JP2006349991A - スキャナプリンタ装置およびスキャナ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 原稿の読取り精度が優れたスキャナ機構を提供する。
【解決手段】 スキャナ機構は、原稿を配置するためのガラス板と、ガラス板の裏側に配置され、矢印５１に示す方向に移動可能に形成された原稿読取り部１ａとを備える。原稿読取り部１ａは、ガラス板に対向するように配置されたフレーム２ａを含む。フレーム２ａは、ガラス板に対向する表面に形成された凹部を有する。この凹部に回転可能な球状のスペーサ３ａが配置されている。スペーサ３ａは、凹部およびガラス板に挟まれるように配置されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、スキャナプリンタ装置およびスキャナ機構に関する。

画像や文字などを電気信号として取込む機構にスキャナ機構がある。スキャナ機構は、スキャナ機能のみを有するスキャナ装置、プリンタ機能を有するスキャナプリンタ装置、またはファックスなどに備えられている。

スキャナ機構は、原稿の画像や文字などを読取るための原稿読取り部を備える。原稿読取り部は、長手方向を有するように形成されている。原稿読取り部は、長手方向に垂直な方向に平行移動するように形成されている。原稿読取り部は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、またはＣＩＳ（Contact Image Sensor）などを含む。ＣＩＳを含むスキャナ機構は、装置の小型化を図ることができ、また、消費電力を小さくできるという利点を有する。

ＣＩＳは、密着型センサとも言われる。ＣＩＳは、光源からの光の焦点距離が合うように、原稿を配置するガラス板の表面とＣＩＳとの距離が一定になるように配置されている。たとえば、ＣＩＳは、原稿を載置するためのガラス板の裏面との距離が一定になるように、ＣＩＳの表面がガラス板の裏面と密着するように形成されている。

スキャナ機構の原稿読取り部は、一定の方向に移動しながら、光源からの光を原稿に照射して画像などを読取る機構を有する。すなわち、一の方向に原稿読取り部を走査させながら、画像などの情報を読取るように形成されている。

特開２００２−３６８９５８号公報においては、原稿が搭載可能な原稿台と、原稿台に沿って設置されたボールねじと、ボールねじの軸芯方向と交わる副走査方向に移動自在に設置されたベルトと、ベルトを伴ってボールねじの軸芯方向に沿った主走査方向に移動自在に設置されたスライダとを備える画像入力装置アダプタが開示されている。ラインセンサの長手方向は、ボールねじの軸芯方向に沿うように形成されている。
特開２００２−３６８９５８号公報

原稿読取り部がＣＩＳを含むスキャナ機構においては、原稿読取り部と原稿を配置するためのガラス板との距離を一定にする必要があり、たとえば、原稿読取り部の一部とガラス板とが接触して、摺動しながら原稿読取り部が移動するように形成されている。原稿読取り部は、原稿に対して焦点距離を合わすために、ガラス板からの距離を一定に保ったまま移動することが好ましい。

しかしながら、原稿読取り部の一部とガラス板とが摺動するため、ガラス板の表面の状態や原稿読取り部の移動機構の製造誤差などに起因して、原稿読取り部が滑らかに移動しない場合があった。

たとえば、原稿読取り部の移動中に原稿読取り部の一部とガラス板との接触部の摺動抵抗が変化して、移動途中に原稿読取り部がわずかにぶれる場合があった。この結果、印刷を行なうと、本来直線となるべき部分に小さな段差が生じてしまったり、画像が細かく乱れてしまったりするという問題があった。または、原稿読取り部の移動中に移動速度が変化して、読取られた原稿の一部分が小さく歪んでしまうという問題があった。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、原稿の読取り精度が優れたスキャナ機構およびこれを備えたスキャナプリンタ装置を提供することを目的とする。

本発明に基づくスキャナプリンタ装置は、原稿を載置するためのガラス板と、上記ガラス板の裏側に配置され、一の方向に移動可能に形成された原稿読取り部と、球状のスペーサとを備える。上記原稿読取り部は、上記ガラス板に対向するように配置されたフレームを含む。上記原稿読取り部は、上記フレームに固定され、光源からの光を上記原稿に照射するためのレンズを含む。上記フレームは、略直方体状に形成されている。上記フレームは、上記ガラス板に対向する表面において、平面形状の略四角形の４隅に形成された凹部を有する。上記凹部は、半球状に形成されている。上記スペーサは、上記凹部に回転可能に配置されている。上記スペーサは、上記凹部および上記ガラス板に挟まれている。上記スペーサは、上記凹部および上記ガラス板に接触するように配置されている。上記凹部に球状のスペーサが配置されている。上記スペーサは、上記凹部および上記ガラス板に挟まれるように配置されている。

本発明に基づくスキャナ機構は、原稿を配置するためのガラス板と、上記ガラス板の裏側に配置され、一の方向に移動可能に形成された原稿読取り部とを備える。上記原稿読取り部は、上記ガラス板に対向するように配置されたフレームを含む。上記フレームは、上記ガラス板に対向する表面に形成された凹部を有する。上記凹部に、上記一の方向に沿って回転可能なスペーサが配置されている。上記スペーサは、上記凹部および上記ガラス板に挟まれるように配置されている。

上記発明において好ましくは、上記スペーサは、球状に形成されている。上記凹部は、半球状に形成されている。

上記発明において好ましくは、上記スペーサは、円柱状に形成されている。上記スペーサは、上記円柱状の回転軸が上記一の方向と垂直になるように配置されている。上記凹部は、上記スペーサの形状に沿うように形成されている。

本発明に基づくスキャナプリンタ装置は、上述のスキャナ機構を備える。

本発明によれば、原稿の読取り精度が優れたスキャナ機構およびこれを備えたスキャナプリンタ装置を提供することができる。

（実施の形態１）
図１から図７を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるスキャナ機構およびスキャナプリンタ装置について説明する。

図１は、本実施の形態におけるスキャナプリンタ装置の概略斜視図である。本実施の形態におけるスキャナプリンタ装置は、原稿を読取るスキャナ機能、原稿を複写する機能、および受信した信号またはメモリカードに記録された画像データを印刷するためのプリンタ機能を有する複合プリンタである。

本実施の形態におけるスキャナプリンタ装置は、外側の筐体として、ボトムハウジング１１およびトップハウジング１６を備える。トップハウジング１６は、ボトムハウジング１１の上側に形成されている。トップハウジング１６は、上部に配置された蓋部材２０を含む。

ボトムハウジング１１の前面には、印刷された用紙を排出するための排紙口１４が形成されている。排紙口１４には、排出された用紙などの被印刷物を一時的に配置しておくための用紙トレイ１３が配置されている。トップハウジング１６の前面には、画像データなどの保存が可能なメモリカードを挿入するためのカード挿入口１５が形成されている。

蓋部材２０には、平面形状が四角形の開口が形成されている。この開口には、ガラス板１２が配置されている。ガラス板１２は、蓋部材２０に固定されている。ガラス板１２は、原稿を配置するための原稿載置台として形成されている。原稿は、文字や画像を読取る面がガラス板１２に向かうように載置される。

トップハウジング１６の上側には、可動カバー２１が配置されている。可動カバー２１は、スキャナプリンタ装置の奥側の幅方向に回動軸を有し、回動可能に形成されている。可動カバー２１は、平板状の原稿押え部２３と平板状のリッド２２とを含む。リッド２２は、プラスチック樹脂などの硬質の材料で形成されている。原稿押え部２３は、スポンジなどの軟質の材料で形成されている。

トップハウジング１６において、可動カバー２１の側方には、操作部１８が形成されている。操作部１８には、押しボタンなどが形成されている。トップハウジング１６において、可動カバー２１の側方には、操作状況、稼動状況、または印刷を行なう画像などを表示するための液晶表示パネル１７が配置されている。

蓋部材２０は、ガラス板１２を支持する部分の端部に、ガラス板１２の表面に対して、段差を有するように形成された段差部２４を含む。段差部２４は、平面形状の四角形の１つの角に基準コーナ部１９を有する。本実施の形態においては、ガラス板１２の奥側に基準コーナ部１９が設定されている。基準コーナ部１９は、ガラス板１２における原稿の位置を定めるためのコーナ部である。使用者は、基準コーナ部１９に原稿の角が当接するように原稿を配置する。

図２に、本実施の形態におけるスキャナプリンタ装置の可動カバーおよびトップハウジングの蓋部材を取外したときの概略斜視図を示す。蓋部材とともにガラス板も取外される。

トップハウジング１６は、蓋部材を取外したときに、有底の箱型になるように形成されている。トップハウジング１６の内側には、原稿読取り部１ａが配置されている。原稿読取り部１ａは、ガラス板の下側に配置されている。本実施の形態における原稿読取り部１ａは、ＣＩＳを含む。原稿読取り部１ａは、長手方向を有する。本実施の形態においては、原稿読取り部１ａの長手方向が、スキャナプリンタ装置の奥行き方向と略平行となるように配置されている。

トップハウジング１６の内側には、スキャナプリンタ装置の幅方向に延びる窪み部２５が形成されている。窪み部２５は、トップハウジング１６の底面に形成されている。窪み部２５の内側には、シャフト２６が配置されている。シャフト２６は、円柱状に形成されている。シャフト２６は、長手方向がスキャナプリンタ装置の幅方向と略平行になるように配置されている。

原稿読取り部１ａは、シャフトベアリング３２を介してシャフト２６に支持されている。原稿読取り部１ａは、矢印５１に示すように、シャフト２６の延びる方向に沿って平行移動ができるように形成されている。原稿読取り部１ａは、プリンタスキャナ装置の幅方向に移動するように形成されている。

窪み部２５の内側には、ベルト２７が配置されている。ベルト２７は、プーリ２９によって、閉じた環状になるように形成されている。ベルト２７は、モータ２８が駆動することにより、一の方向に回転可能なように形成されている。

原稿読取り部１ａは、ベルト２７に固定されている。本実施の形態においては、モータ２８が駆動することにより、回転するベルト２７に伴って、原稿読取り部１ａが矢印５１に示す方向に平行移動するように形成されている。

トップハウジング１６の内側には、スキャナプリンタ装置の幅方向に延びる窪み部３０が形成されている。窪み部３０は、トップハウジング１６の底面に形成されている。

原稿読取り部１ａは、配線３１と電気的に接続されている。配線３１は、帯状に形成されている。窪み部３０は、配線３１が内部に収容できる大きさに形成されている。配線３１は、原稿読取り部１ａの移動に伴って、窪み部３０の内側に配置されたり、窪み部３０から引き出されたりするように形成されている。本実施の形態においては、原稿読取り部１ａと配線３１とが接続された状態で、原稿読取り部１ａが移動可能に形成されている。

図３に、原稿読取り部の拡大概略斜視図を示す。本実施の形態における原稿読取り部１ａは、直方体状に形成されている。原稿読取り部１ａは、フレーム２ａを含む。原稿読取り部１ａは、光源からの光を原稿に照射するためのレンズ３５を含む。原稿読取り部１ａは、レンズ３５をフレーム２ａに固定するためのレンズ保持部材３６を含む。レンズ保持部材３６は、フレーム２ａに固定されている。

原稿読取り部１ａは、図示しない光源および配線基板を含む。配線基板の表面には、たとえば、ＩＣ（Integrated Circuit）チップが配置されている。また、光源としては、たとえば、ＬＥＤ（Lightening Emitting Diode）が配置されている。原稿読取り部１ａは、光源からの光を、レンズ３５を通して原稿に照射して、さらに、原稿からの反射光をレンズ３５を通して取り込むことができるように形成されている。

原稿読取り部１ａの下側には、シャーシ３３が配置されている。シャーシ３３は、断面形状がコの字形に形成されている。シャーシ３３は、矢印５２に示すように、原稿読取り部１ａを内側に配置できるように形成されている。

シャーシ３３は、ビス４１によって、シャフトベアリング３２に固定されている。シャフトベアリング３２は、シャフト２６が挿通するように形成されている。シャフトベアリング３２は、シャフト２６の延びる方向に沿って、移動するように形成されている。

シャーシ３３の底面には、コイルスプリング３４が配置されている。コイルスプリング３４は、原稿読取り部１ａをガラス板に向かって付勢できるように形成されている。本実施の形態においては、原稿読取り部１ａの長手方向において、２箇所にコイルスプリング３４が配置されている。

図４に、原稿読取り部の長手方向の端部の拡大斜視図を示す。本実施の形態におけるフレーム２ａは、直方体状に形成されている。フレーム２ａは、ガラス板に対向する表面において、平面形状の略四角形の四隅に形成された凹部４ａを有する。本実施の形態における凹部４ａは、半球状に形成されている。

本実施の形態においては、凹部４ａの表面にスペーサ３ａが配置されている。スペーサ３ａは、原稿と原稿読取り部との距離が一定になるように、ガラス板と原稿読取り部との距離を一定に保つために配置されている。スペーサ３ａは、球状に形成されている。本実施の形態におけるスペーサ３ａは、ＰＯＭ（ポリアセタール）で形成されている。凹部４ａは、スペーサ３ａの形状に沿うように形成されている。

図５に、本実施の形態における原稿読取り部の側面図を示す。原稿読取り部１ａは、矢印５１に示す方向に移動する。スペーサ３ａは、頂点が原稿読取り部１ａの最も高い部分よりも高くなるように形成されている。

図３および図５を参照して、原稿読取り部１ａは、コイルスプリング３４により、ガラス板１２に向かって、矢印５５に示す向きに付勢されている。コイルスプリング３４によって、フレーム２ａがガラス板１２に向かって押圧され、スペーサ３ａが、ガラス板１２に当接する。このように、スペーサ３ａがガラス板１２に接触することにより、原稿読取り部１ａが移動しても、ガラス板１２とフレーム２ａとの距離を一定に保つことができる。

本実施の形態においては、原稿読取り部１ａの平面形状の四角形の四隅にスペーサ３ａが配置されている。このため、４点で原稿読取り部１ａとガラス板１２との距離を定めることができ、原稿読取り部１ａが移動する際にも、原稿読取り部１ａとガラス板１２との距離を安定して一定に保つことができる。

原稿読取り部１ａが移動する際には、スペーサ３ａはガラス板１２に対して摺動したり、スペーサ３ａ自体が回転したりする。特に、ガラス板１２とスペーサ３ａとの摺動抵抗が部分的に高くなった場合には、矢印５３に示すように、スペーサ３ａが回転することにより、原稿読取り部１ａを滑らかに移動させることができる。したがって、原稿の読取精度を向上させることができ、画像や文字などの乱れなどを抑制したスキャナ機構を提供することができる。

本実施の形態においては、スペーサが球状に形成され、凹部が半球状に形成されている。この構成を採用することにより、部品点数を少なくすることができ、また、容易な構成で本発明を実施することができる。

本実施の形態におけるスペーサは、ＰＯＭで形成されている。この構成を採用することにより、ガラス板との摺動抵抗を小さくすることができ、より滑らかに原稿読取り部が移動する。スペーサの材質としては、この形態に限られず、任意の材質を採用することができる。

次に、図６および図７を参照して、本実施の形態におけるスキャナ機構の比較例について説明する。図６は、比較例の原稿読取り部の端部の拡大概略斜視図である。図７は、比較例の原稿読取り部の側面図である。比較例の原稿読取り部１ｂは、矢印５１に示す方向に平行移動する。

比較例のスキャナ機構は、原稿読取り部１ｂとスペーサ３ｂとを備える。原稿読取り部１ｂは、フレーム２ｂを含む。フレーム２ｂは、直方体状に形成されている。フレーム２ｂは、ガラス板と対向する表面に凹部４ｂを有する。凹部４ｂは、円柱状に形成されている。

比較例におけるスペーサ３ｂは、フレーム２ｂの表面からガラス板に向かって飛び出すように形成された突出部６ａと、フレーム２ｂにスペーサ３ｂを固定するための円柱部６ｂとを有する。

スペーサ３ｂは、円柱部６ｂが凹部４ｂに嵌合することによりフレーム２ｂに固定されている。突出部６ａは、原稿読取り部１ｂを側方から見たときに、頂点が最も高くなるように形成されている。スペーサ３ｂは、突出部６ａの頂部がガラス板１２と接触する。

比較例において、原稿読取り部１ｂが移動すると、突出部６ａとガラス板１２とが、常に摺動する。このため、読取った文字や画像などがわずかにぶれることがあった。しかしながら、図２から図５に示す本実施の形態における原稿読取り部は、スペーサとガラス板との摺動抵抗の不均一を是正することができ、原稿読取り部を滑らかに移動させることができる。また、比較例のスペーサと比較して、摺動によってスペーサが磨り減ることを抑制できるために耐久性に優れる。

本実施の形態においては、スキャナ読取り部が直方体状に形成されているが、この形態に限られず、任意の形状を採用することができる。また、本実施の形態においては、フレームに４個のスペーサが配置されているが、この形態に限られず、任意の個数のスペーサを配置することができる。たとえば、複数のスペーサが配置されているときに、複数のスペーサのうち、１個のスペーサに本発明を適用しても構わない。

本実施の形態においては、スキャナプリンタ装置を例に取上げて説明したが、この形態に限られず、スキャナ機構を有する任意の装置に本発明を適用することができる。たとえば、スキャナ装置やファックスなどに本発明を適用することができる。

（実施の形態２）
図８および図９を参照して、本発明に基づく実施の形態２におけるスキャナ機構およびこれを備えたスキャナプリンタ装置について説明する。図８は、原稿読取り部の端部の概略斜視図である。

スキャナ機構が原稿読取り部を備え、原稿読取り部が直方体状に形成されていることは実施の形態１と同様である。本実施の形態におけるスキャナ機構は、スペーサの構成が実施の形態１と異なる。

本実施の形態における原稿読取り部１ｃは、フレーム２ｃを含む。フレーム１ｃの端部には、凹部４ｃが形成されている。本実施の形態におけるスペーサ３ｃは、円柱状に形成されている。スペーサ３ｃは、円柱状の軸方向が原稿読取り部１ｃの長手方向と略平行になるように配置されている。

フレーム２ｃの凹部４ｃは、スペーサ３ｃの形状に沿って形成されている。フレーム２ｃは、スペーサ３ｃを支持するための支持軸５を有する。支持軸５は、凹部４ｃの内側に飛び出すように形成されている。スペーサ３ｃには、円柱の端面に支持軸５を挿入するための穴が形成され、この穴に支持軸５が挿入されている。

図９に、本実施の形態における原稿読取り部の側面図を示す。スペーサ３ｃは、側方から見たときに高さが最も高くなるように形成されている。ガラス板１２は、スペーサ３ｃに接触する。原稿読取り部１ｃは、矢印５１に示す方向に移動する。スペーサ３ｃは、原稿読取り部の動きに対応して、矢印５４に示す方向に回転する。このように、スペーサ３ｃが回転することによって、原稿読取り部を滑らかに移動させることができる。

その他の構成、作用および効果については実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。

上記の実施の形態に係るそれぞれの図面において、同一または相当する部分には、同一の符号を付している。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

実施の形態１におけるスキャナプリンタ装置の概略斜視図である。 実施の形態１におけるスキャナ機構の概略斜視図である。 実施の形態１における原稿読取り部の拡大概略斜視図である。 実施の形態１における原稿読取り部の端部の概略斜視図である。 実施の形態１における原稿読取り部の側面図である。 実施の形態１における比較例の原稿読取り部の端部の概略斜視図である。 実施の形態１における比較例の原稿読取り部の側面図である。 実施の形態２における原稿読取り部の端部の概略斜視図である。 実施の形態２における原稿読取り部の側面図である。

符号の説明

１ａ〜１ｃ 原稿読取り部、２ａ〜２ｃ フレーム、３ａ〜３ｃ スペーサ、４ａ〜４ｃ 凹部、５ 支軸、６ａ 突出部、６ｂ 円柱部、１１ ボトムハウジング、１２ ガラス板、１３ 用紙トレイ、１４ 排紙口、１５ カード挿入口、１６ トップハウジング、１７ 液晶表示パネル、１８ 操作部、１９ 基準コーナ部、２０ 蓋部材、２１ 可動カバー、２２ リッド、２３ 原稿押え部、２４ 段差部、２５，３０ 窪み部、２６ シャフト、２７ ベルト、２８ モータ、２９ プーリ、３１ 配線、３２ シャフトベアリング、３３ シャーシ、３４ コイルスプリング、３５ レンズ、３６ レンズ保持部材、４１ ビス、５１〜５５ 矢印。

Claims (5)

1. 原稿を載置するためのガラス板と、
   前記ガラス板の裏側に配置され、一の方向に移動可能に形成された原稿読取り部と
   球状のスペーサと
   を備え、
   前記原稿読取り部は、前記ガラス板に対向するように配置されたフレームと、
   前記フレームに固定され、光源からの光を前記原稿に照射するためのレンズと、
   を含み、
   前記フレームは、略直方体状に形成され、
   前記フレームは、前記ガラス板に対向する表面において、平面形状の略四角形の４隅に形成された凹部を有し、
   前記凹部は、半球状に形成され、
   前記スペーサは、前記凹部に回転可能に配置され、
   前記スペーサは、前記凹部および前記ガラス板に挟まれて、前記凹部および前記ガラス板に接触するように配置されている、スキャナプリンタ装置。
2. 原稿を載置するためのガラス板と、
   前記ガラス板の裏側に配置され、一の方向に移動可能に形成された原稿読取り部と
   を備え、
   前記原稿読取り部は、前記ガラス板に対向するように配置されたフレームを含み、
   前記フレームは、前記ガラス板に対向する表面に形成された凹部を有し、
   前記凹部に、前記一の方向に沿って回転可能なスペーサが配置され、
   前記スペーサは、前記凹部および前記ガラス板に挟まれるように配置されている、スキャナ機構。
3. 前記スペーサは、球状に形成され、
   前記凹部は、半球状に形成された、請求項２に記載のスキャナ機構。
4. 前記スペーサは、円柱状に形成され、
   前記スペーサは、前記円柱状の回転軸が前記一の方向と垂直になるように配置され、
   前記凹部は、前記スペーサの形状に沿うように形成された、請求項２に記載のスキャナ機構。
5. 請求項２から４のいずれかに記載のスキャナ機構を備える、スキャナプリンタ装置。

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