JP4944313B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を読み取る画像読取装置に関し、原稿からの反射光を折り返すミラー等の反射部材の支持部の構成に関するもので、例えば画像形成装置に適用される。
【０００２】
【従来の技術】
画像読取装置における読取光学系は、光源、反射ミラー、レンズ、読取センサによって構成される。
【０００３】
従来の画像読取装置には、光学系の全ての要素を１つの光学キャリッジ内にもつ光学キャリッジ一体方式の光学系と、レンズと読取センサが画像読取装置本体に固定されており、光源とミラーを有する第１光学キャリッジと複数のミラーを有する第２光学キャリッジが一定の光路長を保ちながら移動するミラー移動方式の光学系によるものがある。
【０００４】
どちらの方式においても、原稿からの反射光を正確に読取センサに入射させるためには、光を読取センサまで導く複数のミラーの位置や角度が、キャリッジ内に非常に高い精度で設置されている必要がある。
【０００５】
一般的に、ミラーは板状の反射部材であり、キャリッジに固定されたときに変形することを防ぐために、３点支持によってキャリッジに固定されることが一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
光学系のキャリッジは、成形性、コスト、重量などに対する利点から、樹脂材料によって成形されることが一般的である。
【０００７】
ところが、樹脂材料が熱変形による膨張などによって変形すると、反射ミラーの支持部が移動、変形することによってミラーの位置や角度が変わることにより、ミラーからの反射光が読取センサに正確に入射しないなどの問題が生じる。
【０００８】
キャリッジは光源や、光源を駆動するインバータなどの熱源を有しており、長時間画像の読み取りを続けていると、キャリッジの温度が上昇して樹脂の変形が発生する。
【０００９】
ミラーは一般にキャリッジ内に３点支持されているため、２点支持されている側の支持部が変形すると、支持部の角度の変化にミラーが追従して角度が変化してしまうことになる。
【００１０】
特に、原稿の自動給送機構を備え、光学系を固定した状態で、原稿を移動させて画像を読み取る流し読み方式による画像読取装置においては、自動給送機構に設置された複数枚の原稿が読み取られる間、光学系は読み取り状態が続くため、温度の上昇による読み取り精度の悪化が大きな問題となっている。
【００１１】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、読み取り時に熱源からの熱の影響を受けても、反射部材の角度が変化せず、安定した読み取り精度を維持する画像読取装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の画像読取装置にあっては、原稿からの光を反射する反射部材を有し、前記反射部材の長手方向において、前記反射部材の一端部が樹脂材料で形成された第１支持部により１点で支持されると共に他端部が樹脂材料で形成された第２支持部により２点で支持されている画像読取装置において、前記反射部材の長手方向において１点で支持された前記一端部よりも２点で支持された前記他端部をより冷却する冷却手段と、前記反射部材の長手方向において２点で支持された前記他端部よりも１点で支持された前記一端部の近くに配置され熱を発する熱源と、を有することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１〜図５を参照して、第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像読取機構（画像読取装置）の構造を概略的に示す側断面図である。また図２は、同機構の原稿搬送部を示す拡大側断面図である。
【００２２】
図１，２に示すように、画像読取装置は、原稿を載置固定してその表面画像を読み取るフラットベッド（ＦＢ）画像読み取り部（ＦＢ部）１と、同ＦＢ部１の上面に取り付けられる自動給紙装置（ＡＤＦ部）２と、を備えて構成され、さらに、ＦＢ部１の一部とＡＤＦ部２の一部とが複合して流し読み取り部を形成している。
【００２３】
ＦＢ部１は、載置固定された原稿の表面画像を読み取る機構であり、その上面に原稿を載置する透光性板材であるところの基準原稿台ガラス３を備えるとともに、同原稿台ガラス３の下部には、原稿の読み取りを行うための第１の画像読み取り手段であるところの第１の光学キャリッジＡを備える。
【００２４】
第１の光学キャリッジＡは、無端の駆動ベルト５に連結されている。さらにこの駆動ベルト５は、駆動モータ６に連結されている。
【００２５】
駆動モータ６の動力が駆動ベルト５を介して第１の光学キャリッジＡに伝達されることにより、第１の光学キャリッジＡは、原稿台ガラス３と平行に移動自在となっている。
【００２６】
この第１の光学キャリッジＡは、原稿台ガラス３上に載置固定された原稿上の画像を読み取る機能と、搬送されつつある原稿上の画像を定位置にとどまって読み取る機能（流し読み取り機能）とを兼ね備えている。
【００２７】
第１の光学キャリッジＡの上面に配置された光源であるランプ７は、原稿に光を照射するための光源である。ランプ７の光照射で原稿から反射した反射光は、反射部材としての反射ミラー８と集光部材としての集光レンズ１０とによって読取センサとしてのＣＣＤ９に導かれる。
【００２８】
ＣＣＤ９は、入射した光を電気信号に変換する周知の光電変換素子である。また、原稿台ガラス３上に原稿突き当て基準板１１が設けられている。
【００２９】
一方、ＡＤＦ部２は、その上部に原稿を載置積載するための原稿積載トレイ１３を備えている。原稿積載トレイ１３上の原稿は、搬送（給送）方向の両側部を原稿サイド規制板１２によって規制される。また、周知の原稿有無センサ１５は、そのレバー山により原稿の先端を検知することによって当該原稿の存在を認識する。さらに、これも周知の原稿長さ検知レバー１４が原稿の長さを検知する。
【００３０】
また、原稿積載トレイ１３から送り出される原稿の先端を上方から押さえるためのウエイト１６や、原稿の先端が分離給送部に入り込むのを防ぐための原稿シャッター１７が設けられている。
【００３１】
ピックアップローラ１８は、積載原稿を最下位のものから順次繰り出す機能を有する。ピックアップローラ１８によって繰り出された原稿は、下流の給送ローラ２０により流し読み取り部へと搬送されていくこととなる。また、原稿の搬送経路を挟んで給送ローラ２０と対向する位置に設けられた分離ベルト１９は、給送ローラ２０の回転方向とは反対方向に回転駆動され、原稿が一枚ずつ確実に送り出されるよう重なった原稿を分離する。
【００３２】
レジスト前センサレバー２１は、原稿の先端を検知して原稿のループ作成のタイミングを計る。
【００３３】
レジストローラ対２２は、搬送されてきた原稿を、所定のタイミングで第１の光学キャリッジＡに送り出す。原稿先端検知レバー２３は、レジストローラ対２２によって送り出された原稿の先端を検知する。
【００３４】
案内手段であるところの原稿搬送上ガイド２４は、原稿台ガラス３と対向して設けられ原稿を第１の読み取り部位２５に案内する。第１の読み取り部位２５は、原稿台ガラス３と原稿搬送上ガイド２４との間に設けられた所定の間隙である。
【００３５】
原稿表面（第１面）に含まれる画像は、当該原稿が第１の読み取り部位２５を通過する際、定位置にとどまっている第１の光学キャリッジＡによって読み取られることとなる。
【００３６】
第２の画像読み取り手段であるところの第２の光学キャリッジＢは、第２の光学キャリッジＢを保持する保持手段であるところのＡＤＦ部２内において、第１の光学キャリッジＡと原稿台ガラス３を挟んで対向した位置に設けられている。
【００３７】
第２の光学キャリッジＢ内には第１の光学キャリッジＡと同様の反射ミラーおよびＣＣＤが配置されている。
【００３８】
このように、第１の光学キャリッジＡとほぼ同様の構成を備えた第２の光学キャリッジＢは、原稿の他方の面（第２面）に含まれる画像を第２の読み取り部位２７にて読み取る。第２の読み取り部位２７は、原稿台ガラス３に沿った原稿の搬送経路上において、第１の読み取り部位２５よりやや下流側に設定されている。
【００３９】
上記第１及び第２の読み取り部位２５，２７を通過した後の原稿は、排出ローラ対２８により、ＦＢ部１の機外に排出されることとなる。ＦＢ部１の側面には、排出ローラ対２８によって排出された原稿を積載するための排出積載トレイ２９が設けられている。
【００４０】
図３は、第２の光学キャリッジＢを、排出積載トレイ２９側から見た概略図である。図３のように、第２の光学キャリッジＢ内に、ランプ７を駆動するためのインバータ３１を有している。
【００４１】
図４は、第１、第２の光学キャリッジＡ，Ｂ内の、反射ミラー８の支持部を説明する図である。反射ミラー８の読み取り幅方向である長手方向両端部を支持する第１、第２の光学キャリッジＡ，Ｂ内のミラー支持部３２，３３において、一方の支持部３２には１つの突起３４が、反対側の支持部３３には２つの突起３５があり、反射ミラー８はこの突起３４，３５上に載置され、不図示の固定部材によって、反射ミラー８と支持部３２，３３が挟まれるようにして第１、第２の光学キャリッジＡ，Ｂに固定される。
【００４２】
図５は、ミラー支持部３２，３３周辺の拡大図であり、図５（ａ）は１点支持された側、図５（ｂ）は２点支持された側である。第１、第２の光学キャリッジＡ，Ｂのミラー支持部３２，３３に、反射ミラー８はクリップ３６によって挟まれて固定されている。
【００４３】
上記構成において、以下にその動作を説明する。
【００４４】
（原稿固定読み取り方式）
ＦＢ部１での画像読み取りの場合には、ＡＤＦ部２を開放し原稿を原稿台ガラス３上に置き、原稿位置を原稿突き当て基準板１１に突き当てて原稿をセットする。
【００４５】
次に、ＡＤＦ部２を閉じることで、原稿は圧板４によって原稿台ガラス３に押圧固定される。これによって原稿は、そのカールなどが矯正されるとともに、原稿台ガラス３上に密着される。その後、操作者が不図示の操作盤に備えられた原稿読み取り開始ボタンを押すことにより、原稿の読み取りが開始される。
【００４６】
まず、駆動モータ６による動力の供給により駆動ベルト５が動作を開始し、これに伴い第１の光学キャリッジＡが所定の初期位置へ移動する。初期位置から原稿読み取り位置まで移動しつつ所定の速度に達するまで加速される。
【００４７】
第１の光学キャリッジＡは所定の速度に達した後は、その速度を保持しながら、原稿突き当て基準板１１に突き当てられた原稿の先端位置まで到達する。その後も第１の光学キャリッジＡは、所定速度を保ちながら移動し、原稿を読み取っていく。原稿の全面を読み取った後、第１の光学キャリッジＡは、駆動モータ６の反転駆動により読み取り方向とは逆方向に反転して、所定の待機位置に戻る。
【００４８】
（原稿流し読み取り方式）
次に、流し読み取り方式の場合について説明する。流し読み取りの場合には、原稿をＡＤＦ部２の原稿積載トレイ１３上に積載する。ＡＤＦ部２は原稿が原稿積載トレイ１３上に置かれたことを原稿長さ検知レバー１４と原稿有無センサ１５により知ることができる。また、操作者が原稿サイド規制板１２により原稿の幅を設定したことによって、原稿長さ検知レバー１４との検知の組み合わせによって、原稿のサイズを知ることができる。
【００４９】
上述の状態にて、操作者が不図示の原稿読み取り開始ボタンを押すと、原稿先端を規制していた原稿シャッター１７が開放され、ウエイト１６とピックアップローラ１８によって、原稿の分離部へ原稿束を搬送する。次に原稿は分離ベルト１９と給送ローラ２０により一枚ずつ分離給送される。
【００５０】
原稿の先端がレジストローラ対２２に到達し、レジスト前センサレバー２１によって所定のループを形成した後、給送ローラ２０の回転を停止する。
【００５１】
所定のタイミングの後に、レジストローラ対２２が回転を開始し、原稿を搬送する。搬送された原稿の先端は、原稿先端検知レバー２３によって検知され、原稿が原稿読み取り位置に到達する時間を決定する。
【００５２】
原稿は、原稿搬送上ガイド２４によって第１の読み取り部位２５に案内される。第１の読み取り部位２５において、原稿が所定の搬送スピードで搬送されながら、第１の光学キャリッジＡによって原稿の片面を順次画像が読み取られていく。
【００５３】
また、原稿が第２の読み取り部位２７に到達し、これも所定のスピードで搬送されながら、第２の光学キャリッジＢの読み取り部にて原稿の他面の画像が順次読み取られていく。
【００５４】
原稿の先端は、第２の読み取り部位２７を通過した後、排出ローラ対２８によって搬送され、原稿の全ての画像を読み取った後は排出積載トレイ２９上に原稿を排出する。
【００５５】
以上の第１の実施の形態において、第１、第２の光学キャリッジＡ，Ｂは、内部にランプ７およびインバータ３１の熱源を有する。第２の光学キャリッジＢの場合においては、図３のようにインバータ３１が第２の光学キャリッジＢの端部に取り付けられているため、第２の光学キャリッジＢの熱による変形は、インバータ３１があるＣ側が大きく、Ｄ側が小さい。
【００５６】
第２の光学キャリッジＢ内のミラー支持部は、Ｃ側が１点支持、Ｄ側が２点支持となっており、熱変形の小さいＤ側の２つの突起によって反射ミラー８の角度が決まっており、熱変形の大きいＣ側は１点支持のため、ミラー支持部の角度が変化しても、反射ミラー８の角度には影響しない。
【００５７】
したがって、読み取り動作中に第２の光学キャリッジＢの温度が上昇したときの反射ミラー８の角度の変化を小さく抑えることができ、第２の光学キャリッジＢの熱変形による読み取り精度の低下を抑えることができる。なお、第１の光学キャリッジＡ側についても同様である。
【００５８】
（第２の実施の形態）
図６には、第２の実施の形態が示されている。図６は、本発明の第２の実施の形態に係る第２の光学キャリッジＢを、排出積載トレイ２９側から見た概略図である。
【００５９】
本実施の形態は、第１の実施の形態の構成に加えて、第２の光学キャリッジＢの温度上昇を抑えるために、画像読取装置に冷却手段としてのファン４１を設け、第２の光学キャリッジＢを冷却する。このとき、第２の光学キャリッジＢ内のミラー支持部において、ファン４１に近い側Ｄの端部を２点で支持し、ファン４１から遠い側の端部Ｃを１点支持とする。
【００６０】
第２の光学キャリッジＢはファン４１に近い側がより冷却されることになり、ファン４１に近いＤ側端部がより冷却されることから、第２の光学キャリッジＢのＤ側の変形量が小さい。
【００６１】
したがって、読み取り動作中に第２の光学キャリッジＢの温度が上昇したときの反射ミラー８の角度の変化を小さく抑えることができ、第２の光学キャリッジＢの熱変形による読み取り精度の低下を抑えることができる。なお、第１の光学キャリッジＡ側についても同様である。
【００６２】
また、この実施の形態では、ファン４１は画像読取装置に設けられ、第２の光学キャリッジＢを外から冷却したが、ファンを光学キャリッジ内に設けて熱源を直接冷却しても良い。
【００６３】
（第３の実施の形態）
図７には、第３の実施の形態が示されている。図７は、本発明の第３の実施の形態に係るミラー支持部を説明する図である。
【００６４】
第１、第２の光学キャリッジＡ，Ｂ内に固定される複数の反射ミラー８は、全てフレーム５１に支持されており、このようなフレーム５１に１つのユニットの状態で第１、第２の光学キャリッジＡ，Ｂに取り付けられている。
【００６５】
フレーム５１は金属でできており、樹脂フレーム内にユニットとして構成された第１、第２の光学キャリッジＡ、Ｂに対して熱変形量が非常に少ないため、読み取り動作中に第１、第２の光学キャリッジＡ，Ｂが熱変形しても、反射ミラー８の角度は変化せず、読み取り精度の低下を抑えることができる。
【００６６】
なお、上記実施の形態では、画像読取装置について説明したが、この画像読取装置を画像読取部として有し、画像読取部で読み取った原稿の画像をシートに画像形成する画像形成装置に本発明が適用されても良い。画像形成装置としては、例えば感光ドラム上に画像情報に応じて露光が行なわれ静電潜像がトナーによって現像されトナー像がシートに転写される電子写真方式や、読み取った画像に応じてインクを吐出するインクジェット方式などの画像形成手段があり、この画像読取装置を画像読取部として有するものであれば良い。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、読み取り時に熱源からの熱の影響を受けても、反射部材の角度が変化せず、読み取り精度の低下を抑えることができ、長時間読み取りを続けても安定した画像読み取りが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る画像読取装置の構造を概略的に示す側断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る画像読取装置の原稿搬送部を示す詳細図である。
【図３】第１の実施の形態に係る画像読取装置を示す側面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る画像読取装置のミラー支持方法を示す説明図である。
【図５】第１の実施の形態に係る画像読取装置のミラー支持方法を示す説明図である。
【図６】第２の実施の形態に係る画像読取装置を示す側面図である。
【図７】第３の実施の形態に係る画像読取装置の構造を概略的に示す側断面図である。
【符号の説明】
１ ＦＤ部
２ ＡＤＦ部
７ ランプ
８ 反射ミラー
１０ 集光レンズ
３１ インバータ
３２，３３ 支持部
３４，３５ 突起
３６ クリップ
４１ ファン
５１ フレーム
Ａ 第１の光学キャリッジ
Ｂ 第２の光学キャリッジ

Claims (3)

1. 原稿からの光を反射する反射部材を有し、
   前記反射部材の長手方向において、前記反射部材の一端部が樹脂材料で形成された第１支持部により１点で支持されると共に他端部が樹脂材料で形成された第２支持部により２点で支持されている画像読取装置において、
   前記反射部材の長手方向において１点で支持された前記一端部よりも２点で支持された前記他端部をより冷却する冷却手段と、前記反射部材の長手方向において２点で支持された前記他端部よりも１点で支持された前記一端部の近くに配置され熱を発する熱源と、を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記冷却手段はファンであり、前記ファンは前記一端部よりも前記他端部の近くに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 原稿に光を照射する光源を有し、前記熱源は、前記光源を駆動するインバータであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。

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