JP7793966B2 - 画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置および画像形成装置に関する。

画像読取装置としては、ファクシミリや複写機あるいはプリンタとスキャナ機能を併有する複合機等の画像形成装置に装備されるものや、独立して画像読取装置として使用されるものがある。そのような画像読取装置には、固定された読取光学系に対し原稿を移動させて読み取りを行う形式の他、載置台に載置されている原稿を移動する光学系により読み取る走査形式がある。後者の形式には、主走査方向に配置された読取素子を備えたキャリッジを、これを収容している読取装置の筐体において副走査方向に移動させる構成が知られている。

キャリッジの読取信号や、キャリッジの駆動電力を装置本体側との間で授受する媒体として、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）（以下、「フレキシブルケーブル」という）を備える構成が知られている。フレキシブルケーブルの一端はキャリッジ側に、他端側は本体側にそれぞれ固定され、走査に伴ってフレキシブルケーブルが原稿戴置部であるコンタクトガラスと本体との間で湾曲されつつ移動されるよう構成された装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

高さ方向の小型化を図った画像読取装置では、フレキシブルケーブルがコンタクトガラスと接触する構成となっている。この構成では、キャリッジが副走査方向に往復移動するのに伴い、フレキシブルケーブルがコンタクトガラスとの接離を頻繁に繰り返すこととなる。このような動作を繰り返すことで、フレキシブルケーブルの損傷の原因ともなり、また、摩擦により生じた静電気によりフレキシブルケーブルがコンタクトガラスの底面に吸着し、移動する光学走査ユニットがフレキシブルケーブルを巻き込んでしまうおそれがある。さらに、コンタクトガラスにフレキシブルケーブルからのごみや埃等が付着し、読取に支障を来すおそれがある。コンタクトガラスの表面が汚れると、読取信号にノイズが混入し、画質を著しく低下させることとなる。

これに対し、特許文献１では、フレキシブルケーブルの湾曲部がコンタクトガラスに接触するのを防止するための離間手段を設けた構成が開示されている。

特許文献１では、フレキシブルケーブルとコンタクトガラスとの離間手段として、フレキシブルケーブルの複数個所に固定された軸と軸の両端に取付けられたコロを有する構成、及びフレキシブルケーブルを間にして対向配置された２つのローラと、該ローラの連結部材と、ガイドを有する構成が開示されている。しかしながら、いずれの離間手段も複雑な構成であるため、コストアップにつながる。

一方、フレキシブルケーブルとコンタクトガラスとの接触を防止するためには、双方の離間距離を確保する必要があり、画像読取装置の大型化につながるという課題がある。
これに対し、フレキシブルケーブルを完全にコンタクトガラスから離間させることなく、接触面積や接触している時間を低減し、静電気の発生を低減することができれば、上述のような問題、特にフレキシブルケーブルの光学走査ユニットによる巻き込み等を防止することができると考えられる。

そこで本発明は、装置の大型化を招くことなく、フレキシブルケーブルの光学走査ユニットによる巻き込みの発生を防止可能な画像読取装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像読取装置は、載置される原稿の読取面であるコンタクトガラスと、前記コンタクトガラスの読取領域を移動して原稿を読み取るイメージセンサ、及び前記イメージセンサを副走査方向へ移動可能に保持するキャリッジを有する光学走査ユニットと、一端が前記光学走査ユニットに接続され、他端が前記光学走査ユニットを収容する筐体の内側底面の固定部に接続され、前記コンタクトガラスと前記筐体の内側底面との間で湾曲した断面形状を有するフレキシブルケーブルと、を備えた画像読取装置であって、前記キャリッジは、副走査方向往路の先頭側となる面に前記フレキシブルケーブルを保持する保持部を有し、前記フレキシブルケーブルは、前記光学走査ユニットのホームポジションにおける前記保持部から、前記固定部までの水平方向の離間距離の中央となる位置に、前記フレキシブルケーブルを撓ませて凹部を形成する負荷部材を有し、前記フレキシブルケーブルの表面がポリエステルを含む材料からなり、前記負荷部材が、ポリエステル、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、ウレタン樹脂、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、及びシリコン樹脂のいずれかを含む材料からなることを特徴とする。

本発明によれば、装置の大型化を招くことなく、フレキシブルケーブルの光学走査ユニットによる巻き込みの発生を防止可能な画像読取装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す外観模式図である。 本発明の実施形態に係る画像読取装置の一例であって、図１の画像形成装置を構成する走査読取部の概略構成図である。 図２の走査読取部のＸ－Ｘの断面模式図である。 図３の部分拡大図である。 フレキシブルケーブルの長さを調整する調整手段の一例を示す模式図である。

以下、本発明の画像読取装置および画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

図１は、本発明に係る画像読取装置を備えた画像形成装置の実施の形態を示した外観模式図である。なお、後述する画像読取装置としてはイメージスキャナ等に適用してもよく、画像形成装置としてはイメージスキャナを有する複写機やファクシミリ装置、さらには複写機能とファクシミリ機能等を備えた複合機等に適用することも可能である。

図１において、本実施形態の画像形成装置は、画像形成部１０１、本発明に係る画像読取装置としての走査読取部１０２、及び自動原稿搬送部（以下、「ＡＤＦ」ともいう）１０３を含んで構成されている。
ＡＤＦ１０３は、走査読取部１０２に対してヒンジ等の開閉機構を介して開閉自在に取付けられている。

画像形成部１０１は、画像形成手段を構成するものであり、図示せぬ露光装置と、複数の感光体ドラムと、各感光体ドラムの周囲に設置された異なる色（シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ））のトナーを有する現像装置と、転写ベルトと、定着装置とを備えている。

走査読取部１０２によって読み取られ、色別分解された画像情報に基づいて、複数の感光体ドラムに色分けして画像を形成し、給紙部から供給された記録紙に感光体ドラム上のトナーを重ね合わせて転写した後、定着装置により記録紙に転写されたトナー画像のトナーを溶融して、記録紙にカラー画像を定着するようになっている。

図２は、本発明の実施形態に係る画像読取装置の一例であって、図１の画像形成装置を構成する走査読取部１０２の概略構成図である。
本実施形態の画像読取装置（走査読取部）１０２は、図２に示すように、載置される原稿の読取面であるコンタクトガラス７と、筐体４内に光学走査ユニット１６を備えている。

光学走査ユニット１６は、コンタクトガラス７の読取領域Ｗを移動して原稿を読み取るイメージセンサ、及びイメージセンサを副走査方向（図中、矢印Ｂ方向）へ移動可能に保持するキャリッジを有している。イメージセンサは、主走査方向を長手方向（図中、矢印Ａ方向）としている。
光学走査ユニット１６は、詳しくは、イメージセンサであるＣＣＤ（電荷結合素子）、光源、レンズ、及びミラーを保持し、図示しない駆動手段によって、副走査方向（Ｂ方向）に移動されることによって、コンタクトガラス７に戴置された原稿の２次元カラー画像を読み取るようになっている。

読取情報である電気的信号は、光学走査ユニット１６に取り付けられたＣＣＤを含む基板から、ケーブルを通じて、筐体４の内側底面側に設けられた本体側基板に送られる。ケーブルとしては、省スペース化に好適なフレキシブルケーブルが用いられる。

図１に示したＡＤＦ１０３は、例えば、原稿トレイと、該原稿トレイに載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離してコンタクトガラス７に向かって搬送する各種ローラ等からなる給紙部を備えている。また、ＡＤＦ１０３は、各種ローラ等からなる排紙部を備えており、コンタクトガラス７上の原稿は、走査読取部１０２の光学走査ユニット１６によって読み取られた後、排紙トレイに排紙される。

また、ＡＤＦ１０３は、光学走査ユニット１６が副走査方向（Ｂ方向）に移動してコンタクトガラス７に載置された原稿を読み取る際に、原稿をコンタクトガラス７に押し付けて固定する原稿押部としての機能も有している。
コンタクトガラス７は、走査読取部１０２の筐体４の上部に設けられており、筐体４の上面を構成している。

図３は、図２に示す走査読取部１０２のＸ－Ｘの断面の模式図であり、図４は図３の部分拡大図である。
光学走査ユニット１６は、図３及び図４に示す所定のホームポジション（待機位置）から副走査方向へ移動することにより原稿を読み取る。

図３及び図４に示すように、光学走査ユニット１６には、給電用又は信号送受信用のフレキシブルケーブル３０が接続されている。
フレキシブルケーブル３０は、一端が光学走査ユニット１６の基板１７に接続され、他端が光学走査ユニット１６を収容する筐体４の内側底面の固定部２１に接続され、コンタクトガラス７と筐体４の内側底面との間で湾曲した断面形状有している。固定部２１は、筐体４に設けられた本体側基板と電気的に接続されている。

光学走査ユニット１６のキャリッジは、副走査方向往路の先頭側となる面にフレキシブルケーブル３０を保持する保持部２２を有している。
フレキシブルケーブル３０は、光学走査ユニット１６のホームポジションにおける保持部２２から、固定部２１までの水平方向の離間距離Ｌ２の略中央となる位置２３に、フレキシブルケーブル３０を撓ませて凹部３３を形成する負荷部材２４を有している。（図中、Ｌ３＝Ｌ２／２である。）

フレキシブルケーブル３０は、負荷部材２４を有することにより、固定部２１からの立ち上がり部３１のコシの影響を受けることなく撓みを生じ、凹部３３を形成することができる。負荷部材２４が設けられていない場合、フレキシブルケーブル３０のコンタクトガラス７との対向する領域は全体として凸状であり、広範囲にコンタクトガラス７と接触することとなる。
これに対し、本実施形態では凸状部の略中央部分に凹部３３が形成され、凹部３３の両側に形成される凸部（３２，３４）を含む２以上の凸部を有することとなり、フレキシブルケーブル３０とコンタクトガラス７との接触領域が小さくなる。

なお、フレキシブルケーブル３０は、外観上、使用者などから見えない位置、あるいは見えにくい位置に配置されていることが好ましい。光学走査ユニット１６が副走査方向Ｂへの往復移動する際、フレキシブルケーブル３０がコンタクトガラス７に接触することによる影響を低減することができる。

負荷部材２４は、フレキシブルケーブル３０の表面を構成する材料と帯電列上における位置が近い材料で構成される。これにより静電気の発生を低減ないし防止することができる。
フレキシブルケーブル３０は、一般的にその表面がポリエステルを含む材料で被覆されているため、負荷部材２４の材質としては、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、ウレタン樹脂、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、及びシリコン樹脂のいずれかを含む材料からなることが好ましい。

なお、負荷部材２４は、図３及び図４の例ではフレキシブルケーブル３０の上面（コンタクトガラス７と対向する面）に設けられているが、これに限定されず、フレキシブルケーブル３０をコンタクトガラス７から離間する方向に撓ませて凹部３３を形成することができる限り、フレキシブルケーブル３０のいずれの面に設けられてもよい。
また、負荷部材２４はフレキシブルケーブル３０に対し、着脱可能に設けられていてもよく、接着剤等により接着固定されていてもよい。

このような構成により、移動する光学走査ユニット１６によるフレキシブルケーブル３０の巻き込みを防止することができる。

なお、固定部２１は、光学走査ユニット１６の副走査方向Ｂの走査範囲Ｌの略中心となる位置に配設されていることが好ましい。この場合、図３及び図４においてＬ２＝Ｌ／２である。

負荷部材２４及び負荷部材２４により形成されたフレキシブルケーブル３０の凹部３３は、コンタクトガラス７及び筐体４の内側底面に接触することなく、光学走査ユニット１６の副走査方向Ｂの移動に伴い変位することが好ましい。
凹部３３が筐体４の内部底面と接触してしまうと、移動する光学走査ユニット１６の下部にフレキシブルケーブル３０が巻き込まれるおそれがある。これを防止するために、負荷部材２４の重量を調整する、及び／又はフレキシブルケーブル３０の長さを調整することが好ましい。
フレキシブルケーブル３０の長さを調整するために、例えば、図３及び図４に示すように、光学走査ユニット１６のキャリッジがフレキシブルケーブル３０の保持部２２と固定部２１との間の長さを調整する調整手段２６を備える態様とすることができる。

図５は、フレキシブルケーブル３０の長さを調整する調整手段の一例を示す図であり、図５（Ａ）は一例としてのネジ部材（長さ調整ネジ）２６の斜視図、図５（Ｂ）はネジ部材にフレキシブルケーブル３０を巻き取らせる状態の一例を示した斜視図である。

本実施形態において、調整手段は、回転によりフレキシブルケーブル３０を巻取り可能なネジ部材２６である。
ネジ部材２６は、キャリッジに設けられた図示しないネジ穴と回転可能に螺合するネジ部２９、フレキシブルケーブル３０を巻き取り可能とするための軸部２８及び引掛部２７を有している。
図５（Ｂ）は、図３及び図４の断面図で示したように、ネジ部材２６にフレキシブルケーブル３０が挿通された状態を示している。この状態でネジ部材２６を回転させることにより、フレキシブルケーブル３０を巻き取り、または巻戻すことができ、フレキシブルケーブル３０の長さを適宜調整することができる。

本実施形態の画像読取装置によれば、フレキシブルケーブル３０とコンタクトガラス７とを離間させるために装置を大型化することがなく、フレキシブルケーブル３０の光学走査ユニット１６による巻き込みの発生を簡易な構成により防止することができる。

４ 筐体
７ コンタクトガラス
１６ 光学走査ユニット
２１ 接続固定部
２２ 保持部
２３ 負荷部材
２６ ネジ部材（長さ調整ネジ）
２７ 引掛部
２８ 軸部
２９ ネジ部
３０ フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）
１０１ 画像形成部
１０２ 走査読取部（画像読取装置）
１０３ 自動原稿搬送部（ＡＤＦ）

特開平５－３４８３８号公報

Claims (7)

1. 載置される原稿の読取面であるコンタクトガラスと、
   前記コンタクトガラスの読取領域を移動して原稿を読み取るイメージセンサ、及び前記イメージセンサを副走査方向へ移動可能に保持するキャリッジを有する光学走査ユニットと、
   一端が前記光学走査ユニットに接続され、他端が前記光学走査ユニットを収容する筐体の内側底面の固定部に接続され、前記コンタクトガラスと前記筐体の内側底面との間で湾曲した断面形状を有するフレキシブルケーブルと、を備えた画像読取装置であって、
   前記キャリッジは、副走査方向往路の先頭側となる面に前記フレキシブルケーブルを保持する保持部を有し、
   前記フレキシブルケーブルは、前記光学走査ユニットのホームポジションにおける前記保持部から、前記固定部までの水平方向の離間距離の中央となる位置に、前記フレキシブルケーブルを撓ませて凹部を形成する負荷部材を有し、
   前記フレキシブルケーブルの表面がポリエステルを含む材料からなり、
   前記負荷部材が、ポリエステル、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、ウレタン樹脂、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、及びシリコン樹脂のいずれかを含む材料からなることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記フレキシブルケーブルは、前記負荷部材により形成される前記凹部の両側を含む２以上の凸部を有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. 前記固定部は、前記光学走査ユニットの副走査方向の走査範囲の中心となる位置に配設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。
4. 前記負荷部材及び前記負荷部材により形成された前記フレキシブルケーブルの凹部は、前記コンタクトガラス及び前記筐体の内側底面に接触することなく、前記光学走査ユニットの副走査方向の移動に伴い変位することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像読取装置。
5. 前記キャリッジは、前記フレキシブルケーブルの前記保持部と前記固定部との間の長さを調整する調整手段を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像読取装置。
6. 前記調整手段は、回転により前記フレキシブルケーブルを巻取り可能なネジ部材であることを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
7. 請求項１から６の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。