JP5264215B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は複写機、ファクシミリ、イメージスキャナ等に用いられる画像読取装置に関するものである。

従来、複写機、ファクシミリ、イメージスキャナ等の画像読取装置は、上面に原稿台ガラスが配置された枠体の内部に移動するスキャナキャリッジが設けられ、原稿台ガラス上に載置された原稿を移動走査して、原稿の画像を読み取っている。

スキャナキャリッジとしては、密着型イメージセンサや、電荷結合素子（ＣＣＤ）・ミラー・結像素子・光源等が一体となった一体型キャリッジが用いられ、読み取った画像を電気信号として信号処理部に転送する。スキャナキャリッジから信号処理部に電気信号を伝達するデバイスとしては、フラットフレキシブルケーブル（ＦＦＣ）が用いられる。スキャン動作時にＦＦＣが原稿台ガラスに接触すると、原稿台ガラスが汚れたりキズがついたりして、読み取った画像の品質を劣化させる可能性がある。

特許文献１には、スキャン動作時にＦＦＣが原稿台ガラスに接触することによって発生する原稿台ガラスの汚れや傷を防止する方法が記載されている。その方法とは、ＦＦＣの平面部分が原稿台ガラスと垂直になるように配置し、ＦＦＣと原稿台ガラスが接触しないか接触する部分を極力小さくする方法である。

また、特許文献２には、ＦＦＣにおもりを備えＦＦＣを撓ませることにより、ＦＦＣと原稿台ガラスが接触しにくいようにする方法が開示されている。
特開２００１−３４６００６ 特開２００４−２７３４３５

しかしこれらの従来の方法では、以下のような問題点があった。

特許文献１のＦＦＣの平面部分が原稿台ガラスと垂直になるように配置する方法では、画像読取装置の奥行き方向にＦＦＣが湾曲させるため、湾曲させるスペースを確保するために装置の奥行き方向のサイズを増大させてしまう。また、伝送する信号の数が増えてＦＦＣの幅が増大すると、装置の高さを増大させてしまう。

特許文献２のＦＦＣにおもりを備えてＦＦＣを撓ませるような方法では、ＦＦＣの剛性のばらつきや周囲温度の変化に伴う剛性の変動などによって、おもりによる撓みが減少してＦＦＣが原稿台ガラスに接触してしまう可能性がある。また、ＦＦＣにおもりを付着させた部分で急激な折り曲げが発生し、繰り返しスキャンを行った場合ＦＦＣの断線を起こす可能性もある。

そこで本発明は、小型でかつ簡単な構成で、ケーブルによる原稿台の汚れや傷を防止することを目的とするものである。

上記の目的は、以下のような画像読取装置により達成される。

原稿載置領域に原稿が載置される原稿台と、
前記原稿の画像を読み取る際に、前記原稿台に沿って移動方向に移動するユニットと、該ユニットと電装基板とを電気的に接続するケーブルと、
を有する画像読取装置において、
前記ケーブルは、前記移動方向と直交する方向でかつ前記原稿台に沿った方向において、前記原稿載置領域と原稿載置領域よりも外側の領域とに跨るように配置され、
前記原稿載置領域よりも外側の領域に、前記ケーブルと前記原稿台とが接触するのを防止するための接触防止部材が設けられ、
前記接触防止部材は、弾性部材と低摩擦部材とを有し、該低摩擦部材は該弾性部材における前記ケーブルと接触する側に設けられ、
前記接触防止部材は、前記ケーブルにおける前記移動方向と直交する方向でかつ前記原稿台に沿った方向の幅の中央よりも前記原稿載置領域側の領域に設けられ、該原稿載置領域側と反対側の領域には設けられていないことを特徴とする画像読取装置である。

本発明によれば、小型でかつ簡単な構成で、ケーブルによる原稿台の汚れや傷を防止することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置を、図面に則して更に詳しく説明する。

（実施例１）
図１〜図５を用いて本発明に係る画像読取装置及び画像形成装置の第一実施形態について説明する。

図１において、１は画像読取装置の枠体、２は原稿載置領域に原稿が載置される原稿台ガラス、３は原稿の画像を読み取る際に原稿台に沿って読取方向に移動するユニットであるところのスキャナキャリッジである。そして、４はスキャナキャリッジが移動する際にスキャナキャリッジをガイドするガイドシャフトである。スキャナキャリッジ３には、原稿を照明する光源５、６、原稿からの反射光を導く折り返しミラー７、８、９、光を結像させるレンズ１０、結像した光を受けて光電変換することで電気信号として読み取るＣＣＤ（電荷結合素子）１１が搭載されている。ここで、ミラーやレンズは光学部材に相当し、ＣＣＤは光電変換素子に相当する。枠体１には、光源５、６およびＣＣＤ１１に電力を供給する電源と、ＣＣＤ１１にて読み取った信号を処理する信号処理部とを有する電装基板１２が配置されている。そして、ＣＣＤ１１と電装基板１２は信号を伝送するためのフラットフレキシブルケーブル（ＦＦＣ）１３で電気的に接続されている。１４はＦＦＣが原稿台ガラスに接触するのを防止するために、原稿台ガラス下面に設けられた接触防止部材、１５は原稿台ガラス２上に載置された原稿である。

図５は、図１の画像読取装置を上から見た図が示されている。原稿台ガラス２には、載置された原稿が読取可能な原稿載置領域が設けられている。また原稿台ガラス２には、原稿載置領域よりも外側の領域に、原稿の載置位置を示すための副走査サイズラベル１６、主走査サイズラベル１７が設けられている。なおここで、副走査方向とは、画像読取を行う際に読取ユニット３が移動する移動方向のことを言う。また、主走査方向とは、移動方向と直交する方向でかつ原稿台に沿った方向のことを言う。図５に示されたように、接触防止部材１４は、原稿台ガラス２の下面でかつ副走査サイズラベル１６の下に配置されている。よって接触防止部材１４は、原稿載置領域よりも外側の領域に設けられているため、原稿の読み取りに影響を及ぼすことはない。

図６には、図１の画像読取装置を図中Ａの方向から見たときの断面図を示す。スキャナキャリッジ３は、ガイドシャフト４およびガイドレール１８によって案内される。ＦＦＣ１３の幅は副走査サイズラベル１６の幅と同程度か副走査サイズラベル１６よりも太い。そしてＦＦＣ１３の主走査方向の位置は、少なくともＦＦＣ１３の一部が副走査サイズラベル１６の下部に設けられた接触防止部材１４の下を通り、かつ一部が原稿載置領域の下を通るようになっている。すなわち、ＦＦＣ１３は、移動方向と直交する方向でかつ原稿台に沿った方向において、原稿載置領域と原稿載置領域よりも外側の領域とに跨るように配置されている。

そして、本実施例では、接触防止部材１４は、ＦＦＣ１３における主走査方向の幅の中央Ｃよりも原稿載置領域側の領域に接触するように設けられている。この構成により、ＦＦＣ１３が原稿載置領域側に倒れて原稿台ガラス２と接触するのを効果的に防止することができる。

図７には、図１の画像読取装置を上から見た駆動系の配置を示す。１９はスキャナキャリッジ３を駆動するモーター、２０、２１はスキャナキャリッジを引っ張るワイヤーで、ワイヤーの一部はスキャナキャリッジ３に固定されている。２２、２３はワイヤーを巻き取る巻き取りプーリー、２４は巻き取りプーリーを回転可能に支持する駆動軸である。

このような構成で原稿の画像を読み取る際には、電装基板１２から電力を光源６に供給させることにより点灯させ、原稿台ガラス２上に載置された原稿１５を照明する。原稿１５で拡散された反射光は折り返しミラー７、８、９に導かれ、レンズ１０によってＣＣＤ１１に結像される。ＣＣＤ１１は電装基板１２から電力を供給されて駆動され、レンズ１０によって結像された光を光電変換して電気信号として読み取り、電装基板１２はＦＦＣ１３を通してその画像信号を受ける。

モーター１９を回転させると、駆動軸２４とともに巻き取りプーリー２２、２３が回転しワイヤー２０、２１を巻き取る。ワイヤー２１、２２が巻き取られるのにしたがってスキャナキャリッジ３が副走査方向（図中左右方向）に所定の速度で移動し原稿をスキャンする。スキャナキャリッジ３のスキャン動作とともにＣＣＤ１１から伝送された画像信号を電装基板１２が有する信号処理部によって処理することにより、原稿１５の画像を電気的に読み取ることができる。

ＦＦＣ１１３は、スキャンキャリッジ３のスキャン動作に伴って、図２→図３→図４のように湾曲の状態が変化する。図３や図４のように、ＦＦＣ１３はＦＦＣ１３自体の剛性によって原稿台ガラス２と接触する方向に湾曲するが、原稿台ガラス２の下面には接触防止部材１４が設けられているので、ＦＦＣ１３が直接原稿台ガラス２と接触することはない。

接触防止部材１４の材質としては、ＦＦＣ１３と摺擦する際にＦＦＣ１３への負荷が小さいことが求められる。よって、屈曲の状態によって変化するＦＦＣ１３の圧力をできるだけ広い面積で分散して受け止められるように、剛性が低く弾性が高い発泡スポンジ（弾性部材）に、摩擦係数の低いシート材（低摩擦部材）を張り合わせた構成を採用するのがよい。低摩擦部材は、弾性部材におけるＦＦＣ１３と接触する側に設ける。接触防止部材１４の材質の一例として、例えば発泡ウレタンに４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）のシートを張り合わせたものが好適であるが、材質はこれに限られたものではない。また、ＦＦＣ１３の材質・剛性・摺動性によっては、そのほかの材質、たとえば、摺動性の高い樹脂板や、ゴムのようなものを選択することも可能である。

上記実施例では、接触防止部材１４が、ＦＦＣ１３の主走査方向の幅の中央よりも原稿載置領域側の領域に接触するように設けた構成について述べた。しかし、接触防止部材１４の幅や高さを充分に確保するような構成をとることができれば、接触防止部材１４はＦＦＣ１３の幅方向の略中央や原稿載置領域から離れる側に設けることも可能となる。

本実施例ではスキャンキャリッジとして、電荷結合素子（ＣＣＤ）、ミラー、結像素子、光源等が一体となった一体型キャリッジを使用する構成について説明した。しかし、スキャンキャリッジとしては密着型イメージセンサを用いても本実施例で説明したのと同様の効果が得られる。

スキャンキャリッジの駆動方法としては本実施例で説明したワイヤーによる方法に限られたものではなく、無端状のベルトによって駆動するような方法でも同様な効果を得ることができる。

（実施例２）
図８を用いて、本発明の第２の実施の形態を説明する。

本実施例では、電化結合素子（ＣＣＤ）が画像読取装置枠体上に固定され、光源と一枚の折り返しミラーを有する第一の走査体と、二枚の折り返しミラーを有する第二の走査体が、２：１の速度比で原稿を走査する画像読取装置における本発明の適用について述べる。

図８において、２０１は画像読取装置の枠体、２０２は原稿台ガラス、２０３は原稿を照明する光源、２０４、２０５、２０６は原稿にて拡散した光を導く折り返しミラー、２０７は折り返しミラーによって導かれてきた光を結像するレンズである。そして、２０８は結像された光を光電変換するＣＣＤ、２０９はＣＣＤおよび光源に電力を供給し、ＣＣＤからの電気信号を処理する電装基板である。光源２０３と電装基板２０９は、フラットフレキシブルケーブル（ＦＦＣ）２１０によって電気的に接続されている。光源２０３および折り返しミラー２０４は第１走査体２１１に、折り返しミラー２０５、２０６は第２走査体２１２に搭載されている。２１３は、ＦＦＣ２１０が原稿台ガラス２０２に接触するのを防止するために原稿台ガラス下面の原稿載置領域よりも外側の領域に設けられた接触防止部材である。

第１走査体２１１と第２走査体２１２とは、第一の実施例に示したのと同じようにモーターが回転してワイヤーを巻き取ることによって２：１の速度比で駆動され、それにより原稿とＣＣＤの間の光路長を一定に保って原稿をスキャンすることができる。

ＦＦＣ２１０は、その一部が接触防止部材２１３の下を通るように配置されている。本実施例におけるＦＦＣ２１０や接触防止部材２１３も、実施例１で説明したのと同様な構成や配置を用いることができる。

第１走査体２１１がスキャン動作に伴って副走査方向（図中左右方向）に移動すると、第一の実施例で説明したのと同じようにＦＦＣ２１０の湾曲の状態が変化し、原稿台ガラスに接触する方向に湾曲する。ところが、接触防止部材２１３が設けられているので、直接原稿台ガラスに接触することはない。

以上の２つの実施例において、ケーブルとしてＦＦＣの例を挙げて説明してきた。しかしながら本発明は、読取動作時においてＦＦＣと同様な変形を生じるようなケーブルであれば、同様な効果を得ることができる。

以上、本発明につき、上述のような実施例を挙げて説明を行ってきたが、本発明は、上述の実施例の構成に限定されるものではない。

本発明の第１実施例の断面図である。 本発明の第１実施例におけるキャリッジの動きを表した図である。 本発明の第１実施例におけるキャリッジの動きを表した図である。 本発明の第１実施例におけるキャリッジの動きを表した図である。 本発明の第１実施例における上方向から見た図である。 本発明の第１実施例における側面から見た図である。 本発明の第１実施例におけるキャリッジの駆動機構を表した図である。 本発明の第２実施例の断面図である。

符号の説明

１ 枠体
２ 原稿台
３ キャリッジ（ユニット）
５、６ 光源
７、８、９ ミラー
１０ レンズ
１１ ＣＣＤ（光電変換素子）
１２ 電装基板
１３ フラットケーブル
１４ 接触防止部材

Claims (3)

1. 原稿載置領域に原稿が載置される原稿台と、
   前記原稿の画像を読み取る際に、前記原稿台に沿って移動方向に移動するユニットと、該ユニットと電装基板とを電気的に接続するケーブルと、
   を有する画像読取装置において、
   前記ケーブルは、前記移動方向と直交する方向でかつ前記原稿台に沿った方向において、前記原稿載置領域と原稿載置領域よりも外側の領域とに跨るように配置され、
   前記原稿載置領域よりも外側の領域に、前記ケーブルと前記原稿台とが接触するのを防止するための接触防止部材が設けられ、
   前記接触防止部材は、弾性部材と低摩擦部材とを有し、該低摩擦部材は該弾性部材における前記ケーブルと接触する側に設けられ、
   前記接触防止部材は、前記ケーブルにおける前記移動方向と直交する方向でかつ前記原稿台に沿った方向の幅の中央よりも前記原稿載置領域側の領域に設けられ、該原稿載置領域側と反対側の領域には設けられていないことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記ユニットは、前記原稿を照明する光源を有し、
   前記電装基板は、前記光源に電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記ユニットは、前記原稿からの反射光を受けて画像を読み取るための光電変換素子を有し、
   前記電装基板は、前記光電変換素子からの信号を受けることを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。

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