JP2018019332A - 画像読取装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一実施形態の画像読取装置の全体構成について、図1,2を参照して説明する。図1は本実施形態に係る画像読取装置の斜視図、図2は画像読取センサを示す断面図である。図1に示すように、画像プリントを行うプリンタ部の上に、フラットベッド型の画像読取ユニット33(スキャナ部)が配され、スキャナ部とプリンタ部を併せ持つ画像読取装置が構成されている。なお本発明はプリンタ部を持たない単機能スキャナの画像読取装置に適用することもできる。
画像読取ユニット33の筐体の上面には、読み取るべき原稿を載置するための原稿台として透明ガラス板からなる原稿台ガラス2が設けられている。筐体の内部には、原稿台ガラス2を介して原稿と対向するセンサユニット32が配置されている。センサユニット32は、原稿台ガラス2に平行に走査移動し、画像読取センサ3を含んでいる。
図2に示すように、画像読取センサ3は、原稿照射用光源である3色のLED3R,3G,3Bと、イメージセンサ103(CCDセンサ、CMOSセンサなど)と、ロッドレンズアレイ3Lを有している。ロッドレンズアレイ3Lは、原稿からの反射光をイメージセンサ103の受光素子上に結像する。画像読取センサ3は、三色のLED3R,3G,3Bを順次切り替えて点灯し、イメージセンサ103が各色ごとに、原稿で反射されてロッドレンズアレイ3Lを通過した光を読み取ることにより、色分解読取を行うことができる。図1に示すように、画像読取ユニット33の上方には、原稿を原稿台ガラス2上に押しつけるための原稿押圧部材である原稿カバー21が、開閉可能に取り付けられている。原稿カバー21の内面の原稿台ガラス2との対向面には、シート材とスポンジからなる原稿圧着シート22が貼り付けられている。
画像読取ユニット33では、原稿が置かれる原稿台ガラス2の下方にセンサユニット32が配置され、このセンサユニット32が原稿の幅方向の一端部と他端部の間を走査移動する。この走査移動と同時に、図2に示すLED3R,3G,3Bからの発光とイメージセンサ103による受光を行って、原稿を読み取る。このセンサユニット32の走査移動のための移動機構について以下に説明する。
ベルト10は、ループ状の閉じたベルト10の内側面(ベルト内側面)が3つのプーリ6,7,8にそれぞれ部分的に巻かれており、ベルト10の外側面(ベルト外側面)が1つのプーリ9に部分的に巻かれている。そして、ベルト10の内側面と当接するプーリのうちの1つが駆動プーリ6であり、残りの2つが第1従動プーリ7及び第2従動プーリ8であり、ベルト10の外側面と当接するプーリが第3従動プーリ9である。第1従動プーリ7と第2従動プーリ8は、センサユニット32の走査領域の両端部に配置されている。なお、ここで言う端部とは、端縁とその近傍とを含む部分を意味する。
駆動プーリ6と第3従動プーリ9は、センサユニット32が走査移動する走査方向において第1従動プーリ7と第2従動プーリ8の間に位置し、駆動プーリ6と第3従動プーリ9は近接して設けられている。センサユニット32の走査方向において、駆動プーリ6は第1従動プーリ7と第2従動プーリ8の間に位置し、第3従動プーリ9は第1従動プーリ7と駆動プーリ6の間に位置している。ただし、ベルト10の巻かれる順番は、第1従動プーリ7側から言うと、第1従動プーリ7、駆動プーリ6、第3従動プーリ9、第2従動プーリ8の順番である。なお、図示しないが、第3従動プーリ9は第2従動プーリ8と駆動プーリ6の間に位置していてもよく、その場合、図6の左右を反転した形態になる。いずれの場合も、駆動プーリ6はベルト10の内側面に当接し第3従動プーリ9はベルト10の外側面に当接しているため、両プーリ6,9は互いに反対方向に回転する。
言い換えると、第1従動プーリ7と第2従動プーリ8の間で、センサユニット32の走査方向における駆動プーリ6と第3従動プーリ9の位置関係と、ベルト10が巻かれる順番とが逆転している。すなわち、図6に示す例で第1従動プーリ7側から見ると、走査方向における位置関係は第3従動プーリ9、駆動プーリ6の順番であるのに対し、ベルト10が巻かれるのは駆動プーリ6、第3従動プーリ9の順番である。それによって、駆動プーリ6と第3従動プーリ9の間で、ベルト10が概ねジグザグ状(疑似Z字状)に屈曲している。なお、図6では、走査方向において垂直線L2からみて、第3従動プーリ9の回転中心の方が駆動プーリ6の回転中心よりも外側に位置している。しかしこれに限定されることなく、両者を走査方向において垂直線L2からほぼ同じ距離の位置に配置してもよく、その場合も十分な屈曲が得られる。あるいは若干であれば両者の位置関係を逆にしてもよい。また、図示しないが変形例として、第1従動プーリ7側から見て、走査方向における位置関係は駆動プーリ6、第3従動プーリ9の順番であって、ベルト10が巻かれるのは第3従動プーリ9、駆動プーリ6の順番である配置関係にすることもできる。その場合にも、駆動プーリ6と第3従動プーリ9の間で、ベルト10が概ねジグザグ状(疑似Z字状)に屈曲する。
ただし、本発明は、駆動プーリ6と第3従動プーリ9の位置関係とベルト10が巻かれる順番とが逆転している構成に限定されるわけではない。このような構成でなくても、第1従動プーリ7と第2従動プーリ8の間で、ベルト内側面に駆動プーリ6が当接して屈曲させ、ベルト外側面に第3従動プーリ9が当接して屈曲させていれば、ベルト10の各プーリ6〜9への巻き付き角度がある程度大きくなる。それにより、ベルト10の歯飛びやプーリ6〜9からの脱落等のリスクが軽減する効果がある。
また、図6に示すように、モータ5は横置き姿勢で設置されており、且つモータシャフトの向きは原稿台ガラス面に平行で且つ走査方向に対して傾斜した方向となっている。具体的には、モータシャフトのコードホイル17aが取り付けられた端部側が、ギアが取り付けられた端部側よりも、走査方向において中央に近くなるように傾斜している。そして上方からみたとき、モータシャフトの向きは、第1従動プーリ7の回転中心と駆動プーリ6の回転中心とを結んだ線と平行に近い。また、モータシャフトの向きは、第1従動プーリ7と駆動プーリ6の間でベルトが張られている向きと平行に近い。ここで言う「平行に近い」とは、両者の相対的な角度差が30度以下である範囲を意味する。このようにモータ5を横置きで且つ走査方向に対して斜めに配置することで、モータ5、駆動プーリ6、第3従動プーリ9、エンコーダ17を含む駆動系が、上方からみたときに小さな領域内に集約される。さらに、このようなモータの配置により、高さ方向においても下方への駆動系の張り出しが少なくコンパクトな構成を実現している。
さらに、図6に示すように、上方からみたとき、モータ5、駆動プーリ6、及び第3従動プーリ9は、センサユニットの走査領域の片側半分の領域内(図6では垂直線L2よりも右側半分の領域)に位置している。もう半分の領域(垂直線L2よりも左側半分の領域)の下には、後述するように画像読取装置の制御基板23が水平に設置されている。このように、スキャナの駆動系の張り出しと制御基板とが物理的に干渉することがなく、装置全体の集積度を向上させている。
そこで、本実施形態では、駆動プーリ6に近接して、ベルト10の駆動プーリ6に当接する面(ベルト内側面)と反対の面(ベルト外側面)に当接する第3従動プーリ9を配置している。それにより、駆動プーリ6と第3従動プーリ9の間で、ベルト10をジグザグ状(Z字状)に屈曲させている。その結果、駆動部(駆動プーリ6とモータ5等)や第3従動プーリ9をベルト10の一方の車間部10aの近くに配置しても、ベルト10が駆動プーリ6及び第3従動プーリ9に巻き付く角度が大きく、ベルト10の歯飛びやプーリ6〜9からの脱落を抑制できる。すなわち、ベルト10の歯飛びやプーリ6〜9からの脱落を考慮する必要がなく、原稿台ガラス2の上方から平面的に見た時のベルト10や駆動部等が占める面積を小さくすることができ、他部材の配置や移動の制約を小さくすることができる。このことは、画像読取ユニット33の小型化に寄与する。
図8は、センサユニット32が走査方向の中央部付近まで移動した時の、画像読取ユニット33の一部の部品を省略して示す平面図である。図8からわかるように、フレキシブルフラットケーブル15は、モータカバー16(図4参照)で覆われている駆動部(モータ5と駆動プーリ6等)及び第3従動プーリ9の上方を通過する。このとき、フレキシブルフラットケーブル15は、駆動プーリ6、第3従動プーリ9、モータ5、コードホイル17aなどに触れることなく移動することができる。領域33aにおいて、駆動部が位置している部分以外は、高さ方向には、走査移動するセンサユニット32の高さと、2つ折りされたフレキシブルフラットケーブル15の幅のいずれか大きい方の寸法とほぼ等しい厚さのみが必要である。一方、駆動部及びフレキシブルフラットケーブル15が配置されていないもう一方の領域33bは、走査移動するセンサユニット32とほぼ等しい厚さのみが必要である。従って、特にフレキシブルフラットケーブル15を2つ折りすることによって、画像読取ユニット33の小型化が図れる。
6 駆動プーリ
7 第1従動プーリ
8 第2従動プーリ
9 第3従動プーリ
10 ベルト
10a 一方の車間部
10b 他方の車間部
32 センサユニット
Claims (13)
- 原稿が載置される原稿台と、前記原稿台の下でセンサユニットを走査移動させる移動機構と、を有する画像読取装置であって、
前記移動機構は、
前記センサユニットの走査方向において両端部にそれぞれ配置されている、第1従動プーリ及び第2従動プーリと、
前記走査方向において前記第1従動プーリと前記第2従動プーリの間に配置されている、駆動プーリ及び第3従動プーリと、
前記センサユニットが取り付けられており、前記第1従動プーリ、前記第2従動プーリ、前記駆動プーリ、及び前記第3従動プーリに掛け回されているベルトと、
前記駆動プーリを駆動するためのモータと
を備え、
前記ベルトは、前記第1従動プーリ、前記第2従動プーリ及び前記駆動プーリにはベルト内側面が当接してそれぞれ屈曲し、前記第3従動プーリにはベルト外側面が当接して屈曲していることを特徴とする画像読取装置。 - 上方からみたとき、前記ベルトは、前記第1従動プーリと前記第2従動プーリの間を延びる一対の車間部を有し、一対の前記車間部の一方は前記第1従動プーリと前記第2従動プーリの間を直線的に延びており、他方の前記車間部は前記駆動プーリおよび前記第3従動プーリが当接して屈曲している、請求項1に記載の画像読取装置。
- 上方からみたとき、前記ベルトは、前記駆動プーリと前記第3従動プーリの間で概ねジグザグ状に屈曲している、請求項1または2に記載の画像読取装置。
- 上方からみたとき、前記第3従動プーリの回転中心は、前記第1従動プーリと前記第2従動プーリの回転中心同士を結ぶ線に対して、前記駆動プーリの回転中心よりも近接した位置にある、請求項1から3のいずれか1項に記載の画像読取装置。
- 上方からみたとき、前記第3従動プーリの回転中心は、前記センサユニットの走査領域の前記走査方向の中心を通り前記走査方向に対して直交する線に対して、前記駆動プーリの回転中心よりも遠い位置もしくはほぼ同じ距離の位置にある、請求項4に記載の画像読取装置。
- 上方からみたとき、前記モータ、前記駆動プーリ、及び前記第3従動プーリは、前記センサユニットの走査領域の片側半分の領域内に位置している、請求項1から5のいずれか1項に記載の画像読取装置。
- 前記モータのモータシャフトは前記原稿台と平行で且つ前記走査方向に対して傾斜した方向となるよう配置されている、請求項1から6のいずれか1項に記載の画像読取装置。
- 上方からみたとき、前記モータシャフトの向きと、前記第1従動プーリの回転中心と前記駆動プーリの回転中心とを結んだ線との相対的な角度差は30度以下である、請求項7に記載の画像読取装置。
- 前記モータシャフトの一端側にギアが取り付けられ、前記モータシャフトの他端側にはエンコーダのコードホイルが取り付けられている、請求項7または8に記載の画像読取装置。
- 前記モータの前記原稿台に面する部分を覆うカバーをさらに有する、請求項1から9のいずれか1項に記載の画像読取装置。
- 前記センサユニットに接続されており、前記センサユニットの走査移動に伴って、前記モータ及び前記駆動プーリに触れることなく前記原稿台のガラス板と前記モータ及び前記駆動プーリとの間を通って移動するフレキシブルフラットケーブルをさらに有する、請求項1から10のいずれか1項に記載の画像読取装置。
- 前記フレキシブルフラットケーブルは、幅方向が前記原稿台に対して垂直になるように配置され、前記幅方向において2つに折られていることを特徴とする請求項11に記載の画像読取装置。
- 前記移動機構の下には、プリンタ部が設けられており、
前記モータの一部が前記プリンタ部の側に張り出しているとともに、装置を制御する制御基板が前記モータに干渉しない位置に水平に配置されている、請求項1から12のいずれか1項に記載の画像読取装置。
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