JP2016127331A - 読取装置、およびこれを備えたプリント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザに操作の手間をかけさせずに、イメージセンサを振動や衝撃から保護する。
【解決手段】キャリッジが所定位置に移動した際に、イメージセンサを保持するセンサフレームに設けられた開口部に進入する突起部、もしくは前記センサフレームに設けられた突起部が進入する開口部、が装置のベースフレームやハウジングなどの固定部に設けられている。開口部に突起部が進入した際には、重力方向において、開口部と突起部とは近接した状態または当接した状態となる。
【選択図】図９

Description

本発明は、フラットベッドスキャナ型の読取装置に関するものである。

イメージスキャナ、ファクシミリ、複合機、複写機など、スキャナ機能を備えた装置に使用されるライン型のイメージセンサは、繊細な構造を有し衝撃により破損しやすい。

特許文献１には、センサを保持するホルダを装置のフレームにねじで固定することにより、運搬時に装置に強い振動や衝撃が作用してセンサが破損することを防止することが開示されている。

特開平９−２３８２１６号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、センサの固定および解除の際には、ユーザがねじを回して操作しなければならず、操作の手間をユーザに負わせることになる。いったん固定を解除した後にも、ユーザが装置の使用場所を変えるために装置を移動させた際に乱暴に置くと、その衝撃でセンサ破損する可能性がある。このようなユーザ元での移動のたびに、ユーザにねじ操作を強いるのは現実的とは言えない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、より簡便にイメージセンサを振動などから保護することを可能とする読取装置およびプリント装置の提供を目的とする。

そのために本発明では、原稿の読み取りを行う読取装置であって、読み取りのためのセンサユニットを支持するセンサフレームと、前記センサフレームに支持されるセンサユニットを移動させるキャリッジと、前記キャリッジによる前記センサユニットの移動範囲における所定位置に設けられ、該所定位置で前記センサフレームと近接した状態または当接した状態となる部材と、を具えたことを特徴とする。

本発明によれば、キャリッジを所定の位置に移動させるだけで、読取りセンサを振動や衝撃から保護することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る画像読み取り装置としての原稿読取機構を備えたプリント装置を示す斜視図である。 図１に示した本実施形態に係る原稿読取部をその原稿カバーおよび搬送部を除いて示す斜視図である。 本実施形態に係る原稿読取部を同じく原稿カバーなどを外した状態で示す平面図である。 図２、図３に示すセンサユニットのＹ方向に沿った断面図である。 本実施形態に係る駆動部とその周辺の構成を説明する図である。 本実施形態に係る移動部周辺の機構を説明する図である。 本実施形態に係る移動部が待機位置にある状態を説明する図である。 本実施形態に係る移動部が待機位置外にある状態を説明する図である。 本実施形態に係る移動部が待機位置にあるときの状態を示す斜視図である。 本実施形態に係る移動部が待機位置外にあるときの状態を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。ここではフラットベッドスキャナとプリンタとを複合したプリント装置を例に挙げるが、本発明はこの形態に限らず、フラットベットスキャナ単体の読取装置にも適用することができる。

図１は、原稿読取機構を備えたプリント装置を示す斜視図である。本実施形態のプリント装置は、上部にフラットベッドスキャナの原稿読取部１を備え、その下部にプリント部１００を備えて一体化されている。

原稿読取部１は、自動給紙装置（ＡＤＦ）を備えた原稿カバー１４０と、原稿カバー１４０から給紙される原稿を搬送する搬送部１０１と、原稿が置かれるガラス板からなる原稿台２と、原稿を読取るためのセンサおよびその移動機構を備える。原稿カバー１４０は、原稿台２に対して開閉可能に設けられている。原稿カバー１４０は、原稿台２に載置された原稿を原稿台２の上面に押圧するための押圧部材である。押圧面となる原稿カバーの下面には、スポンジと、スポンジの表面に設けられたシート材とからなる原稿圧着シートが貼り付けられている。なお、図１において、搬送部１０１と原稿カバー１４０はそれらの使用位置から外れた、開放位置として示されている。搬送部１０１は、Ｕターンパスを有し、自動給紙装置（図１において、原稿カバー１４０の裏側に設けられている）から給紙された原稿をＵターンして排紙部（同じく、図１において、原稿カバー１４０の裏側に設けられている）へ戻す。

本実施形態の原稿読み取り機構は、二通りの原稿読み取りを行うことができる。１つ目は、自動給紙装置にセットされた原稿を給紙し、搬送部１０１によって搬送される間に、原稿は、ＡＤＦガラス１２３上を通過し、この通過の間にＡＤＦガラス１２３の下側に位置するセンサユニットによって原稿の読取りが行われる。２つ目は、原稿カバー１４０を開放した状態で、原稿を原稿台２の上に置いた状態でセンサユニットが移動（走査）することによって原稿の読取りが行われる。すなわち、本実施形態では、センサユニットが、ＡＤＦガラス１２３の下側の位置で読み取りを行うモードと、センサユニットが、原稿台２の下側を移動して読み取りを行うモード、のいずれかで読み取りを行うことができる。

図２は、図１に示した本実施形態に係る原稿読取部１をその原稿カバー１４０および搬送部１０１を除いて示す斜視図、図３は、原稿読取部１を同じく原稿カバーなどを外した状態で示す平面図である。画像読取装置としての原稿読取部１において、センサユニット３は、複数の受光素子を図中矢印Ｘ方向に沿ってライン状に配列して構成されるコンタクトイメージセンサ（ラインセンサ）が、後述するセンサフレーム３７で支持された構造を有する。そして、センサユニット３は、原稿台２およびＡＤＦガラス１２３の下側をこれらに沿って、Ｘ方向に直交するＹ方向に移動可能に設けられている。

センサユニット３はキャリッジユニットＭＰに搭載されている。キャリッジユニットＭＰは、センサユニット３を支持するキャリッジフレーム４と、キャリッジフレーム４の下面に固定されたスライダ５と、を備えている。そして、スライダ５は、Ｙ方向に延在するガイド部９と係合し、これにより、スライダ５はガイド部９上を摺動することができる。ガイド部９は、Ｙ方向におけるキャリッジユニットＭＰの移動を案内するガイドレール部材である。これにより、キャリッジユニットＭＰは、駆動源であるモータ７によってガイド部９上を摺動してＹ方向に往復移動することが可能であり、上述した２つのモードで読み取りを行うことができる。

図４は、図２、図３に示すセンサユニット３のＹ方向に沿った断面図である。センサユニット３は、コンタクトイメージセンサがセンサフレーム３７に保持されている。コンタクトイメージセンサは、３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の発光素子（ＬＥＤ）と、導光体３３と、ロッドレンズアレイ３４と、基板３６上に設けられた受光素子３５を備えている。３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）それぞれのＬＥＤ（不図示）から導光体３３を介して原稿に照射された光は原稿台２の面で反射され、この反射光はロッドレンズアレイ３４を透過することでイメージセンサ３５上に結像される。センサユニット３は、３色のＬＥＤ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を順次切り替えて点灯し、イメージセンサ３５が色ごとに原稿からの反射光を読み取ることにより、色分解読取を行う。

次に、図５および図６を参照して、図２、図３にて説明したキャリッジユニットＭＰおよびその駆動部の詳細な構成を説明する。図５は、本実施形態に係る駆動部とその周辺の構成を説明する図であり、キャリッジフレーム４を取り外した状態を示している。図６は、移動部周辺の機構を説明する図であり、図６（ａ）はキャリッジユニットＭＰの上面図、図６（ｂ）は右側面図、図６（ｃ）は下面図、図６（ｄ）は図６（ａ）の線Ｄ−Ｄにおける断面図である。

主に図５を参照すると、ラック部６の一方側部には、そのほぼ全長にわたってラック歯６１が形成されている。キャリッジフレーム４の下面（原稿台２と反対側の面）には、スライダ５および支持枠４２が取り付けられており、支持枠４２上にはモータ７が取り付けられている。駆動部ＤＲは、モータ７を駆動源とし、モータギア（ウォームギア）４４、アイドラギア１６、１６を介してラック歯６１と噛み合うピニオンギア８を回転させる。ピニオンギア８やアイドラギア１６、１６はキャリッジフレーム４に回転可能に軸支されている。ピニオンギア８は、ラック部６のラック歯６１と噛み合って回転する。この回転力により、ピニオンギア８に推進力が作用し、この推進力によってキャリッジユニットＭＰが走査方向（Ｙ方向）に移動することができる。これにより、キャリッジフレーム４に搭載されたセンサユニット３は原稿台２に沿って往復移動することができる。

主に図６（ａ）〜（ｄ）を参照すると、センサユニット３はキャリッジフレーム４に搭載されている。センサユニット３の両端部上面（原稿台側の面）には、図６（ｂ）に示すように、スペーサ１９、２０が設けられている。これにより、原稿台２の下面（センサユニット３側の面）と、センサユニット３との距離を一定に保ち、読取りにおけるピント位置を確保している。また、キャリッジフレーム４の一端部では、センサユニット３とキャリッジフレーム４との間に付勢部材（例えば、ばね）１８が取り付けられている。付勢部材１８はセンサユニット３を原稿台２側（上側）へ付勢する。これにより、スペーサ２０が原稿台２の下面に押圧される。その反作用として、キャリッジフレーム４の一端部は、付勢部材１８の反力によって下向きに付勢される。一方、キャリッジフレーム４の他端部には、センサユニット３の下面に当接する支持部２５が設けられており、センサユニット３の他端部は、原稿台２の下面に向けて付勢（押圧）されている。さらに、キャリッジフレーム４のＸ方向中間部では、キャリッジフレーム４の下面に固定されたスライダ５が、ガイド部９（図５）によって支持されている。付勢部材１８からキャリッジフレーム４が受ける反力は、中間部におけるスライダ５とガイド部９との当接部位に作用する支持反力と、支持部２５にスペーサ１９を介して原稿台２から作用する支持反力とにより平衡状態に支持されている。このような３箇所に作用する力の平衡により、センサユニット３は、両端部のスペーサ１９、２０が原稿台２の下面に押圧された一定の姿勢で、キャリッジフレーム４上に保持されている。そして、キャリッジフレーム４の下面に固定されたスライダ５は、付勢部材１８によりセンサユニット３を押し上げる力の反力と、センサユニット３およびキャリッジフレーム４の自重とにより、ガイド部側に（下向きに）押圧付勢されている。

以上説明した本実施形態の画像読取装置におけるセンサユニット３に対する衝撃からセンサユニット３を保護する、本実施形態の構成を以下に説明する。画像読取装置やこの装置を備えたプリント装置を輸送する場合などに、装置の落下や振動などの衝撃でセンサユニット３が破損しないようにすることが好ましい。特に、センサユニット３を構成する、基板３６上に設けられた受光素子（イメージセンサ）３５（図４）は針状の細長い形状であり、衝撃に対して比較的弱いものである。

図７〜図１０は、画像読取装置におけるキャリッジユニットＭＰの移動する位置における装置各部の状態を説明する図である。図７は、キャリッジユニットＭＰが待機位置にある状態を説明する図であり、図７（ａ）は上面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の線Ｂ−Ｂにおける断面図、図７（ｃ）は図７（ａ）の線Ａ−Ａにおける断面図、図７（ｄ）は図７（ｃ）の丸枠Ｆ部における詳細図である。図８は、キャリッジユニットＭＰが待機位置外にある状態を説明する図であり、図８（ａ）は上面図、図８（ｂ）は図８（ａ）の線Ｂ−Ｂにおける断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）の線Ａ−Ａにおける断面図、図８（ｄ）は図８（ａ）の線Ｃ−Ｃにおける断面図である。図９は、キャリッジユニットＭＰが待機位置にあるときの状態を示す斜視図であり、図１０は、キャリッジユニットＭＰが待機位置外にあるときの状態を示す斜視図である。

キャリッジユニットＭＰは、センサユニット３による読取り動作の一環として、図８（ａ）に示す矢印Ｐ方向に移動することにより、図７（ａ）に示す装置の左側最端のホームポジション（待機位置）に戻ることができる。

キャリッジフレーム４の右下部には、図１０に示すように、センサユニット３の外カバーであるセンサフレーム３７には、フレームの一部を切り欠いた開口部４１が設けられている。一方、装置本体の固定部（ベースフレームもしくはハウジング）には、キャリッジユニットＭＰが左端に移動した時に開口部４１の中に進入する位置に突起部１０が設けられている。

キャリッジユニットＭＰが、図９に示すように、その移動範囲の左端のホームポジション（所定位置）に移動すると、開口部４１の孔に突起部１０が入り込む。突起部１０とセンサフレーム３７が、図７（ｄ）に示すように、Ｚ方向において近接した位置関係（ここでは、突起部１０とセンサフレーム３７との隙間が０ｍｍより大で５ｍｍ以下、例えば、２ｍｍ）となる。なお、突起部１０と開口部４１の突起部と対向する面が摺動可能として、これらの距離を実質的に０ｍｍとし、両者が当接する位置関係であってもよい。すなわち、重力方向において開口部４１と突起部１０との間の距離は、０ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲である。

ここで、物流の輸送の際あるいはユーザが装置の設置場所を変えるために装置を移動させた際に、乱暴に扱って装置を硬い床に落下させることが想定される。このような扱いを受けて、装置本体がＺ方向の強い衝撃を受けた場合には、キャリッジユニットＭＰは、図７（ｂ）に示すように、ガイド部９を中心としてハウジング内部でＭ方向（図１０）に回動上下して振動する。センサユニット３は、上述したように付勢部材で常にスペーサ１９、２０を介して原稿台２の下面に押圧された一定の姿勢をたもつことから、ガイド部９を中心に回動可能なキャリッジフレーム４と比較すると位置が安定している。このため、センサユニット３に対して突起部１０の高さ管理が容易である。

上述したように、キャリッジが待機位置に移動すると、突起部１０とセンサフレーム３７とが近接した状態もしくは当接した状態となる。そのため、突起部１０によってセンサユニット３のフレーム３７の、特に重力方向（Ｚ方向）の移動距離を小さく制限することができる。移動距離が小さいので衝突しても衝突直前の速度は大きくはならずに済むため、キャリッジフレーム４が大きく振動してもセンサユニット３に作用する衝撃を小さくすることができる。従って、センサユニット３に保持される繊細な構造のイメージセンサ（とくに繊細な受光素子、ロッドアレイレンズ）の破損を防止することができる。

上述した例では、装置左端の待機位置（ホームポジション）において突起部と開口部が対向する形態としたが、この形態に限られない。例えば、装置右端で突起部１０とセンサフレーム３７がＺ方向で近接あるいは当接するよう構成してもよく、また、センサユニットの移動による読取範囲内の所定の位置で突起部１０とセンサフレーム３７がＺ方向で近接するようにしてもよい。

また、開口部４１と対向する突起部１０の位置は、図８（ａ）で示すＸ方向のキャリッジユニットＭＰの端部近傍に配置及びガイド部９に対して両側複数対配置すると、より効果的である。

また、上述の構成とは逆に、センサフレームに突起部を設け、装置のベースフレームまたはハウジン部に開口部を設けた構成としてもよい。すなわち、キャリッジが所定位置に移動した際に、センサフレームに設けられた開口部に進入する突起部、もしくはセンサフレームに設けられた突起部が進入する開口部、が装置本体のベースフレームやハウジングなどの固定部に設けられていればよい。

さらに、突起部１０とセンサフレーム３７の開口部４１の少なくとも一方に緩衝材を設けてもよい。これにより、振動などによる衝撃が装置に作用した際に、突起部１０と開口部４１とが相互に接触するときの、小さく制限される衝撃をさらに緩和することができる。

２ 原稿台
３ センサユニット
４ キャリッジ
１０ 突起部
３５ イメージセンサ
３７ センサフレーム
４１ 開口部

Claims (6)

1. 原稿台に置かれた原稿の画像を読み取る装置であって、
   イメージセンサおよび前記イメージセンサを支持するセンサフレームを含むセンサユニットと、
   前記センサユニットを移動させるキャリッジと、
   を有し
   前記キャリッジが所定位置に移動した際に、前記センサフレームに設けられた開口部に進入する突起部、もしくは前記センサフレームに設けられた突起部が進入する開口部、が装置の固定部に設けられている
   ことを特徴とする読取装置。
2. 前記開口部に前記突起部が進入した際には、重力方向において、前記開口部と前記突起部とは近接した状態または当接した状態となることを特徴とする、請求項１に記載の読取装置。
3. 前記近接した状態または当接した状態は、重力方向における前記開口部と前記突起部の間の距離が、０ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲にあることを特徴とする、請求項２に記載の読取装置。
4. 前記所定位置は、前記センサユニットのホームポジションであることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の読取装置。
5. 前記開口部と前記突起部の少なくとも一方に緩衝材が設けられていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の読取装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の読取装置を具えたことを特徴とするプリント装置。