JP6328083B2 - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やスキャナ等の画像読取装置であって、画像読取部に対してシート搬送部が回動連結部を介して開閉可能な画像読取装置及び画像形成装置に関する。

従来より、シート状の原稿の画像を光学的に読み取る読み取り方式としては、固定読み取り方式と流し読み取り方式がある。固定読み取り方式は、原稿サイズより大きな面積を有するプラテンガラス上に載置した原稿に対して画像読取部を走査することで画像を読み取る方式である。一方、流し読み取り方式は、画像読取部の上方に原稿搬送部を配置し、原稿搬送部から原稿を１枚ずつ搬送し、搬送途中において画像読取部で原稿の画像を読み取るものである。

上記流し読み取り方式を採用する読取装置にあっては、画像読取部に対して原稿搬送部を回動可能に取り付け、前記プラテンガラス上を開閉可能とすることで固定読み取り方式もできるようにしているのが一般的である。このような流し読み取り方式と固定読み取り方式が併用可能な読取装置は、大量の原稿を連続して読み取れる他に、本などのように厚手の原稿も読み取れるため、複写機やスキャナにおける主流となっている。

画像読取部に対する原稿搬送部の取り付けは原稿搬送部の奥側にヒンジを設け、それを画像読取部の奥側に固定することで行う。固定の方法としては、ヒンジを画像読取部にネジで締結するタイプと、ヒンジをシャフト状として画像読取部に設けられた穴に挿入するタイプの大きく分けて２つがある。前者のタイプは主に原稿搬送部が大きく、ヒンジに大きな荷重がかかる製品において強固な固定が必要な場合に用いられ、後者のタイプはその逆で主に原稿搬送部が小さく、取り付けの簡易化を重視する場合に用いられる。

原稿搬送部に対するヒンジの取り付けは、原稿搬送部の枠体に形成したネジ穴に対してネジでヒンジを締結する方法が最も一般的である。この方法によれば、特に別部材もなく固定が可能なためシンプルな構成でヒンジの保持が可能である。

原稿搬送部の重量は製品の仕様により異なるが、７〜２３ｋｇ程度である。したがって、単にネジで締結する構成では、原稿搬送部を開いているときはもちろんのこと、原稿搬送部を閉じているときにも上記重量負荷の大半が筐体のネジ穴にかかることになるため、ネジ穴の破損による締結不良の懸念がある。

ここで、部材をネジで固定する構成としては、例えば特許文献１に示されるように、第一の部材に対して取り外し可能な第二の部材の一部を重ね、この重なりの部分をネジで締結するという固定構成が提案されている。この構成を原稿搬送部に対するヒンジの取り付けに適用することが考えられる。

例えば、ヒンジを形成する板金を第一の部材とし、このヒンジと第二の部材とで原稿搬送部の枠体を挟み込み、これらをネジで締結することでヒンジに原稿搬送部を取り付ける。この場合、第一の部材と第二の部材の締結強度さえ担保できれば原稿搬送部の枠体にネジ部を設ける必要がない。そして、原稿搬送部の荷重を第一の部材と第二の部材の面で受けることが可能なため、安定した固定強度を得ることが可能である。

また、仮に上記２つの部材間の締結部で破損が生じたとしても、第一の部材、または第二の部材のみを新品と交換すればよく、原稿搬送部自体はそのまま使用可能である。

特開２００３−３４３５２２

しかしながら、上記ヒンジの一部である第一の部材と第二の部材で原稿搬送部を挟み込んでヒンジを取り付ける構成では、第一の部材、第二の部材が相互に締結されるまでの間、原稿搬送部の枠体に対して固定がなされていない。このため、例えば片手で第一の部材と第二の部材を同時に持ちながら、もう一方の手でそれらをネジ締結しなくてはならず、第一の部材がヒンジのような重量物であると取り付け性に難がある。

また、ヒンジに突発的な故障が生じてヒンジを交換する際にも、ヒンジを締結するネジを外すと第二の部材も枠体の定位置にとどまらず外れてしまい、装置の奥深くに入り込んでしまう可能性があり、ヒンジの取り外し性にも難がある。

本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、原稿搬送部にヒンジを取り付ける際に、その取り付け・取り外しが容易になし得る画像読取装置及び画像形成装置を提供するものである。

上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、シートの画像を読み取るための画像読取部と、前記画像読取部の読取位置にシートを搬送するためのローラを備えるシート搬送部と、前記画像読取部に対して前記シート搬送部を回動可能に連結する回動連結部と、前記回動連結部の両側に配置される固定部材と、前記固定部材を前記シート搬送部の枠体に締結する第一の締結部材と、前記枠体を前記回動連結部と前記固定部材とで挟んだ状態において、前記回動連結部と前記固定部材とを締結する第二の締結部材とを有し、前記固定部材は、前記ローラ又は前記ローラを回転させるためのモータを保持せず、前記第一の締結部材による締結と前記第二の締結部材による締結を解除した場合、前記枠体と前記回動連結部から脱離し、前記第二の締結部材の位置は、前記第一の締結部材の位置よりも前記回動連結部に近い位置にあることを特徴とする。

本発明にあっては、原稿搬送部に回動連結部を取り付ける際に、固定部材を押さえておく必要はなく、また固定部材が不用意に外れてしまうこともなく、回動連結部の取り付け、取り外しが容易になし得る。

原稿搬送部および画像読取部の断面図である。 原稿搬送部および画像読取部の側面図である。 画像読取部に対してヒンジにより原稿搬送部を開く状態の斜視図である。 原稿搬送部に備えられたヒンジの断面図である。 原稿搬送部の開閉時のヒンジ回動軸回りのトルク線図である。 原稿搬送部の筐体に対するヒンジ取り付け部の斜視図である。 筐体からヒンジを分離した状態の斜視図である。 原稿搬送部の筐体に対するヒンジ取り付け部の上面図である。 図８におけるＢ−Ｂ断面図である。 原稿搬送部の筐体に対するヒンジ取り付け部の断面図である。 図８におけるＣ−Ｃ断面図である。 原稿搬送部の筐体に対するヒンジ取り付け部の下面図である。 ヒンジにより原稿搬送部を開く状態の斜視図である。 原稿搬送部の筐体に対するヒンジ取り付け部の他例の上面図である。

次に本発明の実施形態に係る画像読取装置について図面を参照して具体的に説明する。

＜画像読取部＞
図１は画像読取装置の模式断面図であり、画像読取部の上方に原稿搬送部（シート搬送部）が配置されている。画像読取部２０には読み取り光学箱３０ａが設置されていて、固定読みガラス２０３上に載置された原稿（シート）の画像を読み取る固定読み方式と、原稿搬送部１０にて流し読みガラス２０１上を搬送される原稿を読み取る流し読み方式により画像を読み取ることができる。

読み取り光学箱３０ａは、原稿の画像面に光を照射する照明３１０と、この照明３１０により照射された原稿からの反射散乱光を結像レンズ３０４に導くミラー３０１，３０２，３０３及び電荷結合素子３０５等で構成されている。読み取り光学箱３０ａは図示しないタイミングベルトによりモータに結合されていて、固定読みガラス２０３に沿って往復移動可能となっている。

固定読み方式での原稿の読み取りは、固定読みガラス２０３上に載置された原稿に対して光学箱３０ａを固定読みガラス２０３に沿って一定速度で動作させて画像を読み取ることで行われる。流し読み方式での原稿の読み取りは、読み取り光学箱３０ａを読み取り位置（図１の位置）に待機させ、原稿搬送部１０により原稿を一定速度で搬送して読取部において画像を読み取ることで行われる。

＜原稿搬送部＞
原稿搬送部１０は、原稿載置トレイ１２１に載置した原稿を１枚ずつ分離給送するピックアップローラ１０１、分離ローラ１０２、捌きローラ１０３を有する。また、送り出された原稿を搬送する搬送ローラ対１０４，１０６，１０８，１１０、レジストローラ対１０５、プラテンローラ１０７，１０９、排出ローラ対１１１等のローラ、原稿排出トレイ１２２、裏面読み取りガラス２０２、裏面読み取り光学箱３０ｂ等で構成されている。

原稿搬送部１０により流し読み方式で原稿スキャンを行う際、ユーザーは原稿載置トレイ１２１上に表面を上向きとして原稿を載置する。原稿載置トレイ１２１には図示しない原稿サイズ検知センサが取り付けられていて、原稿の縦横サイズを認識することができる。認識した原稿サイズに応じたシーケンスにより、後述する原稿搬送手段により原稿の画像読み取りが行われる。

流し読み方式で読み取りを開始すると、原稿載置トレイ１２１上に載置された原稿はピックアップローラ１０１により給送され、分離ローラ１０２、捌きローラ１０３のニップ部で１枚ずつ捌かれ、搬送ローラ対１０４を介してレジストローラ対１０５のニップ部まで搬送される。このニップ到達時点では、レジストローラ対１０５を静止した状態としておくことで、原稿先端がそのニップ部で停止し、搬送方向上流側の搬送ローラ対１０４により原稿後端が所定量押し込まれることで原稿に湾曲を生じさせる。その湾曲による紙のこしで、原稿の先端がレジストローラ対のニップ線にならい、原稿が斜め向きで搬送される現象の補正を行う。

上記補正ののち、レジストローラ対１０５による原稿搬送が開始され、搬送ローラ対１０６を通過し、原稿の表面を流し読みガラス２０１上で所定の一定速度で読み取る。表面読み取りののち、裏面も読み取るオペレーションを実行した場合は、続けて裏面読み取りガラス２０２上の読み取り位置にて裏面読み取り光学箱３０ｂにより原稿裏面の読み取りが行われる。その後、搬送ローラ対１１０、排出ローラ対１１１により原稿排出トレイ１２２に原稿が排出される。

また、原稿搬送部１０は画像読取部２０に対して回動可能に取り付けられ、これによって固定読みガラス２０３を露出させる開状態と、固定読みガラス２０３上を覆う閉状態とに開閉可能になっている。そして、固定読み方式により原稿を読み取る場合には、原稿搬送部１０を回動させて開き、固定読みガラス２０３上に原稿面を下にして原稿を載置した後、原稿搬送部１０を閉じて原稿を押さえる。この状態で読み取り光学箱３０ａを一定速度で移動させながら原稿の画像を読み取る。

＜ヒンジ構成＞
次に画像読取部２０に対して原稿搬送部１０を回動可能に連結するための回動連結部であるヒンジの取り付け構成について説明する。

画像読取部２０と原稿搬送部１０は、図２及び図３に示すように、装置奥側に設けられた回動連結部であるヒンジ１３１により連結されている。これにより、原稿搬送部１０は、図４に示すヒンジ１３１のヒンジ回動軸１５３を中心に回動することで、画像読取部２０の上面を開閉可能になっている。ヒンジ１３１には内部の空間に圧縮バネ１５１，１５２が内蔵されていて、原稿搬送部１０が開く方向にトルクを付与している。

図５は原稿搬送部１０を開閉したときのヒンジ回動軸１５３回りのトルクを示したグラフである。原稿搬送部１０の開閉角θが２０°未満の範囲においては、原稿搬送部１０の自重による閉じ方向のトルクがヒンジトルクより大きくなるように調整されているため、原稿搬送部１０は自重で閉じる。開閉角θが２０°以上の範囲においては、ヒンジの内部でグラフに図示してない摺動抵抗が発生し、その摩擦トルクと原稿搬送部自重トルクの総和が、ヒンジトルクと釣り合うよう調整されている。このため、外力による支えなしに原稿搬送部１０はその開閉角を維持して静止することができ、ユーザーは原稿搬送部１０から手を放し固定読みガラス２０３上に原稿をセットすることができるようになっている。

＜ヒンジの取り付け構成＞
次にヒンジ１３１の取り付け構成について図６乃至図１３を参照して説明する。なお、図６は原稿搬送部１０に対するヒンジ１３１の取り付け部の斜視図であり、図７は筐体１４１からヒンジ１３１を分離した状態の斜視図である。また、図８はヒンジ取り付け部を上側からみた図であり、図９は図８のＢ−Ｂ断面図、図１０は図９の拡大断面図、図１１は図８のＣ−Ｃ断面図である。また、図１２はヒンジ取り付け部を下側からみた図、図１３はヒンジにより原稿搬送部を開く状態の斜視図である。

原稿搬送部１０の上部は、外装カバー１４２に覆われている（図２及び図３参照）。すなわち、画像読取部２０に対して原稿搬送部１０を開いたときに露出する原稿押さえ面側と反対側の面（上側の面）に外装カバー１４２が取り付けられ、原稿搬送部の内部が露出しないようになっている。

図６及び図７は前記外装カバー１４２を取り外した状態を示している。図６に示すように、外装カバー１４２を取り外すと、原稿搬送部１０の枠体であるところの筐体１４１が露出する。この筐体１４１にヒンジ１３１を取り付けるための固定部材１６１がネジにより取り付けられている。この固定部材１６１に対して図７に示すヒンジ１３１をネジ止めすることにより固定する。なお、固定部材１６１は板状の部材であって、本実施形態では金属製の平板で構成された板金で構成している（以下「固定板金」という）。

固定板金１６１は、図８に示すように、原稿搬送部１０の筐体１４１の上側の面に４個取り付けられている。この４個の固定板金１６１により１個のヒンジを固定するものである。

筐体１４１は樹脂で構成されており、図９に示すように、固定板金１６１をネジ止めするためのネジ穴である固定板金取付部１６３が形成されている。また、筐体１４１の固定板金取り付け位置には、それぞれの固定板金１６１の位置決めをするため凸状に形成された位置決め部１６５（図８参照）が形成されている。固定板金１６１には前記位置決め部１６５に対応した嵌合穴が形成されており、この嵌合穴を位置決め部１６５に嵌合させて筐体１４１に対して固定板金１６１を位置決めし、第一の締結部材であるネジ１６２によって固定板金１６１を筐体１４１に締結固定する。このとき、ネジ１６２は外装カバー１４２によって覆われる面（上側の面）側から締結するようになっている。このため、外装カバー１４２が取り付けられた後はネジ１６２や固定板金１６１等は外装カバー１４２に覆われて外部に露出しない構成となっている。なお、固定板金１６１は外装カバー１４２を取り外し、前記ネジ１６２を取り外すことで交換することが可能である。

前記固定板金１６１に対して筐体１４１を挟むようにしてヒンジ１３１を取り付けることにより、ヒンジ１３１を原稿搬送部１０に取り付ける。そのためのヒンジ１３１に形成された固定部は、図１０に示すように、板金で形成されていて画像読取部２０に対して原稿搬送部１０を閉じた状態において鉛直下側に開口をもつコ字型断面となっており、その縁がさらに開口から外側に向けて直角に曲げられている。なお、図１０においてはヒンジ１３１は固定部であるところの最外部の板金のみ表示し、図４に示す圧縮バネ１５１等は省略している。

ヒンジ１３１は、図９に示すように、固定部材１６１に形成されたネジ穴であるヒンジ取付部１６４に対して第二の締結部材であるネジ１６７により筐体１４１越しに取り付けられる。このときヒンジ１３１を筐体１４１に対して位置決めするために、図１１、図１２に示すように、筐体１４１には凸状に形成されたヒンジ位置決め部１６６が形成されている。このヒンジ位置決め部１６６にヒンジ１３１に形成した嵌合穴を嵌合させて位置決めし、ネジ１６７を筐体１４１を挟んで対向位置にある固定板金１６１のネジ穴に螺合して締結固定する。このとき、図１３に示すように、ネジ１６７は画像読取部２０に対して原稿搬送部１０を開状態にしたときに露出する面側から締結する。すなわち、固定板金１６１をネジ１６２によってネジ止めする場合と逆の面側から締結するようになっている。

上記のように、原稿搬送部１０が開状態のときに露出する面側からネジを螺合することにより、ヒンジ１３１の締結が容易になし得る。また、ヒンジ１３１を締結固定するときに固定板金１６１を手で押さえる必要はなく、またヒンジ１３１を取り外すときにこれを固定しているネジ１６７を取り外しても固定板金１６１が筐体から脱落することはない。このため、ヒンジ１３１の着脱を容易に行うことができる。

また、本実施形態においては、図１２に示すヒンジ取り付けシロＳの面積を小さくするために、ヒンジ取付部１６４を固定板金取付部１６３よりヒンジ１３１に近い側に配置するようにしている。すなわち、ヒンジ取付部は前述のように断面コ字型断面の縁を開口から外側に向けて曲げられた部分に設けられている（前記コ字型部分に図４に示す圧縮バネ１５１等のヒンジ本体部分が配置されている）。そして、図９に示すように、ヒンジ取付部１６４は固定板金取付部１６３よりもコ字型開口に近い側に配置されている。

これを、逆に固定板金取付部１６３をヒンジ１３１に近い側に配置してしまうと、スペースの関係上ヒンジ取付部１６４がヒンジから遠い位置になってしまい、ヒンジ取り付けシロＳ（開口から外側に曲げられた部分）が広くなってしまう。そのため、ヒンジ全体の大きさに無駄が生じてしまうが、本実施形態にあっては前記無駄を生じさせることがない。

上記のようにして原稿搬送部１０に取り付けたヒンジ１３１を装置本体と一体的な画像読取部２０に締結部材１６８（図３参照）により締結固定して画像読取部２０に対して原稿搬送部１０を回動可能に取り付ける。

以上、上述のような構成とすることで、市場でヒンジ１３１を交換する必要性が生じた場合に、図１２に表示されている４本のネジ１６７を取り外すだけで原稿搬送部１０からヒンジ１３１を取り外すことが可能である。このため、原稿搬送部１０の外装カバー１４２を取り外さずとも再度新品のヒンジ１３１を同一か所でネジ締結するだけでヒンジ交換が可能である。

なお、前述した実施形態では４個の固定板金１６１で１個のヒンジ１３１を固定するようにしたが、図１４に示すように、２個の固定板金により１個のヒンジを取り付けるようにしてもよい。すなわち、図８に示す４個の固定板金１６１のうち、ヒンジ１３１を挟んで両側に位置する固定板金を１個にまとめ、２個の固定板金を一体化したものを用いてもよい。このようにすると固定板金１６１の数を減らすことができ、管理する部品点数を削減することができる。

本発明は前述したように、ヒンジ１３１を原稿搬送部１０に取り付ける際に、あらかじめ固定板金１６１が筐体１４１に締結部材で固定されている。このため、固定板金１６１を水平な筐体上で位置がずれないようにする等の配慮が必要なくなく、ヒンジ１３１の取り付け性が良好である。これにより、例えば突発的にヒンジ１３１が動作不良となりヒンジ交換が必要となった際も、従来だと上記配慮のために原稿搬送部１０の外装カバー１４２を外して固定板金１６１の位置を合わせながらヒンジを取り付けなくてはならなかったが、本実施形態ではカバーを外すことなく原稿搬送部１０の底面からヒンジ１３１を固定板金１６１に固定しているネジを外すだけでヒンジの交換が可能である。

また、固定部材１６１は板状の部材となっており、筐体１４１にかかる原稿搬送部１０の重量分の負荷を固定板金１６１による広い面で受けているために、ヒンジ固定部には十分な強度が確保される。このため、一個の固定板金１６１のネジ部に製品仕様の想定を超える過大な負荷がかかり破損した場合であっても固定板金１６１は着脱可能に固定されているために、その固定板金１６１を交換するだけで、原稿搬送部のユニットを継続使用可能である。よって、保守コスト、ユーザーのダウンタイムを削減することができる。

なお、前述した実施形態では画像読取部２０に原稿搬送部１０を回動可能に配置した画像読取装置を例示した。しかし、前述した実施形態に係るヒンジ取り付け構成は、前記画像読取部２０の下方にシート（記録媒体）に画像を形成するための画像形成部を配置した画像形成装置にあっても好適に用いることが可能である。

Ｓ …ヒンジ取り付け代
１０ …原稿搬送部
２０ …画像読取部
１４１ …筐体
１４２ …外装カバー
１５３ …ヒンジ回動軸
１６１ …固定板金
１６２，１６７ …ネジ
１６３ …固定板金取付部
１６４ …ヒンジ取付部
１６５ …位置決め部
１６６ …ヒンジ位置決め部
２０１ …流し読みガラス
２０３ …固定読みガラス

Claims (12)

1. シートの画像を読み取るための画像読取部と、
   前記画像読取部の読取位置にシートを搬送するためのローラを備えるシート搬送部と、
   前記画像読取部に対して前記シート搬送部を回動可能に連結する回動連結部と、
   前記回動連結部の両側に配置される固定部材と、
   前記固定部材を前記シート搬送部の枠体に締結する第一の締結部材と、
   前記枠体を前記回動連結部と前記固定部材とで挟んだ状態において、前記回動連結部と前記固定部材とを締結する第二の締結部材とを有し、
   前記固定部材は、前記ローラ又は前記ローラを回転させるためのモータを保持せず、前記第一の締結部材による締結と前記第二の締結部材による締結を解除した場合、前記枠体と前記回動連結部から脱離し、
   前記第二の締結部材の位置は、前記第一の締結部材の位置よりも前記回動連結部に近い位置にあることを特徴とする画像読取装置。
2. シートの画像を読み取るための画像読取部と、
   前記画像読取部の読取位置にシートを搬送するためのローラを備えるシート搬送部と、
   回動軸を中心に前記画像読取部に対して前記シート搬送部を回動可能に連結する回動連結部と、
   前記回動連結部の両側に配置される固定部材と、
   前記固定部材を前記シート搬送部の枠体に締結する第一の締結部材と、
   前記枠体を前記回動連結部と前記固定部材とで挟んだ状態において、前記回動連結部と前記固定部材とを締結する第二の締結部材とを有し、
   前記回動軸の軸方向及び鉛直方向に垂直な方向から視た断面において、鉛直方向の上から前記固定部材、前記枠体、前記回動連結部の順になるように前記固定部材は前記枠体と締結され、
   前記回動軸方向において前記第二の締結部材の位置は、前記第一の締結部材の位置よりも前記回動連結部の中央に近い位置にあることを特徴とする画像読取装置。
3. 前記第二の締結部材は第二のネジであり、前記シート搬送部を開いたときに露出する面側から前記回動連結部は前記第二のネジにより前記固定部材に締結されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記固定部材は、前記第一の締結部材の締結により前記枠体に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
5. 前記第一の締結部材は第一のネジであり、前記固定部材は、前記回動連結部を前記第二の締結部材により締結する面側と反対の面側から前記第一のネジにより前記枠体に締結して固定されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
6. 前記シート搬送部の前記反対の面側には外装カバーが取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
7. 前記第一の締結部材は、前記固定部材を前記枠体に締結するために前記枠体に螺合し、前記第二の締結部材は、前記枠体に前記回動連結部を締結するために、前記枠体を前記回動連結部と前記固定部材とで挟んだ状態において、前記固定部材に対して前記第一の締結部材の螺合方向と対向する方向に螺合し、
   前記固定部材は、前記第一の締結部材の螺合により前記枠体に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像読取装置。
8. 前記枠体には前記固定部材及び前記回動連結部を位置決めするための位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像読取装置。
9. 前記固定部材は、板状の部材であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の画像読取装置。
10. 前記固定部材は、板金により構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の画像読取装置。
11. 前記回動連結部はヒンジであることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の画像読取装置。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の画像読取装置と、
    記録媒体に画像を形成するための画像形成部と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。

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