JP3746806B2 - 画像読取り装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、カバーガラスに載置された原稿の画像をハウジング内に配設されたミラーにより反射させて光検出器で読取る画像読取り装置に関し、特に、温度変化によっても読取り位置のずれを小さくできるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】
原稿の画像を読取る画像読取り装置の代表的なものとしては、例えば、イメージスキャナー装置やファックス装置が知られている。
この種の画像読取り装置は、例えば、図1及び図3に示すように、プラスチック材等からなるハウジング3の下面に設けられた細幅な読取り窓5に原稿を載置する細長いカバーガラス7が設けられ、カバーガラス7上の原稿が光源13により照明され、これにより原稿からの反射光がハウジング3内に設けられた第1ミラーL1により反射し、更に、第1ミラーL1により反射された光束は、ハウジング3内に略平行に配設された第2ミラーL2と第3ミラーL3との間で複数回反射を繰返し、ハウジング3内のレンズ15を通じてCCDセンサ17に導かれ、電気信号に変換される。第2ミラーL2と第3ミラーL3との間を複数回反射させるのは、それにより所定の光路長をかせぎ、装置を小型化するためである。そして、ファックス装置では電気信号として送信され、画像として再び取り出される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の画像読取り装置によれば、温度変化等の環境条件の変化によってプラスチック材からなるハウジング3が熱膨張により変形した場合にはハウジングに支持されたミラーが独立に回転する。特に、第2ミラーL2と第3ミラーL3が回転すると、CCDセンサ17に読取られる原稿の画像の位置ずれ(読取位置ずれ)を生ずる不具合がある。
そして、位置ずれが大きい場合には画像情報が読み取れなくなり、出力信号が得られなくなってしまう。
そこで、ハウジング3の壁部をリブ等により補強することが考えられるが、スペースの制限がありリブ等を設けるとハウジング3が大型化する。
又、材料に金属を採用したりハウジング3の壁部を剛性のある構造にすることが考えられるが、ハウジング3の軽量化、コンパクト化が達成できず、コストがアップする不具合がある。
【0004】
このようなことから、本発明者は、この読取り位置のずれを解消すべくその原因を鋭意究明したところ、つぎのようなことが判明した。
従来の画像読取り装置は、読取り窓5が、互いに対向する第1壁部19と第2壁部21とにより原稿の横幅に対応する長さで所定の狭い幅の細長い四角形状に形成され、カバーガラス7が読取り窓5の幅よりも僅かに小さめの寸法に形成されている。
そして、カバーガラス7の内面周縁部が両面テープ等により各第1壁部19と第2壁部21に設けられた座面9に貼着され、カバーガラス7の周縁と、第1,第2壁部19,21の座面9の外縁部との間には僅かな隙間が残されるようにカバーガラス7が読取り窓5内に装着された構造となっている。
【0005】
従って、僅かではあるが第1壁部19と第2壁部21とが別々に動け、その結果、温度変化等の環境条件の変化によってプラスチック材からなるハウジング3が熱膨張により変形した場合には、特に、一組の第2、第3ミラーL2,L3をそれぞれ支持する第1,第2壁部19,21が変位し、これに伴ってそれぞれの壁部19,21に支持された第2ミラーL2と第3ミラーL3が僅かに回転し、このミラーの回転によって読取り位置ずれが生じていたのである。
【0006】
また、本発明者は、図1及び図3に示される構造の画像読取り装置について読取り位置のずれを解析した。
図3を光軸Kに対し一直線上に展開すると図4に示すようになり、図4中のl1 〜l7 は原稿面からそれぞれの反射面までの光学距離を示す。l3 〜l7 はミラーL2とL3の間を複数回反射させることによる量である。ミラーL2 とミラーL3 は互いに略平行に配置されているため、l3 〜l7 ≒lとなる。
図8は例えばB4のFAX装置の代表的な寸法をもとに、読取り位置ずれの解析結果を示し、図8において、関係式中のl1 ,l2 ,l≒l3 〜l7 は図4に示された値であり、温度変化等により生じた角度変化量α1 ,α2 ,α3 は図3に示されたものである。
a感度は各ミラーL1,L2,L3の1’当りの倒れに対してCCDセンサ17から見た原稿の位置ずれδ(mm)をいい、a感度とb角度変化量により読取り位置のc変化量が得られる。
この解析結果から次のことが判明された。
(1)第2ミラーL2と第3ミラーL3、すなわち互いに略平行に配置され光が多数回反射するミラーが非常に読取り位置ずれに影響を及ぼす。とりわけ、レンズに近い第3ミラーL3は一番読取り位置ずれに影響が大きい(感度が高い)。
(2)第2ミラーL2と第3ミラーL3の傾きに対する読取り位置ずれは大きさが似かよっていて符合が逆である。すなわち対向するミラーが同じ方向に回転(傾く)すれば、それぞれのミラーで発生する読取り位置ずれ量が互いに打消しあって全体としては少なくなることが予想される。
従って温度変化等の環境条件の変化に対してハウジングが変化し、ミラーが傾く場合、上記の(1)からはレンズに一番近いミラーすなわち感度の一番高いミラーの傾きを抑制する。上記の(2)からは互いに対向するミラーを同じ方向に回転(傾かせる)させる。
以上の条件を満たせば読取り位置ずれを小さくすることが可能となる。
【0007】
本発明は以上の点に着目して案出されたものであり、本発明の目的は、ハウジングの小型軽量化を図りつつ、ミラーを支持するハウジングの壁部の温度変化等環境条件の変化に対する変位を押え、これによって画像の読取り位置ずれを小さくすることが可能となる画像読取り装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、一組以上のミラーを支持するハウジングの壁部の温度に対する変位を互いに同方向に変位させることにより、一組以上のミラーの倒れ角度が互いに相殺するよう変位させ、これによって画像の読取り位置ずれを小さくすることが可能となる画像読取り装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、ハウジングと、原稿の幅に対応した長さと前記長さよりも十分に小さい寸法の幅とで前記ハウジングに細長形状で形成された読み取り窓と、前記読み取り窓に対応した細長形状に形成され前記読み取り窓に装着されたカバーガラスと、前記ハウジング内に設けられ前記カバーガラスを介して前記原稿に光を照射する光源と、前記読み取り窓の幅方向の両側の前記ハウジングの2箇所にそれぞれ取着された一対のミラーと、前記光源により照射され前記原稿で反射された光が前記カバーガラスを通して前記一対のミラーで反射された後、該反射された光をレンズを通して検出することにより前記原稿の画像を電気信号に変換する光検出器とを備えた画像読取り装置において、前記カバーガラスの幅方向両側の箇所を前記読み取り窓の幅方向両側のハウジング箇所にそれぞれ固定し、前記カバーガラスにより前記読み取り窓の幅方向両側のハウジング箇所を別々に動かないようにし、前記ハウジングが熱膨張により変形する際に前記一対のミラーを前記読み取り窓の幅方向において同方向に変位させるようにしたことを特徴とする。
【0009】
また、本発明は、前記一対のミラーが取着される前記ハウジングの2箇所は、前記読み取り窓の長手方向に延在するとともに、互いに向き合う一対の壁部で構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記一対のミラーが互いに略平行であることを特徴とする。
また、本発明は、前記カバーガラスの前記ハウジング箇所への固定は、前記カバーガラスが前記ハウジング箇所にしまりばめにより嵌め込まれることでなされることを特徴とする。
また、本発明は、前記カバーガラスの前記ハウジング箇所への固定は、前記カバーガラスが前記ハウジング箇所に接着剤で接着されることによりなされることを特徴とする。
また、本発明は、前記接着剤が紫外線硬化型接着剤であることを特徴とする。また、本発明は、前記ハウジングがプラスチック材により形成されたことを特徴とする。
【0010】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図面に基づき説明する。
図1は画像読取り装置の縦断面図、図2は画像読取り装置の底面図、図3は画像読取り装置の概略縦断面図、図5は接着剤の充填箇所を示す底面図、図6は接着剤の充填状況を説明する縦断面図、図7は充填された接着剤を示す縦断面図である。
【0011】
本実施例の画像読取り装置1は、図1および図2に示すように、ハウジング3がプラスチック材により形成され、ハウジング3の下面には細長い読取り窓5が設けられている。
前記読取り窓5は原稿の横幅に対応した長さで所定の狭い幅の細長い四角形状に形成され、読取り窓5の内周部にはカバーガラス7を支持する座面9が設けられ、読取り窓5内にはカバーガラス7が配設され、カバーガラス7の外面上に原稿11が移送される。
【0012】
また、ハウジング3内には、原稿11を照明する光源13、第1ミラーL1、第2ミラーL2、第3ミラーL3、レンズ15、およびCCDセンサ(光検出器)17が設けられ、光源13により照明された原稿11の画像が、図3に示すように、第1ミラーL1により反射され、第2ミラーL2と第3ミラーL3との間で複数回(6回)反射し、レンズ15を通してCCDセンサ17に読取られ、電気信号に変換される。
【0013】
更に、前記第1ミラーL1は、読取り窓5のカバーガラス7に所定角度で向き合うようにハウジング3に支持され、前記第2ミラーL2と第3ミラーL3とは読取り窓5を挟んで互いに向き合うよう略平行に配設されている。
すなわち、第2ミラーL2は読取り窓5の互いに向い合う壁部のうち一方の長辺部分の壁部(以下、第1壁部という)19側に支持され、第3ミラーL3は読取り窓5の他方の長辺部分の壁部(以下、第2壁部という)21に支持され、図3、4に示すように、第2ミラーL2は光学距離がCCDセンサ17から遠い箇所に位置し、第3ミラーL3は読取り窓5を挟んで光学距離がCCDセンサ17から近い箇所に位置している。
なお、本実施例では、前記第1壁部19および第2壁部21が特許請求の範囲における「読み取り窓の幅方向の両側の前記ハウジングの2箇所」に相当している。
【0014】
カバーガラス7は前記読取り窓5よりも僅かに寸法の小さい四角形状に形成され、カバーガラス7の内面周縁部が両面テープにより前記読取り窓5の座面9に貼着され、更に、カバーガラス7が読取り窓5よりも小さい寸法に形成されているので、読取り窓5内に装着されたカバーガラス7と読取り窓5の周壁、特に前記第1壁部19と第2壁部21との間には、図5に示すように、座面9上において隙間d1,d2が形成され、これらの隙間d1,d2には接着剤23が充填され、前記読取り窓5の第1壁部19と第2壁部21とが互いに別々に動かないようにカバーガラス7を介して一体的に固定された構造となっている。
【0015】
前記接着剤23は、本実施例では、図5に示すように、第1壁部19と第2壁部21の両端側に合わせて4箇所に充填され、接着剤23を設ける範囲は、図5に示すように、A部分が21mm程度、B部分が11mm、C部分が5mm以上に設けられている。
尚、接着剤23を設ける箇所は、前記4箇所に中央部分をそれぞれ加えて6箇所としてもよい。
【0016】
また、接着剤23を充填するには、図6に示すように、内部に接着剤23が収納されたディスペンサー25を用い、ディスペンサー25の先端の針27を各箇所の隙間d1,d2に当ててディスペンサー25のピストンを操作することにより充填が行なわれ、図7に示すように、隙間d1,d2の上部で僅かに盛り上がるように充填する。
その後、隙間d1,d2内に充填された接着剤23を硬化させ、カバーガラス7の両縁部が窓5の第1壁部19と第2壁部21とに固定される。
本実施例では、接着剤23は紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型接着剤(UV系接着剤)を用いているため、接着剤23の充填後に紫外線を照射して硬化させている。
【0017】
本実施例によれば、読取り窓5を構成し互いに対向する第1壁部19と第2壁部21がカバーガラス7を介して一体的に固定され、第2壁部21がカバーガラス7、第1壁部19を介してCCD17やレンズ15が設けられた剛性が高いハウジング3箇所に連結された構造となるので、ハウジング3全体の剛性が高められ、ハウジング3の各箇所が温度変化により変形しにくくなる。
特に、第3ミラーL3を支持する第2壁部21が温度変化により変形しようとしても、第2壁部21が第1壁部19に連結され、かつ、CCD17やレンズ15が設けられた剛性が高いハウジング3箇所に連結された構造となるので、第2壁部21の変位が抑制され、第2壁部21に支持された第3ミラーL3の倒れ角度が小さくなる。すなわち読取り位置ずれに一番影響の高い部分の第3ミラーL3の傾き変化が小さくなる。
同時に、第1壁部19と第2壁部21が互いに固定されているので、双方の壁部19、21が変位する際には、双方の壁部19、21が同方向に変位するとともに双方のミラーL2,L3も同じ方向に倒れるように変位し、これにより原稿11の読取り位置ずれを互いに相殺し、読取り位置ずれが極めて小さくなる。
これは上述した解析結果での読取り位置ずれの低減化が実現されたこととなる。
【0018】
尚、接着剤23は、紫外線硬化型接着剤に限らず、ネジロック接着剤やエポキシ樹脂接着剤等その他の接着剤を用いてもよい。
また、接着剤23によりカバーガラス7の両縁部と第1壁部19と第2壁部21とを固定したが、図9、図10に示すようにしてカバーガラス7と両壁部19、21とを固定するようにしてもよい。
図9では、読取り窓5と略同等の寸法にカバーガラス7を形成し、カバーガラス7をしまりばめにより読取り窓5内にきつく嵌め込んで、第1壁部19と第2壁部21とをカバーガラス7を介して一体的に固定したものである。
【0019】
図10では、カバーガラス7の寸法を読取り窓5よりも小さめの寸法に形成しておき、カバーガラス7の周囲に金属枠25を取り付け、この金属枠25を読取り窓5内にきつく嵌着し、これにより、第1壁部19と第2壁部21とをカバーガラス7、金属枠25を介して一体的に固定したものである。
このような図9、図10に示す構造によっても前記と同様の効果が得られる。
【0020】
次に、本発明者が各種試験した結果について図11〜図64を参照して説明する。
図11〜図22は温度を0℃〜60℃に変化させた時における(実際には25℃〜0℃〜25℃〜60℃〜25℃と変化)第1、第2、第3ミラーL1,L2,L3の倒れの傾き(分)を示している。
尚、図11〜図22において、図11〜図13がカバーガラス7を読取り窓5内にきつく嵌装し第1壁部19と第2壁部21とをカバーガラス7を介して一体的に固定した場合(A)を示し、図14〜図16が読取り窓5からカバーガラス7を取り外した場合(B)を示し、図17〜図19が読取り窓5内に寸法の小さいゆるめのカバーガラス7を装着した場合、すなわち従来の装置の場合(C)を示し、図20〜図22が読取り窓5内にゆるめのカバーガラス7を装着すると共に、カバーガラス7と第1壁部19、第2壁部21との隙間d1,d2に接着剤23を充填し、第1壁部19と第2壁21とをカバーガラス7を介して一体的に固定した場合(D)を示している。
【0021】
図11〜図22からも理解できるように、第1ミラーL1については角度変化は大きい。
又A〜Dで変化は見られない。後述するが、L1の角度変化に対する読取り位置ずれの影響は非常に小さい。
読取り位置ずれに一番影響の高い第3ミラーL3の傾きがAとDでは非常に小さくなっている。すなわち、ハウジングの弱い箇所の変形が抑制されている。
また、第2ミラーL2と第3ミラーL3については、AとDでは、略同じ傾斜特性を有し、互いに温度変化に対して同じ方向に倒れていることが理解できる。
これに対し、BとCでは、第3ミラーL3の傾き変化が大きいと同時に、第2ミラーL2と第3ミラーL3の倒れる角度が全く異なり、双方のミラーL2,L3が独立に傾いていることが理解できる。
【0022】
図23〜図38は、前述した図11〜22の各ミラーの傾き変化を図8の読取り位置変化表にもとづいて温度0℃〜60℃における各ミラーL1,L2,L3とミラーL1,L2,L3全体としての読取り位置ずれ(mm)に換算した特性を示している。
尚、図23〜図38において、図23〜図26、図27〜図30、図31〜図34、図35〜図38の条件はそれぞれ図11〜図13、図14〜図16、図17〜図19、図20〜図22の場合と同様の(A)、(B)、(C)、(D)の条件である。
【0023】
この図23〜図38からも理解できるように、第1ミラーL1については読取り位置ずれは非常に小さいし、差異は見られないが、AとDでは第2ミラーL2と第3ミラーL3については、第3ミラーL3による読取り位置ずれが少なくなると同時にL2とL3で読取り位置ずれの特性が逆向きになっており、互いに相殺されることがわかり、この結果、A、DにおいてミラーL1,L2,L3全体としての読取り位置ずれが0付近に集まることがわかる。
これに対し、第2ミラーL2、第3ミラーL3についてB、Cでは互いに相殺する特性は得られず全体として読取り位置ずれが大きくなることがわかる。
【0024】
このように図11乃至図38から、読取り窓5にきつくカバーガラス7を嵌装した場合のAと、隙間d1,d2に接着剤23を充填した場合のDには第3ミラーL3の倒れが抑制され、読取り位置ずれが少なくなると同時に、第2ミラーL2と第3ミラーL3とが互いに読取り位置ずれを相殺するように同方向に倒れていることがわかる。
【0025】
図39乃至図44には4点接着における接着剤の違いによる特性を示しており、図39、40は紫外線硬化型接着剤(UV接着剤)の場合、図41、42はネジロック系接着剤の場合、図43、44はエポキシ樹脂系の接着剤の場合を示している。
図39乃至図44からわかるように、ネジロック系とエポキシ樹脂系の接着剤の場合にはともに高温側で変化量が大きく、これは接着剤の機能が高温側で低下するものと思われる。
これに対し、UV系接着剤では、低温側、高温側ともに変化量が小さく、充填作業性の点でもUV系接着剤が最も良好であることがわかる。
【0026】
図45、46は6点接着の場合を示し、図47、48は4点接着の場合を示している。
図45〜図48からも理解できるように、6点接着の場合には60℃側で読取り位置ずれの変化が少ない。いわゆる高温重視タイプである。これは、第3ミラーL3の変化が少なくなるためであると思われる。
これに対し、4点接着においては、2次曲線的変化を示し、常温付近の温度変化に対する読取り位置ずれが0となって安定しており、このことから、製品の使用頻度を考慮すると4点接着が有利である。
【0027】
次に、幾つかのサンプルについて温度変化に対して実際の読取り位置ずれの変化量の測定を行なった。
同じサンプルで図49〜図53は、接着剤23のない従来のサンプルの温度変化に対する読取り位置ずれの変化量を、図55〜図58は、図49〜53のそれぞれに対応したサンプルに接着剤23を図5に示す4箇所に充填したサンプルの温度変化に対する読取り位置ずれの変化量を示す。
図52〜図53では、変化量が小さなサンプルで0.02mm/℃、図49〜図50では、変化量の大きいサンプルで0.031mm/℃であり、0℃〜60℃の温度変化で1mm〜1.7mm程度の読取り位置ずれの変化量を生じている。
これに対し、図55〜図58に示すように、接着剤23が充填されたサンプルの場合には、変化量の大小にかかわらず変化量として0.2〜0.6mmとなり、従来の場合に比べて読取り位置ずれの変化量が非常に小さくなっていることがわかる。
【0028】
また、接着効果のメカニズムを探るため次のような測定を行った。
図59は温度変化に伴う第2ミラーL2と第3ミラーL3の角度変化を示し、図60はその時の読取り位置ずれの変化量を示し、図中、#印は各サンプルを、白丸は接着剤23なしの場合を、黒丸は接着剤23が充填された場合を示している。
図59から接着剤23が充填された場合には、接着剤23がない場合に比べ、第3ミラーL3の倒れ角度が小さくなり(#3E2,#4FO)、第3ミラーL3の倒れ角度が小さくなると同時に第2ミラーL2も連動して同方向に倒れていることがわかる(#356,#EBA)。
【0029】
また、図60から、接着剤23が充填された場合には、接着剤23がない場合に比べ読取り位置ずれ感度の高い第3ミラーL3の角度変化が小さくなり、第2ミラーL2と第3ミラーL3とが連動して同方向に回転し、読取り位置ずれの打消しがなされるとともに読取り位置ずれが小さくなっていることがわかる。
【0030】
図61、図62には各サンプルにおける各ミラーL1,L2,L3およびトータルの読取り位置ずれの実測値及び実際の装置に置ける読取り位置ずれ実測値を示し、図61は接着剤23のない場合を、図62は接着剤23が充填された場合を示している。
接着剤23のある場合には、読取り位置ずれが0付近に集まっている。
【0031】
また、図63の縦軸は各ミラーの傾きの測定から求めた読取り位置ずれ、横軸は装置の読取り位置ずれを実測した量を示し、図63に示すように、各サンプルの読取り位置ずれの変化量は接着剤23が充填された場合には、先に述べたように、0.2〜0.6mmときわめて小さくなっている。
【0032】
このようにカバーガラス7と第1壁部19および第2壁部21との間に接着剤23を充填して双方の壁部19,21を互いに固定した場合には、第3ミラーL3の倒れ角度が小さくなるとともに、双方のミラーL2,L3の倒れ方向が同方向となり、CCDセンサ17における原稿11の読取り位置ずれを従来に比べて大幅に小さくすることが可能となる。
【0033】
尚、上記実施例では、接着剤23を4点接着や6点接着としたが、カバーガラス7と両壁部19、21との隙間d1,d2の全体に接着剤23を充填し、上記の効果に加えて、ハウジング内部にゴミの侵入を阻止するシーリング効果を得るようにしてもよい。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、カバーガラスにより読み取り窓の幅方向両側のハウジング箇所が別々に動かないようされ、ハウジングが熱膨張により変形する際に一対のミラーを読み取り窓の幅方向において同方向に変位させるようにしたので、温度変化等の環境条件が変化しても、ハウジングの2箇所にそれぞれ支持された一対のミラーの倒れが抑制されるとともに、ハウジングの2箇所およびこれらに支持された一対のミラーが同方向に変位するため、光検出器における原稿の読取り位置ずれを従来に比べて極めて小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係り、画像読取り装置の縦断面図である。
【図2】画像読取り装置の底面図である。
【図3】画像読取り装置の概略縦断面図である。
【図4】光軸を展開して示す説明図である。
【図5】接着剤の充填箇所を示す底面図である。
【図6】接着剤の充填状況を説明する縦断面図である。
【図7】充填された接着剤を示す縦断面図である。
【図8】読取り位置変化量を説明する図である。
【図9】本発明の他の実施例に係る読取り窓の縦断面図である。
【図10】本発明のその他の実施例に係る読取り窓の縦断面図である。
【図11】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図12】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図13】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図14】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図15】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図16】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図17】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図18】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図19】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図20】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図21】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図22】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図23】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図24】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図25】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図26】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図27】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図28】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図29】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図30】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図31】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図32】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図33】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図34】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図35】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図36】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図37】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図38】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図39】紫外線硬化型接着剤(UV接着剤)を用いた場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図40】紫外線硬化型接着剤(UV接着剤)を用いた場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図41】ネジロック系接着剤を用いた場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図42】ネジロック系接着剤を用いた場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図43】エポキシ樹脂系接着剤を用いた場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図44】エポキシ樹脂系接着剤を用いた場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図45】6点接着の場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図46】6点接着の場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図47】4点接着の場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図48】4点接着の場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図49】接着剤がない場合の各サンプルにおける読取り位置変化量を示す特性図である。
【図50】接着剤がない場合の各サンプルにおける読取り位置変化量を示す特性図である。
【図51】接着剤がない場合の各サンプルにおける読取り位置変化量を示す特性図である。
【図52】接着剤がない場合の各サンプルにおける読取り位置変化量を示す特性図である。
【図53】接着剤がない場合の各サンプルにおける読取り位置変化量を示す特性図である。
【図54】接着剤がある場合の各サンプルにおける読取り位置変化量の特性図である。
【図55】接着剤がある場合の各サンプルにおける読取り位置変化量の特性図である。
【図56】接着剤がある場合の各サンプルにおける読取り位置変化量の特性図である。
【図57】接着剤がある場合の各サンプルにおける読取り位置変化量の特性図である。
【図58】接着剤がある場合の各サンプルにおける読取り位置変化量の特性図である。
【図59】第2ミラーと第3ミラーのミラー角度変化の相関関係を示す特性図である。
【図60】第2ミラーと第3ミラーの読取り位置ずれの相関関係を示す特性図である。
【図61】接着剤がない場合の読取り位置ずれ変化量を示す特性図である。
【図62】接着剤がある場合の読取り位置ずれ変化量を示す特性図である。
【図63】接着剤がある場合の効果を示す図である。
【符号の説明】
1 画像読取り装置
3 ハウジング
5 読取り窓
7 カバーガラス
11 原稿
13 光源
15 レンズ
17 光検出器
19,21 一対の壁部
23 接着剤
【産業上の利用分野】
本発明は、カバーガラスに載置された原稿の画像をハウジング内に配設されたミラーにより反射させて光検出器で読取る画像読取り装置に関し、特に、温度変化によっても読取り位置のずれを小さくできるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】
原稿の画像を読取る画像読取り装置の代表的なものとしては、例えば、イメージスキャナー装置やファックス装置が知られている。
この種の画像読取り装置は、例えば、図1及び図3に示すように、プラスチック材等からなるハウジング3の下面に設けられた細幅な読取り窓5に原稿を載置する細長いカバーガラス7が設けられ、カバーガラス7上の原稿が光源13により照明され、これにより原稿からの反射光がハウジング3内に設けられた第1ミラーL1により反射し、更に、第1ミラーL1により反射された光束は、ハウジング3内に略平行に配設された第2ミラーL2と第3ミラーL3との間で複数回反射を繰返し、ハウジング3内のレンズ15を通じてCCDセンサ17に導かれ、電気信号に変換される。第2ミラーL2と第3ミラーL3との間を複数回反射させるのは、それにより所定の光路長をかせぎ、装置を小型化するためである。そして、ファックス装置では電気信号として送信され、画像として再び取り出される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の画像読取り装置によれば、温度変化等の環境条件の変化によってプラスチック材からなるハウジング3が熱膨張により変形した場合にはハウジングに支持されたミラーが独立に回転する。特に、第2ミラーL2と第3ミラーL3が回転すると、CCDセンサ17に読取られる原稿の画像の位置ずれ(読取位置ずれ)を生ずる不具合がある。
そして、位置ずれが大きい場合には画像情報が読み取れなくなり、出力信号が得られなくなってしまう。
そこで、ハウジング3の壁部をリブ等により補強することが考えられるが、スペースの制限がありリブ等を設けるとハウジング3が大型化する。
又、材料に金属を採用したりハウジング3の壁部を剛性のある構造にすることが考えられるが、ハウジング3の軽量化、コンパクト化が達成できず、コストがアップする不具合がある。
【0004】
このようなことから、本発明者は、この読取り位置のずれを解消すべくその原因を鋭意究明したところ、つぎのようなことが判明した。
従来の画像読取り装置は、読取り窓5が、互いに対向する第1壁部19と第2壁部21とにより原稿の横幅に対応する長さで所定の狭い幅の細長い四角形状に形成され、カバーガラス7が読取り窓5の幅よりも僅かに小さめの寸法に形成されている。
そして、カバーガラス7の内面周縁部が両面テープ等により各第1壁部19と第2壁部21に設けられた座面9に貼着され、カバーガラス7の周縁と、第1,第2壁部19,21の座面9の外縁部との間には僅かな隙間が残されるようにカバーガラス7が読取り窓5内に装着された構造となっている。
【0005】
従って、僅かではあるが第1壁部19と第2壁部21とが別々に動け、その結果、温度変化等の環境条件の変化によってプラスチック材からなるハウジング3が熱膨張により変形した場合には、特に、一組の第2、第3ミラーL2,L3をそれぞれ支持する第1,第2壁部19,21が変位し、これに伴ってそれぞれの壁部19,21に支持された第2ミラーL2と第3ミラーL3が僅かに回転し、このミラーの回転によって読取り位置ずれが生じていたのである。
【0006】
また、本発明者は、図1及び図3に示される構造の画像読取り装置について読取り位置のずれを解析した。
図3を光軸Kに対し一直線上に展開すると図4に示すようになり、図4中のl1 〜l7 は原稿面からそれぞれの反射面までの光学距離を示す。l3 〜l7 はミラーL2とL3の間を複数回反射させることによる量である。ミラーL2 とミラーL3 は互いに略平行に配置されているため、l3 〜l7 ≒lとなる。
図8は例えばB4のFAX装置の代表的な寸法をもとに、読取り位置ずれの解析結果を示し、図8において、関係式中のl1 ,l2 ,l≒l3 〜l7 は図4に示された値であり、温度変化等により生じた角度変化量α1 ,α2 ,α3 は図3に示されたものである。
a感度は各ミラーL1,L2,L3の1’当りの倒れに対してCCDセンサ17から見た原稿の位置ずれδ(mm)をいい、a感度とb角度変化量により読取り位置のc変化量が得られる。
この解析結果から次のことが判明された。
(1)第2ミラーL2と第3ミラーL3、すなわち互いに略平行に配置され光が多数回反射するミラーが非常に読取り位置ずれに影響を及ぼす。とりわけ、レンズに近い第3ミラーL3は一番読取り位置ずれに影響が大きい(感度が高い)。
(2)第2ミラーL2と第3ミラーL3の傾きに対する読取り位置ずれは大きさが似かよっていて符合が逆である。すなわち対向するミラーが同じ方向に回転(傾く)すれば、それぞれのミラーで発生する読取り位置ずれ量が互いに打消しあって全体としては少なくなることが予想される。
従って温度変化等の環境条件の変化に対してハウジングが変化し、ミラーが傾く場合、上記の(1)からはレンズに一番近いミラーすなわち感度の一番高いミラーの傾きを抑制する。上記の(2)からは互いに対向するミラーを同じ方向に回転(傾かせる)させる。
以上の条件を満たせば読取り位置ずれを小さくすることが可能となる。
【0007】
本発明は以上の点に着目して案出されたものであり、本発明の目的は、ハウジングの小型軽量化を図りつつ、ミラーを支持するハウジングの壁部の温度変化等環境条件の変化に対する変位を押え、これによって画像の読取り位置ずれを小さくすることが可能となる画像読取り装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、一組以上のミラーを支持するハウジングの壁部の温度に対する変位を互いに同方向に変位させることにより、一組以上のミラーの倒れ角度が互いに相殺するよう変位させ、これによって画像の読取り位置ずれを小さくすることが可能となる画像読取り装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、ハウジングと、原稿の幅に対応した長さと前記長さよりも十分に小さい寸法の幅とで前記ハウジングに細長形状で形成された読み取り窓と、前記読み取り窓に対応した細長形状に形成され前記読み取り窓に装着されたカバーガラスと、前記ハウジング内に設けられ前記カバーガラスを介して前記原稿に光を照射する光源と、前記読み取り窓の幅方向の両側の前記ハウジングの2箇所にそれぞれ取着された一対のミラーと、前記光源により照射され前記原稿で反射された光が前記カバーガラスを通して前記一対のミラーで反射された後、該反射された光をレンズを通して検出することにより前記原稿の画像を電気信号に変換する光検出器とを備えた画像読取り装置において、前記カバーガラスの幅方向両側の箇所を前記読み取り窓の幅方向両側のハウジング箇所にそれぞれ固定し、前記カバーガラスにより前記読み取り窓の幅方向両側のハウジング箇所を別々に動かないようにし、前記ハウジングが熱膨張により変形する際に前記一対のミラーを前記読み取り窓の幅方向において同方向に変位させるようにしたことを特徴とする。
【0009】
また、本発明は、前記一対のミラーが取着される前記ハウジングの2箇所は、前記読み取り窓の長手方向に延在するとともに、互いに向き合う一対の壁部で構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記一対のミラーが互いに略平行であることを特徴とする。
また、本発明は、前記カバーガラスの前記ハウジング箇所への固定は、前記カバーガラスが前記ハウジング箇所にしまりばめにより嵌め込まれることでなされることを特徴とする。
また、本発明は、前記カバーガラスの前記ハウジング箇所への固定は、前記カバーガラスが前記ハウジング箇所に接着剤で接着されることによりなされることを特徴とする。
また、本発明は、前記接着剤が紫外線硬化型接着剤であることを特徴とする。また、本発明は、前記ハウジングがプラスチック材により形成されたことを特徴とする。
【0010】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図面に基づき説明する。
図1は画像読取り装置の縦断面図、図2は画像読取り装置の底面図、図3は画像読取り装置の概略縦断面図、図5は接着剤の充填箇所を示す底面図、図6は接着剤の充填状況を説明する縦断面図、図7は充填された接着剤を示す縦断面図である。
【0011】
本実施例の画像読取り装置1は、図1および図2に示すように、ハウジング3がプラスチック材により形成され、ハウジング3の下面には細長い読取り窓5が設けられている。
前記読取り窓5は原稿の横幅に対応した長さで所定の狭い幅の細長い四角形状に形成され、読取り窓5の内周部にはカバーガラス7を支持する座面9が設けられ、読取り窓5内にはカバーガラス7が配設され、カバーガラス7の外面上に原稿11が移送される。
【0012】
また、ハウジング3内には、原稿11を照明する光源13、第1ミラーL1、第2ミラーL2、第3ミラーL3、レンズ15、およびCCDセンサ(光検出器)17が設けられ、光源13により照明された原稿11の画像が、図3に示すように、第1ミラーL1により反射され、第2ミラーL2と第3ミラーL3との間で複数回(6回)反射し、レンズ15を通してCCDセンサ17に読取られ、電気信号に変換される。
【0013】
更に、前記第1ミラーL1は、読取り窓5のカバーガラス7に所定角度で向き合うようにハウジング3に支持され、前記第2ミラーL2と第3ミラーL3とは読取り窓5を挟んで互いに向き合うよう略平行に配設されている。
すなわち、第2ミラーL2は読取り窓5の互いに向い合う壁部のうち一方の長辺部分の壁部(以下、第1壁部という)19側に支持され、第3ミラーL3は読取り窓5の他方の長辺部分の壁部(以下、第2壁部という)21に支持され、図3、4に示すように、第2ミラーL2は光学距離がCCDセンサ17から遠い箇所に位置し、第3ミラーL3は読取り窓5を挟んで光学距離がCCDセンサ17から近い箇所に位置している。
なお、本実施例では、前記第1壁部19および第2壁部21が特許請求の範囲における「読み取り窓の幅方向の両側の前記ハウジングの2箇所」に相当している。
【0014】
カバーガラス7は前記読取り窓5よりも僅かに寸法の小さい四角形状に形成され、カバーガラス7の内面周縁部が両面テープにより前記読取り窓5の座面9に貼着され、更に、カバーガラス7が読取り窓5よりも小さい寸法に形成されているので、読取り窓5内に装着されたカバーガラス7と読取り窓5の周壁、特に前記第1壁部19と第2壁部21との間には、図5に示すように、座面9上において隙間d1,d2が形成され、これらの隙間d1,d2には接着剤23が充填され、前記読取り窓5の第1壁部19と第2壁部21とが互いに別々に動かないようにカバーガラス7を介して一体的に固定された構造となっている。
【0015】
前記接着剤23は、本実施例では、図5に示すように、第1壁部19と第2壁部21の両端側に合わせて4箇所に充填され、接着剤23を設ける範囲は、図5に示すように、A部分が21mm程度、B部分が11mm、C部分が5mm以上に設けられている。
尚、接着剤23を設ける箇所は、前記4箇所に中央部分をそれぞれ加えて6箇所としてもよい。
【0016】
また、接着剤23を充填するには、図6に示すように、内部に接着剤23が収納されたディスペンサー25を用い、ディスペンサー25の先端の針27を各箇所の隙間d1,d2に当ててディスペンサー25のピストンを操作することにより充填が行なわれ、図7に示すように、隙間d1,d2の上部で僅かに盛り上がるように充填する。
その後、隙間d1,d2内に充填された接着剤23を硬化させ、カバーガラス7の両縁部が窓5の第1壁部19と第2壁部21とに固定される。
本実施例では、接着剤23は紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型接着剤(UV系接着剤)を用いているため、接着剤23の充填後に紫外線を照射して硬化させている。
【0017】
本実施例によれば、読取り窓5を構成し互いに対向する第1壁部19と第2壁部21がカバーガラス7を介して一体的に固定され、第2壁部21がカバーガラス7、第1壁部19を介してCCD17やレンズ15が設けられた剛性が高いハウジング3箇所に連結された構造となるので、ハウジング3全体の剛性が高められ、ハウジング3の各箇所が温度変化により変形しにくくなる。
特に、第3ミラーL3を支持する第2壁部21が温度変化により変形しようとしても、第2壁部21が第1壁部19に連結され、かつ、CCD17やレンズ15が設けられた剛性が高いハウジング3箇所に連結された構造となるので、第2壁部21の変位が抑制され、第2壁部21に支持された第3ミラーL3の倒れ角度が小さくなる。すなわち読取り位置ずれに一番影響の高い部分の第3ミラーL3の傾き変化が小さくなる。
同時に、第1壁部19と第2壁部21が互いに固定されているので、双方の壁部19、21が変位する際には、双方の壁部19、21が同方向に変位するとともに双方のミラーL2,L3も同じ方向に倒れるように変位し、これにより原稿11の読取り位置ずれを互いに相殺し、読取り位置ずれが極めて小さくなる。
これは上述した解析結果での読取り位置ずれの低減化が実現されたこととなる。
【0018】
尚、接着剤23は、紫外線硬化型接着剤に限らず、ネジロック接着剤やエポキシ樹脂接着剤等その他の接着剤を用いてもよい。
また、接着剤23によりカバーガラス7の両縁部と第1壁部19と第2壁部21とを固定したが、図9、図10に示すようにしてカバーガラス7と両壁部19、21とを固定するようにしてもよい。
図9では、読取り窓5と略同等の寸法にカバーガラス7を形成し、カバーガラス7をしまりばめにより読取り窓5内にきつく嵌め込んで、第1壁部19と第2壁部21とをカバーガラス7を介して一体的に固定したものである。
【0019】
図10では、カバーガラス7の寸法を読取り窓5よりも小さめの寸法に形成しておき、カバーガラス7の周囲に金属枠25を取り付け、この金属枠25を読取り窓5内にきつく嵌着し、これにより、第1壁部19と第2壁部21とをカバーガラス7、金属枠25を介して一体的に固定したものである。
このような図9、図10に示す構造によっても前記と同様の効果が得られる。
【0020】
次に、本発明者が各種試験した結果について図11〜図64を参照して説明する。
図11〜図22は温度を0℃〜60℃に変化させた時における(実際には25℃〜0℃〜25℃〜60℃〜25℃と変化)第1、第2、第3ミラーL1,L2,L3の倒れの傾き(分)を示している。
尚、図11〜図22において、図11〜図13がカバーガラス7を読取り窓5内にきつく嵌装し第1壁部19と第2壁部21とをカバーガラス7を介して一体的に固定した場合(A)を示し、図14〜図16が読取り窓5からカバーガラス7を取り外した場合(B)を示し、図17〜図19が読取り窓5内に寸法の小さいゆるめのカバーガラス7を装着した場合、すなわち従来の装置の場合(C)を示し、図20〜図22が読取り窓5内にゆるめのカバーガラス7を装着すると共に、カバーガラス7と第1壁部19、第2壁部21との隙間d1,d2に接着剤23を充填し、第1壁部19と第2壁21とをカバーガラス7を介して一体的に固定した場合(D)を示している。
【0021】
図11〜図22からも理解できるように、第1ミラーL1については角度変化は大きい。
又A〜Dで変化は見られない。後述するが、L1の角度変化に対する読取り位置ずれの影響は非常に小さい。
読取り位置ずれに一番影響の高い第3ミラーL3の傾きがAとDでは非常に小さくなっている。すなわち、ハウジングの弱い箇所の変形が抑制されている。
また、第2ミラーL2と第3ミラーL3については、AとDでは、略同じ傾斜特性を有し、互いに温度変化に対して同じ方向に倒れていることが理解できる。
これに対し、BとCでは、第3ミラーL3の傾き変化が大きいと同時に、第2ミラーL2と第3ミラーL3の倒れる角度が全く異なり、双方のミラーL2,L3が独立に傾いていることが理解できる。
【0022】
図23〜図38は、前述した図11〜22の各ミラーの傾き変化を図8の読取り位置変化表にもとづいて温度0℃〜60℃における各ミラーL1,L2,L3とミラーL1,L2,L3全体としての読取り位置ずれ(mm)に換算した特性を示している。
尚、図23〜図38において、図23〜図26、図27〜図30、図31〜図34、図35〜図38の条件はそれぞれ図11〜図13、図14〜図16、図17〜図19、図20〜図22の場合と同様の(A)、(B)、(C)、(D)の条件である。
【0023】
この図23〜図38からも理解できるように、第1ミラーL1については読取り位置ずれは非常に小さいし、差異は見られないが、AとDでは第2ミラーL2と第3ミラーL3については、第3ミラーL3による読取り位置ずれが少なくなると同時にL2とL3で読取り位置ずれの特性が逆向きになっており、互いに相殺されることがわかり、この結果、A、DにおいてミラーL1,L2,L3全体としての読取り位置ずれが0付近に集まることがわかる。
これに対し、第2ミラーL2、第3ミラーL3についてB、Cでは互いに相殺する特性は得られず全体として読取り位置ずれが大きくなることがわかる。
【0024】
このように図11乃至図38から、読取り窓5にきつくカバーガラス7を嵌装した場合のAと、隙間d1,d2に接着剤23を充填した場合のDには第3ミラーL3の倒れが抑制され、読取り位置ずれが少なくなると同時に、第2ミラーL2と第3ミラーL3とが互いに読取り位置ずれを相殺するように同方向に倒れていることがわかる。
【0025】
図39乃至図44には4点接着における接着剤の違いによる特性を示しており、図39、40は紫外線硬化型接着剤(UV接着剤)の場合、図41、42はネジロック系接着剤の場合、図43、44はエポキシ樹脂系の接着剤の場合を示している。
図39乃至図44からわかるように、ネジロック系とエポキシ樹脂系の接着剤の場合にはともに高温側で変化量が大きく、これは接着剤の機能が高温側で低下するものと思われる。
これに対し、UV系接着剤では、低温側、高温側ともに変化量が小さく、充填作業性の点でもUV系接着剤が最も良好であることがわかる。
【0026】
図45、46は6点接着の場合を示し、図47、48は4点接着の場合を示している。
図45〜図48からも理解できるように、6点接着の場合には60℃側で読取り位置ずれの変化が少ない。いわゆる高温重視タイプである。これは、第3ミラーL3の変化が少なくなるためであると思われる。
これに対し、4点接着においては、2次曲線的変化を示し、常温付近の温度変化に対する読取り位置ずれが0となって安定しており、このことから、製品の使用頻度を考慮すると4点接着が有利である。
【0027】
次に、幾つかのサンプルについて温度変化に対して実際の読取り位置ずれの変化量の測定を行なった。
同じサンプルで図49〜図53は、接着剤23のない従来のサンプルの温度変化に対する読取り位置ずれの変化量を、図55〜図58は、図49〜53のそれぞれに対応したサンプルに接着剤23を図5に示す4箇所に充填したサンプルの温度変化に対する読取り位置ずれの変化量を示す。
図52〜図53では、変化量が小さなサンプルで0.02mm/℃、図49〜図50では、変化量の大きいサンプルで0.031mm/℃であり、0℃〜60℃の温度変化で1mm〜1.7mm程度の読取り位置ずれの変化量を生じている。
これに対し、図55〜図58に示すように、接着剤23が充填されたサンプルの場合には、変化量の大小にかかわらず変化量として0.2〜0.6mmとなり、従来の場合に比べて読取り位置ずれの変化量が非常に小さくなっていることがわかる。
【0028】
また、接着効果のメカニズムを探るため次のような測定を行った。
図59は温度変化に伴う第2ミラーL2と第3ミラーL3の角度変化を示し、図60はその時の読取り位置ずれの変化量を示し、図中、#印は各サンプルを、白丸は接着剤23なしの場合を、黒丸は接着剤23が充填された場合を示している。
図59から接着剤23が充填された場合には、接着剤23がない場合に比べ、第3ミラーL3の倒れ角度が小さくなり(#3E2,#4FO)、第3ミラーL3の倒れ角度が小さくなると同時に第2ミラーL2も連動して同方向に倒れていることがわかる(#356,#EBA)。
【0029】
また、図60から、接着剤23が充填された場合には、接着剤23がない場合に比べ読取り位置ずれ感度の高い第3ミラーL3の角度変化が小さくなり、第2ミラーL2と第3ミラーL3とが連動して同方向に回転し、読取り位置ずれの打消しがなされるとともに読取り位置ずれが小さくなっていることがわかる。
【0030】
図61、図62には各サンプルにおける各ミラーL1,L2,L3およびトータルの読取り位置ずれの実測値及び実際の装置に置ける読取り位置ずれ実測値を示し、図61は接着剤23のない場合を、図62は接着剤23が充填された場合を示している。
接着剤23のある場合には、読取り位置ずれが0付近に集まっている。
【0031】
また、図63の縦軸は各ミラーの傾きの測定から求めた読取り位置ずれ、横軸は装置の読取り位置ずれを実測した量を示し、図63に示すように、各サンプルの読取り位置ずれの変化量は接着剤23が充填された場合には、先に述べたように、0.2〜0.6mmときわめて小さくなっている。
【0032】
このようにカバーガラス7と第1壁部19および第2壁部21との間に接着剤23を充填して双方の壁部19,21を互いに固定した場合には、第3ミラーL3の倒れ角度が小さくなるとともに、双方のミラーL2,L3の倒れ方向が同方向となり、CCDセンサ17における原稿11の読取り位置ずれを従来に比べて大幅に小さくすることが可能となる。
【0033】
尚、上記実施例では、接着剤23を4点接着や6点接着としたが、カバーガラス7と両壁部19、21との隙間d1,d2の全体に接着剤23を充填し、上記の効果に加えて、ハウジング内部にゴミの侵入を阻止するシーリング効果を得るようにしてもよい。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、カバーガラスにより読み取り窓の幅方向両側のハウジング箇所が別々に動かないようされ、ハウジングが熱膨張により変形する際に一対のミラーを読み取り窓の幅方向において同方向に変位させるようにしたので、温度変化等の環境条件が変化しても、ハウジングの2箇所にそれぞれ支持された一対のミラーの倒れが抑制されるとともに、ハウジングの2箇所およびこれらに支持された一対のミラーが同方向に変位するため、光検出器における原稿の読取り位置ずれを従来に比べて極めて小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係り、画像読取り装置の縦断面図である。
【図2】画像読取り装置の底面図である。
【図3】画像読取り装置の概略縦断面図である。
【図4】光軸を展開して示す説明図である。
【図5】接着剤の充填箇所を示す底面図である。
【図6】接着剤の充填状況を説明する縦断面図である。
【図7】充填された接着剤を示す縦断面図である。
【図8】読取り位置変化量を説明する図である。
【図9】本発明の他の実施例に係る読取り窓の縦断面図である。
【図10】本発明のその他の実施例に係る読取り窓の縦断面図である。
【図11】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図12】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図13】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図14】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図15】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図16】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図17】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図18】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図19】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図20】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図21】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図22】各サンプルにおける温度変化と読取り位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図23】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図24】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図25】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図26】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図27】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図28】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図29】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図30】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図31】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図32】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図33】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図34】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図35】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図36】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図37】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図38】各サンプルにおける温度変化とミラーの倒れとの関係を示す特性図である。
【図39】紫外線硬化型接着剤(UV接着剤)を用いた場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図40】紫外線硬化型接着剤(UV接着剤)を用いた場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図41】ネジロック系接着剤を用いた場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図42】ネジロック系接着剤を用いた場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図43】エポキシ樹脂系接着剤を用いた場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図44】エポキシ樹脂系接着剤を用いた場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図45】6点接着の場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図46】6点接着の場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図47】4点接着の場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図48】4点接着の場合の読取り位置ずれ特性図である。
【図49】接着剤がない場合の各サンプルにおける読取り位置変化量を示す特性図である。
【図50】接着剤がない場合の各サンプルにおける読取り位置変化量を示す特性図である。
【図51】接着剤がない場合の各サンプルにおける読取り位置変化量を示す特性図である。
【図52】接着剤がない場合の各サンプルにおける読取り位置変化量を示す特性図である。
【図53】接着剤がない場合の各サンプルにおける読取り位置変化量を示す特性図である。
【図54】接着剤がある場合の各サンプルにおける読取り位置変化量の特性図である。
【図55】接着剤がある場合の各サンプルにおける読取り位置変化量の特性図である。
【図56】接着剤がある場合の各サンプルにおける読取り位置変化量の特性図である。
【図57】接着剤がある場合の各サンプルにおける読取り位置変化量の特性図である。
【図58】接着剤がある場合の各サンプルにおける読取り位置変化量の特性図である。
【図59】第2ミラーと第3ミラーのミラー角度変化の相関関係を示す特性図である。
【図60】第2ミラーと第3ミラーの読取り位置ずれの相関関係を示す特性図である。
【図61】接着剤がない場合の読取り位置ずれ変化量を示す特性図である。
【図62】接着剤がある場合の読取り位置ずれ変化量を示す特性図である。
【図63】接着剤がある場合の効果を示す図である。
【符号の説明】
1 画像読取り装置
3 ハウジング
5 読取り窓
7 カバーガラス
11 原稿
13 光源
15 レンズ
17 光検出器
19,21 一対の壁部
23 接着剤
Claims (7)
- ハウジングと、
原稿の幅に対応した長さと前記長さよりも十分に小さい寸法の幅とで前記ハウジングに細長形状で形成された読み取り窓と、
前記読み取り窓に対応した細長形状に形成され前記読み取り窓に装着されたカバーガラスと、
前記ハウジング内に設けられ前記カバーガラスを介して前記原稿に光を照射する光源と、
前記読み取り窓の幅方向の両側の前記ハウジングの2箇所にそれぞれ取着された一対のミラーと、
前記光源により照射され前記原稿で反射された光が前記カバーガラスを通して前記一対のミラーで反射された後、該反射された光をレンズを通して検出することにより前記原稿の画像を電気信号に変換する光検出器とを備えた画像読取り装置において、
前記カバーガラスの幅方向両側の箇所を前記読み取り窓の幅方向両側のハウジング箇所にそれぞれ固定し、前記カバーガラスにより前記読み取り窓の幅方向両側のハウジング箇所を別々に動かないようにし、前記ハウジングが熱膨張により変形する際に前記一対のミラーを前記読み取り窓の幅方向において同方向に変位させるようにした、
ことを特徴とする画像読取装置。 - 前記一対のミラーが取着される前記ハウジングの2箇所は、前記読み取り窓の長手方向に延在するとともに、互いに向き合う一対の壁部で構成されている請求項1記載の画像読取り装置。
- 前記一対のミラーが互いに略平行である請求項2記載の画像読み取り装置。
- 前記カバーガラスの前記ハウジング箇所への固定は、前記カバーガラスが前記ハウジング箇所にしまりばめにより嵌め込まれることでなされる請求項1,2または3記載の画像読取り装置。
- 前記カバーガラスの前記ハウジング箇所への固定は、前記カ バーガラスが前記ハウジング箇所に接着剤で接着されることによりなされる請求項1,2または3記載の画像読取り装置。
- 前記接着剤が紫外線硬化型接着剤である請求項5記載の画像読取り装置。
- 前記ハウジングがプラスチック材により形成された請求項1、2、3、4、5,6又は7記載の画像読取り装置。
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