり、キャリッジ１１をスライド可能に支持する構造であれば１本若しくは複数本など種々の支持構造が採用可能である。
【００２０】
図３乃至図５に示すように、前記キャリッジ１１の一端には軸受１１ｂが一対設けられ、この一対の軸受１１ｂに前記ガイドロッド１６が低摩擦で挿通フリーとなるように支持されている。また、前記キャリッジ１１の他端には前記ガイドレール１５の軌道面２０に載置した状態で摺動する摺動面が設けられている。駆動手段１３は、前記ガイドロッド１６の長手方向の両端に設けられる一対のプーリ１８ａ，１８ｂと、この一対のプーリ１８ａ，１８ｂの間に架け渡されるタイミングベルト１９と、前記一方のプーリ１８ｂを正転及び逆転可能な駆動モータＭとを備えており、前記タイミングベルト１９にはキャリッジ１１の一部が連結されている。前記キャリッジ１１は、前記駆動モータＭを正転又は逆転することで、前記ガイドレール１５及びガイドロッド１６に沿って所定ストロークで往復動可能となる。
【００２１】
本発明では、前記ガイドロッド１６を前記軸受１１ｂに対して、挿通フリーの状態から適度な弾性力を有して支持するためのリング状部材２１を設けている。このリング状部材２１は、図６に示すように、ポリアセタール（ＰＯＭ）等の弾性樹脂によって形成され、前記ガイドロッド１６の外径よりも内周面２２の径が若干小さくなるように形成されている。前記内周面２２は、前記ガイドロッド１６の外周面に沿った平滑面となっている。このため、前記リング状部材２１によって、前記ガイドロッド１６をその外周面から軸心に向かう方向に向けて均等に押圧された状態で保持することができる。本実施形態のリング状部材２１では、円周上の一部を切断した切り口２４を設けているが、前記ガイドロッド１６の外周面を弾性的に保持可能な材質を有したものであれば、切り口２４のない連続したリング形状であってもよい。前記切り口２４を設けた場合は、この切り口２４の隙間によって所定の弾性力を得ることができると共に、ガイドロッド１６の外径サイズが多少変動したとしても弾性的な保持力が維持できるので、メンテナンス等における着脱が容易となる。
【００２２】
図７は前記軸受１１ｂに対して軸受カバー３１を装着した状態を示したものである。前記軸受カバー３１は、前記ガイドロッド１６の長手方向に延びるカバー本体３２と、このカバー本体３２の両端に設けられ、前記一対の軸受１１ｂをそれぞれ外側から押圧する一対の側板３３とを備えている。前記一対の側板３３には、前記ガイドロッド１６を挿通する挿通孔３４が設けられている。前記一対の挿通孔３４は、図４に示した一対の軸受１１ｂに開口している挿通孔２６と略同径に形成され、前記ガイドロッド１６の外周面が密接することなく、フリーに摺動可能となるように形成されている。
【００２３】
前記軸受カバー３１を一対の軸受１１ｂに被せるようにして取り付けることによって、前記リング状部材２１をそれぞれの軸受１１ｂの外側面との間に挟み込ませることができる。これによって、前記リング状部材２１は、キャリッジ１１側に固定されることとなるので、前記ガイドロッド１６に連れて移動することがなく、このガイドロッド１６の外周部に沿って弾性的に支持されているだけとなる。したがって、前記ガイドロッド１６を軸受１１ｂ及び軸受カバー３１に対して、摩擦抵抗が少ない状態で摺動可能に支持することができる。
【００２４】
前記構成によれば、キャリッジ１１が前記ガイドレール１５及びガイドロッド１６に沿って移動する間、ガイドロッド１６の外周面から軸心に向かう方向に均等に支持するため、常に一定の弾性力によって保持することができる。その結果、前記軸受１１ｂの開口部内でガイドロッド１６の軸心１６ａの位置がずれることなく、常に前記軸心方向に向いた弾性力によって押圧させることができる。これによって、キャリッジ１１を前記ガイドロッド１６に沿って、一定の押圧力による制動性を有してスライド駆動させることができる。
【００２５】
本実施形態では、前記リング状部材２１を一対の軸受１１ｂのそれぞれに対して隣接して設けたが、いずれか一方の軸受１１ｂに隣接して設けてもよい。また、前記軸受１１ｂの内側に隣接して設けてもよい。
【００２６】
図８は第２の実施形態によるリング状部材４１を示したものである。本実施形態のリング状部材４１は、内周面４２の円周方向に沿って複数の溝４６を設けている。前記内周面４２を複数の溝４６からなる凹凸面とすることで、開口部４５に前記ガイドロッド１６を挿通した際、内周面４２のとの間に僅かな隙間を生じさせることができる。これによって、リング状部材４１とガイドロッド１６との接点を減少させることができるので、摩擦抵抗を低減し、低消費電力でのスライド駆動が可能になると共に、適度な制動性を有して保持することができる。
【００２７】
また、前記ガイドロッド１６と一対の軸受１１ｂ及びリング状部材２１との摺動による摩擦を低減する目的で潤滑剤を塗布した場合には、ガイドロッド１６とリング状部材２１の内周面４２との間の僅かな隙間を潤滑剤が流れる流路とすることができる。このような僅かな隙間を通過した潤滑剤はガイドロッド１６の表面に筋状に留まることとなり、ガイドロッド１６と一対の軸受１１ｂ及びリング状部材２１の間の摺動摩擦をより低減させることができる。この場合、前記ガイドロッド１６が挿通される軸受１１ｂや軸受カバー３１に設けられている挿通孔３４の内径を前記隙間の分だけ広くすることで、前記キャリッジ１１が往復移動する際、ガイドロッド１６を潤滑剤で満たすことができる。これによって、前記キャリッジ１１の走行動作をより円滑にすることができる。
【００２８】
なお、第２実施形態のリング状部材４１にあっても、第１実施形態のリング状部材２１と同様に、円周上の一部が切断された切り口４４を有することによって、所定の弾性力を得ることができると共に、ガイドロッド１６の外径サイズが多少変動したとしても弾性的な保持力が維持でき、メンテナンス等における着脱が容易となる。
【符号の説明】
【００２９】
Ｍ  駆動モータ
１０  画像読取装置
１１  キャリッジ
１１ａ  読取開口
１１ｂ  軸受
１２  光学ユニット
１３  駆動手段
１４  プラテン
１５  ガイドレール
１６  ガイドロッド
１６ａ  軸心
１７  装置フレーム
１８ａ，１８ｂ  プーリ
１９  タイミングベルト
２０  軌道面
２１  リング状部材
２２  内周面
２４  切り口
２６  挿通孔
３１  軸受カバー
３２  カバー本体
３３  側板
３５  フレーム
３７  集光レンズ
３８  画像読取センサ
３８ａ  基板
３９  光源
４０  反射ミラー群
４１  リング状部材
４２  内周面
４４  切り口
４５  開口部
４６  溝
【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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