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画像読取装置 - 京セラミタ株式会社
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発明の名称 画像読取装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−78710(P2003−78710A)
公開日 平成15年3月14日(2003.3.14)
出願番号 特願2001−260673(P2001−260673)
出願日 平成13年8月30日(2001.8.30)
代理人
発明者 原口 崇
要約 課題
画像読取装置のハウジングを構成する側板をプレス加工にて成型する場合にもコストアップにならないようにする。

解決手段
請求項1に記載した発明では、画像読取装置3のハウジング4を構成する側板のうち、光学系の移動方向に略平行に位置した側板14,15を共通化してプレス加工で仕上げる。また請求項2、更には請求項3の発明では、上記側板の共通化にあたって、側板上面に光学系もしくは光受容体(CCD)取り付け調整冶具を載置するための位置決め開口110を真円部112と長孔部114を組合せた特定の共通形状としている。
特許請求の範囲
【請求項1】 内部に移動光学系ならびに結像光学系および光受容体を備えた画像読取装置であって、該画像読取装置は少なくとも底板と4つの側板から構成されるフレームを有し、該側板のうち移動光学系の移動方向に略平行に位置した一対の側板は実質上共通のプレス加工が施された形状を有していることを特徴とする画像読取装置。
【請求項2】 上記移動方向に略並行に位置した一対の側板は、その上部に略水平な上面を備え、該上面には上記光学系もしくは光受容体の調整のための調整冶具を載置するための位置決め手段が設けられている請求項1記載の画像読取装置。
【請求項3】 上記位置決手段が、真円部と真円部の直径よりも幅の狭い長孔部とを備えた開口である請求項2記載の画像読取装置。
【請求項4】 上記開口の真円部は長孔部よりも画像読取装置本体内部側に位置している請求項3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】本発明は複写機やスキャナなどの画像読取装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】複写機やスキャナには、原稿を読取るための光学式の画像読取りユニットが備えられている。この画像読取りユニットには、ハウジング内部に、原稿を照明するための光源と、光源によって照らされた原稿の反射光をレンズユニットへ導くための移動光学系、この移動光学系によって導かれた原稿の反射光をCCDへ結像させるレンズユニットとしての結像光学系、および結像光学系によって結像された原稿像を光学的に読取るためのCCDラインセンサに代表される光受容体等の各種光学系が備えられている。そしてCCDラインセンサ上に結像した主走査方向の一次元像が、移動光学系中の光源が原稿の先端から後端まで移動によって、副走査方向へと読取られ、二次元画像として、原稿画像の読取りが達成される。
【0003】このような画像読取ユニットのハウジングは、通常、底板と底板の周囲に配置された前側板、後側板、左右の側板からなる4つの側板とを備えた箱状になっている。またハウジングの上面は原稿を載置するためのコンタクトガラスで構成されている。そして、ハウジングを構成する側板や底板には、このハウジング内に上記光学系やレンズユニットなどの各種光学部品を取り付けるための開口やネジ孔、さらには部品取り付けのための折り曲げ部分などのさまざまなプレス成型加工が施され、例え向かい合う側板といえども専用のプレス加工がなされ、別個の部品として取り扱われている。そして、これら部品を溶接やネジ手段を利用して連結し、ハウジングを形成している。
【0004】ところで上記コンタクトガラス上に載置された原稿を、CCDの受光部に対して正しく結像させるためには、上述した各種光学系が正しく調整(位置決め)されていることが重要となる。とりわけ、ラインセンサとしてCCDの受光部が現行の幅方向と平行でありかつ光軸と直角に調整されていなければ、主走査ならびに副走査が正確に行えず正しい原稿画像情報を得ることができない。
【0005】そこで、従来より、CCDラインセンサは例えば本出願による先の出願(特開2001年156990号)に開示したような調整機構を備え、製造過程で正しく調整できるように構成されている。
【0006】この調整にあたっては専用の調整冶具を用いことが多い。具体的には、スキャナハウジングの上面に調整冶具を載置し、この調整冶具によってハウジング内部の所定位置に正しく位置設定されたCCDラインセンサユニットを取付けネジで締め付け固定する。この場合、調整冶具が正しくハウジング上面に載置されなければ正しいCCDラインセンサユニットの調整が実施できないため、調整冶具の位置決め手段として、冶具の下面には位置決め用ピンを、またハウジング上面には上記位置決めピンに対応させて位置決め開孔を設けている。
【0007】そしてこれらピンと開孔からなる位置決め手段としては、ハウジング上面の一方側を基準位置(基準面)とし、各種光学系に関する部品に対し、この基準面をベースとして調整していく。このとき、基準面に向かい合う他方側にも位置決め用のピンと開孔を設けるが、この他方側は調整冶具を載置する際の自由度を確保するための調整可能な長孔上の開孔としている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のハウジングでは、ハウジングを構成する側板や底板は専用の部品として加工が施されている。さらに上述したような光学部品の調整方法を実施する場合には、スキャナハウジングの上面には基準位置(一方側)と調整位置(他方側)が存在するために、位置決め開孔としては、基準位置側の真円と調整側の長孔というように、基準と調整側とで別個の位置決め開孔を空けなければ成らないため、専用の部品設計が必要となり、そのための別個のプレス金型を設計しなければならず、結果として生産コストのアップにつながってしまう。
【0009】そこで、本発明は生産コストのアップにならない画像読取装置を提供することを目的とする。また、本体内部に配置するCCDライセンセンサの調整が容易に行える画像読取装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するための請求項1の発明は、内部に移動光学系ならびに結像光学系および光受容体を備えた画像読取装置であって、該画像読取装置は少なくとも底板と4つの側板から構成されるフレームを有し、該側板のうち移動光学系の移動方向に略平行に位置した一対の側板は実質上共通のプレス加工が施された形状を有していることを特徴としている。
【0011】上記請求項1の発明によれば、移動光学系の移動方向に略平行な一対の側板を共通のプレス成型品とすることで、ハウジングを構成する側板のうち、大きいほうを共通化し、1つの部品とすることができるためコストダウンに大きく貢献できる。
【0012】請求項2の発明は、上述した請求項1の発明に関して、上記移動方向に略並行に位置した一対の側板は、その上部に略水平な上面を備え、該上面には上記光学系もしくは光受容体の調整のための調整冶具を載置するための共通の位置決め手段が設けられていることを特徴としている。
【0013】この請求項2の発明によれば、共通化した一対のハウジング側板の上面に、調整冶具を載置する位置決め手段も共通化して形成しているため、プレス成型加工においてコストダウンに貢献できる。
【0014】請求項3の発明は、上述した請求項2の発明に関して上記位置決手段が、真円部と真円部の直径よりも幅の狭い長孔部とを備えた開口であることを特徴としている。この請求項3の発明によれば、位置決め手段としてハウジング側板上面に形成した開孔が長孔部と真円部とを備えているので、真円部を基準位置として、長孔部を調整位置として使用することができ、位置決め手段の形状を共通化した場合でも、自由度の高い調整が可能となる。
【0015】請求項4の発明は、請求項3の発明に関して、上記開口の真円部は長孔部よりも画像読取装置本体内部側に位置していることを特徴としている。この請求項4の発明によれば、基準位置となる真円部を側板の外側に位置付けているため、側板の折曲部には真円部よりも幅の狭い長孔が位置付けられるので、側板自体の強度低下が少なく、結果として位置制度の高い調整が可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図1は、この発明の一実施形態にかかる画像読取装置を含む複写機の構成の一部を示す概略断面図である。複写機本体1の最上部には、原稿の画像を読み取るための光学系2を有する画像読取ユニット3が配置されている。画像読取ユニット3は、箱状のハウジング4を有しており、光学系2の上方には原稿の載置板となる透明なコンタクトガラス5が嵌められている。光学系2には、原稿を照明しつつ移動する光源6、原稿からの反射光を反射させるミラー7および反射光を収束させるレンズ9が含まれている。
【0017】コンタクトガラス5の上方には、自動原稿搬送装置8が配置されており、原稿を自動的に原稿読取装置に搬送することができるようになっている。自動原稿搬送装置8は、カバーを兼ねており、原稿をコンタクトガラス5上に手で載置できるように、奥側を中心に手前側上方に開くようにされている。この自動原稿搬送装置8は、画像読取ユニット3のハウジング4によって支持されている。複写が行われる際には、光源6が原稿を照射しつつ移動する。現行の反射光はミラー7およびレンズ9によって所定の方向へと導かれ、CCDセンサ10に原稿像が結像される。CCDセンサ10は、主走査方向(図1の紙面に垂直な方向)に長手を有している。CCDセンサ10による電気的な主走査と、光源6等の副走査方向への移動による原稿の副走査との組み合わせによって原稿の読取りが達成される。
【0018】CCDセンサ10で読取られた画像は、画像処理され、画像信号としてLSU(レーザースキャナユニット)へ送られ、それ自体公知の電子写真プロセスにより静電荷潜像を形成し、トナー像として顕像化される。そして、このトナー像が用紙に転写され、定着されてハードコピーが得られる。
【0019】図2(a)、(b)は、画像読取ユニット3のハウジング4及び主な部品を装着した状態の構成を説明するための斜視図であり、コンタクトガラス5および光学系2を取り除いた状態を示す。図中(a)図は正面右側より、また(b)図は正面左側より見た斜視図である。そして図3はそのハウジングのみの上面図である。これらの図を参照してハウジングの構成について説明する。
【0020】ハウジング4は、底板11、左側板12,右側板13、前側板14,および後側板15を有している。底板11は、画像読取ユニット3(図1参照)の底面部分をなすものであり、平面形状が略矩形の金属板からなっており、底面より複数の突部をプレス成型により形成させ強度を高めている。4つの側板のうち、長い前側板14と後側板15とは共通の部材としてプレス成型されている。そして前側板14が画像読取装置の正面位置に、後側板15が背面方向に対応している。一方この実施例では、短い左側板12と右側板13とは共通のプレス成型品ではなくそれぞれ専用の成型がなされている。また4つの側板12、13,14,15は、共に断面コの字状にプレス成型されている。
【0021】ハウジング4の組み立ては、前側板14と後側板15の下側折曲上に底板を乗せ、さらにこれら前側板14と後側板15の上下折曲板部を左側板12、右側板13の折曲部が挟み込みように組み付ける。組み付けは、左右側板14,15折曲部に形成したスリット状の開口20を溶接ポイントして溶接加工にて接合する。さらに、前側板14と後側板15間には、結像光学系としてのレンズユニット22ならびにCCDセンサーを取り付けるための載置板24が、同じく溶接手段により接合されている。そしてこの載置板24の接合により、ハウジング自体の強度も高められている。
【0022】そして、これらハウジング4を構成する底板11、左側板12,右側板13、前側板14,および後側板15ならびに載置板24には、機能部品を組み付けるネジ孔や電装部品を接続するためのハーネスを通すための配線用開口26などが形成されている。このようにして形成されたハウジング4に各種光学部品を装着して画像読取ユニット3が構成される。
【0023】この実施例の画像読取ユニット3は、2本のワイヤを利用して移動光学系を走査させるそれ自体公知の両ワイヤ駆動方式を採用して照明用ミラーユニット枠体(第一枠体)30、反射ミラー枠体(第二枠体)32などの移動光学系をガイドレール34に沿って駆動源36の回転動作によって所定の速度で往復移動するようになっている。なお、第一枠体30には、光源としての照明用ランプ6(図1参照)とこのランプを効率よくコンタクトガラス上に照射するための反射板39(図1参照)、および原稿像を第二枠体32へ導くための第一ミラー7a(図1参照)を備えている。また第二枠体32には、第一ミラー7aにより導かれた原稿像を180度反転させてレンズ手段に導くための第二ミラー7bならびに第三ミラー7cが備えられている。
【0024】次に上述したワイヤ駆動に関する具体的な機構を、前述した図2およびワイヤの巻きかけ構造を模式的に説明した図4を用いて、ハウジング奥側のワイヤを例に取り説明する。まず、ワイヤ50の一端に圧着手段により取り付けられた丸型端子52を光学ユニット載置板24(図2参照)の奥側に形成した引っ掛け部54(図2参照)に引っ掛ける。そして第二枠体32(図1参照)に回転自在に設けられたワイヤプーリー56の奥側の溝56aに下から引っ掛ける。こうしてワイヤプーリー56にて方向を変えられたワイヤは第一枠体30のワイヤ係止部(図示せず)に挟み込んで固定される。次に、ワイヤは、右側板13より内側に移動光学系の移動方向と平行になるように折り曲げられた折曲部58に回転自在に取り付けられた光学ワイヤプーリー右60の上から引っ掛ける。さらにワイヤは、一端に駆動モーター36が取り付けられた光学系駆動軸62に駆動軸と共に回転するよう取り付けられた光学ワイヤドラム64に上から下方向に複数回巻きつけた後、左側板より内側に移動光学系の移動方向と平行になるように折り曲げられた折曲部66に回転自在に取り付けられた光学ワイヤプーリー左68の下から上に引っ掛ける。こうして再び方向が変えられた光学ワイヤはもう一度第二枠体32のワイヤプーリー56に、こんどは手前側の溝56bに下から上に引っ掛け、左側板12方向に指向させて、左側板12内面上部に設けられたワイヤガイド70を経由して、左側板12の側面に形成した長方形状の開口72に張力調整用の光学ワイヤバネ74を介して、光学ワイヤの他端部76が係止される。同様にハウジング4手前側の光学ワイヤは画像読取装置の長手方向中心軸に対して線対称となるような関係で光学ワイヤを取り付ける。このようにして、駆動軸62の回転に伴って、第一枠体30はコンタクトガラスの両端部間を所定速度で移動し、第二枠体32は光学ワイヤープーリー56の作用により第一枠体30の半分の速度で第一枠体30の半分の区間(コンタクトガラスの略半分の区間)を移動することができる。
【0025】次に図2、図3に戻って、結像光学系の取り付けについて説明する。レンズユニット22ならびにCCDセンサーを備えた結像光学手段80は、レンズ手段22が位置調整された状態で取付板82に固定されており、またCCDセンサーは取付板82に対して調整機構を介して取付板84に固定されて構成されている。この結像光学系90は、取付板をハウジング4の載置板に設けた4つのネジ孔92にネジで取り付ける。取り付けに当たっては、専用冶具を使用し、載置板に対して正しい位置に設定された後、取り付け板82をネジ固定する。こうして取り付けた結像光学系90は、原稿像がCCDセンサーに導かれる光軸に対してCCDセンサーが正しく直角かつ、原稿像(スリット像)に対して平行に設定されるよう、CCDセンサーを調整する必要がある。
【0026】具体的な調整は、調整用原稿を備えた原稿ユニットをハウジング上面に形成した前側板14と後側板15の折曲部に載置し、CCDラインセンサーに正しく結像するかどうかを電気的に検出して、ユニット自体の設定とCCDラインセンサーの設定とを実施する。このとき、原稿は原稿載置面の両端部A,B、具体的にはホームポジションAならびに、走査露光の折り返し点Bの2箇所で正しく結像するかどうかを調整する。
【0027】この調整に当たっては、この実施例では、全て後側板15を基準にして調整する構造と成っている。すなわち、前側板14ならびに後側板15の上面折曲部101,102には、調整冶具ユニットならびに調整のための原稿ユニットを基準位置に正しく載置するための位置規制開口110(図5参照)が形成されている。
【0028】この位置規制開口110は、前側板14と後側板15とを共通のプレス成型品で形成するため、基準位置となるべき真円状の開孔部112と、基準位置に対して幾分自由度を持たせて載置できるようなスリット状の長孔部114とからなっている。この長孔部114は前述した画像読取装置3の移動光学系(第一枠体30、第二枠体32)の移動方向に対して直行する方向に、先述した真円部112の直径よりも狭い幅を備えたスリット状に形成されている。この真円部112は側板15上面の折曲部102から内側に位置しており、またスリット状の長孔部114はこの真円部112より折曲部にわたって形成されている。真円部112を上面の内側に位置付けているのは、プレス加工で成型した側板15の曲げ強度は、この折曲部102で形成されているため、折曲部102にはより幅の狭い長孔部114を位置付けることで、強度低下を来たすことなく位置規制開口110を形成できるからである。
【0029】ここで、図6を参照して、調整冶具116として模擬原稿117を備えた原稿投影冶具の載置について説明する。図6に示したように、調整冶具116は下面に模擬原稿117を備え、冶具内部に配置した投影用光源119により第一枠体30(図1参照)上に載置される。なおこの載置位置は前述したようにハウジング4中の第一枠体30のホームポジションAならびに折り返し部Bに対応した位置である。
【0030】また調整冶具116の下面の両端部には先端が先細り形状に成型されたピン120が設けられている。そして、このピン120をハウジング4の上面に形成した位置調整開口110に挿入する。このときピン120は、後側板15の真円状の開孔112を基準位置として、また前側板14の長孔部114を第二の基準位置として利用して調整冶具116ならびに原稿ユニットの下面に突出させたピン120を挿入することで、それぞれのユニットを正しく載置できるようになっている。このように真円状の開孔112を基準位置とすることで、正確な位置設定ができ、しかも前側板14側は長孔部114を利用することで、わずかな成型誤差により発生したピン120間の誤差を吸収することができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1によれば、画像読取装置のハウジングを構成する側板のうち、光学系の移動方向と略並行に位置した一角側板を共通のプレス成型部品とすることで、金型コストを低減でき、装置全体のコストダウンに有効に働く。また、請求項2、さらには請求項3の発明では、画像読取装置に組み込む光学系部品取り付けのための調整冶具を使用する場合でも、位置規制用開口として真円部と長孔部とを組合せた特定の形状とすることで、側板を共通化することが可能となる。
【0032】




 

 


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