JPH10161401A

JPH10161401A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH10161401A
Application number: JP33021796A
Authority: JP
Inventors: Akio Okubo; 明夫大久保
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-11-27
Filing date: 1996-11-27
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】装置サイズの小型化と低コスト化を図れる画
像読取装置。【解決手段】原稿１の主走査方向全幅を読取れる複数
の光電変換素子３ｄと光学系３ｃからなる光学ユニット
３を移動して原稿から画像を読取る画像読取装置におい
て、被伸縮性線材４を複数回折り返し、折り返した線材
のうち同一方向に移動する空間的に平行に配設された線
材の少なくとも２ケ所３ｅ，３ｆを光学ユニットに固着
し、線材を移動することにより光学ユニットを移動して
画像を走査し読取る走査手段を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スキャナ、ファク
シミリおよび複写機等に使用される画像読取装置に関
し、特に画像読取装置の走査機構の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来の画像読取装置であり、読取
り用の光学系ユニットを搭載したいわゆるフラットヘッ
ド・スキャナの斜視図である。また、図１０は光学系ユ
ニットの斜視図である。

【０００３】図９、図１０において、５１は光学ユニッ
トで、内部には長焦点のセルフォックレンズ（図示して
いない）を具備して、厚さ３ｍｍの原稿台ガラス上に焦
点が合うように設定されている。その他に、内部には冷
陰極管（Ｘｅ管）（図示していない）を具備し、長焦点
で且つ、主走査０．７ｍｓｅｃ／ｌｉｎｅ程度までの高
速スキャンが可能になっている。この冷陰極管は光学ユ
ニットの外部に設けたインバータ回路５２によって制御
されている。

【０００４】５３は光学ユニット５１を保持するための
保持部材、５４は保持部材５３を支点５４ａで上下方向
に回動自在に支持しているキャリッジである。支点５４
ａは光学ユニット５１の主走査方向のほぼ中央部に設け
て、左右のバランスをとっている。支点５４ａから読取
りライン５１ｂまでの距離は、寸法のバラツキ等で光学
ユニット５１が副走査の方向に傾いて照明角度がズレた
り焦点距離が変わったりすることを避けるため、長い方
が望ましい。また、キャリッジ５４上にはインバータ回
路５２も設置されていて、キャリッジ５４が光学ユニッ
ト５１とインバータ回路５２をまとめて移動させるた
め、光学ユニット５１からインバータ回路５２までのケ
ーブル長を短くすることができ、高周波ノイズの発散を
防止するための効果を持っている。

【０００５】５５は高さ調整部で、光学ユニット５１の
筐体に左右一対に設けられている。これは、高さ規制部
材５５ｂの先端が原稿台ガラス６２の下面に接触して移
動する時、接触部分が摩耗してガラス下面に接触痕が発
生しても、画像に影響を及ぼさないようにするためであ
る。付勢バネ５６はキャリッジ５４上で、支点５４ａで
支持された光学ユニット５１を弾性支持している。

【０００６】キャリッジ５４は軸受け５４ｂを介してガ
イドシャフト５７に対して摺動自在に支持される。この
軸受け位置は、光学ユニット５１、インバータ回路５
２、保持部材５３、キャリッジ５４、調整部５５、付勢
バネ５６で構成する光学親ユニット５０の主走査方向の
重心からずれた位置に設けられている。そして、軸受け
位置をずらした方向とは反対方向のキャリッジ５４の端
部の下部には、摺動部材５４ｃを設けている。すなわち
重心は軸受け５４ｂと摺動部材５４ｃとの間に位置する
ことになり、ガイドシャフト５７に摺動自在に支持され
る光学親ユニット５０は摺動部材５４ｃの方向に傾くよ
うに構成される。

【０００７】ガイドシャフト５７は両端部をフレーム５
９に水平に固定支持され、フレーム５９にはガイドシャ
フトと平行に曲げ部起こし５９ａを設け、摺動部材５４
ｃがこの曲げ部５９ａに接触することによって、密着型
イメージセンサ５１の水平が保たれるように高さが設定
されていて、キャリッジ５４がガイドシャフト５７に沿
って副走査方向に移動する際に、摺動部材５４ｃは曲げ
部起こし５９ａ上を接触して移動する。

【０００８】６０はキャリッジ５４を副走査方向に移動
させるタイミングベルト、６１は駆動用のステッピング
モータである。原稿台ガラス６２の下面に密着型イメー
ジセンサ５１が付勢され、副走査方向に移動する光学親
ユニット５０上の密着型イメージセンサ（光学ユニッ
ト）５１と、原稿台ガラス６２の上面との間の距離が常
に一定に保たれている。

【０００９】画像を読取る時には、上下に開閉すること
ができて原稿台ガラス６２上に配置された圧板（図示し
ていない）で、シート原稿や書籍を上から付勢して原稿
の読取り画像面を原稿台ガラス６２上に密着させ、ステ
ッピングモータ６１を駆動して、コンタクトセンサ（光
学ユニット）５１を移動させて画像を読取る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、光学的キャリッジシャフト（キャリッジ５
４，ガイドシャフト５７）があるために、装置のサイズ
が大きくなってしまうという問題がある。

【００１１】また、光学ユニット５１の載ったキャリッ
ジとガイドシャフト５７を摺動させる必要があるため
に、耐摩耗性の良い材料を使わざるを得ないので、コス
トを押し上げるという問題がある。

【００１２】また、ガイドシャフト５７の長軸方向の中
心軸に対しての回転方向の位置決め部材との摺動もある
ため、光学ユニット５１の走査面と平行な面内における
回転方向のガタツキが生ずるという問題がある。

【００１３】また、光学親ユニット５０や光学ユニット
５１の押圧手段等の部品が追加されるため、コストが上
がってしまうという問題がある。

【００１４】更に、高さ規制部材５５ｂが光学ユニット
５１の読取りライン５１ｂの延長線上にないために、画
像を保証できる焦点深度を確保するためには、高さ規制
部材５５ｂと光学ユニット５１の相対的高さは当然精度
良く管理される必要があると同時に、支点５４ａと光学
ユニット５１の相対的高さも精度良く管理する必要があ
るので、部品コストが上昇するという問題がある。

【００１５】依って、請求項１に記載の発明の目的は、
キャリッジのガイドシャフト等の光学ユニットのガイド
部材を廃止することにより、装置サイズの小型化と低コ
スト化が図れる画像読取装置を提供することにある。

【００１６】更に、請求項２に記載の発明の目的は、線
材と光学ユニットが不要に接触しないように配設して、
光学ユニットによる走査を正確に低負荷に実施できる画
像読取装置を提供することにある。

【００１７】更に、請求項３に記載の発明の目的は、簡
単且つ低コストに走査機構を構成できる画像読取装置を
提供することにある。

【００１８】更に、請求項４又は５に記載の発明の目的
は、簡単で低コストの機構で、線材のたるみ等による光
学ユニットの誤走査を防止して正確な走査を実施し高画
質な読取りを可能にする画像読取装置を提供することに
ある。

【００１９】更に、請求項６に記載の発明の目的は、請
求項４又は５の機構において、光学ユニットの回転方向
のガタツキを防止できる画像読取装置を提供することに
ある。

【００２０】更に、請求項７に記載の発明の目的は、光
学ユニットをより小型化できる画像読取装置を提供する
ことにある。

【００２１】更に、請求項８に記載の発明の目的は、低
コストで画素間入力感度のバラツキが少ない画像読取装
置を提供することにある。

【００２２】更に、請求項９に記載の発明の目的は、ガ
イドシャフト等のガイド部材を廃止して装置サイズの小
型化と低コスト化を図り、光学ユニットを正確に位置決
めすることで誤走査の発生を抑えられる画像読取装置を
提供することにある。

【００２３】更に、請求項１０に記載の発明の目的は、
光学ユニットの被読取り原稿との距離を、最低限必要な
精度で確保可能な高さ規制部材を用いることにより装置
の小型化、低コスト化を図ることができる画像読取装置
を提供することにある。

【００２４】更に、請求項１１又は１２に記載の発明の
目的は、簡単で低コストな構成の主走査方向の位置決め
機構によって誤走査を無くし高画質の読取りを可能にす
る画像読取装置を提供することにある。

【００２５】更に、請求項１３に記載の発明の目的は、
光学ユニットの原稿台ガラスへの付勢を、折り返した線
材に張力を与える簡単で低コストな機構で実現できる画
像読取装置を提供することにある。

【００２６】更に、請求項１４に記載の発明の目的は、
光学ユニットの主走査方向への付勢を、折り返した線材
に張力を与える簡単で低コストな機構で実現できる画像
読取装置を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現する構成は、請求項１に記載のように、原稿の主
走査方向全幅を読取れる複数の光電変換素子と光源と光
学系からなる光学ユニットを移動して原稿から画像を読
取る画像読取装置において、非伸縮性線材を複数回折り
返し、前記折り返した線材のうち同一方向に移動する空
間的に平行に配設された線材の少なくとも２ケ所を前記
光学ユニットに固着し、前記線材を移動することにより
前記光学ユニットを移動して画像を走査し読取る走査手
段を備えたことを特徴とする画像読取装置にある。

【００２８】この構成によれば、線材は非伸縮性なので
複数回折り返されていても当然連通していて、線材の線
長方向の移動速度はどこの線材部でも同じ速度となるの
で、折り返され同一方向に移動する空間的に平行に配置
された線材の２ケ所を光学ユニットに固定すれば、線材
の張架された方向に平行に移動して光学ユニットを走査
方向へ移動させることができる。

【００２９】本出願に係る発明の目的を実現する具体的
な構成は、請求項２に記載のように、原稿の主走査方向
全幅を読取れる複数の光電変換素子と光源と光学系から
なる光学ユニットを移動して原稿から画像を読取る画像
読取装置において、非伸縮性線材を複数回折り返し、前
記折り返した線材のうち同一方向に移動する空間的に平
行に配設された線材の少なくとも２ケ所を前記光学ユニ
ットに固着し、前記線材を移動することにより前記光学
ユニットを移動して画像を走査し読取る走査手段を備
え、前記走査手段は、前記光学ユニットに固着された線
材の移動方向と逆方向に移動する折り返した線材を前記
光学ユニットの移動する空間から離れた所に配置してい
ることを特徴とする画像読取装置にある。

【００３０】この構成によれば、折り返した線材の光学
ユニットの移動方向と逆方向に移動する線材は、光学ユ
ニットが移動する空間の外側に配設されているため、光
学ユニットの移動と干渉することはなく光学ユニットの
移動が正確になって、読取り画像の画質の向上が線材の
駆動手段の負荷を増やさずに実現できる。

【００３１】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項３に記載のように、前記走査手段
は、すべり止め加工を施した前記線材を折り返す手段と
して複数のプーリを使用し、該プーリの回転する軸は前
記光学ユニットの移動する平面から傾いた平面と直角方
向とに軸支されていることを特徴とする請求項１又は２
記載の画像読取装置にある。

【００３２】この構成によれば、傾けたプーリで線材を
折り返すことで部品点数を増やさずに、傾いたプーリに
入力する線材と出力される線材のそれぞれ配設される空
間的位置がずれることになり、傾いたプーリの傾き方を
管理すれば、光学ユニットの移動する空間と離れて邪魔
にならない位置に光学ユニットの移動方向とは逆方向へ
移動する線材を配設することができる。

【００３３】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項４に記載のように、前記走査手段
は、前記折り返した線材に張力を与える手段を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の画像読取装置にある。

【００３４】この構成によれば、線材の長さに関する精
度を特別管理しなくても線材にゆるみが生じることはな
く、折り返し手段であるプーリの配置位置だけで光学ユ
ニットの移動位置を確定することができる。

【００３５】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項５に記載のように、前記張力を与
える手段は、弾性部材で構成したことを特徴とする請求
項４記載の画像読取装置にある。

【００３６】この構成によれば、張力を与える手段をバ
ネ等の簡単な弾性部材で構成することにより、低コスト
を実現することができる。

【００３７】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項６に記載のように、前記張力を与
える手段は、前記線材の少なくとも２ケ所ある固着位置
の間以外の場所に配設したことを特徴とする請求項４記
載の画像読取装置にある。

【００３８】この構成によれば、光学ユニットが動き出
す瞬間等に線材に過大な張力が発生し張力発生手段が動
いてしまっても、光学ユニットの動き出しが遅れるだけ
で、光学ユニットの傾き等画質を悪化させる原因とはな
らずに、高画質の読取りを維持することができる。

【００３９】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項７に記載のように、前記光学ユニ
ットの光学系は、等倍光学系のコンタクトセンサである
ことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置にある。

【００４０】この構成によれば、光学ユニットの小型化
により、光学ユニットが移動するために必要な空間が少
なくて済むようにすることができる。

【００４１】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項８に記載のように、前記光学ユニ
ットの光電変換素子は、ＣＣＤであることを特徴とする
請求項１記載の画像読取装置にある。

【００４２】この構成によれば、画素間の感度のバラツ
キが減って読取り画像の高画質化が可能になる。

【００４３】本出願に係る発明の目的を実現する他の構
成は、請求項１０に記載のように、請求項１乃至８記載
の画像読取装置において、前記光学ユニットの位置決め
手段を備えたことを特徴とする画像読取装置にある。

【００４４】この構成によれば、非伸縮性の線材を複数
回折り返し、同一方向に移動する空間的に平行に配設し
た線材の２ケ所に光学ユニットを固着して、線材の移動
により光学ユニットを移動させて走査する低コストの走
査手段により構成した画像読取装置に、光学ユニットの
原稿走査に必要な位置決めを行うことによって、安定し
た走査と、より高画質な読取りが可能になる。

【００４５】本出願に係る発明の目的を実現する具体的
な構成は、請求項１０に記載のように、前記位置決め手
段は、前記光学ユニット側に原稿台ガラスによって位置
決めされる位置決め部材を最低３ケ所以上配設し、前記
光電変換素子と前記原稿台ガラスに積載された被読取り
原稿上の被読取り画素の間に形成される光軸によって形
成する平面と前記原稿台ガラスの裏面とが交差して形成
される直線上において、最低２ケ所以上の前記位置決め
部材と前記原稿台ガラスの接触により位置決めすること
を特徴とする請求項９記載の画像読取装置にある。

【００４６】この構成によれば、光学ユニットの位置決
めは光軸上を中心に変化するため、３点目の位置決め部
材の高さの変化が光学ユニットの光路長の変化に影響を
与える割合が少なくなり、３点の位置決め部材の配置距
離が小さくてしかも焦点深度の確保が容易になる。

【００４７】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項１１に記載のように、前記位置決
め手段は、原稿の主走査方向の位置決め手段と、前記光
学ユニットに前記主走査方向の位置決め手段により位置
決めされる手段を備えたことを特徴とする請求項９記載
の画像読取装置にある。

【００４８】この構成によれば、原稿台ガラス上のサイ
ズ指標に対しての主走査方向の位置決めが調整等の行
程、あるいは部品精度を上げずに低コストに実現するこ
とができる。

【００４９】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項１２に記載のように、前記位置決
めされる手段は前記光学ユニットに配設し、主走査方向
の位置決め手段であるフレームの溝ガイドに嵌合するリ
ブガイドであることを特徴とする請求項１１記載の画像
読取装置にある。

【００５０】この構成によれば、原稿の主走査方向の位
置決め手段を、光学ユニットに設けたリブガイドと嵌合
させるフレームの溝ガイドという、簡単で低コストな機
構で実現することができる。

【００５１】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項１３に記載のように、前記位置決
め手段は、前記折り返した線材により光学ユニットを前
記原稿台ガラスに付勢し、該付勢する付勢力を前記線材
に張力を与える手段によって発生させることを特徴とす
る請求項１０記載の画像読取装置にある。

【００５２】この構成によれば、簡単で低コストの構成
により光学ユニットを原稿台ガラスに付勢することがで
きる。

【００５３】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項１４に記載のように、前記位置決
め手段は、前記光学ユニットの主走査方向の付勢を前記
線材によって行い、該付勢する付勢力を前記線材に張力
を与える手段によって発生させることを特徴とする請求
項１１記載の画像読取装置にある。

【００５４】この構成によれば、光学ユニットの主走査
方向の付勢を簡単で低コストの構成により実施すること
ができる。

【００５５】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下、本発明の第１の実施の形態
について図を参照して説明する。図１〜図４は第１の実
施の形態に係る図である。図１は本発明の第１の実施の
形態に係る画像読取装置の中央断面図である。図２は図
１に示す画像読取装置の平面図である。図３は図２に示
す画像読取装置をＣ方向から見た側面図である図４は図
２に示す画像読取装置をＤ方向から見た側面図である。

【００５６】図１において、１は読取り原稿（以降、原
稿と略す）、２はアクリル、ポリカーボネート、ガラス
等光線透過率の高い材質で形成した原稿台ガラスで、原
稿台圧板（図示していない）によって原稿１は原稿台ガ
ラス２に密着させられることになる。３は光学ユニット
であって原稿台ガラス２と同様に光線透過率の高い材質
で形成し、後述する光電変換素子部等へのゴミの侵入を
防いでいる。３ｂは光源であるところのＬＥＤ、３ｃは
等倍光学結像レンズ、３ｄは光電変換素子である。

【００５７】本実施の形態では、光源３ｂはＬＥＤを使
用しているとしたが、ハロゲンランプ、熱陰極管、冷陰
極管、キセノン管等でもかまわない。また、光電変換素
子であるところの３ｄはＣＣＤ素子でもよい。また３ｃ
は縮小光学レンズでもよく、光路長はできるだけ短い方
が望ましく、装置をコンパクトにするには光路長が長い
場合はミラー等で折り返してもよい。

【００５８】電気基板上の構成については、光電変換さ
れた電気信号はＩ／Ｏポートを通過した後、ＲＯＭに書
かれた内容に従いＲＡＭを使用しながら画像処理等を行
い、コンピュータ本体部、プリンタ部、電送部（何れも
図示していない）等へ転送される。

【００５９】ここで原稿１の画像読取り範囲全てを読む
ためには光学ユニット３を移動させる必要があって、本
実施の形態では図１の矢線Ａ方向に移動させることによ
り画像を読取って行く。この時図１のＣＰＵによって後
述のモータ１３と画像読取りタイミングの同期をとって
行っている。

【００６０】つぎに本発明の核心である光学ユニット３
を移動する走査手段について図１，２，３，４を参照し
て詳細に説明する。

【００６１】先ず、図２の平面図において、図中矢線Ｂ
方向から見た図が図１であり、Ｃ方向から見た図が図
３、Ｄ方向から見た図が図４である。

【００６２】図２において、１３はモータであって図示
していない歯車、タイミングベルト、ベルト、ワイヤ等
駆動伝達手段によって後述の駆動プーリ５に駆動力を伝
達している。本実施の形態ではモータ１３にパルスモー
タを使用しオープンループ制御により駆動しているが、
ＤＣモータを用いてエンコーダ手段を設けクローズルー
プ制御を行うようにしてもよい。

【００６３】駆動プーリ５は駆動プーリ軸５ａの周りに
回動自在に支持されていて、プーリ軸５ａは図２、図４
に示すように、光学ユニット３の移動する平面と直角に
配置されている。

【００６４】プーリ５にはワイヤ４が巻き付けられてい
て、このワイヤ４の材質は金属で非伸縮性であるが、ガ
ラス繊維、炭素繊維、ケプラー等無機物、有機物で形成
することもできる。また、芯線部が被伸縮性であればそ
の周囲部はゴム、ナイロン等の伸縮性の材料で含浸また
は被覆されていてもよい。駆動プーリ５に対してのワイ
ヤ４の巻き付けは、駆動プーリ５に対してワイヤ４がす
べることなく巻取り、巻き戻しされる必要があるので、
ワイヤ４の決められた途中の箇所にワイヤ線径の一部異
なる部分を設けて、駆動プーリ５に線径の異なる箇所を
固定して駆動プーリ５とワイヤ４のすべりを防止してい
る。本実施の形態では、ワイヤ４にすりわりのある小鋼
球をかしめて線径の異なる箇所を設けている。

【００６５】これによって、図２中で最低ワイヤの４
ａ，４ｄに相当する長さのワイヤが常に駆動プーリ５に
巻き付いた状態で、その巻き付いている一部に線径の異
なる箇所がプーリ５に固定状態の如くなる。この時一度
巻き付いたワイヤの上にさらにワイヤが巻き付くと、見
掛けのプーリ５の外径が変わってしまうため、後述のプ
ーリ６とプーリ１０の傾きはワイヤ４の上にワイヤ４が
巻き付かないように配置するか、複数回巻き付かないよ
うに駆動プーリ５の直径を大きくとってもよい。また、
ここではプーリ５にワイヤ４の一部が固定状態になるよ
うに使用したが、固定しなくてもワイヤをプーリに巻き
付けるだけで、摩擦力のみでプーリ５の駆動力をワイヤ
４に伝達してもよい。なお、摩擦力による伝達系の場合
も、プーリ６とプーリ１０の傾きによってプーリ５上に
おいてワイヤの上にワイヤが巻き付かないように配置し
なければならない。

【００６６】こうして、駆動プーリ５に巻き付いたワイ
ヤ４は、図２に示すように、プーリ６に巻かれて折り返
される。この駆動プーリ５とプーリ６の間のワイヤ４を
ワイヤ４ａ部と表す。そして、ワイヤ４ａ部の途中で光
学ユニット３に３ｅ部で固定する。プーリ６はプーリ軸
６ａの回りに回動自在に支持されていて、プーリ軸６ａ
は図３に示すように傾いてフレーム１４に固定されてい
る。

【００６７】同様にプーリ６により折り返されたワイヤ
４は、プーリ７によりワイヤ４の向きが変更されプーリ
８を介した後プーリ９に巻き付けられる。このプーリ７
および、プーリ８はそれぞれプーリ軸７ａ，８ａの回り
に回動自在に支持されている。このプーリ軸７ａ，８ａ
についても図４に示すように、フレーム１４に対して傾
いて固定されている。

【００６８】次に、プーリ８によって方向を変えられた
ワイヤ４はプーリ９で反転して、プーリ１０によって方
向が変更されて先の駆動プーリ５に戻る。このプーリ
９、プーリ１０もそれぞれプーリ軸９ａ，１０ａに回動
自在に支持され、プーリ軸９ａの傾き方を図３に、プー
リ軸１０ａの傾き方を図４に示す。プーリ８とプーリ９
の間のワイヤ４を４ｄ部と表し、４ａ部の場合と同様に
４ｄ部においても光学ユニット３に３ｆで固定する。

【００６９】この光学ユニット３の配置位置は、ワイヤ
４ａ，４ｄの配置位置により決定されるが、ワイヤ４
ａ，４ｄの配置位置は、それぞれプーリ５，８の外周上
でワイヤ４が離れる側と、プーリ６，９の外周上でワイ
ヤ４が巻き取られる側とを直線で結んだ線上となる。つ
まり図２上において、４ａはプーリ５の５ｂ部とプーリ
６の６ｂ部を結んだ直線が４ａの配設位置となり、プー
リ８の８ｂ部とプーリ９の９ｂ部を結んだ直線がワイヤ
４ｄの配設位置となる。

【００７０】また、原稿台ガラス２と平行な平面内に先
の５ｂ，６ｂ，８ｂ，９ｂが配設されるようにプーリ
５，６，８，９が配設され、更に４ａ，４ｄが空間的に
平行になるように５ｂ，６ｂ，８ｂ，９ｂ部が配設され
る。更に原稿台ガラス２上の原稿サイズ指標（図示して
いない）に対して、ワイヤ４ａ，４ｄが平行又は直角に
配設されている。

【００７１】また、図１に示す矢線Ｋ方向の４ａ，４ｄ
の位置は、光学ユニット３が丁度被読取り原稿１の画像
を光電変換素子３ｄ上に結像するように配設している。
そして光学ユニット３のワイヤ４ａ，４ｄの固定位置は
サイズ指標と光学ユニット３が直角もしくは平行になる
ように固定される。

【００７２】次に、各プーリ軸の中でプーリ軸１０ａだ
けは図２に示すように、フレーム１４に固定されておら
ずアイドラ板１１に固定されている。アイドラ板１１は
図４に示すように、傾きを持ったままフレーム１４と摺
動自在に配置されていて、更にアイドラ板１１とフレー
ム１４の間にバネ部材１２を張架している。これによっ
て、十分に４ａ，４ｄ部が直線になるようにワイヤ４の
張力をバネ部材１２の強さによって調整している。

【００７３】なお、本実施の形態では以上のように、５
ｂ，６ｂ，８ｂ，９ｂの位置を各部品の精度によって調
整し配置しているが、各プーリ軸上で各プーリの高さを
調整して同条件になるように配設してもよい。

【００７４】以上の構成により、モータ１３で駆動プー
リ５に矢線Ｅ方向の駆動を伝達すれば、各プーリもＥ方
向に回転しワイヤ４ａ，４ｄの光学ユニット３に固定さ
れた３ｆ，３ｅ部は相対的な位置を保ったままモータ１
３の回転角度に従って図２中の矢線Ｆ方向に、サイズ指
標と直角もしくは平行を保ったまま移動していくことに
なる。つまりＣＰＵによってモータ１３の移動と光学ユ
ニット３による読取りの同期をとることで画像を読取れ
ることになる。また、ワイヤ４ｅ，４ｂは離した配置の
ため光学ユニット３が移動しても、光学ユニット３と接
触もしくは移動に影響を与えるようなことはない。

【００７５】このように、本実施の形態によれば、プー
リ５〜１０を使用して非伸縮性線材４を複数回折り返す
という、場所をとらない簡単で低コストの走査手段を構
成して原稿の読取りを行うようにしたので、画像読取装
置のサイズの小型化と低コスト化が達成できる。

【００７６】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態について図を参照して説明する。図５〜図８
は第２の実施の形態に係る図である。図５は本発明の第
２の実施の形態に係る画像読取装置の中央断面図であ
る。図６は図５に示す画像読取装置の平面図である。図
７は図６に示す画像読取装置をＣ方向から見た側面図で
ある。図８は図６に示す画像読取装置をＤ方向から見た
側面図である。

【００７７】第２の実施の形態は、図１〜図４に示した
プーリ５〜１０と線材４により線材を折り返す走査手段
を構成した第１の実施の形態に、図５〜図８の各図に示
すような、光学ユニット３に原稿台ガラス２によって位
置決めされる位置決め部材３ｇ〜３ｊと、主走査方向の
位置決め用のリブガイド３ｋと、フレーム１４にリブガ
イド３ｋに嵌合する溝ガイド１４ａを新たに設けたもの
である。

【００７８】光学ユニット３の位置決め部材３ｇ，３
ｈ，３ｉ，３ｊの材質は、原稿台ガラス２に対して摩擦
力が少なく摩耗性の良い材質が望ましい。ここではＰＯ
Ｍ等の有機材料を用いているが他の材質のものでもかま
わない。また原稿台ガラス２と接触する部分について
は、コロ等の別部材とし原稿台ガラス２と回転接触させ
るように構成すれば、耐摩耗性の向上や摩擦負荷の低減
が図れる。図５に示すように、位置決め部材３ｇ，３
ｈ，３ｉ，３ｊの原稿台ガラス２との接触面の形状は円
又は球形状をなし、部材３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊの光学
ユニット３に対する矢線Ｋ方向の位置は、部材３ｇ，３
ｈ，３ｉ，３ｊが原稿台ガラス２の裏面に接触した時に
丁度被読取り原稿１の画像が光電変換素子３ｄに結像さ
れるようになっている。

【００７９】また、部材３ｇ，３ｈの図５中のＡ方向の
位置は、３ｇ，３ｈそれぞれの原稿台ガラス２との接触
点が丁度被読取り原稿１から、光電変換素子３ｄに至る
光軸の中心になるように配置されている。ここでは、３
ｉ，３ｊと３ｇ，３ｈ以外の位置決め部材を２ケ配設し
ているが平面は３点で決定されるので、３ｇもしくは３
ｈは省略してもよい。なお、主走査方向の位置決め部材
として、光学ユニット３にリブガイド３ｋを設け、フレ
ーム１４には嵌合する溝ガイド１４ａを形成している。
その他の構成および線材とプーリで構成する走査手段の
動作は、図５は図１に、図６は図２に、図７は図３に、
図８は図４にそれぞれ対応していて、全く同一構成なの
で、構成と走査手段の動作に関する重複する説明は省略
し、第１の実施の形態と異なる点についてのみ述べる。

【００８０】この場合の第２の実施の形態で新たに追加
になった、具体的な位置決めについて説明する。

【００８１】図５に示す光学ユニット３の矢線Ｋ方向の
配設位置は、位置決め部材３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊが原
稿台ガラス２に当接することにより決定される。この当
接力については、図５においてワイヤ４ａ，４ｄは本来
張力が十分であれば直線形状を形成する、つまり本来光
学ユニット３の重さに対して十分張力が高ければ直線形
状をなしていたものを原稿台ガラス２で矢線Ｋの図面
上、下方向に光学ユニット３とともに押し下げたことと
なる。これによって光学ユニット３には、ワイヤ４ａ，
４ｄの張力によって図５中の矢線Ｌ、Ｍ方向の外力を受
けることになり、結果的に矢線Ｋ方向の図面では上方向
成分を受けて、原稿台ガラス２に付勢される。

【００８２】次に、フレーム１４には溝形状をした溝ガ
イド１４ａが配設されている。溝ガイド１４ａの断面形
状を図７と図８に示しているが、この溝ガイド１４ａに
は光学ユニット３に設けたリブガイド３ｋが嵌合してい
る。図６に示すように、溝ガイド１４ａとリブガイド３
ｋの矢線Ｂ、Ｊ方向の相対位置は、原稿台ガラス２上の
原稿サイズの指標（図示していない）に対して相対的に
配設され、被読取り原稿１の読取り範囲および読取り位
置が決定される。

【００８３】また、フレーム１４に対しての溝ガイド１
４ａの相対的配設位置は、複数ある光電変換素子のほぼ
中央部に配設しているが、ワイヤ類、プーリ類に影響を
受けなければどこでもよい。但し、原稿サイズ指標に対
しては直角もしくは平行に配置するとともに、溝ガイド
１４ａの長手方向の真直度は管理されなければならな
い。そうしないと、読取り画像が曲がる等の原因となる
からである。

【００８４】更に、図６に示すように、ワイヤ４ａ，４
ｄの張力に反して光学ユニット３を矢線Ｊ方向へ溝ガイ
ド１４ａとリブガイド３ｋによって付勢している。これ
によって、図７のようにリブガイド３ｋの３ｋａ側と溝
ガイド１４ａとの隙間がなくなり、張力によって光学ユ
ニット３には図６に示す矢線Ｏ、Ｎ方向の外力を受ける
ことになり、その結果光学ユニット３はＢ方向に付勢力
を受ける。

【００８５】このように、第２の実施の形態によれば、
第１の実施の形態で示した被伸縮性の線材４とプーリ５
〜１０による簡単で場所をとらない低コストの走査手段
に、加えて光学ユニット３に原稿台ガラス２に当接して
位置決めする位置決め部材３ｇ〜ｊと、主走査方向の位
置決め部材のリブガイド３ｋを設けて光学ユニット３の
位置決めを正確に行うようにしたので、読取り精度を保
持しながら装置サイズの小型化と低コストを実現でき
る。

【００８６】（請求項と実施の形態の対応）本発明の走
査手段は、従来のＣＰＵ制御による光学親ユニット、ガ
イドシャフト、タイミングベルト等に代わり、ＣＰＵ制
御により動作する被伸縮性の線材４とプーリ５〜１０と
光学ユニット３とにより構成される。

【００８７】本発明の位置決め手段は、２種類の位置決
め手段を有し、１つは光学ユニット３の原稿台ガラス２
面との当接部に配設した位置決め部材３ｇ〜ｊによるも
の、もう１つはフレームの溝ガイド１４ａに嵌合するリ
ブガイド３ｋによる主走査方向の位置決め機構である。

【００８８】（他の実施の形態）ここまで実施の形態と
して、プリンタ部、電送部を有するファクシミリの例に
ついて説明したが、これに限定するものではなく、その
他にも文章、画像を読み取るスキャナを使用する装置、
フィルムスキャナ、複写機等に適用できることは勿論で
ある。

【００８９】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１に記載
の発明によれば、非伸縮性線材を複数回折り返し、同一
方向に移動する空間的に平行に配設された線材の２ケ所
に光学ユニットを固着し、線材の移動により光学ユニッ
トを移動させて走査するように構成したので、画像読取
装置のサイズの小型化と低コスト化を達成できる。

【００９０】更に、請求項２に記載の発明によれば、光
学ユニットに固着された線材と反対方向へ移動する折り
返し線材を、光学ユニットの移動する空間から離して配
置したので、光学ユニットによる走査を正確にして画質
の向上を線材の駆動手段の負荷を増やさずに実現でき
る。

【００９１】更に、請求項３に記載の発明によれば、線
材の駆動にはプーリを使用し、プーリ軸は光学ユニット
の移動する平面から傾いた平面と直角方向に軸支してい
るので、線材がプーリ上で重なることがなくスムーズな
走査が可能な簡単で低コストの走査機構を構成できる。

【００９２】更に、請求項４又は５に記載の発明によれ
ば、折り返した線材に弾性部材により張力を与える手段
を有しているので、線材のたるみ等を防止して正確な走
査により高画質の読取りが可能になる。

【００９３】更に、請求項６に記載の発明によれば、線
材に張力を与える手段を、光学ユニットに固着した２ケ
所から離して配置したので、光学ユニットの回転方向の
ガタツキを防止することができる。

【００９４】更に、請求項７に記載の発明によれば、光
学ユニットの光学系にコンタクトセンサを使用している
ので、光学ユニットをより小型化できる。

【００９５】更に、請求項８に記載の発明によれば、光
電変換素子としてはＣＣＤを用いているので、画素間入
力感度のバラツキが少ない装置を構成できる。

【００９６】更に、請求項９に記載の発明によれば、線
材を折り返した走査手段に、光学ユニットの位置決め手
段を加えたので、光学ユニットの位置決めを正確に行う
ことによって、より高画質の画像読取りが可能になる。

【００９７】更に、請求項１０に記載の発明によれば、
光学ユニット側に原稿台ガラスに当接して位置決めされ
る３ケ所以上の位置決め部材を配置したので、光学ユニ
ットの被読取り原稿との距離を最低限必要な精度で確保
可能な高さ規制部材を用意することで、装置の小型化と
低コストを図ることができる。

【００９８】更に、請求項１１又は１２に記載の発明に
よれば、光学ユニットの主走査方向の位置決め手段を設
けたので、より正確な走査を可能にして高画質の読取り
を行うことができる。

【００９９】更に、請求項１３に記載の発明のによれ
ば、線材に張力を与える手段により、光学ユニットを原
稿台ガラスに付勢するので、光学ユニットの原稿台ガラ
スへの付勢を簡単な機構で実施し、高画質の読取りを可
能にする。

【０１００】更に、請求項１４に記載の発明によれば、
線材に張力を与える手段によって光学ユニットを主走査
方向へ付勢するので、光学ユニットの主走査方向の付勢
を簡単な機構で実施し、高画質の読取りを可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置
の中央断面図である。

【図２】図１に示す画像読取装置の平面図である。

【図３】図２に示す画像読取装置をＣ方向から見た側面
図である。

【図４】図２に示す画像読取装置をＤ方向から見た側面
図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係る画像読取装置
の中央断面図である。

【図６】図５に示す画像読取装置の平面図である。

【図７】図６に示す画像読取装置をＣ方向から見た側面
図である。

【図８】図６に示す画像読取装置をＤ方向から見た側面
図である。

【図９】従来の画像読取装置の斜視図である。

【図１０】図９に示す光学ユニットの斜視図である。

【符号の説明】

１被読取り原稿２原稿台ガラス３光学ユニット３ｂ光源３ｃ等倍光学結像レンズ３ｄ光電変換素子３ｅ，３ｆ固着点３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊ位置決め部材３ｋリブガイド４線材５駆動プーリ６〜１０折り返しプーリ１１アイドラ板１２バネ部材１３モータ１４フレーム１４ａ溝ガイド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿の主走査方向全幅を読取れる複数の
光電変換素子と光源と光学系からなる光学ユニットを移
動して原稿から画像を読取る画像読取装置において、非伸縮性線材を複数回折り返し、前記折り返した線材の
うち同一方向に移動する空間的に平行に配設された線材
の少なくとも２ケ所を前記光学ユニットに固着し、前記
線材を移動することにより前記光学ユニットを移動して
画像を走査し読取る走査手段を備えたことを特徴とする
画像読取装置。
【請求項２】原稿の主走査方向全幅を読取れる複数の
光電変換素子と光源と光学系からなる光学ユニットを移
動して原稿から画像を読取る画像読取装置において、非伸縮性線材を複数回折り返し、前記折り返した線材の
うち同一方向に移動する空間的に平行に配設された線材
の少なくとも２ケ所を前記光学ユニットに固着し、前記
線材を移動することにより前記光学ユニットを移動して
画像を走査し読取る走査手段を備え、前記走査手段は、前記光学ユニットに固着された線材の
移動方向と逆方向に移動する折り返した線材を前記光学
ユニットの移動する空間から離れた所に配置しているこ
とを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】前記走査手段は、すべり止め加工を施し
た前記線材を折り返す手段として複数のプーリを使用
し、該プーリの回転する軸は前記光学ユニットの移動す
る平面から傾いた平面と直角方向とに軸支されているこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
【請求項４】前記走査手段は、前記折り返した線材に
張力を与える手段を有することを特徴とする請求項１記
載の画像読取装置。
【請求項５】前記張力を与える手段は、弾性部材で構
成したことを特徴とする請求項４記載の画像読取装置。
【請求項６】前記張力を与える手段は、前記線材の少
なくとも２ケ所ある固着位置の間以外の場所に配設した
ことを特徴とする請求項４記載の画像読取装置。
【請求項７】前記光学ユニットの光学系は、等倍光学
系のコンタクトセンサであることを特徴とする請求項１
記載の画像読取装置。
【請求項８】前記光学ユニットの光電変換素子は、Ｃ
ＣＤであることを特徴とする請求項１記載の画像読取装
置。
【請求項９】請求項１乃至８記載の画像読取装置にお
いて、前記光学ユニットの位置決め手段を備えたことを
特徴とする画像読取装置。
【請求項１０】前記位置決め手段は、前記光学ユニッ
ト側に原稿台ガラスによって位置決めされる位置決め部
材を最低３ケ所以上配設し、前記光電変換素子と前記原
稿台ガラスに積載された被読取り原稿上の被読取り画素
の間に形成される光軸によって形成する平面と前記原稿
台ガラスの裏面とが交差して形成される直線上におい
て、最低２ケ所以上の前記位置決め部材と前記原稿台ガ
ラスの接触により位置決めすることを特徴とする請求項
９記載の画像読取装置。
【請求項１１】前記位置決め手段は、原稿の主走査方
向の位置決め手段と、前記光学ユニットに前記主走査方
向の位置決め手段により位置決めされる手段を備えたこ
とを特徴とする請求項９記載の画像読取装置。
【請求項１２】前記位置決めされる手段は前記光学ユ
ニットに配設し、主走査方向の位置決め手段であるフレ
ームの溝ガイドに嵌合するリブガイドであることを特徴
とする請求項１１記載の画像読取装置。
【請求項１３】前記位置決め手段は、前記折り返した
線材により光学ユニットを前記原稿台ガラスに付勢し、
該付勢する付勢力を前記線材に張力を与える手段によっ
て発生させることを特徴とする請求項１０記載の画像読
取装置。
【請求項１４】前記位置決め手段は、前記光学ユニッ
トの主走査方向の付勢を前記線材によって行い、該付勢
する付勢力を前記線材に張力を与える手段によって発生
させることを特徴とする請求項１１記載の画像読取装
置。