JP2006180208A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 安定した第一移動キャリッジ及び／又は第二移動キャリッジの副走査方向への摺動を得ることが可能であり，それらの摺動が高速化された場合でもＣＣＤ（光学センサ）に対する画像情報読取光の照射精度を高く保つことが可能な画像読取装置を提供すること。
【解決手段】 第一移動キャリッジ１’における上側の当接部２０を上面部材２５に当接させ，下側の当接部２１を案内部材２４に当接させる。つまり，前記上面部材２５と前記案内部材２４によって前記第一移動キャリッジ１’を挟み込む構成とする。同様に，第二移動キャリッジを前記案内部材２４の上下の内面各々に当接させる。つまり前記案内部材２４により前記第二移動キャリッジ２’を挟み込む構成とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は，原稿載置台に載置された原稿に対して画像情報読取光を照射する光源を有する第一移動キャリッジ及び／又は前記画像情報読取光を光学センサに向けて反射するミラーを有する第二移動キャリッジを，副走査方向に案内する案内レール部材を有する画像読取装置に関するものである。

スキャナ等の画像読取装置では，光源から原稿に対して光（画像情報読取光）が照射され，前記原稿から反射された前記画像情報読取光がＣＣＤ等の光学センサで検出されることにより，前記原稿の画像情報が読み取られる。前記原稿上の任意の箇所の画像情報を読み取るために，前記光源を前記画像情報読取光の走査方向（主走査方向）とは直交する副走査方向に駆動する必要がある。また，前記光源から照射され前記原稿から反射された前記画像情報読取光を，前記ＣＣＤに結像させる結像レンズに導くための導光ミラー類も，やはり前記副走査方向に駆動する必要がある。
通常，前記結像レンズに前記画像情報読取光を導くために３枚の前記導光ミラーが用いられる。その３枚の前記導光ミラーのうちの一枚が前記光源と同一の筐体に組み込まれ，第一移動キャリッジとしてユニット化されている。また，残る２枚の前記導光ミラーも前記第一移動キャリッジとは別の第二移動キャリッジとしてユニット化されている。

図１及び図２は，前記第一移動キャリッジ，前記第二移動キャリッジ，及びそれらを副走査方向に駆動するための構成を有する画像読取装置の構成図である。以下，図１及び図２を用いて，従来例における前記第一移動キャリッジ及び前記第二移動キャリッジの駆動方法について説明する。
図１に示されるように，従来例における画像読取装置Ｂは，第一移動キャリッジ１，第二移動キャリッジ２，結像レンズ３，ＣＣＤ４，案内レール１１，ワイヤー１４，ワイヤ−ドラム１６，ベルト１８等を有して概略構成される。
前記第一移動キャリッジ１は，所定の枠体である第一移動枠５に対して光源６，導光ミラー７等を組み込んでユニット化したものである。また，前記第二移動キャリッジ２は，やはり所定の枠体である第二移動枠８に対して導光ミラー９，導光ミラー１０を組み込んでユニット化したものである。
前記光源６から照射された前記画像情報読取光は，不図示の原稿載置台に載置された原稿により反射され，前記導光ミラー７へと導かれる。また，その導光ミラー７により反射された前記画像情報読取光は，前記第二移動キャリッジ２における前記導光ミラー９，及び前記導光ミラー１０により更に反射され，前記結像レンズ３向けて反射される。これにより，前記ＣＣＤ４上に前記原稿の画像が結像され，その画像の情報が前記ＣＣＤ４により読み取られる。

ところで，前記画像情報読取光が前記原稿に照射されつつ，前記第１移動キャリッジ１及び前記第２移動キャリッジ２は前記案内レール１１に支持されており，前記画像情報読取光の副走査方向（図１及び図２に示される矢印ｘの方向）へと前記案内レール１１上を摺動される。以下，前記第１移動キャリッジ１及び前記第２移動キャリッジ２を前記副走査方向に摺動させるための構造について説明する。
図２に示されるように，第１固定点１２と第２固定点１３との間にはワイヤー１４が張られている。前記第１移動キャリッジ１における前記第一移動枠５の一部が，前記ワイヤー１４の特定箇所に対して結合されている。また，前記ワイヤー１４は前記第２移動キャリッジ２における前記第二移動枠８に形成されたプーリ１５に巻きつけられている。
また，前記ワイヤー１４の一部が前記ワイヤードラム１６に形成されたドラムプーリ１７に巻きつけられている。前記ワイヤードラム１６は駆動源であるモータ１９の駆動によりベルト１８を介して回転される。前記ワイヤードラム１６の回転に伴い，前記ワイヤー１４の前記ドラムプーリ１７に巻きつく部位が変化され，前記第一移動キャリッジ１及び前記第二移動キャリッジ２が前記副走査方向へ前記案内レール１１に支持されつつ摺動される。尚，上述の構成に従って前記第２移動キャリッジの摺動速度は，前記第一移動キャリッジ１の摺動速度の半分に保たれる。

ところで，近年では画像情報の読取速度の向上が画像読取装置における重要な課題であり，そのためには前記第一移動キャリッジ１及び前記第二移動キャリッジ２を出来るだけ高速に駆動することが望まれる。しかし，上述のような構成で前記第一移動キャリッジ１及び前記第二移動キャリッジ２を高速に摺動させると，その摺動に伴って前記第一移動キャリッジ１及び前記第二移動キャリッジ２が振動してしまい，前記ＣＣＤ４に対する前記画像情報読取光の照射精度が悪化されるという問題点がある。
ここで，特許文献１等には前記第一移動キャリッジ１の駆動時における振動を軽減するための構成が開示されている。特許文献１に記載の技術では，上述したワイヤー１４が，その張力によって前記第一移動キャリッジ１を前記案内レール１１に対して押さえつけるように前記第一移動キャリッジ１に取り付けられる。このような構成によると，前記案内レール１１への押さえつけにより，前記第一移動キャリッジ１の駆動の際の振動を軽減することが可能である。
特開２０００−１８４１３８号公報

しかしながら，上述の特許文献１に記載の技術では，前記第一移動キャリッジを案内レールに押さえつけるためには，ワイヤを前記第一移動キャリッジへの取り付け箇所において屈曲させることが必要である。その屈曲の角度は前記第一移動キャリッジの摺動位置に対して変化する。従って，前記第一移動キャリッジの摺動に対してワイヤーによる張力が変化してしまい，案内レールに押さえつける力が変化し，ひいては前記第一移動キャリッジの摺動速度が変化する。よって，前記画像情報読取光の副走査方向に対する走査速度が変化し，副走査方向に歪んだ画像情報がＣＣＤに読み取られるという問題点がある。
また，前記第一移動キャリッジが前記案内レールの中央部を摺動されている際には，前記第一移動キャリッジを前記案内レールに押さえつける力が弱くなってしまい，このような状態では前記第一移動キャリッジの振動を抑えることが出来ないという問題点もある。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，安定した前記第一移動キャリッジ及び／又は前記第二移動キャリッジの副走査方向への摺動を得ることが可能であり，それらの摺動が高速化された場合でもＣＣＤ（光学センサ）に対する画像情報読取光の照射精度を高く保つことが可能な画像読取装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は，光源と該光源から照射され原稿から反射した光を反射する第一のミラーとを備え副走査方向に摺動される第一移動キャリッジと，前記第一のミラーから反射された光を光学センサに向けて反射しつつ前記副走査方向に摺動する第二移動キャリッジとを備えており，それぞれ前記副走査方向に案内する第一案内レール及び／又は第二案内レールが，前記走査光の第一移動キャリッジ及び／又は第二移動キャリッジを略鉛直上下両方向から挟み込むように形成された画像読取装置として構成される。
前記第一案内レール及び／又は第二案内レールが，第一移動キャリッジ及び／又は第二移動キャリッジを挟み込んで前記副走査方向に案内することで，前記第一移動キャリッジ及び／又は第二移動キャリッジが高速に摺動（駆動）される場合にも，それらの振動を軽減することが可能である。また，特許文献１のように前記第一移動キャリッジ及び／又は第二移動キャリッジの摺動（位置）に対してそれらに作用する力が変化しないので，前記第一移動キャリッジ及び／又は第二移動キャリッジの摺動速度をほぼ一定に保つことが可能であり，これにより前記画像情報読取光の照射精度が高く保たれる。
前記第一の案内レール部材の一部を前記第二の案内レール部材の一部として兼用したり，若しくはその逆の場合等が考えられる。このような場合には，前記第一の案内レール部材と前記第二の案内レール部材とを独立して設ける場合に比べて効率的に省スペース化がなされ，装置の寸法を拡大させない。
また，前記第一の案内レール部材若しくは前記第二の案内レール部材，あるいはその両方が略コの字型の断面形状を有することが考えられる。これにより，案内レール部材を，断面寸法を小さくかつ十分な強度に形成することが可能である。
尚，前記第一移動キャリッジ及び／又は第二移動キャリッジにおける前記第一案内レール及び／又は第二案内レールとの上下２箇所の当接箇所のうち，一方又は両方が弾性部材であることが望ましい。そのようにした場合，前記弾性部材の復元力により，前記第一移動キャリッジ及び／又は第二移動キャリッジの上下位置の精度を高く保つことが可能となり，また振動の吸収性も向上される。

本発明によれば，第一移動キャリッジ，第二移動キャリッジ各々がそれぞれに対する案内レールによって安定して摺動され，それらの摺動が高速化された場合でもＣＣＤに対する画像情報読取光の照射精度を高く保つことが可能である。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の第一の実施形態に係る画像読取装置の側面図，図２は本発明の第一の実施形態に係る画像読取装置における第一移動キャリッジ及び第二移動キャリッジの摺動のための構成を示す側面図，図３は本発明の第一の実施形態に係る画像読取装置における第一移動キャリッジ，及び第二移動キャリッジの支持構造を示す断面図，図４は本発明の第二の実施形態に係る画像読取装置における第一移動キャリッジの支持構造を示す断面図，図５は本発明の第三の実施形態に係る画像読取装置における第一移動キャリッジの支持構造を示す断面図である。尚，従来例と同様の構成については同様の符号を付すものとして，その説明を省略する。

（１）本発明の実施の形態に係る画像形成装置の特徴について。
図１及び図２には，本発明の第一の実施形態に係る画像形成装置Ａが示されている。本発明の第一の実施形態に係る画像読取装置Ａと，従来例における画像読取装置Ｂとの相違点は，以下の点にある。即ち，当該画像形成装置Ａは，光源６とそれにより照射され不図示の原稿により反射された光を反射する導光ミラー７（第一のミラー）とを具備し，副走査方向（図１，図２に示される矢印ｘの方向）に摺動される第一移動キャリッジ１’，及び前記導光ミラー７により反射された光りをＣＣＤ４（光学センサ）に向けて反射する導光ミラー８，導光ミラー９（第二のミラー）を具備し前記副走査方向に摺動される第二移動キャリッジ２’とを有する。この点は従来例における画像読取装置Ｂと同様である。しかし，そのような第一移動キャリッジ１’及び第二移動キャリッジ２’と，画像読取装置Ａ本体側の筐体において支持するキャリッジ各々の支持構造において，従来例における前記画像読取装置Ｂとは異なる。尚，前記第一移動キャリッジ１’及び前記第二移動キャリッジ２’を前記副走査方向に摺動させるための構成（ワイヤー１４，モータ１９等）については従来例と同様であるため，説明を省略する。

（２）第一の第一移動キャリッジ及び第二移動キャリッジの画像読取装置内における支持構造について。
図３は，本発明の第一の実施形態に係る画像読取装置Ａにおける前記第一移動キャリッジ１’及び前記第二移動キャリッジ２’の支持構造を示す断面図である。図３に示されるように，前記第一移動キャリッジ１’の筐体枠である第一移動枠５’は，上側第一当接部２０及び下側第一当接部２１を一体的に有し，同様に前記第一移動キャリッジ２’の筐体枠である第二移動枠８’は，上側第二当接部２２及び下側第二当接部２３を一体的に有する。また，前記画像読取装置Ａには，前記副走査方向に沿ってコの字状の断面を有する案内部材２４（第一の案内レール及び第二の案内レールの一部），及び同じく前記副走査方向にそって水平に伸びる上面部材２５を一体に備えた外枠３０が設けられている。
前記上側第一当接部２０は，前記画像読取装置Ａにおける外枠３０の一部である上面部材２５に摺動自在に当接され，前記下側第一当接部２１は，前記案内部材２４の上面に摺動自在に当接されることにより，前記第一移動キャリッジ１’における前記第一移動枠５’は副走査方向に案内される。つまり，前記第一移動キャリッジ１’は前記上面部材２５及び前記案内部材２４により上下両方向から挟み込まれ，画像読取動作時等にはその状態を保ちつつ前記副走査方向に案内される。尚，前記上面部材２５及び前記案内部材２４が第一の案内レール部材の一例である。

また，前記第二移動キャリッジ２’における前記上側第二当接部２２は，前記案内部材２４における前記下側第一当接部２１の当接面の背面と摺動自在に当接しており，同様に前記下側第二当接部２３は前記案内部材２４における，前記上側第二当接部２２が当接する前記背面の対向面と摺動自在に当接している。つまり，前記第二移動キャリッジ２’は略コの字状の断面を有する前記案内部材２４に上下両方向から挟み込まれ，この状態で前記副走査方向に案内される。前記案内部材２４が第二の案内レール部材の一例である。また，上述のように，前記案内部材２４は，第一の案内レール部材と第二の案内レール部材との役割を兼ねるものであり，この場合には第二の案内レール部材が第一の案内レール部材の一部を兼ねるものとなっている。
ここで，前記上側第一当接部２０は，弾性に富んだ取り付け板２６ａに支持されていることが考えられる。これにより，前記上側第一当接部２０は前記取り付け板２６ａの弾性力により，前記上面部材２５（第一の案内レールの一例）へ付勢される。同様に，前記上側第二当接部２２を備えた前記取り付け板２６ａを弾性部材により構成することで，前記案内部材２４（第二の案内レール部材の一例）に当接される前記第二移動キャリッジ２’も弾性的に支持されることとなる。
以上のような構成により，前記第一移動キャリッジ１’及び前記第二移動キャリッジ２’には前記取り付け板２６ａ，２６ｂにより弾性的に支持されることとなり前記第一移動キャリッジ１’及び前記第二移動キャリッジ２’の振動が吸収されるので，それぞれの位置を極めて高精度に保つことが可能である。
尚，前記下側第一当接部２１，前記下側第二当接部２３を弾性に富む取り付け板により支持した構成，或いは前記上側第一当接部２０，前記下側第一当接部２１，前記上側第二当接部２２，前記下側第二当接部２３の全てを取り付け板により支持した構成も考えられ，これらの構成によっても上述のような効果が得られる。

（３）第二の実施形態について。
上述の第一の実施形態においては，第一移動キャリッジ及び前記第二移動キャリッジの両方が上下方向から案内レール部材に挟み込まれ，それにより副走査方向へと案内される例について開示したが，本発明はこれに限られるものではない。即ち，必要に応じて前記第一移動キャリッジ又は前記第二移動キャリッジのいずれか一方を上下方向から案内レール部材で挟み込むような構成であってよい。
図４は，本発明の第二の実施形態に係る画像読取装置における，第一の移動キャリッジ側のみを上下の案内レール間に挟んで，弾性的に指示する構造を示す断面図である。
図４に示されるように，本発明の第二の実施形態に係る画像読取装置Ａ’は，断面コの字状を有する案内部材２４’を有し，その開放部を下向きにして取り付けた場合である。また，光源６と導光ミラー７（図１及び図２参照）を有する第一移動キャリッジ５’における上側第一当接部２０が前記画像読取装置Ａ’における外枠の一部である上面部材２５に摺動自在に当接され，下面側第一当接部２１が前記案内部材２４’の上面に摺動自在に当接される。つまり，前記第一移動キャリッジ１’は前記上面部材２５及び前記案内部材２４’により上下両方向から挟み込まれ，画像読取動作時等にはその状態を保ちつつ前記副走査方向に案内される。
一方，導光ミラー８と導光ミラー９と（図１及び図２参照）を具備する第二移動キャリッジ２”は，下側に向いた当接部２３のみが前記案内部材２４’により支持されており，画像読取動作時等には前記案内部材２４’のみにより前記副走査方向へと案内される。
前記第二移動キャリッジ２”は前記第一移動キャリッジ１’に比較して摺動される速度が小さく（半分の速度である），摺動による振動がさほど問題にならない場合もあり，そのような場合には，上記のように前記第一移動キャリッジ１’のみを上下方向から挟み込む構成としたものであっても良い。もちろん，同様に第二移動キャリッジのみを上下方向から挟み込む構成も考えられる。

（４）第三の実施形態について。
上述の第一及び第二の実施形態においては，第一移動キャリッジにおける上側の当接箇所が画像読取装置の外枠の一部である上面部材により当接され，下側の当接箇所が該上面部材に対向する案内部材の一部により当接される（図３，図４参照）例について開示したが，本発明はこれに限られるものではない。即ち，図５に示されるように，コの字状の断面を有する案内部材２４”における上下方向の幅を広く形成しておき，前記第一移動キャリッジ１’における前記上側第一当接部２０，前記下側第一当接部２１を前記案内部材２４”の内側の各面に当接させるものとしても良い。
その他，本発明の要旨を逸しない範囲内において様々な変形例が考えられる。

本発明の実施の形態に係る画像読取装置の側面図。 本発明の実施の形態に係る画像読取装置における第一移動キャリッジ及び第二移動キャリッジの摺動のための構成を示す図。 本発明の第一の実施形態に係る画像読取装置における第一移動キャリッジ，及び第二移動キャリッジの支持構造を示す断面図。 本発明の第二の実施形態に係る画像読取装置における第一移動キャリッジの支持構造を示す断面図。 本発明の第三の実施形態に係る画像読取装置における第一移動キャリッジの支持構造を示す断面図。

符号の説明

Ａ…本発明の第一の実施形態に係る画像読取装置
Ａ’…本発明の第二の実施形態に係る画像読取装置
Ａ”…本発明の第三の実施形態に係る画像読取装置
Ｂ…従来例における画像読取装置
１…従来例における画像読取装置の有する第一移動キャリッジ
１’…本発明の第一，第二及び第三の実施形態に係る画像読取装置の有する第一移動キャリッジ
２…従来例における画像読取装置の有する第二移動キャリッジ
２’…本発明の第一の実施形態に係る画像読取装置の有する第二移動キャリッジ
２”…本発明の第二の実施形態に係る画像読取装置の有する第二移動キャリッジ
３…結像レンズ
４…ＣＣＤ（光学センサ）
５…第一移動枠
６…光源
７，９，１０…導光ミラー
８…第二移動枠
１１…案内レール
１２…第一固定点
１３…第二固定点
１４…ワイヤー
１５…プーリ
１６…ワイヤードラム
１７…ドラムプーリ
１８…ベルト
１９…モータ

Claims (5)

1. 少なくとも光源と，該光源から照射され原稿に反射された光りを反射する第一のミラーとを備え，副走査方向に摺動される第一移動キャリッジと，
   少なくとも前記第一のミラーで反射された光を光学センサに向けて反射する第二のミラーを備え，前記副走査方向に摺動される第二移動キャリッジと，
   前記第一の移動キャリッジ及び／又は前記第二の移動キャリッジを上下両方向から挟み込んで前記副走査方向に案内する第一の案内レール部材及び／又は第二の案内レール部材と，
   を具備してなることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記第一の案内レール部材の一部若しくは前記第二の案内レール部材の一部が，前記第二の案内レール部材の一部若しくは前記第一の案内レール部材の一部を兼ねている請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記第一の案内レール部材及び／又は前記第二の案内レール部材の一部が，断面略コ字状のレールにより構成される請求項１又は２のいずれかに記載の画像読取装置。
4. 前記第一の案内レール部材により当接される前記第一移動キャリッジの上側の当接箇所，下側の当接箇所の一方又は両方が弾性部材からなるものである請求項１〜３のいずれかに記載の画像読取装置。
5. 前記第二の案内レール部材により当接される前記第二移動キャリッジの上側の当接箇所，下側の当接箇所の一方又は両方が弾性部材からなるものである請求項１〜４のいずれかに記載の画像読取装置。

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