JP2005134673A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 固定部材による固定の解除忘れによる走査ユニットの損傷を防止する画像読取装置を提供する。
【解決手段】 画像読取装置１は、原稿が載置される原稿台２に沿って本体フレーム３５内を移動自在な走査ユニット３、４と、走査ユニット３、４に搭載される光学系を介して原稿の画像を読み取るＣＣＤセンサ６と、第２走査ユニット４を本体フレーム３５に固定するビス３７と、ビス３７による第２走査ユニット４の本体フレーム３５への固定が解除されているか否かを検出する検出センサ３６と、検出センサ３６による検出結果に基づいて走査ユニット３、４の動作を制御する制御部７と、を備える。
【選択図】 図５

Description

この発明は、画像読取装置に関し、特に走査ユニットを本体フレームに固定する固定部材を備える画像読取装置に関する。

画像読取装置は、原稿が載置される原稿台、光源となるランプ、複数のミラー、結像レンズ、およびＣＣＤセンサなどの光電変換手段を備え、ランプから照射され原稿で反射された光が複数のミラーで導かれ結像レンズで結像されて光電変換手段によって画像情報として読み取られる。ランプやミラーは、原稿台の下面に沿って副走査方向に移動する走査ユニットに搭載される。走査ユニットは、画像読取装置の本体フレーム内において副走査方向に掛け渡されたワイヤによって係合または支持される。

したがって、画像読取装置が運搬等の際に振動や衝撃を受けた場合、走査ユニットは上下方向および走査方向に振動する。これによって、走査ユニットの組み付け精度が低下し画像読取精度が低下するばかりか、走査ユニットに搭載されるミラーが破損してしまうこともある。

このような走査ユニットに対する振動を防止するため、画像読取装置の運搬時に走査ユニットを本体フレームに対してホームポジション近傍の所定位置で固定部材によって予め固定する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
特開平４−１６７１号公報 特開平４−１３６９３０号公報 特開２００１−２２８５６１公報 特開２００１−３３７４００公報

しかし、上述の特許文献１〜４の技術は、走査ユニットを固定部材によって本体フレームに対して固定しようとするものであり、画像読取装置の運搬後の使用時に、走査ユニットを固定していた固定部材が取り除かれているか否かを確認する手段については開示されていない。画像読取装置が通電されると、走査ユニットは直ちに初期動作を開始しようとするため、固定部材が取り除かれていない場合、運搬中の振動による弊害以上の走査ユニットの損傷を招くことがある。

この発明が解決しようとする課題は、固定部材による固定の解除忘れによる走査ユニットの損傷を防止する画像読取装置を提供することにある。

この発明の画像読取装置は、上述の課題を解決するために以下のように構成される。

（１）原稿が載置される原稿台に沿って本体フレーム内を移動自在な走査ユニットと、走査ユニットに搭載される光学系を介して原稿の画像を読み取る画像読取部と、走査ユニットを本体フレームに固定する固定部材と、固定部材による走査ユニットの本体フレームへの固定が解除されているか否かを検出する検出部材と、検出部材による検出結果に基づいて走査ユニットの動作を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

この構成においては、画像読取装置の運搬中における走査ユニットの振動を防止するための、固定部材による走査ユニットの本体フレームへの固定が解除されたか否かが、走査ユニットの動作開始前に検出される。固定部材による走査ユニットの固定が解除されていると制御部によって判定された場合は、走査ユニットは所定の初期動作を開始し、固定部材による走査ユニットの固定が解除されていないと制御部によって判定された場合は、走査ユニットは動作を開始しないように制御される。

（２）検出部材は、固定部材が走査ユニットを固定する位置にあるか否かを検出することを特徴とする。

この構成においては、走査ユニットを固定する固定部材が走査ユニットを固定するための所定位置にあるか否かが検出部材によって検出される。すなわち、検出部材が走査ユニットを固定する所定位置にあることが検出された場合は、走査ユニットの固定が解除されていないと判定され、走査ユニットが動作を開始しないように制御される。検出部材が走査ユニットを固定する所定位置にないことが検出された場合は、走査ユニットの固定は解除されていると判定され、走査ユニットの初期動作が開始される。

（３）検出部材は、走査ユニットが固定部材によって固定される所定位置にあるか否かを検出することを特徴とする。

この構成においては、走査ユニットは、画像読取装置の運搬時などに、画像読取動作時には位置することのない所定位置において固定部材によって固定される。走査ユニットが固定部材によって固定されるべき所定位置にあることが検出された場合は、走査ユニットの固定が解除されていないと判定され、走査ユニットが動作を開始しないように制御される。走査ユニットが固定部材によって固定されるべき所定位置にはないことが検出された場合は、走査ユニットの固定が解除されていると判定され、走査ユニットの初期動作が開始される。

（４）本体フレームに固定された走査ユニットと本体フレームとの間に弾性部材をさらに備え、弾性部材は、走査ユニットの固定部材による本体フレームへの固定が解除されたときに走査ユニットを本体フレームから離間する方向に付勢することを特徴とする。

画像読取装置の運搬時などに固定される走査ユニットの位置は、本体フレーム内の最端部である側壁近傍である場合が多く、固定が解除されてもワイヤによる作用だけでは走査ユニットは画像読取領域に復帰することが困難である場合がある。この構成においては、走査ユニットが本体フレームへの固定から解除されたときに、スプリングやゴム等の弾性部材によって、走査ユニットは本体フレーム側壁から離間する方向に付勢される。

（５）固定部材は、本体フレームに係合する本体フレーム係合部と走査ユニットに係合する走査ユニット係合部とを有するビスを含み、本体フレーム係合部のネジピッチは走査ユニット係合部のネジピッチよりも小さいことを特徴とする。

この構成においては、本体フレーム係合部と走査ユニット係合部とは同方向にネジが切られ、ビスが本体フレーム側壁から抜き取られる方向に回転されると、ビスは走査ユニットからも抜かれる。また、本体フレーム係合部のネジピッチよりも走査ユニット係合部のネジピッチの方が大きいので、ビスが本体フレーム側壁から抜かれる変位量よりも、ビスが走査ユニットから抜かれる変位量の方が大きくなる。したがって、ビスが本体フレーム側壁から抜き取られる方向に回転されると、走査ユニットは本体フレーム側壁から離間する方向に移動させられる。

（６）検出部材は、本体フレームと走査ユニットのホームポジションとの間に配置され、走査ユニットがホームポジションを越えて本体フレーム側へ移動するオーバーランを検出するオーバーラン検出センサであることを特徴とする。

この構成においては、検出部材とオーバーラン検出センサとが兼用される。

この発明によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）画像読取装置の使用開始時の、走査ユニットの固定の解除忘れを防止することができる。したがって、運搬中の走査ユニットの振動を防止する固定部材による走査ユニットの固定が解除されずに走査ユニットの動作が開始されてしまうことによる走査ユニットの損傷を防止することができる。

（２）走査ユニットの固定部材による固定が解除されているか否かを、固定部材があるか否かを検出することによって直接検出することができ、走査ユニットの損傷を確実に防止することができる。

（３）走査ユニットの固定が解除されているか否かを、走査ユニットの位置によって検出することができ、走査ユニットの損傷を確実に防止することができる。

（４）走査ユニットを容易に画像読取領域に復帰させることができる。

（５）走査ユニットを容易に画像読取領域に復帰させることができる。

（６）部品点数が少なくて済むので、製造コストの低下および画像読取装置の軽量化を図ることができる。

以下に、この発明の実施形態に係る画像読取装置１について図面に基づいて説明する。図１は、画像読取装置１の概略構成を示す正面図である。図２は、第１走査ユニット３および第２走査ユニット４が移動する機構を示す平面図である。図３は、第１走査ユニット３および第２走査ユニット４が移動する機構を示す正面図である。図４は、第２走査ユニット４の構造を示す側面図である。画像読取装置１は、原稿が載置される原稿台２を含む。原稿台２は、透明なガラスで形成される。原稿台２の下方には、図示しない光源ランプおよび第１ミラー８が搭載された第１走査ユニット３、第２ミラー１１および第３ミラー１２が搭載された第２走査ユニット４、結像レンズ５、およびＣＣＤセンサ６が配置される。

第１走査ユニット３は、レール２４、２５上を図示しない摺動子を介して摺動することによって、原稿台２に沿って本体フレーム３５内を副走査方向に移動自在である。第２走査ユニット４は、レール２４、２５上を摺動子１３、１４を介して摺動することによって、原稿台２に沿って本体フレーム３５内を副走査方向に移動自在である。

また、レール２４、２５に直交するように回転軸２６が配置される。回転軸２６の両端部近傍にはプーリ２７、２８が設けられる。さらに、回転軸２６の一端は本体フレーム３５の外側へ突出しており、この突出部にギヤ１７が設けられる。ギヤ１７には、モータ１５の駆動軸に連結されたギヤ１６との間にベルト１８が架け渡される。ギヤ１７には、ベルト１８を介してモータ１５の駆動力が伝達される。モータ１５としては例えばステッピングモータが用いられる。

レール２４、２５のそれぞれの両端部近傍にプーリ２９〜３１が配置される。また、第２走査ユニット４の両端部にはそれぞれ、二溝プーリ２１、２２が設けられる。さらに、本体フレーム３５の側壁には、ワイヤ３３、３４の一端がそれぞれ固定される。ワイヤ３３は、本体フレーム３５の側壁から、二溝プーリ２１、プーリ３１に順次架け渡された後、プーリ２７に数回巻き付けられ、さらに、プーリ２９、二溝プーリ２１に順次架け渡されて、他端をスプリングを介して本体フレーム３５に固定される。また、ワイヤ３３のプーリ２９と二溝プーリ２１との間には、第１走査ユニット３の一端が固定される。

同様に、ワイヤ３４は、本体フレーム３５の側壁から、二溝プーリ２２、プーリ３２に順次架け渡された後、プーリ２８に数回巻き付けられ、さらに、プーリ３０、二溝プーリ２２に順次架け渡されて、他端をスプリングを介して本体フレーム３５に固定される。また、ワイヤ３４のプーリ３０と二溝プーリ２２との間には、第１走査ユニット３の他の一端が固定される。

上述のような構造において、モータ１５の駆動力によってプーリ２７、２８が回転し、ワイヤ３３、３４に引かれることによって第１走査ユニット３および第２走査ユニット４が移動する。ここで、上述のようにワイヤ３３、３４が掛け渡されていることによって、第１走査ユニット３と第２走査ユニット４との副走査方向の移動速度の比は、２対１とされている。また、第１走査ユニット３および第２走査ユニット４は、ワイヤ３３、３４によって支持されている。

第１走査ユニット３および第２走査ユニット４が副走査方向に連動して移動することによって、光源ランプから照射され原稿台２上の原稿の画像で反射された光は、各ミラー８、１１、１２に導かれ結像レンズ５によってＣＣＤセンサ６上に結像され、ＣＣＤセンサ６によって光電変換されて画像データとして読み取られる。ＣＣＤセンサ６から取得された画像データは、制御部７に入力される。

図５は、第２走査ユニット４の本体フレーム３５への固定が解除されているか否かを検出する機構を示す説明図である。第１走査ユニット３および第２走査ユニット４は、上述のようにワイヤ３３、３４によって支持されているので、画像読取装置１の運搬時等には振動や衝撃による損傷を防止するために、本体フレーム３５に固定される。第１走査ユニット３および第２走査ユニット４を本体フレーム３５に対して固定する固定部材として、この実施形態ではビス３７が用いられる。

ビス３７は、本体フレーム３５に係合する本体フレーム係合部３８と、第２走査ユニット４に係合する走査ユニット係合部３９と、を備える段付きビスである。本体フレーム係合部３８の直径は走査ユニット係合部３９の直径よりも大きく設定される。走査ユニット係合部３９にはネジが切られており、走査ユニット係合部３９が第２走査ユニット４にねじ込まれることで、第２走査ユニット４はホームポジション近傍において本体フレーム３５の側壁に固定される。また、ホームポジション近傍においては第１走査ユニット３と第２走査ユニット４とは非常に接近しており、またプーリ３１、３２に近い位置においてワイヤ３３、３４を介して連結されているので、第２走査ユニット４が固定されると第１走査ユニット３も略固定される。

第２走査ユニット４のホームポジションのさらに本体フレーム３５の側壁側に、第２走査ユニット４のオーバーランを検出する検出センサ３６が配置される。図５（ａ）に示すように、ビス３７は、第２走査ユニット４を固定させた時に検出センサ３６をＯＮさせるように配置される。そして、図５（ｂ）に示すように、ビス３７が第２走査ユニット４から抜き取られて第２走査ユニット４の本体フレーム３５への固定が解除されると、検出センサ３６はＯＦＦされる。

図６は、制御部７の概略構成を示すブロック図である。制御部７は、画像読取装置１を動作させるための所定のプログラムが読み出し可能に格納されたＲＯＭ４２および作業領域となるＲＡＭ４３を含むＣＰＵ４１を備える。ＣＰＵ４１には、画像データが格納されるグラフィックＲＡＭ４４、第１走査ユニット３および第２走査ユニット４を移動させるモータやソレノイド等を含む走査ユニット負荷機器４５、原稿の画像で反射された光を光電変換して画像データとして取得するＣＣＤセンサ６、第２走査ユニット４のオーバーランの検出および第２走査ユニットの本体フレーム３５への固定が解除されているか否かの検出をする検出センサ３６等の入出力機器が接続され、ＣＰＵ４１はこれらの機器を統括して制御する。

図７は、制御部７の処理手順の一部を示すフローチャートである。画像読取装置１が運搬等され所定の場所に設置された後、主電源がＯＮされると、制御部７のＣＰＵ４１は、検出センサ３６がＯＦＦ状態であるか否かを判定する（Ｓ１）。ＣＰＵ４１は、検出センサ３６がＯＮ状態である場合（ステップＳ１においてＮＯの場合）は、第２走査ユニット４の本体フレーム３５への固定が解除されていないと判断し、その旨の警告を図示しない表示部に表示する（Ｓ２）。警告表示を確認したユーザは、一旦主電源をＯＦＦし、ビス３７を取り除いた後に再び主電源をＯＮする。すると、ＣＰＵ４１は、検出センサ３６がＯＦＦ状態であるか否かを再び判定し（Ｓ１）、検出センサ３６がＯＦＦ状態である場合は第１走査ユニット３および第２走査ユニット４をホームポジションへ移動する（Ｓ３）。そして、ＣＰＵ４１は、画像読取装置１の所定の初期調整を行うべき指示データを出力し（Ｓ４）、画像読取指示があったか否かを判定する（Ｓ５）。ＣＰＵ４１は、画像読取指示がない場合はステップＳ５の処理を繰り返して待機し、画像読取指示があった場合は原稿台２上の原稿の画像を読み取るべき指示データを出力する（Ｓ６）。

画像読取装置１によれば、ビス３６による第２走査ユニット４の本体フレーム３５への固定が解除されたか否かを、第２走査ユニット４の移動開始前に検出することができる。ビス３６による第２走査ユニット４の固定が解除されていない場合は、第２走査ユニット４の固定が解除されるまで第２走査ユニット４は移動を開始しないように制御されるので、第２走査ユニット４の固定の解除忘れによる走査ユニット３、４の損傷を防止することができる。

また、第２走査ユニット４の本体フレーム３５への固定が解除されているか否かを検出する検出センサ３６と、第２走査ユニット４のオーバーランを検出するオーバーラン検出センサとを兼用しているので、部品点数が少なくて済み製造コストの低下および画像読取装置１の軽量化を図ることができる。

図８は、他の実施形態に係る画像読取装置１における第２走査ユニット４の本体フレーム３５への固定が解除されているか否かを検出する機構を示す説明図である。この実施形態では、ビス３７に代えてビス３７ａが用いられる。ビス３７ａは、本体フレーム３５に係合する本体フレーム係合部３８ａと、第２走査ユニット４に係合する走査ユニット係合部３９ａと、を備える段付きビスである。本体フレーム係合部３８ａの直径は走査ユニット係合部３９ａの直径よりも大きく設定される。走査ユニット係合部３９ａにはネジが切られている。図８（ａ）に示すように、走査ユニット係合部３９ａが第２走査ユニット４にねじ込まれることで、第２走査ユニット４が検出センサ３６をＯＮする位置において、第２走査ユニット４は本体フレーム３５の側壁に固定される。すなわち、この実施形態では、第２走査ユニット４は、オーバーランした位置において本体フレーム３５に固定される。

また、本体フレーム３５の側壁と第２走査ユニット４との間にはスプリング４０が配置される。スプリング４０の一端は本体フレーム３５の側壁に固定される。そして、図８
（ｂ）に示すように、ビス３７ａが取り除かれて第２走査ユニット４の本体フレーム３５への固定が解除されると、第２走査ユニット４は、スプリング４０によって本体フレーム３５の側壁から離間する方向へ付勢され、容易にホームポジションへ復帰する。

この実施形態に係る画像読取装置１によれば、第２走査ユニット４の本体フレーム３５への固定が解除された時に第２走査ユニット４を本体フレーム３５から離間する方向に付勢するスプリング４０が設けられているので、第２走査ユニット４を容易に画像読取領域へ復帰させることができる。

また、第２走査ユニット４の本体フレーム３５への固定が解除されると、第２走査ユニット４がオーバーランの位置から画像読取領域に移動させられるので、検出センサ３６がＯＦＦされ、第２走査ユニット４の固定の解除を検出することができる。したがって、第２走査ユニット４の固定の解除忘れによる走査ユニット３、４の損傷を防止することができる。

図９は、さらに他の実施形態に係る画像読取装置１における第２走査ユニット４の本体フレーム３５への固定が解除されているか否かを検出する機構を示す説明図である。図１０は、ビス３７ｂの正面図である。この実施形態では、ビス３７に代えてビス３７ｂが用いられる。ビス３７ｂは、本体フレーム３５に係合する本体フレーム係合部３８ｂと、第２走査ユニット４に係合する走査ユニット係合部３９ｂと、を備える段付きビスである。

本体フレーム係合部３８ｂおよび走査ユニット係合部３９ｂにはそれぞれネジが切られており、例えば本体フレーム係合部３８ｂのネジ径は８ｍｍ、ネジピッチは０．７５ｍｍに設定される。また、走査ユニット係合部３９ｂのネジ径は４．８ｍｍ、ネジピッチは１．０５８ｍｍに設定される。すなわち、走査ユニット係合部３９ｂの直径は本体フレーム係合部３８ｂの直径よりも小さく、さらに、走査ユニット係合部３９ｂのネジピッチは本体フレーム係合部３８ｂのネジピッチよりも大きく設定される。

図９（ａ）に示すように、走査ユニット係合部３９ｂが第２走査ユニット４にねじ込まれることで、第２走査ユニット４が検出センサ３６をＯＮする位置において、第２走査ユニット４は本体フレーム３５の側壁に固定される。すなわち、この実施形態では、第２走査ユニット４は、オーバーランした位置において本体フレーム３５に固定される。

そして、ビス３７ｂが本体フレーム３５から抜き取られる方向に回転されると、走査ユニット係合部３９ｂのネジピッチは本体フレーム係合部３８ｂのネジピッチよりも大きいので、第２走査ユニット４は本体フレーム３５の側壁から離間する方向に移動させられ、これによって検出センサ３６がＯＦＦされる。

この実施形態に係る画像読取装置１によれば、ビス３７ｂの走査ユニット係合部３９ｂのネジピッチが本体フレーム係合部３８ｂのネジピッチよりも大きく設定されるので、第２走査ユニット４の固定の解除時に第２走査ユニット４を容易に画像読取領域へ復帰させることができる。

また、第２走査ユニット４の本体フレーム３５への固定が解除されると、第２走査ユニット４がオーバーランの位置から画像読取領域に移動させられるので、検出センサ３６がＯＦＦされ、第２走査ユニット４の固定の解除を検出することができる。したがって、第２走査ユニット４の固定の解除忘れによる走査ユニット３、４の損傷を防止することができる。

この発明の実施形態に係る画像読取装置の概略構成を示す正面図である。 第１走査ユニットおよび第２走査ユニットが移動する機構を示す平面図である。 第１走査ユニットおよび第２走査ユニットが移動する機構を示す正面図である。 第２走査ユニットの構造を示す側面図である。 第２走査ユニットの本体フレームへの固定が解除されているか否かを検出する機構を示す説明図であり、図５（ａ）は検出センサがＯＮされた状態を示し、図５（ｂ）は検出センサがＯＦＦされた状態を示す。 制御部の概略構成を示すブロック図である。 制御部の処理手順の一部を示すフローチャートである。 他の実施形態に係る画像読取装置における第２走査ユニットの本体フレームへの固定が解除されているか否かを検出する機構を示す説明図であり、図８（ａ）は検出センサがＯＮされた状態を示し、図８（ｂ）は検出センサがＯＦＦされた状態を示す。 さらに他の実施形態に係る画像読取装置における第２走査ユニットの本体フレームへの固定が解除されているか否かを検出する機構を示す説明図であり、図９（ａ）は検出センサがＯＮされた状態を示し、図９（ｂ）は検出センサがＯＦＦされた状態を示す。 図９に示すビスを示す正面図である。

符号の説明

１ 画像読取装置
２ 原稿台
３ 第１走査ユニット
４ 第２走査ユニット
６ ＣＣＤセンサ
７ 制御部
８ 第１ミラー
１１ 第２ミラー
１２ 第３ミラー
３５ 本体フレーム
３６ 検出センサ
３７、３７ａ、３７ｂ ビス
３８、３８ａ、３８ｂ 本体フレーム係合部
３９、３９ａ、３９ｂ 走査ユニット係合部
４０ スプリング

Claims (6)

1. 原稿が載置される原稿台に沿って本体フレーム内を移動自在な走査ユニットと、
   前記走査ユニットに搭載される光学系を介して前記原稿の画像を読み取る画像読取部と、
   前記走査ユニットを前記本体フレームに固定する固定部材と、
   前記固定部材による前記走査ユニットの前記本体フレームへの固定が解除されているか否かを検出する検出部材と、
   前記検出部材による検出結果に基づいて前記走査ユニットの動作を制御する制御部と、を備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記検出部材は、前記固定部材が前記走査ユニットを固定する位置にあるか否かを検出することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記検出部材は、前記走査ユニットが前記固定部材によって固定される所定位置にあるか否かを検出することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
4. 前記本体フレームに固定された前記走査ユニットと前記本体フレームとの間に弾性部材をさらに備え、
   前記弾性部材は、前記走査ユニットの前記固定部材による前記本体フレームへの固定が解除されたときに前記走査ユニットを前記本体フレームから離間する方向に付勢することを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
5. 前記固定部材は、前記本体フレームに係合する本体フレーム係合部と前記走査ユニットに係合する走査ユニット係合部とを有するビスを含み、前記本体フレーム係合部のネジピッチは前記走査ユニット係合部のネジピッチよりも小さいことを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
6. 前記検出部材は、前記本体フレームと前記走査ユニットのホームポジションとの間に配置され、前記走査ユニットが前記ホームポジションを越えて前記本体フレーム側へ移動するオーバーランを検出するオーバーラン検出センサであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像読取装置。

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