JP2008172632A - 画像形成装置及び画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートフィーダ型の画像読取装置を備えた画像形成装置において、簡素な構成でフラットベッド型の画像読取装置に用いられている密着型イメージセンサを使用可能として、コストダウンを実現する。
【解決手段】ハウジング部材４２の底面に開口４２ａを形成し、板ばね部材４５を装着する。板ばね部材４５は、筐体１１と当接される第１板ばね部４５ａと、ハウジング部材４２の内部においてセンサ本体４１と当接される第２板ばね部４５ｂを有する。第１板ばね部４５ａは、ハウジング部材４２をプラテンローラ４４の側（矢印Ｘ方向）に付勢し、第２板ばね部４５ｂは、センサ本体４１をカバーガラス４３の側（矢印Ｙ方向）に付勢する。これにより、単一種類の板ばね部材４５によって、センサ本体４１を固定すると共に、搬送された原稿をカバーガラス４３に密着させ、画像を読取可能とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、原稿の画像を読み取る画像読取装置、及び画像読取装置を備え、読み取った画像を記録紙に形成する機能を有する画像形成装置に関するものである。

従来から、画像形成装置に備えられる画像読取装置には、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）と称される密着型イメージセンサが広く用いられている。画像読取装置には、固定されたＣＩＳに対して原稿を一定速度で搬送しつつ画像を読み取るシートフィーダ型の画像読取装置と、ガラス製の原稿台の下方からセンサ本体を副走査方向に走査させつつ画像を読み取るフラットベッド型の画像読取装置がある。特許文献１には、シートフィーダ型の画像読取装置の一例として、紙送り機構を備えたファクシミリ装置が示されている。また、特許文献２には、フラットベッド型の画像読取装置の画像読取装置が示されている。また、特許文献３には、固定スライド部材と加圧ばねによって、イメージセンサユニットの首振りを防止し、画像を高精度に読み取れるようにした画像読取装置が示されている。また、特許文献４は、密着型イメージセンサモジュールを運搬ベルトによって駆動する画像読取装置を示す。また、特許文献５には、密着型イメージセンサを備えた画像読取装置が示されている。
特開平７−２９１４７６号公報 特開２００６−２２１０６４号公報 特開２００３−１５８６１４号公報 実登３０７６１１６号公報 特開平１０−２６２１３５号公報

近年、シートフィーダ型の画像読取装置においても、コストダウンの要請から安価なフラットベッド型の画像読取装置に用いられている密着型イメージセンサの使用が検討されている。シートフィーダ型の画像読取装置においてフラットベッド型の画像読取装置に用いられている密着型イメージセンサを使用するにあたっては、センサ本体から所定の距離を隔てて上側に透明のカバーガラスを配設し、原稿をカバーガラスに密着させた状態で搬送し得るように、密着型イメージセンサのハウジング部材をプラテンローラの側に押圧する必要がある。

従って、上記特許文献１に示された画像読取装置において、フラットベッド型の画像読取装置に用いられている密着型イメージセンサを使用しようとした場合には、カバーガラスから所定の距離を隔てた位置にセンサ本体を固定するための第１ばねと、密着型イメージセンサのハウジング部材をプラテンローラの側に押圧するための第２ばね、といった２種類のばねが必要となり、構成が複雑となって却ってコストアップとなりかねない。特に、センサ本体をカバーガラスに押圧する第１ばねの押圧力よりもハウジング部材をプラテンローラ側に押圧する第２ばねの押圧力を遙かに大きく（約１０倍程度）する必要がある。そのため第１ばねと第２ばねを単一のばね部材で兼用することができず、部品点数の増加により、さらにコストアップの原因となる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、簡素な構成でフラットベッド型の画像読取装置に用いられている密着型イメージセンサを使用できるようにしてコストダウンを可能とする画像読取装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、
装填された原稿を保持する原稿給紙トレイと、この原稿給紙トレイに保持されている原稿を搬送する原稿搬送機構と、この原稿搬送機構によって搬送された原稿の画像を読み取って電気信号に変換する画像読取手段と、この画像読取手段によって画像が読み取られた原稿を保持する原稿排紙トレイとを有する画像読取部と、
装填された記録紙を保持する記録紙給紙トレイと、この記録紙給紙トレイに保持されている原稿を搬送する記録紙搬送機構と、この記録紙搬送機構によって搬送された記録紙に画像を形成する画像形成手段と、この画像形成手段によって画像が形成された記録紙を保持する記録紙排紙トレイをと有する画像形成部と、
前記画像読取部及び画像形成部を保持する筐体とを備え、
前記画像読取手段は、前記原稿搬送機構によって搬送される原稿に接触しつつ、その画像を読み取る密着型イメージセンサであり、発光部及び受光部を有するセンサ本体と、このセンサ本体を収容するハウジング部材と、前記原稿搬送機構によって搬送される原稿が接触される透明のカバーガラスと、原稿を前記カバーガラスに密着させるプラテンローラとを有する画像形成装置において、
前記センサ本体は、フラットベッド型の画像読取装置に採用されているものと同一のものであり、
前記画像読取手段は、前記ハウジング部材の底面に装着される一対の板ばね部材と、前記カバーガラスを保持するために該カバーガラスの外側から前記ハウジング部材に装着されるガラスリテーナとを有し、
前記ハウジング部材は、前記板ばね部材を装着するために、原稿の搬送方向に対して垂直な方向に並設された一対の開口を有し、
前記板ばね部材は、前記開口の端縁部に嵌挿され、その先端部が前記筐体と当接され、前記ハウジング部材を前記プラテンローラの側に付勢する第１板ばね部と、前記開口から前記ハウジング部材の内部に挿通され、その先端部が前記センサ本体と当接され、該センサ本体を前記カバーガラスの側に付勢する第２板ばね部とを有し、
前記第１板ばね部のばね定数は、前記第２板ばね部のばね定数よりも大きく設定され、
単一種類のばね部材によって、前記センサ本体を前記カバーガラスから一定の距離を保ちつつ固定すると共に、前記ハウジング部材を前記プラテンローラの方向に、原稿を前記カバーガラスに密着させるのに十分な力で押圧可能としたものである。

請求項２の発明は、
原稿を搬送する原稿搬送機構と、この原稿搬送機構によって搬送された原稿の画像を読み取って電気信号に変換する画像読取手段とを備え、
前記画像読取手段は、前記原稿搬送機構によって搬送される原稿に接触しつつ、その画像を読み取る密着型イメージセンサであり、発光部及び受光部を有するセンサ本体と、このセンサ本体を収容するハウジング部材と、前記原稿搬送機構によって搬送される原稿が接触されるカバーガラスと、原稿を前記カバーガラスに密着させるプラテンローラとを有する画像読取装置において、
前記画像読取手段は、前記ハウジング部材に装着される板ばね部材を有し、
前記ハウジング部材は、前記板ばね部材を装着するための開口を有し、
前記板ばね部材は、その先端部が前記筐体と当接されて、前記ハウジング部材を前記プラテンローラの側に付勢する第１板ばね部と、前記開口から前記ハウジング部材の内部に挿通され、その先端部が前記センサ本体と当接されて、該センサ本体を前記カバーガラスの側に付勢する第２板ばね部とを有するものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載の画像読取装置において、
前記第１板ばね部のばね定数は、前記第２板ばね部のばね定数よりも大きく設定されているものである。

請求項１の発明によれば、単一種類のばね部材によって、センサ本体をカバーガラスから一定の距離を保ちつつ固定すると共に、ハウジング部材をプラテンローラの方向に押圧可能となるので、簡素な構成でフラットベッド型の画像読取装置に採用されているものと同一のセンサ本体を用いることが可能となり、画像形成装置の大幅なコストダウンを図ることができる。また、板ばね部材は、ハウジング部材に形成されている開口の端縁部に嵌挿されることにより、ハウジング部材の底面に装着されるので、装置の組み立て工程も簡略化され、更なるコストダウンを図ることができる。また、第１板ばね部のばね定数は、第２板ばね部のばね定数よりも大きく設定されているので、第２板ばね部によってセンサ本体を固定するのに十分な比較的小さな力でセンサ本体を押圧すると共に、それよりも大きな力でハウジング部材をプラテンローラの方向に押圧することができる。これにより、原稿搬送機構によって搬送され、カバーガラスとプラテンローラの間に介挿された原稿をプラテンローラによってカバーガラスに隙間なく密着させることができ、画像の読取を精度よく行えるようになる。また、ハウジング部材に板ばね部材を装着するための一対の開口が原稿の搬送方向に対して垂直な方向に並設されているので、原稿搬送機構によって搬送される原稿に対するハウジング部材及びセンサ本体の姿勢を安定させることができ、画像の読取をより一層精度よく行えるようになる。

請求項２の発明によれば、単一種類のばね部材によって、センサ本体をカバーガラスから一定の距離を保ちつつ固定すると共に、ハウジング部材をプラテンローラの方向に押圧可能となるので、簡素な構成でフラットベッド型の画像読取装置に採用されているものと同一のセンサ本体を用いることが可能となり、画像形成装置の大幅なコストダウンを図ることができる。また、板ばね部材は、ハウジング部材に形成されている開口の端縁部に嵌挿されることにより、ハウジング部材の底面に装着されるので、装置の組み立て工程も簡略化され、更なるコストダウンを図ることができる。

請求項３の発明によれば、第１板ばね部のばね定数は、第２板ばね部のばね定数よりも大きく設定されているので、第２板ばね部によってセンサ本体を固定するのに十分な比較的小さな力でセンサ本体を押圧すると共に、それよりも大きな力でハウジング部材をプラテンローラの方向に押圧することができる。これにより、原稿搬送機構によって搬送され、カバーガラスとプラテンローラの間に介挿された原稿をプラテンローラによってカバーガラスに隙間なく密着させることができ、画像の読取を精度よく行えるようになる。

本発明を実施するための一実施形態による画像形成装置について図面を参照して説明する。図１に示すように、画像形成装置１は、原稿を保持する原稿給紙トレイ２と、原稿給紙トレイに保持されている原稿を搬送する原稿搬送機構３と、原稿の画像を読み取って電気信号に変換する画像読取エンジン（画像読取手段）４と、画像読取エンジン４によって画像が読み取られた原稿が堆積される原稿排紙トレイ５と、装填された記録紙を保持する記録紙給紙トレイ６と、この記録紙給紙トレイ６に保持されている原稿を搬送する記録紙搬送機構７と、この記録紙搬送機構７によって搬送された記録紙に画像を形成する画像形成エンジン（画像形成手段）８と、画像形成部８によって画像が形成された記録紙が堆積される記録紙排紙トレイ９と、画像読取エンジン４が読み取った画像のデータを外部機器に電話回線等を介して送信すると共に、画像形成エンジン８が形成する画像のデータを外部機器から受信する通信部１０と、各部を支持する筐体１１等によって構成されている。原稿給紙トレイ２、原稿搬送機構３、画像読取エンジン４及び原稿排紙トレイ５等によって画像読取部が構成され、記録紙給紙トレイ６、記録紙搬送機構７、画像形成エンジン８及び記録紙排紙トレイ９等によって画像形成部が構成される。

図２は、原稿搬送機構３及び画像読取エンジン４とその周辺の構成を示している。画像読取エンジンとしては、一般的に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）及びレンズを用いた縮小光学系イメージセンサと、原稿に密着して配置され、主走査方向に配列された発光素子、受光素子によって画像を読み取る密着型イメージセンサが用いられている。本実施形態では、画像読取エンジン４として後者の密着型イメージセンサが用いられている。

原稿搬送機構３は、原稿給紙トレイ２に保持されている原稿を画像読取エンジン４に送出する給紙ローラ３１と、給紙ローラ３１によって駆動される原稿を他の原稿から分離する原稿分離ユニット３２と、画像読取エンジン４によって画像が読み出された原稿を排出する排出ローラ３４と、原稿を排出ローラ３４に押圧する押圧ローラ３５等を有している。

画像読取エンジン４は、直線状に配置された発光素子４１ａ及び受光素子４１ｂ（図２参照）を有するセンサ本体４１と、センサ本体４１を収容するハウジング部材４２と、給紙ローラ３１によって搬送される原稿が接触される透明のカバーガラス４３と、原稿をカバーガラス４３に密着させるプラテンローラ４４（図２参照）と、ハウジング部材４２の底面に装着される一対の板ばね部材４５等を有している。本実施形態においては、センサ本体４１としてフラットベッド型の画像読取装置に使用されているものと同一のものをそのまま使用する。フラットベッド型の画像読取装置に使用されている密着型イメージセンサのセンサ本体は、比較的低価格で入手することができる。

図３乃至図５は、板ばね部材４５とその周辺部の構成を示している。画像読取エンジン４は、上述したセンサ本体４１、ハウジング部材４２、カバーガラス４３、プラテンローラ４４、板ばね部材４５の他、センサ本体４１とカバーガラス４３との間に間挿されている一対のスペーサ４７と、カバーガラス４３を保持するためにハウジング部材４２に装着されるガラスリテーナ４８と、ガラスリテーナ４８をハウジング部材４２に固定する一対のリテーナ固定ねじ等を有している。一対の板ばね部材４５、スペーサ４７、ガラスリテーナ４８は、それぞれ原稿の搬送方向に対して垂直な方向（画像読取エンジン４の長手方向）に平行に配列されている。

ハウジング部材４２の底面には、板ばね部材４５を装着するための一対の開口４２ａが形成されている。一対の開口４２ａは、画像読取エンジン４の長手方向に並設されている。板ばね部材４５は、筐体１１と当接される第１板ばね部４５ａと、センサ本体４１と当接される第２板ばね部４５ｂと、開口４２ａの端縁部と嵌合される嵌合部４５ｃを有し、第２板ばね部４５ｂが開口４２ａからハウジング部材４２の内部に挿通され、嵌合部４５ｃが開口４２ａの端縁部と嵌合されることにより、ハウジング部材４２の底面に装着される。

板ばね部材４５の第１板ばね部４５ａは、その先端部が筐体１１と当接され、ハウジング部材４２をプラテンローラ４４の側（矢印Ｘ方向）に付勢する。その結果、カバーガラス４３がハウジング部材４２を介して矢印Ｘ方向に押圧され、原稿搬送機構３によって搬送され、カバーガラス４３とプラテンローラ４４に挟まれた原稿がカバーガラス４３に密着される。一方、板ばね部材４５の第２板ばね部４５ｂは、その先端部がセンサ本体４１の底面と当接され、センサ本体４１をカバーガラス４３の側（矢印Ｙ方向）に付勢する。ここで第２板ばね部４５ｂは、カバーガラス４３の下面からスペーサ４７の厚み寸法に相当する距離を隔てて、軽量なセンサ本体４１を固定するために使用されるのに対して、第１板ばね部４５ａは、画像の読取を正確に行うべく原稿搬送機構３によって搬送される原稿をカバーガラス４３の上面に密着させるために使用されるものである。従って、第１ばね部４５ａが発生する付勢力は、第２ばね部４５ｂが発生する付勢力と比較して、格段に大きいことが要求される。そこで、本実施形態においては、第１ばね部４５ａのばね定数は、第２ばね部４５ｂのばね定数よりも大きく設定されている。例えば、第１ばね部４５ａの発生する付勢力が第２ばね部４５ｂの発生する付勢力の約１０倍となるように、それぞれのばね定数が設定されている。

スペーサ４７は、その両端部がカバーガラス４３と当接するように上面に突出されている。ガラスリテーナ４８は、カバーガラス４３の３辺を覆うように形成され、リテーナ固定ねじを挿通させるためのねじ穴が形成されている。また、ガラスリテーナ４８は、外光を遮蔽するために黒色に着色されており、カバーガラス４３の外側（プラテンローラ４４の側）からハウジング部材４２に装着されている。

図６は、板ばね部材４５の展開図を示している。第１ばね部４５ａのばね定数を、第２ばね部４５ｂのばね定数よりも大きくする必要があるため、第１ばね部４５ａの幅寸法Ｗ１は、第２ばね部４５ｂの幅寸法Ｗ２よりも広く設定されている。また、第１ばね部４５ａの長さ寸法Ｌ１は、第２ばね部４５ｂの長さ寸法Ｌ２よりも短く設定されている。さらに、第１ばね部４５ａの発生する付勢力が第２ばね部４５ｂの発生する付勢力の約１０倍となるように、第１ばね部４５ａ及び第２ばね部４５ｂが、嵌合部４５ｃからそれぞれ異なる角度で折曲げられる。

なお、本実施形態において、画像形成エンジン８としては、画像読取エンジン４が読み取った画像データ又は通信部１０が受信した画像データに応じて発熱する微小発熱体を有するサーマルヘッドが採用されている。この画像形成エンジン８は、インクジェットプリンタ又はレーザビームプリンタ等に用いられている他の画像形成エンジンを使用しても構わない。

以上のような構成を有する本実施形態の画像形成装置１によれば、単一種類の板ばね部材４５によって、センサ本体４１をカバーガラス４３から一定の距離を保ちつつ固定すると共に、ハウジング部材４２をプラテンローラ４４の方向に押圧可能となるので、簡素な構成でフラットベッド型の画像読取装置に採用されているものと同一のセンサ本体４１を用いることが可能となり、画像形成装置１の大幅なコストダウンを図ることができる。また、板ばね部材４５は、ハウジング部材４２に形成されている開口４２ａの端縁部に嵌合部４５ｃが嵌挿されることにより、ハウジング部材４２の底面に装着されるので、装置の組み立て工程も簡略化され、更なるコストダウンを図ることができる。また、第１板ばね部４５ａのばね定数は、第２板ばね部４５ｂのばね定数よりも大きく設定されているので、第２板ばね部４５ｂによってセンサ本体４１を固定するのに十分な比較的小さな力でセンサ本体４１を押圧すると共に、それよりも大きな力でハウジング部材４２をプラテンローラ４４の方向に押圧することができる。これにより、原稿搬送機構３によって搬送され、カバーガラス４３とプラテンローラ４４の間に介挿された原稿をプラテンローラ４４によってカバーガラス４３に隙間なく密着させることができ、画像の読取を精度よく行えるようになる。また、ハウジング部材４２に板ばね部材４５を装着するための一対の開口４２ａが原稿の搬送方向に対して垂直な方向に並設されているので、原稿搬送機構３によって搬送される原稿に対するハウジング部材４２及びセンサ本体４１の姿勢を安定させることができ、画像の読取をより一層精度よく行えるようになる。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも単一種類の板ばね部材４５によって、センサ本体４１がカバーガラス４３の側に付勢されて固定され、ハウジング部材４２がプラテンローラ４４の側に付勢され、搬送された原稿がカバーガラス４３に密着されるように構成されていればよい。また、本発明は種々の変形が可能であり、例えば、画像読取機能と画像形成機能を備えた画像形成装置に限られることなく、画像読取機能のみを備えた画像読取装置に適用してもよい。また、板ばね部材４５の形状、個数、位置は、上記実施形態において示したものに限られない。

本発明の一実施形態による画像形成装置の概略構成を示す図。 同画像形成装置における原稿搬送機構及び画像読取エンジンの構成を示す側断面図。 同画像読取エンジンの主要部の構成を示す断面図。 同画像読取エンジンにおけるハウジング部材と板ばね部材の構成を示す組み立て斜視図。 同断面図。 板ばね部材の展開図。

符号の説明

１ 画像形成装置
３ 原稿搬送機構
４ 画像読取エンジン（画像読取手段）
４１ センサ本体
４２ ハウジング部材
４３ カバーガラス
４４ プラテンローラ
４５ 板ばね部材
４５ａ 第１板ばね部
４５ｂ 第２板ばね部

Claims (3)

1. 装填された原稿を保持する原稿給紙トレイと、この原稿給紙トレイに保持されている原稿を搬送する原稿搬送機構と、この原稿搬送機構によって搬送された原稿の画像を読み取って電気信号に変換する画像読取手段と、この画像読取手段によって画像が読み取られた原稿を保持する原稿排紙トレイとを有する画像読取部と、
   装填された記録紙を保持する記録紙給紙トレイと、この記録紙給紙トレイに保持されている原稿を搬送する記録紙搬送機構と、この記録紙搬送機構によって搬送された記録紙に画像を形成する画像形成手段と、この画像形成手段によって画像が形成された記録紙を保持する記録紙排紙トレイとを有する画像形成部と、
   前記画像読取部及び画像形成部を保持する筐体とを備え、
   前記画像読取手段は、前記原稿搬送機構によって搬送される原稿に接触しつつ、その画像を読み取る密着型イメージセンサであり、発光部及び受光部を有するセンサ本体と、このセンサ本体を収容するハウジング部材と、前記原稿搬送機構によって搬送される原稿が接触される透明のカバーガラスと、原稿を前記カバーガラスに密着させるプラテンローラとを有する画像形成装置において、
   前記センサ本体は、フラットベッド型の画像読取装置に採用されているものと同一のものであり、
   前記画像読取手段は、前記ハウジング部材の底面に装着される一対の板ばね部材と、前記カバーガラスを保持するために該カバーガラスの外側から前記ハウジング部材に装着されるガラスリテーナとを有し、
   前記ハウジング部材は、前記板ばね部材を装着するために、原稿の搬送方向に対して垂直な方向に並設された一対の開口を有し、
   前記板ばね部材は、前記開口の端縁部に嵌挿され、その先端部が前記筐体と当接され、前記ハウジング部材を前記プラテンローラの側に付勢する第１板ばね部と、前記開口から前記ハウジング部材の内部に挿通され、その先端部が前記センサ本体と当接され、該センサ本体を前記カバーガラスの側に付勢する第２板ばね部とを有し、
   前記第１板ばね部のばね定数は、前記第２板ばね部のばね定数よりも大きく設定され、
   単一種類のばね部材によって、前記センサ本体を前記カバーガラスから一定の距離を保ちつつ固定すると共に、前記ハウジング部材を前記プラテンローラの方向に、原稿を前記カバーガラスに密着させるのに十分な力で押圧可能としたことを特徴とする画像形成装置。
2. 原稿を搬送する原稿搬送機構と、この原稿搬送機構によって搬送された原稿の画像を読み取って電気信号に変換する画像読取手段とを備え、
   前記画像読取手段は、前記原稿搬送機構によって搬送される原稿に接触しつつ、その画像を読み取る密着型イメージセンサであり、発光部及び受光部を有するセンサ本体と、このセンサ本体を収容するハウジング部材と、前記原稿搬送機構によって搬送される原稿が接触されるカバーガラスと、原稿を前記カバーガラスに密着させるプラテンローラとを有する画像読取装置において、
   前記画像読取手段は、前記ハウジング部材に装着される板ばね部材を有し、
   前記ハウジング部材は、前記板ばね部材を装着するための開口を有し、
   前記板ばね部材は、その先端部が前記筐体と当接されて、前記ハウジング部材を前記プラテンローラの側に付勢する第１板ばね部と、前記開口から前記ハウジング部材の内部に挿通され、その先端部が前記センサ本体と当接されて、該センサ本体を前記カバーガラスの側に付勢する第２板ばね部とを有することを特徴とする画像読取装置。
3. 前記第１板ばね部のばね定数は、前記第２板ばね部のばね定数よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。

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