JP2002044323A

JP2002044323A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002044323A
Application number: JP2000221310A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Watanabe; 吉章渡辺
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2000-07-21
Publication date: 2002-02-08
Also published as: CN1992771B; CN1992771A; US6728511B2; CN1237403C; CN1337603A; US20020015604A1

Abstract

(57)【要約】【課題】外部からの荷重に対し、画像形成動作に関す
る十分な精度を保持することのできる画像形成装置を提
供する。【解決手段】原稿圧板に押圧が付与されると、第１ミ
ラーユニット及び第２ミラーユニットに摺接し、各ユニ
ットを移動させるための軌道（レール部材）が微妙に変
形する。詳しくは、レール部材の奥側はほとんど変形し
ないが、手前側のレールはホームポジション側でごく微
か変形する。また、空洞部ではスキャナフレームごと大
きく湾曲することとなる。第１ミラーユニットと第２ミ
ラーユニットとが互いに遠ざかる状態においては、歪み
の大きな位置に第１ミラーユニットがあり、この時の第
１ミラーユニットの位置ずれ量（距離）をＰとすると、
第２ミラーユニットの位置ずれ量は、Ｐ／２となる。結
局、光路は理想光略とは異なるものの、原稿読み取り位
置は理想光路と同等になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ（ＦＡＸ）、レーザプリンタ（ＬＢＰ）等の画像形
成装置と、スキャナとを合体させるための枠体構成に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図８には、従来の画像形成装置の内部構
造を概略的に示す。

【０００３】同図８において、画像形成装置２００の装
置本体Ａは、その上部にブック原稿の画像情報を読み取
るための画像読み取り手段として機能するスキャナ部Ｂ
を有し、その下部に画像形成手段となる画像形成部Ｃを
有し、更にその下部にシートデッキＤを組み付けて構成
されている。画像形成部Ｃと、シートデッキＤとによっ
てプリンター部が構成されることとなる。

【０００４】前記スキャナ部Ｂは、走査系光源２０１、
プラテンガラス２０２、走査本体Ｅに対して開閉可能な
原稿圧板２０３、ミラー２０４、レンズ２０５、および
受光素子（光電変換素子）２０６および画像処理部など
を有して構成されている。

【０００５】そして、プラテンガラス２０２上に本や厚
紙、カール紙等のブック原稿やシート状原稿などを原稿
面を下側にして載置し、原稿圧板２０３により背面を抑
圧して静止状態でセットし、読み取り開始キーを押す
と、走査系光源２０１がプラテンガラス２０２の下部を
図中の矢印ａ方向に走査して原稿面の画像情報を読み取
る。走査系光源２０１により読み取られた原稿の画像情
報は画像処理部で処理され電気信号に変換されてレーザ
スキャナ１１１に伝送される。

【０００６】ここで、画像形成装置本体Ａは、レーザス
キャナ１１１に画像処理部の処理信号を入力すれば複写
機として機能し、コンピューターの入力信号を入力すれ
ばプリンターとして機能する。

【０００７】また、他のファクシミリ装置からの信号を
受信したり、画像処理部の信号を他のファクシミリ装置
に送信したりすれば、ファクシミリ装置としても機能す
る。

【０００８】一方、画像形成部Ｃの下部にはシートカセ
ット１を装着しており、このシートカセット１は下段カ
セット１ａと上段カセット１ｂの２個で１つの給送ユニ
ットとして構成されている。本従来の装置では、３つの
給送ユニットＵ１、Ｕ２、装着して４個のカセットを装
着するようにしている。

【０００９】そして、上方に位置する１つの給送ユニッ
トＵ１、Ｕ２、装置本体Ａに対して着脱可能に取り付け
られ下方の給送ユニットＵ２はシートデッキＤに着脱可
能に取り付けられている。

【００１０】前記カセット１ａ、１ｂ内に収容されたシ
ートは、後述するように給送回転体となるピックアップ
ローラ３により繰り出され１枚ずつ分離給送された後、
搬送ローラによって搬送されレジストローラに導かれ、
該ローラによって画像形成動作に同期するようにして画
像形成部Ｃへと給送される。

【００１１】また、上記シートカセット１とは別に、手
差しトレイ１０が装置本体Ａの側面に配置されており、
トレイ１０上のシートＳは手差し給紙ローラ１１によ
り、レジストローラヘと繰り出される。画像形成部Ｃ
は、電子写真感光体ドラム１１２、画像書き込み光学系
１１１、現像器１１４および転写帯電器１１５等を有し
て構成されている。

【００１２】そして、帯電器により一様に帯電された感
光体ドラム１１２の表面にレーザスキャナ１１１から射
出された画像情報に対応するレーザ光が画像書き込み光
学系により走査されて潜像を形成し、この潜像に現像器
１１４によりトナー画像が形成されて、レジストローラ
により感光体ドラム１１２の側転に同期して搬送された
シートに転写帯電器１１５によりシートの第１面にトナ
ー画像が転写される。

【００１３】１１８は定着装置、１１９は排出ローラで
ある。トナー画像が形成されたシートは定着装置１１８
に搬送されて、加熱および加圧されてトナー画像がシー
ト表面に定着された後、排出ローラ１１９によって機内
に配置された排紙部１２０に積載される（以後、この排
出方法を胴内排紙という）。

【００１４】上記胴内排紙におけるスキャナとプリンタ
ーの空間を支える枠体構成は、例えば特開平５−１９７
２５５号公報に記載された画像形成装置（図９参照）の
ように、シート取り出し口３００の奥側２隅（３０１，
３０２）で支持する構成、特公平第２６８８４５８号公
報に記載された画像形成装置（図１０参照）のように、
対隅線上の２隅（４０１，４０２）でプリンター部を支
える構成、特開平８−３４０４１４号公報に記載された
画像形成装置（図１１参照）のように、プリンター部を
４隅（５０１，５０２，５０３，５０４）で支持する構
成がよく知られている。また、図１２に示す装置６００
のように、装置手前の左隅部６０１のみを空間にするタ
イプも考えられている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各装置のうち、例えば特開平５−１９７２５５号公報
に記載された装置（図９）の場合は、原稿に厚みのある
本等でスキャナ部の圧板等を上部より大きな力で押さえ
た場合、隅部に設けられている柱が２箇所（２隅）にし
か設けられていないため、スキャナ部を支えている柱が
塑性変形してしまう可能性があるという欠点があった。
また、例えば特開平８−３４０４１４号公報（図１１）
の場合は、Ａ３サイズ以上の長さを有する用紙の出力
や、幅の狭い用紙の胴内排紙部からの取り出しは、かが
みながらの動作になり操作者に負担を強いることになる
といった欠点があった。さらに、先の図１２に示した装
置では、原稿読み取り部を構成している枠体、枠体に内
蔵された第１のミラーユニット、および第２のミラーユ
ニットを、同枠体の３つの隅に設けられた柱が３点で支
えるため、枠体をその上方から押すと、同図１２におけ
る実線位置から点線位置へ枠体が歪み、この歪みに同期
して本来光学系の動作を案内するレール面もたやすく歪
んでしまう。すると図１３（ａ）で示すように、各ミラ
ーユニットの奥側には破線で示す光路（点ｃ，ｄを各々
端点とする光路）が形成され、手前側には実線で示す光
路（点ａ，ｂを各々端点とする光路）が形成されること
となる。図１３（ｂ）に、これら両光路を立体的に示
す。

【００１６】このように、本来並行すべき光路が相互に
ねじれてしまうと、理想的な出力画像（図１４（ａ））
と比べ、出力画像に直角度のズレ（歪み）が発生してし
まうこととなっていた（図１４（ｂ））。すなわち、画
像形成に十分な精度を確保することが困難となってい
た。

【００１７】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、外部からの
荷重に対し、画像形成動作に関する十分な精度を保持す
ることのできる画像形成装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、所定の基準線から、原稿の表面に沿って
一方向に往復移動し、該原稿からの反射光を走査する第
１の走査光学系と、該第１の走査光学系の往復動作に同
期し、該第１の走査光学系の動作方向と同方向に、該第
１の走査光学系の移動距離のほぼ半分の距離を移動する
第２の走査光学系とを備え、前記第１の走査光学系の走
査範囲に載置された前記原稿からの反射光を、第１の走
査光学系および第２の走査光学系を順次介して読取手段
に導く光学系と、前記読取手段に導かれた原稿からの反
射光に基づいてシート上に画像を形成する画像形成手段
と、前記画像の形成されたシートを積載するシート積載
部と、前記シート積載部上に所定空間を上方に隔てて配
置した前記光学系を支持する光学系支持体とを有してな
る画像形成装置において、前記光学系支持体は、前記シ
ート積載部を台座として略直立し、前記基準線近傍の少
なくとも２点、および同基準線より前記各走査光学系の
移動方向側にある少なくとも１点において前記光学系を
支持することを要旨とする。

【００１９】なお、ここでいう所定の基準線とは、例え
ば長尺形状の本体部材を有する第１の走査光学系や第２
の走査光学系が、その長尺方向と直交する方向に向かっ
て往復移動する場合、往復動作の開始点（起点）として
予め設定される例えば複写機に設けられた走査体やミラ
ーのホームポジションに相当する配置を意味する。

【００２０】また、ここでいう光学系には、第１の走査
光学系や第２の走査光学系の他、これら各光学系の停止
位置や動作中の相対位置、さらには姿勢等を適宜の配置
・姿勢に保持すべく各走査光学系の軌道をなす部材や、
枠体をなす部材等をも含められるものとする。

【００２１】また、前記光学系支持体は、前記第１の走
査光学系と第２の走査光学系とが近接している位置より
離れた位置に移動する際第１の走査光学系長手方向両端
部のうち一端部の移動軌跡上若しくはその近傍で、前記
近接位置および前記基準線上若しくはその近傍とにおい
てのみ前記光学系を支持するのがよい。

【００２２】また、前記光学系支持体は、前記基準線近
傍の２点、および前記シート積載部を台座として略直立
し、同基準線より前記各走査光学系の移動方向側にある
１点において前記光学系を支持する３本の支柱とを有す
るのがよい。

【００２３】また、自重方向への押圧による前記光学系
の撓みを防止する撓み防止手段をさらに備えるのがよ
い。

【００２４】また、前記撓み防止手段は、前記自重方向
への押圧に対し、該押圧に抗する弾性力を付与しつつ前
記光学系による押圧方向への動作を許容する動作許容手
段と、前記光学系による押圧方向への動作量が所定範囲
に達すると、該光学系の動作を停止させる動作停止手段
とを有するのがよい。

【００２５】上記構成によれば、空洞部上に支持された
光学系（枠体）に対し、その自重方向に向かって押圧が
加わり光学レール面が歪んでも、第１の走査光学系およ
び第２の走査光学系の配置関係によって決定づけられる
光路が実質的には変化せず、理想的な軌跡（理想光路）
に保持される。

【００２６】すなわち、光学系と枠体配置にすると第１
走査光学系および第２走査光学系各々の位置ズレが、相
互間で相殺されることとなり、理想的な（安定した）出
力画像を得ること、すなわち信頼性の高い画像形成動作
を保持することができるようになる。

【００２７】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明を複写機に適用した第１の実施の形態について、図面
を参照して詳細に説明する。

【００２８】図１は、第１の実施の形態にかかる複写機
について、その主要内部構造を概略的に示す側断面図で
ある。

【００２９】複写機１００は、先の図８において説明し
た従来の装置２００と同様、本体Ａ、本体Ａの一部をな
し、上部にブック原稿の画像情報を読み取るための画像
読み取り手段として機能するスキャナ部Ｂ、スキャナ部
Ｂの下部に設けられ、画像形成手段として機能する画像
形成部Ｃ、画像形成部Ｃの下部に組み付けられたシート
デッキＤを備えて構成されている。

【００３０】また、同図に示すように、スキャナ部Ｂ
は、走査系光源２０１、プラテンガラス２０２、走査本
体Ｅに対して開閉可能な原稿圧板２０３、ミラー２０
４、レンズ２０５、および受光素子（光電変換素子）２
０６および画像処理部などを有して構成されている。そ
して、プラテンガラス２０２上に本や厚紙、カール紙等
のブック原稿やシート状原稿などを原稿面を下側にして
載置し、原稿圧板２０３により背面を押圧して静止状態
でセットする。

【００３１】スキャナ部Ｂは、図２及び図３に示すよう
に、原稿領域全てを走査する第１走査光学系２１と、前
記第１走査光学系２１の半分を走査する第２走査光学系
２２とを有し、光路はＣＣＤレンズ２０５とＣＣＤチッ
プ２０６を内臓するＣＣＤユニットから第３ミラー３
３、第２ミラー３２を収納する第２ミラーユニット、第
１ミラー３１を収納する第１ミラーユニットを通して原
稿面データを読み込む。

【００３２】前記配置における理想的光路は図４に示す
ように、第１走査光学系と、第２走査光学系が近接して
いる状態では同図４の上段に示すような光路が形成さ
れ、遠ざかる状態では同図４の下段に示すような光路が
形成されることとなる。

【００３３】ところで、操作者が寄りかかった状態で画
像形成装置の上部が押圧される状況が頻繁に起こりうる
ことは、先の従来の技術においても説明した通りであ
る。

【００３４】このとき、スキャナ部Ｂを上方から見た場
合、４隅のうち１つの隅部に空間を設ける枠体構成で
は、スキャナ枠体が図５に示す態様で変形する。

【００３５】つまり、例えば原稿圧板２０３（図１参
照）に大きな押圧が付与されると、第１ミラーユニット
及び第２ミラーユニットに摺接し、各ユニットを移動さ
せるための軌道として、水平方向に沿って直線的に設け
られたレール部材（図示略）が微妙に変形する。詳しく
は、レール部材の奥側はほとんど変形しないが、手前側
のレールはホームポジション側でごく微か変形する。ま
た、空洞部ではスキャナフレームごと大きく湾曲するこ
ととなる。すると、図６（ａ），（ｂ）に示すように奥
側では実線にて示す光路が形成される一方、手前側では
一点鎖線にて示す光路が形成される。

【００３６】ここで、第１ミラーユニットおよび第２ミ
ラーユニットが、その動作起点（基準線）としてのホー
ムポジションから離れるほど、両ミラーユニットは互い
に遠ざかることになる。このような状態においては、図
６（ａ）の光路図に示されるような光路が形成されるよ
うになる。

【００３７】一方、第１ミラーユニット及び第２ミラー
ユニットがホームポジション（基準線）に接近するほ
ど、両ミラーユニットは互いに近接することになる。こ
のような状態においては、図６（ｂ）に示されるような
光路が形成されるようになる。

【００３８】すなわち、図６（ａ）に示すように、両ミ
ラーユニットがホームポジションから比較的近距離にあ
る場合、外部（上方）から押圧が付与されたとしても、
スキャナ部Ｂ本体（枠体）にとって歪みの小さな位置に
両ユニットが存在するため、ほぼ理想的な光路が形成さ
れることとなる。

【００３９】また、図６（ｂ）に示すように、両ミラー
ユニットがホームポジションから比較的遠距離にある場
合、スキャナ部Ｂ本体（枠体）にとって歪みの大きな位
置に第１ミラーユニットが存在し、この時の第１ミラー
ユニットの位置ずれ量（距離）をＰとすると、第２ミラ
ーユニットの位置ずれ量は、Ｐ／２となる。結局、同図
６（ｂ）に示すように、光路は理想光略とは異なるもの
の、原稿読み取り位置は理想光路と同等になり、例えば
先の図１４（ａ）において示した良好な画像が得られ
る。

【００４０】（第２の実施の形態）次に、本発明を画像
形成装置に適用した第２の実施の形態について、第１の
実施の形態と異なる点を中心に説明する。

【００４１】第２の実施の形態にかかる画像形成装置
は、第１の実施の形態をさらに進化させたもので、図７
において概略的な構造として示すように、必要以上の力
が加わり塑性変形しようとすると、プリンター内部に設
けられているβ部がスキャナ部に設けられているα部
（ストッパー）に当接する。また、胴内排出された記録
紙を取り出す際には、図示しない付勢手段により、スキ
ャナ部は所定位置に戻るように構成されている。このよ
うなストッパーを設けることにより、装置上部より押圧
が付与されることによって生じるスキャナ部の変形を回
復可能な弾性変形にとどめることができるようになる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下のような効果を得ることができる。（１）スキャナ枠体１点集中で歪んでも同一光略をたど
るため良好な印字精度をたどることができる。（２）高い剛性を必要としない簡単な胴内排紙の枠体で
済む。（３）簡単な構成のため軽量な枠体となり、搬送が容易
である。（４）簡単な構成のため枠体構成が低コストでよい。（５）ストッパー機能があるため塑性変形が起きない。（６）紙の取り出し操作感がよくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる画像形成装
置について、その主要内部構造を概略的に示す側断面
図。

【図２】同実施の形態にかかる画像形成装置を、第１及
び第２走査光学系の配置関係と併せて概略的に示す斜視
図。

【図３】同実施の形態にかかる複写機の一部をなすスキ
ャナ部の光路図。

【図４】同実施の形態にかかる画像形成装置内に形成さ
れるべき理想的な光路図。

【図５】同実施の形態にかかる画像形成装置の一部をな
すスキャナ部に対して上方から力を加えた際、どのよう
な枠変形が発生するのかを模式的に示す斜視図。

【図６】同実施の形態にかかる画像形成装置内に形成さ
れる光路図

【図７】本発明の第２の実施の形態にかかる画像形成装
置の主要構造を概略的示す側面図。

【図８】従来の画像形成装置の一例について、その内部
構造を概略的に示す側断面図。

【図９】従来の画像形成装置の一例について、その外観
を概略的に示す斜視図。

【図１０】従来の他の画像形成装置について、その外観
を概略的に示す斜視図。

【図１１】従来の他の画像形成装置について、その外観
を概略的に示す斜視図。

【図１２】従来の他の画像形成装置について、その外観
を概略的に示す斜視図。

【図１３】従来の画像形成装置内に形成される光路図。

【図１４】印字位置を示す平面図。

【符号の説明】

１シートカセット１ａ、１ｂカセット３ピックアップローラ１０トレイ１１給紙ローラ１００複写機１１１レーザスキャナ１１１光学系１１２感光体ドラム１１２電子写真感光体ドラム１１４現像器１１５転写帯電器１１８定着装置１１９排出ローラ１２０排紙部２００画像形成装置２００装置２０１走査系光源２０２プラテンガラス２０３原稿圧板２０６チップＡ画像形成装置本体Ｂスキャナ部Ｃ画像形成部ＤシートデッキＳシートＵ１，Ｕ２給送ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０６Ｔ 1/00 ４２０Ｇ０６Ｔ 1/00 ４２０Ａ５Ｃ０７２Ｈ０４Ｎ 1/04 １０７Ｈ０４Ｎ 1/04 １０７ＢＦターム(参考） 2H071 AA22 BA27 DA02 DA24 EA04 2H076 AA07 AA17 AA31 AA33 AA58 EA06 EA21 2H108 AA01 CA01 CB01 5B047 AA01 BA02 BB02 BC05 BC09 BC11 BC20 5C062 AA02 AB02 AB08 AB17 AB33 AB35 AD06 BA00 5C072 AA01 BA04 CA02 DA02 DA04 EA04 LA01 LA20 XA01 XA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の基準線から、原稿の表面に沿って一
方向に往復移動し、該原稿からの反射光を走査する第１
の走査光学系と、該第１の走査光学系の往復動作に同期
し、該第１の走査光学系の動作方向と同方向に、該第１
の走査光学系の移動距離のほぼ半分の距離を移動する第
２の走査光学系とを備え、前記第１の走査光学系の走査
範囲に載置された前記原稿からの反射光を、第１の走査
光学系および第２の走査光学系を順次介して読取手段に
導く光学系と、前記読取手段に導かれた原稿からの反射光に基づいてシ
ート上に画像を形成する画像形成手段と、前記画像の形成されたシートを積載するシート積載部
と、前記シート積載部上に所定空間を上方に隔てて配置した
前記光学系を支持する光学系支持体とを有してなる画像
形成装置において、前記光学系支持体は、前記シート積載部を台座として略
直立し、前記基準線近傍の少なくとも２点、および同基
準線より前記各走査光学系の移動方向側にある少なくと
も１点において前記光学系を支持することを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、前記光学系支持体は、前記第１の走査光学系と第２の走
査光学系とが近接している位置より離れた位置に移動す
る際前記第１の走査光学系長手方向両端部のうち一端部
の移動軌跡上若しくはその近傍で、前記近接位置および
前記基準線上若しくはその近傍とにおいてのみ前記光学
系を支持することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項２記載の画像形成装置において、前記光学系支持体は、前記基準線近傍の２点、および前記シート積載部を台座
として略直立し、同基準線より前記各走査光学系の移動
方向側にある１点において前記光学系を支持する３本の
支柱とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１〜３のうち何れか１項に記載の画
像形成装置において、自重方向への押圧による前記光学系の撓みを防止する撓
み防止手段をさらに備えることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項５】請求項４記載の画像形成装置において、前記撓み防止手段は、前記自重方向への押圧に対し、該
押圧に抗する弾性力を付与しつつ前記光学系による押圧
方向への動作を許容する動作許容手段と、前記光学系による押圧方向への動作量が所定範囲に達す
ると、該光学系の動作を停止させる動作停止手段とを有
することを特徴とする画像形成装置。