JP2017121034A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリッジの中央にＣＣＤが設けられている構成において、キャリッジのがたつき及び傾きを小さくすることができる画像読取装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供する。
【解決手段】副走査方向に延在する２本のガイドロッドに摺動可能に支持され、筺体４ａの上部に載置された原稿を読み取る読取手段４０と、読取手段を副走査方向に駆動する１つの駆動手段４０６とを備えた画像読取装置４であって、読取手段は、２本のガイドロッドを受ける軸受部４０５と軸受部を付勢する付勢部４０７を有する。軸受部は、１つの駆動手段に固定され第１ガイドロッド４６ａを受ける第１軸受４０５ａと、主走査方向に変位可能に設けられ第２ガイドロッド４６ｂを受ける第２軸受４０５ｂと、第１軸受と第２軸受の間に介在する中央部分４０５ｃから構成され、２本のガイドロッドを主走査方向に互いに相対する方向に軸受部を介して間接的に付勢する。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ又はこれらを機能的に組み合わせた複合機等の画像形成装置に搭載される画像読取装置に関する。

一般的な画像読取装置では、図８（ａ）に示すとおり、原稿の画像を読み取るキャリッジが軸受を介してガイドロッドに摺動可能に取り付けられ、軸受に固定されたタイミングベルトを駆動することにより、キャリッジを副走査方向に移動させつつ原稿を主走査方向に走査して画像読取装置の上部に載置された原稿の画像を読み取る構造となっている。

上記構造において、キャリッジをガイドロッドに沿って摺動させるためには、ガイドロッドと軸受の間に若干の隙間を設けることが設計上避けらない。ところが、軸受をタイミングベルトで引っ張る力の作用線はガイドロッド上にないため、キャリッジには回転モーメントが作用する。その結果、キャリッジには上述隙間の中で図８（ａ）に示す方向の傾き（スキュー）が生じる。このようにキャリッジが傾いたまま副走査方向に移動して原稿を読み取ると、読み取り結果にドットずれが生じるという問題があった。

この問題を解決するため、前述回転モーメントの発生を最小に抑えるべく、ガイドロッドと軸受けとタイミングベルトからなる軸受機構をキャリッジの主走査方向中央に配置するという方法が考えられる。しかしながら、画像読取装置においては、キャリッジ下面の主走査方向中央にレンズやＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）が配置されているのが一般的であるところ、仮に前述軸受機構を図８（ｂ）の点線で示す位置に設けることとすると、いきおい画像読取装置の高さが高くなってしまい、装置が大型化してしまうという別の問題が発生する。

一方、特許文献１には、図９に示すように、画像形成装置においてガイドロッド上を往復移動するキャリッジのがたつきを抑制する目的で、ガイドロッド長手方向に略Ｌ字状の弾性付勢部材を少なくとも２本有し、前記付勢部材によってキャリッジをガイドロッドに適切な弾性力で押し付ける構成が開示されている。この構成では、図９（ａ）に示されるインク吐出ヘッドがキャリッジの下側に設置されており、ガイドロッドをＺ軸方向に付勢することにより、キャリッジがＺ方向にがたつかない（Ｘ軸回りに回転しない）ようになっている。（特許文献１）

また、上記問題（副走査方向すなわちＹ方向に生じる回転モーメントによる、副走査方向のキャリッジの傾きの問題）とは別に、一般的な画像読取装置には、キャリッジを横から見た図１１（ｂ）に示すとおり、主走査方向と垂直の方向すなわちＺ方向に生じる回転モーメントによる、主走査方向と垂直の方向のキャリッジの傾きの問題が存在する。

図１１（ａ）に示すような一般的な画像読取装置では、図示しないモータによって軸受に固定されたタイミングベルトを駆動させ、軸受に固定されたキャリッジを副走査方向に走査させて画像を読み取る。つまり、ガイドレールとガイドロッドの２部品でキャリッジの高さ方向の位置が決まる構成が採られている。

ところが、上記構造においてこれら２部品の部品精度・組立精度によるキャリッジの高さの位置決め精度が悪いと、図１１（ｂ）に示すとおり、キャリッジに垂直の方向（Ｚ方向）の傾きが生じる。その結果、ガイドロッドとガイドレールの接触状態が不安定になり安定した走査ができなくなり、キャリッジが傾いたことでコンタクトガラスとキャリッジ間で光路長が設計値と異なってしまい、画像品質が悪化するといった問題があった。

この問題を解決するため、走査形式で原稿の読み取りを行うために、読取光学系等を搭載したキャリッジをワイヤ駆動により左右２本ガイド上を往復移動させる画像読取装置において、キャリッジを滑らかに、騒音や振動を発生させずに移動させることを可能とし、構成が簡単な読み取り走査手段を備えた画像読取装置及び該画像読取装置を備えた画像処理装置を提供する目的で、前記ワイヤをキャリッジの重心Ｇに対して往復移動方向の両側に別々に固定することにより、往復移動の際にキャリッジに連結したワイヤによる駆動力の作用点を異ならせるようにするとともに、キャリッジをガイド上に支持させる支持部をキャリッジの重心に対してキャリッジの移動方向に離して配置することを特徴とする画像読取装置が提唱されている。(特許文献２)

しかしながら、特許文献１の構成では、本発明が必要とする付勢方向とは異なる方向に付勢されているため、問題の解決にはならない。すなわち、特許文献１の構成では、図９（ｂ）に示す通り軸受をＺ方向に付勢している。ところが、これとは対照的に図８に示すとおり、画像読取装置のキャリッジについて読取の際のスキュー量を小さくするためにはＺ軸回りの回転モーメントによるキャリッジのがたつきを小さくしなければならず、そのためにはガイドロッドに対して、キャリッジに固定された軸受をＸ方向に付勢する必要がある。しかしながら、特許文献１の構成ではＺ方向に付勢しているため、問題は解決しない。

また、特許文献１の構成では、軸受が１本のガイドロッドを付勢する構成となっているが、前述のとおり、画像読取装置の構成上、光電変換素子であるＣＣＤはキャリッジの主走査方向の中央部に配置されているのが一般的であるため、装置の大型化を回避するためには、ガイドロッドはＣＣＤが配置されたキャリッジの中央にＣＣＤに積み上げて配置することはできない。よって、ガイドロッドは、ＣＣＤが設けられているキャリッジの中央の位置から多少なりとも離れた位置に設置せざるを得ないため、付勢部材を設置してもキャリッジの若干のがたつきおよび傾きは発生する。従って、軸受が１本のガイドロッドを付勢する特許文献１の構成では、十分な解決とはならない。

さらに、１本のガイドロッドを付勢する構成では、軸受の付勢力の調整および軸受、ＣＣＤ、その他の部品の大きさ、設置位置の調整を可能にするための空間自由度（設計の自由度）が、構造上十分に確保できないという問題がある。以下その理由を説明する。

上述のとおり、ガイドロッドをＣＣＤに積み上げて設けることが構造上許されないとしても、ガイドロッドはできる限りＣＣＤの近くである必要がある。なぜなら、図８から把握できるとおり、軸受とガイドロッドの間の隙間から生じるキャリッジの傾きを原因とするＣＣＤの正常位置からの変位は、ＣＣＤがガイドロッドから遠いほど大きくなってしまうからである。このため、ＣＣＤとガイドロッドの間のスペース（図１０におけるＣＣＤの左側のスペース）は、いきおい小さくならざるを得ず、空間自由度が犠牲にされ、画像読取装置の設計に大きな制約が課せられることになる。よって、１本のガイドロッドを付勢する特許文献１の構成では、空間自由度を大きくすることとキャリッジのがたつきおよび傾きを小さくすることとは両立できないという問題がある。

また、特許文献２の構成では、主走査方向においてキャリッジの中心として左右に２つのワイヤ（駆動手段）でキャリッジを駆動していると考えられる。これは、仮にワイヤ（駆動手段）が1本だとすると、キャリッジの重心である主走査方向中心に配置しなければ駆動時のモーメントによりキャリッジが大きく傾き、画像読取装置として成り立たない程度に著しく画像品質が悪くなるためである。すなわち、特許文献２の構成では、２つの駆動手段が必要であるが、これでは製造コストの増加、装置の重量化など別の問題が発生してしまう。

また、特許文献２の構成では、駆動方向すなわちキャリッジを引っ張る力がかかる方向において重心とずらした位置に支持部を配置しているため、キャリッジを駆動する際に主走査方向の回転モーメントが発生することを回避できないため、キャリッジの主走査方向の傾き、振動を改善するための解決策は明示できていない。

本発明は、上述した点に鑑み案出されたものであり、キャリッジの中央にＣＣＤが設けられている構成においてキャリッジのがたつきおよび傾きを小さくすることができる画像読取装置およびこれを搭載した画像形成装置を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、キャリッジの中央にＣＣＤが設けられている構成においてキャリッジの高さ方向の位置精度を向上させることによりキャリッジの傾きを小さくすることができる画像読取装置およびこれを搭載した画像形成装置を提供することを目的とする。

第１の構成として、本発明に係る画像読取装置は、装置本体を構成する筺体と、前記筺体内に固定され、副走査方向に延在する２本のガイドロッドと、前記２本のガイドロッドに摺動可能に支持され、前記筺体の上部に載置された原稿を読み取る読取手段と、前記読取手段を前記副走査方向に駆動する１つの駆動手段とを備えた画像読取装置であって、前記２本のガイドロッドは、前記１つの駆動手段の近傍に設けられた第１ガイドロッドおよび前記第１ガイドロッドと平行に設けられた第２ガイドロッドから構成され、前記読取手段は、前記２本のガイドロッドを受ける軸受部と前記軸受部を付勢する付勢部を有し、前記軸受部は、前記１つの駆動手段に固定され前記第１ガイドロッドを受ける第１軸受と、主走査方向に変位可能に設けられ前記第２ガイドロッドを受ける第２軸受と、前記第１軸受と前記第２軸受の間に介在する中央部分から構成され、前記付勢部は、前記２本のガイドロッドを前記主走査方向に互いに相対する方向に前記軸受部を介して間接的に付勢することを特徴とする。

さらに、第２の構成として、本発明に係る画像読取装置は、装置本体を構成する筺体と、前記筺体内に固定され、副走査方向に延在する1本のガイド部材と、前記1本のガイド部材に摺動可能に支持され、前記筺体の上部に載置された原稿を読み取る読取手段と、前記読取手段を前記副走査方向に駆動する１つの駆動手段と、を備えた画像読取装置であって、前記1本のガイド部材は、前記１つの駆動手段の近傍に設けられ、前記読取手段は、前記読取手段の主走査方向における中央位置から偏した位置において前記1本のガイド部材を受ける軸受部を有し、前記読取手段の重心位置は、前記軸受部の位置にあり、かつ、前記重心位置が、前記読取手段が前記ガイド部材から受ける力の合力の作用線と略一致することを特徴とする。

この第１の構成により、キャリッジの中央にＣＣＤが設けられている構成においてキャリッジのがたつきおよび傾きを小さくすることができる画像読取装置およびこれを搭載した画像形成装置を提供することができる。

さらに、この第２の構成により、キャリッジの中央にＣＣＤが設けられている構成においてキャリッジの高さ方向の位置精度を向上させることによりキャリッジの傾きを小さくすることができる画像読取装置およびこれを搭載した画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、付勢部材を用いて２つの軸受によって各々のガイドロッドを主走査方向の相対する方向に付勢しているため、ガイドロッドと軸受の間に隙間をなくすことによって、キャリッジの傾きやがたつきを小さくできる。と同時に、キャリッジにおける軸受とＣＣＤの配置の制約が低減されるので、タイミングベルトに近い方の軸受がガイドロッドに接する位置を基準として、より精度良く主走査方向のＣＣＤの位置決めができるようになり、主走査レジスト量（主走査方向のずれ量）を低減することができる。

さらに、本発明によれば、キャリッジの中央にＣＣＤが設けられている構成においてキャリッジの高さ方向の位置精度を向上させることによりキャリッジの傾きを小さくすることができる。すなわち、キャリッジの重心位置は、軸受部の位置にあるので、該重心位置は、キャリッジがガイドレールから受ける力の合力の作用線と略一致している。このため、キャリッジの自重による鉛直方向下向きの力の作用線と、キャリッジがガイドレールから受ける鉛直方向下向きの力の合力の作用線が一致するため、力のモーメントが発生しないので、キャリッジの傾きを抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す正面断面図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置における装置本体と原稿搬送装置とのヒンジ結合部の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の概略構成を示す下方断面図（ａ）および側方断面図（ｂ）である。 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の概略構成を示す側方断面図である。 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の概略構成を示す側方断面図である。 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の概略構成を示す側方断面図である。 従来技術に係る画像読取装置の概略構成を示す下方断面図（ａ）および側方断面図（ｂ）である。 従来技術に係る画像形成装置の概略構成を示す斜視図（ａ）および側方断面図（ｂ）である。 従来技術に係る画像読取装置の概略構成を示す側方断面図である。 従来技術に係る画像形成装置の概略構成を示す側方断面図である。 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の概略構成を示す側方断面図である。 従来技術に係る画像形成装置の概略構成を示す側方断面図である。 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の概略を示す側方断面図と下方断面図である。図１４（ａ）は、本実施形態の構成であり、図１４（ｂ）は、従来の構成である。 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の概略を示す側方断面図と下方断面図である。 本発明の実施の形態に係る読取手段の概略を示す側方断面図である。図１６（ａ）は、ガイド部材の副走査方向の断面形状がマイナス形状である側方断面図であり、図１６（ｂ）および図１６（ｃ）は、ガイド部材の副走査方向の断面形状がコの字形状である側方断面図である。 本発明の実施の形態に係る読取手段の概略を示す側方断面図である。図１７(ａ)は、読取手段副走査方向から見た断面図である。図１７(ｂ)、図１７(ｃ)および 図１７(ｄ)は、各々図１７（ａ）のＡ−Ａ、Ｂ−ＢおよびＣ−Ｃにおける主走査方向から見た断面図である。 本発明の実施の形態に係る読取手段の概略構成を示す側方断面図である。 本発明の実施の形態に係る読取手段の概略構成を示す側方断面図である。 本発明の実施の形態に係る読取手段の概略構成を示す側方断面図である。 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の概略構成を示す側方断面図である。 本発明の実施の形態に係る読取手段の概略構成を示す側方断面図である。

（第１の実施形態）

以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１は、給紙部２、画像形成部３および画像読取部４を備える装置本体１Ｍと、装置本体１Ｍ上に配置された自動原稿搬送部（ＡＤＦ）５とを備えたデジタル複合機である。画像読取部４は、画像読取装置を構成している。

図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す正面断面図である。

給紙部２は、それぞれカットシート状の原稿を積層状態で収納可能な複数段の給紙カセット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを有している。各給紙カセット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃには、例えば複数のシートサイズから予め選択されたシートサイズの原稿（例えば白紙）が、縦又は横の給紙方向に向けて収容されるようになっている。

給紙部２は、給紙カセット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃに収納された転写紙をそれぞれの最上層側から順次ピックアップして分離給紙する給紙装置２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを有している。給紙部２には、さらに、各種ローラ２３等が設けられており、これらによって、各給紙装置２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃから給紙された転写紙を画像形成部３の所定の画像形成位置まで搬送する給紙経路２４が形成されている。

画像形成部３は、露光装置３１と、感光体ドラム３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃと、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）のトナーが充填された現像装置３３Ｋ、３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃとを備えている。また、画像形成部３は、一次転写部３４と、二次転写部３５と、定着部３６とを備えている。

露光装置３１は、例えば、画像読取部４で読み取った画像に基づいて各色の露光用のレーザ光Ｌを生成するようになっている。また、露光装置３１は、レーザ光を各色の感光体ドラム３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃを露光して、各感光体ドラム３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃの表層部に読取画像に対応した各色の静電潜像を形成するようになっている。

現像装置３３Ｋ、３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃは、それぞれ対応する感光体ドラム３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃに薄層状のトナーを近接させるように供給して、静電潜像をトナーにより顕像化する現像を行うようになっている。

画像形成部３は、感光体ドラム３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ上に現像されたトナー像を一次転写部３４に一次転写し、一次転写部３４に近接する二次転写部３５でそのトナー像を転写紙に二次転写するようになっている。また、画像形成部３は、原稿に二次転写したトナー像を定着部３６により加熱・加圧して溶融させ、転写紙にカラー画像を定着させて記録するようになっている。

画像形成部３は、給紙部２から給紙経路２４を経て搬入された転写紙を二次転写部３５側に搬送する搬送経路３９Ａを有している。この搬送経路３９Ａにおいては、まず、レジストローラ対３７において、転写紙の搬送タイミングおよび搬送速度が調整されるようになっている。そして、転写紙は、一次転写部３４および二次転写部３５でのベルト速度に同期した状態で二次転写部３５および定着部３６を通過した後、排紙トレイ３８上に排紙されるようになっている。

画像形成部３は、手差トレイ２５上に載置される転写紙をレジストローラ対３７よりも上流側で搬送経路３９Ａに給紙する手差給紙経路３９Ｂを併有している。

二次転写部３５および定着部３６の下方には、それぞれ複数の搬送ローラおよび搬送ガイド等からなるスイッチバック搬送路３９Ｃおよび反転搬送路３９Ｄが配設されている。

スイッチバック搬送路３９Ｃは、転写紙の両面に画像を形成する場合に、任意の一面に画像定着が済んだ原稿を一端から進入させた後に、後退（進入時とは逆方向に移動）させるスイッチバック搬送を行うようになっている。

反転搬送路３９Ｄは、スイッチバック搬送路３９Ｃによりスイッチバック搬送された転写紙の表裏を反転させて、レジストローラ対３７に再度給紙するようになっている。

これらスイッチバック搬送路３９Ｃおよび反転搬送路３９Ｄにより、一面に対する画像定着処理を終えた転写紙は、その進行方向を逆向きに切り替えられた後に表裏反転されて、再び二次転写ニップに進入する。そして、転写紙は、他面にも画像の二次転写処理と定着処理とが施された後、排紙トレイ３８上に排紙されるようになっている。

画像形成部３は、例えば露光ユニットと、複数の感光体ドラムと、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを用いる現像装置と、転写ベルト、二次転写部および定着部等とを備えている。この画像形成部３は、画像読取部４で読み取った読取画像又はＰＣ等外部装置から送信される印刷データに基づき、例えば露光ユニットにより各色の感光体ドラムを露光して各感光体ドラム上に静電潜像を形成し、現像装置の各色の現像ユニットで各感光体ドラムの潜像上にトナーを供給して現像する。また、画像形成部３は、各色の感光体ドラム上のトナー像を転写ベルトに一次転写し、二次転写部で記録紙上に重ねて二次転写した後、定着部により記録紙上のトナー像を加熱および加圧して定着させ、カラー画像を形成することができるようになっている。

ＡＤＦ５は、自動搬送中に原稿の画像を読み取るＤＦスキャナモード（搬送原稿読取りモード）と、平坦なコンタクトガラス上に載置された原稿の画像を読み取るフラットベッドスキャナモード（載置原稿読取りモード）とに切替え可能に構成されている。

フラットベッドスキャナモードにおいて、画像読取部４は、フラットベッドコンタクトガラス４１上に載置された原稿（例えば原稿、厚紙、本等）の画像面に光を照射して、その画像面からの反射光を画像信号に変換することにより原稿の画像を読み取ることができる。

また、ＤＦスキャナモードにおいて、ＡＤＦ５は、シート載置台である原稿トレイ５１上に積載された原稿束から原稿を１枚ずつ分離して、原稿トレイ５１の一端に設けられた第１給紙口５５ａから原稿を搬入し、第１搬送経路５６に沿って搬送する。そして、その搬送中、原稿が、その搬送方向の上流側部分から順次部分的に画像読取部４の上面側のＤＦコンタクトガラス４２に対面するようになっている。すなわち、画像読取部４は、ＡＤＦ５により搬送される原稿の画像を画像読取部４のＤＦコンタクトガラス４２上で順次読取りすることにより、ＤＦスキャナの機能を発揮できるようになっている。

図３に示すように、ＡＤＦ５は、装置本体１Ｍの上面側の後部（背面側の部分）にヒンジ等の開閉機構を介して取り付けられている。そして、ＡＤＦ５は、装置本体１Ｍに対してフラットベッドコンタクトガラス４１上を開放する開位置と、フラットベッドコンタクトガラス４１上の原稿を押付け可能な閉位置とを採り得るようになっている。

画像読取部４は、画像形成装置１の装置本体１Ｍの上部に位置している。画像読取部４は、原稿シートＳの搬送経路に位置するＤＦコンタクトガラス４２と、原稿シートＳが載置可能なフラットベッドコンタクトガラス４１と、原稿シートＳの一辺の突当ておよび位置決めが可能な突当部材４３ａとを有している。また、装置本体１Ｍは、上部前面側に操作部１５０を設置している。

操作部１５０は、スタートボタン１５１およびタッチパネル１５２等を有しており、スタートボタン１５１が押下されると、画像形成装置１に対して印刷またはデータ送信の開始を要求するようになっている。

ＡＤＦ（自動原稿搬送部）５は、画像形成装置１の装置本体１Ｍの上部にヒンジ機構１ｈを介して開閉動作可能に連結され、下面に原稿押え４３ｂが装着されている。ＡＤＦ５は、画像読取部４におけるＤＦコンタクトガラス４２およびフラットベッドコンタクトガラス４１を露出させる開放位置と、ＤＦコンタクトガラス４２およびフラットベッドコンタクトガラス４１を覆う閉止位置との間で回動操作されるようになっている。

次に、図４以下を参照して、画像読取装置４の構成を説明する。図４（ａ）は、画像読取装置４の下方断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の画像読取装置のＡ−Ａ'側方断面図である。下方から見た断面図を下方断面図、側方から見た断面図を側方断面図とする。

図４に示すとおり、画像読取装置４は、装置本体を構成する筺体４ａと、筺体４ａに固定され、原稿を走査する主走査方向と直交する副走査方向に延在する２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂと、２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂに摺動可能に支持され、筺体４ａの上部に載置された原稿を読み取るキャリッジ４０（読取手段）と、キャリッジ４０を２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂに沿って摺動させる１つのタイミングベルト４０６（駆動手段）とを備えている。

２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂは、タイミングベルト４０６の近傍に設けられた第１ガイドロッド４６ａおよび第１ガイドロッド４６ａと平行に設けられた第２ガイドロッド４６ｂから構成されている。

キャリッジ４０は、２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂを受ける軸受部４０５と、軸受部４０５を付勢するコイルばね４０７（付勢部）を有している。

軸受部４０５は、タイミングベルト４０６に固定され第１ガイドロッド４６ａを受ける第１軸受４０５ａと、主走査方向に変位可能に設けられ第２ガイドロッド４６ｂを受ける第２軸受４０５ｂと、第１軸受４０５ａと第２軸受４０５ｂの間に介在する中央部分４０５ｃから構成されている。

第１軸受４０５ａは、中央部分４０５ｃと一体に形成され、中央部分４０５ｃと第２軸受４０５ｂは、連結ばね４０５ｄにより互いに主走査方向に並んで連結されている。このため、第２軸受４０５ｂは、連結ばね４０５ｄが伸縮することにより、２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂの長手方向と直交する主走査方向に変位可能になっている。この場合、連結ばね４０５ｄは、第２軸受４０５ｂが比較的小さい力で主走査方向に変位可能となる程度の弱いばねである。

本実施の形態においては、上記のとおり中央部分４０５ｃと第２軸受４０５ｂとの連結方法として連結ばね４０５ｄを示したが、該連結方法は連結ばね４０５ｄに限定されず、第２軸受４０５ｂが主走査方向に変位可能に構成されていれば、どのような構成であっても構わない。例えば、中央部分４０５ｃと第２軸受４０５ｂを互いに主走査方向にスライド可能な機構によって連結してもよい。

軸受部４０５は、キャリッジ４０の下部に設けられ、第１軸受４０５ａと第２軸受４０５ｂの間に介在する中央部分４０５ｃを有しており、そこにはキャリッジ４０を構成する他の部品を設置するスペースが確保されている。本実施例においては中央部分４０５ｃにＣＣＤ４０８が設置されているが、中央部４０５ｃには、さらに、ＣＣＤ４０８に加えてレンズなど他の部品を設置してもよい。

また、第１軸受４０５ａと第２軸受４０５ｂのうち少なくともいずれか一方は、自身が受ける第１ガイドロッド４６ａまたは第２ガイドロッド４６ｂとの接触面が副走査方向から見てＬ字形を形成している。本実施形態では、第１軸受４０５ａがＬ字形を形成している例を示している。

軸受におけるガイドロッドとの接触面が、Ｌ字形のように直行していないと、主走査方向の付勢力に対して力が分解してしまい主走査方向の付勢力が小さくなってしまう。しかし、Ｌ字形の形状であれば、主走査方向と副走査方向に延在する部分を有するため、主走査方向に付勢する効果を最大にすることができる。

付勢部を構成するコイルばね４０７は、以下に説明する仕組みにより、２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂを主走査方向に互いに相対する方向に軸受部４０５を介して間接的に付勢するようになっている。結果として、第１軸受４０５ａと第２軸受４０５ｂが、それぞれ第１ガイドロッド４６ａと第２ガイドロッド４６ｂを主走査方向に押し付けるため、第１軸受４０５ａと第１ガイドロッド４６ａとの間および第２軸受４０５ｂと第２ガイドロッド４６ｂとの間には、図８（ｂ）に示すような隙間が発生することはない。

コイルばね４０７は、その一端が、第２軸受４０５ｂから見て第１軸受４０５ａと反対側の位置においてキャリッジ４０に固定され、他端が第２軸受４０５ｂに接続されている。このとき、コイルばね４０７は自然長より短い長さに圧縮されて収容されている。したがって、コイルばね４０７は、第２軸受４０５ｂから第１軸受４０５ａに向かう方向に、第２軸受４０５ｂを付勢する。そして、コイルばね４０７に付勢される第２軸受４０５ｂは、第２軸受４０５ｂから第１軸受４０５ａに向かう方向に、第２ガイドロッド４６ｂを付勢する。

一方、第１軸受４０５ａ、中央部分４０５ｃ、ばね４０５ｄおよび第２軸受４０５ｂからなる系により構成される軸受け部４０５は、主走査方向における外力のつり合いのために、コイルばね４０７による付勢力と等しい逆方向の力をタイミングベルト４０６から受けている。したがって、タイミングベルト４０６に固定されている第１軸受４０５ａは、第１軸受４０５ａから第２軸受４０５ｂに向かう方向に、タイミングベルト４０６からコイルばね４０７が第２軸受４０５ｂを付勢する付勢力と等しい力を受ける。

すなわち、タイミングベルト４０６は、第１軸受から第２軸受に向かう方向に、第１軸受４０５ａを付勢する。そして、タイミングベルト４０６から付勢された第１軸受４０５ａは、第１軸受から第２軸受に向かう方向に、第１ガイドロッド４６ａを付勢する。

このように、コイルばね４０７（付勢部）は、２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂを主走査方向に互いに相対する方向に、軸受部４０５を介して間接的に付勢している。

本実施の形態では、上述のとおり、コイルばね４０７が、２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂを外側から付勢する構成となっている。ここで「外側」とは、図４における第１ガイドロッド４６ａと第２ガイドロッド４６ｂによって仕切られる領域の外側という意味である。

なお、本実施の形態では付勢部にはコイルばね４０７を用いているが、付勢部としては、コイルばね４０７に限らず、２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂを主走査方向に互いに相対する方向に軸受部４０５を介して間接的に付勢することが出来るものであればどのようなものであっても構わない。

上記の構成において、タイミングベルト４０６に固定される第１軸受４０５ａは、キャリッジ４０が２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂに沿って摺動する過程で変形しない程度の硬度を有している。以下その理由を説明する。

タイミングベルト４０６がキャリッジ４０を副走査方向に駆動する際にキャリッジ４０が回転することにより力のモーメントが発生するのは前述のとおりである。よって、かかる状態の中でキャリッジ４０を２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂに沿って副走査方向に直線的に往復運動する際には、キャリッジ４０は、当該２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂからその力のモーメントに抗する反力を受けることになる。

本実施の形態の構成においては、キャリッジ４０はタイミングベルト４０６によりその一端が引っ張られて回転するので、キャリッジ４０の回転の中心点は、キャリッジ４０とタイミングベルト４０６との接点から最も遠い部分、すなわち、図４（ａ）ではキャリッジ４０の右端である。力のモーメントとは作用点に作用する力の大きさと回転の中心点から作用点までの距離の積であるから、キャリッジ４０の各部分に働く力のモーメントは、キャリッジ４０の回転の中心すなわち、図４（ａ）におけるキャリッジ４０の右端から遠いほど大きくなる。

よって、かかるキャリッジ４０に働く力のモーメントに抗してキャリッジ４０を２本のガイドロッド４ａ、４６ｂに沿って摺動させる際には、キャリッジ４０の右端からより遠い方の第１軸受４０５ａが第１ガイドロッド４６ａから受ける反力の方がキャリッジ４０の右端からより近い方の第２軸受４０５ｂが第２ガイドロッド４６ｂから受ける反力より大きくなる。これが、第１軸受４０５ａに高い硬度が要求される理由である。

なお、図５に示すとおり、第２軸受４０５ｂは、板バネなどの弾性部材で構成され、第２軸受け４０５ｂが付勢部を兼ねるようにしてもよい。

以上は２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂを外側から付勢する構成を説明したが、付勢部は、２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂを軸受部４０５を介して内側から付勢する構成としてもかまわない。ここで「内側」とは、図４における第１ガイドロッド４６ａと第２ガイドロッド４６ｂによって仕切られる領域の内側という意味である。

具体的には、図６に示すとおり、読取手段４０は、図４におけるコイルばね４０７を設けず、中央部４０５ｃと第２軸受４０５ｂの間に連結ばね４０５ｄに代えてコイルばね４０９を設ける構成としてもよい。この場合、コイルイばね４０９は自然長より圧縮された状態で中央部４０５ｃと第２軸受４０５ｂとの間に押し込められて収容されている。この場合、コイルばね４０９は、付勢部を構成する。

コイルばね４０９は、第１軸受４０５ａから第２軸受４０５ｂに向かう方向に、第２軸受４０５ｂを付勢する。そして、コイルばね４０９から付勢される第２軸受４０５ｂは、第１軸受４０５ａから第２軸受４０５に向かう方向に、第２ガイドロッド４６ｂを付勢する。

一方、コイルばね４０９は、第２軸受４０５ｂから第１軸受４０５ａに向かう方向に、中央部４０５ｃを付勢する。そして、中央部４０５ｃと一体に構成されている第１軸受４０５ａは、第２軸受４０５ｂから第１軸受４０５ａに向かう方向に、第１ガイドロッド４６ａを付勢する。

このように、コイルばね４０９（付勢部）は、２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂを主走査方向に互いに相対する方向に、軸受部４０５を介して間接的に付勢している。

さらに、本実施形態においては、図７に示すとおり、第１軸受４０５ａおよび第２軸受４０５ｂが受ける主走査方向の付勢力の作用線は、副走査方向から見て第１軸受４０５ａと第１ガイドロッド４６ａとの接点および第２軸受４０５ｂと第２のガイドロッド４６ｂとの接点を通過するようになっている。

以上のとおり、本実施の形態に係る画像読取得装置４は、装置本体を構成する筺体４ａと、筺体４ａ内に固定され、副走査方向に延在する２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂと、２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂに摺動可能に支持され、筺体４ａの上部に載置された原稿を読み取るキャリッジ４０と、キャリッジ４０を副走査方向に駆動する１つのタイミングベルト４０６とを備えた画像読取装置４であって、２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂは、１つのタイミングベルト４０６の近傍に設けられた第１ガイドロッド４６ａおよび第１ガイドロッド４６ａと平行に設けられた第２ガイドロッド４６ｂから構成され、キャリッジ４０は、２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂを受ける軸受部４０５と軸受部４０５を付勢するコイルばね４０７を有し、軸受部４０５は、１つの駆動手段４０６に固定され前記第１ガイドロッド４６ａを受ける第１軸受４０５ａと、主走査方向に変位可能に設けられ第２ガイドロッド４６ｂを受ける第２軸受４０５ｂと、第１軸受４０５ａと第２軸受４０５ｂの間に介在する中央部分４０５ｃから構成され、コイルばね４０７は、２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂを主走査方向に互いに相対する方向に軸受部４０５を介して間接的に付勢する。

この構成により、キャリッジ４０の軸受部４０５は、筺体４ａに固定された２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂを互いに相対する方向に付勢するようになっており、また、軸受部４０５を構成する中央部分４０５ｃにはＣＣＤ４０８などの部品を設置できるようになっているので、キャリッジ４０の中央にＣＣＤ４０８が設けられている構成においてキャリッジ４０のがたつきおよび傾きを小さくすることができる。

また、画像読取得装置４は、第１軸受４０５ａが、キャリッジ４０が２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂに沿って摺動する過程で変形しない程度の硬度を有してもよい。

この構成により、タイミングベルト４０６の近傍に設けられた第１のガイドロッド４６ａを受けるために大きな力を受ける第１軸受４０５ａに、その大きな力に耐えられる硬度を確保することができる。

また、画像読取得装置４は、中央部分４０５ｃにＣＣＤ４０８が設置される構成としてもよい。

この構成により、従来の軸受部材とＣＣＤ、レンズ等が各々を保持する別のブラケットに別々に取り付けられていた構成と比べて、部品点数を減らすことができ、また、かかる多くの部品の積み上げによる組立て精度の悪化を防止することができる。

また、画像読取得装置４は、コイルばね４０７（付勢部）が、２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂを軸受部４０５を介して外側から付勢する構成としてもよい。

この構成により、キャリッジ４０の軸受部４０５は、筺体４ａに固定された２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂを互いに相対する方向に付勢するようになっているので、キャリッジ４０のがたつきおよび傾きを小さくすることができる。

また、画像読取得装置４は、コイルばね４０９（付勢部）が、２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂを軸受部４０５を介して内側から付勢する構成としてもよい。

この構成により、２本のガイドロッド４６ａ、４６ｂを外側からのみならず内側から付勢してもよいので、キャリッジ４０のがたつきおよび回転を小さくしつつ、設計の自由度を担保することができる。

また、画像読取得装置４は、第２軸受４０５ｂが、板バネなどの弾性部材で構成され、第２軸受け４０５ｂが付勢部を兼ねる構成としてもよい。

この構成により、コイルばね４０７を設ける必要がなくなるため、部品点数を減らすことができ、画像読取装置４の組み立てを容易にすることができる。

また、画像読取得装置４は、第１軸受４０５ａと第２軸受４０５ｂのうち少なくともいずれか一方は、自身が受ける第１ガイドロッド４６ａまたは第２ガイドロッド４６ｂとの接触面が副走査方向から見てＬ字形を形成している構成としてもよい。

この構成により、主走査方向に付勢する効果を最大にすることができる。すなわち、軸受におけるガイドロッドとの接触面が、Ｌ字形のように直行していないと、主走査方向の付勢力に対して力が分解してしまい主走査方向の付勢力が小さくなってしまうが、Ｌ字形の形状であれば、主走査方向と副走査方向に延在する部分を有するため、主走査方向に付勢する効果を最大にすることができる。

また、画像読取得装置４は、第１軸受４０５ａおよび第２軸受４０５ｂが受ける主走査方向の付勢力の作用線は、副走査方向から見て第１軸受４０５ａと第１ガイドロッド４６ａとの接点および第２軸受４０５ｂと第２のガイドロッド４６ｂとの接点を通過する構成としてもよい。

この構成により、軸受がガイドロッドに作用する作用点（軸受とガイドロッドの接点）が、軸受に主走査方向に作用する付勢力の作用線上にあるので、主走査方向の付勢力の大きさを最大にすることができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。第１の実施形態で説明した部分は適宜省略する。

次に、図１２以下を参照して、第２の実施形態に係る画像読取装置４の構成を説明する。

図１２は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置４の概略構成を示す側方断面図であり、副走査方向の一端から見た側方断面図である。図１２に示すとおり、画像読取装置４は、装置本体を構成する筺体４ａと、筺体４ａに固定され、原稿を走査する主走査方向と直交する副走査方向に延在する１本のガイドレール４７（ガイド部材）と、該１本のガイドレール４７に摺動可能に支持され、筺体４ａの上部に載置された原稿を読み取るキャリッジ４０（読取手段）と、キャリッジ４０を該１本のガイドレール４７に沿って摺動させる１つのタイミングベルト４０６（駆動手段）とを備えている。

ガイドレール４７は、タイミングベルト４０６の近傍に設けられており、キャリッジ４０は、キャリッジ４０の主走査方向における中央位置から偏した位置においてガイドレール４７を受ける軸受部４０５を有している。

ここで、キャリッジ４０の重心位置は、軸受部４０５の位置にあり、かつ、該重心位置は、キャリッジ４０がガイドレール４７から受ける力の合力の作用線と略一致している。

ガイドレール４７は、キャリッジ４０に設けられた軸受け部４０５と当接し、キャリッジ４０の重量を支える第１キャリッジ支持部４７ａと第２キャリッジ支持部４７ｂを備える。

第１のキャリッジ支持部４７ａは、軸受部４０５と当接する位置である支点１において、軸受部４０５を介してキャリッジ４０の重量を支えている。同様に、第２のキャリッジ支持部４７ｂは、軸受部４０５と当接する位置である支点２において、軸受部４０５を介してキャリッジ４０の重量を支えている。

したがって、上記構成においては、ガイドレール４７がキャリッジ４０から受ける力の合力は、ガイドレール４７が支点１においてキャリッジ４０から受ける力とガイドレール４７が支点２においてキャリッジ４０から受ける力との合力である。

そして、前述のとおり、キャリッジ４０の重心位置は、軸受部４０５の位置にあるので、該重心位置は、ガイドレール４７がキャリッジ４０から受ける力の合力の作用線と略一致している。

なお、キャリッジ４０においては、前述のとおり、キャリッジ４０の主走査方向における中央位置から偏した位置においてガイドレール４７を受ける軸受部４０５を有しているため、すなわち軸受部４０５が該中央位置を避けているので、キャリッジ４０の該中央位置には、ＣＣＤ、レンズ等の軸受部４０５以外の部品を配置するスペースが残るようになっている。図１２においては、キャリッジ４０の中央位置にＣＣＤ４０８が配置されている。

以上説明した構成により、本実施形態に係る画像読取装置４は、キャリッジ４０の傾きを抑制することができるとともに、ガイド部材が一本である構成としたことにより、以下の効果を奏する。

（１）組付け効率向上：ガイド部材２本（ガイドロッド・スライドレール）で高さ方向の位置を決めている構成と比較し、本実施形態ではガイドレール１本のみであるため、ガイド部材一本分の組み付け工数を削減できる。

（２）キャリッジの高さ方向の位置精度向上（コンタクトガラスからの距離の誤差の改善・キャリッジの傾き量改善）：ガイド部材が２本（例えば、ガイドロッドとスライドレールの２本）である構成では、図１３（ａ）に示すとおり、１本目のガイド部材における位置決め誤差と２本目のガイド部材における位置決め誤差が重複して発生するが、ガイド部材が１本（例えばガイドレール１本のみ）である構成では、図１３（ｂ）に示すとおり、１本目のガイド部材における位置決め誤差のみが誤差となるので、２本目のガイド部材における位置決め誤差が発生しない分、ガイド部材の高さ方向の寸法誤差の分位置精度が良くなる。

（３）コスト低減：ガイド部材一本分の材料費、加工費を削減できる。

（４）設計自由度の向上：ガイド部材が２本（例えば、ガイドレールとスライドレールの２本）である構成と比較すると、ガイド部材（スライドレール）１本分のスペースが空き、レイアウトの自由度が向上する。

図１４は、本実施の形態に係る画像読取装置４の概略を示す側方断面図と下方断面図である。図１４（ａ）は、本実施形態の構成であり、図１４（ｂ）は、従来の構成である。図１４（ａ）に示すとおり、タイミングベルト４０６がキャリッジ４０を駆動する力の合力の作用線は、主走査方向でキャリッジ４０の重心位置と略一致している。

この構成により、キャリッジ４０の副走査方向の傾きを抑制することが可能である。
すなわち、図１４（ａ）に示すとおり、タイミングベルト４０６がキャリッジ４０を駆動する力の合力の作用線がキャリッジ４０の重心位置と略一致するため、走査する際に軸受部４０５に軸受まわりの回転モーメントが発生しないので、キャリッジ４０は副走査方向に傾かない。

仮に、上記構成とは異なり、図１４（ｂ）に示すとおりタイミングベルト４０６がキャリッジ４０を駆動する力の合力の作用線がキャリッジ４０の重心位置と略一致しない構成であった場合には、走査する際に軸受部４０５に軸受まわりに回転モーメントが発生してしまい、キャリッジ４０が副走査方向に傾いてしまう。

かかるキャリッジ４０の副走査方向の傾きを抑制するためには、軸受部４０５に壁面を設け、回転しようとするキャリッジ４０の軸受部４０５をガイドレール４７の壁面で両側から押さえる構成とせざるを得ない。ところが、このような（ガイドレール４７を壁面で両側から押さえる）構成にすると、キャリッジ４０を主走査方向に走査する際にキャリッジ４０の軸受部４０５とガイドレール４７の壁面が互いに衝突し合うこととなり、これにより振動が発生し、画像品質に悪影響を与える。

図１４(ａ)に示すとおり、タイミングベルト４０６がキャリッジ４０を駆動する力の合力の作用線がキャリッジ４０の重心位置と略一致する構成とすれば、このような問題は発生しない。

図１５は、本実施の形態に係る画像読取装置４の概略を示す側方断面図と下方断面図である。側方断面図としては、副走査方向の一端から見た側方断面図が下方断面図の上に、主走査方向の一端から見た側方断面図が下方断面図の右に示されている。

図１５に示すとおり、タイミングベルト４０６はループ状のベルトであり、かつ、タイミングベルト４０６の幅方向と主走査方向が一致する向きにタイミングベルト４０６をはいまわした構成としている。

この構成により、図１２に示すようにタイミングベルト４０６を軸受部４０５の外側面に配置する構成に比べて、タイミングベルト４０６と軸受部４０５との接触が安定するため、キャリッジ４０の傾き・振動が少なく、より安定したキャリッジ４０の走行を実現しつつ、省スペース化を図ることができる。

さらに、この構成を実現すると、必然的に、図１５に示されるようにガイドレール４７の主走査方向（水平方向）の幅がタイミングベルト４０６のベルト幅を収容できる程度に広くなる。このため、支点１と支点２の間隔がより広くなることとなり、ガイドレール４７が軸受部４０５を介してキャリッジ４０を支持する支持機構の安定性が高まるという効果も生じる。

図１６は、本実施の形態に係る画像読取装置４の概略を示す側方断面図である。図１６（ａ）は、ガイドレール４７の副走査方向の断面形状がマイナス形状である側方断面図であり、図１６（ｂ）および図１６（ｃ）は、ガイドレール４７の副走査方向の断面形状がコの字形状である側方断面図である。

前述のとおり、タイミングベルト４０６による「駆動力の合力の作用線」がキャリッジ４０（読取手段）の重心位置と一致しているため、理論上ではキャリッジ４０に回転モーメントは発生しないので、キャリッジ４０の軸受部４０５をガイドするための壁面をガイドレール４７に設ける必要はない。これは、かかる設計上の制約（キャリッジ４０の軸受部４０５をガイドするための壁面をガイドレール４７に設ける必要があるという制約）がない分、ガイドレールの設計の自由度が高まることを意味する。

図１６は、かかる設計の自由度を活かして、ガイドレール４７の形状に工夫を凝らした例である。例えば、ガイドレール４７の副走査方向の断面形状は、コの字形状もしくはマイナス形状とすることができるため、以下のようなメリットがある。

例えば、図１６（ａ）に示すとおり、ガイドレール４７の副走査方向断面形状をマイナス字形状として、マイナス形状の板状のガイドレール４７に軸受部４０５を載置する構成にすることができる。これにより、ガイドレール４７の形状を単純化することができるので、ガイドレール４７の部品コストをさらに抑えることができる。

例えば、図１６（ｂ）に示すとおり、ガイドレール４７の副走査方向断面形状を下向きコの字形状とすれば、高さ方向の位置決め基準を、下方に突き出たコの字先端２部分とすることができる。この場合は、図１６（ａ）に示すマイナス形状にしてガイドレール４７下面全体を高さ方向の位置決め基準とする構成に比べ、より少ない面積を基準として位置決めすることが可能になるため、位置決め精度を向上させることができる。

さらに、例えば、図１６（ｃ）に示すとおり、ガイドレール４７の副走査方向断面形状を上向きコの字形状とすれば、走査中のキャリッジ４０の傾きを防ぐために、キャリッジ走査の際のガイドの効果が付加されることになる。また、ガイドレール４７の副走査方向断面形状をかかる上向きコの字形状にすることでタイミングベルト４０６をコの字の左右の壁面内に収納することができ、省スペース化を図ることもできる。

また、キャリッジ４０に備えられた軸受部４０５の副走査方向の断面形状がコの字形状であってもよい。

この構成により、コの字の先端部分でキャリッジを支持し、かつ高さ方向の位置決めをしやすくでき、また、キャリッジ４０およびガイドレール４７をコの字壁面内に収納することで省スペース化できる。さらに、コの字の壁面でキャリッジ４０のガイドをすることができる。

図１７(ａ)は、キャリッジ４０の副走査方向から見た断面図である。図１７(ｂ)、図１７(ｃ)および 図１７(ｄ)は、各々図１７（ａ）のＡ−Ａ、Ｂ−ＢおよびＣ−Ｃにおける主走査方向から見た断面図である。

図１７（ｃ）に示すとおり、軸受部４０５は、副走査方向に互いに離隔し、軸受部４０５の各端部を含む第１ガイド当接部４０５ｅと第２ガイド当接部４０５ｆにおいてガイドレール４７と当接している。

この構成により、キャリッジ４０に固定された軸受部４０５は、第１ガイド当接部４０５ｅと第２ガイド当接部４０５ｆの２か所においてガイドレール４７と当接することで、キャリッジ４０の走査時に慣性力等でキャリッジ４０が副走査方向に傾くようなモーメントがかかった際に踏ん張ることができ、キャリッジ４０が傾きにくくなる。

さらに、図１７（ｂ）に示すとおり、軸受部４０５とタイミングベルト４０６を互いに固定する位置であるのベルト固定位置は、副走査方向におけるキャリッジ４０の重心位置と略一致する構成となっている。

この構成により、副走査方向においてキャリッジ４０の自重によるモーメントの発生を防ぐことができ、このため振動や傾きを抑制することができる。

図１８は、本実施の形態に係るキャリッジ４０の概略構成を示す側方断面図である。

ガイドレール４７の軸受部４０５との接触部分形状は、図１８（ａ）に示すとおり、平面であってもよく、図１８（ｂ）に示すとおり、丸みを帯びた形状であってもよく、または、その組み合わせである構成としてもよい。

図１８（ａ）に示すとおり、ガイドレール４７の軸受部４０５との接触部分形状が平面である場合は、接触面積が大きいためキャリッジ４０の繰り返し走査による削れに強く、部品消耗を抑えることができるというメリットがある。

図１８（ｂ）に示すとおり、ガイドレール４７の軸受部４０５と接触部分形状が丸みを帯びた形状である場合は、接触部分が実質的に点になるため、高さ方向の精度を高めることができるというメリットがある。さらに、ガイドレール４７が金属製の場合、耐摩耗性が高く削れに強いというメリットがある。

図１９は、本実施の形態に係るキャリッジ４０の概略構成を示す側方断面図である。

図１９に示すとおり、キャリッジ４０は、１本のガイドレール４７を受ける軸受部４０５と該軸受部４０５を付勢するコイルばね４０７（付勢部）を有し、軸受部４０５は、タイミングベルト４０６に固定された状態でガイドレール４７を受ける第１軸受４０５ａと、主走査方向に変位可能に設けられた状態でガイドレール４７を受ける第２軸受４０５ｂから構成され、コイルばね４０７は、ガイドレール４７を主走査方向に互いに相対する方向に軸受部４０５を介して間接的に付勢する構成となっている。

この構成は、キャリッジ４０走査の際におけるガイドレール４７によるガイドの効果を強化したものである。その理由を説明するに、コイルばね４０７を含まず軸受部４０５が１部品から成る構成では、ガイドレール４７と軸受部４０５の壁面間に隙間（ガタ）ができることが避けられない。しかし、図１９に示すとおり、コイルばね４０７（付勢部）を含み軸受部４０５が第１軸受４０５ａと第２軸受４０５ｂの２部品から成る構成では、ガイドレール４７と軸受部４０５との間の隙間（ガタ）をなくすことができるため、その分キャリッジ４０が安定し、スキュー量を減らすことができ、画像品質がより向上する。

なお、第１軸受４０５ａは、キャリッジ４０がガイドレール４７に沿って摺動する過程で変形しない程度の硬度を有している。以下その理由を説明する。

タイミングベルト４０６がキャリッジ４０を副走査方向に駆動する際にキャリッジ４０が回転することにより力のモーメントが発生するのは前述のとおりである。よって、かかる状態の中でキャリッジ４０を１本のガイドレール４７に沿って副走査方向に直線的に往復運動する際には、キャリッジ４０は、当該１本のガイドレール４７からその力のモーメントに抗する反力を受けることになる。

本実施の形態の構成においては、キャリッジ４０はタイミングベルト４０６によりその一端が引っ張られて回転するので、キャリッジ４０の回転の中心点は、キャリッジ４０とタイミングベルト４０６との接点から最も遠い部分、すなわち、図１９ではキャリッジ４０の右端である。力のモーメントとは作用点に作用する力の大きさと回転の中心点から作用点までの距離の積であるから、キャリッジ４０の各部分に働く力のモーメントは、キャリッジ４０の回転の中心すなわち、図１９におけるキャリッジ４０の右端から遠いほど大きくなる。

よって、かかるキャリッジ４０に働く力のモーメントに抗してキャリッジ４０を１本のガイドレール４７に沿って摺動させる際には、キャリッジ４０の右端からより遠い方の第１軸受４０５ａがキャリッジ４０の右端からより近い方の第２軸受４０５ｂがガイドレール４７から受ける反力より大きくなる。これが、第１軸受４０５ａに高い硬度が要求される理由である。

図２０は、本実施の形態に係るキャリッジ４０の副走査方向の一端から見た側方断面図であり、キャリッジ４０の概略構成を示す。図２０に示すとおり、付勢部４０９が第２軸受４０５ｂを介してガイドレール４７を外側から付勢する構成となっている。

この構成により、走査時におけるキャリッジ４０のブレを抑制し、キャリッジ４０をガイドレール４７に沿って直線的に往復運動させることができる。

図２０に示すとおり、コイルばね４０９が、第２軸受４０５ｂから見て第１軸受４０５ａの反対側に設けられ、第２軸受４０５ｂを第１軸受４０５ａに向かう方向に付勢する構成となっている。

この構成により、図１９に示す構成よりも第１軸受４０５ａ、第２軸受４０５ｂおよびガイドレール４７の設計の自由度が高くなる。

さらに、ここで第２軸受４０５ｂは、付勢部を兼ねる構成としてもよい。例えば、第２軸受４０５ｂは、ガイドレール４７を付勢する板バネなどの弾性部材で構成され、第２軸受４０５ｂが付勢部を兼ねるようにしてもよい。

この構成により、コイルばね４０９を設ける必要がなくなるため、図２０に示す構成よりも第１軸受４０５ａ、第２軸受４０５ｂおよびガイドレール４７の設計の自由度が高くなる。

また、第１軸受４０５ａと第２軸受４０５ｂのうち少なくともいずれか一方は、ガイドレール４７との接触面が前記副走査方向から見てＬ字形を形成している構成としてもよい。図２０では、第１軸受４０５ａとガイドレール４７との接触面が副走査方向から見てＬ字形を形成しているが、第２軸受４０５ｂとガイドレール４７との接触面が副走査方向から見てＬ字形を形成している構成としてもよく、また、第１軸受４０５ａと第２軸受４０５ｂがともにガイドレール４７との接触面が副走査方向から見てＬ字形を形成している構成としてもよい。

Ｌ字形の形状を有する接触面は、主走査方向と副走査方向に延在する部分を有するため、主走査方向に付勢する効果を最大にすることができる。Ｌ字形のように直交していないと主走査方向の付勢力に対して力が分解してしまい主走査方向の付勢力が小さくなってしまうからである。

なお、ガイドレール４７は金属部品であり、軸受部４０５は樹脂部品である構成であってもよい。

この構成により、軸受部４０５が含まれるキャリッジ４０をなるべく軽くすることで慣性力等をなるべく小さくし、キャリッジ４０の振動等を小さくできる。さらに、ガイドレール４７の疲労強度を高くできるためキャリッジ４０の繰り返し走査による撓み量を少なくし、部品としての耐久性を向上させることができる。

ここで、軸受部４０５は金属製であり、ガイドレール４７は樹脂と金属との組み合わせであり、かつ、ガイドレール４７との接触部が樹脂製である構成としてもよい。

この構成により、キャリッジ４０をなるべく軽くすることで慣性力等をなるべく小さくし、振動等を小さくできる。さらに、ガイドレール４７の疲労強度を高くし、かつ、軸受部４０５の摩擦を小さくすることでキャリッジ４０の繰り返し走査による撓み量を少なくするとともに摺動負荷を低減できるためキャリッジ４０の振動を抑制することができる。

また、軸受部４０５およびガイドレール４７は共に金属部品であり、かつ、軸受部４０５とガイドレール４７との接触部に対して、該金属部品より摩擦係数の低い薄膜状のシート部材を軸受部４０５およびガイドレール４７の少なくとも一方に貼りつける構成としてもよい。

この構成により、疲労強度を高くできるためキャリッジ４０の繰り返し走査による撓み量が少なく、かつ、摺動面の材料を金属より摩擦係数の低い材料にすることで摺動負荷を低減し、キャリッジ４０の振動が抑制できる。

なお、キャリッジ４０の筺体を構成するハウジング４１０は、単一の材料で構成され、かつ、ハウジング４１０の厚さが、ハウジング４１０の主走査方向中央部からハウジング４１０の主走査重心の位置に向かう方向に厚くなっている構成としてもよい。

この構成により、キャリッジ４０の重心位置をキャリッジ４０の中央部分に配置されるＣＣＤ４０８、レンズ等の部品の略中央位置と異なる位置にすることで画像読取装置４の高さを高くすることなく１本のガイドレール４７でキャリッジ４０を支持するため、重心の位置を中心からずらす必要がある。そのために、キャリッジ４０のハウジング４１０の厚さを、ハウジング４１０の主走査方向中央部からハウジング４１０の主走査方向の重心の位置に向かう方向に厚くする。この構成は、同一材料のため組立性・コスト等が良い。

また、図２１に示すとおり、キャリッジ４０の筺体を構成するハウジング４１０は、複数の材料で構成され、かつ、ハウジング４１０の主走査重心の位置からより近いキャリッジ４０の一端部までの部分のうち一部または全体を構成する材料の比重が、重心位置からより遠いキャリッジ４０の他端部までの部分に用いられている材料の比重よりも大きい構成としてもよい。

前述のとおり、キャリッジ４０(読取手段)の走査時における傾きを抑制するためにキャリッジ４０の重心位置は軸受部４０５の位置と一致する必要がある。一方、キャリッジ４０の主走査方向中央部にはＣＣＤ，レンズ等の部品が配置されている。よって、画像読取装置４の高さが高くなること（装置の大型化）を回避すべく軸受部４０５の位置をＣＣＤ，レンズ等の位置すなわちキャリッジ４０の略中央位置とは異なる位置にすることを可能にするためには、キャリッジ４０の重心位置をキャリッジ４０の中央部分からずらす必要がある。そのためにキャリッジ４０を構成する複数の材料のうち、より比重が大きいものを主走査重心の位置からより近いキャリッジ端部までの部分に用いる。このような構成にすることにより、キャリッジ４０のハウジング４１０の厚さが均一となるため、レイアウトの自由度が高まる。

さらに、キャリッジ４０の主走査方向の重心位置は、主走査方向のキャリッジ４０の長さの略中央部の近傍にある構成としてもよい。

キャリッジ４０の重心を主走査方向の略中央部からずらす方法として、片側に錘を載せる、片側の肉厚を薄くする／厚くする等の方法がある。しかし、いずれの方法によっても何らかの懸念が生じる。すなわち、片側に錘を載せる方法においては、重心位置が中央から離れるほど錘の重さを重くする必要があり、装置の重量がより増加する。片側の肉厚をより厚くする方法においては、レイアウトの自由度がより小さくなる。また、片側の肉厚をより薄くする方法において、限界曲げ応力がさらに低下する。このため、画像読取装置としての特性が悪化する。しかし、上記構成によれば、キャリッジ４０の重心位置の中央位置からのずれを小さくすることができるので、画像読取装置としての特性の悪化を抑えることができる。

さらに、図２２に示すとおり、高さ方向において、軸受部４０５の下端部とガイドレール４７の下端部が略一致する構成としてもよい。

この構成により、製造コストの削減とガイドレール４７のガイド性を両立することができる。製造コストの削減としては、仮に軸受端部４０５の高さ方向の長さがガイドレール４７より長いと材料費が増加するが、上記構成によればかかる無駄な材料費の増加がない。また、ガイド性としては、ガイドレール４７と軸受部４０５の接触面積を最大にすることによってガイドレール４７と軸受部４０５が互いに他方から受ける力を最大にすることができ、ガイド性が向上する。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

以上説明したとおり、本発明によれば、キャリッジの中央にＣＣＤが設けられている構成においてキャリッジのがたつきおよび傾きを小さくすることができる画像読取装置およびこれを搭載した画像形成装置を提供することができ、本発明はプリンタ・複写機・ファクシミリなどの画像読取装置および、画像形成装置の分野において有用な発明である。

１ 画像形成装置
４ 画像読取部（画像読取装置）
４ａ 筐体
４０ キャリッジ(読取手段)
４６ ガイドロッド(ガイド部材)
４６ａ 第１ガイドロッド
４６ｂ 第２ガイドロッド
４７ ガイドレール（ガイド部材）
４７ａ 第１キャリッジ支持部
４７ｂ 第２キャリッジ支持部
４０５ 軸受部
４０５ａ 第１軸受
４０５ｂ 第２軸受
４０５ｃ 中央部分
４０５ｅ 第１ガイド当接部
４０５ｆ 第２ガイド当接部
４０６ タイミングベルト（駆動手段）
４０７ コイルばね（付勢部）
４０８ ＣＣＤ
４０９ コイルばね（付勢部）
４１０ ハウジング

特開２０１０−２２１６３５号公報 特開２００１−９２０４０号公報

Claims (32)

1. 装置本体を構成する筺体と、
   前記筺体内に固定され、副走査方向に延在する２本のガイドロッドと、
   前記２本のガイドロッドに摺動可能に支持され、前記筺体の上部に載置された原稿を読み取る読取手段と、
   前記読取手段を前記副走査方向に駆動する１つの駆動手段とを備えた画像読取装置であって、
   前記２本のガイドロッドは、前記１つの駆動手段の近傍に設けられた第１ガイドロッドおよび前記第１ガイドロッドと平行に設けられた第２ガイドロッドから構成され、
   前記読取手段は、前記２本のガイドロッドを受ける軸受部と前記軸受部を付勢する付勢部を有し、
   前記軸受部は、前記１つの駆動手段に固定され前記第１ガイドロッドを受ける第１軸受と、主走査方向に変位可能に設けられ前記第２ガイドロッドを受ける第２軸受と、前記第１軸受と前記第２軸受の間に介在する中央部分から構成され、
   前記付勢部は、前記２本のガイドロッドを前記主走査方向に互いに相対する方向に前記軸受部を介して間接的に付勢することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記第１軸受は、前記読取手段が前記２本のガイドロッドに沿って摺動する過程で変形しない程度の硬度を有していることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記中央部分にＣＣＤが取り付けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記付勢部は、前記２本のガイドロッドを外側から付勢することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
5. 前記付勢部は、前記２本のガイドロッドを内側から付勢することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
6. 前記付勢部は、前記第２軸受から見て前記第１軸受の反対側に設けられ、前記第２軸受を前記第１軸受に向かう方向に付勢することを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
7. 前記第２軸受は、前記付勢部を兼ねることを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
8. 前記第１軸受と前記第２軸受のうち少なくともいずれか一方は、自身が受ける前記第１ガイドロッドまたは前記第２ガイドロッドとの接触面が前記副走査方向から見てＬ字形を形成していることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
9. 前記第１軸受および前記第２軸受が受ける前記主走査方向の付勢力の作用線が、前記副走査方向から見て前記第１軸受と前記第１ガイドロッドとの接点および前記第２軸受と前記第２のガイドロッドとの接点を通過することを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
10. 請求項１から請求項９までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置を搭載した画像形成装置。
11. 装置本体を構成する筺体と、
    前記筺体内に固定され、副走査方向に延在する1本のガイド部材と、
    前記１本のガイド部材に摺動可能に支持され、前記筺体の上部に載置された原稿を読み取る読取手段と、
    前記読取手段を前記副走査方向に駆動する１つの駆動手段と、を備えた画像読取装置であって、
    前記１本のガイド部材は、前記１つの駆動手段の近傍に設けられ、
    前記読取手段は、前記読取手段の主走査方向における中央位置から偏した位置において前記１本のガイド部材を受ける軸受部を有し、
    前記読取手段の重心位置は、前記軸受部の位置にあり、かつ、前記重心位置が、前記読取手段が前記ガイド部材から受ける力の合力の作用線と略一致することを特徴とする画像読取装置。
12. 前記駆動手段が前記読取手段を駆動する力の合力の作用線が、前記主走査方向で前記読取手段の重心位置と略一致することを特徴とする請求項１１に記載の画像読取装置。
13. 前記駆動手段がループ状のベルトであり、かつ、前記ベルトの幅方向と主走査方向が一致する向きに前記ベルトをはいまわした構成を特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の画像読取装置。
14. 前記ガイド部材の副走査方向断面形状がコの字形状もしくはマイナス形状であることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の画像読取装置。
15. 前記軸受部の副走査方向断面形状がコの字形状であることを特徴とする請求項１１から請求項１４までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
16. 前記軸受部は、前記副走査方向に互いに離隔し前記軸受部の各端部を含む第１ガイド当接部と第２ガイド当接部において、前記１本のガイド部材と当接することを特徴とする請求項１１から請求項１５までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
17. 前記軸受部と前記駆動手段を互いに固定する位置であるベルト固定位置は、前記副走査方向における前記読取手段の重心位置と略一致することを特徴とする請求項１１から請求項１６までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
18. 前記ガイド部材と前記読取手段の接触部分形状が、面、丸みを帯びた形状、またはその組み合わせであることを特徴とする請求項１１から請求項１７までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
19. 前記読取手段は、前記軸受部を付勢する付勢部をさらに有し、
    前記軸受部は、前記１つの駆動手段に固定され前記ガイド部材を受ける第１軸受と、主走査方向に変位可能に設けられ前記ガイド部材を受ける第２軸受から構成され、
    前記付勢部は、前記１本のガイド部材を前記主走査方向に互いに相対する方向に前記軸受部を介して間接的に付勢することを特徴とする請求項１１から請求項１８までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
20. 前記第１軸受は、前記読取手段が前記１本のガイド部材に沿って摺動する過程で変形しない程度の硬度を有していることを特徴とする請求項１９に記載の画像読取装置。
21. 前記付勢部は、前記１本のガイド部材を外側から付勢することを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載の画像読取装置。
22. 前記付勢部は、前記第２軸受から見て前記第１軸受の反対側に設けられ、前記第２軸受を前記第１軸受に向かう方向に付勢することを特徴とする請求項２１に記載の画像読取装置。
23. 前記第２軸受は、前記付勢部を兼ねることを特徴とする請求項２１に記載の画像読取装置。
24. 前記第１軸受と前記第２軸受のうち少なくともいずれか一方は、前記１本のガイド部材との接触面が前記副走査方向から見てＬ字形を形成していることを特徴とする請求項１９から請求項２３までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
25. 前記ガイド部材が金属部品であり、前記軸受部が樹脂部品であることを特徴とする請求項１１から請求項２４までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
26. 前記軸受部は金属製であり、前記ガイド部材は樹脂と金属の組み合わせであり、かつ、前記軸受部と前記ガイド部材との接触部が樹脂製であることを特徴とする請求項１１から請求項２５までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
27. 前記軸受部および前記ガイド部材は共に金属部品で構成され、かつ、前記軸受部と前記ガイド部材との接触部に対して、該金属部品より摩擦係数の低い薄膜状のシート部材を前記軸受部および前記ガイド部材の少なくとも一方に貼りつけたことを特徴とする請求項１１から請求項２６までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
28. 前記読取手段の筺体を構成するハウジングは、単一の材料で構成され、かつ、前記ハウジングの厚さが、前記ハウジングの主走査方向中央部から前記ハウジングの主走査重心の位置に向かう方向に厚くなっていることを特徴とする請求項１１から請求項２７までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
29. 前記読取手段の筺体を構成するハウジングは、複数の材料で構成され、かつ、前記ハウジングの重心位置からより近い前記読取手段の一端部までの部分に用いられている材料の比重が、前記ハウジングの重心位置からより遠い前記読取手段の他端部までの部分に用いられている材料の比重よりも大きいことを特徴とする請求項１１から請求項２７までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
30. 前記読取手段の重心位置は、前記読取手段の前記主走査方向の長さの中央の近傍にあることを特徴とする請求項１１から請求項２９までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
31. 高さ方向において、前記軸受の下端部と前記ガイド部材の下端部が略一致することを特徴とする請求項１１から請求項２９までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置。
32. 請求項１１から請求項３１までのいずれかの請求項に記載の画像読取装置を搭載した画像形成装置。

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