JP6260396B2 - 画像読取装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、原稿から画像データを読み取る画像読取装置及び画像形成装置に関する。

原稿台に載置されたシートから画像データを読み取り可能な画像読取装置では、画像読取に用いられる光源、光学素子（ミラー、レンズ）、及び撮像素子など光学系部材の配置を工夫して装置の小型化が図られることがある。具体的に、一部のミラーを筐体に固定して装置の小型化を図る技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０００−１３５７５号公報

ところで、原稿台の上方に原稿を搬送する原稿搬送部が設けられる画像読取装置では、装置全体のサイズが、画像読取に用いられる光学系部材の配置に限らず、原稿搬送部の構成にも影響される。

本発明の目的は、原稿搬送部の構成を考慮して小型化を実現することが可能な画像読取装置及び画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像読取装置は、原稿搬送部と、原稿台と、読取ユニットとを備える。前記原稿搬送部は、搬送方向が反転する折り返し部及び予め定められた読取位置を順に通過する搬送経路に沿って原稿を搬送する。前記原稿台は、前記原稿搬送部の下方に設けられ、原稿が載置される。前記読取ユニットは、前記原稿搬送部及び前記原稿台の下方において予め定められた移動方向に移動可能であって光源、光学素子、及び撮像素子が搭載されるユニット筐体を有する。前記読取ユニットは、前記光源から前記読取位置に光が照射される状態で前記移動方向における前記原稿搬送部の前記折り返し部に近い側の第１端部と前記折り返し部との間に前記移動方向における前記ユニット筐体の前記第１端部側の第２端部が位置する。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記画像読取装置と、前記画像読取装置によって読み取られた画像データに基づいてシートに画像を形成する画像形成部とを備える。

本発明によれば、原稿搬送部の構成を考慮して小型化を実現することが可能な画像読取装置及び画像形成装置が提供される。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る画像読取部の読取ユニットの構成を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る画像読取部の構成を示す図である。 図４は、本発明の実施の形態に係る画像読取部の構成を示す図である。 図５は、比較例の画像読取部の構成を示す図である。 図６は、比較例の画像読取部の構成を示す図である。

以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

［画像形成装置１０の概略構成］
図１に示すように、前記画像形成装置１０は、原稿搬送部１、画像読取部２、画像形成部３、給紙部４、及び制御部５などを備える複合機である。本実施形態では、前記画像形成装置１０の前記原稿搬送部１及び前記画像読取部２を含む構成が画像読取装置の一例である。一方、本発明に係る画像読取装置及び画像形成装置の他の例には、スキャナー、プリンター、コピー機、及びファクシミリーなどが含まれる。なお、従来周知の構成については詳しい説明を省略する。

前記画像形成部３は、感光体ドラム３１、帯電装置３２、ＬＳＵ（Laser Scanning Unit）３３、現像装置３４、転写ローラー３５、クリーニング装置３６、定着ローラー３７、加圧ローラー３８、及び排紙トレイ３９などを備える電子写真方式の画像形成部である。そして、前記画像形成部３は、前記画像読取部２で読み取られる画像データ又は外部から入力される画像データに基づいて前記給紙部４の給紙カセット４１から給紙されるシートに画像を形成する。前記制御部５は、前記画像形成装置１０の各構成要素を制御して画像読取処理又は画像形成処理などの各種動作を実行する。

前記原稿搬送部１は、原稿セット部１１にセットされた原稿を、複数の搬送ローラーが設けられた搬送経路１２に沿って排紙トレイ１３まで搬送する。前記搬送経路１２は、原稿の搬送方向が反転する折り返し部１２１、及び予め定められた読取位置１２２を順に通過する経路である。前記読取位置１２２は、前記画像読取部２により画像データが読み取り可能な位置であって、前記画像読取部２からの光が照射される位置である。

前記画像読取部２は、原稿台２１１、搬送読取部２１２、及び読取ユニット２２を備える。前記原稿台２１１及び前記搬送読取部２１２は、前記原稿搬送部１の下方であって、前記画像読取部２の上面に設けられた透明ガラスである。前記原稿台２１１には、画像読取対象の原稿が載置される。前記搬送読取部２１２は、前記原稿搬送部１で搬送される原稿に前記読取ユニット２２から光が照射される際に用いられる。

また、前記読取ユニット２２は、前記原稿搬送部１及び前記原稿台２１１の下方において予め定められた移動方向Ｄ１（副走査方向）に移動可能である。例えば、前記読取ユニット２２は、モーター、ワイヤー及びプーリーなどを用いた駆動機構によって前記移動方向Ｄ１に移動可能に支持されている。これにより、前記読取ユニット２２は、前記移動方向Ｄ１の位置が異なる前記原稿台２１１又は前記搬送読取部２１２に照射可能である。

そして、前記画像読取部２では、前記読取ユニット２２により、前記原稿台２１１に載置された原稿又は前記原稿搬送部１で搬送される原稿から画像データが読み取られる。具体的に、前記原稿台２１１に載置された原稿から画像データが読み取られる場合、前記読取ユニット２２は、前記移動方向Ｄ１における予め定められた読取開始位置２１３に光が照射される位置から最大読取位置２１４に光が照射される位置に向けて移動しながら原稿の画像データを読み取る。前記最大読取位置２１４は、前記画像形成装置１０で読取可能な原稿の最大サイズに対応して予め定められた位置である。なお、前記最大サイズより小さい原稿から画像データが読み取られる場合、前記読取ユニット２２は、前記読取開始位置２１３から前記最大読取位置２１４よりも手前の位置まで移動してその原稿から画像データを読み取る。

また、前記原稿搬送部１で搬送される原稿から画像データが読み取られる場合、前記読取ユニット２２は、前記移動方向Ｄ１において前記搬送読取部２１２に光が照射される位置で停止した状態で、前記原稿搬送部１により搬送される原稿から画像データを読み取る。

次に、図２を参照しつつ前記読取ユニット２２の内部構成について説明する。

図２に示すように、前記読取ユニット２２は、光源２２１、ミラー２２２〜２２５（光学素子の一例）、光学レンズ２２６（光学素子の一例）、撮像素子２２７、及びこれらが搭載されるユニット筐体２２０を有する。また、前記ユニット筐体２２０には、前記光源２２１の光を出射する透光性を有する出射窓２２８が設けられている。

前記光源２２１は、一又は複数の白色ＬＥＤを有し、前記移動方向Ｄ１に垂直な主走査方向（図２の奥行き方向）に長尺状である光を、前記出射窓２２８から前記原稿台２１１又は前記搬送読取部２１２に向けて照射する。前記ミラー２２２〜２２５は、前記光源２２１から照射されて原稿で反射した後の光を前記光学レンズ２２６に導く反射ミラーである。具体的に、前記光源２２１から照射されて原稿で反射した光は、図２に点線で示すように、前記ミラー２２２、前記ミラー２２３、前記ミラー２２４、前記ミラー２２３、前記ミラー２２５の順に反射して前記光学レンズ２２６に入射する。

前記光学レンズ２２６は、入射する光を集光して前記撮像素子２２７に入射させる。前記撮像素子２２７は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）であり、前記光学レンズ２２６から入射される光の受光量に応じた電気信号を前記原稿の画像データとして前記制御部５に入力する。

ところで、前記原稿搬送部１を備える前記画像形成装置１０では、装置全体のサイズが、前記光源２２１、前記ミラー２２２〜２２５、前記光学レンズ２２６、及び前記撮像素子２２７などの光学系部材の配置だけでなく、前記原稿搬送部１の構成にも影響される。例えば、前記画像形成装置１０が前記原稿搬送部１を備えていない場合には、前記読取ユニット２２による読取位置が、前記原稿台２１１の前記読取開始位置２１３と前記最大読取位置２１４との間に亘って移動することになる。この場合には、前記読取ユニット２２から前記読取開始位置２１３に光が照射されるときの前記ユニット筐体２２０の前記読取開始位置２１３側の端部の位置と、前記読取ユニット２２から前記最大読取位置２１４に光が照射されるときの前記ユニット筐体２２０の前記最大読取位置２１４側の端部の位置との関係を適宜設定しても前記画像読取部２の前記移動方向Ｄ１におけるサイズは短くならない。一方、前記画像形成装置１０のように前記画像読取部２の上方に前記原稿搬送部１が搭載される構成では、前記移動方向Ｄ１において前記搬送読取部２１２が前記原稿台２１１に並設される。そして、前記原稿搬送部１では、前記原稿セット部１１に載置されたシートが前記搬送経路１２によって前記折り返し部１２１及び前記搬送読取部２１２を順に経由して搬送される。そのため、前記原稿搬送部１は、前記読取位置２１３から前記第１端部１Ａ側に突出する形状となる。そこで、本実施形態に係る前記画像形成装置１０では、前記原稿搬送部１の構成を考慮して小型化が図られている。

具体的に、図３に示すように、前記光源２２１から前記読取位置１２２に光が照射される状態で、前記移動方向Ｄ１における前記原稿搬送部１の前記折り返し部１２１に近い側の第１端部１Ａと前記折り返し部１２１との間に、前記移動方向Ｄ１における前記ユニット筐体２２０の前記第１端部１Ａ側の第２端部２２Ａが位置する。即ち、前記移動方向Ｄ１における前記ユニット筐体２２０の前記第２端部２２Ａと前記読取位置１２２との間の距離Ｌ３は、前記折り返し部１２１の前記第１端部１Ａ側の端部と前記読取位置１２２との間の距離Ｌ１より長い。また、前記第２端部２２Ａと前記読取位置１２２との間の距離Ｌ３は、前記移動方向Ｄ１における前記第１端部１Ａと前記読取位置１２２と間の距離Ｌ２より短い。なお、前記原稿搬送部１及び前記画像読取部２の前記移動方向Ｄ１の両端の幅は同じである。

これにより、前記画像形成装置１０では、前記画像読取部２における前記原稿搬送部１の前記折り返し部１２１と前記第１端部１Ａとの間に相当する領域を、前記読取ユニット２２の配置空間として利用することができる。具体的には、前記画像読取部２における前記原稿搬送部１の前記折り返し部１２１と前記第１端部１Ａとの間に相当する領域を、前記読取ユニット２２内で予め定められた光路長を形成するための領域として利用することができる。そのため、前記読取ユニット２２の前記第２端部２２Ａとは反対側の第３端部２２Ｂと前記読取位置１２２との間の距離Ｌ４を短くすることが可能である。従って、前記画像形成装置１０では、前記原稿搬送部１の構成を考慮して装置全体の小型化を図ることが可能である。

具体的に、前記ユニット筐体２２０では、前記第２端部２２Ａと前記読取位置１２２との間の距離Ｌ３が、前記移動方向Ｄ１における前記ユニット筐体２２０の前記第２端部２２Ａの反対側の第３端部２２Ｂと前記読取位置１２２との間の距離Ｌ４より長くなるように定められている。より詳細に、前記読取ユニット２２では、前記光源２２１から光が出射される出射窓２２８（図２参照）の位置が、前記読取ユニット２２における前記第２端部２２Ａよりも前記第３端部２２Ｂ側に近い位置に設定されている。そして、前記画像読取部２では、前記読取位置１２２から前記読取ユニット２２の前記第２端部２２Ａまでの距離Ｌ３が前記読取位置１２２から前記読取位置１２２の前記第３端部２２Ｂまでの距離Ｌ４より大きくなる姿勢（向き）で前記読取ユニット２２が配置されている。即ち、前記読取ユニット２２は、前記第２端部２２Ａが前記第１端部１Ａ側に向けられた状態で前記画像読取部２に設けられる。そのため、前記画像形成装置１０では、図４に示されるように、前記光源２２１から前記原稿台２１１の前記最大読取位置２１４に光が照射される状態で、前記読取ユニット２２の前記第３端部２２Ｂと前記最大読取位置２１４との距離Ｌ５が短くなる。

従って、前記画像読取部２の前記第１端部１Ａとは反対側の第４端部２Ａと前記最大読取位置２１４との間の距離Ｌ６を短く設計することが可能であり前記画像形成装置１０を小型化することが可能である。

ところで、前記ユニット筐体２２０では、前記移動方向Ｄ１に垂直な高さ方向の寸法Ｌ７が前記距離Ｌ３より短い。より具体的に、前記ユニット筐体２２０は、前記ユニット筐体２２０内で予め定められた光路長を形成することが可能となるようにその寸法が設計される。このとき、前記ユニット筐体２２０の設計時には、前記読取位置１２２と前記第２端部２２Ａとの間の距離Ｌ３が極力長く確保された後で、前記ユニット筐体２２０の高さ方向の寸法Ｌ７が定められる。これにより、前記画像形成装置１０では、前記原稿搬送部１の前記折り返し部１２１と前記第１端部１Ａとの間の距離Ｌ８が有効に利用されることにより、前記ユニット筐体２２０の高さ方向の寸法Ｌ７が抑制される。

ここに、図５及び図６は、前記画像形成装置１０の比較例となる構成を示す図である。図５及び図６に示す比較例では、前記光源２２１から前記読取位置１２２に光が照射される状態で、前記折り返し部１２１と前記読取位置１２２との間に、前記ユニット筐体２２０の前記第２端部２２Ａが位置している。具体的に、図５及び図６に示す比較例では、前記画像形成装置１０において前記読取ユニット２２が前記移動方向Ｄ１に反転した状態で配置されている。

この場合、図５に示すように、前記光源２２１から前記読取位置１２２に光が照射される状態で、前記第２端部２２Ａと前記読取位置１２２との間の距離Ｌ３が、前記移動方向Ｄ１における前記折り返し部１２１の前記第１端部１Ａ側の端部と前記読取位置１２２と間の距離Ｌ１より短くなる。そのため、前記移動方向Ｄ１における前記ユニット筐体２２０の前記第２端部２２Ａと前記第１端部１Ａとの間の距離Ｌ１１が無駄となる。

そして、このような構成では、図６に示すように、前記光源２２１から前記原稿台２１１の最大読取位置２１４に光が照射される状態で、前記最大読取位置２１４と前記画像読取部２の前記第４端部２Ａとの間に必要な距離Ｌ１２が長くなり、前記画像読取部２の前記移動方向Ｄ１のサイズが大きくなる。

１ ：原稿搬送部
１Ａ ：第１端部
２ ：画像読取部
２Ａ ：第４端部
２１１：原稿台
２１２：搬送読取部
２２ ：読取ユニット
２２０：ユニット筐体
２２Ａ：第２端部
２２Ｂ：第３端部
３ ：画像形成部
４ ：給紙部
５ ：制御部
１０ ：画像形成装置

Claims (4)

1. 搬送方向が反転する折り返し部及び予め定められた読取位置を順に通過する搬送経路に沿って原稿を搬送する原稿搬送部と、
   前記原稿搬送部の下方に設けられ、原稿が載置される原稿台と、
   前記原稿搬送部及び前記原稿台の下方において予め定められた移動方向に移動可能であって光源、光学素子、及び撮像素子が搭載されるユニット筐体を有し、前記光源から前記読取位置に光が照射される状態で前記移動方向における前記原稿搬送部の前記折り返し部に近い側の第１端部と前記折り返し部との間に前記移動方向における前記ユニット筐体の前記第１端部側の第２端部が位置する読取ユニットと、
   を備え、
   前記光学素子は、
   前記光源から前記読取位置に光が照射される状態で、前記読取位置よりも前記ユニット筐体の前記第２端部側に配置される、第１ミラー、第２ミラー、及び光学レンズと、前記読取位置よりも前記ユニット筐体の前記第２端部側の反対側の第３端部側に配置される、第３ミラー及び第４ミラーと、を含み、
   前記光源は、前記光源から前記読取位置に光が照射される状態で、前記読取位置よりも前記ユニット筐体の前記第３端部側に配置され、
   前記撮像素子は、前記光源から前記読取位置に光が照射される状態で、前記読取位置よりも前記ユニット筐体の前記第２端部側に配置され、
   前記読取ユニットにおいて、前記光源から照射されて原稿で反射した光は、前記第１ミラー、前記第２ミラー、前記第３ミラー、前記第２ミラー、前記第４ミラーの順に反射して前記光学レンズを経て前記撮像素子に入射し、
   前記ユニット筐体の前記移動方向に垂直な高さ方向の寸法が、前記移動方向における前記ユニット筐体の前記第２端部と前記読取位置との間の距離より短い、
   画像読取装置。
2. 前記ユニット筐体は、前記ユニット筐体の前記第２端部と前記読取位置との間の距離が前記移動方向における前記第３端部と前記読取位置との間の距離より長い請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記移動方向における前記ユニット筐体の前記第２端部と前記読取位置との間の距離が、前記折り返し部と前記読取位置との間の距離より長く、前記第１端部と前記読取位置と間の距離より短い請求項１又は２に記載の画像読取装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の画像読取装置と、
   前記画像読取装置で読み取られる画像データに基づいてシートに画像を形成する画像形成部と、
   を備える画像形成装置。
   

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