讀取裝置以及圖像形成裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種讀取裝置以及圖像形成裝置。讀取裝置具備原稿放置玻璃、掃描器、支撐部、牽引部、引導部和卡合部。牽引部牽引支撐部在預先確定的方向上移動。引導部引導在牽引部的牽引下的支撐部以及掃描器的移動方向。掃描器以及支撐部的質量中心設定在掃描器與原稿放置玻璃的接觸部間的中央部。引導部配置在掃描器以及支撐部的質量中心的下方。牽引部安裝在支撐部或卡合部上的通過掃描器以及支撐部的質量中心的豎直方向的直線上位置。由此，可抑制圍繞豎直方向生成的扭矩以及圍繞連結接觸部的軸的扭矩。
【專利說明】讀取裝置以及圖像形成裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及讀取裝置以及圖像形成裝置，具體而言，本發明涉及為了讀取原稿圖像而使掃描器移動的機構。
【背景技術】
[0002]具有復印功能、掃描功能的圖像形成裝置，具備讀取原稿圖像的讀取裝置。該讀取裝置大多采用例如CIS方式的掃描器。CIS方式的掃描器通過接觸原稿放置玻璃，同時在原稿讀取方向上往復移動，讀取放置在原稿放置玻璃上的原稿的原稿圖像。作為使掃描器進行該往復移動的移動裝置采用以下機構:滑架(支撐部)搭載掃描器，該滑架由帶或線纜等牽引部牽引，設置在滑架的下方的導向構件(引導部)與滑架下部的突起部接觸而引導行進方向。
[0003]然而，如果在通過上述掃描器的往復移動進行的讀取時滑架振動，那么掃描器不能高精度地進行讀取，導致讀取圖像的質量降低。這里，往復移動時牽引部所需的力(后稱牽引力)、與原稿放置玻璃的接觸部的摩擦力(后稱玻璃摩擦力)、滑架與導向構件的接觸部的摩擦力(后稱導向摩擦力)是振動的原因。
[0004]這里，已知通過將摩擦系數低的零件安裝在與導向構件接觸的滑架下部以降低導向摩擦力的技術，該技術中不能抑制圍繞豎直方向的軸(后稱Y軸)的扭矩產生。
[0005]另外，已知通過將導向構件配置在滑架重心正下方，抑制圍繞Y方向的扭矩，通過牽引與滑架重心相同的Y方向位置，抑制圍繞掃描器長度方向的軸(后稱Z軸)的扭矩的技術，該技術中依然不能充分抑制圍繞Y軸的扭矩的生成，不能期待充分的振動抑制效果。
【發明內容】
[0006]本發明鑒于上述問題構思而成，其目的在于，進一步可靠地抑制為了讀取原稿圖像掃描器移動時產生的振動，提高掃描器的圖像讀取的質量。
[0007]本發明的一方面涉及的讀取裝置，其是具備放置作為讀取對象的原稿的原稿放置玻璃以及讀取放置在該原稿放置玻璃上的原稿圖像的掃描器的讀取裝置，其具備:
[0008]支撐部，支撐所述掃描器；
[0009]牽引部，在預先確定的方向上牽引所述支撐部移動；
[0010]引導部，在所述預先確定的方向上延伸，引導所述牽引部的牽引下的所述支撐部以及所述掃描器的移動方向；和
[0011]卡合部，朝所述引導部突出設置在所述支撐部上面向所述引導部的部分，與所述弓I導部卡合，使所述支撐部以及所述掃描器在所述牽弓丨部的牽引下沿所述弓I導部移動，
[0012]所述掃描器具有在長度方向兩端部與所述原稿放置玻璃的接觸部，
[0013]所述掃描器以及所述支撐部的質量中心設定在所述兩端部的所述接觸部間的中央部，
[0014]所述引導部配置在所述質量中心的下方，
[0015]所述牽引部安裝在所述支撐部或所述卡合部上的通過所述質量中心的豎直方向的直線上的位置。
[0016]另外，本發明的另一方面涉及的圖像形成裝置，具備:
[0017]上述的讀取裝置；和
[0018]基于通過所述讀取裝置讀取的圖像在記錄介質上進行圖像形成的圖像形成部。
[0019]根據本發明，通過利用掃描器以及支撐部的質量中心的概念配置各部分，進一步可靠地抑制在為了讀取原稿圖像掃描器移動時產生的振動，提高掃描器的圖像讀取的質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是顯示本發明的一實施形態涉及的圖像形成裝置的構造的正面斷面圖；
[0021]圖2是顯示讀取裝置的概略構成的側面圖；
[0022]圖3是顯示從與圖2不同的方向看到的讀取裝置的概略構成的側面圖；
[0023]圖4是顯示讀取裝置的掃描器、支撐部以及牽引部部分的構成的平面圖；
[0024]圖5是顯示相對于卡合部的帶的安裝部分的斜視圖；
[0025]圖6是顯示從圖5中箭頭B方向看到的相對于卡合部的帶的安裝部分的平面圖；
[0026]圖7是顯示具有另一實施形態涉及的相對于卡合部的牽引部的安裝構成的讀取裝置的掃描器、支撐部以及牽引部部分的平面圖；
[0027]圖8是顯示另一實施形態涉及的相對于卡合部的帶的安裝部分的斜視圖；
[0028]圖9是顯示從圖8的箭頭B方向看到的另一實施形態涉及的相對于卡合部的帶的安裝部分的平面圖；
[0029]圖10是顯示比較例涉及的讀取裝置的概略構成的側面圖；
[0030]圖11是顯示從與圖10不同的方向看到的比較例涉及的讀取裝置的概略構成的側面圖；
[0031]圖12是通過FET處理后的圖表顯示在牽引部的作用下在X軸方向上移動的情況下，比較例涉及的讀取裝置與本實施形態涉及的讀取裝置的掃描器的+Z方向端部朝X方向的變位的圖。
【具體實施方式】
[0032]以下參照附圖對本發明的一實施形態涉及的讀取裝置以及圖像形成裝置進行說明。圖1是顯示本發明的一實施形態涉及的圖像形成裝置的構造的正面斷面圖。
[0033]本發明的一實施形態涉及的圖像形成裝置I是例如兼具復印功能、打印功能、掃描功能以及傳真功能多個功能的復合機。圖像形成裝置I構成為在裝置本體11上具備操作部47、圖像形成部12、定影部13、送紙部14、原稿供應部6以及讀取裝置5等。
[0034]在圖像形成裝置I進行原稿讀取動作的情況下，讀取裝置5光學讀取通過原稿供應部6供應來的原稿或放置在原稿放置玻璃161上的原稿的圖像，生成圖像數據。通過讀取裝置5生成的圖像數據保存在內設HDD或與網絡連接的計算機等內。本實施形態中，讀取裝置5具備的掃描器50為CIS方式的掃描器。掃描器50具有在圖1的縱深方向(Z方向)上延伸的形狀。掃描器50以該縱深方向為長度方向，其長度方向兩端部接觸原稿放置玻璃161。該狀態下，掃描器50沿圖1所示箭頭A方向往復移動，讀取放置在原稿放置玻璃161上的原稿的圖像。
[0035]在圖像形成裝置I進行圖像形成動作的情況下，基于通過上述原稿讀取動作生成的圖像數據或存儲于內設HDD圖像數據等，圖像形成部12在送紙部14供應的作為記錄介質的記錄紙P上形成調色劑圖像。圖像形成部12的圖像形成單元12M、12C、12Y以及12Bk分別具備感光體鼓121、帶電裝置123、曝光裝置124、顯影裝置122、一次轉印輥126。
[0036]圖像形成單元12M、12C、12Y以及12Bk的各顯影裝置122容納有靜電潛影顯影用的調色劑。顯影裝置122將該調色劑供應給完成上述帶電裝置123進行的帶電以及上述曝光裝置124進行的曝光的感光體鼓121的表面上。
[0037]在進行彩色印刷的情況下，圖像形成部12的洋紅色用的圖像形成單元12M、青色用的圖像形成單元12C、黃色用的圖像形成單元12Y以及黑色用的圖像形成單元12Bk分別基于由構成圖像數據的各自的顏色成分構成的圖像，通過帶電、曝光以及顯影的工序，在感光體鼓121上形成調色劑圖像，通過一次轉印輥126將調色劑圖像轉印在張架在驅動輥125A與從動輥125B上的中間轉印帶(轉印帶)125上。
[0038]此外，中間轉印帶125、一次轉印輥126、驅動輥125A以及從動輥125B安裝在中間轉印單元上。
[0039]中間轉印帶125的外周面上設定有轉印有調色劑圖像的像保持面，在抵接感光體鼓121的周面的狀態下，通過驅動輥125A驅動。中間轉印帶125與各感光體鼓121同步，在驅動輥125A與從動輥125B之間環形行進。
[0040]轉印在中間轉印帶125上的各種顏色的調色劑圖像，通過調整轉印時間在中間轉印帶125上重疊對齊，形成彩色的調色劑圖像。二次轉印輥210在其與驅動輥125A之間的夾著中間轉印帶125的狹縫部N，將形成在中間轉印帶125的表面上的彩色的調色劑圖像，轉印在從送紙部14經運送路徑190送來的記錄紙P上。然后，定影部13通過熱壓接使記錄紙P上的調色劑圖像定影在記錄紙P上。結束定影處理而完成彩色圖像形成的記錄紙P排出至排出托盤151。
[0041]接著，對讀取裝置5的構成進行說明。圖2是顯示讀取裝置5的概略構成的側面圖。圖3是顯示從與圖2不同的方向看到的讀取裝置5的概略構成的側面圖。
[0042]讀取裝置5具備掃描器50、支撐部51、牽引部52、引導部53、卡合部54和原稿放置玻璃161。這些掃描器50、支撐部51、牽引部52、引導部53以及卡合部54通過上部具有開口的框架55覆蓋。原稿放置玻璃161嵌入框架55的上部開口，形成讀取裝置5的上部。
[0043]掃描器50如上所述采用CIS方式，其具有在圖2以及圖3中Z方向上延伸的長尺狀的形狀。
[0044]支撐部51以承載掃描器50的狀態支撐掃描器50。本實施形態中，掃描器50借助推壓彈簧511安裝在支撐部51上。由此，支撐部51上的掃描器50處于受朝圖2以及圖3中Y方向的作用力的狀態。
[0045]如上述那樣，安裝在支撐部51上的掃描器50以如下方式構成:受推壓彈簧511施加的按壓力，接觸原稿放置玻璃161的裝置內部側的面。在掃描器50的長度方向兩端部、面向原稿放置玻璃161的部分，設置有向原稿放置玻璃161突出的接觸部501。掃描器50在該接觸部501部分接觸原稿放置玻璃161。
[0046]牽引部52是沿預先確定的方向牽引支撐部51移動的機構。該預先確定的方向為沿原稿放置玻璃161以及放置在其上的原稿的方向，本實施形態中，該預先確定的方向為圖2以及圖3所示+X方向以及一 X方向(X軸方向)。
[0047]引導部53是在上述預先確定的方向即X軸方向上直線狀延伸，引導在牽引部52的牽引下的支撐部51以及掃描器50的移動方向的導向軌道。卡合部54在支撐部51的面向引導部53的部分,朝引導部53突出設置。
[0048]如圖2所示，引導部53具有在X軸方向的側面視圖中呈大致V字狀的形狀，其具有可裝入卡合部54的凹部531。
[0049]上述牽弓丨部52的帶523固定安裝在卡合部54上。通過該卡合部54與帶523的固定，伴隨帶523的行進，支撐部51以及放置在其上的掃描器50與帶523 —同移動。此外，帶523采用增強纖維的樹脂帶、金屬制線纜等不容易因牽拉而延伸的材料。
[0050]參照圖2、圖3、圖4至圖6，對牽引部52以及卡合部54的構成進行說明。圖4是顯示讀取裝置5的掃描器50、支撐部51以及牽引部52部分的構成的平面圖。圖5是顯示相對于卡合部54的帶523的安裝部分的斜視圖。圖6是顯示從圖5的箭頭B方向看到的相對于卡合部54的帶523的安裝部分的平面圖。
[0051]牽引部52具備驅動部521、滑輪522、帶523。驅動部521由省略圖示的馬達等驅動源、在該驅動源傳遞的旋轉驅動力的作用下旋轉的旋轉輥構成。此外，圖2以及圖3顯示驅動部521為該旋轉輥部分。帶523張架在驅動部521的旋轉輥與滑輪522上、隨著旋轉輥的旋轉驅動環形行進。滑輪522在帶523的行進的作用下從動旋轉。
[0052]帶523為輪狀連續的形狀。如圖5以及圖6所示，帶523的側部523A形成有多個突部523B。突部523B具有朝Z方向突出的鋸齒狀(大致倒V字狀)的形狀。安裝帶523的卡合部54形成有供帶523貫通的貫通縫隙545。在該貫通縫隙545內，在與帶523連接的內側面部541上，形成有由與突部523B嚙合的形狀構成的凹凸部541A。從貫通縫隙545的開口部545A將帶523插入卡合部54，在卡合部54內部凹凸部541A與突部523B嚙合。通過該凹凸部541A與突部523B的嚙合，卡合部54與帶523結合。
[0053]由此，負責讀取裝置5的動作控制的控制部100驅動驅動部521的驅動源，使其旋轉，以便在原稿圖像的讀取動作時，帶523朝+X方向行進。由此，例如如圖3所示，以讀取裝置5的X軸方向的端部位置為起始位置HP，支撐部51以及掃描器50從該位置朝+X方向移動。引導部53在X方向上直線狀地延伸，另外，支撐部51的下部的卡合部54位于引導部53的凹部內，通過該朝+X方向的支撐部51以及掃描器50的移動，卡合部54與引導部53的凹部531的內表面滑動接觸，沿引導部53移動。由此，在引導部53的延伸方向上，弓丨導支撐部51以及掃描器50的移動方向。
[0054]而如果支撐部51以及掃描器50移動至起始位置HP相對側的讀取裝置5的X軸方向的端部位置，當前的讀取動作結束，則控制部100驅動上述驅動源反轉，使帶523朝一X方向行進。由此，支撐部51以及掃描器50朝一 X方向移動。在支撐部51以及掃描器50移動至起始位置HP的時間點，控制部100停止驅動源的驅動，帶523的行進停止。
[0055]以這種方式，原稿圖像讀取時，掃描器50可以往復移動。此外，在接觸部501、501接觸原稿放置玻璃161的狀態下，掃描器50進行該往復移動。
[0056]對相對于卡合部54的牽引部52的安裝的另一實施形態進行說明。圖7是顯示具有另一實施形態涉及的相對于卡合部54的牽引部52的安裝構成的讀取裝置5的掃描器50、支撐部51以及牽引部52部分的平面圖。圖8是顯示另一實施形態涉及的、相對于卡合部54的帶523的安裝部分的斜視圖。圖9是顯示從圖8的箭頭B方向看到的另一實施形態涉及的、相對于卡合部54的帶523的安裝部分的平面圖。
[0057]在另一實施形態中，帶523形成為具有端部的繩索狀。另外，安裝部546設置在卡合部54的X軸方向的兩端部。該安裝部546形成有供帶523的端部插入的孔部546A。在孔部546A的內部形成有與帶523具有的突部523B嚙合的形狀的凹凸部546B。另外，孔部546A具有開口部546C。帶523的端部相對于安裝部546從開口部546C插入，在孔部546A內凹凸部546B與突部523B嚙合，卡合部54與帶523結合。
[0058]由此，與圖4至圖6所示的形態同樣，控制部100驅動驅動部521的驅動源，以便在原稿圖像的讀取動作時，帶523朝+X方向行進，可以讀取放置在原稿放置玻璃161上的原稿圖像。
[0059]接著，參照上述圖2以及圖3，對讀取裝置5的各部分的更詳細的構成進行說明。
[0060]如圖2所示，在讀取裝置5上，在由掃描器50以及支撐部51構成的讀取部整體(以下簡單地稱為掃描器50以及支撐部51)的質量中心P (掃描器50的重心與支撐部51的重心的合成重心)，設定在掃描器50接觸原稿放置玻璃161的接觸部501、501之間的中央部。即，掃描器50與支撐部51的質量中心P與兩接觸部501、501的距離相等。引導部53配置在該掃描器50與支撐部51的質量中心P的豎直方向下方。而且，牽引部52的帶523安裝在卡合部54的通過該質量中心P的在豎直方向上延伸的直線上的位置。
[0061]S卩，掃描器50以及支撐部51的質量中心P、引導部53、以及帶523牽引卡合部54的位置，在通過掃描器50以及支撐部51的質量中心P的豎直方向的直線上排列。
[0062]此外，在上述構成中，牽引部52的帶523可以固定在支撐部51上。但是，該情況下，帶523在支撐部51上的安裝部分的位置排列在該質量中心P的豎直方向的直線上。
[0063]這樣，依據利用掃描器50以及支撐部51的質量中心P的概念的配置，配置引導部53、以及帶523牽引卡合部54的位置，掃描器50在支撐部51以及牽引部52的作用下在預先確定的方向即X軸方向上移動時，與常見的讀取裝置相比，能夠更可靠地抑制圍繞豎直方向生成的扭矩。另外，通過將掃描器50以及支撐部51的質量中心P設置在上述兩接觸部501、501之間的中央部，可以抑制圍繞連結上述接觸部501、501的軸即Z軸的扭矩。
[0064]根據本實施形態，與常見的讀取裝置相比，能夠更可靠地抑制為了進行讀取原稿圖像掃描器50移動時產生的振動。因此，通過該振動的抑制，可以降低掃描器50進行的原稿圖像讀取時的偏差，提高掃描器50的圖像讀取的質量。
[0065]另外，優選的是，讀取裝置5的各部分配置或構成滿足下式:
[0066]dl/d2 = μ 2.Ν2/μ I.NI (式 I)
[0067]其中:
[0068]μ 1:上述兩接觸部501、501的動摩擦系數，
[0069]N1:上述兩接觸部501、501產生的合計垂直阻力，
[0070]μ 2:上述卡合部54以及引導部53的接觸位置上的動摩擦系數，
[0071]Ν2:上述卡合部54以及引導部53的接觸位置上的合計垂直阻力，
[0072]dl:豎直方向上的從接觸部501到牽引部52的牽引位置(即，牽引部52的行進線，帶523的牽引位置)的距離，
[0073]d2:豎直方向上的從牽引部52的牽引位置(即，牽引部52的行進線，帶523的牽引位置)到卡合部54與引導部53接觸的接觸點PT的距離。
[0074]通過采用該構成，支撐部51以及掃描器50在牽引部52的牽引下移動時，接觸部501、501與原稿放置玻璃161的接觸部分的摩擦力的扭矩與由卡合部54與引導部53接觸的線段構成的接觸點PT上的摩擦力的扭矩抵消，且牽引力不產生扭矩。如上所述，可以抑制圍繞Y軸、Z軸兩者的扭矩導致掃描器50振動。
[0075]接著，對關于掃描器的移動時產生的振動，本實施形態涉及的讀取裝置5與比較例涉及的讀取裝置5’的比較進行說明。圖10是顯示比較例涉及的讀取裝置的概略構成的側面圖。圖11是顯示從與圖10不同的方向看到的比較例涉及的讀取裝置的概略構成的側面圖。
[0076]比較例涉及的讀取裝置5’具備掃描器50’、支撐部51’、牽引部52’、引導部53’、卡合部54’、原稿放置玻璃161’。
[0077]重心g設定在掃描器50’接觸原稿放置玻璃161’的接觸部501’、501’之間的中央部。引導部53’配置在掃描器50’及支撐部51’的質量中心P的豎直方向下方。而且，牽引部52’的帶523’安裝在卡合部54’上的通過該重心g的豎直方向上的位置。即，牽引部52’通過上述重心g，使支撐部51’在與原稿放置玻璃161’的面平行的直線方向上移動。
[0078]S卩，讀取裝置5’采用牽引部52’在支撐部51’本身的重心g的位置牽引支撐部51’的構成，沒有采用利用本實施形態涉及的讀取裝置5的由掃描器50以及支撐部51構成的讀取部整體的質量中心P的概念配置引導部53、卡合部54、牽引部52。另外，沒有采用利用通過上述動摩擦系數μ 1、μ 2、合計垂直阻力Ν1、Ν2、距離dl、d2、上述式I表示的條件配置各部分。
[0079]圖12是通過FET處理由牽引部52使該構成的讀取裝置5’、本實施形態涉及的讀取裝置5在作為上述預先確定的方向的X軸方向上移動的情況下，掃描器的+Z方向(長度方向)端部在X方向上的變位的圖表。此外，該圖表的比例(scale)以振幅比表示，使得比較例涉及的讀取裝置5’的最大值為I。
[0080]在實驗進行的測定中，本實施形態涉及的讀取裝置5與比較例涉及的讀取裝置5’的上述所示的構成以外的條件相同，通過牽引部使本實施形態涉及的讀取裝置5與比較例涉及的讀取裝置5’在上述預先確定的方向的X方向上移動的情況下，如圖12所示，得到本實施形態涉及的讀取裝置5的振幅比止于0.85的結果。
[0081]這樣，根據本實施形態涉及的讀取裝置5，通過利用掃描器50以及支撐部51的質量中心P的概念配置各部分，與比較例涉及的讀取裝置5’的情況相比，可以抑制為了進行原稿圖像讀取掃描器50移動時產生的振動。
[0082]另外，本發明不限于上述實施的形態的構成，可以具有各種的變形。利用圖1至圖12通過上述各實施形態說明的構成以及處理，僅為本發明的一實施形態，本發明的構成以及處理不限于此。
[0083]在不脫離本發明的范圍和趣旨的情況下，本領域普通技術人員清楚地知道本發明的各種修正形態和變更形態。另外，應理解，本發明不限于本說明書記載的舉例說明的實施形態。
【權利要求】
1.一種讀取裝置，其是具備放置作為讀取對象的原稿的原稿放置玻璃以及讀取放置在該原稿放置玻璃上的原稿圖像的掃描器的讀取裝置，其具備: 支撐部，支撐所述掃描器； 牽引部，在預先確定的方向上牽引所述支撐部移動； 引導部，在所述預先確定的方向上延伸，引導所述牽引部的牽引下的所述支撐部以及所述掃描器的移動方向；和 卡合部，朝所述引導部突出設置在所述支撐部上面向所述引導部的部分，與所述引導部卡合，使所述支撐部以及所述掃描器在所述牽弓丨部的牽引下沿所述弓I導部移動， 所述掃描器具有在長度方向兩端部與所述原稿放置玻璃的接觸部， 所述掃描器以及所述支撐部的質量中心設定在所述兩端部的所述接觸部間的中央部， 所述引導部配置在所述質量中心的下方， 所述牽引部安裝在所述支撐部或所述卡合部上的通過所述質量中心的豎直方向的直線上的位置。
2.根據權利要求1所述的讀取裝置，其特征在于， 所述讀取裝置滿足下式:
dl/d2 = μ 2.Ν2/μ I.NI
其中: μ I為所述兩端部的所述接觸部的動摩擦系數， NI為所述兩端部的所述接觸部產生的合計垂直阻力， μ2為所述卡合部與所述引導部接觸的接觸位置上的動摩擦系數， Ν2為所述卡合部與所述引導部接觸的接觸位置上的合計垂直阻力，dl為從所述接觸部到所述牽引部的牽引位置的豎直方向上的距離，d2為從所述牽引部的牽引位置到所述卡合部與所述引導部接觸的接觸位置的豎直方向上的距離。
3.根據權利要求1或2所述的讀取裝置，其特征在于， 所述牽引部具備旋轉驅動的驅動部、滑輪、張架在該驅動部與該滑輪上且伴隨該驅動部的旋轉驅動行進的帶， 所述帶固定安裝在所述支撐部或所述卡合部上，使所述支撐部或所述卡合部在所述驅動部的作用下行進的所述帶的行進方向上移動。
4.根據權利要求1或2所述的讀取裝置，其特征在于， 所述掃描器為CIS方式的掃描器。
5.一種圖像形成裝置，具備: 根據權利要求1至4任一項所述的讀取裝置；和 基于通過所述讀取裝置讀取的圖像在記錄介質上進行圖像形成的圖像形成部。
【文檔編號】H04N1/028GK104427190SQ201410432871
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月28日 優先權日:2013年8月29日
【發明者】富宅光 申請人:京瓷辦公信息系統株式會社