JP2007194820A - イメージセンサ、保持部材、イメージセンサユニットおよび画像読取装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フラットベッドタイプの画像読取装置において、イメージセンサおよび保持部材の副走査方向の小型化を実現するとともに、イメージセンサの上面をプラテンガラスの裏面に対してイメージセンサの上面を精度よく位置決めする手段を提供する。
【解決手段】
イメージセンサ50は、直方体形状の筐体49を有し、この筐体49の両端部には軸部68A,68Bが設けられ、一方の軸部68Aの起端部には当接部67が形成され、先端部には突出部66が形成されている。また、イメージセンサ50が搭載されるキャリッジ51の長手方向側の両端には、一対の軸受部73が形成されている。イメージセンサ50の軸部68ABが、キャリッジ51の軸受部73の溝75に嵌入されることによって、イメージセンサ50はキャリッジ51に対して主走査方向及び副走査方向に位置決めされる。
【解決手段】
イメージセンサ50は、直方体形状の筐体49を有し、この筐体49の両端部には軸部68A,68Bが設けられ、一方の軸部68Aの起端部には当接部67が形成され、先端部には突出部66が形成されている。また、イメージセンサ50が搭載されるキャリッジ51の長手方向側の両端には、一対の軸受部73が形成されている。イメージセンサ50の軸部68ABが、キャリッジ51の軸受部73の溝75に嵌入されることによって、イメージセンサ50はキャリッジ51に対して主走査方向及び副走査方向に位置決めされる。
Description
本発明は、例えば原稿等の被読取媒体に対して光を照射し、この被読取媒体からの反射光を光電変換して制御部に出力するイメージセンサと、このイメージセンサを搭載したキャリッジが走査機構により被読取媒体載置面に対して平行に往復動される画像読取装置に関する。
従来、原稿上に記録されている画像を読取るための画像読取装置が搭載された複写機や複合機が知られている。この画像読取装置は、いわゆるフラットベッドスキャナ(FBS:Flatbed Scanner)であり、原稿を載置可能なプラテンガラスと、このプラテンガラスの直下であって、ガラス面と平行に往復動可能に配置されたイメージセンサユニットとを備えている(例えば特許文献1参照)。ここでイメージセンサユニットとはCCD(Charge Coupled Device)やCIS(Contact Image Sensor)等のイメージセンサが保持部材(例えば、キャリッジ)に搭載されたものをいう。
特許文献1に記載のイメージセンサユニットは、直方体形状の筐体を有するイメージセンサが保持部材に搭載されている。このイメージセンサユニットは、その長手方向を主走査方向とし、主走査方向と直交する方向を副走査方向として原稿等の被読取媒体の画像読取りを行う。
このイメージセンサの筐体は、長手方向とほぼ平行方向に延びる中心線を有する2つの回動軸を備えている。この回動軸は、筐体の長手方向における両端面から僅かに内側に設けられている凹部(差込部)の面に設けられている。このイメージセンサに設けられた回動軸は保持部材に設けられた回動穴(回動用の軸受け)に嵌合される。これによって、イメージセンサは保持部材に回動自在に保持されるのである。
イメージセンサと保持部材とが組み立てられるとき、保持部材に対するイメージセンサの主走査方向の位置決めは、イメージセンサの筐体に設けられている長手方向に溝幅を有する溝部に、保持部材に設けられた同方向に突起幅を有する突起部が嵌合することによって行われる。
特許文献1に記載のイメージセンサと保持部材とが組み合わされ、イメージセンサユニットが形成される手順の概略が以下に述べられる。
まずイメージセンサの回動用の軸の先端と保持部材の回動穴とが対向配置された後、前記軸が前記回動穴へと挿入されて嵌合される。このとき、イメージセンサの前記溝部と保持部材の前記突起部とが掛合可能な位置に配置される。
この状態で、イメージセンサに対して保持部材を相対的に回転させると、イメージセンサの溝部に対して保持部材の突起部が掛合されることにより、保持部材に対するイメージセンサの主走査方向の位置が決定され、イメージセンサユニットが形成されるのである。
いわゆるフラットベッドタイプの画像読取装置においては、上述のようなイメージセンサユニットが、筐体の長手方向を主走査方向、短手方向を副走査方向として被読取媒体に対して副走査方向に移動されて、画像読取りが行われる。このとき、イメージセンサユニットの副走査方向の移動距離は、被読取媒体の副走査方向における長さ以上となる。またこのとき、イメージセンサユニットの副走査方向の最大移動範囲は、このイメージセンサユニットが搭載された画像読取装置によって読取り可能な最大サイズの被読取媒体の副走査方向における長さに、このイメージセンサユニットの短手方向の長さを加えた長さ以上となる。従って、このイメージセンサユニットが搭載された画像読取装置の筐体の副走査方向の大きさは、イメージセンサユニットの副走査方向の最大移動範囲以上になる。
しかしながら、特許文献1に記載のイメージセンサユニットによれば、保持部材に対するイメージセンサの主走査方向の位置決めを行う前記溝部および前記突起部がそれぞれイメージセンサと保持部材の上述した位置に設けられているので、イメージセンサユニットの短手方向の長さには、位置決め部材(前記溝部と前記突起部)の副走査方向の長さが含まれる。換言すれば、イメージセンサの筐体内には発光部と受光部とがその長手方向に含まれているため、その分の副走査方向の長さは必須であるが、それ以上に位置決め部材(前記溝部と前記突起部)の副走査方向の長さが必要になるのである。このため、イメージセンサユニットの副走査方向の大きさが大きくなり、結果として、このイメージセンサユニットが搭載された画像読取装置の副走査方向の大きさが大きくなってしまうという問題があった。
また、一般に、イメージセンサの上面とプラテンガラスの裏面との間隔が変化すると、イメージセンサの上面とプラテンガラス上に載置された原稿との距離も変化してしまうので、原稿から画像が良好に読取られないことが知られている。特に焦点深度の浅いCISでは顕著である。このため、イメージセンサの上面とプラテンガラスの裏面との間隔が一定に保たれるように、すなわちプラテンガラスの裏面に対してイメージセンサの上面が精度良く位置決めされる必要がある。
しかしながら、特許文献1に記載のイメージセンサユニットによれば、イメージセンサに設けられた軸は保持部材に設けられた回動穴(回動用の軸受け)に嵌合されている。すなわち、イメージセンサは、その軸の部分においては保持部材に対して上下方向に移動できない構成となっているので、プラテンガラスの裏面と保持部材との間隔が変化した場合に、イメージセンサの上面とプラテンガラスの裏面との間隔もその変化に追従して変化してしまうので、イメージセンサが原稿から画像を良好に読取れない虞れがある。
また、特許文献1に記載のイメージセンサユニットによれば、イメージセンサと保持部材とが回動自在に保持されており、その回動の中心がイメージセンサの筐体の短手方向の端部にあるため、僅かな角度の回動が生じた場合に、イメージセンサの上面とプラテンガラスの裏面との間隔が大きく変化することとなり、イメージセンサが原稿から画像を良好に読取れない虞れがある。
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、イメージセンサが保持部材に搭載され、この保持部材が走査機構により被読取媒体載置面に平行して往復動される画像読取装置であって、保持部材の副走査方向の小型化を実現するとともに、イメージセンサの上面をプラテンガラスの裏面に対してイメージセンサの上面を精度よく位置決めすることができる画像読取装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、請求項1に記載のイメージセンサは、長手方向を有する筐体と、この筐体の長手方向における一端部に設けられ、前記筐体の長手方向の位置決めをする第1位置決め部材と、を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項2に記載の保持部材は、長手方向を有する筐体を備えたイメージセンサを保持する保持部材であって、長手方向を有するフレームと、このフレームの長手方向における一端部に設けられ、前記筐体の長手方向の位置決めをする第2位置決め部材と、を備えたことを特徴とするものである。
請求項3に記載のイメージセンサユニットは、長手方向を有する筐体と、この筐体の長手方向における一端部に設けられた第1位置決め部材と、を備えたイメージセンサと、長手方向を有するフレームと、このフレームの長手方向における一端部に設けられた第2位置決め部とを備え、前記イメージセンサを保持する保持部材と、からなるイメージセンサユニットであって、前記第1位置決め部材と前記第2位置決め部材とが協働することにより、前記フレームに対して前記筐体の長手方向の位置決めがなされることを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載のイメージセンサにおいて、前記筐体の長手方向における両端部にはそれぞれ軸部又は軸受部が設けられ、前記第1位置決め部材は、この軸部又は軸受部の何れか一方に設けられていることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のイメージセンサにおいて、前記筐体はその長手方向に2つの端面を備えており、この端面を正面視した際にその端面の投影面積内に前記軸部又は軸受部が配置されていることを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のイメージセンサにおいて、前記軸部または軸受部は、前記両端面のほぼ中心位置に設けられていることを特徴とするものである。
請求項7に記載の発明は、請求項5に記載のイメージセンサにおいて、前記軸部または軸受部は、前記両端面におけるほぼ重心位置に設けられていることを特徴とするものである。
請求項8に記載の発明は、請求項2に記載の保持部材において、前記フレームの長手方向における両端部にそれぞれ軸部又は軸受部が設けられ、前記第2位置決め部材は、この軸部もしくは軸受部の何れか一方に設けられていることを特徴とするものである。
請求項9に記載の発明は、請求項3に記載のイメージセンサユニットにおいて、請求項4〜請求項7の何れかに記載のイメージセンサと、請求項8に記載の保持部材とを備えることを特徴とするものである。
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載のイメージセンサユニットが原稿を載置可能な原稿台ガラスに対して移動することにより原稿面の画像を読取る画像読取装置であって、前記軸受部は、前記イメージセンサが前記保持部材に対して前記原稿台ガラス方向に接離可能なU字形状の溝であることを特徴とするものである。
請求項1に記載の発明によれば、イメージセンサの筐体の長手方向における一端部に、この筐体の長手方向の位置決めをする第1位置決め部材が設けられているので、イメージセンサの短手方向の長さに、位置決め部材の副走査方向の長さが含まれる構成と比較して、イメージセンサの副走査方向の大きさを小さくすることが可能である。すなわち、イメージセンサの副走査方向の移動範囲が小さくなるので、例えば、このイメージセンサが搭載された画像読取装置の副走査方向の大きさを小さくすることができる。
請求項2に記載の発明によれば、保持部材のフレームの長手方向における一端部に、イメージセンサの筐体の長手方向の位置決めをする第2位置決め部材が設けられているので、保持部材の短手方向の長さに、位置決め部材の副走査方向の長さが含まれる構成と比較して、保持部材の副走査方向の大きさを小さくすることが可能である。すなわち、保持部材の副走査方向の移動範囲が小さくなるので、例えば、この保持部材が搭載された画像読取装置の副走査方向の大きさを小さくすることができる。
請求項3に記載の発明によれば、イメージセンサの筐体の長手方向における一端部に、第1位置決め部材が設けられ、このイメージセンサを保持する保持部材のフレームの長手方向における一端部に、第2位置決め部材が設けられ、この第1位置決め部材と第2位置決め部材とが協働して、フレームに対して筐体の長手方向の位置決めをする。よって、イメージセンサユニットの短手方向の長さに、位置決め部材の副走査方向の長さが含まれる構成と比較して、保持部材の副走査方向の大きさを小さくすることが可能である。すなわち、イメージセンサユニットの副走査方向の移動範囲が小さくなるので、例えば、このイメージセンサユニットが搭載された画像読取装置の副走査方向の大きさを小さくすることができる。
請求項4に記載の発明によれば、イメージセンサの筐体の長手方向における両端部に、それぞれ軸部又は軸受部が設けられ、この軸部又は軸受部の何れか一方に第1位置決め部材が設けられている。よって、この軸部又は軸受部の両方に主走査方向を決めるための部材が設けられる場合に比して、設計の自由度が向上する。すなわち、軸部又は軸受部の両方に主走査方向を決めるための部材が設けられる場合には、イメージセンサ自身の寸法公差とキャリッジの寸法公差とを精度良く合わせざるを得ず、部品の歩留まりが低下する虞れがあるからである。
請求項5に記載の発明によれば、 前記筐体はその長手方向に2つの端面を備えており、この端面を正面視した際にその端面の投影面積内に前記軸部又は軸受部が配置されている。よって、イメージセンサの筐体内に配置されねばならない必須の部材以外の部材のための副走査方向の長さを不要とすることができるので、イメージセンサを小型化することができ、結果として保持部材や、イメージセンサユニット、更には画像読取装置を小型化できる。
請求項6に記載の発明によれば、軸部または軸受部は、筐体の両端面のほぼ中心位置に設けられているので、イメージセンサ内部の重量分布がその短手方向にほぼ均一のときは画像読取時のイメージセンサの姿勢が安定する。よって、イメージセンサの上面とプラテンガラスの裏面との間隔が一定に保たれ、イメージセンサが原稿から画像を良好に読取ることができる。
請求項7に記載の発明によれば、軸部または軸受部は、前記筐体の両端面におけるほぼ重心位置に設けられているので、イメージセンサ内部の重量分布がその短手方向に不均一のときでも画像読取時のイメージセンサの姿勢が安定する。よって、イメージセンサの上面とプラテンガラスの裏面との間隔が一定に保たれ、イメージセンサが原稿から画像を良好に読取ることができる。
請求項8に記載の発明によれば、フレームの長手方向における両端部にそれぞれ軸部又は軸受部が設けられ、第2位置決め部材は、この軸部もしくは軸受部の何れか一方に設けられている。よって、請求項4と同様に、この軸部又は軸受部の両方に主走査方向を決めるための部材が設けられる場合に比して、設計の自由度が向上する。すなわち、軸部又は軸受部の両方に主走査方向を決めるための部材が設けられる場合には、イメージセンサ自身の寸法公差とキャリッジの寸法公差とを精度良く合わせざるを得ず、部品の歩留まりが低下する虞れがあるからである。
請求項9に記載の発明によれば、請求項3に記載のイメージセンサユニットに請求項4〜請求項7の何れかに記載のイメージセンサと、請求項8に記載の保持部材とを備えたものであるので、プラテンガラスの裏面と保持部材との角度が諸条件により変化した場合であっても、イメージセンサの上面はプラテンガラスの裏面に沿って移動することができ、イメージセンサが原稿から画像を良好に読取ることができる。
請求項10に記載の発明によれば、請求項9に記載のイメージセンサユニットが、原稿を載置可能な原稿台ガラスに対して移動することにより原稿面の画像を読取る画像読取装置であって、前記軸受部は、前記イメージセンサが前記保持部材に対して前記原稿台ガラス方向に接離可能なU字形状の溝であることを特徴しているので、プラテンガラスの裏面と保持部材との間隔が変化した場合であっても、イメージセンサの上面とプラテンガラスの裏面との間隔を一定に保つことができ、イメージセンサが原稿から画像を良好に読取ることができる。
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面に基づいて説明する。
尚、以下に説明する具体的な装置等は、本発明の実施の形態の一例にすぎず、本発明の実施の形態が以下に詳述される具体例に限定されるものではないことは明白である。
図1は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置の外観構成を示す斜視図、図2は、読取載置台の内部構成を示す平面図、図3は、読取載置台の主要構成を示す縦断面図、図4(a)は、イメージセンサの構成を示す斜視図、図4(b)は、キャリッジの構成を示す斜視図、図5(a)は図4(a)の部分拡大図、図5(b)は図4(b)の部分拡大図、図6は、キャリッジにイメージセンサを搭載して構成されたイメージセンサユニットの斜視図、図7は第1の実施形態に係る変形例におけるイメージセンサユニットの側面図、図8は、第1の実施形態の第2の変形例におけるイメージセンサユニットの斜視図、図9(a)は、第1の実施形態の第3の変形例に係るイメージセンサの裏面からの斜視図、図9(b)は、第1の実施形態の第3の変形例に係るキャリッジの構成を示す斜視図、図10(a)は図9(a)の部分拡大図、図10(b)は図9(b)の部分拡大図、図11(a)は、第1の実施形態の第3の変形例に係るイメージセンサユニットの構成を示す斜視図、図11(b)は、第1の実施形態の第3の変形例に係るイメージセンサの構成を示す斜視図、図11(c)は、第1の実施形態の第3の変形例に係るキャリッジの構成を示す斜視図、図12(a)は、第1の実施形態の第4の変形例に係るイメージセンサユニットの構成を示す斜視図、図12(b)は、第1の実施形態の第4の変形例に係るイメージセンサの構成を示す斜視図、図12(c)は、第1の実施形態の第4の変形例に係るキャリッジの構成を示す斜視図、図13(a)は、第2の実施形態におけるイメージセンサユニットの上面図、図13(b)は、図13(a)における左端部の部分拡大図、図13(c)は、図13(a)における右端部の部分拡大図である。
以下、本発明の第1の実施形態の構成を説明する。
画像読取装置1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用いられたり、複写機の画像読取部として用いられたりするものであるが、プリンタ機能等は本発明において任意の機構であり、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)として画像読取装置1を実現してもよい。
図1に示すように、画像読取装置1は、FBSとして機能する読取載置台2に対して、自動原稿搬送装置(ADF:Auto Document Feeder)3を備えた原稿押さえカバー4が開閉自在に取り付けられてなる。読取載置台2は、略直方体の筐体20の天面に原稿台ガラスたるプラテンガラス21が配設され、この筐体20内に画像読取ユニット5が内蔵されてなる。プラテンガラス21の上面は、原稿載置面である。したがって、画像読取装置1をFBSとして用いる場合には、まずプラテンガラス21上に被読取媒体である原稿が載置され、原稿押さえカバー4が閉じられることにより原稿が固定される。続いて、画像読取ユニット5がプラテンガラス21の下方を走査することにより、この原稿の画像読取りが行われる。
また、読取載置台2の正面側には、操作パネル22が設けられている。操作パネル22は各種操作ボタンや液晶表示部等から構成されており、画像読取装置1は、この操作パネル22からの指示によって動作する。なお、本画像読取装置1をMFDとして実現する場合には、操作パネル22による指示のほか、接続されたコンピュータからスキャナ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。
原稿押さえカバー4には、原稿トレイから排紙トレイへ原稿を連続搬送するADF3が備えられている。ADF3による搬送過程において原稿がプラテン23を通過し、このプラテン23の下方に固定配置された画像読取ユニット5がこの原稿の画像を読取る。なお、本発明においてADF3は任意の構成である。
読取載置台2の筐体20は、上面が開口した容器状の下フレーム20Aと、中央にプラテンガラス21を露出するための開口が形成された上カバー20Bとからなる。図2に示すように、下フレーム20A内に上記画像読取ユニット5が配設されている。下フレーム20A及び上カバー20Bは共に合成樹脂製のものであって、下フレーム20Aは、底板を構成するベース部24と、このベース部24の周囲から起立した側壁25と、画像読取ユニット5が配設される部分と操作パネル22の基板等が配設される部分とを区画する区画板26とが一体的に成形されたものである。なお、下フレーム20Aには、さらに、プラテンガラス21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が設けられているが、これらは読取載置台2の実施態様に応じて適宜設計されるものなので、詳細な説明は省略する。
画像読取ユニット5は、図2に示すように、イメージセンサユニット52、ガイドシャフト62、及びベルト駆動機構53から構成されている。イメージセンサユニット52は、イメージセンサ50とキャリッジ51とが組み合わされて構成される。イメージセンサ50は、被読取媒体である原稿に光を照射し、この原稿からの反射光を光電変換して電気信号を出力する密着型のイメージセンサであり、一般にCISと呼ばれるものである。イメージセンサ50は、キャリッジ51に搭載される筐体49を有し、筐体49の長手方向を主走査方向、短手方向を副走査方向として、プラテンガラス21の下方を往復動可能に配設される(図4(a)参照)。キャリッジ51は、下フレーム20Aの幅方向に渡って架設されたガイドシャフト62と嵌合し、ベルト駆動機構53により駆動されて、ガイドシャフト62上を摺動して移動するものである(図4(b)参照)。キャリッジ51がイメージセンサ50をプラテンガラス21に密着させるように搭載してガイドシャフト62上を移動することにより、イメージセンサ50がプラテンガラス21に平行に往復動されるのである。
図3に示すように、キャリッジ51は、その上側に担持するようにして上記イメージセンサ50を搭載しており、キャリッジ51の下面には、ガイドシャフト62を上方から跨ぐようにして嵌合するシャフト受け部54が形成されている。そして、このシャフト受け部54とガイドシャフト62とが嵌合して、キャリッジ51がガイドシャフト62に担持されてガイドシャフト62の軸方向に摺動自在となっている。また、シャフト受け部54の側方には、ベルト掴持部55が下方へ突設されている。このベルト掴持部55は、ベルト駆動機構53のタイミングベルト61を掴むことにより、このタイミングベルト61とキャリッジ51とを連結するためのものである。これにより、ベルト駆動機構53からキャリッジ51に駆動力が伝達されて、ガイドシャフト62上をキャリッジ51が往復移動する。ベルト駆動機構53に関しては本発明の趣旨と無関係であるため、ここでは説明を省略する。
また、上記イメージセンサ50が搭載されるキャリッジ51の底部71には、キャリッジの主走査方向の左右2箇所にバネ受け部56が形成されている。コイルバネ57は、バネ受け部56により位置決めされて、イメージセンサ50とキャリッジ51との間に設けられている。このコイルバネ57の付勢力によって、キャリッジ51に搭載されたイメージセンサ50はプラテンガラス21の下面に密着されている。イメージセンサ50の両端側には、コロ58が設けられており、このコロ58によって、イメージセンサ50はキャリッジ51の移動に伴いプラテンガラス21の下面に密着しながら円滑に移動する。また、コロ58は、イメージセンサ50とプラテンガラス21との距離を一定に維持するスペーサの役割も果たしている。
以下、イメージセンサユニット52の構成について詳述する。
イメージセンサユニット52は、上述した通り、イメージセンサ50とキャリッジ51とが組み合わされて構成される。図4(a)に示すように、イメージセンサ50は、その上面63が平面視で細長矩形である直方体形状の筐体49を有する。筐体49の上面63には、筐体49に内蔵されたLED(Light Emitting Diode)の光を導く導光体64が筐体49の長手方向に連続して配設されている。この導光体64により、LEDの光がイメージセンサ50の筐体49の上面63と対向配置されるプラテンガラス21に向けて出射される。また、筐体49の上面63には、複数の集光レンズ65が導光体64と平行するように筐体49の長手方向に一列に配設されている。さらに、筐体49の内部には、集光レンズ65の直下に複数の光電変換素子が集光レンズ65と同方向に列設されている。従って、LEDから出射された光はプラテンガラス21上に載置された原稿(被読取媒体)に照射され、その反射光が集光レンズ65により光電変換素子に集光される。光電変換素子は反射光の強度に応じた電気信号を出力する。このようにして、イメージセンサ50は、原稿(被読取媒体)の画像を電気信号として出力する。
イメージセンサ50の筐体49の底面であって、筐体49の長手方向の一方の端部側にはコネクタ部(図示せず)が設けられている。コネクタ部は、イメージセンサ50のLEDや光電変換素子と電気的に接続されて、制御部と信号等の入出力を行うためのものである。コネクタ部には電気ケーブル(図示せず)が接続され、この電気ケーブルにより、イメージセンサ50と画像読取装置1の制御部とが電気的に接続される。画像読取装置1の制御部は、例えば、各種演算を行うためのCPU、各種制御プログラムが格納されたROM、データを一時格納するためのRAM、駆動回路や各種インタフェース等を駆動するためのASIC等からなるものである。上記電気ケーブルにより、イメージセンサ50と制御部との間に電気信号路が形成される。しかし、コネクタ部は本発明の趣旨とは無関係であるので、ここでは詳述しない。
イメージセンサ50の筐体49の長手方向は、画像読取りにおける主走査方向である。この主走査方向の長さ、すなわちイメージセンサ50の筐体49の長手方向の長さは、イメージセンサ50が読取り可能な最大サイズの被読取媒体に対応した長さである。本実施形態では、イメージセンサ50は、A4サイズの被読取媒体に対応した長さを有している。
イメージセンサ50の筐体49の両端部には、図4(a)、図5(a)および図6に示されるように、軸部68A,68Bが設けられている。軸部68A,68Bは、キャリッジ51に対して、イメージセンサ50の副走査方向の位置決めを行うものである。本実施形態のイメージセンサ50は、その内部の重量分布が短手方向にほぼ均一であるので、軸部68A,68Bは、イメージセンサ50の筐体49の長手方向の両端面69のほぼ中心位置から突設されている。また、イメージセンサ内部の重量分布が短手方向に不均一である場合には、2つの軸部は、イメージセンサの筐体の長手方向の両端面のほぼ重心位置から突設されればよい。このように軸部が設けられることで、画像読取時にイメージセンサ50が走査されるとき、キャリッジ51に対するイメージセンサ50の姿勢が安定することになる。その結果、イメージセンサ50の上面とプラテンガラス21の裏面との間隔が一定に保たれ、イメージセンサ50が原稿から画像を良好に読取ることができる。また、軸部68A,68Bが両端面69のほぼ中心位置から突設されている場合でもほぼ重心位置から突設されている場合であっても、両端面69を正面視した際にその端面の投影面積内に配置されていることになる(図7参照)。なお図7には、軸部68Bのみ記載されているが、対向する端面69から突設されている軸部68Aについても同様であることは言うまでもない。従って、イメージセンサ50の筐体49内に配置されねばならない必須の部材(例えば、LED、導光体、集光レンズ、光電変換素子等)以外の部材のための副走査方向の長さを不要とすることができるので、イメージセンサ50を小型化することができ、結果として保持部材(キャリッジ51)や、イメージセンサユニット52、更には画像読取装置1を小型化できる。
また一対の軸部68A,68Bのうち、一方の軸部68Aの起端部には当接部67が形成され、先端部には突出部66が形成されている。
図4(b)、図5(b)および図6に示されるように、キャリッジ51は、上記イメージセンサ50が搭載される、上面が開放された容器状のものである。キャリッジ51は、図4(b)に示されるように、底部71とこの底部71の副走査方向側の両端から上方へ立設された壁72とを有する。底部71の主走査方向側の両端には、一対の軸受部73が形成されている。この一対の軸受部73は、上記一対の軸部68A,68Bとそれぞれ係合可能な位置に配置されている。この一対の軸受部73は、底部71から上方に突設され、突片74に上記軸部68と嵌合するU字形状の溝75が穿設されてなる。
また、底部71には、バネ受け部56がキャリッジ51の主走査方向の左右2箇所に、このバネ受け部によって位置決めされるコイルバネ57の中心が軸部68の軸心とほぼ直交する位置に設けられている。
以下に、図4〜図6を参照しながら、イメージセンサ50とキャリッジ51とでイメージセンサユニット52が形成される手順が述べられる。
まず、イメージセンサ50とキャリッジ51の主走査方向の左右が揃うように、イメージセンサ50の上面63に対向する下面(図示しない)とキャリッジ51の底部71とが対向配置された後、イメージセンサ50の軸部68A,68Bが、キャリッジ51の軸受部73の溝75に嵌入される。すると、イメージセンサ50の上面63に対する下面(図示しない)は、キャリッジ51の底部71に設けられたバネ受け部56によって位置決めされたコイルバネ57に当接される。このコイルバネによって、イメージセンサ50とキャリッジ51とは互いに離間する方向に付勢される。
この状態で、イメージセンサ50はキャリッジ51に対して副走査方向に位置決めされる。すなわち、溝75の短手方向の幅と軸部68A,68Bの直径とを適宜設計することによって、イメージセンサ50はキャリッジ51に対して副走査方向に位置決めされる。
また、イメージセンサ50のキャリッジ51に対する主走査方向における位置決めは、上記軸受部73の突片74と、軸部68Aに形成されている当接部67および突出部66とが協働することによって行われる。すなわち、突片74の厚みと、当接部67から突出部66までの距離とを適宜設計することによって、イメージセンサ50はキャリッジ51に対して主走査方向に位置決めされる。
ここで、イメージセンサ50の軸部68Aに形成されている当接部67および突出部66は、第1位置決め部材に相当し、キャリッジ51の軸受部73は第2位置決め部材に相当する。
また、キャリッジ51の軸受部73に形成された溝75は、副走査方向に溝幅を有し、イメージセンサユニットが画像読取装置1内に配置されたときにはプラテンガラス21に向かって開放されたU字形状(図5(b)参照)である。従って、軸部68A,68Bは溝75に沿って移動することが可能であり、すなわちイメージセンサ50は、コイルバネ57の伸縮に応じて、キャリッジ51に対してプラテンガラス21方向に接離可能である。
このようにして、イメージセンサ50はキャリッジ51に対しておよび回動可能かつ接離可能であるように支持され、主走査方向および副走査方向に位置決めされる(図6参照)。
このように、本実施形態では、軸部68A,68Bは、イメージセンサ50の筐体49の長手方向の両端面69から突設され、一対の軸部68A,68Bのうち一方の軸部68Aには、当接部67と突出部66とからなる第1位置決め部材が形成されている。また、軸受部73は、キャリッジ51の主走査方向側の両端に形成され、一対の軸受部73のうち一方の軸受部73は、軸部68Aに設けられた当接部67および突出部66と協働して、キャリッジ51に対して筐体49の長手方向の位置決めを行う。よって、イメージセンサユニットの短手方向の長さに、位置決め部材の副走査方向の長さが含まれる構成と比較して、イメージセンサユニット52の副走査方向の大きさを小さくすることが可能である。
また、本実施形態では、当接部67と突出部66が軸部68Aと一体的に形成されているが、少なくとも当接部67と突出部66の何れか一方をイメージセンサ50の筐体49とは別部材として形成し、後から軸部68Aに固着させる構成であってもかまわない。
また、一対の軸部68A,68Bのうち、一方の軸部68Aには当接部67と突出部66とからなる第1位置決め部材が形成されているので、軸部68A,68Bの両方に主走査方向を決めるための部材が形成される場合に比して、設計の自由度が向上する。すなわち、軸部68A,68Bの両方に主走査方向を決めるための部材が設けられる場合には、イメージセンサ50自身の寸法公差とキャリッジ51の寸法公差とを精度良く合わせざるを得ず、部品の歩留まりが低下する虞れがあるからである。
また、キャリッジ51の軸受部73に形成された溝75は副走査方向に溝幅を有し、プラテンガラス21側に向かって開放されたU字形状(図5(b)参照)であるように設けられている。よって、イメージセンサ50の軸部68は溝75に沿って移動することができ、すなわちイメージセンサ50は、イメージセンサ50とキャリッジ51との間に設けられたコイルバネ57の伸縮に応じて、キャリッジ51に対して接離可能である。従って、プラテンガラス21の裏面とキャリッジ51との間隔が諸条件により変化した場合であっても、イメージセンサ50の上面63とプラテンガラス21の裏面との間隔を一定に保つことができ、イメージセンサ50が原稿から画像を良好に読取ることができる。
また、バネ受け部56は、このバネ受け部によって位置決めされるコイルバネ57の中心が軸部68の軸心とほぼ直交する位置に設けられているので、コイルバネ57によって、イメージセンサ50の副走査方向のほぼ中央が付勢され、イメージセンサ50がガイドシャフト62に対してスライドするときに、軸部68の軸方向に対してイメージセンサを回転させるモーメントが小さくなり、その結果、イメージセンサ50が安定して搬送されるという利点がある。
なお、本実施形態では、図4(b)、図5(b)、および図6が示すように、溝75はU字形状を有しているが、例えば、図7が示すように、抜け止め部75aを有するものであってもよい。抜け止め部75aが設けられることによって、軸部68が溝75から誤って外れることを防止できる。
また、本実施形態では、図4、図5、および図6に示すように、イメージセンサ50側に軸部68が、キャリッジ51側に軸受部73が設けられているが、例えば、図8〜図10に示されるような、イメージセンサ側に軸受部が、キャリッジ側に軸部が設けられる構成であってもよい。以下、この構成が詳述される。
図8、図9および図10(a)に示すように、イメージセンサ150の筐体149の両端部には軸受部173A、173Bが設けられている。軸受部173A,173Bには軸受溝175A,175Bがそれぞれ設けられており、軸受溝175A,175Bは副走査方向のほぼ中心に溝幅を有する逆U字形状の溝である。この軸受溝175Aが後述するキャリッジ151の軸部168Aと、軸受溝168Bが後述するキャリッジ151の軸部168Bとそれぞれ係合して、イメージセンサ150の副走査方向の位置決めがなされる。また、軸受溝175Aには、この軸受溝175Aと連続して溝部177が形成されている。この溝部177は、軸受溝175Aの内部に設けられ、筐体149の長手方向に溝幅を有する溝である。この溝部177は、後述されるキャリッジ151の軸部168Aに設けられた突出部166および当接部167と協働してイメージセンサ150の主走査方向の位置決めを行うものである。
図9(a)および図10(a)に示すように、キャリッジ151の底部171の主走査方向側の両端から突片174A,174Bが上方に突設され、突片174A,174Bからは、突片174Aと突片174Bとが向かい合う面を起端部として軸部168A,168Bがそれぞれ突設されている。この一対の軸部168は、上記一対の,軸受溝175A,175Bとそれぞれ係合可能な位置に配置されている。
また、軸部168Aの起端部には当接部167が形成され、先端部には、突出部166が形成されている。また、底部171には、バネ受け部156がキャリッジ151の主走査方向の左右2箇所に、このバネ受け部156によって位置決めされるコイルバネ57の中心が軸部168の軸心とほぼ直交する位置に設けられている。
以下に、図8〜図10を参照しながら、イメージセンサ150とキャリッジ151とでイメージセンサユニット152が形成される手順が述べられる。
軸受溝175に軸部168が嵌合されると、イメージセンサ150はキャリッジ151に対して副走査方向に位置決めされる。すなわち、軸受溝175の幅と軸部168の直径によって、イメージセンサ150はキャリッジ151に対して副走査方向に位置決めされる。
また、イメージセンサ150のキャリッジ151に対する主走査方向における位置決めは、軸受部の端面および溝部と、当接部167および突出部166とが協働することによって行われる。すなわち、端面169から溝部177までの距離と、当接部167から突出部166までの距離とを適宜設計することによって、イメージセンサ150はキャリッジ151に対して主走査方向に位置決めされる。
ここで、端面169および溝部177は、第1位置決め部材に相当し、当接部167および突出部166は第2位置決め部材に相当する。
このような構成によっても、第1の実施形態について上述した効果と同様の効果を得ることができる。
また、イメージセンサ150のキャリッジ151に対する主走査方向における位置決めは、溝部177と、突出部166とが協働することによって行われてもよい。すなわち、溝部177の幅と、突出部166の厚みとによって、イメージセンサ150がキャリッジ151に対して主走査方向に位置決めされてもよい。
ここで、溝部177は、第1位置決め部材に相当し、突出部166は第2位置決め部材に相当する。
このような構成によっても、第1の実施形態について説明した効果と同様の効果を得ることができる。
また、イメージセンサ150のキャリッジ151に対する主走査方向における位置決めが、溝部177と、突出部166とが協働することによって行われる構成であってもよい。すなわち、溝部177の幅と、突出部166の厚みとを適宜設計することによって、イメージセンサ150がキャリッジ151に対して主走査方向に位置決めされてもよい。
ここで、溝部177は、第1位置決め部材に相当し、突出部166は第2位置決め部材に相当する。
このような構成によっても、第1の実施形態について上述した効果と同様の効果を得ることができる。
また、第1の実施形態に係る更なる変形例として、例えば、イメージセンサの両端面の一方に軸受部が、他方に軸部が設けられ、キャリッジの両端部の一方に軸部が、他方に軸受部が設けられた構成であってもよい。
すなわち、図9および図11に示されるように、イメージセンサ250のキャリッジ251に対する副走査方向の位置決めは、イメージセンサ250に設けられた軸受溝275B(図9参照)および軸部268Aがキャリッジ251に設けられた軸部268B(図9参照)および溝275にそれぞれ嵌合されることによって行われる。また、イメージセンサ250のキャリッジ251に対する主走査方向における位置決めは、軸受部273Aの突片274Aと、軸部268Aに形成されている当接部267および突出部266とが協働することによって行われる。
このとき、軸受溝275B(図9参照)の幅と軸部268Bの直径および溝275の幅と軸部268Aの直径とを適宜設計することによって、イメージセンサ150はキャリッジ151に対して副走査方向に位置決めされる。
また、図5に示されるように、イメージセンサ250のキャリッジ251に対する主走査方向における位置決めは、上記軸受部273Aの突片274Aと、軸部268Aに形成されている当接部267および突出部266とが協働することによって行われる。すなわち、突片274Aの厚みと、当接部267から突出部266までの距離とを適宜設計することによって、イメージセンサ250はキャリッジ251に対して主走査方向に位置決めされる。
ここで、イメージセンサ250の軸部268Aに形成されている当接部267および突出部266は、第1位置決め部材に相当し、キャリッジ251の軸受部273Aは第2位置決め部材に相当する。
もしくは、図10および図12に示されるように、イメージセンサ350に軸部368Bおよび軸受溝375Aが設けられ、キャリッジ351に溝375Bおよび軸部368Aが設けられた構成であってもよい。すなわち、イメージセンサ350のキャリッジ351に対する副走査方向の位置決めは、イメージセンサ350に設けられた軸部368Bおよび軸受溝375Aが、キャリッジ351に設けられた溝375Bおよび軸部368Aにそれぞれ嵌合されることによって行われる。
このとき、軸受溝375Aの幅と軸部368Aの直径および溝375Bの幅と軸部368Bの直径とを適宜設計することによって、イメージセンサ350はキャリッジ351に対して副走査方向に位置決めされる。
また、イメージセンサ350のキャリッジ351に対する主走査方向における位置決めは、軸受部373Aの端面369Aおよび溝部377と、当接部367および突出部366とが協働することによって行われる。(図10参照)すなわち、端面369Aから溝部377までの距離と、当接部367から突出部366までの距離とによって、イメージセンサ350はキャリッジ351に対して主走査方向に位置決めされる。
ここで、イメージセンサ250の軸部268Aに形成されている当接部267および突出部266は、第1位置決め部材に相当し、キャリッジ251の軸受部273は第2位置決め部材に相当する。
また、イメージセンサ350のキャリッジ351に対する主走査方向における位置決めは、溝部377と、突出部366とが協働することによって行われてもよい。すなわち、溝部377の幅と、突出部366の厚みとによって、イメージセンサ350がキャリッジ351に対して主走査方向に位置決めされてもよい。
ここで、溝部377は、第1位置決め部材に相当し、突出部366は第2位置決め部材に相当する。
このような構成によっても、第1の実施形態について上述した効果と同様の効果を得ることができる。
さらに、イメージセンサ250(350)の両端面の一方に軸受部273A(373B)が、他方に軸部268A(368B)が設けられ、キャリッジの両端部の一方に軸部268B(368A)が、他方に軸受部273A(373B)が設けられていることによって、イメージセンサ250(350)をキャリッジ251(351)に取り付けるときに、このイメージセンサ250(350)の左右を誤って取り付けられることが防止される。
以下、本発明の第2の実施形態の構成を説明する。
以下、本発明の第2の実施の形態について説明する。上記第1の実施の形態では、イメージセンサ50のキャリッジ51に対する主走査方向における位置決めが、上記軸受部73の突片74と、軸部68Aに形成されている当接部67および突出部66とが協働することによって行われるのに対し、第2の実施の形態では、イメージセンサ450のキャリッジ451に対する主走査方向における位置決めは、軸部468Bの起端部に設けられた当接部467が、後述するバネ部材500の付勢力によって突片474Bの面に対して当接されることによって行われるものである。
なお、本実施形態に係る画像読取装置のその他の構成については、上記第1の実施の形態に係る画像読取装置1と同様である。以下、第1の実施の形態と異なるイメージセンサユニット462の構成について説明する。
イメージセンサ450の筐体449の両端部には、図13に示されるように、軸部468A,468Bが設けられている。軸部468A,468Bは、キャリッジ451に対して、イメージセンサ450の副走査方向の位置決めを行うものである。軸部468A,468Bは、イメージセンサ50の筐体449の長手方向の両端面469のほぼ中心位置から突設されている。
また一対の軸部468A,468Bのうち、一方の軸部468Aの起端部には当接部467が形成されている。
キャリッジ451は、図13に示されるように、底部471とこの底部471の副走査方向側の両端から上方へ立設された壁472とを有する。底部471の主走査方向側の両端には、一対の軸受部473A,473Bが形成されている。この一対の軸受部473A,473Bは、上記一対の軸部468A,468Bとそれぞれ係合可能な位置に配置されている。この一対の軸受部473A,473Bは、底部471から上方に突設され、突片474に上記軸部468と嵌合するU字形状の溝475が穿設されてなる。
以下に、図4および図13を参照しながら、イメージセンサ450とキャリッジ451とでイメージセンサユニット452が形成される手順の概略が述べられる。
まず、イメージセンサ450とキャリッジ451の主走査方向の左右が揃うように、イメージセンサ450の上面463に対向する下面(図示しない)とキャリッジ451の底部471とが対向配置された後、軸部468Aにバネ部材500を挿通され、このバネ部材500の付勢力に抗ってこのバネ部材500が縮められた後、イメージセンサ450の軸部468A,468Bが、キャリッジ451の軸受部473A,473Bの溝475に嵌入される。すると、軸部468Aに挿通されたバネ部材500の付勢力によって、軸部468Aに形成されている当接部467は、この当接部467と向かい合う上記突片474の面に当接される。
この状態で、イメージセンサ450はキャリッジ451に対して主走査方向および副走査方向に位置決めされる。すなわち、溝475の幅と軸部468A,468Bの直径とを適宜設計することによって、イメージセンサ450はキャリッジ451に対して副走査方向に位置決めされる。また、主走査方向における位置決めは、軸部468Aに形成されている当接部467と、この当接部467と向かい合う上記突片474の面とが当接することによって行われる。
この構成によれば、軸部468Aに挿通されたバネ部材500の付勢力によって、軸部468Aに形成されている当接部467は、この当接部467と向かい合う上記突片474の面に当接されて主走査方向の位置決めが行われるので、イメージセンサ450のキャリッジ451に対する主走査方向の位置決めを簡単な構成により精度よく行うことができる。
この構成によれば、軸部468Aに挿通されたバネ部材500の付勢力によって、軸部468Aに形成されている当接部467は、この当接部467と向かい合う上記突片474の面に当接されて主走査方向の位置決めが行われるので、イメージセンサ450のキャリッジ451に対する主走査方向の位置決めを簡単な構成により精度よく行うことができる。
1・・・画像読取装置
49,149,249,349,449・・・筐体
50,150,250,350,450・・・イメージセンサ
51,151,251,351,451・・・キャリッジ
52,152,252,352,452・・・イメージセンサユニット
66,166,266,366・・・突出部
67,167,267,367,467・・・当接部
68,168A,168B,268A,268B,368A,368B,468A,468B・・・軸部
69,169,269A,269B,369A,369B,469・・・端面
73A,73B,173A,173B,273A,273B,373A,373B,473A,473B・・・軸受部
74,174,274A,274B,374A,374B,474A,474B・・・突片
75,275A,375B,475・・・溝
175A,175B,275B,375A・・・軸受溝
177,377・・・溝部
75a・・・抜け止め部
500・・・バネ部材
49,149,249,349,449・・・筐体
50,150,250,350,450・・・イメージセンサ
51,151,251,351,451・・・キャリッジ
52,152,252,352,452・・・イメージセンサユニット
66,166,266,366・・・突出部
67,167,267,367,467・・・当接部
68,168A,168B,268A,268B,368A,368B,468A,468B・・・軸部
69,169,269A,269B,369A,369B,469・・・端面
73A,73B,173A,173B,273A,273B,373A,373B,473A,473B・・・軸受部
74,174,274A,274B,374A,374B,474A,474B・・・突片
75,275A,375B,475・・・溝
175A,175B,275B,375A・・・軸受溝
177,377・・・溝部
75a・・・抜け止め部
500・・・バネ部材
Claims (10)
- 長手方向を有する筐体と、
この筐体の長手方向における一端部に設けられ、前記筐体の長手方向の位置決めをする第1位置決め部材と、
を備えたことを特徴とするイメージセンサ。 - 長手方向を有する筐体を備えたイメージセンサを保持する保持部材であって、
長手方向を有するフレームと、
このフレームの長手方向における一端部に設けられ、前記筐体の長手方向の位置決めをする第2位置決め部材と、
を備えたことを特徴とする保持部材。 - 長手方向を有する筐体と、この筐体の長手方向における一端部に設けられた第1位置決め部材と、を備えたイメージセンサと、
長手方向を有するフレームと、このフレームの長手方向における一端部に設けられた第2位置決め部とを備え、前記イメージセンサを保持する保持部材と、
からなるイメージセンサユニットであって、
前記第1位置決め部材と前記第2位置決め部材とが協働することにより、前記フレームに対して前記筐体の長手方向の位置決めがなされることを特徴とするイメージセンサユニット。 - 前記筐体の長手方向における両端部にはそれぞれ軸部又は軸受部が設けられ、前記第1位置決め部材は、この軸部又は軸受部の何れか一方に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサ。
- 前記筐体はその長手方向に2つの端面を備えており、この端面を正面視した際にその端面の投影面積内に前記軸部又は軸受部が配置されていることを特徴とする請求項4に記載のイメージセンサ。
- 前記軸部又は軸受部は、前記両端面のほぼ中心位置に設けられていることを特徴とする請求項5に記載のイメージセンサ。
- 前記軸部または軸受部は、前記両端面におけるほぼ重心位置に設けられていることを特徴とする請求項5に記載のイメージセンサ。
- 前記フレームの長手方向における両端部にそれぞれ軸部又は軸受部が設けられ、前記第2位置決め部材は、この軸部もしくは軸受部の何れか一方に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の保持部材。
- 請求項4〜請求項7の何れかに記載のイメージセンサと、請求項8に記載の保持部材とを備えたことを特徴とする請求項3に記載のイメージセンサユニット。
- 請求項9に記載のイメージセンサユニットが、原稿を載置可能な原稿台ガラスに対して移動することにより原稿面の画像を読取る画像読取装置であって、
前記軸受部は、前記イメージセンサが前記保持部材に対して前記原稿台ガラス方向に接離可能なU字形状の溝であることを特徴とする画像読取装置。
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