JP2008271305A - 撮像装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＣＤラインセンサが湾曲することに伴う画質低下を防止することにある。
【解決手段】複写機１００に取り付けられる原稿読み取り装置１に備えられ、光学像を光電変換する撮像ユニット３０であって、原稿読み取り装置１の内部フレーム４と、基板３５と、ＣＣＤ（ｃｈａｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）ラインセンサ３３と、保持板３６と、保持部材３７とを備えている。基板３５は、内部フレーム４に固定されている。ＣＣＤラインセンサ３３は、基板３５に電気的に接続され、基板３５に対向して配置されている。保持板３６は、ＣＣＤラインセンサ３３の基板３５が配置されていない側の側部に配置され、ＣＣＤラインセンサ３３を保持する。保持部材３７は、ＣＣＤラインセンサ３３を保持板３６に保持させるための部材である。
【選択図】 図５

Description

本発明は、撮像装置及びこれを備えた画像形成装置、特に、画像形成装置に取り付けられ、光学像を光電変換する撮像装置及び撮像装置を備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、原稿の画像情報を読み取る原稿読み取り装置と、画像情報に基づいて画像を形成する画像形成部と、画像形成部や排出部に用紙を搬送する用紙搬送部と、表面に画像が形成された用紙を排出する排出部とを備えている。このような画像形成装置では、原稿読み取り部で原稿の画像情報が読み取られ、画像形成部に用紙が搬送される。画像形成部に用紙が搬送されると、原稿の画像情報に基づいて用紙上に画像が形成され、画像が形成された用紙が排出部から排出される。

ここで、原稿読み取り装置は、原稿に光を照射する光源と、複数の鏡を有し、原稿によって反射された光を所定位置まで導く反射部と、反射部によって導かれた光を結像し、光学像を読み取る撮像装置とを有している。ここで、撮像装置は、反射部によって所定位置に導かれた光を結像する結像レンズと、結像レンズによって結像された光学像を読み取るＣＣＤラインセンサとを有している。この原稿読み取り装置では、光源から光が原稿に向かって照射され、原稿で反射された光が反射部によって所定位置に導かれる。所定位置に導かれた光は、結像レンズによって結像され、結像レンズで結像された光学像がＣＣＤラインセンサによって読み取られる。

この原稿読み取り装置の撮像装置は、ＣＣＤラインセンサに略平行に配置されＣＣＤラインセンサに電気的に接続された基板と、ＣＣＤラインセンサと基板との間に配置されＣＣＤラインセンサに略平行に固定された保持板と、ＣＣＤラインセンサを保持板に保持するための保持部材とをさらに有している（特許文献１参照）。
特開２００２−１７１３８７号公報

特許文献１に記載の撮像装置では、保持板にＣＣＤラインセンサを配置可能な開口が形成されており、この開口を貫通してＣＣＤラインセンサが基板に取り付けられている。そして、保持部材によってＣＣＤラインセンサが基板から離れすぎないように支持されている。ここで、ＣＣＤラインセンサを基板に電気的に接続することによって熱が発生する可能性がある。また、基板に設けられたＩＣ等が熱を発生する可能性がある。このとき、これらの熱によって基板が湾曲する可能性があり、基板の湾曲によってＣＣＤラインセンサの位置が初期設定からずれる場合がある。この場合には、原稿の画像情報読み取り精度が低下し、画質が低下する。

本発明の課題は、基板の湾曲によってＣＣＤラインセンサの位置が変わることに伴う画質低下を防止することにある。

請求項１に係る撮像装置は、画像形成装置に取り付けられる原稿読み取り装置に備えられ、光学像を光電変換する撮像装置であって、原稿読み取り装置のフレームと、基板と、ＣＣＤ（ｃｈａｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）ラインセンサと、保持板と、保持部材とを備えている。基板は、フレームに固定されている。ＣＣＤラインセンサは、基板に電気的に接続され、基板に対向して配置されている。保持板は、ＣＣＤラインセンサの基板が配置されていない側の側部に配置され、ＣＣＤラインセンサを保持する。保持部材は、ＣＣＤラインセンサを保持板に保持させるための部材である。

この撮像装置では、ＣＣＤラインセンサが基板に電気的に接続されており、保持板がＣＣＤラインセンサを挟んで基板に対向する位置に配置されている。そして、保持部材によってＣＣＤラインセンサが保持板に保持されている。

ここでは、ＣＣＤラインセンサが保持板に保持されているために、基板がＩＣ等の熱によって湾曲した場合であっても基板の湾曲に伴ってＣＣＤラインセンサが湾曲しにくくなる。このために、基板の湾曲によってＣＣＤラインセンサの位置が変わることに伴う画質低下を防止できる。

請求項２に係る撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置であって、保持部材は、保持板に接続され、保持板とともにＣＣＤラインセンサを狭持する板バネを有する。

ここでは、板バネと保持板とによってＣＣＤラインセンサを狭持することで、保持板にＣＣＤラインセンサを保持できる。

請求項３に係る撮像装置は、請求項１または２に記載の撮像装置であって、保持部材は、一端が保持板に固定されている。

請求項４に係る撮像装置は、請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置であって、ＣＣＤラインセンサは、光学像を受光可能であり前記保持板側に面している受光面を有しており、保持板は、受光面が露出可能な開口を有している。

ここでは、受光面が保持板側に面している場合であっても受光面が露出しているために光学像を受光しやすくなる。

請求項５に係る画像形成装置は、原稿に光を照射する光源と、原稿によって反射された光を所定位置に導く複数のミラーと、ミラーによって所定位置に導かれた光を画像情報として読み取る撮像装置と、表面に画像を形成可能な用紙を収納する用紙収納部と、撮像装置によって読み取った画像情報に基づいて用紙収納部の用紙に画像を形成する画像形成部と、を備えている。

本発明では、ＣＣＤラインセンサが湾曲することに伴う画質低下を防止することができる。

１．全体構造
図１に本発明の一実施形態に係る複写機１００の全体断面図を示す。この図１に基づいて複写機１００の全体構成を説明する。この複写機１００は、用紙収納部１１０と、画像形成部１２０と、定着部１３０と、用紙搬送部１４０と、原稿読み取り装置１とを備えている。ここで原稿読み取り装置１については後に詳述する。

用紙収納部１１０は、表面に画像を形成可能な用紙を収納する部分であって、複写機１００の下部に配置されている。

画像形成部１２０は、原稿読み取り装置１で読み取った原稿の画像情報に基づいて用紙に画像を形成可能な部分であって、用紙収納部１１０に上方に配置されている。この画像形成部１２０は、表面に静電潜像を形成可能な感光体ドラム１２１と、感光体ドラム１２１にトナー供給か可能な現像装置１２２とを有している。

定着部１３０は、画像形成部１２０で表面に形成された画像を用紙に定着させる部分であって、画像形成部１２０に並べて配置されている。

用紙搬送部１４０は画像形成部１２０や定着部１３０に用紙を搬送する部分である。

２．原稿読み取り装置の構成
以下、本発明の一実施形態に係る原稿読み取り装置を図面に基づき説明する。

最初に、本発明の実施形態に係る原稿読み取り装置１について、図２、及び図３を用いてその構造の概略を説明する。図２は原稿読み取り装置１の模型的垂直断面正面図、図３は原稿読み取り装置１を上方から見た部分斜視図である。なお、本発明の実施形態に係る原稿読み取り装置１は、画像形成装置である複写機、または複写機やファクシミリ等の機能を備えた複合機の上部に搭載された原稿読み取り装置１として設計されたものとする。

図２に示すように、原稿読み取り装置１は、画像形成装置である複写機、または複合機の上部に搭載されている。原稿読み取り装置１の本体２は、外装カバー３と内部フレーム４とで構成されている。そして、原稿読み取り装置１は、本体２の上面に原稿台５を備えている。原稿台５は透明ガラスで構成され、この透明ガラス表面に、原稿が、読取面（原稿面）が下になるように載置される。

図２及び図３に示すように、原稿台５の下方であって、本体２の内部フレーム４の内側には、原稿面に向かって光を照射するための光学系構成要素が設けられている。この光学系構成要素としては、第１光学系ユニット１０、第２光学系ユニット２０、及び撮像ユニット３０を備えている。

図２に示すように、第１光学系ユニット１０は、光源１１と、第１ミラー１２とを備えている。光源１１は、原稿面に向かって光を照射するものである。第１ミラー１２は、光源１１から原稿面に向かって照射され、原稿面で反射した反射光を受けて、さらに９０度の角度で方向転換させるものである。これら光源１１と、第１ミラー１２とは、図示しない第１光学系支持部材に固定されている。

第２光学系ユニット２０は、第２ミラー２１と、第３ミラー２２とを備えている。第２ミラー２１は、第１光学系ユニット１０の第１ミラー１２が反射させた光を受けて、さらに９０度の角度で方向転換させるものである。第３ミラー２２は、第２ミラー２１が反射させた光を受けて、さらに９０度の角度で方向転換させるものである。これら第２ミラー２１と、第３ミラー２２とは、図示しない第２光学系支持部材に固定されている。

撮像ユニット３０は、取り付け台３１の上部に、結像レンズ３２と、撮像素子であるＣＣＤラインセンサ３３とを備えている。第２光学系ユニット２０の第３ミラー２２によって反射された、原稿面からの反射光は、結像レンズ３２に入射する。そして、結像レンズ３２は、光路の下流側に設けられたＣＣＤラインセンサ３３の表面上に、反射光を結像する。このようにして、ＣＣＤラインセンサ３３により、原稿画像を読み取ることができる。

ここで、上記構成の原稿読み取り装置１において、撮像ユニット３０は本体２の内部フレーム４に固定されているが、第１光学系ユニット１０、及び第２光学系ユニット２０は原稿面全体の画像情報を読取るべく原稿面と平行に往復移動できるようになっている。このため内部フレーム４の内側には、図２において左右方向に延びる移動用のレール（図示せず）が設けられている。そして、第１光学系ユニット１０、及び第２光学系ユニット２０は、そのレールに沿って移動し、原稿面全体の画像情報を読取ることが可能である。以下に撮像ユニット３０について詳細に説明する。

３．撮像ユニット
続いて、原稿読みとり装置１の撮像ユニット３０の詳細な構成について、図４〜図７を用いて説明する。図４は撮像ユニットの斜視図、図５は撮像ユニットの模型的部分正面図、図６は撮像ユニットのＣＣＤラインセンサの保持部分の斜視図、図７は撮像ユニットのＣＣＤラインセンサの保持板への保持部分を示す図である。図中の矢印は、原稿面からの反射光の入射方向を示している。

図４及び図５に示すように、撮像ユニット３０は、そのベースとなる取り付け台３１を備えている。取り付け台３１は、その下部に、本体２の内部フレーム４（図２、図３参照）との係合部３４を備えている。係合部３４は、取り付け台３１の正面側と背面側の二箇所に設けられている。係合部３４には、複数の丸穴３４ａと長穴３４ｂとが設けられている。これらの丸穴３４ａと長穴３４ｂとは、撮像ユニット３０を内部フレーム４に取り付ける時の、位置、及び角度調整の際に用いられる。複数の丸穴３４ａのうちいずれかを選択して内部フレーム４に設けられたピン（図示せず）に係合させることにより、光軸方向の位置を決定する。また、複数の長穴３４ｂのうちいずれかを選択してピンに係合させることにより、光軸の角度を調整する。

取り付け台３１の上面には、結像レンズ３２が設けられている。結像レンズ３２は、原稿面からの反射光を受け入れ、光路の下流側に設けられたＣＣＤラインセンサ３３に導く形で取り付けられている（図５参照）。

また、撮像ユニット３０は、ＣＣＤラインセンサ３３をさらに備えている。ＣＣＤラインセンサ３３は、取り付け台３１の上面に設けられている。このＣＣＤラインセンサ３３は、基板３５に接続されており、保持板３６に保持部材３７によって保持されている。ＣＣＤラインセンサ３３は、図６及び図７に示すように、本体部３３ａと、複数の電極端子３３ｂとを有している。本体部３３ａは、板状の部分であって、光学像を受光可能な受光面３３ｃを有している。複数の電極端子３３ｂは、本体部３３ａから外方に突出するように設けられた部分であって、電気的に基板３５に接続されている。基板３５は、板状の部材であって、複数の電極端子３３ｂに電圧を印加する。保持板３６は、取り付け台３１に対して略垂直に取り付け台３１に固定された部材であって、ＣＣＤラインセンサ３３を保持するための部材である。また、保持板３６は、ＣＣＤラインセンサ３３の受光面３３ｃが結像レンズ３２側に露出可能なように開口３６ａが形成されており、開口３６ａの両側部にはそれぞれ保持部材３７が貫通可能な孔３６ｂが形成されている。さらに保持板３６は、長方形状の部材であって、長手方向両端には基板３５にビス止めするためのビス止め部３６ｃが形成されている。保持部材３７は、保持板３６にＣＣＤラインセンサ３３を保持させるための部材であって、帯状に形成された板バネである。また、保持部材３７は、図７に示すように、一端が保持板３６の結像レンズ３２に対向している側の面からビス止めされており、孔３６ｂを貫通してＣＣＤラインセンサ３３を保持板３６との間で狭持し、複数の電極端子３３ｂが配置されている側の面に接触している。

４．動作
複写機１００では、原稿読み取り装置１によって原稿の画像情報を読み取られる。そして、画像形成部１２０に用紙搬送部１４０によって用紙収納部１１０の用紙が画像形成部１２０に搬送され、画像形成部１２０で画像情報に基づいて画像が用紙の表面に形成される。その用紙が用紙搬送部１４０によって定着部１３０に搬送され、用紙に画像が定着される。その後、画像が定着された用紙が複写機１００の外部に排出される。

原稿の画像情報を読み取る際には、光源１１から原稿に対して光が照射された状態で、原稿に沿って原稿の一端から他端までを第１光学系ユニット１０が移動する。光源１１から照射された光は原稿によって反射され、第１ミラー１２に側に入射される。第１ミラー１２に入射した光は、第１ミラー１２によって９０度方向転換させられ、第２ミラー２１に入射する。第２ミラー２１に入射した光は、第２ミラー２１によって９０度方向転換させられ、第３ミラー２２に入射する。第３ミラー２２に入射した光は、第３ミラー２２によって９０度方向転換させられ、結像レンズ３２に入射する。結像レンズ３２に入射された光は、結像レンズ３２によって結像される。結像レンズ３２によって結像された光学像はＣＣＤラインセンサ３３によって読み取られる。

ここでは、ＣＣＤラインセンサ３３が保持部材３７によって保持板３６に保持されているために、基板３５がＣＣＤラインセンサ３３を基板３５に電気的に接続することによって発生する熱及びＩＣ等によって発生させられる熱によって湾曲した場合であっても、ＣＣＤラインセンサ３３の位置が変わりにくくなる。このために、基板３５が湾曲することによってＣＣＤラインセンサ３３の位置が変わるのを防止でき、画質の低下を防止できる。

５．他の実施形態
上記実施形態では、ＣＣＤラインセンサ３３の保持部材３７として板バネを用いたが、本発明はこれに限られず、ＣＣＤラインセンサ３３を保持可能な部材で有れば良く、例えば保持板３６から保持部を切り起こしてＣＣＤラインセンサ３３を保持するようにしても良い。

複合機の全体図。 原稿読みとり装置の全体概略図。 結像レンズ及びＣＣＤラインセンサの周囲を示す図。 結像レンズ及びＣＣＤラインセンサ、保持板等を示す図。 結像レンズ及びＣＣＤラインセンサの側面図。 ＣＣＤラインセンサ及びその保持部材などを示す図。 保持板と基板とＣＣＤラインセンサとを上側から見た図。

符号の説明

１ 原稿読みとり装置
４ 内部フレーム（フレーム）
３０ 撮像ユニット
３３ ＣＣＤラインセンサ
３３ａ 本体部
３３ｂ 電極端子
３３ｃ 受光面
３５ 基板
３６ 保持板
３６ａ 開口
３７ 保持部材
１００ 複写機
１１０ 用紙収納部
１２０ 画像形成部

Claims (5)

1. 画像形成装置に取り付けられる原稿読み取り装置に備えられ、光学像を光電変換する撮像装置であって、
   前記原稿読み取り装置のフレームと、
   前記フレームに固定された基板と、
   前記基板に電気的に接続され、前記基板に対向して配置されたＣＣＤラインセンサと、
   前記ＣＣＤラインセンサの前記基板が配置されていない側の側部に配置され、前記ＣＣＤラインセンサを保持する保持板と、
   前記ＣＣＤラインセンサを前記保持板に保持させるための保持部材と、
   を備えた撮像装置。
2. 前記保持部材は、前記保持板に接続され、前記保持板とともに前記ＣＣＤラインセンサを狭持する板バネを有する、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記保持部材は、一端が前記保持板に固定されている、請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記ＣＣＤラインセンサは、光学像を受光可能であり前記保持板側に面している受光面を有しており、
   前記保持板は、前記受光面が露出可能な開口を有している、
   請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置。
5. 原稿に光を照射する光源と、前記原稿によって反射された光を所定位置に導く複数のミラーと、前記ミラーによって所定位置に導かれた光を画像情報として読み取る請求項１から４のいずれかに記載の撮像装置と、
   表面に画像を形成可能な用紙を収納する用紙収納部と、
   前記撮像装置によって読み取った画像情報に基づいて前記用紙収納部の用紙に画像を形成する画像形成部と、
   を備えた画像形成装置。
   
   

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