JP5812636B2 - スキャナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、イメージスキャナ、複写機、ファクシミリ、複合機等に好適に用いられるスキャナ装置に関する。

特許文献１には、原稿台の上に置かれた原稿に対して走査移動するラインセンサ（ＣＩＳユニット）を有するフラットベッド型のスキャナ装置が開示されている。この装置では、ラインセンサはコイルばねにより原稿台のガラス板に付勢されている。ラインセンサの両端には、ガラス板に接触する２つの接触部が設けられおり、ラインセンサが走査移動するのに伴って接触部がガラス板の表面を摺動する。

特開２００９−２５３３２７号公報

特許文献１の装置の構成では、ラインセンサの中央付近にガラス板に向けて付勢する力が与えられる。そのため、両側２つの接触部（スペーサ）を支持点にしてラインセンサに反りが生じて、中央付近のみがガラス板の面に近づいて、読取光学系のピント位置がガラス板の上面から外れてしまう場合がある。すると、中央付近が結像不良（ピンボケ）となって、読み取られた画像は筋状に不鮮明になってしまう。

本発明は上述の課題の認識に基づいてなされたものである。本発明の目的は、部分的な結像不良を生じることなく、全体に渡って鮮明な読取画像を得ることができるスキャナ装置の実現である。

本発明は、透明板に置かれた原稿を走査して読み取るスキャナ装置であって、ラインセンサと、前記ラインセンサを保持するホルダと、前記ラインセンサおよび前記ホルダを前記透明板の面に沿って走査移動させる駆動機構と、前記ラインセンサの長手方向の両側端部にそれぞれ設けられ、前記透明板に接触するスペーサと、前記透明板の面に垂直な方向からみたとき、前記両側端部のスペーサの間の位置において、前記ホルダを前記透明板に向けて付勢する付勢部と、を有し、前記ラインセンサと前記ホルダとは、前記長手方向において前記ラインセンサの両側端部それぞれに設けられた結合部で結合されており、前記付勢部により前記ホルダに付与される力は、それぞれの前記結合部を通じて前記ホルダから前記ラインセンサの端部に伝わって、それぞれの前記スペーサを前記透明板に向けて押圧することを特徴とする。

本発明によれば、ラインセンサをホルダに固定してホルダを付勢するので、ホルダに反りが生じたとしてもラインセンサには反りが生じない。そのため、部分的な結像不良を生じることなく、全体に渡って鮮明な読取画像を得ることができるスキャナ装置が実現する。

実施形態のスキャナ装置の構成図 読取部の構成を示す図 読取部の別の形態の構成を示す図 読取部のさらに別の形態の構成を示す図

図１は実施形態のスキャナ装置の全体構成を示す概略図である。上視図、正面図、左側面図をまとめて描いている。図２はスキャナ装置を構成する読取部の構成を示す図であり、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は分解図である。

スキャナ装置は、フレーム１に原稿台が設けられ、原稿台は原稿が置かれる読取面を持ったガラスからなる透明板２が固定されている。透明板２の下には画像読取の際にＸ方向に走査移動する読取部３が設けられている。

読取部３は、原稿の画像を読み取るラインセンサ４、およびラインセンサ４を保持するホルダ５を有する。後述するように、ラインセンサ４とホルダ５とは両端２カ所の結合部で結合されており、結合部の他の部位では非接触となっている。

また、読取部３を一体的に透明板２の面に沿ってＸ方向に走査移動させる駆動機構が設けられている。駆動機構は、フレーム１に固定された駆動モータ１０、アイドラプーリ１１、ベルト１２を有する。ベルト１２の１箇所がホルダ５に設けられた把持部５ｅに固定されている。さらにフレーム１には、読取部３が走査する際に移動を案内する案内面を持ったレールまたはシャフトからなるガイド７が設けられている。この構成において、駆動モータ１０を回転させると、駆動モータと１０とアイドラプーリ１１の間でベルト１２が回転して把持部５ｅが直進移動し、読取部３はガイド７に沿って直進移動する。

ラインセンサ４は、いわゆるＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）である。ラインセンサ４は、線状に原稿を照明する光源と、同方向に線状に配列された屈折率分布レンズアレイおよび受光素子アレイから構成される。光源が透明板上の原稿をＹ方向に沿って線状に照明し、照明された領域の像を屈折率分布レンズアレイが受光素子アレイの上に結像する。受光素子アレイの信号出力から画像データが取得される。

ラインセンサ４の透明板２に向かい合う側の面において長手方向（Ｙ方向）の両側の端部近傍には、透明板２の面に接触する２つのスペーサ６ａ、６ｂが設けられている。これらスペーサ６ａ、６ｂが透明板２に接触し、それ以外のラインセンサ４の部位は透明板２との間に僅かなギャップをもって非接触となる。なお、非接触にするのではなく、ラインセンサ４のセンサ面および透明板２の表面に傷がつかない程度の小さな接触圧力でもって軽く接触するようにしてもよい。

透明板２の面（ＹＸ面）に垂直なＺ方向からみたとき、２つのスペーサ６ａ、６ｂの間の位置（ほぼ中央位置）において、ホルダ５を透明板２に向けてＺ方向に付勢する付勢部が設けられている。付勢部はガイド７とホルダ５の間に設けられている。付勢部は、ガイド７に接して摺動する２つの摺動部材８ａ、８ｂと、これら摺動部材とガイド７の間に弾性力をもって介在する２つの弾性体９ａ、９ｂとを有し、これらはホルダ５に設けられている。弾性体としてはコイルバネが好ましい。摺動部材８ａ、８ｂは、ホルダ５に対して弾性体９ａ、９ｂを介してＺ方向に移動可能となっている。

図２（ｂ）の分解図に示すように、ホルダ５はラインセンサ４の両側側面のＹ方向に沿って配置された２つのプレート部材からなる。図２（ａ）はラインセンサ４とホルダ５を係合させて組み立てた状態を示す。それぞれのプレート部材の両端近傍には、Ｕ形状溝５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが形成されている。これら４つのＵ形状溝５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに、ラインセンサ４の側面に設けられた突起４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄがそれぞれ係合する。ラインセンサ４とホルダ５の４カ所の結合部は２つのスペーサ６ａ、６ｂそれぞれの近傍に設けられており、ラインセンサ４とホルダ５は結合部以外の部位では非接触となっている。また、付勢部とラインセンサ４も非接触である。

このように、ラインセンサ４とホルダ５は、Ｙ方向において付勢部とは異なる位置に設けられた結合部で結合されている。なお、本実施形態では、両端部の近傍で結合されているが、付勢部と位置が異なれば結合部はより内側の位置であってもよい。

付勢部によりホルダ５の中央付近にＺ方向に付与される力は、結合部を通じてホルダ５からラインセンサ４に伝わって、２つのスペーサ６ａ、６ｂが透明板２に付勢される。ホルダ５はスペーサ６ａ、６ｂの上からラインセンサ４を押圧するので、ラインセンサ４を曲げようとする力のモーメントは発生しない。つまり、付勢部からの押圧によりホルダ５に反りが生じたとしてもラインセンサ４には反りが生じないので、ラインセンサ４は本来の形状でもって透明板２に対向する。そのため、読取部で部分的な結像不良（ピンボケ）が発生せず、良好な画像が得られるスキャナ装置が実現する。

図３は読取部の別の形態の構成を示す図である。読取部３０は、先の実施形態に比べて、ラインセンサ３１を保持するホルダ３２の保持構造が異なり、それ以外は同様である。ホルダ３２は、その両端近傍に設けられた結合部である突起部３２ａ、３２ｂの２箇所でラインセンサ３１に結合されている。それ以外の部分は、ラインセンサ３１とは非接触である。また、付勢部とラインセンサも非接触であり、付勢部はガイド７を基準にしてホルダ３２を押圧する。

この構成において、付勢部によりホルダ３２の中央付近にＺ方向に付与される力は、ホルダ３２の両端の突起部３２ａ、３２ｂを通じて、スペーサ６ａ、６ｂの上からラインセンサ３１の端部に作用する。そのため、上述の実施形態と同様、ラインセンサ３１を曲げようとする力のモーメントは発生しない。

図４は読取部のさらに別の形態の構成を示す図である。読取部４０は、先の実施形態に比べて、ラインセンサ４１を保持するホルダの保持構造が異なり、それ以外は同様である。ホルダはラインセンサ４１の両側側面のＹ方向に沿って配置された２つのアーム４２ａ、４２ｂからなる。図２の実施形態と違って、アーム４２ａ、４２ｂは分離可能な別部品としてではなく、ラインセンサ４１と一体的に両端が外れないように固定されている。アーム４２ａ、４２ｂは、両端の結合部以外の部位ではラインセンサ４１に接触しない。ホルダを押圧するため、アーム４２ａのＹ方向の中央付近に付勢部４３ａが、アーム４２ａのＹ方向の中央付近に付勢部４３ｂがそれぞれ設けられている。付勢部４３ａ、４３ｂはラインセンサ４１とは非接触である。付勢部４３ａ、４３ｂはそれぞれ先の実施形態と同様、摺動部材８ａ、８ｂと弾性体９ａ、９ｂを有し、フレームに固定されたガイド７を基準にしてホルダを押圧する。

この構成において、付勢部４３ａ、４３ｂによりホルダであるアーム４２ａ、４２ｂの中央付近にＺ方向に付与される力は、アーム４２ａ、４２ｂの両端の結合部を通じて、スペーサ６ａ、６ｂの上からラインセンサ４１の端部に作用する。そのため、上述の実施形態と同様、ラインセンサ４１を曲げようとする力のモーメントは発生しない。

１ フレーム
２ 透明板
３ 読取部
４ ラインセンサ
５ ホルダ
６ａ、６ｂ スペーサ
７ ガイド
８ａ、８ｂ 摺動部材（付勢部に相当）
９ａ、９ｂ 弾性体（付勢部に相当）
１０ 駆動モータ

Claims (5)

1. 透明板に置かれた原稿を走査して読み取るスキャナ装置であって、
   ラインセンサと、
   前記ラインセンサを保持するホルダと、
   前記ラインセンサおよび前記ホルダを前記透明板の面に沿って走査移動させる駆動機構と、
   前記ラインセンサの長手方向の両側端部にそれぞれ設けられ、前記透明板に接触するスペーサと、
   前記透明板の面に垂直な方向からみたとき、前記両側端部のスペーサの間の位置において、前記ホルダを前記透明板に向けて付勢する付勢部と、を有し、
   前記ラインセンサと前記ホルダとは、前記長手方向において前記ラインセンサの両側端部それぞれに設けられた結合部で結合されており、
   前記付勢部により前記ホルダに付与される力は、それぞれの前記結合部を通じて前記ホルダから前記ラインセンサの端部に伝わって、それぞれの前記スペーサを前記透明板に向けて押圧することを特徴とするスキャナ装置。
2. 前記ラインセンサおよび前記ホルダが走査移動する際に移動を案内するガイドを有し、前記付勢部は前記ガイドと前記ホルダの間に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のスキャナ装置。
3. 前記付勢部は前記ガイドに接して摺動する摺動部材と、前記摺動部材と前記ホルダの間に弾性力をもって介在する弾性体を有することを特徴とする、請求項２に記載のスキャナ装置。
4. 前記長手方向において前記付勢部は２つの前記スペーサの間の中央に設けられており、且つ、前記ラインセンサと前記ホルダは前記結合部の他の部位では非接触となっていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のスキャナ装置。
5. 前記ラインセンサと前記ホルダは一体的に構成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のスキャナ装置。

Images