读取装置以及图像形成装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种读取装置以及图像形成装置。读取装置具备原稿放置玻璃、扫描器、支撑部、牵引部、引导部和卡合部。牵引部牵引支撑部在预先确定的方向上移动。引导部引导在牵引部的牵引下的支撑部以及扫描器的移动方向。扫描器以及支撑部的质量中心设定在扫描器与原稿放置玻璃的接触部间的中央部。引导部配置在扫描器以及支撑部的质量中心的下方。牵引部安装在支撑部或卡合部上的通过扫描器以及支撑部的质量中心的竖直方向的直线上位置。由此，可抑制围绕竖直方向生成的扭矩以及围绕连结接触部的轴的扭矩。
【专利说明】读取装置以及图像形成装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及读取装置以及图像形成装置，具体而言，本发明涉及为了读取原稿图像而使扫描器移动的机构。
【背景技术】
[0002]具有复印功能、扫描功能的图像形成装置，具备读取原稿图像的读取装置。该读取装置大多采用例如CIS方式的扫描器。CIS方式的扫描器通过接触原稿放置玻璃，同时在原稿读取方向上往复移动，读取放置在原稿放置玻璃上的原稿的原稿图像。作为使扫描器进行该往复移动的移动装置采用以下机构:滑架(支撑部)搭载扫描器，该滑架由带或线缆等牵引部牵引，设置在滑架的下方的导向构件(引导部)与滑架下部的突起部接触而引导行进方向。
[0003]然而，如果在通过上述扫描器的往复移动进行的读取时滑架振动，那么扫描器不能高精度地进行读取，导致读取图像的质量降低。这里，往复移动时牵引部所需的力(后称牵引力)、与原稿放置玻璃的接触部的摩擦力(后称玻璃摩擦力)、滑架与导向构件的接触部的摩擦力(后称导向摩擦力)是振动的原因。
[0004]这里，已知通过将摩擦系数低的零件安装在与导向构件接触的滑架下部以降低导向摩擦力的技术，该技术中不能抑制围绕竖直方向的轴(后称Y轴)的扭矩产生。
[0005]另外，已知通过将导向构件配置在滑架重心正下方，抑制围绕Y方向的扭矩，通过牵引与滑架重心相同的Y方向位置，抑制围绕扫描器长度方向的轴(后称Z轴)的扭矩的技术，该技术中依然不能充分抑制围绕Y轴的扭矩的生成，不能期待充分的振动抑制效果。
【发明内容】
[0006]本发明鉴于上述问题构思而成，其目的在于，进一步可靠地抑制为了读取原稿图像扫描器移动时产生的振动，提高扫描器的图像读取的质量。
[0007]本发明的一方面涉及的读取装置，其是具备放置作为读取对象的原稿的原稿放置玻璃以及读取放置在该原稿放置玻璃上的原稿图像的扫描器的读取装置，其具备:
[0008]支撑部，支撑所述扫描器；
[0009]牵引部，在预先确定的方向上牵引所述支撑部移动；
[0010]引导部，在所述预先确定的方向上延伸，引导所述牵引部的牵引下的所述支撑部以及所述扫描器的移动方向；和
[0011]卡合部，朝所述引导部突出设置在所述支撑部上面向所述引导部的部分，与所述弓I导部卡合，使所述支撑部以及所述扫描器在所述牵弓丨部的牵引下沿所述弓I导部移动，
[0012]所述扫描器具有在长度方向两端部与所述原稿放置玻璃的接触部，
[0013]所述扫描器以及所述支撑部的质量中心设定在所述两端部的所述接触部间的中央部，
[0014]所述引导部配置在所述质量中心的下方，
[0015]所述牵引部安装在所述支撑部或所述卡合部上的通过所述质量中心的竖直方向的直线上的位置。
[0016]另外，本发明的另一方面涉及的图像形成装置，具备:
[0017]上述的读取装置；和
[0018]基于通过所述读取装置读取的图像在记录介质上进行图像形成的图像形成部。
[0019]根据本发明，通过利用扫描器以及支撑部的质量中心的概念配置各部分，进一步可靠地抑制在为了读取原稿图像扫描器移动时产生的振动，提高扫描器的图像读取的质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是显示本发明的一实施形态涉及的图像形成装置的构造的正面断面图；
[0021]图2是显示读取装置的概略构成的侧面图；
[0022]图3是显示从与图2不同的方向看到的读取装置的概略构成的侧面图；
[0023]图4是显示读取装置的扫描器、支撑部以及牵引部部分的构成的平面图；
[0024]图5是显示相对于卡合部的带的安装部分的斜视图；
[0025]图6是显示从图5中箭头B方向看到的相对于卡合部的带的安装部分的平面图；
[0026]图7是显示具有另一实施形态涉及的相对于卡合部的牵引部的安装构成的读取装置的扫描器、支撑部以及牵引部部分的平面图；
[0027]图8是显示另一实施形态涉及的相对于卡合部的带的安装部分的斜视图；
[0028]图9是显示从图8的箭头B方向看到的另一实施形态涉及的相对于卡合部的带的安装部分的平面图；
[0029]图10是显示比较例涉及的读取装置的概略构成的侧面图；
[0030]图11是显示从与图10不同的方向看到的比较例涉及的读取装置的概略构成的侧面图；
[0031]图12是通过FET处理后的图表显示在牵引部的作用下在X轴方向上移动的情况下，比较例涉及的读取装置与本实施形态涉及的读取装置的扫描器的+Z方向端部朝X方向的变位的图。
【具体实施方式】
[0032]以下参照附图对本发明的一实施形态涉及的读取装置以及图像形成装置进行说明。图1是显示本发明的一实施形态涉及的图像形成装置的构造的正面断面图。
[0033]本发明的一实施形态涉及的图像形成装置I是例如兼具复印功能、打印功能、扫描功能以及传真功能多个功能的复合机。图像形成装置I构成为在装置本体11上具备操作部47、图像形成部12、定影部13、送纸部14、原稿供应部6以及读取装置5等。
[0034]在图像形成装置I进行原稿读取动作的情况下，读取装置5光学读取通过原稿供应部6供应来的原稿或放置在原稿放置玻璃161上的原稿的图像，生成图像数据。通过读取装置5生成的图像数据保存在内设HDD或与网络连接的计算机等内。本实施形态中，读取装置5具备的扫描器50为CIS方式的扫描器。扫描器50具有在图1的纵深方向(Z方向)上延伸的形状。扫描器50以该纵深方向为长度方向，其长度方向两端部接触原稿放置玻璃161。该状态下，扫描器50沿图1所示箭头A方向往复移动，读取放置在原稿放置玻璃161上的原稿的图像。
[0035]在图像形成装置I进行图像形成动作的情况下，基于通过上述原稿读取动作生成的图像数据或存储于内设HDD图像数据等，图像形成部12在送纸部14供应的作为记录介质的记录纸P上形成调色剂图像。图像形成部12的图像形成单元12M、12C、12Y以及12Bk分别具备感光体鼓121、带电装置123、曝光装置124、显影装置122、一次转印辊126。
[0036]图像形成单元12M、12C、12Y以及12Bk的各显影装置122容纳有静电潜影显影用的调色剂。显影装置122将该调色剂供应给完成上述带电装置123进行的带电以及上述曝光装置124进行的曝光的感光体鼓121的表面上。
[0037]在进行彩色印刷的情况下，图像形成部12的洋红色用的图像形成单元12M、青色用的图像形成单元12C、黄色用的图像形成单元12Y以及黑色用的图像形成单元12Bk分别基于由构成图像数据的各自的颜色成分构成的图像，通过带电、曝光以及显影的工序，在感光体鼓121上形成调色剂图像，通过一次转印辊126将调色剂图像转印在张架在驱动辊125A与从动辊125B上的中间转印带(转印带)125上。
[0038]此外，中间转印带125、一次转印辊126、驱动辊125A以及从动辊125B安装在中间转印单元上。
[0039]中间转印带125的外周面上设定有转印有调色剂图像的像保持面，在抵接感光体鼓121的周面的状态下，通过驱动辊125A驱动。中间转印带125与各感光体鼓121同步，在驱动辊125A与从动辊125B之间环形行进。
[0040]转印在中间转印带125上的各种颜色的调色剂图像，通过调整转印时间在中间转印带125上重叠对齐，形成彩色的调色剂图像。二次转印辊210在其与驱动辊125A之间的夹着中间转印带125的狭缝部N，将形成在中间转印带125的表面上的彩色的调色剂图像，转印在从送纸部14经运送路径190送来的记录纸P上。然后，定影部13通过热压接使记录纸P上的调色剂图像定影在记录纸P上。结束定影处理而完成彩色图像形成的记录纸P排出至排出托盘151。
[0041]接着，对读取装置5的构成进行说明。图2是显示读取装置5的概略构成的侧面图。图3是显示从与图2不同的方向看到的读取装置5的概略构成的侧面图。
[0042]读取装置5具备扫描器50、支撑部51、牵引部52、引导部53、卡合部54和原稿放置玻璃161。这些扫描器50、支撑部51、牵引部52、引导部53以及卡合部54通过上部具有开口的框架55覆盖。原稿放置玻璃161嵌入框架55的上部开口，形成读取装置5的上部。
[0043]扫描器50如上所述采用CIS方式，其具有在图2以及图3中Z方向上延伸的长尺状的形状。
[0044]支撑部51以承载扫描器50的状态支撑扫描器50。本实施形态中，扫描器50借助推压弹簧511安装在支撑部51上。由此，支撑部51上的扫描器50处于受朝图2以及图3中Y方向的作用力的状态。
[0045]如上述那样，安装在支撑部51上的扫描器50以如下方式构成:受推压弹簧511施加的按压力，接触原稿放置玻璃161的装置内部侧的面。在扫描器50的长度方向两端部、面向原稿放置玻璃161的部分，设置有向原稿放置玻璃161突出的接触部501。扫描器50在该接触部501部分接触原稿放置玻璃161。
[0046]牵引部52是沿预先确定的方向牵引支撑部51移动的机构。该预先确定的方向为沿原稿放置玻璃161以及放置在其上的原稿的方向，本实施形态中，该预先确定的方向为图2以及图3所示+X方向以及一 X方向(X轴方向)。
[0047]引导部53是在上述预先确定的方向即X轴方向上直线状延伸，引导在牵引部52的牵引下的支撑部51以及扫描器50的移动方向的导向轨道。卡合部54在支撑部51的面向引导部53的部分,朝引导部53突出设置。
[0048]如图2所示，引导部53具有在X轴方向的侧面视图中呈大致V字状的形状，其具有可装入卡合部54的凹部531。
[0049]上述牵弓丨部52的带523固定安装在卡合部54上。通过该卡合部54与带523的固定，伴随带523的行进，支撑部51以及放置在其上的扫描器50与带523 —同移动。此外，带523采用增强纤维的树脂带、金属制线缆等不容易因牵拉而延伸的材料。
[0050]参照图2、图3、图4至图6，对牵引部52以及卡合部54的构成进行说明。图4是显示读取装置5的扫描器50、支撑部51以及牵引部52部分的构成的平面图。图5是显示相对于卡合部54的带523的安装部分的斜视图。图6是显示从图5的箭头B方向看到的相对于卡合部54的带523的安装部分的平面图。
[0051]牵引部52具备驱动部521、滑轮522、带523。驱动部521由省略图示的马达等驱动源、在该驱动源传递的旋转驱动力的作用下旋转的旋转辊构成。此外，图2以及图3显示驱动部521为该旋转辊部分。带523张架在驱动部521的旋转辊与滑轮522上、随着旋转辊的旋转驱动环形行进。滑轮522在带523的行进的作用下从动旋转。
[0052]带523为轮状连续的形状。如图5以及图6所示，带523的侧部523A形成有多个突部523B。突部523B具有朝Z方向突出的锯齿状(大致倒V字状)的形状。安装带523的卡合部54形成有供带523贯通的贯通缝隙545。在该贯通缝隙545内，在与带523连接的内侧面部541上，形成有由与突部523B啮合的形状构成的凹凸部541A。从贯通缝隙545的开口部545A将带523插入卡合部54，在卡合部54内部凹凸部541A与突部523B啮合。通过该凹凸部541A与突部523B的啮合，卡合部54与带523结合。
[0053]由此，负责读取装置5的动作控制的控制部100驱动驱动部521的驱动源，使其旋转，以便在原稿图像的读取动作时，带523朝+X方向行进。由此，例如如图3所示，以读取装置5的X轴方向的端部位置为起始位置HP，支撑部51以及扫描器50从该位置朝+X方向移动。引导部53在X方向上直线状地延伸，另外，支撑部51的下部的卡合部54位于引导部53的凹部内，通过该朝+X方向的支撑部51以及扫描器50的移动，卡合部54与引导部53的凹部531的内表面滑动接触，沿引导部53移动。由此，在引导部53的延伸方向上，弓丨导支撑部51以及扫描器50的移动方向。
[0054]而如果支撑部51以及扫描器50移动至起始位置HP相对侧的读取装置5的X轴方向的端部位置，当前的读取动作结束，则控制部100驱动上述驱动源反转，使带523朝一X方向行进。由此，支撑部51以及扫描器50朝一 X方向移动。在支撑部51以及扫描器50移动至起始位置HP的时间点，控制部100停止驱动源的驱动，带523的行进停止。
[0055]以这种方式，原稿图像读取时，扫描器50可以往复移动。此外，在接触部501、501接触原稿放置玻璃161的状态下，扫描器50进行该往复移动。
[0056]对相对于卡合部54的牵引部52的安装的另一实施形态进行说明。图7是显示具有另一实施形态涉及的相对于卡合部54的牵引部52的安装构成的读取装置5的扫描器50、支撑部51以及牵引部52部分的平面图。图8是显示另一实施形态涉及的、相对于卡合部54的带523的安装部分的斜视图。图9是显示从图8的箭头B方向看到的另一实施形态涉及的、相对于卡合部54的带523的安装部分的平面图。
[0057]在另一实施形态中，带523形成为具有端部的绳索状。另外，安装部546设置在卡合部54的X轴方向的两端部。该安装部546形成有供带523的端部插入的孔部546A。在孔部546A的内部形成有与带523具有的突部523B啮合的形状的凹凸部546B。另外，孔部546A具有开口部546C。带523的端部相对于安装部546从开口部546C插入，在孔部546A内凹凸部546B与突部523B啮合，卡合部54与带523结合。
[0058]由此，与图4至图6所示的形态同样，控制部100驱动驱动部521的驱动源，以便在原稿图像的读取动作时，带523朝+X方向行进，可以读取放置在原稿放置玻璃161上的原稿图像。
[0059]接着，参照上述图2以及图3，对读取装置5的各部分的更详细的构成进行说明。
[0060]如图2所示，在读取装置5上，在由扫描器50以及支撑部51构成的读取部整体(以下简单地称为扫描器50以及支撑部51)的质量中心P (扫描器50的重心与支撑部51的重心的合成重心)，设定在扫描器50接触原稿放置玻璃161的接触部501、501之间的中央部。即，扫描器50与支撑部51的质量中心P与两接触部501、501的距离相等。引导部53配置在该扫描器50与支撑部51的质量中心P的竖直方向下方。而且，牵引部52的带523安装在卡合部54的通过该质量中心P的在竖直方向上延伸的直线上的位置。
[0061]S卩，扫描器50以及支撑部51的质量中心P、引导部53、以及带523牵引卡合部54的位置，在通过扫描器50以及支撑部51的质量中心P的竖直方向的直线上排列。
[0062]此外，在上述构成中，牵引部52的带523可以固定在支撑部51上。但是，该情况下，带523在支撑部51上的安装部分的位置排列在该质量中心P的竖直方向的直线上。
[0063]这样，依据利用扫描器50以及支撑部51的质量中心P的概念的配置，配置引导部53、以及带523牵引卡合部54的位置，扫描器50在支撑部51以及牵引部52的作用下在预先确定的方向即X轴方向上移动时，与常见的读取装置相比，能够更可靠地抑制围绕竖直方向生成的扭矩。另外，通过将扫描器50以及支撑部51的质量中心P设置在上述两接触部501、501之间的中央部，可以抑制围绕连结上述接触部501、501的轴即Z轴的扭矩。
[0064]根据本实施形态，与常见的读取装置相比，能够更可靠地抑制为了进行读取原稿图像扫描器50移动时产生的振动。因此，通过该振动的抑制，可以降低扫描器50进行的原稿图像读取时的偏差，提高扫描器50的图像读取的质量。
[0065]另外，优选的是，读取装置5的各部分配置或构成满足下式:
[0066]dl/d2 = μ 2.Ν2/μ I.NI (式 I)
[0067]其中:
[0068]μ 1:上述两接触部501、501的动摩擦系数，
[0069]N1:上述两接触部501、501产生的合计垂直阻力，
[0070]μ 2:上述卡合部54以及引导部53的接触位置上的动摩擦系数，
[0071]Ν2:上述卡合部54以及引导部53的接触位置上的合计垂直阻力，
[0072]dl:竖直方向上的从接触部501到牵引部52的牵引位置(即，牵引部52的行进线，带523的牵引位置)的距离，
[0073]d2:竖直方向上的从牵引部52的牵引位置(即，牵引部52的行进线，带523的牵引位置)到卡合部54与引导部53接触的接触点PT的距离。
[0074]通过采用该构成，支撑部51以及扫描器50在牵引部52的牵引下移动时，接触部501、501与原稿放置玻璃161的接触部分的摩擦力的扭矩与由卡合部54与引导部53接触的线段构成的接触点PT上的摩擦力的扭矩抵消，且牵引力不产生扭矩。如上所述，可以抑制围绕Y轴、Z轴两者的扭矩导致扫描器50振动。
[0075]接着，对关于扫描器的移动时产生的振动，本实施形态涉及的读取装置5与比较例涉及的读取装置5’的比较进行说明。图10是显示比较例涉及的读取装置的概略构成的侧面图。图11是显示从与图10不同的方向看到的比较例涉及的读取装置的概略构成的侧面图。
[0076]比较例涉及的读取装置5’具备扫描器50’、支撑部51’、牵引部52’、引导部53’、卡合部54’、原稿放置玻璃161’。
[0077]重心g设定在扫描器50’接触原稿放置玻璃161’的接触部501’、501’之间的中央部。引导部53’配置在扫描器50’及支撑部51’的质量中心P的竖直方向下方。而且，牵引部52’的带523’安装在卡合部54’上的通过该重心g的竖直方向上的位置。即，牵引部52’通过上述重心g，使支撑部51’在与原稿放置玻璃161’的面平行的直线方向上移动。
[0078]S卩，读取装置5’采用牵引部52’在支撑部51’本身的重心g的位置牵引支撑部51’的构成，没有采用利用本实施形态涉及的读取装置5的由扫描器50以及支撑部51构成的读取部整体的质量中心P的概念配置引导部53、卡合部54、牵引部52。另外，没有采用利用通过上述动摩擦系数μ 1、μ 2、合计垂直阻力Ν1、Ν2、距离dl、d2、上述式I表示的条件配置各部分。
[0079]图12是通过FET处理由牵引部52使该构成的读取装置5’、本实施形态涉及的读取装置5在作为上述预先确定的方向的X轴方向上移动的情况下，扫描器的+Z方向(长度方向)端部在X方向上的变位的图表。此外，该图表的比例(scale)以振幅比表示，使得比较例涉及的读取装置5’的最大值为I。
[0080]在实验进行的测定中，本实施形态涉及的读取装置5与比较例涉及的读取装置5’的上述所示的构成以外的条件相同，通过牵引部使本实施形态涉及的读取装置5与比较例涉及的读取装置5’在上述预先确定的方向的X方向上移动的情况下，如图12所示，得到本实施形态涉及的读取装置5的振幅比止于0.85的结果。
[0081]这样，根据本实施形态涉及的读取装置5，通过利用扫描器50以及支撑部51的质量中心P的概念配置各部分，与比较例涉及的读取装置5’的情况相比，可以抑制为了进行原稿图像读取扫描器50移动时产生的振动。
[0082]另外，本发明不限于上述实施的形态的构成，可以具有各种的变形。利用图1至图12通过上述各实施形态说明的构成以及处理，仅为本发明的一实施形态，本发明的构成以及处理不限于此。
[0083]在不脱离本发明的范围和趣旨的情况下，本领域普通技术人员清楚地知道本发明的各种修正形态和变更形态。另外，应理解，本发明不限于本说明书记载的举例说明的实施形态。
【权利要求】
1.一种读取装置，其是具备放置作为读取对象的原稿的原稿放置玻璃以及读取放置在该原稿放置玻璃上的原稿图像的扫描器的读取装置，其具备: 支撑部，支撑所述扫描器； 牵引部，在预先确定的方向上牵引所述支撑部移动； 引导部，在所述预先确定的方向上延伸，引导所述牵引部的牵引下的所述支撑部以及所述扫描器的移动方向；和 卡合部，朝所述引导部突出设置在所述支撑部上面向所述引导部的部分，与所述引导部卡合，使所述支撑部以及所述扫描器在所述牵弓丨部的牵引下沿所述弓I导部移动， 所述扫描器具有在长度方向两端部与所述原稿放置玻璃的接触部， 所述扫描器以及所述支撑部的质量中心设定在所述两端部的所述接触部间的中央部， 所述引导部配置在所述质量中心的下方， 所述牵引部安装在所述支撑部或所述卡合部上的通过所述质量中心的竖直方向的直线上的位置。
2.根据权利要求1所述的读取装置，其特征在于， 所述读取装置满足下式:
dl/d2 = μ 2.Ν2/μ I.NI
其中: μ I为所述两端部的所述接触部的动摩擦系数， NI为所述两端部的所述接触部产生的合计垂直阻力， μ2为所述卡合部与所述引导部接触的接触位置上的动摩擦系数， Ν2为所述卡合部与所述引导部接触的接触位置上的合计垂直阻力，dl为从所述接触部到所述牵引部的牵引位置的竖直方向上的距离，d2为从所述牵引部的牵引位置到所述卡合部与所述引导部接触的接触位置的竖直方向上的距离。
3.根据权利要求1或2所述的读取装置，其特征在于， 所述牵引部具备旋转驱动的驱动部、滑轮、张架在该驱动部与該滑轮上且伴随该驱动部的旋转驱动行进的带， 所述带固定安装在所述支撑部或所述卡合部上，使所述支撑部或所述卡合部在所述驱动部的作用下行进的所述带的行进方向上移动。
4.根据权利要求1或2所述的读取装置，其特征在于， 所述扫描器为CIS方式的扫描器。
5.一种图像形成装置，具备: 根据权利要求1至4任一项所述的读取装置；和 基于通过所述读取装置读取的图像在记录介质上进行图像形成的图像形成部。
【文档编号】H04N1/028GK104427190SQ201410432871
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】富宅光 申请人:京瓷办公信息系统株式会社