JP2016048341A - 画像読取装置及び該画像読取装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

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俊介 山▲崎▼
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善行 浅川
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Abstract

【課題】原稿台ガラスの裏面側において主走査方向に延び、該原稿台ガラスに載置された原稿の画像を光学的に読み取るコンタクトイメージセンサーと、該コンタクトイメージセンサーを保持するキャリッジと、副走査方向に延び、上記キャリッジを副走査方向に移動可能に支持するレール部材と、上記キャリッジを該レール部材に沿って駆動する駆動部と、を備えた画像読取装置において、キャリッジを支持するレール部材の真直度を容易に調整できるようにする。【解決手段】原稿台ガラスの裏面側に配置され、該原稿台ガラスに垂直な軸線を有すると共に該軸線回りに回転可能な軸部231と、上記軸部231に対して偏心して連結され、周面が上記レール部材225の副走査方向の中間部に当接する偏心カム部232と、を備える。【選択図】図8

Description

本発明は、画像読取装置及び該画像読取装置を備えた画像形成装置に関する。
従来より、副走査方向に移動可能に構成されたコンタクトイメージセンサーによってコンタクトガラス上の原稿の画像を読取る画像読取装置は知られている(例えば、特許文献1参照)。コンタクトイメージセンサーは、主走査方向に長い矩形箱状の筐体と、該筐体内に収容されたラインセンサー及び光源とを有している。コンタクトイメージセンサーは、副走査方向に移動可能なキャリッジにより下方から支持されている。コンタクトイメージセンサーとキャリッジとの間には付勢バネが設けられており、コンタクトイメージセンサーは、この付勢バネによってコンタクトガラスに押し付けられている。キャリッジは、一本のレール部材により副走査方向に移動可能に支持されている。レール部材は、副走査方向に延びるシャフト部材で構成されていて、キャリッジの主走査方向の中央部を下方から支持している。
特開2009−164743号公報
しかしながら、上記特許文献1に示す画像読取装置では、キャリッジを支持するレール部材の真直度(コンタクトガラスに垂直な方向から見た真直度)が悪いと、コンタクトイメージセンサーが移動中に傾いたり、コンタクトイメージセンサーの移動経路が主走査方向に湾曲したりして、読取った画像に歪みが生じるという問題がある。特に、板材を折り曲げて形成した板金製のレール部材を使用した場合には、シャフト状のレール部材を使用した場合に比べて加工精度が悪い分、真直度が悪くなり易い。このため、上述の画像歪みの問題が特に生じ易い。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、キャリッジを支持するレール部材の真直度を調整可能な画像読取装置、及び該画像読取装置を備えた画像形成装置を提供しようとすることにある。
本発明に係る画像読取装置は、原稿台ガラスの裏面側において主走査方向に延び、該原稿台ガラスに載置された原稿の画像を光学的に読み取るコンタクトイメージセンサーと、該コンタクトイメージセンサーを保持するキャリッジと、副走査方向に延び、上記キャリッジを副走査方向に移動可能に支持するレール部材と、上記キャリッジを該レール部材に沿って駆動する駆動部と、を備えている。
そして、上記原稿台ガラスの裏面側に配置され、該原稿台ガラスに垂直な軸線を有すると共に該軸線回りに回転可能な軸部と、上記軸部に対して偏心して連結され、周面が上記レール部材の副走査方向の中間部に当接する偏心カム部と、をさらに備えている。
この構成によれば、軸部を回転させると偏心カム部が回転し、これに伴い、軸部の軸線位置から、偏心カム部の周面とレール部材との当接位置までの距離が変化する。したがって、軸部の回転角度を調整することで、偏心カム部の周面とレール部材との当たり具合を調整して、レール部材の真直度を容易に調整することができる。
ここで、板金を折り曲げて上記レール部材を形成した場合には、レール部材を鋳造形成や切削形成した場合に比べて、加工時の歪みが大きく、シャフト部材の真直度が悪化し易い。このようにレール部材の真直度を確保にし難い構成に対して本発明は特に有用である。
上記レール部材は、副走査方向に垂直な断面が閉断面、又は閉断面の一部を開放させてなる開放断面とされ、上記偏心カム部は、上記レール部材の内側の空間内に収容されていることが好ましい。
この構成によれば、レール部材の内側の空間内に偏心カム部を収容するようにしたので、偏心カム部を配置するための配置スペースを別途確保する必要もない。よって、スペース効率の向上を図り、延いては装置全体をコンパクト化することができる。
上記画像読取装置は、上面部に上記原稿台ガラスが装着され、内部に、上記キャリッジとレール部材と駆動部とを収容する筐体をさらに備え、上記軸部の一端部は、上記偏心カム部に固定され、上記軸部は上記筐体の底壁部を貫通してその他端部は該筐体の外部に突出しており、上記軸部の他端部には、該軸部の軸線を中心とする回転半径が、上記偏心カム部の該軸線を中心とする最大回転半径よりも大きい操作部が連結されていることが好ましい。
この構成によれば、ユーザーが操作部を操作することにより軸部及び偏心カム部を回転させることができる。よって、レール部材の真直度を手動で容易に調整することができる。しかも、操作部材が連結された軸部の他端部は、筐体の側壁を貫通して筐体の外部に突出しているので、ユーザーは筐体の外部から操作部材を操作して偏心カム部を容易に回転させることができる。したがって、ユーザーは、レール部材の真直度の調整に際して、画像読取装置を分解して筐体内に手を入れる必要もないので該調整作業を容易に行うことができる。また、操作部の回転半径は偏心カム部の最大回転半径よりも大きいので、ユーザーは僅かな力で大きな操作トルクを偏心カム部に付与することができる。よって、偏心カム部をレール部材からの反力に抗して容易に回転させることができる。延いては、レール部材の真直度の調整を容易に且つ精度良く行うことができる。
上記画像読取装置は、上記軸部の他端部と上記操作部との間に介在するギア機構をさらに備え、上記軸部の他端部は、上記ギア機構を介して上記操作部に連結されていることが好ましい。
この構成によれば、操作部を軸部に直結させた場合に比べて、操作部の配置自由度が増すので、操作部をユーザーが操作し易い位置に配置することができる。また、ギア機構のギア比を調整することで、操作部の回転量に対する偏心カム部の回転量の比率を最適化して、レール部材の真直度の調整を精度良く行うことができる。
本発明に係る画像形成装置は上記画像読取装置を備えている。
この構成によれば、画像形成装置によって形成される画像の画像歪みを低減することができる。
本発明によれば、キャリッジを支持するレール部材の真直度を調整可能な画像読取装置、及び該画像読取装置を備えた画像形成装置が提供される。
図1は、実施形態における画像読取装置を備えた画像形成装置を示す斜視図である。 図2は、画像形成装置の内部構造を示す概略図である。 図3は、画像読取装置を示す斜視図である。 図4は、コンタクトイメージセンサーを保持したキャリッジと該キャリッジを副走査方向に移動可能に支持するレール部材とを示す斜視図である。 図5は、図4のV−V線断面図である。 図6は、キャリッジを駆動する駆動機構を示す概略の平面図である。 図7は、読取り画像に生じる画像歪みを説明するための説明図である。 図8は、レール部材の副走査方向の中央部付近を切断したときにレール部材の内側に見える偏心カム部を示す斜視図である。 図9は、図8のIV方向矢視図である。 図10は、画像読取装置の底壁部のカットモデルであって、筐体を貫通する軸部の他端部に固定された操作部を該筐体の下方から見た様子を示している。 図11は、実施形態2を示す図10相当図である。 図12は、他の実施形態を示す図5相当図である。 図13は、他の実施形態を示す図5相当図である。 図14は、他の実施形態を示す図9相当図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
《実施形態》
図1及び図2は、本実施形態の画像読取装置200を備えた画像形成装置1を示している。この画像形成装置1は、いわゆる胴内排紙型の複写機であって、画像形成装置本体100と画像読取装置200と支持筐体部300とを有している。画像読取装置200は、原稿画像を読取ってその画像データを取得する。画像形成装置本体100内には、画像読取装置200が取得した画像データを用紙Pに印刷するための画像形成部30が収容されている。画像読取装置200は、支持筐体部300を介して画像形成装置本体100の上側に支持されている。画像形成装置本体100と画像読取部200との間には、用紙排出空間Sが形成されている。
上記画像読取装置200は、画像読取ユニット210を内部に収容する略直方体状の筐体201を有している。筐体201の側面には、ユーザーが画像形成装置1に対して各種の操作指示を行うための操作パネル205が設けられている(図1参照)。以下の説明において、画像形成装置1における操作パネル205が位置する側を「前側」とし、その反対側を「後側」とする。また、画像形成装置1を前側から見た場合における左側を「左側」とし、右側を「右側」とする。
上記筐体201の上面201aには略矩形状の開口部201cが形成されており、この開口部201cにはコンタクトガラス(原稿台ガラス)203が嵌め込まれている。筐体201の上面201aの後側の端縁部には、原稿カバー220がヒンジ部(図示省略)を介して開閉自在に支持されている。原稿カバー220は、閉状態において、コンタクトガラス203上に載置された原稿を上側から押さえて固定する。
上記画像読取ユニット210は、コンタクトガラス203の裏面側(原稿載置面側とは反対側)に配置されている。画像読取ユニット210は、コンタクトガラス203上に載置された原稿を光学的に読取ってその画像データを生成すると共にメモリに記憶する。画像読取ユニット210の詳細については後述する。
上記画像形成部30は、画像形成装置本体100内の下部における右側壁部寄りに配置されている。画像形成部30の左側には、給紙部10が設けられ、画像形成部30の上側には定着部40が設けられている。給紙部10は、シート状の用紙Pが収容される給紙カセット10aと、該給紙カセット10a内の用紙Pを取り出して該カセット10a外に送り出すためのピックアップローラー10bとを有している。給紙カセット10aよりカセット外に送り出された用紙Pは、搬送ローラー対11を介して画像形成部30に供給される。
画像形成部30は、感光ドラム21、帯電器23、露光装置25、現像装置27、及び転写器29を有している。画像形成時には、先ず、帯電器23によって感光ドラム21の周面が帯電され、次いで、露光装置25によって感光ドラム21の表面に原稿画像データ(画像読取ユニット210により生成した原稿画像の画像データ)に基づくレーザー光が照射されて静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置27により現像されてトナー像となる。このトナー像は、用紙が転写器29と感光ドラム21との間を通過する際に該転写器29によって用紙Pに転写される。
定着部40は、定着ローラー40a及び加圧ローラー40bを有していて、転写器29より供給される用紙Pを定着ローラー40a及び加圧ローラー40b間で加圧することにより、当該用紙Pにトナー像を熱定着させる。定着部40にてトナー像が定着された用紙Pは、搬送ローラー対12,13により用紙排出空間Sへと導かれる。
図2〜4に示すように、上記画像読取ユニット210は、コンタクトイメージセンサー(CIS:Contact Image Sensor)211と、該コンタクトイメージセンサー211を保持するキャリッジ212とを有している。
コンタクトイメージセンサー211は、主走査方向に延びる箱状のセンサー筐体211aを有している。センサー筐体211a内には、ラインセンサーやレンズや光源等の光学系素子(いずれも図示せず)が収容されている。
キャリッジ212は、主走査方向に延びると共に上側に開放する箱状に形成されている。コンタクトイメージセンサー211は、キャリッジ212に対して付勢バネ213を介して弾性支持されている。コンタクトイメージセンサー211は、付勢バネ213の付勢力によりコンタクトガラス203の裏面に押し付けられている。図5に示すように、キャリッジ212の下面における主走査方向の中央部にはシャフト214が固定されている。シャフト214は副走査方向に延びており、キャリッジ212は、該シャフト214を介してレール部材225により下方から支持されている。
レール部材225は、副走査方向に延びる柱状体により構成されている。レール部材225の副走査方向に垂直な断面は、閉断面の一部を放してなる開放断面である。本実施形態では、レール部材225は、断面略M字状に形成されている。換言すると、レール部材225は、下側に開口する断面コ字状の柱状体の上面に副走査方向に延びる三角柱状の溝部225bを形成してなる。キャリッジ212に固定されたシャフト214の周面は、上記溝部225bの互いに対向する2つの斜面に当接している。そうして、キャリッジ212は、シャフト214を溝部225bに係合させることでレール部材225に沿って副走査方向に移動可能に構成されている。
上記レール部材225は、本実施形態では板金を折り曲げて形成されている。レール部材225の副走査方向(長手方向)の両端部にはそれぞれ一対のブラケット部225a(図4参照)が形成されている。レール部材225は、各ブラケット部225aを貫通するボルト(図示省略)により筐体201に固定されている。レール部材225の側方には、キャリッジ212を駆動するための駆動部215(図3参照)が設けられている。
図6に示すように、駆動部215は、一対の固定プーリー216と、駆動ベルト217と、移動プーリー218とを有している。駆動ベルト217の内周面には複数の歯部が周方向に所定ピッチで形成されている。移動プーリー218は、キャリッジ212に取付けられていて、その外周面にはベルト217の内周面の歯部に噛み合う複数の歯部が形成されている。そして、固定プーリー216が不図示のモーターにより回転駆動されることで、ベルト217が回転して移動プーリー218がキャリッジ212と共にレール部材225に沿って移動するようになっている。
画像読取時には、駆動部215により、キャリッジ212が所定の初期位置を始点として副走査方向の一側から他側に駆動されて終端位置で停止する。そうして、キャリッジ212が初期位置から終端位置まで移動する間に、コンタクトイメージセンサー211により各走査位置における原稿の画像データが取得される。コンタクトイメージセンサー211により取得された各走査位置における原稿の画像データは不図示の画像処理回路に送信される。画像処理回路では、これらの画像データを合成して原稿全体の画像データを生成すると共に生成した画像データをメモリに記憶する。
ここで、例えばレール部材225の加工精度が悪いと、レール部材225の副走査方向の中間部が両端部に対し主走査方向の一側に湾曲してしまう。この結果、図7に示すように、コンタクトイメージセンサー211による読取り画像データが、レール部材225の湾曲がない場合の読取り画像データGに比べて扇状に歪んでしまうという問題がある。本実施形態では、この問題を防止するべく、レール部材225の真直度(コンタクトガラス203に垂直な方向から見た真直度)を調整するための真直度調整機構230を設けるようにしている。
図8及び図9に示すように、真直度調整機構230は、上側から見ると、レール部材213の副走査方向の中央部に配置されている。真直度調整機構230は、軸部231と偏心カム部232とを有している。軸部231は、コンタクトガラス203に垂直な軸線を有している。軸部231は、筐体201の底壁201bに形成された貫通孔(図示省略)を貫通している。この貫通孔は、軸部231を回転可能に支持する軸受部として機能する。軸部231には例えばCリングが外装されており、このCリングが底壁201bに当接することにより軸部231が下方に抜け落ちないようになっている。
上記偏心カム部232は、円板状に形成されていて、軸部231の上端部(一端部)に固定されている。偏心カム部232は、軸部231に対して径方向に偏心している(図9参照)。そうして、偏心カム部232は、軸部231の軸線からの距離が最大となる最大径部232aと当該距離が最小となる最小径部232bとを有している。偏心カム部232は、レール部材225の内側の空間内における副走査方向の中央部に配置されている。偏心カム部232の周面は、レール部材225の主走査方向において対向する2つの対向壁225d,225eのうち一方の対向壁225dに当接している。詳しくは、偏心カム部232の周面は、該一方の対向壁225dの副走査方向の中央部にその内側から当接している。
図10に示すように、軸部231の他端部は、筐体201の底壁201bよりも外側に突出している。軸部231の該突出部分には操作部としてのハンドル233(操作部に相当)が固定されている。このハンドル233は円板状に形成されていて、軸部231に対して同軸に固定されている。ハンドル233の軸部231(軸部231の軸線)を中心とする回転半径Rは、偏心カム部232の最大回転半径rmax(図9参照)よりも大きい。尚、ハンドル233に代えて棒状のレバー部材を使用するようにしてもよい。
上記実施形態の画像読取装置200では、軸部231を回転させると偏心カム部232が回転し、これに伴い、軸部231の軸線位置から、偏心カム部232の周面とレール部材225との当接位置までの距離が変化する。したがって、ユーザーがハンドル233を操作して軸部231の回転角度を調整することで、偏心カム部232の周面とレール部材225との当たり具合を調整して、レール部材225の真直度を容易に調整することができる。真直度の調整時には、レール部材225を固定するためのボルトを緩めておき、偏心カム部232によるレール部材225の真直度調整が終了した後にボルトを締めて付ければよい。
上記実施形態では、レール部材225は板金部材を折り曲げて形成されているので、レール部材225を鋳造形成や切削形成した場合に比べて、レール部材225の加工時の歪みが大きく、レール部材225の真直度が悪くなる。よって、上記真直度調整機構230が特に有用となる。
上記実施形態では、レール部材225は、閉断面の一部を開放させてなる開放断面とされ、偏心カム部232は、レール部材225の内側の空間内に収容されている。
この構成によれば、レール部材225の内側の空間内(デッドスペース内)に偏心カム部232を収容するようにしたので、偏心カム部232を配置するための配置スペースを別途確保する必要もない。よって、スペース効率の向上を図り、延いては画像読取装置200全体をコンパクト化することができる。
また、上記実施形態では、軸部231の他端部は筐体201の外部に突出しており、上記ハンドル233は該軸部231の突出部分に固定されている。
この構成によれば、ユーザーは筐体201の外部からハンドル233を操作して偏心カム部232を容易に回転させることができる。したがって、ユーザーは、レール部材225の真直度の調整に際して、画像読取装置200を分解して筐体201内に手を入れる必要もない。よって、該調整作業を容易に行うことができる。
また、上記実施形態では、上記ハンドル233の軸部231の軸線を中心とする回転半径Rは、偏心カム部232の該軸線を中心とする最大回転半径rmaxよりも大きい。
したがって、ユーザーは僅かな力で大きな操作トルクを偏心カム部232に付与することができる。よって、偏心カム部232をレール部材225からの反力に抗して容易に回転させることができる。延いては、レール部材225の真直度の調整を容易に且つ精度良く行うことができる。
そして上記実施形態の画像形成装置1は上記画像読取装置200を備えているので、画像歪みのない良質な画像印刷が可能となる。
《実施形態2》
図11は、実施形態2を示している。この実施形態は、ハンドル233の軸部231に対する連結構造が上記実施形態1とは異なっている。尚、図10と同じ構成部分については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
すなわち、本実施形態では、軸部231の他端部とハンドル233との間にはギア234(ギア機構240)が介在している。具体的には、ギア234は軸部231の他端部に固定されており、ハンドル233は軸部231と平行に延びる別の軸部235に固定されている。該軸部235は筐体201の底壁201bを貫通してその軸線回りに回転可能になっている。ハンドル233の外周面には上記ギア234に噛合するギア部が全周に亘って形成されている。そうして、上記軸部231の他端部は、ギア234を介してハンドル233に連結されている。
この構成によれば、ハンドル233を軸部231に直結させた場合に比べて、ハンドル233の配置自由度が増すので、ハンドル233をユーザーが操作し易い位置に配置することができる。また、ハンドル233の外周面のギア部に対するギア234のギア比を調整することで、ハンドル233の回転量に対する偏心カム部232の回転量の比率を容易に調整することができる。延いては、レール部材225の真直度の調整を精度良く行うことができる。
《他の実施形態》
上記実施形態では、ハンドル233を介して軸部231及び偏心カム部232を手動で回転することによりレール部材225の真直度を調整する例を示したが、これに限ったものではなく、例えば、印刷画像の歪み度を画像センサーにより自動で検出して、この検出した歪み度を基に、レール部材225が真直になるように軸部231及び偏心カム部232を自動で回転させるようにしてもよい。軸部231及び偏心カム部232を回転させるためのアクチュエータとしては例えば電気モーターを使用すればよい。
上記実施形態では、レール部材225の断面形状を閉断面の一部が開放した開放断面形状としているが、これに限ったものではなく、閉断面形状であってもよい。また、レール部材225は、図12及び図13に示すように、例えば中実状のシャフトであってもよい。図12の例では、シャフトをキャリッジ212に貫通させることでキャリッジ212がレール部材225に沿って移動可能になっている。図13の例では、上記実施形態の例とは逆に、キャリッジ212に溝部212aを設けてレール部材225をシャフトとすることで、キャリッジ212がレール部材225に沿って移動可能になっている。
上記実施形態では、真直度調整機構230はレール部材225の副走査方向の中央部にのみ設けられているが、これに限ったものではなく、真直度調整機構230を複数設けるようにしてもよい。また、真直度調整機構230は、レール部材225の副走査方向の中間部であれば中央部に限らず如何なる位置に設けてもよい。
上記実施形態において、真直度調整機構230は、図14に示すように、レール部材225を偏心カム部232側に付勢する付勢部材236を備えていてもよい。これにより、偏心カム部232の周面をレール部材225の対向壁225dに常に当接させることができる。
また、本発明は上記各実施形態に限定されるものでなく、本発明には、これらの実施形態を適宜組み合わせた構成が含まれる。
以上説明したように、本発明は、画像読取装置及び該画像読取装置を備えた画像形成装置について有用である。
1 画像形成装置
200 画像読取装置
201 筐体
201b 底壁
203 コンタクトガラス(原稿台ガラス)
211 コンタクトイメージセンサー
212 キャリッジ
215 駆動機構
225 レール部材
231 軸部
232 偏心カム部
233 ハンドル(操作部材)

Claims (6)

  1. 原稿台ガラスの裏面側において主走査方向に延び、該原稿台ガラスに載置された原稿の画像を光学的に読み取るコンタクトイメージセンサーと、該コンタクトイメージセンサーを保持するキャリッジと、副走査方向に延び、上記キャリッジを副走査方向に移動可能に支持するレール部材と、上記キャリッジを該レール部材に沿って駆動する駆動部と、を備えた画像読取装置であって、
    上記原稿台ガラスの裏面側に配置され、該原稿台ガラスに垂直な軸線を有すると共に該軸線回りに回転可能な軸部と、
    上記軸部に対して偏心して連結され、周面が上記レール部材の副走査方向の中間部に当接する偏心カム部と、を備えた画像読取装置。
  2. 請求項1記載の画像読取装置において、
    上記レール部材は、板金を折り曲げて形成されている、画像読取装置。
  3. 請求項1又は2記載の画像読取装置において、
    上記レール部材は、副走査方向に垂直な断面が閉断面、又は閉断面の一部を開放させてなる開放断面とされ、
    上記偏心カム部は、上記レール部材の内側の空間内に収容されている、画像読取装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像読取装置において、
    上面部に上記原稿台ガラスが装着され、内部に、上記キャリッジとレール部材と駆動部とを収容する筐体をさらに備え、
    上記軸部の一端部は、上記偏心カム部に固定され、
    上記軸部は上記筐体の底壁部を貫通していて、その他端部は該筐体の外部に突出しており、
    上記軸部の他端部には、該軸部の軸線を中心とする回転半径が、上記偏心カム部の該軸線を中心とする最大回転半径よりも大きい操作部が連結されている、画像読取装置。
  5. 請求項4記載の画像読取装置において、
    上記軸部の他端部と上記操作部との間に介在するギア機構をさらに備え、
    上記軸部の他端部は、上記ギア機構を介して上記操作部に連結されている、画像読取装置。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像読取装置を備えた画像形成装置。
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