JP2007282035A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで読取画像におけるブレの発生を抑えることができる画像読取装置を提供する。
【解決手段】画像読取装置１０は、原稿台２０、長尺状のガイド軸３０及び画像読取ユニット４０を備える。原稿は、原稿台２０上に載置される。ガイド軸３０は、原稿台２０に対して原稿の反対側に原稿台２０に平行に配置される。画像読取ユニット４０は、原稿台２０とガイド軸３０との間に配置され、原稿の画像を読み取る画像読取センサ４２を原稿台２０に対向する向きに搭載し、ガイド軸３０に案内されながら走行する。画像読取ユニット４０は、画像読取センサ４２と原稿台２０との距離を一定に保つコロ４２Ａと、ガイド軸３０に点接触しながらガイド軸３０上を回転する回転体５３，５４とを有する。
【選択図】図２

Description

この発明は、原稿の画像を読み取る画像読取部が、原稿台に平行に移動することで、原稿の画像を読み取る画像読取装置に関する。

従来から、原稿台上に載置された原稿の画像を、原稿台に対して平行に移動する走行体ユニットに搭載された画像読取部によって読み取る画像読取装置が、広く一般に普及している。

図１（Ａ）は、従来の画像読取装置１の一部の構成を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の側面図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）の正面図である。なお、図１（Ａ）及び図１（Ｃ）では、説明の便宜上、画像読取ユニット５が２個記載されているが、画像読取装置１に備えられているのは１個のみである。

従来の画像読取装置１では、原稿台２に対して原稿３の反対側において原稿台２と平行に、円柱形のガイド軸４が配置される。原稿台２とガイド軸４との間に、画像読取ユニット５が配置される。

画像読取ユニット５は、ユニット本体６、及び、主走査方向（図１（Ａ）の紙面において上下方向）にライン状に延びる画像読取センサ（画像読取部）７などから構成される。画像読取センサ７は、ユニット本体６に支持され、バネ６Ａの弾性力によって、原稿台２に押し当てられる。画像読取センサ７と原稿台２との距離は、画像読取センサ７に軸支されたコロ７Ａによって一定に保たれる。

ユニット本体６は、画像読取センサ７の反対側に、軸受部６Ｂを有する。軸受部６Ｂは、ガイド軸４と面接触しながら、ガイド軸４上を摺動する。

画像読取ユニット５は、副走査方向（図１（Ａ）の紙面において左右方向）の両端に架け渡された駆動ベルト８が回転することによって、ガイド軸４に沿って、副走査方向に移動する。画像読取装置１は、画像読取ユニット５を副走査方向に往復移動させることで、原稿３の画像を読み取る。

画像読取装置１では、画像読取センサ７と原稿台２との距離が一定に保たれること、画像読取ユニット５が横揺れしないこと、及び、画像読取ユニット５が一定速度で副走査方向に移動することが重要である。

このため、上述の画像読取装置１における軸受部６Ｂが、ガイド軸４をほとんど隙間なく挿通させる孔状に形成された画像読取装置もある（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−９８３２２号公報

しかし、上述のように、いずれにしても従来の画像読取装置では、軸受部６Ｂとガイド軸４とが面接触している。このため、ガイド軸４の外周面を高精度に加工する必要があった。

ガイド軸４の外周面の加工精度が低い場合、ガイド軸４と軸受部６Ｂとの間の摩擦力が不安定になり、画像読取ユニット５の移動時の負荷変動が大きくなる。負荷変動が大きくなると、画像読取ユニット５は、副走査方向に一定速度で移動できず、読取画像にブレが生じる。

また、ガイド軸４の表面の加工精度が低い場合、画像読取ユニット５の移動時に、画像読取ユニット５のガタツキや横揺れが生じる場合があり、この場合も読取画像にブレが生じる。

読取画像のブレの発生を抑えるために、ガイド軸４の表面の加工精度を高めることや、ガイド軸４と軸受部６Ｂとの間にグリスを塗布する等の対策が採られているが、製造コストの高騰を招いている。

この発明の目的は、低コストで読取画像におけるブレの発生を抑えることができる画像読取装置を提供することにある。

この発明の画像読取装置は、上述の課題を解決するために以下のように構成される。

（１）この発明の画像読取装置は、原稿台と、長尺状の案内部材と、走行体ユニットと、を備える。原稿は、原稿台上に載置される。案内部材は、原稿台に対して原稿の反対側に原稿台に平行に配置される。走行体ユニットは、原稿台と案内部材との間に配置され、原稿の画像を読み取る画像読取部を原稿台に対向する向きに搭載し、案内部材に案内されながら走行する。走行体ユニットは、画像読取部と原稿台との距離を一定に保つスペーサと、案内部材に点接触しながら案内部材上を回転する回転体と、を有する。

この構成においては、回転体が案内部材に対して点接触するので、走行体ユニットと案内部材との間の摩擦負荷が低減する。また、案内部材上を回転体が回転することで、走行体ユニットと案内部材との間の摩擦負荷がさらに低減するとともに、負荷変動が小さくなる。

（２）この発明の画像読取装置では、回転体は、原稿台に平行な面内において案内部材の長尺方向に垂直な方向に、軸支されていてもよい。

この構成においては、回転体は、案内部材の長尺方向に回転するように軸支されている。このため、回転体が円滑に回転し、走行体ユニットと案内部材との間の摩擦負荷がより低減する。

（３）この発明の画像読取装置では、案内部材は、円柱状であり、回転体は、２個の円錐体がそれぞれの頂点を互いに対向させた形状を呈し、２個の円錐体の側面が案内部材の外周面の異なる２点に点接触する構成にしてもよい。

この構成においては、２個の円錐体の側面が案内部材を挟み込むように、回転体が案内部材の異なる２点に点接触する。このため、回転体が案内部材の長尺方向に垂直な方向にずれなくなる。

（４）この発明の画像読取装置では、案内部材は、長尺方向に延びる溝部を有し、溝部は、長尺方向に垂直な断面がＶ字形を呈し、回転体の異なる２点に点接触してもよい。

この構成においては、案内部材に溝部が設けられ、溝部は、回転体を挟み込んで原稿台の方へ押す方向に、回転体の異なる２箇所に点接触する。このため、回転体が案内部材の長尺方向に垂直な方向にずれなくなる。

この発明によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）回転体が案内部材に対して点接触し、案内部材上を回転体が回転することで、走行体ユニットと案内部材との間の摩擦負荷を低減させるとともに負荷変動を小さくできるので、画像読取部と原稿台との距離を一定に保ち、走行体ユニットの横揺れを抑え、走行体ユニットの移動速度を一定化させることができる。したがって、読取画像におけるブレの発生を抑えることができる。

また、ガイド軸４の表面の加工精度を高める必要がなく、ガイド軸４と軸受部６Ｂとの間にグリスを塗布する必要もないので、製造コストの低下を図ることができる。

（２）回転体を軸支することで、回転体を円滑に回転させ、走行体ユニットと案内部材との間の摩擦負荷をより低減させることができる。したがって、読取画像におけるブレの発生をより小さく抑えることができる。

（３）２個の円錐体の側面が案内部材を挟み込むように、回転体を案内部材の異なる２点に点接触させることで、走行体ユニットと案内部材との間の摩擦負荷を低減させながら、走行体ユニットの横揺れを抑制することができる。

（４）回転体を挟み込んで原稿台の方へ押す方向に回転体の異なる２箇所に溝部を点接触させることで、走行体ユニットと案内部材との間の摩擦負荷を低減させながら、走行体ユニットの横揺れを抑制することができる。

以下に、この発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。図２（Ａ）は、この発明の実施形態に係る画像読取装置の一部の構成を示す平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の正面図であり、図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）の一部の構成を示す拡大図である。なお、図２（Ａ）では、原稿台２０が省略されている。

画像読取装置１０は、原稿台２０、ガイド軸（この発明の案内部材に相当する。）３０、画像読取ユニット（この発明の走行体ユニットに相当する。）４０を備えている。原稿は、原稿台２０上に載置される。原稿台２０は、ガラスで形成されている。

この実施形態では、ガイド軸３０は、長尺な円柱状に形成されている。ガイド軸３０は、原稿台２０に対して原稿の反対側に、原稿台２０に平行であって所定の副走査方向（図２（Ａ）の紙面において上下方向）に配置されている。ガイド軸３０は、図示されていないフレームに固定されている。

画像読取ユニット４０は、ユニット本体４１、及び、画像読取センサ（この発明の画像読取部に相当する。）４２を有する。

画像読取センサ４２として、例えばＣＩＳ（Contact Image Sensor）が用いられる。画像読取センサ４２は、主走査方向（図２（Ａ）の紙面において左右方向）にライン状に延びるように配置されている。画像読取センサ４２は、主走査方向の両端部であって副走査方向の両端部のそれぞれで、即ち、四隅で、コロ（この発明のスペーサに相当する。）４２Ａを軸支している。コロ４２Ａは、バネ４３の弾性力によって原稿台２０に圧接しながら原稿台２０に沿って走行する。

画像読取センサ４２は、ユニット本体４１によって、原稿台２０に対して接離する方向に変位自在に支持されている。ユニット本体４１と画像読取センサ４２との間に、２個のバネ４３が配置されている。２個のバネ４３は、主走査方向において、中央部から等距離の両端部近傍にバランスよく配置されている。画像読取センサ４２は、２個のバネ４３によって、原稿台２０に向かう方向の力を付加されている。

画像読取センサ４２と原稿台２０との距離は、画像読取センサ４２に軸支されたコロ４２Ａによって一定に保たれている。画像読取センサ４２の被写界深度が小さい場合でも、画像読取センサ４２と原稿台２０との距離が一定に保たれることで、焦点が合った高品質な画像が読み取られる。

ユニット本体４１は、画像読取センサ４２の反対側に、軸受部５０を有する。軸受部５０は、主走査方向においてユニット本体４１の中央部に設けられている。

軸受部５０は、ガイド軸３０の方に突出した突起部５１，５２と、回転体５３，５４と、を有している。回転体５３，５４は、原稿台２０に平行な面内においてガイド軸３０の長尺方向（副走査方向）に垂直な方向に、突起部５１，５２によって軸支されている。これによって、回転体５３，５４は、副走査方向に回転する。図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示すように、回転体５３，５４は、副走査方向にバランスよく配置されている。なお、図３（Ａ）においては、紙面の左右方向が副走査方向に相当する。

回転体５４は、回転体５３と同様に形成されている。回転体５３は、２個の円錐体がそれぞれの頂点を互いに対向させ、それぞれの回転軸が同軸上に存在する形状に形成され、２個の傾斜面５３Ａ，５３Ｂを有している。傾斜面５３Ａ，５３Ｂは、上述の円錐体の側面に相当する。

傾斜面５３Ａ，５３Ｂは、ガイド軸３０の原稿台２０に最も近い部分３１を跨ぐ、ガイド軸３０の外周面の異なる２箇所で、ガイド軸３０に点接触している。すなわち、回転体５３は、ガイド軸３０を、副走査方向（ガイド軸３０の長尺方向に相当する。）における両側方から挟み込むように、ガイド軸３０に点接触している。

画像読取装置１０は、駆動ベルト６０をさらに備えている。駆動ベルト６０は、無端ベルトであり、副走査方向の両端部に架け渡されており、図示されていない駆動源の駆動力を伝達されることによって回転する。画像読取ユニット４０は、駆動ベルト６０が回転することによって、ガイド軸３０に沿って、副走査方向に移動する。画像読取装置１０は、画像読取ユニット４０を副走査方向に往復移動させることで、原稿の画像を読み取る。

画像読取装置１０では、コロ４２Ａによって、画像読取センサ４２と原稿台２０との距離が一定に保たれ、コロ４２Ａが回転することで、画像読取ユニット４０が副走査方向に移動するときの原稿台２０との間の摩擦負荷が低減されている。

また、回転体５３，５４がガイド軸３０上を転がることで、画像読取ユニット４０とガイド軸３０との間の摩擦負荷が低減されるとともに、負荷変動が小さく抑えられる。このため、ガイド軸３０の表面の加工精度が低い場合でも、画像読取ユニット４０の副走査方向への移動速度が一定化する。

さらに、上述のように、回転体５３，５４の傾斜面５３Ａ，５３Ｂが、ガイド軸３０の原稿台２０に最も近い部分３１を跨ぐ２箇所でガイド軸３０に接触しているので、画像読取ユニット４０の横揺れが抑制される。

したがって、画像読取装置１０によれば、低コストで、読み取った画像におけるブレの発生を抑制することができる。このため、原稿の画像の読取精度を向上させることができる。

また、摩擦負荷を低減させることができるので、画像の読取スピードを向上させることができる。

さらに、摩擦負荷を低減させることができるので、駆動ベルト６０を回転させるための駆動源の駆動力を低減させることができる。このため、消費電力を低下させることができる。

なお、画像読取ユニット４０の副走査方向のサイズによっては、回転体５３は、図３（Ｂ）に示すように、１個のみ備えられてもよく、または、３個以上備えられてもよい。いずれにしても、回転体５３は、副走査方向において画像読取ユニット４０にバランスよく配置されることが望ましい。

図４（Ａ）は、他の実施形態に係る画像読取装置１０Ａの構成を示す正面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の一部の構成を示す拡大図である。図５（Ａ）は、図４（Ａ）の側面視における説明図である。

画像読取装置１０Ａは、軸受部５０Ａ及びガイド軸３０Ａの構成を除いて、画像読取装置１０と同様に構成されている。

この実施形態では、軸受部５０Ａは、ユニット本体４１からガイド軸３０Ａの方へ突出する側壁５５Ａ、及び、回転体５６Ａを有する。回転体５６Ａは、例えば金属製で、球状に形成されている。回転体５６Ａは、図５（Ａ）に示すように、副走査方向に２個、バランスよく配置されている。

側壁５５Ａは、回転体５６Ａを四方から囲むように形成され、下端部に、内側に突出する係止部５７Ａが設けられている。係止部５７Ａによって、回転体５６Ａは、側壁５５Ａ内に回転自在に遊嵌されている。

ガイド軸３０Ａは、下側プレート７０からリブ状に突起した形状に形成されている。ガイド軸３０Ａは、副走査方向に延びる溝部３２Ａを有している。

溝部３２Ａの副走査方向に垂直な断面は、Ｖ字形に形成されている。溝部３２Ａは、接触部３３Ａ，３４Ａを有する。この実施形態では、接触部３３Ａ，３４Ａは、上述のＶ字形を形成する２個の斜面である。接触部３３Ａ，３４Ａは、回転体５６Ａの原稿台２０から最も遠い部分５８Ａを跨ぐように、回転体５６Ａの異なる２点に、点接触している。言い換えれば、Ｖ字形に配置された接触部３３Ａ，３４Ａのそれぞれが、回転体５６Ａに点接触している。

画像読取装置１０Ａによれば、ガイド軸３０Ａの表面の加工精度が低い場合でも、球状の回転体５６Ａが、ガイド軸３０Ａの溝部３２Ａに沿って回転することで、画像読取ユニット４０とガイド軸３０Ａとの間の摩擦負荷を低減させることができるとともに、負荷変動を小さくすることができる。このため、低コストで、読み取った画像におけるブレの発生を抑制することができる。

なお、画像読取ユニット４０の副走査方向のサイズによっては、回転体５６Ａは、図５（Ｂ）に示すように、１個のみ備えられてもよく、または、３個以上備えられてもよい。いずれにしても、回転体５６Ａは、副走査方向において画像読取ユニット４０にバランスよく配置されることが望ましい。

また、ガイド軸３０Ａに溝部３２Ａが設けられている場合でも、回転体５６Ａは、原稿台２０に平行な面内において副走査方向に垂直な方向に、軸支されていてもよい。

さらに、図６に示すように、回転体５６Ｂは、球状の他に、そろばんの玉のように、副走査方向に垂直な断面が菱形となる回転体であってもよい。この場合、ガイド軸３０Ｂの溝部３２Ｂの副走査方向に垂直な断面は、Ｖ字形ではなく、Ｕ字形等であってもよい。溝部３２Ｂは、接触部３３Ｂ，３４Ｂを有し、回転体５６Ｂの原稿台２０から最も遠い部分５８Ｂを挟む２箇所で、回転体５６Ｂに点接触する。

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、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が含まれることが意図される。

（Ａ）は、従来の画像読取装置の一部の構成を示す平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の側面図であり、（Ｃ）は、（Ａ）の正面図である。 （Ａ）は、この発明の実施形態に係る画像読取装置の一部の構成を示す平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の正面図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）の一部の構成を示す拡大図である。 （Ａ）は、図２（Ａ）の側面視における説明図であり、（Ｂ）は、他の実施形態に係る画像読取装置の一部の構成を示す説明図である。 （Ａ）は、さらに他の実施形態に係る画像読取装置の構成を示す正面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の一部の構成を示す拡大図である。 （Ａ）は、図４（Ａ）の側面視における説明図であり、（Ｂ）は、さらに他の実施形態に係る画像読取装置の一部の構成を示す説明図である。 さらに他の実施形態に係る画像読取装置の一部の構成を示す正面図である。

符号の説明

１０ 画像読取装置
２０ 原稿台
３０ ガイド軸（案内部材）
４０ 画像読取ユニット（走行体ユニット）
４２ 画像読取センサ（画像読取部）
４２Ａ コロ（スペーサ）
５０ 軸受部
５３，５４ 回転体
５３Ａ，５３Ｂ 傾斜面

Claims (4)

1. 原稿が載置される原稿台と、
   前記原稿台に対して前記原稿の反対側に前記原稿台に平行に配置される長尺状の案内部材と、
   前記原稿台と前記案内部材との間に配置され、前記原稿の画像を読み取る画像読取部を前記原稿台に対向する向きに搭載し、前記案内部材に案内されながら走行する走行体ユニットと、を備え、
   前記走行体ユニットは、前記画像読取部と前記原稿台との距離を一定に保つスペーサと、前記案内部材に点接触しながら前記案内部材上を回転する回転体と、を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記回転体は、前記原稿台に平行な面内において前記案内部材の長尺方向に垂直な方向に、軸支されていることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記案内部材は、円柱状であり、
   前記回転体は、２個の円錐体がそれぞれの頂点を互いに対向させた形状を呈し、前記２個の円錐体の側面が前記案内部材の外周面の異なる２点に点接触することを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記案内部材は、長尺方向に延びる溝部を有し、
   前記溝部は、前記長尺方向に垂直な断面がＶ字形を呈し、前記回転体の異なる２点に点接触することを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。

Images