JP4322486B2

JP4322486B2 - Document reader

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Publication number: JP4322486B2
Application number: JP2002265810A
Authority: JP
Inventors: 清一木津; 隆久保; 泰章深田; 寿男竹原; 極森田; 健二田中
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-09-11
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2022-09-11
Also published as: JP2004102069A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，光学ユニットに設けられる摩擦部材を所定のレールに摺接させつつ平行移動させ，該光学ユニットにより原稿の画像情報を走査する画像読取装置に係り，詳しくは，前記光学ユニットの高速移動（読取速度の向上）と，前記摩擦部材の耐磨耗性と，の両立を図り得る原稿読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば複写機等の画像形成装置の原稿読取部として，ガラス等の透明部材で構成される原稿台の上面に載置された原稿を，該原稿台の下方に対向する光学ユニットを駆動軸に沿って案内しながら原稿の副走査方向に移動させることによって，原稿の画像情報を走査させるものがある。（例えば，特許文献１参照。）
図５は，前記光学ユニットを前記原稿台に沿って副走査方向に平行移動させる構造を説明する図である。
図５（ａ）に示す斜視図の如く，副走査方向に平行移動される光学ユニット３２は，該光学ユニット３２の一方の端部が副走査方向に伸びる駆動軸３０に保持され，他方の端部が前記駆動軸３０に平行なレール３１に摺接するよう構成される。
このような構成により，前記光学ユニット３２は，前記原稿台に対して所定距離を保った状態で平行移動することが可能となり，該原稿台に載置された原稿の画像情報を正確に取得することができる。
ところで，このような構成では，前記光学ユニット３２により原稿を走査する際に発生するガタが問題となる。
ここでは，前記光学ユニット３２に生ずるガタの発生要因について，前記光学ユニット３２の位置と速度との関係を表すグラフである図６（ａ），及び平行移動する前記光学ユニット３２の動きを表す平面図である図６（ｂ）を参照しつつ，説明する。
先ず，図６（ａ）に示す如く，前記光学ユニット３２による原稿走査は，初期位置（図中ではホームポジション）から，所定の位置（図中ではリターン位置）まで原稿を走査した後に停止する原稿読取工程（往路）と，原稿の走査が終わった後に，リターン位置から，ホームポジションまで帰還して停止するリターン工程（復路）との往復動作により構成され，更に，それら各工程は，その速度変化に応じて，速度が大きく変化する加・減速領域と，殆ど変化の無い原稿読取領域に分類される。
そのため，原稿読取工程（往路）における速度変化の大きい加・減速領域では，図６（ｂ）中に代表例（１，３）として示すように，前記光学ユニット３２がその慣性により振られ大きなガタを生じている。また，殆ど速度変化の無い原稿読取領域であっても，図６（ｂ）中に代表例（２）として示すように，前記光学ユニット３２を駆動する駆動機構のガタ，或いは摺接する前記レール３１との摩擦の変動等の影響によりガタを生じている。
このような要因によって発生するガタは，前記光学ユニット３２の読取精度を低下させ，該光学ユニット３２が原稿から高品質（原稿通り）な画像情報を所得することを妨げている。
そこで，このような不都合な状況を回避するために，従来より，前記光学ユニット３２には，前記レール３１に摺接する部分に摩擦部材３６を設け（図５（ａ）の破線部領域Ａの部分断面図を示す図５（ｂ）参照），前記光学ユニット３２と，前記レール３１との間の摩擦係数を高く設定することにより，該光学ユニット３２の走査時におけるガタつき（振れ）を抑えるよう構成されている。
【０００３】
【特許文献】
特開平０２−３０９３４６号公報（第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，近年，原稿から画像情報を読み取る際の処理時間の更なる短縮が要求され，前記光学ユニット３２を走査させる移動速度を早くすることが必要となっている。特に，画像情報を走査する原稿読取工程（往路）に較べ，制約が少ないリターン工程（復路）は，原稿読取工程（往路）よりも高速に設定される場合が多い。（図６（ａ）参照）
このように設定された場合，処理速度（読取速度）は向上（短縮）するものの，以下のような問題が発生する。
つまり，図５（ｂ）に示すように，従来の構成の前記光学ユニット３２は，該光学ユニット３２の縁部に設けられる摩擦部材３６と，前記レール３１との常（往路／復路共）に摺接させておく構成である。そのため，リターン工程（復路）で前記光学ユニット３２を高速で移動させることは，前記摩擦部材３６と前記レール３１との間に過大な摩擦力を発生させ，前記摩擦部材３６の偏磨耗，或いは損壊を招くこととなる。その結果，偏磨耗，或いは損壊した前記摩擦部材３６では，前記レール３１との間で所定の摩擦力を発生することができず，原稿読取工程（往路）においてガタを抑制するという重要な機能を喪失するという事態を招いていた。
このように，従来公知の構成では，読取速度の向上を狙い，前記光学ユニット３２を高速移動させた場合には，原稿読取工程（往路）におけるガタを抑制と，リターン工程（復路）における耐磨耗性とを両立させることは不可能であった。
そこで本発明は，以上の状況に鑑みてなされたものであり，その目的とすることろは，副走査方向に伸びる駆動軸に一方の端部が摺接自在に保持されると共に，他方の端部に設けられる摩擦部材が前記駆動軸に平行に伸びるレールに摺接され，副走査方向に平行移動しつつ原稿から画像情報を読み取る光学ユニットを具備する原稿読取装置であって，前記光学ユニットの原稿読取工程（往路）におけるガタの抑制と，リターン工程（復路）における耐磨耗性とを両立したものを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は，原稿台に沿う副走査方向に平行に伸びるレールに対して端部が摺接しつつ所定の初期位置から前記副走査方向において往復移動し，該往復移動の往路において前記原稿台に載置された原稿から画像情報を読み取る光学ユニットを具備する原稿読取装置において，前記光学ユニットにおける前記レールに摺接する端部に設けられ，摩擦係数の異なる２種類の摩擦部材を保持するとともに，前記光学ユニットの前記往復移動の往路及び復路の切り替わりに応じて回動することにより前記レールに摺接させる前記摩擦部材を切り替える摩擦部材保持部と，前記レール上の前記光学ユニットの初期位置近傍に設けられ，前記摩擦部材保持部と当接することにより前記摩擦部材保持部を回動させる第１の摩擦部材切替部材と，前記レール上の前記光学ユニットが前記往復移動の往路から復路へ転ずる位置に設けられ，前記摩擦部材保持部と当接することにより前記摩擦部材保持部を回動させる第２の摩擦部材切替部材と，を具備してなることを特徴とする原稿読取装置として構成される。ここで，前記摩擦部材の摩擦係数は，原稿を走査する際の往路で摺接する前記摩擦部材が，復路で摺接する前記摩擦部材よりも大きく設定される。
このように構成することによって，前記光学ユニットの往路（画像読取工程）には比較的高い摩擦係数の摩擦部材を摺接させることでガタの発生を抑制し，前記光学ユニットの復路（リターン工程）には比較的低い摩擦係数の摩擦部材を摺接させることで無用な偏磨耗等の発生を抑制することが可能となり，夫々の経路毎に摩擦部材に要求される性能を両立した光学ユニットを実現することができる。
【０００６】
また，本発明においては，複雑な機構を設けることなく，簡略な構成により前記光学ユニットの移動方向（往路／復路）に応じて摩擦部材を切り替えることが可能となり，製造コストの押し上げを防止できる。
また，複数の前記第２の摩擦部材切替部材が，前記原稿からの画像情報の読み取り領域に応じた複数の位置において前記レール上から退避自在に設けられていることが考えられる。
このような形態とすれば，原稿台に載置される原稿のサイズ（或いは向き）に拘わらず，その原稿に応じた位置で摩擦部材を切り替えることが可能であるため，装置としての利便性が向上する。
上述したように，本発明によれば，前記光学ユニットの往路と復路とで，前記光学ユニットと前記レールとの間に生ずる摩擦力を適宜切り替えることが可能となり，夫々の経路毎に摩擦部材に要求される性能を両立した光学ユニットを実現することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態及び実施例について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の一実施形態に係るディジタルカラー複写機の構成を示す断面図，図２は本発明の一実施形態に係る光学ユニットの構造を示す斜視図，及び要部拡大図，図３は光学ユニットにおける摩擦部材の切替を模式的に表す側面図，図４は本発明のその他の実施例に係る光学ユニットの構造を示す斜視図，及び要部拡大図，図５は従来の光学ユニットの構造を示す斜視図，及び要部拡大図，図６は光学ユニットの位置と速度，及び位置とガタとの関係を表す図である。
本実施の形態に係る画像読取装置は，例えばディジタルカラー複写機に設けられる画像読取部として具現化されるものである。
図１は，本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例であるディジタルカラー複写機（以下略して単に複写機という）１の概略構成を示す正断面図である。
同図に示す如く，該複写機１は，大別して，原稿搬送部２，画像読取部３，画像形成部４を具備して概略構成される。
【０００８】
前記原稿搬送部２は，原稿を押さえる原稿カバーを兼ねるものであり，下方に設けられる前記原稿読取部３に対しヒンジＸにより開閉自在に構成される。
これにより，原稿の複写作業を行うユーザは，該原稿搬送部２を開放した状態で複写（走査）する原稿を，前記原稿読取部３の上部に設けられるガラス等の透明部材からなる原稿台３ａ上に載置し，所定の操作を行うことにより原稿の画像情報の読み取り，即ち複写作業を開始させる。
ここで，本実施形態に係る前記原稿搬送部２は，画像情報を走査する原稿の両面を画像読取部３に順次搬送する機能，所謂両面自動原稿送り機能を備える。
具体的に，前記画像読取部３は，給紙トレイ５，原稿搬送経路（Ａ１，Ａ２・・Ａ７），複数の搬送ローラ（詳細は後述する），可動コマ１０，退避トレイ１１，及び排紙トレイ１２を具備して構成され，これらを以下のように連携させることにより両面自動原稿送り機能を実現している。
前記原稿搬送部２の上部には，前記給紙トレイ５が配置され，その下部には前記退避トレイ１１，前記排紙トレイ１２の順に配置され，前記給紙トレイ１３から前記排紙トレイ１８に至る原稿搬送経路（Ａ１〜Ａ７）が形成される。
原稿搬送経路にはその途中で画像読取領域Ｓが対向して配置される。原稿搬送経路は，原稿Ｄを前記画像読取領域Ｓに搬入する経路であるＡ１およびＡ２と，原稿Ｄを前記画像読取領域Ｓから搬出する経路であるＡ３と，搬出された原稿Ｄを画像読取部３に再び搬入する経路であるＡ４〜Ａ６と，両面の画像情報を走査された原稿Ｄを排出するＡ７により構成される。
上述の複数の搬送ローラは，具体的に，経路Ａ１〜Ａ３を形成する給紙ローラ６，レジストローラ７，及び搬送ローラ８と，経路Ａ４，Ａ５およびＡ７を形成する排紙ローラ９とからなる。各ローラ７〜９は，原稿Ｄを挟持して搬送する一対のローラによって構成され，更に前記排紙ローラ９は可逆回転可能なローラによって構成される。
以下に，当該原稿搬送部２の各部の動作について，両面に画像が描かれた原稿Ｄを搬送する場合と，片面のみに画像が描かれた原稿Ｄを搬送する場合と，に分けて説明する。
（両面原稿の場合）
前記給紙トレイ５には，両面に画像が描かれた原稿Ｄが積層して載置される。該給紙トレイ５に載置される原稿Ｄは，前記給紙ローラ６によって，上方から順次的に一枚づつ搬送された後，前記レジストローラ７によって所定のタイミングで前記画像読取領域Ｓに搬送される。該画像読取領域Ｓで表面の画像が読取られた原稿Ｄは，前記搬送ローラ８および正回転（原稿Ｄを排出する方向）する前記排紙ローラ９によって一旦，前記退避トレイ１１に搬送され，原稿Ｄの搬送方向後端部が前記排紙ローラ９によって挟持された状態で停止する。尚，このとき，前記可動コマ１０は，搬送される原稿Ｄを前記退避トレイ１１に案内する位置（図中には破線により示す）に配置される。
その後，原稿Ｄは，所定のタイミングで逆回転（原稿Ｄを搬入する方向）を開始した前記排紙ローラ９によって経路Ａ６に搬送され，上述した一度目の搬送とは表裏反転された状態で前記画像読取領域Ｓに再び搬入される。
そして，前記画像読取領域Ｓで裏面の画像が読取られた原稿Ｄは，前記搬送ローラ８および正回転（原稿Ｄを排出する方向）する前記排紙ローラ９によって排出される。尚，このとき，前記可動コマ１０は，搬送される原稿Ｄを前記排紙トレイ１２に案内するべく位置（図中には実線により示す）に配置され（切替られ）ているため，原稿Ｄは，前記排紙トレイ１２に搬送され，下方から順次的に積層されて載置される。
このように，原稿Ｄの両面から画像情報を取得（走査）する際には，原稿Ｄは，経路Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ３，Ａ７の順番で搬送され，原稿Ｄが排紙されると次の原稿Ｄが給紙される。
（片面原稿の場合）
前記給紙トレイ５には，片面のみに画像が描かれた原稿Ｄが積層して載置される。原稿Ｄはその画像形成面を前記画像読取領域Ｓに対向させるべく，画像形成面を上方に向けて前記給紙トレイ５に載置される。原稿Ｄは，前記給紙ローラ６によって，上方から順次的に一枚づつ搬送された後，前記レジストローラ７によって所定のタイミングで前記画像読取領域Ｓに搬送される。該画像読取領域Ｓで画像が読取られた原稿Ｄは，排紙ローラ９によって排紙トレイ１８に搬送され，下方から順次的に積層して載置される。尚，このとき，前記可動コマ１０は，搬送される原稿Ｄを前記退避トレイ１２に案内する位置（図中には実線により示す）に配置される。
このように，原稿Ｄの片面のみから画像情報を取得（走査）する際には，原稿Ｄは，矢符Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ７の順番で搬送され，原稿Ｄが排紙されると次の原稿Ｄが給紙される。
【０００９】
前記画像読取部３は，上述の如く前記原稿読取部３（原稿台３ａ）上に載置（搬送）された原稿Ｄの画像情報を読取る。
該画像読取部３は，前記原稿搬送部２の下面に沿って平行に往復移動する第１の原稿走査体１３及び第２の原稿走査体１４と（両者が光学ユニットの一例に該当），光学レンズ１５と，光電変換素子の一例であるＣＣＤ１６と，を備えている。更に，上記第１の原稿走査体１３は，原稿画像表面を露光する露光ランプ１３ａと，原稿からの反射光像を所定の方向に向かって偏向する第１ミラー１３ｂとを備え，原稿台１１の下面に対して一定の距離を保ちながら所定の走査速度で図中Ｘ１の方向に往復移動する。一方，前記第２の走査ユニット１４は，前記第１の走査ユニット１３の前記第１ミラー１３ｂにより偏向された原稿からの反射光像をさらに所定の方向に向かって偏向する第２ミラー１４ａ及び第３ミラー１４ｂを備え，前記第１の走査ユニット１３と一定の速度関係（例えば１／２の速度）を保って図中Ｘ２の方向に往復移動する。（その構成については後述する）このような構成により，前記光学レンズ１５は，前記第２の走査ユニット１４の前記第３ミラー１４ｂにより偏向された原稿からの反射光像を縮小し，縮小された光像を前記ＣＣＤ１６上の所定位置に結像させる。（図中には，原稿からの反射光の経路の一例を矢印Ｚにより示す）
そして，前記ＣＣＤにより読取られた原稿Ｄの画像情報は，所定の画像処理（シェーディング補正，空間フィルタ処理等）が施された後に，最下部に設けられる前記画像形成部４へと伝送される。
尚，上述した前記原稿搬送部２により自動原稿送りが行われる場合には，前記第１の走査ユニット１３及び前記第２の走査ユニット１４は，前記画像読取領域Ｓ下方近傍に配置（固定）され，その上方を通過（搬送）する原稿から画像情報を順次読み取ることで原稿全体の画像情報を読み取ることになる（所謂原稿移動方式）。
【００１０】
画像情報を受信した画像形成部４は，その画像情報に基いた画像を記録紙Ｐに印字するものであり，大別すると，画像形成機構２５（図中では破線により囲む領域）と，それ以外の用紙搬送機構とからなる。
一方の前記画像形成機構２５は，感光体ドラム２５ａ，レーザユニット２５ｂ，現像器２５ｃ，転写器２５ｄ，定着ローラ２５ｅ，クリーニング器２５ｆおよび帯電器２５ｇを備える。そして，前記感光体ドラム２５ａの周囲には，前記レーザユニット２５ｂからのレーザ光の照射位置を基準として，該感光体ドラム２５ａの回転方向（本実施形態では反時計回り）に沿って，前記現像器２５ｃ，前記転写器２５ｄ，前記クリーニング器２５ｆおよび前記帯電器２５ｇの順番で配置される。
前記レーザユニット２５ｂは，所定の方向に回転可能な前記感光体ドラム２５ａの表面にレーザ光を照射して，画像読取部３から伝送された画像情報に基づく静電潜像を該感光体ドラム２５ａ周面上に形成する。
前記現像器２５ｃは，静電潜像にトナーなどの現像剤を吸着させることによって現像して可視化する。
前記転写器２５ｄは，前記感光体ドラム２５ａと記録紙搬送経路を挟んで対向して配置され，記録紙搬送機構によって搬送されてきた記録紙Ｐに現像剤を転写する。
定着ローラ２５ｅは，記録紙Ｐ表面に転写された現像剤を熱や圧力によって記録紙Ｐに定着する。
クリーニング器２５ｆは，転写後の前記感光体ドラム２５ａの表面に残存する現像剤を除去する。
帯電器２５ｇは，感光体ドラム２５ａの表面を所定の電位に帯電させる。
他方の記録紙搬送機構は，記録紙Ｐを画像形成機構２５に搬送し，該画像形成機構２５で画像形成された記録紙Ｐを排紙するべく給紙カセット１７，記録紙搬送経路，複数の搬送ローラ（詳細は後述する）および排紙トレイ２６を具備して構成される。
ここで，前記給紙カセット１７は，前記記録紙搬送機構（複写機１）の最下部に配置され，該給紙カセット１７の上部に前記排紙トレイ２６が配置され，前記給紙カセット１７から排紙トレイ２６に至る記録紙搬送経路が設けられる。
記録紙搬送経路は，記録紙Ｐを前記画像形成機構２５に搬入するための経路であるＢ１およびＢ２，記録紙Ｐを前記画像形成機構２５から搬出するための経路Ｂ３，および前記画像形成機構２５から搬出された記録紙Ｐを表裏反転して再び画像形成部４に搬入する経路であるＢ４からなる。
上述した複数の搬送ローラとは，具体的に，経路Ｂ１〜Ｂ２を形成する給紙ローラ１８，レジストローラ１９と，経路Ｂ３およびＢ４を形成する可逆回転ローラ２０，排紙ローラ２２と，経路Ｂ５を形成する搬送ローラ２１からなる。各ローラ１８〜２２は記録紙Ｐを挟持して搬送する一対のローラによって構成され，更に前記可逆回転ローラ２０は可逆回転可能なローラによって構成される。
以下に，当該記録紙搬送機構の各部の動作について，両面に画像を形成する場合（所謂，両面印字）と，片面のみに画像を形成する場合（所謂，片面印字）と，に分けて説明する。
（両面印字の場合）
前記給紙カセット１７には，記録紙Ｐが積層して載置される。記録紙Ｐは，前記給紙ローラ１８によって，上方から順次的に一枚づつ給紙され，前記レジストローラ１９によって所定のタイミングで前記画像形成機構２５に搬送される。
そして，前記画像形成機構２５で記録紙Ｐの一方表面に画像が印字された記録紙Ｐは，正回転（経路Ｂ３に対して用紙を搬送する方向）する前記可逆回転ローラ２０によって前記画像形成機構２５から搬出され，記録紙Ｐの搬送方向後端部を挟んだ状態で停止する。
その後，記録紙Ｐは，所定のタイミングで逆回転（経路Ｂ４に対して用紙を搬送する方向）を開始した前記可逆回転ローラ２０及び前記搬送ローラ２１によって経路Ｂ４に搬送され，前記レジストローラ１９によって所定のタイミングで，上述した一度目の搬送とは表裏反転された状態で前記画像形成部２５に再び搬入される。
そして，前記画像形成機構２５で記録紙Ｐの他方表面に画像が印字された記録紙Ｐは，正回転する前記可逆回転ローラ２０によって前記画像形成機構２５から搬出され，更に，前記排紙ローラ２２によって搬送されることにより前記排紙トレイ２６に下方から順次的に積層して載置される。
このように，記録紙Ｐの両面に画像情報を形成する際には，記録紙Ｐは，経路Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ２，Ｂ３の順番で搬送される。
（片面印字の場合）
上述した両面印字の場合と同様，前記給紙カセット１７に積層して載置される記録紙Ｐが，前記給紙ローラ１８によって，上方から順次的に一枚づつ給紙され，前記レジストローラ１９によって所定のタイミングで前記画像形成機構２５に搬送される。
そして，前記画像形成機構２５で記録紙Ｐの一方表面に画像が印字された記録紙Ｐは，正回転（経路Ｂ３に対して用紙を搬送する方向）する前記可逆回転ローラ２０によって前記画像形成機構２５から搬出され，更に前期排紙ローラ２２によって搬送されることにより前記排紙トレイ２６に下方から順次的に積層して載置される。
このように，記録紙Ｐの片面に画像情報を形成する際には，経路Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の順番で搬送される。
ここで，上述した当該記録紙搬送機構の動作の流れは，記録紙Ｐが前記用紙トレイ１７から供給される場合についてであるが，該用紙トレイ１７とは別に設けられる手差しトレイ２７から供給ローラ１８’によって供給する場合（図中には経路Ｂ１’で示す）についても基本的な動作は同様である。
【００１１】
次に，図２を参照しつつ，当該複写機１の特徴点である光学ユニット，つまりは前記第１の原稿走査体１３及び前記第２の原稿走査体１４の構成について詳説する。
図２（ａ）に示す如く，前記第１の原稿走査体１３及び前記第２の原稿走査体１４（以下略して光学ユニット３２という）は，前記画像読取部２内に設けられ，原稿走査方向（原稿副走査方向）に対して伸びる駆動軸３０と，該駆動軸３０に平行して伸びるレール３１との間に架設される。更に，該光学ユニット３２は，その一方の端部が前記駆動軸３０に摺動自在に支持され，他方の端部が前記レール３１に対して摺接する摩擦部材３４，或いは摩擦部材３５のいずれかにより摺動自在に支持されるよう構成される。
これにより，不図示である駆動回路により該光学ユニット３２を前記駆動軸３０に沿って移動させた場合にも，ガタを生じさせることなく，平行を保ったまま原稿走査方向に対して移動させることができる。
ここで，前記摩擦部材３４，３５は，前記光学ユニット３２の端部に回動自在に設けられる側面視で略Ｌ字形状の摩擦部材保持部３３の外周面に夫々設けられている。
これにより，前記摩擦部材保持部３３を前記光学ユニットの移動方向に応じて回動させることにより，前記レール３１に摺接される摩擦部材（３４，３５）を切り替えることが可能である。
本実施形態では，図２（ｂ）に示すように前記光学ユニット３２の移動が往路（矢印Ｘ３で示す向き）である場合（前記光学ユニット３２が，原稿から画像情報を読み取る工程）には，比較的摩擦係数の高い摩擦部材である３５を摺接させ，前記光学ユニット３２の移動が復路（矢印Ｘ４で示す向き）である場合（前記光学ユニット３２が，所定の初期位置に戻る工程）には，図２（ｃ）に示すように比較的摩擦係数の低い摩擦部材である３４が摺接するよう，摩擦部材を適宜切り替えるよう構成される。
これにより，往路においては，前記摩擦部材３５により生ずる摩擦力を高く設定することによって，前記光学ユニット３２を移動させる際に生ずるガタの抑制可能となり，更に，復路においては，前記摩擦部材３４の摩擦力を低く設定することによって，前記光学ユニット３２を高速に初期位置に戻す際に生ずる摩擦部材の偏磨耗，損傷等を防止するべく滑らかに移動させることが可能となる。
つまり，本実施形態によれば，前記光学ユニット３２に設けられる摩擦部材を適宜切り替えることにより，往路，復路において摩擦部材に求められる相反する要求を両立することが可能である。
【００１２】
次に，図３を参照しつつ，前記摩擦部材保持部３３に設けられる前記摩擦部材３４，３５を，前記光学ユニット３２の移動方向に応じて切り替える機構について説明する。
ここに，図３（ａ）は，前記画像読取部３において，前記摩擦部材３４，３５を切り替える機構に関係する部分のみを抽出し，模式的に表した該画像読取部３の側断面図である。
同図或いは上述の如く，前記光学ユニット３２は，前記画像読取部３の上部に設けられる原稿台３ａに沿って（図中には往路を矢印Ｘ３，復路を矢印Ｘ４で示す），その端部に設けられる摩擦部材（３４或いは３５）を前記レール３１に摺接させつつ，平行移動する。
そこで，本実施形態では，その摩擦部材を前記光学ユニット３２の移動方向に応じて切り替える（前記摩擦部材保持部３３を回動させる）機構として，前記レール３１上の所定位置に突設して設けられ，所定の斜面４２（４２ａ，４２ｂ，・・，４２ｆ）を有する複数の摩擦部材切替部材４０（４０ａ，４０ｂ，・・，４０ｆ）が設けられている。尚，斜面４２の傾斜角度としては，４５°近傍が望ましい。
ここで，前記摩擦部材切替部４０のうち，読み取る原稿のサイズ，或いは向き（以下サイズ等という）に応じて決定され，前記光学ユニット３２が往路から復路に転ずる所定位置（図中にはリターン位置と示す）に設けられるものは，図３（ａ）の矢印Ｘ５方向に見た断面図である図３（ｂ）に示す如く，前記レール３１上から退避自在に設けられる。ここで，本実施形態では，原稿のサイズ等に応じて，前記摩擦部材切替部材４０を前記レール３１から退避自在に設ける機構として，ソレノイド４１を利用している。つまり，該ソレノイド４１には，不図示である原稿サイズ検知部（或いは制御部）により検出された原稿のサイズ，或いは向き（つまりは，読み取る必要のある原稿領域）を表す信号（駆動指令）が入力され，その信号を受信したソレノイド４０のみが図中Ｙ１で示す方向に駆動され，図３（ｂ）に実線で示す退避位置にある前記摩擦部材切替部４０を，同図に破線４０’で示すように，前記レール１上の所定位置に配置するよう構成されている。
これにより，例えば，図３（ａ）に示す如く，Ｂ４サイズの原稿Ｄが前記原稿台３ａに載置され，その原稿Ｄを走査する場合には，不図示である原稿サイズ検知部からの信号（駆動指令）を受けた前記ソレノイド４１ｄのみによって前記摩擦部材切替部４０ｄが前記レール３１上に配置され，それより前方に設けられる前記摩擦部材切替部４０ｂ，４０ｃは退避位置に退避したままとされる（後方に設けられる４０ｅ，４０ｆについては，退避させても，させなくてもよい）。
この状態で，前記摩擦部材３５（高摩擦側）を摺接させつつ原稿Ｄの画像情報を走査した前記光学ユニット３２は，原稿端部まで読取を終了した段階で，該光学ユニット３２の端部に設けられた前記摩擦部材保持部３３を，原稿Ｄの原稿端部に応じた所定位置に配置された前記摩擦部材切替部４０ｄに当接させ，その４５°の斜面４２ｄに乗り上げて４５°分回動（図中には矢印Ｚ１で示す方向）される。その結果，前記光学ユニット３２が復路に転じた場合には，前記摩擦部材保持部３３は更に４５°回動され，それに取り付けられた摩擦部材は前記摩擦部材３５（高摩擦側）から，前記摩擦部材３４（低摩擦側）に切り替わった状態となる。
一方，前記光学ユニット３２の初期位置（ホームポジション）近傍には，前記摩擦部材切替部４０ａが設けられる。該摩擦部材切替部４０ａは，上述した前記摩擦部材切替部４０ｂ〜４０ｆの如く，前記レール３１上に退避自在にする必要はなく，更にその傾斜の方向も異なる（逆である）。
これは，当該摩擦部材切替部４０ａが，前記摩擦部材３４（低摩擦側）を当接させつつホームポジションに帰還した前記光学ユニット３２に対して次なる走査に備え，その摩擦部材を原稿走査時（往路）に摺接させる前記摩擦部材３５（高摩擦側）に切り替える機能を有するためである。
これにより，前記摩擦部材３４（低摩擦側）を摺接させつつ帰還してきた前記光学ユニット３２は，ホームポジション近傍まで移動した段階で，前記摩擦部材保持部３３を，初期位置近傍に配置されている前記摩擦部材切替部４０ａの４５°の斜面に当接させ，回動（図中には矢印Ｚ２で示す方向）される。その結果，次の指令（操作）に応じて，前記光学ユニット３２が原稿の画像情報の走査を開始する際には，常に，その摩擦部材は常に前記摩擦部材３５（高摩擦側）に切り替わった状態とすることができる。
このように，本実施形態によれば，簡略でかつ安価な構成により，前記光学ユニットの移動方向（往路／復路）に応じて前記レールに対して摺接させる摩擦部材を確実に切り替えることが可能である。
【００１３】
【実施例】
上記実施形態においては，前記光学ユニット３２の端部に設けられる摩擦部材を該光学ユニット３２の移動方向に応じて切り替える（前記摩擦部材保持部３３を回動させる）機構である摩擦部材切替部材４０は，予め原稿のサイズ等に応じた所定位置に複数（上記実施形態では４０ａ〜４０ｆ）設け，読み取られる原項のサイズ等に応じて前記レール３１上に配置する構成について説明している。
しかしながら，単一の前記摩擦部材切替部材４０を，読み取られる原項のサイズ等に応じた所定位置に移動させ，配置する形態も考え得る。
このような形態によれば，部品点数を減少させることが可能となると共に，定型の原稿以外の原稿を読み取る場合にも，その原稿サイズに応じた位置で摩擦部材を切り替えることができる。
【００１４】
また，上記実施形態とは逆に，前記レールを摩擦係数の異なる２つ以上の摩擦部材により形成し（或いはその表面に摩擦部材を貼付し），原稿を走査する際の往路と復路とで前記光学ユニットに摺接させる前記摩擦部材を切り替えるよう構成した場合にも，上記実施形態と同様の効果を奏することは理解に易しい。
そのような構成を有する形態の位置実施例を図４に示す。
ここに，図４は，本発明のその他の実施例に係る光学ユニットの構造を示す斜視図，及び部分断面図である。
同図に示す如く，当該実施例では，前記レール３１’を円柱状に形成すると共に，その表面に摩擦係数の異なる摩擦部材３４’，３５’を設け，前記光学ユニット３２’の走査方向に応じて１８０°づつ回転（図中には矢印Ｒで示す）させることにより，前記光学ユニット３２’の走査方向の往路，復路において該光学ユニット３２’に当接する摩擦部材を適宜切り替える構成である。尚，摩擦面の広さを調節することで，前記レール３２’の回動を９０°にすることもできる。
これにより，上述した実施形態同様，前記光学ユニット３２’の走査における往路と復路とで前記摩擦部材３４’，３５’（つまりは，摩擦係数）を適宜切替可能となり，走査の往路，復路に求められる相反する要求を両立することができる。
更に，本実施例の場合には，摩擦部材の切り替えを実現するために稼動させる部材を前記レール３２’のみとすることが可能となり，上記実施形態に較べ，構造及び制御の簡略化が可能となる点で優れる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，光学ユニットを走査させることで原稿から画像情報を取得する画像読取装置において，該光学ユニットの走査における往路において要求されるガタを抑制した正確な平行移動と，復路において要求される摩擦部材の偏磨耗，損傷等の招来を防止する構成を安価で且つ簡略な構成により実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るディジタルカラー複写機の構成を示す断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る光学ユニットの構造を示す斜視図，及び要部拡大図。
【図３】光学ユニットにおける摩擦部材の切替を模式的に表す側面図。
【図４】本発明のその他の実施例に係る光学ユニットの構造を示す斜視図，及び部分断面図。
【図５】従来の光学ユニットの構造を示す斜視図，及び部分断面大図。
【図６】光学ユニットの位置と速度，及び位置とガタとの関係を表す図。
【符号の説明】
１…複写機
２…原稿搬送部
３…画像読取部
４…画像形成部
５…給紙トレイ
６…給紙ローラ
７…レジストローラ
８…搬送ローラ８
９…排紙ローラ
１０…可動コマ
１１…退避トレイ
１２…排紙トレイ
１３…第１の原稿走査体（光学ユニット）
１４…第２の原稿走査体（光学ユニット）
１５…光学レンズ
１６…ＣＣＤ
１７…給紙カセット
１８…給紙ローラ
１９…レジストローラ
２０…可逆回転ローラ
２１…搬送ローラ２１
２２…排紙ローラ
２５…画像形成機構
２６…排紙トレイ
２７…手差しトレイ
３０…駆動軸
３１…レール
３２…光学ユニット
３３…摩擦部材保持部
３４…摩擦部材
３５…摩擦部材
４０…摩擦部材切替部材
４１…ソレノイド
４２…斜面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading apparatus in which a friction member provided in an optical unit is moved in parallel while being slidably contacted with a predetermined rail, and image information of a document is scanned by the optical unit. The present invention relates to a document reading apparatus capable of achieving both improvement in reading speed and wear resistance of the friction member.
[0002]
[Prior art]
For example, as an original reading unit of an image forming apparatus such as a copying machine, an original placed on the upper surface of an original plate made of a transparent member such as glass is used, and an optical unit facing below the original plate is placed along a drive shaft. In some cases, image information of a document is scanned by moving the document in the sub-scanning direction while guiding. (For example, refer to Patent Document 1.)
FIG. 5 is a diagram illustrating a structure in which the optical unit is translated in the sub-scanning direction along the document table.
As shown in the perspective view of FIG. 5A, the optical unit 32 translated in the sub-scanning direction is held by a drive shaft 30 having one end of the optical unit 32 extending in the sub-scanning direction, and the other end. The portion is configured to be in sliding contact with a rail 31 parallel to the drive shaft 30.
With this configuration, the optical unit 32 can move in parallel with a predetermined distance from the document table, and accurately acquire image information of the document placed on the document table. be able to.
By the way, in such a configuration, there is a problem of play that occurs when the optical unit 32 scans a document.
Here, FIG. 6A is a graph showing the relationship between the position and speed of the optical unit 32, and a plane showing the movement of the optical unit 32 that translates in relation to the cause of the play that occurs in the optical unit 32. This will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 6A, the original scanning by the optical unit 32 is stopped after the original is scanned from the initial position (home position in the figure) to a predetermined position (return position in the figure). It consists of a reciprocating operation between the reading process (outward path) and the return process (return path) that stops after returning from the return position to the home position after scanning of the document. Accordingly, the acceleration / deceleration area where the speed changes greatly and the original reading area where there is almost no change are classified.
Therefore, in the acceleration / deceleration region where the speed change is large in the document reading process (outward path), the optical unit 32 is shaken by its inertia as shown in a representative example (1, 3) in FIG. Has produced. Further, even in a document reading area where there is almost no change in speed, as shown as a representative example (2) in FIG. 6B, the backlash of the driving mechanism that drives the optical unit 32 or the rail 31 that is in sliding contact is shown. The backlash is caused by the influence of frictional fluctuations.
The play caused by such factors reduces the reading accuracy of the optical unit 32 and prevents the optical unit 32 from obtaining high-quality (original) image information from the original.
Therefore, in order to avoid such an inconvenient situation, conventionally, the optical unit 32 is provided with a friction member 36 in a portion slidably contacting the rail 31 (part of the broken line region A in FIG. 5A). 5B showing a cross-sectional view), and setting the coefficient of friction between the optical unit 32 and the rail 31 to be high, it is possible to suppress rattling (shake) during scanning of the optical unit 32. It is configured.
[0003]
[Patent Literature]
Japanese Patent Laid-Open No. 02-309346 (FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, further reduction in processing time when reading image information from a document is required, and it is necessary to increase the moving speed for scanning the optical unit 32. In particular, the return process (return path) with fewer restrictions compared to the document reading process (outward path) for scanning image information is often set faster than the document reading process (outbound path). (See Fig. 6 (a))
When set in this way, the processing speed (reading speed) is improved (shortened), but the following problems occur.
That is, as shown in FIG. 5 (b), the optical unit 32 having the conventional configuration is always connected between the friction member 36 provided at the edge of the optical unit 32 and the rail 31 (both forward / return). It is the structure kept in sliding contact. Therefore, moving the optical unit 32 at a high speed in a return process (return path) generates an excessive frictional force between the friction member 36 and the rail 31, causing uneven wear or damage of the friction member 36. Will be invited. As a result, the frictional member 36 that is unevenly worn or damaged cannot generate a predetermined frictional force with the rail 31, and has an important function of suppressing play in the document reading process (outward path). The situation of being lost was invited.
As described above, in the known configuration, when the optical unit 32 is moved at a high speed in order to improve the reading speed, the play in the document reading process (outward path) is suppressed and the wear resistance in the return process (return path) is suppressed. It was impossible to achieve both wear and wear.
Accordingly, the present invention has been made in view of the above situation. The object of the present invention is to hold one end portion slidably on a drive shaft extending in the sub-scanning direction and the other end. An original reading apparatus comprising an optical unit that is slidably contacted with a rail extending in parallel with the drive shaft and that reads image information from an original while moving in parallel in the sub-scanning direction. An object of the present invention is to provide a device that achieves both suppression of backlash in the document reading process (outward path) and wear resistance in the return process (return path).
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a document table.The reciprocating movement in the sub-scanning direction from the predetermined initial position while the end portion is in sliding contact with the rail extending in parallel with the sub-scanning direction,In a document reading apparatus comprising an optical unit for reading image information from a document placed on the document table,Provided at the end of the optical unit in sliding contact with the rail;Different coefficient of frictionTwo kindsFriction memberA friction member holding portion for switching the friction member to be brought into sliding contact with the rail by rotating in accordance with switching between the forward path and the return path of the reciprocating movement of the optical unit, and the optical unit on the rail A first friction member switching member provided in the vicinity of the initial position and rotating the friction member holding portion by contacting the friction member holding portion, and the optical unit on the rail from the reciprocating forward path A second friction member switching member provided at a position where the friction member holding portion is brought into contact with the friction member holding portion to rotate the friction member holding portion.The document reading apparatus is configured as described above. Here, the friction coefficient of the friction member is set to be larger than that of the friction member that is slidably contacted in the forward path when scanning the document.
With this configuration, a friction member having a relatively high friction coefficient is slidably brought into sliding contact with the outward path (image reading process) of the optical unit, and the return path (return process) of the optical unit is suppressed. Enables to prevent unnecessary uneven wear by sliding frictional members with a relatively low friction coefficient, realizing an optical unit that achieves the performance required for frictional members for each path. can do.
[0006]
In the present invention, it is possible to switch the friction member according to the moving direction (outward / return) of the optical unit with a simple configuration without providing a complicated mechanism, thereby preventing an increase in manufacturing cost.
Further, it is conceivable that the plurality of second friction member switching members are provided so as to be retractable from the rails at a plurality of positions corresponding to image information reading areas from the document.
With such a configuration, the friction member can be switched at a position corresponding to the document regardless of the size (or orientation) of the document placed on the document table. improves.
As mentioned above, according to the present invention,Friction force generated between the optical unit and the rail can be appropriately switched between the forward path and the return path of the optical unit, and an optical unit that achieves the performance required for the friction member for each path is realized. can do.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that the present invention can be understood. It should be noted that the following embodiments and examples are examples embodying the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention.
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a digital color copying machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a structure of an optical unit according to an embodiment of the present invention, and an enlarged view of a main part. 3 is a side view schematically showing switching of the friction member in the optical unit, FIG. 4 is a perspective view showing the structure of the optical unit according to another embodiment of the present invention, and an enlarged view of a main part, and FIG. FIG. 6 is a perspective view showing the structure of the optical unit and an enlarged view of the main part, and FIG. 6 is a diagram showing the position and speed of the optical unit and the relationship between the position and backlash.
The image reading apparatus according to the present embodiment is embodied as an image reading unit provided in a digital color copying machine, for example.
FIG. 1 is a front sectional view showing a schematic configuration of a digital color copying machine (hereinafter simply referred to as a copying machine) 1 which is an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the copying machine 1 is roughly configured to include a document conveying section 2, an image reading section 3, and an image forming section 4.
[0008]
The document transport unit 2 also serves as a document cover for pressing the document, and is configured to be opened and closed by a hinge X with respect to the document reading unit 3 provided below.
As a result, a user who performs a copy operation of a document can copy a document to be copied (scanned) with the document conveying unit 2 opened, and a document table 3 a made of a transparent member such as glass provided on the document reading unit 3. The image information of the document is read, that is, the copying operation is started by placing the image on the substrate and performing a predetermined operation.
Here, the document transport unit 2 according to the present embodiment has a function of sequentially transporting both sides of a document for scanning image information to the image reading unit 3, that is, a so-called double-sided automatic document feed function.
Specifically, the image reading unit 3 includes a paper feed tray 5, a document transport path (A1, A2,... A7), a plurality of transport rollers (details will be described later), a movable piece 10, a retract tray 11, and a paper discharge. A tray 12 is provided, and a double-sided automatic document feed function is realized by linking these components as follows.
The paper feed tray 5 is arranged at the upper part of the document conveying section 2, and the evacuation tray 11 and the paper discharge tray 12 are arranged at the lower part in that order, from the paper feed tray 13 to the paper discharge tray 18. A document transport path (A1 to A7) is formed.
In the middle of the document conveyance path, the image reading area S is arranged opposite to the document conveyance path. The document transport path includes A1 and A2 which are paths for carrying the document D into the image reading area S, A3 which is a path for unloading the document D from the image reading area S, and an image reading section for the unloaded document D. 3, A4 to A6, which is a path for carrying in again, and A7 for discharging the document D scanned with the image information on both sides.
Specifically, the plurality of transport rollers described above include a paper feed roller 6, a registration roller 7, and a transport roller 8 that form paths A1 to A3, and a paper discharge roller 9 that forms paths A4, A5, and A7. . Each of the rollers 7 to 9 is composed of a pair of rollers that sandwich and convey the document D, and the discharge roller 9 is composed of a roller that can be rotated reversibly.
In the following, the operation of each part of the document conveying unit 2 will be described separately for the case of conveying the document D with the image drawn on both sides and the case of conveying the document D with the image drawn on only one side. .
(For double-sided originals)
On the paper feed tray 5, documents D with images drawn on both sides are stacked and placed. The documents D placed on the sheet feeding tray 5 are sequentially conveyed one by one from above by the sheet feeding roller 6 and then conveyed to the image reading area S by the registration roller 7 at a predetermined timing. Is done. The document D on which the image on the front surface is read in the image reading area S is once transported to the evacuation tray 11 by the transport roller 8 and the paper discharge roller 9 that rotates forward (in the direction of discharging the document D). The rear end in the transport direction of D is stopped while being sandwiched by the paper discharge roller 9. At this time, the movable piece 10 is disposed at a position (indicated by a broken line in the drawing) for guiding the conveyed document D to the retraction tray 11.
Thereafter, the document D is transported to the path A6 by the paper discharge roller 9 which has started reverse rotation (the direction in which the document D is carried) at a predetermined timing, and the first transport described above is reversed with respect to the first transport. It is carried into the image reading area S again.
The original D on which the image on the back side is read in the image reading area S is discharged by the transport roller 8 and the paper discharge roller 9 that rotates forward (in the direction of discharging the original D). At this time, the movable piece 10 is disposed (switched) at a position (indicated by a solid line in the drawing) so as to guide the conveyed document D to the paper discharge tray 12. , Transported to the paper discharge tray 12 and stacked and placed sequentially from below.
As described above, when image information is acquired (scanned) from both sides of the document D, the document D is conveyed in the order of the paths A1, A2, A3, A4, A5, A6, A3, A7. When the paper is discharged, the next original D is fed.
(For single-sided originals)
On the paper feed tray 5, documents D on which images are drawn only on one side are stacked and placed. The document D is placed on the paper feed tray 5 with the image forming surface facing upward so that the image forming surface faces the image reading area S. The documents D are sequentially conveyed one by one from above by the paper feed roller 6 and then conveyed to the image reading area S by the registration roller 7 at a predetermined timing. The original D on which the image is read in the image reading area S is conveyed to the paper discharge tray 18 by the paper discharge roller 9, and is sequentially stacked and placed from below. At this time, the movable piece 10 is disposed at a position (indicated by a solid line in the drawing) for guiding the conveyed document D to the retraction tray 12.
As described above, when acquiring (scanning) image information from only one side of the document D, the document D is conveyed in the order of arrows A1, A2, A3, and A7. Original D is fed.
[0009]
The image reading unit 3 reads the image information of the document D placed (conveyed) on the document reading unit 3 (document table 3a) as described above.
The image reading unit 3 includes a first document scanning body 13 and a second document scanning body 14 that reciprocate in parallel along the lower surface of the document conveying unit 2 (both correspond to an example of an optical unit), optical A lens 15 and a CCD 16 which is an example of a photoelectric conversion element are provided. Further, the first document scanning body 13 includes an exposure lamp 13a that exposes the surface of the document image and a first mirror 13b that deflects a reflected light image from the document in a predetermined direction. Reciprocating in the direction of X1 in the figure at a predetermined scanning speed while maintaining a certain distance from the lower surface. On the other hand, the second scanning unit 14 includes a second mirror 14a and a second mirror 14a for deflecting the reflected light image from the original deflected by the first mirror 13b of the first scanning unit 13 in a predetermined direction. Three mirrors 14b are provided, and reciprocate in the direction of X2 in the figure while maintaining a constant speed relationship (for example, 1/2 speed) with the first scanning unit 13. With this configuration (the configuration will be described later), the optical lens 15 reduces and reduces the reflected light image from the original deflected by the third mirror 14b of the second scanning unit 14. A light image is formed at a predetermined position on the CCD 16. (In the figure, an example of the path of reflected light from the document is indicated by an arrow Z)
Then, the image information of the document D read by the CCD is subjected to predetermined image processing (shading correction, spatial filter processing, etc.) and then transmitted to the image forming unit 4 provided at the bottom.
When automatic document feeding is performed by the document conveying unit 2 described above, the first scanning unit 13 and the second scanning unit 14 are arranged (fixed) near the lower side of the image reading area S. The image information of the entire document is read by sequentially reading the image information from the document passing (conveying) above (so-called document movement method).
[0010]
The image forming unit 4 that has received the image information prints an image based on the image information on the recording paper P, and is roughly divided into an image forming mechanism 25 (a region surrounded by a broken line in the figure), and the others. And a paper transport mechanism.
One image forming mechanism 25 includes a photosensitive drum 25a, a laser unit 25b, a developing unit 25c, a transfer unit 25d, a fixing roller 25e, a cleaning unit 25f, and a charging unit 25g. Then, around the photosensitive drum 25a, the developing is performed along the rotation direction of the photosensitive drum 25a (counterclockwise in the present embodiment) with reference to the irradiation position of the laser beam from the laser unit 25b. The device 25c, the transfer device 25d, the cleaning device 25f, and the charger 25g are arranged in this order.
The laser unit 25b irradiates the surface of the photosensitive drum 25a that can rotate in a predetermined direction with a laser beam, and generates an electrostatic latent image based on the image information transmitted from the image reading unit 3 to the photosensitive drum 25a. Form on the peripheral surface.
The developing unit 25c develops and visualizes the electrostatic latent image by adsorbing a developer such as toner.
The transfer unit 25d is disposed opposite to the photosensitive drum 25a with the recording paper conveyance path interposed therebetween, and transfers the developer onto the recording paper P conveyed by the recording paper conveyance mechanism.
The fixing roller 25e fixes the developer transferred on the surface of the recording paper P to the recording paper P by heat or pressure.
The cleaning device 25f removes the developer remaining on the surface of the photosensitive drum 25a after the transfer.
The charger 25g charges the surface of the photosensitive drum 25a to a predetermined potential.
The other recording paper transport mechanism transports the recording paper P to the image forming mechanism 25, and discharges the recording paper P on which the image has been formed by the image forming mechanism 25. A conveyance roller (details will be described later) and a paper discharge tray 26 are provided.
Here, the paper feed cassette 17 is disposed at the lowermost part of the recording paper transport mechanism (copier 1), and the paper discharge tray 26 is disposed above the paper feed cassette 17 from the paper feed cassette 17. A recording paper conveyance path to the paper discharge tray 26 is provided.
The recording paper transport path includes B1 and B2, which are paths for carrying the recording paper P into the image forming mechanism 25, and a path B3 and the image forming mechanism 25 for transporting the recording paper P from the image forming mechanism 25. And B4 which is a path for reversing the recording paper P carried out from the front and back to the image forming unit 4 again.
Specifically, the above-described plurality of transport rollers include a paper feed roller 18 and a registration roller 19 that form paths B1 and B2, a reversible rotation roller 20 and a paper discharge roller 22 that form paths B3 and B4, and a path B5. Conveying roller 21 is formed. Each of the rollers 18 to 22 is composed of a pair of rollers that sandwich and convey the recording paper P, and the reversible rotating roller 20 is composed of a roller that can reversibly rotate.
In the following, the operation of each part of the recording paper transport mechanism will be described separately for the case where an image is formed on both sides (so-called double-sided printing) and the case where an image is formed on only one side (so-called single-sided printing). .
(For duplex printing)
Recording paper P is stacked and placed on the paper feed cassette 17. The recording paper P is sequentially fed one by one from above by the paper feeding roller 18 and is conveyed to the image forming mechanism 25 by the registration roller 19 at a predetermined timing.
Then, the recording paper P on which an image is printed on one surface of the recording paper P by the image forming mechanism 25 is rotated by the reversible rotating roller 20 in the normal rotation (the direction in which the paper is conveyed with respect to the path B3). The recording paper P is unloaded and stopped in a state where the rear end of the recording paper P is sandwiched.
Thereafter, the recording paper P is transported to the path B4 by the reversible rotating roller 20 and the transporting roller 21 that have started reverse rotation (the direction in which the paper is transported with respect to the path B4) at a predetermined timing. At a predetermined timing, the image is transferred again into the image forming unit 25 in a state reversed from the first conveyance described above.
Then, the recording paper P on which the image is printed on the other surface of the recording paper P by the image forming mechanism 25 is carried out of the image forming mechanism 25 by the reversible rotating roller 20 rotating forward, and further, the paper discharging roller 22 Are stacked and placed sequentially on the paper discharge tray 26 from below.
In this way, when forming image information on both sides of the recording paper P, the recording paper P is conveyed in the order of the paths B1, B2, B3, B4, B5, B2, and B3.
(For single-sided printing)
As in the case of the double-sided printing described above, the recording paper P stacked and placed on the paper feed cassette 17 is fed one by one from the top by the paper feed roller 18 sequentially, and the registration roller 19 Is conveyed to the image forming mechanism 25 at a predetermined timing.
Then, the recording paper P on which an image is printed on one surface of the recording paper P by the image forming mechanism 25 is rotated by the reversible rotating roller 20 in the normal rotation (the direction in which the paper is conveyed with respect to the path B3). Then, the paper is transported by the paper discharge roller 22 in the first half, and is sequentially stacked and placed on the paper discharge tray 26 from below.
Thus, when forming image information on one side of the recording paper P, it is conveyed in the order of the paths B1, B2, and B3.
Here, the flow of the operation of the recording paper transport mechanism described above is for the case where the recording paper P is supplied from the paper tray 17, but the supply roller 18 from the manual feed tray 27 provided separately from the paper tray 17. The basic operation is the same for the case of supplying by (indicated by the path B1 'in the figure).
[0011]
Next, the configuration of the optical unit, that is, the first document scanning body 13 and the second document scanning body 14, which is a characteristic point of the copying machine 1, will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 2A, the first document scanning body 13 and the second document scanning body 14 (hereinafter abbreviated as an optical unit 32) are provided in the image reading section 2 and are scanned in the document scanning direction. It is installed between a drive shaft 30 extending in the (original scanning direction) and a rail 31 extending parallel to the drive shaft 30. Further, the optical unit 32 has one end portion slidably supported by the drive shaft 30 and the other end portion being either the friction member 34 or the friction member 35 slidably contacting the rail 31. It is comprised so that it may be slidably supported by.
Thus, even when the optical unit 32 is moved along the drive shaft 30 by a drive circuit (not shown), the optical unit 32 is moved in the original scanning direction while maintaining parallelism without causing play. Can do.
Here, the friction members 34 and 35 are respectively provided on the outer peripheral surface of a substantially L-shaped friction member holding portion 33 in a side view provided rotatably at the end of the optical unit 32.
Accordingly, the friction member (34, 35) slidably contacted with the rail 31 can be switched by rotating the friction member holding portion 33 in accordance with the moving direction of the optical unit.
In the present embodiment, as shown in FIG. 2B, when the movement of the optical unit 32 is the forward path (the direction indicated by the arrow X3) (the step in which the optical unit 32 reads image information from the document), When a friction member 35 having a relatively high friction coefficient is brought into sliding contact, and the movement of the optical unit 32 is a return path (direction indicated by an arrow X4) (step of returning the optical unit 32 to a predetermined initial position). As shown in FIG. 2C, the friction member is appropriately switched so that the friction member 34 having a relatively low friction coefficient is in sliding contact.
As a result, by setting the frictional force generated by the friction member 35 high in the forward path, it becomes possible to suppress the play that occurs when the optical unit 32 is moved, and in the return path, the friction of the friction member 34 can be suppressed. By setting the force low, it is possible to smoothly move the optical unit 32 so as to prevent uneven wear, damage, etc. of the friction member when the optical unit 32 is returned to the initial position at high speed.
That is, according to the present embodiment, it is possible to satisfy both conflicting demands required for the friction member in the forward path and the return path by appropriately switching the friction member provided in the optical unit 32.
[0012]
Next, a mechanism for switching the friction members 34 and 35 provided in the friction member holding portion 33 according to the moving direction of the optical unit 32 will be described with reference to FIG.
FIG. 3A is a side sectional view of the image reading unit 3 schematically extracted by extracting only portions related to the mechanism for switching the friction members 34 and 35 in the image reading unit 3. is there.
As shown in the figure or as described above, the optical unit 32 is disposed along the document table 3a provided on the upper part of the image reading unit 3 (in the drawing, the forward path is indicated by an arrow X3 and the return path is indicated by an arrow X4). The friction member (34 or 35) provided on the rail is moved in parallel while being in sliding contact with the rail 31.
Therefore, in the present embodiment, the friction member is provided at a predetermined position on the rail 31 as a mechanism for switching the friction member according to the moving direction of the optical unit 32 (rotating the friction member holding portion 33). A plurality of friction member switching members 40 (40a, 40b,..., 40f) having predetermined inclined surfaces 42 (42a, 42b,..., 42f) are provided. The inclination angle of the inclined surface 42 is preferably around 45 °.
Here, a predetermined position (return position in the figure) at which the optical unit 32 turns from the forward path to the backward path is determined according to the size or orientation (hereinafter referred to as size) of the original to be read of the friction member switching unit 40. 3) is provided so as to be retractable from the rail 31 as shown in FIG. 3B, which is a cross-sectional view taken in the direction of the arrow X5 in FIG. In this embodiment, a solenoid 41 is used as a mechanism for providing the friction member switching member 40 so as to be retractable from the rail 31 in accordance with the size of the document. That is, the solenoid 41 has a signal (drive command) indicating the size or orientation of the document detected by a document size detection unit (or control unit) (not shown) or the orientation (that is, the document area that needs to be read). Only the solenoid 40 that has been input and received the signal is driven in the direction indicated by Y1 in the figure, and the friction member switching unit 40 in the retracted position indicated by the solid line in FIG. As shown, it is configured to be disposed at a predetermined position on the rail 1.
Thus, for example, as shown in FIG. 3A, when a B4-size document D is placed on the document table 3a and the document D is scanned, a signal from a document size detection unit (not shown) is received. The friction member switching unit 40d is disposed on the rail 31 only by the solenoid 41d that has received (driving command), and the friction member switching units 40b and 40c provided in front of the rail 31 are kept retracted to the retracted position. (The rear 40e and 40f may or may not be retracted).
In this state, the optical unit 32 that has scanned the image information of the document D while sliding the friction member 35 (high friction side) slidably contacts the end of the optical unit 32 at the stage where reading has been completed up to the document end. The friction member holding portion 33 provided on the surface of the document D is brought into contact with the friction member switching portion 40d disposed at a predetermined position corresponding to the document end portion of the document D, and is laid on the 45 ° inclined surface 42d for 45 °. It is rotated (the direction indicated by the arrow Z1 in the figure). As a result, when the optical unit 32 turns to the return path, the friction member holding portion 33 is further rotated by 45 °, and the friction member attached thereto is moved from the friction member 35 (high friction side) to the friction member. The state is switched to the member 34 (low friction side).
On the other hand, in the vicinity of the initial position (home position) of the optical unit 32, the friction member switching unit 40a is provided. The friction member switching unit 40a does not need to be retractable on the rail 31 as in the above-described friction member switching units 40b to 40f, and the inclination direction is different (reverse).
This is because the friction member switching unit 40a prepares for the next scanning with respect to the optical unit 32 that has returned to the home position while the friction member 34 (low friction side) is in contact, and the friction member is used when scanning the document. This is because it has a function of switching to the friction member 35 (high friction side) to be slidably contacted in the (outward path).
Thus, the optical unit 32 that has returned while sliding the friction member 34 (low friction side) is moved to the vicinity of the home position, and the friction member holding portion 33 is disposed in the vicinity of the initial position. The friction member switching portion 40a is in contact with the 45 ° slope and rotated (in the direction indicated by the arrow Z2 in the drawing). As a result, when the optical unit 32 starts scanning the document image information in accordance with the next command (operation), the friction member is always switched to the friction member 35 (high friction side). State.
As described above, according to the present embodiment, the friction member to be brought into sliding contact with the rail can be reliably switched according to the moving direction (outward / return) of the optical unit with a simple and inexpensive configuration. It is.
[0013]
【Example】
In the above embodiment, the friction member switching member 40 is a mechanism that switches the friction member provided at the end of the optical unit 32 according to the moving direction of the optical unit 32 (rotates the friction member holding portion 33). Describes a configuration in which a plurality (40a to 40f in the above embodiment) are provided in advance at predetermined positions according to the size of the document and arranged on the rail 31 according to the size of the original term to be read.
However, a configuration in which the single friction member switching member 40 is moved to a predetermined position according to the size of the original term to be read and the like can be considered.
According to such a form, the number of parts can be reduced, and the friction member can be switched at a position corresponding to the document size even when reading a document other than a standard document.
[0014]
Contrary to the above-described embodiment, the rail is formed of two or more friction members having different friction coefficients (or a friction member is attached to the surface), and the forward path and the return path when scanning the document are described above. Even when the friction member to be slidably contacted with the optical unit is switched, it is easy to understand that the same effect as the above-described embodiment can be obtained.
FIG. 4 shows a position example having such a configuration.
FIG. 4 is a perspective view and a partial sectional view showing the structure of an optical unit according to another embodiment of the present invention.
As shown in the figure, in this embodiment, the rail 31 'is formed in a columnar shape, and friction members 34' and 35 'having different friction coefficients are provided on the surface thereof, depending on the scanning direction of the optical unit 32'. In this configuration, the friction member contacting the optical unit 32 ′ is appropriately switched in the forward and backward paths in the scanning direction of the optical unit 32 ′ by rotating by 180 ° (indicated by an arrow R in the figure). Note that the rotation of the rail 32 'can be set to 90 ° by adjusting the width of the friction surface.
As a result, as in the above-described embodiment, the friction members 34 'and 35' (that is, the friction coefficient) can be appropriately switched between the forward path and the backward path in the scanning of the optical unit 32 '. It is possible to satisfy conflicting requirements.
Further, in the case of the present embodiment, it is possible to use only the rail 32 ′ as a member to be operated in order to realize switching of the friction member, and the structure and control can be simplified as compared with the above embodiment. It is excellent in that.
[0015]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in an image reading apparatus that acquires image information from a document by scanning an optical unit, accurate parallel movement that suppresses play required in the forward path of scanning of the optical unit is achieved. In addition, it is possible to realize a configuration that prevents the occurrence of uneven wear, damage, and the like of the friction member required in the return path with an inexpensive and simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a digital color copying machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a structure of an optical unit according to an embodiment of the present invention, and an enlarged view of a main part.
FIG. 3 is a side view schematically showing switching of friction members in the optical unit.
FIGS. 4A and 4B are a perspective view and a partial sectional view showing a structure of an optical unit according to another embodiment of the present invention. FIGS.
FIG. 5 is a perspective view showing the structure of a conventional optical unit, and a partial cross-sectional view.
FIG. 6 is a diagram illustrating the position and speed of an optical unit, and the relationship between the position and backlash.
[Explanation of symbols]
1 ... Copier
2 ... Document transport section
3. Image reading unit
4. Image forming unit
5 ... Paper feed tray
6 ... Paper feed roller
7 ... Registration roller
8 ... Conveying roller 8
9: Paper discharge roller
10 ... Moveable top
11 ... evacuation tray
12 ... Output tray
13: First document scanning body (optical unit)
14: Second document scanning body (optical unit)
15 ... Optical lens
16 ... CCD
17 ... Paper cassette
18 ... paper feed roller
19 ... Registration roller
20 ... Reversible rotating roller
21 ... Conveying roller 21
22: Paper discharge roller
25. Image forming mechanism
26 ... Output tray
27 ... Bypass tray
30 ... Drive shaft
31 ... Rail
32 ... Optical unit
33 ... Friction member holding part
34 ... friction member
35 ... friction member
40. Friction member switching member
41 ... Solenoid
42 ... Slope

Claims

End sliding contact with respect to the platen rails extending parallel to the along cormorants subscanning direction reciprocates in the sub-scanning direction from a predetermined initial position, placed on the platen in the forward path of the reciprocating movement In an original reading apparatus having an optical unit for reading image information from an original,
Provided at the end of the optical unit that is in sliding contact with the rail, holds two types of friction members having different friction coefficients, and rotates according to switching of the forward and backward paths of the optical unit. A friction member holding portion for switching the friction member to be brought into sliding contact with the rail;
A first friction member switching member provided near the initial position of the optical unit on the rail and rotating the friction member holding portion by contacting the friction member holding portion;
A second friction member switching member which is provided at a position where the optical unit on the rail rolls from the forward path of the reciprocating movement to the return path, and rotates the friction member holding section by contacting the friction member holding section;
Document reading apparatus characterized by comprising comprises a.

2. The document reading apparatus according to claim 1 , wherein the plurality of second friction member switching members are provided so as to be retractable from the rail at a plurality of positions according to a reading area of image information from the document.

Friction coefficient of the two types of the friction member, wherein the direction of those sliding contact with the reciprocating movement forward in the rails of the optical unit becomes set larger than that in sliding contact with the return in the rail of the reciprocating Item 3. The document reading apparatus according to any one of Items 1 and 2 .