JPH05136956A - 画像読取装置に於るミラーユニツトの連動構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ミラーユニットの走査移動に伴うスプリングの
変形量に対する付勢力の変化を小さくできると共に、装
置全体の小型化も可能とする、画像読取装置に於るミラ
ーユニットの連動構造。 【構成】ボールオネジ５３の回転によって走査移動駆動
される反射原稿用のランプユニット１０と、ミラーユニ
ット２０とが、一端がシャシ２Ａに固定され、ミラーユ
ニット２０に回転自在に装着されたワイヤホイール２６
を巻回して他端がランプユニット１０に固定された連動
ワイヤ６１によって連動可能に連結されると共に、ミラ
ーユニット２０が、シャーシ２Ａに固定されたフック金
具６９の前端に接続された引っ張りスプリング６８と、
シャシ２Ａの走査方向後方側に回転自在に装着されたテ
ンションワイヤホイール６７に巻回されたテンションワ
イヤ６５を介して接続され、引っ張りスプリング６８に
よってミラーユニット２０が後方側に引っ張り付勢され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原稿上の文字・画像情
報を電気信号に変換して読取る画像読取り装置に於て、
走査移動する走査ユニットと連動し、走査ユニットから
センサに至る原稿像の光路長が走査ユニットの走査移動
に拘らずを常に一定として原稿像光をセンサに導くミラ
ーユニットの連動構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】原稿上の文字・画像情報を電気信号に変
換して読取る画像読取装置所謂イメージスキャナとし
て、画素を一列に配列したリニアセンサを固定配置する
と共に、原稿像をリニアセンサに導く光学系をリニアセ
ンサを画素配列方向と直交する方向に走査移動させ、リ
ニアセンサによって主走査すると共に光学系の移動で副
走査を行なうものがある。このようにリニアセンサを固
定配置する構成では、走査移動する走査ユニットによる
原稿の走査位置からリニアセンサに至る原稿像の光路長
を走査ユニットの走査移動に拘らず常に一定に保つ必要
があり、この為、原稿の走査位置からリニアセンサに至
る原稿像の光路内に、走査ユニットと連動して光路長を
一定に保つミラーユニットが介設される。

【０００３】ミラーユニットは、二枚のミラーが挟角を
直角として配置されると共に、走査ユニットの移動に連
動して同方向にその半分の量移動するように設けられ、
走査ユニットに固定されたミラーによって走査方向と逆
向きに屈折された原稿像の光路を、二枚のミラーによっ
て反転させて走査方向と同じ側に屈折してリニアセンサ
に向けて導くように構成される。これにより、走査ユニ
ットの走査移動による原稿像の光路長の変化はミラーユ
ニットの移動によって相殺され、原稿の走査位置からリ
ニアセンサに至る原稿像の光路長を常に一定に維持でき
る。ミラーユニットの走査ユニットの移動に対する連動
構成としては、ミラーユニットにプーリ等の滑車部材を
その回転軸を移動方向と直交状態として回転自在に装着
し、この滑車部材に一端が走査ユニットに固定されたワ
イヤ又はベルト等の連動紐部材を巻回して方向を反転さ
せて他端を装置本体の走査移動方向前方側に固定すると
共に、ミラーユニットをスプリング等で反走査移動方向
に引っ張り付勢する構成が一般的である。スプリングの
引っ張り付勢力によるミラーユニットの移動は連動紐部
材によって規制され、連動紐部材にはこの引っ張り付勢
力が張力として作用することとなる。この構成によっ
て、走査ユニットの走査移動に伴ってその移動量の半分
量ミラーユニットが移動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の如く
ミラーユニットを引っ張りスプリングによって反走査移
動方向に引っ張り付勢する構成では、ミラーユニットの
移動に伴うスプリングの変形量の変化によってその引っ
張り付勢力が変化するが、ミラーユニットは走査ユニッ
トによって移動駆動されるものであり、このようなミラ
ーユニットの移動付勢力の変化は走査ユニットの駆動抵
抗の変化となる為に好ましくなく、極力少なくしたいも
のである。一方、装置全体を小型化したいという要望が
あり、その為にはスプリングもできるだけコンパクトに
したいものであるが、長さを短くするとスプリングのば
ね定数が大きくなり、従って、ミラーユニットの走査移
動に伴うスプリングの変形量に対する付勢力の変化率が
大きく、その結果、走査ユニットの走査移動中にその駆
動抵抗が大きく変化することとなって、走査ユニットの
走査移動に悪影響を及ぼす虞があるものである。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、上記の如き事情に鑑み、ミラ
ーユニットの走査移動に伴うスプリングの変形量に対す
る付勢力の変化を小さくできると共に、装置全体の小型
化も可能とする、画像読取装置に於るミラーユニットの
連動構造の提供、を目的とする。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】上記目的達成の為、本発明
に係る画像読取装置に於るミラーユニットの連動構造
は、原稿台上に載置された原稿上の文字・画像情報を固
定設置されたセンサで電気信号に変換して読取る画像読
取装置であって、走査移動駆動され該走査移動方向とは
反対方向に原稿光を反射する第一ミラーを備える走査ユ
ニットと、上下に対向配置された第二ミラーと第三ミラ
ーによって第一ミラーからの原稿像光を走査ユニットの
走査移動方向と同方向にセンサに向けて反射するミラー
ユニットと、該ミラーユニットを走査ユニットの走査移
動に連動してその移動量の半分量移動駆動する連動手段
と、を備え、走査ユニットの走査移動に伴ってその移動
量の半分量前記ミラーユニットが移動駆動され、走査ユ
ニットからセンサに至る原稿像光の光路長が走査ユニッ
トの走査移動に拘らず一定となるように構成されたもの
に於て、連動手段は、走査ユニットと装置本体の走査方
向前方側がミラーユニットに回転自在に装着された連動
滑車部材に巻回された連動紐部材によって連結されると
共に、ミラーユニットが、装置本体の走査方向前方側に
接続された引っ張りスプリングと、前記装置本体の走査
方向後方側に回転自在に装着された連結滑車部材に巻回
された連結紐部材を介して接続されて構成されている。

【０００７】

【発明の実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基
いて説明する。図１は、本発明に係る画像読取装置に於
るミラーユニットの連動構造の一実施例を適用した画像
読取装置の縦断面に相当する概略構成図である。図示画
像読取装置１は、本体２の上面に透明なガラス板により
形成された原稿台３が設けられると共に、該原稿台３の
上側は、本体２の一端（図中右側端）に軸６で揺動可能
に枢着されたカバー４によって開閉可能に覆われてい
る。本体２には、走査ユニットとしての反射原稿用のラ
ンプユニット１０と、ミラーユニット２０と、フィルタ
ー３１，レンズ３２及びＣＣＤリニアセンサ３３が一体
となったセンサユニット３０が設けられている。、一
方、カバー４は、本体２の原稿台３と対応するその下面
に乳白半透明のアクリル樹脂により形成された散光板５
が設けられると共に、内部に透過原稿用のランプユニッ
ト４０が設けられている。

【０００８】本体２の内部には、その平面図を図２に示
す如く、シャーシの幅方向両側端に、ガイドレール５
１，５２がその幅方向両側端に平行に配置されており、
該ガイドレール５１，５２によって、反射原稿用のラン
プユニット１０と、ミラーユニット２０が移動可能に支
持されている。又、一方のガイドレール５１の外側に、
ボールオネジ５３が平行に設けられ、該ボールオネジ５
３は、その前端に固定された歯付プーリ５３Ａとシャー
シ２Ａの前端側に設けられたモータ５４のスピンドルに
固定された歯付プーリ５４Ａとの間に歯付ベルト５５が
掛け渡されて、モータ５４によって回転駆動されるよう
になっている。

【０００９】反射原稿用のランプユニット１０は、図３
にその断面図を、図４に図２のＡ矢視図に相当する正面
図を、夫々示す如く、ランプユニットフレーム１１によ
って、斜め上側に開放する反射板１２が支持されると共
に、該反射板内１２にハロゲンランプ１３が内設され、
更に反射板１２の開放側に隣接する側方に第一ミラー１
４が支持されている。反射板１２の開放部にはカバーガ
ラス１５が装着され、ハロゲンランプ１３から出射した
光はカバーガラス１５を透過して原稿台３上に下向きに
載置された原稿の原稿面を照光するようになっている。
第一ミラー１４は、ハロゲンランプ１３によって照光さ
れる原稿部位の下側に位置し、反射面を上側として原稿
像を水平方向図中左側に向けて反射すべく４５°の角度
で設けられている。

【００１０】ランプユニットフレーム１１は、その幅方
向一方の端部に設けられたスライド軸受部１６がガイド
レール５１に摺動可能に外挿されると共に、他方の端部
に設けられた支持脚１７がガイドレール５２に摺動部材
１７Ａを介して載置状態で支持され、ガイドレール５
１，５２に沿って移動可能となっている。又、スライド
軸受部１６の外側面に、ボールメネジ１８がブラケット
１９を介して固定されており、該ボールメネジ１８はボ
ールオネジ５３と螺合している。これにより、反射原稿
用のランプユニット１０は、モータ５４によるボールオ
ネジ５３の回転駆動によって、ガイドレール５１，５２
に沿って移動駆動され、図中左右方向に所定のストロー
ク往復移動可能となっている。

【００１１】ミラーユニット２０は、図５にその断面図
を、図６に図２のＢ矢視図に相当する背面図を、夫々示
す如く、ミラーユニットフレーム２１によって、第二ミ
ラー２２と、該第二ミラー２２の下側に第三ミラー２３
が支持されている。第二ミラー２２は、反射原稿用のラ
ンプユニット１０に支持された第一ミラー１４と水平の
位置に反射面を下側として、又、第三ミラー２３は第二
ミラー２２の下側に反射面を上側として、夫々４５°の
角度で上下に対向して配置されており、第一ミラー１４
によって反射された原稿像を第二ミラー２２で下向きに
反射すると共に、第三ミラー２３で図中右側に水平方向
に反射するようになっている。

【００１２】ミラーユニットフレーム２１は、その幅方
向一方の端部に設けられたスライド軸受部２４がガイド
レール５１に摺動可能に外挿されると共に、他方の端部
に設けられた支持脚２５が摺動部材２５Ａを介してガイ
ドレール５２に載置状態で支持され、ガイドレール５
１，５２に沿って移動可能となっている。又、スライド
軸受部２４の内側の側面に、連動滑車部材としての連動
ワイヤプーリ２６がその回転軸を移動方向と直交させた
状態として回転自在に装着されており、該連動ワイヤプ
ーリ２６に、一端が反射原稿用のランプユニット１０の
スライド軸受部１６の先端内側面に固定されたフック金
具６２に係合固定されると共に他端がシャーシ２Ａの前
方側に固定されたフック金具６３に係合固定された連動
紐部材としての連動ワイヤ６１が巻回されている。

【００１３】更に、一端がスライド軸受部２４の後方側
の外側面に固定されたフック金具６４に係合固定された
連結紐部材としてのテンションワイヤ６５が、シャーシ
２Ａの後方外面にブラケット６６によって回転自在に装
着された連結滑車部材としてのテンションワイヤホイー
ル６７を巻回し、他端が引っ張りスプリング６８を介し
てシャーシ２Ａに固定されたフック金具６９の前端に係
合固定されており、テンションワイヤ６５を介して作用
する引っ張りスプリング６８の付勢力によって、ミラー
ユニット２０は後端側に移動付勢されている。この引っ
張りスプリング６８の付勢力によるミラーユニット２０
の移動は、連動ワイヤプーリ２６に巻回された連動ワイ
ヤ６１によって規制され、該連動ワイヤ６１には所定の
張力が作用して張った状態となる。

【００１４】センサユニット３０は、フィルター３１，
レンズ３２及びＣＣＤリニアセンサ３３が直列に組み合
されて形成され、ミラーユニット２０の第三ミラー２３
で反射された原稿像光が入射するようフィルター３１を
装置後方側（ミラーユニット２０）に向けて反射原稿用
のランプユニット１０の走査移動範囲の略中央下側のシ
ャーシ２Ａ上に固定されている。レンズ３２は、固定焦
点のレンズであって、原稿台上面の原稿像を、ＣＣＤリ
ニアセンサ３３の感光面に結像するように設定されてい
る。ＣＣＤリニアセンサ３３は、図示しないが、その画
素配列方向が原稿台上に載置された原稿の幅方向となる
よう水平に設けられているものである。

【００１５】上記の如き構成により、反射原稿用のラン
プユニット１０によって照光された原稿像光は第一ミラ
ー１４によって反射原稿用のランプユニット１０の走査
移動方向（第１図中右側）と反対方向に反射された後、
第二ミラー２２及び第三ミラー２３で反転されて反射原
稿用のランプユニット１０の走査移動方向と同方向にセ
ンサユニット３０に入射する。この入射した原稿像光を
ＣＣＤリニアセンサ３３が電気信号に変換することで、
原稿の幅方向の主走査が行なわれ、同時に、反射原稿用
のランプユニット１０の図中右側への走査移動駆動によ
り、第一ミラー１４が原稿に対して縦方向に移動してセ
ンサユニット３０に導く原稿光の部位が移動して副走査
が行なわれる。

【００１６】即ち、モータ５４によるボールオネジ５３
の回転によって、反射原稿用のランプユニット１０がガ
イドレール５１，５２に沿って図中右側に走査移動駆動
されると、この反射原稿用のランプユニット１０の走査
移動に伴なって、連動ワイヤ６１の当該ランプユニット
１０の固定端が引っ張り操作され、この連動ワイヤ６１
の他端はシャーシ２Ａに固定されている為にミラーユニ
ット２０が引っ張りスプリング６８の付勢力に抗してワ
イヤホイール２６を介してランプユニット１０の移動量
の半分の量移動駆動される。これにより、第一ミラー１
４，第二ミラー２２及び第三ミラー２３によって反射さ
れてセンサユニット３０に至る原稿像光路長は、反射原
稿用のランプユニット１０の走査移動によってもそれに
伴うミラーユニット２０の移動によって常に一定に維持
されることとなり、反射原稿用のランプユニット１０の
位置に拘らずレンズ３２によって原稿面の像が常にＣＣ
Ｄリニアセンサ３３の感光面に結像し、読取が行なえる
ものである。

【００１７】ここで、引っ張りスプリング６８のフック
金具６９への固定位置（即ちシャーシ２Ａへの固定位
置）は極力走査方向前方側に設定されると共に、引っ張
りスプリング６８の長さはその後方端とシャーシ２Ａの
後方端との間にミラーユニット２０の移動ストローク分
以上の余裕を有して設定されている。つまり、引っ張り
スプリング６８はその変形ストローク（即ちミラーユニ
ット２０の移動ストローク）を含めて、シャーシ２Ａの
走査方向前後方向全長を利用することが可能であり、極
めて長く設定することが可能となる。これにより、ばね
定数を小さくすることができ、ミラーユニット２０の移
動に伴う変形量の増大による引っ張りスプリング６８の
付勢力の変化を極力少なくして移動範囲内で略一定に設
定することができ、反射原稿用のランプユニット１０の
駆動源（モータ５４）への負荷変化も少なくできる。

【００１８】一方、カバー４は、本体２の原稿台３と対
応するその下面に乳白半透明のアクリル樹脂により形成
された散光板５が設けられると共に、内部に透過原稿用
のランプユニット４０が設けられている。透過原稿用の
ランプユニット４０は、反射原稿用のランプユニット１
０と略対称形であって、ランプユニットフレーム４１に
よって、斜め下側に開放する反射板４２が支持されると
共に、該反射板４２内にハロゲンランプ４３が内設さ
れ、反射板４２の開放部にはカバーガラス４４が装着さ
れて構成されている。ランプユニットフレーム４１は、
図示しないガイドレールに案内されて図中左右方向に移
動可能に支持されると共に、図示しない駆動手段によっ
て移動駆動されるようになっており、これによって透過
原稿用のランプユニット４０は図中左右方向に所定のス
トローク往復移動可能となっている。上記構成では、ハ
ロゲンランプ４３からの出射光はカバーガラス４４を透
過して散光板５を照射し、該散光板５を透過した光が原
稿台３上に下向きに載置された透過原稿を透過する。そ
して、透過原稿を透過した光（原稿像光）は、当該透過
原稿用のランプユニット４０の散光板５及び原稿台３を
隔てた下側対称位置にある反射原稿用のランプユニット
１０の第一ミラー１４で反射され、反射原稿の場合と同
様にミラーユニット２０の第二ミラー２２及第三ミラー
２３を介してセンサユニット３０に入射するものであ
る。

【００１９】而して、上記の如く構成された画像読取装
置１では、反射原稿の場合は、原稿を原稿台３上にその
原稿面を下側として載置し、本体２側の反射原稿用のラ
ンプユニット１０のハロゲンランプ１３によって原稿の
原稿面を照射すると共に、該反射原稿用のランプユニッ
ト１０を所定速度で走査移動させ、センサユニット３０
のＣＣＤリニアセンサ３３で画像情報を読取る。この
時、カバー４内の透過原稿用のランプユニット４０は作
動しない。一方、透過原稿の場合には、原稿を原稿台３
上にその原稿面を下側として載置し、カバー４内の透過
原稿用のランプユニット４０のハロゲンランプ４３によ
って原稿を照光すると共に、透過原稿用のランプユニッ
ト４０と反射原稿用のランプユニット１０を同期させて
所定速度で走査移動させ、センサユニット３０のＣＣＤ
リニアセンサ３３で画像情報を読取る。この時、透過原
稿を透過した光（原稿像光）は反射原稿の場合と同様に
ミラーユニット２０の第二ミラー２２と第三ミラー２３
を介してセンサユニット３０に至る。尚、反射原稿用の
ランプユニット１０のハロゲンランプ１３は点灯させな
いものである。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る画像読
取装置に於るミラーユニットの連動構造によれば、ミラ
ーユニットが、装置本体の走査方向後方側に装着された
滑車部材に巻回された連結紐部材を介して引っ張りスプ
リングにより引っ張り付勢されるよう構成されている
為、ミラーユニットから装置の後端側の間隔に規制され
ることなく引っ張りスプリングを長く設定することがで
き、ばね定数を小さくしてミラーユニットの走査移動に
伴うスプリングの変形量に対する付勢力の変化を小さく
してミラーユニットの付勢力をその移動範囲内で略一定
化することによって安定した走査移動が可能となる。
又、ミラーユニットから装置の後端側の間隔も極力小さ
く設定し得る為に装置全体の小型化も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像読取装置に於るミラーユニッ
トの連動構造の一実施例を適用した画像読取装置の縦断
面に相当する概略構成図。

【図２】走査ユニット及びミラーユニット部分の平面
図。

【図３】反射原稿用ランプユニットの断面図。

【図４】図２のＡ矢視図に相当する反射原稿用ランプユ
ニットの正面図。

【図５】ミラーユニットの断面図。

【図６】図２のＢ矢視図に相当するミラーユニットの背
面図。

【符号の説明】

１…画像読取装置 ２Ａ…シャーシ １０…反射原稿用のランプユニット（走査ユニット） １４…第一ミラー ２０…ミラーユニット ２２…第二ミラー ２３…第三ミラー ２６…連動ワイヤホイール（連動滑車部材） ３３…ＣＣＤリニアセンサ（センサ） ６１…連動ワイヤ（連動紐部材） ６５…テンションワイヤ（連結紐部材） ６７…テンションワイヤホイール（連結滑車部材） ６８…引っ張りスプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿台上に載置された原稿上の文字・画像
   情報を固定設置されたセンサで電気信号に変換して読取
   る画像読取装置であって、走査移動駆動され該走査移動
   方向とは反対方向に原稿光を反射する第一ミラーを備え
   る走査ユニットと、上下に対向配置された第二ミラーと
   第三ミラーによって前記第一ミラーからの原稿像光を前
   記走査ユニットの走査移動方向と同方向に前記センサに
   向けて反射するミラーユニットと、該ミラーユニットを
   前記走査ユニットの走査移動に連動してその移動量の半
   分量移動駆動する連動手段と、を備え、前記走査ユニッ
   トの走査移動に伴ってその移動量の半分量前記ミラーユ
   ニットが移動駆動され、前記走査ユニットからセンサに
   至る原稿像光の光路長が前記走査ユニットの走査移動に
   拘らず一定となるように構成されたものに於て、 前記連動手段は、前記走査ユニットと装置本体の走査方
   向前方側が前記ミラーユニットに回転自在に装着された
   連動滑車部材に巻回された連動紐部材によって連結され
   ると共に、前記ミラーユニットが、装置本体の走査方向
   前方側に接続された引っ張りスプリングと、前記装置本
   体の走査方向後方側に回転自在に装着された連結滑車部
   材に巻回された連結紐部材を介して接続されて構成され
   ていること、を特徴とする画像読取装置に於るミラーユ
   ニットの連動構造。