JP2005159631A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な構成で調整を必要とすることなく主走査位置精度を向上させることができる画像読取装置を提供すること。
【解決手段】原稿を載置する載置台を含む筐体と、該筐体内部に設けられ、光電変換素子と照明手段を有して前記載置台上に載置された原稿の画像を走査して読み取る読取手段と、該読取手段を移動走査させるための駆動手段と、を備えた画像読取装置において、前記画像読取手段の副走査方向に平行な案内手段を該筐体に設け、該画像読取手段の主走査方向基準に摺動部材若しくは回転部材を設け、平行案内手段に付勢接触させる付勢手段と、原稿載置台の副走査方向に平行な一辺を前記平行案内手段に突き当て接触させる手段を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、原稿の画像を読み取る画像読取装置に関するものである。

光電変換素子と光源を筐体内に内蔵した画像読取手段は、主にセルフォックレンズ（商標）アレイを有する密着型イメージセンサと、折り返しミラーとレンズ群を有する一体型縮小光学系ユニットに大別される。

どちらの読取手段にも共通していることは、
・副走査方向に平行なガイド手段に沿って移動可能である。

・主走査方向の位置はこの平行ガイド手段の位置に従う。

・平行ガイド手段は画像読取装置の筐体に対して位置決めされている。

・原稿の位置を決める原稿載置台は、画像読取装置の筐体に対して位置決めされている。これらは特許文献１〜３で紹介されており、画像読取手段を原稿載置台上の原稿に対して精度良く読み取るための構成として提案されている。

特開平９−２７０８９５号公報 特開平１１−４３２０号公報 特開２００１−２５５６００号公報

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。

従来の場合、図６に示すように、原稿突き当て基準３０１から画像読取センサ３０７の主走査基準位置Ｓまでに介在する部品が多く、この例では原稿突き当て基準３０１、原稿台ガラス３０２、筐体上枠３０３、副走査案内部材３０４、キャリッジ３０４、センサ支持部材３０６、画像読取センサ３０７まで、７つの部品から成っている。

そのため、各部品を精度良く加工できたとしても概ね±０．６ｍｍ程度の主走査位置ずれが生じることがあり得る。

しかしながら、従来技術の構成では±０．５ｍｍ以下の画像制度を満足することは極めて難しい。

もし、±０．５ｍｍ以下の精度を求めるならば、調整機構と調整作業が必要となり、安価な構成で装置を作り上げることが困難になる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、安価な構成で調整を必要とすることなく主走査位置精度を向上させることができる画像読取装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、原稿を載置する載置台を含む筐体と、該筐体内部に設けられ、光電変換素子と照明手段を有して前記載置台上に載置された原稿の画像を走査して読み取る読取手段と、該読取手段を移動走査させるための駆動手段と、を備えた画像読取装置において、前記画像読取手段の副走査方向に平行な案内手段を該筐体に設け、該画像読取手段の主走査方向基準に摺動部材若しくは回転部材を設け、平行案内手段に付勢接触させる付勢手段と、原稿載置台の副走査方向に平行な一辺を前記平行案内手段に突き当て接触させる手段を有することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、原稿載置台上に原稿を整列配置するための指標を前記平行案内手段に沿って突き当てるように構成したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、原稿を載置する載置台を含む筐体と、該筐体内部に設けられ、光電変換素子と照明手段を有して前記載置台上に載置された原稿の画像を走査して読み取る読取手段と、該読取手段を移動走査させるための駆動手段と、を備えた画像読取装置において、原稿載置台上に配置する原稿の主走査位置の指標となる原稿案内手段と、画像読取手段が副走査方向に移動するときの主走査基準案内部材と前記原稿案内手段を一体で構成したことを特徴とする。

本発明によれば、安価な構成で調整を必要とすることなく画像読取装置の主走査位置精度を向上させることができる。

以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、本実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、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。

＜実施の形態１＞
図１〜図３及び図５を参照して、本発明の実施の形態１に係る画像読取装置及び画像形成装置について説明する。

図１は本実施の形態に係る画像読取装置の斜視図、図２は同画像読取装置の断面図、図３は同画像読取装置の平面詳細図、図５は画像読取装置の平面図である。

５１７は画像読取装置本体の外観を構成する概ね直方体の筐体である。この筐体５１７の内部には、筐体両端部の近傍に設けられた、第１のタイミングベルト５０９を中継する２のアイドラギア５１９ａ，５１９ｂと、第１のタイミングベルト５０９に張力を与えるテンショナープーリ５２０とを備える。

テンショナープーリ５２０は、ベルトの曲折部のなす角θの二等分線に概ね平行な方向に移動可能に設けられている。そして、このテンショナープーリ５２０は、ばね５２０ａによって付勢され、第１のタイミングベルト５０９に対して張力を与えている。

更に、筐体５１７内には画像読取手段としての密着型イメージセンサ５０６を搭載したキャリッジ５０７が、軸受け５２２を介してガイドシャフト５０８上に摺動可能に設けられている。密着型イメージセンサ５０６とガイドシャフト５０８がなす角は９０°であり、キャリッジ５０７をガイドシャフト５０８上で摺動移動させることによって、密着型イメージセンサ５０６により画像の副走査を行う。

アイドラギア５１９ａとアイドラギア５１９ｂは、これらを結ぶ直線がガイドシャフト５０８と平行となるように設けられている。そして、アイドラギア５１９ａとアイドラギア５１９ｂとの間に、キャリッジ５０７と第１のタイミングベルト５０９との連結部５０７ａを設け、第１のタイミングベルト５０９の往復運動によってキャリッジ５０７を移動させるように構成されている。

駆動プーリ５１０は、筐体５１７の外部（水平方向の外部）に設けられている。又、駆動プーリ５１０に駆動力を伝達する駆動源としてのステッピングモータ５１３も、筐体５１７の外部（水平方向の外部）に設けられている。そして、駆動力伝達手段の１つである第１のタイミングベルト５０９の一部を筐体５１７の外部（水平方向の外部）に引き出して、駆動プーリ５１０に張架させている。

このようにして、ステッピングモータ５１３からの駆動力を駆動プーリ５１０に伝達し、更に、この駆動プーリ５１０から第１のタイミングベルト５０９に駆動力を伝達している。従って、筐体５１７の外部からの動力を、１つのタイミングベルト５０９で筐体５１７内部に誘導することが可能となっている。

密着型イメージセンサ５０６は、フレキシブルフラットケーブル５２３を介して画像処理中継基板５１１に接続されている。そして、この画像処理中継基板５１１は本体制御部５１２に接続されている。

フレキシブルフラットケーブル５２３は、密着型イメージセンサ５０６が往復運動する際に、追従して屈伸動作できる長さを有しており、第１のタイミングベルト５０９と干渉しない位置で屈伸動作を行う。

筐体５１７の外側には第１のタイミングベルト５０９を動作させる駆動プーリ５１０が設けられている。この駆動プーリ５１０とステッピングモータ５１３とを接続してステッピングモータ５１３の回転によりキャリッジ５０７を往復運動させるように構成されている。

密着型イメージセンサ５０６は、図示しない一次元光電変換素子と、セルフォックレンズ（商標）５０６ｄと、セルフォックレンズ（商標）５０６ｄの両側に光源５０６ｂを配置し、それらを１つに収めたデバイスである。

密着型イメージセンサ５０６はキャリッジ５０７上にばね５３３で弾性支持され、原稿台ガラス５０１の方向に付勢され、スペーサ５０６ｅ及び５０６ｆを介して原稿台ガラス５０１上に配置した原稿Ｄまでの距離が焦点深度を外れないように一定の距離を保っている。

スペーサ５０６ｅ及び５０６ｆは、ポリオレフィンやポリアセタール、テフロン等の摺動樹脂材料で成型され、密着型イメージセンサ５０６の長手方向両端に設けられている。スペーサ５０６ｅ及び５０６ｆと原稿台ガラス５０１との間の摩擦係数は概ね０．２以下である。

キャリッジ５０７はステッピングモータ５１３によって駆動されるタイミングベルト５０９に接続され、密着型イメージセンサ５０６内の図示しない一次元光電変換素子に垂直なガイドシャフト５０８に沿って画像読取部３内を往復運動する。

原稿台ガラス５０１の一辺に接するように副走査レール５５４が設けられている。副走査レール５５４は、断面を概十字形で構成し、原稿台ガラス５０１の一辺５０１ａに接して取り付ける。

原稿台ガラス５０１上には原稿Ｄを位置決めするために指標５５６の端部を前記副走査レール５５４に突き当てて両面テープにて原稿台ガラス５０１上に固定する。

密着型イメージセンサ５０６の主走査開始点Ｓの近傍に主走査基準５５２を設け、主走査基準５５２を副走査レール５５４に接触させ、同じく密着型イメージセンサ５０６上に設けた付勢部材５５３によって、主走査基準５５２と副走査レール５５２との接触性を高める。

密着型イメージセンサ５０６の両端部にはそれぞれ主走査方向に長い長穴５６１ａ及び５６１ｂが設けられており、密着型イメージセンサ５０６の副走査方向の位置はこの部分でキャリッジ５０７に対して固定される。一方、主走査の方は、この２つの長穴により、キャリッジ５０７に対して主走査方向に微小隙間ができているので、微小な移動が可能である。そして、主走査方向の位置は前述の主走査位置基準５５２にて決められる。

主走査基準５５２には摺動部材５５１が設けられ、副走査レール５５４に対して小さな摩擦負荷で摺動が可能である。

以上の構成により、原稿Ｄから主走査開始位置Ｓまでの間には、原稿サイズ指標５５６、副走査レール５５４、主走査基準５５２及び画像読取手段５０６の４部品だけが介在することになり、原稿Ｄに対する主走査位置精度は従来構成よりも良好である。

タイミングベルト５０９とキャリッジ５０７との接続点を基準として、主走査基準５５２までの距離をｄ１、スペーサ５０６ｅまでの距離をｄ２、ガイドシャフト５０８までの距離をｄ３、スペーサ５０６ｆまでの距離をｄ４とし、主走査基準の摺動部材５５１と副走査レール５５４との間の最大静止摩擦力をｆ１、スペーサ５０６ｅと原稿台ガラス５０１裏面との間の最大静止摩擦力をｆ２、キャリッジ５０７とガイドシャフト５０８との間の最大静止摩擦力をｆ３（キャリッジ５０７とガイドシャフト５０７との間に摺動軸受けを設けても良い）、スペーサ５０６ｆと原稿台ガラス５０１裏面との間の最大静止摩擦力をｆ４とするとき、それぞれの力点で生じるモーメントが
ｆ１・ｄ１＋ｆ２・ｄ２＜ｆ３・ｄ３＋ｆ４・ｄ４
となるように各付勢力と力点を設定することが望ましい。

＜実施の形態２＞
図４に示したように、原稿の位置を規制する機能と画像読取手段の主走査位置を規制する機能とを兼ね備えた副走査案内手段５５８を設ける。

副走査案内手段５５８には薄板の金属又はＬ字型の金属引き抜き材を用いることにより、画像読取手段５０６が副走査方向に移動するときに主走査ブレを起こさないように精度の高い真直性を再現できる。

＜実施の形態３＞
本実施の形態では、画像読取手段として密着型イメージセンサを用いたが、このセンサに限るものではなく、例えば、ミラーとレンズと光源を一体の筐体内に収めた、一体型縮小光学系ユニットを用いても良い。

＜実施の形態４＞
実施の形態２では、副走査案内手段と原稿載置指標とを一体にする例を示したが、これを更に進めて、原稿読取手段の筐体と副走査案内手段及び原稿載置指標とを一体で構成しても良い。

本発明は、密着型イメージセンサに限らず、ミラー・レンズ・光源を１つの筐体内に収納した一体型画像読取ユニットにも適応可能であり、応用範囲が広い。

本発明の実施の形態１に係る画像読取装置の斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る画像読取装置の断面図である。 本発明の実施の形態１に係る画像読取装置の平面詳細図である。 本発明の実施の形態２に係る画像読取装置の断面図である。 本発明の実施の形態１に係る画像読取装置の平面図である。 従来の画像読取装置の部分斜視図である。

符号の説明

５０１ 原稿台ガラス
５０６ 密着型イメージセンサ（画像読取手段）
５０７ キャリッジ
５０８ ガイドシャフト
５０９ タイミングベルト
５１７ 筐体
５２０ａ センサ支持ばね
５５１ 摺動部
５５２ 主走査位置基準
５５３ 主走査位置付勢手段
５５４ 副走査レール
５５６ 原稿載置指標

Claims (3)

1. 原稿を載置する載置台を含む筐体と、該筐体内部に設けられ、光電変換素子と照明手段を有して前記載置台上に載置された原稿の画像を走査して読み取る読取手段と、該読取手段を移動走査させるための駆動手段と、を備えた画像読取装置において、
   前記画像読取手段の副走査方向に平行な案内手段を該筐体に設け、該画像読取手段の主走査方向基準に摺動部材若しくは回転部材を設け、平行案内手段に付勢接触させる付勢手段と、原稿載置台の副走査方向に平行な一辺を前記平行案内手段に突き当て接触させる手段を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 原稿載置台上に原稿を整列配置するための指標を前記平行案内手段に沿って突き当てるように構成したことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 原稿を載置する載置台を含む筐体と、該筐体内部に設けられ、光電変換素子と照明手段を有して前記載置台上に載置された原稿の画像を走査して読み取る読取手段と、該読取手段を移動走査させるための駆動手段と、を備えた画像読取装置において、
   原稿載置台上に配置する原稿の主走査位置の指標となる原稿案内手段と、画像読取手段が副走査方向に移動するときの主走査基準案内部材と前記原稿案内手段を一体で構成したことを特徴とする画像読取装置。

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