JP2007178506A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度な画像読取が可能な小型軽量の画像読取装置及びこれに採用される走査ユニットの提供。
【解決手段】ＣＩＳユニット５０は、コンタクトイメージセンサを備えた筐体７０を有する。筐体７０は、ガイドシャフト５２が挿通される軸受部６５を有する。軸受部６５は、一対のボス１１８、１１９、これらに嵌め込まれたブシュ６７、６８及びブシュ６７、６８間に配置されたコイルバネ９８とを備える。ブシュ６７、６８は、コイルバネ９８により、常時外側へ突出するように付勢されている。ＣＩＳユニット５０がガイドシャフト５２に沿ってスライドし、フレームの壁面にブシュ６７又はブシュ６８が当接したときは、当該ブシュ６７、６８がボス１１８、１１９間に押し込まれることにより、軸受部６５が弾性変形する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ＭＦＤ（Multi Function Device）等に採用される画像読取装置、特に、この画像読取装置に採用されるイメージセンサユニットの構造に関するものである。

図９は、従来の一般的な画像読取装置の要部の斜視図である。この画像読取装置は、イメージセンサユニット１０を備えている。このイメージセンサユニット１０は、密着型イメージセンサ（ＣＩＳ： Contact Image Sensor ）１１と、これを保持するキャリッジ１２とを備えている。このキャリッジ１２は、ガイドシャフト１３によって支持されており、図示されていないスライド装置によって矢印１４の方向にスライドされる。キャリッジ１２は一対の軸受部１５、１６を備えており、ガイドシャフト１３は、これら軸受部１５、１６を貫通している。また、同図では図示されていないが、イメージセンサユニット１０の上方にコンタクトガラス板が配置されており、このコンタクトガラス板上に原稿が載置される。そして、キャリッジ１２が矢印１４の方向にスライドされることによって、コンタクトイメージセンサ１１が上記原稿から画像を読み取る。

高精度な画像読取が実現されるためには、キャリッジ１２がスライドする際にガイドシャフト１３に対してがたつかないことが重要である。なぜなら、キャリッジ１２がガイドシャフト１３に対してがたつくと、画像読取の際にコンタクトイメージセンサ１１が矢印１７の方向に揺動ないし振動し、正確に画像を読み取ることができなくなるからである。そのため、従来の画像読取装置では、軸受部１５、１６がガイドシャフト１３を径方向に締め付ける機構を備えたものや（例えば、特許文献１参照）、軸受部１５、１６とガイドシャフト１３との隙間を埋めるための部材が設けられたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−１５８６１４号公報 特開平５−１４５７０５号公報

しかしながら、一対の軸受部１５、１６間の距離１８は、キャリッジ１２の長手方向寸法に比べて非常に小さい。そのため、従来のような対策が講じられても顕著な効果が奏されるものではなかった。また、ガイドシャフト１３に対するキャリッジ１２のがたつきが防止されるためには、上記寸法１８が大きく設定されることが有効であることは明らかである。ところが、上記寸法１８が大きく設定されると、画像読取装置の上記矢印１４の方向の外形寸法が大きくなる。コンタクトイメージセンサが採用された画像読取装置は小型軽量化の強い要請があるが、上記寸法１８が大きく設定されることは、かかる要請に反することになる。

そこで、本発明の目的は、高精度な画像読取が可能な小型軽量の画像読取装置及びこれに採用されるイメージセンサユニットその他の走査ユニットを提供することである。

(1) 上記目的が達成されるため、本発明に係る走査ユニットは、所定方向に延びるガイドシャフトに沿ってスライドする走査ユニットであって、上記ガイドシャフトに沿ってスライドされるキャリッジと、キャリッジに設けられ、上記ガイドシャフトが貫通される軸受部と、所要時に軸受部の外形が上記所定方向に弾性的に変形することを許容する弾性変形許容機構とを備えている。

この走査ユニットは、キャリッジと共に上記ガイドシャフトに沿って移動する。ガイドシャフトはキャリッジに設けられた軸受部を貫通し、この軸受部は、上記所定方向に弾性変形する。つまり、キャリッジの上記所定方向、すなわちスライド方向の外形寸法が変化することになる。したがって、軸受部の外形が大きいときは、上記ガイドシャフトが広い領域で当該軸受部に支持されるので、キャリッジは、傾きの抑制されたスライドが可能となる。また、軸受部の外形が小さいときは、キャリッジのスライド方向の外形寸法が小さくなるので、走査ユニットのサイズが小さくなる。

(2) 上記軸受部は、上記所定方向にスライド可能に設けられ且つ上記ガイドシャフトが挿通される軸受環を有するのが好ましい。上記弾性変形許容機構は、上記軸受環を上記キャリッジの外壁面よりも外方に突出するように弾性的に付勢する付勢部材を備えているのが好ましい。

この構成では、ガイドシャフトは軸受環に支持されるから、軸受部の構造が簡単である。この軸受環がキャリッジの外壁面から外方に弾性付勢されることによって上記軸受部の外形が大きくなり、また、当該弾性力に抗して上記軸受環が反付勢方向にスライドされることによって上記軸受部の外形が小さくなる。このように、付勢部材が設けられることにより、軸受部の弾性変形がきわめて簡単になる。

(3) 上記キャリッジは、コンタクトイメージセンサを搭載しているのが好ましい。

これにより、走査ユニットが効果的に軽量小型化され得る。

(4) 上記コンタクトイメージセンサは、光源及び受光素子を内蔵する筐体を有し、当該筐体は、上記キャリッジを兼ねているのが好ましい。

これにより、上記キャリッジの小型化が図られ、走査ユニットのさらなる軽量小型化が推し進められる。

(5) 上記目的が達成されるため、本発明に係る画像読取装置は、原稿が載置されるコンタクトガラス板を有するケーシングと、ケーシング内に配置され、上記原稿を走査するために所定方向に延びるガイドシャフトに沿ってスライドされる走査ユニットとを有する。上記走査ユニットは、キャリッジと、キャリッジに設けられ、上記ガイドシャフトが貫通される軸受部と、所要時に軸受部の外形が上記所定方向に弾性的に変形することを許容する弾性変形許容機構とを備えている。

原稿がコンタクトガラス板上に載置され、走査ユニットがガイドシャフトに沿ってスライドすることによって原稿が走査される。このガイドシャフトはキャリッジに設けられた軸受部を貫通し、この軸受部は、上記所定方向に弾性変形することができる。

原稿が走査されているとき、すなわち、キャリッジがガイドシャフトに沿ってスライドしているときには、上記軸受部が上記所定方向に弾性的に拡がって、その外形が大きくなる。この場合、上記ガイドシャフトが広い領域で軸受部に支持されることになるので、上記キャリッジは、傾きの抑制されたスライドが可能となる。一方、原稿の走査が終了されるときや原稿の走査の前に走査ユニットが待機されているとき等、すなわちキャリッジがケーシングの内壁面に近接するときは、当該内壁面あるいは当該内壁面に設けられた部材が上記軸受部に当接する。これにより、当該軸受部が上記内壁面又は上記部材によって押圧され、弾性変形する。つまり、当該軸受部の外形寸法が小さくなり、上記キャリッジの上記所定方向の寸法が小さくなるので、走査ユニットのサイズが小さくなる。

(6) 上記軸受部は、上記所定方向にスライド可能に設けられ且つ上記ガイドシャフトが挿通される軸受環を有するのが好ましい。上記弾性変形許容機構は、上記軸受環を上記キャリッジの外壁面よりも外方に突出するように弾性的に付勢する付勢部材を備えているのが好ましい。

この構成では、ガイドシャフトは軸受環に支持されるから、軸受部の構造が簡単である。この軸受環がキャリッジの外壁面から外方に弾性付勢されることによって上記軸受部の外形が大きくなり、また、当該弾性力に抗して上記軸受環が反付勢方向にスライドされることによって上記軸受部の外形が小さくなる。このように、付勢部材が設けられることにより、軸受部の弾性変形がきわめて簡単になる。

(7) 上記キャリッジは、コンタクトイメージセンサを搭載しているのが好ましい。

これにより、走査ユニットが効果的に軽量小型化され得る。

(8) 上記コンタクトイメージセンサは、光源及び受光素子を内蔵する筐体を有し、当該筐体は、上記キャリッジを兼ねているのが好ましい。

これにより、上記キャリッジの小型化が図られ、走査ユニットのさらなる軽量小型化が推し進められる。

(9) 一対の上記軸受環が上記キャリッジの上記所定方向の両側に対称に配置されているのが好ましい。

走査ユニットは、ガイドシャフトに沿って上記所定方向の上流端から下流端へ及び下流端から上流端へ往復動する。このため、走査ユニットが上記所定方向の上流端に位置する場合であっても下流端に位置する場合であっても上記軸受部が弾性変形し、走査ユニットのサイズが小さくなる。

(10)上記軸受環は、上記キャリッジの上記所定方向の片側にのみ配置されていてもよい。

軸受環がキャリッジの片側にのみ配置されることで、部品点数が削減され、さらには、コストの削減も可能となる。また、反対側には軸受環が配置されないので、結果として装置の小型化も可能になる。

(11)上記軸受環は、上記キャリッジの上記所定方向の下流側にのみ配置されていてもよい。

走査ユニットは、画像の読み取りを行わないときは、上記所定方向上流側に配置されるのが一般的である。なぜなら、原稿がコンタクトガラス板上に載置された後に直ちに画像の読み取りが開始され得るからである。ただし、上記軸受環が上記所定方向の上流側に配置されていると、画像の読み取りが行われないときは、上記付勢部材が常時弾性変形されていることになる。このため、キャリッジに常に外力が作用すると共に、このキャリッジをスライドさせる機構に常に負荷がかかることになる。本発明では、画像の読み取りが行われないときにこのような外力や負荷が作用しないから、キャリッジやケーシングの強度設計が容易になる。

本発明では、画像が読み取られる際には、走査ユニットがガイドシャフトによって広い領域で支持されるので、キャリッジの傾きが抑制されて高精度な画像読取が可能となる。また、画像の読取待機中その他の所要時には、キャリッジの外形寸法が小さくなるから、走査ユニットひいてはこれが採用された画像読取装置の小型化及び軽量化が実現される。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

＜第１の実施形態＞

図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像読取装置３０の外観斜視図である。

この画像読取装置３０は、例えば、プリンタ機能とスキャナ機能とを一体的に備えた多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device）のスキャナ部として、あるいは、複写機の画像読取部として構成され得る。また、この画像読取装置３０は、例えば、スキャナ機能のみを有するフラットベッドスキャナ（ＦＢＳ：Flatbed Scanner）としても構成され得る。

同図が示すように、この画像読取装置３０は、ＦＢＳとして機能する読取載置台３１を備えており、この読取載置台３１に対して原稿押さえカバー３３が開閉自在に取り付けられている。この原稿押さえカバー３３は、オート・ドキュメント・フィーダ（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）３２を備えている。読取載置台３１は、略直方体の本体フレーム３４（ケーシング）と、本体フレーム３４の天面に設けられたコンタクトガラス板３５と、本体フレーム３４に内蔵された画像読取ユニット３６とを有する。原稿は、コンタクトガラス板３５上に載置される。この原稿は、原稿押さえカバー３３が閉じられることによって当該原稿押さえカバー３３によってコンタクトガラス板３５上に固定される。そして、上記画像読取ユニット３６は、コンタクトガラス板３５の下方を当該コンタクトガラス板３５に沿って移動しつつ上記原稿から画像を読み取るようになっている。

読取載置台３１の正面側には、操作パネル３７が設けられている。操作パネル３７は、各種操作ボタン及び液晶表示部を備える。画像読取装置３０は、操作パネル３７からの指示によって動作するようになっている。なお、画像読取装置３０がＭＦＤとして構成される場合には、画像読取装置３０にコンピュータが接続され得る。その場合、画像読取装置３０は、操作パネル３７からの指示のほか、このコンピュータからスキャナドライバやプリンタドライバ等を介して送信される指示によっても動作することが可能である。

前述のように、原稿押さえカバー３３は、原稿トレイから排紙トレイへ原稿を連続搬送するＡＤＦ３２を備えている。このＡＤＦ３２による原稿搬送過程においては、原稿がプラテン３８を通過し、このプラテン３８の下方の所定の待機位置で待機する画像読取ユニット３６が当該原稿から画像を読み取るようになっている。ただし、本実施形態において、このＡＤＦ３２は省略されていてもよい。

図２は、読取載置台３１の断面図である。ただし、同図では、原稿押さえカバー３３及びＡＤＦ３２の図示が省略されている。

図１及び図２が示すように、読取載置台３１の本体フレーム３４は、上面が開放された容器状の下フレーム３９と、上面４０に開口４１を有する上カバー４２とを備えている。下フレーム３９の上に上カバー４２が嵌め合わされることにより、本体フレーム３４が構成されている。上記コンタクトガラス板３５は、上カバー４２に取り付けられており、上記開口４１から露出している。このコンタクトガラス板３５の表面９５は、上記原稿が載置される原稿載置面を構成し、上記開口４１がこの原稿載置面を区画している。

下フレーム３９内に上記画像読取ユニット３６が配設されている。下フレーム３９及び上カバー４２は、共に合成樹脂により構成されている。下フレーム３９は、底板を構成するベース部４３と、このベース部４３の周囲に立設された側壁４４（図３参照）と、区画板４５とを有し、これらは一体的に形成されている。この区画板４５は、画像読取ユニット３６が配設される部分と、操作パネル３７の基板等が配設される部分とを区画する。なお、下フレーム３９は、コンタクトガラス板３５を支持するための支持リブや、各種部材をネジ止めするためのボス部、電気配線等のための貫通孔等を備えている。ただし、これらは読取載置台３１の実施態様に応じて適宜設計されるものであるから、その詳細な説明は省略される。

画像読取ユニット３６は、図２が示すように、ＣＩＳユニット５０（走査ユニット）と、ガイドシャフト５２を有するベルト駆動機構５３とを備えている。また、画像読取ユニット３６は、ローラユニット５８を備えている。このローラーユニット５８は、コンタクトガラス板３５の裏面７５に当接し、ＣＩＳユニット５０の円滑な移動を支援する。ＣＩＳユニット５０は、いわゆる密着型のイメージセンサであり、いわゆるコンタクトイメージセンサを搭載している。ＣＩＳユニット５０は、原稿に光を照射すると共にこの原稿からの反射光を受光し、受光した光を電気信号に変換する。ＣＩＳユニット５０は、後に詳述されるように、細長直方体状の筐体７０（キャリッジ）を備えており、この筐体７０が上記ガイドシャフト５２と嵌合している。そして、この筐体７０がコンタクトガラス板３５の下方を移動する。

具体的には、ガイドシャフト５２は、下フレーム３９の幅方向に渡って架設されている。ここで、「下フレーム３９の幅方向」とは、ＣＩＳユニット５０の筐体７０の長手方向に直交し且つコンタクトガラス板３５の下面７５に沿う方向、すなわち、図２において紙面に垂直な方向である。以下、当該方向（図２における紙面に垂直な方向）は、適宜「短手方向」と称される。上記筐体７０は、ベルト駆動機構５３により駆動されて上記ガイドシャフト５２上を摺動して移動する。また、後に詳述されるが、このガイドシャフト５２は、コイルバネ６３（図３参照）を備えており、これによって上方へ弾性的に付勢されている。したがって、筐体７０は、コンタクトガラス板３５に密着するように付勢され、コンタクトガラス板３５に押しつけられた状態で当該コンタクトガラス板３５に沿って上記短手方向に移動されるようになっている。

図２が示すように、上記ローラユニット５８は、ＣＩＳユニット５０の両端部に設けられている。このローラーユニット５８は、上記短手方向に転動するローラを備えており、このローラが上記コンタクトガラス板３５の裏面７５に当接している。したがって、ＣＩＳユニット５０が上記短手方向（同図において紙面に垂直な方向）に移動したときは、これに伴って、上記ローラがコンタクトガラス板３５に沿って転動する。このローラユニット５８が設けられているので、ＣＩＳユニット５０がコンタクトガラス板３５の下面に押し付けられていても、ＣＩＳユニット５０は、コンタクトガラス板３５に沿って円滑に移動する。

図３は、画像読取ユニット３６の要部拡大斜視図である。同図では、読取載置台３１の本体フレーム３４と共にベルト駆動機構５３の構成及びＣＩＳユニット５０の支持構造が図示されている。

ベルト駆動機構５３は、上記ガイドシャフト５２と、駆動プーリ５９と、駆動プーリ５９を駆動するモータを備えた駆動部６９と、従動プーリ６０と、これらの間に巻き架けられたタイミングベルト６１とを備えている。タイミングベルト６１は、内側に歯が形成された無端ベルトである。上記駆動部６９のモータが駆動プーリ５９を回転させることにより、上記タイミングベルト６１が周運動するように構成されている。

タイミングベルト６１の駆動プーリ５９と従動プーリ６０との間の部分、すなわちガイドシャフト５２に沿った部分は、上記筐体７０に連結されている。具体的には、このタイミングベルト６１は、上記筐体７０の連結部１２５（図２参照）によって把持されており、これにより、当該筐体７０は、タイミングベルト６１と共に移動する。なお、タイミングベルト６１としては、無端ベルト以外に、ベルトの両端部がキャリッジ５１に固着された有端ベルトが採用されてもよいことは勿論である。

図４は、ＣＩＳユニット５０の斜視図であり、図５は、ＣＩＳユニット５０の要部拡大斜視図である。

図４及び図５が示すように、ＣＩＳユニット５０は、上記筐体７０と、筐体７０内に設けられた上記コンタクトイメージセンサと、軸受部６５と、この軸受部６５の外形を上記短手方向、すなわちガイドシャフト５２の長手方向（所定方向）に弾性的に変形させる変形許容機構６６（弾性変形許容機構）とを備えている。

筐体７０は、例えば合成樹脂からなり、同図が示すように細長直方体状に形成されている。この筐体７０内に配置されたコンタクトイメージセンサは、光源及び受光素子を備えている。筐体７０の上面７４は、コンタクトガラス板３５の裏面７５と対向している（図２参照）。したがって、上記光源及び受光素子もコンタクトガラス板３５の裏面７５と近接対向している。

コンタクトイメージセンサは既知の構造であるから、その詳しい説明は省略されるが、上記光源は、典型的には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）及びライトガイドを備えている。このＬＥＤは、筐体７０の内奥部に配置されている。ライトガイドは、典型的には透明な合成樹脂からなる。ライトガイドは、筐体７０の上面７４に露出しており、長手方向全体に延びている。ＬＥＤから発せられた光は、ライトガイドによって筐体７０の長手方向全体に導かれる。これにより、ＬＥＤから発せられた光は、筐体７０の長手方向全体に略均等に分散され、原稿に照射される。

本実施形態では、筐体７０に複数の受光素子が設けられている。各受光素子は、筐体７０の内底部に当該筐体７０の長手方向に並設されている。各受光素子は、集光レンズを備えている。これら集光レンズは、筐体７０の上面７４に露出している。上記原稿に照射され反射された光は、各集光レンズによって集光され、対応する各受光素子によって受光されるようになっている。これら受光素子は、光電変換素子であって、当該受光に基づいて電気信号を出力する。この電気信号が、原稿に表された画像の画像信号である。

軸受部６５は、筐体７０の中央に設けられた一対のボス１１８、１１９を備えている。本実施形態では、各ボス１１８、１１９は、筐体７０と一体的に形成されている。ボス１１８は、筐体７０の短手方向の一方の側面１２０（キャリッジの外壁面：図４参照）に設けられており、ボス１１９は、筐体７０の短手方向の他方の側面１３６（キャリッジの外壁面：図５参照）に設けられている。各ボス１１８、１１９は、同図が示すように細長平板状を呈しており、筐体７０の下面１２２よりも下方に突出している。ボス１１８の下端部に上記短手方向に貫通する貫通孔１２１（図４参照）が設けられている。また、ボス１１９の下端部にも上記短手方向に貫通する貫通孔１２１（図５参照）が設けられている。

ボス１１８、１１９に設けられた各貫通孔１２１の中心は、筐体７０の短手方向に延びる仮想直線上に並んでおり、各貫通孔１２１は、筐体７０の下面１２２よりも下方位置において同軸上に配置されている。図３ないし図５が示すように、上記各貫通孔１２１にガイドシャフト５２が挿通されている。したがって、上記ボス１１８、１１９は、上記ガイドシャフト５２を挿通支持している。換言すれば、上記筐体７０は、この軸受部６５を介して上記ガイドシャフト５２上に載置されている。

本実施形態では、各ボス１１８、１１９は、ブシュ６７、６８（軸受環）を備えている。これらブシュ６７、６８は、ガイドシャフト５２がボス１１８、１１９に挿通される際のライナーとして機能する。各ブシュ６７、６８は、図６及び図７が示すように対称に配置されており、これらブシュ６７、６８が設けられることにより、ガイドシャフト５２は、きわめて滑らかにボス１１８、１１９に対して相対的にスライドすることができるようになっている。

各ブシュ６７、６８は、図４及び図５が示すように円筒状に形成されており、各ボス１１８、１１９に嵌め込まれている。各ブシュ６７、６８は、それぞれ、ボス１１８、１１９に対してガイドシャフト５２の長手方向に沿ってスライド自在となっている。ただし、各ブシュ６７、６８は、フランジ９６、９７を備えている。これらフランジ９６、９７の外径寸法は、ボス１１８、１１９に設けられた貫通孔１２１の内径寸法よりも大きく設定されている。したがって、ブシュ６７が図４において左側にスライドすると、フランジ９６がボス１１８に当接し、ブシュ６７の当該方向へのスライドが規制される。同様に、ブシュ６８が図６において右側にスライドすると、フランジ９７がボス１１９に当接し、ブシュ６８の当該方向へのスライドが規制される。

上記ボス１１８、１１９の間、具体的には、上記ブシュ６７、６８のフランジ９６、９７の間にコイルバネ９８（付勢部材）が介在されている。上記ガイドシャフト５２はこのコイルバネ９８の内側に挿通されており、このコイルバネ９８の両端面は、上記フランジ９６、９７に当接している。これにより、上記各ブシュ６７、６８は、常時互いに離反するように弾性的に付勢されており、したがって、ブシュ６７は、上記筐体７０の側面１２０から外方に突出され、ブシュ６８は、上記筐体７０の側面１３６から外方に突出されている。

各ブシュ６７、６８がコイルバネ９８の弾性力に抗して互いに近接する方向に押圧されると、コイルバネ９８が撓んで各ブシュ６７、６８が上記筐体７０の内側にスライドし、ブシュ６７の端面１０２（図６参照）とブシュ６８の端面１０３（図７参照）との間の距離が小さくなる。すなわち、軸受部６５の外形がガイドシャフト５２の長手方向に弾性的に変形するようになっており、上記変形許容機構６６は、上記コイルバネ９８及び上記ボス１１８、１１９にスライド可能に嵌め込まれたブシュ６７、６８により実現されている。

図５が示すように、上記筐体７０は、連結部１２５を備えている。この連結部１２５は、上記ベルト駆動機構５３のタイミングベルト６１（図３参照）を把持しており、このベルト駆動機構５３から筐体７０をスライドさせるための駆動力が伝達される。本実施形態では、この連結部１２５は、上記軸受部６５のボス１１９に設けられている。具体的には、この連結部１２５は、一対の平板１２６、１２７を備えており、これらは、筐体７０の長手方向に対向するように配置されている。そして、上記タイミングベルト６１は、各平板１２６、１２７によって挟み込まれ、固定されている。したがって、ベルト駆動機構５３から連結部１２５に駆動力が伝達されると、ＣＩＳユニット５０は、筐体７０の短手方向（図３において矢印６４の方向）にスライドする。

なお、上記筐体７０は、コネクタ１２８（図４参照）及びケーブル保持部１３０（図３参照）を備えている。コネクタ１２８は、上記受光素子が出力する画像信号の出力端子として機能する。ただし、このコネクタ１２８は、所定の規格に合致した既存の汎用品であり、上記筐体７０の下面１２２の所定位置に固定されている。コネクタ１２８は、ＣＩＳユニット５０の光源や受光素子と電気的に接続されており、上記操作パネル３７や前述のコンピュータとの間で電気信号の入出力を行う。この電気信号の入出力は、コネクタ１２８に接続された電気ケーブル（不図示）を介して行われる。この電気ケーブルは、上記ケーブル保持部１３０に保持されており、上記筐体７０のスライドに追従して撓むようになっている。

図２及び図３が示すように、上記ガイドシャフト５２は、上記筐体７０の短手方向に延びている。前述のように、ガイドシャフト５２は、上記筐体７０の軸受部６５を支持している。具体的には、ガイドシャフト５２は、上記ボス１１８、１１９に設けられた貫通孔１２１、１２２を貫通し、ＣＩＳユニット５０を支持している。そして、上記筐体７０は、ガイドシャフト５２に支持された状態で、当該ガイドシャフト５２の長手方向に摺動自在となっている。

また、ガイドシャフト５２は、一対の支持板１３３によって支持されている。この支持板１３３は、上記本体フレーム３４のベース部４３に立設されている。この支持板１３３は、本体フレーム３４の側壁４４との間に所定の隙間をあけて当該側壁４４に対して対向配置されている。図３では、本体フレーム３４の一方の側壁４４と対向する支持板１３３のみが図示されているが、他方の側壁４４と対向する支持板も上記ベース部４３に立設されている。各支持板１３３は、上下方向に延びる支持溝１３５を備えている。この支持溝１３５は、同図が示すように上端が開放されており、上記ガイドシャフト５２は、この支持溝１３５に上方から嵌め込まれている。また、支持溝１３５の幅寸法は、ガイドシャフト５２の外径寸法に対応している。これにより、支持溝１３５は、ガイドシャフト５２の上下方向への移動を許容しつつ上記長手方向への移動を規制している。

さらに、本体フレーム３４は、上記コイルバネ６３を備えている。このコイルバネ６３は、下フレーム３９の内底面とガイドシャフト５２との間に介在されている。コイルバネ６３は、ガイドシャフト５２を常時上方へ弾性的に付勢している。本実施形態では、２つのコイルバネ６３が備えられており、各コイルバネ６３は、上記支持板１３３の近傍に配置されている。したがって、コイルバネ６３は、ガイドシャフト５２の両端を上方へ付勢し、筐体７０をコンタクトガラス板３５に弾性的に押しつける。このため、ＣＩＳユニット５０とコンタクトガラス板３５とは常に近接し、両者の距離は一定に保たれる。その結果、ＣＩＳユニット５０は、安定した画像読取機能を発揮することが可能となる。

本実施形態に係る画像読取装置３０は、次の要領で原稿から画像を読み取る。まず、原稿が原稿載置面であるコンタクトガラス板３５の表面９５に載置される（図１及び図３参照）。この状態で、ＣＩＳユニット５０がベルト駆動機構５３（図５参照）によってスライドされつつ当該原稿を走査する。具体的には、ＣＩＳユニット５０がガイドシャフト５２に沿ってスライドされながら、当該ＣＩＳユニット５０の筐体７０に設けられた光源が光を原稿に照射し、その反射光を受光素子が受光する。この受光素子は、当該受光に基づいて所定の画像信号を出力する。

図６は、ＣＩＳユニット５０が下フレーム３９内をスライドするときの挙動を示す図であり、（ａ）は、ＣＩＳユニット５０が本体フレーム３４の一方側の支持板１３３（一方側内壁面）に当接した状態を示し、（ｂ）は、ＣＩＳユニット５０が本体フレーム３４の中央部に位置する状態を示し、（ｃ）は、ＣＩＳユニット５０が本体フレーム３４の他方側の支持板１３３（他方側内壁面）に当接した状態を示している。

一般にＣＩＳユニットは、同図（ａ）が示す基準位置よりも若干右側にスライドしたホームポジションに常時配置される。原稿が走査されるときは、一旦ＣＩＳユニット５０が上記基準位置までスライドされ、当該位置でイニシャライズされる。その後、ＣＩＳユニット５０は、同図（ａ）の状態から同図（ｂ）の状態を経て同図（ｃ）の状態までスライドされるが、原稿の走査に先立って上記基準位置（同図（ａ））と上記ホームポジションとの間でいわゆる白色補正が行われる。そして、ＣＩＳユニット５０は、上記ホームポジションからさらに所定距離だけ右側にスライドした位置（走査開始位置）から原稿の走査を開始し、同図（ｃ）が示す位置（走査終了位置）にて走査を終了する。なお、本実施形態では、同図（ｃ）が示す位置が操作終了位置となるように設定されているが、走査終了位置が同図（ｃ）が示す位置よりも左側に設定されていてもよい。また、ＡＤＦ３２が使用され、複数の記録用紙が連続走査される場合には、ＣＩＳユニット５０は、上記ホームポジションと上記走査開始位置との間の所定の自動原稿走査位置に配置される。

ＣＩＳユニット５０が原稿を走査するために上記ホームポジションから同図（ａ）が示す基準位置にスライドされる。このとき、ＣＩＳユニット５０が図中左側の支持板１１３に押圧され、ＣＩＳユニット５０のスライド方向の外形寸法が変化する。具体的には、同図において左側に弾性付勢されたブシュ６７の端面１０２が上記支持板１１３に当接し、相対的に右側へ押圧される。これにより、同図（ａ）が示すように、コイルバネ９８が撓んでブシュ６７がボス１１８、１１９間に押し込まれる。その結果、ＣＩＳユニット５０の軸受部６５の外形寸法が、ガイドシャフト５２の長手方向に小さくなる。

続いて、ＣＩＳユニット５０は、前述のように上記基準位置からホームポジション及び同図（ｂ）が示す位置を経て同図（ｃ）が示す走査終了位置までスライドされる。ＣＩＳユニット５０が走査終了位置までスライドされると、ＣＩＳユニット５０が図中右側の支持板１１３に押圧され、ＣＩＳユニット５０のスライド方向の外形寸法が変化する。具体的には、同図において右側に弾性付勢されたブシュ６８の端面１０３が上記支持板１１３に当接し、相対的に左側へ押圧される。これにより、同図（ｃ）が示すように、コイルバネ９８が撓んでブシュ６８がボス１１８、１１９間に押し込まれる、その結果、ＣＩＳユニット５０の軸受部６５の外形寸法が、ガイドシャフト５２の長手方向に小さくなる。

換言すれば、ＣＩＳユニット５０が上記基準位置及び走査終了位置以外の位置に配置されているときは、コイルバネ９８によってブシュ６７が左側へ弾性付勢されると共にブシュ６８が右側へ弾性付勢されているから、各ブシュ６７、６８は、それぞれ、ボス１１８、１１９から外側へ突出する。すなわち、ＣＩＳユニット５０の軸受部６５の外形寸法が大きくなり、したがって、ＣＩＳユニット５０は、ガイドシャフト５２の長手方向の広い領域Ｅ１で支持される。一方、ＣＩＳユニット５０が同図（ａ）が示す位置あるいは同図（ｃ）が示す位置までスライドすると、ＣＩＳユニット５０が支持板１１３に相対的に押圧され、ＣＩＳユニット５０の外形寸法が小さくなる。したがって、ＣＩＳユニット５０は、ガイドシャフト５２の長手方向の狭い領域Ｅ２で支持されることとなる。

このように、原稿が走査されるときは、ＣＩＳユニット５０の軸受部６５の外形が大きくなり、当該軸受部６５が広い領域Ｅ１で支持されるので、走査時においてガイドシャフト５２に対するＣＩＳユニット５０の揺動ないし振動が防止される。その結果、走査時におけるＣＩＳユニット５０の傾きが抑制され高精度な画像読取が可能となる。また、ＣＩＳユニット５０が上記基準位置や走査終了位置にあるときは、上記軸受部６５の外形が小さくなり、当該軸受部６５が狭い領域Ｅ２で支持されるから、ＣＩＳユニット５０のガイドシャフト５２の長手方向の寸法が小さくなる。したがって、画像読取装置３０の上記ガイドシャフト５２の長手方向の寸法も小さくなり、その結果、画像読取装置３０の小型軽量化が実現される。特に、本実施形態では、ＣＩＳユニット５０がコンタクトイメージセンサを搭載しているので、画像読取装置３０がよりコンパクトに設計され得るという利点がある。

また、本実施形態では、上記ブシュ６７、６８がコイルバネ９８によってボス１１８、１１９から外側へ突出するように弾性付勢されていることから、きわめて簡単な構造により、軸受部６５の弾性変形が実現されている。したがって、前述のように外形寸法が変化可能な軸受部６５がコスト安価に構成され、ＣＩＳユニット５０及び画像読取装置３０の製造コストが低減される。

さらに、本実施形態では、一対のブシュ６７、６８が上記ガイドシャフト５２の長手方向の両側に対称に配置されているから、ＣＩＳユニット５０がガイドシャフト５２に沿って往復動したときに、ＣＩＳユニット５０が上記基準位置及び走査終了位置のいずれに配置されたとしても、上記ブッシュ６７、６８のいずれかが上記ボス１１８、１１９間に進入し、軸受部６５が弾性的に縮小される。これにより、上記ガイドシャフト５２の長手方向に関して画像読取装置３０の効果的なコンパクト設計が可能になる。

また、図３及び図４が示すように、上記ガイドシャフト５２が上記軸受部６５を挿通していることから、上記ガイドシャフト５２は、このＣＩＳユニット５０の筐体７０に直接に取り付けられている。すなわち、本実施形態に係る画像読取装置３０では、ＣＩＳユニット５０は、筐体７０を保持するキャリッジを備えていない。換言すれば、ＣＩＳユニット５０の筐体７０は、当該ＣＩＳユニット５０を保持するキャリッジを兼ねている。したがって、ＣＩＳユニット５０の部品点数、すなわち当該画像読取装置３０を構成する部品点数が削減されている。このように部品点数が削減されることにより、上記ＣＩＳユニット５０は、ガイドシャフト５２に対して精度良く位置決めされることになる。

詳述すれば、原稿から画像が精緻に読み取られるためには、ＣＩＳユニット５０がガイドシャフト５２に沿ってスライドしているときに、ＣＩＳユニット５０の長手方向（「主走査方向」とも称される。）とガイドシャフト５２の長手方向（「副走査方向」とも称される。）とが直交されている必要があるところ、仮に、ＣＩＳユニット５０が筐体７０及びこれを保持するキャリッジを介してガイドシャフト５２に連結されているとすれば、ガイドシャフト５２に対するＣＩＳユニット５０の位置決め精度（両者間の直交精度）は、筐体７０とキャリッジとの間の取付精度及び当該キャリッジとガイドシャフト５２との間の取付精度が要因となってしまうため、ガイドシャフト５２の長手方向とＣＩＳユニット５０の長手方向との正確な直交関係の実現は、一般に容易ではない。

ところが、本実施形態では、上記ガイドシャフト５２が直接に筐体７０に連結されているから、ガイドシャフト５２に対して筐体７０が正確に取り付けられるだけで、ガイドシャフト５２の軸方向とＣＩＳユニット５０の長手方向との正確な直交関係が容易に実現される。これにより、ＣＩＳユニット５０による一層精緻な画像読取りが可能となる。なお、ガイドシャフト５２の軸方向とＣＩＳユニット５０の長手方向との正確な直交関係が実現されるのであれば、上記保持器が別途設けられていてもよいことは勿論である。

＜第２の実施形態＞

次に、本発明の第２の実施形態について説明される。

図７は、本発明の第２の実施形態に係るＣＩＳユニットの斜視図である。

本実施形態に係るＣＩＳユニット５０が上記第１の実施形態に係るＣＩＳユニット５０と異なるところは、軸受部６５のボス１１９にのみブシュ６８が設けられている点、及びボス１１８の貫通孔１２１にガイドシャフト５２が挿通される円筒状のライナー（不図示）が装着されている点である。なお、その他の構成については、上記第１の実施形態に係るＣＩＳユニット５０が同図と同様である。

ＣＩＳユニット５０は、画像の読み取りを行わないときは、当該スライド方向（ガイドシャフト５２の長手方向）の上流側に配置され、待機するように構成されていてもよい。すなわち、ＣＩＳユニット５０は、常時図６（ａ）に示す基準位置で待機するように設定されていてもよい。ＣＩＳユニット５０がかかる位置で待機すれば、原稿がコンタクトガラス板３５上に載置された後に直ちに画像の読み取りが開始され得るという利点がある。ところが、上記第１の実施形態のように、ブシュ６７、６８が各ボス１１８、１１９に設けられていると、画像の読み取りが行われないときは、図６（ａ）が示すようにコイルバネ９８が常時弾性変形されることになり、そのため、筐体７０に常に外力が作用すると共に、上記ベルト駆動機構５３（図３参照）に常に負荷がかかることになる。

図８は、本実施形態に係るＣＩＳユニット５０が下フレーム３９内をスライドするときの挙動を示す図であり、（ａ）は、ＣＩＳユニット５０が本体フレーム３４の一方側の支持板１３３（一方側内壁面）に近接した状態を示し、（ｂ）は、ＣＩＳユニット５０が本体フレーム３４の他方側の支持板１３３（他方側内壁面）に当接した状態を示している。

本実施形態では、図７が示すように、ＣＩＳユニット５０のスライド方向の下流側にのみブシュ６８が配置されているから、ＣＩＳユニット５０が図８（ａ）に示す基準位置に配置された場合であっても、筐体７０やベルト駆動機構５３（図３参照）に常に負荷がかかることはない。したがって、ＣＩＳユニット５０のホームポジションが当該基準位置に設定され得る。その結果、前述のように、原稿がコンタクトガラス板３５上に載置された後に直ちに画像の読み取りが開始され得る。

また、ＣＩＳユニット５０が原稿を走査するために図８（ａ）が示す位置から同図（ｂ）が示す位置までスライドされると、ＣＩＳユニット５０が他方側の支持板１３３に押圧され、これにより、ＣＩＳユニット５０のスライド方向の外形寸法が変化する。具体的には、上記第１の実施形態と同様に、同図において右側に弾性付勢されたブシュ６８の端面１０３が上記支持板１３３に当接して相対的に左側へ押圧される。これにより、同図（ｂ）が示すように、コイルバネ９８が撓んでブシュ６８がボス１１８、１１９間に押し込まれ、その結果、ＣＩＳユニット５０の軸受部６５の外形寸法が小さくなる。

すなわち、本実施形態においても、ＣＩＳユニット５０が上記走査終了位置以外の位置に配置されているときは、コイルバネ９８によってブシュ６８が左側へ弾性付勢されるから、ブシュ６８は、ボス１１９から外側へ突出する。すなわち、ＣＩＳユニット５０の軸受部６５の外形寸法が大きくなり、したがって、ＣＩＳユニット５０は、ガイドシャフト５２の長手方向の広い領域Ｅ１で支持される。一方、ＣＩＳユニット５０が同図（ｂ）が示す位置までスライドすると、ＣＩＳユニット５０が支持板１１３に相対的に押圧され、ＣＩＳユニット５０の外形寸法が小さくなる。したがって、ＣＩＳユニット５０は、ガイドシャフト５２の長手方向の狭い領域Ｅ２で支持されることとなる。

このように、原稿が走査されるときは、ＣＩＳユニット５０の軸受部６５の外形が大きくなり、当該軸受部６５が広い領域Ｅ１で支持されるので、走査時においてガイドシャフト５２に対するＣＩＳユニット５０の揺動ないし振動が防止される。その結果、走査時におけるＣＩＳユニット５０の傾きが抑制され高精度な画像読取が可能となる。また、ＣＩＳユニット５０が走査終了位置にあるときは、上記軸受部６５の外形が小さくなり、当該軸受部６５が狭い領域Ｅ２で支持されるから、ＣＩＳユニット５０のガイドシャフト５２の長手方向の寸法が小さくなる。したがって、画像読取装置３０の上記ガイドシャフト５２の長手方向の寸法も小さくなり、その結果、画像読取装置３０の小型軽量化が実現される。加えて、ＣＩＳユニット５０が上記ホームポジションに位置するときは、筐体７０に外力が作用することはなく、また、上記ベルト駆動機構５３に常に負荷がかかることもない。したがって、ＣＩＳユニット５０の筐体７０等の強度設計が容易になり、画像読取装置３０の設計の自由度が向上する。

なお、上記各実施形態では、ＣＩＳユニット５０の外形が弾性変形される態様について開示しているが、本発明は、上記各実施形態に係る多機能装置のプリンタ部にも適用され得る。すなわち、この多機能装置のプリンタ機能は、例えば、搬送される記録用紙に対して、当該搬送方向と直交する方向に往復動されつつインク滴を吐出することによって画像を記録する記録ヘッドを備えて構成され得る。この場合、記録ヘッドは、所定のキャリッジに保持され、このキャリッジが所定のスライド機構によって上記搬送方向と直交する方向に往復動される。そして、このキャリッジが上記各実施形態に係る軸受部６５を備え、且つ上記変形許容機構６６が設けられることにより、記録ヘッドの往復動に際し、当該記録ヘッドの傾斜が抑制されるので、鮮明な画像記録が実現され得る。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像読取装置の外観斜視図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る画像読取装置の読取載置台の断面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係る画像読取装置の画像読取ユニットの要部拡大斜視図である。 図４は、本発明の第１の実施形態に係る画像読取装置のＣＩＳユニットの斜視図である。 図５は、本発明の第１の実施形態に係る画像読取装置のＣＩＳユニットの要部拡大斜視図である。 図６は、本発明の第１の実施形態に係る画像読取装置のＣＩＳユニットが本体フレーム内をスライドするときの挙動を示す図である。 図７は、本発明の第２の実施形態に係る画像読取装置のＣＩＳユニットの斜視図である。 図８は、本発明の第２の実施形態に係る画像読取装置のＣＩＳユニットが本体フレーム内をスライドするときの挙動を示す図である。 図９は、従来の一般的な画像読取装置の要部の斜視図である。

符号の説明

３０・・・画像読取装置
３４・・・本体フレーム
３５・・・コンタクトガラス板
３９・・・下フレーム
５０・・・ＣＩＳユニット
５２・・・ガイドシャフト
５３・・・ベルト駆動機構
６５・・・軸受部
６７・・・ブシュ
６８・・・ブシュ
７０・・・筐体
９８・・・コイルバネ
１１８・・・ボス
１１９・・・ボス
１２１・・・貫通孔
１２６・・・平板
１２７・・・平板

Claims (11)

1. 所定方向に延びるガイドシャフトに沿ってスライドする走査ユニットであって、
   上記ガイドシャフトに沿ってスライドされるキャリッジと、
   キャリッジに設けられ、上記ガイドシャフトが貫通される軸受部と、
   所要時に軸受部の外形が上記所定方向に弾性的に変形することを許容する弾性変形許容機構とを備えた走査ユニット。
2. 上記軸受部は、上記所定方向にスライド可能に設けられ且つ上記ガイドシャフトが挿通される軸受環を有し、
   上記弾性変形許容機構は、上記軸受環を上記キャリッジの外壁面よりも外方に突出するように弾性的に付勢する付勢部材を備えている請求項１に記載の走査ユニット。
3. 上記キャリッジは、コンタクトイメージセンサを搭載している請求項１又は２に記載の走査ユニット。
4. 上記コンタクトイメージセンサは、光源及び受光素子を内蔵する筐体を有し、
   当該筐体は、上記キャリッジを兼ねている請求項３に記載の走査ユニット。
5. 原稿が載置されるコンタクトガラス板を有するケーシングと、
   ケーシング内に配置され、上記原稿を走査するために所定方向に延びるガイドシャフトに沿ってスライドされる走査ユニットとを有する画像読取装置であって、
   上記走査ユニットは、
   キャリッジと、
   キャリッジに設けられ、上記ガイドシャフトが貫通される軸受部と、
   所要時に軸受部の外形が上記所定方向に弾性的に変形することを許容する弾性変形許容機構とを備えている画像読取装置。
6. 上記軸受部は、上記所定方向にスライド可能に設けられ且つ上記ガイドシャフトが挿通される軸受環を有し、
   上記弾性変形許容機構は、上記軸受環を上記キャリッジの外壁面よりも外方に突出するように弾性的に付勢する付勢部材を備えている請求項５に記載の画像読取装置。
7. 上記キャリッジは、コンタクトイメージセンサを搭載している請求項５又は６に記載の画像読取装置。
8. 上記コンタクトイメージセンサは、光源及び受光素子を内蔵する筐体を有し、
   当該筐体は、上記キャリッジを兼ねている請求項７に記載の画像読取装置。
9. 一対の上記軸受環が上記キャリッジの上記所定方向の両側に対称に配置されている請求項６から８のいずれかに記載の画像読取装置。
10. 上記軸受環は、上記キャリッジの上記所定方向の片側にのみ配置されている請求項６から８のいずれかに記載の画像読取装置。
11. 上記軸受環は、上記キャリッジの上記所定方向の下流側にのみ配置されている請求項１０に記載の画像読取装置。
    
    

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