WO2013035631A1 - 原稿読取装置 - Google Patents

Abstract

　原稿を搬送するＵ字状の搬送経路１２の内側に配置された読取ユニット３を排紙トレイ１１側に向かってその高さ方向の長さが短くなるように形成し、読取ユニット３における排紙トレイ１１側の端部にコンタクトガラス２０、光源、第１のミラー２４を配置し、読取ユニットにおける第１のミラー２４よりも排紙トレイと異なる側に複数の反射ミラー２５、２６、２７とレンズ２８、光電変換素子２９とを配置した。これによって、要な光路長を確保しつつ原稿搬送装置に設けられた読取ユニットの小型化を図り、原稿搬送装置全体を小型化することができる。

Description

原稿読取装置

　本発明は原稿の両面を読み取る原稿読取装置に関し、詳しくは一方面を読み取られた原稿の他方面を読み取るための読取ユニットを有する原稿搬送装置を備えた原稿読取装置に関するものである。

　従来、両面に画像が形成された両面原稿を読み取る原稿読取装置としては、原稿の表裏を反転する反転機構を有する原稿搬送装置を備え、読取部に原稿を搬送して一方面を読み取った後に反転機構で原稿の表裏を反転させて、再び読取部に原稿を搬送して他方面を読み取るものや原稿の一方面を読み取る第１の読取部と原稿の他方面を読み取る第２の読取部を備え、第１、第２の読取部で原稿を読み取るものが知られている。

　後者の原稿読取装置においては、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３に開示されたものがある。この装置では、原稿読取装置本体に縮小光学系の第１読取ユニットを設け、原稿読取装置本体に開閉自在に備えられた原稿搬送装置に縮小光学系の第２読取ユニットを設けている。原稿搬送装置に設けられた第２読取ユニットは、第１読取部の下流側に配置され、Ｕ字状に形成された原稿搬送経路の内側に設けられている。

　この第１、第２読取ユニットはいずれも、コンタクトガラス面を介して原稿に光を照射する光源と、原稿からの反射光を所定の方向に導く複数のミラーと、この複数のミラーにより複数回反射して導かれた反射光を収束するレンズと、このレンズにより収束された光を光電変換する光電変換素子（ＣＣＤ）と、を備えている。そして、光源で原稿面に照射された光を複数のミラーによって反射させ、レンズを介して光電変換素子で読み取る。光電変換素子で読み取られた原稿の画像情報は電気信号として画像処理部に送られ、画像処理が施された後に出力されるようになっている。

特開２００６－２５３９１４号公報 特開２００７－１３６２５号公報 特開２００９－１６４７６４号公報

　ところで、原稿搬送装置では、原稿を搬送する機構に加えて上述したような複数のミラーで光を複数回反射させる縮小光学系の第２読取ユニットを備えるので、装置が大型化するとの問題がある。したがって、長年に亘って読取ユニットの小型化及び原稿搬送装置の小型化が切望されている。

　そして、近年では読取ユニットを小型化する手段として、レンズを広画角化して原稿から光電変換素子に至る光路長を極力短くし、読取ユニットを小型化することが考えられている。しかしながら、レンズを広画角化するとレンズの光軸から角度分傾いて入ってくる光量は光軸に平行に入ってくる光量に対して低下するため、光源の光量をより大きくする必要がある。また、レンズの収差が大きくなるために光電変換素子において原稿画像に対応して正確な画像の読取りができないという問題点も生じ、有効な解決手段となっていない。

　本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は必要な光路長を確保しつつ原稿搬送装置に設けられた読取ユニットの小型化を図り、原稿搬送装置全体を小型化することができる原稿搬送装置を備える画像読取装置を提供することである。

　上記の課題を解決するために本発明の原稿読取装置は、原稿を載置する給紙トレイと、この給紙トレイの下方に配置された排紙トレイと、給紙トレイから給紙された原稿を排紙トレイに原稿を案内するＵ字状の搬送経路と、搬送経路の所定の読取位置を通過する原稿を読み取る読取手段と、を備えた原稿読取装置において、読取手段は、読取位置を有するコンタクトガラスと、コンタクトガラス面を介して原稿に光を照射する光源と、原稿からの反射光を反射する第１のミラーと、第１のミラーで反射した反射光を複数回反射させるための複数のミラーと、この複数のミラーにて複数回反射された反射光を収束するレンズと、このレンズにより収束された光を光電変換する光電変換素子と、が設けられた読取ユニットを有し、読取ユニットをＵ字状の搬送経路の内側に配置するとともにその高さ方向の長さを排紙トレイ側に向って短く形成し、読取ユニットにおける高さ方向の長さが短い排紙トレイ側の端部にコンタクトガラス、光源、第１のミラーを配置し、読取ユニットにおける第１のミラーよりも排紙トレイと離れる側に複数のミラー、レンズ、光電変換素子を配置した。

　上述した構成によって、原稿搬送経路をＵ字状に形成し、読取ユニットの外形を排紙トレイ側に向かって高さ方向の長さが狭くなるように形成してＵ字状の搬送経路内に配置したので、装置全体を小型化することができる。

本発明に係る原稿読取装置本体及び原稿搬送装置の全体構成を示す断面図である。 本発明に係る第２の読取ユニットを示す拡大断面図である。 本発明に係る第２の読取ユニットの構成を示す分解斜視図である。 本発明に係る光学ユニットにおける各部品の取り付け構造を示す分解斜視図である。 本発明に係る光学ユニットにおける各部品の取り付け状態を示す状態斜視図である。 本発明に係る光源ユニットの主要部の構造を示す拡大斜視図である。 本発明に係る光源ユニットの主要部の構造を示す分解斜視図である。 本発明に係るガラスユニットの構造を示す分解斜視図である。 本発明に係る光源ユニットとガラスユニットとを連結させる連結構造を示す断面図である。 本発明のガラスユニットの移動状態を示す模式図である。 本発明に係る第３のコンタクトガラスのクリーニング状態を示す模式図である。 本発明に係る第２の読取ユニットの取り外し状態を示す模式図である。

　以下、本発明に係る原稿搬送装置を備える原稿読取装置を説明する。図１は原稿読取装置本体及び原稿搬送装置の全体構成を示す断面図である。

　図１に示すように原稿読取装置は、原稿読取装置本体Ｈと原稿を搬送する原稿搬送装置Ａで構成されており、原稿搬送装置Ａは原稿読取装置本体Ｈに図示しないヒンジを介して取り付けられている。なお、前記ヒンジは原稿読取装置本体Ｈの上面に対して原稿搬送装置Ａを開閉自在に支持する。

　原稿読取装置本体Ｈには、原稿搬送装置Ａによってコンタクトガラス１ａ上面を搬送される原稿の片面を読み取るための第１の読取ユニット２が設けられている。また、原稿搬送装置Ａには原稿読取装置本体Ｈのコンタクトガラス１ａ上面を通過した原稿の他面を読み取るための第２の読取ユニット３（読取ユニット）が設けられている。

　そして、原稿搬送装置Ａは、原稿読取装置本体Ｈの上面を開放するように本体Ｈに対して開閉自在に取り付けられており、本体Ｈのコンタクトガラス１ｂに載置された原稿を第１の読取ユニット２を移動させて読み取るように構成されている。

　原稿読取装置本体Ｈに設けられた第１の読取ユニット２は、光源、複数のミラー、レンズ、光電変換素子（ＣＣＤ）を含む光電変換手段が一体化されたユニットとなっている。そして、第１のコンタクトガラス１ａを介して光源からの光を搬送される原稿に照射し、その反射光をミラーで反射させてレンズを介してＣＣＤを含む光電変換手段により光電変換して原稿画像を読み取る。また、第１の読取ユニット２は、副走査方向に移動することによって、原稿搬送装置Ａを開閉してコンタクトガラス１ｂ上に載置されたブック物等の厚い原稿画像を読み取る。

　原稿搬送装置Ａは、図１に示すように複数枚の原稿が載置可能な給紙トレイ１０と、読み取られた原稿を収納する排紙トレイ１１が備えられている。給紙トレイ１０は排紙トレイ１１の上方に重なるように配置されており、給紙トレイ１０から排紙トレイ１１に至るＵ字状の原稿搬送経路１２が設けられている。

　また、原稿搬送装置Ａには、原稿に当接して原稿を繰り出すための繰出ローラ１３と、繰り出された原稿を給送する給紙ローラ１４と、給紙ローラ１４に圧接して原稿を１枚に分離する分離ローラ１５と、１枚に分離されて給送される原稿の先端を突き当てて整合した後に下流側に送るレジストローラ対１６と、第１のコンタクトガラス１ａの上流側に配置された第１の搬送ローラ対１７と、第１のコンタクトガラス１ａの下流側に配置された第２の搬送ローラ対１８と、第２の搬送ローラ対１８の下流側に配置されて排紙トレイ１１に原稿を排紙する排紙ローラ対１９と、が設けられている。

　原稿搬送装置Ａには、第１の読取ユニット２で読み取られる原稿面と反対側の原稿面を読み取るための第２の読取ユニット３が設けられている。この第２の読取ユニット３はＵ字状の原稿搬送経路１２の内側の排紙方向に向かって徐々に狭くなる空間に配置されている。そして、第２の読取ユニット３には、その排紙方向の端部に第３のコンタクトガラス２０が設けられている。第３のコンタクトガラス２０は、第２の搬送ローラ対１８の排紙ローラ対１９との間に配置されて原稿搬送路のガイドの一部として機能し、第３のコンタクトガラス２０面を通過する原稿を第２の読取ユニット３で読み取るように構成されている。

　このような構成によって、給紙トレイ１０上の原稿を繰出ローラ１３で繰り出し、給紙ローラ１４及び分離ローラ１５によって１枚に分離する。そして、１枚に分離された原稿をレジストローラ対１６で整合した後に第１の搬送ローラ対１７にて第１のコンタクトガラス１ａに搬送する。その後、第１のコンタクトガラス１ａを通過した原稿を第２の搬送ローラ対１８にて第３のコンタクトガラス２０に搬送し、排紙ローラ対１９で排紙トレイ１１に排紙する。この原稿を搬送する過程において、原稿が第１のコンタクトガラス１ａを通過するときに第１の読取ユニット２によって原稿の表面が読み取られ、原稿が第３のコンタクトガラス２０を通過するときに第２の読取ユニット３によって原稿の裏面が読み取られる。

　次に、第２の読取ユニット３について詳細に説明する。図２は第２の読取ユニット３を示す拡大断面図である。第２の読取ユニット３は第３のコンタクトガラス２０に搬送される原稿に光を照射するためのＬＥＤ２１及び導光体２２からなる光源と、原稿からの反射光を所定の方向に導く複数のミラー２４、２５、２６、２７と、複数のミラー２４、２５、２６、２７により導かれた反射光を収束するレンズ２８と、レンズ２８により収束された光を光電変換するＣＣＤ（光電変換素子）２９とを備えている。

　そして、第３のコンタクトガラス２０を介して光源から発せられる光を原稿に照射し、その反射光を複数のミラー２４、２５、２６、２７で反射させ、レンズ２８を介してＣＣＤ２９により光電変換して原稿画像を読み取る。

　このように、上記の原稿搬送装置Ａでは、第１のコンタクトガラス１ａを通過する原稿の表面の画像を第１の読取ユニット２で読み取り、第３のコンタクトガラス２０を通過する原稿の裏面の画像を第２の読取ユニット３で読み取るので、両面原稿の画像読取時間を大幅に短縮することができる。

　ここで、第２の読取ユニット３は、メンテナンスのために原稿搬送装置Ａに対して着脱自在に取り付けられている。図１２は、第２の読取ユニット３の取り外し状態を示す模式図である。第２の読取ユニット３は原稿搬送装置Ａに設けられた支持片７３にビス７４で取り付けられている。

　そして、第２の読取ユニット３のメンテナンスを行う場合は、図１２に示すように繰出ローラ１３、給紙ローラ１４、レジスト駆動ローラ１６ａ、原稿搬送経路１２の上流側に一部を形成する上ガイド７１が取り付けられた装置カバー７０を、上ガイド７１の下流側に設けられた軸７０ａを支点として図中反時計回り方向に回転させ、分離ローラ１５、レジスト従動ローラ１６ｂが取り付けられて原稿搬送経路１２の上流側に一部を形成する下ガイド７２を取り外す。これによって、第２の読取ユニット３が露出するので、第２の読取ユニット３と支持片７３を連結するビス７４を緩めて第２の読取ユニット３を原稿搬送装置Ａの搬送機構部より取り外す。

　メンテナンスが終了すると、第２の読取ユニット３をビス７４で再び支持片７３に取り付け、その後に下ガイド７２を取り付ける。そして、装置カバー７０を図中時計廻り方向に回転させ、原稿搬送装置Ａを第２の読取ユニット３を取り外す前の状態に戻す。

　次に、第２の読取ユニット３について詳細に説明する。図３は、第２の読取ユニット３をユニット毎に分解した斜視図である。この図３及び図２に示すように第２の読取ユニット３は、４つのミラー２４、２５、２６、２７及びレンズ２８、ＣＣＤ２９が設けられた光学ユニット６０（第３のユニット）と、ＬＥＤ２１、導光体２２が設けられた光源ユニット６１（第２のユニット）と、第３のコンタクトガラス２０が設けられたガラスユニット６２（第１のユニット）で構成されている。

　光学ユニット６０、光源ユニット６１、ガラスユニット６２はこの順に連結し、第２の読取ユニット３を形成している。すなわち、光学ユニット６０と光源ユニット６１がビスなどによって連結され、光源ユニット６１とガラスユニット６２がビスなどによって連結されるようになっている。

　このように構成することによって、光源ユニット６１とガラスユニット６２を連結した状態で光学ユニット６０のみを取り外し、光学ユニット６０と光源ユニット６１との間に入り込んだ塵、埃、粕やゴミなどの異物を取り除くことができ、また複数のミラー２４、２５、２６、２７のメンテナンスが容易にできる。さらに、光学ユニット６０と光源ユニット６１を連結した状態でレンズユニット６２のみを取り外し、光源ユニット６１とレンズユニット６２との間に入り込んだ塵、埃、粕やゴミのなどの異物を容易に取り除く際のメンテナンスが容易に行える。

　光学ユニット６０は、第２の読取ユニット３の外装カバーを兼ねる樹脂形成された断面略Ｌ字状の第１フレーム３０と、原稿搬送方向に対して直交する原稿幅方向に延設して設けられた４つのミラー２４、２５、２６、２７とレンズ２８及びＣＣＤ２９が実装されたＣＣＤ基板３１から構成されている。図３に示すように樹脂形成された第１フレーム３０の内側には各ミラー２４、２５、２６、２７が取り付けられる複数のミラー取付部３０ａ（一部のみを図示する）が形成されている。この各ミラー２４、２５、２６、２７はその両端部をコ字状の板バネ３５で挟んでそれぞれのミラー取付部３０ａに取り付けられている。

　図４、図５は、光学ユニット６０におけるレンズ２８及びＣＣＤ２９が実装されるＣＣＤ基板３１を取り付ける状態を説明するための説明図であり、図４はレンズ２８、ＣＣＤ基板３１を第１フレーム３０に取り付けるための各部品を分解した分解斜視図、図５はレンズ２８、ＣＣＤ基板３１の取り付け状態を示す状態斜視図である。

　レンズ２８は、レンズホルダー２８ａによって保持されている。レンズホルダー２８ａは、図４に示すように第１フレーム３０の外側に形成された凹状のレンズ取付部３０ｂに嵌合するように配置されている。また、第１フレーム３０にはレンズホルダー２８ａを位置決めし、保持するための第１金属板３２が取り付けられている。第１金属板３２には、レンズホルダー２８ａに設けられた２つのピン２８ｂ及び２つのボス２８ｃに対応する貫通孔３２ａ及び嵌合孔３２ｂが設けられている。そして、レンズホルダー２８ａに設けられた２つのピン２８ｂ及び２つのボス２８ｃを第１金属板３２の孔３２ａ、３２ｂに貫通及び嵌合し、第１金属板３２を図５に示すように第１フレーム３０にビス３７によって固定することで、レンズホルダー２８ａが第１金属板３２によって位置決め及び保持される。

　ＣＣＤ基板３１は図５に示すように第２金属板３３に取り付けられ、第２金属板３３は第１の金属板３２にビス３８によって固定される。なお、第２金属板３３のビス３８が貫通するビス孔は長孔３３ａに形成されており、ビス３８を弛めた状態で第２金属板３３を長孔３３ａに沿って移動してＣＣＤ２９とレンズ２８との距離を調整した後にビス３８を締めて第２金属板３３を固定する。また、第１金属板３２のビス３７が貫通するビス孔も長孔３２ｃに形成されており、ビス３７を弛めた状態で第１フレーム３０に対して第１金属板３２を移動させ、第４ミラー２７とレンズ２８の距離を調整した後にビス３７を締めて第１金属板３２を固定する。

　このように、レンズホルダー２８ａ及びＣＣＤ基板３１を金属板で固定保持しているので、光学ユニット６０の周辺の環境が変化してもレンズホルダー２８ａ及びＣＣＤ基板３１の位置がずれることがない。また、レンズホルダー２８ａ及びＣＣＤ基板３１を第１フレーム３０の外側に取り付け、第１、第２金属板３２、３３で位置調整できるようにしたので、３つの各ユニット６０、６１、６２を連結して第２の読取ユニット３を構成した状態でレンズ２８、ＣＣＤ２９の位置を調整できる。さらに、第１、第２金属板３２、３３によってレンズホルダー２８ａとＣＣＤ基板３１の位置をそれぞれ調整できるようにしたので、調整作業が容易となる。

　なお、図４における符号３９は、第１フレーム３０おける第１、第２金属板３２、３３の部分を覆うように取り付けられた黒色のフィルム部材である。これによって、第１フレーム３０の内側、すなわち第２の読取ユニット３の内部に塵、埃、ゴミなどの異物が侵入しないようにしている。また、符号３６は、ＣＣＤ基板３１と第１フレーム３０の間に設けられた弾性変形可能なスポンジ部材である。このスポンジ部材３６はＣＣＤ基板３１と第１フレーム３０との隙間を埋めて読取ユニット３の内部に塵、埃、ゴミなどの異物が侵入しないようにしている。

　光源ユニット６１は、各ミラー２４、２５、２６、２７が取り付けられた第１フレーム３０の内部を覆うように第１フレーム３０に取り付けられる第２フレーム４０と、この第２フレーム４０の一面側に取り付けられて原稿搬送方向に対して直交する原稿幅方向に延設する２つの導光体２２と、この導光体２２の原稿幅方向の一端側に配置されて導光体２２に入射される光を発光するチップ状のＬＥＤ２１及びＬＥＤ２１が実装されるＬＥＤ基板４１と、ＬＥＤ２１の熱を放散するための放熱器４３で構成される。

　図６は光源ユニット６１のＬＥＤが取り付けられている側の端部を拡大した拡大斜視図、図７は光源ユニットの各部品を分解した分解斜視図である。第２フレーム４０は樹脂で形成されており、図６、図７に示すように導光体２２が取り付けられる凹部４０ａと、この凹部４０ａに取り付けられた２つの導光体２２の間で原稿の反射光を光学ユニット６０内の第１ミラー２４に導くためのスリット４０ｂが形成されている。また、第２フレーム４０の長手方向の側部にはＬＥＤ基板４１が取り付けられるＬＥＤ基板取付部４０ｃが形成され、ＬＥＤ基板取付部４０ｃには導光体２２が貫通する大きな開口４０ｄが形成されている。

　ＬＥＤ基板４１は熱伝導率の優れる銅板からなる金属基板であり、半導体（チップ状のＬＥＤなど）が発生する熱を基板に逃がす。またＬＥＤ基板４１にはＬＥＤ２１の廻りを囲むように配置されたリフレクター４２が取り付けられている。このリフレクター４２は、ＬＥＤ基板４１と導光体２２の長手方向の一側面との間に設けられ、ＬＥＤ２１から発光された光を外部に洩れることなく導光体２２に入射させる。なお、本実施の形態においては、１つの導光体２２に対して２つのＬＥＤ２１を用いており、リフレクター４２は隣り合う２つのＬＥＤ２１の廻りを取り囲むように配置される。

　導光体２２は、光透過性の高い非晶質のアクリル樹脂からなる。導光体２２の長手方向の一端側の２箇所には突出片２２ａが設けられている。導光体２２の突出片２２ａは、第２フレーム４０におけるＬＥＤ基板取付部４０ｃの開口４０ｄから外側に貫通しており、図６に示すようにリフレクター４２と第２フレーム４０の規制部４０ｅが突出片２２ａを挟むことによって、導光体２２を所定位置に保持するように構成されている。また、導光体２２の両端側には、導光体２２が第２フレーム４０の凹部４０ａから抜け出ないようにするためのフィルム部材４６が設けられている。このフィルム部材４６は第２フレーム４０に両面テープなどで取り付けられており、導光体２２を第２フレーム４０の凹部４０ａ内に保持する。

　放熱器４３はＬＥＤ２１及びＬＥＤ基板４１の熱を放散することによって温度を下げる。本実施の形態では、その性能を向上させるために熱が伝導しやすいアルミニウムを材料とし、表面積が広くなるフィン形状からなる放熱器を採用している。また、ＬＥＤ基板４１と放熱器４３の間には熱伝導率の大きい弾性部材４４が設けられている。この弾性部材４４はＬＥＤ基板４１及び放熱器４３の表面に微小な起伏などがある場合でも両表面の形状に沿って変形する。これによって、ＬＥＤ基板４１の熱が効率良く放熱器４３に伝導することができる。本実施の形態においては、熱伝導性が優れた弾性部材４４としてシリコーンポリマーとセラミックスの混合材を用いている。

　なお、放熱器４３はビス４５によって第２フレーム４０に取り付けられており、放熱器４３は第２フレーム４０との間でＬＥＤ基板４１、弾性部材４４を挟んで保持する。これによって、リフレクター４２が導光体２２の側面及び突出片２２ａに当接し、導光体２２に対してＬＥＤ２１が位置決めされる。また、弾性部材４４には、ＬＥＤ基板４１及び放熱器４３の表面に沿って変形するための適度な押圧力が付与される。

　図８はガラスユニット６２の構造を示す分解斜視図である。図１、図２及び図８に基づきガラスユニット６２を説明する。ガラスユニット６２は、樹脂で形成された第３フレーム５０と、この第３フレーム５０に形成された読取開口５０ａに取り付けられた第３のコンタクトガラス２０と、で構成されている。

　第３のコンタクトガラス２０は、その一方面が原稿搬送経路１２の一部となっており、原稿を読み取るための読取位置Ｘに配置されている。また、第３のコンタクトガラス２０の原稿搬送面にはシェーディング補正用白基準データを得るためのシート状の白色板５１が取り付けられている。白色板５１は第３のコンタクトガラス２０の原稿搬送方向上流側の一部に長手方向に沿って取り付けられている。本実施の形態では、白色板５１を覆う白色シート５６を設けており、この白色シート５６は第３のコンタクトガラス２０の原稿搬送方向上流側端部を越えた第３フレーム５０から前記白色板５１及び第３のコンタクトガラス２０の略半分を覆うように取り付けられている。

　ガラスユニット６２は光源ユニット６１の導光体２２の部分を覆うように配置され、ガラスユニット６２は白色板５１を読取位置Ｘとその読取位置Ｘから退避した位置に移動させるように第３のコンタクトガラス２０の短手方向に往復移動可能に構成されている。

　図９はガラスユニット６２を光源ユニット６１に連結させるための連結構造を示す断面図である。第３フレーム５０の長手方向の両側部には、図８に示すように光源ユニット６１にガラスユニット６２を取り付けるための取付部５０ｂが形成されている。この取付部５０ｂには、図９に示すように貫通孔５０ｃが形成され、また光源ユニット６１の第２フレーム４０にも貫通孔４０ｆが形成されている。そして、第２フレーム４０の貫通孔４０ｆと第３フレーム５０の貫通孔５０ｃに円柱状の支持部材５２を貫通させ、この支持部材５２の両端にＥ形の止め輪を嵌め込み、ガラスユニット６２と光源ユニット６１とを連結している。

　ここで、ガラスユニット６２を移動させる構成について説明すると、光源ユニット３にはガラスユニット６２を一方向に付勢する圧縮バネ５３が設けられ、原稿搬送装置Ａの側板（図示せず）にはガラスユニット６２を他方向に移動させるためのソレノイド５４及びリンク部材５５が設けられている。圧縮バネ５３は、支持部材５２における第２フレーム４０の貫通孔４０ｆと第３フレーム５０の貫通孔５０ｃとの間に取り付けられており、この圧縮バネ５３の付勢力によってガラスユニット６２を図９（ａ）に示す原稿搬送方向上流側の位置に移動させる。一方、ソレノイド５４はその吸引動作によってプランジャーに取り付けられたリンク部材５５を移動させる。このリンク部材５５の当接部５５ａが第３フレーム５０の突出部５０ｄに当接し、圧縮バネ５３の付勢力に抗してガラスユニット６２を図９（ｂ）に示す原稿搬送方向下流側の位置に移動させる。

　図１０（ａ）（ｂ）は、ガラスユニット６２の移動による第３のコンタククトガラス２０と読取位置との関係を示す模式図である。この図１０に基づき上述の移動構成について具体的に説明する。初期状態（ソレノイド５４がＯＦＦの状態）において、ガラスユニット６２は圧縮バネ５３の付勢力によって図１０（ａ）に示すように図中の実線で示す矢印方向に付勢され、取付部５０ｂの端部が第２フレーム４０の貫通孔４０ｆが形成された部分に当接した状態で停止している。このとき、白色板５１は読取位置Ｘから退避した退避位置にある状態となっている。

　この状態、すなわち退避位置にある白色板５１を読取位置Ｘに移動させる場合、ソレノイド５４をＯＮ（通電）にする。ソレノイド５４をＯＮすると、プランジャーが吸引されてリンク部材５５が図１０（ｂ）に示すように図中に示す矢印方向に移動する。これによって、リンク部材５５の先端側に形成された当接部５５ａが第３フレーム５０の突出部５０ｄに当接し、リンク部材５５は圧縮バネ５３の付勢力に抗して図中に示す矢印方向にガラスユニット６２を移動する。そして、ソレノイド５４の吸引動作が終了するとガラスユニット６２は停止する。これによって、白色板５１が退避位置から読取位置Ｘに移動する。

　白色板５１を読取位置Ｘから再び退避位置に移動させる場合、ソレノイド５４をＯＦＦ（非通電）にする。これによって、プランジャーの吸引が解除され、プランジャー及びリンク部材５５がフリー状態となり、ガラスユニット６２は圧縮バネ５３の付勢力によって図１０（ａ）に示すように図中の実線で示す矢印方向に付勢されて移動する。この移動によって白色板５１が退避位置に移動する。

　次に、図１１に示すように第１フレーム３０及び第２フレーム４０には、第３のコンタクトガラス２０の原稿搬送面の背面をクリーニングするためのクリーニング開口６５、６６がそれぞれ設けられている。この第１フレーム３０のクリーニング開口６５は、原稿搬送方向端部に第１フレーム３０の長手方向に沿って形成しており、通常時は異物が入り込まないようにフィルム部材で塞がれ、クリーニングのときにのみフィルム部材を取り外すようになっている。第２フレーム４０のクリーニング開口６６は、第１フレーム３０のクリーニング開口６５に対応した位置、すなわち原稿搬送方向において第１フレーム３０のクリーニング開口６５と同一位置に第２フレーム４０の長手方向に沿って形成されている。

　そして、図１１に示すように第１フレーム３０のクリーニング開口６５、第２フレーム４０のクリーニング開口６６は第３のフレーム５０の第３のコンタクトガラス２０の背面まで貫通されており、このクリーニング開口６５、６６に綿棒などのクリーニング部材６７を差し込んで、第３のコンタクトガラス２０の背面をクリーニングする。このとき、クリーニング開口６５、６６から第３のコンタクトガラス２０の背面が見える位置までガラスユニット６２を移動させてクリーニングする。

　これによって、ガラスユニット６２と光源ユニット６１との間に入り込んだ塵や埃、粕などの異物が第３のコンタクトガラス２０の背面に付着しても容易に取り除くことができる。なお、クリーニング開口６５、６６に綿棒などのクリーニング部材で容易に異物が取り除けない場合や付着した異物が発見し難い場合は、前述したように光学ユニット６０と光源ユニット６１を連結した状態でガラスユニット６２を光源ユニット６１から取り外し、クリーニング液などを用いてクリーニングを行う。

　図１、図２に基づき第２の読取ユニット３の光路について説明する。ＬＥＤ２１から放射した光は、透明な樹脂からなる導光体２２の端面から入射され、導光体２２の長手方向に亘って導光体２２内の反射面の間を反射しながら進み、そのうちの一部の光が導光体２２の長手方向に延びる出射面から外部に出射される。出射した光は、第３のコンタクトガラス２０を介して原稿搬送経路１２を送られる原稿に照射される。

　原稿に照射された光は、図２に示すように原稿面から反射して第３のコンタクトガラス２０を介して第２の読取ユニット３内に導かれる。そして、第２の読取ユニット３内に入射した光は第２フレーム４０のスリット４０ｂから第１ミラー２４で反射された後に第２ミラー２５、第３ミラー２６の順に反射される。第３ミラー２６で反射された反射光は再び第２ミラー２５で反射された後に最終の第４ミラー２７に入射される。そして、第４ミラー２７で反射された光をレンズ２８で集光し、この集光した光をＣＣＤ２９上に結像して原稿画像を読み取る。なお、第２ミラー２５は第１ミラー２４からの光を第３ミラー２６に向けて反射する第１反射面２５ａと第３ミラー２６からの光を第４ミラー２７に向けて反射する第２反射面２５ｂを有する。

　ここで、前述したＵ字状の原稿搬送経路１２は、図１に示すように給紙トレイ１０上の原稿が繰り出される給紙口１２ａからレジストローラ対１６に至る上流側の経路は略直線で形成され、レジストローラ対１６から第１のコンタクトガラス１ａに至る経路は湾曲状に形成され、第１のコンタクトガラス１ａから排紙ローラ対１９の位置する排紙口１２ｂに至る下流側の経路は給紙口側に向って上方に傾斜して形成されている。そして、第２の読取ユニット３は、Ｕ字状の原稿搬送経路１２の内側の領域に配置されており、第２の読取ユニット３が配置されるＵ字状の原稿搬送経路１２の内側の領域（スペース）は、排紙トレイ１１側に向って徐々に狭くなっている。

　第２の読取ユニット３の外形の輪郭は、長方形の１つの隅の一部を切り欠いたような形状となっており、図１に示すように読取ユニット３の全体の外形は繰出ローラ１３からレジストローラ対１６に至る直線状の経路の下方の第１面３ａと、Ｕ字状の経路の湾曲側にある第２面３ｂと、第１のコンタクトガラス１の上方にある第３面３ｃと、第２の搬送ローラ対１８から排紙ローラ対１９に至る経路に沿って傾斜し、上述の１つの隅の一部を切り欠いた部分に相当する第４面３ｄと、排紙トレイ１１側で、第２面３ｂに対向した第５面３ｅと、で構成されている。つまり、本実施の形態における第２の読取ユニットの外形は原稿搬送経路１２に沿って形成されており、排紙トレイ１１側に向って高さ方向の寸法を徐々に小さくしている。これによって、装置全体が小型化を図っている。

　そして、第２の読取ユニット３は、その一端側の部分に原稿を読み取るための読取位置Ｘを設けている。すなわち、第２の読取ユニット３は第５面３ｅ側（排紙トレイ１１側）の端部に第３のコンタクトガラス２０、２つ導光体２２、第１ミラー２４を配置している。また、第２、第３、第４ミラー２５、２６、２７及びレンズ２８、ＣＣＤ２９が実装されたＣＣＤ基板３１は、第１ミラー２４よりも第２面３ｂ側（排紙トレイ１１側とは異なる側）に配置している。つまり、第２の読取ユニット３では、そのユニット３内における第５面３ｅ側のスペースが狭い部分から原稿の反射光を取り込み、取り込んだ光をスペースが広い側で複数回反射させて光路長を確保している。

　具体的には、第１ミラー２４は最も第５面３ｅに近い側で、かつ第２フレーム４０のスリット４０ｂに近接し、スリット４０ｂを通過した光を直ちに第３ミラー２６と第４ミラー２７との間に向って反射させるように配置されている。第２ミラー２５は、第１ミラー２４の反射面２４ａよりも下方で、かつ第２面３ｂ側の広いスペースに配置されおり、第１ミラー２４からの反射光を第２のミラー２５に向けて反射する。第３のミラー２６は、第１ミラー２４の反射面２４ａよりも下方で、かつ導光体２２が保持するために形成された第２フレーム４０の凹部４０ａの外側の側部に隣接したスペースに配置しており、第２ミラー２５からの反射光を再び第２のミラー２５に向けて反射する。第４ミラー２７は第１ミラー２４の反射面２４ａよりも上方で、かつ第１ミラー２４に隣接して配置しており、第２ミラー２５からの反射光をレンズ２８に向けて反射する。レンズ２８は、第１ミラー２４よりも上方で、かつ第２面３ｂ側の広いスペースで第２ミラー２５の真上に配置されおり、ＣＣＤ基板３１は最も第２面３ｂに近い位置で第２面３ｂに沿って配置されている。このように、スペースが狭い一端部から入射した光をスペースが広い側で複数回反射させるように各光学部品を最適にレイアウトし、所定の光路長を確保しつつ第２の読取ユニット３の小型化を図っている。

　上述した第２の読取ユニット３の構成によれば、第２の読取ユニット３の外形をＵ字状の原稿搬送経路１２に合わせて、排紙トレイ１１側に向かって高さ方向の長さが狭くなるように形成したので、装置全体が小型化することができる。

　また、第２の読取ユニット３の一端側の狭いスペースの部分に原稿を読み取る読取位置Ｘを設け、スペースが狭い一端部から入射した光をスペースが広い側で複数回反射させるように各光学部品をレイアウトしたので、所定の光路長を確保しつつ第２の読取ユニット３を小型化できる。

　レンズ２８、光電変換素子２９及びＣＣＤ基板３１の形状の大きい部品を第２の読取ユニット３内における広いスペースに配置するとともに、第２のミラー２５に２つの反射面を設けて第２の読取ユニット３の広いスペースに配置し、無駄なスペースを極力無くすように光学部品をレイアウトしたので、第２の読取ユニット３を小型化することができる。

　第３ミラー２６を導光体２２が保持するために形成された第２フレーム４０の凹部４０ａの外側の側部に隣接したスペースに配置し、第２フレーム４０の凹部４０ａにて第１ミラー２４にて反射した放射光が第３ミラー２６の背面側に入射しないようにしたので、第１ミラー２４の放射光が第３ミラー２６の背面側で反射し、迷光となって読取光路内に入射することを防止できる。

　また、第４ミラー２７を第１ミラー２４の反射面側上方に近接して配置したので、第１ミラー２４にて反射した放射光が、第４ミラー２７の背面側に入射することやレンズ２８に直接入射することを抑えることができる。

　さらに、本実施の形態によれば、第２の読取ユニット３を光学ユニット６０、光源ユニット６１、ガラスユニット６２をこの順に連結して構成し、光源ユニット６１とガラスユニット６２を連結した状態で光学ユニット６０を取り外し、光学ユニット６０と光源ユニット６１を連結した状態でレンズユニット６２を取り外しできるようにしたので、光学ユニット６０、光源ユニット６１、ガラスユニット６２の各ユニット間に入り込んだ異物を容易に取り除くことができる。また各ユニット間に配置した部品のメンテナンスが容易となる。特に、原稿の搬送面を兼ねる第３のコンタクトガラス２０の周辺には紙紛やローラの粕が発生するので、第３のコンタクトガラス２０の内側に紙粉や粕が付着した場合には、光源ユニット６１からガラスユニット６２を取り外して容易に第３のコンタクトガラス２０をクリーニングできる。

Ａ　原稿搬送装置Ａ
Ｈ　原稿読取装置本体
１ａ　第１のコンタクトガラス
２　第１の読取ユニット
３　第２の読取ユニット（読取ユニット）
１２　原稿搬送経路
２０　第３のコンタクトガラス
２１　ＬＥＤ
２２　導光体
２４　第１ミラー
２５　第２ミラー
２６　第３ミラー
２７　第４ミラー
２８　レンズ
２９　ＣＣＤ（光電変換素子）
６０　光学ユニット（第３のユニット）
６１　光源ユニット（第２のユニット）
６２　ガラスユニット（第１のユニット）
 

Claims (18)

1. 原稿を載置する給紙トレイと、この給紙トレイの下方に配置された排紙トレイと、前記給紙トレイから給紙された原稿を前記排紙トレイに原稿を案内するＵ字状の搬送経路と、この搬送経路に沿って原稿を搬送する搬送機構と、前記搬送経路の所定の読取位置を通過する原稿を読み取る読取手段と、を備えた原稿読取装置において、
   　前記読取手段は、前記読取位置を有するコンタクトガラスと、前記コンタクトガラス面を介して原稿に光を照射する光源と、原稿からの反射光を反射する第１のミラーと、前記第１のミラーで反射した反射光を複数回反射させるための複数のミラーと、この複数のミラーにて複数回反射された反射光を収束するレンズと、このレンズにより収束された光を光電変換する光電変換素子と、が設けられた読取ユニットを有し、
   　前記読取ユニットをＵ字状の前記搬送経路の内側に配置するとともにその高さ方向の長さを前記排紙トレイ側に向って短く形成し、
   　前記読取ユニットにおける高さ方向の長さが短い前記排紙トレイ側の端部に前記コンタクトガラス、前記光源、前記第１のミラーを配置し、前記読取ユニットにおける前記第１のミラーよりも前記排紙トレイと離れる側に前記複数のミラー、前記レンズ、前記光電変換素子を配置したことを特徴とする原稿読取装置。
2. 前記光源は、光を発光する半導体素子と、原稿幅方向に延設され、前記半導体素子の光を原稿面に向けて射出する棒状の導光体と、からなることを特徴とする請求項１に記載の原稿読取装置。
3. 前記複数のミラーは少なくとも、前記第１のミラーからの反射光を反射する第２のミラーと、この第２のミラーからの反射光を反射する第３のミラーと、複数回反射した反射光を前記レンズに向けて反射する第４のミラーと、からなり、前記第２、第３のミラーを前記第１のミラーの反射面よりも下方に配置し、前記第４のミラー及び前記レンズを前記第１のミラーの反射面よりも上方に配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の原稿読取装置。
4. 前記読取ユニットは、前記光源を保持する凹状の部分と、この凹部の底面に原稿からの反射光を導くスリットと、が形成されたフレームを備え、前記第１のミラーを前記スリットにおける原稿からの反射光の出口に近接した位置に配置し、前記第３のミラーを前記フレームの凹状部分の背面側の側部に近接した空間に配置したことを特徴とする請求項３に記載の原稿読取装置。
5. 前記第１のミラーを、前記第４のミラーの背面側で、かつ前記第４のミラーに近接した位置に配置したことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の原稿読取装置。
6. 前記第２のミラーは、前記第１の反射光を前記第３のミラーに向けて反射する第１の反射面と前記第３のミラーからの反射光を前記第４のミラーに向けて反射する第２の反射面を有する請求項３乃至請求項５のいずれか１つに記載の原稿読取装置。
7. Ｕ字状の前記搬送経路の下流側は上方に向かって傾斜した経路が形成され、前記読取ユニットは傾斜した前記搬送経路の下流側の経路に沿って徐々に高さ方向の長さが短くなることを特徴とする請求項１乃至請求項６いずれか１つに記載の原稿読取装置。
8. Ｕ字状の前記搬送経路は、Ｕ字状の内側の空間が前記排紙トレイ側に向って狭くなるように形成された請求項１または請求項７に記載の原稿読取装置。
9. 前記読取ユニットを、前記コンタクトガラスを有する第１のユニットと、前記光源を有する第２のユニットと、前記第１ミラー及び前記複数のミラー、前記レンズ、光電変換素子を有する第３のユニットと、を連結して構成したことを特徴とする請求項１に記載の原稿読取装置。
10. 前記読取ユニットは前記第２のユニットに対して前記第１、第３の各ユニットがそれぞれ連結されてなることを特徴とする請求項９に記載の原稿読取装置。
11. 　前記第１、第２、第３のユニットで構成された前記読取ユニットを前記搬送機構に着脱自在に取り付け、前記搬送機構から取り外された前記読取ユニットを前記第２のユニットと前記第３のユニットが連結した状態で前記第１のユニットを取り外し可能としたことを特徴とする請求項９に記載の原稿読取装置。
12. 前記光源は、光を発光する半導体素子と、原稿幅方向に延設され、前記半導体素子の光を原稿面に向けて射出する導光体と、からなり、
    　前記第２のユニットは、前記半導体が実装された基板、及び半導体の発熱を抑える放熱器を備えることを特徴とする請求項９に記載の原稿読取装置。
13. 前記第２のユニットは、その一面側に前記導光体を取り付ける凹部と原稿から反射光を前記第３のユニットのミラーに導くスリットとが形成され、その側面側に前記基板を取り付ける取付部が形成された樹脂フレームを備えることを特徴とする請求項１２に記載の原稿読取装置。
14. 第３のユニットは、その一面側に複数のミラーを取り付けるミラー取付部と、他面側にレンズを取り付けるレンズ取付部が形成された樹脂フレームを備えることを特徴とする請求項１３に記載の原稿搬送装置。
15. 前記第１のユニットは、前記第２のユニットに対して原稿搬送方向に移動可能に連結されたことを特徴すると請求項１４に記載の原稿読取手段。
16. 前記読取ユニットの外部から前記第１のユニットの前記コンタクトガラスの原稿搬送面に対する背面側に通じる開口を前記第３のユニット及び第２のユニットのそれぞれに設けたことを特徴とする請求項１５に記載の原稿読取装置。
17. 前記第１のユニットは、シェーディング補正データを得るための白色シートを有し、前記白色シートは前記コンタクトガラスの原稿搬送方向の一部を覆うように取り付けられたことを特徴とする請求項１５に記載の原稿読取装置。
18. 前記第３のユニットは前記第１のユニットと第２のユニットが連結した状態で第２のユニットに対して取り外し可能であることを特徴とする請求項９の原稿読取装置。

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