JP7218135B2

JP7218135B2 - 画像読取装置

Info

Publication number: JP7218135B2
Application number: JP2018185434A
Authority: JP
Inventors: 俊雄高橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2023-02-06
Anticipated expiration: 2038-09-28
Also published as: US20200106913A1; JP2020057861A; US10848636B2

Description

本発明は、原稿を読み取る画像読取装置に関する。

従来の画像読取装置の構成を、図８を用いて説明する。図８（Ａ）は、画像読取装置の斜視図であり。図８（Ｂ）は画像読取装置の断面図である。画像読取装置２０４は原稿２００を載置するプラテンガラス２０１と、原稿の画像を読み取る読取ユニット２０２と、読取ユニット２０４を副走査方向に移動させるためのモータ２０３とを有する。そして、読み取りユニット２０４は副走査方向に移動しながら、プラテンガラス上に載置された原稿の画像を読み取る。

プラテンガラスに載置された原稿からの反射光はミラー１０３によって導かれ、結像ユニット１００によりイメージセンサー１０６に集光される。イメージセンサー１０６は光電変換を行い受光量に応じた画像情報を出力する。

ここでイメージセンサー１０６はラインセンサーであり、ラインセンサーの長手方向に対応する方向を主走査方向とする。そして、主走査方向に直交する方向を副走査方向とする。

結像ユニット１００は、図９（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、円筒形の筐体１０１に複数のレンズ１０２が格納されている。結像ユニット１００は、イメージセンサー１０６が保持される板状部材２０６に板バネ１０を用いて固定される。そして、イメージセンサー１０６は結像ユニット１００の焦点位置に配置されている。

特開２００５－１８１４３３号公報

結像ユニット１００は、板状部材２０６における結像ユニットの鏡筒１０１の外径よりも小さい巾の角穴２０５に鏡筒外周を当接させて位置決めされる。

板状部材２０６は亜鉛鋼鈑等の板金が使用されている。そして、角穴は金型による打ち抜き加工によって板状部材２０６に形成される。

角穴寸法の仕上がり精度に応じて、結像ユニット１００が読取ユニット２０２の基準光軸に対し上下／左右方向に傾きを持って位置決めされてしまう場合があった。この傾きに起因して片ボケや画像湾曲といった画像不良を発生する場合があった。

従来は、画像不良を防止するために、角穴の打ち抜き加工の加工精度を追求していたため、歩留りが悪化していた。

また特許文献１には結像ユニットを掲載する板状部材を板バネや調整ビスによって結像ユニットの上下／左右方向を調整可能とする構成が示されている。特許文献１のように調整可能とする構成を設けた場合、構成部材が増加しコストが高くなる。

本発明は、結像手段の位置決めのための構成にかかるコストを抑えつつ、結像ユニットの必要な位置決め精度を達成することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像読取装置は、原稿からの光を結像させる結像手段と、前記結像手段を介して前記原稿からの光を受光するイメージセンサーと、開口部を有する第１面と、前記イメージセンサーを保持する第２面と、を備え、前記結像手段及び前記イメージセンサーを保持する第１保持部材と、前記第１保持部材に対して空隙を持って位置決めされ、該空隙に充填された接着剤によって前記第１保持部材に対して固定されて前記開口部に取り付けられる第２保持部材と、を有し、前記結像手段は、前記第２保持部材に固定されることにより前記第１保持部材に保持されることを特徴とする。

本発明によればは、結像手段の位置決めのための構成にかかるコストを抑えつつ、結像ユニットの必要な位置決め精度を達成することができる。

読取ユニットの斜視図である。結像ユニットの斜視図である。結像ユニットの斜視図（分解図）である。板状部材１０７、鏡筒保持部材１０４と結像ユニット１００とが載置された状態の正面図である。板状部材１０７に鏡筒保持部材１０４を取り付ける組立方法を説明するための図である。鏡筒保持部材１０４の変形例を説明するための図である。板状部材１０７の変形例を説明するための図である。画像読取装置の斜視図および断面図である。従来の結像ユニットの斜視図である。

本実施例にかかる画像読取装置の基本的な構成は図８に示す画像読取装置と同様である。画像読取装置２０４は原稿２００を載置するプラテンガラス２０１と、原稿の画像を読み取る読取ユニット２０２と、読取ユニット２０４を副走査方向に移動させるためのモータ２０３とを有する。そして、読み取りユニット２０４は副走査方向に移動しながら、プラテンガラス上に載置された原稿の画像を読み取る。

図１に本実施例にかかる読取ユニット２０２の裏面を上に向けた斜視図を示す。図２に本実施例にかかる結像ユニット１００の斜視図を示す。図３に結像ユニット１００の分解図を示す。

読取ユニットの２０２には、イメージセンサー１０６および結像ユニット１００が配置されている板状部材１０７が取り付けられている。板状部材１０７は亜鉛鋼鈑等の板金が使用されている。そして、板状部材１０７は、結像ユニット１００が保持される第１面とイメージセンサー１０６が保持される第２面とを有する。そして、板状部材１０７の第１面には、開口部である角穴が形成されている。その角穴に、鏡筒保持部材１０４が取り付けられている。板金から加工される板状部材１０７に結像ユニット１００とイメージセンサー１０６の両方が保持されるので、結像ユニット１００とイメージセンサー１０６の位置関係を高精度に位置決めすることができる。

結像ユニット１００は複数枚のレンズ１０２が円筒形の鏡筒１０１に格納されている。なお、図２は最前面のレンズのみが記載されているが、鏡筒１０１内に他の不図示のレンズが格納されている。結像ユニット１００は、鏡筒１０１が板状部材１０７に取り付けられた鏡筒保持部材１０４に所定位置に配置されることにより、板状部材１０７に対して位置決めされる。

鏡筒を保持する鏡筒保持部材１０４は一体形成された部材であり、鏡筒１０１の外円周と略同一曲率を有する曲面である鏡筒当接面１０５ａおよび１０５ｂを有する。鏡筒当接面は、原稿からの反射光における基準光軸の光路の上流側に鏡筒当接面１０５ａが設けられ、鏡筒１０１の基準後軸の下流側に鏡筒当接面１０５ｂが設けられている。このように原稿からの反射光の基準光軸の光路の上流と下流に鏡筒当接面を設けることにより、鏡筒１０１を基準光軸と平行になるように高精度に位置決めすることができる。

板状部材１０７に鏡筒保持部材１０４を取り付ける組立方法を、図５を用いて説明する。予め読取ユニットの基準光軸と平行となるように作成されたマスター鏡筒工具１１１が使用される。マスター鏡筒工具１１１は、マスター鏡筒部の他に、読取ユニット２０２の取り付け基準に相当する基準面１１２と、基準ピン１１３を備えている。

まず、組立者は、マスター鏡筒工具１１１上に鏡筒保持部材１０４の鏡筒当接面１０５を押し付ける。次に、組立者は、鏡筒保持部材１０４が載置されたマスター鏡筒工具１１１の上から、板状部材１０７を鏡筒保持部材１０４に押し付ける。この時、組立者は、板状部材１０７に設けられた２つの取り付け基準穴を基準ピン１１３ａおよび基準ピン１１３ｂに篏合させるとともに、板状部材１０７に設けられた取り付け部が複数の基準面１１２ａおよび複数の基準面１１２ｂに押し付ける。なお、図５では、基準面１１２ｂの一つが鏡筒保持部材１０４に隠れている。図５に示すマスター鏡筒工具１１１のように基準面１１２と、基準ピン１１３を設けることにより、マスター鏡筒工具１１１に載置された板状部材１０７の姿勢を基準光軸に対して適切に配置することができる。

図４は、板状部材１０７に、鏡筒保持部材１０４と結像ユニット１００とが載置された状態の正面図である。鏡筒保持部材１０４と板状部材１０７とは接触せず０．２～０．３ｍｍ程の空隙１０８ａおよび１０８ｂが設けられる。つまり、マスター鏡筒工具１１１に対して設定された基準光軸に対して、鏡筒保持部材１０４と板状部材１０７とが適切に配置されるように、独立に姿勢を決定することができる。ここで空隙１０８ａおよび１０８ｂに対して樹脂性接着剤１０９ａおよび１０９ｂを充填させ固着させることにより、鏡筒保持部材１０４を板状部材１０７に取り付けることができる。

次に、鏡筒保持部材１０４が取り付けられた板状部材１０７に結像部材１１０を取り付ける組立方法を説明する。板状部材１０７に取り付けられた鏡筒保持部材１０４の鏡筒当接面１０５に結像ユニット１１０を押し付け、接着固定１１０ａおよび１１０ｂする。

このように組み立てることにより、板状部材１０７に鏡筒保持部材１０４を介して取り付けられた結像ユニット１１０の光軸を基準光軸に平行に位置決めすることができる。さらに、マスター鏡筒工具１１１上に鏡筒保持部１０４および板状部材１０７を載置し接着することにより、板状部材１０７に鏡筒保持部１０４を取り付けることができる。

さらに、図３に示すように、鏡筒１０１を鏡筒保持部１０４の鏡筒当接面１０５に載置し接着することにより、鏡筒保持部１０４が取り付けられた板状部材１０７へ結像ユニット１１０を取り付けることによりができる。従来のように、ばねを用いて結像ユニットを板状部材に取り付ける必要がないので、組立をロボットにより自動化することも簡単に可能である。

結像ユニット１１０が板状部材に１０７に取り付けられた後、イメージセンサー１０６を板状歩合１０７に係合固定される。そして、読み取りユニットに取り付けられる。

鏡筒保持部材１０４の鏡筒外周と接する鏡筒当接面１０５は上述の形状に限らない。図６を用いて鏡筒当接面の他の例を説明する。図６の例では、鏡筒外周と接する鏡筒当接面１０５ａ’および鏡筒当接面１０５ｂ’のそれぞれはＶ字斜面となっている。

鏡筒当接面１０５ａ’および鏡筒当接面１０５ｂ’と鏡筒１０１とが線で接触するためＶ字斜面の形状精度（平面度、位置度）の影響を受け難くなる。また実施例１に示すような面－面接触の場合、面－面間の塵や埃といった異物の挟み込によって前記読取ユニットの光軸ズレが起き易くなるが、実施例２の場合、接触部位が線となり異物を挟み込む確率が減り、光軸ズレを最小限に抑えることが可能となる。

また、板状部材１０７に鏡筒保持部材１０４を紫外線硬化型の接着剤を用いて接着しても構わない。図７を用いて紫外線硬化型の接着剤を用いて接着する例を説明する。

上記実施例と同様に、鏡筒保持部材１０４と板状部材１０７とは互いに接触せず０．２～０．３ｍｍ程の前記空隙が設けられ、個々に独立して位置決めされる。鏡筒保持部材１０４と板状部材１０７との空隙１０８には紫外線硬化型の接着剤を充填し、紫外線を照射し固着させる。空隙は０．２～０．３ｍｍ程度と狭く両者が位置決め後に接着剤を充填させる隙間としては狭い。そこで、板状部材１０７に照射窓１１１ｃおよび１１１ｄを設け、この照射窓から紫外線硬化型樹脂を塗布し、紫外線を照射する。図７に示す例では、接着固定する箇所を増やすために、照射窓１１１ａおよび１１１ｂも設けている。

１０４鏡筒保持部材
１０６イメージセンサー
１０７板状部材

Claims

原稿からの光を結像させる結像手段と、
前記結像手段を介して前記原稿からの光を受光するイメージセンサーと、
開口部を有する第１面と、前記イメージセンサーを保持する第２面と、を備え、前記結像手段及び前記イメージセンサーを保持する第１保持部材と、
前記第１保持部材に対して空隙を持って位置決めされ、該空隙に充填された接着剤によって前記第１保持部材に対して固定されて前記開口部に取り付けられる第２保持部材と、
を有し、
前記結像手段は、前記第２保持部材に固定されることにより前記第１保持部材に保持されることを特徴とする画像読取装置。
前記結像手段は、レンズおよび該レンズを格納する円筒形の鏡筒を有し、
前記第２保持部材は鏡筒当接面を有し、
前記鏡筒は前記鏡筒当接面に当接して固定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
前記鏡筒当接面は、前記鏡筒の異なる位置に当接している第１の当接面および第２の当接面を有することを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
前記第１の当接面および前記第２の当接面は曲面であることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
前記第１の当接面及び第２の当接面は、２つの斜面を用いて前記鏡筒を位置決めすることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
前記結像手段は、接着剤を用いて前記第２保持部材に固定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像読取装置。
前記空隙に充填された接着剤は紫外線硬化型の接着剤であり、
前記紫外線硬化型の接着剤は前記第２保持部材に設けられた開口部から塗布され、紫外線が照射され硬化したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像読取装置。
前記第２保持部材は、前記第１保持部材に接触していないことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像読取装置。
原稿が載置される載置部材と、
前記載置部材に載置された原稿からの光を反射して前記結像手段へ導く反射部材と、前記結像手段と、前記イメージセンサーと、前記第１保持部材と、前記第２保持部材と、を備え、副走査方向に移動しながら前記載置部材に載置された原稿の画像を読み取る読取ユニットと、
前記読取ユニットを前記副走査方向に移動させるモータと、を有する、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像読取装置。
前記空隙は、０．２ｍｍから０．３ｍｍの大きさであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像読取装置。