JP2006194965A - 画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組み付け時の作業性がよく、部品の変形，破損などがなく、容易かつ確実にミラーの脱落を防ぐことができるようにする。
【解決手段】第１スライドレール２３，２４の垂下部２３ｂ，２４ｂ内側の対向側面間の距離をＬｒ、第１ミラー３の長さをＬｍ、第１ミラー３の両端部を保持する左右一対のブラケット２０ａ，２０ｂにおける外側間の距離をＬｓとした場合、Ｌｒ／２＋Ｌｓ／２−Ｌｍ＜０の関係が成立するように各部材を設定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、原稿画像を光学的に読み取る画像読取装置、および、その画像読取装置を搭載した複写機，ファクシミリ装置，スキャナなどの画像形成装置に関するものである。

従来、原稿を露光するための光源と、原稿からの反射光を折り返すミラーなどを備え、ミラーからの反射光を結像レンズを介して撮像センサ（ＣＣＤ）に入射させ、画像情報を読み取る構成の画像読取装置において、特許文献１，２に記載されているように、ミラーを、ミラー固定用の板ばねあるいは弾性を有するミラー押え部材などを介して、走行体などの所定の部位に設置させ、装置の振動，落下などによるミラーの脱落を防ぐようにした構成のものがある。

特許文献２では、ミラーの端面と当接するストッパ部を設けたミラー押え部材に、走行体に設けられた突起に係合する係合孔を設け、ミラー押え部材の端部を支点として、ミラー押え部材のＶ字またはＵ字型の屈曲部がミラー方向に近づく方向への回転を制御する回転止め部を形成している。
特許第３４２９９５２号公報 特許第３４７２１３９号公報

近年の高画質化，高速化により画像読取装置に使用されている前記ミラーでは、走行体の移動時に加わる振動を少しでも小さく抑えるためにミラーの板厚を厚くしたり、板金あるいはガラスなどによるミラーへの裏当て補強が行われている。

このため、ミラーの板厚の増加、あるいは補強部材の追加により、ミラー自体の重量あるいは補強後の重量が増え、従来のようなミラー固定部材、すなわち前記ミラー押え部材のような対策だけでは、輸送時の振動，落下の衝撃に耐え切れず、ミラーが保持固定部分から脱落してしまうという不具合が発生していた。

このような不具合防止のために前記ミラー押え部材のバネ圧を上げたり、板厚を厚くして強度を上げる対策が行われている。

この場合、ミラー押え部材のばね圧が大きくなり、組み付けしづらくなり、時として作業者が組み付けにより怪我をしてしまったり、組み付け時のばね強度に負けて他部材である支持部材が変形してしまったり、さらにはミラーに欠けなどの損傷が生じるなどの不具合が発生していた。

また、輸送時の振動，衝撃により保持固定部分からミラーが脱落した場合、ミラーの欠け，折れ，砕けなどは、作業者にとって危険であり、また、その後の対応が非常に煩わしいものである。

本発明は、前記従来の課題に鑑みてなされたものであり、組み付け時の作業性がよく、部品の変形，破損などがなく、容易かつ確実にミラーの脱落を防ぐことができ、最悪でもミラー支持部からのミラー脱落を防ぐことができる画像読取装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、原稿を露光するための光源と、原稿からの反射光を折り返す第１ミラーを保持する第１走行体と、前記第１ミラーからの反射光を結像レンズに入射させるための第２ミラーおよび第３ミラーを保持する第２走行体と、前記第１走行体が走行する第１スライドレールと、前記第２走行体が走行する第２スライドレールとを備えた画像読取装置において、前記第１スライドレールにおける走行体摺動面よりも前記第１ミラーを低い位置に配設し、一対の前記第１スライドレールに垂下部をそれぞれ設け、前記垂下部の内側間の幅をＬｒ、前記第１ミラーの幅をＬｍ、前記第１の走行体における前記第１ミラーを支持する支持部の幅をＬｓとした場合、
Ｌｒ／２＋Ｌｓ／２−Ｌｍ＜０
の関係にあるように構成したことを特徴するものである。

この構成により、輸送時に振動，落下の衝撃が加わった場合でも、第１ミラーの一端が垂下部に係止されて脱落が発生せず、第１ミラーの損傷を未然に防止することができる。

請求項２に記載の発明は、原稿を露光するための光源と、原稿からの反射光を折り返す第１ミラーを保持する第１走行体と、前記第１ミラーからの反射光を結像レンズに入射させるための第２ミラーおよび第３ミラーを保持する第２走行体と、前記第１走行体が走行する第１スライドレールと、前記第２走行体が走行する第２スライドレールとを備えた画像読取装置において、前記第２スライドレールにおける走行体摺動面よりも前記第３ミラーを低い位置に配設し、一対の前記第２スライドレールに垂下部をそれぞれ設け、前記垂下部の内側間の幅をＬｒ、前記第３ミラーの幅をＬｍ’、前記第２走行体における前記第３ミラーを支持する支持部の幅をＬｓ’とした場合、
Ｌｒ’／２＋Ｌｓ’／２−Ｌｍ’＜０
の関係にあるように構成したことを特徴とするものである。

この構成により、輸送時に振動，落下の衝撃が加わった場合でも、第３ミラーの一端が垂下部に係止されて脱落が発生せず、第３ミラーの損傷を未然に防止することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２記載の画像読取装置において、第２ミラーを第２走行体に保持しかつ固定するための固定部材と、第３ミラーを第２走行体に保持しかつ固定するための固定部材とが異なる部材であることを特徴とし、この構成によって、固定部材に関連，連結する諸部材に対応した構成にすることができ、関連部材の変形を極力少なくすることができる。また、各種設計，仕様に対応した固定部材周りの構成にすることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２記載の画像読取装置において、第２ミラーを第２走行体に保持しかつ固定するための固定部材と、第３ミラーを第２走行体に保持しかつ固定するための固定部材とを、ミラー押圧方向に平行な方向にミラーストッパ部を設けた板ばねから構成し、かつ前記ミラーストッパ部にひも出し加工を施したことを特徴とし、この構成によって、ミラーストッパ部の曲げ強度が向上し、固定部材の板厚を厚くすることなく、また、ばね圧を上げることなく強度を大きくすることができ、ミラーの保持機能が高まる。

請求項５に記載の発明は、請求項２，３または４記載の画像読取装置において、第２ミラーと第３ミラーを保持するための保持部材を一体に形成し、かつ前記保持部材における第２ミラーを保持する部分の強度を、第３ミラーを保持する部分の強度よりも高くなるように設定したことを特徴とし、この構成によって、第２ミラーを保持する保持部材の変形を抑制することにより、第２ミラーの脱落をより確実に防ぐことができ、よって、第２ミラーと第３ミラーとの脱落を未然に防ぐことが可能になる。

請求項６に記載の発明は、光学的に画像を読み取る画像読取装置を具備した画像形成装置において、前記画像読取装置として請求項１〜５いずれか１項に記載の画像読取装置を搭載したことを特徴とし、この構成によって、輸送時に振動，落下の衝撃が加わった場合でも、光学系を構成するミラーの脱落，損傷、およびミラーに係る連結部材の変形などの発生を防ぐことができるため、画像読取の信頼性を向上させ、形成画像の画質を維持することができる。

本発明によれば、原稿からの反射光を折り返し、結像レンズを通してＣＣＤに入射させるためのミラーに、輸送時に振動，落下の衝撃が加わった場合でも、光学系を構成するミラーの脱落，損傷、およびミラーに係る連結部材の変形などの発生を、組付性がよい構成によって、容易かつ確実に防ぐことができるため、画像読取の信頼性を向上させることができ、形成画像の画質を維持することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態を説明するための画像読取装置の概略構成図である。

図１において、透明なガラスで構成された原稿支持部であるコンタクトガラス１と、コンタクトガラス１に載置された原稿Ｄを照射する光源であるランプ２と、原稿Ｄの反射像を偏向する第１ミラー３，第２ミラー４，第３ミラー５と、各ミラー３，４，５によって反射された光を集光するレンズ８と、集光された光を光電変換するＣＣＤ９から構成され、ランプ２と第１ミラー３とを備えた第１キャリッジ（走行体）６が矢印Ａ方向へ距離Ｌだけ進む間に、第２ミラー４と第３ミラー５とを備えた第２キャリッジ（走行体）７がＬ／２進むことにより、レンズ８の光路長を一定に保ち、原稿Ｄ全体をランプ２の照射にて走査する。

レンズ８はレンズブロックステー１０により固定されており、さらにＣＣＤ９がレンズブロックステー１０の突起部１０ａの先端部に接着剤１１により接着されている。当然のことながら、コンタクトガラス１からのレンズ８の入射面の距離、レンズ８の射出面からＣＣＤ９の受光面までの距離などのレンズ諸特性を満たすように、レンズ８およびＣＣＤ９の位置が調整された後に、レンズ８およびＣＣＤ９が固定され接着される。

図２は本実施形態の画像読取装置におけるキャリッジ駆動を説明するための駆動系の概略を示す斜視図である。

図２において、第１キャリッジ６は駆動ワイヤ１２が取り付けられ、第２キャリッジ７はプーリ１３に駆動ワイヤ１２が巻き付けられる。駆動軸に繋がれた一対のワイヤプーリ１４に駆動ワイヤ１２を巻き付け、タイミングプーリ１５とタイミングベルト１６によって、キャリッジ駆動モータ１７からの駆動力を伝達する。第１キャリッジ６の一端がホームポジションセンサ１８を横切ってから、ある一定距離をリターンさせた位置をホームポジションとしている。

図３は本実施形態の画像読取装置における第１キャリッジ近傍の読取系の断面図である。

図３において、原稿照射用のランプ２と第１ミラー３を保持するための左右一対のミラー保持部材であるブラケット２０ａ，２０ｂが第１キャリッジ６のベース２１に取り付けられている。第１キャリッジ６のベース２１における２２ａ，２２ｂの部分が、スラードシューと呼ばれている耐摩耗を考慮されたプラスチック製の摺動部材であって、左右一対の第１スライドレール２３，２４の上面に設置されて、キャリッジ移動時の摺動部となる。また、第１ミラー３は第１スライドレール２３，２４のキャリッジ摺動面２３ａ，２４ａより下方に配置されている。第１スライドレール２３，２４には、前記摺動面２３ａ，２４ａから下方に曲げられて垂下部２３ｂ，２４ｂが設けられている。

図４は図３におけるＡ部拡大分解斜視図であり、各ミラー（第１ミラー３のみならず、第２ミラー４および第３ミラー５も同様）の端部を、それぞれキャリッジのブラケットに保持固定する構造を示している。

図４において、２５は第１ミラー３の端部をブラケットに保持固定するための固定部材であって、この固定部材２５は、セット前の状態では図示するようなＶ字形の断面形状を有する板ばね等の弾性部材で構成されており、そのＶ字形状の一端部には第１ミラー３を押圧するためのミラー押圧突起２６と、第１ミラー３の長手方向Ｎの動きを規制するためミラー押圧方向に平行な方向にミラーストッパ部２７が設けられている。

一方、ブラケット２０ａの固定部材２５を受ける部分には突起部２８が形成されており、固定部材２５に設けられた係合孔２９にセット状態において係合するようになっている。さらに固定部材２５には、係合孔２９の形成位置から下方に向けて、固定部材２５の回転をブラケット２０ａと当接して制限するための回転止め部３０が設けられている。

また、図３に示すように、第１スライドレール２３，２４の垂下部２３ｂ，２４ｂ内側の対向側面間の距離をＬｒ、第１ミラー３の長さをＬｍ、両ブラケット２０ａ，２０ｂにおける外側間の距離をＬｓとした場合、
Ｌｒ／２＋Ｌｓ／２−Ｌｍ＜０
の関係が成り立っている。

このように構成したことにより、例えば輸送時の振動、あるいは落下の衝撃によって、第１ミラー３からの押圧により固定部材２５のミラーストッパ部２７が、通常時の図５（ａ）の状態から図５（ｂ）に示したように変形して、第１ミラー３が垂下部２３の方向に移動した場合でも、図６に示すように、ΔＬの長さ分の余裕が生じることになるため、第１ミラー３はブラケット２０ｂから脱落しない。また、修理の際には固定部材２５のみ交換すればよい。

図７は本実施形態の画像読取装置における第２キャリッジ近傍の読取系の断面図である。

図７において、第２ミラー４は左右一対の第１ブラケット３１ａ，３１ｂに保持され、第３ミラー５が左右一対の第２ブラケット３２ａ，３２ｂに保持され、各ブラケット３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂは第２キャリッジ７のベース３３に取り付けられている。ベース３３における３４ａ，３４ｂの部分がスラードシューであって、左右一対の第２スライドレール３５，３６の上面に設置されて、キャリッジ移動時の摺動部となる。また、第３ミラー５は第２スライドレール３５，３６のキャリッジ摺動面３５ａ，３６ａより下方に配置されている。第２スライドレール３５，３６には、前記摺動面３５ａ，３６ａから下方に曲げられて垂下部３５ｂ，３６ｂが設けられている。

第２ミラー４と第３ミラー５の各端部は、既述した第１ミラー３と同様に前記構成の固定部材２５によって、それぞれブラケット３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂに取り付けられている。

また、第２スライドレール３５，３６の垂下部３５ｂ，３６ｂ内側の対向側面間の距離をＬｒ’、第３ミラー５の長さをＬｍ’、第２ブラケット３２ａ，３２ｂにおける外側間の距離をＬｓ’とした場合、
Ｌｒ’／２＋Ｌｓ’／２−Ｌｍ’＜０
の関係が成り立っている。

このように構成したことにより、例えば輸送時の振動、あるいは落下の衝撃によって、前記のように固定部材２５のミラーストッパ部２７が変形して、第３ミラー５が垂下部３５ｂ，３６ｂのいずれかに移動した場合でも、前記と同様に係合長さに余裕があるため、第３ミラー５の脱落がなくなる。

図７において、３７は第２キャリッジ７のベース３３の左右両端にカシメ固定されている軸部であって、両軸部３７に図２に示すプーリ１３がそれぞれ取り付けられ、両プーリ１３に駆動ワイヤ１２が巻き付けられる。

図７に示す構成において、第３ミラー５の固定に使用していた固定部材２５として、例えば厚さ０.２ｍｍのステンレス板で作成されたものを採用し、第２ミラー４の固定部材２５として厚さ０.５ｍｍのステンレス板を採用することにより、第２ミラー４の固定部材２５のばね強度が高まり、変形を起こし難くなる。これにより、第２ミラー４と第３ミラー５との両者の脱落防止が図れることになる。ただし、この場合には、ばね圧が極端に高くなるため、第２ミラー４側の固定部材２５のみ適用し、関連する連結する部材への影響を少なくし、変形の発生を極力少なくすることが望ましい。

また、固定部材２５の板厚を厚くすることにより、若干ではあるが重量が増え、コストが上がるという不具合も発生するため、第２ミラー４と第３ミラー５の固定部材２５をかえる方がよい。

第２ミラー４と第３ミラー５が取り付けられる保持部材である第１ブラケット３１ａ，３１ｂと第２ブラケット３２ａ，３２ｂとは一体形成するとよい。その理由としては、図１にも示すように、第２ミラー４と第３ミラー５とは対向面が９０°の角度になるように設定されており、この角度設定は非常に精度が必要とされるため、この部分を第１ブラケット３１ａ，３１ｂと第２ブラケット３２ａ，３２ｂとの２部材に分けて形成するよりも、一体で形成する方が精度を維持することができるからである。

しかし、図８に示したような第２ミラー４の保持孔３８ａを有する第１ブラケット３１ａ，３１ｂと、第３ミラー５の保持孔３８ｂを有する第２ブラケット３２ａ，３２ｂとを一体に形成した一般的なブラケットの構造では、第２ミラー４を保持する第１ブラケット３１ａ，３１ｂは、第２キャリッジ７のベース３３に折曲部３８が固定され、全体が立設されている構造であって、振動，落下の衝撃が加わった場合、図８中の矢印方向に変形しやすく、これにより第２ミラー４の長さよりも、左右一対の第１ブラケット３１ａ，３１ｂの間隔が長くなってしまい、第２ミラー４が脱落してしまうという問題が発生する。

これに対して本実施形態では、図９で示したように、第１ブラケット３１ａ，３１ｂと第２ブラケット３２ａ，３２ｂとを一体に形成する場合には、第１ブラケット３１ａ，３１ｂを内側に折り曲げた第１折曲部３９ａと、この第１折曲部３９ａの下辺を外側に折り曲げて第２折曲部３９ｂとを形成し、第２折曲部３９ｂを第２キャリッジ７のベース３３に固定するようにしている。

前記形状の第１ブラケット３１ａ，３１ｂにより、第１折曲部３９ａの曲げ部を第２ミラー４の支持側に設けることにより、第２ミラー４の支持側の図９中の矢印方向の強度を上げることができ、振動，落下の衝撃が加わった場合のブラケットの倒れを防止することができる。また、第３ミラー５の保持部分には前記実施形態にて説明した構造を採用することにより、両ミラー４，５の脱落を防ぐことができるようになる。

図１０は本実施形態の固定部材の変形例を示す斜視図、図１１は図１０におけるＡ−Ａ断面図であり、基本的には図４に示すような構成の固定部材２５のミラーストッパ部２７に、ひも出し加工を２箇所施している。なお、ひも出し加工部分４０の断面形状は、図１１に示すように円形にしているが、三角形など任意の形状でもよい。

このような、ひも出し加工を行うことにより、ミラーストッパ部２７の矢印方向の曲げ強度が向上し（曲げ方向に対する断面形状が増えるため）、固定部材２５の板厚を厚くすることなく、また、ばね圧を上げることなく、強度を向上させることができ、ブラケットあるいはベースなどの連結関係にある部材の変形の発生を抑えることができる。

なお、前記各実施形態の画像読取装置は、画像読取装置を搭載する複写機，ファクシミリ，スキャナ、それらの複合機である画像形成装置に搭載して、良好なる原稿情報の読み取りが行われ、かつ読取の信頼性が向上するため、形成画像の画質が向上し、また形成画像を高画質に維持することができる。

本発明は、原稿像を撮像センサにより光学的に読み取る画像読取装置、および、その画像読取装置を搭載した複写機，ファクシミリ装置，スキャナ、それらの複合機などの画像形成装置に適用され、特に光学系を構成するミラーにおける脱落などの課題を有する画像読取装置および画像形成装置に実施して有効である。

本発明の実施形態を説明するための画像読取装置の概略構成図 本実施形態の画像読取装置におけるキャリッジ駆動を説明するための駆動系の概略を示す斜視図 本実施形態の画像読取装置における第１キャリッジ近傍の読取系の断面図 図３におけるＡ部拡大分解斜視図 （ａ），（ｂ）は本実施形態における固定部材の変形の説明図 本実施形態におけるミラー移動時の説明図 本実施形態の画像読取装置における第２キャリッジ近傍の読取系の断面図 一般的な第１ブラケットと第２ブラケットとを一体に形成したブラケット構造を示す斜視図 本実施形態における第１ブラケットと第２ブラケットとを一体に形成した場合の構造を示す斜視図 本実施形態の固定部材の変形例を示す斜視図 図１０におけるＡ−Ａ断面図

符号の説明

２ ランプ
３，４，５ ミラー
６，７ キャリッジ
８ レンズ
９ ＣＣＤ
２０ａ，２０ｂ，３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ ブラケット
２１，３３ ベース
２３，２４，３５，３６ スライドレール
２３ａ，２４ａ，３５ａ，３６ａ スライドレールのキャリッジ摺動面
２３ｂ，２４ｂ，３５ｂ，３６ｂ スライドレールの垂下部
２５ 固定部材
２７ ミラーストッパ部
３８ａ，３８ｂ ミラー保持孔
３９ａ 第１折曲部
３９ｂ 第２折曲部
４０ ひも出し加工部分

Claims (6)

1. 原稿を露光するための光源と、原稿からの反射光を折り返す第１ミラーを保持する第１走行体と、前記第１ミラーからの反射光を結像レンズに入射させるための第２ミラーおよび第３ミラーを保持する第２走行体と、前記第１走行体が走行する第１スライドレールと、前記第２の走行体が走行する第２スライドレールとを備えた画像読取装置において、
   前記第１スライドレールにおける走行体摺動面よりも前記第１ミラーを低い位置に配設し、一対の前記第１スライドレールに垂下部をそれぞれ設け、前記垂下部の内側間の幅をＬｒ、前記第１ミラーの幅をＬｍ、前記第１走行体における前記第１ミラーを支持する支持部の幅をＬｓとした場合、
   Ｌｒ／２＋Ｌｓ／２−Ｌｍ＜０
   の関係にあるように構成したことを特徴とする画像読取装置。
2. 原稿を露光するための光源と、原稿からの反射光を折り返す第１ミラーを保持する第１走行体と、前記第１ミラーからの反射光を結像レンズに入射させるための第２ミラーおよび第３ミラーを保持する第２走行体と、前記第１走行体が走行する第１スライドレールと、前記第２走行体が走行する第２スライドレールとを備えた画像読取装置において、
   前記第２スライドレールにおける走行体摺動面よりも前記第３ミラーを低い位置に配設し、一対の前記第２スライドレールに垂下部をそれぞれ設け、前記垂下部の内側間の幅をＬｒ、前記第３ミラーの幅をＬｍ’、前記第２走行体における前記第３ミラーを支持する支持部の幅をＬｓ’とした場合、
   Ｌｒ’／２＋Ｌｓ’／２−Ｌｍ’＜０
   の関係にあるように構成したことを特徴とする画像読取装置。
3. 前記第２ミラーを第２走行体に保持しかつ固定するための固定部材と、前記第３ミラーを第２走行体に保持しかつ固定するための固定部材とが異なる部材であることを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
4. 前記第２ミラーを第２走行体に保持しかつ固定するための固定部材と、前記第３ミラーを第２走行体に保持しかつ固定するための固定部材とを、ミラー押圧方向に平行な方向にミラーストッパ部を設けた板ばねから構成し、かつ前記ミラーストッパ部にひも出し加工を施したことを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
5. 前記第２ミラーと前記第３ミラーを保持するための保持部材を一体に形成し、かつ前記保持部材における前記第２ミラーを保持する部分の強度を、前記第３ミラーを保持する部分の強度よりも高くなるように設定したことを特徴とする請求項２，３または４記載の画像読取装置。
6. 光学的に画像を読み取る画像読取装置を具備した画像形成装置において、
   前記画像読取装置として請求項１〜５いずれか１項に記載の画像読取装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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