JP3747894B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿に対して光源が走査され、該原稿からの反射光が、キャリッジに支持された反射ミラーを介して結像ユニットへ導かれることにより、原稿の画像を読み取る画像読取装置に関し、特に、簡易な構成で、反射ミラーを支持するキャリッジの強度を向上させることが可能な画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
スキャナ、ファクシミリ、複写機等には、プラテンガラス上に載置された紙等の原稿に対し、該プラテンガラスの下方において光源及び反射ミラー等を走査してCCD等の結像ユニットにより該原稿の画像読取りを行う画像読取装置が装備されているものがある。このような従来の画像読取装置として、例えば、原稿に光を照射するための光源と原稿からの反射光を所定方向へ反射する反射ミラーとを備えてなるフルレートキャリッジと、該フルレートキャリッジからの反射光をCCD等の結像ユニットへ導くための反射ミラーを備えてなるハーフレートキャリッジとがガイドレールに沿って走査可能に設けられ、ワイヤ駆動機構により該フルレートキャリッジ及びハーフレートキャリッジを走査するものがある。
【0003】
図7は、従来の画像読取装置におけるハーフレートキャリッジの構成を示す分解斜視図であるが、該ハーフレートキャリッジ900は、薄板材に、ミラー支持フレーム90R,90Lやアイドラプーリ等の取付け、反射光の光路のための切欠が適宜形成されてなるキャリアフレーム91に、2つの反射ミラー92,93を、略45°に傾斜させて上下対向位置に支持するミラー支持フレーム90R,90Lが、ビス等の固定具(図示せず)により固定されたものである。
【0004】
前記ミラー支持フレーム90R,90Lは、略矩形の薄板材に、反射ミラー支持孔94、キャリアフレームと嵌合するスリット95、ネジ挿通孔96等が打抜き形成され、その両側が略直角に折り曲げられることにより強度補強されたものである。該反射ミラー支持孔94に、2つの反射ミラー92,93の両端部が夫々挿入されることにより、各反射ミラー92,93が略45°に傾斜された状態で上下対向位置に支持される。また、反射ミラー92,93の両端部には、板バネを曲折してなる止具97が装着され、該止具97の付勢力により、反射ミラー92,93は反射ミラー支持孔94の内周に押圧された状態で保持される。さらに、2つの反射ミラー92,93を支持したミラー支持フレーム90R,90Lは、そのスリット95がキャリアフレーム91に嵌合され、ネジ挿通孔96に挿通されたネジ等の固定具によりキャリアフレーム91に固定される。このように構成されたハーフレートキャリッジ900によれば、フルレートキャリッジが水平方向に反射した原稿からの反射光は、反射ミラー92により略鉛直下方に反射され、さらに反射ミラー93により水平方向に反射されて、原稿からの反射光が結像ユニットへ導かれる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
原稿からの反射光が、フルレートキャリッジ及びハーフレートキャリッジを介して、確実に結像ユニットへ導かれるには、前記反射ミラー92,93の位置に高い精度が要求され、さらに、その精度は輸送時の衝撃や走査等における振動に耐えて保持されることが望ましい。一方、画像読取装置の解像度の向上やカラー画像の読取りのために、結像ユニットのレンズが大口径化しており、これに応じて反射ミラー92,93も大型化されて重量も増加する傾向にあるが、画像読取装置自体は小型化、軽量化が望まれている。従って、反射ミラー92,93を支持するミラー支持フレーム90R,90L等は、簡易な構成であって、且つ、従来より一層高い強度を有するものが望ましい。
【0006】
本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で反射ミラーを精度よく支持し、輸送時の衝撃や走査等における振動に対して、その精度を保持することが可能なキャリッジを有する画像読取装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像読取装置は、原稿に対して光源が走査され、該原稿からの反射光が、キャリッジに支持された反射ミラーを介して結像ユニットへ導かれることにより、原稿の画像を読み取る画像読取装置において、前記キャリッジは、ガイドレールに沿って走査されるキャリアフレームと、反射ミラー支持孔及びキャリアフレーム挟入孔が薄板材の両端部に夫々形成され、該両端部が左右で対向するように折り曲げられてなる左右一体型の反射ミラー支持フレームとが組み合わされてなるものである。
【0008】
これにより、反射ミラーの両端を支持する反射ミラー支持孔を、一枚の薄板材を打ち抜き加工等により形成することができ、反射ミラーを支持する位置や角度、また複数の反射ミラーが支持される場合には、それらの相対的な位置の精度が向上される。さらに、反射ミラーの両端を支持する反射ミラー支持フレームが左右一体となることにより、フレーム強度が向上され、衝撃や振動等に対して反射ミラーの位置を精度よく保持するものとなる。また、前記反射ミラー支持フレームに、両端部間に渡って縁部を折り曲げてなる補強用屈曲部を設けることにより、さらに、反射ミラー支持フレームの強度が向上されるので好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る画像読取装置を図面に基づき具体的に説明する。なお、本実施の形態に係る画像読取装置は本発明の一例にすぎず、本発明の構成が該画像読取装置に限定されるものでないことは当然である。
【0010】
図1は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置100を具備するコピー・ファクシミリ複合機1の上部の外観を示す概略斜視図である。図に示すように、該コピー・ファクシミリ複合機1は、読み取るべき原稿を載置するプラテンガラス2が配設された読取載置台3と、該原稿をプラテンガラス2上に押圧して固定する原稿押さえカバー4と、原稿の読取り開始等を入力するための操作パネル5とを具備してなる。以下に詳述する画像読取装置100は、読取載置台3の内部に配設されており、プラテンガラス2の下方から原稿の画像を読み取るようになっている。
【0011】
なお、図には示していないが、前記コピー・ファクシミリ複合機1は、読み取った画像を記録するための記録用紙を供給する給紙部や、記録用紙に画像を記録する画像記録部、画像を電送するための送信部等をも備えているが、該コピー・ファクシミリ複合機1は、本発明に係る画像読取装置を具備する機器の一例であり、これら画像記録部等は任意の構成であることは勿論である。
【0012】
図2は、本画像読取装置100の外観構成を示す概略斜視図である。図に示すように、本画像読取装置100は、前記プラテンガラス2の下方において、原稿の読取面と平行方向に走査されるフルレートキャリッジ101及びハーフレートキャリッジ102と、フルレートキャリッジ101及びハーフレートキャリッジ102の両端部を夫々上下2段に支持し、且つこれらを走査方向に案内するガイドレール103と、ガイドレール103の内方に設けられてフルレートキャリッジ101及びハーフレートキャリッジ102を走査するための駆動力を伝達するワイヤ駆動機構104と、原稿からの反射光を電気信号に変換する結像ユニット105と、ワイヤ駆動機構104へ駆動力を付与する駆動ユニット106とを具備してなるものである。
【0013】
図3は、フルレートキャリッジ101、ハーフレートキャリッジ102、及びワイヤ駆動機構104の主要構成を示した正面図であるが、図2及び図3に示すように、前記フルレートキャリッジ101は、キャリッジ本体10に、原稿に光を照射するための光源11と、原稿からの反射光R1を走査方向へ反射してハーフレートキャリッジ102へ導くための反射ミラー12とを具備してなり、前記ハーフレートキャリッジ102は、キャリッジ本体20に、フルレートキャリッジ101からの反射光R2を結像ユニット105へ導く2枚の反射ミラー21、22を具備してなるものである。また、図には詳細に示していないが、結像ユニット105は、ハーフレートキャリッジ102からの反射光R3を収束する収束レンズと、その収束光を電気信号に変換する電荷結合素子(Charge Couple Device、以下「CCD」という。)とを備えてなる所謂縮小光学系のCCD読取ユニットである。
【0014】
前記フルレートキャリッジ101及びハーフレートキャリッジ102がプラテンガラス2の下方を原稿と平行に移動して原稿の画像をスキャンし、フルレートキャリッジ101の光源11から原稿に光が照射され、該原稿からの反射光R1が反射ミラー12により水平方向の反射光R2として反射され、さらに、ハーフレートキャリッジ102の反射ミラー21により鉛直下方へ反射された後、反射ミラー22により水平方向の反射光R3として反射されることにより、結像ユニット105へ導かれて、CCDにより結像するものとなっている。
【0015】
前記ガイドレール103は、図2に示すように、フルレートキャリッジ101及びハーフレートキャリッジ102の両端部に一対設けられており、該両端部を夫々摺動可能に担持することにより、フルレートキャリッジ101及びハーフレートキャリッジ102を夫々走査方向へ案内するものとなっている。フルレートキャリッジ101を担持する第1担持部30と、ハーフレートキャリッジ102を担持する第2担持部31とは、図3に点線で示すように、上下2段に構成されており、第1担持部30は、走査方向の略全域に渡って設けられているのに対し、第2担持部31は、走査方向の略半分より若干長く設けられている。
【0016】
前記ワイヤ駆動機構104は、図2に示すように、前記ガイドレール103の内方において、フルレートキャリッジ101及びハーフレートキャリッジ102の両端部夫々に一対設けられている。図3は、その一対のうち正面側のワイヤ駆動機構104を示しており、図に示すように、フルレートキャリッジ101及びハーフレートキャリッジ102の走査方向に渡って、ワイヤ40を巻架させてなるワイヤループが形成されている。
【0017】
さらに詳細に説明するに、ワイヤ40の一端が走査方向基端部に配設されたクランプ41に固定され、該ワイヤ40は、クランプ41から正方向に延びて、ハーフレートキャリッジ102の本体に軸支されたアイドラプーリ42に半周分巻回されて逆方向へ延びている。さらにワイヤ40は、前記クランプ41の下方に回転自在に固定された従動プーリ43に半周分巻回されて、再び正方向へ延びている。走査方向先端部にも、従動プーリ44が回転自在に固定されているが、該従動プーリ44の手前側の斜め下方に駆動プーリ45が配設されており、前記従動プーリ43から正方向へ延びたワイヤ40は、駆動プーリ45に1周分或いはそれ以上巻回された後、従動プーリ44に半周分巻回されて逆方向へ延びている。さらにワイヤ40は、再び、前記アイドラプーリ42に半周分巻回されて正方向へ延び、前記第2担持部31の先端部に形成されたワイヤ張設機構46により、緊張力が付与された状態で固定されている。即ち、ワイヤ40の他端に設けられたフックが連結部材63に係止され、該連結部材63は、スプリング(引張りバネ)62の張力が付与された状態で第2担持部31の先端部にボルト等により締結されている。また、前記従動プーリ44及びアイドラプーリ42間の所定位置で、フルレートキャリッジ101のキャリッジ本体10がワイヤクランプ機構107によってワイヤ40に固定されている。
【0018】
このように構成されたワイヤループに、駆動プーリ45の回転により駆動力が付与されると、駆動プーリ45が時計方向に回転することにより、フルレートキャリッジ101及びハーフレートキャリッジ102は右方向に走査され、駆動プーリ45が反時計方向に回転することにより、フルレートキャリッジ101及びハーフレートキャリッジ102は左方向に走査される。また、フルレートキャリッジ101の走査速度に対して略1/2の速度でハーフレートキャリッジ102が走査されるものとなっており、図3に示すように、走査方向基端部から走査方向先端部に渡って走査距離L1だけフルレートキャリッジ101が走査される間に、ハーフレートキャリッジ102は、その約半分の走査距離L2だけ走査される。なお、図には示していないが、前記ガイドレール103、クランプ41、従動プーリ43,44は画像読取装置100の本体等の適当な箇所にボルト等の固定手段によって固定されている。
【0019】
図4は、前記ハーフレートキャリッジ102の詳細な構成を示す分解斜視図であり、図5は、ハーフレートキャリッジ102のI−I断面を示している。図に示すように、ハーフレートキャリッジ102のキャリッジ本体20は、アイドラプーリ42が設けられて前記ガイドレール103に沿って走査されるキャリアフレーム23と、該キャリアフレーム23に反射ミラー21,22を固定するための反射ミラー支持フレーム24とが組み合わされてなるものである。
【0020】
キャリアフレーム23は、ミラー支持フレーム24と組み合された際に反射ミラー21,22の光路となる位置が凹欠された平面視が略コの字状の平板であり、薄板材を打ち抜き及び曲折加工して形成されたものである。その周縁部は夫々下方に曲折されて、キャリアフレーム23の強度が高められており、略コの字状の内周端には、前記ミラー支持フレーム24を取り付けるための切欠部230が夫々設けられている。該切欠部230により、ミラー支持フレーム24の取付側には薄板材の垂直断面が露呈され、ミラー支持フレーム24がキャリアフレーム23を厚み方向で挟入するようにして嵌合できるようになっている。さらに、各切欠部230には、略鉛直に起立したブラケット231が夫々形成されており、各ブラケット231にはネジ挿通孔232が穿設されている。該ブラケット231は、ミラー支持フレーム24の側面と外接して、ミラー支持フレーム24の嵌合位置を規制し、そのネジ挿通孔232に挿通されたネジ(不図示)により、ミラー支持フレーム24が固定されるようになっている。また、キャリアフレーム23の両端部には、前記アイドラプーリ42を配設するためのアイドラプーリ取付孔233が穿設されている。
【0021】
反射ミラー支持フレーム24は、略横長矩形の薄板材の端部24R、24Lに、反射ミラー支持孔240,241、及びキャリアフレーム挟入孔242が夫々形成され、該端部24R、24Lが左右で対向するように略直角に折り曲げられてなる左右一体型のものである。また、端部24R、24L間の中央部24Cの上下方向の縁部には、端部24R、24Lと同方向に所定角度だけ折り曲げてなる補強用屈曲部243が形成されており、中央部24Cの強度が増強されている。
【0022】
図6は、前記反射ミラー支持孔240,241、及びキャリアフレーム挟入孔242を薄板材に打ち抜き形成した後であって、端部端部24R、24Lを折り曲げ加工する前の状態の反射ミラー支持フレーム24を示すものであり、図において2点鎖線は、その後の曲折位置を示している。図に示すように、反射ミラー支持フレーム24の端部24R,24Lは、端部中央が長手方向に突出した凸形状となっており、該突出部分から長手方向へスリット状のキャリアフレーム挟入孔242が夫々切欠されている。該キャリアフレーム挟入孔242の幅は、前記キャリアフレーム23の薄板材の厚みより大きく、その内周縁の2箇所に、内方へ半円状に膨出する突片242aが上下方向に対向して形成されている。一対の突片242a間の距離は、キャリアフレーム23の薄板材の厚みと同等或いは若干狭く、該突片242a間でキャリアフレーム23を挟入するようになっている。
【0023】
これにより、図5に示すように、反射ミラー支持フレーム24を、キャリアフレーム23の切欠部230から水平方向に容易に組み合わせることができ、キャリアフレーム23に対する反射ミラー支持フレーム24の高さ位置が所定位置に保持されるとともに、反射ミラー支持フレーム24の長手方向が、キャリアフレーム23の水平面と同方向に、即ち水平方向に保持される。なお、端部24R,24Lの形状は前述したように凸状に限られず、矩形等の他の形状であってもよいが、端部24R,24Lの周囲にはアイドラプーリ42等の他の部材が配設されるので、そのスペースを確保するためや軽量化を図るためには余分な箇所は切除することが好ましい。
【0024】
また、図6に示すように、各端部24R,24Lには、反射ミラー支持孔240,241が夫々穿設されている。各端部24R,24Lにおける反射ミラー支持孔240,241は、夫々が長手方向に対して45°の角度であって、反射ミラー支持孔240,241間の距離が両端に向かって広がるように傾斜した略矩形のものであり、反射ミラー支持孔240には、前記反射ミラー21の両端が挿入され、反射ミラー支持孔241には、前記反射ミラー22の両端が挿入される。図5に示すように、各反射ミラー支持孔240,241は、反射ミラー21,22の断面より若干大きいものであり、反射ミラー21,22の反射面を支持する側の2箇所に、半円状に膨出する突片240a,241aが形成されており、該突片240a、241aにより、反射ミラー21,22の反射面の位置が規制されるようになっている。一方、突片240a、241aが形成された反対側の中央付近には、反射ミラー21,22を固定するための止具25の取り扱いの便宜のために、反射ミラー21,22の厚み方向に切欠部240b、241bが形成されている。
【0025】
このように形成された反射ミラー支持孔240,241及びキャリアフレーム挟入孔242により、キャリアフレーム挟入孔242が切欠された長手方向、即ちキャリアフレーム23の水平面に対して、突片240a,241aにより支持される反射ミラー21,22の反射面を夫々45°に維持することができ、水平方向に対する反射ミラー21,22の角度、及び、反射ミラー21,22の相対的な位置並びに角度が常時一定に維持される。また、反射ミラー支持孔240,241及びキャリアフレーム挟入孔242は、1枚の薄板材を打ち抜き加工することにより形成できるので、これらの位置及び角度の精度は高く、左右一体であることにより強度が向上され、振動等に対して該精度を保持することができ、また、画像読取装置100の組立時に左右夫々の支持位置を微調整する必要もなく、組立作業が容易となる。なお、前記反射ミラー支持孔240,241及びキャリアフレーム挟入孔242には、夫々2箇所に突片240a、241a又は突片242aが形成されているが、これら突片240a、241a,242aの数を適宜増やすことも勿論可能である。
【0026】
さらに、各端部24R,24Lには、キャリアフレーム23のブラケット231と対応する位置にネジ穴244が形成されている。前記ネジ挿通孔232に挿通されたネジが該ネジ穴244と螺合することにより、ミラー支持フレーム24がキャリアフレーム23に固定されるようになっている。前述したように、キャリアフレーム23に対する反射ミラー支持フレーム24の高さ位置や反射ミラー21,22の角度等は、反射ミラー支持孔240,241及びキャリアフレーム挟入孔242により設定されているので、多数の固定具により高さ位置や角度の調整をする必要がなく、左右1対のネジにより、キャリアフレーム23と反射ミラー支持フレーム24との組合せを固定するのみで十分であり、組立や調整の際の作業が容易となる。
【0027】
また、図6に示すように、各端部24R,24Lと中央部24Cとの境界には、上下一対の切込み245が夫々形成されている。該切込み245は、中央部24Cの縁部を曲折して補強用屈曲部243を形成するためのものであり、また、各端部24R,24Lの曲折を容易とするためのものでもある。
【0028】
このように、図6に示したように、薄板材に反射ミラー支持孔240,241、キャリアフレーム挟入孔242、ネジ穴244、及び切込み245が夫々打ち抜き形成され、その後、2点鎖線で示す位置で端部24R,24Lが略直角に曲折されることにより端部24R,24Lが対向し、補強用屈曲部243が所定角度で曲折されることにより中央部24Cが補強されて、前記反射ミラー支持フレーム24が作製される。
【0029】
なお、端部24R,24Lの曲折角度は略直角であるが、キャリアフレーム23に対する反射ミラー支持フレーム24の位置及び角度や、反射ミラー21,22の支持角度は、キャリアフレーム挟入孔240及び反射ミラー支持孔241,242により設定されているので、該曲折角度の誤差が反射ミラー支持フレーム24の高さ位置や角度等に与える影響は少ない。
【0030】
このように、本画像読取装置100は、ハーフレートキャリッジ102のキャリッジ本体20を、キャリアフレーム23と反射ミラー支持フレーム24とで構成し、反射ミラー21,22の両端を、左右一体の反射ミラー支持フレーム24の端部24R,24Lで支持させることにより、反射ミラー支持フレーム24の強度を向上させ、反射ミラー21,22の位置や角度の精度を高く維持することが可能となる。また、キャリアフレーム23及び反射ミラー支持フレーム24の構成や固定も簡略化され、組立や調整時の作業も簡便となる。
【0031】
なお、本実施の形態では本画像読取装置100が装備されたコピー・ファクシミリ複合機1を例に説明したが、本発明に係る画像読取装置が、スキャナ等の他の装置にも適用できることは当然である。また、前記反射ミラー支持フレーム24は、2枚の反射ミラー21,22を支持するハーフレートキャリッジ102を例に説明したが、反射ミラー12を支持するフルレートキャリッジ101のキャリッジ本体10においても、前記キャリアフレーム23及び反射ミラー支持フレーム24と同様の構成を利用することは勿論可能である。
【0032】
【発明の効果】
このように、本発明に係る画像読取装置によれば、原稿からの反射光を結像ユニットへ導くための反射ミラーを支持するキャリッジを、ガイドレールに沿って走査されるキャリアフレームと、反射ミラー支持孔及びキャリアフレーム挟入孔が薄板材の両端部に夫々形成され、該両端部が左右で対向するように折り曲げられてなる左右一体型の反射ミラー支持フレームとが組み合わされてなるものとしたので、反射ミラーを支持する位置や角度等の精度が向上され、また、フレームの強度が向上されて、衝撃や振動等に対して反射ミラーの位置を精度よく保持することができる。これにより、画像読取装置の解像度等の向上に寄与することが期待される。さらに、反射ミラー支持フレームの固定が簡略化され、組立やメンテナンス等の作業が簡便となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】コピー・ファクシミリ複合機1の外観を示す概略斜視図である。
【図2】画像読取装置100の構成を示す概略斜視図である。
【図3】フルレートキャリッジ101、ハーフレートキャリッジ102、及びワイヤ駆動機構104の構成を示す正面図である。
【図4】ハーフレートキャリッジ102の構成を示す分解斜視図である。
【図5】ハーフレートキャリッジ102のI−I断面を示す断面図である。
【図6】曲折前の反射ミラー支持フレーム24の構成を示す正面図である。
【図7】従来の画像読取装置におけるハーフレートキャリッジの構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
100 画像読取装置
101 フルレートキャリッジ
102 ハーフレートキャリッジ
103 ガイドレール
104 ワイヤ駆動機構
105 結像ユニット
106 駆動ユニット(駆動源)
11 光源
12,21,22 反射ミラー
23 キャリアフレーム
24 反射ミラー支持フレーム
24R,24L 端部
240,241 反射ミラー支持孔
242 キャリアフレーム挟入孔
243 補強用屈曲部
Claims (2)
- 原稿に対して光源が走査され、該原稿からの反射光が、キャリッジに支持された反射ミラーを介して結像ユニットへ導かれることにより、原稿の画像を読み取る画像読取装置において、
前記キャリッジは、ガイドレールに沿って走査されるキャリアフレームと、反射ミラー支持孔及びキャリアフレーム挟入孔が薄板材の両端部に夫々形成され、該両端部が左右で対向するように折り曲げられてなる左右一体型の反射ミラー支持フレームとが組み合わされてなるものであることを特徴とする画像読取装置。 - 前記反射ミラー支持フレームに、両端部間に渡って縁部を折り曲げてなる補強用屈曲部が設けられたことを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。
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