JP2024054548A - 画像読取装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】読取画像の品質低下を抑制しながら、原稿を円滑に搬送可能な画像読取装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】画像読取装置は、搬送された原稿が通過するコンタクトガラスと、フレームと、支持部と、スキャナーユニットと、を備える。コンタクトガラスは、第１読取部と第２読取部と、を有する。第１読取部は、支持部を挟んで原稿の搬送方向下流側に区画され、載置された原稿が読み取られる。第２読取部は、支持部を挟んで原稿の搬送方向上流側に区画され、搬送される原稿が読み取られる。コンタクトガラスの上面には、第２読取部において、支持部に沿って延びる溝部が形成されている。支持部は、傾斜部と、延出部と、を有する。傾斜部、原稿の搬送方向下流側に向かうに従って上方に傾く。延出部は、傾斜部の原稿の搬送方向上流側の端部から前記溝部内に延びる。【選択図】図７

Description

本発明は、デジタル複写機やイメージスキャナー等に用いられる、原稿を走査して読み取る画像読取装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。

従来の画像読取装置は、特許文献１に開示されている。この画像読取装置は、コンタクトガラスと、フレームと、支持部と、スキャナーユニットと、を備える。コンタクトガラスは、搬送された原稿が通過する。フレームは、コンタクトガラスが露出する開口部が形成されて額縁状に形成されている。支持部は、フレームの開口部に跨って形成され、コンタクトガラスの上面に配置される。スキャナーユニットは、コンタクトガラス上の原稿の画像を読み取る。

コンタクトガラスは、支持部を挟んで第１読取部と第２読取部とに区画される。第１読取部は、支持部を挟んで原稿の搬送方向下流側に区画され、載置された原稿が読み取られる。第２読取部は、支持部を挟んで原稿の搬送方向上流側に区画され、搬送される原稿が読み取られる。支持部は、原稿の搬送方向下流側に向かうに従って上方に傾く傾斜部を有する。また、支持部の傾斜部からコンタクトガラスの上面に跨って透明なシート部材が貼着されている。これにより、第２読取部を通過した原稿は、シート部材を介して傾斜面に沿って搬送される。

特許第５４０９７５３号

上記従来の画像読取装置によると、シート部材が劣化し、シート部材の透明度が低下した場合に、第２読取部における読取画像の品質が低下する。

上記目的を達成するために本発明は、読取画像の品質低下を抑制しながら、原稿を円滑に搬送可能な画像読取装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成の画像読取装置は、搬送された原稿が通過するコンタクトガラスと、フレームと、支持部と、スキャナーユニットと、を備える。フレームは、コンタクトガラスが露出する開口部が形成されて額縁状である。支持部は、フレームの開口部に跨って形成され、コンタクトガラスの上面に配置される。スキャナーユニットは、コンタクトガラス上の原稿の画像を読み取る。コンタクトガラスは、第１読取部と第２読取部と、を有する。第１読取部は、支持部を挟んで原稿の搬送方向下流側に区画され、載置された原稿が読み取られる。第２読取部は、支持部を挟んで原稿の搬送方向上流側に区画され、搬送される原稿が読み取られる。コンタクトガラスの上面には、第２読取部において、支持部に沿って延びる溝部が形成されている。支持部は、傾斜部と、延出部と、を有する。傾斜部、原稿の搬送方向下流側に向かうに従って上方に傾く。延出部は、傾斜部の原稿の搬送方向上流側の端部から前記溝部内に延びる。

本発明の第１の構成によれば、読取画像の品質低下を抑制しながら、原稿を円滑に搬送可能な画像読取装置及びそれを備えた画像形成装置を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る画像読取部６を備えた画像形成装置１００の概略構成図 本発明の第１実施形態に係る画像読取部６に原稿を自動搬送する原稿搬送部２７の内部構造を示す断面図 本発明の第１実施形態に係る画像読取部６を正面側から見た断面図 本発明の第１実施形態に係る画像読取部６内のスキャナーユニット６１の内部構造を示す拡大断面図 本発明の第１実施形態に係る画像読取部６の上フレーム６０ｂを表面側から見た斜視図 本発明の第１実施形態に係る画像読取部６の上フレーム６０ｂを裏面側から見た斜視図 本発明の第１実施形態に係る画像読取部６の支持部８２の部分断面図 本発明の第２実施形態に係る画像読取部６の支持部８２の部分断面図

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像読取部６を備えた画像形成装置１００の概略構成図である。説明の便宜上、画像形成装置１００用可能な設置状態（図１に示す状態）で鉛直方向を上下方向と定義する。また、図１に示す画像形成装置１００紙面手前側の面を正面（前面）として前後方向を定義する。また、設置状態の画像形成装置１００正面を基準として左右方向（Ｘ１―Ｘ２方向）を定義する。

画像形成装置１００（ここでは一例としてデジタル複合機を示す）では、コピー動作を行う場合、後述する画像読取部（画像読取部）おいて原稿の画像データを読み取り画像信号に変換する。

一方、複合機本体２内の画像形成部３において、帯電ユニット４により図中の時計回り方向に回転する感光体ドラム５が一様に帯電され、画像読取部６で読み取られた原稿画像データに基づく露光ユニット（レーザー走査ユニット等）７からのレーザービームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像ユニット８により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙が給紙機構１０から用紙搬送路１１及びレジストローラー対１２を経由して画像形成部３に搬送され、この画像形成部３において転写ローラー１３（画像転写部）により感光体ドラム５の表面におけるトナー像が用紙に転写される。

また、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着ローラー対１４ａを有する定着部１４に搬送されてトナー像が定着される。定着部１４を通過した用紙は、複数方向に分岐した用紙搬送路１５に送られて、用紙搬送路１５の分岐点に設けられた複数の経路切換ガイドを有する経路切換機構２１、２２によって用紙の搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、反転搬送路１６に送られて両面コピーされた後に）、第１排出トレイ１７ａ、第２排出トレイ１７ｂから成る用紙排出部に排出される。

また、図示しないが、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置がクリーニング装置１８の下流側に設けられている。さらに、給紙機構１０は、複合機本体２に着脱自在に取り付けられ、用紙を収納する複数の給紙カセット１０ａ、１０ｂと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）１０ｃと、を備えてなり、これらは用紙搬送路１１によって感光体ドラム５及び現像ユニット８等からなる画像形成部３に繋がっている。

複合機本体２の上部には、画像読取部６が配置されており、複合機本体２の上面には画像読取部６のコンタクトガラス２５（図３参照）上に載置される原稿を押さえて保持するプラテン（原稿押さえ）２４が開閉可能に設けられており、プラテン２４上には原稿搬送部２７が付設されている。

用紙搬送路１５は、具体的には、定着ローラー対１４ａの下流側において、まず左右二股に分岐し、一方の経路（図１では右方向Ｘ２に分岐する経路）は第１排出トレイ１７ａに連通するように構成されている。そして、他方の経路（図１では左方向Ｘ１に分岐する経路）は搬送ローラー対１９を経由して二股に分岐し、一方の経路（図１では左方向Ｘ１に分岐する経路）は第２排出トレイ１７ｂに連通するように構成されている。これに対し、他方の経路（図１では下方向に分岐する経路）は反転搬送路１６に連通するように構成されている。

図２は、原稿搬送部２７の内部構造を示す断面図である。カバー部材３１内には、原稿給紙トレイ２９から原稿排出トレイ３２に至る原稿搬送路ｄが形成されており、原稿搬送路ｄに沿ってピックアップローラー３３、給紙ベルト３４及び分離ローラー３５、レジストローラー対３６、搬送ローラー対３７、３８、３９、及び４０、ＣＩＳローラー４１、反転ローラー対４２、排出ローラー対４３等から成る原稿搬送部材が設けられている。

給紙ベルト３４は駆動ローラー４４ａと従動ローラー４４ｂに掛け回されており、下方から分離ローラー３５が所定の圧力で接触している。分離ローラー３５にはトルクリミッターが内蔵されており、回転負荷が所定トルクを下回る場合のみ給紙ベルト３４と逆方向に回転し、回転負荷が所定トルクを上回る場合には給紙ベルト３４と従動回転するようになっている。ピックアップローラー３３の上方には原稿の上面位置を検知する上面検知センサー５０が配置されている。

コンタクトガラス２５は、第２読取部２５ａと第１読取部２５ｂ（図３参照）とを有する１枚のガラス板から成る。第２読取部２５ａは、原稿搬送部２７から搬送されて通過する原稿を読み取る。第１読取部２５ｂは、載置された原稿を読み取る。

なお、原稿搬送路ｄは、レジストローラー対３６から第２読取部２５ａに至る間において反転するように湾曲している。また、原稿搬送路ｄには、原稿の存否或いは通過を検知するための給紙センサーＳ１、排出センサーＳ２を含む複数の用紙検知センサーが適所に設けられている。

次に、原稿搬送部２７を用いたシートスルー方式の原稿搬送動作について説明する。シートスルー方式においては、原稿給紙トレイ２９に画像面を上向きにして複数枚の原稿をセットした後、画像形成装置１００の操作パネル５５（図１参照）のコピー開始ボタンがオンされると、昇降機構（図示せず）により上昇したリフト板４５が原稿を介してピックアップローラー３３を押し上げ、ピックアップローラー３３を含む枠体（図示せず）の重さがリフト板４５に加わることにより、原稿の上面が所定の圧力（給紙圧）でピックアップローラー３３に押しつけられる。

ここで、ピックアップローラー３３、駆動ローラー４４ａ、従動ローラー４４ｂ及び給紙ベルト３４は、図示しない枠体に配置されている。また、ピックアップローラー３３は駆動ローラー４４ａと不図示のギアで連結されており、ローラー駆動モーター（図示せず）により駆動ローラー４４ａが回転すると、駆動ローラー４４ａと従動ローラー４４ｂとにより張架された給紙ベルト３４が回転駆動されると共に、ピックアップローラー３３も回転駆動される。

原稿給紙トレイ２９にセットされた原稿は、ピックアップローラー３３によって通常上段の複数枚が給紙ベルト３４と分離ローラー３５のニップ部に送られる。そして、複数枚の原稿のうち分離ローラー３５により最上の１枚のみが分離されてレジストローラー対３６に向けて搬送される。その際、原稿の先端が給紙センサーＳ１によって検出されてから所定の距離だけその原稿が搬送された後、ローラー駆動モーターの作動停止によってピックアップローラー３３及び給紙ベルト３４の回転駆動が停止され一次給紙が終了する。一次給紙された原稿は、その先端がレジストローラー対３６のニップ部に撓みが形成された状態で停止させられる。

一次給紙が終了してから所定時間経過後、二次給紙が開始される。つまり、二次給紙駆動モーター（図示せず）の作動によりレジストローラー対３６が回転駆動される。原稿は、レジストローラー対３６、搬送ローラー対３７～３９、ＣＩＳローラー４１により、第２読取部２５ａを経て排出ローラー対４３に向けて搬送された後、最終的には排出ローラー対４３によって原稿排出トレイ３２上に排出される。その際、排出センサーＳ２により原稿の後端通過を検知したことによって、原稿１枚の画像読み取りの完了を検出するようになっている。

ここで排出センサーＳ２は、原稿の搬送完了毎に原稿枚数を計数するカウント機能を有しており、給紙センサーＳ１が後続の原稿を検知していれば、２枚目以降の原稿搬送が上記と同様に続行される。なお、原稿は、第２読取部２５ａを右方向Ｘ２に通過する際に、搬送ガイド５３と当接することによって上方からその原稿の画像が第２読取部２５ａを通じて画像読取部６（図３参照）により読み取られるようになっている。

また、両面原稿を読み取る場合は、ＣＩＳローラー４１に対向して設けられたコンタクトイメージセンサー５１で原稿裏面の画像を読み取り、第２読取部２５ａで原稿表面の画像を読み取る一段階読み取り法と、第２読取部２５ａで原稿表面の画像を読み取った後、分岐爪４７ａ、４７ｂ、及び４７ｃにより原稿を反転トレイ３０に振り分け、反転ローラー対４２を逆転させて、原稿の裏面を上にした状態で再びレジストローラー対３６の上流側に搬送し、第２読取部２５ａで原稿裏面の画像を読み取る二段階読み取り法とがある。

コンタクトイメージセンサー５１による読み取りは読み取り時間が短縮できる反面、第２読取部２５ａでの読み取りに比べて画質の面で劣る。そのため、文字原稿などの場合はコンタクトイメージセンサー５１を用いた一段階読み取り法を用い、写真原稿など高画質、高精細な読み取りが要求される場合は反転トレイ３０を用いた二段階読み取り法を用いることが好ましい。

なお、二段階読み取り法を用いる場合、読み取り終了後の原稿をそのまま原稿排出トレイ３２に順次排出すると、排出された原稿は原稿給紙トレイ２９にセットした状態と表裏が逆になって積載されることになる。そこで、第２読取部２５ａで原稿裏面の画像を読み取った後、分岐爪４７ａ～４７ｃを揺動させて原稿を再び反転トレイ３０上へ導入し、搬送ローラー対４０及び排出ローラー対４３を介して原稿排出トレイ３２へ排出する。これにより、各原稿の表裏が排出前にもう一度反転されるため、原稿給紙トレイ２９にセットした状態を保持したまま原稿排出トレイ３２上へ積載することができる。

続いて、原稿の画像を電気信号として読み取るための画像読取部（画像読取装置）６の構成について説明する。図３は、本発明の第１実施形態に係る画像読取部６を正面側から見た断面図、図４は、図３の画像読取部６内のスキャナーユニット６１の内部構造を示す拡大断面図である。本実施形態においては、画像読取部６にＣＣＤセンサー方式のスキャナーユニット６１を搭載した例について示している。

画像読取部６は、コンタクトガラス２５と、上フレーム（フレーム）６０ｂと、支持部８２と、スキャナーユニット６１と、を備える。上フレーム６０ｂは、下フレーム６０ａと連結して合成樹脂製の筐体６０を構成する。スキャナーユニット６１は、筐体６０内を副走査方向（Ｘ１―Ｘ２方向）に往復移動可能に設けられている。上フレーム６０ｂの上面にはコンタクトガラス２５が設置されている。

スキャナーユニット６１の主走査方向（図３の紙面と垂直な方向）に対し、下フレーム６０ａの中央部には、スキャナーユニット６１の主走査方向の位置を規制するガイド軸６３と、スキャナーユニット６１が固定される無端状の駆動ベルト６５がスキャナーユニット６１の副走査方向（Ｘ１―Ｘ２方向）に沿って配置されている。また、ガイド軸６３を中心として下フレーム６０ａの主走査方向の両端部には、スキャナーユニット６１を摺動可能に支持するレール部６７が形成されている。パルスモーター等のモーター（図示せず）からの駆動力が、ギア等（図示せず）を介して駆動ベルト６５に伝達されると、駆動ベルト６５が回動し、駆動ベルト６５と共にスキャナーユニット６１がレール部６７に沿って左右方向（Ｘ１―Ｘ２方向）に往復移動する。

図４に示すように、スキャナーユニット６１は、光源７０と、複数のミラー７１、複数のレンズから構成される集光レンズ７３と、読取手段としてのＣＣＤセンサー７５と、を備える。図４の一点鎖線矢印に示すように、光源７０から照射された光が原稿（図示せず）により反射され、複数のミラー７１によって光路が変更された後、集光レンズ７３により集光され、ＣＣＤセンサー７５に導かれる。なお、ＣＣＤセンサー７５はＣＣＤ基板７５ａに支持されている。

上記構成においては、原稿固定方式で原稿画像を読み取る場合、先ず、原稿（図示せず）を第１読取部２５ｂ上に画像面を下向きにして載置する。そして、光源７０からの光Ｄにより原稿の画像面を照射しながら、スキャナーユニット６１をスキャナホーム側（図３の左側）からスキャナリターン側（図３の右側Ｘ２）へ、所定の速度でＸ２方向に移動させる。その結果、画像面で反射された光Ｄは画像光となってＣＣＤセンサー７５上に結像される。結像された画像光ＤはＣＣＤセンサー７５において画素分解され、各画素の濃度に応じた電気信号に変換されて画像の読み取りが行われる。すなわち、第１読取部２５ｂでは、載置された原稿が読み取られる。

一方、シートスルー方式で原稿画像を読み取る場合は、スキャナーユニット６１を第２読取部２５ａの画像読取領域（画像読取位置）の直下（図４の位置）に移動させる。そして、原稿搬送部２７によって第２読取部２５ａに向けて軽く押圧されながら順次搬送される原稿の画像面を光源７０からの光Ｄで照射しながら、画像面で反射された画像光をＣＣＤセンサー７５上に結像させて画像の読み取りが行われる。すなわち、第２読取部２５ａでは、搬送される原稿が読み取られる。

次に、本実施形態の画像読取部６におけるコンタクトガラス２５の周辺構造について説明する。図５及び図６は、それぞれ画像読取部６の上フレーム６０ｂを表面側及び裏面側から見た斜視図である。図７は、支持部８２の部分断面図（図５のＸＸ矢視断面図）である。なお、図５では上フレーム６０ｂにコンタクトガラス２５を取り付けた状態を示している。図６では上フレーム６０ｂからコンタクトガラス２５及び操作パネル５５を取り外した状態を示している。

図５に示すように、上フレーム６０ｂは、コンタクトガラス２５が露出する開口部８０が形成された額縁状である。支持部８２は、画像形成装置１００の正面側（操作パネル５５側）から見て上フレーム６０ｂの左端近傍に配置され、開口部８０に跨って前後方向に延びる。支持部８２は、コンタクトガラス２５の上面に配置される。

これにより、開口部８０は支持部８２によって左右２つの領域に分割されており、開口部８０から露出する１枚のコンタクトガラス２５は、支持部８２を挟んで左側（原稿の搬送方向上流側）Ｘ１に第２読取部２５ａが区画され、支持部８２を挟んで右側（原稿の搬送方向下流側）Ｘ２に第１読取部２５ｂが区画される。

コンタクトガラス２５は、上フレーム６０ｂと下フレーム６０ａとで挟持される。コンタクトガラス２５の上面には、第２読取部２５ａにおいて、支持部８２に沿って平行に延びる溝部２５ｃが形成されている。

図６に示すように、上フレーム６０ｂの裏面側には、開口部８０の周縁に沿って突出する第１リブ８３が形成されている。支持部８２の裏面には長手方向の側端縁に沿って突出する第２リブ８５が形成されている。

支持部８２は、サイズ指示板及び原稿搬送ガイドを兼ねている。支持部８２の表面にはＡ４、Ｂ４等の複数の目盛りが刻印されており、原稿が定形サイズである場合にサイズを確認し、原稿が不定形サイズである場合に原稿のサイズを設定するサイズ指示板としての機能を有する。

また、図７に示すように、支持部８２は、傾斜部８２ａ及び延出部８２ｂを有する。本実施形態では、傾斜部８２ａと延出部８２ｂとが一体に形成されている。傾斜部８２ａは、コンタクトガラス２５に固定され、原稿の搬送方向下流側Ｘ２に向かうに従って上方に傾く。延出部８２ｂは、傾斜部８２ａの原稿の搬送方向上流側Ｘ１の端部から溝部２５ｃ内に延びる。このとき、延出部８２ｂの原稿の搬送方向上流側Ｘ１の一端（原稿の搬送方向上流側Ｘ１の端）は、コンタクトガラス２５の上端面よりも下方に位置する。

これにより、シートスルー方式で原稿画像を読み取る場合に、第２読取部２５ａを通過した原稿が、延出部８２ｂ及び傾斜部８２ａに沿って原稿搬送路ｄに円滑に搬送される。

また、本実施形態では、支持部８２の傾斜部８２ａからコンタクトガラス２５の上面に跨ってシート部材が貼着されておらず、部品点数を削減できるとともに、シート部材による読取画像の低下も発生しない。また、溝部２５ｃを設けることにより、１枚のコンタクトガラス２５で第１読取部２５ｂ及び第２読取部２５ａを構成することできる。従って、製造コストをより削減できる。

本実施形態によると、支持部８２は、傾斜部８２ａ及び延出部８２ｂを有する。傾斜部８２ａは、コンタクトガラス２５に固定され、原稿の搬送方向下流側Ｘ２に向かうに従って上方に傾く。延出部８２ｂは、傾斜部８２ａの原稿の搬送方向上流側Ｘ１の端部から溝部２５ｃ内に延びる。これにより、第２読取部２５ａを通過した原稿が、傾斜部８２ａに沿って原稿搬送路ｄにより円滑に搬送される。また、シート部材を省いて読取画像の品質低下を抑制できる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係る画像読取部６の支持部８２の部分断面図である。説明の便宜上、前述の図１～図７に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付す。第２実施形態では、支持部８２の形状が異なる。その他の部分は第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同様の効果が得られる。

延出部８２ｂは、傾斜部８２ａと別部材から成り、傾斜部８２ａの原稿の搬送方向上流側Ｘ１の端部から溝部２５ｃ内に延びるシート部材により構成される。延出部８２ｂの先端部は溝部２５ｃ内部に接着している。これにより、第２読取部２５ａを通過した原稿が、傾斜部８２ａに沿って原稿搬送路ｄにより円滑に搬送される。なお、延出部８２ｂの先端部は、溝部２５ｃ内に配置されており、シート部材が劣化した場合でも第２読取部２５ａにおける読取画像の品質は、低下しない。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明は、１枚のコンタクトガラスで構成する画像読取装置に利用可能である。

６ 画像読取部（画像読取装置）
２５ コンタクトガラス
２５ａ 第２読取部
２５ｂ 第１読取部
２５ｃ 溝部
２７ 原稿搬送部
６０ａ 下フレーム
６０ｂ 上フレーム（フレーム）
６１ スキャナーユニット
８０ 開口部
８２ 支持部
８２ａ 傾斜部
８２ｂ 延出部
８３ 第１リブ
８５ 第２リブ
９５ 突起部
１００ 画像形成装置

Claims (3)

1. 搬送された原稿が通過するコンタクトガラスと、
   前記コンタクトガラスが露出する開口部が形成された額縁状のフレームと、
   前記フレームの前記開口部に跨って形成され、前記コンタクトガラスの上面に配置される支持部と、
   前記コンタクトガラス上の原稿の画像を読み取るスキャナーユニットと、を備えた画像読取装置において、
   前記コンタクトガラスは、
   前記支持部を挟んで原稿の搬送方向下流側に区画され、載置された原稿が読み取られる第１読取部と、
   前記支持部を挟んで原稿の搬送方向上流側に区画され、搬送される原稿が読み取られる第２読取部と、を有し、
   前記コンタクトガラスの上面には、前記第２読取部において、前記支持部に沿って延びる溝部が形成され、
   前記支持部は、
   原稿の搬送方向下流側に向かうに従って上方に傾く傾斜部と、
   前記傾斜部の原稿の搬送方向上流側の端部から前記溝部内に延びる延出部と、を有することを特徴とする。
2. 前記延出部は、前記傾斜部と別部材から成り、前記傾斜部の原稿の搬送方向上流側の端部から前記溝部内に延びるシート部材により構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載の画像読取装置が搭載された画像形成装置。

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