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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