JP4438713B2

JP4438713B2 - 画像読取装置

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Publication number: JP4438713B2
Application number: JP2005213915A
Authority: JP
Inventors: 吉記刑部; 貴志大濱; 哲也加藤; 広文小栗; 洋一洞口; 龍也佐藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2005-07-25
Filing date: 2005-07-25
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2025-07-25
Also published as: US7738146B2; JP2007036426A; US20070019249A1

Description

本発明は、例えば、多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device）等に採用される画像読取装置の構造に関するものである。

複写機や複合機には、一般に原稿を画像データとして読み取るための画像読取装置が搭載されている。この画像読取装置は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＩＳ（Contact Image Sensor）等のイメージセンサを備えており、このようなイメージセンサが原稿を走査することによって画像が読み取られる。

図１０は、従来の画像読取装置の要部断面図であって、画像読取装置の構造が模式的に示されている。同図が示すように、画像読取装置１は、箱状に形成された本体フレーム２を備えている。この本体フレーム２の上面にコンタクトガラス板３が設けられており、このコンタクトガラス板３が原稿を載置する載置台を構成している。本体フレーム２の内部にコンタクトイメージセンサ４が配置されている。このコンタクトイメージセンサ４は、その上面５が上方を向くように本体フレーム２の内部に配置されている。すなわち、コンタクトイメージセンサ４はコンタクトガラス板３の直下に配置され、コンタクトイメージセンサ４の上面５とコンタクトガラス板３の裏面とが対向している。コンタクトイメージセンサ４は、紙面に垂直な方向に移動されつつ、コンタクトガラス板３上に載置された原稿から画像を読み取る。

ところで、一般にコンタクトイメージセンサは被写界深度が狭いという特性があり、したがって、上記コンタクトイメージセンサ４は、良好な画像読取りを行うためにコンタクトガラス板３に近接しなければならない。しかも、コンタクトイメージセンサ４の上面５とコンタクトガラス板３の裏面との隙間が常時一定であることが重要である。なぜなら、当該隙間が変化すると、コンタクトイメージセンサ４の被写界深度が狭いことから、原稿から画像が良好に読み取られないからである。ところが、コンタクトイメージセンサ４の初期変形（主として矢印６の方向の変形）やコンタクトイメージセンサ４の移動中における姿勢変化等さまざまな原因により、上記隙間が変化してしまうことがある。そのため、従来では、コンタクトイメージセンサ４の変形を抑えるために種々の改良がなされている（例えば、特許文献１〜特許文献５参照）。

特開２００３−９２６６１号公報特開平９−２９２５８０号公報特開平５−３２３２３０号公報特開２０００−１３８８０３号公報特開２００４−５４１５６号公報

従来では、コンタクトイメージセンサの変形を抑えるために、コンタクトイメージセンサの剛性を向上させたり、生じた変形を矯正して当該変形が復帰しないように固定する手段が提案されている。しかし、製品としての画像読取装置の輸送中には、コンタクトイメージセンサに振動ないし衝撃が加わることがある。また、ブック原稿の画像読取りの際にコンタクトガラス板が押し下げられる場合がある。このような場合には、コンタクトイメージセンサが本体フレームに対して変位可能となっていることが重要である。なぜなら、仮にコンタクトイメージセンサが本体フレームに対して変位することができないのであれば、上記衝撃によってあるいは上記コンタクトガラス板が押し下げられたことによって、当該コンタクトイメージセンサが損傷を受けるおそれがあるからである。

そこで、本発明の目的は、衝撃吸収性に優れ且つ良好な画像読取が可能な画像読取装置を提供することである。

(1) 上記目的が達成されるため、本発明に係る画像読取装置は、上面に開口を有する本体フレームと、原稿載置面を構成する表面が上記開口に露出するように取り付けられたコンタクトガラス板と、コンタクトガラス板の裏面と対向するように配置された筐体、筐体に取り付けられ且つコンタクトガラス板の裏面と対向するように配置された光源部及び筐体に取り付けられ且つ当該筐体の長手方向に沿って配置された受光部を有するコンタクトイメージセンサと、コンタクトイメージセンサをコンタクトガラス板の裏面に当接した当接姿勢とコンタクトガラス板の裏面から離反した離反姿勢との間で姿勢変化可能に囲繞保持すると共にコンタクトガラス板の裏面に沿って移動可能に設けられた保持器と、コンタクトイメージセンサと保持器との間に配置され、当該コンタクトイメージセンサをコンタクトガラス板の裏面に弾性的に押圧する押圧手段と、コンタクトイメージセンサと保持器との間に配置され、当該コンタクトイメージセンサの略中央部を保持器側に弾性的に引っ張る引張手段とを備えている。上記筐体に設けられた係止ピンが上記保持器に設けられた長孔に嵌合することによってコンタクトイメージセンサの姿勢変化が許容されている。上記押圧手段は、上記筐体と上記保持器との間に配置された圧縮コイルバネからなり、上記引張手段は、上記筐体と上記保持器との間に配置された引張コイルバネからなる。

コンタクトイメージセンサは、筐体を有し、この筐体に光源部及び受光部が備えられている。このコンタクトイメージセンサは、保持器によって囲繞保持されている。コンタクトイメージセンサ及び保持器は、本体フレームに内蔵されており、上記光源部及び受光部は、本体フレームに設けられたコンタクトガラス板の裏面と対向配置されている。そして、上記保持器がコンタクトガラス板の裏面に沿って移動されることによって、コンタクトイメージセンサは、コンタクトガラス板の表面に載置された原稿を走査する。

コンタクトイメージセンサは、上記当接姿勢と離反姿勢との間で姿勢変化可能となっており、当該コンタクトイメージセンサと上記筐体との間に上記押圧手段が配置されていることから、コンタクトイメージセンサは、常時コンタクトガラス板の裏面に弾性付勢されているが、当該弾性力に抗して外力が反付勢方向に作用した場合には、当該コンタクトイメージセンサは、コンタクトガラス板から離反する。したがって、仮に当該画像読取装置に衝撃その他外力が作用した場合（典型的には、当該画像読取装置の輸送中に衝撃が加わった場合やブック原稿と共にコンタクトガラス板が強く押圧された場合）には、コンタクトイメージセンサが離反姿勢に変位し、損傷を受けることが防止される。しかも、コンタクトイメージセンサは、上記引張手段を備えているから、当該コンタクトイメージセンサの略中央部は、常時上記保持器側に弾性的に引っ張られている。したがって、コンタクトイメージセンサは、長手方向の略中央部がコンタクトガラス板の裏面から離反する方向に変位し、これにより、上記光源部及び受光部が上記コンタクトガラス板の裏面と接触することが防止される。

上記押圧手段は、上記筐体と上記保持器との間に配置された圧縮コイルバネが採用される。また、上記引張手段は、上記筐体と上記保持器との間に配置された引張コイルバネが採用される。したがって、押圧手段及び引張手段が安価に構成されるうえ、押圧手段及び引張手段がきわめて簡単な構造であるから、コンタクトイメージセンサが確実に前述のように押圧され及び引っ張られる。しかも、上記筐体に設けられた係止ピンが上記保持器に設けられた長孔に嵌合することによって、コンタクトイメージセンサは、コンタクトガラス板の裏面に対して平行な状態を維持しながら上記姿勢変化が可能である。

(2) 上記引張手段は上記コンタクトイメージセンサの略中央に配置され、上記押圧手段は上記引張手段の両側に配置されているのが好ましい。コンタクトイメージセンサは、その略中央部がコンタクトガラス板に近接するように変形している場合があるが、そのような場合に、押圧手段が引張手段の両側に配置されることにより、上記変形が効果的に矯正される。上記押圧手段が上記引張手段の両側に均等に配置されていれば、より好ましい。

(3) 上記筐体の上記コンタクトガラス板の裏面と対向する対向面に、当該コンタクトイメージセンサが上記当接姿勢に姿勢変化したときに上記コンタクトガラス板の裏面に当接することによって上記光源部及び受光部とコンタクトガラス板との接触を回避する当接部が設けられているのが好ましい。この場合、コンタクトイメージセンサがコンタクトガラス板の裏面に押圧されたときに、上記当接部がコンタクトガラス板に当接する。したがって、上記光源部及び受光部が直接にコンタクトガラス板に当接することが防止され、当該光源部及び受光部、特に受光部のレンズが損傷を受けることが防止される。

(4) 上記当接部は、上記対向面の周縁部に立設された、高さ寸法が上記光源部及び受光部よりも大きい枠体から構成され得る。この場合、コンタクトイメージセンサがコンタクトガラス板の裏面に押圧されたときに、上記枠体の上端がコンタクトガラス板に当接する。したがって、上記光源部及び受光部が直接にコンタクトガラス板に当接することが防止され、当該光源部及び受光部、特に受光部のレンズが損傷を受けることが防止される。

(5) また、上記当接部は、上記対向面の長手方向の縁部に立設された、高さ寸法が上記光源部及び受光部よりも大きい壁材が採用されてもよい。この場合も、コンタクトイメージセンサがコンタクトガラス板の裏面に押圧されたときに、上記壁材の上端がコンタクトガラス板に当接する。したがって、上記光源部及び受光部が直接にコンタクトガラス板に当接することが防止され、当該光源部及び受光部、特に受光部のレンズが損傷を受けることが防止される。

(6) さらに、上記当接部は、上記対向面の縁部に立設された、高さ寸法が上記光源部及び受光部よりも大きい突起であるのが好ましい。この場合も同様に、コンタクトイメージセンサがコンタクトガラス板の裏面に押圧されたときに、上記突起の上端がコンタクトガラス板に当接する。したがって、上記光源部及び受光部が直接にコンタクトガラス板に当接することが防止され、当該光源部及び受光部、特に受光部のレンズが損傷を受けることが防止される。しかも、この突起が採用されることにより、上記当接部とコンタクトガラス板との接触面積が小さくなるから、両者間に生じる摩擦力が小さくなり、コンタクトイメージセンサの円滑な移動（走査）が可能となる。

(7) 加えて、上記突起は、少なくとも上記対向面の略中央部に設けられているのが好ましい。この構成では、コンタクトイメージセンサが本体フレームに組み付けられた状態において、上記筐体の略中央部がコンタクトガラス板に近接するように湾曲した場合であっても、コンタクトイメージセンサがコンタクトガラス板の裏面に押圧されたときに、上記突起の上端がコンタクトガラス板に確実に当接し、上記光源部及び受光部が直接にコンタクトガラス板に当接することが防止されるという利点がある。

本発明によれば、コンタクトイメージセンサに加わる衝撃は、押圧手段によって緩衝されると共に、引張手段によってコンタクトイメージセンサの光源部及び受光部とコンタクトガラス板との接触が防止され、当該コンタクトイメージセンサとコンタクトガラス板の裏面との距離が均一に保たれる。したがって、画像読取装置の輸送中におけるコンタクトイメージセンサの損傷が防止されると共に、高精度な画像の読取りが実現される。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

＜第１の実施形態＞

図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像読取装置３０の外観斜視図である。

この画像読取装置３０は、例えば、プリンタ機能とスキャナ機能とを一体的に備えた多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device）のスキャナ部として、また、複写機の画像読取部として用いられ得る。ただし、本発明において、上記プリンタ機能は任意の機構であり、例えば、スキャナ機能のみを有するフラットベッドスキャナ（ＦＢＳ：Flatbed Scanner）として画像読取装置３０が構成されていてもよい。

同図が示すように、この画像読取装置３０は、ＦＢＳとして機能する読取載置台３１を備えており、この読取載置台３１に対して原稿押さえカバー３３が開閉自在に取り付けられている。この原稿押さえカバー３３は、オート・ドキュメント・フィーダ（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）３２を備えている。読取載置台３１は、略直方体の本体フレーム３４と、本体フレーム３４の天面（上面）に設けられたコンタクトガラス板３５と、本体フレーム３４に内蔵された画像読取ユニット３６とを有する。原稿は、コンタクトガラス板３５上に載置される。原稿押さえカバー３３が閉じられると、原稿は、当該原稿押さえカバー３３によって固定される。そして、上記画像読取ユニット３６がコンタクトガラス板３５の下方を当該コンタクトガラス板３５に沿って移動することによって、上記原稿から画像を読み取るようになっている。

読取載置台３１の正面側には、操作パネル３７が設けられている。操作パネル３７は、各種操作ボタン及び液晶表示部を備える。画像読取装置３０は、操作パネル３７からの指示によって動作するようになっている。なお、画像読取装置３０がＭＦＤとして構成される場合には、画像読取装置３０にパーソナルコンピュータ等が接続され得る。その場合、画像読取装置３０は、操作パネル３７からの指示のほか、このコンピュータからスキャナドライバ等を介して送信される指示によっても動作することが可能である。

前述のように、原稿押さえカバー３３は、原稿トレイから排紙トレイへ原稿を連続搬送するＡＤＦ３２を備えている。このＡＤＦ３２による搬送過程において、原稿がプラテン３８を通過し、このプラテン３８の下方において画像読取ユニット３６が当該原稿から画像を読み取るようになっている。ただし、本実施形態において、このＡＤＦ３２は省略されていてもよいことは勿論である。

図２は、読取載置台３１の平面図であって、この読取載置台３１の内部構造を示している。図３は、読取載置台３１の断面図である。

図１及び図３が示すように、読取載置台３１の本体フレーム３４は、上面が開放された容器状の下フレーム３９と、上カバー４２とを備えている。下フレーム３９の上に上カバー４２が嵌め合わされることにより、本体フレーム３４が構成されている。上カバー４２の上面４０に開口４１が設けられている。上記コンタクトガラス板３５は、この開口４１から露出するように、上カバー４２に取り付けられている。

図２が示すように、下フレーム３９内に上記画像読取ユニット３６が配設されている。下フレーム３９及び上カバー４２は、共に合成樹脂からなる。下フレーム４２は、底板を構成するベース部４３と、このベース部４３の周囲から起立した側壁４４と、区画板４５とを有し、これらは一体的に形成されている。この区画板４５は、画像読取ユニット３６が配設される部分と、操作パネル３７の基板等が配設される部分とを区画する。なお、下フレーム３９は、コンタクトガラス板３５を支持するための支持リブや、各種部材をネジ止めするためのボス部、電気配線等のための貫通孔等を備えている。ただし、これらは読取載置台３１の実施態様に応じて適宜設計されるものであるから、その詳細な説明は省略される。

画像読取ユニット３６は、図２が示すように、ＣＩＳユニット５０（コンタクトイメージセンサ）、キャリッジ５１（保持器）、ガイドシャフト５２、及びベルト駆動機構５３を備えている。画像読取ユニット３６は、同図では図示されていないローラユニット５８を備えている（図３参照）。ＣＩＳユニット５０は、いわゆる密着型のイメージセンサである。ＣＩＳユニット５０は、原稿に光を照射すると共にこの原稿からの反射光を受光し、受光した光を電気信号に変換する。ＣＩＳユニット５０は、後に詳述されるように、細長直方体状の筐体７０を備えており、この筐体７０がキャリッジ５１に嵌め込まれている。そして、このキャリッジ５１がコンタクトガラス板３５（図１参照）の下方を移動する。

具体的には、キャリッジ５１は、下フレーム３９の幅方向に渡って架設されたガイドシャフト５２に係合している。キャリッジ５１は、ベルト駆動機構５３により駆動されてガイドシャフト５２上を摺動する。このキャリッジ５１は、上記ＣＩＳユニット５０を保持しつつコンタクトガラス板３５に密着させるように付勢している。このキャリッジ５１を付勢する手段については、後述される。キャリッジ５１に保持されたＣＩＳユニット５０は、コンタクトガラス板３５に沿って、その筐体７０の短手方向に移動される。ここで、当該「短手方向」とは、上記筐体７０の長手方向に直交し且つコンタクトガラス板３５の下面に沿う方向である。

図３が示すように、キャリッジ５１は、上記ＣＩＳユニット５０を搭載している。同図が示すように、このＣＩＳユニット５０は、キャリッジ５１の上側に保持されている。キャリッジ５１の下面には、ガイドシャフト５２を上方から跨ぐようにして嵌合するシャフト受け部５４が形成されている。このシャフト受け部５４とガイドシャフト５２とが嵌合しており、キャリッジ５１は、ガイドシャフト５２に支持された状態で当該ガイドシャフト５２の軸方向に摺動自在となっている。また、シャフト受け部５４の側方には、ベルト掴持部５５が下方へ突設されている。このベルト掴持部５５は、後述されるベルト駆動機構５３のタイミングベルト６１を掴む。これにより、このタイミングベルト６１とキャリッジ５１とが連結される。そして、ベルト駆動機構５３からキャリッジ５１に駆動力が伝達されることにより、キャリッジ５１は、ガイドシャフト５２上を移動する。

ＣＩＳユニット５０の両端側には、上記ローラユニット５８が設けられている。このローラーユニット５８は、コンタクトガラス板３５の裏面７５に当接している。そして、上記キャリッジ５１の移動に伴って、ローラユニット５８は、コンタクトガラス板３７の裏面７５をキャリッジ５１の移動方向に沿って転動する。したがって、ＣＩＳユニット５０は、コンタクトガラス板３５の下面に当接しながら、キャリッジ５１の移動に伴ってコンタクトガラス板３５に沿って移動する。換言すれば、このローラーユニット５８は、ＣＩＳユニット５０の円滑な移動を支援するものである。

図４は、読取載置台３１の平面図であって、ベルト駆動機構５３の概略構成を示している。

同図が示すように、ベルト駆動機構５３は、駆動プーリ５９と、従動プーリ６０と、これらの間に巻き架けられたタイミングベルト６１と、図示されていないモータとを備えている。タイミングベルト６１は、内側に歯が形成された無端ベルトである。上記モータが駆動プーリ５９を回転させることにより、上記タイミングベルト６１が周運動するように構成されている。

同図が示すように、駆動プーリ５９は、下フレーム３９の左奥に配設されている。この駆動プーリ５９に巻き架けられたかれたタイミングベルト６１は、下フレーム３９の正面側へ延出し、ガイドシャフト５２の手前に配設された中間プーリ６２に巻き架けられている。さらに、このタイミングベルト６１は、略直角に曲折し、ガイドシャフト５２に沿って下フレーム３９の右端まで延出し、下フレーム３９の右端付近に配設された従動プーリ６０に巻き架けられている。すなわち、タイミングベルト６１は、同図が示すように、略Ｌ字状に架設されている。このように巻き架けられたタイミングベルト６１の従動プーリ６０から中間プーリ６２の間の部分、すなわちガイドシャフト５２に沿った部分は、上記キャリッジ５１のベルト掴持部５５（図３参照）によって掴まれており、これにより、タイミングベルト６１とキャリッジ５１とが連結されている。なお、タイミングベルト６１としては、無端ベルト以外に、ベルトの両端部がキャリッジ５１に固着された有端ベルトが採用されてもよいことは勿論である。

図５はＣＩＳユニット５０及びキャリッジ５１の拡大斜視図、図６は拡大分解斜視図である。

図３及び図６が示すように、キャリッジ５１は、例えば樹脂から構成されており、上面が開放された器状に形成されている。キャリッジ５１は、ＣＩＳユニット５０を安定的に保持するために、所要の剛性が確保されている（図６参照）。具体的には、キャリッジ５１の側壁部及び底部に適宜リブ４６、４７が一体的に設けられている。また、キャリッジ５１の奥側隅部に係止部４８、４９が一体的に設けられている。この係止部４８、４９は、長手方向に貫通する孔６４、６５を備えている。この孔６４、６５は、上下方向に延びている。すなわち、この孔６４、６５は、コンタクトガラス板３５に接離する方向に延びる長孔として構成されている。そして、この孔６４、６５にＣＩＳユニット５０の係止ピン６６、６７が嵌め込まれるようになっている。

キャリッジ５１の底面部の内側に、バネ受け部５６が形成されている。このバネ受け部５６は、キャリッジ５１の左右２箇所に形成されている。このバネ受け部５６は、圧縮コイルバネ５７（押圧手段）を位置決めしつつ保持している。つまり、この圧縮コイルバネ５７は、ＣＩＳユニット５０とキャリッジ５１との間に介在されており、この圧縮コイルバネ５７により、ＣＩＳユニット５０が後述のようにコンタクトガラス板３５側に弾性的に付勢される。また、キャリッジ５１の底面部の内側略中央に、引張コイルバネ６３（引張手段）が取り付けられている。この引張コイルバネ６３は、当該キャリッジ５１の略中央部と上記ＣＩＳユニット５０の略中央部とに連結されている。つまり、この引張コイルバネ６３は、ＣＩＳユニット５０とキャリッジ５１との間に介在されており、この引張コイルバネ６３により、ＣＩＳユニット５０の略中央部が後述のようにキャリッジ５１側へ弾性的に引っ張られている。

ＣＩＳユニット５０は、上記筐体７０と、筐体７０に設けられた光源（光源部）及び受光素子（受光部）とを備えている。

筐体７０は、例えば合成樹脂からなり、同図が示すように細長直方体状に形成されている。この筐体７０は、上記光源及び受光素子を内蔵している。筐体７０の上面７４は、図３が示すように、コンタクトガラス板３５の裏面７５と対向している。したがって、上記光源及び受光素子もコンタクトガラス板３５の裏面７５と近接対向している。

上記光源は、典型的には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）及びライトガイド７３を備えている。このＬＥＤは、同図では図示されていないが、筐体７０の内奥部に配置されている。ライトガイド７３は、典型的には透明な合成樹脂からなり、筐体７０の長手方向全体に延びている。このライトガイド７３は、筐体７０の上面７４に露出しており、ＬＥＤから発せられた光は、ライトガイド７３によって筐体７０の長手方向全体に導かれる。これにより、ＬＥＤから発せられた光は、筐体７０の長手方向全体に略均等に分散され、原稿に照射される。

本実施形態では、筐体７０に複数の受光素子が設けられている。各受光素子は、筐体７０の内底部に当該筐体７０の長手方向に並設されている。各受光素子は、集光レンズ７２を備えている。これら集光レンズ７２は、筐体７０の上面７４に露出している。上記原稿に照射され反射された光は、各集光レンズ７２によって集光され、対応する各受光素子によって受光されるようになっている。これら受光素子は、光電変換素子であって、当該受光に基づいて電気信号を出力する。この電気信号が、原稿に表された画像の画像信号である。

筐体７０は、上記係止ピン６６、６７を備えている。この係止ピン６６、６７は、筐体７０の奥側の側面に沿って長手方向に延びている。この係止ピン６６、６７は、上記奥側の側面に形成された基部６８、６９に突設されている。また、筐体７０の略中央部にバネ係止部７１が設けられている。このバネ係止部７１は、環状に形成されており、筐体７０の上面７４に連続して側面９６側に突出している。上記引張コイルバネ６３は、このバネ係止部７１に引っ掛けられるようになっている。

したがって、上記係止ピン６６、６７は、上記キャリッジ５１の係止部４８、４９に設けられた孔６４、６５と位置合わせされた後、矢印９７の方向にスライドされることによって当該孔６４、６５と嵌合する。この状態で、ＣＩＳユニット５０は、係止ピン６６、６７を回動中心として回動自在であり、当該係止ピン６６、６７を起伏中心として、上記キャリッジ５１に対して起立した姿勢と倒伏した姿勢との間で姿勢を変化させることができる。しかも、前述のように上記孔６４、６５が長孔に形成されているから、上記係止ピン６６、６７は、上下方向にスライドすることができ、その結果、ＣＩＳユニット５０は、その上面７４がコンタクトガラス板３５の裏面７５に対して平行な状態を維持したまま当該コンタクトガラス板３５に接離することができる。

換言すれば、ＣＩＳユニット５０がキャリッジ５１に対して上方にスライドした場合には、このＣＩＳユニット５０は、上記コンタクトガラス板３５に近接し且つ上記ローラユニット５８が当該コンタクトガラス板３５の裏面７５に当接した姿勢（当接姿勢）となり、また、ＣＩＳユニット５０がキャリッジ５１に対して下方にスライドした場合には、このＣＩＳユニット５０は、上記コンタクトガラス板３５の裏面７５から離反した姿勢（離反姿勢）となる。そして、本実施形態では、前述のように、圧縮コイルバネ５７によってＣＩＳユニット５０は当接姿勢となるように弾性的に付勢されつつ、引張コイルバネ６３によってＣＩＳユニット５０は離反姿勢となるように弾性的に付勢されている。ただし、圧縮コイルバネ５７のバネ力が引張コイルバネ６３のバネ力よりも大きくなるように設定されているので、このＣＩＳユニット５０は、常時は、図３が示すように当接姿勢となっている。

本実施形態に係る画像読取装置３０は、次のような要領で原稿から画像を読み取る。まず、コンタクトガラス板３５の表面９５（図１参照）に原稿が載置される。上記ベルト駆動機構５３が作動し、キャリッジ５１がコンタクトガラス板３５の裏面７５に沿って移動される。これにより、ＣＩＳユニット５０は、コンタクトガラス板３５の表面に載置された上記原稿を走査する。

前述のように、ＣＩＳユニット５０は、圧縮コイルバネ５７によって常時コンタクトガラス板３５の裏面７５に弾性付勢されているが、ＣＩＳユニット５０が上記当接姿勢と上記離反姿勢との間で姿勢変化することができることから（図６参照）、仮に上記圧縮コイルバネ５７の弾性力に抗して外力が作用した場合には、上記係止ピン６６、６７が上記孔６４、６５に対してスライドし、当該ＣＩＳユニット５０は、コンタクトガラス板３５から離反する。したがって、例えば、この画像読取装置３０の輸送中に仮に衝撃が加わったり、ブック原稿と共にコンタクトガラス板３５が下方に強く押圧されたりした場合には、ＣＩＳユニット５０が上記離反姿勢側に変位し、衝撃等による損傷を受けることが防止される。しかも、ＣＩＳユニット５０は、上記引張コイルバネ６３を備えているから、当該ＣＩＳユニット５０の略中央部は、常時キャリッジ５１側に弾性的に引っ張られている。このため、ＣＩＳユニット５０の略中央部がコンタクトガラス板３５の裏面７５から常時離反する方向に変位し、その結果、ＣＩＳユニット５０の上記ライトガイド７３及び集光レンズ７２がコンタクトガラス板３５と接触することが防止される。

すなわち、本実施形態に係る画像読取装置３０によれば、コンタクトイメージセンサに加わる衝撃は、圧縮コイルバネ５７によって緩衝されると共に、引張コイルバネ６３によってＣＩＳユニット５０のライトガイド７３や集光レンズ７２とコンタクトガラス板３５との接触が防止され、ＣＩＳユニット５０とコンタクトガラス板３５の裏面７５との距離（隙間）が均一に保たれる。その結果、製品としての画像読取装置３０の輸送中及び画像読取り動作中におけるＣＩＳユニット５０の損傷が防止されると共に、高精度な画像の読取りが実現される。

図６が示すように、特に本実施形態では、引張コイルバネ６３はＣＩＳユニット５０の略中央に配置され、圧縮コイルバネ５７は引張コイルバネ６３の両側に配置されている。これにより、ＣＩＳユニット５０が押圧されることに起因した筐体７０の変形が確実に防止され、ＣＩＳユニット５０とコンタクトガラス板３５の裏面７５との距離（隙間）は、一層均一なものとなる。

また、本実施形態では、ＣＩＳユニット５０をコンタクトガラス板３５に押圧する手段として上記圧縮コイルバネ５７が採用され、ＣＩＳユニット５０の略中央部を引っ張る手段として引張コイルバネ６３が採用されているので、これら押圧する手段及び引っ張る手段が安価に構成されるという利点がある。また、圧縮コイルバネ５７及び引張コイルバネ６３はきわめて簡単な構造であるから、ＣＩＳユニット５０が確実に押圧され及び引っ張られるという利点がある。加えて、本実施形態では、引張コイルバネ６３が連結されるバネ係止部７１は筐体７０の一方の縁部にのみ設けられているが（図６参照）、このバネ係止部７１が筐体７０の他方側の縁部にも設けられていてもよい。尚、ここで「略中央」とは、完全な中央のみならず、その中央近傍の部分であって同様の機能を果たすことができる部分であれば全て含まれる趣旨である。

＜第２の実施形態＞

次に、本発明の第２の実施形態について説明される。

図７は、本発明の第２の実施形態に係る画像読取装置の要部拡大斜視図であって、本実施形態に係るＣＩＳユニット１００の斜視図である。

本実施形態に係る画像読取装置が上記第１の実施形態に係る画像読取装置３０と異なるところは、図７が示すように、筐体７０の上面７４に当接部１０１が設けられている点である。なお、その他の構成については、上記第１の実施形態と同様である。

この当接部１０１は、微細なブロック状の突起から構成されている。この当接部１０１は、筐体７０と一体的に形成されており、この筐体７０の上面７４から上方に突出している。また、本実施形態では、この当接部１０１は、上記上面７４の周縁部に均等に１０個設けられている。ただし、当接部１０１の数は１０個に限定されるものではなく、少なくとも、上記上面７４の縁部の略中央部に設けられていればよい。この当接部１０１の上記上面７４を基準とする高さ寸法は、上記ライトガイド７３及び集光レンズ７２の高さよりも大きくなるように設定されている。

このように本実施形態では、コンタクトガラス板３５の裏面７５と対向する対向面（上記上面７４）に上記当接部１０１が設けられているから、ＣＩＳユニット１００が上記当接姿勢に変化したときに、上記当接部１０１がコンタクトガラス板３５に当接し、上記ライトガイド７３及び集光レンズ７２とコンタクトガラス板３５との接触が回避される。したがって、これらライトガイド７３及び集光レンズ７２の損傷が防止され、ＣＩＳユニット１００による良好な画像の読み取りが確保される。

加えて、当接部１０１として上記のような突起が採用されることにより、当接部１０１とコンタクトガラス板３５との接触面積が小さくなる。したがって、当接部１０１とコンタクトガラス板３５との間に生じる摩擦力が小さくなり、ＣＩＳユニット１００の円滑な移動（走査）が可能となる。

特に、上記当接部１０１が上記筐体７０の上面７４の略中央部のみに設けられた場合には、上記摩擦力がきわめて小さくなり、ＣＩＳユニット１００のより円滑な移動が実現される。しかも、ＣＩＳユニット１００が上記本体フレーム３４に組み付けられた状態において、仮に上記筐体７０の略中央部がコンタクトガラス板３５に近接するように湾曲変形している場合であっても、ＣＩＳユニット１００がコンタクトガラス板３５の裏面７５に押圧されたときに、上記当接部１０１の上端がコンタクトガラス板３５に確実に当接する。その結果、上記ライトガイド７３及び集光レンズ７２とコンタクトガラス板３５との接触が回避され、これらライトガイド７３及び集光レンズ７２の損傷が防止される。

次に、本実施形態の変形例について説明される。

図８は、本実施形態の第１の変形例に係るＣＩＳユニット１０５の斜視図である。

本変形例に係るＣＩＳユニット１０５が上記第２の実施形態に係るＣＩＳユニット１００と異なるところは、上記ＣＩＳユニット１００では、筐体７０の上面７４に突起状の当接部１０１が設けられていたのに対し、本変形例では、上記上面７４に一対の壁材１０６、１０７（当接部）が設けられている点である。なお、その他の構成については、上記第２の実施形態と同様である。

壁材１０６は、上記上面７４の長手方向の一方の縁部（奥側の縁部）に沿って立設されている。また、壁材１０７は、上記上面７４の他方の縁部（手前側の縁部）に沿って立設されている。これら壁材１０６、１０７の高さ寸法は、上記第２の実施形態に係る当接部１０１の高さ寸法と同様であって、上記ライトガイド７３及び集光レンズ７２の高さよりも大きくなるように設定されている。

本変形例においても、ＣＩＳユニット１０５がコンタクトガラス板３５の裏面７５に押圧されたときに、上記壁材１０６、１０７の上端がコンタクトガラス板３５に当接するので、上記ライトガイド７３及び集光レンズ７２とコンタクトガラス板３５との接触が回避される。したがって、これらライトガイド７３及び集光レンズ７２の損傷が防止され、ＣＩＳユニット１０５による良好な画像の読み取りが確保される。

次に、本実施形態の他の変形例について説明される。

図９は、本実施形態の第２の変形例に係るＣＩＳユニット１１０の斜視図である。

本変形例に係るＣＩＳユニット１１０が上記第２の実施形態に係るＣＩＳユニット１００と異なるところは、上記ＣＩＳユニット１００では、筐体７０の上面７４に突起状の当接部１０１が設けられていたのに対し、本変形例では、上記上面７４に枠体１１１（当接部）が立設されている点である。なお、その他の構成については、上記第２の実施形態と同様である。

枠体１１１は、上記上面７４の周縁を取り囲むように環状に形成されている。この枠体１１１の高さ寸法は、上記第２の実施形態に係る当接部１０１の高さ寸法と同様であって、上記ライトガイド７３及び集光レンズ７２の高さよりも大きくなるように設定されている。

本変形例においても、ＣＩＳユニット１１０がコンタクトガラス板３５の裏面７５に押圧されたときに、上記枠体１１１の上端がコンタクトガラス板３５に当接するので、上記ライトガイド７３及び集光レンズ７２とコンタクトガラス板３５との接触が回避される。したがって、これらライトガイド７３及び集光レンズ７２の損傷が防止され、ＣＩＳユニット１０５による良好な画像の読み取りが確保される。

上記第１の実施形態では、ＣＩＳユニット５０の略中央部がコンタクトガラス板３５に直接接触しないように、上記引張コイルバネ６３（図６参照）が設けられているが、これは、ＣＩＳユニット５０の筐体７０の成形時ないしＣＩＳユニット５０の組み付け時における当該筐体７０の変形が考慮されたものである。また、上記第２の実施形態及びその変形例では、ＣＩＳユニット５０のライトガイド７３及び集光レンズ７２とコンタクトガラス板３５との接触が回避されるために、上記当接部１０１等が設けられている。したがって、ＣＩＳユニット５０等とコンタクトガラス板３５との接接が回避されるために、上記筐体７０が予め変形された状態で成形されてもよい。具体的には、略中央部が両端に比べて低くなるように（全体として凹形状となるように）筐体７０が成形されていてもよい。

本発明は、複写機や複合機等に採用される画像読取装置に適用され得る。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像読取装置の外観斜視図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る画像読取装置の読取載置台の平面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る画像読取装置の読取載置台の断面図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係る画像読取装置の読取載置台の平面図であって、ベルト駆動機構の構造を示している。図５は、本発明の第１の実施形態に係る画像読取装置のＣＩＳユニット及びキャリッジの拡大斜視図である。図６は、本発明の第１の実施形態に係る画像読取装置のＣＩＳユニット及びキャリッジの拡大分解斜視図である。図７は、本発明の第２の実施形態に係る画像読取装置の要部拡大斜視図である。図８は、本実施形態の第１の変形例に係るＣＩＳユニットの斜視図である。図９は、本実施形態の第２の変形例に係るＣＩＳユニットの斜視図である。図１０は、従来の画像読取装置の要部断面図である。

３０・・・画像読取装置
３４・・・本体フレーム
３５・・・コンタクトガラス板
３６・・・画像読取ユニット
３９・・・下フレーム
４０・・・上面
４１・・・開口
４２・・・上カバー
５０・・・ＣＩＳユニット
５１・・・キャリッジ
５７・・・圧縮コイルバネ
６３・・・引張コイルバネ
６４・・・孔
６５・・・孔
６６・・・係止ピン
６７・・・係止ピン
７１・・・バネ係止部
７２・・・集光レンズ
７３・・・ライトガイド
７４・・・筐体の上面
７５・・・コンタクトガラス板の裏面
９５・・・コンタクトガラス板の表面
１００・・・ＣＩＳユニット
１０１・・・当接部
１０５・・・ＣＩＳユニット
１０６・・・壁材
１０７・・・壁材
１１０・・・ＣＩＳユニット
１１１・・・枠体

Claims

上面に開口を有する本体フレームと、
原稿載置面を構成する表面が上記開口に露出するように取り付けられたコンタクトガラス板と、
コンタクトガラス板の裏面と対向するように配置された筐体、筐体に取り付けられ且つコンタクトガラス板の裏面と対向するように配置された光源部及び筐体に取り付けられ且つ当該筐体の長手方向に沿って配置された受光部を有するコンタクトイメージセンサと、
コンタクトイメージセンサをコンタクトガラス板の裏面に当接した当接姿勢とコンタクトガラス板の裏面から離反した離反姿勢との間で姿勢変化可能に囲繞保持すると共にコンタクトガラス板の裏面に沿って移動可能に設けられた保持器と、
コンタクトイメージセンサと保持器との間に配置され、当該コンタクトイメージセンサをコンタクトガラス板の裏面に弾性的に押圧する押圧手段と、
コンタクトイメージセンサと保持器との間に配置され、当該コンタクトイメージセンサの略中央部を保持器側に弾性的に引っ張る引張手段とを備え、
上記筐体に設けられた係止ピンが上記保持器に設けられた長孔に嵌合することによってコンタクトイメージセンサの姿勢変化が許容されており、
上記押圧手段は、上記筐体と上記保持器との間に配置された圧縮コイルバネからなり、上記引張手段は、上記筐体と上記保持器との間に配置された引張コイルバネからなる画像読取装置。
上記引張手段は上記コンタクトイメージセンサの略中央に配置され、上記押圧手段は上記引張手段の両側に配置されている請求項１に記載の画像読取装置。
上記筐体の上記コンタクトガラス板の裏面と対向する対向面に、当該コンタクトイメージセンサが上記当接姿勢に姿勢変化したときに上記コンタクトガラス板の裏面に当接することによって上記光源部及び受光部とコンタクトガラス板との接触を回避する当接部が設けられている請求項１又は２に記載の画像読取装置。
上記当接部は、上記対向面の周縁部に立設された、高さ寸法が上記光源部及び受光部よりも大きい枠体である請求項３に記載の画像読取装置。
上記当接部は、上記対向面の長手方向の縁部に立設された、高さ寸法が上記光源部及び受光部よりも大きい壁材である請求項３に記載の画像読取装置。
上記当接部は、上記対向面の縁部に立設された、高さ寸法が上記光源部及び受光部よりも大きい突起である請求項３に記載の画像読取装置。
上記突起は、少なくとも上記対向面の略中央部に設けられている請求項６に記載の画像読取装置。