(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取基板と前記読取基板に実装されるラインセンサとの間に、これら読取基板とラインセンサとを保持する保持部材が設けられたセンサユニットと、
前記ラインセンサに対面する結像レンズと、
を備えた画像読取装置であって、
前記保持部材の一面に前記ラインセンサを押圧保持する弾性部材と、
前記保持部材の他面を前記読取基板に固定する固定手段と、
を備え、
前記弾性部材は、前記ラインセンサの軸方向両側にそれぞれ設けられており、
少なくとも一方側の前記弾性部材は、前記保持部材の前記一面から突出する位置決め部材に対して前記ラインセンサを前記ラインセンサの軸方向及び幅方向に付勢することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記センサユニットにおいて、前記保持部材と前記読取基板の接着面に、前記ラインセンサと読取基板とを接続するリードを避ける用途とともに前記センサユニットの放熱空間としての開口部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
他方側の前記弾性部材は、前記保持部材の前記一面から突出する位置決め部材に対して前記ラインセンサを前記ラインセンサの幅方向に付勢することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、読取素子にCCDラインセンサを用いた縮小光学系を備えたデジタル複写機、イメージスキャナ、ファクシミリ等の画像読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル技術の発展に伴い、デジタル複写機等においても高速化、高精度化が実現されている。それに伴い、画像読取部の読取速度も高速化され、これらの機器に用いられるCCDラインセンサにおける画素のスキャンクロックも高速化の傾向にあり、CCDラインセンサの発熱量も大きくなってきているため十分な配慮が必要とされていた。
【０００３】
また、デジタル複写機の中でもカラー複写機においては、CCDラインセンサはRGBの３ライン構成であり、作像部が１つの感光体しか有していない場合には、画像読取部も１回の複写ジョブの中で、４回の原稿読取走査を行わなければならない。
【０００４】
このときにそれぞれの原稿読取走査中に振動などの異なった外乱が介入されると、RGB各ラインで異なったポイントの読取を行ってしまい、色ずれという重大な画像劣化を引き起こしてしまう。また、１回の原稿読取走査であってもCCDラインセンサが振動などの外乱を受けると、画像揺れという重大な画像劣化を引き起こしてしまう。
【０００５】
従来の光学系を持つ画像読取装置では、原稿台ガラス上に置かれた複写原稿を照明により照射し、反射される照射光を照明と同じユニットに搭載される第一ミラーにより反射させ、前記ユニットの運動方向と同一方向に１／２の速度で移動するユニットに搭載される第二ミラー、第三ミラーによりさらに反射させて、結像レンズを介してCCDラインセンサ上に結像させていた。この光学系においては、走査される全領域においてCCDラインセンサの読み取りラインと、光軸が一致するように位置調整される必要があった。
【０００６】
CCDラインが搭載されるCCDユニットでは、図５のように複写原稿を読み取るCCDラインセンサ１０と、それを駆動させる読取基板１２と、CCDラインセンサ１０を固定する固定部材１１と板バネと、CCDラインセンサ１０から発熱する熱を空気中に放熱する放熱板１７と、CCDラインセンサ１０と読取基板１２との距離を確保し読取基板１２を固定するスペーサとで構成されている。読取基板上には、CCDラインセンサ１０から伸びるリード１０ｃと差込嵌合させるためのソケット１８が実装されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【０００８】
CCDラインセンサ１０における、発熱による熱膨張や振動などの外乱による負荷の発生により、リード１０cの浮きや抜けが発生し、その対策のため読取基板をバックアップするための部材も必要であった。さらに、リード１０cの浮きはCCDラインセンサ１０の光軸に対してずれを発生させ、片倍率の変動などの問題を引き起こしていた。さらにリード１０cの固定が不十分であると、振動などの外乱が介入することによりCCDラインセンサ１０や読取基板１２にも影響を与え、読取画像の色ずれや画像揺れが発生していた。
【０００９】
一方、前記ソケット１８は、リード１０cの長さや位置に応じて選択する必要があり、例えばソケット１８を複数使用するときにはその分だけ部品点数およびコストが増加し、それぞれの高さや位置を合わせるために組立工数も増加させる必要があった。
【００１０】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、CCDラインセンサに対する放熱効果、色ずれ等画像劣化の解消、構成部品点数および組立工数の削減、それに伴うコスト削減が可能なCCDユニットの取付構造に関する技術を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記CCDラインセンサをプリント基板上に半田付けしてなる前記読取基板と一面に読取基板をその裏面にCCDラインセンサを各々保持する前記保持部材とからなる前記CCDユニットと、前記CCDラインセンサに対面した結像レンズを搭載し位置調整可能なレンズユニットとを設け、CCDユニットと結像レンズを相対的に変位させて結像レンズの光軸をCCDラインセンサの読み取りラインに合わせるようにした読取光学系を備えた画像読取装置において、前記CCDユニットの保持部材が固定手段により固定された前記CCDラインセンサと前記読取基板の間に設けられ、前記保持部材に前記CCDラインセンサが押圧保持されることを特徴とした。
【００１２】
前記保持部材は、一面側に前記CCDラインセンサの被読取面が当接され、他面側が前記読取基板に固定されており、
前記一面側のCCDラインセンサを固定保持するため、前記保持部材の一面上に弾性部材が設けられていることを特徴とした。
【００１３】
前記弾性部材は前記CCDラインセンサの軸方向両端部にそれぞれ設けられており、少なくとも一端側は前記保持部材の一面から突出された位置決め部材に対して前記CCDラインセンサの側面を垂直方向に付勢することによって位置制御を行うことを特徴とした。
【００１４】
前記保持部材と前記読取基板の接着面に、前記CCDラインセンサと読取基板とを接続するリードを避ける用途とともに前記CCDユニットの放熱の用途に使用する保持部材が接する面に放熱機構としての開口部を設けたことを特徴とした。
【００１５】
その結果、前記読取基板を前記保持部材に固定保持させることにより読取基板自体の剛性を上げるとともに、保持部材には熱伝導性の高い剛性部材を使用し、保持部材が一面上に設けられた前記弾性部材により前記CCDラインセンサを垂直方向に付勢し押圧保持することによってCCDラインセンサの剛性も上げ、保持部材と読取基板の接着面に、CCDラインセンサと読取基板とを接続する前記リードを避ける用途とともにCCDユニットの放熱の用途に使用する保持部材が接する面に放熱機構としての開口部を設けたことにより色ずれ等画像劣化の原因となるCCDラインセンサの熱膨張、振動などの外乱に強い構成を得る。
【００１６】
また、前記CCDユニットは従来技術において使用していた放熱板、ソケット、スペーサを使用しない構成をとることにより、構成部品点数およびコストを削減させるとともに組立工数も削減させる構成を得る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１８】
また、以下の図面において、前述の従来技術の説明で用いた図面に記載された部材、及び既述の図面に記載された部材と同様の部材には同じ番号を付す。
【００１９】
図１〜図５を参照して、本発明の実施の形態に係る画像読取装置について説明する。
【００２０】
図１はデジタルカラー複写機における画像読取装置の全体構成を示す図である。光学系をもつ画像読取装置において、原稿台ガラス１上に置かれた複写原稿を照明２により照射し、反射される照射光を照明と同じ第一光学系ユニット４に搭載される第一ミラー３により９０°方向に反射させ、第一光学系ユニット４の運動方向（同図中左右方向）と同一方向に１／２の速度で移動する第二光学系ユニット７に搭載される第二ミラー５、第三ミラー６によりさらに９０°方向に反射させて、結像レンズ８を通してCCDラインセンサ１０上に結像されるこの光学系においては、走査される全領域においてCCDラインセンサ１０の読取ラインと、光軸が一致するように位置調整される。
【００２１】
CCDラインセンサ１０、これを固定する保持部材１１、読取基板１２を主要部分として構成されるCCDユニット１３の調整は、ユニット組立後に行う。
【００２２】
保持部材１１の一面上にCCDラインセンサ１０の軸方向両端部にそれぞれの弾性部材（例えば板ばね１４）と、保持部材１１の一面から突出されたピン状の位置決め部材１５とが設けられている。
【００２３】
CCDラインセンサ１０は、図４に示すように、その軸方向両端に設けられた板ばね１４a、１４bによって保持部材１１の方向に付勢されている。そして、軸方向一端側の板ばね１４cは、保持面上のCCDラインセンサ１０を他軸端方向（同図中右方向）および幅方向（同図中下方向）に付勢し、他軸端方向への付勢は位置決め部材１５ｃにより係止され、幅方向への付勢は位置決め部材１５ａによって係止されている。
【００２４】
さらに、板ばね１４dは、保持面上のCCDラインセンサ１０を幅方向（同図中下方向）に付勢し、その付勢力はCCDラインセンサ１０を介して位置決め部材１５bにより係止されている。
【００２５】
このようにCCDラインセンサ１０の一軸端（左端）は幅方向および軸方向に付勢され、他端（右端）は幅方向にのみ付勢されるようになっている。この結果、保持部材１１の一面上の板ばね１４a〜１４d間にCCDラインセンサ１０を挿入するだけで、各板ばね１４a〜１４dの付勢力と位置決め部材１５a〜１５ｃの係止力によってCCDラインセンサ１０の正確な位置決めが実現されている。
【００２６】
前記のとおり、CCDラインセンサ１０と保持部材１１とは接着固定されていないため、CCDラインセンサ１０または保持部材１１が熱変形したとしても、破損を防止できる。
【００２７】
この保持部材１１には、アルミニウム等の熱伝導性の高い剛性部材を使用し、また保持部材１１に対する読取基板１２との間隔および位置関係が確保できるように配慮してCCDユニットの放熱の用途に使用する放熱機構として開口部１９を設けた。この開口部１９は、CCDラインセンサ１０より伸びて読取基板１２と接続されるリード１０cをCCDラインセンサ１０と接する面の裏面に導き、リード１０cを避ける用途にも使用されている。このとき、必ずCCDラインセンサ１０の背面を支持できるような支持部を持っているため、CCDラインセンサ１０は変形しないようにガイドされている。
【００２８】
さらに保持部材１１と読取基板１２とを固定するための取り付け部を有していて、例えばここではビス嵌合されるためのタップが切られている。
【００２９】
次にCCDラインセンサ１０から伸びているリード１０cを予め読取基板１２に形成されている穴に対して差し込み、読取基板１２に反りが発生しないように保持した後、前記取り付け部をビス嵌合するためのビス１６により保持部材１１に読取基板１２を固定する。その後固定保持されている読取基板１２より突出しているCCDラインセンサ１０のリード１０cを半田のような導電性のある接着部材により固定する。
【００３０】
読取基板１２は複写原稿に対して凹状に変形するような負荷が加えられたとき、CCDラインセンサ１０が保持部材１１によりガイドされているため変形が防止される。逆に読取基板１２に凸状に変形するような負荷が加えられたときには、読取基板１２が保持部材１１によりガイドされているため変形が防止される。従って、CCDユニット１３に組まれたCCDラインセンサ１０と読取基板１２は、それぞれ単体でもつ剛性より高い剛性を有することができる。
【００３１】
組み立てられたCCDユニット１３は、CCDの読み取りライン上に、像が結像されるように調整され、結像レンズ８が搭載されているレンズユニット９に、半田等の接着部材により固定される。
【００３２】
このような構成によれば、CCDラインセンサ１０や読取基板１２から熱が発生しても、保持部材１１による放熱効果が得られ、CCDラインセンサ１０の熱分布の均一性も確保することができる。
【００３３】
また、剛性が確保されたCCDユニット１３は、変形を起こす応力に対して強くなり、また複写画像の色ずれを誘発する低周波の振動に対しても強くなる結果、熱膨張や振動等の外乱に対して強い構成になり、画像劣化の少ない複写画像を形成するために大きく貢献することができる。
【００３４】
さらに、従来行われていたソケット１８によるCCDラインセンサ１０と読取基板１２の嵌合やスペーサを介して行われていた保持部材１１と読取基板１２の嵌合に比べて、組立工数の削減や作業性の向上に寄与することができ、またコスト削減も実現される。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、画像読取装置を構成する、CCDラインセンサを読取基板に直接半田付けしてなるCCDユニットにおいて、CCDラインセンサのガイドや放熱板、読取基板のガイド、CCDラインセンサと読取基板のスペーサ、および読取基板の固定、と様々な機能を兼ね備えたCCDラインセンサ保持部材を設けることにより、より剛性の高いユニットが形成でき、振動などの外乱に対して強くなり、色ずれの問題が解消され、かつ内部から発熱する熱による変形を解消することができ片倍率の変動の問題も解消することができる。さらに、従来のCCDユニットに比べ部品点数も減少しコスト削減にもつながる。また、組立工程上も放熱板、スペーサが不要になるとともに、ソケットも不要となることから様々なリードタイプのCCDラインセンサに対応でき、組立工数の削減にもつながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像読取装置の全体構成を示す図である。
【図２】  CCDユニットの構成を示す平面図である。
【図３】  CCDラインセンサ平面図である。
【図４】  CCDユニット正面図である。
【図５】従来技術によるCCDユニットの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１    原稿台ガラス
２    照明
３    第一ミラー
４    第一光学系ユニット
５    第二ミラー
６    第三ミラー
７    第二光学系ユニット
８    結像レンズ
９    レンズユニット
１０  CCDラインセンサ
１０a カバーガラス
１０b CCDラインセンサ本体
１０c リード
１１  保持部材
１２  読取基板
１３  CCDユニット
１４  板ばね
１４a〜d 板ばね
１５  位置決め部材
１５a〜c 位置決め部材
１６  ビス
１７  放熱板
１８  ソケット
１９  開口部
【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】
0004387580.tif 000006