JP2972357B2 - 光学読み取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学読み取り装置に係
り、たとえばフアクシミリ装置、スキヤナー装置等に使
用される光学読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より原稿等を光学的に読み取る光学
読み取り装置がフアクシミリ装置、スキヤナー装置等に
内蔵されて使用されている。その構成例は、原稿を光学
読み取り装置の読み取り部分に対して相対移動させるた
めに設けられる別構成の原稿搬送手段と、光源手段（通
常はＬＥＤアレイ）から発生する光源を原稿面に対して
全体幅に照射する光源手段と、その反射光を電気信号に
変換する光電変換手段（通常はＣＣＤ素子）と、原稿幅
の反射光を光電変換手段の小さな幅に収束させるために
複数の反射ミラーを備えた光路手段と、各手段を一体的
に取り付ける光学フレーム部とから成つている。

【０００３】この光学フレーム部は多くは板金製であつ
て、例えば板厚が１ミリ前後の鉄板（ＳＰＣＣ）を平板
状態において外形、穴部等を打ち抜き加工した後に、ベ
ンダーにより折り曲げ加工し、スポツト溶接等して箱状
の光学フレーム部の完成品を得るものが一般的である。
図面参照の上で、板金製の光学フレーム部の概要を説明
すると、図７は本願出願人により実用化された構成例の
斜視図である。

【０００４】本図において光学フレーム部２００は図示
のようにスポツト溶接部を有して曲げ加工される基部２
０１と、この基部２０１の左右縁部において反射ミラー
１１，１２，１３の両端部位を挿通状態で保持する固定
穴部３１０，３２０、３３０を夫々穿設した側壁部材２
０２，２０３を溶接して形成するようにして、反射ミラ
ー間の取り付け精度を確保するようにしている。

【０００５】すなわち、複数の反射ミラー間の取り付け
精度確保のために側壁部材２０２，２０３を別体物とし
て加工して設ける一方、反射ミラーの全長を全て同じに
して取り付け金具３５０を圧入して固定している。この
取り付け金具３５０は図７（ｂ）の横断面図に示すよう
に掛止部３５０ａが側壁部材２０２の裏側に掛止して脱
落防止されるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、本
願出願人の実用化例において、板金製で光学フレーム部
を形成し穴部に反射ミラーを挿入してから、固定金具を
用いて上述の掛止部３５０ａが側壁部材２０２の裏側に
掛止させて脱落防止させるようにすると、固定金具の脱
落防止は図れるが、固定金具が上下方向に動いてしまう
一方、掛止部の一部のみが側壁部材２０２の裏側に掛止
していることから反射ミラーの固定状態が安定しないこ
とが判明した。

【０００７】したがつて、本発明は上述の問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは反射ミ
ラーの反射ミラーの固定状態を安定でき、かつ容易に反
射ミラーの着脱ができる光学読み取り装置を提供する点
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】及び

【作用】上述の課題を解決し、目的を達成するために、
本発明の光学読み取り装置は、原稿面を読み取り部に対
して相対移動させて光学読み取りを行なうために、前記
読み取りをする読み取り部分と、該読み取り部に対して
線光源を照射する光源手段と、前記原稿面の反射光を電
気信号に変換する光電変換手段に対して入光にするため
に前記原稿幅の反射光を光電変換手段の幅までに収束さ
せる複数の反射ミラーを備えた光路手段と、光学フレー
ム部とを具備してなる光学読み取り装置であつて、前記
光学フレーム部を上部に開口した箱状に形成するととも
に、前記複数の反射ミラーを所定位置に取り付ける穴部
を前記光学フレーム部の両側壁部において形成し、かつ
前記穴部の内周面一部から連続形成される第１凹部と、
該第１凹部から連続形成されかつ前記第１凹部より幅狭
の第２凹部とを形成してなり、前記第１凹部に嵌る幅を
有した幅広部と、該幅広部から肩部を経て前記第２凹部
に嵌る幅を有した舌部を形成し、該舌部から形成される
把持部とを一方に形成し、他方に前記反射ミラーを脱落
防止する顎部を形成するとともに、前記鍔部と前記舌部
とが外側に開くように付勢力を発生する付勢力発生部と
を有する固定金具を用いて、前記反射ミラーを前記穴部
に着脱自在に固定するように働く。

【０００９】また、好ましくは、前記光学フレーム部は
樹脂成型品であつて前記穴部と一体成型し、かつ前記固
定金具をバネ板材料で形成し、前記付勢力発生部を湾曲
させて形成する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面を
参照しながら説明する。図１は光学ユニツト１を原稿の
搬送方向に沿うように破断して示した要部破断図であ
る。本図において、光学ユニツト１は破線図示の原稿Ｓ
が図中の矢印方向に相対移動される過程で、原稿Ｓの下
側の原稿面を読み取るものであつて、フアクシミリ装置
に内蔵される場合を示している。

【００１１】光学フレーム部２は、底部と壁部とを後述
の成型方法により樹脂材料を用いて一体形成したもので
あり、上部を開口した箱状に形成されるものである。こ
の光学フレーム部２には、破線図示の支持部２ｆが左右
に形成される一方、支持部２ｅを後側面上部に一体形成
しており、これら支持部をフアクシミリ装置の本体に対
して上方から挿入した後に、動かないように押えること
でフアクシミリ装置に対して簡単にセツトできるように
している。

【００１２】この光学フレーム部２の上部には原稿ガラ
ス５が接着等により設けられており、原稿Ｓを光学読み
取り装置に対して相対移動させるために設けられる不図
示の原稿搬送手段により搬送される原稿Ｓの原稿面を略
密着状態にして案内する。この原稿ガラス５を光学フレ
ーム部２に対して固定するために、光学フレーム部２に
はビス１０等を用いてガラス台６が設けられている。こ
のガラス台６は原稿ガラス５に対して開口した開口部を
有するとともに、反射板７、８が開口部の長手方向に沿
う縁部に設けられており、後述のＬＥＤアレイからの光
を原稿ガラス５に案内するようにしている。原稿ガラス
５は両面接着テープ等を用いて図示のように、反射板
７、８の上に配設される。

【００１３】次に、原稿Ｓの搬送方向に略直交するよう
に形成される線光源であつて、原稿面を照射する光源手
段は、ＬＥＤ基板３上において一直線状にＬＥＤチツプ
４（光量の大きな緑色発光ダイオード）を実装してなる
ものである。このＬＥＤ基板３は熱容量の大きなアルミ
押し出し型材等からなるホルダー９に固定されており、
放熱を図る一方、ホルダー９を光学フレーム部２に対し
てビス１０により上述のガラス台６とともに共締め固定
して、ＬＥＤチツプ４が原稿ガラス５の裏面に対して所
定角度を有して固定できるようにしている。

【００１４】一方、原稿幅の反射光を光電変換手段であ
るＣＣＤ（チヤージドカプルデバイス）２０の小さな幅
寸法に収束させるためには十分な光路長の確保が必要で
あり、このために光路手段には複数の反射ミラー１１，
１２，１３を配設して、図中の一点鎖線で示した光路を
形成するようにして、反射光をレンズユニツト１５とレ
ンズホルダー１７に入光するようにして、最後にＣＣＤ
２０によつて電気信号に変換するようにしている。

【００１５】これらの反射ミラー１１，１２，１３は上
記の光路を形成させるために片面に鏡面を形成するとと
もに、高い平面精度を有しており、夫々が所定の角度を
有して光学フレーム部２に対して精度良く固定される。
また、光学フレーム部２には各反射ミラーの底面を案内
するミラーガイド部２ａ，２ｂ，２ｃが一体形成されて
おり、反射ミラーを光学フレーム部２のミラー固定穴部
（後述する）の反対側に挿入する際に案内できるように
して容易にセツトし、固定金具（後述する）により脱落
防止されて固定される。以上の組み立て後に蓋体２４を
接着等して設けて、内部を遮光し防塵を図る。

【００１６】さらにまた、ＣＣＤ２０はＣＣＤ基板２１
上に実装固定される一方、ＣＣＤ基板２１はレンズホル
ダー１７から一体的に設けられる取り付け部１７ａの端
面に対して固定されており、レンズホルダー１７を介し
て入光した反射光はＣＣＤ２０の受光部位に確実に向か
うようにされている。このＣＣＤ２０により光電変換さ
れた生信号（アナログ信号）は外部ノイズの影響を受易
いことから、ＣＣＤ基板２１上にはＣＣＤ２０に接続さ
れるＡＤ変換素子２２がさらに実装されており、ＣＣＤ
基板２１上においてアナログ信号をデジタル信号に直接
変換して耐ノイズ性を高めるようにしている。

【００１７】このデジタル信号を複数のフラツトケーブ
ル、コネクタを介して光学フレーム部２の近傍において
別体的に設けられる電子基盤に対して送ることで後続の
信号処理を行なうようにしている。次に、図２は光学フ
レーム部２の成型過程の斜視図であり、光学フレーム部
２を一体樹脂成型する様子を示しており、射出成型装置
の移動型及び固定型と、キヤビテイ、エジエクタピン等
は省略している。

【００１８】さて、上述したように光学フレーム部２全
体は比較的に高い精度を確保して一体形成されなけらば
ならないが、特に上述の反射ミラー１１，１２，１３を
取り付けるために、光学フレーム部２の左右側面におい
て対向して形成されるミラー固定穴部３１，３２，３３
の相対位置関係は高い精度を確保する必要がある。図２
において、二点鎖線で示した右スライドコア１００と、
左スライドコア１１０は射出成型装置の移動型及び固定
型の型開閉方向に略直交する図中の矢印Ｖ方向に移動す
るものである。これらの右スライドコア１００と左スラ
イドコア１１０には、ミラー固定穴部３１，３２，３３
を形成する雄型部１０１，１０２，１０３が高い精度で
夫々固定されており、型閉めの際にミラー固定穴部３
１，３２，３３を高い精度で形成する一方、右スライド
コア１００と左スライドコア１１０は不図示のスライド
案内部材により相対位置精度を確保されて図中の矢印Ｖ
方向に移動される。

【００１９】以上説明の射出成型装置において、型閉め
後に、成型材料の変性ＰＰＯとガラスとウンモ他の混合
樹脂材料の溶融状態のものをキヤビテイ内に注入後に、
硬化を待ち、型開きして光学フレーム部２の完成品を得
る。この完成品のミラー固定穴部３１，３２，３３は左
右のスライドコアにより相対位置精度が十分に確保され
ることになる。尚、光学フレーム部２の内面は乱反射防
止のために黒色塗装が必要な場合には、混合樹脂材料に
予めカーボン等の顔料を混入させておけば良い。ここ
で、混合樹脂材料は上述の変性ＰＰＯ（ポリ・フエニレ
ン・オキサイド）、ＰＰＥ（変性ＰＰＯ）またはポリカ
ーボネイト等がある。

【００２０】続いて、図３は光学フレーム部２に反射ミ
ラーを組みつける様子を示した外観図である。以上のよ
うにミラー固定穴部３１，３２，３３の相対位置を高い
精度で形成した光学フレーム部２に対して、反射ミラー
１１，１２，１３を一方から挿入し、上述のミラーガイ
ド部２ａ，２ｂ，２ｃにより途中を案内して、図中の破
線矢印Ｘ方向に移動してミラー固定穴部３１，３２，３
３内に挿入する。

【００２１】この後に、例えばステンレスバネ製の固定
金具３５を反射ミラーとミラー固定穴部の間の凹部に圧
入して、反射ミラーを光学フレーム部２に対して固定す
る。また、反射ミラーを取り外す場合には両側の固定金
具３５を外してから、反射ミラーを抜き出す。以上説明
のように光学フレーム部２を高い精度で一体形成するこ
とで、反射ミラー１１，１２，１３を光学フレーム部２
に対して高い精度で固定することができる。また、保守
修理の際等において、反射ミラーを清掃、交換する際に
は、光学ユニツト１全体をフアツクスから上方に取り外
してから、反射ミラーの取り外し取り付け作業を簡単に
行なうことができる。さらに、反射ミラーは従来のよう
に全て同じ全長にする必要がなくなるので、光路の収束
点に近い反射ミラー１３の全長を他よりも短くしたもの
を使用することで、装置全体をより小型化できる。

【００２２】次に、図４は光学フレーム部に対して反射
ミラーを取り付ける様子を示した要部破断斜視図であ
る。本図において、光学フレーム部２のミラー固定穴部
３１を代表して述べるが、上述のミラー固定穴部３２，
３３に関しても同様に構成されている。図中、二点鎖線
で図示した高さを有する反射ミラー１１は、図３に基づ
いて説明したように、反射ミラー１１よりも隙間分が高
くされたミラー固定穴部３１の一方から挿通されて、図
示のように光学フレーム部２と略同一に端面が位置され
て、反射ミラー１１の反射面１１ａがミラー固定穴部３
１の固定面３１ａに当接した状態で付勢力を得て保持さ
れる。

【００２３】固定金具３５はこの付勢力を反射ミラーに
与えるために、図中の破線矢印方向に移動されて、ミラ
ー固定穴部３１の空間部３１ｂに圧入される。ミラー固
定穴部３１は光学フレーム部２の壁面と略同一の厚さ寸
法Ｆを有する一方、空間部３１ｂに続いて幅寸法Ａを有
する第１凹部３６と、第１凹部３６に続いて幅寸法Ｂを
有する第２凹部３７とが連続形成されている。

【００２４】一方、固定金具３５はステンレス鋼等のバ
ネ板材料を絞り加工、外形打ち抜き後に、曲げ加工して
図示のような外形に形成される。固定金具３５は曲げ部
３５ａを支点にしてバネ力により外側に開くようにされ
る一方、突起部３５ｇが絞り加工等されており、この突
起部３５ｇが反射ミラー１１の反射面１１ａの裏側を一
点で押圧するようにして、反射ミラー１１を安定して保
持できるようにしている。

【００２５】幅広部３５ｆの幅寸法Ｃは上述の第１凹部
３６の幅寸法Ａよりもクリアランス分だけ小さくされる
一方、曲げ部３５ａに向かつて幅狭にされており、破線
図示方向に圧入する際に、無理無く挿入できるようにし
ている。幅広部３５ｆの図中の手前部分は直角に曲げ加
工されて鍔部３５ｂを形成しており、この鍔部３５ｂが
反射ミラー１１の端部に当接して反射ミラー１１の脱落
を防止する。

【００２６】一方、幅広部３５ｆの反対側には、肩部３
５ｅに続いて光学フレーム部２の壁面の厚さ寸法Ｆより
も若干分が長い寸法Ｅを有するとともに、幅寸法Ｂより
も若干分が小さい幅寸法Ｄを有する舌部３５ｄが形成さ
れている。この舌部３５ｄはさらに直角曲げされてお
り、把持部３５Ｃを形成している。以上説明の構成の固
定金具３５を曲げ部３５ａによる反発力に抗して空間部
３１ｂに圧入して行き、鍔部３５ｂが反射ミラー１１の
端部に当接するまで移動すると、舌部３５ｄが第２凹部
３７に入るとともに、続いて肩部３５ｅがミラー固定穴
部３１の裏側部位３８に対向する位置に入り込む。この
結果、固定金具３５は抜け防止される。

【００２７】この固定金具３５を抜き出すためには、鍔
部３５ｂと把持部３５Ｃを掴み互いに近ずくように移動
させることで、肩部３５ｅを裏側部位３８から外した後
に引き出すようにする。以上説明の固定金具を使用する
ことで、反射ミラーの脱落防止を図つて安定状態で固定
できる一方、顎部と把持部を掴んで簡単に反射ミラーが
着脱できるので作業効率を向上できる。また、反射ミラ
ーの反射面に触れること無く作業ができる。

【００２８】次に、図５は光学組み立て体の底面図であ
る。本図において、既に説明済みの部分は符合を付して
説明を割愛して、特徴部分に限定して述べると、光学フ
レーム部２にはフランジ部２ｇがレンズホルダー１７を
囲うように一体形成されており、このフランジ部２ｇの
内側にカバー４５を取り付けるようにしている。また、
レンズホルダー１７からはカバー４５の取り付け面をな
す垂直部１７ｂが一体形成されており、カバー４５を取
り付けた状態では、レンズユニツト１５を含むレンズホ
ルダー１７を防塵保護できるようにしている。

【００２９】更に、上述のＣＣＤ基板２１の左側には、
２６芯前後のフラツトケーブル４１がコネクタ４０から
出ている。ここで、フラツトケーブル４１は直にＣＣＤ
基板２１上にハンダ付けしても良い。図６は光学ユニツ
ト１をフアツクス本体５０に組み付けた様子の要部側面
図である。本図において、既に説明済みの部分は符合を
付して説明を割愛して、特徴部分に限定して述べると、
図中二点鎖線図示のフアツクス本体５０に対して、光学
ユニツト１をセツトする。

【００３０】フアツクス本体５０の底部には電子基板５
６がビス止めされておりコネクタ４０を介して、図５の
フラツトケーブル４１が接続される。フラツトケーブル
４１は図示のように、先ず夫々のコネクタ４０に対する
挿入方向に一致してから、略直角に曲げる屈曲部４１ａ
を有しており、湾曲部４１ｂを形成している。ＣＣＤ基
板２１上にはＡ−Ｄ変換器２２が実装されており、ＣＣ
Ｄ２０のアナログ信号をデジタル信号に直接変換して耐
ノイズ性を高めるようにしている。このように構成する
とＡ−Ｄ変換器２２からの出力信号線の本数が増加し
て、フラツトケーブル４１の本数（芯数）を２６本前後
にしなけらばならない。

【００３１】フラツトケーブル４１は通常は平面状にな
つており、これを適宜屈曲させて用いるものであるが、
フラツトケーブル４１を電子基板５６に対して挿入接続
するために屈曲させると、かなりの反発力が生じる。こ
の反発力が電子基板５６と、ＣＣＤ基板２２の間に作用
すると、光学フレーム部２に対して固定されているＣＣ
Ｄ基板２２が動いてしまう結果、レンズホルダー１７即
ち光路に対する位置精度が狂うことになる。

【００３２】そこで、フラツトケーブル４１を、図６に
図示のようにコネクタ４０に対する挿入方向に一致させ
てから略直角に曲げる屈曲部４１ａと、大きな半径Ｒを
有した湾曲部４１ｂを形成してからコネクタ４０間に接
続することで、反発力の発生を防止してＣＣＤ基板２２
が動かないようにして、レンズホルダー１７即ち光路に
対する位置精度に影響が無いようにしている。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光学読み
取り装置によれば、反射ミラーの反射ミラーの固定状態
を安定でき、かつ容易に反射ミラーの着脱ができる光学
読み取り装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光学ユニツト１を原稿の搬送方向に沿つて破断
して示した要部破断図である。

【図２】光学フレーム部２の成型過程の斜視図である。

【図３】光学フレーム部２に反射ミラーを組みつける様
子を示した外観図である。

【図４】光学フレーム部に対して反射ミラーを取り付け
る様子を示した要部破断斜視図である。

【図５】光学ユニツト１の底面図である。

【図６】光学ユニツト１をフアツクス本体５０に組み付
けた様子の要部側面図である。

【図７】本願出願人により実用化された構成例の斜視図
である。

【符号の説明】

１ 光学ユニツト ２ 光学フレーム部 ３ ＬＥＤ基板 １１ 反射ミラー １２ 反射ミラー １３ 反射ミラー １７ レンズユニツト ２０ ＣＣＤ ２１ ＣＣＤ基板 ３１ ミラー固定穴部 ３２ ミラー固定穴部 ３３ ミラー固定穴部 ３５ 固定金具 ３５ａ 曲げ部 ３５ｂ 鍔部 ３５ｄ 舌部 ３５ｅ 肩部 ３５ｇ 突起部 ３６ 第１凹部 ３７ 第２凹部 ３８ 内面部 ５０ フアツクス本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 裕嗣 東京都太田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−15774（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−87810（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−106267（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 1/028

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿面を読み取り部に対して相対移動さ
   せて光学読み取りを行なうために、前記読み取りをする
   読み取り部分と、該読み取り部に対して線光源を照射す
   る光源手段と、前記原稿面の反射光を電気信号に変換す
   る光電変換手段に対して入光にするために前記原稿幅の
   反射光を光電変換手段の幅までに収束させる複数の反射
   ミラーを備えた光路手段と、光学フレーム部とを具備し
   てなる光学読み取り装置であつて、前記光学フレーム部
   を上部に開口した箱状に形成するとともに、前記複数の
   反射ミラーを所定位置に取り付ける穴部を前記光学フレ
   ーム部の両側壁部において形成し、かつ前記穴部の内周
   面一部から連続形成される第１凹部と、該第１凹部から
   連続形成されかつ前記第１凹部より幅狭の第２凹部とを
   形成してなり、前記第１凹部に嵌る幅を有した幅広部
   と、該幅広部から肩部を経て前記第２凹部に嵌る幅を有
   した舌部を形成し、該舌部から形成される把持部とを一
   方に形成し、他方に前記反射ミラーを脱落防止する顎部
   を形成するとともに、前記鍔部と前記舌部とが外側に開
   くように付勢力を発生する付勢力発生部とを有する固定
   金具を用いて、前記反射ミラーを前記穴部に着脱自在に
   固定することを特徴とする光学読み取り装置。
2. 【請求項２】 前記光学フレーム部は樹脂成型品であつ
   て前記穴部と一体成型し、かつ前記固定金具をバネ板材
   料で形成し、前記付勢力発生部を湾曲させて形成したこ
   とを特徴とする請求項１の光学読み取り装置。