JP4334282B2 - Method for assembling carriage frame of scanner device, scanner device, and image forming apparatus - Google Patents

Method for assembling carriage frame of scanner device, scanner device, and image forming apparatus Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スキャナ装置及び画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
第1キャリッジと第2キャリッジとを2:1の速度比で副走査方向に移動させることにより原稿面を露光走査するスキャナ装置において、第2キャリッジの枠体はアームとステーを結合して構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
一般に2つの板材を結合するときは、2つの部材に同じ大きさの穴を空けて、そこに基準ピンを刺して結合させる構成が知られている。だがこの構成では、特殊なカシメ結合の時に2つの部材間で変形がわずかに起こり、結合作業後基準ピンが抜けにくくなり、これを無理矢理引き抜くと部材を更に変形させてしまう不具合が生じていた。特にこの第2キャリッジでは変形がスキャナ特性に大きな影響を与え、機械不良を招き、その修理時間及び手数の増大や歩留まりの悪さから生産コストの上昇を起こしていた。
本発明は精度の高いスキャナ装置、及びそのスキャナ装置を搭載した画像形成装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、第1キャリッジと第2キャリッジとを2:1の速度比で副走査方向に移動させることにより原稿面を露光走査するスキャナ装置のキャリッジ枠体の組立方法であって、前記キャリッジ枠体を構成するアームとステーのうち、一方に大径の基準穴を備え、他方に前記大径の基準穴と同心状の小径の基準穴を備え、前記大径の基準穴に2段構造の基準ピンの大径部を挿通嵌合すると共に、前記小径の基準穴に前記基準ピンの小径部を挿通嵌合して前記アームとステーの位置決めを行い、前記アームとステーとをカシメ結合し、前記基準ピンを取り除くスキャナ装置のキャリッジ枠体の組立方法を特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の組立方法により組み立てられたキャリッジ枠体を備えたスキャナ装置を特徴とする。
請求項記載の発明は、請求項に記載のスキャナ装置を搭載した画像形成装置を最も主要な特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。図1は本発明の実施の形態に係るスキャナ装置の概略正面図である。本実施の形態は、フラットベッドタイプ(原稿固定型)のスキャナ装置を示す。
まず、スキャナ装置の全体構成を概略的に説明する。スキャナ装置1は、上面に原稿載置用のコンタクトガラス2を備える筐体形状のスキャナハウジング3を有する。スキャナハウジング3内には、ランプとしてのキセノンランプ(以降、Xeランプという)4及び45°傾斜の第1ミラー5を搭載する第1キャリッジ6、45°傾斜で互いの反射面のなす角度が直交して読み取り光軸を180°反転させる第2、第3ミラー7、8を搭載する第2キャリッジ9が設けられている。
第1、第2キャリッジ6、9は、主走査方向(図1において紙面に対する垂直方向)を長手方向として配設され、副走査方向(図1において左右方向)に沿って2:1の速度比で往復動自在に設けられている。原稿画像の読み取りを待機している場合の第1、第2キャリッジ6、9は、図1中左端部位置のホームポジションに位置付けられている。Xeランプ4、第1ミラー5、第2ミラー7、第3ミラー8は原稿面に沿ってスキャンさせる光学系である。
Xeランプ4は、コンタクトガラス2に対向する位置にスリット(アパーチャ)が形成されるように、光反射面を軸心方向に向けてコンタクトガラス2から離反する側を覆うリフレクタ18が設けられている。これによって、Xeランプ4が発光する光を有効に利用して、コンタクトガラス2に向けて照射する光の利用効率の向上を図ることができる。
また、スキャナハウジング3内には、第1、第2キャリッジ6、9を副走査方向に沿って往復動させるためのステッピングモータによる駆動モータ10、読み取り素子としてのライン状のCCD11を搭載するセンサボードユニット12、レンズブロック13を搭載するレンズブロックステー14等が設けられている。加えて、スキャナハウジング3の底板3aには、コンタクトガラス2上に載置された原稿のサイズを検出する幅センサ15及び長さセンサ16等が設けられている。
【0006】
次に、スキャナ装置1が備える各部について説明する。図2はスキャナ装置1の内部構造を示す水平断面図、図3はその縦断正面図、図4はスキャナハウジング3内に設けられた各部を示す斜視図、図5はその一部を示す斜視図、図6はベルトの係止・固定による力の作用方向を概略的に示す説明図、図7は第1、第2キャリッジ6、9の移動動作についての動滑車の原理を略図的に示す説明図である。
スキャナハウジング3の副走査方向に沿って立ち上げられた左右一対の側壁3b(図2参照)にはレール部材17が各々取り付けられている。これらのレール部材17は断面形状がコの字形状を有しており、これによって、図3に示すように上下方向で対向するレール17a、17bが2段レール構造として形成されている。以降、上側で対をなすレールを第1キャリッジ6用の第1レール17a、下側で対をなすレールを第2キャリッジ9用の第2レール17bと称して説明する。
このように第1、第2キャリッジ6、9の走行摺動面をレール17a、17bとして分けることにより、第1、第2キャリッジ6、9の位置(ホームポジション状態で)を近づけることができ、スキャナ装置1全体の大きさを必要最小限に小さくするのに役立つ。
【0007】
図2に示すように、スキャナハウジング3の主走査方向に沿って立ち上げられたホームポジション側の壁3cには、ホームポジションに位置づけられた第2キャリッジ9の上下方向への移動を規制するためのストッパ17cが壁3cの一部の切り起し片により一体に形成されている。これらのストッパ17cは第2キャリッジ9のミラーステー9a(後述)に形成されたL字状腕部9c(図5参照)に対応する位置に形成されている。
第1キャリッジ6の下面四隅にはスライダ(図示せず)が設けられており、これらの4つのスライダを第1レール17aの上面に当接させることで副走査方向に沿って往復動自在とされている。第1キャリッジ6の下面両端部には、スキャナハウジング3内のほぼ全長に亘り副走査方向に沿って延出するエンドレスタイプのタイミングベルト21が各々配設されている。
タイミングベルト21の一部は、後述する平ベルト30の一部とともに、ベルトクランプ6a(図3、図5ないし図7参照)によって、第1キャリッジ6の端部側下面に係止されている。この際、ベルトクランプ6aの形状は、タイミングベルト21と平ベルト30との第1キャリッジ6に対する係止個所の高さが同一高さ(水平状態)となるように定められている(図5参照)。
1つのベルトクランプ6aにつきタイミングベルト21と平ベルト30とを同時に同一平面内で係止させた時、第1キャリッジ6は、レール17aに押さえつけられるように、第1タイミングベルト21と平ベルト30とを少し持ち上げて第1キャリッジ6に締結している(略図的に示す図6参照)。
このようにすることで、第1キャリッジ6の4隅下側に取り付けられたスライダがレール17a上に確実に接触して走査でき、読み取り画像のジター防止に効果がある。また、第1キャリッジ6は、平ベルト30を介して第2キャリッジ9を走査方向に引っ張っているが、タイミングベルト21と平ベルト30とを同一平面で固定しているため、第1キャリッジ6には回転モーメントが発生しない。
【0008】
各タイミングベルト21の一端側は、主走査方向に沿って延出する駆動軸22の両端部に各々固定された駆動タイミングプーリ23に架け渡されている。各タイミングベルト21の他端側は、スキャナハウジング3に取り付けられた従動タイミングプーリ24に架け渡されている。
従動タイミングプーリ24は、従動タイミングブーリ24とスキャナハウジング3との間に架け渡された図示しない引っ張りスプリングによって駆動タイミングプーリ23から離反する方向へ付勢されている。これにより、各タイミングベルト21に対して、副走査方向にテンションが加えられる。
駆動軸22の一端には、駆動伝達タイミングプーリ25aが取り付けられている。上述の駆動モータ10は、駆動伝達タイミングプーリ25aの側方に配設されている。図3に示すように、駆動モータ10の駆動軸10a上にはハスバギヤ10bが固定され、減速ギヤ25bと噛み合い回転する。減速ギヤ25bには同軸上に位置させて伝達用タイミングブーリ25cが設けられ、この伝達用タイミングプーリ25cと駆動伝達タイミングプーリ25aとの間にはエンドレスタイプの駆動タイミングベルト26が架け渡されている。
これにより駆動モータ10の駆動力が駆動軸22を介して駆動タイミングプーリ23に伝達される。なお、駆動モータ10の後ろ側には回転の安定化を図って鉄製の円盤が駆動軸10aに固定されている。ハスバギヤ10b側には騒動モータ10とモータブラケットの間に防振用のゴムダンパーが配されている。モータブラケットは前述した駆動タイミングベルト26の張力を調整するためにスライド可能になっており、スプリングにより所定のテンションが掛けられた後、ネジ止めされる。
【0009】
第2キャリッジ9は、第2、第3ミラー7、8の両端を支持する一対のミラーステー9aと、ミラーステー9aの両外側から第1キャリッジ6側へ向けて延出するアーム9bとを有している。このアーム9bの延出長さは、第2キャリッジ9の副走査方向への移動量相当の長さとされている。従って、本実施の形態の第2キャリッジ9は平面的に見て略コ字状とされている。
このような第2キャリッジ9において、ミラーステー9aの外側には、ミラーステー9aの面方向に沿って回転自在な平プーリ27が設けられ、アーム9bの先端部には平プーリ27と対をなす平プーリ29を回転自在に保持するブラケット28が取り付けられており、これらの平プーリ27、29間には平ベルト30が架け渡されている。
この際、平面的に見て平ベルト30がタイミングベルト21と少し離れて平行となるように平プーリ27、29等が配設されている。また、平プーリ29を支持するブラケット28はアーム9bに対してスライド可能であり、スプリング(図示せず)より所定のテンションをもって取り付けられている。
即ち、平ベルト30に関しては、タイミングベルト21のように駆動力を伝達する必要がないため、基本的には、平プーリ27、29間で弛みがなければ張力を必要としないが、組立時に弛みが生じないようにするため、数百gr程度の弱いテンションを掛けているものである。このようにテンションが弱いため、主軸受けを用いなくても平プーリ27、29とこれらの平プーリ27、29を回転支持している軸(駆動軸22等)との回転負荷は非常に小さい。
加えて、第2キャリッジ9の下面には、第2キャリッジ9全体での対角位置となる四隅に図示しないスライダが設けられており、これらの4つのスライダを第2レール17bの上面に当接させることで副走査方向に沿って往復動自在とされている。
【0010】
第2キャリッジ9は、各々のアーム9bをタイミングベルト21の内周側に位置させるようにして配設されている。このとき、一対の平ベルト30は、主走査方向において、一対のタイミングベルト21の内側に位置付けられる。各平ベルト30の一部は、スキャナハウジング3の底板3aに固定された固定部材31に係止させることにより位置固定されている。この固定部材31による平ベルト30の固定位置は、ベルトクランプ6aによる第1キャリッジ6の平ベルト30に対する係止位置に対して略半周異なる位置となるように設定されている。
このように平ベルト30の一部が固定部材31により位置固定されているため、ベルトクランブ6aによる係止位置でタイミングベルト21に追従させて平ベルト30を移動させても平ベルト30白身は回転することなく動滑車の原理に従い平プーリ27、29とともに副走査方向に移動することとなる。従って、これらの平プーリ27、29及び平ベルト30を支持する第2キャリッジ9も副走査方向に移動することとなる。
前述したように、平ベルト30の上側は、少し持ち上げた状態で第1キャリッジ6に係止されていることから、第2キャリッジ9には第1キャリッジ6に持ち上げられるような力が作用している。しかし、平ベルト30の下側を底板3aに取り付けられた固定部材31により固定される高さを少し下側の位置で固定されており、固定部材31は第2キャリッジ9を下方向に引き付ける力が作用している(略図的に示す図6参照)。
【0011】
本実施の形態では、この上下に作用する力を略同等とすることより、第2キャリッジ9はレール17bに確実に接触しながら走査することができる。これによって、第2キャリッジ9に対して下方へ付勢する力を作用させることができ、往復動に際しては第2キャリッジ9の下面を第2レール17bから浮き上がることなく確実に当接させながら安定して走行移動させることができる。
光学系としてのXeランプ4、第1ミラー5、第2ミラー7、第3ミラー8を原稿面に沿ってスキャンさせるスキャン手段32は、Xeランプ4と第1ミラー5とが搭載された第1キャリッジ6、第2ミラー7と第3ミラー8とが搭載された第2キャリッジ9、これらのキャリッジ6、9を摺動自在に支持するレール17、駆動モータ10により駆動されるタイミングベルト21及び平ベルト30、固定部材31により構成されている。
このようなスキャナ装置1において、原稿画像の読み取りに際しては、駆動モータ10を駆動して第1、第2キャリッジ6、9を2:1の速度比で往復動させ、Xeランプ4を点灯することで原稿画像を露光走査する。これにより、Xeランプ4から発光された光が、コンタクトガラス2を介して原稿面で反射されて第1ミラー5に到達した後、第2、第3ミラー7、8で順次反射されて、レンズブロック13を介して、CCD11に集光されて原稿画像の読み取りが行われる。これらにより原稿面照度の経時変化がなく安定した画像が得られるスキャナ装置を提供でき、また、小型で組み立て作業効率の良い安価なスキャナ装置を提供できる。
【0012】
次に、本発明の複写機の一実施の形態を図8に基づいて説明する。図8は複写機の一実施の形態の概略的構成を示す縦断正面図である。複写機40は、上側に配置された前述の実施の形態のような構成のスキャナ装置1と、このスキャナ装置1で読み取った原稿の画像を用紙に形成するプリンタ装置41とを有している。
プリンタ装置41内には、シート状の用紙を積層保持する給紙トレイ42あるいは手差しでの用紙を受付ける手差しトレイ43から、プリンタエンジン44、定着ユニット45を介して排紙スタッカ部46へ至る用紙搬送路47が形成されている。
本実施の形態では、感光体(本実施の形態では有機感光体)48と、その周囲に既設された帯電器(図示せず)、露光器50、現像器51、転写器52とを有する電子写真方式のプリンタエンジン44を使用している。また、プリンタ装置41内には、片面に画像を形成した用紙を反転するための用紙反転機構53が設けられている。
このような構成において、スキャナ装置1で読み取った原稿画像はプリンタ装置41により感光体48上で作像されて現像され、給紙トレイ42あるいは手差しトレイ43から給紙された用紙に転写され、その用紙に転写されたトナー画像は定着ユニット45により定着される。
【0013】
図9は本発明の実施の形態に係るスキャナ装置の要部である第2キャリッジの組み立て構成を示す斜視図である。図9に沿って第2キャリッジ9の組立構成を説明する。
第2キャリッジ9は1対の前後アーム(図4のX方向を前後とする)9bと左右ステー(図4のY方向を左右とする)9dが互いに結合され、略コ字状に構成されている。図9はその結合部分を示しており、後アーム9bの左端には小径の基準穴51−1が空いていて、左ステー9dには同心で大径の基準穴51−2が空けられている。組立時には2段の径を持った基準ピン50が差し込まれ、それぞれの部材が位置決めされ、カシメ穴52に工具が差し込まれて2部材がカシメ結合される。
この時カシメによって2部材(アーム9bとステー9d)間に歪みが生じ、2つの基準穴51はわずかに軸心がずれて基準ピン50の側面に側圧がかかる(従来のように同径の穴では、長いストロークの基準ピンに対して、部材を抜き取る場合に側圧が抗力となり、相当な力を必要とし、時には部材に不要な応力が掛かって変形することもあった)。
【0014】
要するに、本発明では、2つの部材をカシメ結合する際に、両部材に夫々設けた基準穴51−1、51−2を径の異なる同心円状にすると共に、小径の基準穴51−1に対して嵌合する小径部50bと、大径の基準穴51−2に嵌合する大径部50aを備えた基準ピン50を用いる様にした点が特徴的である。
本実施形態の様に、大径部50aと小径部50bからなる2段構造の基準ピン50を用いた場合には、基準ピン50の大径部50aと基準穴51−2との嵌合が、左ステー9dの板厚分の距離を移動してから離脱するのみですぐに外れることにより、ストロークの長い1段目(基準ピン50の小径部50b)に対して、部材を抜き取る場合に側圧が解放され、余分な力を必要とせずに部材を外すことができ、変形を防止して精度の高い第2キャリッジ9を組み立てることができる。
なお、この実施の形態は、スキャナ装置1としてCCD11を備えるデジタルスキャナを示したが、例えば、第3ミラー8により反射された原稿画像光を結像レンズ、反射ミラー等を介して感光体上に直接露光させるアナログスキャナにも本発明の適用が可能である。
また、このスキャナ装置1を用いれば、第2キャリッジ9の変形による不良発生を防ぐことができ、修理時間も短く歩留まりの高い複写機の生産ができ、組み立て作業効率の良い安価な複写機を提供することができる。
なお、本発明によるカシメ結合構造は、スキャナ装置における金属部材同士の結合に限らず、各種部材間の結合にも適用することができる。
【0015】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、第1キャリッジと第2キャリッジとを2:1の速度比で副走査方向に移動させることにより原稿面を露光走査するスキャナ装置のキャリッジ枠体を組み立てる際に、キャリッジ枠体を構成するアームとステーのうち、一方に大径の基準穴を備え、他方に大径の基準穴と同心状の小径の基準穴を備え、大径の基準穴に2段構造の基準ピンの大径部を挿通嵌合すると共に、小径の基準穴に基準ピンの小径部を挿通嵌合してアームとステーの位置決めを行い、アームとステーとをカシメ結合し、基準ピンを取り除くので、組み立て作業効率が良く、精度の高いスキャナ装置のキャリッジ枠体を提供することができる。
請求項2記載の発明によれば、請求項1に記載の組立方法により組み立てられたキャリッジ枠体をスキャナ装置に備えるので、精度の高いスキャナ装置を提供することができる。
請求項記載の発明によれば、請求項に記載のスキャナ装置を搭載することで、組み立て作業効率が良く画像読み取り信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るスキャナ装置の概略正面図。
【図2】スキャナ装置の内部構造を示す水平断面図。
【図3】スキャナ装置の内部構造を示す縦断正面図。
【図4】スキャナハウジング内に設けられた各部を示す斜視図。
【図5】図4の一部を示す斜視図。
【図6】ベルトの係止・固定による力の作用方向を概略的に示す説明図。
【図7】第1、第2キャリッジの移動動作についての動滑車の原理を略図的に示す説明図。
【図8】複写機の一実施の形態を概略的を示す縦断正面図。
【図9】本発明の実施の形態に係るスキャナ装置の要部である第2キャリッジの組み立て構成を示す斜視図。
【符号の説明】
1 スキャナ装置
2 コンタクトガラス
3 スキャナハウジング
6 第1キャリッジ
9 第2キャリッジ
9b アーム
9d ステー
50 基準ピン
51 基準穴
52 カシメ穴
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scanner device and an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In a scanner apparatus that exposes and scans a document surface by moving the first carriage and the second carriage in the sub-scanning direction at a speed ratio of 2: 1, the frame of the second carriage is configured by coupling an arm and a stay. ing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In general, when two plate members are coupled, a structure is known in which a hole of the same size is formed in two members and a reference pin is inserted into the hole. However, in this configuration, a slight deformation occurs between the two members during special caulking, and the reference pin is difficult to be removed after the coupling operation. If this is forcibly pulled out, the member is further deformed. In particular, in the second carriage, the deformation has a great influence on the scanner characteristics, leading to mechanical defects, and the production cost has been increased due to the increase in repair time and labor and the poor yield.
It is an object of the present invention to provide a highly accurate scanner device and an image forming apparatus equipped with the scanner device.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, an invention according to claim 1, and a first carriage and a second carriage 2: Carriage scanner apparatus for exposing scanning the document surface by moving in the sub-scanning direction at a first speed ratio A method of assembling the frame, wherein one of the arm and stay constituting the carriage frame is provided with a large diameter reference hole, and the other is provided with a small diameter reference hole concentric with the large diameter reference hole. The large diameter portion of the reference pin having a two-stage structure is inserted and fitted into the large diameter reference hole, and the small diameter portion of the reference pin is inserted and fitted into the small diameter reference hole to position the arm and the stay. And a method of assembling a carriage frame of the scanner device, wherein the arm and the stay are caulked and the reference pin is removed .
According to a second aspect of the present invention, there is provided a scanner device including the carriage frame body assembled by the assembling method according to the first aspect.
According to a third aspect of the present invention, an image forming apparatus equipped with the scanner device according to the second aspect is the main feature.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic front view of a scanner device according to an embodiment of the present invention. The present embodiment shows a flat bed type (original fixed type) scanner device.
First, the overall configuration of the scanner device will be schematically described. The scanner device 1 includes a housing-shaped scanner housing 3 having a contact glass 2 for placing a document on the upper surface. In the scanner housing 3, a xenon lamp (hereinafter referred to as an Xe lamp) 4 as a lamp and a first carriage 6 on which a first mirror 5 inclined at 45 ° is mounted, the angles formed by the reflecting surfaces at an inclination of 45 ° are orthogonal to each other. Then, a second carriage 9 is provided on which the second and third mirrors 7 and 8 for reversing the reading optical axis by 180 ° are mounted.
The first and second carriages 6 and 9 are arranged with the main scanning direction (perpendicular to the paper surface in FIG. 1) as the longitudinal direction and a speed ratio of 2: 1 along the sub-scanning direction (left and right direction in FIG. 1). It can be reciprocated freely. The first and second carriages 6 and 9 when waiting for the reading of the document image are positioned at the home position at the left end portion in FIG. The Xe lamp 4, the first mirror 5, the second mirror 7, and the third mirror 8 are optical systems that scan along the original surface.
The Xe lamp 4 is provided with a reflector 18 that covers the side away from the contact glass 2 with the light reflecting surface in the axial direction so that a slit (aperture) is formed at a position facing the contact glass 2. . This makes it possible to effectively use the light emitted from the Xe lamp 4 and improve the utilization efficiency of the light irradiated toward the contact glass 2.
Further, in the scanner housing 3, a sensor board on which a drive motor 10 by a stepping motor for reciprocating the first and second carriages 6 and 9 in the sub-scanning direction and a linear CCD 11 as a reading element are mounted. A lens block stay 14 and the like on which the unit 12 and the lens block 13 are mounted are provided. In addition, a width sensor 15 and a length sensor 16 that detect the size of the document placed on the contact glass 2 are provided on the bottom plate 3 a of the scanner housing 3.
[0006]
Next, each part with which the scanner apparatus 1 is provided is demonstrated. 2 is a horizontal sectional view showing the internal structure of the scanner device 1, FIG. 3 is a longitudinal front view thereof, FIG. 4 is a perspective view showing each part provided in the scanner housing 3, and FIG. 5 is a perspective view showing a part thereof. FIG. 6 is an explanatory view schematically showing the direction of the force applied by locking and fixing the belt, and FIG. 7 is an explanatory view schematically showing the principle of the moving pulley regarding the moving operation of the first and second carriages 6 and 9. FIG.
Rail members 17 are attached to a pair of left and right side walls 3b (see FIG. 2) raised along the sub-scanning direction of the scanner housing 3. These rail members 17 have a U-shaped cross section, and as a result, rails 17a and 17b that face each other in the vertical direction are formed as a two-stage rail structure as shown in FIG. Hereinafter, the upper pair of rails will be referred to as a first rail 17a for the first carriage 6, and the lower pair of rails will be referred to as a second rail 17b for the second carriage 9.
In this way, by dividing the traveling sliding surfaces of the first and second carriages 6 and 9 as rails 17a and 17b, the positions of the first and second carriages 6 and 9 (in the home position state) can be brought closer, This is useful for reducing the overall size of the scanner device 1 to a necessary minimum.
[0007]
As shown in FIG. 2, the wall 3c on the home position side raised in the main scanning direction of the scanner housing 3 is for restricting the movement of the second carriage 9 positioned at the home position in the vertical direction. The stopper 17c is integrally formed by a part of the wall 3c. These stoppers 17c are formed at positions corresponding to L-shaped arm portions 9c (see FIG. 5) formed on a mirror stay 9a (described later) of the second carriage 9.
Sliders (not shown) are provided at the four corners of the lower surface of the first carriage 6, and these four sliders are brought into contact with the upper surface of the first rail 17a so that they can reciprocate along the sub-scanning direction. ing. At both ends of the lower surface of the first carriage 6, endless type timing belts 21 extending along the sub-scanning direction are disposed over almost the entire length of the scanner housing 3.
A part of the timing belt 21 is locked to the lower surface on the end side of the first carriage 6 by a belt clamp 6a (see FIGS. 3, 5 to 7) together with a part of a flat belt 30 described later. At this time, the shape of the belt clamp 6a is determined so that the heights of the locking portions of the timing belt 21 and the flat belt 30 with respect to the first carriage 6 are the same (horizontal state) (see FIG. 5). ).
When the timing belt 21 and the flat belt 30 are simultaneously locked in the same plane with respect to one belt clamp 6a, the first timing belt 21 and the flat belt 30 can be pressed against the rail 17a. Is slightly lifted and fastened to the first carriage 6 (see FIG. 6 schematically).
By doing so, the sliders attached to the lower four corners of the first carriage 6 can reliably contact and scan on the rail 17a, which is effective in preventing jitter in the read image. The first carriage 6 pulls the second carriage 9 in the scanning direction via the flat belt 30. Since the timing belt 21 and the flat belt 30 are fixed on the same plane, the first carriage 6 is attached to the first carriage 6. There is no rotational moment.
[0008]
One end side of each timing belt 21 is spanned between drive timing pulleys 23 fixed to both ends of the drive shaft 22 extending along the main scanning direction. The other end side of each timing belt 21 is stretched over a driven timing pulley 24 attached to the scanner housing 3.
The driven timing pulley 24 is urged in a direction away from the driving timing pulley 23 by a tension spring (not shown) spanned between the driven timing pulley 24 and the scanner housing 3. As a result, tension is applied to each timing belt 21 in the sub-scanning direction.
A drive transmission timing pulley 25 a is attached to one end of the drive shaft 22. The drive motor 10 described above is disposed on the side of the drive transmission timing pulley 25a. As shown in FIG. 3, a helical gear 10b is fixed on the drive shaft 10a of the drive motor 10, and meshes with the reduction gear 25b to rotate. The reduction gear 25b is provided coaxially with a transmission timing pulley 25c, and an endless type drive timing belt 26 is bridged between the transmission timing pulley 25c and the drive transmission timing pulley 25a. .
As a result, the driving force of the driving motor 10 is transmitted to the driving timing pulley 23 via the driving shaft 22. An iron disk is fixed to the drive shaft 10a on the rear side of the drive motor 10 in order to stabilize the rotation. A rubber damper for vibration isolation is arranged between the disturbance motor 10 and the motor bracket on the helical gear 10b side. The motor bracket is slidable to adjust the tension of the drive timing belt 26 described above, and is screwed after a predetermined tension is applied by a spring.
[0009]
The second carriage 9 has a pair of mirror stays 9a that support both ends of the second and third mirrors 7 and 8, and an arm 9b that extends from both outer sides of the mirror stay 9a toward the first carriage 6 side. is doing. The extension length of the arm 9b is a length corresponding to the amount of movement of the second carriage 9 in the sub-scanning direction. Therefore, the second carriage 9 of the present embodiment is substantially U-shaped when viewed in plan.
In such a second carriage 9, a flat pulley 27 that is rotatable along the surface direction of the mirror stay 9 a is provided outside the mirror stay 9 a, and a pair of the flat pulley 27 is paired at the tip of the arm 9 b. A bracket 28 for rotatably holding the flat pulley 29 is attached, and a flat belt 30 is bridged between the flat pulleys 27 and 29.
At this time, the flat pulleys 27, 29 and the like are arranged so that the flat belt 30 is slightly separated from the timing belt 21 in parallel when viewed in plan. The bracket 28 that supports the flat pulley 29 is slidable with respect to the arm 9b, and is attached with a predetermined tension from a spring (not shown).
That is, the flat belt 30 does not need to transmit a driving force unlike the timing belt 21, so basically, if there is no slack between the flat pulleys 27 and 29, no tension is required. In order to prevent this from occurring, a weak tension of about several hundred gr is applied. Since the tension is weak as described above, the rotational load between the flat pulleys 27 and 29 and the shaft (the drive shaft 22 or the like) that rotatably supports the flat pulleys 27 and 29 is very small even without using the main bearing.
In addition, sliders (not shown) are provided on the lower surface of the second carriage 9 at four corners that are diagonal positions of the entire second carriage 9, and these four sliders abut against the upper surface of the second rail 17b. By doing so, it can be reciprocated along the sub-scanning direction.
[0010]
The second carriage 9 is arranged so that each arm 9 b is positioned on the inner peripheral side of the timing belt 21. At this time, the pair of flat belts 30 is positioned inside the pair of timing belts 21 in the main scanning direction. A part of each flat belt 30 is fixed in position by being locked to a fixing member 31 fixed to the bottom plate 3 a of the scanner housing 3. The fixing position of the flat belt 30 by the fixing member 31 is set so as to be different from the position where the belt clamp 6a is engaged with the flat belt 30 of the first carriage 6 by substantially a half circumference.
Since a portion of the flat belt 30 is fixed by the fixing member 31 as described above, the white of the flat belt 30 rotates even if the flat belt 30 is moved by following the timing belt 21 at the locking position by the belt clamp 6a. Without moving, it moves in the sub-scanning direction together with the flat pulleys 27 and 29 according to the principle of the moving pulley. Accordingly, the second carriage 9 that supports the flat pulleys 27 and 29 and the flat belt 30 also moves in the sub-scanning direction.
As described above, since the upper side of the flat belt 30 is locked to the first carriage 6 in a slightly lifted state, a force that can be lifted to the first carriage 6 acts on the second carriage 9. Yes. However, the height at which the lower side of the flat belt 30 is fixed by the fixing member 31 attached to the bottom plate 3a is fixed at a slightly lower position, and the fixing member 31 is a force that pulls the second carriage 9 downward. Is acting (see FIG. 6 schematically).
[0011]
In the present embodiment, since the forces acting up and down are substantially equal, the second carriage 9 can scan while reliably contacting the rail 17b. As a result, it is possible to apply a downward urging force to the second carriage 9, and during reciprocation, the lower surface of the second carriage 9 is stably brought into contact with the second carriage 17 without being lifted from the second rail 17b. Can be moved.
The scanning means 32 that scans the Xe lamp 4, the first mirror 5, the second mirror 7, and the third mirror 8 as an optical system along the document surface is a first unit on which the Xe lamp 4 and the first mirror 5 are mounted. A carriage 6, a second carriage 9 on which a second mirror 7 and a third mirror 8 are mounted, a rail 17 that slidably supports these carriages 6 and 9, a timing belt 21 driven by a drive motor 10, and a flat surface. The belt 30 and the fixing member 31 are used.
In such a scanner device 1, when reading a document image, the drive motor 10 is driven to reciprocate the first and second carriages 6 and 9 at a speed ratio of 2: 1, and the Xe lamp 4 is turned on. Then, the original image is exposed and scanned. As a result, the light emitted from the Xe lamp 4 is reflected by the original surface via the contact glass 2 and reaches the first mirror 5, and then is sequentially reflected by the second and third mirrors 7 and 8, and the lens. The original image is read by being condensed on the CCD 11 via the block 13. As a result, it is possible to provide a scanner device that can obtain a stable image with no change in illuminance of the original surface over time, and to provide an inexpensive scanner device that is small and has high assembly work efficiency.
[0012]
Next, an embodiment of a copying machine according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a longitudinal front view showing a schematic configuration of an embodiment of a copying machine. The copying machine 40 includes a scanner device 1 configured as described in the above-described embodiment, and a printer device 41 that forms an image of a document read by the scanner device 1 on a sheet.
In the printer device 41, paper is conveyed from a paper feed tray 42 that stacks and holds sheet-like papers or a manual feed tray 43 that accepts manual paper to a paper discharge stacker unit 46 through a printer engine 44 and a fixing unit 45. A path 47 is formed.
In the present embodiment, an electron having a photoconductor (organic photoconductor in the present embodiment) 48 and a charger (not shown), an exposure device 50, a developing device 51, and a transfer device 52 provided around the photoconductor 48. A photographic printer engine 44 is used. In the printer device 41, a paper reversing mechanism 53 for reversing the paper on which an image is formed on one side is provided.
In such a configuration, the original image read by the scanner device 1 is imaged and developed on the photoconductor 48 by the printer device 41, transferred to the paper fed from the paper feed tray 42 or the manual feed tray 43, and The toner image transferred to the paper is fixed by the fixing unit 45.
[0013]
FIG. 9 is a perspective view showing an assembly configuration of the second carriage, which is a main part of the scanner device according to the embodiment of the present invention. The assembly structure of the second carriage 9 will be described with reference to FIG.
The second carriage 9 has a pair of front and rear arms (X direction in FIG. 4 as front and rear) 9b and left and right stays (in the Y direction in FIG. 4 as left and right) 9d, which are substantially U-shaped. Yes. FIG. 9 shows the connecting portion. A small-diameter reference hole 51-1 is provided at the left end of the rear arm 9b, and a concentric and large-diameter reference hole 51-2 is provided in the left stay 9d. . At the time of assembly, a reference pin 50 having a two-stage diameter is inserted, each member is positioned, a tool is inserted into the crimping hole 52, and the two members are crimped together.
At this time, the caulking causes distortion between the two members (the arm 9b and the stay 9d), and the two reference holes 51 are slightly displaced from each other so that a side pressure is applied to the side surface of the reference pin 50 (a hole having the same diameter as in the prior art Then, when a member is pulled out against a reference pin having a long stroke, a side pressure acts as a drag force, and a considerable force is required, and sometimes an unnecessary stress is applied to the member to cause deformation.
[0014]
In short, in the present invention, when the two members are caulked and joined, the reference holes 51-1 and 51-2 provided in the two members are concentric with different diameters, and the reference holes 51-1 are smaller in diameter than the reference holes 51-1. This is characterized in that a reference pin 50 provided with a small diameter portion 50b to be fitted and a large diameter portion 50a to be fitted into the large diameter reference hole 51-2 is used.
As in the present embodiment, when the reference pin 50 having a two-stage structure including the large diameter portion 50a and the small diameter portion 50b is used, the large diameter portion 50a of the reference pin 50 and the reference hole 51-2 are fitted. When the member is removed from the first stage with a long stroke (the small diameter portion 50b of the reference pin 50) by moving the distance of the plate thickness of the left stay 9d and then removing it immediately, the lateral pressure is removed. Is released, the member can be removed without requiring extra force, and deformation can be prevented and the second carriage 9 with high accuracy can be assembled.
In this embodiment, a digital scanner including a CCD 11 is shown as the scanner device 1. However, for example, document image light reflected by the third mirror 8 is applied to a photoconductor via an imaging lens, a reflecting mirror, and the like. The present invention can also be applied to an analog scanner for direct exposure.
Further, if this scanner device 1 is used, it is possible to prevent the occurrence of defects due to deformation of the second carriage 9, and to produce a copying machine with a short repair time and a high yield, and to provide an inexpensive copying machine with high assembly work efficiency. can do.
The caulking coupling structure according to the present invention can be applied not only to the coupling of metal members in a scanner apparatus but also to the coupling between various members.
[0015]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention , when assembling the carriage frame of the scanner apparatus that exposes and scans the document surface by moving the first carriage and the second carriage in the sub-scanning direction at a speed ratio of 2: 1. One of the arm and stay constituting the carriage frame has a large diameter reference hole, the other has a large diameter reference hole and a concentric small diameter reference hole, and the large diameter reference hole has a two-stage structure. The large diameter part of the reference pin is inserted and fitted, and the small diameter part of the reference pin is inserted and fitted into the small diameter reference hole to position the arm and stay, and the arm and stay are caulked and joined together. Since it is removed, it is possible to provide a carriage frame body of the scanner device with good assembly work efficiency and high accuracy.
According to the second aspect of the present invention, since the carriage frame assembled by the assembling method according to the first aspect is provided in the scanner device, a highly accurate scanner device can be provided.
According to the third aspect of the present invention, by mounting the scanner device according to the second aspect , it is possible to provide an image forming apparatus with high assembly work efficiency and high image reading reliability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view of a scanner device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a horizontal sectional view showing the internal structure of the scanner device.
FIG. 3 is a longitudinal front view showing the internal structure of the scanner device.
FIG. 4 is a perspective view showing each part provided in the scanner housing.
FIG. 5 is a perspective view showing a part of FIG. 4;
FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the direction of the force applied by locking and fixing the belt.
FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing the principle of a moving pulley regarding the moving operation of the first and second carriages.
FIG. 8 is a longitudinal front view schematically showing an embodiment of a copying machine.
FIG. 9 is a perspective view showing an assembly configuration of a second carriage, which is a main part of the scanner device according to the embodiment of the invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Scanner apparatus 2 Contact glass 3 Scanner housing 6 1st carriage 9 2nd carriage 9b Arm 9d Stay 50 Reference pin 51 Reference hole 52 Caulking hole

Claims (3)

第1キャリッジと第2キャリッジとを2:1の速度比で副走査方向に移動させることにより原稿面を露光走査するスキャナ装置のキャリッジ枠体の組立方法であって、
前記キャリッジ枠体を構成するアームとステーのうち、一方に大径の基準穴を備え、他方に前記大径の基準穴と同心状の小径の基準穴を備え、
前記大径の基準穴に2段構造の基準ピンの大径部を挿通嵌合すると共に、前記小径の基準穴に前記基準ピンの小径部を挿通嵌合して前記アームとステーの位置決めを行い、
前記アームとステーとをカシメ結合し、
前記基準ピンを取り除くことを特徴とする、スキャナ装置のキャリッジ枠体の組立方法。
A method for assembling a carriage frame of a scanner device that exposes and scans a document surface by moving a first carriage and a second carriage in a sub-scanning direction at a speed ratio of 2: 1 .
Of the arms and stays constituting the carriage frame body, one is provided with a large diameter reference hole, and the other is provided with a small diameter reference hole concentric with the large diameter reference hole,
A large-diameter portion of a two-stage reference pin is inserted and fitted into the large-diameter reference hole, and a small-diameter portion of the reference pin is inserted and fitted into the small-diameter reference hole to position the arm and stay. ,
Caulking and joining the arm and stay,
A method for assembling a carriage frame of a scanner device, wherein the reference pin is removed.
請求項1に記載の組立方法により組み立てられたキャリッジ枠体を備えたスキャナ装置。A scanner device comprising a carriage frame assembled by the assembling method according to claim 1. 請求項に記載のスキャナ装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising the scanner device according to claim 2 .
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