画像読取装置及び画像形成装置
【課題】縮小光学系の一体型走査光学ユニットを高さ方向及び副走査方向でコンパクト化し、読取装置全体の薄型化、軽量化、低コスト化を図る。
【解決手段】原稿の主走査方向の読取範囲を露光するための光源115と、原稿からの反射光を読み取る読取手段としてのイメージセンサ122と、原稿からの反射光を順次反射させてイメージセンサ122に導く複数のミラー120a〜120eを有する反射手段と、反射手段で反射された反射光を結像させてイメージセンサ122に導く結像レンズ121を備えた画像読取装置である。光源115、イメージセンサ122、及び特定のミラーとしての第1ミラー1120aを、原稿を走査するため副走査方向に移動可能な走行体112に搭載し、他の反射手段を走行体112の外に配置した。
【解決手段】原稿の主走査方向の読取範囲を露光するための光源115と、原稿からの反射光を読み取る読取手段としてのイメージセンサ122と、原稿からの反射光を順次反射させてイメージセンサ122に導く複数のミラー120a〜120eを有する反射手段と、反射手段で反射された反射光を結像させてイメージセンサ122に導く結像レンズ121を備えた画像読取装置である。光源115、イメージセンサ122、及び特定のミラーとしての第1ミラー1120aを、原稿を走査するため副走査方向に移動可能な走行体112に搭載し、他の反射手段を走行体112の外に配置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像読取装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像読取装置は、結像方式によって縮小光学系と等倍光学系に分類される。縮小光学系は原稿の画像を縮小レンズで縮小し、これをCCD(Charge Coupled Device)などで構成した縮小センサで読み取る。等倍光学系はCCDやCIS(Contact Image Sensor)などで構成した等倍センサを原稿面に近接配置し、原稿面から直接画像を等倍センサで読み取る。
【0003】
縮小光学系は等倍光学系に比べて焦点深度が深く、原稿浮きに対して有利なため、書籍や立体物の画像読取にも対応可能である。このため、コピー、プリンタ、スキャナ、ファックスのうち、2以上の機能を持つ複合機(MFP)や、デジタルスキャナを搭載した高級機は、この縮小光学系の読取装置を搭載することが多い。縮小光学系は光路長が長くなるので、装置をコンパクト化するため、複数のミラーを使用して光路を折り畳む構造を採用する。
【0004】
縮小光学系の画像読取装置は、さらに、原稿を走査する走行体として2つの走行体を有する差動型と、単一の走行体を有する一体型に分類される(例えば特許文献1(特開2010−4365号公報)の図3、図16参照)。
【0005】
差動型は、図37のように、第1走行体511を、光路長(共役長)を一定に維持するため、第2走行体512の倍速で副走査方向に移動させる。そして第1走行体511に搭載した光源513で原稿台ガラス514に載せた原稿を露光し、原稿からの反射光を第1走行体511と第2走行体512の複数のミラーM1、M2、M3で反射させ、装置内に配置した結像レンズ514を通して、読取手段としてのCCDによるイメージセンサ515に導く。
【0006】
差動型は、2つの独立した走行体511、512にミラーM1、M2、M3を搭載するため、相対的なミラーの面倒れが起こりやすいという弱点がある。第1走行体511と第2走行体512は、動滑車の原理により倍速差動を実現するワイヤ方式や、ギア比により倍速差動を実現するタイミングベルト方式で駆動する。
【0007】
一体型は、図38のように、単一の走行体521に光源522、複数のミラーM1〜M5、結像レンズ523、イメージセンサ524を搭載する。一体型は、走行体521が一つであるため駆動機構が差動型より簡単であり、ミラーM1〜M5の面倒れも起こりにくい。
しかし、走行体521内の限られたスペースに多数のミラーM1〜M5を配置して光路長をできるだけ長くしているため、構造的に複雑化し、走行体521が高さ方向と副走査方向に大型化し大重量となる。
【0008】
また、大重量の走行体521の移動による装置全体の揺れを考慮した、副走査方向の移動用モータの制御と、装置の機械的強度設計が不可欠となる。
さらに、走行体521が重いため、通常、走行体521の主走査方向両端に駆動手段を連結し、両側駆動にする必要がある。
走行体521の駆動方式としては、ワイヤ駆動方式とタイミングベルト駆動方式がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
縮小光学系は等倍光学系に比べて構造が複雑であり、とりわけ一体型は、走行体内の限られたスペースに多数のミラーを配置するため走行体が高さ方向と副走査方向に大型化し大重量となる。また、走行体が大重量であるため当該走行体を両側駆動にする必要があり、また副走査方向に駆動するモータの制御が複雑化し、読取装置の筐体も高強度にする必要があり重量が大きくなる。
【0010】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、縮小光学系の一体型走査光学ユニットを高さ方向及び副走査方向でコンパクト化し、読取装置全体の薄型化、軽量化、低コスト化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、原稿の主走査方向の読取範囲を露光するための光源と、前記原稿の読取範囲からの反射光を読み取る読取手段と、前記原稿の読取範囲からの反射光を順次反射させて前記読取手段に導く複数のミラーを有する反射手段と、前記反射手段で反射された反射光を結像させて前記読取手段に導く結像レンズと、前記光源、前記読取手段、及び前記反射手段の特定のミラーを搭載し、前記原稿を走査するため副走査方向に移動可能な走行体と、を備えた画像読取装置であって、前記走行体に搭載した特定のミラーを除く前記反射手段を、前記走行体の外に配置した画像読取装置である。
【発明の効果】
【0012】
本発明は、原稿の読取範囲からの反射光を順次反射させて読取手段に導く複数のミラーを有する反射手段を、走行体に搭載した特定のミラーを除いて走行体の外に配置したので、走行体を軽量化及びコンパクト化し、読取装置全体を軽量化及び薄型化することができる。
【0013】
また、走行体の外に反射手段を配置することで光路設計の自由度が高まり、少数のミラーによる光路長の延長により、従来の単一の走行体を有する縮小光学系の一体型画像読取装置よりも長焦点の結像レンズを使用可能とし、画角を狭めて部品の加工誤差による性能劣化の影響が少ない読取装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図2A】本発明の実施の形態に係る画像読取装置の外観を示す斜視図である。
【図2B】本発明の実施の形態に係る画像読取装置の筐体を構成するスキャナフレーム部とスキャナカバー部を分離した状態で示す斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る画像読取装置の全体概略側面図である。
【図4A】本発明の実施の形態に係る画像読取装置の内部の平面図である。
【図4B】図4AのB−B線矢視断面図である。
【図5】本発明の実施の形態に係る画像読取装置の走行体の中央断面図である。
【図6】本発明の実施の形態に係る画像読取装置の走行体の副走査方向正面図である。
【図7】本発明の実施の形態に係る画像読取装置のスキャナフレーム部の斜視図である。
【図8】本発明の実施の形態に係る画像読取装置のスキャナフレーム部の副走査方向から見た側面図である。
【図9】(a)、(b)及び(c)は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置のスキャナフレーム部の側面に取り付けられるミラー取付部材の平面図、正面図及び側面図である。
【図10】ミラー取付部材を取り付けるネジの正面図である。
【図11】ミラー取付部材の端部の斜視図である。
【図12】ミラー取付部材の端部の側面図である。
【図13】(a)〜(d)は、ミラーユニットの端部の正面図、断面図、ミラー角度調整前の側面図、ミラー角度調整後の側面図である。
【図14A】画像読取装置の走行体駆動機構を省略した内部の平面図である。
【図14B】変形例に係る画像読取装置の走行体駆動機構を省略した内部の平面図である。
【図15】画像読取装置の走行体の変形例の正面図である。
【図16】画像読取装置のスキャナフレーム部の副走査終了側の側面図である。
【図17】画像読取装置のスキャナフレーム部のガイドロッド端部を支持するロッド穴の正面図である。
【図18】ガイドロッドの側面図である。
【図19】ガイドロッドの高さ調整用の調整部材の側面図である。
【図20A】調整部材を画像読取装置のスキャナフレーム部のロッド穴に重ねた状態の側面図である。
【図20B】図20Aと同様の側面図であって、調整部材の調整を開始する時の側面図である。
【図20C】図20Aと同様の側面図であって、調整部材の調整中の側面図である。
【図21】調整部材の変形例の側面図である。
【図22】画像読取装置のスキャナフレーム部の変形例であって、副走査終了側の側面図である。
【図23】図22の変形例において、副走査終了側の調整部材と中間部材を取り外した状態の側面図である。
【図24】図22の変形例に使用する中間部材の側面図である。
【図25】中間部材のガイドロッド端部を通すロッド穴の正面図である。
【図26】中間部材に取り付ける調整部材の側面図である。
【図27】図22の変形例において、副走査終了側の側面に、中間部材のみ取り付けた状態の側面図である。
【図28A】図14Bの下側のガイドロッドの側面図である。
【図28B】図14Bの上側のガイドロッドの側面図である。
【図29A】中間部材に取り付けた調整部材の調整を開始する時の側面図である。
【図29B】中間部材に取り付けた調整部材の調整中の側面図である。
【図30】画像読取装置のスキャナフレーム部の副走査開始側の変形例の側面図である。
【図31】図30のスキャナフレーム部の側面に取り付ける調整部材の変形例の側面図である。
【図32】(a)(b)は、図30のスキャナフレーム部に取り付けるガイドロッドの側面図である。
【図33】図30のスキャナフレーム部の側面に2種類の調整部材を取り付けた状態の側面図である。
【図34】走行体の基板に対する、光源と導光板の別の配置例を示す断面図である。
【図35】図34の基板の副走査方向から見た正面図である。
【図36】原稿の読取範囲の光量分布と第1ミラーの光軸との関係を示す図である。
【図37】従来の縮小光学系の差動型の走行体を有する画像読取装置の全体概略側面図である。
【図38】従来の縮小光学系の一体型の走行体を有する画像読取装置の要部概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図1〜図36を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【0016】
(画像形成装置)
図1に示すように、画像形成装置100は、画像形成部101と、用紙供給装置40と、画像読取部104とを備える。画像読取部104は、画像形成部101の上に固定された画像読取装置102と、これに支持される原稿搬送装置としてのADF(Auto Document Feeder)103とを有する。
【0017】
用紙供給装置40は、ペーパーバンク41内に多段に配設された2つの給紙カセット42、給紙カセット42から記録媒体としての用紙を送り出す送出ローラ43、送り出された用紙を分離して給紙路44に供給する分離ローラ45等を有する。また、画像形成装置100の給紙路37に用紙を搬送する複数の搬送ローラ46等を有する。そして、給紙カセット42内の用紙を画像形成装置100内の給紙路37に給紙するようになっている。
【0018】
画像形成部101は、光書込装置2や、K、Y、M、C色のトナー像を形成する4つのプロセスユニット3K、3Y、3M、3C、中間転写ベルト25を有する転写ユニット24、紙搬送ユニット28、タイミングローラ対33、定着装置34、排紙ローラ対35、スイッチバック装置36、給紙路37等を備える。
【0019】
そして、光書込装置内2に配設された図示しないレーザダイオードやLED等の光源を駆動して、プロセスユニット3K、3Y、3M、3Cの感光体4K、4Y、4M、4Cに向けてレーザ光Lを照射する。
【0020】
このレーザ光Lの照射により、ドラム状の感光体4K、4Y、4M、4Cの表面には静電潜像が形成され、この静電潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。符号の後のK、Y、M、Cの添字は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン用の仕様であることを示している。
【0021】
上記構成の画像形成装置100において、各感光体4K、4Y、4M、4Cの表面に形成されたトナー像は、図1で時計回り方向に無端移動する中間転写ベルト25に順次重ね併せて一次転写される。
【0022】
この一次転写により、中間転写ベルト25には4色重ね合わせのカラートナー像が形成される。また、用紙供給装置40から供給された用紙が、タイミングローラ対33により所定のタイミングで、紙搬送ユニット28と中間転写ベルト25との間に形成された二次転写ニップに送り出され、中間転写ベルト25上のカラートナー像が用紙に一括二次転写される。
【0023】
二次転写ニップを通過した用紙は、中間転写ベルト25から離間して定着装置34へ搬送される。定着装置34に搬送された用紙は、定着装置34内における加圧や加熱によってフルカラー画像が定着された後、定着装置34から排紙ローラ対35に送られた後、機外へと排出される。画像形成部101は、図1に示す構成に限定されるものではなく、インクジェット記録方式等の構成であってもよい。
【0024】
(画像読取装置)
画像形成部101の上に配置された画像読取装置102は、図2A、図2Bに示すように、画像読取装置102の側面および下面を構成する筐体としてのスキャナフレーム部102aと、このスキャナフレーム部102aの上部開口に取り付けられるスキャナカバー部102bを備える。
【0025】
画像読取装置102のスキャナカバー部102bは、画像読取装置102の上面を構成し、原稿を載置する原稿台ガラス110と、ADF使用時に原稿が通過する帯状の流し読みガラス111を備える。
【0026】
画像読取装置102のスキャナフレーム部102aの内部には、走行体112と、この走行体112の副走査方向の移動をガイドするガイド部材としての互いに平行なガイドロッド113、114が設けられている。そして、スキャナカバー部102bの原稿台ガラス110の上に原稿を載せ、当該原稿台ガラス110の直下で、走行体112を副走査方向(矢印A方向)に移動させることにより原稿を読み取る。
【0027】
(画像読取装置の基本構造)
走行体112は、図3のように、原稿の主走査方向の読取範囲を露光するための光源115と、原稿の読取範囲からの反射光を順次反射させて読取手段に導く複数のミラーを有する反射手段120としての、第1ミラー120a、第2ミラー120b、第3ミラー120c、第4ミラー120d、第5ミラー120eと、反射手段120で反射された反射光を結像させて読取手段に導く結像レンズ121と、原稿の読取範囲からの反射光を読み取る読取手段としてのイメージセンサ122を搭載する。
【0028】
第1ミラー120aだけは走行体112に搭載されているが、その他の4つのミラー120b〜120eは、スキャナフレーム部102aの副走査方向に対向した一対の側板102a1、102a2に配置されている。
【0029】
従来の一体型の画像読取装置は全てのミラーを走行体に搭載していたので、走行体の振動がミラーに伝達することによるドットズレなどの画質低下を防止するため、各ミラーに防振部材を取り付ける必要があった。しかし、この実施の形態では、第1ミラー120aのみを走行体112に搭載するので、当該第1ミラー120aにのみ防振部材を取り付ければよい。
【0030】
他の第2〜第5ミラー120b〜120eは、スキャナフレーム部102aの側板102a1、102a2に固定的に配置するので、防振部材を取り付ける必要がない。このため、第2〜第5ミラー120b〜120eのための防振部材を省略して部品点数、組立工数、製造コストを低減することができる。
【0031】
各ミラー120a〜120eの配置は、詳しくは、第1ミラー120aが走行体112の後端部(図3では走行体112の左端)に配置され、副走査方向に対して45°で傾斜し、これによって、原稿台ガラス110に載置される原稿、或いは流し読みガラス111の上を通過する原稿からの反射光を、後方側(図3で左側すなわち副走査方向と逆方向)に反射するようにしている。
【0032】
第2ミラー120bは、第1ミラー120aに対して、副走査方向と反対側の左側板102a1の内側に第1ミラー120aと同じ高さで配置され、副走査方向に対して45°で傾斜している。
【0033】
第3ミラー120cは、第2ミラー120bに対して、垂直方向下方の左側板102a1の内側に配置され、副走査方向に対して、第2ミラー120bとは逆方向に45°で傾斜している。
【0034】
従って、第2ミラー120bと第3ミラー120cによって、第1のダハミラーが構成されている。
【0035】
第4ミラー120dは、第3ミラー120cに対して、副走査方向の右側板102a2の内側に配置され、第2ミラー120bと同じように、副走査方向に対して45°で傾斜している。
【0036】
第5ミラー120eは、第4ミラー120dに対して、垂直方向上方の右側板102a2の内側に配置され、第3ミラー120cと同じように、副走査方向に対して45°で傾斜している。
【0037】
従って、第4ミラー120dと第5ミラー120eによって、第2のダハミラーが構成されている。第1のダハミラーと、第2のダハミラーは、光学的に同等であり、共通のダハミラーを使用可能であるが、図4Aのように、第2のダハミラー(第4ミラー120dと第5ミラー120e)は、第1のダハミラー(第2ミラー120bと第3ミラー120c)よりも主走査方向に短いものを使用することも可能である。
第1〜第5ミラー120a〜120eは、幾何学的精度を確保するために、角度調整可能に配置することができる。
【0038】
第5ミラー120eによって反射された光は、走行体112に向かって副走査方向を逆に進み、結像レンズ121によってイメージセンサ122の上に結像される。そして、イメージセンサ122によって原稿画像を読み取り、この読み取った原稿画像を、図示しない画像処理部と電子ソート部によって信号処理し、図1の光書込装置2に供給する。
【0039】
また、図1のADF103によって搬送される原稿の画像を走行体112のイメージセンサ122で読み取る場合、走行体112を図1のAの位置よりやや左側(図2A、図2B、図3の流し読みガラス111の直下)に移動する。走行体112をこの位置に停止した状態で、ADF103によって搬送される原稿が流し読みガラス111の上を通過する際に、光源115から発した光を原稿面で順次反射させながら、イメージセンサ122で原稿の画像を読み取る。
【0040】
図3において、原稿から反射された反射光の光路長(共役長)は、原稿読取開始位置での共役長をL1とすると、以下のように表される。
L1=a+b+c+d+e+f
ここで、a:原稿面〜第1ミラー501の距離、b:1ミラー〜第2ミラーの距離、c:第2ミラー〜第3ミラーの距離、d:第3ミラー〜第4ミラーの距離、e:第4ミラー〜第5ミラーの距離、f:第5ミラー〜イメージセンサ122の距離
【0041】
図3において、走行体112の副走査方向の移動量をαとすると、走行体112がα進んだ後の共役長L2は、以下のように表される。
L2=a+(b+α)+c+d+e+(f−α)=a+b+c+d+e+f
このように、走行体112が副走査方向αだけ移動しても、移動の前後でL1=L2となって共役長が変わらないことが分かる。
【0042】
従来の一体型走査光学ユニットは、共役長を確保するため、多数のミラーを単一の走行体内に配置して光路を折り返すことで共役長を確保していたが、ミラーの搭載数や折り返し光路のスパンによって、走行体のサイズが高さ方向と副走査方向で大型化するという問題があった。
【0043】
この実施の形態では、走行体112には反射手段としてのミラーは特定のミラーのみを搭載し、他のミラーは走行体112の外に配置したので、走行体112のサイズ(高さ方向と副走査方向)が大きくなることがないし、走行体112の重量が過大になることもない。
【0044】
一方、走行体の外に配置したミラーの少なくとも2つのミラーを副走査方向の両端に配置することで、共役長を一定にしたまま、光路長を容易に長くすることができる。光路長を長くすると、長焦点の結像レンズを使用することができるので、画角を狭めて部品の加工誤差による性能劣化の影響が少ない読取装置を実現するのに有利である。
【0045】
なお、図3で第3ミラー120c又は第4ミラー120dのいずれか一方を省略し、第2ミラーから第4ミラー120dに直接反射光を導く構成、又は第3ミラー120cから第5ミラー120eに直接反射光を導く構成も可能である。
【0046】
第3ミラー120cと第4ミラー120dを使用する場合、図3の左右両側で上下方向の光路長c、eを稼ぐことができるという利点がある。
【0047】
以上のように、一体型走査光学ユニットのミラーを減らし、走行体112の外の両端にミラーを配置することによって、走行体112の高さ方向と副走査方向のサイズを小さくし、画像読取装置を小型化、薄型化することができる。
【0048】
(画像読取装置の具体的構成)
以下、本発明の実施の形態の要部である、画像読取装置の具体的構成について説明する。
図4A、図4Bに示すように、スキャナフレーム部102a内に、副走査方向に延びる2本のガイドロッド113、114が互いに平行に配置されている。この2本のガイドロッド113、114は、図5、図6に示す走行体112が副走査方向に移動するのをガイドするためのもので、走行体112の両端部に、図6のように2つのロッド穴112a、112bが形成されている。そして2つのこのロッド穴112a、112bに、2本のガイドロッド113、114がスライド自在に挿入されている。各ガイドロッド113、114は、スキャナフレーム部102aの左右の側板102a1、102a2の内側に、できるだけ寄せた位置に配置されている。
【0049】
一方(図4Aの上側)のガイドロッド114と側板102a3の間に、副走査方向で左右一対をなすプーリ125、126が配置されている。図4Aで右側が駆動プーリ126で、左側が従動ブーリ125である。両プーリ125、126の間に、タイミングベルト127が掛け渡されている。側板102a3の外側に、モータ128が配置され、このモータ128の軸にモータギア129が取り付けられている。また、駆動プーリ126と同軸で駆動ギア130が配置され、この駆動ギア130とモータギア129との間に、タイミングベルト131が掛け渡されている。
【0050】
そして、モータ128の回動により、モータギア129、タイミングベルト131、駆動ギア130を介して、駆動プーリ126が回動する。これにより、2つのプーリ125、126の間に掛け渡されたタイミングベルト127が回転し、走行体112が副走査方向に移動するようになっている。走行体112の移動方向は、モータ128の回転方向を逆転することで切り替えることができる。この実施の形態では、搭載ミラー数の低減により走行体112を軽量化することが容易なので、前述のように走行体112の片側駆動を容易化することができる。
【0051】
走行体112は、図5、図6のように、主走査方向に延びた走行体フレーム135を有する。この走行体112フレーム135は、水平板部135aと垂直板部135bが一体成形された板金製で、走行体112フレーム135の幅方向中央部の副走査方向側に、前記水平板部135aを延長するように、副走査方向に延びた支持板136が取り付けられている。
【0052】
この支持板136の上に、光軸を副走査方向に向けた結像レンズ121が搭載されている。結像レンズ121は、その上方から板バネで成形したレンズバンド137を装着し、このレンズバンド137の両端を、ネジ138で支持板136に固定することで位置決めされる。このように、結像レンズ121を走行体112に組み込むことで、部品点数削減と組立工数削減を図ることができる。
【0053】
図5のように、走行体112フレームの垂直板部135bの左側面に、当該走行体112の副走査方向に対して垂直をなす基板141が、両端の一対のネジ142によって固定されている。この基板141は走行体112の主走査方向に連続して延びており、図5で右側すなわち結像レンズ121側の第1実装面の高さ方向ほぼ中央に、結像レンズ121と光軸を一致させて、CCDを有するイメージセンサ122が実装されている。走行体フレーム135の垂直板部135bは、このイメージセンサ122が副走査方向に突出可能なように、所定の大きさの穴135cが形成されている。
【0054】
走行体フレーム135の水平板部135aに、走行体フレーム135と幅方向にほぼ同じ長さを有するブラケット145が、両端の一対のネジ146で取り付けられている。このブラケット145は導光板150と第1ミラー120aを取り付けるためのもので、ネジ146で固定される基部145aと、この基部145aの近くから垂直に立ち上がった支持部145bを有する。この支持部145bに、導光板150の両端を嵌め込むための切欠き穴147と、第1ミラー120aの両端を嵌め込むための切欠き穴148が形成されている。
【0055】
図5で基板141の左側すなわちイメージセンサ122と反対側の第2実装面に、基板141の高さ方向中央よりもやや上側に偏位した位置に、主走査方向に等間隔に配列された複数のLEDからなる光源115が実装されている。当該LEDはトップビュータイプで構成され、その発光面115a側に導光板150が配置されている。トップビュータイプとは、基板に実装した光源が当該基板の実装面と垂直な方向に光を放射する型式をいう。すなわち、LEDの光は基板141の実装面に対して垂直方向(副走査方向と反対方向)に放射され、この光が導光板150の入射面に垂直に入射するようになっている。
【0056】
光源115を、結像レンズ121がある側の基板141の第1実装面に配置しようとすると、結像レンズ121からイメージセンサ122に至る光路を遮らないように、光源115を結像レンズ121の外径よりも外側(上側)にズラして配置する必要がある。しかし、そうすると、その分だけ画像読取装置102の高さ寸法が大きくなってしまう。結像レンズ121及びイメージセンサ122と反対側に光源115を配置することで、結像レンズ121の外径の範囲内に、光源115を配置できるため、走行体112の高さ寸法を、結像レンズ121の外径とほぼ同程度にすることができる。
【0057】
また、光源115とイメージセンサ122を同一基板141の表裏両面に背中合わせで実装することにより、組立部品点数を削減して、コストダウンを図ることができる。
【0058】
導光板150は光源115としてのLEDの光を効率的に原稿に導くためのもので、断面形状において、幅に対する長さの比(矩形比と呼ぶ)が1以上の長方形に内接(一部一致を含む)する多角形状をなすものである。このような導光板150は、例えば特開2006−67551に開示されて公知である。導光板150の両端は、ブラケット145の両端支持部145bの切欠き穴147に嵌め込まれた状態で支持されている。導光板150の両端の位置ズレを防止するため、切欠き穴147の内側に、板金製のクリップを配置することができる。このようなクリップは、例えば図13(b)に示すような板バネ174を利用することができる。
【0059】
この導光板150の光軸は、原稿面に対し所定角度傾斜して配置され、上下の側面は反射面とし、導光板150の右側の入射面150aにLEDの発光面115aを密接している。そして原稿面に向いた放射面150bからの直接光と、周囲に配置された図示しない反射面(主反射面や補助反射面)からの反射光とによる、光量分布の合成曲線の高光量部を最大読取幅として、この中に読取領域を設定するようにしている。
【0060】
基板141よりも左側の走行体フレーム135上に、前記導光板150の下方かつ後方に位置して、第1ミラー120aが45°の傾斜角で配置されている。この第1ミラー120aは主走査方向に延びており、その両端は走行体112のブラケット145の支持部145bに形成された切欠き穴148に嵌め込まれた状態で支持されている。そして、第1ミラー120aの真上から第1ミラー120aに入射した光の反射光が、当該第1ミラー120aによって、副走査方向と反対方向(水平方向)に直角に反射されるようになっている。
【0061】
第1ミラー120aの両端に走行体112の振動が伝わるのを防止するため、及び位置ズレを防止するため、切欠き穴148の内側に、板金製のクリップを配置することができる。このようなクリップは、例えば図13(b)に示すような板バネ174を利用することができる。
【0062】
この実施の形態では、LEDによる光源115、導光板150及び第1ミラー120aを、結像レンズ121の外径の範囲内に配置することで、走行体112の上下方向高さを、結像レンズ121の外径とほぼ同程度にすることができる。
【0063】
また、走行体112を含む画像読取装置102の上下方向高さHは、H=L+M/√2+N+O+P+Qと表すことができる。
L:レンズ403の外径
M:第3ミラー120c、第4ミラー120dの幅
N:走行体112の上端と原稿台ガラス110の下面との間の隙間
O:第3ミラー120c、第4ミラー120dと、スキャナフレーム部102aの底板との間の隙間
P:スキャナフレーム部102aの底板の厚み
Q:原稿台ガラス110の厚さ
【0064】
ここで、L、M、N、O、P、Qの大きさは自ずと決まってくるが、45°に傾斜した第3ミラー120c、第4ミラー120dの下端部に、その有効反射面を変えない範囲で水平なC面(面取面)を形成することで、第3ミラー120c、第4ミラー120dの高さ(M/√2)を低減できるので、画像読取装置の高さHを低減できる。
【0065】
(反射手段としてのミラーの取付構造)
図7、図8に示すように、スキャナフレーム部102aの副走査方向に互いに対向する2つの側板102a1、102a2に、上下二段のミラー差込穴155、156と、左右一対の取付穴160が形成されている。この取付穴160に、図9に示すミラー取付部材161が調整ネジ162で固定されるようになっている。
【0066】
ミラー取付部材161は図7のように左右一対で配置され、図7の副走査開始側(奥側)のミラー取付部材161に、第2ミラー120bと第3ミラー120cを取り付けて第1のミラーユニットを構成する。また、副走査終了側(手前側)のミラー取付部材161に、第4ミラー120dと第5ミラー120eを取り付けて第2のミラーユニットを構成する。
【0067】
図10に示すように、スキャナフレーム部102aの側板102a1、102a2の外面であって、ミラー取付部材161の本体部161bに対向する部分に、取付穴160を上下方向(垂直方向)に横断するように、位置調整用の目盛165が設けられている。この目盛165は、例えば上下方向に1mm刻みで設けたものであり、第1のミラーユニットと第2のミラーユニットの高さ位置を、ミラー取付部材161のネジ挿通穴161cから視認できるようにしている。
【0068】
すなわち、ネジ挿通穴161cの上端又は下端に合致する目盛165を読み取ることで、ミラーユニットの高さ位置を知ることができるようになっている。従って、作業者は、この目盛165を見ながら、容易且つ正確に、第1のミラーユニットと第2のミラーユニットの高さ位置を調整することができる。
【0069】
ミラー取付部材161は、長方形の板金の長手方向両端を直角に折り曲げて一対の支持部161aとし、本体部161bには左右一対で縦長のネジ挿通穴161cを形成したもので、支持部161aに2つのミラーを取り付けてミラーユニットを構成する。図9のように、支持部161aに各ミラーの端部を嵌め込むための2つの位置決め穴163、164が上下に形成され、かつ、位置決め穴163、164相互間に水平方向の切り込み161dが形成されている。
【0070】
切り込み161dは、ミラー取付部材161を側板102a1、102a2に取り付ける時に、上下二段のミラー差込穴155、156の間の仕切り板部157を受け入れるためのものである。
【0071】
位置決め穴163、164の形状は、実質的にミラーの断面形に対応させたものとするが、位置決め穴163、164の内側でミラーがわずかに揺動できるように、ミラーの断面形よりも一回り大きくしている。この実施の形態では、上側の位置決め穴163を第2ミラー120bと第5ミラー120eの断面形に対応させて長方形としている。位置決め穴163の下側の内縁に、ミラーの側面と当接して揺動支点となる半円弧状の支点部175が形成されている。
【0072】
下側の位置決め穴164は、その下部を水平に切り欠くことにより、鋭角の角部164aを形成している。これは、第3ミラー120cと第4ミラー120dの下縁を面取加工してテーパ面Tとしたためである。
【0073】
テーパ面Tを形成することにより、ミラー120c、120dの上面の有効反射面を維持したまま、ミラー120c、120dの高さ方向を短縮することができ、読取装置の上下方向スペースを短縮することができる。また、位置決め穴164の上側の内縁にも、ミラーの側面と当接して揺動支点となる半円弧状の支点部175が形成されている。
【0074】
図11〜図13に示すように、ミラー取付部材161の支持部161aの位置決め穴163、164の縁に、切起こし突起170、171が形成されている。この突起170、171に、雌ネジ穴172が形成されている。そして、この雌ネジ穴172にねじ込んだ調整ネジ173の先端で、ミラー120b〜120eの側面を加圧することができるようになっている。
【0075】
位置決め穴163、164の内側に、図13(a)〜(d)のように、弾性部材として断面V字状の板バネ174が設けられている。この板バネ174は調整ネジ173と反対側に配置され、調整ネジ173による加圧側とは反対側のミラー120b〜120eの側面を弾性的に支持するようにしている。そして、調整ネジ173の締め付け量を加減することにより、支点部175を中心とする、ミラーの傾斜角を調整することができるようになっている。
【0076】
板バネ174は、両端に折曲げ部174a、174bを有し、一方の折曲げ部174aをミラーの端部に当てる。他方の折曲げ部174bとV字屈曲部174cとの間に形成した切起こし突起174dを、支持部161aの内側に引っ掛けることにより、板バネ174が支持部161aから脱落しないようにしている。
【0077】
図13(c)と(d)は、調整ネジ173を締め付ける前と後のミラー120bの傾斜の変化を示している。調整ネジ173を締め付けることにより、ミラー120bが支点部175を中心として時計方向に回動する。調整ネジ173を緩めると、ミラー120bは支点部175を中心として反時計方向に回動する。他のミラー120c〜120eについても同様である。
【0078】
各ミラー120b〜120eの角度調整は、基本的にその両端で等量に調節する。この等量調節を容易にするため、必要に応じて、調整ネジ173又は切起こし突起170に、調整ネジ173の回転操作量を確認するための目盛や目印を付すことができる。
【0079】
(ガイドロッドの取付構造)
図14Aのように、箱形のスキャナフレーム部102aの副走査方向の一対の側板102a1、102a2の外側面に、それぞれ2つ(合計で4つ)の調整部材180を取り付けている。これら調整部材180は2本のガイドロッド113、114の両端を高さ調整可能に支持するためのもので、板金によって図19に示す横長の長方形状に成形されている。なお、ミラーの取付構造は図14以降では図示省略している。図14以降の実施の形態において、ミラーの取付構造としては、図7や図8に示した構造以外の構造を採用することができる。
【0080】
なお、2つのガイドロッド113、114のすべての端部を高さ調整可能に支持するのが理想的であるが、場合によっては、ガイドロッド113、114のいずれか1つ、2つ、又は3つの端部を高さ調整可能に支持するために、1つ、2つ、又は3つの調整部材180を使用する構成も可能である。
【0081】
ガイドロッド113、114は、図6では走行体112の左右両端のロッド穴112a、112bにスライド可能に挿入したが、メンテナンス等のためにスキャナフレーム部102aからの走行体112の取り出しを容易にするため、図15のような支持構造とすることができる。
【0082】
図15の支持構造は、一方のガイドロッド113を走行体112の一端の下部に配置した支持部190のロッド穴190aにスライド自在に挿入するが、他方のガイドロッド114は、走行体112の他端の下部に配置したスライダ板191の下面にスライド自在に当接させる。これにより、走行体112を取り出す場合は、一方のガイドロッド113だけを走行体112から引き抜き、他方のガイドロッド114はそのままにしておくことができる。
【0083】
なお、このようなガイドロッド113の引き抜きを容易にするには、図14Aのスキャナフレーム部102aよりも、図14Bのスキャナフレーム部102aの方が便利であり、これについては、図23〜図29を参照して後述する。
【0084】
なお、走行体112を片側で図15のようにスライダ板191によってスライド支持する場合は、走行体112を両側駆動とするか、或いは支持部190のある側に駆動系を配置した片側駆動にするとよい。
【0085】
スキャナフレーム部102aの側板102a1、102a2に対するガイドロッド113、114の端部の取り付け精度が良くないと、走行体112の副走査方向の移動に誤差が生じ、幾何学的精度が低下する。この幾何学的精度は、ガイドロッド113、114の高さが特に大きく影響する。そこで、前記調整部材180によってガイドロッド113、114の高さ位置を調整することにした。
【0086】
詳しくは、図16のようにスキャナフレーム部102aの右側板102a2に、ネジ穴194、195と、図17の形状のロッド穴196と、調整穴197を設ける。これら4つの穴194〜197は図16で左右対称配置であり、1つの調整部材180のために4つの穴194〜197を使用する。前記複数の穴形状は、スキャナフレーム部102aの反対側の左側板102a1でもまったく同じである。なお、図16の矩形状の点線は走行体112を示す。
【0087】
図17のロッド穴196は、図18に示すガイドロッド113、114の両端を挿通するためのものである。2本のガイドロッド113、114はまったく同一形状であり、以下、ガイドロッド113を中心に説明する。
【0088】
ロッド穴196は、ガイドロッド113の本体部113aの外径よりも一回り大きな円形部196aと、当該円形部196aよりも幅狭の長穴部196bを有する。この長穴部196bは、その左右の縁にガイドロッド113の環状溝113bを嵌め込み、ガイドロッド113の軸方向移動を拘束するためのものである。
【0089】
ガイドロッド113はその両端に環状溝113b、113cを有する。一方の環状溝113bは、側板102a2と調整部材180を重ね合わせた状態で受け入れ可能なように、両者の板厚の合計値に対応して形成してある。
【0090】
他方の環状溝113cは、部品の加工精度のバラツキを考慮して、環状溝113bよりもやや幅広に形成してある。スキャナフレーム部102aの左右の側板102a1、102a2のネジ穴194、195に、図19の形状の調整部材180を、図20Bのように、2本のネジ198、199でネジ止めする。
【0091】
調整部材180は、図17のロッド穴196と同じ大きさの、円形部181aと長穴部181bで構成されたロッド穴181を有するが、穴の向きが図17と異なる。図17は長穴部196bが縦方向であるが、図19は長穴部181bが横方向である。このように、側板102a2のロッド穴196と調整部材180のロッド穴181は、長穴部196bと長穴部181bが直角をなす。
【0092】
また調整部材180は、ロッド穴181を左右方向から挟むようにして、スキャナフレーム部102aの側板102a2のネジ穴194にネジ止めするためのネジ穴182と、別のネジ穴195にネジ止めするための円弧穴183を有する。ネジ穴182が調整部材180の第1端部を構成し、円弧穴183が第2端部を構成する。この円弧穴183は、ネジ穴182を中心とした円弧状の縁を有する。また、調整部材180の右端に、矩形の調整用切欠き184を形成してある。
【0093】
このような調整部材180を、スキャナフレーム部102aの左右の側板102a1、102a2に、各2枚ずつ取り付ける。図20Aと図20Bに、調整部材180を側板102a1、102a2に取り付けた状態を示している。図20Aはネジ198、199を取り付ける前の状態で、図20Bはネジ198、199を取り付けた後の状態である。
【0094】
調整部材180を図20Bのようにネジ198、199で緩く仮締めした状態で、調整穴197と調整用切欠き184の重なりにより形成された十字状の隙間Cに、マイナスドライバの先端形状のような治具200を差込み、当該治具200を時計方向又は反時計方向に回動させる。すると、調整部材180がネジ198を支点部とし、これを中心として上方又は下方に揺動し、長穴部181bの高さが変化する。
【0095】
従って、この長穴部181bに挿入されているガイドロッド113、114の端部の高さが長穴部181bと共に変わる。図20Cはガイドロッド113の端部を距離Hだけ上昇させる調整例を示している。
【0096】
他のガイドロッド114を調整する場合も同様である。調整部材180を所要量だけ位置調整すると、治具200を引き抜いてネジ198、199を本締めすることで調整作業を終了する。なお、ネジ198、199を締め付ける時は、円弧穴183のネジ199の方から締め付け、回動支点となる反対側のネジ198は最後に締め付けるとよい。ネジ198、199の締め付けを逆にすると、調整部材180が不測に回動する可能性がある。
【0097】
このように、支点となるネジ198と治具200との間にガイドロッド113、114の端部を支持することで、てこの原理により、治具200による調整部材180の端部の上下方向の移動量よりも、長穴部181bの移動量を少なくすることができ、ガイドロッド113、114の端部の精密な高さ調整が可能である。
【0098】
調整部材180は、以上のように回動させて高さ調整する方法ではなく、図21の形状の調整部材186を使用し、調整部材186の全体を高さ方向に平行移動することによってガイドロッド113、114の端部の高さ調整を行うようにしてもよい。
【0099】
この場合は、治具200を使用せずに、ネジ穴194、195にネジ込む左右一対のネジ(図示せず)をいったん緩め、調整部材186を左右の縦長穴(第1端部)187と縦長穴(第2端部)188に沿って上下に移動可能なように仮締め状態とする。こうしておいて、調整部材186を必要な高さに移動させ、再び不図示のネジを本締めすることで調整作業を終了する。
【0100】
(ガイドロッドの取付構造の変形例)
次に、図15に示す走行体112をスキャナフレーム部102aから取り出す際に、一方のガイドロッド113だけを走行体112から引き抜き、他方のガイドロッド114はそのままにする変形例を、図23〜図29を参照して説明する。
【0101】
図23は、前記図14Bのスキャナフレーム部102aの右側板102a2を示している。この右側板102a2に、図24の板金で成形した中間部材205を取り付けるための切欠き穴206が形成されている。切欠き穴206の左右に、基準ピン207とネジ穴208が配置されている。
【0102】
他の部分は、図14A及び図16のスキャナフレーム部102aの左右側板102a1、102a2と同様である。この中間部材205は、スキャナフレーム部102aから一方のガイドロッド113を取り外して再度取り付ける場合の作業を容易にし、作業時間を短縮するためのものである。
【0103】
すなわち、図15のように、走行体112はその一端の下部に配置したスライダ板191がガイドロッド114に載せられているだけであるが、反対側は支持部190のロッド穴190aにガイドロッド113が挿入されている。このため、メンテナンス等のために走行体112をスキャナフレーム部102aから取り出そうとすると、ガイドロッド113をロッド穴190aから引き抜かなければならない。
【0104】
図14Aのスキャナフレーム部102aでは、2本のガイドロッド113、114の端部をそれぞれ調整部材180の長穴部180bに支持しているので、走行体112をスキャナフレーム部102aから取り出す場合、走行体112に挿通している側のガイドロッド113を、スキャナフレーム部102aの側板102a1、102a2から取り外さなければならない。スライド側のガイドロッド114は、走行体112の端部のスライダ板191を載せているだけであるから、側板102a1、102a2から取り外す必要はない。
【0105】
ガイドロッド113を取り外す時、調整部材180のネジ198、199を取り外し、調整部材180を側板102a1、102a2から取り外す。そうすると、再びガイドロッド113をスキャナフレーム部102aの側板102a1、102a2に取り付ける場合に、調整部材180によるガイドロッド113の高さ調整を再度行う必要がある。それでは作業時間が長くかかって便利が悪い。
【0106】
そこでこの実施の形態では、中間部材205をスキャナフレーム部102aの側板102a2に取り付けるため、図24のように、中間部材205に、左右のネジ穴210、211、左側の横長の基準穴212、右側の円形の基準穴213を形成する。さらに、これらの穴210〜213の内側に、図16のスキャナフレーム部102aの側板102a2と同様の穴(ロッド穴214、調整穴215、ネジ穴216、217)を形成する。そして、この中間部材205を側板102a2の切欠き穴206に取り付けることにした。
【0107】
この際、側板102a2の一対の基準ピン207が中間部材205の基準穴212、213に入り、右側の基準ピン207が、中間部材205の右端部の上下左右方向の位置決め基準となる。左側の基準ピンは、右側の基準ピン213を中心とする中間部材205の回転を規制する。どちらの基準穴212、213も、基準ピン207との間に大きな隙間が出来ないように、基準穴212、213と基準ピン207の公差が必要最小限となるように設定するのがよい。
【0108】
ロッド穴214は図25に示すような形状であり、円形部214aと長穴部214bを有する。この形状は、図17と同じである。そして、この中間部材205に、図26に示す調整部材180a(図19と同一形状)を図20A〜図20Cで説明したのと同様な方法で取り付ける。
【0109】
すなわち、この変形例では、中間部材205がスキャナフレーム部102aの側板102a2の代わりになる。スキャナフレーム部102aの側板102a2の切欠き穴206に対して、左右2つのネジ222によって中間部材205を取り付けた状態が図27である。
【0110】
図28Aと図28Bは、図14Bのスキャナフレーム部102aに取り付けるガイドロッド113、114を示している。図28Aのガイドロッド113は、図14Bの下側に配置するガイドロッド113である。このガイドロッド113は走行体112に挿通するもので、一端部に本体部113aより細径の細径部113dが形成され、他端に調整部材180aと中間部材205が入る幅の環状溝113eが形成されている。
【0111】
細径部113dの太さは環状溝113eの溝径と同じにしておく。これにより、スキャナフレーム部102aの側板102a1に形成したロッド穴196の長穴部196bと、この長穴部196bに重なる、調整部材180の長穴部181bの重なり合いで形成された矩形穴に、細径部113dが殆ど隙間なく、かつ、引き抜き可能に支持される。
【0112】
なお、スキャナフレーム部102aの側板102a1に調整部材180を設けず、細径部113dを位置決め可能なロッド穴を、スキャナフレーム部102aの側板102a1に直接形成し、このロッド穴に、ガイドロッド113の細径部113dを嵌め込んでもよい。
【0113】
図28Bは、図14Bの上側に配置するガイドロッド114で、スライダ板191を支持するためのものである。このガイドロッド114は図18と同様の形状で、その本体部114aの一端に、側板102a2と調整部材180を重ね合わせた状態で受け入れ可能な環状溝114bを形成し、反対側に、環状溝114bよりもやや幅広の環状溝114cを形成してある。
【0114】
図29Aと図29Bに、中間部材205に取り付けた調整部材180aを調整する状態を示しているが、これは図20B、図20Cの調整部材180の調整と同様であるので、説明を省略する。
【0115】
以上のように、中間部材205を使用した場合、中間部材205に取り付けた調整部材180aはそのままにして、中間部材205を側板102a2に取り付けているネジ222だけを外す。これにより、ガイドロッド113の端部を調整部材180aと中間部材205で支持した状態で、ガイドロッド113をスキャナフレーム部102aから図14Bで右方向に引き抜くことができる状態になる。
【0116】
ガイドロッド113の左側端部は、図28Aのように溝なしの細径部113dとされ、図14Bの左側の調整部材180の長穴部181bと、スキャナフレーム部102aの側板102a1の長穴部196bとの重なり合いで形成された矩形穴に対して、右から左に挿入されているだけである。
【0117】
従って、前記のように中間部材205を側板102a2に取り付けているネジ222を外すことにより、ガイドロッド113を走行体112から図14Bで右方向に引き抜くことができる。このようにしてガイドロッド113を引き抜いた後は、走行体112を不図示の駆動機構から切り離すことによって、スキャナフレーム部102aから取り出すことが可能になる。
【0118】
また、走行体112をスキャナフレーム部102aに元通りに装着するには、前述した取り外しの手順と逆の手順を行えばよい。すなわち、ガイドロッド113の一端に中間部材205と調整部材180aを取り付けたままであるから、ガイドロッド113の反対側の細径部113dを、図14Bのスキャナフレーム部102aの右側の側板102a2の切欠き穴206から入れ、走行体112のロッド穴190aに通した後、左側の側板102a1の前記矩形穴に差し込む。そして中間部材205を図22のように側板102a2にネジ222で固定する。
【0119】
中間部材205の取り付けと取り外しの際に、調整部材180aのネジ198、199と間違わないように、ネジ222とネジ198、199は、ネジ頭部の塗料の有無、塗料の色の相違、ネジ頭部の直径又は形状の相違など、違いが一目で明確に分かるように異なる種類にしておくとよい。
【0120】
(ガイドロッドの取付構造の第2の変形例)
次に、ガイドロッドの取付構造の第2の変形例を、図30〜図33を参照して説明する。
図30は、スキャナフレーム部102aの変形例の左側板102a1を示している(副走査開始側)。スキャナフレーム部102aの右側板102a2は、この図30を左右反転した穴配置でよい。
【0121】
この第2の変形例は、走行体112に挿通した一方のガイドロッド113の高さ方向と主走査方向の両方を、図31の調整部材225を使用して調整可能にしたものである。図30の側板102a1に形成した左側の4つの穴194〜197は、図16の右側の4つの穴194〜197と対応している。
【0122】
側板102a1の右側に、図32(a)に示すガイドロッド113の細径部113dを十分な隙間を明けて挿入するためのロッド穴226と、このロッド穴226の両側に一対のネジ穴227、さらにその両側に一対の調整穴228、またロッド穴226の上側に調整穴229がそれぞれ形成されている。
【0123】
調整部材225は図31のように、その左右端縁と上端縁に、前記調整穴228、229に対応した調整用切欠き231、232を有する。そして側板102a1、102a2の調整穴228、229と調整用切欠き231、232との重なり合いで形成された隙間に図20Cと同様に治具200を挿入し、当該治具200を回すことで調整部材225を高さ方向と主走査方向に移動調整可能にしている。
【0124】
調整部材225の左右方向中間位置に、図32(a)に示すガイドロッド113の両端に形成した細径部113dを挿入支持するためのロッド穴233が形成されている。このロッド穴233の左右両側に、調整部材225をスキャナフレーム部102aの側板102a1に固定するためのネジ穴234が形成されている。
【0125】
調整時は、図33のようにネジ穴234に挿入したネジ235を緩めて、調整部材225が上下左右に移動可能なように仮締め状態にする。調整後は、治具200を引き抜いてネジ235を本締めすることで調整作業を終了する。
【0126】
(基板に対する光源と導光板の配置)
図34は、走行体112に配置した光源115と導光板150の別の例を示したものである。この例は図5と異なり、光源115をサイドビュータイプで構成し、結像レンズ121及びイメージセンサ122の光軸よりも下側位置で基板141に実装している。
【0127】
そして光源115から放射された光を、基板141に沿って上向きに、すなわち基板141の第2実装面と平行にして上向きに照射するようにしている。サイドビュータイプとは、基板141に実装した光源115が当該基板141の実装面と平行な方向に光を放射する型式をいう。
【0128】
また、導光板150は光源の上側で基板141に実装している。導光板150の下端入射面150aは光源115の放射面に近接配置され、上端放射面150bはその光軸を基板141の第2実装面に対して傾斜させ、原稿に向かって垂直ではなく傾斜した方向から光を照射するようにしている。導光板150の両端は、ブラケット145の両端の支持部145bに形成した切欠き穴149に、上下方向の遊びを持たせて挿入してある。
【0129】
このように、この実施の形態では共通の基板141の両側にイメージセンサ122、光源115及び導光板150を実装しているが、イメージセンサ122の光軸と結像レンズ121の光軸の高さ位置が互いにズレている時、基板141を上下方向に調節する必要がある。このような調節を行うと、光源115及び導光板150の高さも変化してしまう。
【0130】
導光板150の放射面の光軸は原稿に対して傾斜しているので、導光板150の高さが変わると原稿の読み取り範囲の光量分布が副走査方向にズレる。そうすると、原稿からの反射光が入射する第1ミラー120aの光軸が前記光量分布の中心からズレてしまい、読み取り原稿の濃度ムラや、原稿写りが悪いいわゆる「飛び」の現象を引き起こす。
【0131】
この実施の形態では、基板141に対して導光板150を高さ調節可能に配置することで、このような問題を解決している。導光板150は基板141に対して電気的接続部がないので、このような上下動可能な配置が容易である。
【0132】
すなわち、図35のように、導光板150の左右両端はネジ151によって基板141にネジ止め固定されているが、導光板150の左右両端のネジ151を通す穴は縦長穴152とされている。従って、ネジ151を緩めることによって、基板141の左右両端を上下方向に移動することができる。
【0133】
また、基板141は、イメージセンサ122の光軸の高さを調節するため、走行体フレーム135の垂直板部135bに対して上下動可能に取り付けられている。
【0134】
なお、光源115をサイドビュータイプではなくトップビュータイプにして基板141に実装すると、導光板150を基板141から離さなければならないので、走行体112の副走査方向のスペースが大きくなる。また、導光板150だけを上下移動させると光源115との間の光路がズレるので、導光板150の移動に合わせて光源115も同じように移動させる複雑な構造が必要となる。図34の構造はこのような問題がなく、導光板150を基板141に実装することにより、走行体112を副走査方向にコンパクト化することができる。
【0135】
図36(a)のように、光量分布の中心が原稿の読み取り位置に一致している正常な状態から、基板を図36(b)のように少し下げてイメージセンサ122の光軸を下げた場合、導光板150から原稿までの距離Aが距離Bに拡大し、原稿の読み取り範囲の光量分布の中心が左側にズレる。そこで、このような光量分布のズレが生じた場合、導光板150の左右両端を固定しているネジ151を緩め、基板141を下げた分(距離h=B−A)だけ導光板150を上げた後にネジ151を締め直す。これにより、導光板150から原稿までの距離がAに戻り、光量分布の中心と第1ミラー120aの光軸とが一致し、原稿の読み取り位置に対する光量分布のずれを容易に修正することができる。
【0136】
以上、本発明の実施の形態と変形例について説明したが、本発明は前述した形態と変形例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【0137】
100:画像形成装置
102:画像読取装置
102a:スキャナフレーム部
102b:スキャナカバー部
112:走行体
113、114:ガイドロッド
115:光源
120a:第1ミラー(反射手段)
120b:第2ミラー(反射手段)
120c:第3ミラー(反射手段)
120d:第4ミラー(反射手段)
120e:第5ミラー(反射手段)
121:結像レンズ
122:イメージセンサ(読取手段)
127:タイミングベルト
128:モータ
141:基板
150:導光板
161:ミラー取付部材
162:調整ネジ
165:目盛
173:調整ネジ
175:支点部
180、186、225:調整部材
200:治具
205:中間部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【0138】
【特許文献1】特開2010−4365号公報(図3、図16)
【特許文献2】特開2008−172562号公報(図2)
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像読取装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像読取装置は、結像方式によって縮小光学系と等倍光学系に分類される。縮小光学系は原稿の画像を縮小レンズで縮小し、これをCCD(Charge Coupled Device)などで構成した縮小センサで読み取る。等倍光学系はCCDやCIS(Contact Image Sensor)などで構成した等倍センサを原稿面に近接配置し、原稿面から直接画像を等倍センサで読み取る。
【0003】
縮小光学系は等倍光学系に比べて焦点深度が深く、原稿浮きに対して有利なため、書籍や立体物の画像読取にも対応可能である。このため、コピー、プリンタ、スキャナ、ファックスのうち、2以上の機能を持つ複合機(MFP)や、デジタルスキャナを搭載した高級機は、この縮小光学系の読取装置を搭載することが多い。縮小光学系は光路長が長くなるので、装置をコンパクト化するため、複数のミラーを使用して光路を折り畳む構造を採用する。
【0004】
縮小光学系の画像読取装置は、さらに、原稿を走査する走行体として2つの走行体を有する差動型と、単一の走行体を有する一体型に分類される(例えば特許文献1(特開2010−4365号公報)の図3、図16参照)。
【0005】
差動型は、図37のように、第1走行体511を、光路長(共役長)を一定に維持するため、第2走行体512の倍速で副走査方向に移動させる。そして第1走行体511に搭載した光源513で原稿台ガラス514に載せた原稿を露光し、原稿からの反射光を第1走行体511と第2走行体512の複数のミラーM1、M2、M3で反射させ、装置内に配置した結像レンズ514を通して、読取手段としてのCCDによるイメージセンサ515に導く。
【0006】
差動型は、2つの独立した走行体511、512にミラーM1、M2、M3を搭載するため、相対的なミラーの面倒れが起こりやすいという弱点がある。第1走行体511と第2走行体512は、動滑車の原理により倍速差動を実現するワイヤ方式や、ギア比により倍速差動を実現するタイミングベルト方式で駆動する。
【0007】
一体型は、図38のように、単一の走行体521に光源522、複数のミラーM1〜M5、結像レンズ523、イメージセンサ524を搭載する。一体型は、走行体521が一つであるため駆動機構が差動型より簡単であり、ミラーM1〜M5の面倒れも起こりにくい。
しかし、走行体521内の限られたスペースに多数のミラーM1〜M5を配置して光路長をできるだけ長くしているため、構造的に複雑化し、走行体521が高さ方向と副走査方向に大型化し大重量となる。
【0008】
また、大重量の走行体521の移動による装置全体の揺れを考慮した、副走査方向の移動用モータの制御と、装置の機械的強度設計が不可欠となる。
さらに、走行体521が重いため、通常、走行体521の主走査方向両端に駆動手段を連結し、両側駆動にする必要がある。
走行体521の駆動方式としては、ワイヤ駆動方式とタイミングベルト駆動方式がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
縮小光学系は等倍光学系に比べて構造が複雑であり、とりわけ一体型は、走行体内の限られたスペースに多数のミラーを配置するため走行体が高さ方向と副走査方向に大型化し大重量となる。また、走行体が大重量であるため当該走行体を両側駆動にする必要があり、また副走査方向に駆動するモータの制御が複雑化し、読取装置の筐体も高強度にする必要があり重量が大きくなる。
【0010】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、縮小光学系の一体型走査光学ユニットを高さ方向及び副走査方向でコンパクト化し、読取装置全体の薄型化、軽量化、低コスト化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、原稿の主走査方向の読取範囲を露光するための光源と、前記原稿の読取範囲からの反射光を読み取る読取手段と、前記原稿の読取範囲からの反射光を順次反射させて前記読取手段に導く複数のミラーを有する反射手段と、前記反射手段で反射された反射光を結像させて前記読取手段に導く結像レンズと、前記光源、前記読取手段、及び前記反射手段の特定のミラーを搭載し、前記原稿を走査するため副走査方向に移動可能な走行体と、を備えた画像読取装置であって、前記走行体に搭載した特定のミラーを除く前記反射手段を、前記走行体の外に配置した画像読取装置である。
【発明の効果】
【0012】
本発明は、原稿の読取範囲からの反射光を順次反射させて読取手段に導く複数のミラーを有する反射手段を、走行体に搭載した特定のミラーを除いて走行体の外に配置したので、走行体を軽量化及びコンパクト化し、読取装置全体を軽量化及び薄型化することができる。
【0013】
また、走行体の外に反射手段を配置することで光路設計の自由度が高まり、少数のミラーによる光路長の延長により、従来の単一の走行体を有する縮小光学系の一体型画像読取装置よりも長焦点の結像レンズを使用可能とし、画角を狭めて部品の加工誤差による性能劣化の影響が少ない読取装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図2A】本発明の実施の形態に係る画像読取装置の外観を示す斜視図である。
【図2B】本発明の実施の形態に係る画像読取装置の筐体を構成するスキャナフレーム部とスキャナカバー部を分離した状態で示す斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る画像読取装置の全体概略側面図である。
【図4A】本発明の実施の形態に係る画像読取装置の内部の平面図である。
【図4B】図4AのB−B線矢視断面図である。
【図5】本発明の実施の形態に係る画像読取装置の走行体の中央断面図である。
【図6】本発明の実施の形態に係る画像読取装置の走行体の副走査方向正面図である。
【図7】本発明の実施の形態に係る画像読取装置のスキャナフレーム部の斜視図である。
【図8】本発明の実施の形態に係る画像読取装置のスキャナフレーム部の副走査方向から見た側面図である。
【図9】(a)、(b)及び(c)は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置のスキャナフレーム部の側面に取り付けられるミラー取付部材の平面図、正面図及び側面図である。
【図10】ミラー取付部材を取り付けるネジの正面図である。
【図11】ミラー取付部材の端部の斜視図である。
【図12】ミラー取付部材の端部の側面図である。
【図13】(a)〜(d)は、ミラーユニットの端部の正面図、断面図、ミラー角度調整前の側面図、ミラー角度調整後の側面図である。
【図14A】画像読取装置の走行体駆動機構を省略した内部の平面図である。
【図14B】変形例に係る画像読取装置の走行体駆動機構を省略した内部の平面図である。
【図15】画像読取装置の走行体の変形例の正面図である。
【図16】画像読取装置のスキャナフレーム部の副走査終了側の側面図である。
【図17】画像読取装置のスキャナフレーム部のガイドロッド端部を支持するロッド穴の正面図である。
【図18】ガイドロッドの側面図である。
【図19】ガイドロッドの高さ調整用の調整部材の側面図である。
【図20A】調整部材を画像読取装置のスキャナフレーム部のロッド穴に重ねた状態の側面図である。
【図20B】図20Aと同様の側面図であって、調整部材の調整を開始する時の側面図である。
【図20C】図20Aと同様の側面図であって、調整部材の調整中の側面図である。
【図21】調整部材の変形例の側面図である。
【図22】画像読取装置のスキャナフレーム部の変形例であって、副走査終了側の側面図である。
【図23】図22の変形例において、副走査終了側の調整部材と中間部材を取り外した状態の側面図である。
【図24】図22の変形例に使用する中間部材の側面図である。
【図25】中間部材のガイドロッド端部を通すロッド穴の正面図である。
【図26】中間部材に取り付ける調整部材の側面図である。
【図27】図22の変形例において、副走査終了側の側面に、中間部材のみ取り付けた状態の側面図である。
【図28A】図14Bの下側のガイドロッドの側面図である。
【図28B】図14Bの上側のガイドロッドの側面図である。
【図29A】中間部材に取り付けた調整部材の調整を開始する時の側面図である。
【図29B】中間部材に取り付けた調整部材の調整中の側面図である。
【図30】画像読取装置のスキャナフレーム部の副走査開始側の変形例の側面図である。
【図31】図30のスキャナフレーム部の側面に取り付ける調整部材の変形例の側面図である。
【図32】(a)(b)は、図30のスキャナフレーム部に取り付けるガイドロッドの側面図である。
【図33】図30のスキャナフレーム部の側面に2種類の調整部材を取り付けた状態の側面図である。
【図34】走行体の基板に対する、光源と導光板の別の配置例を示す断面図である。
【図35】図34の基板の副走査方向から見た正面図である。
【図36】原稿の読取範囲の光量分布と第1ミラーの光軸との関係を示す図である。
【図37】従来の縮小光学系の差動型の走行体を有する画像読取装置の全体概略側面図である。
【図38】従来の縮小光学系の一体型の走行体を有する画像読取装置の要部概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図1〜図36を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【0016】
(画像形成装置)
図1に示すように、画像形成装置100は、画像形成部101と、用紙供給装置40と、画像読取部104とを備える。画像読取部104は、画像形成部101の上に固定された画像読取装置102と、これに支持される原稿搬送装置としてのADF(Auto Document Feeder)103とを有する。
【0017】
用紙供給装置40は、ペーパーバンク41内に多段に配設された2つの給紙カセット42、給紙カセット42から記録媒体としての用紙を送り出す送出ローラ43、送り出された用紙を分離して給紙路44に供給する分離ローラ45等を有する。また、画像形成装置100の給紙路37に用紙を搬送する複数の搬送ローラ46等を有する。そして、給紙カセット42内の用紙を画像形成装置100内の給紙路37に給紙するようになっている。
【0018】
画像形成部101は、光書込装置2や、K、Y、M、C色のトナー像を形成する4つのプロセスユニット3K、3Y、3M、3C、中間転写ベルト25を有する転写ユニット24、紙搬送ユニット28、タイミングローラ対33、定着装置34、排紙ローラ対35、スイッチバック装置36、給紙路37等を備える。
【0019】
そして、光書込装置内2に配設された図示しないレーザダイオードやLED等の光源を駆動して、プロセスユニット3K、3Y、3M、3Cの感光体4K、4Y、4M、4Cに向けてレーザ光Lを照射する。
【0020】
このレーザ光Lの照射により、ドラム状の感光体4K、4Y、4M、4Cの表面には静電潜像が形成され、この静電潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。符号の後のK、Y、M、Cの添字は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン用の仕様であることを示している。
【0021】
上記構成の画像形成装置100において、各感光体4K、4Y、4M、4Cの表面に形成されたトナー像は、図1で時計回り方向に無端移動する中間転写ベルト25に順次重ね併せて一次転写される。
【0022】
この一次転写により、中間転写ベルト25には4色重ね合わせのカラートナー像が形成される。また、用紙供給装置40から供給された用紙が、タイミングローラ対33により所定のタイミングで、紙搬送ユニット28と中間転写ベルト25との間に形成された二次転写ニップに送り出され、中間転写ベルト25上のカラートナー像が用紙に一括二次転写される。
【0023】
二次転写ニップを通過した用紙は、中間転写ベルト25から離間して定着装置34へ搬送される。定着装置34に搬送された用紙は、定着装置34内における加圧や加熱によってフルカラー画像が定着された後、定着装置34から排紙ローラ対35に送られた後、機外へと排出される。画像形成部101は、図1に示す構成に限定されるものではなく、インクジェット記録方式等の構成であってもよい。
【0024】
(画像読取装置)
画像形成部101の上に配置された画像読取装置102は、図2A、図2Bに示すように、画像読取装置102の側面および下面を構成する筐体としてのスキャナフレーム部102aと、このスキャナフレーム部102aの上部開口に取り付けられるスキャナカバー部102bを備える。
【0025】
画像読取装置102のスキャナカバー部102bは、画像読取装置102の上面を構成し、原稿を載置する原稿台ガラス110と、ADF使用時に原稿が通過する帯状の流し読みガラス111を備える。
【0026】
画像読取装置102のスキャナフレーム部102aの内部には、走行体112と、この走行体112の副走査方向の移動をガイドするガイド部材としての互いに平行なガイドロッド113、114が設けられている。そして、スキャナカバー部102bの原稿台ガラス110の上に原稿を載せ、当該原稿台ガラス110の直下で、走行体112を副走査方向(矢印A方向)に移動させることにより原稿を読み取る。
【0027】
(画像読取装置の基本構造)
走行体112は、図3のように、原稿の主走査方向の読取範囲を露光するための光源115と、原稿の読取範囲からの反射光を順次反射させて読取手段に導く複数のミラーを有する反射手段120としての、第1ミラー120a、第2ミラー120b、第3ミラー120c、第4ミラー120d、第5ミラー120eと、反射手段120で反射された反射光を結像させて読取手段に導く結像レンズ121と、原稿の読取範囲からの反射光を読み取る読取手段としてのイメージセンサ122を搭載する。
【0028】
第1ミラー120aだけは走行体112に搭載されているが、その他の4つのミラー120b〜120eは、スキャナフレーム部102aの副走査方向に対向した一対の側板102a1、102a2に配置されている。
【0029】
従来の一体型の画像読取装置は全てのミラーを走行体に搭載していたので、走行体の振動がミラーに伝達することによるドットズレなどの画質低下を防止するため、各ミラーに防振部材を取り付ける必要があった。しかし、この実施の形態では、第1ミラー120aのみを走行体112に搭載するので、当該第1ミラー120aにのみ防振部材を取り付ければよい。
【0030】
他の第2〜第5ミラー120b〜120eは、スキャナフレーム部102aの側板102a1、102a2に固定的に配置するので、防振部材を取り付ける必要がない。このため、第2〜第5ミラー120b〜120eのための防振部材を省略して部品点数、組立工数、製造コストを低減することができる。
【0031】
各ミラー120a〜120eの配置は、詳しくは、第1ミラー120aが走行体112の後端部(図3では走行体112の左端)に配置され、副走査方向に対して45°で傾斜し、これによって、原稿台ガラス110に載置される原稿、或いは流し読みガラス111の上を通過する原稿からの反射光を、後方側(図3で左側すなわち副走査方向と逆方向)に反射するようにしている。
【0032】
第2ミラー120bは、第1ミラー120aに対して、副走査方向と反対側の左側板102a1の内側に第1ミラー120aと同じ高さで配置され、副走査方向に対して45°で傾斜している。
【0033】
第3ミラー120cは、第2ミラー120bに対して、垂直方向下方の左側板102a1の内側に配置され、副走査方向に対して、第2ミラー120bとは逆方向に45°で傾斜している。
【0034】
従って、第2ミラー120bと第3ミラー120cによって、第1のダハミラーが構成されている。
【0035】
第4ミラー120dは、第3ミラー120cに対して、副走査方向の右側板102a2の内側に配置され、第2ミラー120bと同じように、副走査方向に対して45°で傾斜している。
【0036】
第5ミラー120eは、第4ミラー120dに対して、垂直方向上方の右側板102a2の内側に配置され、第3ミラー120cと同じように、副走査方向に対して45°で傾斜している。
【0037】
従って、第4ミラー120dと第5ミラー120eによって、第2のダハミラーが構成されている。第1のダハミラーと、第2のダハミラーは、光学的に同等であり、共通のダハミラーを使用可能であるが、図4Aのように、第2のダハミラー(第4ミラー120dと第5ミラー120e)は、第1のダハミラー(第2ミラー120bと第3ミラー120c)よりも主走査方向に短いものを使用することも可能である。
第1〜第5ミラー120a〜120eは、幾何学的精度を確保するために、角度調整可能に配置することができる。
【0038】
第5ミラー120eによって反射された光は、走行体112に向かって副走査方向を逆に進み、結像レンズ121によってイメージセンサ122の上に結像される。そして、イメージセンサ122によって原稿画像を読み取り、この読み取った原稿画像を、図示しない画像処理部と電子ソート部によって信号処理し、図1の光書込装置2に供給する。
【0039】
また、図1のADF103によって搬送される原稿の画像を走行体112のイメージセンサ122で読み取る場合、走行体112を図1のAの位置よりやや左側(図2A、図2B、図3の流し読みガラス111の直下)に移動する。走行体112をこの位置に停止した状態で、ADF103によって搬送される原稿が流し読みガラス111の上を通過する際に、光源115から発した光を原稿面で順次反射させながら、イメージセンサ122で原稿の画像を読み取る。
【0040】
図3において、原稿から反射された反射光の光路長(共役長)は、原稿読取開始位置での共役長をL1とすると、以下のように表される。
L1=a+b+c+d+e+f
ここで、a:原稿面〜第1ミラー501の距離、b:1ミラー〜第2ミラーの距離、c:第2ミラー〜第3ミラーの距離、d:第3ミラー〜第4ミラーの距離、e:第4ミラー〜第5ミラーの距離、f:第5ミラー〜イメージセンサ122の距離
【0041】
図3において、走行体112の副走査方向の移動量をαとすると、走行体112がα進んだ後の共役長L2は、以下のように表される。
L2=a+(b+α)+c+d+e+(f−α)=a+b+c+d+e+f
このように、走行体112が副走査方向αだけ移動しても、移動の前後でL1=L2となって共役長が変わらないことが分かる。
【0042】
従来の一体型走査光学ユニットは、共役長を確保するため、多数のミラーを単一の走行体内に配置して光路を折り返すことで共役長を確保していたが、ミラーの搭載数や折り返し光路のスパンによって、走行体のサイズが高さ方向と副走査方向で大型化するという問題があった。
【0043】
この実施の形態では、走行体112には反射手段としてのミラーは特定のミラーのみを搭載し、他のミラーは走行体112の外に配置したので、走行体112のサイズ(高さ方向と副走査方向)が大きくなることがないし、走行体112の重量が過大になることもない。
【0044】
一方、走行体の外に配置したミラーの少なくとも2つのミラーを副走査方向の両端に配置することで、共役長を一定にしたまま、光路長を容易に長くすることができる。光路長を長くすると、長焦点の結像レンズを使用することができるので、画角を狭めて部品の加工誤差による性能劣化の影響が少ない読取装置を実現するのに有利である。
【0045】
なお、図3で第3ミラー120c又は第4ミラー120dのいずれか一方を省略し、第2ミラーから第4ミラー120dに直接反射光を導く構成、又は第3ミラー120cから第5ミラー120eに直接反射光を導く構成も可能である。
【0046】
第3ミラー120cと第4ミラー120dを使用する場合、図3の左右両側で上下方向の光路長c、eを稼ぐことができるという利点がある。
【0047】
以上のように、一体型走査光学ユニットのミラーを減らし、走行体112の外の両端にミラーを配置することによって、走行体112の高さ方向と副走査方向のサイズを小さくし、画像読取装置を小型化、薄型化することができる。
【0048】
(画像読取装置の具体的構成)
以下、本発明の実施の形態の要部である、画像読取装置の具体的構成について説明する。
図4A、図4Bに示すように、スキャナフレーム部102a内に、副走査方向に延びる2本のガイドロッド113、114が互いに平行に配置されている。この2本のガイドロッド113、114は、図5、図6に示す走行体112が副走査方向に移動するのをガイドするためのもので、走行体112の両端部に、図6のように2つのロッド穴112a、112bが形成されている。そして2つのこのロッド穴112a、112bに、2本のガイドロッド113、114がスライド自在に挿入されている。各ガイドロッド113、114は、スキャナフレーム部102aの左右の側板102a1、102a2の内側に、できるだけ寄せた位置に配置されている。
【0049】
一方(図4Aの上側)のガイドロッド114と側板102a3の間に、副走査方向で左右一対をなすプーリ125、126が配置されている。図4Aで右側が駆動プーリ126で、左側が従動ブーリ125である。両プーリ125、126の間に、タイミングベルト127が掛け渡されている。側板102a3の外側に、モータ128が配置され、このモータ128の軸にモータギア129が取り付けられている。また、駆動プーリ126と同軸で駆動ギア130が配置され、この駆動ギア130とモータギア129との間に、タイミングベルト131が掛け渡されている。
【0050】
そして、モータ128の回動により、モータギア129、タイミングベルト131、駆動ギア130を介して、駆動プーリ126が回動する。これにより、2つのプーリ125、126の間に掛け渡されたタイミングベルト127が回転し、走行体112が副走査方向に移動するようになっている。走行体112の移動方向は、モータ128の回転方向を逆転することで切り替えることができる。この実施の形態では、搭載ミラー数の低減により走行体112を軽量化することが容易なので、前述のように走行体112の片側駆動を容易化することができる。
【0051】
走行体112は、図5、図6のように、主走査方向に延びた走行体フレーム135を有する。この走行体112フレーム135は、水平板部135aと垂直板部135bが一体成形された板金製で、走行体112フレーム135の幅方向中央部の副走査方向側に、前記水平板部135aを延長するように、副走査方向に延びた支持板136が取り付けられている。
【0052】
この支持板136の上に、光軸を副走査方向に向けた結像レンズ121が搭載されている。結像レンズ121は、その上方から板バネで成形したレンズバンド137を装着し、このレンズバンド137の両端を、ネジ138で支持板136に固定することで位置決めされる。このように、結像レンズ121を走行体112に組み込むことで、部品点数削減と組立工数削減を図ることができる。
【0053】
図5のように、走行体112フレームの垂直板部135bの左側面に、当該走行体112の副走査方向に対して垂直をなす基板141が、両端の一対のネジ142によって固定されている。この基板141は走行体112の主走査方向に連続して延びており、図5で右側すなわち結像レンズ121側の第1実装面の高さ方向ほぼ中央に、結像レンズ121と光軸を一致させて、CCDを有するイメージセンサ122が実装されている。走行体フレーム135の垂直板部135bは、このイメージセンサ122が副走査方向に突出可能なように、所定の大きさの穴135cが形成されている。
【0054】
走行体フレーム135の水平板部135aに、走行体フレーム135と幅方向にほぼ同じ長さを有するブラケット145が、両端の一対のネジ146で取り付けられている。このブラケット145は導光板150と第1ミラー120aを取り付けるためのもので、ネジ146で固定される基部145aと、この基部145aの近くから垂直に立ち上がった支持部145bを有する。この支持部145bに、導光板150の両端を嵌め込むための切欠き穴147と、第1ミラー120aの両端を嵌め込むための切欠き穴148が形成されている。
【0055】
図5で基板141の左側すなわちイメージセンサ122と反対側の第2実装面に、基板141の高さ方向中央よりもやや上側に偏位した位置に、主走査方向に等間隔に配列された複数のLEDからなる光源115が実装されている。当該LEDはトップビュータイプで構成され、その発光面115a側に導光板150が配置されている。トップビュータイプとは、基板に実装した光源が当該基板の実装面と垂直な方向に光を放射する型式をいう。すなわち、LEDの光は基板141の実装面に対して垂直方向(副走査方向と反対方向)に放射され、この光が導光板150の入射面に垂直に入射するようになっている。
【0056】
光源115を、結像レンズ121がある側の基板141の第1実装面に配置しようとすると、結像レンズ121からイメージセンサ122に至る光路を遮らないように、光源115を結像レンズ121の外径よりも外側(上側)にズラして配置する必要がある。しかし、そうすると、その分だけ画像読取装置102の高さ寸法が大きくなってしまう。結像レンズ121及びイメージセンサ122と反対側に光源115を配置することで、結像レンズ121の外径の範囲内に、光源115を配置できるため、走行体112の高さ寸法を、結像レンズ121の外径とほぼ同程度にすることができる。
【0057】
また、光源115とイメージセンサ122を同一基板141の表裏両面に背中合わせで実装することにより、組立部品点数を削減して、コストダウンを図ることができる。
【0058】
導光板150は光源115としてのLEDの光を効率的に原稿に導くためのもので、断面形状において、幅に対する長さの比(矩形比と呼ぶ)が1以上の長方形に内接(一部一致を含む)する多角形状をなすものである。このような導光板150は、例えば特開2006−67551に開示されて公知である。導光板150の両端は、ブラケット145の両端支持部145bの切欠き穴147に嵌め込まれた状態で支持されている。導光板150の両端の位置ズレを防止するため、切欠き穴147の内側に、板金製のクリップを配置することができる。このようなクリップは、例えば図13(b)に示すような板バネ174を利用することができる。
【0059】
この導光板150の光軸は、原稿面に対し所定角度傾斜して配置され、上下の側面は反射面とし、導光板150の右側の入射面150aにLEDの発光面115aを密接している。そして原稿面に向いた放射面150bからの直接光と、周囲に配置された図示しない反射面(主反射面や補助反射面)からの反射光とによる、光量分布の合成曲線の高光量部を最大読取幅として、この中に読取領域を設定するようにしている。
【0060】
基板141よりも左側の走行体フレーム135上に、前記導光板150の下方かつ後方に位置して、第1ミラー120aが45°の傾斜角で配置されている。この第1ミラー120aは主走査方向に延びており、その両端は走行体112のブラケット145の支持部145bに形成された切欠き穴148に嵌め込まれた状態で支持されている。そして、第1ミラー120aの真上から第1ミラー120aに入射した光の反射光が、当該第1ミラー120aによって、副走査方向と反対方向(水平方向)に直角に反射されるようになっている。
【0061】
第1ミラー120aの両端に走行体112の振動が伝わるのを防止するため、及び位置ズレを防止するため、切欠き穴148の内側に、板金製のクリップを配置することができる。このようなクリップは、例えば図13(b)に示すような板バネ174を利用することができる。
【0062】
この実施の形態では、LEDによる光源115、導光板150及び第1ミラー120aを、結像レンズ121の外径の範囲内に配置することで、走行体112の上下方向高さを、結像レンズ121の外径とほぼ同程度にすることができる。
【0063】
また、走行体112を含む画像読取装置102の上下方向高さHは、H=L+M/√2+N+O+P+Qと表すことができる。
L:レンズ403の外径
M:第3ミラー120c、第4ミラー120dの幅
N:走行体112の上端と原稿台ガラス110の下面との間の隙間
O:第3ミラー120c、第4ミラー120dと、スキャナフレーム部102aの底板との間の隙間
P:スキャナフレーム部102aの底板の厚み
Q:原稿台ガラス110の厚さ
【0064】
ここで、L、M、N、O、P、Qの大きさは自ずと決まってくるが、45°に傾斜した第3ミラー120c、第4ミラー120dの下端部に、その有効反射面を変えない範囲で水平なC面(面取面)を形成することで、第3ミラー120c、第4ミラー120dの高さ(M/√2)を低減できるので、画像読取装置の高さHを低減できる。
【0065】
(反射手段としてのミラーの取付構造)
図7、図8に示すように、スキャナフレーム部102aの副走査方向に互いに対向する2つの側板102a1、102a2に、上下二段のミラー差込穴155、156と、左右一対の取付穴160が形成されている。この取付穴160に、図9に示すミラー取付部材161が調整ネジ162で固定されるようになっている。
【0066】
ミラー取付部材161は図7のように左右一対で配置され、図7の副走査開始側(奥側)のミラー取付部材161に、第2ミラー120bと第3ミラー120cを取り付けて第1のミラーユニットを構成する。また、副走査終了側(手前側)のミラー取付部材161に、第4ミラー120dと第5ミラー120eを取り付けて第2のミラーユニットを構成する。
【0067】
図10に示すように、スキャナフレーム部102aの側板102a1、102a2の外面であって、ミラー取付部材161の本体部161bに対向する部分に、取付穴160を上下方向(垂直方向)に横断するように、位置調整用の目盛165が設けられている。この目盛165は、例えば上下方向に1mm刻みで設けたものであり、第1のミラーユニットと第2のミラーユニットの高さ位置を、ミラー取付部材161のネジ挿通穴161cから視認できるようにしている。
【0068】
すなわち、ネジ挿通穴161cの上端又は下端に合致する目盛165を読み取ることで、ミラーユニットの高さ位置を知ることができるようになっている。従って、作業者は、この目盛165を見ながら、容易且つ正確に、第1のミラーユニットと第2のミラーユニットの高さ位置を調整することができる。
【0069】
ミラー取付部材161は、長方形の板金の長手方向両端を直角に折り曲げて一対の支持部161aとし、本体部161bには左右一対で縦長のネジ挿通穴161cを形成したもので、支持部161aに2つのミラーを取り付けてミラーユニットを構成する。図9のように、支持部161aに各ミラーの端部を嵌め込むための2つの位置決め穴163、164が上下に形成され、かつ、位置決め穴163、164相互間に水平方向の切り込み161dが形成されている。
【0070】
切り込み161dは、ミラー取付部材161を側板102a1、102a2に取り付ける時に、上下二段のミラー差込穴155、156の間の仕切り板部157を受け入れるためのものである。
【0071】
位置決め穴163、164の形状は、実質的にミラーの断面形に対応させたものとするが、位置決め穴163、164の内側でミラーがわずかに揺動できるように、ミラーの断面形よりも一回り大きくしている。この実施の形態では、上側の位置決め穴163を第2ミラー120bと第5ミラー120eの断面形に対応させて長方形としている。位置決め穴163の下側の内縁に、ミラーの側面と当接して揺動支点となる半円弧状の支点部175が形成されている。
【0072】
下側の位置決め穴164は、その下部を水平に切り欠くことにより、鋭角の角部164aを形成している。これは、第3ミラー120cと第4ミラー120dの下縁を面取加工してテーパ面Tとしたためである。
【0073】
テーパ面Tを形成することにより、ミラー120c、120dの上面の有効反射面を維持したまま、ミラー120c、120dの高さ方向を短縮することができ、読取装置の上下方向スペースを短縮することができる。また、位置決め穴164の上側の内縁にも、ミラーの側面と当接して揺動支点となる半円弧状の支点部175が形成されている。
【0074】
図11〜図13に示すように、ミラー取付部材161の支持部161aの位置決め穴163、164の縁に、切起こし突起170、171が形成されている。この突起170、171に、雌ネジ穴172が形成されている。そして、この雌ネジ穴172にねじ込んだ調整ネジ173の先端で、ミラー120b〜120eの側面を加圧することができるようになっている。
【0075】
位置決め穴163、164の内側に、図13(a)〜(d)のように、弾性部材として断面V字状の板バネ174が設けられている。この板バネ174は調整ネジ173と反対側に配置され、調整ネジ173による加圧側とは反対側のミラー120b〜120eの側面を弾性的に支持するようにしている。そして、調整ネジ173の締め付け量を加減することにより、支点部175を中心とする、ミラーの傾斜角を調整することができるようになっている。
【0076】
板バネ174は、両端に折曲げ部174a、174bを有し、一方の折曲げ部174aをミラーの端部に当てる。他方の折曲げ部174bとV字屈曲部174cとの間に形成した切起こし突起174dを、支持部161aの内側に引っ掛けることにより、板バネ174が支持部161aから脱落しないようにしている。
【0077】
図13(c)と(d)は、調整ネジ173を締め付ける前と後のミラー120bの傾斜の変化を示している。調整ネジ173を締め付けることにより、ミラー120bが支点部175を中心として時計方向に回動する。調整ネジ173を緩めると、ミラー120bは支点部175を中心として反時計方向に回動する。他のミラー120c〜120eについても同様である。
【0078】
各ミラー120b〜120eの角度調整は、基本的にその両端で等量に調節する。この等量調節を容易にするため、必要に応じて、調整ネジ173又は切起こし突起170に、調整ネジ173の回転操作量を確認するための目盛や目印を付すことができる。
【0079】
(ガイドロッドの取付構造)
図14Aのように、箱形のスキャナフレーム部102aの副走査方向の一対の側板102a1、102a2の外側面に、それぞれ2つ(合計で4つ)の調整部材180を取り付けている。これら調整部材180は2本のガイドロッド113、114の両端を高さ調整可能に支持するためのもので、板金によって図19に示す横長の長方形状に成形されている。なお、ミラーの取付構造は図14以降では図示省略している。図14以降の実施の形態において、ミラーの取付構造としては、図7や図8に示した構造以外の構造を採用することができる。
【0080】
なお、2つのガイドロッド113、114のすべての端部を高さ調整可能に支持するのが理想的であるが、場合によっては、ガイドロッド113、114のいずれか1つ、2つ、又は3つの端部を高さ調整可能に支持するために、1つ、2つ、又は3つの調整部材180を使用する構成も可能である。
【0081】
ガイドロッド113、114は、図6では走行体112の左右両端のロッド穴112a、112bにスライド可能に挿入したが、メンテナンス等のためにスキャナフレーム部102aからの走行体112の取り出しを容易にするため、図15のような支持構造とすることができる。
【0082】
図15の支持構造は、一方のガイドロッド113を走行体112の一端の下部に配置した支持部190のロッド穴190aにスライド自在に挿入するが、他方のガイドロッド114は、走行体112の他端の下部に配置したスライダ板191の下面にスライド自在に当接させる。これにより、走行体112を取り出す場合は、一方のガイドロッド113だけを走行体112から引き抜き、他方のガイドロッド114はそのままにしておくことができる。
【0083】
なお、このようなガイドロッド113の引き抜きを容易にするには、図14Aのスキャナフレーム部102aよりも、図14Bのスキャナフレーム部102aの方が便利であり、これについては、図23〜図29を参照して後述する。
【0084】
なお、走行体112を片側で図15のようにスライダ板191によってスライド支持する場合は、走行体112を両側駆動とするか、或いは支持部190のある側に駆動系を配置した片側駆動にするとよい。
【0085】
スキャナフレーム部102aの側板102a1、102a2に対するガイドロッド113、114の端部の取り付け精度が良くないと、走行体112の副走査方向の移動に誤差が生じ、幾何学的精度が低下する。この幾何学的精度は、ガイドロッド113、114の高さが特に大きく影響する。そこで、前記調整部材180によってガイドロッド113、114の高さ位置を調整することにした。
【0086】
詳しくは、図16のようにスキャナフレーム部102aの右側板102a2に、ネジ穴194、195と、図17の形状のロッド穴196と、調整穴197を設ける。これら4つの穴194〜197は図16で左右対称配置であり、1つの調整部材180のために4つの穴194〜197を使用する。前記複数の穴形状は、スキャナフレーム部102aの反対側の左側板102a1でもまったく同じである。なお、図16の矩形状の点線は走行体112を示す。
【0087】
図17のロッド穴196は、図18に示すガイドロッド113、114の両端を挿通するためのものである。2本のガイドロッド113、114はまったく同一形状であり、以下、ガイドロッド113を中心に説明する。
【0088】
ロッド穴196は、ガイドロッド113の本体部113aの外径よりも一回り大きな円形部196aと、当該円形部196aよりも幅狭の長穴部196bを有する。この長穴部196bは、その左右の縁にガイドロッド113の環状溝113bを嵌め込み、ガイドロッド113の軸方向移動を拘束するためのものである。
【0089】
ガイドロッド113はその両端に環状溝113b、113cを有する。一方の環状溝113bは、側板102a2と調整部材180を重ね合わせた状態で受け入れ可能なように、両者の板厚の合計値に対応して形成してある。
【0090】
他方の環状溝113cは、部品の加工精度のバラツキを考慮して、環状溝113bよりもやや幅広に形成してある。スキャナフレーム部102aの左右の側板102a1、102a2のネジ穴194、195に、図19の形状の調整部材180を、図20Bのように、2本のネジ198、199でネジ止めする。
【0091】
調整部材180は、図17のロッド穴196と同じ大きさの、円形部181aと長穴部181bで構成されたロッド穴181を有するが、穴の向きが図17と異なる。図17は長穴部196bが縦方向であるが、図19は長穴部181bが横方向である。このように、側板102a2のロッド穴196と調整部材180のロッド穴181は、長穴部196bと長穴部181bが直角をなす。
【0092】
また調整部材180は、ロッド穴181を左右方向から挟むようにして、スキャナフレーム部102aの側板102a2のネジ穴194にネジ止めするためのネジ穴182と、別のネジ穴195にネジ止めするための円弧穴183を有する。ネジ穴182が調整部材180の第1端部を構成し、円弧穴183が第2端部を構成する。この円弧穴183は、ネジ穴182を中心とした円弧状の縁を有する。また、調整部材180の右端に、矩形の調整用切欠き184を形成してある。
【0093】
このような調整部材180を、スキャナフレーム部102aの左右の側板102a1、102a2に、各2枚ずつ取り付ける。図20Aと図20Bに、調整部材180を側板102a1、102a2に取り付けた状態を示している。図20Aはネジ198、199を取り付ける前の状態で、図20Bはネジ198、199を取り付けた後の状態である。
【0094】
調整部材180を図20Bのようにネジ198、199で緩く仮締めした状態で、調整穴197と調整用切欠き184の重なりにより形成された十字状の隙間Cに、マイナスドライバの先端形状のような治具200を差込み、当該治具200を時計方向又は反時計方向に回動させる。すると、調整部材180がネジ198を支点部とし、これを中心として上方又は下方に揺動し、長穴部181bの高さが変化する。
【0095】
従って、この長穴部181bに挿入されているガイドロッド113、114の端部の高さが長穴部181bと共に変わる。図20Cはガイドロッド113の端部を距離Hだけ上昇させる調整例を示している。
【0096】
他のガイドロッド114を調整する場合も同様である。調整部材180を所要量だけ位置調整すると、治具200を引き抜いてネジ198、199を本締めすることで調整作業を終了する。なお、ネジ198、199を締め付ける時は、円弧穴183のネジ199の方から締め付け、回動支点となる反対側のネジ198は最後に締め付けるとよい。ネジ198、199の締め付けを逆にすると、調整部材180が不測に回動する可能性がある。
【0097】
このように、支点となるネジ198と治具200との間にガイドロッド113、114の端部を支持することで、てこの原理により、治具200による調整部材180の端部の上下方向の移動量よりも、長穴部181bの移動量を少なくすることができ、ガイドロッド113、114の端部の精密な高さ調整が可能である。
【0098】
調整部材180は、以上のように回動させて高さ調整する方法ではなく、図21の形状の調整部材186を使用し、調整部材186の全体を高さ方向に平行移動することによってガイドロッド113、114の端部の高さ調整を行うようにしてもよい。
【0099】
この場合は、治具200を使用せずに、ネジ穴194、195にネジ込む左右一対のネジ(図示せず)をいったん緩め、調整部材186を左右の縦長穴(第1端部)187と縦長穴(第2端部)188に沿って上下に移動可能なように仮締め状態とする。こうしておいて、調整部材186を必要な高さに移動させ、再び不図示のネジを本締めすることで調整作業を終了する。
【0100】
(ガイドロッドの取付構造の変形例)
次に、図15に示す走行体112をスキャナフレーム部102aから取り出す際に、一方のガイドロッド113だけを走行体112から引き抜き、他方のガイドロッド114はそのままにする変形例を、図23〜図29を参照して説明する。
【0101】
図23は、前記図14Bのスキャナフレーム部102aの右側板102a2を示している。この右側板102a2に、図24の板金で成形した中間部材205を取り付けるための切欠き穴206が形成されている。切欠き穴206の左右に、基準ピン207とネジ穴208が配置されている。
【0102】
他の部分は、図14A及び図16のスキャナフレーム部102aの左右側板102a1、102a2と同様である。この中間部材205は、スキャナフレーム部102aから一方のガイドロッド113を取り外して再度取り付ける場合の作業を容易にし、作業時間を短縮するためのものである。
【0103】
すなわち、図15のように、走行体112はその一端の下部に配置したスライダ板191がガイドロッド114に載せられているだけであるが、反対側は支持部190のロッド穴190aにガイドロッド113が挿入されている。このため、メンテナンス等のために走行体112をスキャナフレーム部102aから取り出そうとすると、ガイドロッド113をロッド穴190aから引き抜かなければならない。
【0104】
図14Aのスキャナフレーム部102aでは、2本のガイドロッド113、114の端部をそれぞれ調整部材180の長穴部180bに支持しているので、走行体112をスキャナフレーム部102aから取り出す場合、走行体112に挿通している側のガイドロッド113を、スキャナフレーム部102aの側板102a1、102a2から取り外さなければならない。スライド側のガイドロッド114は、走行体112の端部のスライダ板191を載せているだけであるから、側板102a1、102a2から取り外す必要はない。
【0105】
ガイドロッド113を取り外す時、調整部材180のネジ198、199を取り外し、調整部材180を側板102a1、102a2から取り外す。そうすると、再びガイドロッド113をスキャナフレーム部102aの側板102a1、102a2に取り付ける場合に、調整部材180によるガイドロッド113の高さ調整を再度行う必要がある。それでは作業時間が長くかかって便利が悪い。
【0106】
そこでこの実施の形態では、中間部材205をスキャナフレーム部102aの側板102a2に取り付けるため、図24のように、中間部材205に、左右のネジ穴210、211、左側の横長の基準穴212、右側の円形の基準穴213を形成する。さらに、これらの穴210〜213の内側に、図16のスキャナフレーム部102aの側板102a2と同様の穴(ロッド穴214、調整穴215、ネジ穴216、217)を形成する。そして、この中間部材205を側板102a2の切欠き穴206に取り付けることにした。
【0107】
この際、側板102a2の一対の基準ピン207が中間部材205の基準穴212、213に入り、右側の基準ピン207が、中間部材205の右端部の上下左右方向の位置決め基準となる。左側の基準ピンは、右側の基準ピン213を中心とする中間部材205の回転を規制する。どちらの基準穴212、213も、基準ピン207との間に大きな隙間が出来ないように、基準穴212、213と基準ピン207の公差が必要最小限となるように設定するのがよい。
【0108】
ロッド穴214は図25に示すような形状であり、円形部214aと長穴部214bを有する。この形状は、図17と同じである。そして、この中間部材205に、図26に示す調整部材180a(図19と同一形状)を図20A〜図20Cで説明したのと同様な方法で取り付ける。
【0109】
すなわち、この変形例では、中間部材205がスキャナフレーム部102aの側板102a2の代わりになる。スキャナフレーム部102aの側板102a2の切欠き穴206に対して、左右2つのネジ222によって中間部材205を取り付けた状態が図27である。
【0110】
図28Aと図28Bは、図14Bのスキャナフレーム部102aに取り付けるガイドロッド113、114を示している。図28Aのガイドロッド113は、図14Bの下側に配置するガイドロッド113である。このガイドロッド113は走行体112に挿通するもので、一端部に本体部113aより細径の細径部113dが形成され、他端に調整部材180aと中間部材205が入る幅の環状溝113eが形成されている。
【0111】
細径部113dの太さは環状溝113eの溝径と同じにしておく。これにより、スキャナフレーム部102aの側板102a1に形成したロッド穴196の長穴部196bと、この長穴部196bに重なる、調整部材180の長穴部181bの重なり合いで形成された矩形穴に、細径部113dが殆ど隙間なく、かつ、引き抜き可能に支持される。
【0112】
なお、スキャナフレーム部102aの側板102a1に調整部材180を設けず、細径部113dを位置決め可能なロッド穴を、スキャナフレーム部102aの側板102a1に直接形成し、このロッド穴に、ガイドロッド113の細径部113dを嵌め込んでもよい。
【0113】
図28Bは、図14Bの上側に配置するガイドロッド114で、スライダ板191を支持するためのものである。このガイドロッド114は図18と同様の形状で、その本体部114aの一端に、側板102a2と調整部材180を重ね合わせた状態で受け入れ可能な環状溝114bを形成し、反対側に、環状溝114bよりもやや幅広の環状溝114cを形成してある。
【0114】
図29Aと図29Bに、中間部材205に取り付けた調整部材180aを調整する状態を示しているが、これは図20B、図20Cの調整部材180の調整と同様であるので、説明を省略する。
【0115】
以上のように、中間部材205を使用した場合、中間部材205に取り付けた調整部材180aはそのままにして、中間部材205を側板102a2に取り付けているネジ222だけを外す。これにより、ガイドロッド113の端部を調整部材180aと中間部材205で支持した状態で、ガイドロッド113をスキャナフレーム部102aから図14Bで右方向に引き抜くことができる状態になる。
【0116】
ガイドロッド113の左側端部は、図28Aのように溝なしの細径部113dとされ、図14Bの左側の調整部材180の長穴部181bと、スキャナフレーム部102aの側板102a1の長穴部196bとの重なり合いで形成された矩形穴に対して、右から左に挿入されているだけである。
【0117】
従って、前記のように中間部材205を側板102a2に取り付けているネジ222を外すことにより、ガイドロッド113を走行体112から図14Bで右方向に引き抜くことができる。このようにしてガイドロッド113を引き抜いた後は、走行体112を不図示の駆動機構から切り離すことによって、スキャナフレーム部102aから取り出すことが可能になる。
【0118】
また、走行体112をスキャナフレーム部102aに元通りに装着するには、前述した取り外しの手順と逆の手順を行えばよい。すなわち、ガイドロッド113の一端に中間部材205と調整部材180aを取り付けたままであるから、ガイドロッド113の反対側の細径部113dを、図14Bのスキャナフレーム部102aの右側の側板102a2の切欠き穴206から入れ、走行体112のロッド穴190aに通した後、左側の側板102a1の前記矩形穴に差し込む。そして中間部材205を図22のように側板102a2にネジ222で固定する。
【0119】
中間部材205の取り付けと取り外しの際に、調整部材180aのネジ198、199と間違わないように、ネジ222とネジ198、199は、ネジ頭部の塗料の有無、塗料の色の相違、ネジ頭部の直径又は形状の相違など、違いが一目で明確に分かるように異なる種類にしておくとよい。
【0120】
(ガイドロッドの取付構造の第2の変形例)
次に、ガイドロッドの取付構造の第2の変形例を、図30〜図33を参照して説明する。
図30は、スキャナフレーム部102aの変形例の左側板102a1を示している(副走査開始側)。スキャナフレーム部102aの右側板102a2は、この図30を左右反転した穴配置でよい。
【0121】
この第2の変形例は、走行体112に挿通した一方のガイドロッド113の高さ方向と主走査方向の両方を、図31の調整部材225を使用して調整可能にしたものである。図30の側板102a1に形成した左側の4つの穴194〜197は、図16の右側の4つの穴194〜197と対応している。
【0122】
側板102a1の右側に、図32(a)に示すガイドロッド113の細径部113dを十分な隙間を明けて挿入するためのロッド穴226と、このロッド穴226の両側に一対のネジ穴227、さらにその両側に一対の調整穴228、またロッド穴226の上側に調整穴229がそれぞれ形成されている。
【0123】
調整部材225は図31のように、その左右端縁と上端縁に、前記調整穴228、229に対応した調整用切欠き231、232を有する。そして側板102a1、102a2の調整穴228、229と調整用切欠き231、232との重なり合いで形成された隙間に図20Cと同様に治具200を挿入し、当該治具200を回すことで調整部材225を高さ方向と主走査方向に移動調整可能にしている。
【0124】
調整部材225の左右方向中間位置に、図32(a)に示すガイドロッド113の両端に形成した細径部113dを挿入支持するためのロッド穴233が形成されている。このロッド穴233の左右両側に、調整部材225をスキャナフレーム部102aの側板102a1に固定するためのネジ穴234が形成されている。
【0125】
調整時は、図33のようにネジ穴234に挿入したネジ235を緩めて、調整部材225が上下左右に移動可能なように仮締め状態にする。調整後は、治具200を引き抜いてネジ235を本締めすることで調整作業を終了する。
【0126】
(基板に対する光源と導光板の配置)
図34は、走行体112に配置した光源115と導光板150の別の例を示したものである。この例は図5と異なり、光源115をサイドビュータイプで構成し、結像レンズ121及びイメージセンサ122の光軸よりも下側位置で基板141に実装している。
【0127】
そして光源115から放射された光を、基板141に沿って上向きに、すなわち基板141の第2実装面と平行にして上向きに照射するようにしている。サイドビュータイプとは、基板141に実装した光源115が当該基板141の実装面と平行な方向に光を放射する型式をいう。
【0128】
また、導光板150は光源の上側で基板141に実装している。導光板150の下端入射面150aは光源115の放射面に近接配置され、上端放射面150bはその光軸を基板141の第2実装面に対して傾斜させ、原稿に向かって垂直ではなく傾斜した方向から光を照射するようにしている。導光板150の両端は、ブラケット145の両端の支持部145bに形成した切欠き穴149に、上下方向の遊びを持たせて挿入してある。
【0129】
このように、この実施の形態では共通の基板141の両側にイメージセンサ122、光源115及び導光板150を実装しているが、イメージセンサ122の光軸と結像レンズ121の光軸の高さ位置が互いにズレている時、基板141を上下方向に調節する必要がある。このような調節を行うと、光源115及び導光板150の高さも変化してしまう。
【0130】
導光板150の放射面の光軸は原稿に対して傾斜しているので、導光板150の高さが変わると原稿の読み取り範囲の光量分布が副走査方向にズレる。そうすると、原稿からの反射光が入射する第1ミラー120aの光軸が前記光量分布の中心からズレてしまい、読み取り原稿の濃度ムラや、原稿写りが悪いいわゆる「飛び」の現象を引き起こす。
【0131】
この実施の形態では、基板141に対して導光板150を高さ調節可能に配置することで、このような問題を解決している。導光板150は基板141に対して電気的接続部がないので、このような上下動可能な配置が容易である。
【0132】
すなわち、図35のように、導光板150の左右両端はネジ151によって基板141にネジ止め固定されているが、導光板150の左右両端のネジ151を通す穴は縦長穴152とされている。従って、ネジ151を緩めることによって、基板141の左右両端を上下方向に移動することができる。
【0133】
また、基板141は、イメージセンサ122の光軸の高さを調節するため、走行体フレーム135の垂直板部135bに対して上下動可能に取り付けられている。
【0134】
なお、光源115をサイドビュータイプではなくトップビュータイプにして基板141に実装すると、導光板150を基板141から離さなければならないので、走行体112の副走査方向のスペースが大きくなる。また、導光板150だけを上下移動させると光源115との間の光路がズレるので、導光板150の移動に合わせて光源115も同じように移動させる複雑な構造が必要となる。図34の構造はこのような問題がなく、導光板150を基板141に実装することにより、走行体112を副走査方向にコンパクト化することができる。
【0135】
図36(a)のように、光量分布の中心が原稿の読み取り位置に一致している正常な状態から、基板を図36(b)のように少し下げてイメージセンサ122の光軸を下げた場合、導光板150から原稿までの距離Aが距離Bに拡大し、原稿の読み取り範囲の光量分布の中心が左側にズレる。そこで、このような光量分布のズレが生じた場合、導光板150の左右両端を固定しているネジ151を緩め、基板141を下げた分(距離h=B−A)だけ導光板150を上げた後にネジ151を締め直す。これにより、導光板150から原稿までの距離がAに戻り、光量分布の中心と第1ミラー120aの光軸とが一致し、原稿の読み取り位置に対する光量分布のずれを容易に修正することができる。
【0136】
以上、本発明の実施の形態と変形例について説明したが、本発明は前述した形態と変形例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【0137】
100:画像形成装置
102:画像読取装置
102a:スキャナフレーム部
102b:スキャナカバー部
112:走行体
113、114:ガイドロッド
115:光源
120a:第1ミラー(反射手段)
120b:第2ミラー(反射手段)
120c:第3ミラー(反射手段)
120d:第4ミラー(反射手段)
120e:第5ミラー(反射手段)
121:結像レンズ
122:イメージセンサ(読取手段)
127:タイミングベルト
128:モータ
141:基板
150:導光板
161:ミラー取付部材
162:調整ネジ
165:目盛
173:調整ネジ
175:支点部
180、186、225:調整部材
200:治具
205:中間部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【0138】
【特許文献1】特開2010−4365号公報(図3、図16)
【特許文献2】特開2008−172562号公報(図2)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
原稿の主走査方向の読取範囲を露光するための光源と、
前記原稿からの反射光を読み取る読取手段と、
前記原稿からの反射光を順次反射させて前記読取手段に導く複数のミラーを有する反射手段と、
前記反射手段で反射された反射光を結像させて前記読取手段に導く結像レンズと、
前記光源、前記読取手段、及び前記反射手段の特定のミラーを搭載し、前記原稿を走査するため副走査方向に移動可能な走行体と、を備えた画像読取装置であって、
前記走行体に搭載した特定のミラーを除く前記反射手段を、前記走行体の外に配置した画像読取装置。
【請求項2】
前記走行体の外に配置した前記反射手段の少なくとも2つのミラーを、前記走行体の副走査方向の走査開始端と走査終了端の2つの位置に対応させて配置し、当該2つのミラー間に前記反射光の光路を形成した請求項1の画像読取装置。
【請求項3】
前記走行体の外に配置した前記反射手段の少なくとも4つのミラーを、前記走行体の副走査方向の走査開始端と走査終了端の2つの位置に対応させて2つずつ配置し、前記走査開始端側の2つのミラー間と前記走査終了端側の2つのミラー間にそれぞれ前記反射光の光路を形成した請求項1の画像読取装置。
【請求項4】
ミラー底部配置
前記走査開始端と前記走査終了端の2つの位置に対応させて2つずつ配置したミラーのうち、前記原稿から遠い方の2つのミラーを、画像読取装置の筐体の底部に配置した請求項3の画像読取装置。
【請求項5】
ミラーの長短
前記走査開始端の位置に対応させて配置したミラーの主走査方向の長さを、前記走査終了端の位置に対応させて配置したミラーの主走査方向の長さよりも長くした請求項2から4のいずれか1の画像形成装置。
【請求項6】
前記走行体に搭載した特定のミラーを、前記走行体の後端に配置した請求項1から5のいずれか1の画像読取装置。
【請求項7】
前記原稿からの反射光を、前記走行体の前記特定のミラーによって前記走行体の後方側に反射し、当該反射光を、前記走行体の副走査方向の走査開始端に対応させて配置したミラーによって反射することにより、当該反射光を後続の複数のミラーによって順次反射するようにした請求項2又は3の画像読取装置。
【請求項8】
前記複数のミラーによって順次反射された反射光を、前記走行体の副走査方向の走査終了端の位置に対応させて配置したミラーによって、前記走行体に向けて反射することにより、前記走行体の前記読取手段に導くようにした請求項2又は3の画像読取装置。
【請求項9】
前記結像レンズを、前記読取手段の前方で前記走行体に搭載した請求項1から8のいずれか1の画像読取装置。
【請求項10】
前記走行体に、前記副走査方向を横断する方向に延びた基板を配置し、当該基板の一側面に形成された第1実装面に前記読取手段を配置すると共に、反対側の側面に形成された第2実装面に前記光源を配置した請求項1から9のいずれか1の画像読取装置。
【請求項11】
前記基板の前記光源を配置した側に、前記特定のミラーを配置した請求項10の画像読取装置。
【請求項12】
前記結像レンズを副走査方向から見たときの高さ方向の範囲内に、前記光源、前記特定のミラー及び前記基板を配置した請求項11の画像読取装置。
【請求項13】
前記光源の光を、導光板を介して原稿に照射する請求項12の画像読取装置。
【請求項14】
前記走行体を、当該走行体の主走査方向の一端に連結した駆動手段によって副走査方向に駆動するようにした請求項13の画像読取装置。
【請求項15】
画像読取装置の筐体の底部に配置した前記読取手段のミラーの下縁を、水平方向に面取りした請求項4の画像読取装置。
【請求項16】
請求項1から15のいずれか1の画像読取装置を有する画像形成装置。
【請求項17】
請求項1から16のいずれか1の画像読取装置に自動原稿送り装置を取り付けた画像形成装置。
【請求項1】
原稿の主走査方向の読取範囲を露光するための光源と、
前記原稿からの反射光を読み取る読取手段と、
前記原稿からの反射光を順次反射させて前記読取手段に導く複数のミラーを有する反射手段と、
前記反射手段で反射された反射光を結像させて前記読取手段に導く結像レンズと、
前記光源、前記読取手段、及び前記反射手段の特定のミラーを搭載し、前記原稿を走査するため副走査方向に移動可能な走行体と、を備えた画像読取装置であって、
前記走行体に搭載した特定のミラーを除く前記反射手段を、前記走行体の外に配置した画像読取装置。
【請求項2】
前記走行体の外に配置した前記反射手段の少なくとも2つのミラーを、前記走行体の副走査方向の走査開始端と走査終了端の2つの位置に対応させて配置し、当該2つのミラー間に前記反射光の光路を形成した請求項1の画像読取装置。
【請求項3】
前記走行体の外に配置した前記反射手段の少なくとも4つのミラーを、前記走行体の副走査方向の走査開始端と走査終了端の2つの位置に対応させて2つずつ配置し、前記走査開始端側の2つのミラー間と前記走査終了端側の2つのミラー間にそれぞれ前記反射光の光路を形成した請求項1の画像読取装置。
【請求項4】
ミラー底部配置
前記走査開始端と前記走査終了端の2つの位置に対応させて2つずつ配置したミラーのうち、前記原稿から遠い方の2つのミラーを、画像読取装置の筐体の底部に配置した請求項3の画像読取装置。
【請求項5】
ミラーの長短
前記走査開始端の位置に対応させて配置したミラーの主走査方向の長さを、前記走査終了端の位置に対応させて配置したミラーの主走査方向の長さよりも長くした請求項2から4のいずれか1の画像形成装置。
【請求項6】
前記走行体に搭載した特定のミラーを、前記走行体の後端に配置した請求項1から5のいずれか1の画像読取装置。
【請求項7】
前記原稿からの反射光を、前記走行体の前記特定のミラーによって前記走行体の後方側に反射し、当該反射光を、前記走行体の副走査方向の走査開始端に対応させて配置したミラーによって反射することにより、当該反射光を後続の複数のミラーによって順次反射するようにした請求項2又は3の画像読取装置。
【請求項8】
前記複数のミラーによって順次反射された反射光を、前記走行体の副走査方向の走査終了端の位置に対応させて配置したミラーによって、前記走行体に向けて反射することにより、前記走行体の前記読取手段に導くようにした請求項2又は3の画像読取装置。
【請求項9】
前記結像レンズを、前記読取手段の前方で前記走行体に搭載した請求項1から8のいずれか1の画像読取装置。
【請求項10】
前記走行体に、前記副走査方向を横断する方向に延びた基板を配置し、当該基板の一側面に形成された第1実装面に前記読取手段を配置すると共に、反対側の側面に形成された第2実装面に前記光源を配置した請求項1から9のいずれか1の画像読取装置。
【請求項11】
前記基板の前記光源を配置した側に、前記特定のミラーを配置した請求項10の画像読取装置。
【請求項12】
前記結像レンズを副走査方向から見たときの高さ方向の範囲内に、前記光源、前記特定のミラー及び前記基板を配置した請求項11の画像読取装置。
【請求項13】
前記光源の光を、導光板を介して原稿に照射する請求項12の画像読取装置。
【請求項14】
前記走行体を、当該走行体の主走査方向の一端に連結した駆動手段によって副走査方向に駆動するようにした請求項13の画像読取装置。
【請求項15】
画像読取装置の筐体の底部に配置した前記読取手段のミラーの下縁を、水平方向に面取りした請求項4の画像読取装置。
【請求項16】
請求項1から15のいずれか1の画像読取装置を有する画像形成装置。
【請求項17】
請求項1から16のいずれか1の画像読取装置に自動原稿送り装置を取り付けた画像形成装置。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28A】
【図28B】
【図29A】
【図29B】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28A】
【図28B】
【図29A】
【図29B】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【公開番号】特開2013−106243(P2013−106243A)
【公開日】平成25年5月30日(2013.5.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−249624(P2011−249624)
【出願日】平成23年11月15日(2011.11.15)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年5月30日(2013.5.30)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年11月15日(2011.11.15)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
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