JP3809834B2

JP3809834B2 - 画像読取装置

Info

Publication number: JP3809834B2
Application number: JP2003405558A
Authority: JP
Inventors: 賢二是永
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2003-12-04
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2023-12-04
Also published as: JP2005167764A

Description

本発明は、スキャナ、ファクシミリ、複写機等において、読取ユニットが内蔵されたフラットベッドスキャナとして用いられる画像読取装置に関する。

スキャナ、ファクシミリ、複写機等においては、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）等の縮小光学系の読取ユニットを読取載置台に内蔵させたフラットベッドスキャナ（以下「ＦＢＳ」という。）を画像読取手段として用いるものがある。該読取載置台の筐体は、板金等で形成されたシャーシが用いられており、主として筐体の側壁を構成するフレームと筐体の底を構成するボトムシャーシとからなる（特許文献１参照）。

図５は、従来のコピー・ファクシミリ複合機９００の上部の外観を示す概略斜視図であるが、図に示すように、コピー・ファクシミリ複合機９００は、読み取るべき原稿を載置するプラテンガラス９０１が配設された読取載置台９０２と、該原稿をプラテンガラス９０１上に押圧して固定する原稿押えカバー９０３と、原稿の読取り開始等を入力するための操作パネル９０４とを具備してなり、図には示していないが、コピー・ファクシミリ複合機９００の本体には、記録用紙に画像を記録する画像記録部や画像を電送するための送信部、読み取った画像を記録するための記録用紙を供給する給紙カセット等が備えられている。

前記読取載置台９０２には、ＣＣＤ等の読取ユニットが内蔵されている。該読取ユニットには、図６に示すように、原稿に光を照射するための光源と原稿からの反射孔をＣＣＤへ導くため反射ミラーが配設されたキャリッジ９０５が、読取載置台９０２内に設けられた一対のガイドレール９０６上を摺動可能に設けられており、該キャリッジ９０５をプラテンガラス９０１上の原稿に対して走査して、原稿からの反射光を不図示のＣＣＤイメージセンサにより画像信号として読み取るようになっている。また、ガイドレール９０６は、板金を断面コ字状に曲折加工したものを、読取載置台９０２の筐体の側壁を構成するフレーム９０２ａの内側の所定位置に取り付けることにより形成されている。

前記読取ユニットにより読み取られて電気信号に変換された画像信号は、制御部によりアナログ／デジタル変換、シェーディング処理等が施された後、プリンタ等の画像記録部により記録用紙に記録され、又はＣＯＤＥＣ等の送信部により電送されるようになっている。該制御部を構成する回路基板も前記読取載置台９０２内に収容されているが、一般に、コピー・ファクシミリ複合機９００は正面から操作されるので、使用者の操作性を考慮して、読取載置台９０２の正面側に操作パネル９０４が配設されており、回路基板等は読取載置台９０２の後背部に収容されることが多い。したがって、図６に示すように、回路基板９０７は、読取載置台９０２の筐体の底を構成するボトムシャーシ９０２ｂが読取載置台９０２の後背面側においてフレーム９０２ａから突出した部分にネジ止めにより固定されている。

特開２００１−２３８０１１号公報

近年、オフィススペースの効率化等を目的として、前記コピー・ファクシミリ複合機９００のように１台の装置が複数の機能を兼ね備えた複合機が開発されており、コピー機能とファクシミリ機能だけでなく、スキャナ機能やプリンタ機能も備えたもの、さらに両面読取りやカラー画像読取りができるもの等、多機能化が進んでおり、それに伴って装置の制御部を構成する回路が増加することにより回路基板９０７が大型化している。したがって、大型化した回路基板９０７を読取載置台９０２の筐体内に固定するためには、ボトムシャーシ９０２ｂがフレーム９０２ａから突出した部分を大きくする必要がある。ボトムシャーシ９０２ｂの突出部分を大きくすれば読取載置台９０２も大きくなるが、コピー・ファクシミリ複合機９００のような複合機は、そもそも設置スペースの効率化を目的とするものであるから、読取載置台９０２が大型化することは好ましくない。

本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、読取ユニットと制御部を構成する回路基板とが内蔵されてフラットベッドスキャナとして機能する読取載置台を備えた画像読取装置において、読取載置台を大型化することなく回路基板の設置スペースを確保することを目的とする。

本発明は、読取ユニットと制御部を構成する回路基板とが内蔵されてフラットベッドスキャナとして機能する読取載置台を備えた画像読取装置において、前記読取載置台は、平面視が略矩形に形成された側壁からなる枠体と該枠体の底に組み付けられるとともに前記側壁のうち第１の側壁から外側ヘ突出した底板とを備えてなるシャーシと、該シャーシの上部に配設されたプラテンガラスとを具備してなり、前記第１の側壁の内側と第１の側壁と対向する第２の側壁の内側に沿って一対のガイドレールが形成され、該ガイドレール上に前記読取ユニットを構成する走査キャリッジが摺動自在に設けられ、前記第１の側壁のうち前記ガイドレールより下側部分が枠体の内側へ凹陥され、該凹陥された部分を含む前記底板の枠体から突出した部分に前記回路基板が配設されたことを特徴とする。

また、本発明は、前記画像読取装置において、前記第１の側壁は、第１の側壁を構成する板状部材の所定位置から下側が水平方向に曲折されることにより、その上面が前記ガイドレールとなる水平部が形成され、該水平部の内側が下方向に曲折されることにより、第１の側壁の下部が形成されたものであることを特徴とする。

本発明に係る画像読取装置によれば、シャーシの枠体を構成する側壁のガイドレールより下側部分を枠体の内側へ凹陥させたことにより、該側壁から突出した部分の底板面積が広くなるので、シャーシを大型化することなく従来より大きな回路基板を取り付けることが可能となる。これにより、多機能化された画像読取装置の小型化を実現することができる。

また、本発明によれば、第１の側壁の水平部をガイドレールとして用いることにより、第１の側壁を構成する板状部材にガイドレールを構成する部材を別途設ける必要がないので、部品点数を削減することができ、組付工程も簡略化できる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置であるコピー・ファクシミリ複合機１００の上部の断面を示す図である。図に示すように、該コピー・ファクシミリ複合機１００は、ＦＢＳとして機能する読取載置台１０１に対して、オート・ドキュメント・フィーダ（以下、「ＡＤＦ」という。）１を備えた原稿押えカバー１０２が開閉自在に取り付けられており、さらに、図には示していないが、本コピー・ファクシミリ複合機１００は、原稿の読取り開始等を入力するための操作パネル、記録用紙に画像を記録する画像記録部、画像を電送するための送信部、及び読み取った画像を記録するための記録用紙を供給する給紙カセット等の周知の構成をも具備しており、また、これら周知の構成は一例且つ任意のものである。

前記読取載置台１０１は、図１に示すように、略直方体の筐体１０の天面にプラテンガラス１１が配設され、該筐体１０内にＣＣＤ読取ユニット１２が内蔵されてなるものであり、プラテンガラス１１上に載置された原稿を原稿押えカバー１０２を閉じて固定し、ＣＣＤ読取ユニット１２により画像読取りを行うようになっている。一方、前記原稿押えカバー１０２には、複数枚の原稿を積重状態で担持する原稿トレイ２と、横向きＵ字状の搬送路３と、搬送後の原稿を積重状態で担持する排紙トレイ４と、原稿トレイ２上の原稿を搬送路３へ送り込むピックアップローラ５及び給紙ローラ６と、搬送路３において原稿をニップして搬送する搬送ローラ７と、搬送路３の出口付近に設けられた排紙ローラ８と、読取位置Ｐ２において原稿の画像読取りを行うＣＩＳ読取りユニット９とからなるＡＤＦ１が装備されている。該ＡＤＦ１によれば、原稿トレイ２から搬送路３へ繰り込まれた原稿は、横向きＵ字状の搬送路３に沿って上方から下方へＵターンするように反転して読取位置Ｐ１に至り、該読取位置Ｐ１を通過する際に前記ＣＣＤ読取ユニット１２により原稿の表面の画像が読み取られ、更に搬送路３を搬送されて読取位置Ｐ２を通過する際に密着形イメージセンサ（ＣｏｎｔａｃｔＩｍａｇｅＳｅｎｓｏｒ、以下「ＣＩＳ」という。）を具備してなるＣＩＳ読取ユニット９により原稿の裏面の画像が読み取られ、その後、原稿トレイ２の下方の排紙トレイ４へ排出されるようになっている。なお、本コピー・ファクシミリ複合機１００においてＡＤＦ１は任意の構成である。

前記読取載置台１０１の筐体１０は、図３に示すシャーシ１３に樹脂製のカバー（不図示）が適宜取り付けられてなり、該シャーシ１３にプラテンガラス１１やＣＣＤ読取ユニット１２、回路基板１４等が夫々固定されている。即ち、シャーシ１３は筐体１０の骨組である。プラテンガラス１１は、読取載置台１０１の天板となって読取面を下側にして原稿が載置されるものであり、該プラテンガラス１１の下方をＣＣＤ読取ユニット１２が走査されることにより該原稿の画像読取りが行われる。

ＣＣＤ読取ユニット１２は、図１に示すように、プラテンガラス１１と平行に走査されるフルレートキャリッジ１２０及びハーフレートキャリッジ１２１と、スキャナユニット１２２とから構成されている。フルレートキャリッジ１２０は、不図示のガイドレール上を移動するキャリッジ本体１２３に、原稿に光を照射するための光源１２４と、原稿からの反射光Ｒを走査方向へ反射してハーフレートキャリッジ１２１へ導くための反射ミラー１２５とが設けられたものであり、ハーフレートキャリッジ１２１は、レール上を移動するキャリッジ本体１２６に、フルレートキャリッジ１２０からの反射光をスキャナユニット１２２へ導く２枚の反射ミラー１２７が設けられたものである。また、スキャナユニット１２２は、前記ハーフレートキャリッジ１２１からの反射光Ｒを収束する結像レンズ１２８と、その収束光を電気信号に変換するためのＣＣＤイメージセンサ１２９とを具備してなり、前記結像レンズ１２８の光軸上にＣＣＤイメージセンサ１２９が位置するように調整されて配設されている。このように構成されたスキャナユニット１２２により、前記反射光がＣＣＤイメージセンサ１２９に読み取られて電気信号として出力され、該電気信号に基づいて原稿の画像が記録部により記録用紙に記録され、又は送信部により送信されるようになっている。

一方、前記フルレートキャリッジ１２０及びハーフレートキャリッジ１２１は、不図示のガイドレールにより夫々摺動可能に担持され、ベルト駆動機構１３０により走査されるようになっている。ベルト駆動機構１３０は、図に示すように、駆動プーリ１３１，１３２と従動プーリ１３３，１３４間に夫々巻架されたベルト１３５，１３６が駆動軸１３７の回転により周運動するように構成されたものであり、ベルト１３５にフルレートキャリッジ１２０が、ベルト１３６にハーフレートキャリッジ１２１が夫々固定されている。駆動プーリ１３１，１３２はいずれも駆動軸１３７に固定されており、フルレートキャリッジ１２０及びハーフレートキャリッジ１２１の走査範囲は該駆動プーリ１３１，１３２のギア比により設定されており、フルレートキャリッジ１２０を駆動するための駆動プーリ１３１に対してハーフレートキャリッジ１２１を駆動するため駆動プーリ１３２のギア比が略１／２となっている。これにより、駆動プーリ１３１，１３２に夫々巻架されたベルト１３５，１３６により走査されるフルレートキャリッジ１２０及びハーフレートキャリッジ１２１は、フルレートキャリッジ１２０の走査速度に対して略１／２の速度でハーフレートキャリッジ１２１が走査され、フルレートキャリッジ１２０の走査距離に対してハーフレートキャリッジ１２１の走査距離が半分となる。

このように構成されたフルレートキャリッジ１２０及びハーフレートキャリッジ１２１がプラテンガラス１１の下方を原稿と平行に移動して原稿の画像をスキャンし、フルレートキャリッジ１２０の光源１２４から原稿に光が照射され、該原稿からの反射光Ｒが反射ミラー１２５，１２７に順次反射されてスキャナユニット１２２へ導かれるようになっている。なお、本実施の形態で示したＣＣＤ読取ユニット１２の構成は一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において変更可能なことは当然である。

図３に示す回路基板１４は、例えばＰＣＢ（ポリ塩化ビニル）製のプリント基板に各種電子デバイスが配設されたものであり、読取載置台１０２内に配設されて、本コピー・ファクシミリ複合機１００をＦＢＳとして画像読取りする際のＣＣＤ読取ユニット１２の動作や、ＡＤＦ１で画像読取りする際のＣＣＤ読取ユニット１２、ＣＩＳ読取ユニット９、及び原稿を搬送する各種ローラ等の動作を制御する画像読取制御部を構成するものである。図２は、回路基板１４により構成される画像読取制御部の一例を示すブロック図であるが、画像読取制御部は、原稿トレイ２に設けられた原稿セットセンサや、ＣＣＤ読取ユニット１２及びＣＩＳ読取ユニット９の上流側に設けられた各リードセンサ等の各検知信号に基づいて、ＣＣＤ読取ユニット１２及びＣＩＳ読取ユニット９の画像読取りを制御し、また、搬送ローラ７等の各種ローラを駆動するためのモータやピックアップローラ５を上下するための給紙クラッチ等の動作を制御するようになっている。また、図には示していないが、ＣＣＤ読取ユニット１２及びＣＩＳ読取ユニット９により読み取られた画像データをアナログ／デジタル変換、シェーディング処理等するための画像処理回路を画像読取制御部に設けるようにしてもよい。

前記シャーシ１３は、図３に示すように、４つの側壁部材１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄからなるフレーム（枠体）１６と、該フレーム１６の下側に配設されてシャーシ１３の底部を構成するボトムシャーシ（底板）１７とから構成されている。前記ＣＣＤ読取ユニット１２は、フレーム１６で囲繞されるシャーシ１３内に配設され、該フレーム１６の上部に不図示のプラテンガラス１１が配設される。したがって、シャーシ１３は読取載置台１０２の筐体１０の骨組であるとともに、ＣＣＤ読取ユニット１２及びその光路に塵埃が侵入することを防止する役割も果たしている。また、回路基板１４は、シャーシ１３の後背面側であってフレーム１６の外側においてボトムシャーシ１７上に配設されている。

前記フレーム１６を構成する４つの側壁部材は、後背面側の側壁部材１５ａ、正面側の側壁部材１５ｂ、両側の側壁部材１５ｃ，１５ｄとが、平面視が略矩形となるように枠状に配設され、各側壁部材の両端部で夫々溶接により連結されている。各側壁部材１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは板金の上端部が断面Ｌ字状に内側へ曲折されてなるものであり、該上端部でプラテンガラス１１を支持している。また、側壁部材１５ａ，１５ｂは下端部も断面Ｌ字状に内側へ曲折されており該下端部においてボトムシャーシ１７とネジ止めにより連結されている。また、各側壁部材１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄには、プラテンガラス１１やボトムシャーシ１７、その他の部材をネジ止め固定するためのネジ穴や、電気配線等のための貫通孔、駆動軸が挿通される軸受孔等が設けられているが、これらは読取載置台１０１の構成態様に合わせて適宜設計されるものなので、詳細な説明は省略する。

図４に示すように、前記後背面側の側壁部材１５ａは、板金の上下端部をＬ字状に折り曲げて水平方向の上端部１５０及び下端部１５１が形成されており、側壁部材１５ａの中央部分で形成される側壁部（第１の側壁）１５２がさらに折り曲げられて、側壁上部１５３、水平部１５４、及び側壁下部１５５が形成されている。詳細に説明するに、シャーシ１３の側壁となる鉛直方向の側壁部１５２において、所定の位置から下側が、水平方向であってフレーム１６の内側へ略直角に曲折されることにより側壁上部１５３及び水平部１５４が形成されており、該水平部１５４の内側がさらに下方向へ略直角に曲折されることにより側壁下部１５５が形成されている。これにより、後背面側の側壁部１５２は下側部分がフレーム１６の内側へ凹陥した形状となっている。

側壁部材１５ａの幅方向に渡って形成された前記水平部１５４は、その上面で前記フルレートキャリッジ１２０及びハーフレートキャリッジ１２１の端部を夫々水平方向に摺動可能に担持できるに十分な幅を有するものであり、該フルレートキャリッジ１２０及びハーフレートキャリッジ１２１を走査するに適した高さに形成されている。該水平部１５４の上面に、フルレートキャリッジ１２０及びハーフレートキャリッジ１２１との摩擦抵抗を少なくするための摺動テープ１８が貼設されてガイドレール１９となる。

図３に示すように、後背面側の側壁部材１５ａと対向する正面側の側壁部材１５ｂも、前記後背面側の側壁部材１５ａと同様に、板金の上下端部がＬ字状に曲折されることにより上端部１５６、下端部１５７及び側壁部（第２の側壁）１５７が形成され、該側壁部１５２がさらに折り曲げられて、側壁上部１５８、水平部１５９、及び側壁下部１６０が形成されており、該水平部１５９の上面に、前記第１の側壁部材１５ａの水平部１５４と同様に摺動テープ１８が貼設されている。これら後背面の側壁部材１５ａ及び正面側の側壁部材１５ｂの各水平部１５４，１５９により、平行な一対のガイドレール１９が構成されている。このように、フレーム１６の側壁部１５２，１５７とガイドレール１９とを側壁部材１５ａ，１５ｂにより一体として形成することにより、読取載置台１０２の部品点数を削減することができ、組付工程も簡略化できる。

ボトムシャーシ１７は、図３に示すように、平面視が矩形の平板状の部材であり、フレーム１６の下側に取り付けられてフレーム１６の底を塞ぐことによりフレーム１６内への塵埃の侵入を防ぐとともに、回路基板１４等の各種部材を固定するための固定部材となっている。該ボトムシャーシ１７は、例えば板金をプレス加工することにより作製することができ、ボトムシャーシ１７の周縁部１７０は上方に折り曲げられて強度が高められている。また、ボトムシャーシ１７の一部はフレーム１６の第１の側壁部材１５ａで構成される側壁部１５２から外側ヘ突出しており、該突出部１７ａに、ネジ孔が穿設された凸１７１部が適宜形成され、該凸部１７１に前記回路基板１４がネジ止めされている。該突出部１７ａには、回路基板１４の他にモータや駆動伝達ギア等が配設されるが、突出部１７ａにおけるこれらの配置は設計事項であり適宜変更できることは当然である。なお、フレーム１６内においても、ボトムシャーシ１７に各種部材を固定するために前記凸部１７１と同様の凸部が形成されているが、これらも設計事項であり詳細な説明は省略する。また、図には示していないが、突出部１７ａは、シャーシ１３の他の部分と同様にプラスチック材からなるカバーに覆われて筐体１０となる。

図４に示すように、前記回路基板１４は、ボトムシャーシ１７の突出部１７ａであって側壁部１５２が凹陥した部分を含む位置に固定されている。前述したように、後背面側の側壁部材１５ａにより形成された側壁部１５２の下側部分、即ち側壁下部１５５がフレーム１６の内側へ凹陥されているので、突出部１７ａ上面の面積は、突出幅方向において側壁部１５２が凹陥された分の寸法ｄだけ広くなっている。該寸法ｄは回路基板１４の大きさ等を考慮して設定するが、ガイドレール１９の下方には他の部材が取り付けられることがなく空きスペースとなっているので、該寸法ｄは少なくともガイドレール１９のレール幅程度は確保できる。一方、側壁下部１５５の高さはガイドレール１９となる水平部１５４より下方となるので、広くなった部分に収容可能な部材の高さは限定されるが、回路基板１４のような平板状の部材は、水平部１５４より下方の高さ空間があれば十分に収容可能である。これにより、ガイドレール１９の下方の空きスペースを利用して、ボトムシャーシ１７の突出部１７ａの突出幅を大きくすることなく寸法ｄだけ従来より大きな回路基板１４を固定することができ、多機能化された本コピー・ファクシミリ複合機１００の小型化を実現することができる。また、側壁部１５２が凹陥された部分においては、水平部１５４及び側壁下部１５５によりフレーム１６の内外が遮断されているので、フレーム１６内への防塵作用も維持される。

なお、本実施の形態で示したコピー・ファクシミリ複合機１００の構成は、本発明に係る画像読取装置の一態様にすぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜設計変更できることは勿論であり、さらにスキャナやカラーコピー等の機能を追加したり、無線ＬＡＮ等の汎用パソコンとの通信手段を設けることもできる。

本発明に係る画像読取装置は、読取ユニットと制御部を構成する回路基板とが内蔵されてフラットベッドスキャナとして機能する読取載置台を有し、スキャナ、ファクシミリ、複写機等の機能を併せ持つ複合機において特に利用価値が高い。

本発明の実施の形態に係るコピー・ファクシミリ複合機１００の上部の概略構成を示す断面図である。回路基板１４により構成される画像読取制御部の一例を示すブロック図である。シャーシ１３の構成を示す概略斜視図である。図３のＡ−Ａ断面を示す拡大断面図である。従来のコピー・ファクシミリ複合機９００の上部の構成を示す概略斜視図である。読取載置台９０２の後背部の断面の一部を示す拡大断面図である。

符号の説明

１１プラテンガラス
１２ＣＣＤ読取ユニット（読取ユニット）
１３シャーシ
１４回路基板
１５ａ第１の側壁部材
１５ｂ第２の側壁部材
１６フレーム（枠体）
１７ボトムシャーシ（底板）
１７ａ突出部
１９ガイドレール
１００コピー・ファクシミリ複合機（画像読取装置）
１０１読取載置台
１２０フルレートキャリッジ（走査キャリッジ）
１２１ハーフレートキャリッジ（走査キャリッジ）
１５２側壁部（第１の側壁）
１５４水平部
１５７側壁部（第２の側壁）

Claims

読取ユニットと制御部を構成する回路基板とが内蔵されてフラットベッドスキャナとして機能する読取載置台を備えた画像読取装置において、
前記読取載置台は、平面視が略矩形に形成された側壁からなる枠体と該枠体の底に組み付けられるとともに前記側壁のうち第１の側壁から外側ヘ突出した底板とを備えてなるシャーシと、該シャーシの上部に配設されたプラテンガラスとを具備してなり、前記第１の側壁の内側と第１の側壁と対向する第２の側壁の内側に沿って一対のガイドレールが形成され、該ガイドレール上に前記読取ユニットを構成する走査キャリッジが摺動自在に設けられ、前記第１の側壁のうち前記ガイドレールより下側部分が枠体の内側へ凹陥され、該凹陥された部分を含む前記底板の枠体から突出した部分に前記回路基板が配設されたことを特徴とする画像読取装置。
前記第１の側壁は、第１の側壁を構成する板状部材の所定位置から下側が水平方向に曲折されることにより、その上面が前記ガイドレールとなる水平部が形成され、該水平部の内側が下方向に曲折されることにより、第１の側壁の下部が形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。