JP2001083626A - 画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な材料を活かし、かつ品質性の向上を図
った画像入力装置を提供する。 【解決手段】 ガイド部材６をガラスにより構成し、ガ
イド部材と摺動部材として用いられるポリアセタールと
の間の摩擦抵抗を切削棒材の場合の１／３程度として、
摺動性を向上させ、特に、ガイド部材として使用するガ
ラスをプラテンガラス１を製造する過程で発生する端材
を有効利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿画像を走査し
て読み取る、例えば、イメージスキャナや複写機等の装
置に備えられる画像入力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、複写機やイメージスキャナ等の装
置においては、装置上面に配されたプラテンガラスにセ
ットした原稿や記録シートを走査光学系によって走査し
て画像を読み取るための画像入力装置、或いは画像読み
取り装置が広く利用されている。

【０００３】従来技術に係る密着型イメージセンサを利
用した画像入力装置の構成を図７および図８に示す。

【０００４】なお、図７は従来技術に係る画像入力装置
の概略構成斜視図であり、図８は従来技術に係る画像入
力装置の要部（読取走査部）の模式的断面図である。

【０００５】光源（図示せず）には一般にＬＥＤが用い
られ、ＬＥＤは導光体１０３の端部に配置されている。

【０００６】このＬＥＤから発せられた光束は、導光体
１０３により線状に変換されて原稿面を照射する。

【０００７】そして、原稿の画像は、レンズアレイ１０
４によりリニアセンサ１０５面上に結像されて、リニア
センサ１０５によって光電変換される。

【０００８】以上の構成（ＬＥＤ，導光体１０３，レン
ズアレイ１０４，リニアセンサ１０５）を１つのユニッ
トとすることで、密着型イメージセンサ１０２が形成さ
れる。

【０００９】ここで、密着型イメージセンサ１０２は保
持部材１０７により保持され、保持部材１０７と密着型
イメージセンサ１０２の間には密着型イメージセンサ１
０２をプラテンガラス１０１面に付勢すべく付勢部材
（バネ）１０８ａ，１０８ｂが配置されている。

【００１０】また、密着型イメージセンサ１０２とプラ
テンガラス１０１裏面との当接部分には突起部１０６
ａ，１０６ｂが設けられており、プラテンガラス１０１
と密着型イメージセンサ１０２との距離を保ちつつプラ
テンガラス１０１面との摺動性を高めている。

【００１１】なお、突起部１０６ａ，１０６ｂを摺動性
プラスチックで形成した別部材で構成する方法も知られ
ている。

【００１２】以上の構成により、この状態で密着型イメ
ージセンサ１０２をセンサの長手方向と直交する方向
（スキャン方向）に直線的に移動しながら画像を読取る
ことで、面状の原稿をスキャンする構成となっており、
このように構成される画像入力装置は、一般にフラット
ベットタイプと呼ばれている。

【００１３】近年、フラットベットタイプの画像入力装
置は、低価格，小型化の要望が強くなってきている。

【００１４】ここで、密着型イメージセンサ１０２を直
線的にスキャン方向に移動させるためにはガイドとなる
部材が必要となる。

【００１５】一般に、ガイド部材にはガイド軸１０９な
る丸棒材が知られている。

【００１６】すなわち、密着型イメージセンサ１０２を
保持する保持部材１０７にはガイド軸１０９に嵌合する
嵌合穴を設け、この嵌合穴にガイド軸１０９を貫通させ
て、牽引用のワイヤー１１３等で密着型イメージセンサ
１０２あるいは保持部材１０７を牽引することによっ
て、ガイド軸１０９上を保持部材１０７が摺動移動する
ことで、密着型イメージセンサ１０２は直線的にスキャ
ン方向に移動する。

【００１７】なお、ガイド軸１０９には送りネジを加工
したリード軸を使用する場合もある。

【００１８】ガイド軸１０９は、例えば特開平９−２７
０８９６号公開公報に示されているように、密着型イメ
ージセンサ１０２の下側空間に少なくとも１本配置され
ている。

【００１９】このガイド軸１０９は、直線性と摺動性を
満たすために、従来、直径５〜１０ｍｍ程度の高価な鉄
系の切削棒材が利用されていた。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。

【００２１】上述したように、従来、ガイド部材として
直径５〜１０ｍｍ程度の鉄系の切削棒材が用いられてい
たが、コストが高く近年スキャナに求められている低価
格化ということを考慮すると使用を避けたい部品になっ
てきている。

【００２２】また、通常、ポリアセタール等の摺動性プ
ラスチックで成形された当接部材を摺動部材として使用
するが、前述の切削棒材と摺動性プラスチックの摩擦抵
抗はせいぜい０．３程度である。

【００２３】従って、従来のように鉄系の切削棒材を使
用した場合には、それ自体高価なうえ、上記のように摩
擦抵抗も高いため、結果的に装置自体の駆動負荷が大き
くなってしまうので、駆動源として高トルクのモータが
必要になってしまう。

【００２４】そのため、さらにコスト高になるという問
題点があった。

【００２５】さらに、上記のように、摺動部材としてポ
リアセタールを用いた場合でも、数千回のスキャンによ
って摺動部材の摩耗粉が発生してしまう場合がある。

【００２６】この対応策としてグリスを使用する方法が
一般的に知られているが、管理の難しさや、更なるコス
トアップの要因の一つになってしまっていた。

【００２７】また、ガイド部材をプラスチックにした場
合は、ガイド部材に要求される平面度や直線性といった
寸法精度の管理が非常に困難であり、温度や湿度などの
影響も受けやすく、摩耗の問題も切削棒材に比べても性
能が劣るため滑らかな安定した駆動が要求される画像入
力装置には一般的には用いられない。

【００２８】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、安価
な材料を活かし、かつ品質性の向上を図った画像入力装
置を提供することにある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、原稿を載置する原稿載置部材と、
該原稿載置部材上に載置された原稿の読取走査を行う走
査体と、を備えた画像入力装置において、前記走査体に
摺接して該走査体の移動をガイドするガイド部材を設け
ると共に、該ガイド部材をガラスで構成することを特徴
とする。

【００３０】また、前記走査体は、画像情報を光電変換
する光電変換手段をその内部に備えた光学ユニットを有
するとよい。

【００３１】前記原稿載置部材はプラテンガラスであ
り、前記ガイド部材は該プラテンガラスの製造過程で発
生する端材で構成されるとよい。

【００３２】前記ガイド部材は、その長手方向の略全長
にわたって、前記走査体のガイド面と反対側の面を装置
本体に設けられた支持部によって支持されるとよい。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。

【００３４】（第１の実施の形態）図１〜図３を参照し
て、第１の実施の形態に係る画像入力装置について説明
する。

【００３５】図１は本発明の第１の実施の形態に係る画
像入力装置の正面側から見た概略構成断面図であり、図
２は本発明の第１の実施の形態に係る画像入力装置の上
視図であり、図３は本発明の第１の実施の形態に係る画
像入力装置の右側面図である。

【００３６】なお、本実施の形態では、コンピュータ等
に原稿画像を取り込むためのイメージスキャナに適用し
た場合を例について示している。

【００３７】イメージスキャナの本体上部には、原稿画
像を読み取るために、原稿を載置する原稿載置部材とし
てのプラテンガラス１が設けられており、また、このプ
ラテンガラス１の下面には、原稿画像の読取走査を行う
ラインセンサ２が配置されている。

【００３８】ラインセンサ２は、原稿を照明するＬＥＤ
と、ＬＥＤの照明による原稿の反射画像光を結像するフ
ァイバーレンズアレイと、ファイバーレンズアレイによ
る原稿上の画像の結像を光電変換する光電変換手段とし
ての光センサ素子と、を一体的にユニット化して構成さ
れた光学ユニットである。

【００３９】このラインセンサ２は、センサ保持枠３に
固定されており、センサ保持枠３は、移動保持枠４に回
動自在に保持されている。

【００４０】この回動機構は、センサ保持枠３の長手方
向両端に設けられた回動穴部に移動保持枠４の両端に設
けられた回動軸４ａ，４ｂが嵌合することによって回動
自在に構成されている。

【００４１】これら、ラインセンサ２，センサ保持枠
３、および移動保持枠４によって、走査体を構成してい
る。

【００４２】移動保持枠４の下面には、本体ベース５に
固定されているガラスからなるガイド部材６にガイドさ
れる摺動部を有している。

【００４３】また、保持枠４には、ねじりコイルバネ７
ａ，７ｂが設けられており、このねじりコイルバネ７
ａ，７ｂは、センサ保持枠３を移動保持枠４に対してプ
ラテンガラス１の方向に付勢している。

【００４４】ここで、ラインセンサ２には、２つの突起
部２ａ，２ｂを有しており、突起部２ａ，２ｂがプラテ
ンガラスに突き当たることにより、ラインセンサ２とプ
ラテンガラスとの距離を一定に保っている。

【００４５】また、センサ保持枠３の回動穴部と移動保
持枠４の回動軸４ａ，４ｂとの間には、圧縮コイルバネ
８が設けられており、センサ保持枠３と移動保持枠４と
の回動軸のスラストガタを付勢して吸収している。

【００４６】こうしてガイドされるラインセンサ２を読
取走査の際に駆動させるために、本実施の形態では、本
体ベース５に駆動モータ９を設け、この駆動モータ９の
回転軸に設けられたプーリー１０と本体ベース５に設け
られた駆動モータ９とは反対側に設けられたプーリー１
１との間にベルト１２をはっている。

【００４７】そして、ベルト１２の一部は、移動保持枠
４の下部のベルト保持部４ｅに固定されている。

【００４８】なお、一般的に、イメージスキャナでは、
駆動モータ９にはステッピングモータを使用している。

【００４９】以下に、本実施の形態に係るイメージスキ
ャナの動作について説明する。

【００５０】まず、画像を読み取るための原稿を、プラ
テンガラス１上に読み取り面をプラテンガラス１側にし
てセットする。

【００５１】ここで、イメージスキャナの電源を入れた
状態では、ラインセンサ２は画像読み取り開始位置Ｘｓ
に駆動されて待機している。

【００５２】そして、不図示のコンピュータ等から、イ
メージスキャナに画像取り込み信号が入ると、ラインセ
ンサ２は原稿の画像を取り込み始め、これと同時に、駆
動モータが駆動し、ベルト１２が走査方向に動くことに
よりベルト１２に固定されている移動保持枠４，センサ
保持枠３、およびラインセンサ２は一体的に走査方向に
駆動する。

【００５３】ここで、ラインセンサ２は、ねじりコイル
バネ７ａ，７ｂによりプラテンガラス１に付勢されて、
ラインセンサ２の突起部２ａ，２ｂがプラテンガラスに
突き当たった状態で駆動されるため、ラインセンサ２は
プラテンガラス１との距離を一定に保ったまま原稿面を
走査する。

【００５４】これよりラインセンサ２は、原稿面の画像
を常に良好な結像状態を保ちながら高画質に読み取るこ
とができる。

【００５５】また同時に、この付勢力の反力によって、
移動保持枠４はガラスからなるガイド部材６側に付勢さ
れる。

【００５６】この付勢力によって、移動保持枠４はガラ
スからなるガイド部材６に対して確実に位置決めされ
て、ガタなしでガイドされるため、ラインセンサ２はガ
ラスからなるガイド部材６に対して滑らかに垂直を保ち
つつ走査することができる。

【００５７】ここで、一般的に、イメージスキャナは、
その読み取り動作がコンピュータに制御されており、コ
ンピュータ自体の処理状況によっては、読み取り途中で
走査動作が一時中断し、その後再開することがある。

【００５８】このように走査動作の中断や再開が行われ
た場合には、ガイド部にガタがあると、つなぎ目の画像
に画像ずれが発生しやすい。

【００５９】しかし、本実施の形態では、ガタが無いの
でラインセンサ２が走査方向に対して傾くことが無く、
画像ずれ等は一切発生しない。

【００６０】この様にして、画像を取り込みながらライ
ンセンサ部は画像取り込み終端位置Ｘｅまで駆動され、
原稿全域の画像がコンピュータ側に取り込まれる。

【００６１】画像読み取り動作が終了すると、駆動モー
タ９は、逆回転しラインセンサ部を画像読み取り開始位
置Ｘｓに戻す。

【００６２】以上のように、本実施の形態に係る画像入
力装置によれば、高画質な画像読み取りが可能となる。

【００６３】次に、本発明の実施の形態に係るガイド部
材について、さらに詳しく説明する。

【００６４】上述のように、従来、ガイド部材には鉄系
の切削棒材が一般的に利用されていたが、コストが高く
なるなどの問題があった。

【００６５】そこで、本実施の形態では、ガイド部材を
ガラスにより構成している。

【００６６】このように本実施の形態で用いるガラスで
構成されたガイド部材は、摺動性がかなり優れており、
従来、鉄系の切削棒材で構成されたガイド部材と摺動部
材として用いられるポリアセタールとの間の摩擦抵抗が
０．３程度であったのに対し、本実施の形態におけるガ
ラスで構成されたガイド部材と摺動部材として用いられ
るポリアセタールとの間の摩擦抵抗は０．１程度であ
り、切削棒材の場合の１／３程度である。

【００６７】このためグリスを使用する必要が生じない
だけでなく、直線性や平面度に優れているため、画像を
読み込む際に読み取り光学系が滑らかに安定して駆動さ
れるため、より一層良好な読み取り画像を得ることがで
き、品質性も向上する。

【００６８】さらに、駆動負荷が低減するため、駆動源
であるモータのトルクを低く抑えることができるという
メリットも生じ、このように、モータトルクを低く抑え
ることができれば、モータ径を小さくできるためコスト
ダウンが可能になり、しかも装置自体の小型化にも貢献
できる。

【００６９】また、本実施の形態においては、ガイド部
材として使用するガラスは、プラテンガラス１の長手方
向と長さを共通にしているためプラテンガラス１を製造
する過程で発生する端材を有効利用することができる。

【００７０】そのため、本来捨てられてしまうだけの端
材を有効に利用することが可能になり、製造コストがほ
とんど発生しないというコストダウンに大いに貢献でき
る。

【００７１】（第２の実施の形態）図４には、本発明の
第２の実施の形態が示されている。

【００７２】上記第１の実施の形態では、ガイド部材と
して板形状のガラスとした場合の構成について示した
が、本実施の形態では、ガイド部材として棒形状のガラ
スとした場合の構成について示している。

【００７３】その他の構成および作用については第１の
実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同
一の符号を付して、その説明は省略する。

【００７４】図４は本発明の第２の実施の形態に係る画
像入力装置の主要部を示す右側面図である。

【００７５】本実施の形態では、ガイド部材として丸棒
ガラス６ａを使用している。

【００７６】図４に示すように、ガイド部材である丸棒
ガラス６ａは、その鉛直方向下面を全長にわたって本体
ベースに設けられた支持部としての受け部１３ａで受け
られることによって、光学ユニットの影響で丸棒ガラス
６ａが鉛直方向下向きの力を受けて、撓んだり、撓んで
割れてしまうことが防止されている。

【００７７】また、保持枠側の丸棒ガラス６ａに支持さ
れる部分の形状を、略ハの字形状にすることで丸棒ガラ
ス６ａとの間のガタを鉛直方向および読み取り方向に対
して抑えることが可能になるだけでなく省スペース化に
も有効な手段となる。

【００７８】さらに、保持枠として通常用いられるポリ
アセタールとの間の摩擦抵抗は０．１程度であり、かつ
直線性、平面度に優れているため、画像を読み込む際に
読み取り光学系が滑らかに安定して駆動されるため、よ
り一層良好な読み取り画像を得ることができ、品質性も
向上する。

【００７９】また、丸棒ガラス６ａを使用した場合に
は、その表面全ての面が表明抵抗に優れている面で構成
されているので、板ガラスをガイド部材として使用した
場合と比較して、裁断面や研磨面の影響を受けないとい
うメリットもあり、またその構造自体が単純な丸棒であ
るためコストダウンに貢献できることになる。

【００８０】なお、これまでの説明では、ガイド部材と
して丸棒ガラスを使用した場合について述べてきたが、
本実施の形態のように、その摺動部が常にガイド部材に
対して付勢される構成ではガラスの形状が丸棒の場合に
限らず、例えば、図５に示す示すような逆Ｕ字状ガラス
部材６ｂや図６に示すような逆Ｖ字状ガラス部材６ｃな
どであっても、保持枠の摺動部の形状との組み合わせで
ガタを抑えることが可能な構成であれば、本上記丸棒ガ
ラスの場合と同様の効果が得られることは言うまでもな
い。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、走査体
の移動をガイドするガイド部材をガラスで構成したの
で、ガイド部材自体のコストを低減することができ、か
つ、摺動性の向上により駆動負荷が低減することで駆動
源等のコストを下げると共に、安定した読取走査を可能
とするので品質性が向上する。

【００８２】また、ガイド部材をプラテンガラスの製造
過程で発生する端材で構成すれば、本来廃棄されるもの
を有効に利用できるので、一層コストを下げることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像入力装置
の正面側から見た概略構成断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像入力装置
の上視図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る画像入力装置
の右側面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る画像入力装置
の主要部を示す右側面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係る画像入力装置
の主要部を示す右側面図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る画像入力装置
の主要部を示す右側面図である。

【図７】従来技術に係る画像入力装置の概略構成斜視図
である。

【図８】従来技術に係る画像入力装置の要部（読取走査
部）の模式的断面図である。

【符号の説明】

１ プラテンガラス ２ ラインセンサ ３ センサ保持枠 ４ 移動保持枠 ５ 本体ベース ６ ガイド部材 ６ａ 丸棒ガラス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿を載置する原稿載置部材と、 該原稿載置部材上に載置された原稿の読取走査を行う走
   査体と、を備えた画像入力装置において、 前記走査体に摺接して該走査体の移動をガイドするガイ
   ド部材を設けると共に、該ガイド部材をガラスで構成す
   ることを特徴とする画像入力装置。
2. 【請求項２】前記走査体は、画像情報を光電変換する光
   電変換手段をその内部に備えた光学ユニットを有するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の画像入力装置。
3. 【請求項３】前記原稿載置部材はプラテンガラスであ
   り、前記ガイド部材は該プラテンガラスの製造過程で発
   生する端材で構成されることを特徴とする請求項１また
   は２に記載の画像入力装置。
4. 【請求項４】前記ガイド部材は、その長手方向の略全長
   にわたって、前記走査体のガイド面と反対側の面を装置
   本体に設けられた支持部によって支持されることを特徴
   とする請求項１または２に記載の画像入力装置。