JP5486964B2 - Light source unit and image reading apparatus using the same - Google Patents

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Description

本発明はスキャナ装置、複写機、ファクシミリ等の画像読取装置における光源ユニットに係わり、読取面に照射する光源機構の改良に関する。   The present invention relates to a light source unit in an image reading apparatus such as a scanner device, a copying machine, or a facsimile, and relates to an improvement of a light source mechanism that irradiates a reading surface.

一般に、スキャナ装置、複写機などの画像読取装置における光源ユニットは読取りプラテンに光源から光を照射し、その反射光を集光して光電変換センサで光電変換する装置として広く知られている。   In general, a light source unit in an image reading device such as a scanner device or a copying machine is widely known as a device that irradiates a reading platen with light from a light source, condenses the reflected light, and performs photoelectric conversion by a photoelectric conversion sensor.

この光源ユニットとしては、例えば特許文献1に開示されているようにプラテンに沿って移動する走査キャリッジに光源ランプを配置し、この光源ランプから照射した光の反射光を集光レンズで光電変換センサに結像している。そしてこの光電変換センサをラインセンサで構成し、走査キャリッジを副走査方向に移動しながら光源から光を照射してその反射光を光電センサで線順次に読み取っている。   As this light source unit, for example, as disclosed in Patent Document 1, a light source lamp is arranged on a scanning carriage that moves along a platen, and reflected light of light emitted from the light source lamp is converted into a photoelectric conversion sensor by a condenser lens. Is imaged. The photoelectric conversion sensor is composed of a line sensor, and light is emitted from the light source while moving the scanning carriage in the sub-scanning direction, and the reflected light is read line-sequentially by the photoelectric sensor.

このような構成の画像読取装置では光源ユニットとして主走査方向(ラインセンサの配置方向)に均一の光を照射することが要求される。このため従来は光源ランプとして蛍光ランプ(冷陰極管)、LEDアレイなどの棒状発光体を使用するか、点光源を読取りラインに沿って乱反射させて所定角度から出射させるロッド光源を使用している。   In the image reading apparatus having such a configuration, the light source unit is required to emit uniform light in the main scanning direction (line sensor arrangement direction). For this reason, conventionally, a rod-like light emitter such as a fluorescent lamp (cold cathode tube) or an LED array is used as a light source lamp, or a rod light source that diffuses a point light source along a reading line and emits it from a predetermined angle is used. .

この光源ユニットとして透光性に優れた導光部材を線状に形成して、その端面から発光ダイオードなどの点光源を入射し、この導光体で線状光を形成して読取面に照射する光源ユニットが知られている。このような光源構造では発光ダイオードをマウントした回路基板に発熱量が集中し、その放熱処理が容易となり、同時にユニットを小型コンパクトに構成することが出来る特徴がある。   As this light source unit, a light guide member with excellent translucency is formed in a linear shape, a point light source such as a light emitting diode is incident from the end surface, and linear light is formed by this light guide to irradiate the reading surface A light source unit is known. Such a light source structure is characterized in that the amount of heat generation is concentrated on the circuit board on which the light emitting diode is mounted, the heat dissipation process becomes easy, and at the same time the unit can be made compact and compact.

このような発光ダイオードを実装した基板を装置、例えばキャリッジユニットに取り付ける場合に、特許文献2には、放熱部材(ヒートシンク)に基板を固定して発光部材に発生した熱を放熱する方法が提案されている。   When mounting a substrate on which such a light emitting diode is mounted to an apparatus, for example, a carriage unit, Patent Document 2 proposes a method of dissipating heat generated in the light emitting member by fixing the substrate to a heat radiating member (heat sink). ing.

同様に特許文献3にも放熱部材に発光ダイオードを実装した基板を密着させ、ようにビスで固定した装置が提案されている。また特許文献4にも発光ダイオードを実装した基板をヒートシンクにビスで固定した装置が開示されている。   Similarly, Patent Document 3 proposes a device in which a substrate on which a light emitting diode is mounted is closely attached to a heat dissipating member and fixed with screws. Patent Document 4 also discloses a device in which a substrate on which a light emitting diode is mounted is fixed to a heat sink with screws.

特許3572276号公報(図2)Japanese Patent No. 3572276 (FIG. 2) 特開2006−58487号公報JP 2006-58487 A 特開2006−331817号公報JP 2006-331817 A 特開2007−227728号公報JP 2007-227728 A

上述のように発光ダイオードなどの発光体を回路基板上にマウントし、この光を分散させて読取面に線状光として照射する光源ユニットは既に知られている。この場合従来は基板上に局部的に発生する熱をヒートシンクなどで放熱させている。   As described above, a light source unit that mounts a light emitter such as a light emitting diode on a circuit board, disperses the light, and irradiates the reading surface as linear light is already known. In this case, conventionally, heat locally generated on the substrate is radiated by a heat sink or the like.

そこで従来はアルミ合金などの金属製放熱部材にエポキシ樹脂などの基板を密着させてビスなどで固定している。このような放熱方法では次の問題が発生する。放熱部材(放熱フレームという)と基板とが密接に接触することなく浮き上がると両者間に空気層が介在する。この空気層が基板の熱を放熱フレーム側に伝搬する妨げとなり基板が高熱となって変形するなどの問題を引き起こす。   Therefore, conventionally, a substrate such as an epoxy resin is brought into close contact with a metal heat radiating member such as an aluminum alloy and fixed with screws or the like. Such a heat dissipation method causes the following problems. When the heat dissipating member (referred to as a heat dissipating frame) and the substrate are lifted without intimate contact, an air layer is interposed therebetween. This air layer hinders the heat of the substrate from propagating to the heat dissipating frame and causes problems such as the substrate being heated and deformed.

この場合、基板の浮き上がりを防止するように複数個所ビスで固定することが考えられる。しかし基板に多数のネジ穴を配置することは、この基板の配線回路の妨げとなり、同時に基板を貫通するネジ穴が放熱効果を軽減する問題を引き起こす。従って発光ダイオードを実装した回路基板は放熱フレームとの間に空気層を形成することのないように緊密に密着して固定され、その固定ネジは出来るだけ少ないネジ穴で発光ダイオードから離れた位置に配置することが求められる。これに対して従来は前掲特許文献3、4に開示されているように単にビスで直接放熱フレームに基板を固定しているためヒートシンク(アルミ合金など)などの放熱フレーム表面は凹凸面であるため熱の伝搬に問題があった。   In this case, it is conceivable to fix the substrate with a plurality of screws so as to prevent the substrate from being lifted. However, disposing a large number of screw holes on the board hinders the wiring circuit of the board, and at the same time, screw holes penetrating the board cause a problem of reducing the heat dissipation effect. Therefore, the circuit board on which the light emitting diode is mounted is fixed in close contact with the heat dissipating frame so as not to form an air layer, and the fixing screw is located away from the light emitting diode with as few screw holes as possible. It is required to arrange. On the other hand, as previously disclosed in Patent Documents 3 and 4 above, since the substrate is fixed directly to the heat dissipating frame simply with screws, the surface of the heat dissipating frame such as a heat sink (such as an aluminum alloy) is uneven. There was a problem with heat propagation.

そこで本発明者は、放熱フレームと基板との間に弾性に富んだ熱伝導性樹脂プレートを介在させることによって基板と放熱フレームとを緊密に接合することを試みた処、基板が熱によって歪曲する問題に遭遇した。そこでこの基板を歪曲することなく確実に放熱フレームに固定する構造を案出するに至った。   Therefore, the present inventor tried to closely bond the substrate and the heat dissipation frame by interposing an elastic heat conductive resin plate between the heat dissipation frame and the substrate, and the substrate is distorted by heat. I encountered a problem. Therefore, a structure has been devised to securely fix the substrate to the heat dissipation frame without distortion.

本発明は、発光体を実装した回路基板を放熱フレームに固定する際に、簡単な構造で放熱効果に優れた光源ユニット及びこれを用いた画像読取装置の提供をその課題としている。   An object of the present invention is to provide a light source unit having a simple structure and excellent heat dissipation effect when fixing a circuit board on which a light emitter is mounted to a heat dissipation frame, and an image reading apparatus using the light source unit.

上記課題を達成するため本発明は、熱伝導性を有する取付フレームに発光体を実装した平板形状の基板を固定プレートで挟圧して固定する際に、取付フレームと基板の間に絶縁性樹脂プレートを設け、固定プレートに基板と絶縁性樹脂プレートとを密着する付勢手段を設けて基板と樹脂プレートを取付フレームに貫通孔を介して固定ビスで一体に取り付けたことを特徴としている。これにより基板表面と樹脂プレートと取付フレームを相互に密着した状態で固着することとなり、基板に発生する熱を熱伝導性を有する取付フレームに伝搬して放熱することが可能となる。   In order to achieve the above object, the present invention provides an insulating resin plate between a mounting frame and a substrate when a flat substrate having a light emitter mounted on a mounting frame having thermal conductivity is fixed with a fixing plate. And an urging means for closely attaching the substrate and the insulating resin plate to the fixed plate, and the substrate and the resin plate are integrally attached to the mounting frame with a fixing screw through a through hole. As a result, the substrate surface, the resin plate, and the mounting frame are fixed in close contact with each other, and heat generated in the substrate can be propagated to the mounting frame having thermal conductivity to be radiated.

その構成を詳述すると、読取面(R)に線状光を照射する光源ユニットであって発光体(40)を実装した平板形状の基板(16)と、熱伝導性を有する取付フレーム(14)と、前記取付フレームに前記基板を挟圧して固定する固定プレート(17)と、を備え、前記取付フレームと前記基板との間には絶縁性樹脂プレート(15)が設けられ、前記固定プレートには前記基板と絶縁性樹脂プレートとを密着する付勢手段が設けられ、この固定プレートと基板と板絶縁性樹脂プレートとは前記取付フレームに貫通孔(19)を介して固定ビス(18)で一体に取付ける。   Specifically, the configuration is a light source unit that irradiates the reading surface (R) with linear light and is a flat substrate (16) on which a light emitter (40) is mounted, and a mounting frame (14) having thermal conductivity. ) And a fixing plate (17) that clamps and fixes the substrate to the mounting frame, and an insulating resin plate (15) is provided between the mounting frame and the substrate, and the fixing plate Is provided with an urging means for bringing the substrate and the insulating resin plate into close contact with each other, and the fixing plate, the substrate and the plate insulating resin plate are fixed to the mounting frame via a through hole (19). Attach it as a unit.

この場合に、付勢手段は固定プレートに一体若しくは別部材で構成された板バネで構成するか、或いは固定プレートに設けられた基板表面を押圧するネジ部材で構成する。   In this case, the urging means is constituted by a leaf spring that is integrated with or fixed to the fixed plate, or a screw member that presses the substrate surface provided on the fixed plate.

本発明は、熱伝導性を有する取付フレームに発光体を実装した平板形状の基板を、絶縁性樹脂プレートを介して固定プレートで挟圧し、この固定プレートに基板と絶縁性樹脂プレートとを密着する付勢手段を設けたものであるから以下の効果を奏する。   In the present invention, a flat substrate having a light-emitting body mounted on a mounting frame having thermal conductivity is clamped by a fixing plate via an insulating resin plate, and the substrate and the insulating resin plate are brought into close contact with the fixing plate. Since the urging means is provided, the following effects are obtained.

発光体を実装した平板形状の基板と熱伝導性を有する取付フレームとの間には絶縁性樹脂プレートが介在した状態で固定プレートによって挟圧固定されるから、樹脂プレートの弾性変形で取付フレームと基板に空気層を形成することなく緊密に圧接することとなる。これによって基板に実装した発光体(LEDなど)に発生した熱は基板、樹脂プレート、取付フレームの順に速やかに伝達され、この取付フレームから放熱される。   Since the insulating resin plate is interposed between the flat substrate on which the light emitting body is mounted and the mounting frame having thermal conductivity, the fixing plate is clamped and fixed by elastic deformation of the resin plate. The substrate is pressed tightly without forming an air layer. As a result, heat generated in the light emitter (such as LED) mounted on the substrate is quickly transmitted in the order of the substrate, the resin plate, and the mounting frame, and is dissipated from the mounting frame.

このとき基板と樹脂プレートが弾性変形して空気層が形成され熱伝導の支障となることがあるが本発明は固定プレートに基板と絶縁性樹脂プレートとを密着する付勢手段が設けてあるため基板の浮き上がりを防止し、同時に固定ビスのためのネジ穴を最小限(例えば2個所)に設けることで確実な固定が可能となる。   At this time, the substrate and the resin plate may be elastically deformed to form an air layer and hinder heat conduction. However, in the present invention, the fixing plate is provided with an urging means for closely contacting the substrate and the insulating resin plate. The substrate can be prevented from being lifted, and at the same time, screw holes for fixing screws can be provided at a minimum (for example, at two locations), thereby enabling reliable fixing.

更に本発明は、基板(PWB)の表面に発光体を取付け、この発熱体に導通するプリント回路(発光回路)を基板に形成し、この基板を樹脂プレートに密着させる回路構成の採用によって発熱体の熱はプリント回路から樹脂プレートに伝搬され、このプレートから取付フレームに放熱されるため簡単な構造で基板に実装した発熱体の熱を取付フレームに放熱することが出来る。   Furthermore, the present invention provides a heating element by adopting a circuit configuration in which a light emitting body is attached to the surface of a substrate (PWB), a printed circuit (light emitting circuit) connected to the heating element is formed on the substrate, and the substrate is in close contact with the resin plate. Since the heat is propagated from the printed circuit to the resin plate and is radiated from the plate to the mounting frame, the heat of the heating element mounted on the substrate can be radiated to the mounting frame with a simple structure.

本発明に係わる画像読取装置の全体構成の説明図。1 is an explanatory diagram of the overall configuration of an image reading apparatus according to the present invention. 図1の装置における原稿画像を読取る読取キャリッジの構成を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a reading carriage that reads a document image in the apparatus of FIG. 1. 図1の装置におけるキャリッジの外観構造を示す斜視説明図。FIG. 2 is a perspective explanatory view showing an external structure of a carriage in the apparatus of FIG. 1. 本発明に係わる光源ユニットの説明図。Explanatory drawing of the light source unit concerning this invention. 図4に示す光源ユニットの要部説明図。Explanatory drawing of the principal part of the light source unit shown in FIG. 図4に示す光源ユニットの発光体の配置構造を示す説明図であり、(a)は発光体を2つの発光ダイオードで構成する場合を、(b)(c)は発光体を3つの発光ダイオードで構成する場合を、(d)(e)は発光体を4つの発光ダイオードで構成する場合を、(f)は発光体を5つの発光ダイオードで構成する場合をそれぞれ示す。It is explanatory drawing which shows the arrangement structure of the light-emitting body of the light source unit shown in FIG. 4, (a) shows the case where a light-emitting body is comprised with two light emitting diodes, (b) and (c) are three light-emitting diodes. (D) and (e) show the case where the light emitter is composed of four light emitting diodes, and (f) shows the case where the light emitter is composed of five light emitting diodes. 図4に示す光源ユニットにおける発光体を実装した基板の取付構造を示し、(a)は組み立て分解状態の斜視説明図、(b)は組み立て状態の断面説明図。The attachment structure of the board | substrate which mounted the light-emitting body in the light source unit shown in FIG. 4 is shown, (a) is perspective explanatory drawing of an assembly decomposition | disassembly state, (b) is sectional explanatory drawing of an assembly state. 図7と異なる基板の取付構造を示す説明図であり、(a)は組み立て分解状態の斜視説明図、(b)は組み立て状態の断面説明図。It is explanatory drawing which shows the attachment structure of the board | substrate different from FIG. 7, (a) is a perspective explanatory view of an assembly decomposition | disassembly state, (b) is sectional explanatory drawing of an assembly state. (a)図7及び図8の実施形態における発光体を実装した基板の回路構成の説明図であり、(b)は(a)に示すx−x断面図。(A) It is explanatory drawing of the circuit structure of the board | substrate which mounted the light-emitting body in embodiment of FIG.7 and FIG.8, (b) is xx sectional drawing shown to (a).

図1に本発明に係わる光源ユニット9を内蔵した画像読取装置Aの構成を示す。図1に示す装置は画像読取装置Aと、これに搭載した原稿給送ユニットBから構成されている。以下画像読取装置Aと、これに内蔵された光源ユニット9の順に説明する。   FIG. 1 shows a configuration of an image reading apparatus A incorporating a light source unit 9 according to the present invention. The apparatus shown in FIG. 1 includes an image reading apparatus A and a document feeding unit B mounted thereon. Hereinafter, the image reading apparatus A and the light source unit 9 incorporated therein will be described in this order.

[画像読取装置]
本発明に係わる画像読取装置Aは、図1に示すように装置ハウジング1に第1プラテン3と、第2プラテン2を備えている。この第1、第2プラテン3,2は、ガラスなどの透明素材で形成され、装置ハウジング1の天部に固定されている。そして第1プラテン3は原稿を載置セットする寸法サイズに形成され、第2プラテン2は所定速度で移動する原稿を読み取るようにその幅サイズに形成されている。上記第1、第2プラテン3,2は図1に示すように互いに並設されている。そして上記装置ハウジング1の内部には画像読取機構が内蔵されている。
[Image reading device]
An image reading apparatus A according to the present invention includes a first platen 3 and a second platen 2 in an apparatus housing 1 as shown in FIG. The first and second platens 3 and 2 are formed of a transparent material such as glass and are fixed to the top of the apparatus housing 1. The first platen 3 is formed to have a size size for placing and setting the document, and the second platen 2 is formed to have a width size so as to read the document moving at a predetermined speed. The first and second platens 3 and 2 are arranged side by side as shown in FIG. An image reading mechanism is built in the apparatus housing 1.

この画像読取機構の一例を図2(図1の要部拡大図)に従って説明する。装置ハウジング1内には、第1プラテン3と第2プラテン2間で位置移動可能にキャリッジ6が配置されている。これと共にキャリッジ6は第1プラテン3に沿って往復動するように後述するガイドレール12に支持されている。   An example of the image reading mechanism will be described with reference to FIG. 2 (enlarged view of the main part of FIG. 1). A carriage 6 is disposed in the apparatus housing 1 so as to be movable between the first platen 3 and the second platen 2. At the same time, the carriage 6 is supported by a guide rail 12 described later so as to reciprocate along the first platen 3.

キャリッジ6は耐熱性樹脂などで構成されたユニットフレーム11に光源ユニット9(後述の第1光源ユニット9aと第2光源ユニット9b)と、原稿からの反射光を偏向する反射ミラー10(第1ミラー10a、第2ミラー10b、第3ミラー10c)と、反射ミラー10からの光を集光する集光レンズ7と、集光レンズ7で結像される結像部に配置されたラインセンサ8とが搭載されている。そしてラインセンサ8から電気信号として出力された画像データを画像処理部に転送するようにデータ転送ケーブルによって画像処理部(データ処理ボード;不図示)に電気的に接続されている。   The carriage 6 has a light source unit 9 (first light source unit 9a and second light source unit 9b described later) and a reflection mirror 10 (first mirror) for deflecting reflected light from a document on a unit frame 11 made of heat-resistant resin. 10a, the second mirror 10b, the third mirror 10c), the condensing lens 7 that condenses the light from the reflecting mirror 10, and the line sensor 8 that is disposed in the image forming section formed by the condensing lens 7. Is installed. The image data output as an electrical signal from the line sensor 8 is electrically connected to an image processing unit (data processing board; not shown) by a data transfer cable so as to transfer the image data to the image processing unit.

[キャリッジの構成]
上記キャリッジ6は装置フレームに配置されたガイドレール12に軸受けされ、このガイドレール12に沿って往復動するように支持されている。またキャリッジ6にはワイヤなどの巻き上げ部材を介してキャリッジモータ(不図示)に連結され、このモータの正逆転で図2左右方向に往復動する。上記ガイドレール12は左右一対が第1プラテン3と並行に配置され、キャリッジ6を安定して往復動するように構成されている。
[Carriage configuration]
The carriage 6 is supported by a guide rail 12 disposed in the apparatus frame so as to reciprocate along the guide rail 12. The carriage 6 is connected to a carriage motor (not shown) via a winding member such as a wire, and reciprocates in the left-right direction in FIG. The pair of left and right guide rails 12 are arranged in parallel with the first platen 3 and are configured to reciprocate the carriage 6 stably.

図2に示すように第1プラテン3と第2プラテン2は略々同一平面に配置され、その下方に位置するキャリッジ6は第1プラテン3と第2プラテン2の直下に位置移動自在にガイドレール12に支持され、キャリッジモータで選択的に位置移動する。そしてキャリッジ6は第1プラテン3に沿って移動する過程で、この第1プラテン3にセットされた原稿を走査しラインセンサ8で画像を読み取る。これと同時にこのキャリッジ6は第1プラテン3から第2プラテン2の直下に移動し、この位置に静止した状態で第2プラテン上を所定速度で移動する原稿の画像を読み取るように構成されている。   As shown in FIG. 2, the first platen 3 and the second platen 2 are arranged on substantially the same plane, and the carriage 6 positioned below the first platen 3 and the second platen 2 is a guide rail that can be moved to a position directly below the first and second platens 3 and 2. 12 is selectively moved by a carriage motor. In the process of moving along the first platen 3, the carriage 6 scans the document set on the first platen 3 and reads an image with the line sensor 8. At the same time, the carriage 6 is configured to move from the first platen 3 directly below the second platen 2 and to read an image of a document moving at a predetermined speed on the second platen while being stationary at this position. .

上記キャリッジ6には後述する光源ユニット9と、この光源ユニット9から照射した光の反射光を所定の読取り光路方向に偏向する反射ミラー(板ガラス、プリズムなど)10が搭載されている。図2に示す装置は読取面R(第1プラテンR1、第2プラテンR2)からの反射光を第1ミラー10aで偏向し、その光を第2ミラー10b、第3ミラー10cで偏向する場合を示している。そして第3ミラー10cからの光を集光レンズ7でラインセンサ8に結像するようになっている。   The carriage 6 is equipped with a light source unit 9 (to be described later) and a reflection mirror (plate glass, prism, etc.) 10 for deflecting reflected light of light emitted from the light source unit 9 in a predetermined reading optical path direction. The apparatus shown in FIG. 2 deflects reflected light from the reading surface R (first platen R1, second platen R2) by the first mirror 10a, and deflects the light by the second mirror 10b and the third mirror 10c. Show. The light from the third mirror 10 c is imaged on the line sensor 8 by the condenser lens 7.

上記集光レンズ7は1枚若しくは複数枚のレンズで構成され全体として凸レンズを形成している。そしてラインセンサ8はCCDなどの光電変換素子で構成され、図示のものはRGBのカラーセンサアレイで構成されている。尚この集光レンズ7とラインセンサ8は、キャリッジ6に搭載する場合を示したが装置ハウジング1の例えば底部シャーシにマウントしても良い。この他キャリッジ6を第1第2、2つのキャリッジで構成し、第1キャリッジに光源ユニットと反射ミラーを搭載し、第2キャリッジに集光レンズとラインセンサを搭載するキャリッジ構成にしても良い。   The condenser lens 7 is composed of one or a plurality of lenses, and forms a convex lens as a whole. The line sensor 8 is composed of a photoelectric conversion element such as a CCD, and the illustrated one is composed of an RGB color sensor array. Although the condenser lens 7 and the line sensor 8 are mounted on the carriage 6, they may be mounted on, for example, the bottom chassis of the apparatus housing 1. In addition, the carriage 6 may be composed of first and second carriages, a light source unit and a reflection mirror are mounted on the first carriage, and a condensing lens and a line sensor are mounted on the second carriage.

上記キャリッジ6には読取面Rに光を照射する光源ユニット9が搭載されている。この光源ユニット9は読取面Rの読取りライン(図2に示す読取面Rと直交する主走査方向読取り幅)に線状光を照射する。この光源ユニット9は1本の線状光を照射する構成と、2本の線状光を照射する構成が採用可能である。前者は例えば図2に示す第1光源ユニット9aのみを搭載する構成であり、後者は図2に示す第1光源ユニット9aと第2光源ユニット9bを搭載する構成である。   A light source unit 9 that irradiates light onto the reading surface R is mounted on the carriage 6. The light source unit 9 irradiates a reading line on the reading surface R (a reading width in the main scanning direction orthogonal to the reading surface R shown in FIG. 2) with linear light. The light source unit 9 can employ a configuration that irradiates one linear light and a configuration that irradiates two linear lights. For example, the former is configured to mount only the first light source unit 9a shown in FIG. 2, and the latter is configured to mount the first light source unit 9a and the second light source unit 9b shown in FIG.

この他、図示しないが第1光源ユニット9aはキャリッジ6に搭載し、第2光源ユニット9bは第2プラテン2に光を照射するように装置ハウジング1に固定配置する構成も可能である。このように第1第2光源ユニット9a、9bを設ける目的は、読取面Rの照射光量を大きくして高速読取りを可能にするためであり、また第2プラテン2の照射光量を第1プラテン3より大きくすることによって第2プラテン2で走行する原稿速度を高速に読み取るためである。   In addition, although not shown, the first light source unit 9a may be mounted on the carriage 6 and the second light source unit 9b may be fixedly disposed on the apparatus housing 1 so as to irradiate the second platen 2 with light. The purpose of providing the first and second light source units 9a and 9b in this manner is to increase the amount of light emitted from the reading surface R to enable high-speed reading, and to change the amount of light emitted from the second platen 2 to the first platen 3. This is because the document speed traveling on the second platen 2 can be read at a high speed by making it larger.

[光源ユニット]
本発明は、第1第2プラテン2、3の読取面Rに線状光を照射する光源ユニット9の構造に係わり、その構造を図3に従って説明する。図3には光源ユニット9をキャリッジ6に搭載する場合を示している。前述したキャリッジ6には光源収容部(導光体支持枠)13が設けられ、この収容部13は第1収容部13aと第2収容部13bの2個所に構成されている。
[Light source unit]
The present invention relates to the structure of the light source unit 9 that irradiates the reading surface R of the first and second platens 2 and 3 with linear light, and the structure will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a case where the light source unit 9 is mounted on the carriage 6. The carriage 6 described above is provided with a light source accommodating portion (light guide support frame) 13, and the accommodating portion 13 is configured at two locations, a first accommodating portion 13 a and a second accommodating portion 13 b.

上記光源収容部13には、第1光源ユニット9aと第2光源ユニット9bが収納され、それぞれ導光体30と発光体40で構成されている。この第1光源ユニット9aと第2光源ユニット9bとは同一構造であるので同一符合を付して第1光源ユニット9aについてその構成を説明する。   The light source accommodating portion 13 accommodates a first light source unit 9a and a second light source unit 9b, and is composed of a light guide 30 and a light emitter 40, respectively. Since this 1st light source unit 9a and the 2nd light source unit 9b are the same structures, the same code | symbol is attached | subjected and the structure is demonstrated about the 1st light source unit 9a.

導光体30は、図4に示すように読取面Rの読取幅(読取りライン幅)Wに応じた長さの棒状透光部材で構成されている。導光体30は例えば透明アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの透光性に富んだ材料で構成され、その断面形状は矩形状、或いは図示のように断面扇形状に構成され、左右端面31L、31Rには発光体40が配置される。そしてこの導光体30には光散乱面32と光出射面33が互いに対向するように配置されている。   As shown in FIG. 4, the light guide 30 is composed of a rod-shaped light transmitting member having a length corresponding to the reading width (reading line width) W of the reading surface R. The light guide 30 is made of a material having high translucency such as transparent acrylic resin and epoxy resin, and its cross-sectional shape is rectangular or fan-shaped as shown in the figure, and is formed on the left and right end surfaces 31L and 31R. The light emitter 40 is arranged. The light guide 30 has a light scattering surface 32 and a light emitting surface 33 disposed so as to face each other.

このように光散乱面32と光出射面33は距離Ldを隔てて略平行に読取りライン幅Wの長さで対向配置されている。光散乱面32は塗装加工、エッチング加工、モールド成形加工などで凹凸面に形成され導入された光を乱反射するように表面加工されている。また光出射面33は透光性に富んだレンズ表面のように表面仕上げされている。   As described above, the light scattering surface 32 and the light emitting surface 33 are arranged to face each other with a length of the reading line width W substantially in parallel with a distance Ld. The light scattering surface 32 is subjected to surface processing so as to diffusely reflect the light that is formed on the concavo-convex surface by painting, etching, molding or the like. Further, the light emitting surface 33 is surface-finished like a lens surface with high translucency.

従って導光体30内に導入された光は光散乱面32で所定方向に拡散され、光出射面33に導入された光は所定の臨界角度以上のときには内部に反射し、臨界角度以下のときには外部に出射される。図4に矢印haで示す光は導光体30内で反射し読取りライン幅W方向に分散し、矢印hbで示す光は光出射面33から読取面Rに出射することとなる。尚図示しないが後述する発光体40からは球方向(360度方向;図示のものは60度広角方向)に光が入射され、光散乱面32と光出射面33に照射される。   Therefore, the light introduced into the light guide 30 is diffused in a predetermined direction by the light scattering surface 32, and the light introduced into the light emitting surface 33 is reflected inside when the angle is equal to or larger than a predetermined critical angle, and when the angle is equal to or smaller than the critical angle. It is emitted to the outside. The light indicated by the arrow ha in FIG. 4 is reflected in the light guide 30 and dispersed in the direction of the reading line width W, and the light indicated by the arrow hb is emitted from the light emitting surface 33 to the reading surface R. Although not shown, light is incident in a spherical direction (360-degree direction; the illustrated one is a 60-degree wide-angle direction) from a light emitter 40, which will be described later, and irradiates the light scattering surface 32 and the light emitting surface 33.

そこで発光体40について説明すると、発光体40は導光体30の少なくとも一端面に配置される。図4には左端面31Lと右端面31Rに配置する場合を示し、この左右端面の光源は左右シンメトリーとなるように構成する。この他図示しないが発光体40を左右端面の一方に配置し、他方には反射部材(鏡面部材)を配置する。このときの反射部材は仮想光源が発光体40と対称となるように構成する。   The light emitter 40 will now be described. The light emitter 40 is disposed on at least one end surface of the light guide 30. FIG. 4 shows a case where the light source is disposed on the left end surface 31L and the right end surface 31R, and the light sources on the left and right end surfaces are configured so as to have left and right symmetry. Although not shown, the light emitter 40 is disposed on one of the left and right end surfaces, and a reflecting member (mirror member) is disposed on the other side. The reflecting member at this time is configured so that the virtual light source is symmetrical with the light emitter 40.

[発光体の配置形態]
上記発光体40は少なくとも2つの発光体41、42で構成(第1実施形態)するか、3つの発光体41、42、43で構成(第2実施形態)、発光体41、42a、42bで構成(第3実施形態)するか、4つの発光体41、42、43a、43bで構成(第4実施形態)、発光体41a、41b、42a、42bで構成(第5実施形態)する。
[Arrangement of light emitters]
The light emitter 40 includes at least two light emitters 41 and 42 (first embodiment), or includes three light emitters 41, 42, and 43 (second embodiment), and light emitters 41, 42a, and 42b. It is configured (third embodiment), or is configured by four light emitters 41, 42, 43a, 43b (fourth embodiment), and is configured by light emitters 41a, 41b, 42a, 42b (fifth embodiment).

この場合に第1発光体41と第2発光体42は光散乱面32と光出射面33の間で異なる位置から導光体30の左端面31Lから光を入射する。これと共に第1発光体41と第2発光体42は光出射面33から読取面Rに向かう出射光路方向(図4に矢印hxで示す)に距離を隔てて配列する。   In this case, the first light emitter 41 and the second light emitter 42 enter light from the left end surface 31L of the light guide 30 from different positions between the light scattering surface 32 and the light emitting surface 33. At the same time, the first light emitter 41 and the second light emitter 42 are arranged at a distance in the direction of the outgoing light path (indicated by an arrow hx in FIG. 4) from the light emitting surface 33 toward the reading surface R.

つまり散乱面32に対して第1発光体41は距離Ld1で第2発光体42は距離Ld2(Ld1<Ld2)で配列する。図示の導光体30の出射光路方向hxは光散乱面32の法線方向と一致するように構成されている。そして各発光体41、42、43は面状発光素子で構成され、白色LEDで構成されている。   That is, the first light emitter 41 is arranged at a distance Ld1 and the second light emitter 42 is arranged at a distance Ld2 (Ld1 <Ld2) with respect to the scattering surface 32. The outgoing light path direction hx of the illustrated light guide 30 is configured to coincide with the normal direction of the light scattering surface 32. And each light-emitting body 41,42,43 is comprised by the planar light emitting element, and is comprised by white LED.

図6(a)には発光体40を第1発光体41と第2発光体42の2つの発光素子で構成するレイアウト構造(第1実施形態)を示す。光散乱面32の法線(出射光路方向)hxに沿って第1発光体41と第2発光体42が配列されている。第1発光体41は光散乱面32から距離Ld1に配置され、第2発光体42は距離Ld2を隔てて配置されている。この両発光体41,42の間にはオフセット量dxが形成されている。   FIG. 6A shows a layout structure (first embodiment) in which the light emitter 40 includes two light emitting elements, a first light emitter 41 and a second light emitter 42. A first light emitter 41 and a second light emitter 42 are arranged along the normal line (outgoing light path direction) hx of the light scattering surface 32. The first light emitter 41 is disposed at a distance Ld1 from the light scattering surface 32, and the second light emitter 42 is disposed at a distance Ld2. An offset amount dx is formed between the light emitters 41 and 42.

尚上記法線hxは前述したように光散乱面32は読取りラインに沿って帯状に形成され、その中心(副走査方向の1/2)から直交する方向に出射方向が設定されている。そして第1第2発光体41、42はこの法線上に配列されている。   As described above, the light scattering surface 32 is formed in a band shape along the reading line, and the emission direction is set in a direction orthogonal to the center (1/2 of the sub-scanning direction). The first and second light emitters 41 and 42 are arranged on this normal line.

図6(b)には発光体40を第1発光体41と第2発光体42と第3発光体43の3つの発光素子で構成するレイアウト構造(第2実施形態)を示す。第1発光体41は光散乱面32から距離Ld1に配置され、第2発光体42は距離Ld2、第3発光体43は距離Ld3を隔てて配置されている。各発光体間にはオフセット量dxが形成されている。この実施形態も前述した法線(出射光路方向)hx上に配列されている。   FIG. 6B shows a layout structure (second embodiment) in which the light emitter 40 includes three light emitting elements of a first light emitter 41, a second light emitter 42, and a third light emitter 43. The first light emitter 41 is disposed at a distance Ld1 from the light scattering surface 32, the second light emitter 42 is disposed at a distance Ld2, and the third light emitter 43 is disposed at a distance Ld3. An offset amount dx is formed between the light emitters. This embodiment is also arranged on the normal line (exit optical path direction) hx described above.

図6(c)には発光体40を第1発光体41と第2発光体42とで構成し、第2発光体を2つの発光素子で構成するレイアウト構造(第3実施形態)を示す。第1発光体41は光散乱面32から距離Ld1に配置され、第2発光体42aと42bは共に光散乱面32から距離Ld2を隔てて配置されている。そして光出射面33に近接する第2発光体42a、42bは法線hxを中心に対称となる位置に配列されている。   FIG. 6C shows a layout structure (third embodiment) in which the light emitter 40 is composed of a first light emitter 41 and a second light emitter 42, and the second light emitter is composed of two light emitting elements. The first light emitter 41 is disposed at a distance Ld1 from the light scattering surface 32, and the second light emitters 42a and 42b are both disposed at a distance Ld2 from the light scattering surface 32. The second light emitters 42a and 42b adjacent to the light emitting surface 33 are arranged at positions symmetrical with respect to the normal line hx.

この実施形態では光出射面33に近接された位置に配置される第2発光体42を2つの発光素子で構成し、この2つの発光素子を出射光路方向(法線)hxに対称に配置することを特徴としている。   In this embodiment, the second light emitter 42 arranged at a position close to the light emitting surface 33 is constituted by two light emitting elements, and these two light emitting elements are arranged symmetrically in the outgoing light path direction (normal line) hx. It is characterized by doing.

図6(d)には発光体40を第1発光体41と第2発光体42と第3発光体43で構成し、第3発光体を2つの発光素子43a、43bで構成するレイアウト構造(第4実施形態)を示す。第1発光体41は光散乱面32から距離Ld1位置に、第2発光体42は距離Ld2位置に、第3発光体43は距離Ld3位置に配置されている。そして第1発光体41と第2発光体42は法線hx上に配置され、第3発光体43の発光素子43aと43bは法線hxを中心に対称となる位置に配列されている。   In FIG. 6D, a light emitting body 40 is composed of a first light emitting body 41, a second light emitting body 42, and a third light emitting body 43, and a third light emitting body is composed of two light emitting elements 43a and 43b. 4th Embodiment) is shown. The first light emitter 41 is disposed at a distance Ld1 position from the light scattering surface 32, the second light emitter 42 is disposed at a distance Ld2 position, and the third light emitter 43 is disposed at a distance Ld3 position. The first light emitter 41 and the second light emitter 42 are arranged on the normal line hx, and the light emitting elements 43a and 43b of the third light emitter 43 are arranged at positions symmetrical with respect to the normal line hx.

この実施形態では光出射面33に近接された位置に配置される第3発光体43を2つの発光素子で構成し、この2つの発光素子を出射光路方向(法線)hxに対称に配置することを特徴としている。   In this embodiment, the third light emitter 43 disposed at a position close to the light emitting surface 33 is constituted by two light emitting elements, and these two light emitting elements are disposed symmetrically in the outgoing light path direction (normal line) hx. It is characterized by doing.

図6(e)には発光体40を第1発光体41と第2発光体42とで構成し、この第1発光体を2つの発光素子41a、41bで、第2発光体を2つの発光素子42a、42bで構成するレイアウト構造(第5実施形態)を示す。そしてこの第1第2発光体41,42を構成する2つの発光素子は、それぞれ法線hxを中心に対称となる位置に配列されている。   In FIG. 6E, the light emitter 40 is composed of a first light emitter 41 and a second light emitter 42, the first light emitter is composed of two light emitting elements 41a and 41b, and the second light emitter is composed of two light emitting elements. The layout structure (5th Embodiment) comprised by element 42a, 42b is shown. The two light emitting elements constituting the first and second light emitters 41 and 42 are arranged at positions that are symmetrical about the normal line hx.

図6(f)には発光体40を第1発光体41と第2発光体42と第3発光体43で構成し、発光体42を2つの発光素子42a、42bで構成し、第2発光体42を2つの発光素子42a、42bで構成し、第3発光体43を2つの発光素子43a、43bで構成するレイアウト構造(第6実施形態)を示す。発光体41は光散乱面32から距離Ld1位置に、発光体42は距離Ld2位置に、発光体43は距離Ld3位置に配置されている。そして発光体41と発光体42は法線hx上に配置され、発光体43の発光素子43aと43bは法線hxを中心に対称となる位置に配列されている。   In FIG. 6F, the light emitter 40 is composed of a first light emitter 41, a second light emitter 42, and a third light emitter 43, and the light emitter 42 is composed of two light emitting elements 42a and 42b. The layout structure (6th Embodiment) which comprises the body 42 by two light emitting element 42a, 42b, and comprises the 3rd light emitting body 43 by two light emitting element 43a, 43b is shown. The light emitter 41 is disposed at a distance Ld1 position from the light scattering surface 32, the light emitter 42 is disposed at a distance Ld2 position, and the light emitter 43 is disposed at a distance Ld3 position. The light emitting body 41 and the light emitting body 42 are arranged on the normal line hx, and the light emitting elements 43a and 43b of the light emitting body 43 are arranged at positions symmetrical with respect to the normal line hx.

この実施形態では光散乱面32に近接された位置に配置される発光体41を1つの発光素子で、光出射面33に近接された位置に配置される発光体43を2つの発光素子で、この発光体41および発光体43の間に近接された位置に配置される発光体42を2つの発光素子で構成し、発光体42および発光体43を構成する2つの発光素子を法線hxを中心に対称に配置することを特徴としている。   In this embodiment, the light emitting body 41 arranged at a position close to the light scattering surface 32 is one light emitting element, and the light emitting body 43 arranged at a position close to the light emitting surface 33 is two light emitting elements, The light emitter 42 disposed at a position close to the light emitter 41 and the light emitter 43 is composed of two light emitting elements, and the two light emitting elements constituting the light emitter 42 and the light emitter 43 are represented by a normal line hx. It is characterized by being arranged symmetrically in the center.

尚、上述した第1乃至第6実施形態に於ける発光体40は図4で示す様に導光体30の両端に配置した実施形態を示したものであるが、先に説明した様にどちらか一方の発光体40に代え反射部材(鏡面部材)を配置し、この反射部材によって発光体40と同等の仮想光源を構成しても良い。   The light emitter 40 in the first to sixth embodiments described above is an embodiment in which the light emitters 30 are disposed at both ends of the light guide 30 as shown in FIG. Instead of either one of the light emitters 40, a reflective member (specular member) may be arranged, and a virtual light source equivalent to the light emitter 40 may be configured by this reflective member.

上述のように導光体30に入射する光源を実質的に同一波長の複数の発光体40で構成し、この第1発光体41からの入射位置と第2発光体42からの入射位置とは導光体30の出射光路方向(光散乱面の法線方向)hxに距離を隔てた位置に設定されている。このように2つ以上の発光体を出射光路方向に距離を隔てて配置することにより導光体30から読取面Rに向かう線状光を集光レンズの特性と合致(補完関係)させることが可能となる。   As described above, the light source incident on the light guide 30 is composed of a plurality of light emitters 40 having substantially the same wavelength, and the incident position from the first light emitter 41 and the incident position from the second light emitter 42 are as follows. The light guide 30 is set at a position spaced apart in the outgoing light path direction (normal direction of the light scattering surface) hx. In this way, by arranging two or more light emitters at a distance in the direction of the outgoing light path, the linear light from the light guide 30 toward the reading surface R is matched (complementary) with the characteristics of the condenser lens. Is possible.

[回路基板の取付構造]
そこで本発明は上述の光源ユニット9を次のようにキャリッジ6に取り付けたことを特徴としている。上述したように光源ユニット9を構成する導光体30はキャリッジ6の光源収容部13a、13bに装着され、キャリッジ6のユニットフレーム11には放熱部材14が一体形成されている。この放熱部材はアルミ合金などの熱伝導性に富んだ金属材料で構成され、その周囲には放熱フィン14fが設けられている(図3参照)。この放熱部材14(以下取付フレームという)に回路基板16が固定される。
[Circuit board mounting structure]
Therefore, the present invention is characterized in that the light source unit 9 described above is attached to the carriage 6 as follows. As described above, the light guide 30 constituting the light source unit 9 is mounted on the light source accommodating portions 13 a and 13 b of the carriage 6, and the heat radiating member 14 is integrally formed on the unit frame 11 of the carriage 6. The heat dissipating member is made of a metal material having a high thermal conductivity such as an aluminum alloy, and heat dissipating fins 14f are provided around the heat dissipating member (see FIG. 3). The circuit board 16 is fixed to the heat radiating member 14 (hereinafter referred to as a mounting frame).

図5は回路基板16を取付フレーム14に固定する第1の実施形態を示す。図5に示すように取付フレーム14には凹陥部からなる基板取付部14aが設けられている。この基板取付部14aには後述する形状の回路基板16と面接触する伝熱面14bが設けられている。そしてこの伝熱面14bは回路基板16の背面16rと面接触する形状に構成されている。   FIG. 5 shows a first embodiment in which the circuit board 16 is fixed to the mounting frame 14. As shown in FIG. 5, the mounting frame 14 is provided with a substrate mounting portion 14 a formed of a recessed portion. The board mounting portion 14a is provided with a heat transfer surface 14b that comes into surface contact with a circuit board 16 having a shape described later. The heat transfer surface 14 b is configured to come into surface contact with the back surface 16 r of the circuit board 16.

回路基板16と基板取付部14aとの間には樹脂プレート15が配置され、この樹脂プレート15は絶縁性で熱伝導性のあるシート材であり、弾性に富んだ絶縁性合成樹脂(例えば熱可塑性エラストマー、非シリコン系熱可塑性樹脂)で構成されている。従って取付フレーム14の基板取付部14aと回路基板16との間は樹脂プレート15の弾性変形によって緊密に面接触することとなる。   A resin plate 15 is disposed between the circuit board 16 and the board mounting portion 14a. The resin plate 15 is an insulating and thermally conductive sheet material, and is a highly elastic insulating synthetic resin (for example, thermoplastic resin). Elastomer, non-silicone thermoplastic resin). Accordingly, the substrate mounting portion 14a of the mounting frame 14 and the circuit board 16 are brought into close surface contact with each other by elastic deformation of the resin plate 15.

そこで回路基板16は基板取付部14aに樹脂プレート15を介在させた状態で固定プレート17によって固定される。この固定プレート17は、発光部40(図示のものは2個所)を除く基板表面を押圧する加圧部17aと、基板表面を基板取付部14a側に押圧付勢する付勢押圧部17bとを有する板バネ部材で構成されている。   Therefore, the circuit board 16 is fixed by the fixing plate 17 with the resin plate 15 interposed in the board mounting portion 14a. The fixing plate 17 includes a pressing unit 17a that presses the substrate surface excluding the light emitting unit 40 (two places shown in the drawing), and an urging pressing unit 17b that presses and urges the substrate surface toward the substrate mounting unit 14a. It is comprised with the leaf | plate spring member which has.

そして図5に示すように加圧部17aには固定ビス18a、18b(図示のものは2個)の貫通孔19a、19bが形成されている。この貫通孔19a、19bは回路基板16と樹脂プレート15を貫通して取付フレーム14に固定プレート17をネジ止めするようになっている。そして固定プレート17は、この2個所の固定ビス18a、18bで加圧部17aを取付フレーム14に固定され、付勢押圧部17bは回路基板16の中央部を押圧する。   As shown in FIG. 5, through-holes 19 a and 19 b of fixing screws 18 a and 18 b (two in the drawing) are formed in the pressurizing portion 17 a. The through holes 19 a and 19 b penetrate the circuit board 16 and the resin plate 15 and screw the fixing plate 17 to the mounting frame 14. The fixing plate 17 fixes the pressing portion 17a to the mounting frame 14 with the two fixing screws 18a and 18b, and the urging pressing portion 17b presses the central portion of the circuit board 16.

このように固定プレート17は金属或いは樹脂の弾性片で構成され、固定ビス18a(18b)で取付フレーム14に螺合され、間に位置する回路基板16と樹脂プレート15を取付フレーム14に固定する。このとき回路基板16が弓状に湾曲して基板16の背面16rと取付フレーム14の伝熱面14bとの間に空気層が形成されることがある。このため固定プレート17は弾性片で付勢押圧部17bが設けられている。   In this way, the fixing plate 17 is made of an elastic piece of metal or resin, and is screwed to the mounting frame 14 with the fixing screw 18a (18b), and fixes the circuit board 16 and the resin plate 15 located therebetween to the mounting frame 14. . At this time, the circuit board 16 may be curved in an arc shape, and an air layer may be formed between the back surface 16r of the substrate 16 and the heat transfer surface 14b of the mounting frame 14. Therefore, the fixed plate 17 is an elastic piece and is provided with an urging pressing portion 17b.

従って図7(b)に示すように固定プレート17は左右2個所に加圧部17aが設けられ、この2個所の加圧部17aを固定ビス18a、18bで固定し、中央部に配置されている付勢押圧部17bで回路基板16の表面をバネ付勢するようになっている。この付勢力で回路基板16の背面16rと取付フレーム14の伝熱面14bとの間には空気層が形成されることなく緊密に接合される。回路基板16の伝熱構造については後述する。   Accordingly, as shown in FIG. 7 (b), the fixing plate 17 is provided with the pressurizing portions 17a at the two left and right portions, and the two pressurizing portions 17a are fixed by the fixing screws 18a and 18b and arranged at the center portion. The surface of the circuit board 16 is spring-biased by the biasing pressing portion 17b. With this urging force, an air layer is tightly joined between the back surface 16r of the circuit board 16 and the heat transfer surface 14b of the mounting frame 14 without being formed. The heat transfer structure of the circuit board 16 will be described later.

[回路基板の異なる取付構造(第2の実施形態)]
図8には図7で説明した取付構造とは異なる実施形態を示す。図8(a)に示すように固定プレート17が前述の場合と同様に回路基板16と樹脂プレート15を介在させた状態で取付フレーム14に1本の固定ビス18cで固定してある。そして固定プレート17は両端部2個所に加圧部17aが設けられている。この固定プレート17は図8(b)に示すように湾曲した弾性片で構成され、中央を固定ビス18cで取付フレーム14にネジ止めすると両端の付勢押圧部17bが回路基板16両端を押圧する。その他の構造は図7のものと同様であり、同一番号を付して説明を省略する。
[Different mounting structure of circuit board (second embodiment)]
FIG. 8 shows an embodiment different from the mounting structure described in FIG. As shown in FIG. 8A, the fixing plate 17 is fixed to the mounting frame 14 with a single fixing screw 18c with the circuit board 16 and the resin plate 15 interposed as in the case described above. And the fixed plate 17 is provided with the pressurization part 17a in the both ends two places. As shown in FIG. 8B, the fixing plate 17 is formed of a curved elastic piece. When the center is screwed to the mounting frame 14 with a fixing screw 18c, the urging pressing portions 17b at both ends press both ends of the circuit board 16. . The other structure is the same as that of FIG. 7, and the same number is attached and description is abbreviate | omitted.

[回路基板の構成]
上述のように取付フレーム14に固定される回路基板16には図6に基づいて説明したように複数の発光素子(LED)が実装されている。図9(a)及び(b)に発光回路16bの回路構成を示す。この発光回路16bは銅、銀、アルミなどの伝導性に富んだ材料の単層で構成され、特に熱伝導性に富んだ金属材料を使用する。そして回路をエッチング加工などで形成し、これにエポキシなどの流動性樹脂を充填して固化する。
[Configuration of circuit board]
As described above, a plurality of light emitting elements (LEDs) are mounted on the circuit board 16 fixed to the mounting frame 14 as described with reference to FIG. 9A and 9B show a circuit configuration of the light emitting circuit 16b. The light emitting circuit 16b is composed of a single layer of a material having a high conductivity such as copper, silver, or aluminum, and a metal material having a particularly high heat conductivity is used. Then, a circuit is formed by etching or the like, and this is filled with a fluid resin such as epoxy and solidified.

図示44は電源端子を示し、発光体40に電源供給する回路で構成されている。このとき、発光体40のアノードとカソードは短絡しないよう、1つの発光体のアノードとカソードは樹脂部16dを介して異なるブロックの回路部16bに実装されている。複数の発光体40は、電源44からの回路上で直列になるよう回路が形成され、電源44から発光体40に電流が流れると発光体40が発光することとなる。発光体40の配置について詳しく述べると、複数の発光体40は、互いにアノードとカソードの向きを揃えることなく直列に配置されるため、アノードとカソードの向きを揃えた場合と比較して回路部16bの面積を広く取ることができる。   44 shows a power supply terminal, which is composed of a circuit for supplying power to the light emitter 40. At this time, the anode and cathode of one light emitter are mounted on the circuit portion 16b of different blocks via the resin portion 16d so that the anode and cathode of the light emitter 40 are not short-circuited. The plurality of light emitters 40 are formed in series on the circuit from the power source 44, and when a current flows from the power source 44 to the light emitter 40, the light emitter 40 emits light. The arrangement of the light emitters 40 will be described in detail. Since the plurality of light emitters 40 are arranged in series without aligning the directions of the anode and the cathode, the circuit unit 16b is compared with the case where the directions of the anode and the cathode are aligned. The area of can be taken widely.

このような作用と同時に発光体40に発生した熱は、アノード40a、カソード40bを通じて金属部(ヒートシンク)16bに伝達される。金属部16bに伝達された熱は、基板背面に形成された回路16cに伝導線16xで伝導するように構成されている。尚、基板は多層形成しても良いが、この場合基板背面の回路16cは適宜形状のパターンで形成すれば良いが、表面と同一パターン若しくは表面回路が短絡しない範囲で広い面積に形成することが好ましい。   Simultaneously with this action, the heat generated in the light emitter 40 is transmitted to the metal part (heat sink) 16b through the anode 40a and the cathode 40b. The heat transmitted to the metal part 16b is configured to be conducted by the conductive wire 16x to the circuit 16c formed on the back surface of the substrate. The substrate may be formed in multiple layers. In this case, the circuit 16c on the back surface of the substrate may be formed in a pattern having an appropriate shape. preferable.

[光源の制御構成]
図2に従って前述した光源ユニット9の制御について説明すると、第1光源9aと第2光源9bは図2に示すように第1プラテン3と第2プラテン3の読取面Rに光を照射する。この光源ユニット9a(9b)は図示のように2つの光源で構成する必然性はなく、1本或いは3本以上の光源で構成しても良い。この場合、後述する原稿給送ユニットBでは、第2プラテン2を走行する原稿の速度を、第1プラテン3に沿ってキャリッジ6が移動する速度より高速にしている。つまり、第1プラテン3の読取り速度より第2プラテン2の読取り速度を高速にしている。このため原稿に照射する光量を第1プラテン3より第2プラテン2を高くすることが好ましい。
[Light source control configuration]
The control of the light source unit 9 described above will be described with reference to FIG. 2. The first light source 9a and the second light source 9b irradiate the reading surface R of the first platen 3 and the second platen 3 with light as shown in FIG. The light source unit 9a (9b) is not necessarily composed of two light sources as shown in the figure, and may be composed of one or three or more light sources. In this case, in the document feeding unit B described later, the speed of the document traveling on the second platen 2 is set higher than the speed at which the carriage 6 moves along the first platen 3. That is, the reading speed of the second platen 2 is higher than the reading speed of the first platen 3. For this reason, it is preferable that the second platen 2 is higher than the first platen 3 in the amount of light applied to the document.

このような光量調整は次のいずれかの方法を採用することによって可能である。(1)キャリッジ6に搭載された光源ユニット9に供給する電力を高低調節する。例えば光源ユニット9に電源を供給する電源供給回路に供給電圧又は供給電流の切り換え手段を設け、ランプに供給する電力を高低調整する光量調整手段を設ける。この光量調整手段はPWM制御として広く知られているのでその詳細説明を省く。   Such light amount adjustment is possible by adopting one of the following methods. (1) The power supplied to the light source unit 9 mounted on the carriage 6 is adjusted in level. For example, a power supply circuit that supplies power to the light source unit 9 is provided with a supply voltage or supply current switching unit, and a light amount adjustment unit that adjusts the power supplied to the lamp. Since this light amount adjusting means is widely known as PWM control, its detailed description is omitted.

次の方法は、(2)キャリッジ6に搭載された第1第2、少なくとも2つの光源ユニット9a、9bを選択的に点灯する光量調整手段を設ける。図2に示す装置はキャリッジ6に第1導光体30aと第2導光体30bが搭載され、第1プラテン3上の原稿に光を照射する際には第1導光体30aに電源供給して第1プラテン3上の原稿に光を照射し、第2プラテン2上の原稿に光を照射する際には第1導光体30aと第2導光体30bに電源供給して第2プラテン2上の原稿に光を照射するように構成されている。   In the next method, (2) light amount adjusting means for selectively lighting the first and second and at least two light source units 9a and 9b mounted on the carriage 6 is provided. The apparatus shown in FIG. 2 has a first light guide 30a and a second light guide 30b mounted on the carriage 6, and supplies power to the first light guide 30a when irradiating the original on the first platen 3 with light. Then, when irradiating light on the original on the first platen 3 and irradiating light on the original on the second platen 2, power is supplied to the first light guide 30a and the second light guide 30b, and the second The document on the platen 2 is configured to irradiate light.

このような構成においてキャリッジ6が第1プラテン3に位置するときには第1導光体30aを、第2プラテン2に位置するときには第1導光体30aと第2導光体30bを点灯する。これによって原稿に照射する光量を調整することが可能となり、供給電源を「ON」「OFF」するスイッチング回路が光量調整手段を構成することとなる。   In such a configuration, when the carriage 6 is positioned on the first platen 3, the first light guide 30a is turned on, and when the carriage 6 is positioned on the second platen 2, the first light guide 30a and the second light guide 30b are turned on. This makes it possible to adjust the amount of light applied to the document, and the switching circuit for turning the supply power “ON” and “OFF” constitutes the light amount adjusting means.

[原稿搬送ユニットの構成]
原稿給送ユニットBは図1に示すように上述の第1、第2プラテン3、2を覆うようにその上方に配置され、上記第2プラテン2に原稿シートを給送するリードローラ(原稿給送手段)21と搬出ローラ22とを備えている。更に上記リードローラ21の上流側には原稿シートを積載収納する給紙スタッカ23と、この給紙スタッカに積載されてシートを1枚ずつ分離給送する給紙ローラ24と、分離給送されたシートの先端をスキュ修正するレジストローラ対25が配置されている。図示26は給紙スタッカ23から第2プラテン2に原稿シートを案内する給紙経路であり、図示S1はプラテンに至る原稿の先端を検知するリードセンサである。
[Configuration of Document Feed Unit]
As shown in FIG. 1, the document feeding unit B is disposed above the first and second platens 3 and 2 so as to cover the first and second platens 3 and 2, and a lead roller (document feeding) for feeding a document sheet to the second platen 2. Feeding means) 21 and a carry-out roller 22. Further, on the upstream side of the read roller 21, a paper feed stacker 23 for stacking and storing document sheets, a paper feed roller 24 for stacking and feeding the sheets one by one, separated and fed. A registration roller pair 25 for correcting the skew of the front end of the sheet is disposed. 26 is a paper feed path for guiding a document sheet from the paper feed stacker 23 to the second platen 2, and S1 is a lead sensor for detecting the leading edge of the document reaching the platen.

図示の装置は第2プラテン2の上方に原稿シートを案内するバックアップローラ27が配置されている。このバックアップローラ27はリードローラ21と同一周速度で回転し第2プラテン2上に原稿シートをフィットさせる為であり、このバックアップローラ27を設けることなくプラテン上方にバックアップカイドを配置しても良い。   In the illustrated apparatus, a backup roller 27 for guiding the document sheet is disposed above the second platen 2. This backup roller 27 rotates at the same peripheral speed as the lead roller 21 to fit the original sheet on the second platen 2, and a backup guide may be arranged above the platen without providing this backup roller 27.

上記搬出ローラ22の下流側には排紙ローラ28と排紙スタッカ29が配置されている。この排紙スタッカ29は図2に示すように給紙スタッカ23の下方に上下並列に配置され、その底部には前述の第1プラテン3上の原稿シートを押圧支持するプラテンカバー5が設けられている。   A paper discharge roller 28 and a paper discharge stacker 29 are disposed on the downstream side of the carry-out roller 22. As shown in FIG. 2, the paper discharge stacker 29 is arranged vertically below the paper feed stacker 23, and a platen cover 5 for pressing and supporting the original sheet on the first platen 3 is provided at the bottom. Yes.

このように構成された原稿給送ユニットBは画像読取ユニットAの装置ハウジング1に開閉自在に据え付けられている。そして第1プラテン3を開放した状態で原稿シートを載置セットし、この原稿給送ユニットBのプラテンカバー5でこの原稿を覆うように構成されている。   The document feeding unit B configured as described above is installed in the apparatus housing 1 of the image reading unit A so as to be freely opened and closed. The original sheet is placed and set with the first platen 3 opened, and the original is covered with the platen cover 5 of the original feeding unit B.

一方この原稿給送ユニットBを開閉する際に第1プラテン3とバックアップローラ27(又はバックアップガイド)との間隔(原稿搬送ギャップ)が変化しないように原稿給送ユニットBのフレームには第1プラテン3に当接する位置決め突起(ストッパ部材;不図示)が設けられている。   On the other hand, when the document feeding unit B is opened and closed, the frame of the document feeding unit B has a first platen so that the distance (document transport gap) between the first platen 3 and the backup roller 27 (or backup guide) does not change. 3 is provided with a positioning projection (stopper member; not shown).

2 第2プラテン
3 第1プラテン
6 キャリッジ
7 集光レンズ
8 ラインセンサ
9 光源ユニット
9a 第1光源ユニット
9b 第2光源ユニット
A 画像読取装置
W 読取りライン幅
13 光源収容部(導光体支持枠)
13a 第1収容部
13b 第2収容部
14 放熱部材
15 耐熱シート
16 回路基板
16b 発光回路
16c 裏面伝熱部
17 固定プレート
17a 加圧固定部
17b 付勢バネ部
18a〜18c 固定ビス
19a、19b 貫通孔
30 導光体
30a 第1導光体
30b 第2導光体
31L 左端面
31R 右端面
32 光散乱面
33 光出射面
40 発光体
41 第1発光体
42 第2発光体
43 第3発光体
hx 法線方向
2 Second platen 3 First platen 6 Carriage 7 Condensing lens 8 Line sensor 9 Light source unit 9a First light source unit 9b Second light source unit A Image reading device W Reading line width 13 Light source accommodating portion (light guide support frame)
13a 1st accommodating part 13b 2nd accommodating part 14 Heat radiating member 15 Heat-resistant sheet 16 Circuit board 16b Light emitting circuit 16c Back surface heat-transfer part 17 Fixing plate 17a Pressure fixing part 17b Energizing spring part 18a-18c Fixing screw 19a, 19b Through-hole 30 light guide 30a first light guide 30b second light guide 31L left end surface 31R right end surface 32 light scattering surface 33 light exit surface 40 light emitter 41 first light emitter 42 second light emitter 43 third light emitter hx method Line direction

Claims (11)

読取面に線状光を照射する光源ユニットであって、
発光体を実装した平板形状の基板と、
熱伝導性を有する取付フレームと、
前記取付フレームに前記基板を挟圧して固定する固定プレートと、
を備え、
前記取付フレームと前記基板との間には絶縁性樹脂プレートが設けられ、
前記固定プレートには前記基板と絶縁性樹脂プレートとを密着する付勢手段が設けられ、
この固定プレートと基板と板絶縁性樹脂プレートとは前記取付フレームに貫通孔を介して固定ビスで一体に取り付けられるとともに、
前記発光体は前記基板表面にマウントされた複数の発光素子で構成され、
この基板には、発光素子に通電する単層の金属部と絶縁を行う絶縁部が形成されていることを特徴とする画像読取装置における光源ユニット。
A light source unit for irradiating a reading surface with linear light,
A flat substrate mounted with a light emitter;
A mounting frame having thermal conductivity;
A fixing plate that clamps and fixes the substrate to the mounting frame;
With
An insulating resin plate is provided between the mounting frame and the substrate,
The fixing plate is provided with a biasing means for closely contacting the substrate and the insulating resin plate,
The fixing plate, the substrate, and the plate insulating resin plate are integrally attached to the mounting frame through a through hole with a fixing screw,
The light emitter is composed of a plurality of light emitting elements mounted on the substrate surface,
A light source unit in an image reading apparatus, wherein an insulating portion for insulating a single-layer metal portion energizing the light emitting element is formed on the substrate.
前記発光体は、前記前記発光素子は前記基板表面に電源から直列に配置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における光源ユニット。 The light source unit according to claim 1, wherein the light emitter is arranged in series from the power source on the surface of the substrate. 前記付勢手段は、前記固定プレートに連結された板バネで構成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における光源ユニット。 The light source unit in the image reading apparatus according to claim 1, wherein the biasing unit is configured by a leaf spring connected to the fixed plate. 前記付勢手段は、前記固定プレートに設けられ前記基板表面を押圧するネジ部材で構成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における光源ユニット。 The light source unit in the image reading apparatus according to claim 1, wherein the urging unit includes a screw member that is provided on the fixed plate and presses the surface of the substrate. 前記基板と前記取付フレームには、前記絶縁性樹脂プレートを介して互いに密着する熱伝導面がそれぞれに形成され、前記付勢手段は基板の熱伝導面を取付フレームの熱伝導面に圧接することを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置における光源ユニット。 The substrate and the mounting frame are respectively formed with heat conductive surfaces that are in close contact with each other via the insulating resin plate, and the biasing means presses the heat conductive surface of the substrate against the heat conductive surface of the mounting frame. The light source unit in the image reading apparatus according to claim 1. 前記取付フレームは放熱フィンを有する放熱部材で構成され、
前記基板はこの取付フレームに熱を伝達するように構成されていることを特徴とする画像読取装置における請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像読取装置における光源ユニット。
The mounting frame is composed of a heat radiating member having heat radiating fins,
6. The light source unit in an image reading apparatus according to claim 1, wherein the substrate is configured to transmit heat to the mounting frame.
前記基板には間隔を隔てて一対の発光体が配設され、
前記付勢手段は、この一対の発光体の略々中央部を前記取付フレームに圧接する位置に配置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における光源ユニット。
The substrate is provided with a pair of light emitters spaced apart from each other,
The light source unit in the image reading apparatus according to claim 1, wherein the urging unit is disposed at a position where a substantially central portion of the pair of light emitters is pressed against the mounting frame.
前記一対の発光体は、前記読取面に線状光を照射する一対の導光体に光を入射するように導光体の端面に対向配置されていることを特徴とする請求項7に記載の画像読取装置における光源ユニット。 The pair of light emitters are disposed opposite to the end surfaces of the light guide so that light is incident on the pair of light guides that irradiate the reading surface with linear light. Light source unit in the image reading apparatus. 前記一対の発光体はそれぞれ複数の面状発光素子から構成されていることを特徴とする請求項7又6に記載の画像読取装置における光源ユニット。 7. The light source unit in the image reading apparatus according to claim 7, wherein each of the pair of light emitters includes a plurality of planar light emitting elements. 読取面を有するプラテンと、
前記プラテンに線状光を照射する光源ユニットと、
前記読取面からの反射光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズからの光を光電変換するラインセンサと、
を備え、
前記光源ユニットは請求項1乃至7に記載の構成を有していることを特徴とする画像読取装置。
A platen having a reading surface;
A light source unit for irradiating the platen with linear light;
A condensing lens that condenses the reflected light from the reading surface;
A line sensor that photoelectrically converts light from the condenser lens;
With
An image reading apparatus, wherein the light source unit has the configuration according to claim 1.
前記光源ユニットは、前記プラテンに沿って往復動して読取面を走査するキャリッジに一体形成されていることを特徴とする請求項10に記載の画像読取装置。 The image reading apparatus according to claim 10, wherein the light source unit is integrally formed with a carriage that reciprocates along the platen and scans a reading surface.
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