JP2013232870A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本構成を有しない場合と比較して、装置を軽量化するとともにこの装置の変形を抑制することができる画像読取装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像読取装置１４は、プラテン部材７４に沿って移動するように支持され樹脂から構成された読取装置本体１００と、原稿に光を照射する発光部材１２２を有する基板１２０と、この基板１２０が固定され、読取装置本体１００に取り付けられ且つ金属から構成された板金部１０２と、を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像読取装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１は、キセノンランプと、第１、第２側壁を有するフレームと、原稿からの反射光を反射する反射ユニットと、反射ユニットからの反射光を結合させるレンズユニットと、レンズユニットで結像された光を電気信号に変換するイメージセンサと、第１、第２側壁の外側に配設され反射ユニットを支持する第１、第２支持プレートと、反射ユニットを第１、第２支持プレート側に付勢する板バネとを有している画像読取ユニットを開示する。

特開２００４−２６６５８９号公報

本発明の目的は、本構成を有しない場合と比較して、装置を軽量化するとともにこの装置の変形を抑制することができる画像読取装置及び画像形成装置を提供することである。

請求項１に係る本発明は、被読取面に沿って移動するように支持され樹脂から構成された読取装置本体と、被読取面に光を照射する発光部材を有する基板と、前記基板が固定され、前記読取装置本体に取り付けられ且つ金属から構成された板金部と、を有する画像読取装置である。

請求項２に係る本発明は、前記板金部に取り付けられ、前記発光部材が照射する光を被読取面に導く導光体、をさらに有する請求項１記載の画像読取装置である。

請求項３に係る本発明は、前記読取装置本体の移動を案内する案内部材と、前記基板、前記板金部、及び前記案内部材これらを電気的に接続する接続手段と、をさらに有する請求項１又は２記載の画像読取装置である。

請求項４に係る本発明は、前記発光部材が照射した光を反射する反射部材、をさらに有し、前記読取装置本体は、上部部材と下部部材とを合せて構成され、前記反射部材は、前記読取装置本体の上部部材に少なくともその一部が露出する態様で支持されている請求項１乃至３いずれか記載の画像読取装置である。

請求項５に係る本発明は、前記反射部材を複数有し、被読取面で反射する光が進行する工程の距離に対して、該被読取面から遠くに配置された前記反射部材の主走査方向の長さは、該被読取面から近くに配置された前記反射部材の主走査方向の長さよりも小さい請求項４記載の画像読取装置である。

請求項６に係る本発明は、被読取面で画像を読み取る画像読取装置と、前記画像読取装置により読み取った画像情報に基づいて画像を形成する画像形成手段と、を有し、前記画像読取装置は、被読取面に沿って移動するように支持され樹脂から構成された読取装置本体と、被読取面に光を照射する発光部材を有する基板と、前記基板が固定され、前記読取装置本体に取り付けられ且つ金属から構成された板金部と、を有する画像形成装置である。

請求項１に係る本発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、装置を軽量化するとともにこの装置の変形を抑制することができる画像読取装置を提供できる。

請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る本発明の効果に加えて、原稿へ照射される光の進行する工程が不安定になるのを抑制することができる。

請求項３に係る本発明によれば、請求項１又は２に係る本発明の効果に加えて、帯電による不具合を抑制することができる。

請求項４に係る本発明によれば、請求項１乃至３いずれかに係る本発明の効果に加えて、本構成を有さない場合と比較して、反射部材の主走査方向に対する長さを柔軟に変更することができる。

請求項５に係る本発明によれば、請求項４に係る本発明の効果に加えて、本構成を有さない場合と比較して、装置を軽量化することができる。

請求項６に係る本発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、装置を軽量化するとともにこの装置の変形を抑制することができる画像形成装置を提供できる。

本発明の一実施形態が適用される画像形成装置の全体概略図である。 本発明の一実施形態が適用される画像読取部の斜視図である。 本発明の一実施形態が適用される画像読取ユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態が適用される画像読取ユニットの下部構成の斜視図である。 図３のＡ−Ａ線図である。 本発明の一実施形態が適用される板金部及び発光装置の斜視図である。 反射部材に必要な主走査方向の長さを模式的に説明する説明図である。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１０の全体概略図を示す。

画像形成装置１０は、記録媒体に画像を形成する画像形成部１２と、画像の形成された記録媒体（以下、「原稿」と称する）の画像を読み取る画像読取装置１４とを備える。

画像形成部１２は、例えば電子写真方式により構成される。
画像形成部１２は、例えば感光体ドラムからなる像保持体２２と、この像保持体２２を一様に帯電する帯電器２４と、この帯電器２４により一様に帯電された像保持体２２に潜像を形成する露光装置２６と、この露光装置２６により形成された像保持体２２上の潜像をトナーで可視化する現像装置２８と、この現像装置２８により形成されたトナー像を中間転写ベルト３０に転写する一次転写装置３２と、像保持体２２に残ったトナーをクリーニングする像保持体クリーナ３４とを備える。
中間転写ベルト３０は中間転写体として用いられる。中間転写ベルト３０には、この中間転写ベルト３０をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３６が設けられている。

露光装置２６は、例えばレーザ走査方式のものであり、画像読取装置１４が読み取った原稿の画像情報に基づいて、これをレーザのオン・オフ信号に変換して出力する。
現像装置２８は、例えばロータリ式のものであり、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）これら4色の現像器４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋが周囲に配設されている。現像装置２８は各色を現像する場合、対応する色の現像器４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋが像保持体２２に対峙するよう回転する。
一次転写装置３２は、例えばコロトロンであり、像保持体２２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト３０に転写する。

画像形成部１２は、中間転写ベルト３０に転写されたトナー像を記録媒体に転写する二次転写装置４４と、記録媒体に転写されたトナー像をこの記録媒体に定着する定着装置４６と、トナー像が定着された（画像が形成された）記録媒体が排出される排出部４８とを備える。

また、画像形成部１２は、記録媒体を積層した状態で収納する記録媒体収容器５０と、この記録媒体収容器５０から二次転写装置４４、定着装置４６を介して排出部４８に向けて記録媒体を搬送する搬送路５２とを備える。
搬送路５２には、レジストロール５４が配設されている。レジストロール５４は停止した状態から所定のタイミングで回転を開始し、中間転写ベルト３０にトナー像が転写されるタイミングに合致するように、記録媒体収容器５０から供給された記録媒体をこの中間転写ベルト３０と二次転写装置４４との接触部に供給する。

搬送路５２を搬送される記録媒体は、二次転写装置４４により中間転写ベルト３０のトナー像が転写され、定着装置４６によりこのトナー像が定着され、そして排出部４８に排出されるようになっている。中間転写ベルト３０に残存したトナーは、中間転写ベルトクリーナ３６により掻き落とされる。

画像読取装置１４は、画像読取部７０と、原稿を自動で搬送する原稿搬送部７２と、プラテン部材７４とを備える。プラテン部材７４は、光を透過する材質（例えばガラス等）により構成される。画像読取装置１４は、原稿搬送部７２により搬送される原稿を流し読みする機能と、プラテン部材７４上に載置された原稿を読み取る機能とを備えている。
プラテン部材７４上に載置された原稿の載置された側（下方側）の面が、被読取面となる。

画像形成装置１０は、ユーザインタフェース（UI）として用いられ操作者との間で情報の授受を行う操作パネル２００を備える。操作パネル２００は、例えばタッチパネルや液晶ディスプレイ、キーボート等を含み、画像形成装置１０の処理内容の選択の受付やその表示等を行う。

具体的には、操作パネル２００は、画像形成部１２によりＫのトナー単色からなる単色画像の形成を行うか、あるいは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーからなる多色画像の形成を行うかの選択や、画像の倍率・画質の設定等、これら複数の動作モードが選択されるようになっている。
また、操作パネル２００は、画像読取装置１４が原稿を読み取る際の領域（原稿読取り領域）の設定や、画像読取装置１４が原稿を読み取るスキャンスピード、白黒読取・カラー読取、原稿搬送方法等、これら複数の動作モードが選択されるようになっている。

次に、画像読取部７０の詳細について説明する。
図２は、画像読取部７０の斜視図を示す。

画像読取部７０は、筺体８２と、案内部８４と、画像読取ユニット８６とを備える。筺体８２の上方にプラテン部材７４（図１参照）が設けられる。画像読取ユニット８６は、原稿に光を照射しこの原稿からの反射光に基づいて画像を読み取る。

画像読取ユニット８６は、本実施形態においては、短手方向（図２中、左右方向）と長手方向（同、前後方向）とを備えた細長状の構造体であり、長手方向の長さがA４サイズの記録媒体の長手方向の長さと同等となっている。
画像読取ユニット８６は、案内部８４のシャフト（案内部材）８４ａに案内されて筺体８２内を左右方向に移動するようになっている。すなわち画像読取ユニット８６は、この画像読取ユニット８６の短手方向に移動自在に構成されている。プラテン部材７４上に載置された原稿を読み取る場合、画像読取ユニット８６は、副走査方向に移動しながら原稿を読み取る。

次に、画像読取ユニット８６の詳細について説明する。
図３は、画像読取ユニット８６の斜視図を示す。
図４は、画像読取ユニット８６の下部構成の斜視図を示す。
図５は、図３のＡ−Ａ線図を示す。
図６は、板金部１０２及び発光装置１０４の斜視図を示す。

画像読取ユニット８６は、読取装置本体１００と、板金部１０２と、発光装置１０４とを備える。

読取装置本体１００は、上部部材１１２と下部部材１１４とを合せるようにして構成される。上部部材１１２と下部部材１１４とは短手方向及び長手方向これらに垂直な方向（上下方向）に分離自在となっている。
読取装置本体１００（上部部材１１２及び下部部材１１４）は樹脂により構成されており、画像読取ユニット８６が軽量化されるようになっている。読取装置本体１００の樹脂材料としては、例えばポリフェニレンオキサイドや変性ポリフェニレンオキサイド等が用いられる。

上部部材１１２は概括的に、副走査方向に対して離間して設けられた上部右側壁１１２ａ及び上部左側壁１１２ｂと、主走査方向に対して離間して設けられた上部前側壁１１２ｃ及び上部後側壁１１２ｄと、上壁１１２ｅとによって囲まれるように成型されている。
下部部材１１４は概括的に、副走査方向に対して離間して設けられた下部右側壁１１４ａ及び下部左側壁１１４ｂと、主走査方向に対して離間して設けられた下部前側壁１１４ｃ及び下部後側壁１１４ｄと、下壁１１４ｅとによって囲まれるように成型されている。

下部部材１１４の短手方向側にはスライド部材１１６が設けられ、このスライド部材１１６の円筒部分に案内部８４のシャフト８４ａが連通されている。このように、読取装置本体１００は被読取面に沿って移動するように支持されている。

上部部材１１２の上部に、この上部部材１１２の長手方向に沿うようにして板金部１０２が設けられている。板金部１０２は、上部部材１１２の上部右側壁１１２ａ及び上壁１１２ｅそれぞれの一部を覆うようにこの上部部材１１２に対して取り付けられている。
板金部１０２は、読取装置本体１００よりも剛性の大きい部材により構成されている。ここで剛性とは、曲げやねじれの力に対する寸法変化のし難さの度合を示す。具体的には、板金部１０２は金属により構成される。

ここで、細長い形状の構造体について、その短手方向が支持されてこの短手方向に移動する構成においては、長手方向に対するねじれが生じ易い。特に、構造体が樹脂等の比較的剛性の小さい材料からなる場合、そのねじれが顕著となる。構造体が長手方向に対してねじれると、この構造体内を進行する光の工程に変化を及ぼすこととなる。
これに対し、金属等の比較的剛性の大きい材料が長手方向に沿って取り付けられている構成の場合、この構成を有さない場合と比較して、長手方向に対するねじれが抑制される。このため、構造体内を進行する光の工程の変化が抑制される。

板金部１０２に支持されるようにして、発光装置１０４が設けられている。発光装置１０４は、板金部１０２の側面１０２ａの長手方向に沿うようにして固定された基板（回路基板）１２０と、この基板１２０に設けられ光を照射する発光部材１２２とを備える。
発光装置１０４で発生する熱は、板金部１０２により放散される。つまり、板金部１０２は、放熱板（ヒートシンク）としても機能することとなる。

基板１２０は、例えばエポキシ樹脂等の電気絶縁性材料で形成されており、ボルト１２０ａによって板金部１０２に固定されている。発光部材１２２は、例えば複数のLED（Light Emitting Diode：発光ダイオード）が長手方向に対して列状に並べられるようにして構成される。

基板１２０には、発光部材１２２の上方を覆うようにして遮蔽部材１２４が設けられている。遮蔽部材１２４は、発光部材１２２から照射される光が操作者等へ直接入射するのを抑制する。

板金部１０２には接続部材１２６の一端が接続されており、この接続部材１２６の他端は案内部８４のシャフト８４ａに接続されている。接続部材１２６は、基板１２０、板金部１０２、及びシャフト８４ａこれらを電気的に接続する。板金部１０２に帯電し得る電気は、接続部材１２６、及びシャフト８４ａを介して画像形成装置１０の本体フレーム等に流れるようになっている。このため、画像読取ユニット８６が、基板１２０や周囲の電気的な雰囲気等に起因して帯電することが抑制される。

板金部１０２の上面１０２ｂには、この上面１０２ｂの長手方向に沿うようにして導光体１３０が設けられている。導光体１３０は、発光部材１２２と対向するように配設されている。導光体１３０は、例えばアクリル樹脂により構成され、発光部材１２２から出射される光を原稿（被読取面）の読取位置Ｐに導くようになっている。

上部部材１１２の上部であって導光体１３０から副走査方向に離間した位置には、この上部部材１１２の長手方向に沿うようにして反射板１３２が設けられている。反射板１３２は鏡面体により構成され、導光体１３０から出射される光の一部を原稿の読取位置Ｐに向けて反射させる。

読取装置本体１００内には反射部１４０が設けられており、この読取装置本体１００の下部部材１１４の下部には、結像レンズ１４２と、受光素子である光電変換素子１４４の実装された回路基板１４６とが設けられている。読取位置Ｐにおいて原稿で反射した光は、反射部１４０により結像レンズ１４２に向けて繰り返し反射され、この結像レンズ１４２を介して光電変換素子１４４へ導かれる。

光電変換素子１４４は、例えば3ラインカラーCCDが用いられる。光電変換素子１４４は、結像レンズ１４２による反射光の結像位置で反射光を受光し、例えばRGBそれぞれのフィルタ（原色フィルタ）が設けられたフォトダイオードによって画素単位のRGBそれぞれの光量に対応するアナログの電気信号を回路基板１４６に対して出力する。

次に、反射部１４０の詳細について説明する。
本実施形態においては、反射部１４０は、第一の反射部材１５０ａ、第二の反射部材１５０ｂ、第三の反射部材１５０ｃ、第四の反射部材１５０ｄ、及び第五の反射部材１５０ｅにより構成されている。これら第一の反射部材１５０ａ〜第五の反射部材１５０ｅは、ミラー等の鏡面体により構成されている。
読取位置Ｐにおいて原稿で反射した光は、第一の反射部材１５０ａへ進み第二の反射部材１５０ｂへ反射される。第二の反射部材１５０ｂと第三の反射部材１５０ｃとの間で反射を繰り返した光は、第四の反射部材１５０ｄへ進み第五の反射部材１５０ｅへ反射される。第五の反射部材１５０ｅで反射した光は、結像レンズ１４２へ進む。
以下、第一の反射部材１５０ａ〜第五の反射部材１５０ｅこれらを、「反射部材１５０」として総称する場合がある。

第一の反射部材１５０ａ、第二の反射部材１５０ｂ、第三の反射部材１５０ｃ、及び第五の反射部材１５０ｅはそれぞれ、読取装置本体１００の下部部材１１４に形成された支持部材１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｅによって支持されている。
本実施形態においては、支持部材１５２ａ及び支持部材１５２ｃは、下部部材１１４の下部右側壁１１４ａに形成され、支持部材１５２ｂ及び支持部材１５２ｅは、下部部材１１４の下部左側壁１１４ｂに形成されている。

第四の反射部材１５０ｄは、読取装置本体１００の上部部材１１２に形成された支持部材１５２ｄによって支持されている。
本実施形態においては、支持部材１５２ｄは、上部部材１１２の上部左側壁１１２ｂ及び上壁１１２ｅに形成されている。
以下、支持部材１５２ａ〜支持部材１５２ｅこれらを、「支持部材１５２」として総称する場合がある。

このように、読取装置本体１００においては、それぞれの反射部材１５０を、上部部材１１２の上部左側壁１１２ｂ・上壁１１２ｅ及び下部部材１１４の下部右側壁１１４ａ・下部左側壁１１４ｂこれらに形成された支持部材１５２により支持するようになっている。このため、主走査方向に対する長さが、上部部材１１２及び下部部材１１４よりも小さい反射部材１５０であっても、読取装置本体１００に支持されることとなる。
仮に、支持部材１５２が、上部部材１１２の上部前側壁１１２ｃ・上部後側壁１１２ｄ及び下部部材１１４の下部前側壁１１４ｃ・下部後側壁１１４ｄこれらに形成されている場合、その支持部材１５２により反射部材１５０を支持しようとすると、この反射部材１５０の主走査方向に対する長さは、上部部材１１２及び下部部材１１４の主走査方向に対する長さと同等以上とする必要がある。

ここで、原稿で反射した光を繰り返し反射させて光を導く構成においては、反射部材１５０に必要な主走査方向の長さは、この反射部材１５０の配置される位置に応じて変動する。
図８に模式的に示すように、反射部材１５０に必要な主走査方向の長さは、原稿で反射した光が進む工程の長さ（光路距離）について、この原稿（読取位置Ｐ）からの距離が短いほど大きく、この原稿（読取位置Ｐ）からの距離が長いほど小さくなる。

本実施形態において反射部１４０は、読取位置Ｐにおいて原稿で反射した光が進行する距離に対して、遠くに配置された反射部材１５０の主走査方向の長さは、近くに配置された反射部材１５０の主走査方向の長さよりも小さくなるように構成されている。具体的には、主走査方向の長さは、第一の反射部材１５０ａ、第二の反射部材１５０ｂ、第三の反射部材１５０ｃ、第四の反射部材１５０ｄ、第五の反射部材１５０ｅの順に短くなっている。
必要な長さ（大きさ）を備える反射部材１５０を適切に設置するようにすることで、余剰な長さ（大きさ）を備える反射部材１５０を設置する場合と比較して、画像形成ユニット８６が軽量化される。

なお、反射部材１５０全てについて主走査方向の長さが異なる構成に限らず、例えば第一の反射部材１５０ａ〜第三の反射部材１５０ｃを略同一の長さL1とし、第四の反射部材１５０ｄ及び第五の反射部材１５０ｅを略同一の長さL2（長さL2 ＜ 長さL1）とする等、反射部材１５０の主走査方向の長さは他の構成部材との関係を考慮して適宜設定するようにしてもよい。

上述した実施形態においては、画像読取装置が画像形成装置に設けられている構成について説明したが、これに限らず、画像読取装置は、画像形成装置でなくても、例えば、スキャナ、FAX等に設けられるようにしてもよい。

１０ 画像形成装置
１２ 画像形成部
１４ 画像読取装置
３０ 中間転写ベルト
３２ 一次転写装置
４４ 二次転写装置
４６ 定着装置
４８ 排出部
５０ 記録媒体収容器
５２ 搬送路
７０ 画像読取部
７２ 原稿搬送部
８２ 筺体
８４ 案内部
８４ａ シャフト
８６ 画像読取ユニット
１００ 読取装置本体
１０２ 板金部
１０４ 発光装置
１１２ 上部部材
１１４ 下部部材
１１６ スライド部材
１２０ 基板
１２２ 発光部材
１２６ 接続部材
１３０ 導光体
１４０ 反射部
１４２ 結像レンズ
１４４ 光電変換素子
１４６ 回路基板

Claims (6)

1. 被読取面に沿って移動するように支持され樹脂から構成された読取装置本体と、
   被読取面に光を照射する発光部材を有する基板と、
   前記基板が固定され、前記読取装置本体に取り付けられ且つ金属から構成された板金部と、
   を有する画像読取装置。
2. 前記板金部に取り付けられ、前記発光部材が照射する光を被読取面に導く導光体、
   をさらに有する請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記読取装置本体の移動を案内する案内部材と、
   前記基板、前記板金部、及び前記案内部材これらを電気的に接続する接続手段と、
   をさらに有する請求項１又は２記載の画像読取装置。
4. 前記発光部材が照射した光を反射する反射部材、
   をさらに有し、
   前記読取装置本体は、上部部材と下部部材とを合せて構成され、
   前記反射部材は、前記読取装置本体の上部部材に少なくともその一部が露出する態様で支持されている請求項１乃至３いずれか記載の画像読取装置。
5. 前記反射部材を複数有し、
   被読取面で反射する光が進行する工程の距離に対して、該被読取面から遠くに配置された前記反射部材の主走査方向の長さは、該被読取面から近くに配置された前記反射部材の主走査方向の長さよりも小さい請求項４記載の画像読取装置。
6. 被読取面で画像を読み取る画像読取装置と、
   前記画像読取装置により読み取った画像情報に基づいて画像を形成する画像形成手段と、
   を有し、
   前記画像読取装置は、
   被読取面に沿って移動するように支持され樹脂から構成された読取装置本体と、
   被読取面に光を照射する発光部材を有する基板と、
   前記基板が固定され、前記読取装置本体に取り付けられ且つ金属から構成された板金部と、
   を有する画像形成装置。

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