JP4678201B2 - 走査装置、画像読取装置、及び画像記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動プーリと従動プーリとの間に巻架されたタイミングベルトにより、キャリッジを一方向に往復するように走査する走査装置、及び該走査装置を備えた画像読取装置及び画像記録装置に関するものである。

従来より、読取載置台に内蔵されたＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＩＳ（Contact Image Sensor）等のイメージセンサを、キャリッジに搭載して走査することにより原稿の画像を読み取るいわゆるフラットベッドスキャナが、複写機や複合機に搭載される画像読取装置として知られている。また、フラットベッドスキャナのキャリッジを走査する走査装置として、駆動モータの出力軸に装着された駆動プーリと従動プーリとの間にタイミングベルトを巻架し、該タイミングベルトにキャリッジを連結して、駆動プーリの回転をタイミングベルトを介してキャリッジへ伝達し、該キャリッジをガイドシャフト等に沿って摺動させる構成が知られている。また、シリアルプリンタ等の画像記録装置においても、記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復動させるものとして、前述したような走査装置が知られている。

図１４は、従来の走査装置における従動プーリの支持構造を示すものである。図に示すように、駆動モータの出力軸９０に取り付けられた駆動プーリ９１と、装置フレームに穿設されたガイド溝孔９２に沿って移動可能に装着されたブラケット９３に取り付けられた従動プーリ９４との間にタイミングベルト９５が巻き架けられている。該ブラケット９３は、装置フレームから切り起こされた支持片９６との間に介設された圧縮バネ９７に付勢されてタイミングベルト９５に張力を付与している。また、ブラケット９３の近傍には、ストッパ９８が装置フレームにネジ止めされており、該ストッパ９８によりブラケット９３は駆動プーリ９１側へ移動することが規制されている。これより、タイミングベルト９５が緩むことなく常に張られ、駆動プーリ９１の回転を確実にタイミングベルト９５に伝達することができるものとなっている（特許文献１参照）。なお、図には示していないが、タイミングベルト９５にはキャリッジが連結される。

特開２０００−３７９２１号公報

前述したように、ストッパ９８を装置フレームにネジ止めしてブラケット９３のスライドを規制することにより、タイミングベルト９５が外れるほどに弛まないようにすることできるが、このような構成では、装置フレームのガイド溝孔９２にブラケット９３を嵌め込んだ後、ストッパ９８を所定位置でネジ止めしなければならないので、ストッパ９８やネジ等の部品が必要となり、これらを組み立てる手間も必要となる。よって、部品点数及び組立工数が増加することにより、走査装置のコストが上がるという問題がある。

一方、上記ストッパ９８等を設けないこととすれば、ブラケット９３は、ガイド溝孔９２に沿ってタイミングベルト９５が緩む方向へもスライド可能となる。この場合、キャリッジを走査して画像読取りを行う通常の動作においては特に問題はないが、例えば、走査装置の輸送中に衝撃が加わってキャリッジが大きく動いた場合に、ブラケット９３が圧縮バネ９７のバネ力に反してタイミングベルト９５が緩む方向へ大きくスライドし、その結果、タイミングベルト９５が従動プーリ９４から外れたり、ブラケット９３がガイド溝孔９２から外れることがある。

このような輸送中のキャリッジの動きを防止する手段として、キャリッジを装置フレーム等に固定するためのストッパを設けることが提案されている。特に、フラットベッドスキャナのような画像読取装置に走査装置を適用する場合に、イメージセンサとしてＣＣＤを採用すれば、反射ミラー等を搭載するキャリッジの重量が重くなるので、上記ストッパによりキャリッジを固定する利点が大きい。しかし、ＣＣＤを採用すると画像読取装置のコストが上がり、また、装置が大型化するので、小型且つ低コストの画像読取装置にはＣＣＤを採用し難い。

一方、ＣＩＳはＣＣＤより小型、軽量、低コストであるので、小型且つ低コストの画像読取装置に適しており、ＣＩＳを搭載するキャリッジもＣＣＤを採用した場合に比べて軽量となるが、前述したように、ブラケット９３のスライドを規制するストッパ９８や、輸送中のキャリッジの動きを防止するストッパ等を設けなければ、輸送中等にタイミングベルトやブラケットが外れるおそれがある。他方、ＣＣＤを採用した場合と同様に、ＣＩＳを搭載するキャリッジを装置フレーム等に固定するためにストッパを設けることとすれば、部品点数及び組立工数が増加して、画像読取装置のコストが上がるという問題が生ずる。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、イメージセンサや記録ヘッド等をを搭載して往復動するキャリッジを走査するための走査装置において、簡易な構成で、タイミングベルトが従動プーリから外れたり、プーリホルダが外れたりすることを防止する手段を提供することを目的とする。

本発明は、駆動プーリと従動プーリとの間に巻架されたタイミングベルトにより、キャリッジを一方向に往復動するように走査する走査装置であって、ベース部に設けられたガイド部材と、上記従動プーリを軸支し、上記ガイド部材と嵌合して上記タイミングベルトの巻架方向に摺動自在であって、上記タイミングベルトの弛緩側の摺動端で該ガイド部材と嵌脱可能なプーリホルダと、上記プーリホルダを上記タイミングベルトの緊張側へ付勢する付勢部材と、上記付勢部材を、上記タイミングベルトの弛緩側へ所定領域で変形可能とし、且つ、上記プーリホルダが上記タイミングベルトの弛緩側の嵌脱可能な位置まで変位することを規制する規制部材とを具備するものである。

タイミングベルトの弛緩側の摺動端において、ガイド部材にプーリホルダを嵌め込むことにより、該プーリホルダはガイド部材に対してタイミングベルトの緊張側へ摺動可能となる。該プーリホルダは、付勢部材によりタイミングベルトの緊張側へ付勢されて摺動し、駆動プーリと従動プーリとの間に巻架されたタイミングベルトを適度な張力で緊張する。該付勢部材は、タイミングベルトの弛緩側へ所定領域で変形可能であるので、例えばベース部材やプーリホルダが温度変化等により変形しても、付勢部材が変形可能な所定領域でプーリホルダが摺動して、タイミングベルトの張力を一定に保つ。また、プーリホルダは、規制部材により、タイミングベルトの弛緩側の嵌脱可能な位置まで変位しないように規制されているので、例えばキャリッジが衝撃により大きく動いたとしても、プーリホルダがタイミングベルトの弛緩側の嵌脱可能な位置に至ることはないので、プーリホルダがガイド部材から脱離することがない。

また、本発明は、上記走査装置において、上記規制部材は、上記ベース部に一体的に成形されたものである。したがって、規制部材をベース部に組み付ける必要がなく、組立性がよい。

また、好ましくは、上記走査装置において、上記付勢部材は、所定位置を軸として上記タイミングベルトの弛緩側から緊張側へ回動することにより上記プーリホルダを付勢するアーム部を有するものであり、上記規制部材は、該アーム部と当接して回動を規制する突部である。

また、本発明は、上記走査装置において、上記規制部材は、上記プーリホルダの側方であって上記アーム部の回動軸と反対側に設けられたものである。これにより、規制部材による上記アーム部の規制位置の誤差に対して、プーリホルダの摺動が規制される位置の誤差が小さくなる。

また、本発明は、上記走査装置において、上記規制部材は、上記ベース部から起立したリブであって、その上角部が弛緩側又は緊張側の少なくともいずれか一方へ向かってテーパ状に低くなるように切欠されたものである。これにより、規制部材の上方を上記キャリッジが走査される場合に、規制部材がキャリッジに当接する程度に変形したとしても、キャリッジに過度の衝撃を与えることがない。

また、本発明は、上記走査装置において、上記規制部材は、上記アーム部の回動を規制する当接面が、その長手方向に凹欠されたものである。これにより、規制部材の当接面に当接したアーム部は凹欠に嵌り込むので、当接面を摺り動いて規制部材から外れるおそれがない。

また、本発明は、上記走査装置において、上記付勢部材は、ネジリコイルバネであり、上記ベース部に、該ネジリコイルバネのコイル部が遊嵌されるコイル受け部が突設され、該コイル受け部に、ネジリコイルバネのアーム部の位置決めを行う位置決めリブが形成されたものである。これにより、ネジリコイルバネのコイル部の径に拘わらず、アーム部が所定位置に位置決めされる。したがって、規制部材によるアーム部の規制位置の精度がよくなる。また、ネジリコイルバネからプーリホルダに付与される付勢力が安定する。

また、本発明は、上記走査装置において、上記位置決めリブは、上記アーム部と当接する当接面が、コイル部の内径側へ凹欠されたものである。これにより、当接面に当接したアーム部が凹欠に嵌り込むので、アーム部が当接面を摺り動いて位置決めリブから外れるおそれがない。

また、本発明に係る画像読取装置は、上記走査装置と、上記キャリッジに搭載されて走査されることにより被読取媒体の画像を読み取る画像読取手段とを具備するものである。上記走査装置により、画像読取装置において、簡易な構成で、タイミングベルトが従動プーリから外れたり、プーリホルダが外れたりすることが防止され、画像読取装置全体として、部品点数が削減され、また、組立性が向上する。

また、本発明に係る画像記録装置は、上記走査装置と、上記キャリッジに搭載されて走査されることにより被記録媒体に画像を記録する画像記録手段とを具備するものである。上記走査装置により、画像記録装置において、簡易な構成で、タイミングベルトが従動プーリから外れたり、プーリホルダが外れたりすることが防止され、画像記録装置全体として、部品点数が削減され、また、組立性が向上する。

このように、本発明に係る走査装置によれば、規制部材が付勢部材の変形を規制することにより、プーリホルダがタイミングベルトの弛緩側の嵌脱可能な位置に至ることがないので、衝撃等によりプーリホルダがガイド部材から脱離することがない。これにより、簡易な構成で、タイミングベルトが従動プーリから外れたり、プーリホルダが外れたりすることを防止できる。

また、本発明に係る画像読取装置又は画像記録装置によれば、上記走査装置により、簡易な構成で、プーリホルダやタイミングベルトの外れが防止されるので、画像読取装置又は画像記録装置全体として、部品点数が削減され、また、組立性が向上する。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置１の外観構成を示すものである。本画像読取装置１は、例えば、プリンタ機能とスキャナ機能とを一体的に備えた多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device）のスキャナ部として用いられたり、複写機の画像読取部として用いられるものであるが、プリンタ機能等は本発明において任意の機構であり、例えば、スキャナ機能のみを有するフラットベッドスキャナ（ＦＢＳ：Flatbed Scanner）として画像読取装置１を実現してもよい。なお、本実施の形態では、本発明に係る走査装置を画像読取装置に適用する場合を例に説明しているが、本発明に係る走査装置の適用は、画像読取装置に限定されるものではなく、例えば、シリアルプリンタ等の画像記録装置において、インク滴を吐出することにより被記録媒体に画像を記録する記録ヘッド（画像記録手段）をキャリッジに搭載して往復動させる走査装置として適用する等、キャリッジを往復動させるための走査装置として、スキャナや複写機等の画像読取装置、プリンタやファクシミリ等の画像記録装置等に幅広く適用することができる。

図に示すように、画像読取装置１は、ＦＢＳとして機能する読取載置台２に対して、オート・ドキュメント・フィーダ（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）３を備えた原稿押さえカバー４が開閉自在に取り付けられてなる。読取載置台２は、略直方体の筐体２０の天面にプラテンガラス２１が配設され、該筐体２０内に画像読取ユニット５が内蔵されてなるものであり、プラテンガラス２１上に載置された原稿を、原稿押さえカバー４を閉じて固定し、画像読取ユニット５を走査して画像読取りを行うようになっている。

また、読取載置台２の正面側には、操作パネル２２が設けられている。操作パネル２２は各種操作ボタンや液晶表示部から構成されており、画像読取装置１は、該操作パネル２２からの指示によって動作するようになっている。なお、本画像読取装置１をＭＦＤとして実現する場合には、操作パネル２２による指示のほか、コンピュータに接続されて該コンピュータからプリンタドライバ等を介して送信される指示によっても動作することとなる。

原稿押さえカバー４には、原稿トレイから排紙トレイへ原稿を連続搬送するＡＤＦ３が備えられており、該ＡＤＦ３による搬送過程において原稿がプラテン２３を通過し、該プラテン２３の下方において画像読取ユニット５が該原稿の画像を読み取るようになっているが、本発明においてＡＤＦ３は任意の構成である。

読取載置台２の筐体２０は、上面が開口した容器状の下フレーム２０Ａと、中央にプラテンガラス２１を露出するための開口が形成された上カバー２０Ｂとからなり、図２に示すように、下フレーム２０Ａ内に上記画像読取ユニット５が配設されている。下フレーム２０Ａ及び上カバー２０Ｂは共に合成樹脂製のものであって、下フレーム２０Ａは、底板を構成するベース部２４と、該ベース部２４の周囲から起立した側壁２５と、画像読取ユニット５が配設される部分と操作パネル２２の基板等が配設される部分とを区画する区画板２６とが一体的に成形されたものである。なお、下フレーム２０Ａには、さらに、プラテンガラス２１を支持するための支持リブや、各種部材をネジ止めするためのボス部、電気配線等のための貫通孔等が設けられているが、これらは読取載置台２の実施態様に応じて適宜設計されるものなので、詳細な説明は省略する。

画像読取ユニット５は、図２に示すように、ＣＩＳユニット５０（画像読取手段）、キャリッジ５１、ガイドシャフト５２、及びベルト駆動機構５３（走査装置）から構成されている。ＣＩＳユニット５０は、原稿に光を照射し、該原稿からの反射光を電気信号に変換するいわゆる密着側のイメージセンサであり、キャリッジ５１に搭載されて、不図示のプラテンガラス２１の下方を走査されるものである。キャリッジ５１は、下フレーム２０Ａの幅方向に渡って架設されたガイドシャフト５２と嵌合して、ベルト駆動機構５３により駆動されてガイドシャフト５２上を摺動して移動するものであり、該キャリッジ５１が上記ＣＩＳユニット５０をプラテンガラス２１に密着させるように搭載してガイドシャフト５２上を移動することにより、ＣＩＳユニット５０がプラテンガラス２１に沿って走査されるものとなる。

図３に示すように、キャリッジ５１は、その上側に担持するようにして上記ＣＩＳユニット５０を搭載しており、キャリッジ５１の下面には、ガイドシャフト５２を上方から跨ぐようにして嵌合するシャフト受け部５４が形成されており、該シャフト受け部５４とガイドシャフト５２とが嵌合して、キャリッジ５１がガイドシャフト５２に担持されてガイドシャフト５２の軸方向に摺動自在となっている。また、シャフト受け部５４の側方には、ベルト掴持部５５が下方へ突設されている。該ベルト掴持部５５は、後述するベルト駆動機構５３のタイミングベルト６１を掴むことにより、該タイミングベルト６１とキャリッジ５１とを連結するためのものである。これにより、ベルト駆動機構５３からキャリッジ５１に駆動力が伝達されて、ガイドシャフト５２上をキャリッジ５１が移動するものとなる。

また、上記ＣＩＳユニット５０が搭載されるキャリッジ５１の内側には、バネ受け部５６が左右２箇所に形成されており、該バネ受け部５６により位置決めされて、ＣＩＳユニット５０とキャリッジ５１との間にコイルバネ５７が介設されている。このコイルバネ５７により、キャリッジ５１に搭載されたＣＩＳユニット５０がプラテンガラス２１の下面に押し付けられるように密着している。ＣＩＳユニット５０の両端側には、コロ５８が設けられており、該コロ５８により、プラテンガラス２１の下面に押し付けられたＣＩＳユニット５０が、キャリッジ５１の移動に伴いプラテンガラス２１の下面に密着しながら円滑に移動するようになっている。

ベルト駆動機構５３は、図４に示すように、駆動プーリ５９と従動プーリ６０との間に、内側に歯が形成された無端ベルトであるタイミングベルト６１が巻架され、不図示のモータの回転が駆動プーリ５９の軸に出力され、該駆動プーリ５９の回転によりタイミングベルト６１が周運動するように構成されている。図に示すように、駆動プーリ５９は、下フレーム２０Ａの左奥に配設されており、該駆動プーリ５９に巻かれたタイミングベルト６１は、下フレーム２０Ａの正面側へ延出し、ガイドシャフト５２の手前に配設された中間プーリ６２に巻かれて略直角に曲折し、ガイドシャフト５２に沿って下フレーム２０Ａの右端まで延出し、該右端付近に配設された従動プーリ６０に巻かれることにより、Ｌ字状に架設されている。このように架設されたタイミングベルト６１の従動プーリ６０から中間プーリ６２の間の部分、すなわちガイドシャフト５２に沿った部分を、上記キャリッジ５１のベルト掴持部５５が掴んで、タイミングベルト６１とキャリッジ５１とが連結されるようになっている。なお、タイミングベルト６１には、無端ベルト以外に、ベルトの両端部がキャリッジ５１に固着された有端ベルトを用いることができることは言うまでもない。

以下、上記従動プーリ６０の支持構造について説明する。
図５に示すように、従動プーリ６０はプーリホルダ６３に軸支されており、該プーリホルダ６３が下フレーム２０Ａのベース部２４に突設されたガイド部材６４と嵌合して、タイミングベルト６１が張られた方向へ摺動自在となっている。プーリホルダ６３は、略平板状の部材であり、その上面であって上記下フレーム２０Ａに配設された際に上記中間プーリ６２と反対側となる位置に、従動プーリ６０を回転自在に支持する軸６５が上方へ突設されている。従動プーリ６０は、図に示すように、該軸６５に嵌合されることによりプーリホルダ６３に軸支されている。

プーリホルダ６３の中央付近から、上記下フレーム２０Ａに配設された際に上記中間プーリ６２側となる方向には、平板状の中央が厚み方向に肉抜きされるように切欠されて、タイミングベルト６１が張られる方向を長手とした嵌合孔６６が形成されている。該嵌合孔６６は、ベース部２４に突設されたガイド部材６４にプーリホルダ６３を嵌め込んで、タイミングベルト６１が張られる方向へ摺動自在とするためのものである。したがって、嵌合孔６６は、ガイド部材６４を挿入して遊嵌できる程度の幅のものである。

嵌合孔６６の周縁であって上記下フレーム２０Ａに配設された際に、後述するネジリコイルバネ７５（不図示）に対向する側の底部には、該ネジリコイルバネ７５のアーム部７７を挿通するための切欠部６７が形成されている。また、嵌合孔６６の周縁であって上記下フレーム２０Ａに配設された際に上記中間プーリ６２と反対側となる端面からは、上記切欠部６７に挿通されて嵌合孔６６内へ延びたネジリコイルバネ７５のアーム部７７を係止するための係止片６８が、嵌合孔６６の内側へ突出するように形成されている。上記切欠部６７を挿通されたネジリコイルバネ７５のアーム部７７が係止片６８に係止されることにより、ネジリコイルバネ７５の付勢力がプーリホルダ６３に伝達されるようになっている。

また、嵌合孔６６の周縁であって上記下フレーム２０Ａに配設された際に上記中間プーリ６２側となる端面から嵌合孔６６の長手方向へ所定領域に渡って、一対のガイド片６９が、嵌合孔６６の幅を狭めるようにして嵌合孔６６の幅方向両側から内側へ突出するように形成されている。ガイド片６９を形成する領域は、プーリホルダ６３を摺動させるストロークに応じて設定され、また、ガイド片６９と上記係止片６８との間は、ガイド部６４を嵌合孔６６へ挿入するために十分な程度の間隙が設けられている。

また、上記下フレーム２０Ａに配設された際に上記中間プーリ６２と反対側となるプーリホルダ６３の端面には、該端面からプーリホルダ６３の摺動方向へ突出するように突片７０が形成されている。この突片７０は、後述する下フレーム２０Ａのガイド溝孔８１に嵌められて、プーリホルダ６３の摺動を案内するためのものである。また、プーリホルダ６３の上面であって、上記下フレーム２０Ａに配設された際にキャリッジ５１のベルト掴持部５５側となる角部７１が、キャリッジ５１の走査方向に渡って一部切り欠かれている。これにより、プーリホルダ６３とキャリッジ５１のベルト掴持部５５とが接触することを回避している。

ガイド部材６４は、ベース部２４から上方へ突出するようにして、合成樹脂製の下フレーム２０Ａと一体的に成形されている。詳細には、図５に示すように、ガイド部材６４は、ベース部２４の上面から上方へ基部６４ａが突設され、該基部６４ａの両側から、ベース部２４の上面との間に所定の間隙が形成されるようにして、上記プーリホルダ６３の摺動方向と直交する方向へ係止部６４ｂが突出されたものである。両係止部６４ｂの突出幅は、上記プーリホルダ６３の嵌合孔６６の幅より若干小さく、また、基部６４ａの幅は、上記一対のガイド片６９により狭められた幅より若干小さい。また、係止部６４ｂとベース部２４との間隙は、ガイド片６９の厚みより若干大きく、プーリホルダ６３が摺動する方向のガイド部材６４の長さは、上記ガイド片６９と係止片６８との間隙より若干小さい。このようなガイド部材６４を嵌合孔６６へ挿入して、ガイド部材６４がプーリホルダ６３に遊嵌され、その後、該プーリホルダ６３を側方へスライドされることにより、ガイド片６９が係止部６４ｂとベース部２４との間隙に挟み込まれるようにして係止され、該ガイド片６９に案内されて、プーリホルダ６３がガイド部材６４に対して摺動自在となる。

また、ガイド部材６４の側方であって、ネジリコイルバネ７５（不図示）が設けられる側には、上記ベース部２４から起立する規制リブ７３（規制部材；突部）が設けられている。該規制リブ７３も、上記ガイド部材６４と同様に、合成樹脂製の下フレーム２０Ａと一体的に成形されている。このように、規制リブ７３をベース部２４と一体的に成形することにより、上記プーリホルダ６３の組み付けが容易となる。勿論、規制リブ７３を下フレーム２０Ａと別途に成形して、ベース部２４の所定位置に固定することとしてもよい。規制リブ７３は、プーリホルダ６３の切欠部６７に挿通されて係止片６８に係止されることにより、プーリホルダ６３に付勢力を伝達するネジリコイルバネ７５のアーム部７７の移動を規制するためのものであるが、詳細については後述する。また、中間プーリ６２側の規制リブ７３の上角部は、タイミングベルト６１が弛緩する側へ向かってテーパ状に低くなるように切欠されて傾斜面７４とされている。該傾斜面７４は、規制リブ７３の上方を通過するキャリッジ５１が当接した場合に、過度の衝撃を与えることがないように形成されたものであるが、これについても詳細は後述する。なお、このような規制リブ７３の形状は本発明に係る規制部材の一実施態様であり、上記アーム部７７の移動を規制できる形状であれば、必ずしもリブの形状である必要なく、単にベース部２４から突出した突部であってもよい。

また、図６及び図７に示すように、ガイド部材６４の側方であって上記規制リブ７３よりさらに側方へ離れた位置には、ネジリコイルバネ７５のコイル部７６が遊嵌されるコイル受け部７８と、ネジリコイルバネ７５のアーム部７７の一方を係止するためのアーム部係止部７９が、合成樹脂製の下フレーム２０Ａと一体的に成形されている。コイル受け部７８は、ベース部２４から上方へ突出した円柱状のものであり、該円柱状の側周面から側方へ位置決めリブ８０が突設されている。コイル受け部７８の外径は、ネジリコイルバネ７５のコイル部７６が遊嵌される程度に、該コイル部７６の内径より小さいものである。したがって、例えばコイル受け部７８が熱変形して外径が多少膨張しても、ネジリコイルバネ７５のコイル部７６を嵌め込むことは容易である。

また、位置決めリブ８０は、ネジリコイルバネ７５のアーム部７７の基部付近と当接する位置に形成されている。これにより、アーム部７７が突出する位置が精度よく決定される。詳細に説明するに、前述したように、コイル受け部７８の外径は、ネジリコイルバネ７５のコイル部７６の内径より小さく、該コイル部７６はコイル受け部７８に遊嵌されるので、コイル部７６とコイル受け部７８との隙間分だけネジリコイルバネ７５に遊びがあり、コイル部７６とコイル受け部７８との接触位置は一定ではない。また、前述したように、コイル受け部７８が熱変形して外径が大きくなることがあり、さらに、ネジリコイルバネ７５のコイル部７６にもある程度の誤差があるので、コイル部７６とコイル受け部７８との間には適度な遊びが必要である。したがって、該コイル部７６が遊嵌されるコイル受け部７８でのみネジリコイルバネ７５の位置決めを行うのであれば、上記遊びの分だけ、ネジリコイルバネ７５が水平方向に移動自在であるので、プーリホルダ６３の係止片６８やアーム部係止部７９に対する各アーム部７７の位置も一定とはならないが、上記位置決めリブ８０が形成されることにより、各位置決めリブ８０にネジリコイルバネ７５の各アーム部７７の基部が当接するので、各アーム部７７の位置が一定となる。これにより、ネジリコイルバネ７５がプーリホルダ６３に付与する付勢力が一定となる。

また、図６及び図７に示すように、ガイド部材６４と嵌合したプーリホルダ６３近傍の下フレーム２０Ａの側壁２５には、該プーリホルダ６３の突片７０と嵌合するガイド溝孔８１が穿設されている。すなわち、側壁２５の下部付近を側方へ穿つようにしてガイド溝孔８１が形成されており、該側壁２５の内側にはガイド溝孔８１を延出するように延出部８２が形成されている。延出部８２は、ガイド溝孔８１に嵌合された突片７０が、プーリホルダ６３の摺動により容易に外れないように設けられたものであり、プーリホルダ６３の組付けが煩雑とならない程度に、側壁２５の厚みに応じて設けられるものである。

以下、下フレーム２０Ａへのプーリホルダ６３の組付けについて説明する。
まず、図６に示すように、プーリホルダ６３を下フレーム２０Ａのガイド部材６４に遊嵌する。詳細に説明するに、プーリホルダ６３の嵌合孔６６をガイド部材６４に上方から嵌め込むようにして、ガイド部材６４を嵌合孔６６に遊嵌する。嵌合孔６６には、係止片６８及び一対のガイド片６９が内側へ向かって突設されているが、係止片６８と一対のガイド片６９との間は、ガイド部材６４を嵌合孔６６へ遊嵌するに十分な程度の隙間が設けられている。また、延出部８２は、プーリホルダ６３をガイド部材６４に遊嵌する際には、突片７０が嵌らない程度の長さとなっている。したがって、上方からプーリホルダ６３を降ろすようにして、嵌合孔６６をガイド部材６４に容易に遊嵌することができる。

つぎに、図７に示すように、ネジリコイルバネ７５を組み付ける。詳細には、まず、前述したように、ガイド部材６４に遊嵌したプーリホルダ６３を側壁２５側へ、すなわち後に巻架されるタイミングベルト６１を緊張する方向へ移動させる。これにより、ガイド部材６４とガイド片６９とが嵌合し、また、ガイド溝孔８１及び延出部８２に突片７０が嵌挿される。このように、プーリホルダ６３は、タイミングベルト６１が弛緩する側の摺動端でガイド部材６４と嵌脱可能であり、その位置からタイミングベルト６１が緊張する側へ移動することにより、ガイド片６９及び突片７０が、ガイド部材６４、ガイド溝孔８１、及び延出部８２にそれぞれ勘合することにより案内されて、タイミングベルト６１が巻架される方向へ摺動自在となる。また、図に示すように、プーリホルダ６３が延出部８２と当接する位置が、タイミングベルト６１が緊張する側への摺動端であり、該摺動端において、突片７０は側壁２５の外側へ突出していない。このように突片７０及び延出部８２の長さを設定することにより、側壁２５の外側に突片７０を出没させるためのスペースを確保する必要がないので、画像読取装置１の小型化が実現される。

このように、プーリホルダ６３を、タイミングベルト６１が弛緩する側の摺動端から緊張する側の摺動端へ移動させた後、ネジリコイルバネ７５のアーム部７７の一方を、該プーリホルダ６３の切欠部６７から嵌合孔６６内へ挿入して、係止片６８に係止させる。そして、該ネジリコイルバネ７５のコイル部７６をコイル受け部７８に嵌め込む。この状態では、ネジリコイルバネ７５の他方のアーム部７７は自由である。そして、その他方のアーム部７７を、ネジリコイルバネ７５のバネ力に反して回動させて、アーム部係止部７９に係止する。これにより、プーリホルダ６３の係止片６８に係止された一方のアーム部７７には、コイル部７６を回動軸として側壁２５側へ回動するバネ力が生じ、該バネ力が該アーム部７７からプーリホルダ６３に伝達されて、該プーリホルダ６３はタイミングベルト６１が緊張する方向へ付勢される。

その後、図８に示すように、従動プーリ６０にタイミングベルト６１を巻き架けて、図４に示したように、駆動プーリ５９と従動プーリ６０との間に、中間プーリ６２を介してＬ字状にタイミングベルト６１を巻架する。このように、駆動プーリ５９と従動プーリ６０との間に巻架されたタイミングベルト６１には張力が働き、図に示すように、該張力が従動プーリ６０を介してプーリホルダ６３に作用し、該プーリホルダ６３はネジリコイルバネ７５の付勢力に反して、タイミングベルト６１を弛緩する方向へ引っ張られる。このようなタイミングベルト６１の張力により、ネジリコイルバネ７５のアーム部７７は、タイミングベルト６１を弛緩する方向へ回動するように変形し、該ネジリコイルバネ７５がプーリホルダ６３に付与する付勢力とタイミングベルト６１の張力とが均衡した位置で、プーリホルダ６３は静止する。また、下フレーム２０Ａ等が熱変形して駆動プーリ５９又は中間プーリ６２と従動プーリ６０との距離が変化したとしても、タイミングベルト６３の張力変化に応じてプーリホルダ６３がタイミングベルト６１の巻架方向へ摺動し、該タイミングベルト６１の張力とネジリコイルバネ７５の付勢力とが均衡した位置で静止するので、タイミングベルト６１に付加される張力を一定に保つことができる。

また、画像読取装置１の輸送中等に衝撃が加われば、ＣＩＳユニット５０を搭載したキャリッジ５１が急激に移動し、タイミングベルト６１に大きな張力が加わることがあるが、このような衝撃等によりタイミングベルト６１の張力が変化すれば、該張力に応じてネジリコイルバネ７５のアーム部７７を回動するように変形させてプーリホルダ６３が摺動しようとする。しかし、図９に示すように、ネジリコイルバネ７５のアーム部７７は、規制リブ７３に当接することにより、所定位置よりタイミングベルト６１が弛緩する側へ回動することが規制されている。換言すれば、該アーム部７７は、規制リブ７３と当接しない範囲でタイミングベルト６１の弛緩側へ回動することが許容されている。

このように、規制リブ７３がネジリコイルバネ７５のアーム部７７に当接する所定位置は、プーリホルダ６３がガイド部材６４に嵌脱可能な摺動端に至るまでの範囲で、下フレーム２０Ａの変形等に応じてタイミングベルト６１を一定の張力に保つために必要なプーリホルダ６３の摺動範囲を考慮して設定する。換言すれば、規制リブ７３は、プーリホルダ６３がタイミングベルト６１を弛緩する側の摺動端まで至って、該プーリホルダ６３がガイド部材６４から脱離することを防止するものであるから、ガイド部材６４とガイド片６９とが嵌合し、且つガイド溝孔８１及び延出部８２と突片７０とが嵌合している状態の範囲内であればアーム部７７の回動を許容してもよく、そのような嵌合状態の範囲内で、プーリホルダ６３に要求される摺動範囲から規制位置を設定する。

ネジリコイルバネ７５のアーム部７７が規制リブ７３に当接することにより、該アーム部７７に係止されたプーリホルダ６３は、タイミングベルト６１が弛緩する側の摺動端に至るまで摺動することができない。したがって、画像読取装置１に衝撃が加わって、タイミングベルト６１に大きな張力が加わっても、プーリホルダ６３がタイミングベルト６１を弛緩する側の摺動端まで至ることがなく、プーリホルダ６３がガイド部材６４から脱離することがない。

また、図１０に示すように、規制リブ７３の中間プーリ６２側は傾斜面７４とされているので、下フレーム２０Ａの熱変形に伴い規制リブ７３の高さが変化して、該規制リブ７３の上方を走査されるキャリッジ５１と当接することとなっても、該キャリッジ５１に過度の衝撃が加わることがない。詳細には、図３に示したように、キャリッジ５１の下面に形成されたシャフト受け部５４は、ガイドシャフト５２を上方から跨ぐようにして嵌合されており、また、ベルト掴持部５５により連結されたタイミングベルト６１は、プーリホルダ６３の摺動等により若干撓むので、キャリッジ５１はガイドシャフト５２から浮くように上方へ移動することが可能である。また、キャリッジ５１が搭載しているＣＩＳユニット５０はプラテンガラス２１に密着しているが、該ＣＩＳユニット５０とキャリッジ５１とは、その間に介設されたコイルバネ５７のストローク分だけ接離可能なので、ＣＩＳユニット５０がプラテンガラス２１に密着した状態で、キャリッジ５１がＣＩＳユニット５０へ接近するように上方へ移動することが可能である。

したがって、走査中のキャリッジ５１が規制リブ７３と当接する際には、図１０に示すように、キャリッジ５１の下面が規制リブ７３の傾斜面７４と当接し、キャリッジ５１の走査に伴って、該傾斜面７４に沿って徐々に押し上げられるようにしてキャリッジ５１がコイルバネ５７のバネ力に反してＣＩＳに接近するように上方へ移動する。これにより、キャリッジ５１の下面と規制リブ７３の側面とが当接せず、走査中のキャリッジ５１を制止するような衝撃がキャリッジ５１に加わることがない。したがって、規制リブ７３が熱変形等により高さが変化しても、キャリッジ５１やベルト駆動機構５３に不具合が生じるような衝撃が加わることがないので、ベルト駆動機構５３等に重度な故障が生ずることを防止できる。なお、本実施の形態では、規制リブ７３の中間プーリ６２側のみに傾斜面７４を形成しているが、規制リブ７３の側壁２５側の上角部にも、傾斜面７４と同様のテーパ状に傾斜した傾斜面を形成してもよい。

図１１は、上記実施の形態の変形例を示すものである。本変形例では、図に示すように、ベース部２４から起立した規制リブ８３が、ガイド部材６４の側方であって、ネジリコイルバネ８４が設けられる側と反対側に設けられている。該規制リブ８３は、合成樹脂製の下フレーム２０Ａと一体的に成形されており、プーリホルダ６３に付勢力を伝達するネジリコイルバネ８４のアーム部８５の移動を規制するためのものであることは、上記実施の形態に係る規制リブ７３と同様であり、また、図において上記実施の形態と同一の符号のものは同一部材である。

ネジリコイルバネ８４のアーム部８５は、プーリホルダ６３の切欠部６７から嵌合孔６６内に挿入されて係止片６８と係止し、さらにプーリホルダ６３の反対側へプーリホルダ６３を貫通するようにして突出している。したがって、嵌合孔６６の周縁であってネジリコイルバネ８４と反対側の底部にも、アーム部８５を挿通するための切欠部６７が形成されている。ネジリコイルバネ８４の他方のアーム部８５はアーム部係止部７９に係止されており、該ネジリコイルバネ８４により、プーリホルダ６３はタイミングベルト６１が緊張する方向へ付勢されている。

従動プーリ６０に巻架されたタイミングベルト６１に張力が働くと、該張力が従動プーリ６０を介してプーリホルダ６３に作用し、該プーリホルダ６３はネジリコイルバネ８４の付勢力に反して、タイミングベルト６１を弛緩する方向へ引っ張られる。このようなタイミングベルト６１の張力により、ネジリコイルバネ８４のアーム部８５は、その基端側を回動軸としてタイミングベルト６１を弛緩する方向へ回動するように変形し、該ネジリコイルバネ８４がプーリホルダ６３に付与する付勢力とタイミングベルト６１の張力とが均衡した位置で、プーリホルダ６３は静止する。これにより、タイミングベルト６１に付加される張力を一定に保つことができる。

また、タイミングベルト６１に大きな張力が加われば、該張力に応じてネジリコイルバネ８４のアーム部８５を回動するように変形させてプーリホルダ６３が摺動しようとするが、図に示すように、ネジリコイルバネ８４のアーム部８５は、規制リブ８３に当接することにより、所定位置よりタイミングベルト６１が弛緩する側へ回動することが規制される。したがって、該アーム部８５に係止されたプーリホルダ６３は、タイミングベルト６１が弛緩する側の摺動端に至るまで摺動できないので、プーリホルダ６３がガイド部材６４から脱離することがない。

このように、ガイド部材６４の側方であって、ネジリコイルバネ８４が設けられる側と反対側に規制リブ８３を設けることとしても、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、ネジリコイルバネ８４のアーム部８５は、規制リブ８３と当接しない範囲でタイミングベルト６１の弛緩側へ回動することが許容され、その回動範囲内でプーリホルダ６３が摺動することとなるが、規制リブ８３を、プーリホルダ６３の側方であってネジリコイルバネ８４と反対側に設けることにより、アーム部８５の先端が回動する範囲がプーリホルダ６３が摺動する範囲より広くなる。これにより、規制リブ８３によるアーム部８５の規制位置の誤差に対して、プーリホルダ６３の摺動が規制される位置の誤差が小さくなるので、ベルト駆動機構５３の設計上好ましい。

なお、上記規制リブ７３は、例えば図１２に示すように、ネジリコイルバネ７５のアーム部７７の回動を規制する規制リブ７３の当接面に、その長手方向に凹欠された凹部８６を形成することにより、規制リブ７３に当接したアーム部７７が凹部８６に嵌り込むので、タイミングベルト６１に過大な張力が働いても、アーム部７７が規制リブ７３の当接面を摺り動くようにして規制リブ７３から外れるおそれがないので好適である。なお、図１１に示した規制リブ８３の当接面に上記凹部８６と同様の凹欠を形成することにより、同様の作用効果を奏することができることは言うまでもない。

また、コイル受け部７８に形成された位置決めリブ８０においても同様に、図１３に示すように、ネジリコイルバネ７５のアーム部７７の基端側の位置決めを行う当接面に、コイル部７６の内径側へ凹欠された凹部８７を形成することにより、位置決めリブ８０に当接したアーム部７７の基端側やコイル部７６が凹部８７に嵌り込むので、アーム部７７が当接面を摺り動くようにして位置決めリブ８０から外れたり、コイル部７６がコイル受け部７８から外れるおそれがないので好適である。

なお、本実施の形態においては、プーリホルダ６３に付勢力を付与する付勢部材としてネジリコイルバネ７５，８４を採用したが、本発明に係る付勢部材はネジリコイルバネに限定されるものではなく、例えば、ベース部２４上の所定位置を回動軸としてタイミングベルト６１の弛緩側から緊張側へ回動するアーム部を有する部材を、該アーム部がプーリホルダ６３を係止するように配設し、該アーム部を緊張側へ付勢するコイルバネや板バネ等を設ける等、プーリホルダ６３をタイミングベルト６１が緊張する側へ付勢する公知且つ任意の構成を採用することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置１の外観構成を示す斜視図である。 図２は、読取載置台２の内部構成を示す平面図である。 図３は、読取載置台２の主要構成を示す縦断面図である。 図４は、ベルト駆動機構５３の概略構成を示す平面図である。 図５は、プーリホルダ６３、ガイド部材６４、規制リブ７３の構成を示す部分拡大斜視図である。 図６は、タイミングベルト６１，プーリホルダ６３、ネジリコイルバネ７５の組付けを示す部分拡大平面図である。 図７は、タイミングベルト６１，プーリホルダ６３、ネジリコイルバネ７５の組付けを示す部分拡大平面図である。 図８は、タイミングベルト６１，プーリホルダ６３、ネジリコイルバネ７５の組付けを示す部分拡大平面図である。 図９は、ネジリコイルバネ７５のアーム部７７が規制された状態を示す部分拡大平面図である。 図１０は、規制リブ７３の傾斜面７４にキャリッジ５１が当接する状態を示すＡ−Ａ断面図である。 図１１は、変形例に係る規制リブ８３を示す部分拡大平面図である。 図１２は、規制リブ７３に凹部８６を形成した状態を示すＡ−Ａ断面図である。 図１３は、位置決めリブ８０に凹部８７を形成した状態を示すＢ−Ｂ断面図である。 図１４は、従来の走査装置の概略構成を示す縦断面図である。

符号の説明

２４・・・ベース部
５０・・・ＣＩＳユニット（画像読取手段）
５１・・・キャリッジ
５３・・・ベルト駆動機構（走査装置）
５９・・・駆動プーリ
６０・・・従動プーリ
６１・・・タイミングベルト
６３・・・プーリホルダ
６４・・・ガイド部材
７３，８３・・・規制リブ（規制部材；突部）
７５，８４・・・ネジリコイルバネ（付勢部材）
７６・・・コイル部
７７，８５・・・アーム部
７８・・・コイル受け部
８０・・・位置決めリブ

Claims (10)

1. 駆動プーリと従動プーリとの間に巻架されたタイミングベルトにより、キャリッジを一方向に往復動するように走査する走査装置であって、
   ベース部に設けられたガイド部材と、
   上記従動プーリを軸支し、上記ガイド部材と嵌合して上記タイミングベルトの巻架方向に摺動自在であって、上記タイミングベルトの弛緩側の摺動端で該ガイド部材と嵌脱可能なプーリホルダと、
   上記プーリホルダを上記タイミングベルトの緊張側へ付勢する付勢部材と、
   上記付勢部材を、上記タイミングベルトの弛緩側へ所定領域で変形可能とし、且つ、上記プーリホルダが上記タイミングベルトの弛緩側の嵌脱可能な位置まで変位することを規制する規制部材とを具備するものである走査装置。
2. 上記規制部材は、上記ベース部に一体的に成形されたものである請求項１に記載の走査装置。
3. 上記付勢部材は、所定位置を軸として上記タイミングベルトの弛緩側から緊張側へ回動することにより上記プーリホルダを付勢するアーム部を有するものであり、上記規制部材は、該アーム部と当接して回動を規制する突部である請求項１又は２に記載の走査装置。
4. 上記規制部材は、上記プーリホルダの側方であって上記アーム部の回動軸と反対側に設けられたものである請求項３に記載の走査装置。
5. 上記規制部材は、上記ベース部から起立したリブであって、その上角部が弛緩側又は緊張側の少なくともいずれか一方へ向かってテーパ状に低くなるように切欠されたものである請求項３又は４に記載の走査装置。
6. 上記規制部材は、上記アーム部の回動を規制する当接面が、その長手方向に凹欠されたものである請求項３から５のいずれかに記載の走査装置。
7. 上記付勢部材は、ネジリコイルバネであり、上記ベース部に、該ネジリコイルバネのコイル部が遊嵌されるコイル受け部が突設され、該コイル受け部に、ネジリコイルバネのアーム部の位置決めを行う位置決めリブが形成されたものである請求項３から６のいずれかに記載の走査装置。
8. 上記位置決めリブは、上記アーム部と当接する当接面が、コイル部の内径側へ凹欠されたものである請求項７に記載の走査装置。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の走査装置と、上記キャリッジに搭載されて走査されることにより被読取媒体の画像を読み取る画像読取手段とを具備するものである画像読取装置。
10. 請求項１から８のいずれかに記載の走査装置と、上記キャリッジに搭載されて走査されることにより被記録媒体に画像を記録する画像記録手段とを具備するものである画像記録装置。
    
    

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