JP2007223067A - キャリッジ移動装置およびこれを備えた画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリッジの安定支持を実現すると共に、高さ方向の規模の拡大を防止するキャリッジ支持機構およびこれを備えた画像読取装置を提供する。
【解決手段】複合機１は、画像読取ユニット５６およびベルト駆動機構７０を備える。画像読取ユニット５６は、コンタクトイメージセンサ６７をキャリッジ６８に搭載して構成される。キャリッジ６８の下面８１に連結部７５およびシャフト受け部８０が設けられている。シャフト受け部８０は溝８７を有し、この溝８７の内面に、一対の角部９７ａ，９７ｂと、一対の鉛直面９５ａ，９５ｂが設けられている。ベルト駆動機構７０はガイドシャフト６９を有する。ガイドシャフト６９の表面には、一対の傾斜面１１１ａ，１１１ｂが設けられている。ガイドシャフト６９に溝８７が嵌め込まれると、角度９７ａ，９７ｂが傾斜面１１１ａ，１１１ｂに
当接して支持される。
【選択図】図１０

Description

本発明は、移動対象を搭載するためのキャリッジを該キャリッジの下方に敷設された長尺のガイド部材で該ガイド部材の長手方向にスライド移動可能に支持するキャリッジ移動装置およびこれを備えた画像読取装置に関し、特に、ガイド部材によるキャリッジの支持構造に関するものである。

図１３は、従来の一般的な画像読取装置１３１の主要部分断面図である。この画像読取装置１３１は、ケーシング１３２と、このケーシング１３２内に配置された画像読取ユニット１３３とを備えている。ケーシング１３２の上面には原稿が載置されるコンタクトガラス１３４が設けられている。画像読取ユニット１３３は、コンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ：Contact Image Sensor）１３６とキャリッジ１３５とを有し、コンタクトイメージセンサ１３６がキャリッジ１３５に保持されて構成される。ケーシング１３２には長尺のガイドシャフト１３８が架設されている。このガイドシャフト１３８は、丸棒状の金属軸から構成されている。キャリッジ１３５は、ガイドシャフト１３８によって、同図において紙面に垂直な方向にスライド移動可能に支持されている。キャリッジ１３５の下部に連結部１３９が設けられており、この連結部１３９に図示されていない駆動機構のタイミングベルトが連結されている。したがって、画像読取ユニット１３３は、上記方向に移動しつつコンタクトガラス１３４上に載置された原稿を走査して該原稿の画像を読み取ることができる。なお、画像読取ユニット１３３の両端側には、ローラユニット１３７が設けられている。このローラユニット１３７は、コンタクトガラス１３４の裏面に当接しており、画像読取ユニット１３３の円滑な移動を支援している。

図１４は、ガイドシャフト１３８によるキャリッジ１３５の支持部（図１３において破線で囲まれた部分）の詳細拡大図である。同図に示すように、キャリッジ１３５の下部には、ガイドシャフト１３８の径より大きい幅の溝１４０が設けられている。溝１４０の底面は、水平面１４３と、該水平面１４３の両端から下方へ末広がり状に傾斜する一対の傾斜面１４２ａ，１４２ｂとを有している。そして、傾斜面１４２ａ，１４２ｂそれぞれに連続するように鉛直面１４１ａ，１４１ｂがキャリッジ１３５の下面まで形成されている。この溝１４０がガイドシャフト１３８に嵌め込まれることにより、キャリッジ１３５が支持される。このとき、キャリッジ１３５は、ガイドシャフト１３８の周面と傾斜面１４２ａ，１４２ｂそれぞれとの接線１４４ａ，１４４ｂ(図１４において紙面に垂直な方向に延びる接線)の２箇所で支持される。そのため、ガイドシャフト１３８の径方向にガタが生じることはない。

ところで、特許文献１の図１に記載されるように、逆Ｕ字状のスリーブ（１３）を有するキャリアフレーム（１１）に丸棒状のガイドシャフト（１４）を嵌め入れることでキャリアフレーム（１１）を支持する支持構造が従来から公知である。しかしながら、当該支持構造は、キャリアフレーム（１１）をスライド移動可能に支持するべく、スリーブ（１３）の幅をガイドシャフト（１４）の径より大きくする必要がある。そのため、スリーブ（１３）の表面とガイドシャフト（１４）の周面との間に遊びが生じ、ガイドシャフト（１４）の径方向にガタが生じる。このガタは、読み取られた画像に歪みを生じさせるため好ましくない。また、上記支持構造では、スリーブ（１３）とガイドシャフト（１４）とが面接触しつつ摺動するため、摺動抵抗が大きく、円滑なスライド移動を妨げるという問題がある。そのため、近年では、上記した図１３および図１４に示す支持構造が主に採用されている。なお、上記説明では、便宜上、かっこ書き内に特許文献１の図１で使用されている符号番号を示している。

特開平５−１４７３００号公報

図１３および図１４に示すキャリッジ１３５の支持構造を採用した場合、キャリッジ１３５の安定なスライド移動を実現するためには、２つの接線１４４ａ，１４４ｂの間隔を所定幅以上に設定する必要がある。そのためには、上記傾斜面１４２ａ，１４２ｂの離間距離および溝１４０の幅を広げ、且つ、ガイドシャフト１３８の径を大きくする必要がある。しかしながら、ガイドシャフト１３８の径が大きくなると、必然的に支持構造の背丈が鉛直方向に伸長し、支持構造の規模が拡大するという問題が生じる。

そこで、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、キャリッジの安定支持を実現すると共に、高さ方向の規模の拡大を防止するキャリッジ支持機構およびこれを備えた画像読取装置を提供することにある。

(1)上記目的を達成するために本発明は、移動対象を搭載するためのキャリッジを該キャリッジの下方に敷設された長尺のガイド部材で該ガイド部材の長手方向にスライド移動可能に支持するキャリッジ移動装置として構成されている。上記キャリッジは、上記ガイド部材の幅方向に隔てられて該ガイド部材と２箇所で接触しつつ摺動する接触部を備えており、また、上記ガイド部材は、上記２箇所それぞれと接触して上記キャリッジを上記長手方向に摺動可能に支持する一対の傾斜面を備えている。

上述の如く構成されたキャリッジ移動装置においては、上記キャリッジの下方にその移動方向に沿ってガイド部材が敷設されている。このガイド部材には一対の傾斜面が備えられている。これら一対の傾斜面に上記接触部が支持されることによって、ガイド部材によるキャリッジのスライド移動が実現される。

上述の如く構成されたキャリッジ移動装置では、上記ガイド部材に備えられた一対の傾斜面に上記接触部が接触されることで、上記キャリッジが支持される。このような支持構造であれば、それぞれの傾斜面の離間距離を、ガイド部材の高さ寸法に関係なく、上記接触部に対応させて任意の形状に適宜設計することができる。従って、ガイド部材の高さ寸法が上記離間距離に左右されることはない。これにより、ガイド部材の幅を長くすれば必然的に高さ寸法が大きくなるという従来生じていた不都合が解消される。その結果、キャリッジの安定支持を実現すると共に、キャリッジ移動装置の背丈を低くすることができる。

(2)本発明に係るキャリッジ移動装置では、上記接触部に、上記一対の傾斜面それぞれと対向する位置に該傾斜面それぞれと上記２箇所で接触する一対の突起部が設けられている。これにより、上記２箇所でのキャリッジの支持構造が具現化される。

(3)例えば、キャリッジがスライド移動している最中に予期せぬ衝撃が加えられ、或いはキャリッジ移動装置が搭載された装置の運搬時に振動が加えられることによって、キャリッジが傾倒してガイド部材から外れてしまうという不具合が生じる場合がある。このような不具合を解消すべく、本キャリッジ移動装置では、キャリッジの接触部に、上記ガイド部材を幅方向に跨ぐ一対のガード面を備えている。

(4)上記ガイド部材は、金属板を塑性変形させて成形されたものであることが望ましい。所謂鈑金によってガイド部材を成形することで、ガイド部材の重量ひいてはキャリッジ移動装置の総重量を軽減することができる。また、ガイド部材の重量の軽減によって資材コストが低減される。

(5)この場合、上記ガイド部材が断面視において略逆Ｖ字形状に形成されたものであれば、鈑金作業が容易となる。これにより、加工工程が減じられ、加工コストが低減される。

(6)なお、上述したキャリッジ移動装置を備え、原稿の画像を読み取る画像読取手段を該キャリッジ移動装置によってスライド移動可能に支持する画像読取装置として本発明を捉えることもできる。このような画像読取装置であれば、当該装置を薄型化することができるため、好適である。

本発明によれば、キャリッジの接触部と、ガイド部材の一対の傾斜面とが２箇所で接触することにより、キャリッジが摺動可能に支持される。このように一対の傾斜面でキャリッジを支持するガイド部材を採用することにより、それぞれの傾斜面の離間距離を、ガイド部材の高さ寸法に関係なく、上記接触部に対応させて任意の形状に適宜設計することができる。即ち、ガイド部材の高さ寸法は上記離間距離に左右されることはない。従って、ガイド部材の幅を長くすれば必然的に高さ寸法が大きくなるという従来生じていた不都合が解消される。その結果、キャリッジの安定支持を実現すると共に、キャリッジ移動装置の背丈を低くすることができる。

〈第１の実施形態〉
以下、適宜図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

図１は本発明の第１の実施形態に係る複合機１の外観構成を示す斜視図である。また、図２は、複合機１の内部構成を示す縦断面図である。複合機１は、下部にプリンタ部２を、上部にスキャナ部３を一体的に備えた多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device）であり、プリンタ機能、スキャナ機能、コピー機能、ファクシミリ機能を有する。複合機１のうちスキャナ部３が本発明に係る画像読取装置に相当する。したがって、スキャナ機能以外の機能は任意のものであり、例えば、プリンタ部２がなく、プリンタ機能やコピー機能、ファクシミリ機能を有しない単機能のスキャナとして本発明に係る画像読取装置が実施されてもよい。

複合機１は、主にコンピュータ等の外部機器と接続されて、該外部機器から送信された画像データや文書データを含む記録データに基づいて、プリンタ部２において画像や文書を記録用紙に記録する処理（プリンタ機能）を行う。また、スキャナ部３で読み取られた原稿の画像を電話回線などを通じて接続された通信機器へ転送する処理（ファクシミリ機能）や、読取画像をハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の記憶装置や上記外部機器へ転送する処理（スキャナ機能）を行う。また、コンピュータとの間でデータの送受信をすることなく、スキャナ部３で読み取られた原稿の画像をプリンタ部２において記録用紙に記録するいわゆるコピー処理（コピー機能）を行うことも可能である。

図１に示すように、複合機１は、高さより横幅及び奥行きが大きい幅広薄型の概ね直方体の外形であり、複合機１の下部がプリンタ部２である。プリンタ部２は、正面に開口２ａが形成されている。給紙トレイ２０及び排紙トレイ２１は、開口２ａの内側に上下２段に設けられている。給紙トレイ２０には、例えば、Ａ４サイズ以下のＢ５サイズ、はがきサイズ等の各種サイズの記録用紙が収容される。給紙トレイ２０は、図２に示すように、必要に応じてスライドトレイ２０ａを引き出すことによりトレイ面が拡大され、例えば、リーガルサイズの記録用紙が収容できるようになる。給紙トレイ２０に収容された記録用紙がプリンタ部２の内部へ給送されて所望の画像が記録され、排紙トレイ２１へ排出される。

複合機１の上部はスキャナ部３であり、所謂フラットベッドスキャナ（ＦＢＳ：Flatbed Scanner）として構成されている。図１及び図２に示すように、スキャナ部３は、原稿読取台６に対して開閉自在に設けられた原稿カバー３０を備える。この原稿カバー３０は、スキャナ部３の背面側に設けられた図示しない蝶番によってスキャナ部３に取り付けられている。図２に示すように、原稿読取台６の上面にはコンタクトガラス３１が配設されている。また、コンタクトガラス３１の下方には、複合機１の奥行き方向（図２の左右方向）を主走査方向とするイメージセンサを有する画像読取ユニット５６が、複合機１の幅方向（図２において紙面に垂直な方向）に往復動可能に設けられている。

複合機１の正面上部には、プリンタ部２やスキャナ部３を操作するための操作パネル４が設けられている。操作パネル４は、各種操作ボタンや液晶表示部から構成されている。複合機１は、操作パネル４からの操作指示に基づいて動作する。複合機１が外部のコンピュータに接続されている場合には、該コンピュータからプリンタドライバ又はスキャナドライバを介して送信される指示に基づいても複合機１は動作する。複合機１の正面の左上部には、スロット部５が設けられている。スロット部５には、記憶媒体である各種小型メモリカードが装填可能である。操作パネル４において所定の操作を行うことにより、スロット部５に装填された小型メモリカードに記憶された画像データが読み出される。読み出された画像データに関する情報は、操作パネル４の液晶表示部に表示される。ユーザは、該液晶表示部に表示された情報に基づいて、任意の画像をプリンタ部２により記録用紙に記録させることができる。

以下、図２および図３を参照して、複合機１のプリンタ部２の内部構成について説明する。ここに、図３はプリンタ部２の主要構成を示す平面図であり、主としてプリンタ部２の略中央から装置背面側の構成を示すものである。図２に示すように、複合機１の底側に給紙トレイ２０が設けられ、給紙トレイ２０の奥側に分離傾斜板２２が設けられている。分離傾斜板２２は、給紙トレイ２０から重送された記録用紙を分離して、最上位置の記録用紙を上方へ案内する。用紙搬送路２３は、分離傾斜板２２から上方へ向かった後、正面側へ曲がって、複合機１の背面側から正面側へと延び、画像記録ユニット２４の下方に設けられたプラテン４２を経て排紙トレイ２１へ通じている。したがって、給紙トレイ２０に収容された記録用紙は、用紙搬送路２３により下方から上方へＵターンするように案内されて画像記録ユニット２４に至り、画像記録ユニット２４により画像記録が行われた後、排紙トレイ２１に排出される。

図２および図３に示すように、用紙搬送路２３には画像記録ユニット２４が設けられている。画像記録ユニット２４は、インクジェット記録ヘッド３９（図２参照）を搭載して主走査方向へ往復動するキャリッジ３８（図３参照）を備えている。インクジェット記録ヘッド３９には、複合機１内にインクジェット記録ヘッド３９とは独立に配置されたインクカートリッジからインクチューブ４１（図３参照）を通じてシアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）・ブラック（Ｂｋ）の各色インクが供給される。キャリッジ３８が往復動される間に、インクジェット記録ヘッド３９から各色インクが微小なインク滴として選択的に吐出される。これにより、プラテン４２上を搬送される記録用紙に画像記録が行われる。なお、図２及び図３には、各色のインクを貯蔵した各インクカートリッジは図示されていない。

図３に示すように、記録用紙の搬送方向（図３の上側から下側方向）に所定距離を隔てられて、一対のガイドレール４３，４４が設けられている。これらガイドレール４３，４４は、記録用紙の搬送方向と直交する方向（図３の左右方向）に延設されている。ガイドレール４３，４４は、プリンタ部２の筐体内に設けられて、プリンタ部２を構成する各部材を支持するフレームの一部を構成している。キャリッジ３８は、ガイドレール４３，４４を跨ぐようにして記録用紙の搬送方向と直交する方向に摺動可能に載置されている。このように、ガイドレール４３，４４が記録用紙の搬送方向にほぼ水平に並べられることにより、プリンタ部２の高さを低くして、装置の薄型化が実現される。

記録用紙の搬送方向上流側に配設されたガイドレール４３は、用紙搬送路２３の幅方向（図３の左右方向）の長さがキャリッジ３８の往復移動範囲より長い平板状のものである。ガイドレール４３の上面には、搬送方向下流側の縁部に沿って摺動テープ４０が貼られている。摺動テープ４０は、キャリッジ３８との摺動摩擦を低減するものであり、キャリッジ３８の上記搬送方向上流側の端部が摺動テープ４０上に載置されて、摺動テープ４０の長手方向に摺動される。

記録用紙の搬送方向下流側に配設されたガイドレール４４は、用紙搬送路２３の幅方向の長さがガイドレール４３とほぼ同じ長さの平板状のものである。ガイドレール４４の上面には、搬送方向下流側の縁部に沿って摺動テープ４０が貼られている。キャリッジ３８の上記搬送方向下流側の端部が摺動テープ４０上に載置されて、摺動テープ４０の長手方向に摺動される。ガイドレール４４の上記搬送方向上流側の縁部４５は、上方へ向かって略直角に曲折されている。ガイドレール４３，４４に担持されたキャリッジ３８は、縁部４５をローラ対等の狭持部材により摺動可能に狭持している。これにより、キャリッジ３８は、記録用紙の搬送方向に対して位置決めされ、且つ、記録用紙の搬送方向と直交する方向に摺動可能になる。

ガイドレール４４の上面には、ベルト駆動機構４６が配設されている。ベルト駆動機構４６は、用紙搬送路２３の幅方向の両端付近にそれぞれ設けられた駆動プーリ４７と従動プーリ４８との間に、内側に歯が設けられた無端環状のタイミングベルト４９が張架されてなるものである。駆動プーリ４７の軸には図示されていないモータが連結されており、そのモータから駆動力が入力されることにより駆動プーリ４７が回転される。この回転力を受けてタイミングベルト４９が周運動する。なお、タイミングベルト４９は無端環状のもののほか、有端のベルトの両端部をキャリッジ３８に固着するものを用いてもよい。

キャリッジ３８は、その底面側においてタイミングベルト４９に固着されている。したがって、タイミングベルト４９の周運動に基づいて、キャリッジ３８が縁部４５を基準としてガイドレール４３，４４上を往復動する。このようなキャリッジ３８にインクジェット記録ヘッド３９（図２参照）が搭載されている。従って、キャリッジ３８の往復動に伴ってインクジェット記録ヘッド３９が用紙搬送路２３の幅方向を主走査方向として往復動される。

ガイドレール４４には、図示されていないリニアエンコーダのエンコーダストリップ５０が配設されている。エンコーダストリップ５０は、透明な樹脂からなる帯状のものである。ガイドレール４４の幅方向（キャリッジ３８の往復動方向）の両端には、その上面から起立するように一対の支持部３３，３４が形成されている。エンコーダストリップ５０は、その両端部が支持部３３，３４に係止されて、縁部４５に沿って架設されている。

エンコーダストリップ５０には、光を透過させる透光部と光を遮断する遮光部とが、所定ピッチで長手方向に交互に配置されたパターンが記されている。キャリッジ３８の上面のエンコーダストリップ５０に対応する位置には、透過型センサである光学センサ３５が設けられている。光学センサ３５は、キャリッジ３８とともにエンコーダストリップ５０の長手方向に沿って往復動し、その往復動の際にエンコーダストリップ５０のパターンを検知する。インクジェット記録ヘッド３９には、インクの吐出を制御するヘッド制御基板が設けられている。ヘッド制御基板は、光学センサ３５の検知信号に基づくパルス信号を出力し、このパルス信号に基づいてキャリッジ３８の位置や速度が判断されて、キャリッジ３８の往復動が制御される。なお、ヘッド制御基板はキャリッジ３８のヘッドカバーで覆われているため、図３には表されていない。

図３に示すように、記録用紙が通過しない範囲、すなわちインクジェット記録ヘッド３９により画像が記録される範囲外には、パージ機構５１や廃インクトレイ５４等のメンテナンスユニットが配設されている。パージ機構５１は、インクジェット記録ヘッド３９のノズルから気泡や異物を吸引除去するものである。このパージ機構５１は、インクジェット記録ヘッド３９のノズルを覆うキャップ５２と、キャップ５２を通じてインクジェット記録ヘッド３９に接続されるポンプ機構と、キャップ５２をインクジェット記録ヘッド３９のノズルに接離させるための移動機構とからなる。なお、ポンプ機構及び移動機構はガイドレール４４の下方にあるため、これらは図３には表されていない。インクジェット記録ヘッド３９から気泡等の吸引除去を行う際には、インクジェット記録ヘッド３９がキャップ５２上に位置するようにキャリッジ３８が移動される。その状態でキャップ５２が上方へ移動されて、インクジェット記録ヘッド３９の下面にノズルを密閉するように密着される。ポンプ機構によりキャップ５２内が負圧にされることにより、インクジェット記録ヘッド３９のノズルからインクが吸引される。ノズル内の気泡や異物は、該インクとともに吸引除去される。

廃インクトレイ５４は、フラッシングと呼ばれるインクジェット記録ヘッド３９からのインクの空吐出を受けるためのものである。廃インクトレイ５４は、プラテン４２の上面であって、キャリッジ３８の往復動範囲内且つ画像記録範囲外に設けられている。なお、廃インクトレイ５４内にはフェルトが敷設されており、フラッシングされたインクは、該フェルトに吸収される。これらメンテナンスユニットにより、インクジェット記録ヘッド３９内の気泡や混色インクの除去、乾燥防止等のメンテナンスが行われる。

図１に示すように、プリンタ部２の筐体の正面には、扉７が開閉自在に設けられている。扉７が開かれると、カートリッジ装着部が装置正面側に露出され、インクカートリッジが装抜可能になる。カートリッジ装着部は、図示されていないが、インクカートリッジに対応して４つの収容室に区画されており、各収容室に、シアン・マゼンタ・イエロー・ブラックの各色インクを保持するインクカートリッジが収容される。カートリッジ装着部からキャリッジ３８へは、各色インクに対応した４本のインクチューブ４１が引き回されている。キャリッジ３８に搭載されたインクジェット記録ヘッド３９には、各インクチューブ４１を通じて、カートリッジ装着部に装着されたインクカートリッジから各色インクが供給される。

次に、図４から図６を参照して、複合機１のスキャナ部３の内部構成について説明する。ここに、図４はスキャナ部３の主要構成を示す平面図であり、図５はスキャナ部３の内部構成を示す縦断面図である。また、図６は原稿読取台６の平面図であって、ベルト駆動機構７０の概略構成を示している。

図４に示すように、原稿読取台６の本体フレーム６０は、上面６１が開放された容器状の下フレーム６３と、上面６１に開口６２を有する上カバー６４とを備えており、下フレーム６３の上に上カバー６４が嵌め合わされることにより、本体フレーム６０が構成されている。上述したコンタクトガラス３１は開口６２に露出するように、上カバー６４に取り付けられている。このコンタクトガラス３１の表面３１ａは、上記開口６２により区画された原稿載置面を構成している。

図５に示すように、下フレーム６３内に画像読取ユニット５６が配設されている。下フレーム６３及び上カバー６４は、共に合成樹脂からなる。下フレーム６３は、底板を構成するベース部６６と、このベース部６６の周囲から起立した側壁５８と、区画板５９とを有し、これらは一体的に形成されている。この区画板５９は、画像読取ユニット５６が配設される領域と、操作パネル４の基板等が配設される領域とを区画する。なお、下フレーム６３は、コンタクトガラス３１を支持するための支持リブや、各種部材をネジ止めするためのボス部、電気配線等のための貫通孔等を備えている。ただし、これらは原稿読取台６の実施態様に応じて適宜設計されるものであるから、その詳細な説明は省略する。

画像読取ユニット５６は、画像読取手段の一例であるコンタクトイメージセンサ（Contact Image Sensor）６７（移動対象に相当）と細長長方体状のキャリッジ６８とを有してなる。コンタクトイメージセンサ６７は、光源を発光させて原稿に光を照射し、原稿からの反射光をレンズにより光電変換素子に導き、光電変換素子が反射光強度に応じた電気信号を出力するいわゆる密着型のイメージセンサである。コンタクトイメージセンサ６７は、キャリッジ６８に搭載されて、コンタクトガラス３１の下方を往復移動される。画像読取ユニット５６は、後に詳述するように、キャリッジ６８が下フレーム６３の幅方向に渡って架設されたガイドシャフト６９（ガイド部材に相当）に嵌め合わされることにより、コンタクトガラス３１の下方をキャリッジ６８の長手方向に直交する方向（以下「副走査方向」と称する）に移動可能に支持される。

図５に示すように、キャリッジ６８は、その上側に担持するようにしてコンタクトイメージセンサ６７を搭載している。キャリッジ６８の下面には、ガイドシャフト６９を上方から跨ぐようにして嵌合するシャフト受け部８０が形成されている。シャフト受け部８０とガイドシャフト６９とが嵌合することでキャリッジ６８がガイドシャフト６９に担持されて、ガイドシャフト６９の軸方向にキャリッジ６８が摺動自在となる。シャフト受け部８０の側方には、連結部７５が下方へ突設されている。連結部７５が、後述するベルト駆動機構７０のタイミングベルト７４を掴むことにより、タイミングベルト７４とキャリッジ６８とが連結される。これにより、ベルト駆動機構７０からキャリッジ６８に駆動力が伝達されて、ガイドシャフト６９上をキャリッジ６８が移動する。

キャリッジ６８の底面部の内側には、バネ受け部８５が左右２箇所に形成されている（図５及び図７を参照）。バネ受け部８５により位置決めされて、コンタクトイメージセンサ６７とキャリッジ６８との間にコイルバネ７６が介設されている。このコイルバネ７６によって、キャリッジ６８がコンタクトガラス３１側へ弾性的に付勢される。これにより、キャリッジ６８に搭載されたコンタクトイメージセンサ６７がコンタクトガラス３１の裏面３１ａに押し付けられるように密着される。コンタクトイメージセンサ６７の両端側には、ローラユニット７７が設けられている。ローラユニット７７により、コンタクトガラス３１の裏面３１ｂに押し付けられたコンタクトイメージセンサ６７が、キャリッジ６８の移動に伴いコンタクトガラス３１の裏面３１ｂに密着しながら円滑に移動する。

図４に示すように、画像読取ユニット５６の下方、即ち、キャリッジ６８の下方には、ガイドシャフト６９などを有するベルト駆動機構７０が設けられている。ガイドシャフト６９は、同図に示すように、コンタクトガラス３１の裏面３１ｂに平行な上記副走査方向に下フレーム６３の全幅に渡って架設されている。キャリッジ６８は、ベルト駆動機構７０により駆動されて上記ガイドシャフト６９上を摺動することによりスライド移動する。なお、ベルト駆動機構７０によりガイドシャフト６９に沿ってキャリッジ６８を支持しつつスライド移動させる機構が本発明のキャリッジ移動装置に相当する。

図６に示すように、ベルト駆動機構７０は、駆動プーリ７１と、従動プーリ７２と、これらの間に巻き架けられたタイミングベルト７４と、図示されていないモータとを備えている。タイミングベルト７４は、内側に歯が形成された無端ベルトである。駆動プーリ７１の軸には上記モータが連結されている。このモータが駆動プーリ７１を回転させることにより、その回転を受けてタイミングベルト７４が周運動する。

駆動プーリ７１は、下フレーム６３の左奥に配設されている。駆動プーリ７１に巻き架けられたタイミングベルト７４は、下フレーム６３の正面側へ延出され、ガイドシャフト６９の手前に配設された中間プーリ７３に巻き架けられている。さらに、タイミングベルト７４は、略直角に曲折され、ガイドシャフト６９に沿って下フレーム６３の右端まで延出され、下フレーム６３の右端付近に配設された従動プーリ７２に巻き架けられている。すなわち、図６に示すように、タイミングベルト７４は駆動プーリ７１と従動プーリ７２との間で略Ｌ字状に架設されている。タイミングベルト７４の従動プーリ７２から中間プーリ７３の間の部分、すなわちガイドシャフト６９に沿った部分は、キャリッジ６８の連結部７５（図５参照）によって掴まれている。これにより、タイミングベルト７４とキャリッジ６８とが連結される。なお、タイミングベルト７４には、無端ベルト以外に、ベルトの両端部がキャリッジ６８に固着された有端ベルトを用いることができることは言うまでもない。

続いて、図７から図１０を参照して、ガイドシャフト６９および該ガイドシャフト６９によるキャリッジ６８の支持構造の詳細について説明する。ここに、図７および図８は画像読取ユニット５６の要部拡大斜視図であって、図７はキャリッジ６８がガイドシャフト６９に嵌め込まれる前の分解斜視図であり、図８はキャリッジ６８がガイドシャフト６９に嵌め込まれた状態を示す斜視図である。また、図９はガイドシャフト６９の部分拡大斜視図である。さらに、図１０は、ガイドシャフト６９によるキャリッジ６８の支持部の詳細拡大図であり、図５において破線で囲まれた部分の支持構造が詳細に示されている。なお、図７および図８では、キャリッジ６８の支持構造を詳細に図示するため、ガイドシャフト６９を除くベルト駆動機構７０や電気ケーブルなどは省略している。

図７及び図８に示すように、画像読取ユニット５６は、細長直方体状に形成されたキャリッジ６８と、該キャリッジ６８に保持されたコンタクトイメージセンサ６７とを有してなる。キャリッジ６８は、例えば合成樹脂から構成されており、上面が開放された器状に形成されている。キャリッジ６８は、コンタクトイメージセンサ６７を安定的に保持するために、所要の剛性が確保されている。具体的には、図７に示すように、キャリッジ６８の側壁部及び底部に適宜リブ９９が一体的に設けられている。また、キャリッジ６８の奥側隅部に係止部１００，１０１が一体的に設けられている。この係止部１００，１０１は、長手方向に貫通する孔１０２，１０３を備えている。この孔１０２，１０３は、上下方向に延びている。すなわち、この孔１０２，１０３は、コンタクトガラス３１に接離する方向に延びる長孔として構成されている。そして、この孔１０２，１０３にコンタクトイメージセンサ６７の係止ピン１０４，１０５が嵌め込まれる。これにより、キャリッジ６８にコンタクトイメージセンサ６７が固定される。

コンタクトイメージセンサ６７は、筐体１０６と、該筐体１０６に設けられた図示しない光源（光源部）及び受光素子（受光部）とを備えている。筐体１０６は、例えば合成樹脂からなり、図７及び図８に示すように細長直方体状に形成されている。この筐体１０６は、上記光源及び受光素子を内蔵している。筐体１０６の上面８２は、コンタクトガラス３１の裏面３１ｂと対向している(図５参照)。したがって、上記光源及び受光素子もコンタクトガラス３１の裏面３１ｂと近接対向している。

上記光源は、典型的には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）及びライトガイド７３を備えている。このＬＥＤは、同図では図示されていないが、筐体１０６の内奥部に配置されている。ライトガイド８３は、典型的には透明な合成樹脂からなり、筐体１０６の長手方向全体に延びている。このライトガイド８３は、筐体１０６の上面８３に露出しており、ＬＥＤから発せられた光は、ライトガイド８３によって筐体１０６の長手方向全体に導かれる。これにより、ＬＥＤから発せられた光は、筐体１０６の長手方向全体に略均等に分散され、原稿に照射される。

本実施形態では、筐体１０６に複数の受光素子が設けられている。各受光素子は、筐体１０６の内底部に当該筐体１０６の長手方向に並設されている。各受光素子は、集光レンズ７８を備えている。これら集光レンズ７８は、筐体１０６の上面８２に露出している。原稿に照射され反射された光は、各集光レンズ７８によって集光され、対応する各受光素子によって受光される。これら受光素子は、光電変換素子であって、当該受光に基づいて電気信号を出力する。この電気信号が、原稿に表された画像の画像信号である。

筐体１０６は、上記係止ピン１０４，１０５を備えている。この係止ピン１０４，１０５は、筐体１０６の奥側の側面に沿って長手方向に延びている。この係止ピン１０４，１０５は、上記奥側の側面に形成された基部１０７，１０８に突設されている。

上記係止ピン１０４，１０５は、上記キャリッジ６８の係止部１００，１０１に設けられた孔１０２，１０３と位置合わせされた後、矢印８６(図７参照)の方向にスライドされることによって当該孔１０２，１０３と嵌合する。この状態で、コンタクトイメージセンサ６７は、係止ピン１０４，１０５を回動中心として回動自在であり、当該係止ピン１０４，１０５を起伏中心として、上記キャリッジ６８に対して起立した姿勢と倒伏した姿勢との間で姿勢を変化させることができる。しかも、前述のように上記孔１０２，１０３が長孔に形成されているから、上記係止ピン１０４，１０５は、上下方向にスライドすることができ、その結果、コンタクトイメージセンサ６７は、その上面８２がコンタクトガラス３１の裏面３１ｂに対して平行な状態を維持したまま当該コンタクトガラス３１に接離することができる。

キャリッジ６８の下面８１（図５参照）には、図７および図８に示すように、連結部７５と、シャフト受け部８０とが設けられている。シャフト受け部８０は、キャリッジ６８の長手方向の略中央付近に設けられている。

シャフト受け部８０は、キャリッジ６８の短手方向に延設された溝８７（接触部に相当）を有する。この溝８７がガイドシャフト６９に嵌め込まれることにより、キャリッジ６８がガイドシャフト６９によって支持される。

また、連結部７５は、シャフト受け部８０よりも装置背面側へ少しずらされた位置に設けられている（図５参照）。この連結部７５は、タイミングベルト７４（図６参照）が架設されている位置に対応している。連結部７５には所定幅の切り欠き７９（図５参照）が形成されており、該切り欠き７９にタイミングベルト７４が挟み入れられて、タイミングベルト７４が連結部７５によって掴持される。これにより、ベルト駆動機構７０からキャリッジ６８をスライドさせるための駆動力が連結部７５に伝達される。連結部７５に駆動力が伝達されると、画像読取ユニット５６は、キャリッジ６８の短手方向（図７および図８において矢印８４の方向）にスライドする。

シャフト受け部８０の溝８７は、図１０に示すように、断面視において、溝８７の底面から溝８７の入口に至るにしたがって段階的に溝幅が広げられた形状を呈している。詳細には、同図に示すように、溝８７の底面の中央部にキャリッジ６８の短手方向に延びる水平面９３が設けられている。水平面９３のキャリッジ６８の長手方向の両端には、溝幅を広げる方向に傾斜する一対の傾斜面９２ａ，９２ｂが連続して設けられている。したがって、水平面９３から下方に至る溝８７の断面形状は末広がり形状を呈している。上記傾斜面９２ａ，９２ｂそれぞれの終端から鉛直下方に連続して、一対の鉛直面９４ａ，９４ｂが設けられている。これら鉛直面９４ａ，９４ｂの下端は、上記長手方向の外側へ曲げられて、内角が略直角の頂部９６ａ，９６ｂを有する角部９７ａ，９７ｂ（突起部に相当）が形成されている。また、溝８７には、これら角部９７ａ，９７ｂから鉛直下方に延びる一対の鉛直面９５ａ，９５ｂ（ガード面に相当）が連続して設けられている。したがって、上記した一対の鉛直面９５ａ，９５ｂ間の幅ｄ１は、上記鉛直面９４ａ，９４ｂ間の幅ｄ２よりも大きくなっている。

一方、上記溝８７が嵌め合わされるガイドシャフト６９は、図９に示すように、従来の金属丸棒からなるものとは到底形状が異なるものであり、断面視で略逆Ｖ字形状を呈している。このガイドシャフト６９は、細長の平板が山折りに折り曲げられた形状をしており、その表面には、山折り形状の稜線１１０を境にして一対の傾斜面１１１ａ，１１１ｂが設けられている。傾斜面１１１ａ，１１１ｂのなす角は、ガイドシャフト６９が嵌め合わされる上記シャフト受け部８０の溝８７の具体的形状に対応して設定される。傾斜面１１１ａ，１１１ｂの終端、即ち、ガイドシャフト６９の幅方向の両端縁それぞれには、鉛直面１１２ａ，１１２ｂが設けられている。これら鉛直面１１２ａ，１１２ｂは互いに対向しており、対をなしている。ガイドシャフト６９の内側は中空となっている。したがって、金属性の丸棒などで構成されるシャフトよりもその重量を軽くすることができる。

ガイドシャフト６９は、例えば、金属板に金型を押し当てながらプレスすることにより該金属板を塑性変形させる、所謂鈑金と称される加工法により成形され得る。このように鈑金によってガイドシャフト６９を成形することで、ガイドシャフト６９の重量ひいてはベルト駆動機構７０の総重量を軽くすることができる。また、ガイドシャフト６９の重量の軽減によって資材コストが低減され得る。

上記した溝８７を有するシャフト受け部８０がガイドシャフト６９に嵌め込まれると、図１０に示すように、上記角部９７ａ，９７ｂの頂部９６ａ，９６ｂの２箇所がガイドシャフト６９の傾斜面１１１ａ，１１１ｂに当接する。ガイドシャフト６９の稜線１１０は溝８７の水平面９３に到達しないように寸法設計されている。また、溝８７の鉛直面９５ａ，９５ｂは、ガイドシャフト６９の鉛直面１１２ａ，１１２ｂとの間に所定の間隙を隔てて対面する。したがって、同図に示すように、溝８７がガイドシャフト６９に嵌め込まれると、ガイドシャフト６９の幅方向の側面（鉛直面１１２ａ，１１２ｂ）を跨ぐように鉛直面９５ａ，９５ｂが対面する恰好となる。

鉛直面９５ａ，９５ｂ間の幅ｄ１は、ガイドシャフト６９の一対の鉛直面１１２ａ，１１２ｂ間の幅ｄ３よりも大きく設定されている。詳細には、ガイドシャフト６９に溝８７が嵌め込まれたときに、鉛直面９５ａ，９５ｂと対向する鉛直面１１２ａ，１１２ｂとの間に所定の間隙が介在して、上記隙間分の遊びをもって嵌められる程度に寸法設計される。したがって、溝８７がガイドシャフト６９に嵌め込まれた状態、即ち、キャリッジ６８がガイドシャフト６９で支持された状態では、キャリッジ６８は、頂部９６ａ，９６ｂの２箇所だけで傾斜面１１１ａ，１１１ｂと接触することにより、ガタを生じさせることなくガイドシャフト６９によって支持される。このように、接触面積が極めて小さい範囲でキャリッジ６８が支持されるため、キャリッジ６８はガイドシャフト６９の上記傾斜面１１１ａ，１１１ｂ上で円滑に摺動移動することが可能となる。

上述したように、本複合機１では、キャリッジ６８の支持構造として、傾斜面１１１ａ，１１１ｂを有するガイドシャフト６９によって、これらの傾斜面１１１ａ，１１１ｂと上記頂部９６ａ，９６ｂの２箇所で接触しつつ、キャリッジ６８を摺動可能に支持する上述した構造が採用されている。そのため、それぞれの傾斜面１１１ａ，１１１ｂの離間距離を、ガイドシャフト６９の高さ寸法に関係なく、上記溝８７の形状に合わせて任意の形状に適宜設計することができる。従って、ガイドシャフト６９の高さ寸法が上記離間距離に左右されることはない。これにより、金属丸棒などのガイドシャフトを用いた場合に、幅を長くすれば必然的に高さ寸法が大きくなるという従来生じていた不都合が解消される。その結果、キャリッジ６８の安定支持が実現され、さらに、キャリッジ６８の支持構造の背丈を低くすることができる。なお、従来との比較を容易にするため、図１０に、従来の金属丸棒などのガイドシャフトの断面形状を２点鎖線で示す。同図に示すように、上述した本実施形態の支持構造によれば、高さ寸法をｈだけ短小することが可能である。

また、キャリッジ６８がガイドシャフト６９上をスライド移動しているときに、予期せぬ衝撃、例えば、コンタクトイメージセンサ６７の上面８２がコンタクトガラス３１の裏面３１ｂに設けられた段差に乗り上げたときに生じる衝撃などが加えられて、キャリッジ６８が傾倒してガイドシャフト６９から外れることも危惧されるが、本実施形態の支持構造では、鉛直面９５ａ，９５ｂが鉛直面１１２ａ，１１２ｂに当接して、キャリッジ６８のそれ以上の傾倒が規制される。したがって、キャリッジ６８の傾倒によるガイドシャフト６９からの外れが生じることはない。

〈第２の実施形態〉
次に、図１１及び図１２を参照して、上述した第１の実施形態の変形例である第２の実施形態について説明する。なお、重複した説明を避けるため、以下に詳述する第２の実施形態では、上述の第１の実施形態の構成要素と同じ構成要素については第１の実施形態と同じ符号を付すことでその説明を省略する。ここに、図１１および図１２は、本実施形態に用いられるコンタクトイメージセンサ１５６の要部拡大斜視図であって、図１１は該コンタクトイメージセンサ１５６がガイドシャフト６９に嵌め込まれる前の状態を示し、図１２は該コンタクトイメージセンサ１５６がガイドシャフト６９に嵌め込まれた状態を示す。各図において、ガイドシャフト６９を除くベルト駆動機構７０や電気ケーブルなどは省略している。

上述の第１の実施形態では、複合機１の画像読取手段の一例として、キャリッジ６８とは別体に構成されたコンタクトイメージセンサ６７が採用されたを例を説明したが、この第２の実施形態では、キャリッジが筐体１５７に一体的に形成されたコンタクトイメージセンサ１５６が画像読取手段の一例として採用された場合の該コンタクトイメージセンサ１５６の支持構造について説明する。

図１１及び図１２に示すように、コンタクトイメージセンサ１５６は、筐体１５７と、該筐体１５７に内蔵された図示しない光源（光源部）及び受光素子（受光部）とを備えている。この点は前記したコンタクトイメージセンサ６７と共通する。また、筐体１５７は、例えば合成樹脂からなり、図１１及び図１２に示すように細長直方体状に形成されている点、および、筐体１５７の上面１５５がコンタクトガラス３１の裏面３１ｂと対向している点(図５参照)も前記したコンタクトイメージセンサ６７と共通する。コンタクトイメージセンサ１５６が前記したコンタクトイメージセンサ６７と相違するところは、同図に示すように、コンタクトイメージセンサ１５６の筐体１５７に、前記した連結部７５とシャフト受け部１５２とが一体的に設けられている点にある。

具体的には、図１１及び図１２に示すように、連結部７５とシャフト受け部１５２とが筐体１５７の下面に設けられている。このシャフト受け部１５２は、筐体１５７の長手方向の略中央付近に設けられている。

筐体１５７の中央に一対のボス１１８，１１９が設けられている。本実施形態では、各ボス１１８，１１９は、筐体１５７と一体的に形成されている。ボス１１８は、筐体１５７の短手方向の一方の側面１２０に設けられており、ボス１１９は、筐体１５７の短手方向の他方の側面に設けられている。各ボス１１８，１１９は、同図に示すように細長平板状を呈しており、筐体１５７の下面よりも下方に突出している。ボス１１８，１１９それぞれの下端部に、上記短手方向に延びる溝１５３，１５４（接触部に相当）が形成されている。なお、これらの溝１５３，１５４の形状は、前記した溝８７と同形状に形成されているため、ここでの詳しい説明は省略する。

上記溝１５３，１５４がガイドシャフト６９に嵌め込まれることにより、筐体１５７がガイドシャフト６９によって支持される。即ち、コンタクトイメージセンサ１５６がガイドシャフト６９によって支持される。したがって、上記ボス１１８の溝１５３が設けられた部分及び上記ボス１１９の溝１５４が設けられた部分によって、上記ガイドシャフト６９で支持される上記シャフト受け部１５２が構成されている。なお、ガイドシャフト６９による上記溝１５３，１５４における支持構造は、上述の第１の実施形態において溝８７においてキャリッジ６８を支持する構造と変わりはないため、ここではその説明を省略する。このように構成されたシャフト受け部１５２がガイドシャフト６９に嵌め込まれることで、コンタクトイメージセンサ１５６はガイドシャフト６９によって直接的に矢印１５８方向にスライド可能に支持される。

なお、上述の各実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。したがって、上述の各実施形態では、鈑金により成形されたガイドシャフト６９を例示したが、必ずしも鈑金で成形する必要はなく、鉄鋼材を切削加工して、上記ガイドシャフト６９と外観形状が略等しいガイドシャフトを成形した場合でも、該ガイドシャフトを用いたキャリッジ６８の支持構造は本発明の技術的範囲に含まれることは勿論である。

また、上述の第１実施形態では画像読取ユニット５６のキャリッジ６８をスライド可能に支持する機構を例示し、上述の第２の実施形態ではコンタクトイメージセンサ１５６の筐体１５７をスライド可能に支持する機構を例示したが、例えば、上述した画像記録ユニット２４において、インクジェット記録ヘッド３９をガイドレール４３，４４上でスライド移動させる機構にも本発明は適用可能である。

本発明の第１の実施形態に係る複合機１の外観構成を示す斜視図。 本発明の第１の実施形態に係る複合機１の内部構成を示す縦断面図。 プリンタ部２の主要構成を示す平面図。 スキャナ部３の主要構成を示す平面図。 スキャナ部３の内部構成を示す縦断面図。 原稿読取台６の平面図であって、ベルト駆動機構７０の概略構成を示す図。 画像読取ユニット５６の要部拡大斜視図であって、キャリッジ６８がガイドシャフト６９に嵌め込まれる前の分解斜視図。 画像読取ユニット５６の要部拡大斜視図であって、キャリッジ６８がガイドシャフト６９に嵌め込まれた状態を示す斜視図。 ガイドシャフト６９の部分拡大斜視図。 ガイドシャフト６９によるキャリッジ６８の支持部の詳細拡大図。 本発明の第２の実施形態に用いられるコンタクトイメージセンサ１５６の要部拡大斜視図であって、コンタクトイメージセンサ１５６がガイドシャフト６９に嵌め込まれる前の状態を示す斜視図。 本発明の第２の実施形態に用いられるコンタクトイメージセンサ１５６の要部拡大斜視図であって、コンタクトイメージセンサ１５６がガイドシャフト６９に嵌め込まれた状態を示す斜視図。 従来の一般的な画像読取装置１３１の主要部分断面図。 ガイドシャフト１３８によるキャリッジ１３５の支持部の詳細拡大図。

符号の説明

１・・・複合機
２・・・プリンタ部
３・・・スキャナ部（画像読取装置）
４・・・操作パネル
５・・・スロット部
６・・・原稿読取台
７・・・扉
５６・・・画像読取ユニット
６７・・・コンタクトイメージセンサ（画像読取手段の一例）
６８・・・キャリッジ
６９・・・ガイドシャフト（ガイド部材に相当）
７０・・・ベルト駆動機構
８０・・・シャフト受け部
８７・・・溝（接触部に相当）
９２ａ，９２ｂ・・・傾斜面
９３・・・水平面
９４ａ，９４ｂ・・・鉛直面
９５ａ，９５ｂ・・・鉛直面（ガード面に相当）
９６ａ，９６ｂ・・・頂部
９７ａ，９７ｂ・・・角部（突起部に相当）
１１０・・・稜線
１１１ａ，１１１ｂ・・・傾斜面
１１２ａ，１１２ｂ・・・鉛直面
１５２・・・シャフト受け部
１５３，１５４・・・溝（接触部に相当）
１５６・・・コンタクトイメージセンサ（画像読取手段の一例）
１５７・・・筐体（キャリッジに相当）

Claims (6)

1. 移動対象を搭載するためのキャリッジを該キャリッジの下方に敷設された長尺のガイド部材で該ガイド部材の長手方向にスライド移動可能に支持するキャリッジ移動装置であって、
   上記キャリッジは、上記ガイド部材の幅方向に隔てられて該ガイド部材と２箇所で接触しつつ摺動する接触部を備え、
   上記ガイド部材は、上記２箇所それぞれと接触して上記キャリッジを上記長手方向に摺動可能に支持する一対の傾斜面を備えているキャリッジ移動装置。
2. 上記接触部において、上記一対の傾斜面それぞれと対向する位置に該傾斜面それぞれと上記２箇所で接触する一対の突起部が設けられている請求項１に記載のキャリッジ移動装置。
3. 上記接触部は、上記ガイド部材を幅方向に跨ぐ一対のガード面を備えている請求項１または２に記載のキャリッジ移動装置。
4. 上記ガイド部材は、金属板を塑性変形させて成形されたものである請求項１から３のいずれかに記載のキャリッジ移動装置。
5. 上記ガイド部材は、断面視において略逆Ｖ字形状に形成されている請求項４に記載のキャリッジ移動装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載のキャリッジ移動装置を備え、原稿の画像を読み取る画像読取手段を該キャリッジ移動装置によってスライド移動可能に支持する画像読取装置。
   

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