JP2003295341A

JP2003295341A - 画像読取装置のキャリッジ構造

Info

Publication number: JP2003295341A
Application number: JP2002096759A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Hayashi; 英一林
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-15
Also published as: US20030184817A1; DE10313129A1; US7158737B2

Abstract

(57)【要約】【課題】画像読取装置の光学ユニットが組み込まれた
キャリッジに補強用板金を組み込むことにより、キャリ
ッジの剛性を増大させて、該キャリッジが湾曲すること
を防止し、キャリッジの端部と中央部との光路長の均一
化を図って原稿に忠実な画像データを得ることができる
ようにする。【解決手段】キャリッジ５の一部に第１凹部5fと第２
凹部5gを形成し、該凹部5f、5gに補強用板金51a 、53a
を収容させてキャリッジ５に固定する。キャリッジ５が
湾曲しようとした場合、補強用板金51a 、53a が抵抗し
てキャリッジ５が湾曲するのを阻止する。また、キャリ
ッジ５を補強材を混入させない合成樹脂その他、柔軟性
を有する素材で構成することにより、キャリッジ５の形
状を補強用板金51a 、53a に倣わせてキャリッジ５の平
面度を確保できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、キャリッジに搭
載された光学ユニットを原稿に沿って移動させながら、
該原稿に形成された画像を走査して画像データを取得す
るスキャナ等の画像読取装置における前記キャリッジの
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像読取装置のうちのイメージスキャナ
等では、原稿の画像データを取得するために、光源と光
電変換デバイス、原稿からの反射光を光電変換デバイス
に導く光路を形成するレンズや反射鏡等の光学素子とか
らなる光学ユニットを原稿に沿って移動させるようにし
たものがある。光学ユニットはキャリッジに組み込まれ
ており、このキャリッジを移動させるための駆動機構に
は、駆動モータの出力回転によりタイミングベルト等の
駆動ベルトを往復移動させ、この駆動ベルトにキャリッ
ジを連繋させる等によっている。また、キャリッジの移
動を案内するために、該キャリッジにその移動方向を長
手方向としたガイドロッドを連繋させてある。

【０００３】前記キャリッジは合成樹脂を成型加工して
適宜な形状に形成されており、該キャリッジの所定位置
に前記光源や光電変換デバイス、光学素子が組み込まれ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種のスキャナは、
可搬性や収納性を良好にするため肉厚の薄型化が図られ
ているため、光学ユニットが組み込まれたキャリッジも
薄型化されている。キャリッジは原稿の幅員よりも長い
ものとされているから、例えばＡ４版の原稿の画像を取
得できるためには、 220mm前後の長さの幅員が必要とな
る。この長さを支持するための肉厚を設計すると、スキ
ャナの薄型化を図る上で障害となるおそれがある。すな
わち、スキャナの充分な薄型化を図るためには、キャリ
ッジに必要とされる幅員から得られた設計肉厚よりも小
さい肉厚にすることが必要となる。しかしながら、設計
肉厚よりも小さくすると、キャリッジの平面度を維持す
ることができなくなり、キャリッジを湾曲させてしまう
おそれがある。キャリッジが湾曲した場合には、光学素
子の光路に対する位置がずれてしまうおそれがあり、ま
たキャリッジの端部と中央部のそれぞれにおける光路長
が異なってしまって、取得された画像データが原稿に忠
実なものとならず、該画像データから再生し画像が不鮮
明となってしまうおそれがある。

【０００５】そこで、この発明は、キャリッジの薄型化
を図ることができ、画像読取装置の薄型化を促進するこ
とができる画像読取装置のキャリッジ構造を提供するこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの技術的手段として、この発明に係る画像読取装置の
キャリッジ構造は、光源や光電変換デバイス等がキャリ
ッジに組み込まれた光学ユニットを原稿に沿って移動さ
せながら、該原稿の画像データを取得する画像読取装置
の前記キャリッジ構造において、前記キャリッジに補強
用板金を組み込んだことを特徴としている。

【０００７】前記補強用板金によってキャリッジの形状
を維持できるので、該キャリッジを湾曲させることがな
い。したがって、キャリッジの端部と中央部とで光路長
が変化したりすることがなく、原稿に忠実な画像データ
を取得でき、鮮明な画像を再生させることができる。

【０００８】また、請求項２の発明に係る画像読取装置
のキャリッジ構造は、前記キャリッジを適宜な柔軟性の
ある素材で形成したことを特徴としている。

【０００９】キャリッジを硬質の合成樹脂で製作する場
合には、補強用板金が薄いものであると該補強用板金も
共に変形しながら湾曲してしまうおそれがある。このた
め、キャリッジを極力薄い肉厚にして成型することが好
ましい。しかし、キャリッジには光学ユニットが組み込
まれるから、該光学ユニットを保持するのに必要な肉厚
が要求され、他方、補強用板金にも肉厚の大きいものが
要求されることになってしまい、キャリッジの肉厚が厚
くなってしまうおそれがある。そこで、キャリッジに柔
軟性を付与することにより、該キャリッジが補強用板金
に倣った形状となるようにすることにより、該キャリッ
ジの平面度を確保することができ、キャリッジの薄型化
を図ることができる。

【００１０】また、請求項３の発明に係る画像読取装置
のキャリッジ構造は、前記補強用板金を適宜形状に折曲
したことを特徴としている。

【００１１】補強用板金を適宜な形状に折曲すれば、該
補強用板金の剛性が向上する。このため、キャリッジの
湾曲を確実に防止できる。

【００１２】なお、折曲した補強用板金の断面形状とし
ては、ほぼＬ字形状やＶ字形状、クランク形状、く字形
状などとすることができ、斯かる形状とするものでは、
容易に折曲加工を行うことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図示した好ましい実施の形
態に基づいて、この発明に係る画像読取装置のキャリッ
ジ構造を具体的に説明する。まず、この構造を備えたキ
ャリッジが組み込まれた画像読取装置の概略を説明す
る。図５及び図６は、この発明に係る画像読取装置とし
てのスキャナ１の概略構造を示す図で、図５は分解斜視
図、図６は組み立てられたスキャナ１を図５におけるＡ
−Ａ線で切断した断面図である。図５に示すように、ス
キャナ１は、画像データを取得すべき原稿の大きさに応
じたほぼ矩形の筐体３に、キャリッジ５と、該キャリッ
ジ５を移動させるための駆動機構７とが収容されて構成
されている。キャリッジ５の側部にはガイド孔が形成さ
れた被ガイド部5a、5bがそれぞれ設けられている。他
方、筐体５の長手方向に沿ってガイドロッド９が設けら
れており、前記被ガイド部5a、5bのガイド孔がこのガイ
ドロッド９に挿通させてある。前記被ガイド部5bに形成
されたガイド孔5cは、図６に示すように長孔に形成され
て、ガイドロッド９を遊挿するようにしてあり、キャリ
ッジ５の移動方向と直交する方向（以下、キャリッジの
「幅方向」とする。）の寸法誤差を許容するようにして
ある。

【００１４】一方のガイドロッド９と筐体３の一方の長
尺壁部3aとの間に駆動ベルト11が配されている。この駆
動ベルト11は、筐体３の各短尺壁部3bの近傍に回転自在
に支持された駆動側プーリ13a と被動側プーリ13b とに
掛け渡されている。駆動側プーリ13a には駆動モータ15
の出力回転が適宜に変速されて伝達されている。前記駆
動ベルト11の一部が、前記被ガイド部5aに固定されてい
る。

【００１５】筐体３の上部にはプラテンガラス19が取り
付けられ、画像データを取得すべき原稿はこのプラテン
ガラス19に載置される。また、筐体３の下部には底板21
が取り付けられる。この実施形態では、この底板21にガ
ラス板が用いられており、筐体３の肉厚を薄くした場合
でも、該筐体３が充分な剛性を備えることができるよう
にしてある。

【００１６】図４は、この発明に係る構造を備えた前記
キャリッジ５と、これに組み込まれる光学ユニットとを
示す分解斜視図である。キャリッジ５には、原稿を照明
する光源31と、原稿の反射光を電気エネルギに変換する
光電変換デバイス41（図１参照）と、原稿からの反射光
が入射する第１反射鏡33、第１反射鏡33で反射した光が
入射して集光させる柱状のロッドレンズが並設されたロ
ッドレンズアレイ35、該ロッドレンズアレイ35を透過し
た光を光電変換デバイス41に向けて反射させる第２反射
鏡37とからなる光学ユニットが組み込まれている。すな
わち、これら第１反射鏡33とロッドレンズアレイ35の各
ロッドレンズ、第１反射鏡37とで、原稿で反射した光を
光電変換デバイス41に導く光路が形成されている。この
光学ユニットは図１に示すように、キャリッジ５の上面
に形成された適宜形状の凹部からなるユニットホルダ部
８に収容されている。なお、光電変換デバイス41はセン
サ基板39に組み込まれている。この光学ユニットがキャ
リッジ５に組み込まれ、カバー5d、5eによって覆われ
る。また、前記被ガイド部5a、5bはキャリッジ５の側部
に取り付けられる。

【００１７】そして、前記キャリッジ５には、金属製の
補強用板金51、53が組み込まれている。

【００１８】図１は前記補強用板金51、53が組み込まれ
たキャリッジ５の第１実施形態に係る構造を示す断面図
である。この第１実施形態に係る補強用板金51a 、53a
はいずれも帯板状で、その長さがキャリッジ５の幅員
とほぼ等しくされている。キャリッジ５の底面であって
ロッドレンズアレイ35の下方には第１凹部5fが、キャリ
ッジ５の上面であってセンサ基板39の上方には第２凹部
5gが、それぞれ形成されている。第１補強用板金51a は
第１凹部5fに、第２補強用板金53a は第２凹部5gにそれ
ぞれ収容されるようにしてある。また、センサ基板39は
底面に形成された基板用凹部39a に収容される。前記基
板用凹部39a と第２凹部5gとのそれぞれの底面を貫通す
る貫通孔5hが形成されており、センサ基板39に形成され
た透孔39b を貫通させた固定ネジ55a が第２補強板53a
に形成された雌ネジ部59a に螺合するようにしてある。
また、第１凹部5fの底面には雌ネジ部61a が形成されて
おり、第１補強用板金51a に形成された透孔57a を貫通
させた固定ネジ63a が螺合するようにしてある。すなわ
ち、センサ基板39と第２補強板53a とは固定ネジ55a を
締め付けることによって、第１補強板51a は固定ネジ63
a を締め付けることによってそれぞれキャリッジ５に取
り付けられる。なお、キャリッジ５の一端部には光源31
等のハーネス65が収納されるハーネス用凹部67が形成さ
れている。また、前記カバー5dは止めネジ6aにより、カ
バー5eは止めネジ6bにより、それぞれキャリッジ５に固
定される。

【００１９】前記光源31等からなる光学ユニットがキャ
リッジ５に組み込まれた状態で筐体３に収容されると、
図１に示すように、該キャリッジ５の上方にプラテンガ
ラス19が位置し、これに原稿が載置される。光源31で原
稿を照明すると、その反射光が第１反射鏡33に入射し、
ほぼ直角方向に反射されてロッドレンズアレイ35のそれ
ぞれのロッドレンズに入射する。ロッドレンズで適宜に
収束された光は、該それぞれのロッドレンズから出射し
て第２反射鏡37に入射する。第２反射鏡は、入射光をプ
ラテンガラス19とは反対方向にほぼ直角方向に反射させ
て、光電変換デバイス41に案内することになる。

【００２０】この第１実施形態に係るキャリッジ構造に
よれば、補強用板金51a 、53a がキャリッジ５に組み込
まれているため、該キャリッジ５の剛性が増大する。こ
れにより、肉厚を薄くした場合であっても、キャリッジ
５は湾曲することが防止される。特に、原稿での反射光
を光電変換デバイス41に案内するロッドレンズアレイ35
の下方に第１補強板51a が配されているから、該ロッド
レンズアレイ35の湾曲が防止され、原稿面から光電変換
デバイス41間での光路長を、キャリッジ５の端部と中央
部とで変化してしまうことが防止される。すなわち、ロ
ッドレンズアレイ35は柱状のロッドレンズが並設されて
構成されているから、隣接するロッドレンズ間で湾曲し
やすいが、第１補強板51a で受けることによってこの湾
曲を極力防止することができる。

【００２１】次に、図２に示す第２の実施形態に係るキ
ャリッジ構造を説明する。なお、図１に示す実施形態と
同一の部分は同一の符号を附してある。同図に示すよう
に、第２補強用板金53b は断面ほぼＬ字形に折曲され、
その長尺側の脚部54a が第２凹部5iに収容されている。
この第２凹部5iは第２反射鏡37a 等の光学ユニットを収
容するユニットホルダ部8aと連続して形成されており、
Ｌ字形の短尺側の脚部54b はその先端が下方を指向して
該ユニットホルダ部8a内に位置している。

【００２２】また、第１補強用板金51b は、図２に示す
ように断面ほぼクランク形状に形成されており、前記ユ
ニットホルダ部8aの底面に設置される。なお、ユニット
ホルダ部8aの底面は、このほぼクランク形状の断面形状
に合致するように段部が形成されている。また、前記第
１反射鏡33a と第２反射鏡37a はいずれも、ほぼ直角二
等辺三角柱の斜面に形成されており、他の面の一方が第
１補強用板金51a と第２補強用板金53a に当接させた状
態としてある。

【００２３】前記第１補強用板金51b はキャリッジ５に
形成された透孔5jを貫通させた固定ネジ63b を、該第１
補強用板金51b に形成された雌ネジ部61b に螺合させ
て、該キャリッジ５に取り付けられている。また、第２
補強用板金53b とセンサ基板39とは、第１実施形態と同
様に、センサ基板39の透孔39b と、基板用凹部39a と前
記第２凹部5iとを連通させた貫通孔5hとに挿通させた固
定ネジ55b を、第２補強用板金53b に形成された雌ネジ
部59b に螺合させることによりキャリッジ５に取り付け
られている。

【００２４】この第２実施形態に係るキャリッジ構造に
よれば、第１補強用板金51b と第２補強用板金53b と
が、それぞれ幅方向の中央部で折曲されて形成されてい
るから、これら補強用板金51b 、53b は帯板状で形成し
た前記補強用板金51a 、53a よりも大きな曲げモーメン
トに抗することができ、キャリッジ５の平面度をより確
実に維持させることができる。

【００２５】なお、この第２実施形態に係るキャリッジ
構造では、反射鏡33a 、37a とを柱状に形成したので、
これら反射鏡33a 、37a の強度を大きくでき、キャリッ
ジ５に組み込む際の作業時にこれらが破損されることを
防止できる。

【００２６】次に、図３に示す第３の実施形態に係るキ
ャリッジ構造を説明する。なお、図１に示す実施形態と
同一の部分は同一の符号を附してあると共に、一部の部
品を省略してある。同図に示すように、第２補強用板金
53c は先端部が断面ほぼＶ字形に折曲され、その長尺側
の脚部56a が第２凹部5kに収容されている。この第２凹
部5kは第２反射鏡37c 等の光学ユニットを収容するユニ
ットホルダ部8cと連続して形成されており、Ｖ字形に形
成された先端部56b は該ユニットホルダ部8c内に、先端
縁を下側にして位置している。

【００２７】また、第１補強用板金51c は、図３に示す
ように、断面ほぼクランク形状に折曲され、さらに一端
部がほぼく字形に形成され、該く字形の開放側が上方を
指向するように、ユニットホルダ部8cの底面に設置され
るようにしてある。なお、ユニットホルダ部8cの底面は
このほぼクランク形状の断面形状に合致するように段部
が形成されている。そして、第１反射鏡33c は前記第１
補強用板金51c のく字形の内側部分に、第２反射鏡37c
は前記第２補強用板金53c のＶ字形の外側部分に、それ
ぞれ取り付けられている。

【００２８】この第３実施形態に係るキャリッジ構造に
よれば、第１補強用板金51c と第２補強用板金53c と
が、それぞれ幅方向の中央部で折曲されて形成されてい
るから、これら補強用板金51c 、53c は帯板状で形成し
た前記補強用板金51a 、53a よりも大きな曲げモーメン
トに抗することができ、キャリッジ５の平面度をより確
実に維持させることができる。

【００２９】また、この第３実施形態に係るキャリッジ
構造では、第１反射鏡33c は第１補強用板金51c に、第
２反射鏡37c は第２補強用板金53c にそれぞれ取り付け
られているから、これら反射鏡33c 、37c を予め補強用
板金51c 、53c に取り付けたものをキャリッジ５に取り
付けることができる。特に、キャリッジ５の薄型化や軽
量化を図る上では、反射鏡33c 、37c は極力薄く作られ
るから、反射鏡33c 、37c をキャリッジ５の所定の位置
に取り付ける場合に破損させやすく、また取付精度が低
下してしまうおそれがある。ところが、予め反射鏡33c
、37c を取り付けた補強用板金51c 、53c をキャリッ
ジ５に取り付けることにより、反射鏡33c37c の取付に
所望の精度を確保できると共に、破損させてしまうこと
を極力防止できる。

【００３０】以上に説明したいずれの実施形態において
も、キャリッジ５を合成樹脂を成型加工した構造とする
ことができる。しかし、キャリッジ５の肉厚を薄くして
成型した場合には、その幅員との関係で中央部が撓んで
湾曲してしまうおそれがある。補強用板金51、53の肉厚
を薄くする場合にはキャリッジ５の湾曲に抗することが
できずに、キャリッジ５と共に湾曲してしまうおそれが
ある。このため、キャリッジ５を柔軟性が備えられた素
材によって成型加工する。例えば、ガラスなどの補強材
を混入させないポリエチレンや硬質ゴムなどによって成
型加工する。斯かる柔軟性を備えた素材によって肉厚を
薄くしたキャリッジ５とすれば、該キャリッジ５の形状
が補強用板金51、53によって規定されることになるか
ら、キャリッジ５の平面度を極力維持することができる
ことになる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る画
像読取装置のキャリッジ構造によれば、キャリッジに補
強用板金を組み込んだから、キャリッジが湾曲してしま
うことを極力防止できる。このため、キャリッジの両端
部と中央部での光路長が変化することがなく、原稿から
の画像データを忠実に均等なものとして取得でき、再生
画像を極力鮮明にすることができる。

【００３２】また、請求項２の発明に係る画像読取装置
のキャリッジ構造によれば、キャリッジの肉厚を薄くし
た場合でも、補強用板金によってキャリッジの形状が維
持されて平面度を確保させることができる。したがっ
て、画像読取装置のより薄型化を図ることができる。

【００３３】また、請求項３の発明に係る画像読取装置
のキャリッジ構造によれば、補強用板金がより大きな曲
げモーメントに抗することができるから、より確実にキ
ャリッジの形状が維持され、平面度が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態に係るキャリッジ構造
を説明する図で、スキャナが組み立てられた状態におけ
る、図５に示すＢ−Ｂ線断面図である。

【図２】この発明の第２実施形態に係るキャリッジ構造
を説明する図で、図１に相当する断面図である。

【図３】この発明の第３実施形態に係るキャリッジ構造
を説明する図で、図１に相当する断面図である。

【図４】この発明に係る構造を備えたキャリッジの分解
斜視図である。

【図５】この発明に係る構造を備えたキャリッジが組み
込まれるスキャナの概略構造を説明する分解斜視図であ
る。

【図６】スキャナが組み立てられた状態における、図５
に示すＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１スキャナ（画像読取装置）３筐体５キャリッジ 5d カバー 5e カバー 5f 第１凹部 5g 第２凹部 5h 貫通孔 5i 第２凹部 5j 透孔 5k 第２凹部 6a 止めネジ 6b 止めネジ７駆動機構８ユニットホルダ部 8a ユニットホルダ部 8c ユニットホルダ部９ガイドロッド 11 駆動ベルト 13a 駆動側プーリ 13b 被動側プーリ 15 駆動モータ 17a 支持軸 17 支持ローラ 19 プラテンガラス 21 底板 31 光源 33 第１反射鏡 33a 第１反射鏡 33c 第１反射鏡 35 ロッドレンズアレイ 37 第２反射鏡 37a 第２反射鏡 37c 第２反射鏡 39 センサ基板 39a 基板用凹部 39b 透孔 41 光電変換デバイス 51 第１補強用板金 53 第２補強用板金 55 固定ネジ 57 透孔 59 雌ネジ部 61 雌ネジ部 63a 固定ネジ 63b 固定ネジ 65 ハーネス 67 ハーネス用凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源や光電変換デバイス等がキャリッジ
に組み込まれた光学ユニットを原稿に沿って移動させな
がら、該原稿の画像データを取得する画像読取装置の前
記キャリッジ構造において、前記キャリッジに補強用板金を組み込んだことを特徴と
する画像読取装置のキャリッジ構造。
【請求項２】前記キャリッジを適宜な柔軟性のある素
材で形成したことを特徴とする請求項１に記載の画像読
取装置のキャリッジ構造。
【請求項３】前記補強用板金を適宜形状に折曲したこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読
取装置のキャリッジ構造。