(57)【要約】【課題】ミラーの振動を低減する画像読み取り装置を提供する。【解決手段】原稿を載置するための透明な原稿台と、前記原稿台の盤面と平行に移動するキャリッジと、受光面の光学像を表す画像データを生成する撮像部と、前記キャリッジに長手方向の両端部が固定され、前記原稿台に載置された原稿の光を反射する反射面を有するミラーと、前記原稿台に載置された原稿の前記ミラーで反射した光を前記撮像部の受光面に集光し、前記原稿台に載置された原稿を前記撮像部の受光面に結像させるレンズと、前記キャリッジと前記ミラーとの間に係止され、前記反射面に垂直で前記反射面の長手方向に延びる前記ミラーの第一の端面を前記第一の端面の法線方向に押圧する弾性体と、を備えることを特徴とする画像読み取り装置。【選択図】  図１
2005017695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を載置するための透明な原稿台と、
前記原稿台の盤面と平行に移動するキャリッジと、
受光面の光学像を表す画像データを生成する撮像部と、
前記キャリッジに長手方向の両端部が固定され、前記原稿台に載置された原稿の光を反射する反射面を有するミラーと、
前記原稿台に載置された原稿の前記ミラーで反射した光を前記撮像部の受光面に集光し、前記原稿台に載置された原稿を前記撮像部の受光面に結像させるレンズと、
前記キャリッジと前記ミラーとの間に係止され、前記反射面に垂直で前記反射面の長手方向に延びる前記ミラーの第一の端面を前記第一の端面の法線方向に押圧する弾性体と、
を備えることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
前記弾性体は、前記キャリッジと前記ミラーの中間部との間に係止され、前記ミラーの第一の端面の中間部を前記第一の端面の法線方向に押圧することを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
前記弾性体は、前記ミラーの第一の端面に当接する平坦な第一の当接面と、前記第一の当接面の反対側に前記第一の当接面と平行に形成された第二の当接面とを有し、
前記キャリッジは、前記弾性体の第二の当接面に当接する座部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読み取り装置。
【請求項４】
前記キャリッジは、前記ミラーの第一の端面に平行で前記弾性体に当接する座面を有することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の画像読み取り装置。
【請求項５】
前記弾性体はエラストマーであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像読み取り装置。
【請求項６】
前記弾性体は、前記ミラー又は前記キャリッジのいずれか一方に固着されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像読み取り装置。
【請求項７】
原稿を載置するための透明な原稿台と、
前記原稿台の盤面と平行に移動するキャリッジと、
受光面の光学像を表す画像データを生成する撮像部と、
前記キャリッジに長手方向の両端部が固定され、前記原稿台に載置された原稿の光を反射する反射面を有するミラーと、
前記原稿台に載置された原稿の前記ミラーで反射した光を前記撮像部の受光面に集光し、前記原稿台に載置された原稿を前記撮像部の受光面に結像させるレンズとを備える画像読み取り装置のキャリッジユニットであって、
前記キャリッジと、
前記ミラーと、
前記キャリッジと前記ミラーとの間に係止され、前記反射面に垂直で前記反射面の長手方向に延びる前記ミラーの第一の端面を前記第一の端面の法線方向に押圧する弾性体と、
を備えることを特徴とするキャリッジユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読み取り装置及びキャリッジユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
フラットベッド型の画像読み取り装置では、両端がキャリッジに固定された細長いミラーが原稿からイメージセンサに至る屈曲した光路を形成している。このミラーが原稿台の盤面と平行に移動する際に振動すると、原稿からイメージセンサに至る光路が振動するため、原稿を鮮明に読み取ることができない。従来、ミラーの中間部に金属の補強板や制振部材を固定してミラーの振動を低減する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２０６６１７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、両端が固定された細長いミラーの中間部の振動を、補強板や制振部材で低減しようとすれば、相当重い補強板、制振部材等が必要になり、ミラーを移動させるモータの負荷が増大するという問題がある。
本発明は、このような問題を発生させずにミラーの振動を低減する画像読み取り装置及びキャリッジユニットを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像読み取り装置は、原稿を載置するための透明な原稿台と、前記原稿台の盤面と平行に移動するキャリッジと、受光面の光学像を表す画像データを生成する撮像部と、前記キャリッジに長手方向の両端部が固定され、前記原稿台に載置された原稿の光を反射する反射面を有するミラーと、前記原稿台に載置された原稿の前記ミラーで反射した光を前記撮像部の受光面に集光し、前記原稿台に載置された原稿を前記撮像部の受光面に結像させるレンズと、前記キャリッジ又は前記ミラーの少なくともいずれかに固着されずに前記キャリッジと前記ミラーとの間に係止され、前記反射面に垂直で前記反射面の長手方向に延びる前記ミラーの第一の端面を前記第一の端面の法線方向に押圧する弾性体と、を備えることを特徴とする。反射面に垂直で反射面の長手方向に延びるミラーの端面をその端面の法線方向に押圧しておくと、長手方向の両端部をキャリッジに固定されたミラーが反射面の法線方向に振動することを摩擦力によって防止できる。また、反射面と平行な方向にミラーに対して力を加えても、その力によってミラーの反射面は湾曲しにくい。そこで、キャリッジとミラーとの間に係止される弾性体によって、反射面に垂直で反射面の長手方向に延びるミラーの端面をその端面の法線方向に押圧することにより、ミラーの振動を低減することができる。
【０００６】
さらに本発明に係る画像読み取り装置では、前記弾性体は、前記キャリッジと前記ミラーの中間部との間に係止され、前記ミラーの第一の端面の中間部を前記第一の端面の法線方向に押圧することを特徴とする。振動による振幅が大きくなるミラーの中間部を弾性体で押圧することにより、ミラーの防振効果を向上させることができる。
【０００７】
さらに本発明に係る画像読み取り装置では、前記弾性体は、前記ミラーの第一の端面に当接する平坦な第一の当接面と、前記第一の当接面の反対側に前記第一の当接面と平行に形成された第二の当接面とを有し、前記キャリッジは、前記弾性体の第二の当接面に当接する座部を有することを特徴とする。弾性体の平行に対向する２つの面を反射面に垂直なミラーの第一の端面とキャリッジの座部に当接させることにより、反射面に垂直なミラーの端面に対し、弾性体の端面から反射面と平行な方向の力を安定して加えることができる。
【０００８】
さらに本発明に係る画像読み取り装置では、前記キャリッジは、前記ミラーの第一の端面に平行で前記弾性体に当接する座面を有することを特徴とする。ミラーとキャリッジのそれぞれに形成された互いに平行な２つの面で弾性体を狭持することにより、弾性体の端面から反射面と平行な方向の力を安定して加えることができる。
【０００９】
さらに本発明に係る画像読み取り装置では、前記弾性体はエラストマーであることを特徴とする。弾性体をエラストマーで構成することにより、製造コストを低減できる。
さらに本発明に係る画像読み取り装置では、前記弾性体は、前記ミラー又は前記キャリッジのいずれか一方に固着されていることを特徴とする。弾性体をミラー又はキャリッジのいずれか一方に固着することにより、弾性体の組み付けが容易になる。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係るキャリッジユニットは、原稿を載置するための透明な原稿台と、前記原稿台の盤面と平行に移動するキャリッジと、受光面の光学像を表す画像データを生成する撮像部と、前記キャリッジに長手方向の両端部が固定され、前記原稿台に載置された原稿の光を反射する反射面を有するミラーと、前記原稿台に載置された原稿の前記ミラーで反射した光を前記撮像部の受光面に集光し、前記原稿台に載置された原稿を前記撮像部の受光面に結像させるレンズとを備える画像読み取り装置のキャリッジユニットであって、前記キャリッジと、前記ミラーと、前記キャリッジと前記ミラーとの間に係止され、前記反射面に垂直で前記反射面の長手方向に延びる前記ミラーの第一の端面を前記第一の端面の法線方向に押圧する弾性体と、を備えることを特徴とする。反射面に垂直で反射面の長手方向に延びるミラーの端面をその端面の法線方向に押圧しておくと、長手方向の両端部をキャリッジに固定されたミラーが反射面の法線方向に振動することを摩擦力によって防止できる。また、反射面と平行な方向にミラーに対して力を加えても、その力によってミラーの反射面は湾曲しにくい。そこで、キャリッジとミラーとの間に係止される弾性体によって、反射面に垂直で反射面の長手方向に延びるミラーの端面をその端面の法線方向に押圧することにより、ミラーの振動を低減することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
（第１実施例）
図１は、本発明による画像読み取り装置の第１実施例としてのイメージスキャナ１０を示す模式図である。はじめにイメージスキャナ１０の全体構成について説明する。
【００１２】
イメージスキャナ１０は、原稿台１２に載置された原稿１００を読み取る所謂フラットベッド型である。原稿台１２は概ね矩形のガラス板等の透明板で形成され、その盤面１４上に印刷文書、写真、書籍等の原稿が載置される。
キャリッジ３０は原稿台１２の盤面１４に対し平行なガイド用のシャフト３５にスライド自在に支持されている。キャリッジ３０は、光源２４と、ミラー１８と、レンズ２６と、イメージセンサ２８を搭載している。キャリッジ３０は、図示しないモータによって駆動されるプーリ１６、３２に掛けられたベルト３４に牽引され、原稿台１２の盤面１４と平行に矢印Ｘ、Ｙの方向に往復移動する。光源２４と、ミラー１８と、レンズ２６と、イメージセンサ２８がキャリッジ３０によって原稿台１２の盤面と平行な矢印Ｘ、Ｙの方向に運搬されると、原稿１００を読み取る主走査線がその垂線方向に移動する。
【００１３】
光源２４は蛍光管ランプ等の管照明装置から構成されている。光源２４は、その長手方向軸がイメージセンサ２８の長手方向軸と平行に延びるようにキャリッジ３０に搭載されている。光源２４に照射された原稿１００の主走査線上の反射光は、ミラー１８の反射面１９で反射してレンズ２６に入射し、レンズ２６によってイメージセンサ２８の受光面に集光される。また、レンズ２６及びミラー１８は、イメージセンサ２８の受光面に原稿台１２の盤面１４に載置された原稿１００が鮮明に結像される位置に配置される。
【００１４】
尚、原稿台１２に載置された原稿からイメージセンサ２８に至る光路は、複数のミラーによって複数箇所で折り曲げてもよい。また、原稿台１２に対してイメージセンサ２８及びレンズ２６の位置を固定し、複数のミラーを連動して移動させることによって主走査線をその垂線方向に移動させるミラー移動型のイメージスキャナでもよい。また、透過原稿の透過光像をイメージセンサ２８に読み取らせるための光源を原稿台１２を挟んでキャリッジ３０の反対側に設けてもよい。
【００１５】
撮像部としてのイメージセンサ２８は、フォトダイオード等で構成される図示しないセルが直線的に多数配列された所謂リニアイメージセンサである。光電変換により電荷を蓄積する多数のセルの受光部はセンサ基板の受光面上に形成されている。イメージセンサ２８から出力されるアナログ信号は、図示しないＡ／Ｄ変換器によって増幅されディジタル信号に変換されてＡ／Ｄ変換器から出力される。
【００１６】
次にミラー１８の防振構造について説明する。図２はミラー１８をキャリッジ３０に固定する構造を示す斜視図である。ミラー１８は、主走査線と平行な方向に細長い板状部材である。ミラー１８の長手方向の両端部はキャリッジ３０の側壁に固定されている。ミラー１８の反射面１９は、主走査方向（矢印Ａ、Ｂの方向）に長い長方形の平坦面であって、基板の表面に蒸着させたアルミニウム等によって形成されている。ミラー１８は、最も広い面を反射面１９にしている板状である。このため、ミラー１８の中間部は、反射面１９の法線方向に湾曲しやすく、他方、反射面１９と平行な方向には極めて湾曲しにくい。
【００１７】
弾性体としてのゴムブロック２２は、キャリッジ３０の内壁に形成された座部２０とミラー１８の中間部の間に圧縮された状態で狭持される。ゴムブロック２２の復元力でミラー１８の中間部を押圧することにより、ミラー１８がキャリッジ３０の移動に伴って振動することを防止する。ミラー１８の中間部を押圧する弾性体は、ゴム以外の単一部品のエラストマーで構成してもよい。エラストマーとしては、弱い力で変形し、力を除いた後急速にほぼ元の形状寸法に戻る高分子材料であればどのようなものでもよい。また弾性体を複数部品で構成してもよい。例えば、ミラー１８に当接する部材とばねとで弾性体を構成してもよい。摩擦力によってミラー１８の振動を防止できるように、弾性体のミラー１８又はキャリッジ３０の座部２０に当接する部位の摩擦係数を適宜設定する。尚、ゴムブロック２２でミラー１８を押圧する位置としては主走査方向の両端部から離間した中間部が望ましいが、ミラー１８の主走査方向の端部をゴムブロック２２で押圧してもよい。
【００１８】
図３は、ミラー１８とゴムブロック２２とキャリッジ３０の係合状態を示す模式図である。座部２０はキャリッジ３０の内壁に設けられている。座部２０はキャリッジ３０の本体と一体の部材で構成してもよいし、キャリッジ３０の本体と別体の部材で構成してもよい。座部２０の端面４４（以下、端面４４を座面という。）はミラー１８の反射面１９に対して垂直で平坦な面である。また、座部２０の座面４４は、反射面１９に垂直で反射面１９の長手方向に延びるミラー１８の端面４２に平行である。座面４４は、１つの座部の平坦な端面で構成されていてもよいし、図示するように複数の座部の平坦な端面で構成されていてもよい。すなわち、ミラー１８の反射面１９に対して垂直な仮想平面Ｐに座部２０の平坦な端面が重なっていればよい。
【００１９】
ゴムブロック２２は、ミラー１８の端面４２に当接する平坦面４０と、座面４４に当接する平坦面４６とを有する直方体である。ゴムブロック２２は、キャリッジ３０及びミラー１８のいずれにも固着しなくてもよい。ゴムブロック２２をキャリッジ３０の座面４４又はミラー１８の端面４２のいずれか一方に接着等により固着しておくと、ゴムブロック２２の組み付けが容易になる。尚、ゴムブロック２２をキャリッジ３０の座面４４及びミラー１８の中間部の両方に固着した場合、キャリッジ３０が熱等により変形すると、ミラー１８の中間部がキャリッジ３０とともに変形するため、光路がずれたり、光路長が変動したりするおそれがある。また、ミラー１８は、ゴムブロック２２によって押圧される方向と垂直な方向（すなわち反射面１９の法線方向）に振動しやすく、ゴムブロック２２によって押圧される方向と平行な方向（すなわち反射面１９と平行な方向）には振動しにくいため、ゴムブロック２２をミラー１８及びキャリッジ３０の両方に固着しなくても、摩擦力によって十分な防振効果を得ることができる。このため、ゴムブロック２２はキャリッジ３０又はミラー１８の少なくともいずれかに固着されずにキャリッジ３０に設けられていることが望ましい。また、ミラー１８は、ゴムブロック２２によって押圧される方向に撓みにくいため、ゴムブロック２２の大きな復元力で大きな摩擦力を発生させ、ミラー１８の振動を確実に防止することができる。尚、複数のゴムブロックを用いてミラー１８の中間部の複数箇所を押圧してもよい。
【００２０】
次に第一実施例の作用と効果について説明する。キャリッジ３０が移動すると細長いミラー１８の中間部は振動しようとする。そのとき、ゴムブロック２２がキャリッジ３０の座部２０に固着していれば、ミラー１８の第一の端面４２とゴムブロック２２の平坦面４０との間に作用する摩擦力が抵抗になるため、ミラー１８の中間部の振動が抑制される。また、ゴムブロック２２がミラー１８の第一の端面４２に固着していれば、ゴムブロック２２の平坦面４６とキャリッジ３０の座面４４との間に作用する摩擦力が抵抗になるため、ミラー１８の中間部の振動が防止される。
【００２１】
また、ゴムブロック２２がキャリッジ３０の座面４４に固着していれば、キャリッジ３０が熱などによって変形するときには、ゴムブロック２２の平坦面４０とミラー１８の端面４２との間に摩擦力を上回る力が発生し、これらの面同士が図３（Ａ）に破線で示すように滑るため、ミラー１８がキャリッジ３０の変形に伴って変形することが防止される。ゴムブロック２２がミラー１８の端面４２に固着している場合も同様に、キャリッジ３０が熱などによって変形するときには、キャリッジ３０の座面４４とゴムブロック２２の平坦面４６との間に摩擦力を上回る力が発生し、これらの面同士が滑るため、ミラー１８がキャリッジ３０の変形に伴って変形することが防止される。尚、ゴムブロック２２は、その復元力によってミラー１８の第一の端面４２と座面４４との間に係止されるため、ミラー１８の端面４２とキャリッジ３０の座面４４のいずれにも固着しなくともよい。
【００２２】
（第二実施例）
図４（Ａ）は本発明の第二実施例を示す模式図である。第一実施例の構成と対応する構成については同一の符号を用いて説明する。
第二実施例のゴムブロック２２のミラー１８に当接する端面４０は凸曲面である。キャリッジ３０の座面４４に当接するゴムブロック２２の端面４６は平坦面である。ゴムブロック２２の端面４６は、キャリッジ３０の座面４４に固着されている。ゴムブロック２２のミラー１８に当接する端面４０が曲面であっても、ミラー１８の第一の端面４２とキャリッジ３０の座面４４が平行であれば、ゴムブロック２２でミラー１８の第一の端面４２をその法線方向に押圧することができる。
【００２３】
（第三実施例）
図４（Ｂ）は本発明の第三実施例を示す模式図である。第一実施例の構成と対応する構成については同一の符号を用いて説明する。
第三実施例のキャリッジ３０の座面４４に当接するゴムブロック２２の端面４６は、凸曲面である。ゴムブロック２２のミラー１８に当接する端面４０は平坦面である。ゴムブロック２２の端面４０はミラー１８の第一の端面４２に固着されている。キャリッジ３０の座面４４に当接するゴムブロック２２の端面４６が曲面であっても、ミラー１８の第一の端面４２とキャリッジ３０の座面４４が平行であれば、ゴムブロック２２でミラー１８の第一の端面４２をその法線方向に押圧することができる。
【００２４】
（第四実施例）
図４（Ｃ）は本発明の第四実施例を示す模式図である。第一実施例の構成と対応する構成については同一の符号を用いて説明する。
第四実施例のキャリッジ３０の座面４４は凸曲面である。キャリッジ３０の座面４４が曲面であってもゴムブロック２２の端面４０と端面４６の両方が平坦面であれば、ゴムブロック２２でミラー１８の第一の端面４２をその法線方向に押圧することができる。
【００２５】
（第五実施例）
図５は本発明の第五実施例を示す模式図である。
第五実施例のキャリッジ３０は、原稿１００からイメージセンサ２８に至る光路を折り返す複数のミラー１８１、１８２、１８３、１８４を搭載している。キャリッジ３０の内壁には座部２０１、２０２が形成されている。座部２０１とミラー１８１の間にゴムブロック２２１が狭持されている。座部２０１とミラー１８４の間にゴムブロック２２４が狭持されている。座部２０２とミラー１８４の間にゴムブロック２２５が狭持されている。座部２０２とミラー１８２の間にゴムブロック２２２が狭持されている。本実施例では、原稿１００からイメージセンサ２８に至る光路上でレンズ２８に最も近いミラー１８４の中間部を反射面の短手方向の両側からゴムブロック２２４及びゴムブロック２２５で狭持しているため、光路の振動をさらに抑制することができる。尚、本実施例ではミラー１８３の振動を抑制するゴムブロックを設けていないが、設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例を示す模式図。
【図２】本発明の第一実施例を示す斜視図。
【図３】本発明の第一実施例を示す模式図。
【図４】本発明の第二、第三、第四実施例を示す模式図。
【図５】本発明の第五実施例を示す模式図。
【符号の説明】
１０  イメージスキャナ（画像読み取り装置）、１２  原稿台、１４  盤面、１８  ミラー、１９  反射面、２０  座部、２２  ゴムブロック（弾性体）、２６レンズ、２８  イメージセンサ（撮像部）、３０  キャリッジ、４４  座面
【図１】
2005017695.tif 000003
【図２】
2005017695.tif 000004
【図３】
2005017695.tif 000005
【図４】
2005017695.tif 000006
【図５】
2005017695.tif 000007