JP5322583B2 - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、原稿の画像を読み取る画像読取装置及び画像形成装置に関するものである。

従来から、スキャナ等の画像読取装置では、一般的に、プラテンガラスに載置された原稿の画像をプラテンガラスの下方にて読取ユニットを移動させながら読み取る構成を採用する。
このような画像読取装置においては、プラテンガラスを支持する筐体に上記読取ユニットと電気的に接続される固定ユニットが設置され、当該固定ユニットと読取ユニットとがフレキシブルケーブルによって接続されている。
そして、読取ユニットがプラテンガラスの下方において往復移動が可能となるようにフレキシブルケーブルは、一部が湾曲されて固定ユニットと読取ユニットとに接続されている。

ところが、フレキシブルケーブルの一部が湾曲されて固定ユニットと読取ユニットと接続される場合には、フレキシブルケーブルが直線状に復元しようとする反発力によって、フレキシブルケーブルの読取ユニットとの接続部に読取ユニットから離間する方向の力が作用する。
このため、長時間の使用によってフレキシブルケーブルが読取ユニットから離間する虞があった。

そこで、特許文献１には、フレキシブルケーブルと読取ユニットとの接続部の近傍にフレキシブルケーブルの撓みを抑制するためのフィルム部材を設ける画像読取装置が提案されている。
このようにフィルム部材を設けることによって、フレキシブルケーブルの読取ユニットとの接続部に作用する読取ユニットから離間する方向の力に耐えることが可能となり、フレキシブルケーブルが読取ユニットから脱離することを防止することが可能となる。
特開２００５−７０４９２号公報

しかしながら、フレキシブルケーブルが直線状に復元しようとする反発力は、読取ユニットを上方に押し上げる力としても作用する。そして、読取ユニットが上方に押し上げられた場合には、読取ユニットの移動を円滑に行うことができなくなり、読取ユニットを移動させるための駆動力が増大する等の弊害を生じる。

なお、フレキシブルケーブルの湾曲される一部は、通常、読取ユニットに対して読取ユニットの往復移動の復方向側に形成されており、読取ユニットが最も復方向側に移動した位置に設けられるホームポジションに位置する場合に読取ユニットの最も近傍に配置される。
読取ユニットは、フレキシブルケーブルの湾曲される一部に近い程、上方に押し上げられる力を強く受ける。このため、従来の画像読取装置においては、読取ユニットがホームポジションに位置する場合に、読取ユニットを移動させるための駆動力が増大する等の弊害を生じる可能性が高かった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、画像読取装置において、フレキシブルケーブルが直線状に復元しようとする反発力に起因して読取ユニットに作用する押上力を緩和することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

第１の発明は、筐体に固定されるプラテンガラス下において該プラテンガラスに対して平行に往復移動されると共に上記プラテンガラスに載置された原稿の画像を往方向に移動される際に読み取る読取ユニットと、上記筐体側に固定されると共に該読取ユニットと電気的に接続される固定ユニットと、フラット面上に配置されると共に一部が湾曲されて上記読取ユニットと上記固定ユニットとに接続するフレキシブルケーブルと、を備える画像読取装置であって、上記読取ユニットのホームポジションよりも復方向側にて上記フラット面よりも下方に掘り下げられて形成され、上記読取ユニットがホームポジションに位置する場合に上記フレキシブルケーブルの湾曲された上記一部を収容する凹部を備えるという構成を採用する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記凹部が、上記フレキシブルケーブルの幅に応じて離間して対向配置されると共に上記フレキシブルケーブルを案内するガイド壁を備えるという構成を採用する。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記凹部が、上記往方向側から底部に向けて傾斜される傾斜部と、上記底部から上記ホームポジションの際の上記読取ユニットと上記フレキシブルケーブルとの接続位置に向けて湾曲される湾曲部とを備えるという構成を採用する。

第４の発明は、上記第３の発明において、上記湾曲部の曲率が、上記読取ユニットが上記ホームポジションに位置した場合におけるフレキシブルケーブルの湾曲された上記一部の曲率となるように上記凹部の深さが設定されているという構成を採用する。

第５の発明は、原稿の画像を読み取る画像読取装置を備える画像形成を行う画像形成装置であって、画像読取装置として上記第１〜第４いずれかの発明である画像読取装置を備えるという構成を採用する。

本発明によれば、ホームポジションよりも読取ユニットの復方向に形成された凹部が、フレキシブルケーブルが配置されるフラット面よりも下方に掘り下げられて形成されている。
このため、読取ユニットがホームポジションに位置し、フレキシブルケーブルの湾曲される一部が凹部に収容された場合における、湾曲される一部の曲率は、凹部が存在しない場合と比べて小さくなる。
したがって、フレキシブルケーブルが直線状に復元しようとする反発力が、従来の画像読取装置と比較して小さくなる。
よって、本発明によれば、画像読取装置において、フレキシブルケーブルが直線状に復元しようとする反発力に起因して読取ユニットに作用する押上力を緩和することが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明に係る画像読取装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、本発明の画像読取装置が、画像形成装置の一例である複写機に搭載されている場合について説明する。

図１は、本実施形態の画像読取装置２を備える複写機Ｓの概略構成を示す機能ブロック図である。また、図２は、複写機Ｓの概略構成を示す断面図である。
図１に示すように、複写機Ｓは、表示操作部１、画像読取装置２、画像記憶部３、画像処理部４、印刷部５及び制御部６を備えている。

表示操作部１は、ユーザと複写機Ｓとを関係付けるマンマシンインタフェースとして装置の前面に設置される（図２には図示せず）ものであり、タッチパネル１ａ及び操作キー１ｂを備えている。タッチパネル１ａは、表示面に抵抗膜方式等の透明な面状押圧センサを設けた表示パネルであり、ユーザに提供する情報の表示を行うと共に、ユーザの操作に基づく操作信号を出力する。操作キー１ｂは、例えば電源ボタンやコピー開始ボタン等の、タッチパネル１ａに表示される操作ボタン以外の操作キー（ハードウェアキー）であり、ユーザの操作に基づく操作信号を出力する。

画像読取装置２は、制御部６から入力される制御指令に基づいて、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）によって自動給紙される原稿あるいはプラテンガラス上に載置された原稿の画像をラインセンサで読み取って原稿画像データに変換するものであり、この原稿画像データを出力するものである。この画像読取装置２は、図２に示すように、複写機Ｓの上部を構成するものである。なお、本実施形態の画像読取装置２については、後に小説する。

画像記憶部３は、半導体メモリあるいはハードディスク装置等であり、制御部６から入力される制御指令に基づいて、画像読取装置２から入力される上記原稿画像データを記憶すると共に当該原稿画像データを読み出して出力する。

画像処理部４は、制御部６から入力される制御指令に基づいて、画像記憶部３から入力される原稿画像データを印刷形式の画像データに変換して出力するものであり、必要に応じて原稿画像データに各種画像処理を施して印刷形式の画像データに変換する。例えば、画像読取装置２がカラー画像の形成された原稿を読み取った場合には、画像記憶部３から画像処理部４に入力される原稿画像データは、光の三原色に対応したＲＧＢ画像データとなるため、画像処理部４は、このようなＲＧＢ画像データを印刷部５の印刷形式に対応した、例えばＹＭＣＫ画像データ（Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）を基準色とする画像データ）に変換して出力する。

印刷部５は、制御部６から入力される制御指令に基づいて用紙カセット７あるいは給紙トレー８（図２参照）から給紙される記録用紙（印刷媒体）に印刷（画像形成）を行うものであり、図２に示すように、複写機Ｓの略中央部を構成している。
この印刷部５は、図２に示すように、感光体ドラム１０、帯電器２０、レーザスキャニングユニット３０、現像ユニット４０、クリーニングユニット５０、中間転写ユニット６０、定着器７０及びトナーコンテナ８０を備えている。

感光体ドラム１０は、表面に静電潜像が形成される円筒部材であり、図２の紙面奥行き方向に延在して配置されている。なお、複写機Ｓは、フルカラー印刷が可能なタンデム方式の画像形成装置であり、トナーの基準色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に対応して、イエローに対応した感光体ドラム１０と、マゼンダに対応した感光体ドラム１０と、シアンに対応した感光体ドラム１０と、ブラックに対応した感光体ドラム１０とを有している。これらの感光体ドラム１０は、図２に示すように所定間隔にて平行に配列されている。

帯電器２０は、各感光体ドラム１０に対して対向配置されており、基準色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）毎に、感光体ドラム１０に対向配置されている。そして、このような帯電器２０によって感光体ドラム１０の周面が帯電状態とされる。

レーザスキャニングユニット３０は、感光体ドラム１０の下方に配置されており、各感光体ドラム１０に照射されるレーザ光を走査すると共に感光体ドラム１０の表面に静電潜像を形成するものである。

現像ユニット４０は、感光体ドラム１０の周面に対してトナーを供給することによって感光体ドラム１０の周面上に静電潜像に基づく画像を現像する現像ローラ４１を有するものであり、各感光体ドラム１０に対して設けられている。

クリーニングユニット５０は、感光体ドラム１０から中間転写ユニット６０へ画像が転写された後に、感光体ドラム１０に残存するトナーを除去する摺擦ローラ５１を有するものであって、各感光体ドラム１０に対向配置されている。

中間転写ユニット６０は、感光体ドラム１０の上方に配置されており、感光体ドラム１０に現像された画像が転写される中間転写ベルト６１と、該中間転写ベルト６１を回転させるための駆動ローラ６２と、中間転写ベルト６１に張力を与えるためのテンションローラ６３と、中間転写ベルト６１の回転に伴って回転する従動ローラ６４と、感光体ドラム１０上のトナーを中間転写ベルト６１に転写するための一次転写ローラ６５と、中間転写ベルト６１上のトナーを記録用紙に転写するための二次転写ローラ６６とを備えている。
そして、各感光体ドラム１０において現像された画像は、一旦中間転写ユニット６０の中間転写ベルト６１上において重ね合わされ、その後、記録用紙に一括転写される。すなわち、中間転写ユニット６０によって、感光体ドラム１０上のトナーが記録用紙に移動されて転写される。

定着器７０は、熱及び圧力を加えることによって、中間転写ユニット６０によって記録用紙に対して転写されたトナーを記録用紙に対して定着させるものであり、記録用紙の搬送経路に配置されている。

トナーコンテナ８０は、現像ユニット４０に供給するトナーを収容するものであり、中間転写ユニット６０の上方に配置されている。このトナーコンテナ８０は、各現像ユニット４０に対して設けられている。

また、装置の下部には給紙ローラ９０が設けられており、この給紙ローラ９０によって、用紙カセット７あるいは給紙トレー８から給紙される記録用紙が、上述した印刷部５に供給される。

図１に戻り、制御部６は、複写機Ｓの全体の制御を行うものであり、表示操作部１、画像読取装置２、画像記憶部３、画像処理部４及び印刷部５と電気的に接続されている。

以上のような構成を有する複写機Ｓにおいては、制御部６の制御の下、ユーザの表示操作部１の操作に基づいて、画像読取装置２にセットされた原稿の画像データが読み込まれ、読み込まれた画像データが画像記憶部３に記憶される。画像記憶部３に記憶された画像データは、画像処理部４において印刷形式の画像データに変換され印刷部５に入力する。
そして、印刷部５では、画像処理部４から入力された印刷形式の画像データに基づいて印刷用紙への画像形成が行われる。その後、画像が形成された印刷用紙が印刷物として複写機Ｓの外部に排出される。

次に、本実施形態の画像読取装置２について詳説する。
図３は、画像読取装置２の断面図の拡大図である。また、図４は、画像読取装置２の斜視図である。これらの図に示すように、画像読取装置２は、プラテンガラス２１と、読取ユニット２２と、固定ユニット２３と、フラットフレキシブルケーブル２４（フレキシブルケーブル）と、移動ユニット２５とを備えている。

プラテンガラス２１は、原稿が載置されるものであり、画像読取装置２の筐体２６によって画像読取装置２の上面を構成するように支持されている。

読取ユニット２２は、プラテンガラス２１に載置された原稿の画像を読み取るものであり、上記ラインセンサや光源、及びこれらの構成部材が搭載されるキャリッジ等を備えている。
この読取ユニット２２は、移動ユニット２５によってプラテンガラス２１下においてプラテンガラス２１に対して平行に往復移動される。そして、読取ユニット２２は、往復移動の往方向に移動される際に原稿の画像を読み取り、原稿画像データとして出力する。

固定ユニット２３は、相対移動する読取ユニット２２と筐体２６のうち、筐体２６側に固定されるユニットであり、本実施形態においては直接筐体２６に固定されている。
この固定ユニット２３は、例えば読取ユニット２２から入力される原稿画像データに対して所定の処理を行う処理部や、読取ユニット２２に給電する電源部等を備える。そして、固定ユニット２３は、読取ユニット２２に対して往方向側に配置されている。

フラットフレキシブルケーブル２４は、筐体２６の底部であるフラット面２６ａに配置されると共に一部２４ａが湾曲されて読取ユニット２２と固定ユニット２３とを接続している。
そして、このようなフラットフレキシブルケーブル２４によって接続されることによって、読取ユニット２２と固定ユニット２３とが電気的に接続される。

移動ユニット２５は、読取ユニット２２を往復移動させるものであり、フラット面２６ａに読取ユニット２２の往復移動の方向に延在して設置されるガイドシャフト２５ａと、該ガイドシャフト２５ａに摺動可能に支持されると共に読取ユニット２２に固定されるスライダ２５ｂと、動力源となるモータ２５ｃと、モータ２５ｃの動力をスライダ２５ｂに伝達するプーリ２５ｄ等を備えている。

そして、本実施形態の画像読取装置２は、読取ユニット２２のホームポジションよりも復方向側にフラットフレキシブルケーブル２４の湾曲された一部２４ａを収容する凹部２７を備えている。
凹部２７は、フラットフレキシブルケーブル２４が配置される筐体２６のフラット面２６ａよりも下方に掘り下げられて形成されており、読取ユニット２２がホームポジションに位置する場合にフラットフレキシブルケーブル２４の湾曲された一部２４ａを収容する。

また、凹部２７においては、対向する一対の側壁２７ａ（ガイド壁）が、フラットフレキシブルケーブル２４を自らの内部に案内するガイドとして機能するようにフラットフレキシブルケーブル２４の幅よりも僅かに広く離間されている。
さらに、凹部２７は、上記往方向から底部２７ｂに向けて傾斜される傾斜部２７ｃと、底部２７ｂからホームポジションの際の読取ユニット２２とフラットフレキシブルケーブル２４との接続位置Ａに向けて湾曲される湾曲部２７ｄとを備えている。
そして、凹部２７の深さは、湾曲部２７ｄの曲率が、読取ユニット２２がホームポジションに位置した場合におけるフラットフレキシブルケーブル２４の湾曲された一部２４ａの曲率となるように設定されている。

このような本実施形態の画像読取装置２においては、原稿がプラテンガラス２１上に載置された状態で、読取ユニット２２が移動ユニット２５によって往方向に移動され、この間に読取ユニット２２が原稿の画像を読み取る。そして、画像の読み取りが完了すると、読取ユニット２２が移動ユニット２５によって復方向に移動されてホームポジションに戻される。

ここで、本実施形態の画像読取装置２は、ホームポジションよりも復方向側に凹部２７が形成され、移動ユニット２５がホームポジションに位置する場合には、フラットフレキシブルケーブル２４の湾曲された一部２４ａが凹部２７に収容される。
そして、凹部２７は、フラットフレキシブルケーブル２４が配置される筐体２６のフラット面２６ａよりも下方に掘り下げられている。このため、凹部２７が存在しない場合と比較してフラットフレキシブルケーブル２４の湾曲された一部２４ａの曲率が小さくなり、フラットフレキシブルケーブル２４の反発力を低減させることが可能となる。

なお、フラットフレキシブルケーブル２４は、読取ユニット２２が復方向に移動される際に、凹部２７の側壁２７ａによって凹部２７の内部に案内される。
さらに、凹部２７にフラットフレキシブルケーブル２４の湾曲された一部２４ａが収容された場合には、フラットフレキシブルケーブル２４は、傾斜部２７ｃに沿うことよって緩やかに凹部２７の底部２７ｂに向けて曲げられて、さらに湾曲部２７ｄによって湾曲された一部２４ａがホールドされる。

以上のような本実施形態の画像読取装置２によれば、ホームポジションよりも読取ユニット２２の復方向に形成された凹部２７が、フラットフレキシブルケーブル２４が配置されるフラット面２６ａよりも下方に掘り下げられて形成されている。
このため、読取ユニット２２がホームポジションに位置し、フラットフレキシブルケーブル２４の湾曲される一部２４ａが凹部２７に収容された場合における、湾曲される一部２４ａの曲率は、凹部２７が存在しない場合と比べて小さくなる。
したがって、フラットフレキシブルケーブル２４が直線状に復元しようとする反発力が、従来の画像読取装置と比較して小さくなる。
よって、本実施形態の画像読取装置２によれば、フラットフレキシブルケーブル２４が直線状に復元しようとする反発力に起因して読取ユニット２２に作用する押上力を緩和することが可能となる。

また、本実施形態の画像読取装置２は、凹部２７がフラットフレキシブルケーブル２４の幅に応じて離間して対向配置されると共にフラットフレキシブルケーブル２４を案内する側壁２７ａを備える構成を採用している。
このような構成を採用することによって、読取ユニット２２を復方向に移動させてホームポジションまで移動させる際に、フラットフレキシブルケーブル２４を確実に凹部２７に案内することが可能となる。

また、本実施形態の画像読取装置２においては、凹部２７が傾斜部２７ｃと湾曲部２７ｄとを備え、湾曲部２７ｄの曲率が、読取ユニット２２がホームポジションに位置した場合におけるフラットフレキシブルケーブル２４の湾曲された一部２４ａの曲率となるように凹部２７の深さが設定されている。
このため、凹部２７にフラットフレキシブルケーブル２４の湾曲された一部２４ａが収容された場合には、フラットフレキシブルケーブル２４は、傾斜部２７ｃに沿うことよって緩やかに凹部２７の底部２７ｂに向けて曲げられて、さらに湾曲部２７ｄによって湾曲された一部２４ａがホールドされる。
したがって、フラットフレキシブルケーブル２４に無理な力を加えることなく、湾曲される一部２４ａを凹部２７に収容することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳説したが、具体的な構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において設計変更等が可能である。

例えば、上記実施形態における凹部２７の湾曲部２７ｄを設けず、図５に示すように、凹部２７を複数の平らな壁部によって構成しても良い。
このような構成を採用することによって、湾曲部２７ｄを設ける場合と比較して凹部２７の容積が増えるため、移動ユニット２５の動作にバラツキが生じてフラットフレキシブルケーブル２４の移動位置が僅かにずれる場合であっても確実にフラットフレキシブルケーブル２４を収容することが可能となる。

また、例えば、図６に示すように、凹部２７を可撓性を有するフィルム部材によって形成し、一端を固定、他端を筐体に対してスライド可能とし、凹部２７の深さを可変できるようにしても良い。
このような構成を採用することによって、画像読取装置の種類に応じて凹部２７の深さを設定することが可能となり、極力凹部２７より下方の空間を広く確保することが可能となり、記録用紙の取出性を向上させることができる。

例えば、上記実施形態においては、本発明の画像読取装置が搭載される画像形成装置の一例として、複写機機を挙げて説明した。
しかしながら、本発明は複写機に搭載されることに限定されるものではなく、複合機、プリンタ及びファクシミリ装置等の画像形成装置に搭載することが可能である。

本発明の一実施形態における画像読取装置を備える複写機の概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態における画像読取装置を備える複写機の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態における画像読取装置の斜視図である。 本発明の一実施形態における画像読取装置の断面図である。 本発明の一実施形態における画像読取装置の変形例であり、凹部が複数の平らな壁部によって構成されている構成を有する画像読取装置の断面図である。 本発明の一実施形態における画像読取装置の変形例であり、凹部が可撓性を有するフィルム部材によって形成された画像読取装置の断面図である。

符号の説明

２……画像読取装置、２１……プラテンガラス、２２……読取ユニット、２３……固定ユニット、２４……フラットフレキシブルケーブル（フレキシブルケーブル）、２４ａ……湾曲された一部、２６……筐体、２６ａ……フラット面、２７……凹部、２７ａ……側壁（ガイド壁）、２７ｂ……底部、２７ｃ……傾斜部、２７ｄ……湾曲部、Ａ……接続位置

Claims (5)

1. 筐体に固定されるプラテンガラス下において該プラテンガラスに対して平行に往復移動されると共に前記プラテンガラスに載置された原稿の画像を往方向に移動される際に読み取る読取ユニットと、前記筐体側に固定されると共に該読取ユニットと電気的に接続される固定ユニットと、フラット面上に配置されると共に一部が湾曲されて前記読取ユニットと前記固定ユニットとに接続するフレキシブルケーブルと、を備える画像読取装置であって、
   前記読取ユニットのホームポジションよりも復方向側にて前記フラット面よりも下方に掘り下げられて形成され、前記読取ユニットがホームポジションに位置する場合に前記フレキシブルケーブルの湾曲された前記一部を収容する凹部を備え、
   前記凹部は、可撓性を有するフィルム部材によって形成され、一端が固定、他端が前記筐体に対してスライド可能とされ、深さを可変可能とされている
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記凹部は、前記フレキシブルケーブルの幅に応じて離間して対向配置されると共に前記フレキシブルケーブルを案内するガイド壁を備えることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記凹部は、前記往方向側から底部に向けて傾斜される傾斜部と、前記底部から前記ホームポジションの際の前記読取ユニットと前記フレキシブルケーブルとの接続位置に向けて湾曲される湾曲部とを備えることを特徴とする請求項１または２記載の画像読取装置。
4. 前記湾曲部の曲率が、前記読取ユニットが前記ホームポジションに位置した場合におけるフレキシブルケーブルの湾曲された前記一部の曲率となるように前記凹部の深さが設定されていることを特徴とする請求項３記載の画像読取装置。
5. 原稿の画像を読み取る画像読取装置を備える画像形成を行う画像形成装置であって、
   前記画像読取装置として請求項１〜４いずれかに記載の画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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