JP2016220122A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンタクト部材とＦＦＣとの接触を防止するとともに、読取範囲の終点位置におけるＦＦＣの湾曲部の過剰な湾曲を防止することが可能な画像読取装置を提供する。【解決手段】画像読取装置１１は、筐体２１と、読取ユニット２２と、ＦＦＣ３０と、揺動支持部８０と、を備える。読取ユニット２２は、筐体２１内に移動可能に設けられ、読取範囲の起点位置Ｐ１から終点位置Ｐ２まで往復移動可能に構成されている。ＦＦＣ３０は、一方端が読取ユニット２２に連結され、他方側が筐体２１に固定されており、湾曲状に筐体２１に収容されている。揺動支持部８０は、読取ユニット２２に設けられている。揺動支持部８０は、ＦＦＣ３０を支持するとともに、読取ユニット２２の移動位置に応じてＦＦＣ３０一方端の連結部に対してＦＦＣ３０の被支持部３０Ａを上下方向に変位させる。【選択図】図４

Description

本発明は、フラットケーブルが接続された読取ユニットを備える画像読取装置に関する。

画像読取装置は、複数の撮像素子が主走査方向に配列されたＣＩＳなどの読取センサーや、撮像対象に光を照射するＬＥＤ等の発光素子、レンズやミラー等の光学部品などを含む読取ユニットを備えている。画像読取装置は、平板形状の透明なコンタクト部材を備えており、画像が読み取られる際にその上面に原稿が載置される。読取ユニットは、画像読取装置の筐体内にコンタクト部材の裏面に沿って往復移動するように構成されている。読取ユニットは、その移動中にコンタクト部材の裏面へ向けて光を照射してその反射光を受光することによって、原稿の画像を読み取られる。読取ユニットには、フレキシブルタイプのフラットケーブル（以下「ＦＦＣ」と略称する。）が接続されており、読取ユニットと制御部との間でＦＦＣを通じて制御信号やデータなどの通信が行われる。

上述したように、読取ユニットは筐体内を往復移動するため、読取ユニットの移動に追従可能なようにＦＦＣは筐体内で断面Ｕ字状の湾曲した状態で収容されている。そして、読取ユニットが移動すると、ＦＦＣは、湾曲された状態を維持しつつ、読取ユニットの移動に追従して伸縮する。ＦＦＣは、曲げに対して反発する力（復元力）を有するため、読取ユニットの移動に伴いＦＦＣの湾曲部と読取ユニットとの距離が長くなると、反発力によって湾曲部が大きくなり、コンタクト部材の裏面に接触する場合がある。これに対して、筐体内の高さ寸法を湾曲部の最大形状に対応したサイズに定めると、筐体の高さ方向のサイズが大きくなる。このような問題に対して、従来、ＦＦＣをコンタクト部材から離間させる押さえ部が読取ユニットに設けられた構成が知られている。また、読取ユニットとＦＦＣとの接続部において、ＦＦＣを斜め下方へ延出させる構成が知られている。

特開２００４−３４８０７４号公報

読取ユニットが読取範囲を起点位置から終点位置まで移動する際に、ＦＦＣの湾曲部は、前記終点位置においてその最も曲げ径が最も小さくなる。この場合、従来の構成では、湾曲部の曲げ径を更に小さくするように作用するため、ＦＦＣに過大な負荷がかかり、ＦＦＣが断線したり、屈曲変形したりするおそれがある。

本発明の目的は、コンタクト部材とＦＦＣとの接触を防止するとともに、読取範囲の終点位置におけるＦＦＣの湾曲部の過剰な湾曲を防止することが可能な画像読取装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像読取装置は、筐体と、読取ユニットと、フラットケーブルと、支持部材と、を備える。前記読取ユニットは、前記筐体内に移動可能に設けられ、読取範囲の起点位置から終点位置まで往復移動可能に構成されている。前記フラットケーブルは、一方端が前記読取ユニットに連結され、他方側が前記筐体に固定され、湾曲状に前記筐体に収容されている。前記支持部材は、前記読取ユニットに設けられている。前記支持部材は、前記フラットケーブルを支持するとともに、前記読取ユニットの移動位置に応じて前記一方端の連結部に対して前記フラットケーブルの支持点を上下方向に変位させる。

本発明によれば、コンタクト部材とＦＦＣとの接触を防止するとともに、読取範囲の終点位置におけるＦＦＣの湾曲部の過剰な湾曲を防止することが可能である。

図１は、本発明の実施形態に係る画像読取装置を備えた画像形成装置を示す斜視図である。 図２は、画像読取装置の内部構成を示す図である。 図３は、画像読取装置の筐体の内部構成を示す斜視図である。 図４は、画像読取装置の読取ユニットが備える揺動支持部を示す斜視図である。 図５は、読取範囲の起点位置に配置された読取ユニットの周辺機構を示す断面図である。 図６は、読取ユニットの揺動支持部の上面図である。 図７は、読取範囲の終点位置に配置された読取ユニットの周辺機構を示す斜視図である。 図８は、終点位置に配置された読取ユニットの周辺機構を示す断面図である。 図９は、揺動支持部が設けられていない画像読取装置を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１乃至図３を参照して本発明の実施形態に係る画像読取装置１１及びこれを備えた画像形成装置１０の概略構成について説明する。なお、図３では、画像読取装置１１の筐体２１の上部ハウジングが取り外された状態が示されている。

画像形成装置１０は、画像読取機能、ファクシミリ機能、画像形成機能などを備える複合機である。図１に示されるように、画像形成装置１０は、画像読取装置１１、自動原稿送り装置（Auto Document Feeder；以下、ＡＤＦという）１３、画像形成部１５、操作表示部１６、給紙カセット１７、排紙部１８を備えている。なお、本実施形態では、画像読取装置１１を備えた画像形成装置１０を例示して説明するが、本発明はこれに限られない。例えば、本発明は、画像形成装置１０から独立した画像読取装置１１であってもよく、或いは画像読取装置１１を備えるファクシミリ装置又は複写機であってもよい。

画像形成部１５は、画像読取装置１１で読み取られた画像データ又は外部のパーソナルコンピューター等の情報処理装置から入力された画像データに基づいて電子写真方式にしたがってカラー又はモノクロの画像形成処理（印刷処理）を実行する。画像形成部１５は、画像形成ユニット、露光装置、中間転写ベルト、二次転写ローラー、定着装置などを備える。前記画像形成ユニットは、感光体ドラム、帯電装置、現像装置、一次転写ローラー、クリーニング装置（いずれも不図示）などを備える。これらの構成要素が画像形成部１５のフレームなどを構成する筐体に設けられている。なお、本実施形態では、電子写真方式の画像形成部１５を例にして説明するが、画像形成部１５は電子写真方式のものに限られず、インクジェット記録方式のものであっても、或いはそれ以外の記録方式又は印刷方式のものであってもかまわない。

ＡＤＦ１３は、画像読取装置１１に設けられている。ＡＤＦ１３は、原稿セット部１３Ａに載置された原稿を一枚ずつ取り出して、所定の読取位置へ連続的に搬送する。ここで、前記読取位置は、画像読取装置１１によって原稿の画像が読取可能な位置であって、後述の読取ユニット２２によって光が照射される位置である。

画像読取装置１１は、画像形成装置１０の上部に装着されている。画像読取装置１１は、原稿から画像データを読み取る。図２に示されるように、画像読取装置１１は、読取ユニット２２、コンタクト部材２７、コンタクト部材２８、原稿押さえ２９、筐体２１などを備える。これらの構成要素が、画像読取装置１１の筐体２１の内部に収容されている。また、画像読取装置１１は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどの演算素子を備える制御部（不図示）を有している。この制御部は、画像読取動作などを含む各種動作を統括的に制御する。

コンタクト部材２７及びコンタクト部材２８は、いずれも、筐体２１の上部に取り付けられている。コンタクト部材２７は、画像の読取対象となる原稿が載置される部分であり、筐体２１に水平に保持されている。コンタクト部材２８は、ＡＤＦ１３により搬送される原稿に対して読取ユニット２２から照射される光を透過する部分であり、筐体２１に水平に保持されている。コンタクト部材２７，２８は、透明性を有する部材（ガラスや透明樹脂など）によって平板状に形成されている。

コンタクト部材２８は、主走査方向（図１における前後方向、第２方向の一例）に長い長尺な部材であり、板状に形成された透明な部材である。また、コンタクト部材２８は、前記副走査方向（主走査方向に直交する方向）に細幅な形状に形成されている。

図２に示されるように、読取ユニット２２は、ＡＤＦ１３により搬送される原稿の画像、又は、コンタクト部材２８に載置された原稿の画像を読み取る装置である。読取ユニット２２は、光源２２１、撮像素子２２２、キャリッジ２３などを備えている。これらの光学部材が、読取ユニット２２の筐体を構成するキャリッジ２３に収容されている。

読取ユニット２２のキャリッジ２３は、ステッピングモーター等の駆動装置を用いた従来周知の移動機構によって左右方向へ往復移動可能に構成されている。本実施形態では、キャリッジ２３は、コンタクト部材２７に載置された原稿の画像の読取動作の起点位置Ｐ１から終点位置Ｐ２まで往復移動可能に構成されている。これにより、読取ユニット２２が起点位置Ｐ１と終点位置Ｐ２との間を往復移動可能となる。ここで、前記起点位置Ｐ１は、コンタクト部材２７に載置された原稿の左端部の下方位置である。また、前記終点位置Ｐ２は、前記起点位置Ｐ１から最大読取範囲を右方向へ隔てた位置（図２において破線で示される位置）である。本実施形態では、前記終点位置Ｐ２は、筐体２１の右側壁２１Ｂ付近に定められている。

前記移動機構としては、モーターからの駆動力をキャリッジ２３に伝達するベルト伝達機構やギヤ伝達機構などが考えられる。画像読取装置１１では、コンタクト部材２７に原稿が載置されて、原稿押さえ２９が閉じられた状態で、原稿に対して読取ユニット２２が筐体２１内で前記駆動装置によって前記左右方向へ往復移動される。そして、読取ユニット２２の右方向への移動中に光源２２１からコンタクト部材２７に照射される光が走査され、その反射光が撮像素子２２２に受光されることにより原稿の画像が読み取られる。

筐体２１の内部にフレキシブルケーブル（ＦＦＣ）３０が設けられている。ＦＦＣ３０は、読取ユニット２２と前記制御部とを電気的に接続するものであり、内部の導線が絶縁樹脂で被覆されたものである。ＦＦＣ３０は、その一方端が読取ユニット２２に電気的に接続されており、具体的には、ＦＦＣ３０の一方端にコネクタ３２（図４参照）が取り付けられており、このコネクタ３２が読取ユニット２２の制御基板６２の接続部６３（図４参照）に連結されている。

筐体２１の底面２１Ａには、ＦＦＣ３０を固定するための固定部２４が設けられている。詳細には、底面２１Ａに左右方向に延びる幅広の溝２６（図３参照）が形成されており、その溝２６の底部に固定部２４が設けられている。図３に示されるように、溝２６は、底面２１Ａにおいて左右方向の中央付近から右方向へ直線状に延在しており、更に、右側壁２１Ｂの内面に沿って前方側へ直角に屈曲し、前方側へ直線状に延在している。固定部２４から前記制御部に至るＦＦＣ３０は、溝２６の底部を這うように収容されており、適宜屈曲されることによって前方側のコネクタ３３に達している。コネクタ３３は、直接又は他のケーブルを介してＦＦＣ３０の他方端と前記制御部とを電気的に接続している。

本実施形態では、固定部２４は、固定部２４から読取ユニット２２に至るまでのＦＦＣ３０を湾曲させた状態で、ＦＦＣ３０を底面２１Ａに固定している。つまり、ＦＦＣ３０は、その一方端がコネクタ３２を介して読取ユニット２２に連結されており、前記一方端から他方端に至る所定の部位が固定部２４によって底面２１Ａに固定されている。そして、ＦＦＣ３０の他方端がコネクタ３３を介して前記制御部に接続されている。これにより、キャリッジ２３の往復移動にＦＦＣ３０が追従するように、固定部２４から読取ユニット２２に至るＦＦＣ３０が湾曲された状態で筐体２１の内部に収容されている。

ところで、図９（Ａ）に示されるように、読取ユニット２２が前記起点位置Ｐ１にある場合に、ＦＦＣ３０が読取ユニット２２から水平に延出されていると、ＦＦＣの湾曲部３１は、復元力によって曲げ径が大きくなり、コンタクト部材２７に接触する場合がある。一方、図９（Ｂ）に示されるように、読取ユニット２２から斜め下方へＦＦＣ３０を延出するように押さえ込むと、湾曲部３１の曲げ径は過剰に大きくならず、コンタクト部材２７との接触が防止される。しかしながら、ＦＦＣ３０が斜め下方へ押さえ込まれたまま読取ユニット２２が終点位置Ｐ２（図２参照）に移動すると、前記終点位置Ｐ２において湾曲部３１の最も曲げ径が小さくなり過ぎて、ＦＦＣ３０に過大な負荷がかかる。その結果、ＦＦＣ３０が折れ曲がったり、場合によっては内部の導線が断線する。本実施形態では、後述の揺動支持部８０が読取ユニット２２に設けられている。そのため、コンタクト部材２７とＦＦＣ３０との接触が防止され、また、読取範囲の前記終点位置Ｐ２におけるＦＦＣ３０の湾曲部３１の過剰な湾曲が防止される。

以下、図４乃至図８を参照して、読取ユニット２２におけるＦＦＣ３０の連結機構について説明する。

図４及び図５に示されるように、キャリッジ２３には、光源２２１や撮像素子２２２などを制御するための制御基板６２が取り付けられている。制御基板６２は、キャリッジ２３の左側にブラケットなどを介して固定されている。制御基板６２は、平板状の形成されており、キャリッジ２３の左側面に対向するように設けられている。制御基板６２の下端は、キャリッジ２３の底面２３Ａよりこ下方へ延出している。

制御基板６２の右面の下部には、ＦＦＣ３０に一方端に設けられたコネクタ３２を接続するための接続部６３が設けられている。接続部６３にコネクタ３２が接続されることにより、制御基板６２とＦＦＣ３０とが電気的に接続される。

キャリッジ２３の底面２３Ａには、前後方向に隔てられた一対の支持板６４が設けられている。支持板６４は、底面２３Ａから下方へ突出している。支持板６４の左端部には、軸孔６６が形成されている。この軸孔６６に、後述の揺動支持部８０の支軸８２が揺動可能に支持されている。

揺動支持部８０（本発明の支持部材の一例）は、読取ユニット２２に設けられており、詳細には、キャリッジ２３の底面２３Ａの下側において支持板６４に取り付けられている。揺動支持部８０は、ＦＦＣ３０を支持するとともに、読取ユニット２２の移動位置に応じてＦＦＣ３０の被支持部３０Ａ（支持点）を上下方向に変位させるものである。本実施形態では、揺動支持部８０は、ＦＦＣ３０の被支持部３０Ａを上下方向に揺動可能にＦＦＣ３０を支持する。

具体的には、揺動支持部８０は、ＦＦＣ３０を挿通して支持する挿通部８１と、支軸８２とを有する。挿通部８１は、扁平な直方体形状に形成されており、一方面からその対向面に貫通する貫通孔８４が形成されている。貫通孔８４にＦＦＣ３０が挿通されている。挿通部８１の前後方向の両側面それぞれに支軸８２が設けられている。支軸８２は、前記両側面において接続部６３側（左側）の端部に設けられている。支軸８２が支持板６４の軸孔６６に挿入されている。これにより、揺動支持部８０は、支軸８２を中心にして、挿通部８１の右側端部を上下方向へ揺動可能なように、キャリッジ２３に支持されている。

挿通部８１の裏面には、後述の傾斜部９１に当接可能な当接部８７が設けられている。当接部８７は、挿通部８１の裏面において右端部の後方側に設けられている。当接部８７は、傾斜部９１との接触抵抗を軽減するために、円弧形状に形成されている。また、当接部８７は、傾斜部９１との接触領域を確保するために、前後方向に延びる半円柱形状に形成されている。

図６に示されるように、支軸８２にねじりコイルバネ８５（本発明の第１付勢部材の一例）が設けられている。ねじりコイルバネ８５は、揺動支持部８０の挿通部８１の右端部側を下方へ弾性的に付勢する。これにより、揺動支持部８０は、他の外力を受けていない状態で、ねじりコイルバネ８５によるバネ力（付勢力）を受けてＦＦＣ３０の被支持部３０Ａを接続部６３よりも下方に位置させる。なお、挿通部８１の右端部側を下方へ付勢するものであれば、ねじりコイルバネ８５に代えて他の付勢部材を適用可能である。

このように、揺動支持部８０が設けられているため、読取ユニット２２が終点位置Ｐ２以外の位置にあるときは、ＦＦＣ３０が下方へ向けられる。これにより、読取ユニット２２から斜め下方へＦＦＣ３０を延出するように被支持部３０Ａを下方へ押さえ込まれ、湾曲部３１の曲げ径が過剰に大きくなることが防止される。その結果、コンタクト部材２７とＦＦＣ３０との接触が防止される。

また、図７及び図８に示されるように、筐体２１には、傾斜部９１（本発明の第２付勢部材の一例）が設けられている。傾斜部９１は、底面２１Ａの右端部に設けられている。傾斜部９１は、読取ユニット２２が終点位置Ｐ２へ移動することに応じて、ねじりコイルバネ８５のバネ力に抗して揺動支持部８０の挿通部８１を上方へ付勢する。

具体的には、傾斜部９１は、底面２１Ａの右端部（前記終点位置Ｐ２側の端部）に設けられている。傾斜部９１は、溝２６の後方側の側面から上方へ延出し、底面２１Ａから上方へ突出するリブ状部材である。傾斜部９１は、底面２１Ａの平坦面から右側斜め上方へ直線的に傾斜している。傾斜部９１は、揺動支持部８０の挿通部８１の下端、詳細には、挿通部８１の裏面に設けられた当接部８７に当接可能な位置に設けられている。傾斜部９１の上端の傾斜面９２が当接部８７に当接される部分である。つまり、傾斜部９１は、底面２１Ａの前記終点位置Ｐ２側に設けられ、底面２１Ａから前記終点位置Ｐ２へ向けて斜め上方へ傾斜する傾斜面９２を有する。

このように、傾斜部９１が設けられているため、読取ユニット２２が前記終点位置Ｐ２に近づくと、当接部８７が傾斜面９２に当接する。そして、更に読取ユニット２２が前記終点位置Ｐ２側へ移動すると、その移動にともない、当接部８７は傾斜面９２によって上方へ押圧される。これにより、揺動支持部８０の挿通部８１が支軸８２を中心にして上方へ揺動する。そして、読取ユニット２２が前記終点位置Ｐ２に到達すると、図８に示されるように、支軸８２及び接続部６３に対して挿通部８１の右端部が上方に位置される。言い換えると、揺動支持部８０は、傾斜面９２からの押圧力を受けて被支持部３０Ａを接続部６３よりも上方に位置させる。このため、読取ユニット２２が前記起点位置Ｐ１から前記終点位置Ｐ２に移動するにともない湾曲部３１が小さくなり、曲げ半径が小さくなる。しかし、読取ユニット２２が前記終点位置Ｐ２に近づいて当接部８７が傾斜面９２に当接した後は、徐々に、曲げ半径が大きくなる。これにより、前記終点位置Ｐ２において湾曲部３１の曲げ径が過小とならず、ＦＦＣ３０に過大な負荷がかからなくなり、ＦＦＣ３０の断線や屈曲変形が防止される。

なお、上述の実施形態では、左右方向に延びる貫通孔８４を有する揺動支持部８０を例示したが、本発明はこの構成に限られない。例えば、本発明は、ワイヤーなどで構成された環状部材にＦＦＣ３０を挿通させて、読取ユニット２２の位置に応じて傾斜面９２が接続部６３対して上下方向へその環状部材を変位させる構成であってもよい。また、上述の実施形態では、揺動支持部８０に上方向の力を付勢する構成として直線状の傾斜面９２を例示したが、傾斜面９２の傾斜度や傾斜形状は、前記終点位置Ｐ２に至るまでの湾曲部３１の最大許容サイズ未満となるような角度または形状に設定されていればよい。

１０：画像形成装置
１１：画像読取装置
２１：筐体
２２：読取ユニット
２７：コンタクト部材
８０：揺動支持部
８１：挿通部
８２：支軸
８５：ねじりコイルバネ
８７：当接部
９１：傾斜部
９２：傾斜面

Claims (6)

1. 筐体と、
   前記筐体内に移動可能に設けられ、読取範囲の起点位置から終点位置まで往復移動可能な読取ユニットと、
   一方端が前記読取ユニットに連結され、他方側が前記筐体に固定され、湾曲状に前記筐体に収容されたフラットケーブルと、
   前記読取ユニットに設けられ、前記フラットケーブルを支持するとともに、前記読取ユニットの移動位置に応じて前記一方端の連結部に対して前記フラットケーブルの支持点を上下方向に変位させる支持部材と、を備える画像読取装置。
2. 前記支持部材を下方へ付勢する第１付勢部材と、
   前記読取ユニットが前記終点位置へ移動することに応じて前記第１付勢部材による付勢力に抗して前記支持部材を上方へ付勢する第２付勢部材と、を更に備える請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記支持部材は、前記第１付勢部材による付勢力を受けて前記支持点を前記連結部よりも下方に位置させ、前記第２付勢部材による付勢力を受けて前記支持点を前記連結部よりも上方に位置させる請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記第２付勢部材は、前記支持部材の下端に当接可能なように前記筐体の底面の前記終点位置側に設けられ、前記底面から前記終点位置へ向けて斜め上方へ傾斜する傾斜面を有する請求項２又は３に記載の画像読取装置。
5. 前記支持部材は、前記支持点を前記上下方向に揺動可能に前記フラットケーブルを支持する請求項１から４のいずれかに記載の画像読取装置。
6. 前記支持部材は、前記フラットケーブルを挿通して支持する挿通部と、前記挿通部よりも前記連結部側に設けられ前記読取ユニットに揺動可能に支持される支軸と、を有する請求項５に記載の画像読取装置。

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