JP2007027863A

JP2007027863A - 画像読み取り装置

Info

Publication number: JP2007027863A
Application number: JP2005203161A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Oguchi; 智小口; Tetsuya Miyagawa; 哲也宮川
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】振動音が小さく、高精度に画像を読み取ることができる画像読み取り装置を提供する。
【解決手段】透明な原稿台と、前記原稿台の表面に載置された原稿を読み取る密着型イメージセンサと、前記原稿台の裏面に摺接し、前記密着型イメージセンサを搭載しているセンサケースと、前記センサケースの前記原稿台と平行な方向の移動を制限する当接部を有するセンサキャリッジと、前記センサキャリッジに設けられ前記センサケースを前記原稿台の裏面と鋭角に交わる方向に押し前記センサケースを前記当接部及び前記原稿台に押し当てる弾性体と、前記センサキャリッジを副走査方向に移動させるキャリッジ駆動部と、を備える画像読み取り装置。
【選択図】図１

Description

本発明は画像読み取り装置に関する。

従来、原稿台上の対象物の正立等倍像を読み取る、所謂密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）を用いた画像読み取り装置が知られている。ＣＩＳを用いた画像読み取り装置では、ＣＩＳケースを搭載しているセンサキャリッジから、原稿台の裏面にばねによってＣＩＳケースを押し付けて、原稿台に垂直な方向にＣＩＳを位置決めしている（特許文献１）。ところが、原稿台の盤面と平行な方向（水平方向）にはがたつきがあるため、センサキャリッジが移動する際にＣＩＳケースがセンサキャリッジ上で振動し、その振動が騒音及び画質劣化の原因となるという問題がある。特許文献２には、ＣＩＳケースを水平方向に押すばねを追加することによりＣＩＳケースをセンサキャリッジに押し付ける画像読み取り装置が開示されている。ところが、水平方向にＣＩＳケースを押すことによってＣＩＳケースとセンサキャリッジとの当接部での摩擦負荷が増大するという問題がある。

特開平８−１６３２９１号公報ＵＳ６０７２６０２

本発明は、振動音が小さく、高精度に画像を読み取ることができる画像読み取り装置を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するための画像読み取り装置は、透明な原稿台と、前記原稿台の表面に載置された原稿を読み取る密着型イメージセンサと、前記原稿台の裏面に摺接し、前記密着型イメージセンサを搭載しているセンサケースと、前記センサケースの前記原稿台と平行な方向の移動を制限する当接部を有するセンサキャリッジと、前記センサキャリッジに設けられ前記センサケースを前記原稿台の裏面と鋭角に交わる方向に押し前記センサケースを前記当接部及び前記原稿台に押し当てる弾性体と、前記センサキャリッジを副走査方向に移動させるキャリッジ駆動部と、を備える。
センサキャリッジに設けられる弾性体が原稿台の裏面と鋭角に交わる方向にセンサケースを押す構成では、センサケースとセンサキャリッジとの摩擦力を抑制しつつ、原稿台の裏面とセンサキャリッジの当接部とにセンサケースを押し当てることができる。したがって、この構成を備える画像読み取り装置は、振動音が小さく、高精度に画像を読み取ることができる。

（２）前記センサケースは前記センサキャリッジに主走査方向に平行な回転軸を中心に回転可能に連結され、前記弾性体は前記回転軸に垂直な方向に前記センサケースを押してもよい。
弾性体がセンサケースの回転軸に垂直な方向にセンサケースを押すことにより、センサケースの振動を抑制することができる。

（３）前記弾性体は、板ばねであってもよい。
弾性体に板ばねを使用することによって、コイルばねを使用する場合と比較して、小型化及び軽量化することができる。

（４）前記画像読み取り装置は、前記センサキャリッジに設けられ前記センサケースを前記原稿台と垂直な方向に押し前記センサケースを前記当接部又は前記原稿台に押し当てる第二の弾性体をさらに備えてもよい。

以下、複数の実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。各実施例において同一の符号が付された構成要素は、その符号が付されたほかの実施例の構成要素と対応する。
（第一実施例）
１．イメージスキャナの構成
はじめに、本発明による画像読み取り装置としてのイメージスキャナ１について説明する。
図１はイメージスキャナ１の構造を示す模式図、図３はイメージスキャナ１を前方から見た斜視図である。イメージスキャナ１は透明なガラス板からなる原稿台１６を備えるフラットベッド型で、密着型のイメージセンサを備える画像読み取り装置である。尚、画像読み取り装置は、画像読み取り機能と印刷機能とを備えた複合機であってもよい。

原稿台１６は、ガラス板等の透明板で形成され、その盤面上に原稿４８が載置される。原稿台１６は、メインハウジング３００の原稿ガイド３０２に固定されている。図示しないサブハウジングは、図示しないヒンジにより原稿台１６の盤面を開放する姿勢から原稿台１６の盤面を覆う姿勢に回転可能にメインハウジング３００に連結されている。
センサケース２４は照明部２２、屈折率分布型レンズアレイ１８、密着型イメージセンサとしてのリニアイメージセンサ２０を搭載している。センサケース２４はヒンジ部２８でセンサキャリッジ３５と回転可能に連結されている。センサケース２４はセンサキャリッジ３５に固定された、弾性体としてのばね２６と第二の弾性体としてのばね３４によって支持されている。ばね２６は板ばね、ばね３４はコイルばねである。センサケース２４はばね２６及びばね３４に押されることによって原稿台１６に密着する。このためセンサケース２４に搭載された屈折率分布型レンズアレイ１８及びリニアイメージセンサ２０が光軸方向に正確に位置決めされる。尚、ばね３４は後述するように、省略されてもよい。

センサキャリッジ３５は副走査方向に架設されているガイドロッド３６に沿って摺動する。センサキャリッジ３５はプーリ３８及びプーリ４６にかけられたベルト４２に結合されている。プーリ３８はモータ４０によって駆動される。モータ４０が回転するとセンサキャリッジ３５とともにセンサケース２４が原稿台１６に沿って副走査方向に移動する。ガイドロッド３６、ベルト４２、プーリ３８及びプーリ４６は、請求項に記載のキャリッジ駆動部に相当する。

屈折率分布型レンズアレイ１８は屈折率分布型レンズの配列方向が主走査方向に一致する姿勢でセンサケース２４に固定されている。屈折率分布型レンズアレイ１８はリニアイメージセンサ２０の受光面に原稿４８の正立等倍像を結像させる。
リニアイメージセンサ２０は光電変換素子の配列方向が主走査方向に一致する姿勢でセンサケース２４の屈折率分布型レンズアレイ１８の直下に固定されている。リニアイメージセンサ２０は多数のフォトダイオード等からなる光電変換部とＣＣＤやＣＭＯＳ等の電荷転送部とで構成されている。
照明部２２は、導光体、ＬＥＤ等で構成され、導光体の長手方向が主走査方向に一致する姿勢でセンサケース２４の屈折率分布型レンズアレイ１８の近傍に固定されている。

図２は、イメージスキャナ１の電気的構成を示すブロック図である。
ＣＰＵ６４はＲＯＭ６６に記憶されている制御プログラムを実行してイメージスキャナ１の各部を制御する。ＲＯＭ６６は制御プログラムを記憶している不揮発性メモリである。ＲＡＭ７０は制御プログラム、スキャン画像データなどを一時的に記憶するメモリである。ＲＡＭコントローラ６８は、ＣＰＵ６４、ＡＦＥ部７６、画像処理部７４、外部インタフェース７２及びＲＡＭ７０の間のデータ転送を制御する。

ＬＥＤ等の光源５０はインバータ回路、制御回路等から構成される光源コントローラ５２によって点灯及び消灯が制御される。
リニアイメージセンサ２０はゲートパルス信号、シフトパルス信号等の制御パルス信号を出力するセンサコントローラ５８によって制御される。
センサキャリッジ３５を副走査方向に移動させるモータ４０は制御パルスを出力する副走査コントローラ６２によって制御される。副走査コントローラ６２は請求項に記載のキャリッジ駆動部に相当する。

アナログフロントエンド（ＡＦＥ）部７６は、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理、画像の黒レベルを再現するためのオプティカル・ブラック・クランプ制御、画像の電気信号のゲインの調整による電気信号のレベル調整処理、量子化処理等を行ってディジタル化されたスキャン画像データをＲＡＭコントローラ６８を介してＲＡＭ７０に格納する。

画像処理部７４は、ＲＡＭ７０に記憶されているスキャン画像データに対し、ガンマ補正、シェーディング補正等の画像処理を施すための信号処理をＣＰＵ６４と協働して行うＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。
外部インタフェース７２はイメージスキャナ１とＰＣ等の外部システムとを通信可能に接続する。

２．センサケースとセンサキャリッジの構成
次に、センサケース２４とセンサキャリッジ３５の構成について詳細に説明する。
図４はセンサケース２４及びセンサキャリッジ３５を図３における後方から見た斜視図、図５（Ａ）は図３のＡ−Ａ線の断面図、図５（Ｂ）は図３のＢ−Ｂ線の断面図である。
センサケース２４は、センサキャリッジ３５に主走査方向に平行なヒンジ部２８の回転軸を中心に回転可能に連結されている。当接部１００、１０１は、ヒンジ部２８においてセンサケース２４と当接するセンサキャリッジ３５の部位で、センサケース２４が原稿台１６と平行な方向に移動することを制限する。ばね２６は、センサキャリッジ３５のヒンジ部２８の近方の内側側壁の中央付近に設けられている。ばね２６は、副走査方向にヒンジ部２８から遠方のセンサキャリッジ３５の内側側壁に設けられていてもよい。ばね２６は、原稿台１６の裏面に鋭角に交わる方向であって、かつヒンジ部２８の回転軸に垂直な方向にセンサケース２４を押し、ばね３４は原稿台１６の裏面に垂直な方向にセンサケース２４を押す（図１参照）。

センサケース２４の長手方向の両側の端部１０６にはスペーサ１０４が設置されている。スペーサ１０４の原稿台１６と接する側の面に摺接部１０２が設けられ、センサキャリッジ３５が、ベルト４２（図１参照）によって牽引されガイドロッド３６に沿って移動するとき、４つの摺接部１０２で、センサケース２４は原稿台１６の裏面に摺接する。

ばね２６が、原稿台１６の裏面に垂直な方向にセンサケース２４の摺接部１０２を押し当てる分力と、当接部１００にセンサケース２４を押し当てる副走査方向の分力とを持っているため、原稿台１６に垂直な方向の位置決めをすることができると共に、センサキャリッジ３５移動時の副走査方向の振動を抑制することができる。センサキャリッジ３５移動時の副走査方向の振動とは、センサケース２４と、副走査方向に移動するセンサキャリッジ３５との間にがたつきがあることによって、当接部１００及び１０１で当たりを繰り返すことにより発生するものである。振動が抑制されると、画像読み取りの精度を向上させることができ、かつ振動音を小さくすることができる。

また、ばね２６が原稿台１６の裏面に垂直な方向の分力を持っているため、ばね３４が原稿台１６の裏面に垂直な方向にセンサケース２４を押す力による当接部１００での摩擦負荷を抑制しつつ、原稿台１６の裏面とセンサキャリッジ３５の当接部１００とにセンサケース２４を押し当てることができる。

尚、ばね３４は、ばね２６の垂直方向の分力がセンサケース２４を摺接部１０２で原稿台１６に押し当てるのに十分な力であれば、省略されてもよい（図６参照）。すなわち、垂直方向と副走査方向とにセンサケース２４を押すために、個々にばねを使用しなくても、ばね２６ひとつでその機能を実現することが可能である。ばね３４を省略することで部品点数を減らすことができる。また、ばね２６に板ばねを用いることにより、コイルばねを使用する場合と比較して、センサキャリッジ３５を小型化、軽量化することができる。
以上、第一実施例に基づいて本発明の実施形態を説明した。

（他の実施例）
図７は、センサキャリッジ３５とセンサケース２４との当接に関する他の実施例を示す模式図である。図７（Ａ）に示す当接部１０３のように、ばね２６によってセンサケース２４がセンサキャリッジ３５に押し当てられる部分は、センサキャリッジ３５の内側側壁そのものであってもよい。
また、図７（Ｂ）に示すように、センサキャリッジ３５とセンサケース２４とが回転可能に連結されるヒンジ部２８は、センサキャリッジ３５及びセンサケース２４の副走査方向の中央付近に設けられ、ばね２６によってセンサケース２４は当接部１０５と原稿台１６に押し当てられる構成であってもよい。

図８は、弾性体に関する他の実施例を示す模式図である。板ばねであるばね２６の代わりにコイルばねを用いてもよい。図８（Ａ）に示すばね８０は、一端をセンサキャリッジ３５の内側側壁に固定され、もう一端を三角柱の形状の支持部材８１に固定されている。支持部材８１は、センサキャリッジ３５の底面に摺接する。ばね８０と支持部材８１とによって原稿台１６の裏面と鋭角に交わる方向にセンサケース２４を押す構成であってもよい。
図８（Ｂ）に示すばね８２は、一端をセンサキャリッジ３５の底面に固定され、もう一端を三角柱の形状の支持部材８１に固定されている。支持部材８１は、センサキャリッジ３５の内側側壁に摺接する。ばね８２と支持部材８１とによって原稿台１６の裏面と鋭角に交わる方向にセンサケース２４を押す構成であってもよい。
図８（Ｃ）に示すように、センサキャリッジ３５の内側に斜面８６を形成し、斜面８６に設けられたばね８４が、斜面８６と平行になるように形成されたセンサケース２４の斜面８７を押すことによって原稿台１６の裏面と鋭角に交わる方向にセンサケース２４を押す構成であってもよい。

本発明の第一実施例に係る模式図。本発明の第一実施例に係るハードウェア構成図。本発明の第一実施例に係る斜視図。本発明の第一実施例に係る斜視図。本発明の第一実施例に係る断面図。本発明の第一実施例に係る模式図。本発明の他の実施例に係る模式図。本発明の他の実施例に係る模式図。

符号の説明

１：イメージスキャナ（画像読み取り装置）、１６：原稿台、２０：リニアイメージセンサ（密着型イメージセンサ）、２４：センサケース、２６：ばね（弾性体、板ばね）、２８：ヒンジ部、３４：ばね（第二の弾性体）、３５：センサキャリッジ、３６：ガイドロッド（キャリッジ駆動部）、３８：プーリ（キャリッジ駆動部）、４０：モータ（キャリッジ駆動部）、４２：ベルト（キャリッジ駆動部）、４６：プーリ（キャリッジ駆動部）、６２：副走査コントローラ（キャリッジ駆動部）、１００：当接部

Claims

透明な原稿台と、
前記原稿台の表面に載置された原稿を読み取る密着型イメージセンサと、
前記原稿台の裏面に摺接し、前記密着型イメージセンサを搭載しているセンサケースと、
前記センサケースの前記原稿台と平行な方向の移動を制限する当接部を有するセンサキャリッジと、
前記センサキャリッジに設けられ前記センサケースを前記原稿台の裏面と鋭角に交わる方向に押し前記センサケースを前記当接部及び前記原稿台に押し当てる弾性体と、
前記センサキャリッジを副走査方向に移動させるキャリッジ駆動部と、
を備える画像読み取り装置。
前記センサケースは前記センサキャリッジに主走査方向に平行な回転軸を中心に回転可能に連結され、
前記弾性体は前記回転軸に垂直な方向に前記センサケースを押す請求項１に記載の画像読み取り装置。
前記弾性体は板ばねである請求項１又は２に記載の画像読み取り装置。
前記センサキャリッジに設けられ前記センサケースを前記原稿台と垂直な方向に押し前記センサケースを前記当接部又は前記原稿台に押し当てる第二の弾性体をさらに備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像読み取り装置。