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技術 画像読み取り装置

出願人 パナソニック株式会社
発明者 仲昭行桑原康浩片岡雅雄曽我美淳古賀敏明小嶋章夫
出願日 1997年5月16日 (23年2ヶ月経過) 出願番号 1997-126764
公開日 1998年12月4日 (21年8ヶ月経過) 公開番号 1998-322527
状態 拒絶査定
技術分野 イメージ入力 ファクシミリ一般 FAXの走査装置
主要キーワード 接地部近傍 滑り防止機構 耐摩耗性材 目印線 押圧負荷 歯先角 車輪形状 板状ばね部材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年12月4日)のものです。
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図面 (17)

課題

簡単な構成および走査で画像を読み取ることができ、任意方向の走査および画像接続機能を持たせ設定読み取り範囲以上の読み取りを可能とする。

解決手段

走査原稿を読み取る画像読み取り手段7と、原稿面上を転がる外周面高摩擦材で構成され、進行方向に対する接地幅の方が接地長さより短い薄形の車輪形状の移動手段6と、画像読み取り手段7に設けられ移動手段6を回転自在に支持する軸状の支持手段8と、移動手段6の移動量を検出する移動量検出手段Aとを備え、画像読み取り手段7を原稿面上で自由軌跡往復走査することにより読み取り可能とした。これにより、原稿面上で自由軌跡でなお且つ容易な走査を実現することができ、往復走査で画像接続して所定読み取り範囲以上の読み取りが容易に行える。また、小型、軽量の構成となり走査性の向上を図ることができ、原稿の端部付近まで移動手段が脱輪せずに読み取りができる。

概要

背景

従来例の一例を図16を用いて説明する。図16(a)、(b)は手動走査タイプの画像読み取り装置の簡略化した平面図および側面図である。画像読み取り装置本体1の読み取り走査は図16における上下の進行方向に対して直角に長い主ローラ2およびこの主ローラ2よりも短い補助ローラ3を平行に離間配置し、画像読み取り装置本体1を原稿面4上を図16の上下方向に転がすことで所定の読み取り幅を有する読み取り部5によって一方向のみ行っていた。この場合、主ローラ2の長さが十分であれば安定して移動走査ができ横滑りや進行方向に対する振れヨーイング)が抑制され安定した読み取りが行われる。

概要

簡単な構成および走査で画像を読み取ることができ、任意方向の走査および画像接続機能を持たせ設定読み取り範囲以上の読み取りを可能とする。

走査原稿を読み取る画像読み取り手段7と、原稿面上を転がる外周面高摩擦材で構成され、進行方向に対する接地幅の方が接地長さより短い薄形の車輪形状の移動手段6と、画像読み取り手段7に設けられ移動手段6を回転自在に支持する軸状の支持手段8と、移動手段6の移動量を検出する移動量検出手段Aとを備え、画像読み取り手段7を原稿面上で自由軌跡往復走査することにより読み取り可能とした。これにより、原稿面上で自由軌跡でなお且つ容易な走査を実現することができ、往復走査で画像接続して所定読み取り範囲以上の読み取りが容易に行える。また、小型、軽量の構成となり走査性の向上を図ることができ、原稿の端部付近まで移動手段が脱輪せずに読み取りができる。

目的

また、長寸を必要とする第1、第2の主ローラの配置により平面的な寸法が大きくなってしまい、コンパクト化およびローラの脱輪による原稿端部読み取り範囲の制約に対しては依然大きな障害点となっていた。したがって、この発明の目的は、前記従来の手動走査型画像読み取り装置における走査性、画質上、コンパクト化および読み取り範囲の制約の問題点を解決するためのもので、比較的簡単な構成および走査で画像を読み取ることができ、さらに任意の方向の走査および画像接続機能を持たせ画像読み取り装置の設定読み取り範囲以上の読み取りを可能とした小型軽量な画像読み取り装置を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

走査原稿を読み取る画像読み取り手段と、前記原稿面上を転がる外周面高摩擦材で構成され、進行方向に対する接地幅の方が接地長さより短い薄形の車輪形状の移動手段と、前記画像読み取り手段に設けられ前記移動手段を回転自在に支持する軸状の支持手段と、前記移動手段の移動量を検出する移動量検出手段とを備え、前記画像読み取り手段を前記原稿面上で自由軌跡往復走査することにより読み取り可能としたことを特徴とする画像読み取り装置

請求項2

移動手段の接地部は鋸歯形状薄板で形成されている請求項1記載の画像読み取り装置。

請求項3

移動手段の接地部は断面が円形弾性部材で形成されている請求項1記載の画像読み取り装置。

請求項4

移動手段の接地部は断面が台形の弾性部材で形成されている請求項1記載の画像読み取り装置。

請求項5

移動手段より摩擦係数の低い剛体材料からなり移動手段より外径が小さい所定の外径を有する外輪部材と前記移動手段が同軸に構成されている請求項1記載の画像読み取り装置。

請求項6

支持手段の軸は走査方向に沿う直線を軸として傾斜させた請求項1記載の画像読み取り装置。

請求項7

支持手段はテーパー形状を成し、このテーパ形状に沿うように移動手段の軸受部が形成されている請求項1記載の画像読み取り装置。

請求項8

移動手段と支持手段は転がり軸受けで連結されている請求項1記載の画像読み取り装置。

請求項9

走査原稿の画像が透過可能で、厚さが鋸歯歯高以上ある透明な原稿保護部材を有する請求項2記載の画像読み取り装置。

請求項10

移動手段の接地部近傍ばね部材で支持され、かつ鋸歯形状の薄板の面内で所定の範囲を可動とした請求項2または5記載の画像読み取り装置。

技術分野

0001

この発明は、新聞雑誌書籍等の原稿手動走査によって読み取るハンディ型画像読み取り装置に関するものである。

背景技術

0002

従来例の一例を図16を用いて説明する。図16(a)、(b)は手動走査タイプの画像読み取り装置の簡略化した平面図および側面図である。画像読み取り装置本体1の読み取り走査図16における上下の進行方向に対して直角に長い主ローラ2およびこの主ローラ2よりも短い補助ローラ3を平行に離間配置し、画像読み取り装置本体1を原稿面4上を図16の上下方向に転がすことで所定の読み取り幅を有する読み取り部5によって一方向のみ行っていた。この場合、主ローラ2の長さが十分であれば安定して移動走査ができ横滑りや進行方向に対する振れヨーイング)が抑制され安定した読み取りが行われる。

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながら、前記のような構成の画像読み取り装置は、一方向のみの走査であるため一つには画像読み取り装置の設定された読み取り幅以上の範囲は読みとることが出来ずその機能において制約が生じてしまう。また、二つ目として主ローラ2、補助ローラ3の寸法と配置の制約のため画像読み取り装置が大きくなってしまう。

0004

前記の一番目の欠点を解消する意図で第1、第2の2本の主ローラを直角離間配置させた製品が存在する。その走査法について説明すると、まず第1の主ローラにて第1の読み取り走査を行い、次に画像読み取り装置本体を傾けて第1の主ローラを原稿面より離間させ、同時に第2の直角方向に配置された主ローラを原稿面に接地させ最初の読み取り走査と直角方向に画像読み取り装置を所定量だけ移動させる。

0005

次に、画像読み取り装置を定常状態に戻して再び第1の主ローラを原稿面に接地させ、次の新たな領域の読み取り走査を行うことの繰り返しによって画像読み取り装置の設定読み取り幅よりも広い連続した読み取りを行うものである。しかしながら、この第1、第2の主ローラを用いた構成においても、前述したようにその読み取り走査が煩雑であり、なお且つ第2の主ローラによる移動走査時には補助ローラがない状態のため多少の方向ズレが発生し、隣り合わせの読み取り領域境界の画像の接続が良好に行えないと言う画質上の問題があった。

0006

また、長寸を必要とする第1、第2の主ローラの配置により平面的な寸法が大きくなってしまい、コンパクト化およびローラの脱輪による原稿端読み取り範囲の制約に対しては依然大きな障害点となっていた。したがって、この発明の目的は、前記従来の手動走査型画像読み取り装置における走査性、画質上、コンパクト化および読み取り範囲の制約の問題点を解決するためのもので、比較的簡単な構成および走査で画像を読み取ることができ、さらに任意の方向の走査および画像接続機能を持たせ画像読み取り装置の設定読み取り範囲以上の読み取りを可能とした小型軽量な画像読み取り装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

請求項1記載の画像読み取り装置は、走査原稿を読み取る画像読み取り手段と、原稿面上を転がる外周面高摩擦材で構成され、進行方向に対する接地幅の方が接地長さより短い薄形の車輪形状の移動手段と、画像読み取り手段に設けられ移動手段を回転自在に支持する軸状の支持手段と、移動手段の移動量を検出する移動量検出手段とを備え、画像読み取り手段を原稿面上で自由軌跡往復走査することにより読み取り可能としたことを特徴とする。

0008

このように、進行方向に対する接地幅の方が接地長さより短い薄形の車輪形状の移動手段を備えているので、原稿面上で自由軌跡でなお且つ容易な走査を実現することができる。また、移動手段が小さくなることに伴い小型、軽量の構成となり走査性の向上を図ることができ、また画像読み取り装置をZ字状等の往復走査で画像接続して所定読み取り範囲以上の読み取りが容易に行える。このとき、移動量検出手段により移動手段の移動量が検出されて読み取りが行われる。また、薄形の移動手段を用いることで小型化、特に平面的な寸法が小さく構成できるため、原稿の端部付近まで移動手段が脱輪せずに読み取りができる。

0009

請求項2記載の画像読み取り装置は、請求項1において、移動手段の接地部は鋸歯形状薄板で形成されている。このように、移動手段の接地部は鋸歯形状の薄板で形成されているので、原稿面に対して鋸歯歯先を原稿面に当接することで高摩擦が得られ、原稿面との間の滑りを抑え正確な走査を行うことができる。このため、正確な回転移動量を移動量検出手段に伝達し読み取り精度の向上が期待できる。

0010

請求項3記載の画像読み取り装置は、請求項1において、移動手段の接地部は断面が円形弾性部材で形成されている。このように、移動手段の接地部は断面が円形の弾性部材で形成されているので、当接させる原稿面に対して形状がなじみ易く同時に高摩擦が得られ、請求項2と同様に読み取り精度の向上が期待できる。

0011

請求項4記載の画像読み取り装置は、請求項1において、移動手段の接地部は断面が台形の弾性部材で形成されている。このように、移動手段の接地部は断面が台形の弾性部材で形成されているので、請求項3と同様に読み取り精度の向上が期待できる。請求項5記載の画像読み取り装置は、請求項1において、移動手段より摩擦係数の低い剛体材料からなり移動手段より外径が小さい所定の外径を有する外輪部材と移動手段が同軸に構成されている。このように、移動手段より摩擦係数の低い剛体材料からなり移動手段より外径が小さい所定の外径を有する外輪部材と移動手段が同軸に構成されているので、外輪部材の外周が原稿面に当接することによって移動手段の原稿面接地部が弾性変形もしくは原稿面に入り込んでも所定の回転半径を保持できる構造になっており、この正確な回転半径により画像読み取り装置の移動量を高精度で移動量検出手段に伝達でき、読み取り画像品質を確保できる。

0012

請求項6記載の画像読み取り装置は、請求項1において、支持手段の軸は走査方向に沿う直線を軸として傾斜させた。このように、支持手段の軸は走査方向に沿う直線を軸として傾斜させたので、画像読み取り装置本体の押圧力によって移動手段に水平方向の分力を発生させ一方向に押しつける作用で走査時の移動手段の軸心方向の振れを抑制し安定性が得られる。このため、画像読み取り装置本体の読み取り精度が改善される。

0013

請求項7記載の画像読み取り装置は、請求項1において、支持手段はテーパー形状を成し、このテーパ形状に沿うように移動手段の軸受部が形成されている。このように、支持手段はテーパー形状を成し、このテーパ形状に沿うように移動手段の軸受部が形成されているので、請求項6と同様に画像読み取り装置本体の読み取り精度が改善される。

0014

請求項8記載の画像読み取り装置は、請求項1において、移動手段と支持手段は転がり軸受けで連結されている。このように、移動手段と支持手段は転がり軸受けで連結されているので、移動手段と支持手段との間の遊びがなくなり、走査時の移動手段の軸心方向の振れを抑制し、かつ軸心に対する傾きについて安定性が得られる。このため、画像読み取り装置本体の読み取り精度が改善される。

0015

請求項9記載の画像読み取り装置は、請求項2において、走査原稿の画像が透過可能で、厚さが鋸歯の歯高以上ある透明な原稿保護部材を有する。この原稿保護部材を原稿と画像読み取り装置の間に介在させることで、読み取り走査時、原稿面に鋸歯の痕跡が残らず原稿面の保護ができる。請求項10記載の画像読み取り装置は、請求項2または5において、移動手段の接地部近傍ばね部材で支持され、かつ鋸歯形状の薄板の面内で所定の範囲を可動とした。このように、移動手段の接地部近傍はばね部材で支持され、かつ鋸歯形状の薄板の面内で所定の範囲を可動としたので、読み取り走査時に鋸歯の歯先が原稿面に当接する際に原稿面の抵抗を受けばね部材が変形することで鋸歯が滑り防止を確保できるのに必要な量以上は原稿に入り込まないようにでき、鋸歯の痕跡を僅少にして原稿面の保護が図られる。

発明を実施するための最良の形態

0016

この発明の第1の実施の形態を図1図3に基づいて説明する。図1はこの発明の第1の実施の形態における画像読み取り装置の主要部を示す斜視図であり、外装部やスイッチ、配線等は図示しない。この画像読み取り装置は、走査原稿18を読み取る画像読み取り手段(読み取り部)7と、原稿18上を転がる外周面が高摩擦材で構成され、進行方向に対する接地幅の方が接地長さより短い薄形の車輪形状の移動手段6と、この移動手段6の移動量を検出する移動量検出手段Aとを備えている。移動手段6は読み取り部7の両端にシャフト状の支持手段8によって回転自在に支持されている。また、移動手段6はその一部にギア9を具備しており、外周の周方向スリット状に磁化されたパターンを有するFG (Frequency Generator)リング10と連結されたFGギア11とかみ合っている。FGリング10は磁束を検出するMR素子(Magneto Resistive Elements) 12と対向し、移動量検出手段Aを構成する。すなわち、読み取り走査時に移動手段6を転がして走査すると移動手段6の回転がFGリング10に伝わりその回転量をMR素子12が検出するいわゆる磁気エンコーダ方式によって処理回路13に検出信号送り演算を行い読み取り部7の移動量および移動角を測定する。

0017

図2は画像読み取り装置の読み取り部の構成をモデル化して表した断面図である。この読み取り部7のホルダー14には、所定の長さの密着型イメージセンサ15を実装したセンサ基板16、ロッド状のレンズ長手方向に配列した等倍型ロッドレンズアレイ17、原稿18を照射する光源19および内部保護のための透明板20がそれぞれ所定の位置に固定されている。また、移動手段6は透明板20と原稿18が所定の距離を保つように配置される。なお、図2ではFGリング10、MR素子12、処理回路13は省略する。

0018

このような構成において原稿18を読み取る際には、まず原稿18からの画像データが図2の矢印で示すように等倍型ロッドレンズアレイ17を通過して密着型イメージセンサ15に達し読み取りが行われる。読み取り部7が静止状態であれば1次元の直線状の、また、読み取り部7を図2の左右方向に動かせば設定読み取り幅が密着型イメージセンサ15の長さに対応した2次元の面状の読み取りとなる。

0019

また、読み取り部7を原稿18上で自由軌跡で往復走査することにより読み取り可能としている。すなわち、図3は設定読み取り幅より広い範囲を読み取る場合の手順をモデル的に示した走査図であり、原稿18上で設定読み取り幅に対応した読み取り開始線18−1より破線、一点鎖線実線の順に矢印方向にZ字状に走査を行い重複部を画像処理によって接続すれば設定読み取り幅よりも広い範囲が読みとれる。前記の例ではZ字状の走査を示したが一筆書き要領であれば他の走査方式による読み取りも可能である。

0020

以上のようにこの実施の形態によれば、図1および図2のような構成にすることにより、小型、軽量化ができ、また構造も簡単であるから組立も比較的容易に行え、移動手段6を両端に具備する2輪機構のため従来のローラ方式よりも容易で尚かつ自由な軌跡の走査ができる。さらには薄形の移動手段6を用いることで小型化、特に平面的な寸法が小さく構成できるため原稿の端部付近まで移動手段が脱輪せずに読み取りができる。

0021

なお、この実施の形態では移動手段6の回転の検出をFGリング10、MR素子12によって磁気エンコーダ方式で行ったが他の方法例えば光センサスリット付き円板を用いた光エンコーダ方式あるいは機械式接点エンコーダ方式でも構わない。また、読み取りの光学系についてもこの実施の形態のような密着型イメージセンサと等倍型ロッドレンズアレイの組み合わせでなく縮小イメージセンサ縮小レンズ組み合わせ構成でもよい。

0022

この発明の第2の実施の形態を図4に基づいて説明する。図4はこの発明の第2の実施の形態における画像読み取り装置の移動手段の第1の構成を示す中央で断面した斜視図である。図4において移動手段61はその外周に薄板状の鋸歯21を設置しており、第1の実施の形態と同様に読み取り部に設けられた支持部材に回転自在に支持される(図示しない)。また、ギア部9は移動手段61の回転を移動量検出手段に伝えるためのものである。この構成によると、走査時に鋸歯21の歯先が原稿に入り込み移動手段61の回転方向およびそれと直角方向の滑りを防止し安定した正確な走査ができる。

0023

図5はこの発明の第2の実施の形態における画像読み取り装置の移動手段の第2の構成を示す斜視図である。移動手段62はその外周に断面が円形で環状の弾性部材22を設置しており、同様に支持部材に回転自在に支持される。この構成によると、走査するときに弾性部材22の外周が原稿面に接触、変形して高摩擦状態となり前記と同様に滑りのない安定した走査ができる。

0024

図6はこの発明の第2の実施の形態における画像読み取り装置の移動手段の第3の構成を示す斜視図である。移動手段63の外周に断面が台形で環状の弾性部材23を設置しており、図5と同様の機能で滑りのない安定した走査を実現する。なお、弾性部材22および23の材質ゴム硬質スポンジが考えられるがそれ以外の材料でも構わない。また、弾性部材の断面は円形や台形に限らず楕円矩形でも構わず、さらには外周部に相当する先端をつぶした三角形の断面も台形の上辺を小さくした形状から容易に類推される。また、移動手段から移動量検出手段への伝達についてもこの実施の形態のようなギア構成のほかにベルト摩擦車伝達も考えられる。その他の構成効果は、第1の実施の形態と同様である。

0025

この発明の第3の実施の形態を図7に基づいて説明する。図7はこの発明の第3の実施の形態における画像読み取り装置の移動手段を示す中央で断面した斜視図である。図7において移動手段64は図4における鋸歯21よりも摩擦係数の低い剛体材料で構成された外輪部材24を鋸歯21と近接し且つ同軸状に配置している。また、外輪部材24は読み取りのタイミングと移動手段64の移動量とが対応するように移動手段64の外径より小さい所定の外径に設定されている。通常の手動走査時の押圧負荷では原稿18に鋸歯21の歯先が入り込み外輪部材24の外周と原稿18の面が接したところでとどまるようになっている。

0026

したがって、移動手段64の原稿8の面に沿った回転径は外輪部材24の回転径となるのでより正確な回転移動量を安定した状態で移動量検出手段に伝達できるため比較的高解像度を必要とする読み取りの時に特に有用となる。なお、鋸歯21の代わりに、図5における弾性部材22および図6における弾性部材23が使用された場合も同様に走査時の押圧負荷が作用すると弾性部材22,23が変形して外輪部材24が原稿18に接触するようにしておけば同等の正確な回転移動量を移動量検出手段に伝達できる。

0027

また、外輪部材24は前記のように比較的低い摩擦特性を有するため滑らかに移動手段を回転させ鋸歯21、弾性部材22,23の滑り防止動作を阻害することはない。なお、移動手段64と外輪部材24はこの実施の形態では別部材としたが同一の材料で一体作成しても構わない。その他の構成効果は、第1の実施の形態と同様である。

0028

この発明の第4の実施の形態を図8に基づいて説明する。図8はこの発明の第4の実施の形態における画像読み取り装置の第1の構成の要部を示す正面図である。図8において読み取り部7の走査方向は紙面に垂直な方向であり、移動手段65の支持手段であるシャフト25はこの走査方向に沿う直線を軸として図8のように先端部が上がる方向に傾斜して読み取り部7に固定されている。また、移動手段65はこのシャフト25にワッシャ26、ねじ27によってスラスト方向に多少の遊びをもたせて回転自在に支持された状態になっている。このような構成において画像読み取り装置の手動走査を行うと下方に押圧力が移動手段65の原稿18の接地部に働き、移動手段65はその反力Fを受ける。

0029

この反力Fはシャフト25の軸心に沿う力F1および軸心に垂直な力F2に分解され、前記力F1の作用により移動手段65は外側に移動しようとしてワッシャ26に押しつけられた状態になるため移動手段65のスラスト方向の動きが安定し画像読み取り装置の走査時に読み取り誤差要因となる走査方向と直角方向の振れが大幅に抑制され良好な読み取り画像が得られる。

0030

なお、この実施の形態ではシャフト25の先端部が上がる方向に傾けたが逆に下がる方向に傾けても効果は変わらない。また、シャフト25は前記のように走査方向沿いの直線を軸にして傾けているので走査の障害になることはない。図9はこの発明の第4の実施の形態における画像読み取り装置の第2の構成の要部を示す正面図であり、図8と共通の部分の説明は省略する。図9において移動手段66の内周の軸受部とそれを支持するシャフト28は先細りのテーパー形状をしており、前記第1の構成の説明と同様に画像読み取り装置の手動走査時に押圧力の反力が働き、シャフト28の下側テーパー部に移動手段66が押しつけられテーパーに沿い外側方向に移動しようとしてワッシャ26に押しつけられることによりスラスト方向の動きが安定する。

0031

図10はこの発明の第4の実施の形態における画像読み取り装置の第3の構成の要部を示す正面図である。図10において移動手段67はシャフト一体型転がり軸受29に圧入または焼き嵌め等の手段で支持され、シャフト一体型転がり軸受29は読み取り部7に圧入されている。シャフト一体型転がり軸受29は予圧の設定をしており、このような構成にすると移動手段67はスラスト方向および径方向に遊びのない高精度で安定した回転ができ、良好な読み取り画像を得ることができる。

0032

なお、移動手段67およびシャフト一体型転がり軸受29の固定方法はこの実施の形態に限らず接着やねじを使う方法も考えられる。また、シャフト一体型転がり軸受29の代わりに通常の内輪外輪構成の転がり軸受を組み合わせて使用しても構わない。また、図8図10では移動手段は鋸歯を用いた構造であるが環状の弾性部材を使用しても構わない。その他の構成効果は、第1の実施の形態と同様である。

0033

この発明の第5の実施の形態を図11に基づいて説明する。図11(a)、(b)はそれぞれこの発明の第5の実施の形態における原稿保護部材の構成および使用法を示す斜視図である。図11(a)において原稿保護部材30は原稿画像の透過が十分可能な透明で柔軟性があり、操作性を良くするためにつまみ31と原稿読み取りのための目印線32を画像読み取り装置の設定読み取り幅よりも間隔を広くあけて設置している。この原稿保護部材30は鋸歯を備えた移動手段に対応して用いるもので、前記鋸歯の歯高以上の厚さを有している。また、画像読み取り装置は鋸歯を備えた移動手段を有するため、例えば第2〜第4の実施の形態の画像読み取り装置が用いられる。

0034

上記構成の原稿保護部材30を用いる際には、図11(b)のように原稿保護部材30の間に原稿33を所定の位置に置いて挟み、目印線32を目安にして上記画像読み取り装置により読み取り走査を行う。このように、原稿保護部材30を原稿33と画像読み取り装置の間に介在させることで、読み取り走査時、原稿33面に鋸歯の痕跡が残らず原稿33面の保護ができる。

0035

なお、つまみ31、目印線32はなくても原稿保護の機能に支障はない。また、原稿保護部材30の下敷き部分がなくても同じく機能上の支障はない。この発明の第6の実施の形態を図12に基づいて説明する。図12(a)、(b)はそれぞれこの発明の第6の実施の形態における移動手段の第1の構成を中央で断面した斜視図、およびその作用説明図を示す。

0036

図12(a)において鋸歯34はその内周近傍移動手段本体68aに固定され弾性を有する板状ばね部材35で支持された外周部は鋸歯34を形成した薄板の面内である範囲まで可動な状態になっている。また、第3の実施の形態の同様に移動手段68より外径が小さい所定の径に設定された外輪部材36が鋸歯34に隣接して同軸状に配置されている。なお、外輪部材36は低摩擦の剛体材料で構成する。また、移動手段68は第1の実施の形態に示した画像読み取り装置に取り付けられる。

0037

このような構成において画像読み取り装置の走査中の状態では、図12(b)に示すように、画像読み取り装置を手動走査するときに生じる押圧力によって、鋸歯34の歯先が原稿18の抵抗を受けて板状ばね部材35のたわみとともに上方向に移動し、所定の径に設定された外輪部材36の外周と原稿18とが接した状態で回転しながら走査が行われる。

0038

また、このとき同時に鋸歯34は板状ばね部材35のたわみ力により原稿18の面をばね付勢した状態になりその歯先が原稿18に入り込んでいる。ここで、予め歯先の滑りを防止できる範囲内で低めのばね圧になるよう板状ばね部材35のばね定数を設定しておけば原稿18に入り込む歯先の量は僅少に抑えられ原稿18面に不要な痕跡が残ることを防止でき原稿18の保護ができる。

0039

さらにこのような構成をとると走査時の押圧力が変わっても移動手段68は常に外輪部材36の半径で回転するため正確な回転移動量が伝達され、余分な押圧力が作用しても原稿18を傷めることはない。また、第5の実施の形態の原稿保護部材を併用してもよい。なお、移動手段68と外輪部材36は一体でも別材料であっても構わない。

0040

図13図14図15はそれぞれこの発明の第6の実施の形態における移動部材の第2、第3、第4の構成を説明するための、中央で断面した斜視図を示す。図13において鋸歯37はその内周近傍を移動手段本体69aに固定され、弾性を有する板状ばね部材38で支持された外周部は鋸歯37を形成した薄板の面内である範囲まで可動な状態になっている。図12と比較すると板状ばね部材38の形状が異なる。また、移動手段69より外径が小さい所定の径に設定された外輪部材39が鋸歯37に隣接して同軸状に配置されている。なお、外輪部材39は低摩擦の剛体材料で構成する。

0041

図14において鋸歯40はその内周近傍を弾性を有する板状ばね部材41で支持され鋸歯40を形成する薄板の面内である範囲まで可動な状態になっている。また、板状ばね部材41はその根元を移動手段本体610aに固定され、また、移動手段610の外径より小さい所定の径に設定された外輪部材42が鋸歯40に隣接して同軸状に配置されている。なお、外輪部材42は低摩擦の剛体材料で構成する。

0042

図15において鋸歯43はその内周近傍を移動手段本体611aより伸びた弾性を有するピン状の突起44の先端部に溶接かしめで複数箇所が固定され鋸歯43を形成した薄板の面内である範囲まで可動な状態になっている。また、移動手段611の外径より小さい所定の径に設定された外輪部材45が鋸歯43に隣接して同軸状に配置されている。なお、外輪部材45は低摩擦の剛体材料で構成する。

0043

図13図14図15においてそれぞれ板状ばね部材38,41および突起44はともに図12(b)における板状ばね部材35と同一条件のばね定数を有するものとする。また、これらの移動手段69,610,611が第1の実施の形態に示した画像読み取り装置に取り付けられ手動走査されると、図12(b)で説明したのと同様にそれぞれ回転半径を外輪部材39,42,45で保って鋸歯37,40,43が滑り防止に必要な量だけ原稿に入り込む状態となるため、正確な回転移動量が伝達され、原稿面に不要な痕跡が残ることを防止し余分な押圧力が作用しても原稿を傷めることはない。また、第5の実施の形態の原稿保護部材を併用してもよい。なお、鋸歯外周を支持する部材は他に環状の弾性体が考えられ、さらに移動手段と外輪部材は一体でも別材料であっても構わない。

0044

また、図12図15の第6の実施の形態では鋸歯の面方向の規制は片面のみとなっているが両面規制の構造も考えられる。さらに移動手段、鋸歯、原稿保護部材等の部材についてはその種類は問わず例えば移動手段の内周軸受部に耐摩耗性材を適用しそれと同一の材料で移動手段本体、外輪部材を構成することも可能である。また、組立法についても一体成形、ねじ固定、溶接かしめ、圧入および接着等が考えられる。

0045

さらに鋸歯について形状検討した結果、歯先曲率はR0.03mm程度、歯先角=50゜〜60゜、歯厚=0.15〜0.2mmそして鋸歯ピッチ=Pとし鋸歯直径=Dとして P/D=0.05程度に設定すると加工法も含めて良好なサンプルが得られたがこれらの数値に限定するものでなく他の寸法条件でも構成が可能である。

0046

また、この発明はハンディ走査型および携帯端末機器の機能としての画像読み取り装置に有効である。

発明の効果

0047

以上のようにこの発明の画像読み取り装置によれば、進行方向に対する接地幅の方が接地長さより短い薄形の車輪形状の移動手段および移動手段の移動量を検出する移動量検出手段を備えているので、原稿面上で自由軌跡でなお且つ容易な走査を実現することができる。また、移動手段が小さくなることに伴い小型、軽量の構成となり走査性の向上を図ることができ、さらに往復的な走査で読み取り画像を接続する事を可能にして画像読み取り装置の設定読み取り幅よりも広い領域の画像が読み取れる。

0048

また、従来例のような比較的長寸のローラーを使用しないので、特に平面的な寸法が小さくでき、移動手段の脱輪なしに原稿の端部付近までの読み取りができるため読み取り可能範囲の制約が緩和されることになる。さらに構造が簡単で小型・軽量化が可能なので携帯用途向けにも十分対応ができる。請求項2では、移動手段の接地部は鋸歯形状の薄板で形成されているので、原稿面に対して鋸歯の歯先を原稿面に当接することで高摩擦が得られ、原稿面との間の滑りを抑え正確な走査を行うことができる。このため、正確な回転移動量を移動量検出手段に伝達して読み取り精度の向上を図り、読み取り画像の品質を確保することができる。

0049

請求項3では、移動手段の接地部は断面が円形の弾性部材で形成されているので、当接させる原稿面に対して形状がなじみ易く同時に高摩擦が得られ、請求項2と同様に読み取り画像の品質を確保することができる。請求項4では、移動手段の接地部は断面が台形の弾性部材で形成されているので、請求項3と同様に読み取り画像の品質を確保することができる。

0050

請求項5では、移動手段より摩擦係数の低い剛体材料からなり移動手段より外径が小さい所定の外径を有する外輪部材と移動手段が同軸に構成されているので、外輪部材の外周が原稿面に当接することによって移動手段の原稿面接地部が弾性変形もしくは原稿面に入り込んでも所定の回転半径を保持できる構造になっており、この正確な回転半径により画像読み取り装置の移動量を高精度で移動量検出手段に伝達できる。このため、走査時に作用する力の変動とは無関係に常に移動手段の原稿面に沿った回転径を一定に保ち、滑りのない高精度な移動手段の回転が可能となって高解像読み取りにも十分対応できる。

0051

請求項6では、支持手段の軸は走査方向に沿う直線を軸として傾斜させたので、画像読み取り装置本体の押圧力によって移動手段に水平方向の分力を発生させ一方向に押しつける作用で走査時の移動手段の軸心方向の振れを抑制し安定性が得られる。このように、振れの抑制された安定性のある走査、ひいては読み取り誤差の少ない走査ができるので、画像読み取り装置本体の読み取り精度が改善される。

0052

請求項7では、支持手段はテーパー形状を成し、このテーパ形状に沿うように移動手段の軸受部が形成されているので、請求項6と同様に画像読み取り装置本体の読み取り精度が改善される。請求項8では、移動手段と支持手段は転がり軸受けで連結されているので、移動手段と支持手段との間の遊びがなくなり、走査時の移動手段の軸心方向の振れを抑制し、かつ軸心に対する傾きについて安定性が得られる。このため、画像読み取り装置本体の読み取り精度が改善される。

0053

請求項9では、走査原稿の画像が透過可能で、厚さが鋸歯の歯高以上ある透明な原稿保護部材を有するので、この原稿保護部材を原稿と画像読み取り装置の間に介在させることで、ほとんど手間をとらず安価な手段で、読み取り走査時、原稿面に鋸歯の痕跡が残らず原稿面の保護ができる。請求項10では、移動手段の接地部近傍はばね部材で支持され、かつ鋸歯形状の薄板の面内で所定の範囲を可動としたので、読み取り走査時に鋸歯の歯先が原稿面に当接する際に原稿面の抵抗を受けばね部材が変形することで鋸歯が滑り防止を確保できるのに必要な量以上は原稿に入り込まないようにできる。すなわち、鋸歯をばね部材で支持しその弾性変形を利用してばね付勢力で鋸歯の歯先を原稿に入り込ませる滑り防止機構をとっているので、原稿面上の歯先の痕跡を僅少にし原稿面の保護ができる。また、余分な力が移動手段に作用しても鋸歯にはばね付勢力以上の力がかからない構造なので原稿を傷めない。

図面の簡単な説明

0054

図1この発明の第1の実施の形態の画像読み取り装置の主要部を示す斜視図である。
図2この発明の第1の実施の形態における読み取り部の構成をモデル化して表した断面図である。
図3この発明の第1の実施の形態の画像読み取り装置の読み取り手順を示したモデル走査図である。
図4この発明の第2の実施の形態における移動手段の第1の構成を示す斜視図である。
図5この発明の第2の実施の形態における移動手段の第2の構成を示す斜視図である。
図6この発明の第2の実施の形態における移動手段の第3の構成を示す斜視図である。
図7この発明の第3の実施の形態における移動手段の要部を示す斜視図である。
図8この発明の第4の実施の形態における画像読み取り装置の第1の構成を示す正面図である。
図9この発明の第4の実施の形態における画像読み取り装置の第2の構成を示す正面図である。
図10この発明の第4の実施の形態における画像読み取り装置の第3の構成を示す正面図である。
図11(a)はこの発明の第5の実施の形態における原稿保護手段の構成を示す斜視図、(b)はその使用状態を示す斜視図である。
図12(a)はこの発明の第6の実施の形態における移動手段の第1の構成を示す斜視図、(b)はその作用説明図である。
図13この発明の第6の実施の形態における移動手段の第2の構成を示す斜視図である。
図14この発明の第6の実施の形態における移動手段の第3の構成を示す斜視図である。
図15この発明の第6の実施の形態における移動手段の第4の構成を示す斜視図である。
図16(a)は従来の画像読み取り装置の概念を示す平面図、(b)は側面図である。

--

0055

6 移動手段
7読み取り部
8支持部材
10 FGリング
12MR素子
15密着型イメージセンサ
17 等倍型ロッドレンズアレイ
18原稿
21,34,37,40,43鋸歯
22,23弾性部材
24,36,39,42,45外輪部材
25,28シャフト
29転がり軸受
30 原稿保護部材
35,38,41板状ばね部材
44突起
61,62,63,64,65,66 移動手段
67,68,69,610,611 移動手段

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