JP4285412B2 - Image reading apparatus and image forming apparatus having the same - Google Patents
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Description
本発明は、原稿画像を読み取る画像読取装置と、その画像読取装置を備えた画像形成装置とに関するものである。 The present invention relates to an image reading apparatus that reads a document image and an image forming apparatus that includes the image reading apparatus.
従来から、スキャナ、プリンタ、コピー、FAXなどの機能を一体化した、いわゆるMFP(マルチファンクションプリンタ)の開発が盛んに行われている。このようなMPFのスキャナ部では、原稿画像に対応する光を読取レンズを介してラインセンサ(例えばCCD)にて受光している。 2. Description of the Related Art Conventionally, so-called MFPs (multifunction printers) that integrate functions such as a scanner, printer, copy, and fax have been actively developed. In such an MPF scanner unit, light corresponding to a document image is received by a line sensor (for example, CCD) through a reading lens.
ここで、スキャナ部の稼働に伴い、ラインセンサの温度は上昇する。また、例えばプリンタ部の定着器がスキャナ部の読取レンズやラインセンサの下部に位置していると、プリンタ部の熱がスキャナ部に伝達される。したがって、スキャナ部での温度変化は激しいものとなる。スキャナ部にてこのような温度変化があると、読取レンズは形状の相似変化を起こし、また、その屈折率も変化する。 Here, with the operation of the scanner unit, the temperature of the line sensor rises. For example, when the fixing unit of the printer unit is located below the reading lens or the line sensor of the scanner unit, the heat of the printer unit is transmitted to the scanner unit. Therefore, the temperature change at the scanner section becomes severe. When there is such a temperature change in the scanner section, the reading lens changes in shape similarity, and its refractive index also changes.
このとき、読取レンズおよびラインセンサの位置が固定され、これらの相対距離が常に一定であると、読取レンズの温度変化による屈折率の変化で、ラインセンサに対するピントずれ(フォーカスずれ)が生じ、読取画像の画質劣化を起こす。 At this time, if the position of the reading lens and the line sensor is fixed, and the relative distance between them is always constant, the change of the refractive index due to the temperature change of the reading lens causes a focus shift (focus shift) with respect to the line sensor. Causes image quality degradation.
そこで、例えば特許文献1では、図11の平面図に示すように、結像光学系を構成するレンズ群101と、受光素子102を支持する基板103とを、温度変化によって伸縮する2本の補正部材104・105を介して連結している。この構成では、レンズ101と受光素子102との相対距離が、2本の補正部材104・105の伸縮によって温度変化に応じて変化するので、光学系全体で発生する温度変化に基づくピントズレが補正される。
ところが、特許文献1の構成では、レンズ群101と基板103とを2本の補正部材104・105によって連結しているため、2本の補正部材104・105の伸縮による基板103の光軸方向の移動が安定しない。また、各補正部材104・105の伸縮量に微小量でも差があれば、基板103上の受光素子102の一部(例えば主方向における一端部)でフォーカスずれが生じる。その結果、読取画像の一部で画質が劣化するという問題が生じる。
However, in the configuration of
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、機内温度が変化した場合でも、レンズに対して受光素子全体を安定してかつ均一に光軸方向に移動させることができ、これによって読取画像全体の画質劣化を抑えることができる画像読取装置と、その画像読取装置を備えた画像形成装置とを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to stably and evenly align the entire light receiving element with respect to the lens in the direction of the optical axis even when the in-machine temperature changes. An object of the present invention is to provide an image reading apparatus that can be moved, thereby suppressing deterioration in image quality of the entire read image, and an image forming apparatus including the image reading apparatus.
本発明の画像読取装置は、原稿に光を照射して得られる反射光を、少なくとも1個のレンズを介して、主方向にライン状に配置された受光素子にて受光することにより、原稿画像を読み取る画像読取装置であって、上記レンズを保持するレンズ鏡胴と、上記受光素子を保持する保持ユニットと、上記レンズ鏡胴と上記保持ユニットとを結合する結合ユニットとを備え、上記結合ユニットは、温度変化に応じて光軸方向に伸縮する伸縮部材を有しており、上記伸縮部材は、光軸を覆う筒状で、かつ、主方向において光軸に対して対称な形状で形成されており、上記伸縮部材は、上記レンズ鏡胴側および上記保持ユニット側に、光軸と直交し、かつ、光軸を囲むように形成される面をそれぞれ有し、これらの各面を介して上記レンズ鏡胴および上記保持ユニットと光軸方向に固定されており、上記各面に対して、それぞれ平板から形成される第1の取付部材および第2の取付部材の平面部分が主方向両端に渡ってそれぞれ当接し、上記伸縮部材と上記レンズ鏡胴および上記保持ユニットとの固定が、それぞれ、上記第1の取付部材および上記第2の取付部材を介して行われていることを特徴としている。
また、本発明の画像読取装置は、原稿に光を照射して得られる反射光を、少なくとも1個のレンズを介して、主方向にライン状に配置された受光素子にて受光することにより、原稿画像を読み取る画像読取装置であって、上記レンズを保持するレンズ鏡胴と、上記受光素子を保持する保持ユニットと、上記レンズ鏡胴と上記保持ユニットとを結合する結合ユニットとを備え、上記結合ユニットは、温度変化に応じて光軸方向に伸縮する伸縮部材を有しており、上記伸縮部材は、光軸を覆う筒状で、かつ、主方向において光軸に対して対称な形状で形成されているとともに、光軸と直交する方向に突出して光軸方向に延びて形成されるリブを複数有しており、上記複数のリブにより、上記伸縮部材における上記レンズ鏡胴側端と上記保持ユニット側端とが連結されていることを特徴としている。
また、本発明の画像読取装置は、原稿に光を照射して得られる反射光を、少なくとも1個のレンズを介して、主方向にライン状に配置された受光素子にて受光することにより、原稿画像を読み取る画像読取装置であって、上記レンズを保持するレンズ鏡胴と、上記受光素子を保持する保持ユニットと、上記レンズ鏡胴と上記保持ユニットとを結合する結合ユニットとを備え、上記結合ユニットは、温度変化に応じて光軸方向に伸縮する伸縮部材を有しており、上記伸縮部材は、光軸を覆う筒状で、かつ、主方向において光軸に対して対称な形状で形成されており、上記結合ユニットは、上記伸縮部材の上記レンズ鏡胴側の面と光軸方向に当接固定され、かつ、上記レンズ鏡胴が設置される設置板と固定される第1の取付部材をさらに有しており、上記設置板には、該設置板の平面に沿って光軸が延びるように上記レンズ鏡胴が設置されており、上記第1の取付部材は、上記伸縮部材の上記レンズ鏡胴側の下端部が上記設置板の上記平面と当接するように、上記伸縮部材および上記設置板と固定されており、上記伸縮部材の上記保持ユニット側は、自由端であることを特徴としている。
また、本発明の画像読取装置は、原稿に光を照射して得られる反射光を、少なくとも1個のレンズを介して、主方向にライン状に配置された受光素子にて受光することにより、原稿画像を読み取る画像読取装置であって、上記レンズを保持するレンズ鏡胴と、上記受光素子を保持する保持ユニットと、上記レンズ鏡胴と上記保持ユニットとを結合する結合ユニットとを備え、上記結合ユニットは、温度変化に応じて光軸方向に伸縮する伸縮部材を有しており、上記伸縮部材は、光軸を覆う筒状で、かつ、主方向において光軸に対して対称な形状で形成されており、上記伸縮部材における光軸を挟んで副方向両側に位置する外表面は、これらの面間の距離が上記レンズ鏡胴側よりも上記保持ユニット側で狭まるように形成されていることを特徴としている。
An image reading apparatus according to the present invention receives reflected light obtained by irradiating a document with light by a light receiving element arranged in a line in the main direction via at least one lens, thereby producing a document image. A lens barrel that holds the lens, a holding unit that holds the light receiving element, and a coupling unit that couples the lens barrel and the holding unit. has an elastic member which expands and contracts in the optical axis direction in accordance with a temperature change, the elastic member is a cylindrical covering the optical axis, and is formed in a symmetrical shape with respect to the optical axis in the main direction The telescopic members have surfaces formed on the lens barrel side and the holding unit side so as to be orthogonal to the optical axis and to surround the optical axis, respectively. Above lens barrel and above The holding unit is fixed in the optical axis direction, and the plane portions of the first mounting member and the second mounting member respectively formed from flat plates are in contact with the respective surfaces over both ends in the main direction, The expansion member, the lens barrel, and the holding unit are fixed through the first attachment member and the second attachment member, respectively.
Further, the image reading apparatus of the present invention receives reflected light obtained by irradiating light on a document with a light receiving element arranged in a line in the main direction via at least one lens, An image reading apparatus for reading a document image, comprising: a lens barrel that holds the lens; a holding unit that holds the light receiving element; and a coupling unit that couples the lens barrel and the holding unit. The coupling unit has an expansion / contraction member that expands and contracts in the optical axis direction according to a temperature change, and the expansion / contraction member has a cylindrical shape that covers the optical axis and is symmetrical with respect to the optical axis in the main direction. A plurality of ribs formed in a direction perpendicular to the optical axis and extending in the optical axis direction, and the plurality of ribs allow the lens barrel side end of the telescopic member and the rib to be formed. Holding unit It is characterized in that the side edges are connected.
Further, the image reading apparatus of the present invention receives reflected light obtained by irradiating light on a document with a light receiving element arranged in a line in the main direction via at least one lens, An image reading apparatus for reading a document image, comprising: a lens barrel that holds the lens; a holding unit that holds the light receiving element; and a coupling unit that couples the lens barrel and the holding unit. The coupling unit has an expansion / contraction member that expands and contracts in the optical axis direction according to a temperature change, and the expansion / contraction member has a cylindrical shape that covers the optical axis and is symmetrical with respect to the optical axis in the main direction. And the coupling unit is fixed in contact with the surface of the telescopic member on the lens barrel side in the optical axis direction and fixed to an installation plate on which the lens barrel is installed. It further has a mounting member The lens barrel is installed on the installation plate so that the optical axis extends along the plane of the installation plate, and the first mounting member is a lower end of the telescopic member on the lens barrel side. The elastic member and the installation plate are fixed so that the portion abuts against the flat surface of the installation plate, and the holding unit side of the expansion member is a free end.
Further, the image reading apparatus of the present invention receives reflected light obtained by irradiating light on a document with a light receiving element arranged in a line in the main direction via at least one lens, An image reading apparatus for reading a document image, comprising: a lens barrel that holds the lens; a holding unit that holds the light receiving element; and a coupling unit that couples the lens barrel and the holding unit. The coupling unit has an expansion / contraction member that expands and contracts in the optical axis direction according to a temperature change, and the expansion / contraction member has a cylindrical shape that covers the optical axis and is symmetrical with respect to the optical axis in the main direction. The outer surfaces located on both sides in the sub direction across the optical axis of the elastic member are formed so that the distance between these surfaces is narrower on the holding unit side than on the lens barrel side. That features It is.
上記の構成によれば、レンズ鏡胴は、少なくとも1個のレンズ(例えば樹脂レンズ)を保持しており、保持ユニットは、主方向にライン状に配置された受光素子(例えばラインセンサ)を保持している。そして、レンズ鏡胴と保持ユニットとは、伸縮部材を有する結合ユニットを介して結合されている。この伸縮部材は、温度変化に応じて光軸方向に伸縮する。 According to the above configuration, the lens barrel holds at least one lens (for example, a resin lens), and the holding unit holds light receiving elements (for example, line sensors) arranged in a line shape in the main direction. is doing. The lens barrel and the holding unit are coupled via a coupling unit having an elastic member. The expansion / contraction member expands / contracts in the optical axis direction according to a temperature change.
ここで、伸縮部材は、レンズの光軸を覆う筒状に形成されているので、伸縮部材のレンズ鏡胴側に、光軸に垂直な面(以下、第1の面とも称する)を、光軸を囲むように形成することができ、伸縮部材の保持ユニット側の面に、光軸に垂直な面(以下、第2の面とも称する)を、光軸を囲むように形成することができる。そして、伸縮部材を第1の面を介してレンズ鏡胴と光軸方向に固定することができ、伸縮部材を第2の面を介して保持ユニットと光軸方向に固定することができる。この結果、伸縮部材をレンズ鏡胴および保持ユニットと光軸方向に安定して固定することができ、伸縮部材の伸縮によって保持ユニットの受光素子を光軸方向に安定して移動させることができる。 Here, since the expansion / contraction member is formed in a cylindrical shape covering the optical axis of the lens, a surface perpendicular to the optical axis (hereinafter also referred to as a first surface) is disposed on the lens barrel side of the expansion / contraction member. A surface perpendicular to the optical axis (hereinafter also referred to as a second surface) can be formed on the surface of the elastic member on the holding unit side so as to surround the optical axis. . The telescopic member can be fixed to the lens barrel and the optical axis direction via the first surface, and the telescopic member can be fixed to the holding unit and the optical axis direction via the second surface. As a result, the expansion / contraction member can be stably fixed to the lens barrel and the holding unit in the optical axis direction, and the light receiving element of the holding unit can be stably moved in the optical axis direction by the expansion / contraction of the expansion / contraction member.
また、伸縮部材は、主方向において光軸に対して対称な形状で形成されているので、光軸に対して主方向両側で、伸縮部材の伸縮の仕方が同じになり、光軸に対して主方向両側における伸縮部材の光軸方向の伸縮量の差を無くすことができる。これにより、受光素子の主方向両端部での光軸方向の移動量の差を無くし、受光素子を均一に光軸方向に移動させることができる。その結果、受光素子の主方向一端部におけるフォーカスずれ(片ボケ)を抑えることができ、読取画像全体の画質劣化を抑えることができる。 In addition, since the expansion / contraction member is formed in a symmetric shape with respect to the optical axis in the main direction, the expansion / contraction method of the expansion / contraction member is the same on both sides in the main direction with respect to the optical axis. A difference in the amount of expansion / contraction in the optical axis direction between the expansion / contraction members on both sides in the main direction can be eliminated. Thereby, the difference in the movement amount in the optical axis direction at both ends in the main direction of the light receiving element can be eliminated, and the light receiving element can be moved uniformly in the optical axis direction. As a result, it is possible to suppress a focus shift (one-sided blur) at one end portion in the main direction of the light receiving element, and it is possible to suppress image quality deterioration of the entire read image.
ここで、上記伸縮部材は、上記レンズ鏡胴側および上記保持ユニット側に光軸と直交する面(第1の面および第2の面)をそれぞれ有し、これらの各面を介して上記レンズ鏡胴および上記保持ユニットと光軸方向に固定されていることが望ましい。 Here, the expandable member has surfaces (first surface and second surface) orthogonal to the optical axis on the lens barrel side and the holding unit side, and the lens is interposed through these surfaces. It is desirable that the lens barrel and the holding unit are fixed in the optical axis direction.
この構成の場合、伸縮部材を、第1の面を介してレンズ鏡胴と安定して固定することができるとともに、第2の面を介して保持ユニットと安定して固定することができる。また、伸縮部材の光軸方向の伸縮時に、第2の面を介して保持ユニット全体を光軸方向に安定して移動させることができる。 In the case of this configuration, the elastic member can be stably fixed to the lens barrel via the first surface and can be stably fixed to the holding unit via the second surface. Further, the entire holding unit can be stably moved in the optical axis direction via the second surface when the elastic member expands and contracts in the optical axis direction.
また、上記伸縮部材は、副方向において光軸に対して対称な形状で形成されていることが望ましい。この場合、光軸に対して副方向両側で、伸縮部材の伸縮の仕方が同じになるので、光軸に対して副方向両側での伸縮部材の光軸方向の伸縮量の差を無くすことができる。これにより、伸縮部材を有する結合ユニットと結合された保持ユニットの受光素子が副方向に傾くのを防止することができ、レンズ鏡胴のレンズを介して入射する光を確実に受光素子に導くことができる。 Moreover, it is desirable that the expandable member is formed in a shape symmetric with respect to the optical axis in the sub direction. In this case, the expansion / contraction member has the same expansion / contraction method on both sides in the sub-direction with respect to the optical axis, so that the difference in expansion / contraction amount of the expansion / contraction member on the both sides in the sub-direction with respect to the optical axis can be eliminated. it can. Thereby, it is possible to prevent the light receiving element of the holding unit coupled to the coupling unit having the telescopic member from tilting in the sub direction, and to reliably guide the light incident through the lens of the lens barrel to the light receiving element. Can do.
また、上記伸縮部材は、上記レンズ鏡胴と上記保持ユニットとの間の光路への迷光の進入を遮る遮光部材を兼ねていることが望ましい。この場合、新たに遮光部材を設けることなく、上記光路への迷光の侵入を伸縮部材によって阻止することができる。その結果、上記迷光に起因して読取画像の画質劣化が生じるのを、簡単な構成で回避することができる。 Further, it is desirable that the expansion / contraction member also serves as a light shielding member that blocks stray light from entering the optical path between the lens barrel and the holding unit. In this case, the expansion / contraction member can prevent the stray light from entering the optical path without newly providing a light shielding member. As a result, it is possible to avoid the deterioration of the image quality of the read image due to the stray light with a simple configuration.
また、上記レンズ鏡胴は、少なくとも1個の樹脂レンズを保持していてもよい。樹脂レンズは、ガラスレンズに比べて温度変化によって形状が相似変化しやすく、屈折率も変化しやすい。しかし、本発明によれば、レンズ鏡胴がこのような樹脂レンズを保持している場合であっても、温度変化に応じた伸縮部材の光軸方向の伸縮により、受光素子の主方向両端部の光軸方向の移動量を揃えることができ、上述した効果を得ることができる。 The lens barrel may hold at least one resin lens. Resin lenses are likely to change in shape and change in refractive index more easily than glass lenses due to temperature changes. However, according to the present invention, even when the lens barrel holds such a resin lens, both ends in the main direction of the light receiving element are formed by expansion and contraction in the optical axis direction of the expansion and contraction member according to temperature change. The amount of movement in the optical axis direction can be made uniform, and the effects described above can be obtained.
また、上記結合ユニットは、上記伸縮部材の上記レンズ鏡胴側の面と光軸方向に当接固定され、かつ、上記レンズ鏡胴が設置される設置板と固定される第1の取付部材をさらに有していることが望ましい。 Further, the coupling unit includes a first attachment member fixed in contact with the surface on the lens barrel side of the telescopic member in the optical axis direction and fixed to an installation plate on which the lens barrel is installed. It is desirable to have more.
この構成では、伸縮部材は、レンズ鏡胴側の面と光軸方向に当接固定された第1の取付部材を介して、レンズ鏡胴が設置される設置板と固定される。つまり、伸縮部材は、そのレンズ鏡胴側で第1の取付部材を介して設置板と固定される。これにより、伸縮部材の保持ユニット側が自由端となり、伸縮部材の保持ユニット側を伸縮自在にすることができる。 In this configuration, the telescopic member is fixed to the installation plate on which the lens barrel is installed via the first mounting member that is in contact with and fixed to the lens barrel side surface in the optical axis direction. That is, the telescopic member is fixed to the installation plate via the first mounting member on the lens barrel side. Thereby, the holding unit side of the telescopic member becomes a free end, and the holding unit side of the telescopic member can be made telescopic.
また、上記第1の取付部材は、上記伸縮部材のレンズ鏡胴側の下端部が上記設置板と当接するように、上記伸縮部材および上記設置板と固定されていることが望ましい。 The first mounting member is preferably fixed to the telescopic member and the installation plate so that a lower end portion of the telescopic member on the lens barrel side contacts the installation plate.
伸縮部材の下端部と設置板との間に隙間が形成されていると、装置駆動時の振動が第1の取付部材を介して伸縮部材に伝達され、そこで増幅される結果、結合ユニットと結合された保持ユニットの受光素子がさらに揺れ、画像の読み取りに悪影響が生じる場合がある。しかし、上記構成では、伸縮部材のレンズ鏡胴側の下端部が設置板と当接しているので、伸縮部材の保持ユニット側を伸縮自在としながら、装置駆動時の振動によって伸縮部材が揺れるのを極力抑え、受光素子が大きく揺れるのを極力抑えることができ、上記の不都合を回避することができる。 If a gap is formed between the lower end of the expansion / contraction member and the installation plate, vibration when the device is driven is transmitted to the expansion / contraction member via the first mounting member, and is amplified there. In some cases, the light receiving element of the held unit is further shaken, which adversely affects image reading. However, in the above configuration, since the lower end portion of the expansion / contraction member on the lens barrel side is in contact with the installation plate, the expansion / contraction member is prevented from shaking due to vibration when the apparatus is driven while the holding unit side of the expansion / contraction member can be expanded / contracted. It is possible to suppress as much as possible and to prevent the light receiving element from greatly shaking, and to avoid the inconvenience described above.
また、上記第1の取付部材は、上記伸縮部材(の下端部)と上記設置板とが(副方向の)隙間を介して対向するように、上記伸縮部材および上記設置板と固定されており、上記設置板には、上記伸縮部材を上記設置板の方向に付勢する付勢部材が固定されていてもよい。 The first mounting member is fixed to the expansion member and the installation plate so that the expansion member (the lower end portion thereof) and the installation plate face each other with a gap (in the sub direction) interposed therebetween. The urging member that urges the elastic member in the direction of the installation plate may be fixed to the installation plate.
伸縮部材と設置板との間に副方向の隙間があることにより、例えば、伸縮部材の光軸に対する副方向の傾きを調整する調整部材をその隙間に位置させることができる。なお、このような調整部材としては、例えば設置板と螺合し、伸縮部材と当接しながら副方向に進退するボルトを考えることができる。これにより、伸縮部材を有する結合ユニットと結合された保持ユニットの受光素子の副方向の位置や光軸に対する副方向の傾きの微調整が可能となる。 Since there is a gap in the sub direction between the expansion member and the installation plate, for example, an adjustment member that adjusts the inclination in the sub direction with respect to the optical axis of the expansion member can be positioned in the gap. As such an adjusting member, for example, a bolt that is screwed with an installation plate and advances and retracts in the sub-direction while coming into contact with the elastic member can be considered. Thereby, it is possible to finely adjust the position in the sub direction of the light receiving element of the holding unit coupled to the coupling unit having the elastic member and the tilt in the sub direction with respect to the optical axis.
また、伸縮部材(の下端部)と設置板との間に隙間が形成されていると、上述したように装置駆動時の振動が第1の取付部材を介して伸縮部材に伝達され、そこで増幅される結果、結合ユニットと結合された保持ユニットの受光素子がさらに揺れ、画像の読み取りに悪影響が生じる場合がある。しかし、上記構成では、伸縮部材は、付勢部材によって設置板の方向に付勢されているので、装置駆動時の振動によって伸縮部材が揺れるのを極力抑えて、受光素子が大きく揺れるのを極力抑えることができ、上記の不都合を回避することができる。 In addition, when a gap is formed between the expansion / contraction member (the lower end portion thereof) and the installation plate, the vibration at the time of driving the device is transmitted to the expansion / contraction member via the first attachment member as described above, and is amplified there. As a result, the light receiving element of the holding unit coupled to the coupling unit may be further shaken to adversely affect image reading. However, in the above configuration, since the elastic member is urged in the direction of the installation plate by the urging member, it is possible to suppress the elastic member from swaying as much as possible due to vibration during driving of the device, and to greatly sway the light receiving element as much as possible. It is possible to suppress the above disadvantages.
また、上記設置板には、上記隙間を介して上記伸縮部材と当接しながら該設置板に対して副方向に進退することにより、上記伸縮部材の光軸に対する副方向の傾きを調整する調整部材(例えば設置板と螺合するボルト)が設けられていてもよい。この場合、調整部材の副方向の進退によって伸縮部材の光軸に対する副方向の傾きを微調整することができるので、伸縮部材を有する結合ユニットと結合された保持ユニットの受光素子の副方向の位置や光軸に対する副方向の傾きを微調整することができる。 The adjusting plate adjusts the inclination of the expansion / contraction member in the sub direction with respect to the optical axis by moving forward / backward with respect to the installation plate while contacting the expansion / contraction member through the gap. (For example, a bolt that is screwed to the installation plate) may be provided. In this case, since the inclination of the sub-direction with respect to the optical axis of the expansion / contraction member can be finely adjusted by the advance / retreat of the adjustment member in the sub-direction, the position in the sub-direction of the light receiving element of the holding unit coupled to the coupling unit having the expansion / contraction member And the tilt in the sub direction with respect to the optical axis can be finely adjusted.
また、上記結合ユニットは、上記伸縮部材の上記保持ユニット側の面と当接固定される第2の取付部材をさらに有しており、上記保持ユニットは、上記受光素子が固定される固定基板と、上記結合ユニットの上記第2の取付部材と上記固定基板とを結合する第3の取付部材とを有しており、上記第3の取付部材は、上記第2の取付部材との結合位置を、主方向両端部のそれぞれにおいて光軸方向に調整するための結合位置調整部を有していてもよい。 The coupling unit further includes a second attachment member that is in contact with and fixed to the surface of the elastic member on the holding unit side, and the holding unit includes a fixed substrate to which the light receiving element is fixed. And a third mounting member for coupling the second mounting member of the coupling unit and the fixed substrate, wherein the third mounting member has a coupling position with the second mounting member. In addition, each of the both ends in the main direction may have a coupling position adjusting unit for adjusting in the optical axis direction.
この場合、結合位置調整部により、保持ユニットの第3の取付部材と結合ユニットの第2の取付部材との結合位置が、主方向両端部のそれぞれにおいて光軸方向に調整されるので、第2の取付部材と第3の取付部材との取付誤差に起因して、第3の取付部材と固定された固定基板上の受光素子の主方向一端部でフォーカスずれ(片ボケ)が生じるのを予め無くすことができる。 In this case, the coupling position adjusting unit adjusts the coupling position of the third mounting member of the holding unit and the second mounting member of the coupling unit in the optical axis direction at each of both ends in the main direction. Due to the mounting error between the mounting member and the third mounting member, a focus shift (single blur) occurs at one end in the main direction of the light receiving element on the fixed substrate fixed to the third mounting member in advance. It can be lost.
また、上記伸縮部材は、光軸と直交する方向(例えば副方向)に突出するリブ(凸部)を有していることが望ましい。伸縮部材がこのようなリブを有していることにより、温度変化による伸縮部材の(熱)変形の偏りを抑えることができ、主方向のどの部位においても伸縮部材を光軸方向に安定して伸縮させることができる。 Moreover, it is desirable that the expansion / contraction member has a rib (convex portion) protruding in a direction orthogonal to the optical axis (for example, a sub direction). Since the elastic member has such ribs, it is possible to suppress the bias of (thermal) deformation of the elastic member due to temperature change, and the elastic member can be stably kept in the optical axis direction in any part of the main direction. Can be expanded and contracted.
このとき、上記リブが、上記伸縮部材の副方向に露出している外表面上で、主方向と光軸方向とのうちの少なくとも一方の方向に延びて形成されていれば、上記の効果をより確実に得ることができる。 At this time, if the rib is formed to extend in at least one of the main direction and the optical axis direction on the outer surface exposed in the sub-direction of the elastic member, the above effect can be obtained. It can be obtained more reliably.
本発明の画像形成装置は、上述した本発明の画像読取装置と、上記画像読取装置にて読み取った画像のデータに基づいて、記録媒体上に上記画像を形成する画像形成部とを備えていることを特徴としている。 An image forming apparatus of the present invention includes the above-described image reading apparatus of the present invention and an image forming unit that forms the image on a recording medium based on image data read by the image reading apparatus. It is characterized by that.
上記画像読取装置の構成によれば、機内の温度変化に起因する読取画像全体の画質劣化を抑えることができるので、このような画像読取装置にて読み取った画像のデータに基づいて、画像形成部にて記録媒体上に上記画像を形成したときに、記録媒体上で良好な画質の画像を得ることができる。 According to the configuration of the image reading apparatus, it is possible to suppress deterioration in image quality of the entire read image due to a temperature change in the apparatus. Therefore, based on image data read by such an image reading apparatus, an image forming unit When the above image is formed on the recording medium, a good quality image can be obtained on the recording medium.
本発明によれば、結合ユニットの伸縮部材は、光軸を覆う筒状で、かつ、主方向において光軸に対して対称な形状で形成されているので、温度変化時には、単一の伸縮部材の光軸方向の伸縮により、受光素子の主方向両端部の光軸方向の移動量を揃えることができる。その結果、受光素子の主方向一端部におけるフォーカスずれを抑えることができ、読取画像全体の画質劣化を抑えることができる。 According to the present invention, the expansion / contraction member of the coupling unit is formed in a cylindrical shape that covers the optical axis and is symmetrical with respect to the optical axis in the main direction. By extending and contracting in the optical axis direction, the movement amounts in the optical axis direction of both ends in the main direction of the light receiving element can be made uniform. As a result, it is possible to suppress a focus shift at one end portion in the main direction of the light receiving element, and it is possible to suppress deterioration in image quality of the entire read image.
〔実施の形態1〕
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、各図面においては、互いに垂直な3方向のうち、主方向をX方向、副方向をY方向、光軸方向をZ方向とする。ここで、主方向とは、後述するラインセンサ32(図1参照)が延びている方向を指し、副方向とは、ZX平面に垂直な方向を指す。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing, of three directions perpendicular to each other, the main direction is the X direction, the sub direction is the Y direction, and the optical axis direction is the Z direction. Here, the main direction refers to the direction in which a later-described line sensor 32 (see FIG. 1) extends, and the sub direction refers to the direction perpendicular to the ZX plane.
(1.画像形成装置について)
図2は、本実施形態の画像形成装置の概略の構成を示す斜視図である。この画像形成装置は、スキャナ、プリンタ、コピー、FAXなどの機能を一体化したMFPであり、少なくともスキャナ部1と、プリンタ部2と、給紙部3と、排出部4とを備えている。
(1. About image forming apparatus)
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the image forming apparatus of the present embodiment. This image forming apparatus is an MFP in which functions such as a scanner, a printer, a copy, and a FAX are integrated, and includes at least a
スキャナ部1は、原稿に光を照射して得られる反射光を、少なくとも1個のレンズを介してラインセンサ32(図1参照)にて受光することにより、原稿画像を読み取る画像読取装置である。なお、スキャナ部1の詳細な構成については後述する。
The
プリンタ部2は、スキャナ部1にて読み取った画像のデータに基づいて、用紙などの記録媒体上に上記画像を形成する画像形成部である。この画像形成部は、図示しない露光部、現像部、転写部、定着部などを備えており、公知の電子写真プロセスにより用紙上に画像を形成する。
The
給紙部3は、プリンタ部2の転写部に用紙を供給する。排出部4は、プリンタ部2の定着部から用紙を排出する。
The
つまり、上記画像形成装置では、スキャナ部1で読み取られた原稿画像が、プリンタ部2において、給紙部3から給紙される用紙上に印字される。そして、原稿画像の形成された用紙が排出部4から排出される。
In other words, in the image forming apparatus, the document image read by the
(2.スキャナ部の詳細な構成について)
次に、スキャナ部1の詳細な構成について説明する。図3は、図2のスキャナ部1をレンズ光軸Lを含む断面で切ったときのA−A’線矢視断面図を示している。スキャナ部1は、原稿載置台5と、第1の走査ユニット6と、第2の走査ユニット7と、受光ユニット8と、シートスルー読取部9とを有している。
(2. Detailed configuration of the scanner unit)
Next, a detailed configuration of the
原稿載置台5は、読取対象となる原稿が載置される台であり、例えばガラスで構成されている。なお、この原稿載置台5には、ベルト式のADF(自動原稿送り装置)が取り付けられていてもよい。 The document placing table 5 is a table on which a document to be read is placed, and is made of, for example, glass. Note that a belt-type ADF (automatic document feeder) may be attached to the document table 5.
第1の走査ユニット6は、照明ランプ10と、副反射鏡11と、第1の折り返しミラー12とを有している。照明ランプ10は、原稿載置台5に載置された原稿に直接光を照射するとともに、副反射鏡11を介しても原稿に光を照射する。例えばブック原稿の読取時には、照明ランプ10から直接原稿に照射される光が到達しない部位があるが、照明ランプ10からの光を副反射鏡11をも介して原稿に照射することにより、上記部位にも光を照射することができ、読取画像に影ができるのを回避することができる。第1の折り返しミラー12は、原稿からの反射光を反射させて、第2の走査ユニット7に導く。
The first scanning unit 6 includes an
第2の走査ユニット7は、第2の折り返しミラー13と、第3の折り返しミラー14と有しており、これらの折り返しミラーで第1の走査ユニット6からの光を順に反射させて受光ユニット8に導く。
The second scanning unit 7 includes a
受光ユニット8は、レンズ部15と、結合ユニット16と、保持ユニット17とを有している。レンズ部15は、少なくとも1個のレンズを保持している。結合ユニット16は、レンズ部15と保持ユニット17とを光軸方向に結合している。保持ユニット17は、ラインセンサ32(図1参照)を保持している。なお、受光ユニット8の詳細な構成については後述する。
The
シートスルー読取部9は、原稿画像を搬送と同時に読み取る部分であり、例えばADFで構成されている。
The sheet-through
上記の構成において、原稿載置台5に載置されたブック原稿またはベルト式のADFで原稿載置台5に搬送された原稿の画像を読み取る場合、図示しないスタートボタンの押圧により、画像読取信号がONとなり、第1の走査ユニット6および第2の走査ユニット7は、原稿画像の先端に対応する初期位置BおよびCにそれぞれ移動する。 In the above configuration, when reading an image of a book document placed on the document placement table 5 or a document conveyed to the document placement table 5 with a belt-type ADF, an image reading signal is turned on by pressing a start button (not shown). Thus, the first scanning unit 6 and the second scanning unit 7 move to initial positions B and C corresponding to the leading edge of the document image, respectively.
この状態から、第1の走査ユニット6の照明ランプ10が点灯すると、照明ランプ10の光は、原稿載置台5上の原稿に照射される。そして、原稿画像の反射光は、第1の折り返しミラー12にて反射され、第2の走査ユニット7に導かれる。
From this state, when the
第2の走査ユニット7に入射した原稿画像の反射光は、第2の折り返しミラー13および第2の折り返しミラー14で順に反射されて受光ユニット8に導かれる。受光ユニット8に入射した光は、レンズ部15および結合ユニット16を介して保持ユニット17のラインセンサ32にて受光される。これにより、原稿画像の1ラインが読み取られる。
The reflected light of the document image incident on the second scanning unit 7 is sequentially reflected by the
そして、第1の走査ユニット6は、原稿画像の先端に対応する初期位置Bから、原稿画像の後端に対応する最終位置B’まで移動することにより、原稿画像を先端から後端まで走査する。このとき、第2の走査ユニット7は、第1の走査ユニット6の移動に伴って、原稿画像の先端に対応する初期位置Cから、原稿画像の後端に対応する最終位置C’まで移動する。このような動作により、原稿画像はラインごとに受光ユニット8のラインセンサ32にて読み取られ、最終的に原稿画像全体が読み取られることになる。
The first scanning unit 6 scans the document image from the leading edge to the trailing edge by moving from the initial position B corresponding to the leading edge of the document image to the final position B ′ corresponding to the trailing edge of the document image. . At this time, the second scanning unit 7 moves from the initial position C corresponding to the leading edge of the document image to the final position C ′ corresponding to the trailing edge of the document image as the first scanning unit 6 moves. . By such an operation, the document image is read by the
一方、シートスルー読取部9にて原稿画像を読み取る場合、第1の走査ユニット6および第2の走査ユニット7は、シートスルーでの読取位置に移動し、読取開始から読取終了までその位置で停止した状態を保つ。この状態で、シートスルー読取部9にて原稿画像が搬送されながら同時に原稿に照明ランプ10からの光が照射される。これにより、原稿画像の各ラインごとの反射光が第1の走査ユニット6および第2の走査ユニット7を介して受光ユニット8のラインセンサ32にて受光され、最終的に原稿画像全体が読み取られる。
On the other hand, when the original image is read by the sheet through
(3.受光ユニットの詳細な構成について)
次に、受光ユニット8の詳細な構成について説明する。図4は、受光ユニット8の概略の構成を示す斜視図であり、図5は、受光ユニット8の分解斜視図である。また、図1は、受光ユニット8の主要部を斜め上方から見たときの分解斜視図であり、図6は、受光ユニット8の主要部を斜め下方から見たときの分解斜視図である。図4に示すように、受光ユニット8は、先に説明した通り、レンズ部15と、結合ユニット16と、保持ユニット17とを有している。
(3. Detailed configuration of the light receiving unit)
Next, a detailed configuration of the
(3−1.レンズ部)
図5に示すように、レンズ部15は、前群15Fと、後群15Rとで構成されている。前群15Fは、レンズ18・19・20・21と、玉枠22とを有している。レンズ18・19・20・21は、光軸に沿って光入射側からこの順で設けられており、図示しない保持部材によって玉枠22内に固定されている。一方、後群15Rは、レンズ23と、板ばね24と、レンズ鏡胴25とを有している。レンズ23は、板ばね24によってレンズ鏡胴25内に固定されている。
(3-1. Lens part)
As shown in FIG. 5, the
本実施形態では、色収差を抑えるという観点から、前群15Fのレンズ19・20は、ガラスレンズで構成されている。また、低コスト化を図る観点から、前群15Fの他のレンズ18・21および後群15Rのレンズ23は、樹脂レンズで構成されている。
In the present embodiment, from the viewpoint of suppressing chromatic aberration, the
また、玉枠22およびレンズ鏡胴25は、樹脂で形成されている。本実施形態では、機内の温度変化によるレンズ部15の特性やレンズ玉の保持性能を考慮して、玉枠22およびレンズ鏡胴25は、線膨張係数が3〜4×10-5の樹脂材料で形成されている。
The
また、レンズ鏡胴25は、玉枠保持部26と、本体27とで構成されており、これらが光軸方向に一体となって形成されている。後群15Rのレンズ23は、本体27内に配置されている。
The
玉枠保持部26は、前群15Fの玉枠22を保持するものであり、略円筒状に形成されている。玉枠保持部26の外壁には、2つのねじ穴26aが形成されている。また、玉枠保持部26の光入射側には、玉枠22が嵌合される嵌合穴26bが形成されている。したがって、玉枠22を嵌合穴26bに嵌合させ、2つのねじ穴26aを介してねじによって玉枠22を玉枠保持部26に止結することで、前群15Fと後群15Rとを1つのレンズユニットとして扱うことができる。このような構成から、レンズ鏡胴25は、少なくとも1個のレンズ(樹脂レンズを含む)を保持していると言える。
The ball
また、前群15Fには、単体ユニット完成時に後群15Rに対して光軸まわりにどの角度で嵌合すれば最適なMTF(Modulation Transfer Function)が得られるかをマーキングするなどが可能である。このように前群15Fの後群15Rへの嵌合時の光軸まわりの角度を規定することで、より光学特性の良好なレンズ部15を得ることができる。
Further, the
また、玉枠保持部26の外壁には、レンズ鏡胴25を設置板28に固定するための2つの固定補助部材26cが設けられており、固定補助部材26cを設置板28に対してねじ止めすることにより、レンズ鏡胴25が設置板28に対して位置決めされて固定される。
In addition, two fixing
(3−2.結合ユニット)
図1および図5に示すように、結合ユニット16は、伸縮部材29と、第1の取付部材30と、第2の取付部材31とを有している。
(3-2. Coupling unit)
As shown in FIGS. 1 and 5, the
伸縮部材29は、温度変化に応じて光軸方向に伸縮するものであり、例えば樹脂で形成されている。伸縮部材29は、温度変化によるフォーカスの補正量を考慮して、線膨張係数が6〜7×10-5の樹脂材料で形成されている。
The expansion /
伸縮部材29は、光軸を覆う筒状に形成されている。このような形状としては、伸縮部材29のレンズ鏡胴25側の開口部の形状が、例えば略四角形をはじめとする多角形、円形、楕円形となるような形状を考えることができるが、本実施形態では、上記開口部が略四角形となるような形状となっている。このように伸縮部材29が筒状に形成されていることにより、受光ユニット8の外部の光(迷光)がレンズ鏡胴25と保持ユニット17との間の光路に進入することがなくなる。つまり、迷光の上記光路への進入は、伸縮部材29によって遮られる。したがって、伸縮部材29は、迷光の上記光路への進入を遮る遮光カバー(遮光部材)としての機能も有している。
The
また、伸縮部材29の光軸を挟んで主方向両側に位置する外表面は、光軸に沿った単一の平面となっているが、光軸を挟んで副方向両側に位置する外表面は、これらの面間の距離が光入射側から光出射側に向かうにつれて階段状に狭まるように形成されている。この結果、伸縮部材29は、主方向および副方向の両方向において、光軸に対して対称な形状となっている。なお、伸縮部材29の外観は、全体として略直方体形状であってもよい。
In addition, the outer surfaces located on both sides in the main direction across the optical axis of the
伸縮部材29のレンズ鏡胴25側および保持ユニット17側の面は、光軸と直交する面となっている。なお、以下での説明の便宜上、伸縮部材29のレンズ鏡胴25側の面であって、光軸と直交する面を第1の面29aと称し、伸縮部材29の保持ユニット17側の面であって、光軸と直交する面を第2の面29bと称することとする。伸縮部材29の第1の面29aおよび第2の面29bは、伸縮部材29自体が光軸を覆う筒状に形成されていることから、光軸を囲むように、つまり、光束が通過する開口部を内部に有するように形成されている。そして、伸縮部材29は、第1の面29aを介してレンズ鏡胴25と光軸方向に固定されているとともに、第2の面29bを介して保持ユニット17と光軸方向に固定されている。
The surfaces of the
また、伸縮部材29の第1の面29aにおいて、その主方向両端部付近には、第1の取付部材30とねじ止めするためのねじが嵌入するボス29cがそれぞれ形成されている。一方、伸縮部材29の第2の面29bにおいて、その主方向両端部付近には、第2の取付部材31とねじ止めするためのねじが嵌入するボス29d(図6参照)がそれぞれ形成されている。
Further, on the
また、伸縮部材29は、副方向に露出している外表面上に、伸縮する方向(光軸方向)とは垂直な方向(例えば副方向)に突出するリブ29eを有している。本実施形態では、リブ29eは、上記外表面上で、主方向と光軸方向との両方に延びて形成されている。伸縮部材29がこのようなリブ29eを有していることにより、温度変化によって伸縮部材29が熱変形で光軸方向に伸縮する際に、例えば中央部での膨らみなど、熱変形に偏りが生じるのを抑えることができる。これにより、主方向のどの部位においても伸縮部材29を光軸方向に安定して伸縮させることができる。
The
リブ29eは、上記外表面上で、主方向と光軸方向との少なくともどちらか一方向に延びて形成されていれば、上記の効果を得ることができるが、本実施形態のように主方向と光軸方向との両方向に延びて形成されていれば、その効果を確実なものとすることができる。また、リブ29eを設けることにより、伸縮部材29の強度をある程度確保できるという効果もある。
If the
第1の取付部材30は、伸縮部材29をレンズ鏡胴25に取り付けるための部品であり、平板を折り曲げて構成されている。より詳しくは、第1の取付部材30は、略逆U字状の平板を光軸に垂直にかつ光路外に位置させるとともに、上記平板の主方向両端部を光軸に平行となるようにレンズ鏡胴25側に折り曲げることによって形成されている。
The
第1の取付部材30の光軸に垂直な面において、伸縮部材29の第1の面29aに形成された2個のボス29cと対応する位置には、2個の穴30aが形成されている。これにより、穴30aを介してねじをボス29cに嵌入させることにより、伸縮部材29と第1の取付部材30とを光軸方向に止結することができる。この結果、第1の取付部材30は、伸縮部材29の第1の面29aと光軸方向に当接して固定される。
Two
また、第1の取付部材30は、レンズ鏡胴25の本体27の上部のエッジ27aと当接することにより、レンズ鏡胴25とも光軸方向に固定される。したがって、伸縮部材29は、第1の取付部材30を介してレンズ鏡胴25と光軸方向に結合(固定)される。また、第1の取付部材30は、折り曲げた主方向両端部を介して、レンズ鏡胴25が設置される設置板28とも固定される。
The first mounting
このように、結合ユニット16が第1の取付部材30を有していることにより、伸縮部材29を、そのレンズ鏡胴25側で第1の取付部材30を介して設置板28と固定することができる。この結果、伸縮部材29の保持ユニット17側を光軸方向に伸縮自在の自由端とすることができる。
As described above, since the
第2の取付部材31は、保持ユニット17を伸縮部材29に取り付けるための部品であり、平板を折り曲げて構成されている。より詳しくは、第2の取付部材31は、光束が通る開口部を内部に形成した平板を光軸に垂直に位置させるとともに、平板の副方向一端部(例えば上部)を光軸に平行となるように伸縮部材29側に折り曲げることによって形成されている。
The
第2の取付部材31の光軸に垂直な面において、伸縮部材29の第2の面29bに形成された2個のボス29dと対応する位置には、2個の穴31aが形成されている。これにより、穴31aを介してねじをボス29dに嵌入させることにより、伸縮部材29と第2の取付部材31とを光軸方向に止結することができる。この結果、第2の取付部材31は、伸縮部材29の第2の面29bと光軸方向に当接して固定される。
Two
また、第2の取付部材31の折り曲げた面、すなわち、光軸に垂直な平板を折り曲げた結果、光軸に平行となる上面(以下、面31bとも称する)の主方向両端部には、保持ユニット17の第3の取付部材34をねじ止めするための穴31cがそれぞれ形成されている。
Further, as a result of bending a bent surface of the second mounting
(3−3.保持ユニット)
保持ユニット17は、ラインセンサ32と、固定基板33と、第3の取付部材34とを有している。
(3-3. Holding unit)
The holding
ラインセンサ32は、複数の受光素子(例えばCCD)が主方向に配置されて構成されており、原稿画像に対応する光を走査ラインごとに受光することで原稿画像を読み取る。固定基板33は、光軸に垂直な平板で形成されており、この固定基板33にラインセンサ32が固定される。
The
第3の取付部材34は、結合ユニット16の第2の取付部材31と固定基板33とを結合する部品であり、平板を折り曲げて構成されている。より詳しくは、第3の取付部材34は、光束が通る開口部を内部に形成した平板を光軸に垂直に位置させるとともに、平板の副方向一端部(例えば上部)を光軸に平行となるように伸縮部材29側に折り曲げることによって形成されている。第3の取付部材34は、その光軸に垂直な面の四隅において、固定基板33とねじ止めされている。
The
また、第3の取付部材34の折り曲げた面、すなわち、光軸に垂直な平板を折り曲げた結果、光軸に平行となる上面(以下、面34aとも称する)の主方向両端部であって、結合ユニット16の第2の取付部材31の穴31cと対応する位置には、穴34bがそれぞれ形成されている。これにより、面34aと面31bとを対向させて、穴34bおよび穴31cにねじを挿入すれば、第3の取付部材34と第2の取付部材31とを止結することができる。
Further, as a result of bending the bent surface of the third mounting
また、第3取付部材34の面34aに形成された2個の穴34bは、光軸方向に開口が長い長穴となっている。これにより、第2の取付部材31と第3の取付部材34とをねじ止めするときに、第2の取付部材31に対する第3の取付部材34の取付位置(結合位置)を、主方向両端部のそれぞれにおいて、ラインセンサ32の出力を見ながら光軸方向にずらして調整することができる。この結果、ラインセンサ32における片ボケを予め無くすことができる。つまり、第3取付部材34の2個の穴34bは、上記結合位置を主方向両端部のそれぞれにおいて光軸方向に調整するための結合位置調整部として機能する。
Further, the two
上記構成の受光ユニット8を組み立てるときは、前群15Fを後群15Rに固定して、レンズ部15を完成させる。また、ラインセンサ32を固定基板33に固定するとともに、固定基板33と第3の取付部材34とを固定して保持ユニット17を完成させる。そして、伸縮部材29をその第1の面29aにて第1の取付部材30と光軸方向に当接、固定するとともに、その第2の面29bにて第2の取付部材31と光軸方向に当接、固定する。そして、第1の取付部材30をレンズ鏡胴25に光軸方向に固定し、レンズ鏡胴25および第1の取付部材30を設置板28に固定する。また、第2の取付部材31を保持ユニット17の第3の取付部材34と固定する。これにより、受光ユニット8が完成する。
When assembling the
ここで、第1の取付部材30を設置板28に固定するとき、伸縮部材29のレンズ鏡胴25側の下端部が設置板28と当接するようにする。これは、伸縮部材29と一体化される保持ユニット17のラインセンサ32の副方向のデフォルト位置を決めるだけでなく、装置駆動時の振動によってラインセンサ32が大きく揺れ、画像の読み取りに支障が生じるのを回避するためである。
Here, when the
つまり、伸縮部材29の下端部が設置板28から浮いていると、装置駆動時の振動が第1の取付部材30を介して伸縮部材29に伝達されて、そこで増幅される。その結果、結合ユニット16と結合された保持ユニット17のラインセンサ32が大きく揺れることになる。しかし、伸縮部材29の下端部が設置板28に当接していれば、装置駆動時に伸縮部材29が大きく揺れるのを極力抑えることができるので、ラインセンサ32が大きく揺れるのを極力抑えて、画像の読み取りに支障が生じるのを回避することができる。
That is, when the lower end portion of the expansion /
(4.受光ユニットの動作および効果)
ブック原稿やベルト式のADFでの画像読取時には、ラインセンサ32の温度が上昇するが、スキャナ部1の下部のプリンタ部2の定着部にて発生する熱等がスキャナ部1に伝達されることで、スキャナ部1の温度はさらに上昇しやすくなる。さらには、第1の走査ユニット6や第2の走査ユニット7の移動走査時に発生する熱が攪拌されて、レンズ部15周辺の温度は複雑ながら上昇する。また、シートスルータイプのADFでの画像読取時には、第1の走査ユニット6および第2の走査ユニット7は停止した状態のため、第1の走査ユニット6の照明ランプ10の発熱等の影響も受けて、レンズ部15周辺の温度は、第1の走査ユニット6および第2の走査ユニット7の移動走査時とは違った温度環境となる。さらに、レンズ部15周辺の温度は、使用環境や原稿サイズ等の違いによっても様々に変化する。
(4. Operation and effect of light receiving unit)
When reading a book document or an image using a belt-type ADF, the temperature of the
一方、本実施形態では、レンズ構成を安価に実現すべく、先に説明したように、前群15Fのレンズ18・21および後群15Rのレンズ23を樹脂で構成しているが、樹脂レンズは温度変化に伴い、相似変形するだけでなく、屈折率も変化し、その結果、ラインセンサ32でのフォーカスずれを容易に生じてしまう。
On the other hand, in this embodiment, in order to realize the lens configuration at low cost, as described above, the
レンズ部15周辺の温度変化が単純なものであれば、その分、ラインセンサ32を光軸方向に予めずらして配置したり、画像読取モードや使用条件で複数段の設定を用意しておく等の対応が可能であるが、実際は、上述したようにレンズ部15周辺の温度変化は様々でかつ複雑なものであるため、そのときの温度に対応した位置にラインセンサ32を移動させる必要がある。
If the temperature change around the
そこで、本実施形態では、ラインセンサ32を保持する保持ユニット17とレンズ鏡胴25とを結合する結合ユニット16が、温度変化に応じて光軸方向に伸縮する伸縮部材29を有する構成を採用している。この構成によれば、温度変化に応じて伸縮部材29が光軸方向に伸縮するので、温度変化に応じて、レンズ鏡胴25に保持されているレンズ部15とラインセンサ32との相対距離が変化する。その結果、温度変化によってレンズ部15のレンズが相似変形したり、屈折率が変化しても、ラインセンサ32でのフォーカスずれをある程度無くすことができる。
Therefore, in the present embodiment, a configuration is adopted in which the
このとき、本実施形態では、伸縮部材29が、光軸を覆う筒状に形成されている。これにより、伸縮部材29のレンズ鏡胴25側に、光軸に垂直な第1の面29aを形成することができ、伸縮部材29の保持ユニット17側に、光軸に垂直な第2の面29bを形成することができる。しかも、伸縮部材29が光軸を覆う筒状であることにより、上記の第1の面29aおよび第2の面29bは、光軸を囲むように形成される。したがって、レンズ鏡胴25の伸縮部材29側の面において、光軸から離れた部位で、かつ、光軸周りの外周に沿って、伸縮部材29を第1の面29aを介して光軸方向に固定することができる。同様に、保持ユニット17の伸縮部材29側の面において、光軸から離れた部位で、かつ、光軸周りの外周に沿って、伸縮部材29を第2の面29bを介して光軸方向に固定することができる。
At this time, in this embodiment, the
この結果、伸縮部材29をレンズ鏡胴25および保持ユニット17と光軸方向に安定して固定することができ、温度変化による伸縮部材29の光軸方向の伸縮時に、保持ユニット17およびラインセンサ32を光軸方向に安定して移動させることができる。
As a result, the expansion /
また、伸縮部材29の光軸方向の伸縮により、レンズ部15とラインセンサ32との相対距離を変化させるときに、伸縮部材29の主方向両端部での光軸方向の伸縮量に差が生じていると、フォーカスずれに対する補正量が主方向両端部間で異なるため、予め調整されたレンズ部15とラインセンサ32との間の位置関係がずれてしまい、余計な画像劣化を招くことになる。また、伸縮部材29bの主方向両端部において伸縮(熱変形)の仕方が異なっていたり、伸縮部材29の第1の面29aおよび第2の面29bが熱変形により著しく膨らんだりすれば、面当ての効果が薄れ、これも余計な画像劣化を招く要因となる。
Further, when the relative distance between the
しかし、本実施形態では、伸縮部材29は、主方向において光軸に対して対称な形状で形成されているので、主方向両端部で、伸縮部材29の変形の仕方や光軸方向の伸縮の仕方を同じにすることができる。これにより、ラインセンサ32の主方向両端部での光軸方向の移動量の差を確実に無くして、ラインセンサ32を均一にかつ確実に光軸方向に移動させることができる。したがって、余計な画像劣化が生じるのを確実に回避することができる。
However, in the present embodiment, since the expansion /
つまり、伸縮部材29を光軸を覆う筒状に形成し、かつ、光軸に対して主方向に対称な形状で形成することにより、保持ユニット17およびラインセンサ32を安定してかつ均一に光軸方向に移動させることができ、読取画像全体の画質劣化を抑えることができる。
That is, by forming the expansion /
また、本実施形態では、伸縮部材29は、副方向においても光軸に対して対称な形状で形成されている。この場合、光軸に対して副方向両側で、伸縮部材29の変形や光軸方向の伸縮の仕方を同じにすることができる。これにより、ラインセンサ32が副方向に傾くのを防止することができ、レンズ鏡胴25を介して入射する光を確実にラインセンサ32に導くことができる。
Moreover, in this embodiment, the expansion-
以上のように、伸縮部材29を上述した形状とし、伸縮部材29のレンズ鏡胴25への光軸方向の当接を、第1の面29aを介した面当たりとし、伸縮部材29の保持ユニット17への光軸方向の当接を、第2の面29bを介した面当たりとし、しかも、伸縮部材29の下端部を設置板28に当接させることで、予め片ボケ調整された状態を崩すことなく安定した状態で、かつ、伸縮部材29が装置駆動時の振動の影響を受けにくい状態を維持しながら、機内の温度変化に起因するラインセンサ32でのフォーカスずれを補正することができる。
As described above, the
しかも、レンズ部15が本実施形態のように樹脂レンズを有していても、その周辺の温度変化に対するフォーカスずれの補正を、温度センサやその信号をフィードバックする制御や、フィードバックされた情報をもとにラインセンサ32を移動させる移動手段などを必要とせずに行うことができる。つまり、本発明によれば、従来必要としている遮光カバーの形状や取り付け方を変え、その熱変形を利用するという安価で簡単な構成で、フォーカスずれの補正を行うことができ、安定した画像読取が可能となる。
Moreover, even if the
なお、本実施形態では、玉枠22およびレンズ鏡胴25は樹脂で形成されているが、例えばアルミニウムや真ちゅうのような金属で形成されてもよい。この場合でも、温度変化によるレンズの特性や保持性能、フォーカスずれの補正量が適切となるように、伸縮部材29の材料を選定すれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the
なお、本実施形態では、レンズ部15の一部に樹脂レンズを用いているが、コストにとらわれないのであれば、レンズ部15の全てのレンズをガラスレンズとしてもよい。
In the present embodiment, a resin lens is used for a part of the
なお、本実施形態では、筒状の伸縮部材29が遮光カバーを兼ねている構成について説明したが、筒状の伸縮部材29と遮光カバーとを別々に構成し、別々に設けるようにしてもよい。
In the present embodiment, the configuration in which the cylindrical expansion /
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、以下での説明の便宜上、実施の形態1と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to the drawings. For convenience of explanation below, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same member numbers, and description thereof is omitted.
本実施形態の画像形成装置は、実施の形態1の受光ユニット8の代わりに受光ユニット8’(図7参照)を用いている以外は、実施の形態1と全く同様の構成である。以下、受光ユニット8’を中心に説明する。
The image forming apparatus according to the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except that a light receiving unit 8 '(see FIG. 7) is used instead of the
図7は、受光ユニット8’の概略の構成を示す斜視図であり、図8は、受光ユニット8’の側面図である。また、図9は、受光ユニット8’の主要部を斜め上方から見たときの分解斜視図であり、図10は、受光ユニット8’の主要部を斜め下方から見たときの分解斜視図である。図7に示すように、受光ユニット8’は、レンズ部15と、結合ユニット16’と、保持ユニット17とを有している。結合ユニット16’は、伸縮部材29の代わりに伸縮部材29’(図8ないし図10参照)を有している。
FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of the
伸縮部材29’は、伸縮部材29の下端部を設置板28に平行な平面とし、主方向のみ対称形状となるようにした点で伸縮部材29と異なっているが、その他の構成や機能は伸縮部材29と同じである。第1の取付部材30は、伸縮部材29’と設置板28とが副方向の隙間tを介して対向するように、伸縮部材29’および設置板28と固定されている。
The expansion /
設置板28には、2個の板ばね35(図9参照)が固定されているとともに、2個の植込みボルト36(図10参照)が螺合している。板ばね35は、伸縮部材29’の保持ユニット17側を設置板28の方向に付勢する付勢部材であり、光軸に対して主方向の両側に設けられている。なお、図8では、便宜上、主方向の一方の側の板ばね35の図示を省略している。植込みボルト36は、伸縮部材29’と設置板28との間の隙間tを介して伸縮部材29’と当接しながら設置板28に対して副方向に進退することにより、伸縮部材29’の光軸に対する副方向の傾きを調整する調整部材である。
Two leaf springs 35 (see FIG. 9) are fixed to the
このような受光ユニット8’では、伸縮部材29’と設置板28との間に副方向の隙間tがあることにより、この隙間t’に植込みボルト36を位置させることができる。したがって、植込みボルト36を副方向に進退させれば、伸縮部材29’の副方向の位置を微調整することができ、これによって、保持ユニット17のラインセンサ32の副方向の位置や光軸に対する副方向の傾きを微調整することができる。
In such a
また、伸縮部材29’と設置板28との間に隙間tが形成されていると、装置駆動時の振動が第1の取付部材30を介して伸縮部材29’に伝達され、そこで増幅される結果、保持ユニット17のラインセンサ32がさらに揺れ、画像の読み取りに悪影響が生じる場合がある。しかし、本実施形態では、伸縮部材29’は、板ばね35によって設置板28の方向に付勢されているので、装置駆動時の振動によって伸縮部材29’が揺れるのを極力抑えて、ラインセンサ32が大きく揺れるのを極力抑えることができ、上記の不都合を回避することができる。
Further, if a gap t is formed between the expansion /
また、伸縮部材29’は、実施の形態1の伸縮部材29と同様に、光軸を覆う筒状に形成され、かつ、光軸に対して主方向に対称な形状で形成されていることに変わりはなく、しかも、板ばね35によって設置板28の方向に付勢されているので、予め片ボケ調整された状態を崩すことなく安定した状態で、しかも、伸縮部材29’が装置駆動時の振動の影響を受けにくい状態で、機内の温度変化に起因する主方向のフォーカスずれを補正できることは言うまでもない。
Further, like the expansion /
なお、本実施形態では、伸縮部材29’を設置板28の方向に付勢する付勢部材として板ばね35を用い、植込みボルト36の出し入れによって伸縮部材29’の副方向の位置を調整しているが、例えば楔やカムを用いることによって伸縮部材29’の副方向の位置を調整するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
1 スキャナ部(画像読取装置)
2 プリンタ部(画像形成部)
16 結合ユニット
16’ 結合ユニット
17 保持ユニット
18 レンズ(樹脂レンズ)
19 レンズ
20 レンズ
21 レンズ(樹脂レンズ)
23 レンズ(樹脂レンズ)
25 レンズ鏡胴
28 設置板
29 伸縮部材
29’ 伸縮部材
29a 面(第1の面)
29b 面(第2の面)
29e リブ
30 第1の取付部材
31 第2の取付部材
32 ラインセンサ(受光素子)
33 固定基板
34 第3の取付部材
34b 穴(結合位置調整部)
35 板ばね(付勢部材)
36 植込みボルト(調整部材)
t 隙間
1 Scanner unit (image reading device)
2 Printer section (image forming section)
16 coupling unit 16 '
19
23 Lens (resin lens)
25
29b surface (second surface)
33
35 Leaf spring (biasing member)
36 Stud bolt (Adjustment member)
t clearance
Claims (20)
上記レンズを保持するレンズ鏡胴と、
上記受光素子を保持する保持ユニットと、
上記レンズ鏡胴と上記保持ユニットとを結合する結合ユニットとを備え、
上記結合ユニットは、温度変化に応じて光軸方向に伸縮する伸縮部材を有しており、
上記伸縮部材は、光軸を覆う筒状で、かつ、主方向において光軸に対して対称な形状で形成されており、
上記伸縮部材は、上記レンズ鏡胴側および上記保持ユニット側に、光軸と直交し、かつ、光軸を囲むように形成される面をそれぞれ有し、これらの各面を介して上記レンズ鏡胴および上記保持ユニットと光軸方向に固定されており、
上記各面に対して、それぞれ平板から形成される第1の取付部材および第2の取付部材の平面部分が主方向両端に渡ってそれぞれ当接し、
上記伸縮部材と上記レンズ鏡胴および上記保持ユニットとの固定が、それぞれ、上記第1の取付部材および上記第2の取付部材を介して行われていることを特徴とする画像読取装置。 An image reading apparatus that reads a document image by receiving reflected light obtained by irradiating the document with light by a light receiving element arranged in a line in the main direction via at least one lens. ,
A lens barrel for holding the lens;
A holding unit for holding the light receiving element;
A coupling unit that couples the lens barrel and the holding unit;
The coupling unit has an expansion / contraction member that expands and contracts in the optical axis direction according to a temperature change,
The expansion and contraction member has a cylindrical shape covering the optical axis, and is formed in a shape symmetrical to the optical axis in the main direction,
The elastic member has surfaces formed on the lens barrel side and the holding unit side so as to be orthogonal to the optical axis and to surround the optical axis, and the lens mirror is interposed through these surfaces. It is fixed in the optical axis direction with the barrel and the holding unit,
The flat surface portions of the first mounting member and the second mounting member, each formed from a flat plate, are in contact with each of the surfaces over both ends in the main direction,
The image reading apparatus, wherein the expansion member, the lens barrel, and the holding unit are fixed through the first attachment member and the second attachment member, respectively.
上記レンズを保持するレンズ鏡胴と、
上記受光素子を保持する保持ユニットと、
上記レンズ鏡胴と上記保持ユニットとを結合する結合ユニットとを備え、
上記結合ユニットは、温度変化に応じて光軸方向に伸縮する伸縮部材を有しており、
上記伸縮部材は、光軸を覆う筒状で、かつ、主方向において光軸に対して対称な形状で形成されているとともに、光軸と直交する方向に突出して光軸方向に延びて形成されるリブを複数有しており、
上記複数のリブにより、上記伸縮部材における上記レンズ鏡胴側端と上記保持ユニット側端とが連結されていることを特徴とする画像読取装置。 An image reading apparatus that reads a document image by receiving reflected light obtained by irradiating the document with light by a light receiving element arranged in a line in the main direction via at least one lens. ,
A lens barrel for holding the lens;
A holding unit for holding the light receiving element;
A coupling unit that couples the lens barrel and the holding unit;
The coupling unit has an expansion / contraction member that expands and contracts in the optical axis direction according to a temperature change,
The expandable member has a cylindrical shape that covers the optical axis and is formed in a symmetric shape with respect to the optical axis in the main direction, and extends in a direction perpendicular to the optical axis and extends in the optical axis direction. Have multiple ribs,
The image reading apparatus, wherein the lens barrel side end and the holding unit side end of the telescopic member are connected by the plurality of ribs.
上記レンズを保持するレンズ鏡胴と、
上記受光素子を保持する保持ユニットと、
上記レンズ鏡胴と上記保持ユニットとを結合する結合ユニットとを備え、
上記結合ユニットは、温度変化に応じて光軸方向に伸縮する伸縮部材を有しており、
上記伸縮部材は、光軸を覆う筒状で、かつ、主方向において光軸に対して対称な形状で形成されており、
上記結合ユニットは、上記伸縮部材の上記レンズ鏡胴側の面と光軸方向に当接固定され、かつ、上記レンズ鏡胴が設置される設置板と固定される第1の取付部材をさらに有しており、
上記設置板には、該設置板の平面に沿って光軸が延びるように上記レンズ鏡胴が設置されており、
上記第1の取付部材は、上記伸縮部材の上記レンズ鏡胴側の下端部が上記設置板の上記平面と当接するように、上記伸縮部材および上記設置板と固定されており、
上記伸縮部材の上記保持ユニット側は、自由端であることを特徴とする画像読取装置。 An image reading apparatus that reads a document image by receiving reflected light obtained by irradiating the document with light by a light receiving element arranged in a line in the main direction via at least one lens. ,
A lens barrel for holding the lens;
A holding unit for holding the light receiving element;
A coupling unit that couples the lens barrel and the holding unit;
The coupling unit has an expansion / contraction member that expands and contracts in the optical axis direction according to a temperature change,
The expansion and contraction member has a cylindrical shape covering the optical axis, and is formed in a shape symmetrical to the optical axis in the main direction,
The coupling unit further includes a first mounting member that is fixed in contact with the surface of the telescopic member on the lens barrel side in the optical axis direction and that is fixed to an installation plate on which the lens barrel is installed. And
The lens barrel is installed on the installation plate so that the optical axis extends along the plane of the installation plate.
The first mounting member is fixed to the telescopic member and the installation plate so that a lower end portion of the telescopic member on the lens barrel side is in contact with the flat surface of the installation plate.
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the holding unit side of the expandable member is a free end.
上記レンズを保持するレンズ鏡胴と、
上記受光素子を保持する保持ユニットと、
上記レンズ鏡胴と上記保持ユニットとを結合する結合ユニットとを備え、
上記結合ユニットは、温度変化に応じて光軸方向に伸縮する伸縮部材を有しており、
上記伸縮部材は、光軸を覆う筒状で、かつ、主方向において光軸に対して対称な形状で形成されており、
上記伸縮部材における光軸を挟んで副方向両側に位置する外表面は、これらの面間の距離が上記レンズ鏡胴側よりも上記保持ユニット側で狭まるように形成されていることを特徴とする画像読取装置。 An image reading apparatus that reads a document image by receiving reflected light obtained by irradiating the document with light by a light receiving element arranged in a line in the main direction via at least one lens. ,
A lens barrel for holding the lens;
A holding unit for holding the light receiving element;
A coupling unit that couples the lens barrel and the holding unit;
The coupling unit has an expansion / contraction member that expands and contracts in the optical axis direction according to a temperature change,
The expansion and contraction member has a cylindrical shape covering the optical axis, and is formed in a shape symmetrical to the optical axis in the main direction,
The outer surfaces located on both sides in the sub direction across the optical axis of the telescopic member are formed such that the distance between these surfaces is narrower on the holding unit side than on the lens barrel side. Image reading device.
上記各面に対して、それぞれ平板から形成される第1の取付部材および第2の取付部材の平面部分が主方向両端に渡ってそれぞれ当接し、
上記伸縮部材と上記レンズ鏡胴および上記保持ユニットとの固定が、それぞれ、上記第1の取付部材および上記第2の取付部材を介して行われていることを特徴とする請求項2から4のいずれかに記載の画像読取装置。 The elastic member has surfaces formed on the lens barrel side and the holding unit side so as to be orthogonal to the optical axis and to surround the optical axis, and the lens mirror is interposed through these surfaces. It is fixed in the optical axis direction with the barrel and the holding unit,
The flat surface portions of the first mounting member and the second mounting member, each formed from a flat plate, are in contact with each of the surfaces over both ends in the main direction,
5. The fixing of the telescopic member, the lens barrel, and the holding unit is performed via the first mounting member and the second mounting member, respectively. The image reading apparatus according to any one of the above.
上記複数のリブにより、上記伸縮部材における上記レンズ鏡胴側端と上記保持ユニット側端とが連結されていることを特徴とする請求項1、3または4に記載の画像読取装置。 The stretchable member has a plurality of ribs formed to protrude in the direction perpendicular to the optical axis and extend in the optical axis direction,
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the lens barrel side end and the holding unit side end of the elastic member are connected by the plurality of ribs.
上記設置板には、該設置板の平面に沿って光軸が延びるように上記レンズ鏡胴が設置されており、
上記第1の取付部材は、上記伸縮部材の上記レンズ鏡胴側の下端部が上記設置板の上記平面と当接するように、上記伸縮部材および上記設置板と固定されており、
上記伸縮部材の上記保持ユニット側は、自由端であることを特徴とする請求項1、2または4に記載の画像読取装置。 The coupling unit further includes a first mounting member that is fixed in contact with the surface of the telescopic member on the lens barrel side in the optical axis direction and that is fixed to an installation plate on which the lens barrel is installed. And
The lens barrel is installed on the installation plate so that the optical axis extends along the plane of the installation plate.
The first mounting member is fixed to the telescopic member and the installation plate so that a lower end portion of the telescopic member on the lens barrel side is in contact with the flat surface of the installation plate,
The image reading apparatus according to claim 1 , wherein the holding unit side of the elastic member is a free end.
上記設置板には、上記伸縮部材を上記設置板の方向に付勢する付勢部材が固定されていることを特徴とする請求項13に記載の画像読取装置。 The first mounting member is fixed to the telescopic member and the installation plate so that the telescopic member and the installation plate face each other with a gap therebetween,
The image reading apparatus according to claim 13, wherein a biasing member that biases the telescopic member toward the installation plate is fixed to the installation plate.
上記保持ユニットは、
上記受光素子が固定される固定基板と、
上記結合ユニットの上記第2の取付部材と上記固定基板とを結合する第3の取付部材とを有しており、
上記第3の取付部材は、上記第2の取付部材との結合位置を、主方向両端部のそれぞれにおいて光軸方向に調整するための結合位置調整部を有していることを特徴とする請求項13から16のいずれかに記載の画像読取装置。 The coupling unit further includes a second attachment member that is fixed in contact with the surface of the elastic member on the holding unit side,
The holding unit is
A fixed substrate to which the light receiving element is fixed;
A third attachment member for joining the second attachment member of the coupling unit and the fixed substrate;
The third mounting member has a coupling position adjusting portion for adjusting the coupling position with the second mounting member in the optical axis direction at each of both ends in the main direction. Item 17. The image reading device according to any one of Items 13 to 16.
上記画像読取装置にて読み取った画像のデータに基づいて、記録媒体上に上記画像を形成する画像形成部とを備えていることを特徴とする画像形成装置。 An image reading device according to any one of claims 1 to 19,
An image forming apparatus comprising: an image forming unit configured to form the image on a recording medium based on image data read by the image reading apparatus.
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