JP2004133151A

JP2004133151A - 画像読取装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2004133151A
Application number: JP2002296965A
Authority: JP
Inventors: Fumihiko Nakamura; 中村　文彦
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】装置の小型化を図る技術を提供する。
【解決手段】駆動側プーリ９、従動側プーリ１５及び張力プーリ１６を三角形の頂点とするように配置すると共に、駆動側プーリ９と従動側プーリ１５との間を読取キャリッジ１０の所定走査距離かつ三角形の長辺とし、張力プーリ１６を所定読取走査領域内に位置させた。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置及びこれを有し、画像を形成して紙などの記録媒体に記録する複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像読取装置の従来例として、図９〜図１１に示すようなものがある。これらでは、駆動側プーリ３１とベルト３２への張力を付与する従動側プーリ３３とが、読取ユニット３４の走査方向の走査距離を超えた両側の延長部分に設置されていた（特許文献１、２参照）。なお、図９、図１０は特許文献１に記載されたものであり、図１１は特許文献２に記載されたものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−０１７８８９号公報
【特許文献２】
特開２００１−０８３６２５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記の様な欠点を有していた。
【０００５】
従来技術では読取ユニットの走査方向の走査距離を超えた延長部分に従動側プーリを設置しており、走査時に読取ユニットを従動側プーリのある装置端まで移動させようとすると、読取ユニットが走査方向に長くなり大きくなってしまう。
【０００６】
また、従動側プーリのベルトの支持にあたり、ベルトの張力を維持するための付勢部材やプーリの支持部材等と、読取ユニットのベルト支持部と、の干渉を防ぐ必要がある。このために、従動側プーリは読取ユニットの走査方向の走査距離を超えた延長部分でさらに走査距離から遠くへ逃げて設置される。こうすると、さらに装置外形を大きくしてしまう。
【０００７】
上記干渉に対する別の対策としては、従動側プーリが読取ユニットの下方へ逃げて設置することが可能である。しかし、この場合、装置として厚みを持ってしまう。
【０００８】
本発明は上記従来技術に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、装置の小型化を図る技術を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、読取手段を搭載して所定読取走査領域内を走査する読取キャリッジと、前記読取キャリッジをガイドする走査軸と、前記読取キャリッジを移動させるベルトと、前記ベルトに駆動力を付与する駆動側プーリと、前記駆動側プーリとは前記読取キャリッジの走査方向で反対側に配置される第一従動側プーリと、前記ベルトに所定の張力を付与する第二従動側プーリと、を有し、前記駆動側プーリ、前記第一従動側プーリ及び前記第二従動側プーリを三角形の頂点とするように配置すると共に、前記駆動側プーリと前記第一従動側プーリとの間を前記読取キャリッジの所定走査距離かつ前記三角形の長辺とし、前記第二従動プーリを所定読取走査領域内に位置させたことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、装置外形を小さくかつ薄型に構成でき、装置の小型化が実現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１〜図４を参照して、第１の実施形態に係る画像読取装置について説明する。画像読取装置としては、画像読取装置ユニットＡを用いる。図１は画像読取装置ユニットＡの上部を取り除いた状態の斜視図であり、図２はその走査方向に直交する断面図であり、図３はその原稿圧板を閉じた状態の斜視図であり、図４はその原稿圧板を開いた状態の斜視図である。
【００１３】
画像読取装置ユニットＡは、ブック原稿用のプラテンガラス１と、プラテンガラス１に当接する読取手段としての密着型イメージセンサ（コンタクトセンサ）２と、を有する。
【００１４】
画像読取装置ユニットＡは、ヒンジ３を回転中心として原稿圧板４が図４記載の矢印方向に開閉できる構成になっている。原稿圧板４の下面には、静止原稿読取時に原稿をプラテンガラス１に密着させるための圧板白地板５が取り付けられている。
【００１５】
密着型イメージセンサ２は、図４記載のように、光源としてのＬＥＤアレイからプラテンガラス１上に載せた原稿Ｓの画像情報面に光を照射し、画像情報面で反射した反射光をセルフォックレンズ（登録商標）でセンサ素子に結像して画像情報を読み取るものである。
【００１６】
この密着型イメージセンサ２は、図１記載の矢印方向に移動し、静止原稿読取、即ちブック原稿読取では、図１中を右側へ走査することで読取動作を行う構成となっている。
【００１７】
次に、密着型イメージセンサ２の駆動連結及び走査方法について、図１を主に用いて説明する。
【００１８】
Ｓｃａｎベース６上で駆動モータ７が回転することで、中間ギア８と駆動側プーリ９が回転動作をする。
【００１９】
密着型イメージセンサ２を搭載した読取キャリッジ１０は、図２記載のＵ字型軸受け１１が走査軸１２に係合して走査軸１２と摺動することにて、図１矢印方向に走査可能として走査軸１２にガイドされる。
【００２０】
走査軸１２は、読取キャリッジ１０の長手方向（走査方向と直交方向）略中央で読取キャリッジ１０の走査方向に延ばして設けられる。
【００２１】
また、タイミングベルト１３は、読取キャリッジ１０のベルト止め１４により読取キャリッジ１０に所定箇所を固定されている。
【００２２】
ここで、読取走査長さ（本実施形態では、Ａ４サイズ：約３００ｍｍ）は、駆動側プーリ９と従動側プーリ（第一従動側プーリ）１５との間を、タイミングベルト１３の移動によって読取キャリッジ１０が走査軸１２上を走査することにより決定される。
【００２３】
本実施形態では、駆動側プーリ９と従動側プーリ１５とが読取走査長さと同等の距離だけ離れて固定されており、従来技術のように走査方向の読取走査長さを超えた延長部分に設置されていないため、装置外形を読取走査長さに対して必要最小限の長さ（図１記載の走査距離）として装置外形を小さくすることができる。
【００２４】
駆動側プーリ９と従動側プーリ１５とは、読取キャリッジ１０の長手方向（走査方向と直交方向）略中央に配置しているＵ字軸受け１１及び走査軸１２よりも右側（図１における上方）、即ち装置奥側（装置背面側）に位置する。
【００２５】
タイミングベルト１３は、若干長さがバラツクため、張力を与えることが一般的な使用方法であり、本実施形態では張力プーリ（第二従動側プーリ）１６が張力バネ１７により図１記載の矢印方向に引っ張ってタイミングベルト１３に張力を与えている。こうすることで、弛みなくタイミングベルト１３を回転移動することができ、読取キャリッジ１０で正確に走査することができる。
【００２６】
張力プーリ１６の配置位置について、図２を用いて説明する。
【００２７】
張力プーリ１６は、読取キャリッジ１０の長手方向（走査方向と直交方向）略中央に配置しているＵ字軸受け１１及び走査軸１２よりも右側（図１における上方）、即ち装置奥側（装置背面側）に位置し、かつ駆動側プーリ９及び従動側プーリ１５と同一高さに位置している。こうすることで、装置としての高さを低く薄型にすることができる。
【００２８】
この配置とすることで、駆動側プーリ９、従動側プーリ１５及び張力プーリ１６はプラテンガラス１等の走査面と平行の面で形成される三角形の頂点に位置する。
【００２９】
そして、これら駆動側プーリ９、従動側プーリ１５及び張力プーリ１６にタイミングベルト１３が張り巡らせられている。
【００３０】
以上の構成の画像読取装置ユニットＡの詳細な一連の原稿読取の動作を説明する。
【００３１】
まず、図示しない操作パネルもしくはＰＣより原稿読取のスタート指令が行われる。
【００３２】
読取キャリッジ１０の有する位置だしリブ１８と、ホームポジションセンサ１９によって原稿Ｓの読取走査の位置だしを行う。
【００３３】
駆動モータ７が回転駆動し、連結されている駆動側プーリ９が回転する。そして、駆動側プーリ９、従動側プーリ１５及び張力プーリ１６に略三角形に張り巡らせたタイミングベルト１３が移動することにて、読取キャリッジ１０が移動して読取動作が行われる。
【００３４】
（第２の実施形態）
図５〜図８には、第２の実施形態が示されている。第２の実施形態は、上記第１の実施形態の画像読取装置を搭載しかつプリンター機能（記録手段）を備えたデジタル複写機（画像形成装置）の例である。
【００３５】
（デジタル複写機の全体構成）
図５は本実施形態に係るデジタル複写機の構成説明図であり、図６はその外観斜視図であり、図７はその上面投影図であり、図８はその前面投影図である。
【００３６】
このデジタル複写機は、図５に示すように、装置上方に画像読取装置ユニット（読取機構）Ａ’を有し、その下方に画像形成装置ユニット（記録機構）Ｂを配置している。そして、コピーモードの場合には画像読取装置ユニットＡ’で読み取った情報を自己の画像形成装置ユニットＢで記録し、プリンターモードの場合にはホストＰＣからの画像データを画像形成装置ユニットＢで記録する。
【００３７】
画像読取装置ユニットＡ’は、原稿記載情報を読み取るものであり、原稿台トレイに載置された複数枚の原稿Ｓを一枚づつ順次搬送して、所定位置に停止した読取手段で画像を読み取るＡＤＦモードと、プラテンガラスに載置された一枚の原稿Ｓを、読取手段を移動させて画像を読み取るＢＯＯＫモードを有する。
【００３８】
なお、原稿搬送系を除く画像読取装置ユニットＡ’の詳細な構成については、第１の実施形態の画像読取ユニットＡと同様の構成としている。このため、本実施形態では、画像読取装置ユニットＡ’の詳細な構成については説明を省略する。
【００３９】
画像形成装置ユニットＢは、図５に示すように、光学系２１から画像情報に基づいた光像を照射して像担持体である感光体ドラム２７に静電潜像を形成し、プロセスカートリッジＣとしてカートリッジ化された画像形成部において感光体ドラム２７に形成した静電潜像を現像剤（トナー）で現像してトナー像を形成する。
【００４０】
そして、トナー像の形成と同期して記録媒体としての記録紙Ｐを本体底部に配置した記録紙給紙部２２より給紙し、搬送手段２３によって搬送し、転写手段２４によってトナー像を記録紙Ｐに転写し、その記録紙Ｐを定着手段２５に搬送して転写トナー像を記録紙Ｐに定着し、排紙手段２６よって図５記載の図示する矢印方向の装置外へ排出する。
【００４１】
（給紙手段）
本実施形態におけるデジタル複写機の場合は、装置底部に横たわり記録紙Ｐの一部を装置右側面（図５で右側）から突出させた記録紙給紙部２２を有する。
【００４２】
記録紙給紙部２２は、装置本体内部に設けられた記録紙積載台２２ａと、装置本体に着脱可能で装置外部に取り付けられる記録紙トレイ２２ｂと、記録紙トレイ２２ｂに対して上方に着脱可能なトレイ蓋２２ｃと、からなる。
【００４３】
記録紙積載台２２ａには記録紙Ｐの搬送方向と直交方向（記録紙Ｐの幅方向）にスライド可能に設けられたマルチスライダー２２ｄにより、Ａ４サイズやレターサイズ等の定型サイズ紙はもとより葉書や封筒といった不定形サイズの記録媒体をサポートでき、記録紙給紙部２２に載置された記録紙Ｐの両サイドを揃えることができる。
【００４４】
記録紙Ｐを搬送するための搬送手段２３は、画像形成装置ユニットＢの略中央に配置され、記録紙給紙部２２に載置した記録紙Ｐの最上位の１枚を、記録紙Ｐの先端部に設けたピックアップローラ２３ａ及び図示しない圧接された分離パッドにて一枚ずつ分離して給送する。
【００４５】
このように給紙手段は、記録紙給紙部２２と搬送手段２３とから構成される。
【００４６】
（転写手段）
転写手段２４は画像形成部で感光体ドラム２７に形成されたトナー像を記録紙Ｐに転写するものである。
【００４７】
本実施形態の転写手段２４は、図５に示すように、転写ローラ２４ａによって構成されている。
【００４８】
即ち、装着したプロセスカートリッジＣの感光体ドラム２７に転写ローラ２４ａによって記録紙Ｐを押圧し、該転写ローラ２４ａに感光体ドラム２７に形成されたトナー像と逆極性の電圧を印加することにより、感光体ドラム２７上のトナーを記録紙Ｐに転写する。
【００４９】
（定着手段）
定着手段２５は、転写ローラ２４ａの電圧印加によって記録紙Ｐに転写したトナー像を記録紙Ｐに永久画像として定着させるものである。
【００５０】
定着手段２５の構成は、図５に示すように、駆動回転する駆動ローラ２５ａと、内部にヒータ２５ｂと、駆動ローラ２５ａと圧接して従動回転するシート部材を有する定着部材２５ｃと、からなる。
【００５１】
即ち、画像形成部でトナー像を転写された記録紙Ｐが駆動ローラ２５ａと定着部材２５ｃ間を通過する際に、駆動ローラ２５ａと定着部材２５ｃとの押圧によって圧力が印加され、且つヒータ２５ｂの発熱によって熱を印加され、記録紙Ｐ上のトナー像を記録紙Ｐに定着する。
【００５２】
（排紙手段）
トナー像を定着された記録紙Ｐは、排紙手段２６によって、記録画像面が下向きのフェイスダウン状態でフェイスダウントレイ２８に積載され、装置外に排出される。
【００５３】
次に、画像読取装置ユニットＡ’に関する構成について、図７を用いて説明する。
【００５４】
画像形成装置ユニットＢでの記録紙Ｐの給紙幅及び排紙幅は寸法Ｂであり、画像読取装置ユニットＡ’での原稿読取幅及び原稿搬送幅は寸法Ａである。このように、画像形成装置ユニットＢの寸法Ｂは、画像読取装置ユニットＡ’の寸法Ａよりも装置手前側（装置正面側）に配置されている。
【００５５】
これは、装置操作者が容易に記録後の記録紙Ｐを取り出し易くさせるように、画像読取装置ユニットＡ’より画像形成装置ユニットＢを手前に配置しているためである。
【００５６】
この構成で、第１の実施形態と同様の図１記載の張力プーリ１６は、図７記載の寸法Ａの範囲でかつ寸法Ｂよりも装置奥側に位置している。
【００５７】
こうすることで、画像読取装置ユニットＡ’を薄くできる。そのため、装置全体の高さを低くでき、座ったままでの操作や、車椅子の方の使用に対して、従来よりも容易にすることができる。
【００５８】
更に画像読取装置ユニットＡ’を第１の実施形態と同様に走査方向で短くして装置外形を小さくすることができる。そのため、画像読取装置ユニットＡ’の張り出し部分を少なくすることができ、図６記載の操作者から受けるであろう荷重Ｇに耐え得る本体剛性機構とし、フレーム、シャーシの設計を緩和することができる。よって、装置の部品点数を減らし、本体重量を軽くし、コストを低減することができる。
【００５９】
本発明の実施態様を以下に列挙する。
【００６０】
［実施態様１］
密着型イメージセンサ２（読取手段）を搭載して所定読取走査領域内を走査する読取キャリッジ１０と、前記読取キャリッジ１０をガイドする走査軸１２と、前記読取キャリッジ１０を移動させるタイミングベルト１３（ベルト）と、前記タイミングベルト１３（ベルト）に駆動力を付与する駆動側プーリ９と、前記駆動側プーリ９とは前記読取キャリッジ１０の走査方向で反対側に配置される従動側プーリ１５（第一従動側プーリ）と、前記タイミングベルト１３（ベルト）に所定の張力を付与する張力プーリ１６（第二従動側プーリ）と、を有し、前記駆動側プーリ９、前記従動側プーリ１５（第一従動側プーリ）及び前記張力プーリ１６（第二従動側プーリ）を三角形の頂点とするように配置すると共に、前記駆動側プーリ９と前記従動側プーリ１５（第一従動側プーリ）との間を前記読取キャリッジ１０の所定走査距離かつ前記三角形の長辺とし、前記張力プーリ１６（第二従動側プーリ）を所定読取走査領域内に位置させたことを特徴とする画像読取装置。
【００６１】
［実施態様２］
前記走査軸１２は前記読取キャリッジ１０の長手方向略中央で前記読取キャリッジ１０の走査方向に延ばして設けられると共に、前記駆動側プーリ９、前記従動側プーリ１５（第一従動側プーリ）及び前記張力プーリ１６（第二従動側プーリ）は前記走査軸１２より装置奥側に位置することを特徴とする実施態様１に記載の画像読取装置。
【００６２】
［実施態様３］
前記密着型イメージセンサ２（読取手段）はコンタクトセンサであることを特徴とする実施態様１又は２に記載の画像読取装置。
【００６３】
［実施態様４］
密着型イメージセンサ２（読取手段）を搭載して所定読取走査領域内を走査する読取キャリッジ１０と、前記読取キャリッジ１０をガイドする走査軸１２と、前記読取キャリッジ１０を移動させるタイミングベルト１３（ベルト）と、前記タイミングベルト１３（ベルト）に駆動力を付与する駆動側プーリ９と、前記駆動側プーリ９とは前記読取キャリッジ１０の走査方向で反対側に配置される従動側プーリ１５（第一従動側プーリ）と、前記タイミングベルト１３（ベルト）に所定の張力を付与する張力プーリ１６（第二従動側プーリ）と、を有する読取機構及び記録媒体を給紙する給紙手段と、記録媒体に記録を行う記録手段と、を有する記録機構を備え、前記読取機構の下面かつ前記記録機構の上面に記録後の記録紙を排出する画像形成装置であって、前記駆動側プーリ９、前記従動側プーリ１５（第一従動側プーリ）及び前記張力プーリ１６（第二従動側プーリ）を三角形の頂点とするように配置すると共に、前記駆動側プーリ９と前記従動側プーリ１５（第一従動側プーリ）との間を前記読取キャリッジ１０の所定走査距離かつ前記三角形の長辺とし、前記張力プーリ１６（第二従動側プーリ）を前記記録機構の記録媒体搬送方向に直交する記録媒体幅領域外に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【００６４】
［実施態様５］
前記張力プーリ１６（第二従動側プーリ）を所定読取走査領域内に位置させたことを特徴とする実施態様４に記載の画像形成装置。
【００６５】
［実施態様６］
前記走査軸１２は前記読取キャリッジ１０の長手方向略中央で前記読取キャリッジ１０の走査方向に延ばして設けられると共に、前記駆動側プーリ９、前記従動側プーリ１５（第一従動側プーリ）及び前記張力プーリ１６（第二従動側プーリ）は前記走査軸１２より装置奥側に位置することを特徴とする実施態様４又は５に記載の画像形成装置。
【００６６】
［実施態様７］
前記密着型イメージセンサ２（読取手段）はコンタクトセンサであることを特徴とする実施態様４、５又は６に記載の画像形成装置。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、装置外形を小さくかつ薄型に構成でき、装置の小型化が実現できる。
【００６８】
また、記録機構と一緒にした画像形成装置としては、操作者が加える負荷に耐え得ることができ、本体への剛性を非常に有利にできる。さらに、読取位置の原稿搬送は常に一定であるため、読取画像品質を高くすることができる。さらにまた、フレーム、シャーシの設計を緩和することができるので、装置の部品点数を減らし、本体重量を軽くし、コストを低減することができる。
【００６９】
さらには、使い勝手の良い装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る画像読取装置の全体構造説明図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像読取装置の断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る画像読取装置の外観斜視説明図である。
【図４】第１の実施形態に係る画像読取装置の外観斜視説明図である。
【図５】第２の実施形態に係る画像形成装置の全体構造説明図である。
【図６】第２の実施形態に係る画像形成装置の外観斜視説明図である。
【図７】第２の実施形態に係る画像形成装置の上面投影図である。
【図８】第２の実施形態に係る画像形成装置の前面投影図である。
【図９】従来技術の画像読取装置の全体構造説明図である。
【図１０】従来技術の画像読取装置の全体構造説明図である。
【図１１】従来技術の画像読取装置の全体構造説明図である。
【符号の説明】
１　プラテンガラス
２　密着型イメージセンサ
３　ヒンジ
４　原稿圧板
５　圧板白地板
６　Ｓｃａｎベース
７　駆動モータ
８　中間ギア
９　駆動側プーリ
１０　読取キャリッジ
１１　Ｕ字型軸受け
１２　走査軸
１３　タイミングベルト
１４　ベルト止め
１５　従動側プーリ
１６　張力プーリ
１７　張力バネ
１８　位置だしリブ
１９　ホームポジションセンサ
２１　光学系
２２　記録紙給紙部
２３　搬送手段
２４　転写手段
２５　定着手段
２６　排紙手段
２７　感光体ドラム
２８　フェイスダウントレイ

Claims

読取手段を搭載して所定読取走査領域内を走査する読取キャリッジと、
前記読取キャリッジをガイドする走査軸と、
前記読取キャリッジを移動させるベルトと、
前記ベルトに駆動力を付与する駆動側プーリと、
前記駆動側プーリとは前記読取キャリッジの走査方向で反対側に配置される第一従動側プーリと、
前記ベルトに所定の張力を付与する第二従動側プーリと、
を有し、
前記駆動側プーリ、前記第一従動側プーリ及び前記第二従動側プーリを三角形の頂点とするように配置すると共に、
前記駆動側プーリと前記第一従動側プーリとの間を前記読取キャリッジの所定走査距離かつ前記三角形の長辺とし、
前記第二従動プーリを所定読取走査領域内に位置させたことを特徴とする画像読取装置。
前記走査軸は前記読取キャリッジの長手方向略中央で前記読取キャリッジの走査方向に延ばして設けられると共に、
前記駆動側プーリ、前記第一従動側プーリ及び前記第二従動側プーリは前記走査軸より装置奥側に位置することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
前記読取手段はコンタクトセンサであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
読取手段を搭載して所定読取走査領域内を走査する読取キャリッジと、前記読取キャリッジをガイドする走査軸と、前記読取キャリッジを移動させるベルトと、前記ベルトに駆動力を付与する駆動側プーリと、前記駆動側プーリとは前記読取キャリッジの走査方向で反対側に配置される第一従動側プーリと、前記ベルトに所定の張力を付与する第二従動側プーリと、を有する読取機構及び記録媒体を給紙する給紙手段と、記録媒体に記録を行う記録手段と、を有する記録機構を備え、
前記読取機構の下面かつ前記記録機構の上面に記録後の記録紙を排出する画像形成装置であって、
前記駆動側プーリ、前記第一従動側プーリ及び前記第二従動側プーリを三角形の頂点とするように配置すると共に、
前記駆動側プーリと前記第一従動側プーリとの間を前記読取キャリッジの所定走査距離かつ前記三角形の長辺とし、
前記第二従動側プーリを前記記録機構の記録媒体搬送方向に直交する記録媒体幅領域外に配置したことを特徴とする画像形成装置。
前記第二従動側プーリを所定読取走査領域内に位置させたことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記走査軸は前記読取キャリッジの長手方向略中央で前記読取キャリッジの走査方向に延ばして設けられると共に、
前記駆動側プーリ、前記第一従動側プーリ及び前記第二従動側プーリは前記走査軸より装置奥側に位置することを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
前記読取手段はコンタクトセンサであることを特徴とする請求項４、５又は６に記載の画像形成装置。