JP2008116977A - フラットベッドイメージスキャナにおけるフラットフレキシブルケーブルを所定の位置に制限することによる摩耗防止機構 - Google Patents

Abstract

【課題】フラットベッドスキャナのフラットフレキシブルケーブルを摩耗から保護する。
【解決手段】イメージスキャナのフラットフレキシブルケーブルを所定の位置に制限するための機構であって、前記フラットフレキシブルケーブルは回路基板とキャリッジの間で電気的に接続され、走査プラットフォームの下で前記回路基板に対する前記キャリッジの移動に伴って特異に湾曲し、前記機構は、前記走査プラットフォームから前記フラットフレキシブルケーブルを隔離するために、前記フラットフレキシブルケーブルの第１部分と前記走査プラットフォームの間に配置された制限部材を備え、前記制限部材は、前記キャリッジの移動に伴ってその状態を変え、前記フラットフレキシブルケーブルをその下に制限している間は、前記走査プラットフォームからそれ自体が少なくとも所定の隙間を確保するために、連続的に張力が加えられている。
【選択図】 図６

Description

本発明は、フラットベッドイメージスキャナにおいて用いられる摩耗防止機構、特にフラットベッドイメージスキャナにおけるフラットフレキシブルケーブルを所定の位置に制限することにより摩耗を回避する機構に関する。

フラットフレキシブルケーブルは、電気機器間における一般的な接続ワイヤである。これは、狭く密集した空間内で、たやすく裏向きに曲げたり伸ばしたりするのに有利である。例えば、フラットベッドイメージスキャナでは、光学素子及び光電素子を含み、移動するキャリッジを、フラットフレキシブルケーブルを介して回路基板に接続している。それぞれフラットベッドイメージスキャナにおけるフラットフレキシブルケーブルの配置を概略的に示す平面図及び側部断面図である図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照する。下側のハウジングにおいて、光学素子及び光電素子を含むキャリッジ１１、モータ及び歯車１２１及びレール１２２からなる駆動装置１２、キャリッジ１１から受信した電気信号を処理するための回路基板１３、及びキャリッジ１１と回路基板１３を接続するフラットフレキシブルケーブル１４が、走査されるべき目的物をその上に載置する透光性走査プラットフォーム１５によりカバーされている。キャリッジ１１は、原稿、フィルム又は写真などの走査される目的物のそばを通過するようにモータ及び歯車１２１により移動されるので、原稿や写真などの画像データが得られる。

従来のフラットフレキシブルケーブルの構成を示す概略断面図である図２（ａ）を参照する。フラットフレキシブルケーブル１４は、可撓性銅箔１４１、可撓性樹脂で形成された絶縁被覆１４２、及び堅い樹脂で形成された補強板１４３を含む。絶縁被覆１４２は、銅箔１４１の両端部をキャリッジ１１及び回路基板１３に対してそれぞれ電気的に接触させるために露出させつつ、銅箔１４１を取り囲んでいる。補強板１４３は、銅箔の露出された部分をキャリッジ１１又は回路基板１３の接続スロット（図示せず）にスムーズに挿入するように、フラットフレキシブルケーブル１４の端部に取り付けられている。

フラットフレキシブルケーブル１４の位置は、走査方向に沿ったキャリッジ１１の動きに応じて変化する。走査動作開始前に、キャリッジ１１は、フラットフレキシブルケーブル１４が、その中間点の周りに湾曲されるように、回路基板１３の上に位置している。回路基板１３から離れるキャリッジ１１の動きと共に、湾曲点が前進する。当業者にとって周知のように、フラットフレキシブルケーブルは、プラスチックやラバーのような軽くて可撓性のある材料で形成されているので、その可撓性により湾曲点が上昇する。湾曲点が、ガラスで形成されたプラットフォーム１５の内側の面にまで上昇すると、摩耗の影響を受けやすくなるので好ましくない。図２（ｂ）に示すように、フラットフレキシブルケーブル１４と透光性プラットフォーム１５の接触に起因する摩耗が、湾曲点に生じやすくなる。特に、厚さを薄くしたイメージスキャナあるいは、プラットフォーム１５上に載置された原稿に密着させる必要がある撮像素子のような接触型のイメージセンサ（ＣＩＳ）を用いたイメージスキャナにとっては、フラットフレキシブルケーブル１４は、プラットフォーム１５の内側の面と接触した状態のままに保たれる可能性が高い。そのため、摩耗により発生した屑がプラットフォーム１５を汚したり、走査品質に悪影響を与えたりする可能性がある。

本発明は、摩耗を回避するように、ガラス製のプラットフォームからフラットフレキシブルケーブルを隔離するための摩耗防止装置を提供する。

本発明は、イメージスキャナのフラットフレキシブルケーブルを所定の位置に制限するための機構であって、前記フラットフレキシブルケーブルは回路基板とキャリッジとの間で電気的に接続され、走査プラットフォームの下で前記回路基板に対する前記キャリッジの移動に伴って特異に湾曲し、前記機構は、前記走査プラットフォームから前記フラットフレキシブルケーブルを隔離するために、前記フラットフレキシブルケーブルの第１部分と前記走査プラットフォームとの間に配置された制限部材を備え、前記制限部材は前記キャリッジの移動に伴ってその状態を変え、前記フラットフレキシブルケーブルをその下に制限している間では、前記走査プラットフォームからそれ自体が少なくとも所定の隙間を確保するために、連続的に張力が加えられている。

本発明の機構において、さらにプーリを備え、前記制限部材は、前記キャリッジに結合された第１端部と前記プーリに結合された第２端部とを有し、前記キャリッジの移動に伴って、前記プーリに巻き取られ又は前記プーリから解放されることにより、連続的に張力が加えられていることが好ましい。

本発明の機構において、前記プーリには、前記キャリッジを移動させるための伝達ベルトがさらに巻き付けられていることが好ましい。

本発明の機構において、前記制限部材が前記プーリに接続される手前に、前記制限部材を巻き付けるためのリールをさらに備え、前記制限部材は、前記キャリッジの移動方向に沿って伸びる第１部分と前記第１部分に略直交する第２部分とを含み、前記リールは、前記フラットフレキシブルケーブルを前記走査プラットフォームから隔離するために、前記制限部材の第１部分を前記フラットフレキシブルケーブルの上に位置させると共に、前記制限部材の第２部分を前記プーリに接続された状態を維持するために、所定の位置に配置されていることが好ましい。

本発明の機構において、前記制限部材は環状に形成され、それぞれ前記キャリッジの前側及び後側の側面に固定され、その内側に前記フラットフレキシブルケーブルを取り囲んでいる２つの端部を有し、前記機構は、さらに、前記制限部材に張力を加え、前記キャリッジの移動に伴って前記制限部材の回転を容易にするために、前記キャリッジの移動方向に沿って、前記回路基板の近く及び前記回路基板から離れた位置にそれぞれ配置された２つのローラを備えることが好ましい。

本発明は、イメージスキャナのフラットフレキシブルケーブルを所定の位置に制限するための機構であって、前記フラットフレキシブルケーブルは回路基板とキャリッジとの間で電気的に接続され、走査プラットフォームの下で前記回路基板に対する前記キャリッジの移動に伴って特異に湾曲し、前記機構は、前記走査プラットフォームから前記フラットフレキシブルケーブルを隔離するために、前記フラットフレキシブルケーブルの第１部分と前記走査プラットフォームとの間に配置された制限部材を備え、前記制限部材は前記走査プラットフォームの下で前記回路基板に対する前記キャリッジの移動に伴ってその状態を変え、特異に湾曲し、前記フラットフレキシブルケーブルをその下に制限している間では、前記走査プラットフォームからそれ自体少なくとも所定の隙間を確保するために、前記フラットフレキシブルケーブルの曲げ抵抗よりも大きな曲げ抵抗を有している。

本発明の機構において、前記制限部材は、前記キャリッジに固定され、前記フラットフレキシブルケーブルの第１部分よりも上に配置された一端と前記回路基板に固定された他端とを備えていることが好ましい。

本発明の機構において、前記制限部材の長さは、前記フラットフレキシブルケーブルの長さよりも長くないように構成されていることが好ましい。

本発明の機構において、前記制限部材は、前記キャリッジに固定された一端と、前記回路基板に固定され、かつ前記フラットフレキシブルケーブルの第１部分よりも上に配置された他端とを備えていることが好ましい。

本発明の機構において、前記制限部材は一方向にのみ湾曲可能であるように構成されていることが好ましい。

本発明の機構において、前記制限部材は、前記キャリッジの動きに伴って特異に湾曲する可撓性ストリップと、前記可撓性ストリップの曲げ抵抗を高くするために、互いに近接するように前記可撓性ストリップの上に固着された複数の剛性リブとを備えていることが好ましい。

本発明の機構において、前記可撓性ストリップはプラスチック材料で形成され、前記剛性リブは、プラスチック又は金属で形成され、前記キャリッジの移動方向に沿って１つずつ平行に配列されていることが好ましい。

本発明の機構において、前記制限部材は、前記キャリッジの移動方向に沿って連続的に結合された複数の剛性部材を備え、前記各剛性部材は、先行する剛性部品の前底の角とそれに続く剛性部品の後底の角とが回転可能に連結されていることが好ましい。

イメージスキャナにおいて、走査プラットフォームからフラットフレキシブルケーブルを隔離することにより摩耗を回避するために、フラットフレキシブルケーブルを走査プラットフォームよりも下の所定の位置に制限する摩耗防止機構が用いられている。本発明によれば、図３、７及び８に示すような３種類の摩耗防止機構が例示されており、フラットフレキシブルケーブルを押さえつけ又は制限することにより摩耗を回避するために、摩耗防止機構の全体又は一部分が、走査プラットフォームとフラットフレキシブルケーブルの間に配置されている。

図３（ａ）又は３（ｂ）を参照しつつ、本発明の好適な一実施の形態に係るイメージスキャナのフラットフレキシブルケーブルを所定の位置に制限するための摩耗防止機構について説明する。原稿、写真又はフィルムなどの目的物をイメージスキャナにより走査する際、その目的物を走査プラットフォーム３０の上に載置する。光学素子及び光電素子（図示せず）を含むキャリッジ３３は、走査された目的物の画像を取り込みながら、走査プラットフォーム３０の下を通過する。フラットフレキシブルケーブル３２は、画像データに応じて光電素子によって生成された電気信号をさらに処理するために、回路基板３１に伝送するべくキャリッジ３３と回路基板３１とを接続する。走査プラットフォーム３０の下での回路基板３１に対するキャリッジ３３の動きに伴い、フラットフレキシブルケーブル３２は特異に湾曲する。前に述べたように、走査動作開始前は、キャリッジ３３は回路基板３１の上に位置しているので、フラットフレキシブルケーブル３２は、その中間点の周りに湾曲されている。回路基板３１から離れるキャリッジ３３の動きと共に、湾曲点が前進する。フラットフレキシブルケーブル３２と走査プラットフォーム３０の接触を回避するために、フレキシブルフラットケーブル３２は、その位置を制限されるべきである。

図３（ａ）に示す実施の形態では、フラットフレキシブルケーブル３２を所定の位置に制限するための機構は、走査プラットフォーム３０の下に配置され、かつフラットフレキシブルケーブル３２を囲む制限部材３４を含む。そのため、フラットフレキシブルケーブル３２の上側の部分３２１、すなわち、キャリッジ３３に取り付けられた端部は、走査プラットフォーム３０まで上昇するのを回避するために、制限部材３４により押さえつけられている。走査プラットフォーム３０の下での回路基板３１に対するキャリッジ３３の動きに伴い、制限部材３４は、その状態を変え、特異に湾曲する。この目的を達成するために、制限部材３４は特別な性質又は構成を有しているので、フラットフレキシブルケーブル３２をその下に制限している間は、制限部材３４自体、走査プラットフォーム３０から少なくとも所定の隙間が維持されることが好ましい。例えば、制限部材３４は、一方向にだけ湾曲されるように形成されている。すなわち、制限部材３４は、内側、すなわちフラットフレキシブルケーブル３２側にだけ湾曲され、外側、すなわちフラットフレキシブルケーブル３２の反対側には湾曲されることはできない。さらに、制限部材３４は、フラットフレキシブルケーブル３２の曲げ抵抗よりも大きな曲げ抵抗を有しており、それによってその下のフラットフレキシブルケーブル３２によっては走査プラットフォーム３０まで持ち上げられることがないように、走査プラットフォーム３０から一定の隙間が保障されることが好ましい。制限効果をより高くするには、制限部材３４の長さは、フラットフレキシブルケーブル３２の長さよりも長くなく、すなわち、同じか少し短い位の方が有利である。より好ましくは、制限部材３４との間での磨耗を回避するために、フラットフレキシブルケーブル３２は、制限部材３４と部分的にのみ接触するべきである。

上記実施の形態における制限部材３４は、フラットフレキシブルケーブル３２の上側部分３２１を押さえつけることによってフラットフレキシブルケーブル３２を制限する。逆に、図３（ｂ）に示すように、制限部材３４をフラットフレキシブルケーブル３２で覆い、制限部材３４によりフラットフレキシブルケーブル３２の下側部分３２２を押さえつけることも可能である。フラットフレキシブルケーブル３２の下側部分３２２が下向きに引っ張られるので、フラットフレキシブルケーブル３２の湾曲部分が走査プラットフォーム３０まで上昇することを防止するという目的が達成される。

制限部材の一例を示す図４（ａ）を参照する。制限部材は、可撓性ストリップ４０と、複数の剛性リブ４を備えている。可撓性ストリップ４０は、例えば、プラスチックフィルムである。剛性リブ４１は、可撓性ストリップ４０の上に固定されており、可撓性ストリップ４０の曲げ抵抗を高くするように、キャリッジの移動方向に沿って、互いに近接するように平行に１つずつ配列されている。剛性リブは、プラスチックまたは金属で形成されている。図４（ａ）において、個々の剛性リブ４１の断面は、矩形断面形状を有している。また、図４（ｂ）〜４（ｇ）に示すように、剛性リブ４１の断面は、台形、五角形、Ｚ字状、Ｌ字状又はＴ字状、あるいは、制限部材の特異な湾曲を円滑にする形状であってもよい。

剛性部品４１は、図４（ａ）〜４（ｇ）に示すように、可撓性ストリップ４０と一緒に組み合わされる代わりに、図５（ａ）及び５（ｂ）に描かれているように、相互に結合されていてもよい。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。この実施の形態では、制限部材は、キャリッジの移動方向に沿って連続的に結合された複数の剛性部品５１を備えている。各剛性部品５１の右底の角の開口５１２にピン５１１を挿入することにより、先行する剛性部品の前底の角とそれに続く剛性部品の後底の角が回転可能に連結される（SIC）。従って、制限部材は、キャリッジの動きに伴って特異に湾曲することができる。

イメージスキャナのフラットフレキシブルケーブルを所定の位置に制限するための摩耗防止機構の他の実施の形態について、図６を参照しつつ説明する。フラットフレキシブルケーブル７１を所定の位置に制限するための摩耗防止機構は、制限部材７２、プーリ７３及びリール７４を含む。この実施の形態では、プーリ７３は、ガイドレール７７に沿ってキャリッジを移動させるための伝達ベルト７５をその上に巻き付けるためのものである。制限部材７２は、その一端がフラットフレキシブルケーブル７１よりも上のキャリッジ７０に固定され、他端がプーリ７３に固定され、かつプーリ７３に巻き付けられた、例えば糸、ロープ又はストリップである。制限部材７２の中間部分は、さらにリール７４に巻き付けられており、リール７４は、制限部材７２の第１部分７２１がキャリッジ７０の移動方向に沿って伸び、制限部材７２の第２部分７２２が第１部分７２１に対して略垂直となるように、所定の位置に配置されている。

制限部材７２は、走査プラットフォームに対して少なくとも所定の隙間を維持するように、連続的に引っ張られているので、常時フラットフレキシブルケーブル７１をその下に押さえつけることができる。モータ７６が伝達ベルト７５をＢ方向に移動するように駆動すると、キャリッジ７０はＣ方向に沿って動く。その間、プーリ７３とリール７４は、制限部材７２を巻き取るように時計方向（それぞれ矢印Ｄ及びＥで示された方向）に回転するので、制限部材７２の緊張状態が維持される。一方、キャリッジ７０が待機位置に逆向きに移動するとき、伝達ベルト７５により伝達されたプーリ７３及びリール７４の反時計方向の回転により、制限部材７２はキャリッジ７０の移動に伴ってプーリ７３から解放される。

イメージスキャナのフラットフレキシブルケーブルを所定の位置に制限するための摩耗防止機構のさらに他の実施の形態について、図７を参照しつつ説明する。フラットフレキシブルケーブル８２を所定の位置に制限するための摩耗防止機構は、制限部材８４、第１ローラ８５及び第２ローラ８６を含む。制限部材８４は、例えば、糸、ロープ又はストリップである。第１ローラ８５及び第２ローラ８６は、それぞれ回路基板８１の近く及び回路基板８１から離れた位置に配置されている。制限部材８４は環状に形成され、その両端がそれぞれキャリッジ８３の前側及び後側の側面に固定され、その内側にフラットフレキシブルケーブル８２を取り囲んでいる。フラットフレキシブルケーブル８２を走査プラットフォーム８０から隔離するために、キャリッジ８３の移動中、制限部材８４に張力を加え続けることが好ましい。

以上の説明から、イメージスキャナに本発明の摩耗防止機構を設けることにより、特別に設計された構成の又は連続的に張力を加えることを特徴とする制限部材により、フラットフレキシブルケーブルを所定の位置に制限することができる。フラットフレキシブルケーブルをガラス製のプラットフォームから隔離することにより、摩耗の問題を効果的に解決することができる。

本発明は、現時点で、最も実際的であり、かつ好ましい実施の形態であると思われるものに置き換えて説明したが、本発明は、説明された実施の形態に限定される必要はないことは理解されるべきである。それどころか、添付された特許請求の範囲の精神及び範囲に含まれる様々な変形や同様の構成の全てを含むように、最も広く解釈されるべきである。

一般的なフラットベッドスキャナの概略的平面図である。 図１（ａ）のスキャナの概略的側部断面図である。 従来のフラットフレキシブルケーブルの構成を示す概略断面図である。 従来のフラットフレキシブルケーブルとスキャナの走査プラットフォームの接触を概略的に描いた図である。 本発明の好適な実施の形態に係るイメージスキャナのフラットフレキシブルケーブルを所定の位置に制限するための摩耗防止機構を概略的に描いた図である。 本発明の他の好適な実施の形態に係るイメージスキャナのフラットフレキシブルケーブルを所定の位置に制限するための摩耗防止機構を概略的に描いた図である。 図３（ａ）又は３（ｂ）の摩耗防止機構に用いられる制限部材の第１の実施の形態及びその変形例を概略的に示す図である。 図３（ａ）又は３（ｂ）の摩耗防止機構に用いられる制限部材の第１の実施の形態及びその変形例を概略的に示す図である。 図３（ａ）又は３（ｂ）の摩耗防止機構に用いられる制限部材の第１の実施の形態及びその変形例を概略的に示す図である。 図３（ａ）又は３（ｂ）の摩耗防止機構に用いられる制限部材の第１の実施の形態及びその変形例を概略的に示す図である。 図３（ａ）又は３（ｂ）の摩耗防止機構に用いられる制限部材の第１の実施の形態及びその変形例を概略的に示す図である。 図３（ａ）又は３（ｂ）の摩耗防止機構に用いられる制限部材の第１の実施の形態及びその変形例を概略的に示す図である。 図３（ａ）又は３（ｂ）の摩耗防止機構に用いられる制限部材の第１の実施の形態及びその変形例を概略的に示す図である。 図３（ａ）又は３（ｂ）の摩耗防止機構に用いられる制限部材の第２の実施の形態及びその変形例を概略的に示す図である。 図３（ａ）又は３（ｂ）の摩耗防止機構に用いられる制限部材の第２の実施の形態及びその変形例を概略的に示す図である。 本発明の他の好適な実施の形態に係るイメージスキャナのフラットフレキシブルケーブルを所定の位置に制限するための摩耗防止機構を概略的に描いた図である。 本発明のさらに他の好適な実施の形態に係るイメージスキャナのフラットフレキシブルケーブルを所定の位置に制限するための摩耗防止機構を概略的に描いた側部断面図である。

符号の説明

３０ 走査プラットフォーム
３１ 回路基板
３２ フラットフレキシブルケーブル
３３ キャリッジ
３４ 制限部材
４０ 可撓性ストリップ
４１ 剛性リブ
５１ 剛性部材
７１ フラットフレキシブルケーブル
７２ 制限部材
７２１ フラットフレキシブルケーブルの第１部分
７２２ フラットフレキシブルケーブルの第２部分

Claims (5)

1. イメージスキャナのフラットフレキシブルケーブルを所定の位置に制限するための機構であって、前記フラットフレキシブルケーブルは回路基板とキャリッジとの間で電気的に接続され、走査プラットフォームの下で前記回路基板に対する前記キャリッジの移動に伴って特異に湾曲し、前記機構は、前記走査プラットフォームから前記フラットフレキシブルケーブルを隔離するために、前記フラットフレキシブルケーブルの第１部分と前記走査プラットフォームとの間に配置された制限部材を備え、
   前記制限部材は、前記キャリッジの移動に伴ってその状態を変え、前記フラットフレキシブルケーブルをその下に制限している間では、前記走査プラットフォームからそれ自体が少なくとも所定の隙間を確保するために、連続的に張力が加えられている機構。
2. プーリを備え、前記制限部材は、前記キャリッジに結合された第１端部と前記プーリに結合された第２端部とを有し、前記キャリッジの移動に伴って、前記プーリに巻き取られ又は前記プーリから解放されることにより、連続的に張力が加えられている請求項１に記載の機構。
3. 前記プーリには、前記キャリッジを移動させるための伝達ベルトがさらに巻き付けられている請求項２に記載の機構。
4. 前記制限部材が前記プーリに結合される手前に、前記制限部材を巻き付けるためのリールをさらに備え、前記制限部材は、前記キャリッジの移動方向に沿って伸びる第１部分と前記第１部分に略直交する第２部分とを含み、前記リールは、前記フラットフレキシブルケーブルを前記走査プラットフォームから隔離するために、前記制限部材の第１部分を前記フラットフレキシブルケーブルの上に位置させると共に、前記制限部材の第２部分を前記プーリに接続された状態を維持するために、所定の位置に配置されている請求項３に記載の機構。
5. 前記制限部材は環状に形成され、それぞれ前記キャリッジの前側及び後側の側面に固定され、その内側に前記フラットフレキシブルケーブルを取り囲んでいる２つの端部を有し、前記機構は、さらに、前記制限部材に張力を加え、前記キャリッジの移動に伴って前記制限部材の回転を容易にするために、前記キャリッジの移動方向に沿って、前記回路基板の近く及び前記回路基板から離れた位置にそれぞれ配置された２つのローラを備えている請求項１に記載の機構。

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