JP5162355B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、原稿シート上の画像を読み取るスキャナ装置、或いはファクシミリ、複写機などの複合装置における画像読取装置に係わり、プラテン上の原稿画像を走査するキャリッジ支持構造の改良に関する。

一般に、この種の画像読取装置は、プラテン上にセットされた原稿に光源から光を照射し、原稿からの反射光を光電変換手段（例えばＣＣＤデバイス）に導いて電気的に読み取る装置として広く知られている。そしてコンピュータの入力装置或いはコンピュータネットワークの入力装置、ファクシミリ装置、複写機、或いはこれらの複合装置、として広汎に使用されている。

従来、例えば特許文献１に開示されているように原稿を載置セットするプラテンと、このプラテン上の原稿に光を照射する光源と、原稿からの反射光を光電変換手段に案内する読取光学系と、光電変換素子で構成されている。そこでこの読取光学系はプラテンに沿って所定速度で移動するキャリッジに光源ランプと反射ミラーを搭載し、プラテン上の原稿に光源から光を照射し、反射光をミラーで偏向してレンズを介して光電変換手段に導くように構成されている。

このような読取光学系として例えば特許文献２に開示されているようにプラテンに沿って往復移動するようにキャリッジを配置し、このキャリッジに光源と反射ミラーを配置し、光源から照射した光の反射光をミラーで光電変換手段に導く装置が開示されている。従来このキャリッジとしては同文献に開示されているように第１第２、２つのキャリッジをそれぞれプラテンに沿って移動するように構成する場合と、１つのキャリッジをプラテンに沿って移動するように構成する場合がそれぞれ知られている。そして光電変換手段を、このプラテンに沿って移動するキャリッジに搭載する場合と、装置ハウジングの底部に固定配置する場合がそれぞれ知られている。

上記いずれのキャリッジ構成であっても、キャリッジは例えば温度特性に優れた樹脂製の筐体で形成され、その内部に光源、ミラーなどを搭載するようになっている。そしてこのキャリッジはプラテンに沿ってその左右に平行に配置されたガイドレールに支持され、このレール沿って走行するワイヤ、ベルトなどのキャリッジ移動部材に連結されている。

そこで特許文献１に開示されていないが、上記構成のキャリッジとガイドレールとは、一方のガイドレールにキャリッジの側端部（駆動側の側端部）を２点で摺動自在に支持し、他方のガイドレールにキャリッジの他側端部（従動側の側端部）を１点で摺動自在に支持している。そして２点で支持する側端部を走行ワイヤ、走行ベルト（キャリッジ移動部材）に連結している。このように従来はキャリッジを、その駆動側の側端部を２点で、従動側の側端部を１点でそれぞれ支持し、この３点は二等辺三角形の頂点（すなわち２点と重心のバランスの取れた位置）に位置するように配置している。
特開２００４−０７２５３８号公報

上述のように互いに平行に配置したガイドレールにキャリッジを摺動可能に支持する際に、従来は走行部材に連結する側端部を２点で摺動自在に支持し、走行部材の反対側に位置する側端部を１点で支持している。このようにキャリッジを３点で支持することによってキャリッジ製作時の歪み、或いは寸法精度に誤差が生じてもキャリッジを一対のガイドレールに平面姿勢で支持することが可能となり、キャリッジを３点で支持することが多用されている。

ところがキャリッジを３点で支持すると、走行時に速度ムラが発生し、この速度ムラによって読取った画像にブレが生ずる。この画像ブレはカラー画像の場合には色ズレとして現れるため読取画像に著しい影響を及ぼす。このため従来は、カラー画像の読取の場合には特にキャリッジの移動速度を低速にして色ズレが生じないように配慮しているが処理効率が悪くなる問題が指摘されている。

そこで本発明者はキャリッジを３点で支持した場合の速度ムラの原因を追求した。これによると、キャリッジをガイドレールに嵌合支持する駆動側の２つのブッシュは、その摺接面とガイドレール面との間に少許のギャップが必要であり、このギャップの寸法精度の偏りでキャリッジが走行方向の後方側／前方側に傾くことに原因することを究明するに至った。

この関係を図６及び図７に基づいて説明すると、キャリッジ５０の側断部５０ａは駆動側の第１ガイドレール５１ａに２つのブッシュ５２ａ、５２ｂで嵌合支持され、他方の側断部５０ｂは第２ガイドレール５１ｂに１つのスライダ部材５３で係合支持されている。このときブッシュ５２ａ、５２ｂと第１ガイドレール５１ａとの間には、ブッシュ５２ａ、５２ｂをガイドレール５１ａにはめ込むために必要な所定間隙ｄ（図６（ｂ）参照）が存在し、さらにスライダ部材５３とガイドレール５１ｂとの接触面積が小さいため、図７（ａ）に示すようにキャリッジ５０を読取方向に移動させるとキャリッジ５０に読取方向の力が働き、上記の所定間隙ｄに対応する角度（θ）分キャリッジ５０は走行方向前方側に傾く。

キャリッジ５０が走行方向前後に傾くとブッシュ５２ａ、５２ｂの反対側に位置し、キャリッジ５０に固定されているスライダ部材５３は、図７（ａ）に示すように第２ガイドレール５１ｂのレール面５１ｒに片当たり接触する。つまりスライダ部材５３は走行方向に所定長さで均一にレール面５１ｒと接するのではなく、その先端縁又は後端縁のみが点接触する。この接触条件では、スライダ部材とガイドレールとの接触面積が非常に狭いため安定せず、ガイドレールの表面状態等ちょっとした条件変化で図７（ｂ）に示すようにキャリッジ５０が前後に揺れてしまい異音と同時に色ずれなどにより画像品質が大きく低下する。

このように従来のキャリッジ３点支持構造では、上述のブッシュのガタつき、或いはガイドレールのレール面が走行方向に傾斜しているとき、更にキャリッジが長手方向に歪んで形成されたとき、などスライダ部材がレール面に片当たり接触することがある。この片当たり接触（点接触）は、走行時にキャリッジはレール面に安定して支持されず、ヒビリ振動をもたらし画像ブレ或いは色ズレが発生することが判明した。これと同時にスライダ部材の片当たり接触は激しい摩耗を引き起こし、長年使用する間にキャリッジに大きなガタつきが生じ画像ブレ或いは色ズレを更に助長することも判明した。

本発明は読取光学系を構成するキャリッジを左右一対のガイドレールに支持する際に、キャリッジにビビリ振動が発生することがなく、画像ブレ或いは色ズレを生ずることのない画像読取装置の提供をその課題としている。
更に、本発明はプラテンに沿ってキャリッジを移動走査して原稿画像を読み取る際に、高速読み取りが可能で耐久性に富んだ画像読取装置の提供をその課題としている。

上記課題を達成するため本発明は以下の構成を採用する。プラテン上の原稿画像に光を照射する光源と、原稿画像からの反射光を光電変換手段に導く少なくとも１つの反射ミラーとを搭載したキャリッジと、このキャリッジを移動可能に支持する左右一対のガイド手段と、キャリッジを所定速度で往復動するキャリッジ移動手段と、このキャリッジ移動手段を駆動する駆動手段とを備える。そして左右一対のガイド手段を、キャリッジ移動手段側に位置するガイド手段はロッド部材で構成し、このキャリッジ移動手段の反対側に位置するガイド手段にはレール支持面を形成する。そこでキャリッジの一側端部は、走行方向に距離を隔てて配置された２つのブッシュ部材を介して上記ロッド部材に嵌合支持すると共に、キャリッジ移動手段に連結する。また、キャリッジの他側端部には、レール支持面にスライダ部材を介して摺動可能に支持する。このときスライダ部材を、走行方向に距離を隔てて２個所に、上記レール面に倣うように上記キャリッジの他側端部に遊動可能に取付ける。

本発明に関わる画像読取装置は、原稿画像を載置するプラテンと、光源と反射ミラーを搭載したキャリッジと、上記キャリッジを上記プラテンに沿って移動可能に支持する一対の第１、第２ガイド手段と、上記キャリッジ駆動側の側端部に連結され、キャリッジを所定速度で往復動するキャリッジ移動手段とを備える。
上記キャリッジは、上記駆動側の側端部はブッシュ部材を介してレール面を有する第１ガイド手段に嵌合支持し、従動側の側端部はスライダ部材を介してレール面を有する第２ガイド手段に摺動可能に載置支持し、上記ブッシュ部材とスライダ部材とは、それぞれ走行方向に距離を隔てて２個所に配置されていると共に、この２つのブッシュ部材の間隔は、２つのスライダ部材の間隔より広幅で、２つのブッシュ部材の中間部に２つのスライダ部材が位置する。

前記キャリッジの一側端部を前記ロッド部材に支持する２つのブッシュ部材の間隔は、前記キャリッジの他側端部を前記レール支持面に支持する２つのスライダ部材の間隔より広幅に構成される。

前記駆動手段は、前記キャリッジを前記プラテンに沿って一方向に移動する際に原稿画像を読取り、反対方向移動で初期位置に復帰するように制御し、前記２つのスライダ部材は、前記２つのブッシュ部材のキャリッジ走行方向の中間部に配置する。第１のスライダ部材は、上記２つのブッシュ部材の略々中央部（重心バランスの取れた位置）に位置し、第２のスライダ部材は、キャリッジ読取方向の前方側に位置する。

前記左右一対のガイド手段は、それぞれロッド部材で構成し、前記キャリッジ移動手段の反対側に位置するロッド部材には前記レール支持面を形成する。前記キャリッジは、その一側端部を上記ロッド部材に前記ブッシュ部材で嵌合支持し、他側端部を上記ロッド部材に形成されたレール支持面に前記スライダ部材で摺動可能に載置支持する。

前記左右一対のガイド手段を構成するロッド部材は断面円形状に構成し、前記キャリッジは、その一側端部を、前記キャリッジ移動手段側に位置するロッド部材に前記ブッシュ部材を軸中心に揺動可能に嵌合支持する。その他側端部は、上記ロッド部材の円周面に形成されたレール支持面に前記２つのスライダ部材を介して載置支持し、上記２つのスライダ部材は、キャリッジ走行方向に沿って上記レール支持面と線接触する。

前記キャリッジには、前記光源及び第１反射ミラーと共に、前記光電変換手段と、レンズと、第２、第３複数の反射ミラーとが搭載される。

本発明は、プラテン上の原稿画像に沿って往復動自在にキャリッジを支持する際に、左右一対のガイド手段をロッド部材とレール支持面で構成し、このロッド部材にキャリッジの一側端部を走行方向に距離を隔てて配置された２つのブッシュ部材を介して嵌合支持し、キャリッジの他側端部はレール支持面にスライダ部材を介して摺動可能に支持し、このスライダ部材をレール面に倣うように遊動可能で、走行方向に距離を隔てて２個所に配置したものであるから、以下の効果を奏する。

キャリッジは、キャリッジ移動手段に面する側端部を２つのブッシュ部材でロッド部材に嵌合支持され、他側端部はレール面に２つのスライダ部材を介して載置支持されることとなる。このときスライダ部材はこれと接するレール面に倣うように遊動可能に支持されているからスライダ部材はレール面に確実に２点（或いは２点以上）で接して安定して支持され、片当たりによるビビリ振動がキャリッジに発生することがない。

従って、キャリッジはプラテンに沿ってスムーズに往復動することとなり、ビビリ振動による画像ブレ、色ズレなどが発生することがなく、同時に耐久性に富んだ画像読取装置の提供が可能となる。

更に、本発明は上記スライダ部材の１つを上記２つのブッシュ部材の略々中央部に配置し、他の１つのスライダ部材をキャリッジ読取方向の前方側に配置することによって往復動するキャリッジは読取方向に移動するとき、特に片当たりにより発生するヒビリ振動を防止することができ、高速で安定した画像読取が可能となる。

以下図示の好適な実施形態に基づいて本発明を詳述する。図１は本発明を採用した画像読取装置の全体説明図を示し、図２はキャリッジの斜視図である。図３及び図４はキャリッジ支持構造の説明図であり、図５はキャリッジ支持構造の動作状態説明図である。

図１に示す本発明に係わる画像読取装置Ａについて説明する。図示の装置はコンピュータなどの入力装置として使用されるスキャナ装置を示している。適宜形状に形成されたケーシング１には、その上面にガラスなどのプラテンが設けられている。そしてケーシング１内部にはプラテンに沿って図１左右方向に往復動するキャリッジ６が左右一対のガイド手段（後述のロッド部材）１２ａ（１２ｂ）に支持されている。上記プラテンは、ケーシング１の上面に第１プラテン２と第２プラテン３が配置されている。第１プラテン２は原稿シートをその上に載置セットして画像読取りする。また第２プラテン３には上方にフィーダ装置Ｂが装備され、このフィーダ装置Ｂから給送され所定速度で移動する原稿を画像読取りする。

このため、第２プラテン３の上方にはフィーダ装置Ｂが配置され、このフィーダ装置Ｂには給紙スタッカ１６と排紙スタッカ１７と、給紙スタッカ１６から排紙スタッカ１７に原稿シートを搬送する搬送経路１８と搬送機構４が設けられている。この搬送経路１８に第２プラテン３が配置され、給紙スタッカ１６から送られた原稿シートを画像読取りした後、排紙スタッカ１７に搬出するように構成されている。図示５はフィーダ装置Ｂに設けられたプラテンカバーであり、第１プラテン２上に載置された原稿シートを上方から覆うように排紙スタッカ１７の下方に設けられている。

上記第１第２プラテン２、３の下方には画像読取ユニットＣが配置されている。この画像読取ユニットＣは、上記第２プラテン３に沿って往復動するキャリッジ６と、このキャリッジに搭載された光源９及び反射ミラー１０、集光レンズ７などの読取光学系と光電変換手段８で構成されている。

［スキャナ部の構成］
スキャナ部Ａは外装ケーシング１に上述の第１プラテン２と第２プラテン３を備え、このケーシング内部には画像読取ユニットＣが内蔵されている。画像読取ユニットＣは上記第１、第２プラテン２、３に沿って移動自在のキャリッジ（キャリッジ手段）６と、このキャリッジ６に搭載された光源９と、反射ミラー１０と、集光レンズ７と、光電変換素子（光電変換手段）８とで構成されている。そして第２プラテン３の直下にキャリッジ６を静止した状態に置き、プラテン上を所定速度で移動する原稿画像に光源９から光を照射し、その反射光を反射ミラー１０で集光レンズ７に案内し、この集光レンズ７で光電変換素子８上に結像するように構成されている。また、上記キャリッジ６を第１プラテン２のホームポジションに移動し、この位置から所定速度でスキャン移動させることによってプラテン上にセットされた静止原稿を読み取るように構成されている。

図示の光電変換素子８はこのように構成されたキャリッジ６に内蔵されている。このキャリッジ６は第１，第２プラテン２、３間を位置移動可能に支持されると共に、第１プラテン２に沿って往復動可能に支持されている。このため前記外装ケーシング１には幅方向に平行な一対のガイド手段１２が設けられ、このガイド手段１２はロッド部材で構成されている。そして図２に示すようにキャリッジ６は、第１ロッド部材１２ａに嵌合する第１第２ブッシュ部材２０ａ、２０ｂ、第２ロッド部材１２ｂの上部に接する（載置される）第１第２スライダ部材２１ａ、２１ｂを有し、図１左右方向に移動可能に構成されている。

［キャリッジの構成］
上記キャリッジ６は例えば耐熱性の樹脂で読取り光学系を構成するエレメント（後述のミラー、レンズなど）を搭載するに適した形状に構成されている。このキャリッジ６は最大原稿の幅サイズより若干幅広に構成され、光源９、反射ミラー１０を搭載可能な長さに形成されている。

上記キャリッジ６には光源９が搭載されている。この光源９はプラテン上の原稿に対して主走査方向に線状光を照射する光源ランプで構成されている。この光源ランプ９は蛍光灯、キセノンランプなどの棒状発光体或いはＬＥＤなど点状発光素子の光を線状光として照射する構造が知られている。また上記キャリッジ６には反射ミラー１０が搭載され、上記光源ランプ９から画像原稿に照射した光の反射光は第１反射ミラー１０ａに入射され、この反射光を複数の反射ミラーを介して最後の反射ミラー１０ｅから集光レンズ７に集光するように光路形成されている。更に上記キャリッジ６には集光レンズ７で結像された原稿画像の反射光を光電変換する光電変換手段８が配置されている。この光電変換手段８は、基板８ａに配置され、ＣＣＤ（チャージカップルドディバイス）などのラインセンサで構成されている。

従って光源９から画像原稿に照射した光の反射光は第１反射ミラー１０ａに入射され、第２反射ミラー１０ｂ、第３反射ミラー１０ｃ、第４反射ミラー１０ｄに順次反射し、第４反射ミラー１０ｄに入射した画像光は、第２反射ミラー１０ｂに反射し、再び第１反射ミラー１０ａに向けて反射される。第１反射ミラー１０ａに入射した画像光は、最後の反射ミラーである第５反射ミラー１０ｅに反射され、その反射光が集光レンズ７に至るように光路形成されている。そしてこのように結像された光をラインセンサ８で電気的に変換して出力ケーブル（図示せず）から出力する。尚この出力ケーブルからの電気信号は図示しないデータ処理部で２値化され、ディザ補正など画像処理され外部装置に出力される。

［ガイド手段の構成］
上記第１第２プラテン２，３の下方には上記キャリッジ６を往復動自在に支持する左右一対のガイド手段１２が配置されている。このガイド手段１２は断面円形状の第１ロッド部材１２ａ、と第２ロッド部材１２ｂで構成され、図２に示すように副走査方向に沿って互いに平行に配置されている。この第１ロッド部材１２ａ側には後述するキャリッジ移動手段（走行ベルト）１５が配置されている。

上述のように互いに平行に配置された第１第２ロッド部材１２ａ、１２ｂにキャリッジ６が支持され、プラテン上の原稿画像に沿って往復動するようになっている。その支持構造について説明する。第１ロッド部材１２ａにはキャリッジ走行方向、（図４矢示Ｘ−Ｘ方向）に距離Ｌ１を隔てて配置された第１ブッシュ部材２０ａと第２ブッシュ部材２０ｂが嵌合支持されている。この第１第２ブッシュ部材２０ａ、２０ｂは第１ロッド部材１２ａに嵌合するスリーブ形状に形成されキャリッジ６の駆動側端部６ａに一体的に取付けられている。

また、第２ロッド部材１２ｂには、その外周上面にキャリッジ走行方向に沿ってレール面１２ｒが形成され、このレール面１２ｒに間隔Ｌ２を隔てて第１、第２スライダ部材２１ａ、２１ｂが載置支持されている。この第１第２スライダ部材２１ａ、２１ｂはキャリッジ６の従動側端部６ｂに図２及び図４に示すように取り付けられている。この第１第２スライダ部材２１ａ、２１ｂは、図５に断面を示すようにキャリッジ６の従動側端部６ｂに形成した凹陥溝（凹陥部）６ｍに係合支持され、レール面１２ｒに倣うように図示θ角度（倣い角度）だけ遊動可能に支持されている。

具体的には以下のとおりである。凹陥部（凹陥溝）６ｍは、第１凹陥部６０と第２凹陥部６１とで構成され、第１凹陥部６０よりも第２凹陥部６１のほうの幅が大きい。また、スライダ部材２１ａ（２１ｂ）は、キャリッジの凹陥部（凹陥溝）６ｍに挿入される固定部２５（２５ａ，２５ｂ）、固定部２０５先端に形成され、第２凹陥部６１に掛かる引っ掛け部２６（２６ａ、２６ｂ）、第２ロッド部材１２ｂと摺動する摺動部２７とで構成されている。そして図５（ａ）に示すように、固定部２５ａ、２５ｂを内側に撓ませて凹陥部（凹陥溝）６ｍに下側から挿入すると、引っ掛け部２６ａ、２６ｂは第1凹陥部６０を通過して第２凹陥部６１に挿入され、引っ掛け部２６ａ、２６ｂが第２凹陥部６１を形成する下面に引っ掛かることでスライダ部材２１ａ（２１ｂ）が凹陥部（凹陥溝）６ｍに固定支持される。

また、スライダ部材２１ａ（２１ｂ）が凹陥部（凹陥溝）６ｍに固定されたとき、第１凹陥部（側面）６０と固定部２５ａ、２５ｂとの間には間隙Ｇａ１が、引っ掛け部２６ａ（２６ｂ）と第２凹陥部６１を形成する下面との間には間隙Ｇａ２が形成され、これらの間隙によりスライダ部材２１ａ（２１ｂ）はキャリッジ６に対して同図（ｂ）に示すように所定角度（θ；倣い角度）揺動してレール面１２ｒにフィツトする。

これらの間隙Ｇａ１、Ｇａ２は後述するビビリ振動が生じない程度のガタつきが生ずるように実験によって設定されている。したがって、ロッド部材の取り付け較差やキャリッジの成型によるゆがみ等によってキャリッジとロッド部材が図５（ｂ）に示すように所定角度θだけ傾いていたとしても、スライダ部材２１ａ（２１ｂ）がその角度分揺動する（傾く）ことで、スライダ部材２１ａ（２１ｂ）と第２ロッド部材１２ｂとが線接触し、キャリッジは安定してロッド部材上を移動する。

次に図４に基づいて上記第１第２スライダ部材２１ａ、２１ｂの配置関係について説明する。上記第１第２スライダ部材２１ａ、２１ｂは、キャリッジ走行方向に間隔Ｌ２を形成して配置され、この間隔は前述の第１第２ブッシュ部材１２ａ、１２ｂの間隔Ｌ１より小さくＬ２＜Ｌ１に設定されている。これと同時に第１スライダ部材２１ａは第１第２ブッシュ部材２０ａ、２０ｂの略々中央部に位置し、第２スライダ部材２１ｂはキャリッジ６の読取方向を基準に第１スライダ部材２１ａの前方に位置するように配置されている。

このように第１スライダ部材２１ａを第１第２ブッシュ部材２０ａ、２０ｂの中央に、第２のスライダ部材２１ｂをキャリッジが読取方向に移動するとき、その前方側に位置するように配置したのは、図７を用いて説明したように、読取方向移動時キャリッジには読取方向の力がかかり、同図のようにスライダ部材がキャリッジの中央に一個の場合は走行方向前方側に傾くが、第２スライダ部材２１ｂがあることでキャリッジ６の傾きを防止し、さらにスライダ部材とロッド部材との接触面積が増えて安定するためである。

また第１第２スライダ部材２１ａ、２１ｂの間隔Ｌ２を第１第２ブッシュ部材２０ａ、２０ｂの間隔Ｌ１より小さく設定したのは、以下のとおりである。第１第２スライダ部材２１ａ、２１ｂは第２ロッド部材１２ｂとその上面とだけ接している。よって、図５（ｂ）に示すように、傾きθだけ調整が必要な場合、この調整角度がθと同じであっても第１第２スライダ部材２１ａ、２１ｂの間隔Ｌ２が大きくなればなるほどスライダ部材のいずれか一方の上下方向の調整しろを大きくする必要がある。

すなわち、同じ角度θを調整する場合であっても、第１第２スライダ部材２１ａ、２１ｂの間隔Ｌ２が大きくなればなるほどスライダ部材の一方をより下方に下げる必要があり、また、上下方向の調整しろが一定の場合は、スライダ部材の間隔Ｌ２が大きくなればなるほどその調整角度範囲が狭くなってしまう。よって間隔Ｌ２は短いほうが好ましい。また、第１第２ブッシュ２０ａ、２０ｂは第１ロッド部材１２ａと嵌合しているため、較差によるブッシュとロッド部材との間がガタツキ、このガタツキからくるキャリッジの傾きは、第１第２ブッシュ２０ａ、２０ｂ間の間隔Ｌ１が大きくなるほど小さくなる。よって間隔Ｌ１は長いほうが好ましい。以上の理由から第1第２スライダ部材２１ａ、２１ｂの間隔Ｌ２は、第1第２ブッシュ部材２０ａ、２０ｂの間隔Ｌ１よりも大きく設定している。また第１スライダ部材２１ａを第１第２ブッシュ部材２０ａ、２０ｂの中央に配置したのは同図に示すキャリッジ６の重心位置Ｇとのバランスを取るためである。つまり図４に実線で示す二等辺三角形の内側に重心Ｇが位置するようにするためである。

［キャリッジ移動手段の構成］
上述のように左右一対のガイド手段（上述のロッド部材）１２に支持されたキャリッジ６は、その駆動側端部６ａに配置されたキャリッジ移動手段１５によって往復動する。このキャリッジ移動手段１５は、図１に示すように外装ケーシング１に第１第２プラテン２，３の一端（図１右端）と他端（左端）に配置された一対のプーリ１４ａ、１４ｂに架け渡されたワイヤ、ベルトなどの走行駆動部材で構成されている。図示のものは一対のプーリ１４ａ、１４ｂ間にタイミングベルトが架け渡してあり、このベルトにキャリッジ６の駆動側端部６ａがビスなどで固定されている。そして一方のプーリ１４ａにはキャリッジ駆動モータＭｃが連結されている。従ってキャリッジ駆動モータＭｃを正逆転することによって走行ベルト１５を介してキャリッジ６を左右動することとなる。

本発明は上述のようにキャリッジ６を、その駆動側端部６ａを２個所の第１第２ブッシュ部材２０ａ、２０ｂで第１ロッド部材１２ａに嵌合支持し、従動側端部６ｂを２個所のスライダ部材２１ａ、２１ｂで第２ロッド部材１２ｂのレール面１２ｒに載置支持したものである。以下その作用を図５に基づいて説明する。図５（ａ）はスライダ部材が正しい姿勢でレール面に載置支持された場合を、同（ｂ）はスライダ部材が傾いた状態でレール面に載置支持された場合を、同（ｃ）は距離を隔てて配置された２つのスライダ部材の相互の作用を示す。

まず、図５（ａ）に示すように図示しない反対側端部をキャリッジ移動手段１５で駆動されるキャリッジ６は、スライダ部材２１ａ（２１ｂ）が第２ロッド部材１２ｂのレール面１２ｒに正しい姿勢で接触するときには、線接触となり接触面積が増え、安定してレールに支持される。従ってキャリッジ６の移動速度はほぼ一定に保たれ、画像ブレを引き起こすことは少ない。このような接触条件はキャリッジが所定寸法で形成され、同時にレール面１２ｒの平滑度と平行度が正しく成形される必要がある。

ところが、図５（ｂ）に示すように、キャリッジが歪んで形成され、或いはレール面１２ｒの平滑度（表面粗さ）と平行度が狂うように形成されると、スライダ部材２１ａ（２１ｂ）は図７（ａ）で説明したように片当たりする。このとき本発明は、スライダ部材が図示倣い角度方向に傾くように遊動可能にキャリッジ６の凹陥溝（凹陥部）６ｍに嵌合されている。そこでスライダ部材２１ａ（２１ｂ）はレール面１２ｒとの間に傾きθが生じたとき、レール面に倣うようにキャリッジに対して傾斜する。これによってスライダ部材２１ａ（２１ｂ）はレール面１２ｒに偏ることなく接触して接触面積が増える。これによりキャリッジにヒビリ振動が生じて画像ブレ、色ズレなどの問題を解消することが可能となる。

上述の図５（ｂ）の状態であっても、スライダ部材が１つの場合にはレール面１２ｒとの接触で長時間キャリッジの往復動を繰り返すとスライダ部材が激しく磨耗するとの現象が起こる。これは、スライダ部材とロッド部材との接触面積が小さいために安定せず、キャリッジの往動作では例えばその右端がレール面に強く接し、復動作ではその左端がレール面に強く接して移動方向によって接する場所が異なるとの現象がおき、各接触箇所にかかる荷重が大きくて、スライダ部材が磨耗し、耐久性が低下するものである。

そこで図５（ｃ）に示すように第１スライダ部材２１ａと距離Ｌ２を隔てた位置に第２スライダ部材２１ｂが配置されている。これにより、各スライダ部材にかかるキャリッジの荷重が分散されてキャリッジはロッド部材に安定して支持され、キャリッジの移動方向に関わらず常に同一箇所でスライダ部材とロッド部材が接触するため、スライダ部材の磨耗量を減少させて耐久性を向上させることができる。

尚本発明にあってキャリッジを支持する左右一対のカイド手段を、ロッド部材１２ａ、１２ｂで構成する場合を説明したが、従動側端部６ｂを支持するレール面１２ｒは、ロッド部材１２ｂに限らず、例えば外装ケーシング１に一体のフランジ部を設けて、この桟状フランジ部にレール面１２ｒを形成しても良い。

本発明に係わる画像読取装置の全体構成を示す説明図。 図１の装置におけるキャリッジの支持構造を示す斜視説明図。 図１の装置におけるキャリッジの内部構造の説明図。 図１の装置に於けるキャリジ支持構造の平面状態を示す説明図。 図１の装置に於けるキャリジ支持構造の断面状態を示す説明図であり、（ａ）はスライダ部材とレール面が正しい姿勢で接触したときの接触状態を、（ｂ）はスライダ部材とレール面が傾斜したときの接触状態を、（ｃ）は第１第２、２つのスライダ部材の補完作用の説明図。 従来のキャリッジ支持構造の平面状態の説明図。 従来のキャリッジ支持構造におけるスライダ部材とレール面との接触状態の説明図であり、（ａ）はスライダ部材の片当たり接触状態を、（ｂ）は片当たり接触によって振動が発生する状態を示す説明図。

符号の説明

Ａ スキャナ部
Ｂ 原稿搬送部
Ｃ 画像読取ユニット
Ｇ 重心位置
１ 外装ケーシング（筺体）
２ 原稿走行プラテン（第１プラテン）
３ 原稿固定プラテン（第２プラテン）
４ フィーダ機構
５ プラテンカバー
６ キャリッジ（キャリッジ手段）
６ａ 駆動側端部
６ｂ 従動側端部
６ｍ 凹陥溝（凹陥部）
７ 集光レンズ
８ 光電変換素子
８ａ 基板
９ 光源
１０ 反射ミラー
１２ ガイド手段
１２ａ 第１ロッド部材
１２ｂ 第２ロッド部材
１２ｒ レール面
１５ 走行ベルト（キャリッジ移動手段）
２０ａ 第１ブッシュ部材
２０ｂ 第２ブッシュ部材
２１ａ 第１スライダ部材
２１ｂ 第２スライダ部材
２５ 固定部（２５ａ、２５ｂ）
２６ 引っ掛け部（２６ａ、２６ｂ）
２７ 摺動部
６０ 第１凹陥部
６１ 第２凹陥部

Claims (4)

1. 原稿画像を載置するプラテンと、
   光源と反射ミラーを搭載したキャリッジと、
   上記キャリッジを上記プラテンに沿って移動可能に支持する一対の第１、第２ガイド手段と、
   上記キャリッジ駆動側の側端部に連結され、キャリッジを所定速度で往復動するキャリッジ移動手段と、
   を備え、
   上記キャリッジは、
   上記駆動側の側端部はブッシュ部材を介してレール面を有する第１ガイド手段に嵌合支持され、
   従動側の側端部はスライダ部材を介してレール面を有する第２ガイド手段に摺動可能に載置支持され、
   上記ブッシュ部材とスライダ部材とは、それぞれ走行方向に距離を隔てて２個所に配置されていると共に、
   この２つのブッシュ部材の間隔は、２つのスライダ部材の間隔より広幅で、２つのブッシュ部材の中間部に２つのスライダ部材が位置することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記キャリッジ移動手段は、前記キャリッジを前記プラテンに沿って一方向に移動する際に原稿画像を読取り、反対方向移動で初期位置に復帰するように制御され、
   前記２つのブッシュ部材の間に、一方のスライダ部材は略中央部に位置し、他方のスライダ部材は、キャリッジ読取方向の前方側に位置することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記第１第２のガイド手段は、それぞれロッド部材で構成され、
   前記キャリッジ移動手段の反対側に位置するロッド部材にはレール面が形成され、
   前記キャリッジは、その一側端部を上記ロッド部材に前記ブッシュ部材で嵌合支持され、
   他側端部を上記ロッド部材に形成されたレール面に前記スライダ部材で摺動可能に支持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。
4. 前記左右一対のガイド手段を構成するロッド部材は断面円形状に構成され、
   前記キャリッジは、
   駆動側の側端部を、前記キャリッジ移動手段側に位置するロッド部材に前記ブッシュ部材を軸中心に揺動可能に嵌合支持され、
   従動側の側端部は、上記ロッド部材の円周面に形成されたレール面に前記２つのスライダ部材を介して支持され、
   この２つのスライダ部材は、キャリッジ走行方向に沿って前記レール面と線接触することを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。