JP2009071600A - 反り防止部材、反り防止装置、画像読取装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像読取装置等の使用時に、実装基板の反りを有効に抑えることが可能であり、さらに、それら画像読取装置等の製造時に、その保持部材へと取り付けることが容易な簡便な構造を有する本反り防止部材を提供する。
【解決手段】 反り防止部材２は、イメージセンサ１５ｃが実装された実装基板３の反りを防止する。上側係合部２１は、実装基板３を保持する保持部材４の上縁側に設けた上側切り欠き４ｇに係合し、下側係合部２２は、保持部材４の下縁側に設けた下側切り欠き４ｈに係合するようになっている。本体２０は、上側係合部２１及び下側係合部２２に連続しており、突出部２０ａを有している。この突出部２０ａは、上側係合部２１及び下側係合部２２が保持部材４に係合した状態で、実装基板３におけるイメージセンサ１５ｃの実装面の裏面側から、実装基板３を保持部材４の側へと押圧する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のイメージセンサが実装された実装基板において、イメージセンサの発熱等による反りを防止するための、画像読取装置、画像形成装置等の内部構造に関する。

従来から知られたこの種の画像形成装置の一つでは、回路基板上に実装されたＣＣＤと、ＣＣＤ（及びその回路基板）を保持する保持部材との間に中間保持部材が介在されていた。そして、ＣＣＤと中間保持部材とが接着剤で接着されるとともに、中間保持部材と保持部材との間が接着剤で接着されていた（特許文献１参照）。即ち、この中間保持部材には、断面形状がＬ字状の部材が用いられ、Ｌ字の一の辺に対応する中間保持部材の起立板と、ＣＣＤの一部とが接着されるとともに、Ｌ字の他の辺に対応する中間保持部材の底板と、保持部材の水平面とが接着されていた。
特開２００３−１０１７２３号公報（図１（ｃ）、段落００１３）

しかしながら、この画像形成装置の製造に際して、接着剤の取り扱いは一般に不便なものであった。つまり、接着剤が塗布後に乾くまでには時間がかかり、また、接着剤の塗布に際してその液滴が飛び散らないように注意する必要があり、これらは、製品の製造スピードを低下させる要因となり得た。

さらに、画像形成装置の使用時にＣＣＤは、６０℃近くとかなりの高温になる。そのため、このＣＣＤの熱が伝わる回路基板の部分には熱変形が生じ、例えば、回路基板がＣＣＤの載置された面から裏面側へと膨らむように（回路基板の中央部分が結像レンズから遠ざかるように）反ってしまうことがあった。このような回路基板の反りは、その回路基板上のＣＣＤによる正確な画像の読み取りを阻害するものであり、加えて、画像形成装置の使用環境及び使用状態によっては、そのような反りが接着剤の塗布部分周辺にて割れを生じさせる恐れがあった。

本発明は、上記課題を解決できる発明を提供することを目的とする。

請求項１に係る反り防止部材は、イメージセンサが実装された実装基板の反りを防止する反り防止部材である。本反り防止部材は、実装基板を保持する保持部材の外縁部分に係合する係合部と、この係合部から連続しており、この係合部が保持部材に係合した状態で実装基板を押圧する押圧部とを備えたことを特徴としている。

請求項２に係る反り防止部材は、請求項１に係る反り防止部材において、上記係合部と上記押圧部とが次のようになっていることを特徴とする。係合部は、保持部材の上縁側に係合する上側係合部、及び、保持部材の下縁側に係合する下側係合部を含んでいる。押圧部は、上側係合部及び下側係合部のそれぞれに連続しており、上側係合部及び下側係合部が保持部材に係合した状態で、実装基板におけるイメージセンサの実装面の裏面側から、実装基板を保持部材の側へと押圧する。

請求項３に係る反り防止部材は、請求項２に係る反り防止部材において、上記上側係合部と上記下側係合部とが次のようになっていることを特徴とする。上側係合部は、この反り防止部材の上部から延びる上側首部、及び、この上側首部の先端から左右方向に突出し、上記保持部材の上縁側に設けられた上側切り欠きに係合する上側係合突起を有する。これとともに、下側係合部は、反り防止部材の下部から延びる下側首部、及び、この下側首部の先端から左右方向に突出し、保持部材の下縁側に設けられた下側切り欠きに係合する下側係合突起を有する。

請求項４に係る一対の反り防止部材は、上下に一対をなす請求項１に記載の反り防止部材において、上側に位置する上側反り防止部材と、下側に位置する下側反り防止部材とが次のようになっていることを特徴する。上側反り防止部材の係合部は、上記保持部材の上縁側に係合する。上側反り防止部材の押圧部は、上側反り防止部材の係合部が保持部材の上縁側に係合した状態で、実装基板におけるイメージセンサの実装面の裏面側から、実装基板の上縁部分を保持部材の側へと押圧する。これとともに、下側反り防止部材の係合部は、保持部材の下縁側に係合する。下側反り防止部材の押圧部は、下側反り防止部材の係合部が保持部材の下縁側に係合した状態で、実装基板におけるイメージセンサの実装面の裏面側から、実装基板の下縁部分を保持部材の側へと押圧する。

請求項５に係る撮像ユニットは、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に係る反り防止部材を備えたことを特徴とする。

請求項６に係る画像読取装置は、請求項５に係る撮像ユニットを備えたことを特徴とする。

請求項７に係る画像形成装置は、請求項６に記載の画像読取装置を備えたことを特徴とする。

本発明の反り防止部材によると、その押圧部による、イメージセンサの実装基板の保持部材側への押圧によって、画像読取装置等の使用時における実装基板の反りを有効に抑えることが可能である。この反り防止部材は簡便な構造となっていて、画像読取装置等の製造時に、その保持部材への取り付けが容易である。

以下、本発明を実施するための最良の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
（第１の実施の形態）
本発明に係る第１の実施の形態である反り防止部材が装着された、イメージセンサの実装基板を有する画像読取装置の構成の概略について先ず説明する。図１に示す画像読取装置１は、画像形成装置である複写機、ファクシミリ等の上部に、その一部として搭載されており、画像形成装置は、画像読取装置１側で読み取られた画像に基づき、画像を形成するようになっている。

画像読取装置１において、透明ガラスからなる原稿台１１上には、原稿がその読み取られる面を下にして載置される。内部フレーム１２の内側には、第１光学ユニット１３、第２光学ユニット１４及び撮像ユニット１５が設けられている。

第１光学ユニット１３の光源１３ａは、原稿に向かって光を照射し、第１ミラー１３ｂは、その原稿面で反射した、画像情報を有する反射光を方向転換させるようになっている。さらに、この反射光は、第２光学ユニット１４の第２ミラー１４ａ及び第３ミラー１４ｂにより方向転換されて、結像レンズ１５ｂへと導かれる。

撮像ユニット１５は、取り付け台１５ａにより、内部フレーム１２内に固定されており、上記結像レンズ１５ｂが、この取り付け台１５ａの上に取り付けられている。第１光学ユニット１３及び第２光学ユニット１４は、原稿面と平行に、即ち、図１に向かって左右に往復移動できるようになっている。この往復移動を可能にするため、内部フレーム１２の内側には、図示しない移動用レールが図１上で左右に延びるように設けられている。

第１光学ユニット１３及び第２光学ユニット１４は、この移動用レールに沿って移動し、結像レンズ１５ｂは、このようにして導かれてくる原稿面の反射光を、光路の下流側に設けられたイメージセンサ（ここではＣＣＤラインセンサ）１５ｃの受光面に結像する。これらにより、イメージセンサ１５ｃは、原稿台１１上の原稿面全体の画像情報を読み取り可能になっている。

本発明に係る図２の反り防止部材２は、イメージセンサ１５ｃが実装された実装基板３の反りを防止するためのものである。原稿面の反射光は、結像レンズ１５ｂを通って、（装置内での乱反射による影響を防ぐための）カバー１５ｄの奥側にある実装基板３上のイメージセンサ１５ｃ（図３（ｂ））に達する。

撮像ユニット１５における、反り防止部材２が装着された実装基板３の外観を図３（ａ），（ｂ）に示す。保持部材４が実装基板３を保持していて、反り防止部材２が、保持部材４との間で実装基板３を挟むようにして、保持部材４の外縁部分に係合するようになっている。反り防止部材２の本体２０は、その断面形状が略コの字形（又は溝型）をしていて（図４，図５）、実装基板３の長さ方向に一定の長さを有する。その本体２０から突出した突出部２０ａ（実装基板を押圧する押圧部の例）が、反り防止部材２と保持部材４との係合状態で、実装基板３を保持部材４の側に押圧している。

詳細には、保持部材４による実装基板３の保持は次のように行われる。即ち、図４に示すように、保持部材４は、イメージセンサ１５ｃの実装基板３の長さ方向への両側（実装基板の左右）のそれぞれに近接する位置に、合わせて２つのネジ穴４ａ，４ｂを有している。また、実装基板３は、この２つのネジ穴４ａ，４ｂのそれぞれに螺合するネジ５ａ，５ｂを通すための２つの貫通穴３ａ，３ｂを有している。そして、実装基板３が保持部材４に重ねられた状態で、各ネジ５ａ，５ｂが各貫通穴３ａ，３ｂを挿通して各ネジ穴４ａ，４ｂに螺合し、このネジ止めにより、実装基板３が保持部材４に固着される。

この保持部材４は、結像レンズ１５ｂに対してイメージセンサ１５ｃの受光面の角度を自在に変化させることができるように、取り付け台１５ａに取り付けられている。即ち、調整ネジ４ｅ，４ｆが、保持部材４を貫通して、取り付け台１５ａに設けられたネジ穴１６ａ，１６ｂに螺合し、また、バネ部材１７ａ，１７ｂの一端が保持部材４の係合部４ｃ，４ｄに係合し、その他端が取り付け台１５ａの係合部１８ａ，１８ｂに係合するようになっている。これにより、保持部材４がバネ部材１７ａ，１７ｂにより適度に取り付け台１５ａの方へと引っ張られた状態で、イメージセンサ１５ｃの受光面の鉛直面内での傾き、高さ等を、調整ネジ４ｅ，４ｆにより調整することが可能である。

反り防止部材２と保持部材４との係合は次のように行われる。即ち、図４、図５のように、反り防止部材２の本体２０には、この係合のために、上側係合部２１及び下側係合部２２のそれぞれが連続して形成されている。上側係合部２１は、上側首部２１ａ（図５）及び上側係合突起２１ｂを有していて、反り防止部材２が、これら各部２１ａ，２１ｂにより、保持部材４の上縁側に係合するようになっている。つまり、上側首部２１ａが反り防止部材２の本体２０の上縁側（反り防止部材２の上部）から延びており、上側係合突起２１ｂがこの上側首部２１ａの先端から、実装基板３の長さ方向へと突出している。そして、保持部材４の上縁側には、上側切り欠き４ｇ（図４）が設けられていて、この上側切り欠き４ｇに、上記上側係合突起２１ｂが係合する。

上側首部２１ａは上側切り欠き４ｇに丁度嵌まる幅を有していて、上側係合突起２１ｂが上側切り欠き４ｇに引っ掛かるようになっている。そのため、これら上側首部２１及び上側切り欠き４ｇからなる上側係合部２１は、実装基板３の長さ方向への反り防止部材２の移動を規制する。これに加え、上側係合部２１は、次に示す下側係合部２２とともに、実装基板３の長さ方向に延びる仮想的な軸の周りの実装基板３の反りを防止する。

下側係合部２２は、同様に、下側首部２２ａ（図５）及び下側係合突起２２ｂによって、保持部材４の下縁側に係合するようになっている。即ち、下側首部２２ａが本体２０の下縁側（反り防止部材２の下部）から延びており、下側係合突起２２ｂがこの下側首部２２ａの先端から、実装基板３の長さ方向に突出している。保持部材４の下縁側に設けられた下側切り欠き４ｈ（図４）に、上記下側係合突起２２ｂが係合する。

これらのように、反り防止部材２の上側係合部２１及び下側係合部２２が、実装基板３の固着された保持部材４に係合している。この反り防止部材２と保持部材４との係合状態で、反り防止部材２の突出部２０ａの先端部が、実装基板３におけるイメージセンサ１５ｃが実装される面の裏面側から、実装基板３を保持部材４の側へと押圧する。突出部２０ａは、実装基板３の長さ方向に一定の長さを有しているため、実装基板３の幅方向への軸の周りの実装基板３の反りを防止することができる。

このような反り防止部材２は、簡便な構造を有していて、実装基板３が固着された保持部材４への取り付けが容易である。この反り防止部材２によって、例えば、実装基板３が、イメージセンサ１５ｃの実装された面から裏面側へと、実装基板３の中央部分が結像レンズ１５ｂから遠ざかるように反り、イメージセンサ１５ｃと結像レンズ１５ｂとの間の距離が変化することを有効に防止することができる。この反り防止部材２は、後述する第２の実施の形態の反り防止部材とは異なり、上下に一体となっているので、実装基板３の幅方向への軸の周りの反りに加えて、実装基板３の長さ方向への軸の周りの反りをも防止することができる。

また、この突出部２０ａは、実装基板３の側へと突出した突起２０ｂ（図３（ａ）、図５）を有しており、実装基板３は、この突起２０ｂが挿入されて係止する係止孔３ｃ（図３（ａ））を有している。この突出部２０ａの突起２０ｂと、実装基板３の係止孔３ｃとの係止により、たとえ実装基板３が熱変形しようとしても、突出部２０ａは、同じ接触位置を保ったまま実装基板３を押圧することが可能である。

作業者は、反り防止部材２を次のようにして保持部材４へと装着する。即ち、図３，４にて、先ず、下側係合部２２を保持部材４の下側切り欠き４ｈに係合させる。そして、突出部２０ａの突起２０ｂが、実装基板３の係止孔３ｃに挿入されるのを確認しながら、上側係合部２１を保持部材４の上側切り欠き４ｇに係合させる。

ここで、反り防止部材２には、正面上方中央から上面中央にかけて、開口部２０ｃが設けられている。この開口部２０ｃは、上側係合部２１の上側切り欠き４ｇへの取り付けを容易にするためのものである。つまり、開口部２０ｃによって、上側係合部２１の近傍が適度な弾性を持つことになり、これにより、上側係合部２１が上側切り欠き４ｇへと取り付け易くなる。

反り防止部材２が保持部材４に装着された状態で、反り防止部材２の突出部２０ａの先端は、図６の断面図のように、イメージセンサ１５ｃの真裏側に接触している。即ち、イメージセンサ１５ｃは、実装基板３の長さ方向に（同図６の紙面に垂直な方向へと）長尺状に延びていて、上下への中央付近に、その長さ方向へとライン状に並んだ複数の光電変換素子を有する。突出部２０ａの先端は、このライン状の光電変換素子の略真裏から、実装基板３を保持部材４の側へと押圧するようになっている。この突出部２０ａの押圧位置によると、イメージセンサ１５ｃの変形を抑えたい部分に直接的に力が及ぶことになるから、光電変換素子による画像の読み取りが、実装基板３及びイメージセンサ１５ｃの変形によって悪影響を受けることを最小限に抑えることができる。

このような反り防止部材２の効果を確認するための試験を実施した。即ち、雰囲気温度６０℃において、ＣＴＦ（ピント）変化量［％］を測定した。その結果、反り防止部材２を用いない場合、−３．９１［％］であり、反り防止部材２を用いる場合、−９．２１［％］であった。この試験結果によると、実装基板３及びイメージセンサ１５ｃの反りが防止されていることが確認される。
（第２の実施の形態）
続いて、本発明に係る第２の実施の形態である反り防止部材について説明する。本実施の形態においては、図７（ａ），（ｂ）のように、反り防止部材が、上側と下側とに分かれた２つの部品６，７からなる点が、第１の実施の形態と異なる。ここで説明する上側反り防止部材６及び下側反り防止部材７の構成及び作用効果等以外については、上記第１の実施の形態に準ずる。

反り防止部材６，７は、同一形状を有していて上下一対をなす。上側反り防止部材６の押圧部６ａが実装基板３の上縁部分を押圧し、その係合部６ｂが保持部材４の上縁側の外縁部分に係合するようになっている。

より詳細に、保持部材４には、第１の実施の形態と同様、その上縁の中央付近に、上側切り欠き４ｇが設けられている。そして、係合部６ｂは、上記第１の実施の形態と同様に、首部６ｃ及び係合突起６ｄを有している。首部６ｃは、押圧部６ａから延びており、また、係合突起６ｄが、この首部６ｃの先端から、実装基板３の長さ方向に突出している。この係合突起６ｄが上側切り欠き４ｇに係合するようになっている。

この上側反り防止部材６の係合部６ｂによる保持部材４への係合状態で、押圧部６ａが、実装基板３におけるイメージセンサ１５ｃの実装面の裏面側から、実装基板３の上縁部分を押圧している。

下側反り防止部材７は、反り防止部材６と同様に、その押圧部７ａが実装基板３の下縁側の外縁部分を押圧し、係合部７ｂが保持部材４の下縁側の外縁部分の中央付近に設けられた下側切り欠き４ｈに係合するようになっている。下側反り防止部材７の係合部７ｂによる保持部材４への係合状態で、押圧部７ａが、実装基板３のイメージセンサ１５ｃの実装面の裏面側から、実装基板３の下縁部分を押圧している。

これらの反り防止部材６，７は簡便な構造を有していて、保持部材４への取り付けが容易である。この反り防止部材６，７によっても、保持部材４（又は実装基板３）への取り付け性の容易さが確保されている。首部６ｃに設けられた３つのスリット状の開口部６ｅは、第１の実施の形態と同様に、首部６ｃの近傍における弾性を適度なものとして、反り防止部材を保持部材４へと取り付け易くするためのものである。
（他の実施の形態等）
以上、具体的な実施の形態により本発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することができる。
Ａ． 例えば、実装基板３と、保持部材４とはネジ５ａ，５ｂにより固着するものとした。これとは異なり、実装基板３と保持部材４とをスナップフィットさせたり、カシメ止めしたりすることもできる。ただ、取り付けの容易さの観点からすると、また、実装基板３の反り防止を補助する観点からも、上述のようにネジ止めすることが好ましい。
Ｂ． また、反り防止部材２，６，７は、加工性や耐久性を考慮して、薄板状の金属から構成されることを想定した。当然ながら、反り防止部材２，６，７は、合成樹脂等からなるものとしてもよい。
Ｃ． 反り防止部材６，７の押圧部６ａ，７ａ等にも、例えばその先端の中央部に、反り防止部材２の突起２０ｂと同様の突起を形成し、実装基板３側にこの突起が係止する係止孔を設けてもよい。また、これに代えて、押圧部６ａ，７ａの先端部が嵌まる溝状の係止部を、実装基板３に設けてもよい。これらによると、反り防止部材６，７は、より強固に実装基板３に係止して、実装基板３及びイメージセンサ１５ｃの熱変形を抑えることが可能になる。
Ｄ． 当然ながら、モノクロ方式のイメージセンサを用いる画像読取装置にも、カラー方式のイメージセンサを用いる画像読取装置にも、本発明を適用することができる。
Ｅ． 特に、突出部（押圧部）は、実装基板３と線状に接触することを想定したが、面状に又は点状に接触させてもよい。

第１の実施の形態の反り防止部材が用いられる画像読取装置の全体構成を示す断面図である。 撮像ユニットの周辺の構成を示す斜視図である。 反り防止部材の保持部材への組み付けを示す斜視図である。 反り防止部材近傍の各部材を説明すための実装基板周辺の分解斜視図である。 反り防止部材単体の六面図である。 実装基板周辺の断面図である。 第２の実施の形態の反り防止部材の保持部材への組み付けを示す斜視図である。

符号の説明

１…………………画像読取装置
２，６，７………反り防止部材
３…………………実装基板
３ａ，３ｂ………貫通穴
３ｃ………………係止孔
４…………………保持部材
４ａ，４ｂ………ネジ穴
４ｃ，４ｄ………係合部
４ｅ，４ｆ………調整ネジ
４ｇ………………上側切り欠き
４ｈ………………下側切り欠き
５ａ，５ｂ………ネジ
６ａ………………押圧部
６ｂ………………係合部
１５………………撮像ユニット
１５ａ……………取り付け台
１５ｂ……………結像レンズ
１５ｃ……………イメージセンサ
１５ｄ……………カバー
１６ａ，１６ｂ…ネジ穴
１７ａ，１７ｂ…バネ部材
２０………………反り防止部材の本体
２０ａ……………突出部
２０ｂ……………突起
２１………………上側係合部
２２………………下側係合部

Claims (7)

1. イメージセンサが実装された実装基板の反りを防止する反り防止部材であって、
   前記実装基板を保持する保持部材の外縁部分に係合する係合部と、
   該係合部から連続しており、前記係合部が前記保持部材に係合した状態で前記実装基板を押圧する押圧部と
   を備えたことを特徴とする反り防止部材。
2. 前記係合部は、
   前記保持部材の上縁側に係合する上側係合部、及び、前記保持部材の下縁側に係合する下側係合部を含み、
   前記押圧部は、
   前記上側係合部及び前記下側係合部のそれぞれに連続しており、該上側係合部及び該下側係合部が前記保持部材に係合した状態で、前記実装基板における前記イメージセンサの実装面の裏面側から、前記実装基板を前記保持部材の側へと押圧することを特徴とする請求項１に記載の反り防止部材。
3. 前記上側係合部は、
   該反り防止部材の上部から延びる上側首部、及び、該上側首部の先端から左右方向に突出し、前記保持部材の上縁側に設けられた上側切り欠きに係合する上側係合突起を有するとともに、
   前記下側係合部は、
   該反り防止部材の下部から延びる下側首部、及び、該下側首部の先端から左右方向に突出し、前記保持部材の下縁側に設けられた下側切り欠きに係合する下側係合突起を有することを特徴とする請求項２に記載の反り防止部材。
4. 上下に一対をなす請求項１に記載の反り防止部材において、
   上側に位置する上側反り防止部材の前記係合部は、
   前記保持部材の上縁側に係合し、
   前記上側反り防止部材の前記押圧部は、
   該上側反り防止部材の前記係合部が前記保持部材の上縁側に係合した状態で、前記実装基板における前記イメージセンサの実装面の裏面側から、前記実装基板の上縁部分を前記保持部材の側へと押圧するとともに、
   下側に位置する下側反り防止部材の前記係合部は、
   前記保持部材の下縁側に係合し、
   前記下側反り防止部材の前記押圧部は、
   該下側反り防止部材の前記係合部が前記保持部材の下縁側に係合した状態で、前記実装基板における前記イメージセンサの実装面の裏面側から、前記実装基板の下縁部分を前記保持部材の側へと押圧することを特徴とする一対の反り防止部材。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の反り防止部材を備えたことを特徴とする撮像ユニット。
6. 請求項５に記載の撮像ユニットを備えたことを特徴とする画像読取装置。
7. 請求項６に記載の画像読取装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。