JP3541608B2 - 画像読み取り装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿からの反射光像を撮像素子に結像して読み取る画像読み取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、デジタル複写機、ファクシミリ装置又はそれらの複合機では、原稿からの反射光像を撮像素子に結像して読み取る画像読み取り装置が組み込まれている。
図４はこの種の画像読み取り装置の基本構成を示す側面概略図である。
図４においては、光源１から照射される光が原稿台ガラス２上に載置される原稿（不図示）を主走査方向（紙面に垂直な方向）に走査するとともに、光源１および第１反射ミラー３を含むキャリッジ４が副走査方向（図の左右方向）に走査する。このとき、原稿からの反射光像が第１反射ミラー３、さらには第２，第３反射ミラー５，６を経た後、結像レンズ７によって撮像素子（例えばＣＣＤ(Charge Coupled Device) 固体撮像素子）８の撮像面に結像される。そして、撮像素子８の出力信号は、ハーネス９によって図示せぬ信号処理系に伝送される。
【０００３】
ここで、上述した結像レンズ７および撮像素子８は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、共通の基台１０に搭載されている。また、基台１０上には原稿台ガラス２に載置された原稿のサイズを検知するためのセンサアッセイ１１が固定されている。基台１０は、その四隅が装置フレーム１２の取付片１２ａに螺子１３によって固定されている。また、基台１０は副走査方向における画像の最大読み取り長さに応じて装置フレーム１２の一端寄りに配置され、その他端寄りに信号処理用の回路基板１４が基台１０と横並びの状態で配置されている。こうした配置形態を採用する理由は、例えば基台１０の下に回路基板１４を配置すると、装置全体の高さ寸法が大きくなってしまい、また基台１０の図中右側に並べて回路基板１４を配置すると、装置全体の幅寸法が大きくなってしまうからである。
そのため、撮像素子８の駆動用の回路基板１５から引き出されたハーネス９は、基台１０下の隙間部分を通して信号処理用の回路基板１４に接続されている。なお、図中の符号１６は配線束９の途中に設けられた電波ノイズ対策用のコアである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、基台１０下に配置してあるハーネス９に接触不良、断線不良等が発生した場合は、その不良部品を良品のものと交換する必要がある。
しかしながら従来の画像読み取り装置においては、スペース上の制約から、基台１０の下に僅か（数ミリ程度）の隙間しか確保されていないため、そこに配置してある部品（ハーネス９、コア１６等）を交換するには、装置フレーム１２から一旦基台１０を取り外さなければならず、その脱着作業が非常に煩わしいものとなっていた。
【０００５】
また、基台１０の上には、光学走査系に対して高い位置精度が要求される結像レンズ７が搭載されているため、基台１０の脱着によって結像レンズ７の位置精度に狂いが生じないよう、例えば図５（ｂ）のごとく装置フレーム１２側にスタッド１７を設けるとともに、このスタッド１７に嵌合可能な位置決め用のブラケット１８を基台１０側に設け、上記スタッド１７にブラケット１８を嵌合させることで、装置フレーム１２に基台１０を位置決めするなどの位置決め機構を別途設ける必要があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、結像レンズを搭載している基台をいちいち取り外さなくても、基台下に配置してある部品のメンテナンスを実施できる画像読み取り装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像読み取り装置においては、原稿からの反射光像を撮像素子の撮像面に結像させる結像レンズと該結像レンズを支持するレンズ支持部材とからなるレンズアッセイと、このレンズアッセイを脱着可能に搭載するとともに、そのレンズアッセイの搭載領域内にメンテナンス用の開口部を有する基台と、光軸方向においてレンズアッセイに当接した状態で基台に固定され、レンズアッセイの再取り付けの際に、当接状態にてレンズアッセイの光軸方向の位置を規制する位置決め部材とを備えた構成を採用している。
【０００８】
上記構成からなる画像読み取り装置では、基台に搭載してあるレンズアッセイを取り外すことで、メンテナンス用の開口部が外部に露呈した状態となるため、その開口部を介して、基台下に配置してある部品のメンテナンスを行うことが可能となる。これにより、基台下の部品のメンテナンスに際して、いちいち基台を取り外す必要がなくなり、同時に装置フレームに対する基台の位置決め機構も不要となる。また、一旦取り外したレンズアッセイを再び基台に取り付けることで、上記メンテナンス用の開口部がレンズアッセイによって覆い隠された状態となるため、別途、開口部を塞ぐための蓋材を設ける必要もない。
【０００９】
また、本発明に係る画像読み取り装置では、光軸方向においてレンズアッセイに当接した状態で基台に固定され、レンズアッセイの再取り付けの際には、上記当接状態にてレンズアッセイの光軸方向の位置を規制する位置決め部材を具備した構成を採用している。
【００１０】
この構成によれば、基台にレンズアッセイを再取り付けする場合、その基台に固定してある位置決め部材にレンズアッセイを当接させるだけで、レンズアッセイの光軸方向の位置を高精度に再現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
なお、本実施形態においては、上記従来技術で述べた各構成要素と相対応する構成要素に同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１は本発明に係る画像読み取り装置の一実施形態を示す平面図である。
先ず、図１（ａ）においては、平面視長方形の基台１０が４つの螺子１３によって装置フレーム（不図示）に取り付けられている。また、基台１０にはレンズアッセイ２０が搭載されている。レンズアッセイ２０は、主として、原稿からの反射光像を撮像素子（ＣＣＤ固体撮像素子等）８の撮像面に結像させる結像レンズ７と、この結像レンズ７を支持する、レンズ支持部材としてのレンズプレート２１とから構成されている。結像レンズ７のケース外周部には帯状の固定ベルト２２が巻き付けられており、この固定ベルト２２の端部を螺子２３によりレンズプレート２１に締結することで、結像レンズ７がレンズプレート２１に固定されている。
【００１３】
一方、基台１０に対してはレンズアッセイ２０が以下のように取り付けられている。すなわち、基台１０の上面にはレンズアッセイ２０の取付位置に対応して二つの小突起２４，２４と二つのネジ穴２１ａ，２１ａ（図１（ｂ）参照）が設けられている。これに対してレンズアッセイ２０のレンズプレート２１には、上記二つの小突起２４，２４に嵌合可能な長孔２５，２５と上記二つのネジ穴２１ａ，２１ａに対応する取付用穴（不図示）が設けられている。このうち、基台１０側の小突起２４，２４は、図中一点鎖線で示す光軸方向に対し、所定の距離を隔てて配置されている。一方、レンズプレート２１側の長孔２５，２５は、上記小突起２４，２４と同等の離間距離を隔てて互いに平行に形成されている。また、レンズプレート２１の図示せぬ取付用穴にはそれぞれ螺子２６が挿入され、各々の螺子２６，２６を基台１０側のネジ穴２１ａに螺合することで、レンズアッセイ２０が基台１０に固定されている。
【００１４】
こうしたアッセイ取付構造を採用することにより、螺子２６，２６を緩めたり取り外すなどして、基台１０に対するレンズプレート２１の締結力を解除した際には、基台１０の小突起２４，２４にレンズプレート２１の長孔２５，２５を嵌合させた状態で、結像レンズ７を含むレンズアッセイ２０全体を光軸方向（図中一線鎖線で示す）に沿って移動させることが可能となる。
【００１５】
さらに、基台１０の端辺部分には、上記撮像素子８とこれを駆動するための回路基板（不図示）を含むＣＣＤアッセイ２７が取り付けられている。このＣＣＤアッセイ２７からは信号伝送用のハーネス（不図示）が引き出されており、このハーネスが基台１０の下を通して信号処理用の回路基板（不図示）に接続されている。
【００１６】
ここで本実施形態においては、上述した信号伝送用のハーネスが、撮像素子８の搭載位置に対応して駆動用回路基板から基台１０の下へと引き廻され、さらに基台１０下では撮像素子８と同軸上に位置する結像レンズ７の真下、又はその近傍を通して信号処理用の回路基板へと導出される点に着目し、基台１０下に配置してあるハーネスへのアクセスのため、図１（ｂ）に示すように、基台１０上におけるレンズアッセイ２０の搭載領域内（図中二点鎖線で囲む領域内）にメンテナンス用の開口部２８を設けることとした。このメンテナンス用の開口部２８は、例えば図示のごとく平面視四角形をなすもので、基台１０を貫通するように明けられている。
【００１７】
上記構成からなる画像読み取り装置において、通常の稼働時には、図１（ａ）に示すように、基台１０に設けられたメンテナンス用の開口部２８がレンズアッセイ２０によって覆い隠された状態となり、この状態で画像の読み取り動作が行われる。これに対して、基台１０下に配置してある部品（ハーネス等）のメンテナンスを行う場合は、螺子２６，２６を緩めて基台１０からレンズアッセイ２０を取り外す。これにより、図１（ｂ）に示すように、基台１０に設けたメンテナンス用の開口部２８が外部に露呈した状態となるため、その開口部２８を介して、基台１０下の部品のメンテナンスを行うことができる。また、部品のメンテナンスが終了した後は、一旦取り外したレンズアッセイ２０を螺子２６，２６を用いて再び基台１０に取り付ける。これにより、メンテナンス用の開口部２８は元通りにレンズアッセイ２０によって覆い隠された状態となる。
【００１８】
このように本実施形態の画像読み取り装置では、基台１０下に配置してある部品のメンテナンスを行う場合でも、装置フレームからいちいち基台１０を取り外すことなく、その基台１０に搭載してあるレンズアッセイ２０を取り外すだけで済むようになる。これにより、取り外しの対象となる部品の大きさが大幅に縮小化されるため、その脱着作業が容易になり、メンテナンス時の作業効率がアップする。また、基台１０の脱着が不要になったことで、装置フレームに対する基台１０の位置決め機構も不要となるため、その分だけコストダウンを図ることができる。さらに、基台１０に設けたメンテナンス用の開口部２８は、そこに搭載されるレンズアッセイ２０によって開閉されるようになっているため、別途、開口部２８を塞ぐための蓋材を設ける必要もない。
【００１９】
ところで一般に、光軸方向における結像レンズ７と撮像素子８との離間距離は、結像レンズ７の集光特性等に応じて高精度に光学調整される。したがって、上述のようにレンズアッセイ２０を脱着する際、脱着前後で光軸方向における結像レンズ７の位置精度に狂いが生じると、撮像素子８上での結像倍率が規定の倍率からずれてしまうことになる。
【００２０】
そこで本実施形態においては、図２（ａ）に示すように、レンズアッセイ２０と一緒に基台１０に搭載されているセンサアッセイ１１を、結像レンズ７を含むセンサアッセイ２０の位置決め部材として利用することとした。以下に、その具体的な構造を説明する。
【００２１】
図示のように、センサアッセイ１１は、原稿台ガラス（不図示）に載置された原稿のサイズを検知するセンサ（例えば反射型光学センサ）２９と、このセンサ２０を支持するセンサブラケット３０とから成るもので、螺子３１により基台１０に固定されている。また、基台１０にはセンサアッセイ１１の取付位置に対応して二つの小突起３２，３２が設けられている。これに対してセンサブラケット３０には、上記二つの小突起３２，３２に嵌合可能な長孔３３，３３が設けられている。このうち、基台１０側の小突起３２，３２は、図中一点鎖線で示す光軸方向に対し、所定の距離を隔てて配置されている。一方、センサブラケット３０側の長孔３３，３３は、上記小突起３２，３２と同等の離間距離を隔てて互いに平行に形成されている。
【００２２】
こうしたアッセイ取付構造を採用することにより、螺子３１を緩めたり取り外すなどして、基台１０に対するセンサアッセイ１１の締結力を解除した際には、基台１０の小突起３２，３２にセンサブラケット３０の長孔３３，３３を嵌合させた状態で、センサ２９を含むセンサアッセイ１１全体を光軸方向（図中一線鎖線で示す）に沿って移動させることが可能となる。また、先述のようにレンズアッセイ２０も光軸方向に移動可能となっている。つまり本実施形態では、基台１０上に搭載されたレンズアッセイ２０およびセンサアッセイ１１が、それぞれ独立して光軸方向に移動可能となっている。さらに、レンズアッセイ２０およびセンサアッセイ１１のうち、いずれか一方を固定した状態で他方を光軸方向に移動させた際には、レンズプレート２１とセンサブラケット３０とが互いに突き当たるように配置形成されている。
【００２３】
そこで実際に各々の部品を組み立てる場合は、先ず、基台１０上においてレンズアッセイ２０を光学調整し、これによって結像レンズ７と撮像素子８との相対位置を高精度に微調整したうえで、レンズプレート２１を螺子２６によって基台１０に固定する。次に、図２（ｂ）に示すように、基台１０側の小突起３２，３２とレンズプレート２１側の長孔３３，３３とを嵌合させた状態で、基台１０の上にセンサアッセイ１１を載せる。さらに、この状態から図中矢印のごとくセンサアッセイ１１を光軸方向に移動させて、センサブラケット３０をレンズプレート２１に突き当てる。そして、両者の当接状態を維持しながら、螺子３１によりセンサブラケット３０を基台１０に固定する。
これにより、レンズプレート２１に対するセンサブラケット３０の当接部が、光軸方向におけるレンズアッセイ２０の位置決め基準として設定される。
【００２４】
その後、基台１０下の部品のメンテナンスを行うべく、基台１０からレンズアッセイ２０を取り外した際には、図３（ａ）に示すように、メンテナンス用の開口部２８が外部に露呈した状態となる。このとき、センサアッセイ１１は螺子３１によって基台１０に固定されたままとなる。
そこで、メンテナンス終了後にレンズアッセイ２０を再取り付けする場合は、図３（ｂ）に示すように、基台１０側の小突起２４，２４とレンズプレート２１側の長孔２５，２５とを嵌合させた状態で、基台１０の上にレンズアッセイ２０を載せ、この状態から図中矢印のごとくレンズアッセイ２０を光軸方向に移動させて、レンズプレート２１をセンサブラケット３０に突き当てる。
これにより、結像レンズ７を含むレンズアッセイ２０の光軸方向の位置が規制され、同時にレンズアッセイ２０（結像レンズ７）の光軸方向の位置が高精度に再現されることから、センサブラケット３０との当接状態を保持しつつレンズプレート２１を螺子２６，２６により基台１０に固定する。
【００２５】
このように本実施形態では、基台１０にレンズアッセイ２０を再取り付けする場合、その基台１０上に固定してあるセンサアッセイ（位置決め部材）１１にレンズアッセイ２０を当接させるだけで、レンズアッセイの光軸方向の位置が高精度に再現されることから、脱着前後におけるセンサアッセイ２０の位置の狂いを確実に防止することが可能となる。また、レンズアッセイ２０を位置決めするための部材として、既存部品であるセンサアッセイ１１を利用するようにしたので、コストアップを招くこともない。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の画像読み取り装置によれば、基台にレンズアッセイを脱着可能に搭載し、その搭載領域内にメンテナンス用の開口部を設けるようにしたので、基台下に配置してある部品のメンテナンスを行う場合でも、いちいち基台を取り外すことなく、レンズアッセイだけを取り外すことで対応できるようになる。
これにより、取り外しの対象となる部品が取り扱い容易なものとなるため、メンテナンス時の作業効率が向上する。また、装置フレームに対する基台の位置決め機構が不要になるため、コストダウンも図られる。さらに、基台に設けたメンテナンス用の開口部をレンズアッセイで塞ぐことができるため、別途、開口部を塞ぐための蓋材を設ける必要もない。
【００２７】
また本発明によれば、光軸方向においてレンズアッセイに当接した状態で基台に固定された位置決め部材を備えたことで、レンズアッセイを再取り付けする場合、その基台に固定してある位置決め部材にレンズアッセイを当接させるだけで、レンズアッセイの光軸方向の位置を高精度に再現できるため、脱着前後におけるレンズアッセイの位置の狂いを簡単かつ確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像読み取り装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】位置決め部材とその取付状態を説明する図である。
【図３】レンズアッセイの脱着手順を説明する図である。
【図４】画像読み取り装置の基本構成を示す側面概略図である。
【図５】従来例とその課題を説明する図である。
【符号の説明】
７ 結像レンズ
８ 撮像素子
１０ 基台
１１ センサアッセイ（位置決め部材）
２０ レンズアッセイ
２１ レンズプレート（レンズ支持部材）
２８ 開口部

Claims (4)

1. 原稿からの反射光像を撮像素子の撮像面に結像させる結像レンズと該結像レンズを支持するレンズ支持部材とからなるレンズアッセイと、
   前記レンズアッセイを脱着可能に搭載するとともに、そのレンズアッセイの搭載領域内にメンテナンス用の開口部を有する基台と、
   光軸方向において前記レンズアッセイに当接した状態で前記基台に固定され、前記レンズアッセイの再取り付けの際に、前記当接状態にて前記レンズアッセイの光軸方向の位置を規制する位置決め部材と
   を備えたことを特徴とする画像読み取り装置。
2. 前記位置決め部材は、前記原稿のサイズを検知するためのセンサアッセイであることを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
3. 基台と、
   撮像素子と、
   原稿からの反射光像を前記撮像素子の撮像面に結像させる結像レンズ及び該結像レンズを支持するレンズ支持部材を有するレンズアッセイと、
   前記基台に前記レンズアッセイを取り外し可能に締結する締結手段と、
   前記レンズアッセイの光軸方向の位置を再現するために前記基台に取り付けられる位置決め部材と、
   前記締結手段によって締結された前記レンズアッセイと前記位置決め部材とが互いに当接した状態で前記位置決め部材を前記基台に固定する固定手段と、を有し、
   前記固定手段によって前記位置決め部材が固定された状態で、前記締結手段の締結力を解除して前記レンズアッセイが取り外せることを特徴とする画像読み取り装置。
4. 前記基台は、光軸方向に対して所定の距離を隔てて配置された複数の小突起を有し、
   前記レンズ支持部材は、前記複数の小突起と嵌合する長孔を有し、
   前記レンズアッセイは、前記締結手段による締結力を解除した際に、前記複数の小突起に前記長孔を嵌合させた状態で光軸方向に移動可能であって、かつ前記固定手段によって固定された前記位置決め部材への突き当てによって前記光軸方向の位置が再現されることを特徴とする請求項３記載の画像読み取り装置。

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