(57)【要約】【課題】  原稿読取プレート上における原稿に光を照射させる光源と、原稿の幅方向に伸びた細長の板状になった複数のミラー部材とを備えた走査ユニットを走査させる際に、ミラー部材が振動するのを抑制して、原稿における画像を適切に読み取ることができるようにする。【解決手段】  原稿読取プレート11上における原稿Pに光を照射させる光源12と、原稿の幅方向に伸びた細長の板状になった複数のミラー部材14〜16とを備えた走査ユニット10を、原稿の幅方向と交差する方向に走査させ、光源から照射されて原稿で反射された反射光を各ミラー部材により反射させて撮像素子部20に導くにあたり、上記の各ミラー部材において、光を反射させる反射面14a〜16aと反対側の面に、その短辺側の少なくとも中央部に長辺方向に伸びた凹部14b〜16bを設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿読取プレート上における原稿に光を照射させる光源と、原稿の幅方向に伸びた細長の板状になった複数のミラー部材とを備えた走査ユニットを、原稿の幅方向と交差する方向に走査させ、光源から照射されて原稿で反射された反射光を上記の各ミラー部材により反射させて撮像素子部に導くようにした画像読取装置において、複数のミラー部材における少なくとも１つのミラー部材において、光を反射させる反射面と反対側の面に、その短辺側の少なくとも中央部に長辺方向に伸びた凹部が設けられていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像読取装置において、上記のミラー部材の反射面と反対側の面における短辺側の中央部に上記の凹部が設けられ、短辺側の両側の部分の厚みがこの凹部の厚みより厚くなっていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の画像読取装置において、凹部が設けられたミラー部材の重量をＭｂ、その断面二次モーメントをＩｂとし、凹部が設けられていないミラー部材の重量をＭａ、その断面二次モーメントをＩａとした場合に、
Ｉａ／Ｍａ≦Ｉｂ／Ｍｂ
の条件を満たすことを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機，ファクシミリ，イメージスキャナー等に使用される画像読取装置に関するものである。特に、原稿読取プレート上における原稿に光を照射させる光源と、原稿の幅方向に伸びた細長の板状になった複数のミラー部材とを備えた走査ユニットを、原稿の幅方向と交差する方向に走査させ、光源から照射されて原稿で反射された反射光を上記の各ミラー部材により反射させて撮像素子部に導くようにした画像読取装置において、上記の走査ユニットを走査させる際に、上記のミラー部材が振動するのを抑制して、原稿における画像を適切に読み取ることができるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機，ファクシミリ，イメージスキャナー等に使用される画像読取装置においては、一般に、原稿読取プレート上における原稿に光を照射させる光源と、原稿の幅方向に伸びた細長の板状になった複数のミラー部材とを備えた走査ユニットを、原稿の幅方向と交差する方向に走査させ、光源から照射されて原稿で反射された反射光を上記の各ミラー部材により反射させて撮像素子部に導いて、この撮像素子部において、原稿における画像を読み取るようにしている。
【０００３】
ここで、上記のように光源と原稿の幅方向に伸びた複数のミラー部材とを備えた走査ユニットを原稿の幅方向と交差する方向に走査させる駆動源として、高速走査を行う機械ではＤＣサーボモータ、普及機や低速機ではステッピングモータが使用され、特にコスト面でメリットの大きい後者のステッピングモータが広く使用されている。
【０００４】
しかし、このような駆動源を用いて上記のような走査ユニットを走査させる場合、特にステッピングモータを用いた場合には、ステッピングモータにおける振動が大きく、これに伴って走査時に上記の走査ユニットにおけるミラー部材が振動してぶれ等が生じ、原稿からの反射光を適切に反射させて撮像素子部に導くことができず、原稿における画像を適切に読み取ることができなくなり、読み取った画像に歪みが生じたり、カラー画像の読み取りにおいては色ずれが生じたりするという問題があった。
【０００５】
そして、従来においては、特許文献１に示されるように、複数のミラー部材の厚みなどを異ならせて、各ミラー部材における固有振動数を異ならせ、各ミラー部材が共振するのを抑制して、各ミラー部材の振動、振幅を抑制するようにしたものが提案されている。
【０００６】
しかし、特許文献１に示されるように、各ミラー部材の厚みなどを異ならせて、各ミラー部材における固有振動数を異ならせることは面倒で、コストが高くつくと共に、このようにした場合においても、ミラー部材自体が振動するのを十分に抑制することは困難であった。
【０００７】
また、従来においては、特許文献２に示されるように、ミラー部材の反射面と反対側の面に、平面度１００ｍＲ以上の平面度補強部材を密着固定させ、ミラー部材の平面精度を損なうことなく、制振効果を高めるようにしたものが提案されている。
【０００８】
しかし、特許文献２に示されるように、ミラー部材の反射面と反対側の面に、上記のような平面度補強部材を密着固定させることは面倒で、コストが高くつくと共に、平面度補強部材を密着固定させた分だけ嵩張る等の問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平４−３３６７５１号公報
【特許文献２】特開平８−１０６１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、原稿読取プレート上における原稿に光を照射させる光源と、原稿の幅方向に伸びた細長の板状になった複数のミラー部材とを備えた走査ユニットを、原稿の幅方向と交差する方向に走査させ、光源から照射されて原稿で反射された反射光を上記の各ミラー部材により反射させて撮像素子部に導くようにした画像読取装置において、上記の走査ユニットを走査させる際に、上記のミラー部材が振動するのを簡単な構成により抑制して、原稿における画像を適切に読み取ることができるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明においては、上記のような課題を解決するため、原稿読取プレート上における原稿に光を照射させる光源と、原稿の幅方向に伸びた細長の板状になった複数のミラー部材とを備えた走査ユニットを、原稿の幅方向と交差する方向に走査させ、光源から照射されて原稿で反射された反射光を上記の各ミラー部材により反射させて撮像素子部に導くようにした画像読取装置において、複数のミラー部材における少なくとも１つのミラー部材において、光を反射させる反射面と反対側の面に、その短辺側の少なくとも中央部に長辺方向に伸びた凹部を設けるようにした。
【００１２】
ここで、上記のようにミラー部材の反射面と反対側の面に長辺方向に伸びた凹部を設けるにあたっては、その短辺側の片側の端部を除く部分に長辺方向に伸びた凹部を設けるようにすることも可能であるが、上記の走査ユニットを走査させる際に、このミラー部材が振動するのをより一層抑制するためには、上記の凹部をミラー部材の反射面と反対側の面における短辺側の中央部に設け、短辺側の両側の部分の厚みがこの凹部の厚みより厚くなるようにすることが好ましい。
【００１３】
また、上記のようにミラー部材の反射面と反対側の面に長辺方向に伸びた凹部を設けるにあたり、このミラー部材が振動するのをより一層抑制するためには、凹部が設けられたミラー部材の重量をＭｂ、その断面二次モーメントをＩｂとし、凹部が設けられていないミラー部材の重量をＭａ、その断面二次モーメントをＩａとした場合に、Ｉａ／Ｍａ≦Ｉｂ／Ｍｂの条件を満たすようにすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像読取装置においては、ミラー部材における光を反射させる反射面と反対側の面に、その短辺側の少なくとも中央部に長辺方向に伸びた凹部を設けたため、このミラー部材における断面二次モーメントが大きくなって曲げに対する強度が向上すると共に、凹部を設けていない平板状のミラー部材よりも重量が減少して、自重による撓みが抑制され、上記の走査ユニットを走査させる際に、このミラー部材が振動するのが適切に抑制されるようになる。
【００１５】
この結果、本発明の画像読取装置においては、原稿における画像を読み取る場合に、読み取った画像に歪みが生じたり、カラー画像の読み取りにおいて色ずれが生じたりするのが抑制されて、原稿における画像を適切に読み取ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像読取装置を示した概略説明図である。
【図２】上記の実施形態に係る画像読取装置に使用するミラー部材の概略斜視図である。
【図３】上記の実施形態に係る画像読取装置に使用するミラー部材を示し、（Ａ）は反射面と反対側の面を示した平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】上記の実施形態に係る画像読取装置において、ミラー部材の短辺の長さをＷ、凹部の幅をＷｘ、凹部が設けられていない部分におけるミラー部材の厚みをＴｂ、凹部の凹み量をＴｙとし、横軸をＸ＝Ｔｙ／Ｔｂ、縦軸をＹ＝Ｗｘ／Ｗにして、Ｙ＝０．０４２３ＬｎＸと、Ｙ＝１．３７８１ＬｎＸで表される線を示したグラフである。
【図５】上記の実施形態に係る画像読取装置において、短辺側の中央部に長辺方向に伸びた凹部を設けるにあたり、凹部の幅と凹部の凹み量とを変更させた各ミラー部材の重量Ｍｂに対する断面二次モーメントＩｂの比（Ｉｂ／Ｍｂ）の変化、及び凹部が設けられていない平板状のミラー部材にの重量Ｍａに対する断面二次モーメントＩａの比（Ｉａ／Ｍａ）を示したグラフである。
【図６】上記の実施形態に係る画像読取装置において、第２のミラー部材と第３のミラー部材とを第２走査ユニットに保持させる例を示し、（Ａ）はミラー部材の反射面と反対側の面から見た概略背面図、（Ｂ）はミラー部材の側面側における概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の実施形態に係る画像読取装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像読取装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００１８】
この実施形態における画像読取装置においては、図１に示すように、ガラス板で構成された原稿読取プレート１１の上に原稿Ｐを載置させるようにしている。
【００１９】
そして、この実施形態の画像読取装置においては、上記の原稿読取プレート１１の下に、光を原稿Ｐに照射させる光源１２と、この光源１２から照射された光を原稿Ｐに向けて反射させる反射鏡１３と、原稿Ｐの幅方向に伸びた細長の板状になった第１〜第３のミラー部材１４〜１６とを備えた走査ユニット１０が設けられると共に、上記の原稿Ｐにおいて反射された反射光が上記の走査ユニット１０における第１〜第３のミラー部材１４〜１６により反射されて導かれる撮像素子部２０が設けられている。
【００２０】
ここで、この画像読取装置において、上記の走査ユニット１０は、上記の光源１２と反射鏡１３と第１のミラー部材１４とを備えた第１走査ユニット１０Ａと、第２のミラー部材１５と第３のミラー部材１６とを備えた第２走査ユニット１０Ｂとを有しており、この第１走査ユニット１０Ａ及び第２走査ユニット１０Ｂを、ＤＣサーボモータやステッピングモータ等のモータ１７によって原稿Ｐの幅方向と交差する方向に走査させるようにしている。
【００２１】
そして、このように走査される第１走査ユニット１０Ａ及び第２走査ユニット１０Ｂにおいて、上記の光源１２及び反射鏡１３から光を原稿Ｐの幅方向と交差する方向に走査させながら上記の原稿Ｐに照射させ、この原稿Ｐにおいて反射された反射光を上記の第１〜第３のミラー部材１４〜１６により反射させて撮像素子部２０に導くようにしている。なお、このように第１走査ユニット１０Ａ及び第２走査ユニット１０Ｂを原稿Ｐの幅方向と交差する方向に走査させるにあたっては、原稿Ｐにおいて反射された反射光が上記の撮像素子部２０に導かれるまでの光路長を一定に保つため、第２走査ユニット１０Ｂの移動速度が第１走査ユニット１０Ａの移動速度の１／２になるようにしている。
【００２２】
また、上記の撮像素子部２０は、結像レンズ２１と画像を読み取る撮像素子２２とを有している。そして、上記のように第１〜第３のミラー部材１４〜１６により反射されて導かれた原稿Ｐからの反射光を、上記の結像レンズ２１により撮像素子２２に結像させて、原稿Ｐにおける画像を読み取るようにしている。
【００２３】
ここで、上記のように第１走査ユニット１０Ａ及び第２走査ユニット１０Ｂをモータ１７によって原稿Ｐの幅方向と交差する方向に走査させる場合、特に、このモータ１７にステッピングモータを用いた場合、このモータ１７における振動が、上記の第１走査ユニット１０Ａや第２走査ユニット１０Ｂに設けられた第１〜第３のミラー部材１４〜１６に伝わり、この第１〜第３のミラー部材１４〜１６が振動すると、原稿Ｐからの反射光がこの第１〜第３のミラー部材１４〜１６において適切に反射されなくなり、原稿Ｐにおける画像を上記の撮像素子部２０において正確に読み取ることができなくなる。
【００２４】
このため、この実施形態における画像読取装置においては、図１及び図２に示すように、上記の原稿Ｐの幅方向に伸びた細長の板状になった第１〜第３のミラー部材１４〜１６における反射面１４ａ〜１６ａと反対側の面における短辺側の中央部に、長辺方向に伸びた凹部１４ｂ〜１６ｂを設けるようにしている。
【００２５】
そして、このように第１〜第３のミラー部材１４〜１６における反射面１４ａ〜１６ａと反対側の面における短辺側の中央部に、長辺方向に伸びた凹部１４ｂ〜１６ｂを設けると、各ミラー部材１４〜１６における断面二次モーメントが大きくなって、曲げに対する強度が向上し、またその重量は厚みが一定の平板状になったものに比べて軽くなる。この結果、上記のように走査ユニット１０を走査させる際に、各ミラー部材１４〜１６が振動するのが適切に抑制され、原稿Ｐからの反射光がこの第１〜第３のミラー部材１４〜１６において適切に反射されるようになり、上記の撮像素子部２０において、原稿Ｐにおける画像を正確に読み取ることができるようになり、読み取った画像に歪みが生じたり、カラー画像の読み取りにおいて、色ずれが生じたりするのが抑制されるようになる。
【００２６】
ここで、上記の各ミラー部材１４〜１６において、その反射面１４ａ〜１６ａと反対側の面における短辺側の中央部に、長辺方向に伸びた凹部１４ｂ〜１６ｂを設けるにあたり、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、ミラー部材１４〜１６の短辺の長さをＷ、凹部１４ｂ〜１６ｂの幅をＷｘ、凹部１４ｂ〜１６ｂが設けられていない部分におけるミラー部材１４〜１６の厚みをＴｂ、凹部１４ｂ〜１６ｂの凹み量をＴｙとした場合において、Ｘ＝Ｔｙ／ＴｂとＹ＝Ｗｘ／Ｗとが、
０．０４２３ＬｎＸ≦Ｙ≦１．３７８１ＬｎＸ
の条件を満たすようにすることが好ましい。
【００２７】
このようにすると、凹部１４ｂ〜１６ｂが設けられたミラー部材１４〜１６における自重による撓みが、凹部が設けられていない平板状のミラー部材よりも小さくなり、上記のように走査ユニット１０を走査させる際に、各ミラー部材１４〜１６における振動及び振幅が少なくなって、画像の読み取りに歪みが生じたりするのが抑制されるようになる。なお、図４のグラフに、上記のＸ＝Ｔｙ／Ｔｂを横軸、Ｙ＝Ｗｘ／Ｗを縦軸にして、０．０４２３ＬｎＸの式で表される線と、１．３７８１ＬｎＸの式で表される線とを示した。
【００２８】
また、長辺の長さが３００ｍｍ，短辺の長さＷが２０ｍｍ，厚みＴｂが５ｍｍのガラス板からなるミラー部材に対して、その短辺側の中央部に長辺方向に伸びた凹部を設けるにあたり、凹部の幅Ｗｘと凹部の凹み量Ｔｙとを変更させて、各ミラー部材の重量Ｍｂに対する断面二次モーメントＩｂの比（Ｉｂ／Ｍｂ）を求め、その結果を図５に示した。また、凹部が設けられていない平板状のミラー部材についても、その重量Ｍａに対する断面二次モーメントＩａの比（Ｉａ／Ｍａ）を求め、その結果を図５に太線で示した。
【００２９】
そして、この図５において、凹部が設けられたミラー部材の重量Ｍｂに対する断面二次モーメントＩｂの比（Ｉｂ／Ｍｂ）が、太線で示した凹部が設けられていない平板状のミラー部材における重量Ｍａに対する断面二次モーメントＩａの比（Ｉａ／Ｍａ）以上になると、すなわちＩａ／Ｍａ≦Ｉｂ／Ｍｂの条件を満たす場合には、凹部が設けられたミラー部材における自重による撓みが、凹部が設けられていない平板状のミラー部材における自重による撓み以下になり、上記のように走査ユニット１０を走査させる際に、各ミラー部材１４〜１６における振動及び振幅が少なくなって、画像の読み取りに歪みが生じたりするのが抑制されるようになる。
【００３０】
また、上記の各ミラー部材１４〜１６を上記の第１走査ユニット１０Ａや第２走査ユニット１０Ｂに保持させるにあたっては、取付部材を各ミラー部材１４〜１６における凹部１４ｂ〜１６ｂの各面と接触させるようにして、この取付部材によって各ミラー部材１４〜１６を第１走査ユニット１０Ａや第２走査ユニット１０Ｂに保持させるようにすることができる。
【００３１】
例えば、第２のミラー部材１５と第３のミラー部材１６とを第２走査ユニット１０Ｂに保持させるにあたり、図６（Ａ），（Ｂ）に示す例では、第２，第３のミラー部材１５，１６の長辺方向に所要間隔を介して一対の保持プレート１８を、第２，第３のミラー部材１５，１６の長辺方向両側の端部を保持するように設けると共に、第２，第３のミラー部材１５，１６の長辺方向両側の端部において、各取付部材１９を第２，第３のミラー部材１５，１６の凹部１５ｂ，１６ｂの両端部における各面と接触するようにして、保持プレート１８に設けられた取付穴１８ａに装着させ、この取付部材１９と保持プレート１８とにより、第２，第３のミラー部材１５，１６の長辺方向両端部を挟み込むようにして、第２のミラー部材１５と第３のミラー部材１６とを第２走査ユニット１０Ｂに保持させるようにしている。このようにすると、第２，第３のミラー部材１５，１６の長辺方向両端部が、上記の取付部材１９と保持プレート１８とによって適切に保持されるようになり、上記のように第２走査ユニット１０Ｂを走査させる際に、第２，第３のミラー部材１５，１６が振動するのが適切に抑制されると共に、取付部材１９によって第２走査ユニット１０Ｂが嵩張るということもない。
【００３２】
なお、この例では、取付部材１９を第２，第３のミラー部材１５，１６の凹部１５ｂ，１６ｂの両端部に装着させるようにしただけであるが、第２，第３のミラー部材１５，１６の凹部１５ｂ，１６ｂ全体に嵌め込むようにして、取付部材１９を一対の保持プレート１８間に装着させるようにすることも可能ある。
【符号の説明】
【００３３】
１  画像形成装置
１０  走査ユニット
１０Ａ  第１走査ユニット
１０Ｂ  第２走査ユニット
１１  原稿読取プレート
１２  光源
１３  反射鏡
１４〜１６  第１〜第３のミラー部材
１４ａ〜１６ａ  反射面
１４ｂ〜１６ｂ  凹部
１７  モータ
１８  保持プレート
１８ａ  取付穴
１９  取付部材
２０  撮像素子部
２１  結像レンズ
２２  撮像素子
Ｐ  原稿
Ｔｂ  ミラー部材の凹部が設けられていない部分の厚み
Ｔｙ  ミラー部材の凹部の凹み量
Ｗ  ミラー部材の短辺の長さ
Ｗｘ  ミラー部材の凹部の幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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