JP2006174016A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像読み取り装置内の温度上昇時における光電変換素子を実装する基板の反りによる光学性能の劣化を防ぐとともに、前記基板のＧＮＤ強化により基板からの放射ノイズを低減させる方法を提供する。
【解決手段】 読み取り手段に当接し前記読み取り手段の主走査方向の反りを規制する規制部材を有し、前記規制部材は画像読取装置の筐体に固定された状態で電気基板の長手方向または前記画像読取装置における主走査方向に渡って前記電気基板に当接し、前記電気基板での前記規制部材の当接部は基板のＧＮＤパターンの一部であり、銅箔露出部であることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、イメージスキャナ等、画像読取装置の画像読み取り技術に関するものである。

従来、複写機、ファクシミリ、イメージスキャナ等の画像読取装置は、一般に、露光ランプや折り返しミラーからなる走査光学系にて原稿面を走査する際に得られる反射光を、レンズユニット（複数枚のレンズを鏡筒にて保持したもの）を介して光電変換素子上に結像させ、電気信号に変換するようになっている。

近年の読み取り画像の高画質化および読み取り動作の高速化に伴い、露光ランプの光量をアップさせたり、光電変換素子の駆動速度をあげたりする必要に迫られ、これらが発する熱による画像読み取り装置内の温度上昇が激しくなってきている。

原稿面とレンズユニットおよびレンズユニットと光電変換素子の相対位置関係は、画像読取装置を組み立てる際に所定の光学性能を満足するように調整されているが、装置内の温度が上昇すると、レンズを保持する鏡筒や、レンズユニット・光電変換素子を保持する保持部材の熱膨張により相対位置関係が変化し、光学性能が劣化するという問題がある。

このような問題を解決する方法として、たとえば光電変換素子を実装する基板を取り付ける際に、光電変換素子を支持部材で押圧することで基板に圧力をかけてあらかじめ撓ませておくような方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また他の方法として、常温におけるレンズユニットの焦点距離が常温より高い温度における焦点距離よりも長く（または短く）なるように設定しておき、レンズ鏡筒の線膨張係数がレンズユニットおよび光電変換素子を保持する基準部材の線膨張係数よりも大きく（または小さく）しておく方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

また、この種の画像読取装置において従来から、画像読取部にあたるＣＣＤ周辺は放射ノイズが出易い部分として知られている。これは、ＣＣＤを実装した基板が、光源から照射された原稿反射光を効率良い位置で受光できるように調整可能な構成を持たせて搭載されていることが原因の一つと考えられている。すなわち、ＧＮＤ設置は行っているものの、他の基板に対して基板サイズに対するビス留め個所が少ないこと、基板長が長くなり比較的低周波域での放射ノイズ源として働くことが考えられる。

このような問題を解決する方法として、たとえば画像読取素子と画像読取素子を保持し駆動させるドライバ基板とを弾性を持つ導電性部材で設けた被覆手段で覆い、その被覆手段を筐体（底板）に設定させアースを取るような方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

また他の方法として、受光センサを基板に実装してユニット構成とした画像読取部と走査光学系を駆動する駆動軸間に装置枠体と導通を確保するように配置構成された導電性の金属板を立設し、前記読取部を覆うように被着カバー部材と前記金属板とを接合させるような方法が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
特開２００３−１１５９７８号公報 特開平９−０４９９５７号公報 特開２０００−１１５４５８号公報 特開２００２−３６８９５６号公報

しかしながら、これらの従来の方法では以下のような問題点があった。

特許文献１の技術のように基板に圧力をかけ撓ませるような方法では、基板にかかる圧力および撓み量を管理するのが難しく、組みつけによる光学性能のばらつきが大きくなる。また、本来平板であるべき基板を撓ませるため、基板破損や実装不良を起こす可能性がある。

また、特許文献２の技術のように温度上昇による焦点距離の変化に合わせてレンズ鏡筒と基準部材の線膨張係数を組み合わせるような方法では、焦点距離の変化量が部材の熱膨張で吸収しきれない場合には光学性能が劣化してしまう。また、温度上昇以外の要因（強度やコストなど）から部材の材質が制限されてしまうこともあり、温度上昇による光学性能の劣化を吸収できないような組み合わせになることもある。

また、特許文献３の技術のように画像読取部を覆う被覆手段を筐体（底板）に設定させアースを取るような方法では、画像読取素子を保持し駆動させるドライバ基板と筐体（底板）との電気的導通がとれ、前記基板のＧＮＤが強化されることにより基板からの放射ノイズを低減させることはできるものの、画像読み取り装置内の温度上昇時における光電変換素子を実装する基板の反りによる光学性能の劣化を防ぐことはできない。

更に、特許文献４の技術のように画像読取部を覆うように被着カバー部材と画像読取部と走査光学系を駆動する駆動軸間に装置枠体と導通を確保するように配置構成された導電性の金属板を接合させるような方法では、ＣＣＤ駆動に起因した放射ノイズを低いレベルに抑制できるものの、特許文献３の技術同様に画像読み取り装置内の温度上昇時における光電変換素子を実装する基板の反りによる光学性能の劣化を防ぐことはできない。

本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、画像読み取り装置内の温度上昇時における光電変換素子を実装する基板の反りによる光学性能の劣化を防ぐとともに、前記基板のＧＮＤ強化により基板からの放射ノイズを低減させる方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明における画像読取装置は、請求項１記載のように、原稿からの拡散光を結像させる結像手段と、結像した画像を読み取る読み取り手段と、前記結像手段および前記読み取り手段を保持するステーとを有する画像読取装置であって、前記読み取り手段に当接し前記読み取り手段の主走査方向の反りを規制する規制部材を有することを特徴とする。更に請求項２記載のように、前記結像手段は複数のレンズとそれを保持する鏡筒からなり、前記読み取り手段はイメージセンサおよびイメージセンサが実装される電気基板から構成され、前記規制部材は前記画像読取装置の筐体に固定された状態で前記電気基板に当接することを特徴とする。そして請求項３記載のように、前記規制部材は前記電気基板の長手方向または前記画像読取装置における主走査方向に渡って前記電気基板に当接し、前記電気基板での前記規制部材の当接部は基板のＧＮＤパターンの一部であり、銅箔露出部であることを特徴とする。

本発明により、組みつけによる光学性能のばらつきや基板破損の可能性を増大させることなく、簡易な構成で画像読み取り装置内の温度上昇時における光電変換素子を実装する基板の反りによる光学性能の劣化を防止することができるとともに、画像読み取り装置内の基板のＧＮＤ強化により基板からの放射ノイズを低減させることができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

（第ｌの実施例）
図１および図２を用いて本発明を用いた画像読取装置の実施例について説明する。

図１および図２において、１０１は結像された光を光電変換するＣＣＤで、１０２のＣＣＤ基板に実装される。１０３はフラットケーブルで、前記ＣＣＤ基板への入出力信号を伝送する。１０４は原稿から導かれた光を結像するレンズユニットで、複数枚のレンズとそれを保持する鏡筒とからなる。１０５はレンズユニット１０４およびＣＣＤ基板１０２を保持するベースフレームで、レンズユニット１０４を光軸方向に移動可能にかつ光軸と垂直方向には移動しないように保持するための案内部を有する。

１０６，１０７は調整板金で、１０６はＣＣＤ基板１０２に固定され、１０７は調整板金１０６に固定される。調整板金１０６はＣＣＤ１０１およびレンズユニット１０４の位置関係を所定の光学性能を満足するように調整した後にベースフレーム１０５に半田付けされ、レンズユニット１０４とＣＣＤ１０１を実装するＣＣＤ基板１０２とは一つのユニット化された画像読取部となる。

１０８は画像読取装置の筐体内部の底面であり、この底面上で前記画像読取部は３点高さ調整を施した面を基準にセットされる。１０９は基板反り規制部材であり、前記規制部材１０９は前記画像読取装置の筐体内部の底面１０８に固定された状態で前記ＣＣＤ基板１０２に当接するするように組み付けられる。前記規制部材１０９は基板１０２の反りを抑える適度な強度を持った導電性の部材であり、前記ＣＣＤ基板１０２の長手方向または前記画像読取装置における主走査方向に渡って前記ＣＣＤ基板１０２に当接する。

画像読取装置を動作させると、ＣＣＤ基板１０２や図示しないランプユニット・画像処理基板ユニットなどからの発熱により装置内部の温度が上昇し、それぞれの部材が熱膨張しようとする。ＣＣＤ１０１を実装するＣＣＤ基板１０２が熱膨張し反ってしまうと、レンズユニット１０４内のレンズとＣＣＤ１０１間の位置関係が変化し、焦点位置が変化することによって所望の光学性能が得られなくなり、読み取った画像の劣化を招いてしまう。

しかし、本実施例では基板反り規制部材１０９がＣＣＤ基板１０２の反りを規制するので、光学性能の変化を防ぐことができる。更に導電性の規制部材１０９によりＣＣＤ基板１０２と画像読取装置の筐体ＧＮＤとが導通されることでＣＣＤ基板１０２のＧＮＤが強化され、基板１０２からの放射ノイズを低減させることができる。

図３および図４を用いて本発明を用いた画像読取装置の詳細な実施例について説明する。

図１および図２において、３０１はＣＣＤ基板であり、３０２はＣＣＤ基板３０１上のＧＮＤパターンであり、レジストされていない銅箔部である。３０２のＧＮＤパターンは、ＣＣＤ基板３０１が熱膨張し反る方向であるＣＣＤ基板３０１の長手方向（画像読取装置における主走査方向）に伸びる形で存在する。３０４はＣＣＤ基板３０１の入出力信号を伝送するフラットケーブルであり、３０３はそのコネクタである。３０５は基板反り規制部材であり、画像読取装置の筐体内部の底面に固定される。更にＣＣＤ基板３０１の反りに対し適度な強度を持った導電性の部材である。

図４に示すように規制部材３０５の突出した部分がＣＣＤ基板３０１の長手方向（画像読取装置における主走査方向）に渡って、ＣＣＤ基板３０１のＧＮＤパターン３０２に当接するように規制部材３０５は位置調整され固定される。これにより、装置内部の温度が上昇した場合も、基板反り規制部材３０５がＣＣＤ基板３０１の反りを規制するので、光学性能の変化を防ぐことができる。更に導電性の規制部材３０５によりＣＣＤ基板３０１と画像読取装置の筐体ＧＮＤとが導通されることでＣＣＤ基板３０１のＧＮＤが強化され、基板３０１からの放射ノイズを低減させることができる。

（第２の実施例）
図５および図６を用いて本発明を用いた画像読取装置の詳細な実施例について説明する。

図５および図６において、５０１はＣＣＤ基板であり、５０２はＣＣＤ基板５０１上のＧＮＤパターンであり、レジストされていない銅箔部である。５０２のＧＮＤパターンは、ＣＣＤ基板５０１が熱膨張し反る方向であるＣＣＤ基板３０１の長手方向（画像読取装置における主走査方向）に点在する形で存在する。

これはＣＣＤ基板５０１上における自由度の高い部品の実装、信号パターンの形成を実現するものである。５０４はＣＣＤ基板５０１の入出力信号を伝送するフラットケーブルであり、５０３はそのコネクタである。５０５は基板反り規制部材であり、画像読取装置の筐体内部の底面に固定される。更にＣＣＤ基板５０１の反りに対し適度な強度を持った導電性の部材である。

図６に示すように規制部材３０５の突出した部分がＣＣＤ基板５０１の長手方向（画像読取装置における主走査方向）に渡って、ＣＣＤ基板５０１の点在するＧＮＤパターン５０２に当接するように規制部材５０５は位置調整され固定される。これにより、装置内部の温度が上昇した場合も、基板反り規制部材５０５がＣＣＤ基板５０１の反りを規制するので、光学性能の変化を防ぐことができる。更に導電性の規制部材５０５によりＣＣＤ基板５０１と画像読取装置の筐体ＧＮＤとが導通されることでＣＣＤ基板５０１のＧＮＤが強化され、基板５０１からの放射ノイズを低減させることができる。

本発明を適用した画像読取装置の概略構成を示す図（側面図） 本発明を適用した画像読取装置の概略構成を示す図（上面図） 本発明を適用した第一の実施例のＣＣＤ基板を示す図 本発明を適用した第一の実施例のＣＣＤ基板と規制部材の関係を示す図 本発明を適用した第二の実施例のＣＣＤ基板を示す図 本発明を適用した第二の実施例のＣＣＤ基板と規制部材の関係を示す図

符号の説明

１０１ ＣＣＤ
１０２、３０１、５０１ ＣＣＤ基板
１０３、３０４、５０４ フラットケーブル
１０４ レンズユニット
１０５ ベースフレーム
１０６、１０７ 調整板金
１０８ 底板
１０９、３０５、５０５ 基板反り規制部材
３０２、５０２ ＧＮＤパターン
３０３、５０３ コネクタ

Claims (3)

1. 原稿からの拡散光を結像させる結像手段と、結像した画像を読み取る読み取り手段と、前記結像手段および前記読み取り手段を保持するステーとを有する画像読取装置であって、前記読み取り手段に当接し前記読み取り手段の主走査方向の反りを規制する規制部材を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記結像手段は複数のレンズとそれを保持する鏡筒からなり、前記読み取り手段はイメージセンサおよびイメージセンサが実装される電気基板から構成され、前記規制部材は前記画像読取装置の筐体に固定された状態で前記電気基板に当接することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記規制部材は前記電気基板の長手方向または前記画像読取装置における主走査方向に渡って前記電気基板に当接し、前記電気基板での前記規制部材の当接部は基板のＧＮＤパターンの一部であり、銅箔露出部であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像読取装置。