JP2003051920A - 平面走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ベルトの経年変化に起因する画像の歪みを防止
して原稿画像を精度良く読み取れる平面走査装置を提供
する。 【解決手段】アイドラプーリー２１４は、プーリー支持
台２１８の一端部に回転自在に固定されている。プーリ
ー支持台２１８は、走査方向にほぼ直交する方向に延び
たものであり、アイドラプーリー２１４が固定された位
置からガイド軸２０６を超えて反対側にまで延びてい
る。また、プーリー支持台２１８の中央部は、段ビス２
２０によってガイド軸２０６に回動自在に固定されてい
る。プーリー支持台２１８の長手方向他端部には、引張
りコイルばね２２２の一端２２２ａが取り付けられてい
る。この引張コイルばね２２２の他端２２２ｂは、ガイ
ド軸２０６に固定された固定板２２４に取り付けられて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿に記録された
画像（原稿画像）を読み取る平面走査装置及びこの平面
走査装置を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、原稿に記録された画像を読み
取り、この読み取った原稿画像を記録紙などの記録媒体
に形成する画像形成装置が使用されている。原稿画像を
読み取るものとしては、通常、平面走査装置が使用され
ている。

【０００３】平面走査装置は、例えば、原稿台ガラスの
表面に原稿を載置しておき、原稿台ガラスの裏面に沿っ
てコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）を所定の走査方
向に走査させながら原稿画像を読み取るものである。こ
の平面走査装置について、図４を参照して説明する。

【０００４】図４は、従来の平面走査装置の概略構成を
示す上視図である。

【０００５】平面走査装置１０は、ＣＩＳ（図示せず）
を搭載して主走査方向（矢印Ｂ方向）に走査するキャリ
ッジ１２と、キャリッジ１２を主走査方向に案内するガ
イド軸１４と、キャリッジ１２が走査する走査範囲のう
ち主走査方向の両端部の近傍それぞれに配置されたアイ
ドラプーリー１６及び駆動プーリー１８と、これらプー
リー１６，１８に掛け渡されて主走査方向に移動するこ
とによりキャリッジ１２を走査させる無端状のベルト２
０とを備えている。キャリッジ１２は、ベルト２０に固
定されると共に、ガイド軸１４には移動自在に固定され
ている。

【０００６】ベルト２０は、駆動モータ２２の回転力
（駆動力）によって矢印Ｂ方向及びその反対方向に移動
する。駆動モータ２２の回転力はプーリーギア２４、ア
イドラギア２６を介して駆動プーリー１８に伝達され
る。また、ベルト２０には、駆動モータ２２の回転力や
回転数が正確に伝わるために一定の張力が作用してい
る。このような張力を得るために、平面走査装置１０を
組み立てる際には、アイドラプーリー１６をアイドラプ
ーリー支持台２８に固定しておき、このアイドラプーリ
ー支持台２８を矢印Ｂ方向に所定の力で引っ張った状態
でガイド軸１４に固定する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ベルト２０
が経年変化によって伸びて張力が緩くなることがある。
このようにベルト２０の張力が緩んだ場合、ベルト２０
が滑りや歯飛びを起こしたり、キャリッジ１２の走査速
度にむらが生じたりする。この滑りや歯飛び又は走査速
度のむらに起因して、読み取った画像が歪むことがあ
る。

【０００８】さらに、ベルト２０に作用している張力に
よって、ガイド軸１４が曲げモーメントを常に受けてい
る状態であり、このため、ガイド軸１４が撓むことがあ
る。ガイド軸１４が撓んだ場合、キャリッジ１２が撓ん
だガイド軸１４に案内されて矢印Ｂ方向に走査すること
となるので、読み取られた原稿画像の幾何精度が悪化
し、所望の幾何精度で原稿画像を読み取れないことがあ
る。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑み、ベルトの経年
変化に起因する画像の歪みを防止して原稿画像を精度良
く読み取れる平面走査装置及びこの平面走査装置を備え
た画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の平面走査装置は、所定の主走査方向に走査す
るキャリッジと、該キャリッジに搭載されて前記主走査
方向に走査しながら原稿の画像を読み取る読取手段と、
前記キャリッジを前記主走査方向に案内する、前記主走
査方向に延びるガイド軸と、該ガイド軸の長手方向の両
端部近傍それぞれに配置されたプーリーと、これらプー
リーに掛け渡されて前記主走査方向に移動することによ
り前記キャリッジを走査させる、前記キャリッジが固定
された無端状のベルトとを備えた平面走査装置におい
て、（１）その一端部に前記プーリーのうちのいずれか
一方のプーリーが回転自在に固定されると共にその中央
部が前記ガイド軸に回動自在に固定された、前記いずれ
か一方のプーリーの近傍から前記ガイド軸を超えると共
に前記主走査方向に交差する交差方向に延びるプーリー
支持部材と、（２）前記一方のプーリーが他方のプーリ
ーから遠ざかるように該プーリー支持部材を付勢して回
動させることにより前記ベルトに張力を付与する、該プ
ーリー支持部材のうち前記一端部とは反対側の他端部に
その一端が固定された付勢部材とを備えたことを特徴と
するものである。

【００１１】ここで、上記の平面走査装置は、（３）前
記付勢部材の前記一端とは反対側の他端が取付けられ
た、前記ガイド軸に固定された固定板を備えてもよい。

【００１２】また、前記付勢部材は、（４）前記一方の
プーリーが他方のプーリーから遠ざかるように前記プー
リー支持部材を回動させる引張りコイルばねであっても
よい。

【００１３】さらに、（５）前記ベルトに付与される張
力の方向と、前記付勢部材が前記プーリー支持部材を付
勢する方向とが互いに反対方向であって、且つ略平行で
あってもよい。

【００１４】また、上記目的を達成するための本発明の
画像形成装置は、（６）上記の平面走査装置を備え、
（７）原稿の画像を前記平面走査装置で読み取り、この
読み取った画像を記録媒体に形成することを特徴とする
ものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１を参照して本発明の実施形態
を説明する。

【００１６】図１は、本発明の平面走査装置を備えた画
像形成装置の内部構造を示す模式図である。

【００１７】デジタル複写機５０（本発明にいう画像形
成装置の一例である）は、原稿に記録された画像を読み
取るための複数の部品が組み込まれた第１筐体６０と、
画像を記録媒体に形成するための複数の部品が組み込ま
れた第２筐体１００とを有する。第２筐体１００は、図
に示すように、第１筐体６０の下に配置されている。従
って、第１筐体６０は第２筐体１００に載置されている
こととなる。

【００１８】複写機５０の頂面には開閉自在な直方体状
の原稿圧着板６２が配置されている。原稿圧着板６２の
下には、平面走査装置２００（図２参照）が組み込まれ
た光学用筐体６４が配置されている。平面走査装置２０
０には光源ＬＥＤ（図示せず）などが備えられている。
光学用筐体６４の上面（上壁）は、原稿が載置される原
稿台ガラス６１（本発明にいう載置板の一例である）で
ある。原稿圧着板６２と光学用筐体６４によって、第１
筐体６０が構成されている。

【００１９】原稿台ガラス６１のうち感光ドラム１１２
を挟んで定着器１２６とは反対の側の一端部には、原稿
の画像が読み取られる画像読取領域８２が形成されてい
る。また、画像読取領域８２よりもやや矢印Ｂ方向下流
側には、画像読取領域８２に搬送されてきた原稿を排紙
トレイ８６に案内する搬送ガイド台９５が形成されてい
る。搬送ガイド台９５は、矢印Ａ，Ｂ方向に直交する方
向に延びる細長いものである。一方、原稿台ガラス６１
のうち、搬送ガイド台９５が形成された一端部とは反対
側の他端部には、原稿台ガラス６１に載置される原稿が
突き当てられる突当板６７が形成されている。この突当
板６７は、矢印Ａ，Ｂ方向に直交する方向に延びる細長
いものである。

【００２０】原稿圧着板６２には、原稿を自動的に給紙
する原稿自動搬送装置８０が組み込まれている。この原
稿自動搬送装置８０については後述する。

【００２１】第２筐体１００のうち、第１筐体６０より
も手前側（正面側）には、複写枚数などが入力される操
作パネル（図示せず）が配置されている。第２筐体１０
０の下部には、複数枚のカット紙が収容されるカセット
１０４が第２筐体１００に出し入れ自在に備えられてい
る。第２筐体１００の右側壁には、葉書などの小サイズ
の記録紙を給紙できる矩形状の手差しトレイ１０６が備
えられている。この手差しトレイ１０６は、下辺部１０
６ａを中心にして矢印Ｃ方向に回動し、記録媒体を載置
できる位置まで開く。また、第２筐体１００の左側部分
には空間が形成されており、排出された記録紙が積載さ
れる排紙トレイ１０８が形成されている。

【００２２】複写機５０では、原稿に記録された画像を
記録媒体に形成するに当り、原稿固定走査モード及び画
像流し読み走査モードを選択できる。原稿固定走査モー
ドとは、原稿台ガラス６１に原稿を載置しておき、ＣＩ
Ｓ２１０（本発明にいう読取手段の一例である）等を原
稿台ガラス６１の下方で矢印Ｂ方向（走査方向）に走査
させながら原稿の画像を読み取るモードである。一方、
画像流し読み走査モードとは、画像読取領域８２の下方
にＣＩＳ２１０を静止させておき、原稿自動搬送装置８
０で画像読取領域８２に原稿を搬送しながらこの原稿の
画像をＣＩＳ２１０を用いて画像読取領域８２で読み取
るモードである。

【００２３】原稿固定走査モードを選択した場合は、先
ず原稿圧着板６２を開き、原稿台ガラス６１の上面に原
稿を載置して突当板６７に突き当てることにより位置決
めし、この原稿を原稿圧着板６２で押さえて固定する。
次に、所定の操作ボタン等を押すことにより、ＬＥＤ光
源から導光体（図示せず）によって導かれた光が原稿を
照射すると共に、光学用筐体６４に組み込まれたＣＩＳ
２１０が二点鎖線で示す位置から矢印Ｂ方向に走査す
る。このＣＩＳ２１０によって、原稿に記録された画像
が読み取られる。読み取られた画像はデジタル信号に変
換され、このデジタル信号はレーザスキャナ１１０に送
信される。なお、原稿台ガラス６１は、光学用筐体６４
に形成された矩形状の原稿台フレーム６３に固定されて
いる。

【００２４】原稿自動搬送装置８０には、原稿が載置さ
れる原稿載置トレイ８４、画像読取領域８２を通過した
原稿が載置される原稿排紙トレイ８６が形成されてい
る。また、原稿自動搬送装置８０には、原稿載置トレイ
８４に載置された原稿を、画像読取領域８２を通過させ
て原稿排紙トレイ８６まで搬送する複数のローラ（給紙
ローラ９０やレジストローラ対９２など）が組み込まれ
ている。

【００２５】原稿載置トレイ８４に載置された原稿は給
紙口９０ａからピックアップローラ９０によって分離ロ
ーラ９１に搬送され、さらに、レジストローラ対９２に
搬送されて斜行を矯正される。斜行を矯正された原稿
は、レジストローラ対９２によってプラテンローラ９４
まで搬送されて画像読取領域８２を通過する。

【００２６】画像読取領域８２の下方にはＣＩＳ２１０
が静止しており、画像読取領域８２を通過する原稿は、
ＬＥＤ（図示せず）に照明されてＣＩＳ２１０に読み取
られる。読み取られた画像はデジタル信号に変換され、
このデジタル信号はレーザスキャナ１１０に送信され
る。

【００２７】画像読取領域８２を通過した原稿は搬送ガ
イド台９５によって搬送ローラ９６に案内される。搬送
ローラ９６は原稿を反転させながら排紙ローラ９８まで
搬送する。排紙ローラ９８に搬送された原稿は、この排
紙ローラ９８によって原稿排紙トレイ８６に排出され
る。

【００２８】上述したように複写機５０では、画像流し
読み走査モード及び原稿固定走査モードのいずれであっ
ても、読み取られた原稿の画像はデジタル信号に変換さ
れ、このデジタル信号はレーザスキャナ１１０に送信さ
れる。レーザスキャナ１１０に送信された信号はレーザ
光に変換されて、このレーザ光は、高速で回転するスキ
ャナミラー１１０ａ、折り返しミラー１１０ｂを経由し
て感光ドラム１１２に照射される。感光ドラム１１２は
帯電器１１１によって一様に帯電されており、レーザ光
が照射された感光ドラム１１２には静電潜像が形成され
る。この静電潜像は現像ローラ１１４から供給された現
像剤で現像されて現像像が形成される。

【００２９】一方、カセット１０４からは記録紙などの
記録媒体が給紙ローラ１１６によって矢印Ｄ方向（給紙
方向）に給紙され、搬送ローラ１１８とレジストローラ
１２０によって転写器１２２に搬送される。転写器１２
２では、搬送されてきた記録媒体に感光ドラム１１２の
現像像が転写される。現像像が転写された記録媒体は搬
送装置１２４によって定着器１２６に搬送される。定着
器１２６には加熱ローラ１２６ａと加圧ローラ１２６ｂ
が配置されており、これら２つのローラ１２６ａ，１２
６ｂに記録媒体が挟まれながら搬送されて、現像像が記
録媒体に定着される。このようにして現像像が定着され
た記録媒体は排紙ローラ１２８によって排出されて排紙
トレイ１０８に積載される。

【００３０】なお、手差しトレイ１０６から記録媒体を
給紙することもでき、手差しトレイ１０６から給紙され
た記録媒体に画像が形成される手順も上記と同じであ
る。また、複写機５０には、各種部品を駆動するための
電源及び電気部品が装着された電装基板１２９も内蔵さ
れている。

【００３１】上述したように複写機５０には種々の部品
や部材が組み込まれている。これらの部品のうち、帯電
器１１１、感光ドラム１１２、及び現像ローラ１１４な
どはプロセスカートリッジ１３０に組み込まれている。
このプロセスカートリッジ１３０は複写機５０に着脱自
在に装着されている。

【００３２】図２と図３を参照して、光学用筐体６４に
組み込まれた平面走査装置２００について説明する。

【００３３】図２は、平面走査装置を示す上視図であ
る。図３は、図２の平面走査装置を拡大して示す上視図
である。

【００３４】平面走査装置２００は、上記したＣＩＳ２
１０が搭載されたキャリッジ２５０を備えている。キャ
リッジ２５０は、後述するように矢印Ａ，Ｂ方向に移動
する。キャリッジ２５０が矢印Ｂ方向（主走査方向）に
移動（走査）する際に、ＣＩＳ２１０が原稿画像を読み
取る。なお、ＣＩＳ２１０が読み取った画像を担持する
信号はフレキシブルケーブル２１１を経由して本体に送
信される。

【００３５】また、平面走査装置２００には、キャリッ
ジ２５０を主走査方向に案内するガイド軸２０６が配置
されている。このガイド軸２０６は主走査方向に延びて
おり、その長手方向両端部近傍には、それぞれ、駆動プ
ーリー２１２とアイドラプーリー（従動プーリー）２１
４が配置されている。これら２つのプーリー２１２，２
１４には、キャリッジ２５０が固定された無端状のベル
ト２１６が掛け渡されている。ベルト２１６が矢印Ａ，
Ｂ方向に移動する（往復動）ことにより、キャリッジ２
５０と共にＣＩＳ２１０も矢印Ａ，Ｂ方向に移動する。

【００３６】駆動プーリー２１２は駆動モータ２４０の
回転力（駆動力）によって回転し、この回転に伴ってベ
ルト２１６が矢印Ａ，Ｂ方向に移動する。駆動モータ２
４０の回転力は、モータベルト２４１、プーリーギア２
４２、及びアイドラギア２４４を介して駆動プーリー２
１２に伝達される。

【００３７】アイドラプーリー２１４は、プーリー支持
台２１８（本発明にいうプーリー支持部材の一例であ
る）の一端部に回転自在に固定されている。プーリー支
持台２１８は、走査方向にほぼ直交する方向に延びたも
のであり、アイドラプーリー２１４が固定された位置か
らガイド軸２０６を超えて反対側にまで延びている。な
お、アイドラプーリー２１４は、プーリー支持台２１８
の長手方向一端部に固定されている。

【００３８】また、プーリー支持台２１８の中央部は、
図３の紙面の裏面側から段ビス２２０によってガイド軸
２０６に回動自在に固定されている。プーリー支持台２
１８の長手方向他端部には、引張りコイルばね２２２
（本発明にいう付勢部材の一例である）の一端２２２ａ
が取り付けられている。この引張コイルばね２２２の他
端２２２ｂは、ガイド軸２０６に固定された固定板２２
４に取り付けられている。従って、引張りコイルばね２
２２の引張力（付勢力）がプーリー支持台板２１８の他
端部を矢印Ａ方向に引っ張り、これにより、プーリー支
持台２１８が回動軸２２０を中心にして、図３における
時計方向に回動し、従って、アイドラプーリー２１４が
駆動プーリー２１２から遠ざかるように付勢される。こ
の結果、ベルト２１６には、引張りコイルばね２２２の
引張力に応じた張力が作用する。

【００３９】ところで、例えば、多数のベルト２１６を
製造する際にその長さがばらついていたり、経年変化に
よってベルト２１６の長さが変動したりしていることが
ある。しかし、ベルト２１６に作用する張力と引張りコ
イルばね２２２の引張力とは釣り合っているので、この
釣り合う位置でプーリー支持台２１８が安定して位置決
めされる。従って、ベルト２１６には、一定の張力が常
に作用していることとなる。このため、ベルト２１６が
滑り又は歯飛び起こしたり、キャリッジの走査速度にむ
らが生じたりすることが無い。また、ベルト２１６の張
力不足に起因する駆動時の振動なども回避できる。この
結果、ベルト２１６の経年変化に起因する画像の歪を防
止でき、原稿画像を精度良く読み取れる。

【００４０】また、ベルト２１６に付与される張力の方
向と、引張りコイルばね２２２がプーリー支持台２１８
を付勢する方向とが互いに反対方向であって、且つ略平
行であるので、ガイド軸２０６に撓みが生じにくい。こ
のため、キャリッジ２５０は走査方向に確実に走査され
ることとなり、読み取られた原稿画像の幾何精度が悪化
しない。

【００４１】また、付勢部材である引張コイルばね２２
２がガイド軸２０６の近傍に略平行に配置されるので、
ガイド軸２０６の軸方向あるいは軸と垂直方向の省スペ
ース化が図られる。

【００４２】さらに、ガイド軸２０６、駆動プーリー２
１２、アイドラプーリー２１４、ベルト２１６、駆動モ
ータ２４０、モータベルト２４１、プーリーギア２４
２、アイドラギア２４４、プーリー支持台２１８、引張
りコイルばね２２２、及び固定板２２４が一つのユニッ
トとして作製されているので、平面走査装置２００の組
立性や生産性が向上する。また、万一の故障の際など
に、これらを交換する作業も容易になる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の平面走査装
置によれば、ベルトが経年変化によって多少伸びたとし
ても、一方のプーリーが他方のプーリーから遠ざかるよ
うに付勢部材がプーリー支持部材を付勢して回動させる
ので、ベルトに付与される張力が弱まることはない。従
って、ベルトが滑り又は歯飛び起こしたり、キャリッジ
の走査速度にむらが生じたりすることが無い。この結
果、ベルトの経年変化に起因する画像の歪を防止でき、
原稿画像を精度良く読み取れる。

【００４４】ここで、前記付勢部材の前記一端とは反対
側の他端が取付けられた、前記ガイド軸に固定された固
定板を備えた場合は、レール軸、付勢部材、及びプーリ
ー支持部材などをユニット化できるので、平面走査装置
の組立性や生産性が向上する。また、これらを交換する
際の作業も容易になる。

【００４５】また、前記付勢部材は、前記一方のプーリ
ーが他方のプーリーから遠ざかるように前記プーリー支
持部材を回動させる引張りコイルばねである場合は、簡
易な構成の付勢部材が得られる。

【００４６】さらに、前記ベルトに付与される張力の方
向と、前記付勢部材が前記プーリー支持部材を付勢する
方向とが互いに反対方向であって、且つ略平行である場
合は、ガイド軸に撓みが生じにくいので、キャリッジは
所定の走査方向に走査されることとなり、読み取られた
原稿画像の幾何精度が悪化しない。

【００４７】また、本発明の画像形成装置によれば、歪
の無い高品質な原稿画像が読み取られるので、記録媒体
には高品質の画像が形成されることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の平面走査装置を備えた画像形成装置の
内部構造を示す模式図である。

【図２】平面走査装置を示す上視図である。

【図３】図２の平面走査装置を拡大して示す上視図であ
る。

【図４】従来の平面走査装置の概略構成を示す上視図で
ある。

【符号の説明】

５０ デジタル複写機 ２００ 平面走査装置 ２０６ ガイド軸 ２１２ 駆動プーリー ２１４ アイドラプーリー ２１６ ベルト ２１８ プーリー支持台 ２２２ 引張りコイルばね ２２４ 固定板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の主走査方向に走査するキャリッジ
   と、 該キャリッジに搭載されて前記主走査方向に走査しなが
   ら原稿の画像を読み取る読取手段と、 前記キャリッジを前記主走査方向に案内する、前記主走
   査方向に延びるガイド軸と、 該ガイド軸の長手方向の両端部近傍それぞれに配置され
   たプーリーと、 これらプーリーに掛け渡されて前記主走査方向に移動す
   ることにより前記キャリッジを走査させる、前記キャリ
   ッジが固定された無端状のベルトとを備えた平面走査装
   置において、 その一端部に前記プーリーのうちのいずれか一方のプー
   リーが回転自在に固定されると共にその中央部が前記ガ
   イド軸に回動自在に固定された、前記いずれか一方のプ
   ーリーの近傍から前記ガイド軸を超えると共に前記主走
   査方向に交差する交差方向に延びるプーリー支持部材
   と、 前記一方のプーリーが他方のプーリーから遠ざかるよう
   に該プーリー支持部材を付勢して回動させることにより
   前記ベルトに張力を付与する、該プーリー支持部材のう
   ち前記一端部とは反対側の他端部にその一端が固定され
   た付勢部材とを備えたことを特徴とする平面走査装置。
2. 【請求項２】 前記付勢部材の前記一端とは反対側の他
   端が取付けられた、前記ガイド軸に固定された固定板を
   備えたことを特徴とする請求項１に記載の平面走査装
   置。
3. 【請求項３】 前記付勢部材は、 前記一方のプーリーが他方のプーリーから遠ざかるよう
   に前記プーリー支持部材を回動させる引張りコイルばね
   であることを特徴とする請求項１又は２に記載の平面走
   査装置。
4. 【請求項４】 前記ベルトに付与される張力の方向と、
   前記付勢部材が前記プーリー支持部材を付勢する方向と
   が互いに反対方向であって、且つ略平行であることを特
   徴とする請求項１，２，又は３に記載の平面走査装置。
5. 【請求項５】 請求項１から４までのうちのいずれか一
   項に記載された平面走査装置を備え、 原稿の画像を前記平面走査装置で読み取り、この読み取
   った画像を記録媒体に形成することを特徴とする画像形
   成装置。