JP5054582B2 - 画像読取装置及びこれを搭載した画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やファクシミリ等に代表される画像形成装置に用いられる画像読取装置及びこれを搭載した画像形成装置に関する。

この種の画像読取装置では原稿面に原稿を載置し、画像形成装置のスタートボタンを押し下げると、この原稿は光学的に読み取られる。
そして、電子写真プロセスを用いる画像形成装置では、感光体ドラムを予め帯電し、このドラムの表面に光を照射して静電潜像を形成する。次いで、現像されたトナー画像を用紙に転写及び定着する。

ここで、この原稿を光学的に読み取るには、適正な照度が原稿面に必要になる。そこで、高光沢性を有する反射板を棒状の光源の周囲に設置しておき、この光源から原稿面への直接光の他、反射板から原稿面への反射光をも利用し、原稿面にて所望の断面配光分布を得る技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。なお、この反射板の材料には、例えば光輝アルミ、アルミ蒸着シート、白色シート、若しくは白色樹脂等の如くの高光沢性を有する材料が知られている。

特開平４−２８２６２８号公報

ところで、上述した光源や反射板は、原稿面に対して移動する樹脂製のキャリッジに設置されている。詳しくは、このキャリッジのハウジングは、その内部に複数のレンズやミラーが組み付けられている。そして、棒状の光源は、ハウジングの上部、つまり、その光源取付台に設置されており、ハウジングの内部から外部に引き出された給電線に接続されている。

すなわち、この給電線はハウジングからはみ出し、これでは、給電線がキャリッジによる走査時に周辺部材に引っ掛かり易くなるとの問題がある。
また、このハウジングは、その内部の光路を極力広く確保すべく、空洞状に構成されている点にも留意しなければならない。つまり、ハウジングの厚さは小さくされ、その成型時には反りが、ミラー等の組み付け後には剛性が不足し得るとの懸念がある。

これらの課題を解決すべく、反射板には走査を安定させるための何等かの措置が必要になる。しかし、上記従来の技術の反射板は、光源取付台に一体的に形成されており、この課題を解決するための措置については格別の配慮がなされていない。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、反射板が集光機能の他、キャリッジによる走査を安定させる機能をも有した画像読取装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するための第１の発明は、原稿を載置する原稿面と、原稿面に対して移動するキャリッジとを具備し、キャリッジは、ハウジングと、ハウジングの光源取付台に設置された棒状の光源と、光源取付台とは別個に形成されており、光源を部分的に囲繞し、光源からの光を原稿面に向けて集光させるとともに、キャリッジによる走査を安定させる反射板とを備える。

第１の発明によれば、画像読取装置は、原稿面に対して移動するキャリッジを具備しており、このキャリッジのハウジング、詳しくは、その光源取付台には棒状の光源が設置されている。一方、このハウジングには、光源を部分的に囲繞して光を原稿面に向けて集光させる反射板が設置されているが、反射板は光源取付台とは別個に形成されている。

そして、この反射板は、この集光機能の他、キャリッジによる走査を安定させる走査安定機能をも有している。このように、反射板が複数の機能を備えていれば、画像読取装置の部品点数が削減され、画像読取装置の軽量化及び低廉化に寄与する。

また、この第１の発明は、光源取付台に敷設され、光源に電力を供給する給電線をさらに備え、反射板は、光源を部分的に囲繞する反射曲面と、反射曲面を支持するとともに、給電線を覆い隠す支持プレートとを有していることを特徴とする。
そして、この第１の発明によれば、反射板が光源取付台とは別部材で構成されることにより、給電線を覆い隠すことができる。これにより、この給電線はハウジングからはみ出さない。つまり、給電線が走査時にも周辺部材に引っ掛からないので、キャリッジによる走査が良好に実施可能になる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、支持プレートが光源取付台に係合していることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、反射板の支持プレートが光源取付台に係合すれば、光源取付台やハウジングの剛性が向上する。よって、この場合にもキャリッジによる走査が良好に実施可能になる。

第３の発明は、第１又は第２の発明の構成において、光源は、冷陰極管ランプであることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１又は第２の発明の作用に加えてさらに、冷陰極管ランプを用いれば、キセノンランプを用いる場合に比して装置の低廉化がより一層達成される。

第４の発明は、第１から第３の画像読取装置を搭載するとともに、給紙カセット、画像形成部、露光部、転写部、定着部を搭載し、読み取った原稿に対する画像を画像形成部で形成させる画像形成装置であることを特徴とする。
第４の発明によれば、第１から第３の発明の作用に加えてさらに、反射板が上述した走査安定機能をも備えていれば、原稿の画像データを安定して読み取り可能になり、画像形成装置の信頼性向上に寄与する。

本発明によれば、反射板が集光機能や走査安定機能との複数の機能を有した画像読取装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１には、画像形成装置の一例である複合機１が左前上方から示されており、操作者に相対する複合機１の正面と、この複合機１の左側面とが見えている。この複合機１は装置本体２を備え、この本体２の内側には排紙トレイ３６が形成されている。

本実施例の装置本体２の上部には原稿押さえ４が配置され、この原稿押さえ４の下面にはコンタクトガラス（原稿面）６が配置されている（図２）。そして、このガラス６に載置された原稿の画像データは、スキャナ部（画像読取装置）７で光学的に読み取られる（図３）。なお、この原稿押さえ４に換えて、原稿を所定の画像読取位置に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）も搭載可能である。

コンタクトガラス６の手前側には操作パネル８が設置されている。このパネル８には、操作者の各種操作に供される複数の操作キーやスイッチが配置され、各種情報を表示する表示画面も設けられている。
装置本体２の下部には給紙カセット１２が配置される。このカセット１２は装置本体２に対して着脱可能に構成され、複合機１の正面側に向けて引き出されると、カセット１２の内部が外部に開かれる。このカセット１２の内部には、例えば普通紙が積層された状態で収納されている。

一方、カセット１２の上方にはフロントカバー２０が配置されている。詳しくは、当該カバー２０は、装置本体２の正面側を覆う門型状に形成され、その下端部分は装置本体２に回動自在に支持されている。
また、このカバー２０には手差しトレイ２２が設置され、このトレイ２２はカバー２０の近傍にて装置本体２に回動自在に支持されている。当該トレイ２２は例えば厚紙等の特殊紙を積層可能に構成されている。そして、カバー２０を複合機１の正面側に向けて引くと、装置本体２の内部が外部に開かれ、このカバー２０を複合機１の背面側に向けて押し込めば、装置本体２の内部が閉じられる。

この装置本体２の内部には、給紙カセット１２や手差しトレイ２２からの用紙搬送方向でみて下流側にレジストローラ１４、画像形成部１６及び転写部３０が順番に配置されている。
画像形成部１６は感光体ドラムを有し、また、この画像形成部１６の近傍には露光部１５が備えられており、この露光部１５からは、レーザ光がドラムに向けて照射される。

さらに、転写部３０は転写ローラを有しており、このローラはドラムに対して圧接可能に構成されている。そして、これら転写ローラとドラムとは、供給されたトナーを用いてトナー像を用紙に転写するためのニップ部を形成する。なお、この際、この転写ローラにはトナーとは逆特性の電圧が印加される。
また、用紙搬送方向でみて転写部３０の下流側には、定着部３２及び排紙トレイ３６が順番に配置されている。

そして、この複合機１が印刷を行う際は、カセット１２からの普通紙やトレイ２２からの特殊紙が１枚ずつ分離して送出される。これら送出された普通紙や特殊紙である用紙はレジストローラ１４に到達する。このローラ１４は、用紙の斜め送りを矯正しつつ、画像形成部１６で形成されるトナー画像との画像転写タイミングを計りながら、用紙を転写部３０へと送出する。

一方、図３の入力ポート６０は、印刷の元になる画像データが外部やスキャナ部７からそれぞれ受信可能に構成されている。この画像データは、文字や符号、図形、記号、線図、模様等の各種の画像がデータ化されたものである、そして、このデータに基づき、コントローラ（メインＥＣＵ）５０ではレーザ光の照射が制御される。

このコントローラ５０はコンピュータとして機能する要素であり、ＣＰＵやメモリ等のハードウエア資源を有している。そして、コントローラ５０は、このハードウエア資源を用いて所定のプログラムを実行する。これにより、画像形成部１６においてドラム上に原稿画像の静電潜像が作られ、続いてこの静電潜像からドラム上にトナー画像が形成される。

このトナー画像は上記ニップ部にて用紙に転写される。その後、用紙は未定着トナー画像を担持した状態で定着部３２に向けて送られ、この定着部３２にて所定の温度に達した熱ローラで加圧され、トナー画像が定着される。次いで、定着部３２から送出された用紙は排出ローラ３５を介して排紙トレイ３６に排出される。

ところで、上述したスキャナ部７は、コンタクトガラス６の下側にて配置され、このガラス６に沿って水平方向（副走査方向）に移動するキャリッジ４０を有しており、原稿の画像データを読み取っている。
具体的には、キャリッジ４０は、図４から図６に示されるように、略直方体形状のハウジング４１を備えており、図示しない駆動モータやタイミングベルトを用いて、その長手方向（主走査方向）に略直交する方向に向けて移動する。

このハウジング４１は例えばＡＢＳ樹脂にて空洞状に形成され、その内部に複数のレンズやミラー４２が組み付けられている。
また、ハウジング４１には、その上部分が光源取付台４４で覆われており、この光源取付台４４はキャリッジ４０のカバーとしての機能も備えている。そして、当該取付台４４には、棒状の冷陰極管ランプ（光源）４６が設置されている。

詳しくは、当該ランプ４６は、その外周面に反射膜を有しない光源であり、その管長方向（主走査方向）の両端部分が光源取付台４４に支持され、この両端部分は、ランプ４６に電力を供給する給電線４８に接続されている。給電線４８はハウジング４１の内部から外部に引き出されており、ハウジング４１の外部ではランプ４６の管長方向に沿って光源取付台４４に敷設される一方（図５）、ハウジング４１の内部では点灯回路基板（インバータ基板）に接続される。

この光源取付台４４には、ランプ４６からの光をガラス６に向けて集光させる反射板５４が取り付けられている。
具体的には、反射板５４は例えば白色樹脂で構成され、図５に示されるように、光源取付台４４とは別個に形成されており、この反射板５４は、反射曲面５６と、支持プレート６４とから構成されている。

当該反射曲面５６は、断面視で略Ｃ字状に形成され（図４）、上記主走査方向、つまり、ランプ４６の管長方向に亘ってランプ４６の半周側を部分的に囲繞している。
これに対し、上記支持プレート６４は、反射曲面５６の外周面に連なっており、ランプ４６の管長方向に亘って反射曲面５６を支持している。また、当該プレート６４は、その両端近傍及び中央部分の計３箇所に穿設された位置決め穴６６を有し、さらに、本実施例では、各位置決め穴６６，６６の間に計２箇所の係合溝６８が形成されている。

ここで、反射板５４がハウジング４１の上方から光源取付台４４に設置されると（図５）、反射曲面５６がランプ４６を部分的に囲繞し、支持プレート６４は給電線４８をほぼ覆い隠すことができる（図６）。
また、支持プレート６４の位置決め穴６６が、光源取付台４４に立設された３つの位置決めピン７０に係合し、同時に、支持プレート６４の係合溝６８が同じく光源取付台４４に立設された２つの係合爪７２に係合すれば、支持プレート６４は光源取付台４４の補強も可能になる。

なお、これらピン７０と係合爪７２との位置を変更する、つまり、プレート６４の両端近傍及び中央部分の計３箇所に係合溝６８を有し、各係合溝６８の間に計２箇所の位置決め穴６６を形成すれば、支持プレート６４は光源取付台４４を確実に補強できる。
また、ランプ４６を挟んで反射板５４とは反対側の位置には、副反射板５２が設けられている。この副反射板５２は、光源取付台４４に一体的に固定され、ランプ４６からの光をガラス６に向けて集光させる。

これらランプ４６からの直接光、及び反射板５４や副反射板５２からの反射光がガラス６に照射されると、光軸を中心とした所望の断面配光分布が得られる。この照射された光はミラー４２やレンズを経て光電変換素子（ＣＣＤ）にて読み取られ、所定の信号に変換される。そして、原稿画像の静電潜像がドラム上に形成される。

以上のように、本実施例によれば、スキャナ部７は、コンタクトガラス６に対して移動するキャリッジ４０を具備しており、このキャリッジ４０のハウジング４１、詳しくは、その光源取付台４４には棒状の冷陰極管ランプ４６が設置されている。一方、このハウジング４１には、ランプ４６を部分的に囲繞して光をガラス６に向けて集光させる反射板５４が設置されているが、この反射板５４は光源取付台４４とは別個に形成されている。

そして、この反射板５４は、この集光機能の他、キャリッジ４０による走査を安定させる走査安定機能をも有している。すなわち、反射板５４が複数の機能を備えていれば、スキャナ部７の部品点数が削減され、スキャナ部７の軽量化及び低廉化に寄与する。

また、反射板５４が光源取付台４４とは別部材で構成されることにより、給電線４８を覆い隠すことができる。換言すれば、支持プレート６４が走査安定機能の１つとして給電線４８の押さえ機能を備えている。これにより、この給電線４８はハウジング４１からはみ出さない。つまり、給電線４８が走査時にも周辺部材に引っ掛からないので、キャリッジ４０による走査が良好に実施可能になる。

さらに、反射板５４が光源取付台４４とは別部材で構成され、反射曲面５６と支持プレート６４との組み合わせである。そして、この反射板５４の支持プレート６４が光源取付台４４に係合すれば、光源取付台４４の剛性が向上する。換言すれば、特に、支持プレート６４が走査安定機能の１つとして光源取付台４４やハウジング４１の剛性向上機能を備えることになり、この場合にもキャリッジ４０による走査が良好に実施可能になる。

さらにまた、冷陰極管ランプ４６を用いれば、キセノンランプを用いる場合に比して装置の低廉化がより一層達成される。
また、反射板５４が、集光機能に加え、上述した給電線４８の押さえ機能や光源取付台４４の剛性向上機能を備えていれば、原稿の画像データを安定して読み取り可能になり、複合機１の信頼性向上に寄与する。

本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施例の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
また、上記実施例では画像形成装置として複合機に具現化した例を示しているが、本発明は複写機や、プリンタ、ファクシミリ等自体にも当然に適用可能である。

本実施例における画像形成装置の外観斜視図である。 図１の画像形成装置の外観斜視図であり、原稿面を視認させた状態を示す図である。 図１の画像形成装置の概略構成図である。 図３のスキャナ部の部分断面図である。 図３のスキャナ部の外観斜視図であり、キャリッジへの反射板の取り付け前を示す図である。 図３のスキャナ部の外観斜視図であり、キャリッジへの反射板の取り付け後を示す図である。

符号の説明

１ 複合機（画像形成装置）
６ コンタクトガラス（原稿面）
７ スキャナ部（画像読取装置）
４０ キャリッジ
４１ ハウジング
４４ 光源取付台
４６ 冷陰極管ランプ（光源）
４８ 給電線
５４ 反射板
５６ 反射曲面
６４ 支持プレート
７２ 係合爪

Claims (3)

1. 原稿を載置する原稿面と、
   該原稿面に対して移動するキャリッジとを具備し、
   該キャリッジは、
   ハウジングと、
   該ハウジングの光源取付台に設置された棒状の光源と、
   前記光源取付台とは別個に形成されており、前記光源を部分的に囲繞し、該光源からの光を前記原稿面に向けて集光させる反射板と、
   前記光源取付台に敷設され、前記光源に電力を供給する給電線とを備え、
   前記光源取付台は、
   前記光源取付台にて前記キャリッジの移動方向に直交する方向に沿って配列され、前記原稿面に向けて立設された複数の位置決めピンと、
   複数の前記位置決めピンのうち、相互に隣接する前記係合ピンの間に配置され、前記原稿面に向けて立設された係合爪とを有し、
   前記反射板は、
   前記光源を部分的に囲繞する反射曲面と、
   該反射曲面を支持しており、前記光源取付台とともに前記給電線の周囲を覆い隠す支持プレートとを有し、
   前記支持プレートは、
   前記位置決めピンに対向する位置に穿設された複数の位置決め穴と、
   複数の前記位置決め穴のうち、相互に隣接する前記位置決め穴の間に配置され、前記係合爪に対向する位置にて穿設された係合溝とを有し、
   前記位置決め穴が前記位置決めピンに係合されるとともに、前記係合溝が係合爪に係合されることにより、前記光源取付台に係合されていることを特徴とする画像読取装置。
2. 請求項１に記載の画像読取装置であって、
   前記光源は、冷陰極管ランプであることを特徴とする画像読取装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像読取装置を搭載するとともに、給紙カセット、画像形成部、露光部、転写部、定着部を搭載し、読み取った前記原稿に対する画像を前記画像形成部で形成させることを特徴とする画像形成装置。

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