画像読取装置及びそれを備えた画像形成装置
【課題】温度変化があっても、イメージセンサの位置精度を確保するとともに、煩雑な部品組立をなくして生産性を向上させることを可能にした画像読取装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像読取装置８０は、イメージセンサ７４を実装した回路基板８１と、イメージセンサ７４を保持する保持部材８４と、イメージセンサ７４に光学像を結像させる結像レンズ７３を備え、また、この結像レンズ７３の光軸Ｚ方向に付勢力を有する第１及び第２弾性部材８９、９０を備え、保持部材８４は、主保持部８５と第１保持部８６と第２保持部８７とを備える。この第１保持部８６は、イメージセンサ７４の端子側にある端子面部７４ｃの一方を光軸Ｚ方向に当接させる第１センサ当接部８６ａを備え、第２保持部８７は、端子面部７４ｃの他方を光軸方向に当接させる第２センサ当接部８７ａを備え、第１及び第２弾性部材８９、９０によりイメージセンサ７４が第１及び第２センサ当接部８６ａ、８７ａに押圧保持される。
【解決手段】画像読取装置８０は、イメージセンサ７４を実装した回路基板８１と、イメージセンサ７４を保持する保持部材８４と、イメージセンサ７４に光学像を結像させる結像レンズ７３を備え、また、この結像レンズ７３の光軸Ｚ方向に付勢力を有する第１及び第２弾性部材８９、９０を備え、保持部材８４は、主保持部８５と第１保持部８６と第２保持部８７とを備える。この第１保持部８６は、イメージセンサ７４の端子側にある端子面部７４ｃの一方を光軸Ｚ方向に当接させる第１センサ当接部８６ａを備え、第２保持部８７は、端子面部７４ｃの他方を光軸方向に当接させる第２センサ当接部８７ａを備え、第１及び第２弾性部材８９、９０によりイメージセンサ７４が第１及び第２センサ当接部８６ａ、８７ａに押圧保持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿を光学的に読み取る画像読取装置及びそれを備える複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機やイメージスキャナのように原稿を光学的に読み取る画像読取装置においては、照明ランプによって得られる原稿からの反射光を、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子を有するイメージセンサにより電気信号に変換して、原稿を読み取るようになっている。このイメージセンサを画像読取装置に実装する方法としては、例えば、特許文献１に記載されているように、まず、イメージセンサを板状の回路基板に実装し、この回路基板をブラケット等の保持部材にネジ等の締結部材で固着することにより、画像読取装置内に実装する方法が主流となっている。
【０００３】
ところで、画像読取装置においては、イメージセンサや回路基板上の実装部品等の発熱、周囲の環境の温度変化によって、内部の温度に変化が生じる。このように装置内部に温度変化が生じた場合、特許文献１に記載されているように、イメージセンサを実装した回路基板が保持部材に固着されていると、基板の回路層や基板の素材自身が収縮または膨張し、部材間の熱膨張係数の相違により回路基板に変形や撓みが生じてしまう。回路基板に変形や撓みが生じると、この変形や撓みに伴い、回路基板に実装されているイメージセンサがレンズの光軸方向に移動する。具体的には、回路基板上の実装部品等の発熱により温度が上昇すると、イメージセンサがレンズから離れる方向に回路基板が変形し、温度が低下すると、イメージセンサがレンズに近づく方向に回路基板が変形する傾向がある。このように回路基板が変形し、イメージセンサの位置が変化してしまうと、原稿からの反射光が正確にイメージセンサ上に結像せず、画質が劣化してしまうという問題が生じてしまう。
【０００４】
そこで、特許文献２では、このような回路基板の変形により、イメージセンサがレンズの光軸方向に移動することを防ぐために、回路基板を保持部材に固定保持させて、保持部材の、その固定保持させた反対側の面で、弾性部材によりイメージセンサを光軸方向に付勢し押圧保持する構成としている。
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術では、保持部材を回路基板とイメージセンサとの間に設ける構成であるために、複雑な組立を行うことになる。つまり、イメージセンサを弾性部材により保持部材に押圧保持して、次に回路基板を保持部材に対面させて、イメージセンサから伸びている端子を回路基板の穴に差し込み、ビス等により回路基板を保持部材に固定して、その後、固定保持されている回路基板より突出しているイメージセンサの端子を導電性のある接着部材により固定している。この構成では、イメージセンサを回路基板に電気的に接続させるために、イメージセンサ、回路基板等の電気部品の中に保持部材を介在させて組み立てることになり、電気部品の実装と機械部品の組立の工程が混在するために、組立実装が複雑になり、また回路基板の回路パターンの配置が制約されるという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２９４８２７号公報（段落［０００３］、図１５）
【特許文献２】特開２００２−１７１３８７号公報（段落［００２１］−［００２９］、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、温度変化があっても、イメージセンサの位置精度を確保するとともに、煩雑な部品組立をなくして生産性を向上させることを可能にした画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、イメージセンサを備えた回路基板と、前記イメージセンサを保持する保持部材と、前記イメージセンサに光学像を結像させる結像レンズを備えた画像読取装置において、前記結像レンズの光軸方向に付勢力を有する第１及び第２弾性部材を備え、前記保持部材は、主保持部と第１保持部と第２保持部とを備えて、前記第１保持部は、前記イメージセンサの端子側にある端子面部の一方を光軸方向に当接させる第１センサ当接部を備え、前記第２保持部は、前記端子面部の他方を光軸方向に当接させる第２センサ当接部を備え、前記第１及び第２弾性部材により前記イメージセンサが前記第１及び第２センサ当接部に押圧保持されることを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサが第１及び第２センサ当接部に当接した状態を維持しているために、イメージセンサが光軸方向へ移動するおそれがない。
【００１０】
また、この構成によれば、回路基板に実装されたイメージセンサを主保持部、第１保持部及び第２保持部を備えた保持部材に当接させ、第１及び第２弾性部材により保持部材に押圧保持させるように組み立てるために、電気部品の実装と機械部品の組立を別工程で行うことになり、また、回路基板の回路パターンの配置が制約されるおそれがない。
【００１１】
また、請求項２の発明において、前記イメージセンサは、長手方向に画素を配列する撮像素子を備え、前記第１及び第２センサ当接部は、前記イメージセンサの長手方向の両端側を当接させることを特徴としている。この構成によれば、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサの長手方向に撓むことが抑制されるために、各画素において光軸方向に位置ズレを起こすおそれがない。
【００１２】
また、請求項３の発明において、前記主保持部は、前記イメージセンサが前記結像レンズに対面可能な開口を備え、前記第１保持部は、前記主保持部の前記開口の近傍で前記結像レンズに面する表面部に固定保持され、前記第２保持部は、前記主保持部の前記開口の近傍で裏面部に固定保持され、前記イメージセンサは、前記第１及び第２保持部に設けた前記第１及び第２センサ当接部に押圧保持されることを特徴する。この構成によれば、イメージセンサを保持部材に取り付ける際に、回路基板に実装されたイメージセンサを、主保持部の裏面部から開口に挿入し、イメージセンサの一方を第２保持部に保持させ、次に、第１保持部を、主保持部の表面部側から開口に挿入し、主保持部に固定保持して、固定保持した第１保持部にイメージセンサの他方を保持させる。
【００１３】
また、請求項４の発明において、前記イメージセンサは、光軸方向と垂直な方向に付勢力を有する第３弾性部材により、前記保持部材に設けた第３センサ当接部に光軸と垂直な方向に押圧保持されることを特徴としている。この構成によれば、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサが結像面上で位置ズレを起こすおそれがない。
【００１４】
また、請求項５の発明において、前記第３弾性部材は、前記第１弾性部材または前記第２弾性部材に兼用されることを特徴としている。この構成によれば、弾性部材の部品点数が減る。
【００１５】
また、本発明は、上記の構成の画像読取装置が搭載された画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサが第１及び第２センサ当接部に当接した状態を維持しているために、イメージセンサが光軸方向へ移動するおそれがないので、結像レンズの光学像が正確にイメージセンサ上に結像する。
【００１７】
また、請求項１に記載の発明によれば、回路基板に実装されたイメージセンサを主保持部、第１保部及び第２保持部を備えた保持部材に当接させ、第１及び第２弾性部材により保持部材に押圧保持させるように組み立てるために、電気部品の実装と機械部品の組立を別工程で行うことになり、複雑な組立工程になるおそれがない。また、回路基板の回路パターンの配置が制約されるおそれがない。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明によれば、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサの長手方向に撓むことが抑制されるために、各画素において光軸方向に位置ズレを起こすおそれがないので、結像レンズの光学像が正確にイメージセンサ上に結像する。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明によれば、イメージセンサを保持部材に取り付ける際に、回路基板に実装されたイメージセンサを、主保持部の裏面部から開口に挿入し、イメージセンサの一方を第２保持部に保持させ、次に、第１保持部を、主保持部の表面部側から開口に挿入し、主保持部に固定保持して、固定保持した第１保持部にイメージセンサの他方を保持させることになる。このため、開口より大きな外形の回路基板にイメージセンサを実装しても、イメージセンサを保持部材に簡単に組み立てることができる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明によれば、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサが結像面上で位置ズレを起こすおそれがないので、イメージセンサの位置精度を確保することができる。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明によれば、第３弾性部材は、第１弾性部材または前記第２弾性部材に兼用されることより、部品点数が減り、生産コストを削減することができる。
【００２２】
また、請求項６記載の発明によると、画像形成装置において、上記の画像読取装置を備えるようにすれば、温度変化があっても、イメージセンサの位置精度を確保するとともに、煩雑な部品組立をなくして生産性を向上させることを可能にした画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。本発明の実施形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態である画像形成装置を示す断面図である。画像形成装置１００は、装置本体の下部に配設された給紙部１と、この給紙部１の右方および上方に配設された用紙搬送部２と、この用紙搬送部２の上方に配設された画像形成部３と、この画像形成部３よりも用紙搬送方向下流側に配設された定着部４と、これらの画像形成部３および定着部４の上方に配設された画像読取部５と、この画像読取部５の上方に配設された原稿給送部６とを備えている。なお、画像読取部５は、本発明の画像読取装置の一例である。
【００２５】
給紙部１は、装置本体に対して挿脱自在に装着された給紙カセット１１に積層載置された用紙の束を、円弧外周部を有する給紙ローラ１２の回転動作によって給紙カセット１１の出口側（図１では右側）に送り出すとともに、各給紙カセット１１の右端上部に設けられた捌き部１３によって捌くことにより、最上位置の用紙から１枚ずつ確実に用紙搬送部２に給紙するようになっている。
【００２６】
用紙搬送部２は、給紙部１から給紙された用紙を、搬送ローラ対２１およびレジストローラ対２２によって画像形成部３に向けて搬送し、さらに、画像形成部３から定着部４において画像形成が施された用紙を排出ローラ対２３によって排出トレイ２４上に排出するようになっている。
【００２７】
画像形成部３は、電子写真プロセスによって、用紙に所定のトナー像を形成するものであり、回転可能に軸支された光導電性を有する感光体ドラム３１と、この感光体ドラム３１の周囲に配設される帯電ユニット３２、露光ユニット３３、現像ユニット３４、転写ユニット３５、クリーナ３６および除電ユニット３７とを備えている。
【００２８】
帯電ユニット３２は、高電圧が印加される帯電ワイヤを備え、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体ドラム３１の表面に所定電位を与えるものである。露光ユニット３３は、後述する画像読取部５によって読み取られた原稿の画像データに基づいてレーザ発光器から出力されるレーザ光を、ポリゴンミラーおよび反射鏡を介して感光体ドラム３１に照射することにより、感光体ドラム３１表面の電位を選択的に減衰させて、この感光体ドラム３１の表面に静電潜像を形成するものである。現像ユニット３４は、上記静電潜像をトナーにより現像して、感光体ドラム３１の表面にトナー像を形成するものである。転写ユニット３５は、感光体ドラム３１の表面のトナー像を用紙に転写するものである。クリーナ３６は、転写後の感光体ドラム３１の表面に残留しているトナーを除去するものである。除電ユニット３７は、感光体ドラム３１の表面の残留電荷を除去するものである。
【００２９】
定着部４は、画像形成部３においてトナー像が転写された用紙を、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２とによって挟んで加熱し、用紙上にトナー像を定着させるものである。
【００３０】
原稿給送部６は、コピー（複写）開始の指示入力などに応答して、原稿トレイ６１上に載置された原稿を自動的に１枚ずつ搬送するとともに、原稿の露光走査後に原稿排出トレイ（図示略）上へ排出させる、いわゆるシートスルータイプの原稿読み取りを行うものである。
【００３１】
画像読取部５は、原稿給送部６によって移送される原稿やコンタクトガラス上に載置された原稿に光を照射して、その反射光を電気信号に変換することにより原稿の画像情報を読み取るとともに、その原稿画像に対応する画像データを生成するものである。
【００３２】
図２は、画像形成装置の画像読取部を示す概略断面図である。画像読取部５は、原稿Ｐを載置させるコンタクトガラス８と、原稿Ｐの画像情報を読み取り、読み取った原稿Ｐの画像から画像データを生成するスキャナ部７等で構成される。
【００３３】
スキャナ部７は、このスキャナ部７の上部に配設された第１移動キャリッジ７１と、第１移動キャリッジ７１の左方に配設された第２移動キャリッジ７２と、スキャナ部７の下部の適所に配設された撮像ユニット８０等で構成される。
【００３４】
第１移動キャリッジ７１および第２移動キャリッジ７２は、走査機構部（図示略）に接続されており、この走査機構部が所定の速度で図２示す矢印方向（左右方向）に移動することにより、コンタクトガラス８上に載置された原稿Ｐの全面を走査し、原稿全面の画像情報を読み取ることが可能なようになっている。
【００３５】
第１移動キャリッジ７１は、走査機構部に接続された枠体７５と、コンタクトガラス８上に載置された原稿Ｐに光を照射する露光ランプ等の光源７６と、コンタクトガラス８からの光を第２移動キャリッジ７２に向けて反射する反射ミラー７８とを含んでいる。
【００３６】
第２移動キャリッジ７２は、上下方向に対向して配設された一対の反射ミラー７２ａ、７２ｂを備えており、第１移動キャリッジ７１の反射ミラー７８からの光を反射ミラー７２ａ、７２ｂで順次反射させて撮像ユニット８０へと導く。
【００３７】
撮像ユニット８０は、結像レンズ７３と、結像レンズ７３の右方に配設されたイメージセンサ７４等で構成される。
【００３８】
結像レンズ７３は、第２移動キャリッジ７２の反射ミラー７２ｂを介して入射した原稿Ｐからの反射光を結像させるために、複数のレンズを有しており、撮像ユニット８０の所定の位置に固定される。
【００３９】
イメージセンサ７４は、結像レンズ７３の光軸Ｚ上に長手方向（図２では紙面奥行き方向）に配列されたＣＣＤ等の撮像素子を有し、結像レンズ７３により撮像素子上に結像された原稿Ｐの光学像を電気信号に変換する。
【００４０】
以上のように構成された画像読取部５では、光源７６によって光がコンタクトガラス８に照射され、コンタクトガラス８上の原稿Ｐからの反射光が第１移動キャリッジ７１の反射ミラー７８で反射され、その反射光が第２移動キャリッジ７２の反射ミラー７２ａ、７２ｂで順次反射され、結像レンズ７３を介して原稿Ｐの光学像がイメージセンサ７４上に結像される。これにより、原稿Ｐの一部が読み取られる。そして、第１移動キャリッジ７１および第２移動キャリッジ７２が所定の速度で移動することにより、原稿Ｐの全面を走査し、原稿Ｐ全面が読み取られて、読取画像が形成される。
【００４１】
次に、撮像ユニット８０を詳細に説明する。図３は、撮像ユニットを示す斜視図である。
【００４２】
図３に示すように、撮像ユニット８０は、原稿Ｐからの反射光を結像させる結像レンズ７３と、原稿Ｐの画像を読み取るイメージセンサ７４と、イメージセンサ７４を実装した回路基板８１と、イメージセンサ７４を保持する保持部材８４と、保持部材８４を保持するブラケット７８を備えている。
【００４３】
結像レンズ７３は、複数のレンズと、それらのレンズを固定保持する鏡枠を備え、Ｌ字状の金属板で形成されたレンズブラケット７８ａに固着される。このレンズブラケット７８ａは、基台７８ｂの所定の位置に固定され、レンズブラケット７８ａの立壁部には開口が設けられて（図示略）、結像レンズ７３からの光がイメージセンサ７４で受光されるようになっている。
【００４４】
保持部材８４は、回路基板８１に実装されたイメージセンサ７４を保持する。また、保持部材８４は、その上方で２個のネジ９５により、金属板で形成されたセンサブラケット７８ｃに固定保持されている。このセンサブラケット７８ｃは、結像レンズ７３とイメージセンサ７４が結像関係になるように、基台７８ｂの所定の位置に固定される。なお、センサブラケット７８ｃには、イメージセンサ７４より大きい矩形の開口７８ｃ１が設けられて、結像レンズ７３からの光がイメージセンサ７４で受光されるようになっている。
【００４５】
イメージセンサ７４の保持構成を詳細に説明する。図４は、イメージセンサを保持部材に取り付けた状態を示す結像レンズ側から見た斜視図であり、図５は、図４に示すＸ方向における側面図である。
【００４６】
図５に示すように、回路基板８１は、例えば板状の樹脂材料で形成されている。回路基板８１上には、銅箔を用いて形成された回路パターンが設けられており、イメージセンサ７４がこの回路基板８１の略中央で回路パターン上に実装され、またイメージセンサ７４を駆動するための電子部品がこの回路パターン上に実装されている。
【００４７】
イメージセンサ７４は、ＣＣＤ等の撮像素子の画素が長手方向Ｘに配設されたラインセンサを備え、例えば、セラミック材または合成樹脂からなるパッケージにより覆われて、受光面部７４ｂと、端子面部７４ｃと、その両側の側面部７４ｄ、７４ｅにより、外形を略矩形に構成している。受光面部７４ｂは、結像レンズ７３に面し、結像レンズ７３から撮像素子に至る光を入射させる。端子面部７４ｃは、電気信号を出力し、またＣＣＤを駆動するための駆動信号を受取るための複数の端子７４ａが回路基板８１側に延びている。これらの端子７４ａが回路基板８１に半田付けされることにより、イメージセンサ７４が回路基板８１に実装される。ここで、各端子７４ａが回路基板８１に半田付けされるときに、イメージセンサ７４と回路基板８１との間に隙間ｄが形成される。この隙間ｄに、後述する第１及び第２保持部８６、８７の第１及び第２センサ当接部８６ａ、８７ａが延在して、イメージセンサ７４が第１及び第２センサ当接部８６ａ、８７ａに当接する。
【００４８】
図４、図５に示すように、保持部材８４は、主保持部８５と、第１保持部８６及び第２保持部８７を備える。
【００４９】
図４に示すように、主保持部８５は、金属板に略逆Ｌ字形状に曲げ加工等の板金加工を施して形成される部材であり、その曲げ部の両端側で２個の孔８５ｇにネジ９５（図３参照）を挿入して、センサブラケット７８ｃに固定保持される。この主保持部８５の立壁部には、イメージセンサ７４を導く開口８５ｂが主保持部８５の略中央に設けられ、上下に広がった開口８５ｃ、８５ｄが開口８５ｂから長手方向Ｘの両側に延びて設けられている
。
【００５０】
開口８５ｃの近傍では、第１保持部８６が主保持部８５に固定保持され、第１弾性部材８９がイメージセンサ７４を押圧する。
【００５１】
図５に示すように、主保持部８５の表面部８５ｄは結像レンズ７３に面して、その裏面部８５ｅは回路基板８１に面する。第１保持部８６は、その一端が主保持部８５の表面部８５ｄに延びる曲げ部を有し、その他端がその裏面部８５ｅに延びる曲げ部を有する金属板で形成される。一端の曲げ部８６ｂが表面部８５ｄに当接しネジ等で固定保持されて、他端の曲げ部８６ａが第１センサ当接部として、イメージセンサ７４の端子面部７４ｃを当接させる。尚、第１保持部８６は、金属に替えて、剛性を備えるプラスチックで形成してもよい。
【００５２】
第１弾性部材８９は、Ｖ字形状をした板状のバネである。その一端が第１保持部８６上に重ねられて当接し、主保持部８５にネジ等で固定保持される。その他端の付勢力を有する弾性部８９ａが、イメージセンサ７４の受光面部７４ｂと側面部７４ｅの角に当接して、イメージセンサ７４を光軸Ｚ方向と長手方向Ｘに押し付けることにより、イメージセンサ７４は、第１センサ当接部８６ａに押圧保持され、また、後述する第３センサ保持部８７ｆに長手方向Ｘに押圧保持される。
【００５３】
また、図４に示すように、開口８５ｄの近傍では、第２保持部８７が主保持部８５に固定保持され、第２弾性部材９０がイメージセンサ７４を押圧する。
【００５４】
図５に示すように、第２保持部８７は、互いに反対方向に延びる曲げ部を有する金属板で形成される。一方の曲げ部８７ｂが主保持部８５の裏面部８５ｅに当接しカシメ等で固定保持されて、他方の曲げ部８７ａが第２センサ当接部として、イメージセンサ７４の端子面部７４ｃを当接させる。曲げ部８７ａ、８７ｂの間の平坦部８７ｆが第３センサ当接部として、イメージセンサ７４の側面部７４ｄを当接させる。尚、第２保持部８７は、金属に替えて、剛性を備えるプラスチックで形成してもよい。また、第３センサ当接部は、第２保持部８７の平坦部８７ｆで構成したが、これに限らず、開口８５ｄを形成する主保持部８５の一端をイメージセンサ７４の側面部７４ｄ側に向けて折り曲げて、その折曲げ部にイメージセンサ７４の側面部７４ｄを当接させるように構成してもよい。
【００５５】
第２弾性部材９０は、一端を平坦にし、他端を円形状にした板状のバネである。その一端が主保持部８５の表面部８５ｄにネジ等で固定保持される。その他端の付勢力を有する弾性部９０ａが、イメージセンサ７４の受光面部７４ｂに当接して、イメージセンサ７４を光軸Ｚ方向に押し付けることにより、イメージセンサ７４は、第２センサ当接部８７ａに押圧保持される。
【００５６】
また、図４に示すように、開口８５ｂの下側には、２個の屈曲部が第３センサ当接部８５ｆとして形成され、２個の第３弾性部材９１がイメージセンサ７４を押圧する。
【００５７】
各第３弾性部材９１は、一端を平坦にし、その下方の他端を円形状にした板状のバネである。その一端が主保持部８５にネジ等により固定保持される。その他端の付勢力を有する弾性部９１ａが、イメージセンサ７４の側面部７４ｆに当接して、イメージセンサ７４を下方に押し付けることにより、イメージセンサ７４は、第３センサ当接部８５ｆに押圧保持される。
【００５８】
回路基板８１に実装されたイメージセンサ７４を保持部材８４に取り付ける際には、図５に示すように、まず、イメージセンサ７４を、主保持部８５の裏面部８５ｅから開口８５ｂに挿入し、主保持部８５に固着された第２保持部８７の第２センサ当接部８７ａ及び第３センサ当接部８７ｆと、主保持部８５の第３センサ当接部８５ｆ（図４参照）に当接させる。次に、第１保持部８６を、主保持部８５の表面部８５ｄ側から開口８５ｃに挿入し、第１保持部８６の第１センサ当接部８６ａをイメージセンサ７４の端子面部７４ｃを当接させ、曲げ部８６ｂをネジにより主保持部８５に固定保持させる。これにより、イメージセンサ７４は、第１、第２及び第３センサ当接部８６ａ、８７ａ、８５ｆ、８７ｆに当接したことになる。次に、第１弾性部材８９、第２弾性部材９０、各第３弾性部材９１を、順次イメージセンサ７４に当接させて、ネジにより主保持部８５に固定保持させると、イメージセンサ７４が第１、第２及び第３センサ保持部８６ａ、８７ａ、８５ｆ、８７ｆに押圧保持される。
【００５９】
上記のようにイメージセンサ７４が保持部材８４に取り付けられると、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサ７４が第１、第２センサ保持部８６ａ、８７ａに当接した状態を維持しているために、イメージセンサ７４が光軸Ｚ方向へ移動するおそれがない。また、イメージセンサ７４が第３センサ保持部８５ｆ、８７ｆに当接した状態を維持しているために、イメージセンサ７４が結像面上で位置ズレを起こすおそれがない。
【００６０】
上記実施形態によれば、画像読取装置８０は、イメージセンサ７４を実装した回路基板８１と、イメージセンサ７４を保持する保持部材８４と、イメージセンサ７４に光学像を結像させる結像レンズ７３を備え、また、この結像レンズ７３の光軸Ｚ方向に付勢力を有する第１及び第２弾性部材８９、９０を備え、保持部材８４は、主保持部８５と第１保持部８６と第２保持部８７とを備える。この第１保持部８６は、イメージセンサ７４の端子側にある端子面部７４ｃの一方を光軸Ｚ方向に当接させる第１センサ当接部８６ａを備え、第２保持部８７は、端子面部７４ｃの他方を光軸方向に当接させる第２センサ当接部８７ａを備え、第１及び第２弾性部材８９、９０によりイメージセンサ７４が第１及び第２センサ当接部８６ａ、８７ａに押圧保持される。
【００６１】
この構成によれば、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサ７４が第１及び第２センサ当接部８６ａ、８７ａに当接した状態を維持しているために、イメージセンサ７４が光軸Ｚ方向へ移動するおそれがないので、結像レンズ７３の光学像が正確にイメージセンサ７４上に結像する。
【００６２】
また、この構成によれば、回路基板８１に実装されたイメージセンサ７４を主保持部８５、第１保持部８６及び第２保持部８７を備えた保持部材８４に当接させ、第１及び第２弾性部材８９、９０により保持部材８４に押圧保持させるように組み立てるために、電気部品の実装と機械部品の組立を別工程で行うことになり、複雑な組立工程になるおそれがない。また、回路基板８１の回路パターンの配置が制約されるおそれがない。
【００６３】
また、上記実施形態によれば、イメージセンサ７４は、長手方向Ｘに画素を配列する撮像素子を備え、第１及び第２保持部８６、８７は、イメージセンサ７４の端子面部７４ｃにおける長手方向Ｘの両端側を当接させることによって、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサ７４の長手方向に撓むことが抑制されるために、各画素において光軸Ｚ方向に位置ズレを起こすおそれがないので、結像レンズ７３の光学像が正確にイメージセンサ７４上に結像する。
【００６４】
また、上記実施形態によれば、主保持部８５は、イメージセンサ７４が結像レンズ７３に対面可能な開口８５ｂを備え、第１保持部８６は、主保持部８５の開口８５ｂの近傍で結像レンズ７３に面する表面部８５ｄに固定保持され、第２保持部８７は、主保持部８５の開口８５ｂの近傍で裏面部８５ｅに固定保持され、イメージセンサ７４は、第１及び第２保持部８６、８７に設けた第１及び第２センサ当接部８６ａ、８７ａに押圧保持される。このことにより、イメージセンサ７４を保持部材８４に取り付ける際に、回路基板８１に実装されたイメージセンサ７４を、主保持部８５の裏面部８５ｅから開口８５ｂに挿入し、イメージセンサ７４の一方を第２保持部８７に保持させ、次に、第１保持部８６を、主保持部８５の表面部８５ｄ側から開口８５ｃに挿入し、主保持部８５に固定保持して、固定保持した第１保持部８６にイメージセンサ７４の他方を保持させることになる。このため、開口８５ｂの開口より大きな外形の回路基板８１にイメージセンサ７４を実装しても、イメージセンサ７４を保持部材８４に簡単に組み立てることができる。
【００６５】
また、上記実施形態によれば、イメージセンサ７４は、光軸Ｚ方向と垂直な方向に付勢力を有する第３弾性部材９１により、保持部材８４に設けられた第３センサ当接部８５ｆ、８７ｆに光軸と垂直な方向に押圧保持されることにより、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサ７４が結像面上で位置ズレを起こすおそれがないので、イメージセンサ７４の位置精度を確保することができる。
【００６６】
また、上記実施形態によれば、長手方向Ｘに付勢力を有する第３弾性部材は、第１弾性部材８９に兼用されることより、部品点数が減り、生産コストを削減することができる。
【００６７】
また、上記実施形態によると、画像形成装置１００において、上記の画像読取装置８０を備えるようにすれば、温度変化があっても、イメージセンサ７４の位置精度を確保するとともに、煩雑な部品組立をなくして生産性を向上させることを可能にした画像形成装置１００を提供することができる。
【００６８】
尚、上記第実施形態では、保持部材８４は、主保持部８５、第１保持部８６及び第２保持部８７を別部材で構成したが、本発明はこれに限らず、開口８５ｂの開口が主保持部８５の上側または下側に開放されている構成ならば、主保持部８５、第１保持部８６及び第２保持部８７を一体で構成してもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、第１弾性部材８９が長手方向Ｘに付勢力を有する第３弾性部材を兼用する構成を示したが、本発明はこれに限らず、第２弾性部材９０が第３弾性部材を兼用するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、原稿を光学的に読み取る画像読取装置及びそれを備える複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】は、本発明の実施形態である画像形成装置を示す断面図である。
【図２】は、本発明の実施形態である画像形成装置の画像読取部を示す概略断面図である。
【図３】は、本発明の実施形態である画像読取部の撮像ユニットを示す斜視図である。
【図４】は、本発明の実施形態である画像読取部の保持部材にイメージセンサを取り付けた状態を示す斜視図である。
【図５】は、本発明の実施形態である画像読取部の保持部材にイメージセンサを取り付けた状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００７２】
５ 画像読取部（画像読取装置）
７３ 結像レンズ
７４ イメージセンサ
７４ａ 端子
７４ｂ 受光面部
７４ｃ 端子面部
７４ｄ、７４ｅ、７４ｆ 側面部
７８ ブラケット
８０ 撮像ユニット
８１ 回路基板
８４ 保持部材
８５ 主保持部
８５ｂ、８５ｃ、８５ｄ 開口
８５ｄ 表面部
８５ｅ 裏面部
８５ｆ、８７ｆ 第３センサ当接部
８６ 第１保持部
８６ａ 第１センサ当接部
８７ 第２保持部
８７ａ 第２センサ当接部
８９ 第１弾性部材
８９ａ、９０ａ、９１ａ 弾性部
９０ 第２弾性部材
９１ 第３弾性部材
１００ 画像形成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿を光学的に読み取る画像読取装置及びそれを備える複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機やイメージスキャナのように原稿を光学的に読み取る画像読取装置においては、照明ランプによって得られる原稿からの反射光を、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子を有するイメージセンサにより電気信号に変換して、原稿を読み取るようになっている。このイメージセンサを画像読取装置に実装する方法としては、例えば、特許文献１に記載されているように、まず、イメージセンサを板状の回路基板に実装し、この回路基板をブラケット等の保持部材にネジ等の締結部材で固着することにより、画像読取装置内に実装する方法が主流となっている。
【０００３】
ところで、画像読取装置においては、イメージセンサや回路基板上の実装部品等の発熱、周囲の環境の温度変化によって、内部の温度に変化が生じる。このように装置内部に温度変化が生じた場合、特許文献１に記載されているように、イメージセンサを実装した回路基板が保持部材に固着されていると、基板の回路層や基板の素材自身が収縮または膨張し、部材間の熱膨張係数の相違により回路基板に変形や撓みが生じてしまう。回路基板に変形や撓みが生じると、この変形や撓みに伴い、回路基板に実装されているイメージセンサがレンズの光軸方向に移動する。具体的には、回路基板上の実装部品等の発熱により温度が上昇すると、イメージセンサがレンズから離れる方向に回路基板が変形し、温度が低下すると、イメージセンサがレンズに近づく方向に回路基板が変形する傾向がある。このように回路基板が変形し、イメージセンサの位置が変化してしまうと、原稿からの反射光が正確にイメージセンサ上に結像せず、画質が劣化してしまうという問題が生じてしまう。
【０００４】
そこで、特許文献２では、このような回路基板の変形により、イメージセンサがレンズの光軸方向に移動することを防ぐために、回路基板を保持部材に固定保持させて、保持部材の、その固定保持させた反対側の面で、弾性部材によりイメージセンサを光軸方向に付勢し押圧保持する構成としている。
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術では、保持部材を回路基板とイメージセンサとの間に設ける構成であるために、複雑な組立を行うことになる。つまり、イメージセンサを弾性部材により保持部材に押圧保持して、次に回路基板を保持部材に対面させて、イメージセンサから伸びている端子を回路基板の穴に差し込み、ビス等により回路基板を保持部材に固定して、その後、固定保持されている回路基板より突出しているイメージセンサの端子を導電性のある接着部材により固定している。この構成では、イメージセンサを回路基板に電気的に接続させるために、イメージセンサ、回路基板等の電気部品の中に保持部材を介在させて組み立てることになり、電気部品の実装と機械部品の組立の工程が混在するために、組立実装が複雑になり、また回路基板の回路パターンの配置が制約されるという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２９４８２７号公報（段落［０００３］、図１５）
【特許文献２】特開２００２−１７１３８７号公報（段落［００２１］−［００２９］、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、温度変化があっても、イメージセンサの位置精度を確保するとともに、煩雑な部品組立をなくして生産性を向上させることを可能にした画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、イメージセンサを備えた回路基板と、前記イメージセンサを保持する保持部材と、前記イメージセンサに光学像を結像させる結像レンズを備えた画像読取装置において、前記結像レンズの光軸方向に付勢力を有する第１及び第２弾性部材を備え、前記保持部材は、主保持部と第１保持部と第２保持部とを備えて、前記第１保持部は、前記イメージセンサの端子側にある端子面部の一方を光軸方向に当接させる第１センサ当接部を備え、前記第２保持部は、前記端子面部の他方を光軸方向に当接させる第２センサ当接部を備え、前記第１及び第２弾性部材により前記イメージセンサが前記第１及び第２センサ当接部に押圧保持されることを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサが第１及び第２センサ当接部に当接した状態を維持しているために、イメージセンサが光軸方向へ移動するおそれがない。
【００１０】
また、この構成によれば、回路基板に実装されたイメージセンサを主保持部、第１保持部及び第２保持部を備えた保持部材に当接させ、第１及び第２弾性部材により保持部材に押圧保持させるように組み立てるために、電気部品の実装と機械部品の組立を別工程で行うことになり、また、回路基板の回路パターンの配置が制約されるおそれがない。
【００１１】
また、請求項２の発明において、前記イメージセンサは、長手方向に画素を配列する撮像素子を備え、前記第１及び第２センサ当接部は、前記イメージセンサの長手方向の両端側を当接させることを特徴としている。この構成によれば、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサの長手方向に撓むことが抑制されるために、各画素において光軸方向に位置ズレを起こすおそれがない。
【００１２】
また、請求項３の発明において、前記主保持部は、前記イメージセンサが前記結像レンズに対面可能な開口を備え、前記第１保持部は、前記主保持部の前記開口の近傍で前記結像レンズに面する表面部に固定保持され、前記第２保持部は、前記主保持部の前記開口の近傍で裏面部に固定保持され、前記イメージセンサは、前記第１及び第２保持部に設けた前記第１及び第２センサ当接部に押圧保持されることを特徴する。この構成によれば、イメージセンサを保持部材に取り付ける際に、回路基板に実装されたイメージセンサを、主保持部の裏面部から開口に挿入し、イメージセンサの一方を第２保持部に保持させ、次に、第１保持部を、主保持部の表面部側から開口に挿入し、主保持部に固定保持して、固定保持した第１保持部にイメージセンサの他方を保持させる。
【００１３】
また、請求項４の発明において、前記イメージセンサは、光軸方向と垂直な方向に付勢力を有する第３弾性部材により、前記保持部材に設けた第３センサ当接部に光軸と垂直な方向に押圧保持されることを特徴としている。この構成によれば、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサが結像面上で位置ズレを起こすおそれがない。
【００１４】
また、請求項５の発明において、前記第３弾性部材は、前記第１弾性部材または前記第２弾性部材に兼用されることを特徴としている。この構成によれば、弾性部材の部品点数が減る。
【００１５】
また、本発明は、上記の構成の画像読取装置が搭載された画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサが第１及び第２センサ当接部に当接した状態を維持しているために、イメージセンサが光軸方向へ移動するおそれがないので、結像レンズの光学像が正確にイメージセンサ上に結像する。
【００１７】
また、請求項１に記載の発明によれば、回路基板に実装されたイメージセンサを主保持部、第１保部及び第２保持部を備えた保持部材に当接させ、第１及び第２弾性部材により保持部材に押圧保持させるように組み立てるために、電気部品の実装と機械部品の組立を別工程で行うことになり、複雑な組立工程になるおそれがない。また、回路基板の回路パターンの配置が制約されるおそれがない。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明によれば、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサの長手方向に撓むことが抑制されるために、各画素において光軸方向に位置ズレを起こすおそれがないので、結像レンズの光学像が正確にイメージセンサ上に結像する。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明によれば、イメージセンサを保持部材に取り付ける際に、回路基板に実装されたイメージセンサを、主保持部の裏面部から開口に挿入し、イメージセンサの一方を第２保持部に保持させ、次に、第１保持部を、主保持部の表面部側から開口に挿入し、主保持部に固定保持して、固定保持した第１保持部にイメージセンサの他方を保持させることになる。このため、開口より大きな外形の回路基板にイメージセンサを実装しても、イメージセンサを保持部材に簡単に組み立てることができる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明によれば、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサが結像面上で位置ズレを起こすおそれがないので、イメージセンサの位置精度を確保することができる。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明によれば、第３弾性部材は、第１弾性部材または前記第２弾性部材に兼用されることより、部品点数が減り、生産コストを削減することができる。
【００２２】
また、請求項６記載の発明によると、画像形成装置において、上記の画像読取装置を備えるようにすれば、温度変化があっても、イメージセンサの位置精度を確保するとともに、煩雑な部品組立をなくして生産性を向上させることを可能にした画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。本発明の実施形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態である画像形成装置を示す断面図である。画像形成装置１００は、装置本体の下部に配設された給紙部１と、この給紙部１の右方および上方に配設された用紙搬送部２と、この用紙搬送部２の上方に配設された画像形成部３と、この画像形成部３よりも用紙搬送方向下流側に配設された定着部４と、これらの画像形成部３および定着部４の上方に配設された画像読取部５と、この画像読取部５の上方に配設された原稿給送部６とを備えている。なお、画像読取部５は、本発明の画像読取装置の一例である。
【００２５】
給紙部１は、装置本体に対して挿脱自在に装着された給紙カセット１１に積層載置された用紙の束を、円弧外周部を有する給紙ローラ１２の回転動作によって給紙カセット１１の出口側（図１では右側）に送り出すとともに、各給紙カセット１１の右端上部に設けられた捌き部１３によって捌くことにより、最上位置の用紙から１枚ずつ確実に用紙搬送部２に給紙するようになっている。
【００２６】
用紙搬送部２は、給紙部１から給紙された用紙を、搬送ローラ対２１およびレジストローラ対２２によって画像形成部３に向けて搬送し、さらに、画像形成部３から定着部４において画像形成が施された用紙を排出ローラ対２３によって排出トレイ２４上に排出するようになっている。
【００２７】
画像形成部３は、電子写真プロセスによって、用紙に所定のトナー像を形成するものであり、回転可能に軸支された光導電性を有する感光体ドラム３１と、この感光体ドラム３１の周囲に配設される帯電ユニット３２、露光ユニット３３、現像ユニット３４、転写ユニット３５、クリーナ３６および除電ユニット３７とを備えている。
【００２８】
帯電ユニット３２は、高電圧が印加される帯電ワイヤを備え、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体ドラム３１の表面に所定電位を与えるものである。露光ユニット３３は、後述する画像読取部５によって読み取られた原稿の画像データに基づいてレーザ発光器から出力されるレーザ光を、ポリゴンミラーおよび反射鏡を介して感光体ドラム３１に照射することにより、感光体ドラム３１表面の電位を選択的に減衰させて、この感光体ドラム３１の表面に静電潜像を形成するものである。現像ユニット３４は、上記静電潜像をトナーにより現像して、感光体ドラム３１の表面にトナー像を形成するものである。転写ユニット３５は、感光体ドラム３１の表面のトナー像を用紙に転写するものである。クリーナ３６は、転写後の感光体ドラム３１の表面に残留しているトナーを除去するものである。除電ユニット３７は、感光体ドラム３１の表面の残留電荷を除去するものである。
【００２９】
定着部４は、画像形成部３においてトナー像が転写された用紙を、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２とによって挟んで加熱し、用紙上にトナー像を定着させるものである。
【００３０】
原稿給送部６は、コピー（複写）開始の指示入力などに応答して、原稿トレイ６１上に載置された原稿を自動的に１枚ずつ搬送するとともに、原稿の露光走査後に原稿排出トレイ（図示略）上へ排出させる、いわゆるシートスルータイプの原稿読み取りを行うものである。
【００３１】
画像読取部５は、原稿給送部６によって移送される原稿やコンタクトガラス上に載置された原稿に光を照射して、その反射光を電気信号に変換することにより原稿の画像情報を読み取るとともに、その原稿画像に対応する画像データを生成するものである。
【００３２】
図２は、画像形成装置の画像読取部を示す概略断面図である。画像読取部５は、原稿Ｐを載置させるコンタクトガラス８と、原稿Ｐの画像情報を読み取り、読み取った原稿Ｐの画像から画像データを生成するスキャナ部７等で構成される。
【００３３】
スキャナ部７は、このスキャナ部７の上部に配設された第１移動キャリッジ７１と、第１移動キャリッジ７１の左方に配設された第２移動キャリッジ７２と、スキャナ部７の下部の適所に配設された撮像ユニット８０等で構成される。
【００３４】
第１移動キャリッジ７１および第２移動キャリッジ７２は、走査機構部（図示略）に接続されており、この走査機構部が所定の速度で図２示す矢印方向（左右方向）に移動することにより、コンタクトガラス８上に載置された原稿Ｐの全面を走査し、原稿全面の画像情報を読み取ることが可能なようになっている。
【００３５】
第１移動キャリッジ７１は、走査機構部に接続された枠体７５と、コンタクトガラス８上に載置された原稿Ｐに光を照射する露光ランプ等の光源７６と、コンタクトガラス８からの光を第２移動キャリッジ７２に向けて反射する反射ミラー７８とを含んでいる。
【００３６】
第２移動キャリッジ７２は、上下方向に対向して配設された一対の反射ミラー７２ａ、７２ｂを備えており、第１移動キャリッジ７１の反射ミラー７８からの光を反射ミラー７２ａ、７２ｂで順次反射させて撮像ユニット８０へと導く。
【００３７】
撮像ユニット８０は、結像レンズ７３と、結像レンズ７３の右方に配設されたイメージセンサ７４等で構成される。
【００３８】
結像レンズ７３は、第２移動キャリッジ７２の反射ミラー７２ｂを介して入射した原稿Ｐからの反射光を結像させるために、複数のレンズを有しており、撮像ユニット８０の所定の位置に固定される。
【００３９】
イメージセンサ７４は、結像レンズ７３の光軸Ｚ上に長手方向（図２では紙面奥行き方向）に配列されたＣＣＤ等の撮像素子を有し、結像レンズ７３により撮像素子上に結像された原稿Ｐの光学像を電気信号に変換する。
【００４０】
以上のように構成された画像読取部５では、光源７６によって光がコンタクトガラス８に照射され、コンタクトガラス８上の原稿Ｐからの反射光が第１移動キャリッジ７１の反射ミラー７８で反射され、その反射光が第２移動キャリッジ７２の反射ミラー７２ａ、７２ｂで順次反射され、結像レンズ７３を介して原稿Ｐの光学像がイメージセンサ７４上に結像される。これにより、原稿Ｐの一部が読み取られる。そして、第１移動キャリッジ７１および第２移動キャリッジ７２が所定の速度で移動することにより、原稿Ｐの全面を走査し、原稿Ｐ全面が読み取られて、読取画像が形成される。
【００４１】
次に、撮像ユニット８０を詳細に説明する。図３は、撮像ユニットを示す斜視図である。
【００４２】
図３に示すように、撮像ユニット８０は、原稿Ｐからの反射光を結像させる結像レンズ７３と、原稿Ｐの画像を読み取るイメージセンサ７４と、イメージセンサ７４を実装した回路基板８１と、イメージセンサ７４を保持する保持部材８４と、保持部材８４を保持するブラケット７８を備えている。
【００４３】
結像レンズ７３は、複数のレンズと、それらのレンズを固定保持する鏡枠を備え、Ｌ字状の金属板で形成されたレンズブラケット７８ａに固着される。このレンズブラケット７８ａは、基台７８ｂの所定の位置に固定され、レンズブラケット７８ａの立壁部には開口が設けられて（図示略）、結像レンズ７３からの光がイメージセンサ７４で受光されるようになっている。
【００４４】
保持部材８４は、回路基板８１に実装されたイメージセンサ７４を保持する。また、保持部材８４は、その上方で２個のネジ９５により、金属板で形成されたセンサブラケット７８ｃに固定保持されている。このセンサブラケット７８ｃは、結像レンズ７３とイメージセンサ７４が結像関係になるように、基台７８ｂの所定の位置に固定される。なお、センサブラケット７８ｃには、イメージセンサ７４より大きい矩形の開口７８ｃ１が設けられて、結像レンズ７３からの光がイメージセンサ７４で受光されるようになっている。
【００４５】
イメージセンサ７４の保持構成を詳細に説明する。図４は、イメージセンサを保持部材に取り付けた状態を示す結像レンズ側から見た斜視図であり、図５は、図４に示すＸ方向における側面図である。
【００４６】
図５に示すように、回路基板８１は、例えば板状の樹脂材料で形成されている。回路基板８１上には、銅箔を用いて形成された回路パターンが設けられており、イメージセンサ７４がこの回路基板８１の略中央で回路パターン上に実装され、またイメージセンサ７４を駆動するための電子部品がこの回路パターン上に実装されている。
【００４７】
イメージセンサ７４は、ＣＣＤ等の撮像素子の画素が長手方向Ｘに配設されたラインセンサを備え、例えば、セラミック材または合成樹脂からなるパッケージにより覆われて、受光面部７４ｂと、端子面部７４ｃと、その両側の側面部７４ｄ、７４ｅにより、外形を略矩形に構成している。受光面部７４ｂは、結像レンズ７３に面し、結像レンズ７３から撮像素子に至る光を入射させる。端子面部７４ｃは、電気信号を出力し、またＣＣＤを駆動するための駆動信号を受取るための複数の端子７４ａが回路基板８１側に延びている。これらの端子７４ａが回路基板８１に半田付けされることにより、イメージセンサ７４が回路基板８１に実装される。ここで、各端子７４ａが回路基板８１に半田付けされるときに、イメージセンサ７４と回路基板８１との間に隙間ｄが形成される。この隙間ｄに、後述する第１及び第２保持部８６、８７の第１及び第２センサ当接部８６ａ、８７ａが延在して、イメージセンサ７４が第１及び第２センサ当接部８６ａ、８７ａに当接する。
【００４８】
図４、図５に示すように、保持部材８４は、主保持部８５と、第１保持部８６及び第２保持部８７を備える。
【００４９】
図４に示すように、主保持部８５は、金属板に略逆Ｌ字形状に曲げ加工等の板金加工を施して形成される部材であり、その曲げ部の両端側で２個の孔８５ｇにネジ９５（図３参照）を挿入して、センサブラケット７８ｃに固定保持される。この主保持部８５の立壁部には、イメージセンサ７４を導く開口８５ｂが主保持部８５の略中央に設けられ、上下に広がった開口８５ｃ、８５ｄが開口８５ｂから長手方向Ｘの両側に延びて設けられている
。
【００５０】
開口８５ｃの近傍では、第１保持部８６が主保持部８５に固定保持され、第１弾性部材８９がイメージセンサ７４を押圧する。
【００５１】
図５に示すように、主保持部８５の表面部８５ｄは結像レンズ７３に面して、その裏面部８５ｅは回路基板８１に面する。第１保持部８６は、その一端が主保持部８５の表面部８５ｄに延びる曲げ部を有し、その他端がその裏面部８５ｅに延びる曲げ部を有する金属板で形成される。一端の曲げ部８６ｂが表面部８５ｄに当接しネジ等で固定保持されて、他端の曲げ部８６ａが第１センサ当接部として、イメージセンサ７４の端子面部７４ｃを当接させる。尚、第１保持部８６は、金属に替えて、剛性を備えるプラスチックで形成してもよい。
【００５２】
第１弾性部材８９は、Ｖ字形状をした板状のバネである。その一端が第１保持部８６上に重ねられて当接し、主保持部８５にネジ等で固定保持される。その他端の付勢力を有する弾性部８９ａが、イメージセンサ７４の受光面部７４ｂと側面部７４ｅの角に当接して、イメージセンサ７４を光軸Ｚ方向と長手方向Ｘに押し付けることにより、イメージセンサ７４は、第１センサ当接部８６ａに押圧保持され、また、後述する第３センサ保持部８７ｆに長手方向Ｘに押圧保持される。
【００５３】
また、図４に示すように、開口８５ｄの近傍では、第２保持部８７が主保持部８５に固定保持され、第２弾性部材９０がイメージセンサ７４を押圧する。
【００５４】
図５に示すように、第２保持部８７は、互いに反対方向に延びる曲げ部を有する金属板で形成される。一方の曲げ部８７ｂが主保持部８５の裏面部８５ｅに当接しカシメ等で固定保持されて、他方の曲げ部８７ａが第２センサ当接部として、イメージセンサ７４の端子面部７４ｃを当接させる。曲げ部８７ａ、８７ｂの間の平坦部８７ｆが第３センサ当接部として、イメージセンサ７４の側面部７４ｄを当接させる。尚、第２保持部８７は、金属に替えて、剛性を備えるプラスチックで形成してもよい。また、第３センサ当接部は、第２保持部８７の平坦部８７ｆで構成したが、これに限らず、開口８５ｄを形成する主保持部８５の一端をイメージセンサ７４の側面部７４ｄ側に向けて折り曲げて、その折曲げ部にイメージセンサ７４の側面部７４ｄを当接させるように構成してもよい。
【００５５】
第２弾性部材９０は、一端を平坦にし、他端を円形状にした板状のバネである。その一端が主保持部８５の表面部８５ｄにネジ等で固定保持される。その他端の付勢力を有する弾性部９０ａが、イメージセンサ７４の受光面部７４ｂに当接して、イメージセンサ７４を光軸Ｚ方向に押し付けることにより、イメージセンサ７４は、第２センサ当接部８７ａに押圧保持される。
【００５６】
また、図４に示すように、開口８５ｂの下側には、２個の屈曲部が第３センサ当接部８５ｆとして形成され、２個の第３弾性部材９１がイメージセンサ７４を押圧する。
【００５７】
各第３弾性部材９１は、一端を平坦にし、その下方の他端を円形状にした板状のバネである。その一端が主保持部８５にネジ等により固定保持される。その他端の付勢力を有する弾性部９１ａが、イメージセンサ７４の側面部７４ｆに当接して、イメージセンサ７４を下方に押し付けることにより、イメージセンサ７４は、第３センサ当接部８５ｆに押圧保持される。
【００５８】
回路基板８１に実装されたイメージセンサ７４を保持部材８４に取り付ける際には、図５に示すように、まず、イメージセンサ７４を、主保持部８５の裏面部８５ｅから開口８５ｂに挿入し、主保持部８５に固着された第２保持部８７の第２センサ当接部８７ａ及び第３センサ当接部８７ｆと、主保持部８５の第３センサ当接部８５ｆ（図４参照）に当接させる。次に、第１保持部８６を、主保持部８５の表面部８５ｄ側から開口８５ｃに挿入し、第１保持部８６の第１センサ当接部８６ａをイメージセンサ７４の端子面部７４ｃを当接させ、曲げ部８６ｂをネジにより主保持部８５に固定保持させる。これにより、イメージセンサ７４は、第１、第２及び第３センサ当接部８６ａ、８７ａ、８５ｆ、８７ｆに当接したことになる。次に、第１弾性部材８９、第２弾性部材９０、各第３弾性部材９１を、順次イメージセンサ７４に当接させて、ネジにより主保持部８５に固定保持させると、イメージセンサ７４が第１、第２及び第３センサ保持部８６ａ、８７ａ、８５ｆ、８７ｆに押圧保持される。
【００５９】
上記のようにイメージセンサ７４が保持部材８４に取り付けられると、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサ７４が第１、第２センサ保持部８６ａ、８７ａに当接した状態を維持しているために、イメージセンサ７４が光軸Ｚ方向へ移動するおそれがない。また、イメージセンサ７４が第３センサ保持部８５ｆ、８７ｆに当接した状態を維持しているために、イメージセンサ７４が結像面上で位置ズレを起こすおそれがない。
【００６０】
上記実施形態によれば、画像読取装置８０は、イメージセンサ７４を実装した回路基板８１と、イメージセンサ７４を保持する保持部材８４と、イメージセンサ７４に光学像を結像させる結像レンズ７３を備え、また、この結像レンズ７３の光軸Ｚ方向に付勢力を有する第１及び第２弾性部材８９、９０を備え、保持部材８４は、主保持部８５と第１保持部８６と第２保持部８７とを備える。この第１保持部８６は、イメージセンサ７４の端子側にある端子面部７４ｃの一方を光軸Ｚ方向に当接させる第１センサ当接部８６ａを備え、第２保持部８７は、端子面部７４ｃの他方を光軸方向に当接させる第２センサ当接部８７ａを備え、第１及び第２弾性部材８９、９０によりイメージセンサ７４が第１及び第２センサ当接部８６ａ、８７ａに押圧保持される。
【００６１】
この構成によれば、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサ７４が第１及び第２センサ当接部８６ａ、８７ａに当接した状態を維持しているために、イメージセンサ７４が光軸Ｚ方向へ移動するおそれがないので、結像レンズ７３の光学像が正確にイメージセンサ７４上に結像する。
【００６２】
また、この構成によれば、回路基板８１に実装されたイメージセンサ７４を主保持部８５、第１保持部８６及び第２保持部８７を備えた保持部材８４に当接させ、第１及び第２弾性部材８９、９０により保持部材８４に押圧保持させるように組み立てるために、電気部品の実装と機械部品の組立を別工程で行うことになり、複雑な組立工程になるおそれがない。また、回路基板８１の回路パターンの配置が制約されるおそれがない。
【００６３】
また、上記実施形態によれば、イメージセンサ７４は、長手方向Ｘに画素を配列する撮像素子を備え、第１及び第２保持部８６、８７は、イメージセンサ７４の端子面部７４ｃにおける長手方向Ｘの両端側を当接させることによって、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサ７４の長手方向に撓むことが抑制されるために、各画素において光軸Ｚ方向に位置ズレを起こすおそれがないので、結像レンズ７３の光学像が正確にイメージセンサ７４上に結像する。
【００６４】
また、上記実施形態によれば、主保持部８５は、イメージセンサ７４が結像レンズ７３に対面可能な開口８５ｂを備え、第１保持部８６は、主保持部８５の開口８５ｂの近傍で結像レンズ７３に面する表面部８５ｄに固定保持され、第２保持部８７は、主保持部８５の開口８５ｂの近傍で裏面部８５ｅに固定保持され、イメージセンサ７４は、第１及び第２保持部８６、８７に設けた第１及び第２センサ当接部８６ａ、８７ａに押圧保持される。このことにより、イメージセンサ７４を保持部材８４に取り付ける際に、回路基板８１に実装されたイメージセンサ７４を、主保持部８５の裏面部８５ｅから開口８５ｂに挿入し、イメージセンサ７４の一方を第２保持部８７に保持させ、次に、第１保持部８６を、主保持部８５の表面部８５ｄ側から開口８５ｃに挿入し、主保持部８５に固定保持して、固定保持した第１保持部８６にイメージセンサ７４の他方を保持させることになる。このため、開口８５ｂの開口より大きな外形の回路基板８１にイメージセンサ７４を実装しても、イメージセンサ７４を保持部材８４に簡単に組み立てることができる。
【００６５】
また、上記実施形態によれば、イメージセンサ７４は、光軸Ｚ方向と垂直な方向に付勢力を有する第３弾性部材９１により、保持部材８４に設けられた第３センサ当接部８５ｆ、８７ｆに光軸と垂直な方向に押圧保持されることにより、装置の温度環境が変化して、部材の膨張、収縮があっても、イメージセンサ７４が結像面上で位置ズレを起こすおそれがないので、イメージセンサ７４の位置精度を確保することができる。
【００６６】
また、上記実施形態によれば、長手方向Ｘに付勢力を有する第３弾性部材は、第１弾性部材８９に兼用されることより、部品点数が減り、生産コストを削減することができる。
【００６７】
また、上記実施形態によると、画像形成装置１００において、上記の画像読取装置８０を備えるようにすれば、温度変化があっても、イメージセンサ７４の位置精度を確保するとともに、煩雑な部品組立をなくして生産性を向上させることを可能にした画像形成装置１００を提供することができる。
【００６８】
尚、上記第実施形態では、保持部材８４は、主保持部８５、第１保持部８６及び第２保持部８７を別部材で構成したが、本発明はこれに限らず、開口８５ｂの開口が主保持部８５の上側または下側に開放されている構成ならば、主保持部８５、第１保持部８６及び第２保持部８７を一体で構成してもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、第１弾性部材８９が長手方向Ｘに付勢力を有する第３弾性部材を兼用する構成を示したが、本発明はこれに限らず、第２弾性部材９０が第３弾性部材を兼用するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、原稿を光学的に読み取る画像読取装置及びそれを備える複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】は、本発明の実施形態である画像形成装置を示す断面図である。
【図２】は、本発明の実施形態である画像形成装置の画像読取部を示す概略断面図である。
【図３】は、本発明の実施形態である画像読取部の撮像ユニットを示す斜視図である。
【図４】は、本発明の実施形態である画像読取部の保持部材にイメージセンサを取り付けた状態を示す斜視図である。
【図５】は、本発明の実施形態である画像読取部の保持部材にイメージセンサを取り付けた状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００７２】
５ 画像読取部（画像読取装置）
７３ 結像レンズ
７４ イメージセンサ
７４ａ 端子
７４ｂ 受光面部
７４ｃ 端子面部
７４ｄ、７４ｅ、７４ｆ 側面部
７８ ブラケット
８０ 撮像ユニット
８１ 回路基板
８４ 保持部材
８５ 主保持部
８５ｂ、８５ｃ、８５ｄ 開口
８５ｄ 表面部
８５ｅ 裏面部
８５ｆ、８７ｆ 第３センサ当接部
８６ 第１保持部
８６ａ 第１センサ当接部
８７ 第２保持部
８７ａ 第２センサ当接部
８９ 第１弾性部材
８９ａ、９０ａ、９１ａ 弾性部
９０ 第２弾性部材
９１ 第３弾性部材
１００ 画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージセンサを備えた回路基板と、前記イメージセンサを保持する保持部材と、前記イメージセンサに光学像を結像させる結像レンズを備えた画像読取装置おいて、結像レンズの光軸方向に付勢力を有する第１及び第２弾性部材を備え、前記保持部材は、主保持部と第１保持部と第２保持部とを備えて、
前記第１保持部は、前記イメージセンサの端子側である端子面部の一方を光軸方向に当接させる第１センサ当接部を備え、前記第２保持部は、前記端子面部の他方を光軸方向に当接させる第２センサ当接部を備え、前記第１及び第２弾性部材により前記イメージセンサが前記第１及び第２センサ当接部に押圧保持されることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記イメージセンサは、長手方向に画素を配列する撮像素子を備え、前記第１及び第２センサ当接部は、前記イメージセンサの長手方向の両端側を当接させることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記主保持部は、前記イメージセンサが前記結像レンズに対面可能な開口を備え、前記第１保持部は、前記主保持部の前記開口の近傍で前記結像レンズに面する表面部に固定保持され、前記第２保持部は、前記主保持部の前記開口の近傍で裏面部に固定保持され、前記イメージセンサは、前記第１及び第２保持部に設けた前記第１及び第２センサ当接部に押圧保持されることを特徴とする請求項１または請求項２に画像読取装置。
【請求項４】
前記イメージセンサは、光軸方向と垂直な方向に付勢力を有する第３弾性部材により、前記保持部材に設けた第３センサ当接部に光軸と垂直な方向に押圧保持されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記第３弾性部材は、前記第１弾性部材または前記第２弾性部材に兼用されることを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像読取装置が搭載された画像形成装置。
【請求項１】
イメージセンサを備えた回路基板と、前記イメージセンサを保持する保持部材と、前記イメージセンサに光学像を結像させる結像レンズを備えた画像読取装置おいて、結像レンズの光軸方向に付勢力を有する第１及び第２弾性部材を備え、前記保持部材は、主保持部と第１保持部と第２保持部とを備えて、
前記第１保持部は、前記イメージセンサの端子側である端子面部の一方を光軸方向に当接させる第１センサ当接部を備え、前記第２保持部は、前記端子面部の他方を光軸方向に当接させる第２センサ当接部を備え、前記第１及び第２弾性部材により前記イメージセンサが前記第１及び第２センサ当接部に押圧保持されることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記イメージセンサは、長手方向に画素を配列する撮像素子を備え、前記第１及び第２センサ当接部は、前記イメージセンサの長手方向の両端側を当接させることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記主保持部は、前記イメージセンサが前記結像レンズに対面可能な開口を備え、前記第１保持部は、前記主保持部の前記開口の近傍で前記結像レンズに面する表面部に固定保持され、前記第２保持部は、前記主保持部の前記開口の近傍で裏面部に固定保持され、前記イメージセンサは、前記第１及び第２保持部に設けた前記第１及び第２センサ当接部に押圧保持されることを特徴とする請求項１または請求項２に画像読取装置。
【請求項４】
前記イメージセンサは、光軸方向と垂直な方向に付勢力を有する第３弾性部材により、前記保持部材に設けた第３センサ当接部に光軸と垂直な方向に押圧保持されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記第３弾性部材は、前記第１弾性部材または前記第２弾性部材に兼用されることを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像読取装置が搭載された画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−９４９５９（Ｐ２００９−９４９５９Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６５６７６（Ｐ２００７−２６５６７６）
【出願日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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