JP3579570B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機等に組み込まれて、原稿を読取走査する画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機等に組み込まれる画像読取装置は、一般的に、装置本体の上面にコンタクトガラスを備え、コンタクトガラスと対向する装置本体内部において光学ユニットを備えている。この光学ユニットは、光学ユニットの表面又は外部に撮像素子を主走査方向にライン状に備えて、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報を読み取るものである。
【0003】
また、このような画像読取装置は、光学ユニットの副走査方向に平行して棒状のガイドロッドを設けている。さらに、光学ユニットには摺動部としての軸受を設けて、ガイドロッドを貫通させている。これらの構成により光学ユニットをガイドロッドに沿って副走査方向に往復動自在に移動させて原稿の画像情報を読み取る方式は、一般にガイドロッド方式と呼ばれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ガイドロッド方式によれば、ガイドロッドと軸受との間にはクリアランスが必要とされている。しかしながら、このクリアランスを有しているために、光学ユニットが軸受周辺で左右にガタ付きながら副走査方向へと摺動されることがある。また、主走査方向で軸受から離れた光学ユニットの端部では、この軸受周辺のガタ付きがさらに増幅されてしまうことになる。その結果、光学ユニットには大きな振動が作用してしまうことになり、原稿の画像情報の読み取りにおいて読取画像ムラ等の不具合を生じてしまうことになる。
【0005】
本発明の目的は、光学ユニットの副走査方向への摺動の際のガタ付きを防止し、画像の読取品質の向上を図ることができる画像読取装置を得ることである。
【0006】
本発明の別の目的は、光学ユニットがユニット案内部から浮き上がることのない画像読取装置を得ることである。
【0007】
本発明の更に別の目的は、光学ユニットの移動方向と副走査方向の基準線との平行度の調整を装置本体の外側から容易にすることができる画像読取装置を得ることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、装置本体の上面に設けられて原稿を載置するコンタクトガラスと、このコンタクトガラスに対向して設けられて前記原稿の画像を移動して読み取る光学ユニットと、この光学ユニットの副走査方向に平行して前記装置本体の内部に設けられるユニット案内部と、前記光学ユニットに設けられていて、前記ユニット案内部に対して少なくとも二面で摺動自在に面接触している摺動部と、前記ユニット案内部と平行に略同一の長さをもって、前記装置本体に設けられるユニット支持部と、前記光学ユニットの下部に備えられて、前記ユニット支持部の下面に摺動自在に当接する付勢部材と、前記光学ユニットを前記ユニット案内部と前記摺動部とに従って往復動自在に移動させる駆動装置と、を備える。
【0009】
したがって、コンタクトガラス上面に載置された原稿をユニット案内部に沿って光学ユニットを移動させながら読み取る画像読取装置において、ユニット案内部と摺動部とが少なくとも二面で面接触しながら駆動装置により摺動されるようにしたので、光学ユニットの自重により二面は離れることなく必ず面接触している状態となる。これにより、光学ユニットは、ガタ付くことなく副走査方向へ読取移動される。また、光学ユニットの下部に備えられた付勢部材がユニット案内部と略同一の長さをもって装置本体に設けられるユニット支持部の下面に摺動自在に当接するので、駆動装置の加速・減速の際や装置本体の振動によって、ユニット案内部から光学ユニットが浮き上がることはなくなる。さらに、たとえ装置本体を傾けたとしても、光学ユニットがユニット案内部から脱落することはない。
【0010】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像読取装置において、ユニット案内部と摺動部とのそれぞれの主走査方向での断面形状は、頂点の角度を略同一とする逆V字状に形成される。
【0011】
したがって、それぞれ主走査方向での断面形状を頂点の角度を略同一とする逆V字状に形成されたユニット案内部と摺動部とは、光学ユニットの自重により逆V字を構成する二面は離れることなく必ず面接触している状態となる。これにより、光学ユニットは、簡単な構成でガタ付くことなく副走査方向へ読取移動される。
【0014】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の画像読取装置において、ユニット案内部は装置本体と別部材により形成され、少なくとも二箇所においてこの装置本体に取り付けられて、一の取付箇所は回動自在であり、他の一の取付箇所は光学ユニットの主走査方向において取付変更自在とする。
【0015】
したがって、装置本体と別部材により形成され、少なくとも二箇所においてこの装置本体に取り付けられるユニット案内部は、一を装置本体に回動自在に取り付けて、他の一を装置本体に対する光学ユニットの主走査方向の取付位置を変更自在としたので、ユニット案内部の装置本体への取り付けの際に副走査方向の基準線に対するユニット案内部の平行度の調整が容易になされる。
【0016】
請求項4記載の発明は、請求項3記載の画像読取装置において、装置本体の外側に少なくとも一部を露出して備えられて、この装置本体に取り付けられたユニット案内部の取付位置を副走査方向に対して平行に調整する調整機構を更に設ける。
【0017】
したがって、装置本体に取り付けられたユニット案内部の取付位置を副走査方向に対して平行に調整する調整機構を装置本体の外側に少なくとも一部を露出して備えるので、副走査方向の基準線に対するユニット案内部の平行度の調整が装置本体の外側より容易になされる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図1ないし図5に基づいて説明する。本実施の形態は、複写機に組み込まれる画像読取装置としてのスキャナ部1へ適用した一例である。
【0019】
図1は、本実施の形態のスキャナ部1を示す斜視図である。図1に示すように、スキャナ部1は、スキャナ本体2の上面に原稿(図示せず)を載置する矩形状のコンタクトガラス3を備えている。このコンタクトガラス3と対向するスキャナ本体2の内部には、光学ユニット4が備えられている。この光学ユニット4は、その光学ユニット4の副走査方向Aと平行して設けられたガイドレール部材7のユニット案内部(以下ガイドレールとする。また、他の実施の形態でも同様とする)7aの案内面7bの主走査方向Bでの断面形状と略同一の形状に成形された摺動部5aを備えるキャリッジ5と、このキャリッジ5上に搭載された光学部6とで構成されている。さらに、従動レール8が、ガイドレール部材7のガイドレール7aに平行してスキャナ本体2に敷設されている。また、キャリッジ5の下部には、タイミングベルト9aを含む駆動装置9が、ガイドレール部材7上に配設されている。
【0020】
次いで、ガイドレール部材7について説明する。ここで、図2は、ガイドレール部材7の構造を示す斜視図である。ガイドレール部材7はスキャナ本体2とは別部材(ここでは金属製とする)で板金加工により形成されている。ガイドレール部材7は、下面をスキャナ本体2の底部に面接触して上部に駆動装置9を配設する平板状の平板部7cと、この平板部7cからV字状に屈曲形成されたガイドレール7aと、同じくこの平板部7cからL字状に屈曲形成されたL字部7dとで構成されている。また、このL字部7dの水平部分は、ユニット支持部7eとされている。平板部7bの副走査方向A上流側端部には丸孔10が形成され、副走査方向A下流側端部には主走査方向Bに長い長孔11が形成されている。丸孔10は、スキャナ本体2に対してガイドレール部材7を回動自在に螺合するための螺子止め用に設けられている。長孔11は、丸孔10を支点としてガイドレール部材7の副走査方向Aの基準線に対する平行度を螺子止め位置により調整するために設けられている。これら丸孔10と長孔11とにおいてスキャナ本体2とガイドレール部材7とをそれぞれ螺子止めすることで、ガイドレール部材7がスキャナ本体2の底部に取り付けられる。
【0021】
続いて、キャリッジ5の構造について説明する。ここで、図3(a)はガイドレール部材7とキャリッジ5との接触状況を示す縦断正面図、図3(b)はガイドレール7a付近を主体に示す正面図、図3(c)はユニット支持部7e付近を主体に示す縦断正面図である。図3(a)に示すように、キャリッジ5の下部には、摺動部5aと、タイミングベルト9aの一部を咬合するベルト咬合部5bと、従動レール8上を摺動する従動摺動部5cとが突出形成されている。また、図3(b)に示すように、ガイドレール7aの案内面7bとキャリッジ5の下部に設けられた摺動部5aとは、対向する逆V字を構成する二面において、面接触されている。摺動部5aには、高分子ポリエチレン等を材料とする摺動部材5dが逆V字型を構成する二面にそれぞれ備えられている。さらに、キャリッジ5の下部には付勢部材取付部5eが突出形成されていて、付勢部材12が螺子止めされている。図3(c)に示すように、付勢部材12は、ガイドレール部材7のL字部7dのユニット支持部7eの下面に摺動自在に当接することで、光学ユニット4がガイドレール7aから浮き上がるのを防止するものである。
【0022】
ここで、付勢部材12の構造について説明する。図4(a)は付勢部材12を概略的に示す外観斜視図、図4(b)は付勢部材12のガイドレール部材7への付勢状態を示す縦断側面図である。付勢部材12は、摩擦係数の低い材料(例えばポリアセタール)により図4(a)に示す如く成形されている。付勢部材12は、キャリッジ5の下部への取り付け用の螺子孔12fを有する取付部12aと、この取付部12aから延出するT字型の付勢部12bとで構成されている。さらに、付勢部12bは、支持部12cとアーム部12dとで構成されている。このアーム部12dには、副走査方向A両端からそれぞれ突起12eが突出形成されている。また、取付部12aに設けられた丸孔12gと長孔12hとは、キャリッジ5の付勢部材取付部5eに突出形成される突起(図示せず)とそれぞれ係合する位置決め用のものである。図4(b)に示すように、取付部12aとキャリッジ5の付勢部材取付部5eとを螺子孔12fの位置で螺子止めして取り付けられた付勢部材12は、ユニット支持部7eの下面を突起12eで当接する。
【0023】
駆動装置9は、図2に示すように、図示しない正逆方向に回転駆動するステッピングモータによって駆動される駆動プーリ9bと、この駆動プーリ9bに従って回転するタイミングベルト9aと、このタイミングベルト9aにテンションを付勢するタイトナプーリ9cとで構成されている。ここで、図5は駆動装置9とキャリッジ5との接続状態を示す模式図である。図5に示すように、駆動装置9とキャリッジ5とは、タイミングベルト9aの一部をキャリッジ5のベルト咬合部5bに咬合させて取り付けられている。すなわち、駆動装置9は、ステッピングモータの駆動により駆動プーリ9bとタイトナプーリ9cとに巻回されたタイミングベルト9aを回転させることで、キャリッジ5と光学部6とで構成される光学ユニット4を移動させるものである。
【0024】
光学部6は、一般的に密着型イメージセンサと呼ばれているものであって、光源(図示せず)と、多数の撮像素子(CCD)を原稿の読取幅に相当する長さ分主走査方向Bにライン状に連設したラインセンサ(図示せず)とを有している。この光学部6は、通常、図1に示す副走査方向Aの上流側をホームポジションとして位置し、下流側に移動する過程で、光源がコンタクトガラス3上に載置される原稿を照射し、原稿からの反射光をラインセンサが受光することにより画像データを出力するものである。
【0025】
このような構成において、光学ユニット4は、駆動装置9によるタイミングベルト9aの回転駆動により、ガイドレール7aに沿って副走査方向Aへと摺動される。この光学ユニット4の副走査方向Aへの摺動の際に、コンタクトガラス3上に載置された原稿の画像が光学部6により読み取られる。
【0026】
ここに、本実施の形態において、ガイドレール7aの案内面7bとキャリッジ5の下部に設けられた摺動部5aとが、光学ユニット4の自重により、対向する逆V字を構成する二面において摺動自在に面接触される。加えて、スキャナ本体2に固定されるユニット支持部7eの下面を付勢部材12の突起12eが摺動自在に当接することにより、光学ユニット4はガイドレール7aから浮き上がることはない。これにより、光学ユニット4とガイドレール7aとは一定の圧力の下に摺動自在に圧接される。すなわち、光学ユニット4がガイドレール7a上を副走査方向Aへと摺動する際に、ガイドレール7aの案内面7bと光学ユニット4の摺動部5aとの面接触部においてガタ付きを生ずることはない。また、タイミングベルト9aの回転駆動の正逆回転の切換や加減速を駆動装置9が実行することによってタイミングベルト9aに撓みを生じても、光学ユニット4がガイドレール7aから浮き上がることはない。
【0027】
したがって、光学ユニット4の読取走査時において、ガイドレール7aと光学ユニット4との面接触部でガタ付きを生ずることはなく、従動レール8と従動摺動部5cとの従動端においてこのガタ付きが増幅されることもないので、画像の読取品質の向上が図られることになる。
【0028】
さらに、たとえスキャナ本体2が傾いても、光学ユニット4とスキャナ本体2とが付勢部材12とユニット支持部7eとを介して当接しているので、ガイドレール7aからの光学ユニット4の脱落が防止される。
【0029】
なお、本実施の形態において、ガイドレール部材をスキャナ本体とは別部材で形成したが、これに限られるものではなく、スキャナ本体とガイドレール部材とを一体成形しても良い。ただしこの場合、成形時にガイドレールの方向性が決定されるため、副走査方向Aの基準線に対する平行度の調整はできない。
【0030】
次いで、本発明の第二の実施の形態を図6に基づいて説明する。なお、前述した本発明の第一の実施の形態において説明した部分と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。図6は、本実施の形態のガイドレール部材20の構造と取り付け状態とを示す斜視図である。本実施の形態のスキャナ部1では、図2に示すガイドレール部材7に代わって、図6に示すガイドレール部材20を備えるとともに、スキャナ本体2の底部への取り付け形態が異なる点で本発明の第一の実施の形態とは異なる。
【0031】
図6に示すように、ガイドレール部材20はスキャナ本体2とは別部材(ここでは金属製とする)で板金加工により形成されている。ガイドレール部材20は、下面をスキャナ本体2の底部に面接触して上部に駆動装置9を配設する平板状の平板部20cと、この平板部20cからV字状に屈曲形成されたユニット案内部(ガイドレール)20aと、同じくこの平板部20cからL字状に屈曲形成されたL字部20dとで構成されている。また、このL字部20dの水平部分は、ユニット支持部20eとされている。平板部20bの副走査方向A上流側端部には丸孔22が形成され、副走査方向A下流側端部には主走査方向Bに長い長孔23が形成されている。丸孔22では図示しない螺子によって、スキャナ本体2に対してガイドレール部材20が回動自在に螺合されている。丸孔22からスキャナ本体2の外側に貫通した螺子には、図示しない蝶ナットが取り付けられている。一方、長孔23においては、長孔23の螺合位置は丸孔22との相対的な位置関係で決定されるので、スキャナ本体2とガイドレール部材20とが図示しない螺子によってガイドレール部材20を長孔23に従って移動できる程度に螺合されている。長孔23からスキャナ本体2の外側に貫通した螺子にも、図示しない蝶ナットが取り付けられている。さらに、ガイドレール部材20には、ガイドレール20aよりL字状に屈曲形成されて延出するカム受部20fが設けられている。このカム受部20fの近傍には、カム受部20fと圧接する偏心カム24が回動自在に備えられている。また、ガイドレール部材20のL字部20dとスキャナ本体2との間には圧縮バネ21が張架されており、ガイドレール部材20が偏心カム24の方向に付勢されている。これらカム受部20fと圧縮バネ21と偏心カム24とにより、調整機構25が構成される。
【0032】
偏心カム24は、スキャナ本体2に設けられるカム孔2aからその一部を常時露出させてスキャナ本体2の底部に回動自在に軸着されている。
【0033】
このような構成において、ガイドレール部材20が、そのガイドレール部材20のカム受部20fを偏心カム24により圧接され、そのガイドレール部材20のL字部20dを圧縮バネ21によって偏心カム24の方向に付勢された状態で、丸孔22と長孔23とをスキャナ本体2の外側から蝶ナットを締め付けてそれぞれ螺子止めすることでスキャナ本体2の底部に取り付けられる。また、偏心カム24は、スキャナ本体2の外側から正逆方向に回転自在に操作される。
【0034】
ここに、本実施の形態において、たとえガイドレール部材20が副走査方向Aの基準線に対して傾いた状態で取り付けられていても、それぞれの蝶ナットを緩めて、スキャナ本体2の外側から偏心カム24を傾きが無くなる方向に回転させることで、ガイドレール部材20に対して偏心カム24からの圧接力又は圧縮バネ21からの付勢力が働き、丸孔22を支点としてガイドレール部材20を長孔23の作用で主走査方向Bの前後方向に移動させることができる。その後、再び、丸孔22と長孔23とをスキャナ本体2の外側から蝶ナットで締め付けてそれぞれ螺子止めすることで傾きが修正される。これにより、ガイドレール部材20の副走査方向Aの基準線に対する平行度の調整が容易になされる。
【0035】
なお、各実施の形態において、光学ユニットのキャリッジの下部に摺動部を突出形成したが、これに限られるものではなく、キャリッジ底部に摺動部を刻設して形成しても良い。
【0036】
さらに、各実施の形態において、光学部に密着型イメージセンサを用いたが、これに限られるものではなく、結像レンズで原稿を縮小結像してからCCDで読み取る縮小型イメージセンサを用いても良い。
【0037】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、コンタクトガラス上面に載置された原稿をユニット案内部に沿って光学ユニットを移動させながら読み取る画像読取装置において、ユニット案内部と摺動部とが少なくとも二面で面接触しながら駆動装置により摺動するので、光学ユニットの自重により二面は離れることなく必ず面接触する状態となり、光学ユニットをガタ付くことなく副走査方向へ読取移動することができ、画像の読取品質の向上を図ることができる。また、光学ユニットの下部に備えられた付勢部材がユニット案内部と略同一の長さをもって装置本体に設けられるユニット支持部の下面に摺動自在に当接するので、駆動装置の加速・減速の際や装置本体の振動により、ユニット案内部からの光学ユニットの浮き上がりを防止することができる。さらに、たとえ装置本体を傾けたとしても、ユニット案内部からの光学ユニットの脱落を防止することができる。
【0038】
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の画像読取装置において、それぞれ主走査方向での断面形状を頂点の角度を略同一とする逆V字状に形成されたユニット案内部と摺動部とが、光学ユニットの自重により逆V字を構成する二面で離れることなく必ず面接触する状態となり、簡単な構成で光学ユニットをガタ付くことなく副走査方向へ読取移動することができ、画像の読取品質の向上を図ることができる。
【0040】
請求項3記載の発明によれば、請求項1記載の画像読取装置において、装置本体と別部材により形成され、少なくとも二箇所においてこの装置本体に取り付けられるユニット案内部が、一の取付箇所を装置本体に回動自在に取り付けて、他の取付箇所を装置本体に対する光学ユニットの主走査方向の取付位置を変更自在としたので、ユニット案内部の装置本体への取り付けの際に副走査方向の基準線に対するユニット案内部の平行度の調整を容易にすることができる。
【0041】
請求項4記載の発明によれば、請求項3記載の画像読取装置において、装置本体に取り付けられたユニット案内部の取付位置を副走査方向に対して平行に調整する調整装置を装置本体の外側に少なくとも一部を露出して備えるので、副走査方向の基準線に対するユニット案内部の平行度の調整が装置本体の外側より容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施の形態のスキャナ部を示す斜視図である。
【図2】ガイドレール部材の構造を示す斜視図である。
【図3】(a)はガイドレール部材とキャリッジとの接触状況を示す縦断正面図、(b)はガイドレール付近を主体に示す正面図、(c)はユニット支持部付近を主体に示す縦断正面図である。
【図4】(a)は付勢部材を概略的に示す外観斜視図、(b)は付勢部材のガイドレール部材への付勢状態を示す縦断側面図である。
【図5】駆動装置とキャリッジとの接続状態を示す模式図である。
【図6】本発明の第二の実施の形態のガイドレール部材の構造と取り付け状態とを示す斜視図である。
【符号の説明】
2 装置本体
3 コンタクトガラス
4 光学ユニット
5a 摺動部
7a,20a ユニット案内部
7e,20e ユニット支持部
9 駆動装置
12 付勢部材
25 調整機構
Claims (4)
- 装置本体の上面に設けられて原稿を載置するコンタクトガラスと、
このコンタクトガラスに対向して設けられて前記原稿の画像を移動して読み取る光学ユニットと、
この光学ユニットの副走査方向に平行して前記装置本体の内部に設けられるユニット案内部と、
前記光学ユニットに設けられていて、前記ユニット案内部に対して少なくとも二面で摺動自在に面接触している摺動部と、
前記ユニット案内部と平行に略同一の長さをもって、前記装置本体に設けられるユニット支持部と、
前記光学ユニットの下部に備えられて、前記ユニット支持部の下面に摺動自在に当接する付勢部材と、
前記光学ユニットを前記ユニット案内部と前記摺動部とに従って往復動自在に移動させる駆動装置と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。 - ユニット案内部と摺動部とのそれぞれの主走査方向での断面形状は、頂点の角度を略同一とする逆V字状に形成されることを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
- ユニット案内部は装置本体と別部材により形成され、少なくとも二箇所においてこの装置本体に取り付けられて、一の取付箇所は回動自在であり、他の一の取付箇所は光学ユニットの主走査方向に取付変更自在とすることを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
- 装置本体の外側に少なくとも一部を露出して備えられて、この装置本体に取り付けられたユニット案内部の取付位置を副走査方向に対して平行に調整する調整機構を更に設けることを特徴とする請求項3記載の画像読取装置。
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