JP2009253442A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】常に好ましい画像の読み取りを行う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Ａ１は、第１の方向ｘにおいて所定幅を有し、第２の方向にｙおいて所定の厚みを有する基板１０と、基板１０の第１の方向ｘにおける一方の端部寄りに配列された受光手段５０と、受光手段５０に光を収束させるレンズ部材４０と、第２の方向ｙにおける一方の端部に開口部２２を有するケース２０と、基板１０を開口部２２に固定する固定手段７０と、を備えており、開口部２２には、第２の方向ｙに沿って所定幅を有する側壁面２３が設けられ、固定手段７０は、第２の方向ｙに沿って基板１０をケース２０に押し付けるとともに、基板１０の第１の方向ｘにおける一方の端縁が側壁面２３に当接するように、基板１０の第１の方向ｘにおける他方の端部に、第１の方向ｘに沿う力を加えることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像読取装置に関する。

図４は、従来の画像読取装置の一例を断面図で示している（たとえば特許文献１参照）。同図に示された画像読取装置Ｘは、基板９１、ケース９２、線状光源９３、レンズ部材９４、センサチップ９５、および、ガラスカバー９６を備えている。図４では、基板９１の幅方向をｘ方向とし、基板９１の厚さ方向をｙ方向としている。基板９１は、たとえばセラミック製であり、表面にセンサチップ９５を搭載している。この画像読取装置Ｘは、線状光源９３からの線状光を読取対象に向けて出射し、その反射光をレンズ部材９４によってセンサチップ９５に結像させる構成となっている。センサチップ９５は、受けた光に応じた起電力を生じ、さらにこの起電力から画素ごとの輝度信号を出力可能に構成されている。上記読取対象によって反射された光をセンサチップ９５によって受光することにより、上記読取対象の記載内容を画像データとして読み取ることができる。

ケース９２は、たとえば樹脂製であり、その上端に開口部９２１が形成されおり、ガラスカバー９６が嵌め込まれている。さらに、ケース９２は、その下端に開口部９２２が形成されており、基板９１が嵌め込まれている。開口部９２２には、基板９１の表面に当接する当接面９２３，９２４が形成されている。画像読取装置Ｘでは、基板９１の表面と当接面９２３，９２４とは接着剤により接着されている。なお、センサチップ９５がレンズ部材９４からの光を好ましく受光できるように、基板９１は位置決めされている。

しかしながら、基板９１とケース９２とでは材質が異なることから、基板９１とケース９２とでは熱膨張率が互いに異なり、温度の変化によって基板９１のおよびケース９２が変形してしまうことがあった。このため、ある温度でセンサチップ９５がレンズ部材９４からの光を好ましく受光できていても、温度変化によって基板９１およびケース９２が変形すると、センサチップ９５がレンズ部材９４からの光を好ましく受光できなくなることがあった。このように、画像読取装置Ｘでは、気温の変化などによって、好ましい画像の読み取りが行えなくなることがあった。

特開２００４−２６６３１３号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、常に好ましい画像の読み取りを行うことができる画像読取装置を提供することをその課題としている。

本発明によって提供される画像読取装置は、主走査方向に沿って延び、上記主走査方向と直交する第１の方向において所定幅を有し、上記主走査方向および上記第１の方向と直交する第２の方向において所定の厚みを有する基板と、上記基板の上記第１の方向における一方の端部寄りの位置に、上記主走査方向に沿って配列された受光手段と、上記受光手段に光を収束させるレンズ部材と、上記レンズ部材を収容し、上記第２の方向における一方の端部に開口部を有するケースと、上記基板を上記開口部に固定する固定手段と、を備えた画像読取装置であって、上記開口部には、上記第２の方向に沿って所定幅を有し、上記主走査方向に沿って延びる側壁面が設けられており、上記固定手段は、上記第２の方向に沿って上記基板を上記ケースに押し付けるとともに、上記基板の上記第１の方向における一方の端縁が上記側壁面に当接するように、上記基板の上記第１の方向における他方の端部に、上記第１の方向に沿う力を加えることを特徴とする。

このような構成によれば、上記基板の上記第１の方向における一方の端部が、上記固定手段によって上記側壁面に押し当てられているため、上記基板の上記第１の方向における一方の端部寄りに配置された上記受光手段の位置は、上記ケースおよび上記基板の変形による影響を受けにくい。このように上記画像読取装置では、上記受光手段が上記レンズ部材からの光を常に好ましく受光することができるため、常に好ましい画像の読み取りを行うことができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板の、上記第１の方向における他方の端部寄りの位置に、上記第２の方向に貫通し、上記第１の方向における長さが上記主走査方向における長さよりも長い貫通孔が形成されており、上記固定手段は、上記第１の方向における長さが上記貫通孔の上記第１の方向における長さよりも短く、上記貫通孔に挿通されて上記ケースに固定される係合部材と、上記係合部材の一方の端部寄りに連結された板状弾性部材と、を備えており、上記板状弾性部材は、上記基板の上記第１の方向における他方の端部に接触し、上記第１の方向に沿って上記基板に弾性的に力を加える。このような構成によれば、上記貫通孔の上記第１の方向における長さ分だけ、上記基板は上記ケースに対して可動となっている。さらに、上記板状弾性部材によって上記基板は、上記第１の方向に押されているため、上記基板の上記第１の方向における一方の端部は常に上記側壁面に押し付けられている。このため、上記基板の上記第１の方向における一方の端部寄りに配置された上記受光手段は、上記レンズ部材からの光を常に好ましく受光することができる。このように上記画像読取装置では、上記受光手段が上記レンズ部材からの光を常に好ましく受光することができるため、常に好ましい画像の読み取りを行うことができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記固定手段は、上記第１の方向において上記ケースを挟み込み、上記第２の方向において上記基板を上記開口部へ押圧する弾性部材であり、上記基板の上記第１の方向における他方の端部に接触する押圧部を有しており、上記押圧部は、上記基板に上記第１の方向に弾性的に力を加える。このような構成によれば、上記押圧部によって上記基板の上記第１の方向における他方の端部は、上記第１の方向に押され、上記基板の上記第１の方向における一方の端部は常に上記側壁面に押し当てられている。このため、上記基板の上記第１の方向における一方の端部寄りに配置された上記受光手段は、上記レンズ部材からの光を常に好ましく受光することができる。このように上記画像読取装置では、上記受光手段が上記レンズ部材からの光を常に好ましく受光することができるため、常に好ましい画像の読み取りを行うことができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１は、本発明に係る画像読取装置の第１実施形態を示している。図１に示す画像読取装置Ａ１は、基板１０、ケース２０、線状光源３０、レンズ部材４０、センサチップ５０、ガラスカバー６０、および、固定手段７０を備えている。図１では、紙面と垂直な方向を画像読取装置Ａ１の主走査方向としており、この主走査方向と直交する第１の方向（ｘ方向）および第２の方向（ｙ方向）を示している。

基板１０は、たとえばセラミック製であり、画像読取装置Ａ１の主走査方向に沿って延び、ｘ方向に所定幅を有し、ｙ方向に所定厚みを有する長板状に形成されている。基板１０の表面には図示しない配線パターンが形成されており、ｘ方向における一方の端部寄りの位置にセンサチップ５０が搭載されている。さらに、基板１０のｘ方向における他方の端部には、ｙ方向に基板１０を貫通する貫通孔１１が形成されている。貫通孔１１は、主走査方向における長さよりもｘ方向における長さが長くなるように形成されている。

ケース２０は、線状光源３０、および、レンズ部材４０を内蔵しており、主走査方向に延びる略直方体形状とされている。このケース２０は、ｙ方向における上方に開口部２１を有しており、ｙ方向における下方に開口部２２を有している。開口部２１には、ガラスカバー６０が嵌め込まれており、開口部２２には基板１０が嵌め込まれている。開口部２２には、ｘ方向に対して垂直な側壁面２３およびｙ方向に対して垂直な当接面２４が形成されている。側壁面２３は、ｙ方向において所定幅を有し、主走査方向に沿って延びるように形成されており、基板１０のｘ方向における一方の端縁を受け止めている。当接面２４は、基板１０のｘ方向における他方の端部寄りの表面に当接している。なお、ケース２０は、たとえば黒色の樹脂によって形成されている。

線状光源３０は、導光体３１、リフレクタ３２およびＬＥＤモジュール３３によって構成されている。導光体３１は、たとえばメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ)などの透明な樹脂からなり、ＬＥＤモジュール３３からの光を主走査方向に沿う線状光として読取対象に向けて出射するように構成されている。リフレクタ３２は、たとえば白色の樹脂によって形成されており、ケース２０の適所に嵌め込まれている。リフレクタ３２は、導光体３１を抱え込むように収容しており、導光体３１内を進行する光が不当に漏れることを防いでいる。ＬＥＤモジュール３３は、たとえば赤色光、青色光、緑色光を出射するＬＥＤチップを内蔵しており、導光体３１に向けて光を出射可能なように基板１０上に搭載されている。

レンズ部材４０は、上記読取対象によって反射された線状光をセンサチップ５０に収束させる光学部品である。レンズ部材４０は、たとえば主走査方向に配列された複数の円柱状のレンズが樹脂製のハウジングに保持された構成とされている。

センサチップ５０は、主走査方向に延びるように基板１０上に配置された、本発明に係る受光手段である。センサチップ５０は、受けた光に応じた起電力を生じ、さらにこの起電力から画素ごとの輝度信号を基板１０上の配線パターンおよび図示しないコネクタを通じて外部へ出力可能に構成されている。このため上記読取対象によって反射された光をセンサチップ５０によって受光することにより、上記読取対象の記載内容を画像データとして読み取ることができる。

ガラスカバー６０は、ケース２０の内部を保護している。

固定手段７０は、貫通孔１１に挿通され当接面２４に固定された係合部材７１と、係合部材７１のｙ方向における下方の端部寄りに連結された板状弾性部材７２と、を備えている。係合手段７１は、たとえば鉄製のネジであり、ｙ方向における下方の端部にはヘッド７１１が形成されており、ｙ方向における上方の端部は当接面２４にねじ込まれている。この係合手段７１の直径は、貫通孔１１のｘ方向における長さよりも短く、貫通孔１１の主走査方向における長さと同じ長さに形成されている。板状弾性部材７２は、湾曲した断面を有して主走査方向に沿って延びる金属板であり、基板１０のｘ方向における他方の端部に接触する弾性力付与部７２１を有している。板状弾性部材７２は、係合部材７１に挿通されており、係合部材７１を当接面２４にねじ込む際に、係合部材７１からｙ方向の上方に向く力を受けて弾性変形する。板状弾性部材７２の弾性変形によって、弾性力付与部７２１は、基板１０のｘ方向における他方の端部をｘ方向およびｙ方向に押圧する。弾性力付与部７２１が基板１０のｘ方向における他方の端部に加えるｘ方向に沿う力によって、基板１０のｘ方向における一方の端部は側壁面２３に押し当てられている。また、弾性力付与部７２１が基板１０のｘ方向における他方の端部に加えるｙ方向に沿う力によって、基板１０のｘ方向における他方の端部は当接面２４に押し当てられている。

次に、画像読取装置Ａ１の作用について説明する。

本実施形態によれば、貫通孔１１がｘ方向において係合手段７１よりも長く形成されているため、基板１０がｘ方向において可動となっている。さらに、弾性力付与部７２１によって、基板１０の他方の端部にｘ方向に押す力が加えられているため、基板１０およびケース２０が異なる膨張率で変形した場合でも、基板１０のｘ方向における一方の端部は側壁面２３に押し当てられている。このため、基板１０のｘ方向における一方の端部に寄るように設置されたセンサチップ５０の位置は、レンズ部材４０からの光の収束位置からずれにくくなっている。したがって、画像読取装置Ａ１は、温度の変化に左右されず、常に好ましい画像の読み取りを行うことができる。

図２には、本発明に係る画像読取装置の第２実施形態を示している。図２に示す画像読取装置Ａ２は、固定手段７０の構造以外は画像読取装置Ａ１と同様の構造を有している。ただし、ケース２０のｘ方向における両側面には適所に凹部２５が形成されている。

図２に示すように、画像読取装置Ａ２における固定手段７０は、たとえば金属製であり、ｘ方向においてケース２０を挟み込む弾性力を有する弾性部材である。固定手段７０は、一対の係合部７３、基板支持部７４、および、押圧部７５を備えている。一対の係合部７３は、凹部２５に嵌合している。基板支持部７４は、基板１０の裏面に当接し、基板１０を保持している。この基板支持部７４は、基板１０にｙ方向の上方へ押し上げる力を加えている。押圧部７５は、基板１０のｘ方向における他方の端縁に当接し、基板１０をｘ方向に弾性的に押圧している。

このような画像読取装置Ａ２では、押圧部７５によって基板１０がｘ方向に押圧されているため、画像読取装置Ａ１の場合と同様に、基板１０のｘ方向における一方の端部が側壁面２３に押し当てられている。このため、基板１０のｘ方向における一方の端部に寄るように設置されたセンサチップ５０の位置は、レンズ部材４０からの光の収束位置からずれにくくなっている。したがって、画像読取装置Ａ２は、温度の変化に左右されず、常に好ましい画像の読み取りを行うことができる。

図３には、本発明に係る画像読取装置の第３実施形態を示している。図３に示す画像読取装置Ａ３は、押圧部７５の構造を除けば画像読取装置Ａ２と同様の構造を有している。

図７に示すように、画像読取装置Ａ３における押圧部７５は、基板１０の他方の端縁のｙ方向における下端に当接し、基板１０をｘ方向およびｙ方向に押す力を加えるように形成されている。押圧部７５が基板１０のｘ方向における他方の端部をｘ方向に押すため、基板１０のｘ方向における一方の端部は、常に側壁面２３に当接する。

このような画像読取装置Ａ３では、画像読取装置Ａ１，Ａ２の場合と同様に、基板１０のｘ方向における一方の端部が側壁面２３に押し当てられている。このため、基板１０のｘ方向における一方の端部に寄るように設置されたセンサチップ５０の位置は、レンズ部材４０からの光の収束位置からずれにくくなっている。したがって、画像読取装置Ａ３は、温度の変化に左右されず、常に好ましい画像の読み取りを行うことができる。

本発明にかかる画像読取装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明にかかる画像読取装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。たとえば、主走査方向における固定手段の位置および個数は画像読取装置の主走査方向の長さに応じて適宜決めることができる。

本発明にかかる画像読取装置の第１実施形態を示す断面図である。 本発明にかかる画像読取装置の第２実施形態を示す断面図である。 本発明にかかる画像読取装置の第３実施形態を示す断面図である。 従来の画像読取装置の一例を示す断面図である。

符号の説明

Ａ１，Ａ２，Ａ３ 画像読取装置
１０ 基板
１１ 貫通孔
２０ ケース
２１，２２ 開口部
２３ 側壁面
２４ 当接面
２５ 凹部
３０ 線状光源
３１ 導光体
３２ リフレクタ
３３ ＬＥＤモジュール
４０ レンズ部材
５０ センサチップ（受光手段）
６０ ガラスカバー
７０ 固定手段
７１ 係合手段
７２ 板状弾性部材
７３ 係合部
７４ 基板支持部
７５ 押圧部
７１１ ヘッド
７２１ 弾性力付与部

Claims (3)

1. 主走査方向に沿って延び、上記主走査方向と直交する第１の方向において所定幅を有し、上記主走査方向および上記第１の方向と直交する第２の方向において所定の厚みを有する基板と、
   上記基板の上記第１の方向における一方の端部寄りの位置に、上記主走査方向に沿って配列された受光手段と、
   上記受光手段に光を収束させるレンズ部材と、
   上記レンズ部材を収容し、上記第２の方向における一方の端部に開口部を有するケースと、
   上記基板を上記開口部に固定する固定手段と、
   を備えた画像読取装置であって、
   上記開口部には、上記第２の方向に沿って所定幅を有し、上記主走査方向に沿って延びる側壁面が設けられており、
   上記固定手段は、上記第２の方向に沿って上記基板を上記ケースに押し付けるとともに、上記基板の上記第１の方向における一方の端縁が上記側壁面に当接するように、上記基板の上記第１の方向における他方の端部に、上記第１の方向に沿う力を加えることを特徴とする、画像読取装置。
2. 上記基板の、上記第１の方向における他方の端部寄りの位置に、上記第２の方向に貫通し、上記第１の方向における長さが上記主走査方向における長さよりも長い貫通孔が形成されており、
   上記固定手段は、上記第１の方向における長さが上記貫通孔の上記第１の方向における長さよりも短く、上記貫通孔に挿通されて上記ケースに固定される係合部材と、上記係合部材の一方の端部寄りに連結された板状弾性部材と、を備えており、
   上記板状弾性部材は、上記基板の上記第１の方向における他方の端部に接触し、上記第１の方向に沿って上記基板に弾性的に力を加える、請求項１に記載の画像読取装置。
3. 上記固定手段は、上記第１の方向において上記ケースを挟み込み、上記第２の方向において上記基板を上記開口部へ押圧する弾性部材であり、上記弾性部材は、上記基板の上記第１の方向における他方の端部に接触し、上記基板に上記第１の方向に弾性的に力を加える押圧部を有する、請求項１に記載の画像読取装置。

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