JP4055711B2

JP4055711B2 - 画像読取装置

Info

Publication number: JP4055711B2
Application number: JP2004000189A
Authority: JP
Inventors: 悟鷲田
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2004-01-05
Filing date: 2004-01-05
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2024-01-05
Also published as: JP2005195730A

Description

本発明は、走査キャリッジがベルト駆動機構により移動される画像読取装置に関する。

スキャナ、ファクシミリ、複写機等においては、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）の縮小光学系の読取ユニットや密着形イメージセンサ（ＣｏｎｔａｃｔＩｍａｇｅＳｅｎｓｏｒ、以下「ＣＩＳ」という。）を読取載置台に内蔵させたフラットベッドスキャナ（以下「ＦＢＳ」という。）を画像読取装置として用いるものがある。

図６は、従来のコピー・ファクシミリ複合機９００の上部の構成を示す断面図であるが、図に示すように、コピー・ファクシミリ複合機９００には、読み取るべき原稿を載置するプラテンガラス９０１が配設された読取載置台９０２が設けられており、図には示していないが、該読取載置台９０２には原稿をプラテンガラス９０１上に押圧して固定する原稿押えカバーが設けられており、コピー・ファクシミリ複合機９００の本体には、画像読取りの開始等を入力するための操作部や記録用紙に画像を記録する画像記録部、画像を電送するための送信部、読み取った画像を記録するための記録用紙を供給する給紙カセット等が備えられている。

フラットベッドスキャナを構成する前記読取載置台９０２には、図に示すように、読取ユニット９０３が内蔵されている。該読取ユニット９０３は、光源及び反射ミラーを備えたフルレートキャリッジ９０４と、２枚の反射ミラーを備えたハーフレートキャリッジ９０５と、光学画像を電気信号に変換するスキャナユニット９０６とからなり、フルレートキャリッジ９０４及びハーフレートキャリッジ９０５がプラテンガラス９０１上の原稿に対して走査されることにより、フルレートキャリッジ９０４の光源から原稿に光が照射され、該原稿からの反射光が反射ミラーにより順次反射されてスキャナユニット９０６に導かれ、該スキャナユニット９０６のＣＣＤイメージセンサにより画像信号として読み取られるようになっている。

前記フルレートキャリッジ９０４及びハーフレートキャリッジ９０５は、読取載置台９０２に設けられたベルト駆動機構９０７により、不図示のガイドレールに沿って前記プラテンガラス９０１と平行に移動されるようになっている。該ベルト駆動機構９０７は、一対のプーリ９０８及びプーリ９０９間に夫々巻架されたベルト９１０，９１１からなり、プーリ９０８，９０９の回転によりベルト９１０，９１１が周運動するように構成されている。該ベルト９１０とフルレートキャリッジ９０４とが固定され、ベルト９１１とハーフレートキャリッジ９０５と固定されており、前記プーリ９０８，９０９が回転駆動することにより、ベルト９１０，９１１を介してフルレートキャリッジ９０４及びハーフレートキャリッジ９０５が不図示のガイドレール上を夫々移動するものとなっている（例えば特許文献１参照）。

また、図には詳細に示していないが、フルレートキャリッジ９０４及びハーフレートキャリッジ９０５の位置や移動距離は、前記プーリ９０８，９０９の駆動軸に駆動源であるモータのステップ数により制御されており、フルレートキャリッジ９０４をホームポジションＨに位置せしめた後、該ホームポジションＨから所望の移動距離だけ移動するようにプーリ９０８，９０９に駆動を与えている。フルレートキャリッジ９０４をホームポジションＨに位置せしめるために、ホームポジションＨには位置センサが配設されており、フルレートキャリッジ９０４にフィラーを設け、該フィラーを透過型の位置センサで検知している。

特開２００２−３２８４３５号公報

前述したように、フルレートキャリッジ９０４及びハーフレートキャリッジ９０５はベルト駆動機構９０７のベルト９１０，９１１と夫々固定されているが、該固定は、クランプ部材をフルレートキャリッジ９０４に締結してベルト９１０を挟入したり、フルレートキャリッジ９０４にカシメ部を形成してベルト９１０をカシメ固定している。一方、位置センサ用のフィラーは、平板状の部材をフルレートキャリッジ９０４にネジ止め等により固定している。このように、クランプ部材とフィラーを別途に設けるためには、フルレートキャリッジ９０４に両部材を取りつけるためのスペースを確保する必要がある。したがって、クランプ部材とフィラー部材の２種類の部材を簡略化できれば、省スペースや、取付作業の簡略化及び部品点数の削減によるコスト抑制が実現できる。

本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、走査キャリッジに設けられるクランプ部材とフィラー部材の構成を簡略化して、装置のコストダウン及び省スペース化を実現することを目的とする。

本発明は、ガイドレールに沿って移動可能に設けられた走査キャリッジに、該走査キャリッジを走査するためのベルト駆動機構のベルトが、クランプ部材により固定されてなる画像読取装置において、前記クランプ部材は、前記走査キャリッジのキャリッジ本体との間に前記ベルトを挟入するクランプ部と、該キャリッジ本体に固定するための固定部と、走査キャリッジ用の位置センサに検知されるためのフィラー部とを備えてなり、締結具により、前記固定部がキャリッジ本体に締結されるとともに、前記クランプ部がベルトを挟入固定するための挟入力が付与され、前記クランプ部は、固定部から側方へ延出されるとともに、下方へ凹状に曲折され、且つ先端が上方ヘ曲折されてなり、前記フィラー部は、固定部から上方ヘ立設されてなり、前記固定部が、前記キャリッジ本体の端部上面に位置決め固定され、且つ前記クランプ部がキャリッジ本体に穿設された挿通孔を通じてキャリッジ本体の下側へ挿通されるとともに、その先端がキャリッジ本体に穿設された位置決め孔に挿入されたものであることを特徴とする。

本発明に係る画像読取装置によれば、クランプ部材を、キャリッジ本体との間に前記ベルトを挟入するクランプ部と、前記キャリッジ本体に固定するための固定部と、走査キャリッジ用の位置センサに検知されるためのフィラー部とを備えてなるものとして、締結具により、前記固定部がキャリッジ本体に締結されるとともに、前記クランプ部がベルトを挟入固定するための挟入力が付与されることとしたので、クランプ部材とフィラーが簡易な構成で実現でき、これにより、部品点数が削減されるとともに走査キャリッジの組付け作業も容易となり、画像読取装置のコストダウンと省スペース化を実現できる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置であるコピー・ファクシミリ複合機１００の外観構成を示す図であるが、図に示すように、本コピー・ファクシミリ複合機１００は、ＦＢＳとして機能する読取載置台１０１と、該読取載置台１０１に開閉自在に枢着された原稿押えカバー１０２と、原稿の読取り開始等を入力するための操作パネル１０３と、記録用紙に画像を記録する画像記録部や画像を電送するための送信部を備えた装置本体１０４と、読み取った画像を記録するための記録用紙を供給する給紙カセット１０５とを具備してなる。なお、装置本体１０４の内部の構成や給紙カセット１０５等は周知且つ任意のものである。

前記読取載置台１０１は、図２に示すように、略直方体の筐体１０の天面にプラテンガラス１１が配設され、該筐体１０内にＣＣＤ読取ユニット１２が内蔵されてなるものであり、プラテンガラス１１上に載置された原稿を原稿押えカバー１０２を閉じて固定し、ＣＣＤ読取ユニット１２により画像読取りを行うようになっている。一方、前記原稿押えカバー１０２には、複数枚の原稿を積重状態で担持する原稿トレイ２と、横向きＵ字状の搬送路３と、搬送後の原稿を積重状態で担持する排紙トレイ４と、原稿トレイ２上の原稿を搬送路３へ送り込むピックアップローラ５及び給紙ローラ６と、搬送路３において原稿をニップして搬送する搬送ローラ７と、搬送路３の出口付近に設けられた排紙ローラ８と、読取位置Ｐ２において原稿の画像読取りを行うＣＩＳ読取りユニット９とからなるＡＤＦ１が装備されており、ＡＤＦ１により原稿の画像読取りでは、原稿トレイ２から搬送路３へ繰り込まれた原稿が、横向きＵ字状の搬送路３に沿って上方から下方へＵターンするように反転して読取位置Ｐ１に至り、該読取位置Ｐ１を通過する際に前記ＣＣＤ読取ユニット１２により原稿の表面の画像が読み取られ、更に搬送路３を搬送されて読取位置Ｐ２を通過する際にＣＩＳ読取ユニット９により原稿の裏面の画像が読み取られ、その後、原稿トレイ２の下方の排紙トレイ４へ排出されるようになっている。なお、本コピー・ファクシミリ複合機１００においてＡＤＦ１は任意の構成である。

ＣＣＤ読取ユニット１２は、２つの走査キャリッジが原稿に対して走査されることにより、原稿に光を照射するとともに原稿からの反射光をイメージセンサが設けられた所定位置に導き、該反射光を電気信号に変換するものであり、図２に示すように、プラテンガラス１１と平行に走査されるフルレートキャリッジ１２０及びハーフレートキャリッジ１２１と、スキャナユニット１２２とから構成されている。フルレートキャリッジ１２０は、ガイドレール（不図示）上を移動するキャリッジ本体１２３に、原稿に光を照射するための光源１２４と、原稿からの反射光Ｒを走査方向へ反射してハーフレートキャリッジ１２１へ導くための反射ミラー１２５とが設けられたものであり、ハーフレートキャリッジ１２１は、ガイドレール上を移動するキャリッジ本体１２６に、フルレートキャリッジ１２０からの反射光をスキャナユニット１２２へ導く２枚の反射ミラー１２７が設けられたものである。また、スキャナユニット１２２は、前記ハーフレートキャリッジ１２１からの反射光Ｒを収束する結像レンズ１２８と、その収束光を電気信号に変換するためのＣＣＤイメージセンサ１２９とを具備してなり、前記結像レンズ１２８の光軸上にＣＣＤイメージセンサ１２９が位置するように調整されて配設されている。

前記フルレートキャリッジ１２０及びハーフレートキャリッジ１２１は、その両側に配設された一対のベルト駆動機構１３０により走査されるようになっている。図２には一対のベルト駆動機構１３０の一方が示されているが、該ベルト駆動機構１３０は、駆動プーリ１３１，１３２と従動プーリ１３３，１３４間に夫々巻架されたベルト１３５，１３６が駆動軸１３７の回転により周運動するように構成されたものであり、ベルト１３５にフルレートキャリッジ１２０が、ベルト１３６にハーフレートキャリッジ１２１が夫々固定されている。駆動プーリ１３１，１３２はいずれも駆動軸１３７に固定されており、フルレートキャリッジ１２０及びハーフレートキャリッジ１２１の走査範囲は該駆動プーリ１３１，１３２のギア比により設定されており、フルレートキャリッジ１２０を駆動するための駆動プーリ１３１に対してハーフレートキャリッジ１２１を駆動するため駆動プーリ１３２のギア比が略１／２となっている。これにより、駆動プーリ１３１，１３２に夫々巻架されたベルト１３５，１３６により走査されるフルレートキャリッジ１２０及びハーフレートキャリッジ１２１は、フルレートキャリッジ１２０の走査速度に対して略１／２の速度でハーフレートキャリッジ１２１が走査され、フルレートキャリッジ１２０の走査距離に対してハーフレートキャリッジ１２１の走査距離が半分となる。

ＦＢＳにより原稿の画像読取りを行う際は、前記フルレートキャリッジ１２０が、光源１２４から光を照射しながらプラテンガラス１１上の原稿に対して平行に移動されることにより、原稿の読取面に光源１２４の光が走査方向に順次照射され、その光の反射光Ｒが反射ミラー１２５によりハーフレートキャリッジ１２１へ反射される。該ハーフレートキャリッジ１２１もフルレートキャリッジ１２０と同時に移動されて、フルレートキャリッジ１２０からの反射光Ｒを２枚の反射ミラー１２７で反射してスキャナユニット１２２へ導く。そして、前記スキャナユニット１２２により、該反射光ＲがＣＣＤイメージセンサ１２９に読み取られて電気信号として出力され、該電気信号に基づいて原稿の画像が記録部により記録用紙に記録され、又は送信部により送信される。これら記録部及び送信部は公知且つ任意の構成なので詳細な説明は省略する。一方、ＡＤＦ１による画像読取りの際には、前記フルレートキャリッジ１２０が読取位置Ｐ１へ移動して、前述したように、ＡＤＦ１により順次搬送される原稿に光を照射して、その反射光Ｒをスキャナユニット１２２へ導いて読み取る。

以下、前記フルレートキャリッジ１２０とベルト１３５との固定構造について詳細に説明する。
図３乃至図５は、フルレートキャリッジ１２０の一端側を示すものであるが、図に示すように、フルレートキャリッジ１２０のキャリッジ本体１２３にはクランプ部材１４が固定されており、該クランプ部材１４によりキャリッジ本体１２３との間にベルト１３５が挟入されて固定されており、また、該クランプ部材１４が位置センサ（不図示）検知されるフィラーとしても機能している。なお、図３及び図４においては、説明の便宜上、フルレートキャリッジ１２０の光源１２４及び反射ミラー１２５は省略している。

前記クランプ部材１４は、図４に示すように、キャリッジ本体１２３との間にベルト１３５を挟入するためのクランプ部１４０と、キャリッジ本体１２３に固定するための固定部１４１と、フルレートキャリッジ１２０用の位置センサに検知されるフィラー部１４２とを備えており、これらクランプ部１４０、固定部１４１、及びフィラー部１４２は、鋼板をプレス加工して一体的に成形されている。

クランプ部１４０は、図４に示すように、固定部１４１から側方へ所定幅の帯状に延出されており、下方へ凹状に曲折されて挟入面１４０ａが形成されるとともに、その先端部１４０ｂは幅が狭められて上方ヘ曲折されている。挟入面１４０ａはベルト１３５より幅広になるように形成されており、図５に示すように、挟入面１４０ａは、キャリッジ本体１２３の下面と対向してベルト１３５を挟入するものである。したがって、クランプ部１４０は、キャリッジ本体１２３の厚みやベルト１３５の厚みを考慮して下方へ凹状に曲折されている。一方、固定部１４１は、図３に示すように、キャリッジ本体１２３の上面に固定されるので、キャリッジ本体１２３には、該クランプ部１４０を下面側に挿通させるための挿通孔１５０が穿設されている。該挿通孔１５０は、図４に示すように、クランプ部１４０の側面視よりやや大きな凸形状に形成されている。これは、クランプ部材１４をキャリッジ本体１２３に取り付ける際に、クランプ部１４０の挟入面１４０ａが垂直方向となるようにクランプ部材を縦向けて、キャリッジ本体１２３の上側からクランプ部１４の先端部１４０ｂを挿通孔１５０に挿通し、クランプ部１４０をほぼ挿通し終えた後、クランプ部材１４を水平方向に戻して取り付けるためである。クランプ部材１４を水平に戻す際に、クランプ部１４０の先端部１４０ｂは、キャリッジ本体１２３に穿設された位置決め孔１５１に挿入され、図３に示すように、該先端部１４０ｂが位置決め孔１５１の周縁に当接することにより、ベルト１３５の張設方向に対してクランプ部１４０が位置決めされる。

固定部１４１は、図３に示すように、クランプ部材１４をキャリッジ本体１２３の上面に固定するためのものであり、図４に示すように、２箇所に位置決め孔１４１ａが穿設されるとともに、ネジ（締結具）１５を挿通するための挿通孔１４１ｂが穿設されている。キャリッジ本体１２３には、該位置決め孔１４１ａに対応して突部１５２が夫々突設されており、該突部１５２が位置決め孔１４１ａに嵌入されることにより、キャリッジ本体１２３に対してクランプ部材１４の取付位置が決まる。クランプ部材１４の取付位置は、図５に示すように、前記フィラー部１４２と該フィラー部１４２を検知する位置センサ１７，１８との関係で設定されている。一方、挿通孔１４１ｂはフルレートキャリッジ１２０をガイドレール１６上で摺動させるためにキャリッジ本体１２３の端部下側に設けられたスライダ１３８に対応する位置に形成されている。該スライダ１３８は、図５に示すように、キャリッジ本体１２３を所定高さに保持するとともにガイドレール１６との摩擦を軽減するために設けられているものであり、例えばフッ素系合成樹脂から成形されている。クランプ部材１４を固定するためのネジ１５は、前記挿通孔１４１ｂを挿通され、さらに該挿通孔１４１ｂに対応してキャリッジ本体１２３に穿設された挿通孔１５３を挿通されて、スライダ１３８に形成されたネジ孔（不図示）に螺合されて、クランプ部材１４とキャリッジ本体１２３とを締結するものとなっている。勿論、挿通孔１４１ｂを別位置に設けて、該挿通孔１４１ｂと対応する挿通孔１５２をネジ孔としてもよい。前述したクランプ部１４０の挟入面１４０ａとキャリッジ本体１２３の下面との間隙を、固定すべきベルト１３５の厚みより若干狭くなるように設定しておけば、図５に示すように、ネジ１５によりクランプ部材１４とキャリッジ本体１２３とが締結されると、挿通孔１５０付近を支点として、クランプ部１４０が上方ヘ持ち上げられて、該クランプ部１４０にベルト１３５を挟入固定するための挟入力が付与される。

フィラー部１４２は、固定部１４１から上方ヘ立設された平板状のものであり、その平面がフルレートキャリッジ１２０の移動方向を向いている。ここで、フルレートキャリッジ１２０の移動は、前記ベルト駆動機構１３０に駆動を入力するモータのステップ数により制御されており、ＣＣＤ読取ユニット１２をＦＢＳとして用いる場合、又はＡＤＦ１を用いる場合のいずれでも、フルレートキャリッジ１２０を図２に示すホームポジションＨに位置せしめ、該ホームポジションＨから所望の移動距離、例えば、プラテンガラス１１に載置された原稿がＡ４サイズであれば該原稿サイズ分だけ、又はＡＤＦ１を用いる場合には読取位置Ｐ１までの距離だけ移動するように、不図示のモータからベルト伝達機構１３０の駆動軸１３７に駆動が入力されるよう制御されている。該ホームポジションＨにフルレートキャリッジ１２０を位置せしめるために、ホームポジションＨに位置センサ１７を配設して、前記フィラー部１４２を検知させ、該検知信号を不図示の制御部に送信するようにしている。また、フルレートキャリッジ１２０が駆動プーリ１３１，１３２や筐体１０に衝突することを防止するため、走査エンドＥにおいても位置センサ１８が配設され、同様に、前記フィラー部１４２を検知するようにしている。

位置センサ１７，１８は、略凹型に形成された所謂透過型センサであり、図には詳細に示していないが、略凹型の間で光を照射しており、前記フィラー部１４２が略凹型の間を通過することにより該光が遮られ、これによりフィラー部１４２を検知するようになっている。このようなフィラー部１４２をクランプ部材１４と一体とすることにより、フルレートキャリッジ１２０の端部の省スペース化を図ることができ、また、前記ネジ１５により固定部１４１をキャリッジ本体１２３に締結することにより、フィラー部１４２も所定位置に固定されるので、取付作業が簡略化される。

このように、クランプ部材１４を、キャリッジ本体１２３との間にベルト１３５を挟入するクランプ部１４０と、キャリッジ本体１２３に固定するための固定部１４１と、フルレートキャリッジ１２０用の位置センサ１７，１８に検知されるフィラー部１４２とを一体に成形してなるものとすることにより、従来別部材であったクランプ部材とフィラーとが簡易な構成で実現でき、部品点数を削減することができる。また、ネジ１５により固定部１４１をキャリッジ本体１２３に締結することにより、クランプ部１４０がベルト１３５を挟入固定するための挟入力が付与されるとともに、フィラー部１４２も所定位置に固定されるので、フルレートキャリッジ１２０の組付け作業が容易となる。

なお、本実施の形態で示したコピー・ファクシミリ複合機１００の構成は、本発明に係る画像読取装置の一態様にすぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜設計変更できることは勿論である。

本発明に係る画像読取装置は、スキャナ、ファクシミリ、複写機等において、ベルト駆動機構により移動される走査キャリッジを備える画像読取装置において利用できる。

本発明の実施の形態に係るコピー・ファクシミリ複合機１００の概略構成を示す斜視図である。コピー・ファクシミリ複合機１００の上部の概略構成を示す断面図である。フルレートキャリッジ１２０の端部近傍の構成を示す拡大斜視図である。フルレートキャリッジ１２０の端部近傍の構成を示す分解斜視図である。フルレートキャリッジ１２０の端部近傍の構成を示す拡大側面図である。従来のコピー・ファクシミリ複合機９００の上部の概略構成を示す断面図である。

符号の説明

１４クランプ部材
１５ネジ（締結具）
１６ガイドレール
１７，１８位置センサ
１００コピー・ファクシミリ複合機（画像読取装置）
１２０フルレートキャリッジ（走査キャリッジ）
１２３キャリッジ本体
１３０ベルト駆動機構
１３５ベルト
１４０クランプ部
１４１固定部
１４２フィラー部
１５０挿通孔
１５１位置決め孔

Claims

ガイドレールに沿って移動可能に設けられた走査キャリッジに、該走査キャリッジを走査するためのベルト駆動機構のベルトが、クランプ部材により固定されてなる画像読取装置において、
前記クランプ部材は、前記走査キャリッジのキャリッジ本体との間に前記ベルトを挟入するクランプ部と、該キャリッジ本体に固定するための固定部と、走査キャリッジ用の位置センサに検知されるためのフィラー部とを備えてなり、締結具により、前記固定部がキャリッジ本体に締結されるとともに、前記クランプ部がベルトを挟入固定するための挟入力が付与され、
前記クランプ部は、固定部から側方へ延出されるとともに、下方へ凹状に曲折され、且つ先端が上方ヘ曲折されてなり、前記フィラー部は、固定部から上方ヘ立設されてなり、前記固定部が、前記キャリッジ本体の端部上面に位置決め固定され、且つ前記クランプ部がキャリッジ本体に穿設された挿通孔を通じてキャリッジ本体の下側へ挿通されるとともに、その先端がキャリッジ本体に穿設された位置決め孔に挿入されたものであることを特徴とする画像読取装置。