JP2010010741A - 光電変換ユニット、画像読み取り装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁波対策としてＣＣＤセンサの周囲にシールド部材を固定した際にも、部材の変形による画質劣化の発生を抑える。
【解決手段】この光電変換ユニットは、ベースプレート１８と、結像レンズ１５と、ＣＣＤセンサ１６と、駆動回路と、シールド部材１９と、低剛性固定手段２０と、を備えている。結像レンズ１５、ＣＣＤセンサ１６及び駆動回路はベースプレート１８に支持されている。結像レンズ１５は原稿からの反射光を収束し、ＣＣＤセンサ１６は結像レンズ１５からの収束光を画像信号に変換し、駆動回路はＣＣＤセンサ１６を駆動する。シールド部材１９は、結像レンズ１５、ＣＣＤセンサ１６及び駆動回路を覆い、外部からの光を遮断するとともに駆動回路からの電磁波の放射を抑制する。低剛性固定手段２０は、シールド部材１９よりも低剛性であり、シールド部材１９をベースプレート１８に固定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光電変換ユニット、特に、原稿の画像情報を画像信号に変換する光電変換ユニットに関する。また、本発明は、光電変換ユニットを備えた画像読み取り装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。

複写機やファクシミリ、スキャナ、複合機等の画像形成装置には、画像読み取り装置が設けられている。この画像読み取り装置は、原稿が載置されるコンタクトガラス、光源、光学系ユニット及び光電変換ユニットを有している。そして、光電変換ユニットには、ベースプレート上に支持された結像レンズや光電変換素子としてのＣＣＤセンサが設けられている。

このような画像読み取り装置では、コンタクトガラス上に載置された原稿に対して光源からの光が照射され、原稿からの反射光は、光学系ユニットにより光電変換ユニットに導かれる。光電変換ユニットでは、光学系ユニットからの光が結像レンズによって収束され、この収束光はＣＣＤセンサに入力される。ＣＣＤセンサでは、入射した光が画像信号に変換される。

ここで、画像読み取り装置においては、ＣＣＤセンサを駆動するＩＣやＬＳＩ等からなる駆動回路が設けられているが、この駆動回路では、ＣＣＤセンサを制御するクロック等の制御信号が生成される。そして、この制御信号は、読み取り速度の高速化や高解像度化に伴い、非常に高い周波数となっている。このため、駆動回路からは不要電磁波が強く放射される傾向にある。このようにＣＣＤセンサを制御する駆動回路から不要な電磁波が放出されると、これがノイズ（電磁波障害）となって、画像読み取り装置や画像読み取り装置を備えた複写機等に誤動作を生じさせたり、形成される画像の画質を低下させる場合がある。また、前述のノイズが他の電子機器に対して障害を与える場合もある。例えば、蛍光灯のちらつき等も、この電波障害の一種である。

そこで、不要電磁波の発生源であるＣＣＤセンサ及び駆動回路を、金属製のシールド部材で覆い、ＣＣＤセンサを搭載した基板のグランド端子を金属製シールド部材に接地させることにより、放射電磁波を抑制する手段が採用されている（例えば、特許文献１）。
特開２００２−２３７９２４号公報

前述のように、ＣＣＤセンサ及び駆動回路を覆うシールド部材としてのカバーは、一般的には下方が解放された箱形状であり、その側壁の下端縁部をビス等の締結具によりベースプレートに締結するようにしている。

しかし、カバーは箱形状になっているために、その剛性が比較的高い。このような剛性の高いカバーの加工精度が低く、カバーが変形しているような場合、あるいは取り付ける相手部材の平面度や、ビス締結場所が原因となって部品の変形が発生している場合には、カバーをベースプレートに固定した際に、ベースプレートがカバーの変形に倣って同様に変形してしまい、ベースプレートに支持されている結像レンズやＣＣＤセンサの位置が狂い、光軸がずれてしまう場合がある。このような場合には、正常な画像を形成することができない。

本発明の課題は、電磁波対策としてＣＣＤセンサの周囲にシールド部材としてのカバーを固定した際にも、部材の変形による画質劣化の発生を抑えることにある。

請求項１に係る光電変換ユニットは、原稿の画像情報を画像信号に変換するものであって、ベースプレートと、結像レンズと、光電変換素子と、駆動回路と、シールド部材と、低剛性固定手段と、を備えている。結像レンズは、ベースプレートに支持され、原稿からの反射光を収束する。光電変換素子は、ベースプレートに支持され、結像レンズからの収束光を画像信号に変換する。駆動回路は、ベースプレートに支持され、光電変換素子を駆動する。シールド部材は、結像レンズ、光電変換素子及び駆動回路を覆い、外部からの光を遮断するとともに駆動回路からの電磁波の放射を抑制する。低剛性固定手段は、シールド部材よりも低剛性であり、シールド部材をベースプレートに固定する。

この光電変換ユニットでは、原稿からの反射光は結像レンズにより光電変換素子に収束され、光電変換素子によって画像信号に変換される。光電変換素子は駆動回路によって駆動される。このとき、駆動回路及び光電変換素子からは電磁波が放射されるが、これらを覆うシールド部材によって不要電磁波の放射が抑制される。また、シールド部材によって、外部からの光が光電変換素子に入射するのが防止される。

ここで、ベースプレートにシールド部材を固定するに際して、シールド部材は、シールド部材よりも低剛性の低剛性固定手段によってベースプレートに固定される。したがって、仮にシールド部材の加工精度が低く、変形している場合でも、この変形は、低剛性固定手段が変形することによって吸収される。このため、シールド部材の加工精度が低くても、ベースプレートがその影響を受けるのを抑えることができ、ベースプレート上に支持された結像レンズや光電変換素子の位置ずれを抑えることができる。結果的に、この光電変換ユニットを用いた画像読み取り装置や画像形成装置における画質劣化を抑えることができる。

請求項２に係る光電変換ユニットは、請求項１の光電変換ユニットにおいて、低剛性固定手段は、シールド部材に設けられた取付部と、取付部をベースプレートに固定するための締結具と、を有している。

この光電変換ユニットでは、シールド部材側に取付部が設けられ、この取付部が締結具によってベースプレートに固定される。

請求項３に係る光電変換ユニットは、請求項２の光電変換ユニットにおいて、取付部はシールド部材の一部にシールド部材と一体で形成されている。この場合は、低剛性固定手段の構成が簡単になる。

請求項４に係る光電変換ユニットは、請求項３の光電変換ユニットにおいて、シールド部材は、上壁と４つの側壁とを有する下方が開放された箱状に形成されている。そして、取付部は、シールド部材の４つの側壁のうちの少なくとも１つの側壁に形成され、側壁の他の部分とは独立して変形し得る湾曲部を有している。

ここでは、シールド部材の側壁に、他の部分とは独立して変形し得る湾曲部が設けられているので、シールド部材の加工精度が低く、シールド部材が変形している場合は、このシールド部材をベースプレートに固定すると、湾曲部が変形し、この湾曲部の変形によりシールド部材の変形が吸収される。したがって、ベースプレートがシールド部材の変形に影響されるのを抑えることができる。

請求項５に係る画像読み取り装置は、原稿が載置される原稿載置台と、原稿載置台に載置された原稿に光を照射するための光源と、原稿からの反射光を画像信号に変換するための請求項１から４のいずれかに記載の光電変換ユニットと、光源から原稿に照射して得られた反射光を前記光電変換ユニットに導く光学系ユニットと、を備えている。

請求項６に係る画像形成装置は、請求項５に記載の画像読み取り装置と、画像読み取り装置で得られた画像信号に基づいて用紙に画像を形成する画像形成部と、画像形成部に用紙を供給する用紙供給部と、を備えている。

以上のような本発明では、シールド部材はシールド部材よりも低剛性の低剛性固定手段によってベースプレートに固定されるので、仮にシールド部材の加工精度が低く、シールド部材が変形している場合でも、シールド部材の変形は低剛性固定手段によって吸収される。このため、シールド部材の加工精度が低くても、結像レンズや光電変換素子の位置ずれを抑えることができ、この光電変換ユニットを用いた画像読み取り装置や画像形成装置における画質劣化を抑えることができる。

［全体構成］
図１に、本発明の一実施形態による光電変換ユニット及び画像読み取り装置を備えた画像形成装置としてのデジタル複写機を示す。この図１は複写機の全体構成を示す概略構成図である。図１に示すように、複写機１は、画像読み取り部（画像読み取り装置）２と、画像形成部３及び用紙供給部４を含む画像形成装置本体５と、を備えている。

［画像読み取り部］
画像読み取り部２は、原稿の画像を読み取りその画像のデジタルデータを生成するものであり、コンタクトガラス等の透明板からなる原稿台１０と、原稿に光を照射するための光源１１と、複数の反射鏡からなる光学系ユニット１２と、光電変換ユニット１３と、を有している。

原稿台１０はその上に原稿が載置されるものである。光源１１及び光学系ユニット１２は、原稿台１０の下方に配置されている。光学系ユニット１２は原稿からの反射光を光電変換ユニット１３に導くものである。

光電変換ユニット１３は、図１及び図２に示すように、結像レンズ１５と、光電変換素子としてのＣＣＤセンサ１６と、ＣＣＤセンサ１６を駆動するための駆動回路を含む制御基板１７と、結像レンズ１５、ＣＣＤセンサ１６及び制御基板１７を支持するベースプレート１８と、シールド部材１９と、シールド部材１９をベースプレート１８に固定するための低剛性固定手段２０と、を有している。

結像レンズ１５は、ベースプレート１８上に金属製のバンド(図示せず）を介してねじ止めにより固定されている。また、ＣＣＤセンサ１６は制御基板１７に取り付けられており、このＣＣＤセンサ１６が取り付けられた制御基板１７は、ベースプレート１８上にセンサ取付プレート(図示せず）を介してねじ止めにより固定されている。

なお、詳細は省略するが、ＣＣＤセンサ１６が取り付けられた制御基板１７は取付ブラケットを介してセンサ取付プレートに支持されており、この取付ブラケットによって制御基板１７（ＣＣＤセンサ１６）の取付位置を調整することができるようになっている。

また、ＣＣＤセンサ１６は制御基板１７に電気的に接続されており、制御基板１７は取付ブラケット及びセンサ取付プレートを介してベースプレート１８に接地されている。

ベースプレート１８は幅方向の両側にガイド部１８ａ，１８ｂを有しており、これらのガイド部１８ａ，１８ｂは図示しない１対のガイドレールにスライド自在に支持されている。

ＣＣＤセンサ１６が取り付けられた制御基板１７は、ＣＣＤセンサ１６を駆動するためのクロック信号等の制御信号を生成しているが、これらの制御信号は非常に高い周波数であり、このため不要な電磁波を放出しやすい。そこで、この不要電磁波を抑制するためにシールド部材１９が設けられている。

シールド部材１９は、上壁２２と４つの側壁２３，２４，２５，２６とを有する下方が開放された箱状に形成されており、結像レンズ１５、ＣＣＤセンサ１６及び制御基板１７を覆うように設けられている。また、このシールド部材１９は導電性の金属製材料で形成されている。

低剛性固定手段２０は、シールド部材１９に設けられた取付部３０と、ビス３１とを有している。この低剛性固定手段２０は、図２に示すように、側壁２３の２カ所において設けられているが、これらの構成は全く同じであるので、１カ所の構成についてのみ以下に説明する。

取付部３０の詳細を図３に拡大して示す。この取付部３０は、シールド部材１９の１つの側壁２３に形成されている。具体的には、側壁２３の一部に、縦方向に１対の切り込み２３ａ，２３ｂが形成され、他の部分とは独立して変形し得る帯状部分が形成されている。そして、この帯状部分の上下方向の中間部に、内側に突出する湾曲部２３ｃが形成されている。また、帯状部分の下端部は、９０°外側に折り曲げられて、他の部分の下端縁と同様の形状になっている。そして、この折り曲げ部２３ｄには、外側に開くＵ字状の切欠き２３ｅが形成されている。この切欠き２３ｅをビス３１が挿通し、ビス３１はベースプレート１８のねじ孔に螺合している。

［画像形成装置本体］
画像形成装置本体５は、前述のように画像形成部３及び用紙供給部４を含んでいる。

画像形成部３は、画像読み取り部２で得られた画像データや、図示しないネットワークを通じて他の機器から受信した画像データを用紙に印刷する。この画像形成部３は感光体ドラム３２を有している。そして、感光体ドラム３２の周囲には、帯電器３３、露光器３４、現像器３５、転写器３６、クリーニングユニット３７が配置されている。帯電器３３は、感光体ドラム３２表面を一様に帯電させる。露光器３４は、一様に帯電した感光体ドラム３２の表面に、画像データに応じて光を照射し、感光体ドラム３２上に静電潜像を形成する。現像器３５は、その静電潜像にトナーを付着させ、感光体ドラム３２上にトナー像を形成する。転写器３６は、感光体ドラム３２上のトナー像を用紙に転写する。クリーニングユニット３７は、転写後も感光体ドラム３２表面に残留した廃トナーを感光体ドラム３２から除去して感光体ドラム３２表面をクリーニングする。感光体ドラム３２が回転することによりこれらのプロセスが一連で行われる。

また、画像形成部３は、定着ローラ及び加圧ローラを有する定着装置３８を有しており、定着装置３８を通過した用紙は排紙トレイ３９に排出されるようになっている。

用紙供給部４は、画像形成部３に対して用紙を供給する部分であり、手差しトレイ４０、給紙カセット４１等の用紙収納部を有するとともに、用紙を送るための給送ローラ４２、搬送ローラ４３及びレジストローラ４４等を有している。

さらに、この複写機１において、画像読み取り部２の上側には原稿送り装置５０が開閉可能に取り付けられている。原稿送り装置５０には、原稿トレイ５１及び排紙トレイ５２が備えられている。

［画像形成動作］
以上のような複写機１においては、以下のような画像形成動作が実行される。この画像形成動作は通常の動作と同様であるので、簡単に説明する。

すなわち、ユーザが原稿送り装置５０に原稿をセットするか、あるいは原稿台１０上に原稿をセットし、スタートボタンを押すと、原稿の画像が原稿読み取り部２によって読み取られる。原稿トレイ５１にセットされた原稿の画像を読み取る場合は、原稿トレイ５１上の原稿が１枚ずつ送り出され、この原稿送り装置５０内に設けられた原稿読み取り位置において原稿の画像が読み取られる。この原稿送り装置５０において原稿の画像を読み取る場合は、画像読み取り部２における光学系ユニット１２は、一時的に固定される。また、原稿台１０上に配置された原稿の画像を読み取る場合は、光学系ユニット１２等によって原稿が走査されて原稿の画像が読み取られる。

そして、読み取られた画像データに基づいて感光体ドラム３２の表面に静電潜像が形成され、この静電潜像は現像器３５によって現像される。この処理によって得られたトナー像は、転写器３６によって用紙に転写される。その後、用紙上のトナー像は定着装置３８によって定着されて排紙トレイ３９に排出される。

［シールド部材の取り付け］
シールド部材１９は、前述のように、複数のビス３１によりベースプレート１８に固定されている。複数の取付個所のうちの、側壁２３をベースプレート１８に取り付けている２個所は、低剛性固定手段２０により取り付けられている。

ここで、低剛性固定手段２０の作用効果について説明する。シールド部材１９の加工精度が低く、一部が変形しているような場合、例えば、側壁２３の下端縁の下面が他の側壁の下端縁の下面よりも上方に位置しているような場合を例にとって説明する。このような場合、従来構造のシールド部材では、シールド部材の剛性が比較的高いので、シールド部材が変形した状態でベースプレートに固定すると、ベースプレートがシールド部材に倣って歪んでしまう。ベースプレートが歪むと、このベースプレートに支持されている結像レンズやＣＣＤセンサの位置がずれてしまい、光軸がずれることになる。

しかし、本実施形態のシールド部材１９では、前述の例のように側壁２３が変形していると、シールド部材１９を、低剛性固定手段２０を介してベースプレート１８に固定した場合、取付部３０の湾曲部２３ｂが他の部分に比較して容易に変形可能な低剛性部分であるので、湾曲部２３ｂが延び、側壁２３の加工誤差（変形）を吸収することになる。したがって、シールド部材１９の変形によってベースプレート１８が歪むのを抑えることができる。このため、光軸のずれ等を防止でき、結果的に画質劣化を防止できる。

［他の実施形態］
低剛性固定手段の構成は前記実施形態の形状、配置に限定されるものではない。すなわち、シールド部材１９に比較して剛性が低く、シールド部材１９の加工誤差による変形等を吸収できるものであればよい。

本発明の一実施形態による光電変換ユニットが適用される複写機の全体構成を示す概略構成図。 本発明の一実施形態による光電変換ユニットの外観斜視図。 前記光電変換ユニットのシールド部材の一部を拡大して示す図。

符号の説明

１ 複写機
２ 画像読み取り部
３ 画像形成部
４ 用紙供給部
５ 画像形成装置本体
１０原稿台
１１ 光源
１２ 光学系ユニット
１３ 光電変換ユニット
１５ 結像レンズ
１６ ＣＣＤセンサ
１７ 制御基板
１８ ベースプレート
１９ シールド部材
２０ 低剛性固定手段
２２ 上壁
２３〜２６ 側壁
２３ｃ 湾曲部
３０ 取付部
３１ ビス

Claims (6)

1. 原稿の画像情報を画像信号に変換する光電変換ユニットであって、
   ベースプレートと、
   前記ベースプレートに支持され、前記原稿からの反射光を収束する結像レンズと、
   前記ベースプレートに支持され、前記結像レンズからの収束光を画像信号に変換するための光電変換素子と、
   前記ベースプレートに支持され、前記光電変換素子を駆動するための駆動回路と、
   前記結像レンズ、前記光電変換素子及び前記駆動回路を覆い、外部からの光を遮断するとともに前記駆動回路からの電磁波の放射を抑制するためのシールド部材と、
   前記シールド部材よりも低剛性であり、前記シールド部材を前記ベースプレートに固定するための低剛性固定手段と、
   を備えた光電変換ユニット。
2. 前記低剛性固定手段は、
   前記シールド部材に設けられた取付部と、
   前記取付部を前記ベースプレートに固定するための締結具と、
   を有している、請求項１に記載の光電変換ユニット。
3. 前記取付部は前記シールド部材の一部に前記シールド部材と一体で形成されている、請求項２に記載の光電変換ユニット。
4. 前記シールド部材は、上壁と４つの側壁とを有する下方が開放された箱状に形成されており、
   前記取付部は、前記シールド部材の４つの側壁のうちの少なくとも１つの側壁に形成され、前記側壁の他の部分とは独立して変形し得る湾曲部を有している、
   請求項３に記載の光電変換ユニット。
5. 原稿が載置される原稿載置台と、
   前記原稿載置台に載置された原稿に光を照射するための光源と、
   原稿からの反射光を画像信号に変換するための請求項１から４のいずれかに記載の光電変換ユニットと、
   前記光源から原稿に照射して得られた反射光を前記光電変換ユニットに導く光学系ユニットと、
   を備えた画像読み取り装置。
6. 請求項５に記載の画像読み取り装置と、
   前記画像読み取り装置で得られた画像信号に基づいて用紙に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部に用紙を供給する用紙供給部と、
   を備えた画像形成装置。

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