JP2010010979A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】読取りガラス表面に付着した異物を清掃部材によって除去する画像読み取り装置において、清掃部材の取付位置と読取位置とにバラツキがあっても、読み取り時の画像濃度にバラツキが生じないようにする。
【解決手段】読取りガラス表面の原稿通過側の表面から離隔対向した位置に、清掃部材３を回転自在に設ける。清掃部材３には、本体部３１と、弾性を有するブラシ部３２と、本白色平面部３３とを設ける。そして白色平面部３３が読取りガラス表面と離隔対向して静止している通常状態と、回転によってブラシ部３２が前読取りガラス表面に接触する清掃状態とに切り替え可能にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像読み取り装置に関し、より詳細には、清掃部材を備えた画像読み取り装置に関するものである。

原稿の画像情報を光学的に読み取る画像読取り装置としては、プラテンガラス上に載置された原稿の画像情報を読み取るプラテンセット方式と、原稿を１枚ずつ搬送し、搬送途中において原稿の画像情報を読み取るシートスルー方式が、それぞれ単独であるいは組み合わせて用いられてきた。シートスルー方式は、小型化、低コスト、低騒音、画像読取りの高速化、ひいてはプリントの高生産性に利点を有し、モノクロ複写機では画像読取り装置の主流となっており、カラー複写機においてもその導入が望まれている。

シートスルー方式の場合、原稿画像の読取りは、透明部材（長尺状の読取りガラス）の一方面側に固定された画像読み取り部によって、読取りガラスの他方面側を通過する原稿の画像面に読取り光学系の焦点をあわせて読み取るため、読取りガラス上にゴミなどの異物が付着していると、異物によって遮光された部分が読取り画像において筋状の画像ノイズとなる。

読取りガラスに付着する異物には、紙などが主体の原稿から飛散する紙粉や、大気中の埃などの浮遊性異物、さらには原稿に貼着したテープの粘着部や糊の剥がれ、修正液、ボールペンのインク塊、消しゴム屑などの粘着性の異物などがある。

そこで、例えば特許文献１では、白基準部材として白色ローラを読取りガラスの上方に設けると共に、白色ローラの外周に清掃部材を取り付け、読取りガラス表面をこの清掃部材で摺擦して清掃する技術が提案されている。
特開2002-64687

しかしながら、提案技術では、読取位置における原稿の背面部が白色ローラであるため、読取位置と白色ローラの取付位置のバラツキによって背面部の高さが変わる。このため、原稿が薄紙の場合に特に、読み取り時の画像濃度がばらつくことがあった。

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、読取りガラス表面に付着した異物を清掃部材によって除去する画像読み取り装置において、清掃部材の取付位置と読取位置とにバラツキがあっても、読み取り時の画像濃度にバラツキが生じないようにすることにある。

本発明によれば、一方面側を原稿が通過する板状の透明部材と、前記透明部材の他方面側から、通過する原稿の画像情報を光学的に読み取る読取り手段と、前記透明部材の原稿通過側の表面から離隔対向し回転自在に設けられた清掃部材とを有する画像読み取り装置であって、前記清掃部材は、本体部と、本体部の回転軸方向に延設された、弾性を有する清掃部と、本体部の回転軸方向に対して平行な白色の平面部とを有すると共に、前記平面部が前記透明部材の表面と離隔対向して静止している通常状態と、回転によって前記清掃部が前記透明部材の表面に接触する清掃状態とに切り替え可能であることを特徴とする画像読み取り装置が提供される。

ここで、前記清掃部材の回転に連動して、前記清掃部が前記透明部材に近づくときは前記清掃部材が前記透明部材から遠ざかる方向に移動し、前記清掃部が前記透明部材から遠ざかるときは前記清掃部材が前記透明部材に近づく方向に移動するようにしてもよい。

また、透明部材に付着した異物を効果的・効率的に除去するために、前記清掃部を、前記本体部の円周方向に所定間隔で複数設けてもよい。前記清掃部の性状としては、ブラシ状、スポンジ状、ゴムシート状のいずれかであるのが好ましい。

そしてまた、本発明によれば、原稿画像を読み取って被転写部材に画像を形成する画像形成装置において、前記のいずれかに記載の画像読み取り装置と、この画像読み取り装置によって読み取られた画像情報に基づいて画像を形成する画像形成手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明の画像読み取り装置では、原稿が読取位置を通過する間、清掃部材の平面部が透明部材の表面と離隔対向して静止しているので、読取位置と清掃部材の取付位置とがばらついても背面部の高さが大きく変わることはない。これによって、原稿が薄紙の場合であっても、読み取り時の画像濃度のばらつきが防止される。また、清掃部材を回転させることによって、透明部材の表面を清掃部が摺擦し、透明部材の表面に付着した異物が取り払われる。これによって、異物の付着に起因する画像ノイズが防止される。

以下、本発明に係る画像読み取り装置についてより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１に、本発明に係る画像読み取り装置の一実施形態を示す概説図を示す。この図の画像読み取り装置は、原稿自動搬送装置（以下、「ＡＤＦ」と記すことがある）２によって搬送される原稿を画像読取部（読取り手段）１０で読み取るものである。原稿載置トレイ２１に載置された原稿は、ピックアップローラ２４によって原稿載置トレイ２１から引出され、フィードローラ２５と分離ローラ２６とによって一枚ずつ搬送路に送り出される。そして、搬送ローラ対２７によって第１プラテンガラス（透明部材）Ｇ１上に搬送される。第１プラテンガラスＧ１の表面上を原稿が通過する際に、第１プラテンガラスのＧ１下方に設けられた画像読取部１０によって原稿の画像情報が読み取られる。第１プラテンガラスＧ１を通過した原稿は搬送ローラ対２８及び排出ローラ対２９によって排出トレイ２２上に排出される。また、第１プラテンガラスＧ１の上方には清掃部材３が回転自在に設けられている。

一方、画像読取部１０は、光源１６１とミラー１６２とを備えた走査ユニット１６、反射光をガイドするルーフミラー１７１，１７２を備えた走行体１７、結像レンズ１８、ＣＣＤセンサ１９とを有する。画像読取部１０による原稿の画像情報の読み取りは、第１プラテンガラスＧ１上を原稿が通過する際に、走査ユニット１６の光源１６１を原稿に照射し、その反射光を、走行体１７の二枚のルーフミラー１７１，１７２、結像レンズ１８を介してＣＣＤセンサ１９上に導き結像させることによって行われる。ＣＣＤセンサ１９では、読み取った光画像を電子画像データに変換して画像処理部（不図示）に送る。画像処理部では、この電子画像データをアナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、ディジタル化した画像情報のデータを画像形成手段１１（図７に図示）へ送る。なお、もう一つの画像読み取り面である第２プラテンガラスＧ２上に原稿を載置して原稿の画像情報を読み取る場合は、走査ユニット１６と走行体１７とが第２プラテンガラスＧ２に沿って原稿を走査し、その反射光をＣＣＤセンサ１９に導き結像させて読み取る。

図２に、第１プラテンガラスＧ１付近の拡大図、図３に、清掃部材３の一例を示す斜視図をそれぞれを示す。図２に示すように、第１プラテンガラスＧ１の原稿通過面側の離隔上方には、清掃部材３が軸部３４によって不図示のフレームに回転自在に設けられている。この清掃部材３は、回転軸を挟んで対向する２つの平行な平面を有する断面略長方形状の本体部３１と、本体部３１の一方の平面に複数の毛状体が取り付けられてなるブラシ部（清掃部）３２とを有する。そして、本体部３１のもう一方の平面は白色とされている。以下、この平面を白色平面部３３という。なお、清掃部材３は、全体を白色としてもよいし、白色平面部３３のみを白色としてもよい。白色平面部３３のみを白色とするには、例えば、白色塗料の塗布あるいは白色シートの貼着等の従来公知の手段を用いればよい。また、ブラシ部３２を構成する毛状体は、導電性繊維から構成するのが好ましい。ブラシ部３２が第１プラテンガラスＧ１を摺擦した際の摩擦帯電を防止するためからである。

図２に示すように、第１プラテンガラスＧ１の原稿通過面と反対面側には、画像読取り手段の一部としての光源１６１とルーフミラー１６２、１７１がそれぞれ設けられている。搬送ローラ対２７及びガイド板によって第１プラテンガラスＧ１上に原稿Ｍが搬送されてくると、希ガス蛍光灯などの光源１６１から光が放射され、原稿Ｍに照射し反射された光はプラテンガラスＧ１直下のルーフミラー１６２，１７１で反射して、前述のようにＣＣＤセンサ１９（図１に記載）に導かれ結像されて、画像情報が読み取られる。

図２（ａ）に示すように、原稿Ｍが第１プラテンガラスＧ１上の通過している間、清掃部材３は、白色平面部３３が第１プラテンガラスＧ１と所定間隙を隔てて平行に位置する状態で停止している（通常状態）。この通常状態では、清掃部材３の白色平面部３３は、原稿搬送のガイド及び読み取り位置の背面板として機能する。このため、原稿が薄紙の場合であっても、白色ローラを用いていた従来の機構のような読み取り時の画像濃度のばらつきは生じない。また、白色平面部３３を白レベル補正用の白基準面として用いてもよい。

そして、図２（ｂ）に示すように、第１プラテンガラスＧ１上を原稿Ｍが通過すると、清掃部材３を、第１プラテンガラスＧ１上における原稿搬送方向と同方向（図２では反時計回り）に回転させる（清掃状態）。これによって、清掃部材３のブラシ部３２が第１プラテンガラスＧ１を摺擦し、第１プラテンガラスＧ１の表面に付着した異物が除去される。

ここで、清掃部材３の、原稿搬送のガイド及び読み取り位置の背面板として機能を十分に発揮させるには、白色平面部３３の原稿搬送方向の幅を長くし、且つ清掃部材３の白色平面部３３と第１プラテンガラスＧ１との隙間を所定範囲に収めるのがよい。しかしながら、白色平面部３３の原稿搬送方向の幅を長くし、且つ白色平面部３３と第１プラテンガラスＧ１との隙間を狭くすると、清掃部材３を回転させることが困難になる。

そこで、白色平面部３３の機能を十分に発揮させながら、清掃部材３の回転も可能とするには、例えば図４に示すように、ブラシ部３２が第１プラテンガラスＧ１に近づくときは、清掃部材３を第１プラテンガラスＧ１から遠ざかる方向に移動させる（同図（ａ）〜（ｃ））。反対に、ブラシ部３２が第１プラテンガラスＧ１から遠ざかるときは、清掃部材３を第１プラテンガラスＧ１に近づく方向に移動させる（同図（ｃ）〜（ｅ））。この一連の動きを、清掃部材３の回転に連動させて反復させればよい。

図５に、このような清掃部材３の回転に連動した回転軸の往復運動を可能にする機構例を示す。第１プラテンガラスＧ１に対向するように清掃部材３が配置され、清掃部材３の両側面からは回転軸３４ａ，３４ｂが外方へ突出している。回転軸３４ａ，３４ｂは、軸受６１ａ，６１ｂによって回転可能に支持され、その外側に偏心カム６２ａ，６２ｂがそれぞれ取り付けられている。さらに回転軸３４ａには第１プーリ６３が取り付けられている。そして、ステッピングモータＭの駆動軸６６に取り付けられた第２プーリ６５と、第１プーリ６３とに無端ベルト６４が架け渡されている。また、第１プーリ６３の外側面の外縁部には遮光板６７が形成され、第１プーリ６３の近傍には位置センサ６８が取り付けられている。この位置センサ６８には不図示の発光素子と受光素子とが内蔵されており、発光素子から受光素子に向かう光が遮光板６７によって遮断されることによって清掃部材３の回転位置が検出される。具体的には、遮蔽板６７の端部位置を位置センサ６８で検出することによって、清掃部材３の白色平面部３３が第１プラテンガラスＧ１と対向する位置であることを検出する。

回転軸３４ａ，３４ｂは、偏心カム６２ａ，６２ｂが、第１プラテンガラスＧ１が取り付けられている不図示の筐体と接触することによって、所定位置に保持されている。また回転軸３４ａ，３４ｂは、軸受６１ａ，６１ｂを介して、押しバネＳによって第１プラテンガラスＧ１の方向へ常に付勢されている。

このような構成の往復運動機構において、ステッピングモータＭが回転すると、第２プーリ６５から無端ベルト６４、第１プーリ６３、回転軸３４ａへと駆動が伝わり、清掃部材３が回転する。回転軸３４ａ，３４ｂの回転と共に、偏心カム６２ａ，６２ｂが回転することによって、偏心カム６２ａ，６２ｂの、前述の不図示の筐体と接触する位置が移動する。偏心カム６２ａ，６２ｂにおける回転軸３４ａ，３４ｂから筐体接触位置までの距離は、ブラシ部３２が第１プラテンガラスＧ１に近づくほど長くなるように設定されているので、ブラシ部３２が第１プラテンガラスＧ１に近づくほど、押しバネＳの付勢力に抗して、回転軸３４ａ，３４ｂは第１プラテンガラスＧ１から遠ざかる方向に移動する。そして、ブラシ部３２が第１プラテンガラスＧ１の表面を摺擦した後は、偏心カム６２ａ，６２ｂにおける回転軸３４ａ，３４ｂから筐体接触位置までの距離は、ブラシ部３２が第１プラテンガラスＧ１から遠ざかるほど短くなるように設定されているので、ブラシ部３２が第１プラテンガラスＧ１から遠ざかるほど、回転軸３４ａ，３４ｂは第１プラテンガラスＧ１に近づく方向に移動する。このように、清掃部材３は、その回転によって、第１プラテンガラスＧ１に対して接近・離隔を繰り返し、白色平面部３３の原稿搬送方向の幅が長い場合であっても回転が可能となる。

清掃部材３を清掃状態から通常状態に切り替える場合は、位置センサ６８によって、清掃部材３の白色平面部３３が第１プラテンガラスＧ１と対向する位置であることが検出されたところでステッピングモータＭを停止させる。

なお、清掃部材３の回転を可能にするための、第１プラテンガラスＧ１に対する接近・離隔手段は、前記機構に限定されるものではなく、例えば、清掃部材３を回転させる清掃状態のとき、清掃部材３を第１プラテンガラスＧ１から遠ざけた位置に保持するようにしても構わない。

また、図２に示すように、第１プラテンガラスＧ１よりも回転方向下流側の清掃部材３の近傍には、ブラシ部３２に接触し且つ本体部３１には接触しないように、清掃部材３の軸方向に細長い板状部材６が取り付けられている。この板状部材６によって、清掃部材３の回転領域の一部が封鎖され、第１プラテンガラスＧ１から除去された異物が、清掃部材３の回転と共に上方に飛散するのが抑制され、第１プラテンガラスＧ１上に異物が再び落下・付着するのが防止される。さらには、回転するブラシ部３２が、この板状部材６に接触することで、ブラシ部３２に付着した異物がはたき落とされ、ブラシ部３２に異物が蓄積されることが防止される。加えて、原稿Ｍが搬送されているときは（図２（ａ））、板状部材６によって原稿Ｍはガイドされながら搬送される。

板状部材６の材質に特に限定はないが、ブラシ部３２との摩擦帯電を防止する観点からは導電性材料が望ましく、例えばステンレス鋼などの金属材料が好適に使用できる。

複数枚の原稿Ｍが連続して搬送される場合、清掃部材３による第１プラテンガラスＧ１の清掃は、原稿Ｍが第１プラテンガラスＧ１を通過する度に行う。あるいは、一連の原稿Ｍの搬送が開始前及び／又は一連の原稿がすべて通過した後に行う。第１プラテンガラスＧ１への異物付着を確実に防止する観点からは、前者による清掃が望ましい。加えて、画像読み取り装置の主電源がオンされると、清掃部材３が回転して第１プラテンガラスＧ１の清掃を行うようするのが望ましい。

本発明で使用する清掃部材３に具備される清掃部としては、弾性を有するものであれば特に限定はなく、ブラシ状の他、例えばスポンジ状３２ａ（図６（ａ））やゴムシート状３２ｂ（同図（ｂ））のものも好適に使用できる。また、清掃部３２は本体部３１の円周方向に複数箇所設けても構わない（同図（ｃ）を参照）。

次に、本発明に係る画像形成装置について説明する。図７に、図１に示した画像読み取り装置を備えた画像形成装置の概説図を示す。この図の画像形成装置は、いわゆる胴内排紙型画像形成装置である。装置本体の上下方向略中央部には、正面側が開口した排紙空間４が形成されている。この排紙空間４の底面には、排出される用紙を載置するためのトレイ８７が筺体と一体成形されている。一方、排紙空間４の上側には、原稿を読み取るための画像読み取り部１０が内蔵され、排紙空間４の下側には、画像形成手段１１が内蔵されている。

画像形成手段１１について説明する。感光体ドラム５０は帯電装置５１によってその表面が正又は負に一様に帯電される。そして、前述のように、画像読み取り装置によって読み取られた画像データが、レーザスキャナ（露光装置）５２によって感光体ドラム５０の表面に書き込まれ、感光体ドラム５０の表面に静電潜像が形成される。具体的には反転現像方式の場合には画像に相当する部分の帯電が除去され、正規現像方式の場合は背景に相当する部分の帯電が除去されて、それぞれ静電潜像が形成される。次に現像装置５３によって感光体ドラム５０上の静電潜像をトナーで可視像化する。このときトナーの帯電極性は、反転現像方式の場合には感光体ドラム５０の帯電極性と同極性であり、正規現像の場合は感光体ドラム５０の帯電極性と逆極性である。

一方、給紙カセット８０に収納されている用紙Ｐは、ピックアップローラ８１により引き出され、給紙ローラ８２とさばきローラ８３とで挟持されて一枚ずつ搬送路へ送られる。そしてレジストローラ対８４によって、感光体ドラム５０上のトナー画像が転写部に到達するのにタイミングを合わせて、用紙Ｐは転写部へ送り出される。転写部では、感光体ドラム５０と転写ローラ５４との間で用紙Ｐが挟持されている状態で、トナー帯電極性と逆極性の電荷が転写ローラ５４に印加されることにより、感光体ドラム５０上のトナー像が用紙Ｐ上に移動する。用紙Ｐ上に移動せず感光体ドラム５０上に残留したトナーはクリーニングローラ５５によって除去回収される。一方、トナー像を載置した用紙Ｐは定着ローラ対８５へ搬送される。ここでトナー像は定着ローラ対８５によって加熱・加圧されて用紙Ｐに定着する。そして用紙Ｐは排出ローラ対８６に送られ、トレイ８７へ排出される。なお、手差しトレイ８８に載置された用紙Ｐは、給紙ローラ８９によってレジストローラ対８４へ送りだされ、それ以後は前述の搬送経路と同じ経路を通る。

本発明の画像読み取り装置では、原稿が読取位置を通過している間、清掃部材の平面部が透明部材の表面に離隔対向して静止しているので、読取位置と清掃部材の取付位置とがばらついても背面部の高さが大きく変わることはなく、原稿が薄紙の場合であっても、読み取り時の画像濃度のばらつきが防止される。また、清掃部材を回転させることによって、透明部材の表面を清掃部が摺擦し、透明部材の表面に付着した異物が取り払われ、異物の付着に起因する画像ノイズが防止される。

本発明に係る画像読み取り装置に一例を示す概説図である。 図１の画像読み取り装置の第１プラテンガラス付近の拡大図である。 本発明で使用する清掃部材の一例を示す斜視図である。 清掃部材の回転に連動して、清掃部材が上下に往復運動する説明図である。 清掃部材の回転に連動して、清掃部材が上下に往復運動する機構例を示す概説図である。 本発明で使用する清掃部材の他の例を示す概説図である。 本発明に係る画像形成装置の一例を示す概説図である。

符号の説明

２ ＡＤＦ（原稿自動搬送装置）
３ 清掃部材
６ 板状部材
１０ 画像読取り部
１１ 画像形成手段
３１ 本体部
３２ ブラシ部（清掃部）
３３ 白色平面部（平面部）
Ｇ１ 第１プラテンガラス（透明部材）
Ｇ２ 第２プラテンガラス

Claims (5)

1. 一方面側を原稿が通過する板状の透明部材と、前記透明部材の他方面側から、通過する原稿の画像情報を光学的に読み取る読取り手段と、前記透明部材の原稿通過側の表面から離隔対向し回転自在に設けられた清掃部材とを有する画像読み取り装置であって、
   前記清掃部材は、本体部と、本体部の回転軸方向に延設された、弾性を有する清掃部と、本体部の回転軸方向に対して平行な白色の平面部とを有すると共に、前記平面部が前記透明部材の表面と離隔対向して静止している通常状態と、回転によって前記清掃部が前記透明部材の表面に接触する清掃状態とに切り替え可能であることを特徴とする画像読み取り装置。
2. 前記清掃部材の回転に連動して、前記清掃部が前記透明部材に近づくときは前記清掃部材が前記透明部材から遠ざかる方向に移動し、前記清掃部が前記透明部材から遠ざかるときは前記清掃部材が前記透明部材に近づく方向に移動する請求項１記載の画像読み取り装置。
3. 前記清掃部が、前記本体部の円周方向に所定間隔で複数設けられている請求項１又は２記載の画像読み取り装置。
4. 前記清掃部の性状が、ブラシ状、スポンジ状、ゴムシート状のいずれかである請求項１〜３のいずれかに記載の画像読み取り装置。
5. 原稿画像を読み取って被転写部材に画像を形成する画像形成装置において、請求項１〜４のいずれかに記載の画像読み取り装置と、この画像読み取り装置によって読み取られた画像情報に基づいて画像を形成する画像形成手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。