JP2009284321A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リーダーの光学レールに対する枠体の原稿台ガラス受け面の位置調整の廃止リーダーの光学レールの反り精度及び枠体の寸法精度の緩和。
【解決手段】1ミラーユニット７０１、２ミラーユニット７０９を原稿台ガラスの原稿面とは反対側の面に突き当てながら走査させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、原稿の画像情報を読み取る画像読取装置及びこのような画像読取装置を備える画像形成装置に関するものである。

従来、原稿をプラテンガラス上に固定し、その原稿画像面を露光走査し、画像情報を感光ドラムや、光電変換素子上に結像させる画像読取装置としては、図７に示すような装置がある。図７に、従来の画像読取装置の断面図を示す。

図７に示されるように、従来の画像読取装置において、第１ミラー台１は、矢印２方向に一定速度で移動し、ランプ３によりプラテン４上の原稿を露光する。

また、第２ミラー台５の両端にはワイヤープーリー２１があり、第１ミラー台１から伸びるワイヤー２２に引かれることにより第２ミラー台５は、第１ミラー台１の速度の略１／２の速度で第１ミラー台１と同期して、矢印２方向に移動する。

第１ミラー台１及び第２ミラー台５はともに光学レール６の上に固定式のスライダー７、８、９と、スライダー取付け板１０、１１を介して支持されている。

次に、図７に示される第２ミラー台５について図８を参照して説明する。図８に、図７に示される第２ミラー台５の長手側面図を示す。

図８に示されるように、レール６ａ、６ｂは第１ミラー台１及び第２ミラー台５の長手方向両端にあり、それぞれのレールに各ミラー台がスライダー部材２個ずつで高さ方向に支持されている。

そして、ミラー台の移動により露光走査された原稿の反射光は、図７の第１ミラー１２、第２ミラー１３、第３ミラー１４で折り返され、レンズ１５により光電変換素子１６に結像される。

このような画像読取装置の組み立てに際しては、プラテン上の原稿の画像を忠実に再現するために、精度よく読み取りを行えるように、ミラーやレンズ、光電変換素子の位置調整が行われる。

上述の位置調整について図８及び図９を参照して説明する。図９に、図７に示される画像読取装置における位置調整の概略図を示す。

図９に示されるように、例えば、プラテン４からレンズ１５、レンズ１５から光電変換素子１６までの距離を調整することで読み取り画像の倍率が調整される。（図９の（ａ）、破線）
また、図８の（ａ）の破線で示すように第２ミラーフレーム１７’は、第２ミラー台５の長手方向の高さの傾きを変えることで、原稿上でミラー台の走査方向と直角方向の直線の傾きが調整される。（図９の（ｂ）、破線）
この傾きを調整するためには、従来、図８の（ａ）、及び図８の（ｂ）に示すように第２ミラー台５の長手方向片側のスライダー取付け板１１と第２ミラーフレーム１７との結合高さを調整していた。（矢印２０方向）
図１０に、従来の画像読取装置の第２ミラー台の構造図を示す。図１０に示されるように画像読取装置は、第２ミラーフレーム１７両端にそれぞれスライダー取付け板２３、２５を別体で設け、一方の高さ調整用のスライダー取付け板２３が第２ミラーフレーム１７に対し、矢印２７方向に高さ調整可能に結合され、他方のスライダー取付け板２５は第２ミラーフレーム１７に固定された支点軸２４を支点として揺動自在に取り付けられる機構である。

以上のような位置調整により、従来の画像読取装置は精度良く画像の読み取りを行なうことができるとしていた。

上記の例として、下記特許文献１をあげることが出来る。
特開2002-044385号公報

前記のように調整される（プラテン４〜レンズ１５〜光電変換素子１６までの距離）及び（原稿上でミラー台の走査方向と直角方向の直線の傾き）は走査方向に第１ミラー台１及び第２ミラー台５が移動するに従い以下の形状公差によりその調整値が変化する。

・プラテン4に対するレール６ａ、レール６ｂの平行度
・レール６ａ、６ｂの走査方向の反り
そのため、従来より例えば以下のように調整項目を追加したり、部品の寸法精度を厳しくすることで（プラテン４〜レンズ１５〜光電変換素子１６までの距離）及び（原稿上でミラー台の走査方向と直角方向の直線の傾き）の調整が可能な状態を実現してきた。

(1)プラテン4を支持する枠体の受け面をレール６ａ、レール６ｂに対して調整
(2)レール６ａ、レール６ｂの反り精度を厳しくする。(ex.平面度0.1ｍｍ)
(3)レール６ａ、レール６ｂ、プラテン４を支持する枠体の寸法精度を厳しくする。

（ex.枠体のレール６ａ、レール６ｂ取付部からプラテン4の取付部までの高さ差±0.2ｍｍ）
しかしながら、(1)の調整はプラテン4の受け面全てに対して調整を行うため、調整工程に時間、工数がかかる他に調整機構を入れるため部品のコストアップが発生する。

(2)、(3)に関しては400ｍｍ以上の大きさをもつ部品に関して平面度を出すのは加工上困難であり、又その寸法維持のため型のメンテ、修正等に多大な時間、費用がかかっていた。

本発明は以上の問題を解決するものであり、目的は以下の点を実現する画像読取装置を提供することである。

・プラテン4を支持する枠体の受け面をレール６ａ、レール６ｂに対して調整レスレール６ａ、レール６ｂの反り精度及び枠体の寸法精度の緩和

上記課題を解決するため、本発明の画像読み取り装置は、
第1の光学部材を搭載して副走査方向に移動する第1の光学走査体と、
第2の光学部材を搭載して前記第1の光学走査体と連動して副走査方向に移動する第2の光学走査体と、
前記第1の光学走査体と、前記第2の光学走査体を所定の速度比で副走査方向に移動させる駆動手段と、
原稿を固定載置するためのプラテンガラスと、を有し、
前記第1の光学走査体と、前記第2の光学走行体が走行することにより原稿の画像を読取る画像読み取り装置において、
前記第1の光学走査体と、前記第2の光学走行体を原稿面に鉛直且つ副走査方向に平行な断面において前記プラテンガラスの方向に付勢する付勢手段を有し、
前記第1の光学走査体と、前記第2の光学走行体は該付勢手段により付勢される方向に前記プラテンガラスの原稿載置面とは反対側の面に当接する摺動部を各々有し、
前記第1の光学走査体と、前記第2の光学走行体は前記摺動部と前記プラテンガラスの原稿載置面とは反対側の面とが当接しながら原稿の画像を読取るための走行を行うことを特徴とする。

又、前記第1の光学走査体と、前記第2の光学走行体を固定して搬送される流し読み原稿の画像を搬送しながら読み取る画像読み取り部を有し、
前記画像読み取り部には前記搬送される原稿の搬送面を兼ねた流し読みプラテンガラスを有し、
前記流し読み読みモード時には前記第1の光学走査体と、前記第2の光学走査体の前記摺動部は前記付勢手段により前記プラテンガラスの原稿載置面とは反対側の面に当接していることを特徴とする。

更に、前記プラテンガラスと前記流し読みプラテンガラスは同じプラテンガラスであることを特徴とする。

原稿を走査する１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709の位置がプラテン702に対して決まり、走査中の両ユニットの位置によらず平面度の高いプラテン702に倣って走査されるため、（プラテン702〜レンズユニット710〜CCD711までの距離）及び（原稿上で１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709の走査方向と直角方向の直線の傾き）の変化を抑えることが可能である。そのためプラテン702を支持する枠体の受け面をレール801ａ、レール801ｂに対して調整する必要がなく、又レール801ａ、レール801ｂの反り精度及びリーダー700の枠体の寸法精度の緩和することが可能である。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

以下、本発明の第１の実施例を図１〜図2に基づいて具体的に説明する。図1はADF600及びリーダー700からなる画像読取装置であり、図２はリーダー700の拡大図である。

図１においてADF600は上方に原稿載置台としての給紙トレイ611を有し、該給紙トレイ611上の原稿は、給送手段としての給紙ローラ612により順次その最上位の原稿から繰り出され、分離手段を構成する分離搬送ローラ613及び分離パッド614により一枚ずつに分離される。分離された原稿は搬送ローラー対601により画像読取装置の読み取り位置である読取部（プラテン）702へ搬送される。ここで原稿は読取部702に進入する前にその先端を搬送ローラー対601のニップ部に突き当ててループを作ることで斜行取り及び先端レジ取りを行う。その後原稿は原稿読取部702において搬送ベルト603により搬送され、その後、ガイド部材617によりADF600へと案内された後、排紙反転搬送部606により排紙トレイ616上に排紙される。

ここで搬送ベルト603は従動ローラー605と駆動ローラー604により張架されている。

両面読込み時には表面を読取部702にて読み取った原稿を排紙反転部606により原稿の表裏を入れ替えた後再度原稿読取部702へと搬送し、画像読取後排紙反転搬送部606により排紙トレイ616上に排紙する。

リーダー700は、原稿等の読み取り対象の原稿に記録された画像情報を光学的に読み取り、光電変換して画像データとして入力するものであり、プラテンガラス702及びランプ704、反射笠705、ミラー706を有する１ミラーユニット701、ミラー707、708を有する２ミラーユニット709、レンズユニット710、CCD711を有している。リーダー700は、ADF600により読取部602へと搬送された原稿をプラテンガラス702を介して画像を読み取ることになる。

ここで１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709は図７に示す従来例と同様に２ミラーユニット709の両端には不図示のワイヤープーリーがあり、１ミラーユニット701から伸びる不図示のワイヤー２２に引かれることにより２ミラーユニット709は、１ミラーユニット701の速度の略１／２の速度で１ミラーユニット701と同期して移動する。

ここで本画像読み取り装置はADF600によりプラテン702上に搬送された原稿をプラテン上に固定させた後、１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709を移動走査させて画像を読み込む固定読みモードと、ADF600により原稿をプラテン702上を移動搬送させながら１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709を固定して画像を読み込む流し読みモードを有する。

次に１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709の図１、図２における紙面上下方向（鉛直方向）の位置決め方法について説明する。

図２において801a、801ｂはリーダー700の枠に前奥各々に支持されるレール部材である。

802は１ミラーユニット701のスライダー部材であり、１ミラーユニット701に対して前奥各々２ヶ所ずつ計４箇所に固定支持される。

803は１ミラー付勢ユニットであり、前奥各々２ヶ所ずつ計４箇所の回動可能なコロ部804及びを凹部805を有する。

又、１ミラーユニット701には前記凹部805と係合する前奥各々２ヶ所ずつ計４箇所の凸部806を有し、前記凸部806の円周部には前奥各々２ヶ所ずつ計４箇所に圧縮バネ807は設けられている。

さらに、822は２ミラーユニット709のスライダー部材であり、２ミラーユニット709に対して前奥各々２ヶ所ずつ計４箇所に固定支持される。

823は２ミラー付勢ユニットであり、前奥各々２ヶ所ずつ計４箇所の回動可能なコロ部824及びを凹部825を有する。

又、２ミラーユニット709には前記凹部825と係合する前奥各々２ヶ所ずつ計４箇所の凸部826を有し、前記凸部826の円周部には前奥各々２ヶ所ずつ計４箇所に圧縮バネ827は設けられている。

上記構成においては１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709以下のように図１、図２における紙面上下方向（鉛直方向）の位置が決まる。

１ミラー付勢ユニット及び２ミラー付勢ユニットは各々４箇所のコロ部804及び824を介してレール801a、801ｂ上に支持される。１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709は各々１ミラー付勢ユニット及び２ミラー付勢ユニットに対して圧縮バネ807、827の付勢力を紙面上方向（鉛直方向）に受けながら支持され、１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709の各々４箇所ずつのスライダー部材802、822がプラテン702の原稿載置面の裏側の面に当接することにより１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709はその位置が決まる。

前記スライダー部材802、822がプラテン702の原稿載置面の裏側の面への当接は前記固定読みモード時には１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709が走査方向に走査中、及び前記流し読みモード時には１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709が停止している位置において確実になされる。

以上構成の画像読み取り装置により以下の効果が得られる。

原稿を走査する１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709の位置がプラテン702に対して決まり、両ユニットは走査中の両ユニットの位置によらず平面度の高いプラテン702に倣って走査されるため、（プラテン702〜レンズユニット710〜CCD711までの距離）及び（原稿上で１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709の走査方向と直角方向の直線の傾き）の変化を抑えることが可能である。そのためプラテン702を支持する枠体の受け面をレール801ａ、レール801ｂに対して調整する必要がなく、又レール801ａ、レール801ｂの反り精度及びリーダー700の枠体の寸法精度の緩和することが可能である。

以下、本発明の第２の実施例を図３〜図４に基づいて具体的に説明する。図３はADF100及びリーダー700からなる画像読取装置である。図３は固定読みモード時の１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709の走査途中の位置、図４は流し読みモード時の１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709の固定位置を示す図である。

図３においてADF100は上方に原稿載置台としての給紙トレイ111を有し、該給紙トレイ111上の原稿は、給送手段としての給紙ローラ112により順次その最上位の原稿から繰り出され、分離手段を構成する分離搬送ローラ113及び分離パッド114により一枚ずつに分離される。分離された原稿は搬送ローラー対117、101及び上流リードローラー対103により画像読取装置の読み取り位置である読取部（プラテン）703へ搬送される。ここで原稿は読取部703に進入する前にその先端を上流リードローラー対103のニップ部に突き当ててループを作ることで斜行取り及び先端レジ取りを行う。その後原稿はガイド部材117によりADF100へと案内された後、下流リードローラー対118及び排紙ローラ対115により排紙トレイ116上に排紙される。

両面読込み時には表面を読取部703にて読み取った原稿後端がフラッパー119を抜けた後に排紙ローラー対115は逆転駆動されることにより原稿は反転され、搬送ローラー対101へと搬送される。その後原稿は再度裏面を読取部703にて読み取った後、再度排紙ローラー対115により原稿の向き合わせのための反転が行われ、更に読取部703を通過した後排紙トレイ116上へと排紙される。

読取部703には読取部703での原稿搬送性を安定させるためのプラテンローラー120及びコロ121、122が設けられ、それらはプラテンガラス703に対して所定のギャップを開けて配置されている。

リーダー700は、原稿等の読み取り対象の原稿に記録された画像情報を光学的に読み取り、光電変換して画像データとして入力するものであり、プラテンガラス702、703及びランプ704、反射笠705、ミラー706を有する１ミラーユニット701、ミラー707、708を有する２ミラーユニット709、レンズユニット710、CCD711を有している。リーダー700は、ADF100により読取部703へと搬送された原稿をプラテンガラス703を介して画像を読み取ることになる。

本画像読み取り装置はユーザーにより原稿をプラテン702上に載置固定させた後、１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709を移動走査させて画像を読み込む固定読みモードと、ADF100により原稿をプラテン703上を移動搬送させながら１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709を固定して画像を読み込む流し読みモードを有する。

又、本実施例における１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709の図３、図４における紙面上下方向（鉛直方向）の位置決め方法は実施例と同手段、同構成であり、その説明は省略する。

ここで図３に示す通りは前記固定読みモード時の１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709の走査中の図３おける紙面上下方向（鉛直方向）の位置は１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709の各々のスライダー部材802、822（図2参照）がプラテン702の原稿載置面とは反対側の面に当接することで決められる。

又、図４に示す通り前記流し読みモード時の１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709の図４における紙面上下方向（鉛直方向）の位置は１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709の各々のスライダー部材802、822（図2参照）がプラテン703の原稿搬送面とは反対側の面に当接することで決められる。

以上構成の画像読み取り装置により以下の効果が得られる。

原稿を走査する１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709の位置が固定読み時にはプラテン702に対して決まり、両ユニットは走査中の両ユニットの位置によらず平面度の高いプラテン702に倣って走査される。又、流し読み時にはプラテン703に対して位置が決まる。そのため（プラテン702もしくはプラテン703〜レンズユニット710〜CCD711までの距離）及び（原稿上で１ミラーユニット701及び２ミラーユニット709の走査方向と直角方向の直線の傾き）の変化を抑えることが可能である。そのためプラテン702、プラテン703を支持する枠体の受け面をレール801ａ、レール801ｂに対して調整する必要がなく、又レール801ａ、レール801ｂの反り精度及びリーダー700の枠体の寸法精度の緩和することが可能である。

第1の実施例に対して以下の構成変更を行うことでも本発明の効果は得られる。
図５において２ミラーユニット709のプラテンガラス702への付勢手段は以下の様に構成される。

本付勢手段の構成は１ミラーユニット701のプラテンガラス702へも付勢手段へも同様に実施可能であり、２ミラーユニット709のプラテンガラス702へも付勢手段に限定されるものではない。

823は２ミラー付勢ユニットであり、前奥各々２ヶ所ずつ計４箇所の回動可能なコロ部824及びを凹部825を有する。

又、２ミラーユニット709には前記凹部825と係合する前奥各々２ヶ所ずつ計４箇所の凸部826を有し、前記凸部826の円周部には前奥各々２ヶ所ずつ計４箇所にS極磁石部材831、N極磁石部材831が設けられている。

上記構成においては２ミラーユニット709以下のように図５における紙面上下方向（鉛直方向）の位置が決まる。

２ミラー付勢ユニットは４箇所のコロ部804及び824を介してレール801a、801ｂ上に支持される。２ミラーユニット709は２ミラー付勢ユニットに対してS極磁石部材831及びN極磁石部材831の反発力を付勢力としてを紙面上方向（鉛直方向）に受けながら支持され、２ミラーユニット709の４箇所ずつのスライダー部材822がプラテン702の原稿載置面の裏側の面に当接することにより２ミラーユニット709はその位置が決まる。

前記スライダー部材822がプラテン702の原稿載置面の裏側の面への当接は前記固定読みモード時には２ミラーユニット709が走査方向に走査中、及び前記流し読みモード時には２ミラーユニット709が停止している位置において確実になされる。

又、スライダー部材822が当接するプラテン702の原稿載置面の裏側の面にはスライダー部材822との摺動性を上げるため、SUS性もしくはテフロン（登録商標）性の高摺動性シート部材833が不図示の両面テープによりは貼り付けられている。

以上構成の画像読み取り装置により以下の効果が得られる。

原稿を走査する２ミラーユニット709の位置がプラテン702に対して決まり、走査中のユニットはユニットの位置によらず平面度の高いプラテン702に倣って走査されるため、（プラテン702〜レンズユニット710〜CCD711までの距離）及び（２ミラーユニット709の走査方向と直角方向の直線の傾き）の変化を抑えることが可能である。そのためプラテン702を支持する枠体の受け面をレール801ａ、レール801ｂに対して調整する必要がなく、又レール801ａ、レール801ｂの反り精度及びリーダー700の枠体の寸法精度の緩和することが可能である。

又、スライダー部材822が当接するプラテン702の原稿載置面の裏側の面にはスライダー部材822との摺動性を上げるため、高摺動性シート部材833は貼り付けられているため、スライダー部材822の磨耗が低減される。

第1の実施例に対して以下の構成変更を行うことでも本発明の効果は得られる。

図６において１ミラーユニット701のプラテンガラス702への付勢手段は以下の様に構成される。

本付勢手段の構成は２ミラーユニット709のプラテンガラス702へも付勢手段へも同様に実施可能であり、１ミラーユニット701のプラテンガラス702へも付勢手段に限定されるものではない。

１ミラーユニット701のスライダー部材802は磁力を有する材質で形成される。

又、スライダー部材802が当接するプラテン702の原稿載置面の裏側の面にはスライダー部材802との摺動部には、磁性を有するシート状の部材842が両面テープ841により貼り付けられている。

上記構成においては１ミラーユニット701以下のように図６における紙面上下方向（鉛直方向）の位置が決まる。

１ミラーユニット701は磁力を有する材質で形成されるスライダー部材802と磁性を有するシート状の部材842の吸引力を付勢力としてを紙面上方向（鉛直方向）に受けながら支持され、１ミラーユニット701の４箇所ずつのスライダー部材802がプラテン702の原稿載置面の裏側の面にシート状の部材842を介して当接することにより１ミラーユニット701はその位置が決まる。

前記スライダー部材802がプラテン702の原稿載置面の裏側の面への当接は前記固定読みモード時には１ミラーユニット701が走査方向に走査中、及び前記流し読みモード時には１ミラーユニット701が停止している位置において確実になされる。

以上構成の画像読み取り装置により以下の効果が得られる。

原稿を走査する１ミラーユニット701の位置がプラテン702に対して決まり、走査中のユニットはユニットの位置によらず平面度の高いプラテン702に倣って走査されるため、（プラテン702〜レンズユニット710〜CCD711までの距離）及び（原稿上で１ミラーユニット701の走査方向と直角方向の直線の傾き）の変化を抑えることが可能である。そのためプラテン702を支持する枠体の受け面をレール801ａ、レール801ｂに対して調整する必要がなく、又レール801ａ、レール801ｂの反り精度及びリーダー700の枠体の寸法精度の緩和することが可能である。

第1実施形態を説明する図 第1実施形態を説明する図 第２実施形態を説明する図 第２実施形態を説明する図 第３実施形態を説明する図 第４実施形態を説明する図 従来例を説明する図 従来例を説明する図 従来例を説明する図 従来例を説明する図

Claims (6)

1. 第1の光学部材を搭載して副走査方向に移動する第1の光学走査体と、
   第2の光学部材を搭載して前記第1の光学走査体と連動して副走査方向に移動する第2の光学走査体と、
   前記第1の光学走査体と、前記第2の光学走査体を所定の速度比で副走査方向に移動させる駆動手段と、
   原稿を固定載置するためのプラテンガラスと、を有し、
   前記第1の光学走査体と、前記第2の光学走行体が走行することにより原稿の画像を読取る画像読み取り装置において、
   前記第1の光学走査体と、前記第2の光学走行体を原稿面に鉛直且つ副走査方向に平行な断面において前記プラテンガラスの方向に付勢する付勢手段を有し、
   前記第1の光学走査体と、前記第2の光学走行体は該付勢手段により付勢される方向に前記プラテンガラスの原稿載置面とは反対側の面に当接する摺動部を各々有し、
   前記第1の光学走査体と、前記第2の光学走行体は前記摺動部と前記プラテンガラスの原稿載置面とは反対側の面とが当接しながら原稿の画像を読取るための走行を行うことを特徴とする画像読み取り装置。
2. 前記第1の光学走査体と、前記第2の光学走行体を固定して搬送される流し読み原稿の画像を搬送しながら読み取る画像読み取り部を有し、
   前記画像読み取り部には前記搬送される原稿の搬送面を兼ねた流し読みプラテンガラスを有し、
   前記流し読み読みモード時には前記第1の光学走査体と、前記第2の光学走査体の前記摺動部は前記付勢手段により前記プラテンガラスの原稿載置面とは反対側の面に当接していることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
3. 前記プラテンガラスと前記流し読みプラテンガラスは同じプラテンガラスであることを特徴とする請求項１，又は請求項２記載の画像読み取り装置。
4. 前記前記プラテンガラスもしくは前記流し読みプラテンガラスには前記第1の光学走査体と、前記第2の光学走行体の前記摺動部と当接する箇所に被摺動部材が一体的に支持され、
   前記前記第1の光学走査体と、前記第2の光学走行体の前記摺動部は前記被摺動部材を介して前記プラテンガラスもしくは前記流し読みプラテンガラスに当接することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像読み取り装置。
5. 前記付勢手段は弾性を有する弾性部材を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像読み取り装置。
6. 前記付勢手段は磁力を有する磁性部材を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像読み取り装置。

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