JP2007194914A - イメージセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】 組立性の向上を図ることができるイメージセンサを提供する。
【解決手段】 イメージセンサ５０は、長手方向を有する筐体４９と、この筐体４９の長手方向の両端部に設けられ、ローラを回転可能に保持するローラユニット９１を保持可能なローラユニット保持部９０Ａ，９０Ｂと、を備え、筐体４９とローラユニット９１との間に配置されることにより、このイメージセンサ５０と原稿台ガラスとの間隔を調整可能な調節シート１１０の位置決め部材１０５Ａ，１０５Ｂがローラユニット保持部９０Ａ，９０Ｂに設けられているので、調節シート１１０をイメージセンサに容易に配置させることができる。
【選択図】図５

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に関する。

従来、原稿上に記録されている画像を読み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であり、原稿を載置可能なプラテン（原稿台）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。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）等の略直方体形状の筐体を有する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、略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、イメージセンサ１２の上面１３が上方を向くように画像読取装置の内部に配置されている。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（図１２における矢印１１の方向）として原稿等の被読取媒体の画像読み取りを行う。

このとき、イメージセンサ１２が長手方向に傾いたり、あるいは矢印１１の方向(筐体の短手方向)に回転したりすると、イメージセンサ１２は、上記原稿が載置されているプラテンガラスに対して傾いてしまい、その結果、原稿から画像を正確に読み取ることができない。そのため、従来では、イメージセンサ１２の両端部に、円滑なスライドを支援するためのローラユニット６Ａ，６Ｂが配置されている。

図１３は、従来のイメージセンサ１２の要部分解斜視図であって、上記ローラユニット６Ａ，６Ｂ がイメージセンサ１２から分離された状態が示されている。ローラユニット６Ｂは、フレーム７Ａ，７Ｂと、このフレーム７Ａ，７Ｂの両端部に配置されたローラ８、９とを備えている。フレーム７Ｂは、２つの係合ピン１０を備えている。但し、図１３においては、図の角度の関係上、１つの係合ピン１０のみが記載されている。イメージセンサ１２は、その端部に２つの係合孔１１を備えている。この２つの係合孔１１に上記２つの係合ピン１０が嵌め込まれることによって、ローラユニット６Ｂがイメージセンサ１２の一方の端部に取り付けられる。上記ローラユニット６Ａも上記ローラユニット６Ｂと同様の構成である。但し、図１２においては、図の角度の関係上、係合ピンは図示されていない。この２つの係合ピンがイメージセンサ１２の端部に設けられた２つの係合孔１３に嵌め込まれることにより、ローラユニット６Ｂがイメージセンサ１２の他方の端部に取り付けられている。

特開２００４−２６６３１４公報

ところで、近年では、複写機や複合機の小型化が進められている。特に、フラットベッドタイプの画像読取装置を備えた複合機等では、イメージセンサとして、ＣＣＤよりも体積の小さいＣＩＳを用いることが多い。ところが、このＣＩＳはＣＣＤに比べて焦点深度が極めて浅いので、ＣＩＳと原稿台ガラスとの距離に精度が求められる。そこで、各構成要素の寸法公差を調整するために、ローラユニットとイメージセンサとの間に薄板状の調整部材が挿入されることが多い。

しかしながら、特許文献１のローラユニット６Ａ，６Ｂからは２つの係合ピン１０が突出しており、イメージセンサ１２の上面３に設けられている２つの係合孔１１，１１又は１３，１３に嵌め込まれる構成となっているので、薄板状の調整部材を配置するのが困難であった。すなわち、ローラユニット６Ａ，６Ｂを天地逆にして２つの係合ピン１０に調整部材に設けられた一対の挿通孔が挿通された後、ローラユニット６Ａ，６Ｂを天地逆にしてイメージセンサ１２の上面３に設けられた２つの係合孔１１，１１又は１３，１３にローラユニット６Ａ，６Ｂの２つの係合ピン１０を嵌め込まなければならないが、ローラユニット６Ａ，６Ｂをイメージセンサ１２に載置する際に、調整部材がローラユニット６Ａ，６Ｂから脱落する可能性が高い。また、イメージセンサ１２の上面３の係合孔１１，１１又は１３，１３と調整部材の挿通孔とが連通するように調整部材をイメージセンサ１２の上面３に載置させた後に、ローラユニット６Ａ，６Ｂの係合ピン１０を係合孔１１，１１又は１３，１３に挿入するのは、非常に細かな作業となり組立性が悪化するからである。

そこで、本発明の目的は、組立性の向上を図ることができるイメージセンサを提供することである。

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、原稿を静止載置可能な原稿台ガラスと、この原稿台ガラスの下面に沿って往復動可能なイメージセンサユニットと、このイメージセンサユニットに配設され前記原稿台ガラスの下面に密着しながら転動するローラと、を備える画像読取装置に用いられるイメージセンサであって、長手方向を有する筐体と、この筐体の長手方向の両端部に設けられ、上記ローラを回転可能に支持するローラユニットを保持可能なローラユニット保持部と、を備え、前記筐体と前記ローラユニットとの間に配置されることにより、このイメージセンサと前記原稿台ガラスとの間隔を調整可能な調整部材の位置決め部材が前記ローラユニット保持部に設けられていることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載のイメージセンサは、前記ローラユニット保持部が前記筐体の長手方向の両端部に設けられている段部であり、前記調整部材の位置決め部材がこの段部を構成する載置面から突出した突起であり、前記調整部材に設けられている挿通孔に前記突起が挿入されることで前記調整部材は位置決めされることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載のイメージセンサは、請求項２に記載のイメージセンサにおいて、前記ローラユニットの底面に設けられている位置決め孔に前記突起が挿入されることで、前記ローラユニットは前記筐体に対して位置決めされることを特徴とするものである。

また、請求項４に記載のイメージセンサは、前記ローラユニット保持部が前記筐体の長手方向の両端部に設けられている凹部であり、前記調整部材の位置決め部材がこの凹部を構成する垂直面と載置面であり、前記凹部に挿入されることで前記調整部材は位置決めされることを特徴とするものである。

更に、請求項５に記載のイメージセンサは、請求項４に記載のイメージセンサにおいて、前記ローラユニットの底面から突出した突起が前記載置面に設けられている位置決め孔に挿入されることで、前記ローラユニットは前記筐体に対して位置決めされることを特徴とするものである。

請求項１〜２、請求項４の発明によれば、調整部材がイメージセンサの筐体に位置決めをされた後にイメージセンサの筐体にローラユニットが取り付けられるので、組立性の向上を図ることができる。ひいてはイメージセンサのコストの削減のみならずこのイメージセンサの搭載される画像読取装置のコストの削減も期待できる。

請求項３、請求項５の発明によれば、調整部材を位置決めする位置決め部材によってローラユニットの位置決めも可能となるので、ローラユニットの位置決め部材を他に形成するスペースが必要無く、イメージセンサを小型化することができる。

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は、第1の実施の形態に係るイメージセンサユニットの構成を示す斜視図、図５は、図４のイメージセンサユニットの要部分解拡大図、図６は、ローラユニットの要部分解拡大図、図７は、イメージセンサユニットの要部拡大図、図８は、イメージセンサユニットの上面拡大図、図９は、イメージセンサユニットの側面拡大図、図１０は、第２の実施の形態におけるイメージセンサの分解斜視図、図１１は第２の実施の形態におけるローラユニットのフレームを底板側から見た斜視図、図１２は、従来のイメージセンサユニットの要部斜視図、図１３は、図１２に示すイメージセンサユニットの要部分解斜視図である。

以下、本発明にかかる第１の実施の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に示されるように、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、イメージセンサユニット５２が静止原稿読取用のプラテンガラス２１の下方を走査することにより、この原稿の画像読み取りが行われる。

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移動原稿読取用のプラテンガラス２３を通過し、このプラテンガラス２３の下方に固定配置されたイメージセンサユニット５２がこの原稿の画像を読み取る。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２１，２３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に示されるように、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に示されるように、イメージセンサユニット５２、ローラユニット９４、ガイドシャフト６２、及びベルト駆動機構３０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２１，２３の下方を往復動可能に配設される（図４参照）。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３０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２１，２３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２１，２３に平行に往復動されるのである。

図３に示されるように、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(図３参照)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３０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３０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３０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、図５に示されるように、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５１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２１，２３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、上記ローラユニット９４が設けられている。このローラユニット９４については、後に詳述される。前述のように、イメージセンサ５０は、プラテンガラス２１，２３の下面に押圧されながらキャリッジ５１の移動に伴ってプラテンガラス２１，２３に沿って移動する。このローラユニット９４は、イメージセンサ５０の円滑な移動を支援するものである。また、ローラユニット９４は、イメージセンサ５０とプラテンガラス２１，２３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。

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に示されるように、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：図示せず）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２１，２３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（図示せず）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）又はプラテンガラス２３上を移動する原稿（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、画像読み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が読み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。

以下、イメージセンサ５０のローラユニット保持部９０Ａ，９０Ｂ及びローラユニット９４の構成について詳述する。

図５に示されるように、筐体４９の長手方向の両端部にはローラユニット保持部９０Ａ，９０Ｂが設けられている。このローラユニット保持部９０Ａ，９０Ｂは、筐体４９の長手方向の角部に形成された段部から構成されている。具体的には、この段部は、筐体４９の上面６３に対して直交する垂直面１５０と、これに連続するとともに垂直面１５０と直交する載置面１５１とによって形成されている。従って、垂直面１５０は、筐体４９の上面６３から下方に延びる面である。また、載置面１５１は、垂直面１５０の下端から上記長手方向の外向きに延びる面であって、上面６３と平行な面である。

そして、上記ローラユニット９４は、この垂直面１５０と載置面１５１とから形成される段部に載置される。この載置面１５１は、上記ローラユニット９４及び後述する調節シート１１０を位置決め固定するための一対の位置決め突起１０５（位置決め部材）を有している。この一対の位置決め突起１０５が後述されるローラユニット９４の一対の位置決め孔１０６Ａ、１０６Ｂに嵌合されることにより、ローラユニット９４は当該ローラユニット保持部９０Ａ，９０Ｂに位置決め固定される。

また、イメージセンサ５０の筐体４９の短手方向に相当するローラユニット保持部９０Ａ，９０Ｂの寸法Ｗ１は、所定寸法に設定されている。この寸法Ｗ１は、イメージセンサ５０の仕様により種々設定されるが、イメージセンサ５０の筐体４９の短手方向の寸法Ｗ２以下となるように設定されている。

また、イメージセンサ５０の筐体４９の長手方向に相当するローラユニット保持部９０Ａ，９０Ｂの寸法Ｔ１は、所定寸法に設定されている。この寸法Ｔ１は、イメージセンサ５０の仕様により種々設定されるが、イメージセンサ５０の筐体４９の長手方向に相当する載置面１５１の寸法Ｔ２以下となるように設定されている。

従って、ローラユニット９４がローラユニット保持部９０Ａ，９０Ｂに位置決め固定されたときには、ローラユニット９４はイメージセンサ５０の筐体４９の上面６３を平面視した際に、その投影面積内に配置されるので、イメージセンサユニット５２自体を小型化でき、結果として画像読取装置１を小型化できるのである。

このローラユニット９４は、図５，図６に示されるように、フレーム９１と、一対のローラ９２，９３とを備えている。フレーム９１は、上記ローラ９２，９３を支持するブロックとして構成されている。フレーム９１は、寸法Ｗ１の一対の側板９５，９６及びこれらを連結する一対の連結板９７Ａ(寸法Ｔ１)、一対の連結板９７Ｂ、更には底板１０７を備えており、これらは、例えば合成樹脂により一体的に形成されている。この構成によって、フレーム９１には２つのローラ収容部９７，９８が形成されている。各ローラ収容部９７，９８に上記ローラ９２，９３が収容される。また底板１０７には、上述したイメージセンサ５０のローラユニット保持部９０Ａ，９０Ｂに配置されている一対の位置決め突起１０５と嵌合可能な一対の位置決め孔１０６Ａ、１０６Ｂが設けられている。また、図６に示されるように、位置決め孔１０６Ｂは、位置決め孔１０６Ａよりも側板９５，９６に沿った方向に長く形成されている。これは載置面１５１上の一対の位置決め突起１０５との寸法公差を考慮したものである。また、上記側板９５，９６に軸受部１００，１０１が設けられている。この軸受部１００，１０１は、各側板９５，９６に設けられた切欠凹部からなり、ローラ９２，９３に設けられた支持軸１０２，１０３を回転自在に支持する。

ローラ９２は、円盤状を呈し、上記支持軸１０２を備えている。この支持軸１０２は、ローラ９２の中心に設けられ、イメージセンサ５０の筐体４９の長手方向と平行な方向に延びている。この支持軸１０２の両端部が上記側板９５，９６の軸受部１００に嵌合支持され、ローラ９２は、上記ローラ収容部９０内に回転自在な状態で配置される。なお、ローラ９３は、ローラ９２と同様の構成であるから、その説明は省略される。

また、ローラ９２と、ローラ９３とは、仮想直線１０４上に配置されている（図７参照）。この仮想直線１０４は、上記イメージセンサ５０の筐体４９の短手方向と平行な方向に沿って仮想的に設定される直線である。すなわち、一対のローラ９２，９３は、一直線上に配置されており、イメージセンサ５０の筐体４９の長手方向と平行な方向にはずれていない。もっとも、一対のローラ９２，９３が、上記長手方向にずれていたとしても、ローラユニット９４がローラユニット保持部９０Ａ，９０Ｂに位置決め固定されたときには、イメージセンサ５０の筐体４９の上面６３を平面視した際に、ローラユニット９４がその投影面積内に配置されていればよい。

ローラユニット９４がローラユニット保持部９０Ａ，９０Ｂに位置決め固定されるとき、載置面１５１と底板１０７の間には調整部材たる調節シート１１０が設けられる。調節シート１１０はイメージセンサ５０の焦点をプラテンガラス２１の表面２８に合わせるために、イメージセンサ５０とプラテンガラス２１，２３との距離を調節するためのものである。調節シート１１０はＰＥＴ（Polyethｙlene Terephthalate）等の素材からなる薄膜片であり、この調節シート１１０には一対の挿通孔１１１Ａ，１１１Ｂが設けられている。図５に示されるように、挿通孔１１１Ｂは、挿通孔１１１Ａよりもイメージセンサ５０の筐体４９の短手方向に沿った方向に長く形成されている。これも載置面１５１上の一対の位置決め突起１０５との寸法公差を考慮したものである。

以下に、図５および図６を参照して、ローラユニット９４がイメージセンサ５０の筐体４９に位置決め固定される手順の概略が述べられる。

まず、調節シート１１０に設けられた一対の挿通孔１１１Ａ，１１１Ｂがローラユニット保持部９０Ａに設けられた一対の位置決め突起１０５に挿通され位置決めされる。このとき、イメージセンサ５０とプラテンガラス２１との距離を調節するために、調節シート１１０は複数枚重ねて配置されてもよく、また、場合によっては配置されなくてもよい。また、ローラユニット保持部９０Ｂにも同様に調節シート１１０が適宜位置決めされる。

次に、一対のローラ９２，９３がフレーム９１に支持された状態で、前述のように、フレーム９１の一対の位置決め穴１０６Ａ、１０６Ｂに上記位置決め突起１０５が嵌合される。これにより、ローラユニット９４は、図７に示されるように、筐体４９に位置決め固定される。この状態で、図３に示されるように、ローラユニット９４のローラ９２，９３は、上記プラテンガラス２１の裏面２７に当接する。そして、各ローラ９２，９３は、上記支持軸９２、９３を中心に回転することにより、上記プラテンガラス２１の裏面２７を転動する。

本実施形態に係る画像読取装置１では、図３に示されるように、プラテンガラス２１の表面２８は、原稿が載置される原稿載置面を構成する。原稿は、プラテンガラス２１の表面２８に下向きに載せられる。そして、示されるように画像読取ユニット５のキャリッジ５０が図３の紙面に垂直な方向に移動することによって、当該原稿が走査されて、原稿上の画像が読み取られる。

キャリッジ５０の長手方向の端部にローラユニット９４が設けられており（図７参照）、このローラユニット９４に設けられたローラ９２，９３は、上記イメージセンサ５０の筐体４９の短手方向に並設された状態でプラテンガラス２１の裏面２７に当接している（図３参照）。したがって、キャリッジ５０は、その端部が上記ローラ９２，９３に支持された状態で移動し、そのため、キャリッジ５０がプラテンガラス２１の裏面２７に対して傾くことなく、円滑に移動する。また、このローラユニット９４は、キャリッジ５０の筐体４９に設けられたローラユニット保持部９０Ａ，９０Ｂに収められており、しかも上述した通り、イメージセンサ５０の筐体４９の短手方向に相当するローラユニット保持部９０Ａ，９０Ｂの寸法Ｗ１は、イメージセンサ５０の筐体４９の短手方向の寸法Ｗ２以下となるように設定されている。また、イメージセンサ５０の筐体４９の長手方向に相当するローラユニット保持部９０Ａ，９０Ｂの寸法Ｔ１は、イメージセンサ５０の筐体４９の長手方向に相当する載置面１５１の寸法Ｔ２以下となるように設定されている。したがって、イメージセンサ５０の筐体４９の上面６３を平面視した際に、ローラユニット９４はその投影面積内に配置される。そのため、キャリッジ５０の設計において、その長手方向及び短手方向の寸法を抑制することができる。その結果、イメージセンサユニット５２自体を小型化でき、結果として画像読取装置１を小型化できるのである。

また、上記ローラユニット９４が上記ローラ９２，９３を備えているので、イメージセンサ５０が移動する際に傾くことが防止され、イメージセンサ５０とプラテンガラス２１の裏面２７との距離が一定に保たれる。その結果、良好な画像の読み取りが実現される。

特に、本実施形態では、上記一対のローラ９２，９３は、上記仮想直線１０４上に配置されている。すなわち、各ローラ９２，９３は、上記短手方向に並設されている。したがって、キャリッジ５０が移動するときに、一対のローラ９２，９３がキャリッジ５０に対して相対的に傾くことが確実に防止されるという利点がある。また、一対のローラ９２，９３がプラテンガラス２１の裏面２７に対して相対的に傾くこと、及びキャリッジ５０がプラテンガラス２１の裏面２７に対して相対的に傾くことが確実に防止されるという利点がある。

また、本実施形態では、ローラユニット９４は、上記段部（図５参照）から構成されるローラユニット保持部９０Ａ，９０Ｂに収められている。そして、ローラユニット９４は、従来のように、筐体４９の上面６３に載置されるのではなく、当該上面６３から下方に落とし込まれるようにして上記段部を構成する載置面１５１に載置される。したがって、ローラユニット９４は、ローラ９２，９３の頂部が筐体４９の上面６３から若干上方に突出するように当該筐体４９に配置される。これにより、イメージセンサ５０は、プラテンガラス２１の裏面２７にきわめて近接した状態で位置決めされ、その結果、イメージセンサ５０は、上記原稿から画像を正確に読み取ることができる。

また、本実施形態では、調節シート１１０は、この調節シート１１０に設けられた一対の挿通孔１１１Ａ，１１１Ｂがローラユニット保持部９０Ａに設けられた一対の位置決め突起１０５に挿通されることによって位置決めされるから、組立性が向上する。すなわち、ローラユニット９４の底板１０７に位置決め突起１０５のような突起が設けられ、載置面１５１に位置決め孔１０６Ａ，１０６Ｂのような位置決め孔が設けられている場合に比して組立性が向上するのである。ローラユニット９４の底板１０７に突起が設けられ、載置面１５１に位置決め孔が設けられた構成の場合、ローラユニット９４を天地逆にして底板１０７に設けられている突起に調節シート１１０に設けられた一対の挿通孔１１１Ａ，１１１Ｂが挿通された後、ローラユニット９４を天地逆にして載置面１５１に設けられた位置決め孔にローラユニット９４の突起を嵌め込まなければならない。しかし、ローラユニット９４を載置面１５１に載置する際に、調節シート１１０がローラユニット９４の底板１０７から落下する可能性が高い。また、載置面１５１の位置決め孔と調節シート１１０の挿通孔１１１Ａ，１１１Ｂとが連通するように調節シート１１０を載置面１５１に載置させた後に、ローラユニット９４の底板１０７の突起を載置面１５１の位置決め孔に挿入するのは、非常に細かな作業となり組立性が悪化するからである。次に、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５０の筐体４９の両端部には、図４〜図９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。

軸部６８Ａ，６８Ｂは直径Ｌ１の円柱状の軸に、この軸心から等しい距離に、ほぼ平行な一組の平面部７０がそれぞれ形成されてなるものである。この一組の平面部は距離Ｌ２だけ隔てられて設けられている。距離Ｌ２は距離Ｌ１より小さく設定される。このような軸をここでは小判軸と称する。
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，図５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５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７３Ａ，７３Ｂが形成されている。この一対の軸受部７３Ａ，７３Ｂ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７３Ａ，７３Ｂは、底部７１から上方に突設され、突片７４に溝幅Ｌ１´(この場合、僅かにＬ１´＞Ｌ１)を有するＵ字形状の溝７５が穿設されてなる。また、溝７５の開放端には一対の抜け止め部７５ａが距離Ｌ２´（この場合、僅かにＬ２´＞Ｌ２）を隔てて形成されている(但し、Ｌ１´＞Ｌ２´。図９参照)。

以下に、図４〜図９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とキャリッジ５１の底部７１とがほぼ直交するように配置された後、軸部６８Ａ，６８Ｂの平面部７０が、溝７５に設けられた抜け止め部７５ａとそれぞれ対向する向きで溝７５に嵌入される。

ここで、イメージセンサ５０の上面６３に対する下面（図示せず）とキャリッジ５１の底部７１とが対向配置されるようにイメージセンサ５０を軸部６８Ａ，６８Ｂを中心に回転させる。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５７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Ｌ1´と軸部６８Ａ，６８Ｂの直径Ｌ１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。

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２１，２３に向かって開放されたＵ字形状である。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２１，２３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。

また、円柱状の軸の直径Ｌ１と、一対の抜け止め部７５ａの離間距離Ｌ２´と、軸部６８Ａ，６８Ｂに設けられた、一組の平面部７０の離間距離Ｌ２とを適宜設計することによって、軸部６８が溝７５から誤って外れることを防止できる。

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み取ることができる。

次に、本発明に係る第２の実施形態が図１０〜図１１を参照して説明される。なお、第１の実施形態と同様の箇所には同番号が付与されているので、その箇所については詳述しない。

この第２の実施の形態のイメージセンサ３５０は、第１の実施の形態におけるイメージセンサ５０とは、ローラユニット保持部１９０Ａ，１９０Ｂの構造が異なっているだけである。第２の実施の形態のローラユニット１９４は、第１の実施の形態におけるローラユニット９４とは、底板２０７の構造及びフレーム１９１の寸法が異なっているだけである。

以下、イメージセンサ３５０及びローラユニット１９４の構造が説明される。

イメージセンサ３５０は、その上面１６３が平面視で細長矩形である直方体形状の筐体１４９を有する。筐体１４９の上面１６３には、筐体１４９に内蔵されたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：図示せず）の光を導く導光体６４が筐体１４９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３５０の筐体１４９の上面１６３と対向配置されるプラテンガラス２１，２３に向けて出射される。また、筐体１４９の上面１６３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１４９の長手方向に一列に配設されている。イメージセンサ３５０の内部構造や信号出力の構成等はイメージセンサ５０と同様であるので、ここでは詳述しない。

以下、イメージセンサ３５０のローラユニット保持部１９０Ａ，１９０Ｂ及びローラユニット１９４の構成について詳述する。

図１０に示されるように、イメージセンサ３５０の筐体４９の長手方向の両端部にはローラユニット保持部１９０Ａ，１９０Ｂが設けられている。このローラユニット保持部１９０Ａ，１９０Ｂは、筐体１４９の長手方向の角部に形成された凹部から構成されている。具体的には、この凹部は、筐体１４９の上面１６３に対して直交する垂直面２５０Ａ，２５０Ｂと、これに連続するとともに垂直面２５０Ａ，２５０Ｂと直交する載置面２５１とによって形成されている。請求項にいう位置決め部材は、垂直面２５０Ａ，２５０Ｂと、載置面２５１とから構成されている。従って、垂直面２５０Ａ，２５０Ｂは、筐体１４９の上面１６３から下方に延びる面である。また、載置面２５１は、上面１６３と平行な面である。

そして、上記ローラユニット１９４は、この垂直面２５０Ａ，２５０Ｂと載置面２５１とから形成される凹部に収納載置される。ローラユニット１９４の寸法は、この凹部に収容されるように適宜設定されればよい。この載置面２５１は、上記ローラユニット１９４を位置決め固定するための一対の位置決め孔２０５Ａ，２０５Ｂを有している。この一対の位置決め孔２０５Ａ，２０５Ｂが後述されるローラユニット１９４の一対の位置決め突起２０６と嵌合されることにより、ローラユニット１９４は当該ローラユニット保持部１９０Ａ，１９０Ｂに位置決め固定される。

従って、ローラユニット１９４がローラユニット保持部１９０Ａ，１９０Ｂに位置決め固定されたときには、ローラユニット１９４はイメージセンサ３５０の筐体１４９の上面１６３を平面視した際に、その投影面積内に配置されるので、図示しないキャリッジとで構成されるイメージセンサユニット自体を小型化でき、結果として画像読取装置１を小型化できるのである。

このローラユニット１９４は、図１０に示されるように、フレーム１９１と、一対のローラ１９２，１９３とを備えている。フレーム１９１は、上記ローラ１９２，１９３を支持するブロックとして構成されている。図１１に示されるように、フレーム１９１は底板２０７を備えており、例えば合成樹脂により形成されている。底板２０７には、上述したイメージセンサ３５０のローラユニット保持部１９０Ａ，１９０Ｂに配置されている一対の位置決め孔２０５Ａ，２０５Ｂと嵌合可能な一対の位置決め突起２０６が設けられている。また、図１０に示されるように、位置決め孔２０５Ｂは、位置決め孔２０５Ａよりも筐体１４９の短手方向に沿った方向に長く形成されている。これはローラユニット１９４の底板２０７から突出する一対の位置決め突起２０６との寸法公差を考慮したものである。

ローラユニット１９４がローラユニット保持部１９０Ａ，１９０Ｂに位置決め固定されるとき、第１の実施の形態と同様に、載置面２５１と底板２０７の間には、調節シート１１０が設けられる。この調節シート１１０の構成については、詳述しない。

以下に、図１０および図１１を参照して、ローラユニット１９４がイメージセンサ３５０の筐体１４９に位置決め固定される手順の概略が述べられる。

まず、調節シート１１０に設けられた一対の挿通孔１１１Ａ，１１１Ｂが一対の位置決め孔２０５Ａ，２０５Ｂと対向する方向で、調節シート１１０がローラユニット保持部１９０Ａに設けられた凹部内に挿入されて位置決めされる。このとき、孔の長さの関係上、挿通孔１１１Ａと位置決め孔２０５Ａとが対向配置され、挿通孔１１１Ｂと位置決め孔２０５Ｂとが対向配置されていることが望ましい。イメージセンサ３５０とプラテンガラス２１，２３との距離を調節するために、調節シート１１０は複数枚重ねて配置されてもよく、また、場合によっては配置されなくてもよい。また、ローラユニット保持部１９０Ｂにも同様に調節シート１１０が適宜位置決めされる。

次に、一対のローラ１９２，１９３がフレーム１９１に支持された状態で、前述のように、フレーム１９１の一対の位置決め突起２０６が上記位置決め孔２０５Ａ，２０５Ｂが嵌合される。これにより、ローラユニット１９４は、筐体１４９に位置決め固定される。しかし、適宜設計することによりフレーム１９１の一対の位置決め突起２０６と上記位置決め孔２０５Ａ，２０５Ｂとを無くしたとしても、ローラユニット１９４は凹部によって位置決め固定され得る。従って、位置決め突起２０６や位置決め孔２０５Ａ，２０５Ｂは任意の構成要件である。

この第２の実施の形態においても、調節シート１１０はローラユニット保持部１９０Ａ，１９０Ｂに形成されている凹部に挿入されるだけなので、第１の実施形態と同様に、組立性の向上を図ることが可能である。

また、第１の実施の形態や第２の実施の形態においても、調節シート（調整部材）を位置決めする位置決め部材によってローラユニットの位置決めも可能となるので、ローラユニットの位置決め部材を他に形成するスペースが必要無く、イメージセンサを小型化することができる。

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である。 読取載置台の内部構成を示す平面図である。 読取載置台の主要構成を示す縦断面図である。 第1の実施の形態に係るイメージセンサユニットの構成を示す斜視図である。 図４のイメージセンサユニットの要部分解拡大図である。 ローラユニットの要部分解拡大図である。 イメージセンサユニットの要部拡大図である。 イメージセンサユニットの上面拡大図である。 イメージセンサユニットの側面拡大図である。 第２の実施の形態におけるイメージセンサの分解斜視図 第２の実施の形態におけるローラユニットのフレームを底板側から見た斜視図 従来のイメージセンサユニットの要部斜視図である。 従来のイメージセンサユニットの要部分解斜視図である。

符号の説明

１ 画像読取装置
２ 読取載置台
３ 自動原稿搬送装置
４ 原稿押さえカバー
５ 画像読取ユニット
６Ａ ローラユニット
６Ｂ ローラユニット
７Ａ フレーム
７Ｂ フレーム
８ ローラ
９ ローラ
１０ 係合ピン
１１ 矢印
１２ イメージセンサ
１３ 上面
１４ イメージセンサ
１５Ａ ローラユニット
１５Ｂ ローラユニット
１７ ローラ
１８ ローラ
１９ 裏面
２０ 原稿載置台の筐体
２０Ａ 下フレーム体
２０Ｂ 上カバー
２１ プラテンガラス
２２ 操作パネル
２３ プラテンガラス
２４ ベース部
２５ 側壁
２６ 区画版
２７ 裏面
２８ 表面
３０ ベルト駆動機構
４９ 筐体
５０ イメージセンサ
５１ キャリッジ
５２ イメージセンサユニット
５４ シャフト受け部
５６ バネ受け部
５７ コイルバネ
６１ タイミングベルト
６２ ガイドシャフト
６３ 上面
６４ 導光体
６５ 集光レンズ
６６ 突出部
６７ 当接部
６８Ａ 軸部
６８Ｂ 軸部
７０ 平面部
７１ 底部
７２ 壁
７３Ａ 軸受部
７３Ｂ 軸受部
７４ 突片
７５ 溝
９０Ａ ローラユニット保持部
９０Ｂ ローラユニット保持部
９１ フレーム
９２ ローラ
９３ ローラ
９４ ローラユニット
９５ 側板
９６ 側板
９７ ローラ収容部
９８ ローラ収容部
９９ 係合ピン
１００ 軸受部
１０１ 軸受部
１０２ 支持軸
１０３ 支持軸
１０４ 仮想直線
１０５ 位置決め穴
１０６ 係合孔
１０７ 底板
１１０ 調節シート
１１１Ａ 取付け部
１１１Ｂ 取付け部
１４９ 筐体
１５０ 垂直面
１５１ 載置面
１６３ 上面
１９１ フレーム
１９２ ローラ
１９３ ローラ
１９４ ローラユニット
２０５Ａ 位置決め孔
２０５Ｂ 位置決め孔
２０６ 位置決め突起
２０７ 底板
２５０Ａ 垂直面
２５０Ｂ 垂直面
２５１ 載置面
３５０ イメージセンサ

Claims (5)

1. 原稿を静止載置可能な原稿台ガラスと、この原稿台ガラスの下面に沿って往復動可能なイメージセンサユニットと、このイメージセンサユニットに配設され前記原稿台ガラスの下面に密着しながら転動するローラと、を備える画像読取装置に用いられるイメージセンサであって、
   長手方向を有する筐体と、
   この筐体の長手方向の両端部に設けられ、上記ローラを回転可能に支持するローラユニットを保持可能なローラユニット保持部と、を備え、
   前記筐体と前記ローラユニットとの間に配置されることにより、このイメージセンサと前記原稿台ガラスとの間隔を調整可能な調整部材の位置決め部材が前記ローラユニット保持部に設けられていることを特徴とするイメージセンサ。
2. 前記ローラユニット保持部は、前記筐体の長手方向の両端部に設けられている段部であり、前記調整部材の位置決め部材は、この段部を構成する載置面から突出した突起であり、前記調整部材に設けられている挿通孔に前記突起が挿入されることで前記調整部材は位置決めされることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ。
3. 前記ローラユニットの底面に設けられている位置決め孔に前記突起が挿入されることで、前記ローラユニットは前記筐体に対して位置決めされることを特徴とする請求項２に記載のイメージセンサ。
4. 前記ローラユニット保持部は、前記筐体の長手方向の両端部に設けられている凹部であり、前記調整部材の位置決め部材は、この凹部を構成する垂直面と載置面であり、前記凹部に挿入されることで前記調整部材は位置決めされることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ。
5. 前記ローラユニットの底面から突出した突起が前記載置面に設けられている位置決め孔に挿入されることで、前記ローラユニットは前記筐体に対して位置決めされることを特徴とする請求項４に記載のイメージセンサ。
   

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