JP2018133672A - 画像読取装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＦＦＣが帯電することによる画像不良を防止する。【解決手段】 シートを搬送する原稿搬送部１５と、原稿搬送部１５により搬送されたシートと接触しシートをガイドする読取ガラス２３と、シートから反射した光を読取りガラス２３を介して受光しシートの画像を読取るセンサユニット２６と、表面に金属箔２２ａが設けられ、センサユニット２６に接続されるＦＦＣ２０と、センサユニット２６を内部に収容する樹脂製の外装フレーム２０と、外装フレーム２０に設けられるアルミテープ２１と、を備え、アルミテープ２１は、センサユニット２６が読取位置に位置する際に、金属箔２２ａと外装フレーム２０とが近接する位置に設けられ、アルミテープ２１は接地されている。【選択図】 図４

Description

本発明は、原稿の画像を読み取ることのできる画像読取装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。

従来の画像読取装置において、原稿読取部が密着型イメージセンサ（以下、ＣＩＳ：ｃｏｎｔａｃｔ ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｏｒ）を用いて、原稿を原稿台ガラスに固定しＣＩＳを移動させてスキャンする固定読みと、自動原稿搬送装置（以下、ＡＤＦ：ａｕｔｏ ｄｏｃｕｍｅｎｔ ｆｅｅｄｅｒ）で搬送されてきた原稿をスキャンする流し読みとが可能な原稿読取装置がある。（例えば、特許文献１参照。）

特開２０１５−６１２４９号公開

ＣＩＳを用いた移動可能な読取部と制御基板とを結ぶケーブルはフレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣ：ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｆｌａｔ ｃａｂｌｅ）が一般的に使用されている。ＦＦＣに対する外部静電気によるノイズ対策として、ＦＦＣの表面に導電部材を付加しているものもある。低温低湿の環境化において流し読みをする場合に、原稿を連続通紙していくと原稿と読取ガラスとの摺擦によって静電気が発生し、読取ガラスに電荷が発生することがある。ここで、フレームが金属で出来ていて、かつ、フレームが接地している場合は、読取ガラスに発生した電荷はフレームを通ってアースされるため問題はない。しかしながら、フレームが樹脂である場合、樹脂フレームを接地させていたとしても、読取ガラスに発生した電荷が樹脂フレームを伝ってＦＦＣ表面の導電箔に電荷が飛び、導電箔が帯電していってしまうことがある。導電部材が帯電するとＣＩＳと制御基板を通る画像信号に影響を与え、読取られた画像の画像劣化を引き起こすと言う問題がある。

本発明に係る画像読取装置の一態様は、シートを搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送されたシートと接触しシートをガイドする透明部材と、シートから反射した光を前記透明部材を介して受光しシートの画像を読取る読取ユニットと、表面に導電部材が設けられ、前記読取ユニットに接続されるフレキシブルフラットケーブルと、前記透明部材を支持する樹脂製の枠体と、前記枠体に設けられる除電部材と、を備え、除電部材は、前記読取ユニットが搬送部により搬送されるシートの画像を読取るための読取位置に位置する際に、前記導電部材と前記枠体とが近接する位置に設けられ、前記除電部材は接地されていることを特徴とする。

本発明によれば、導電部材を設けたＦＦＣが帯電し、読取られた画像の画像劣化を引き起こすことを抑制することができる。

本発明の実施形態に係る画像読取装置の斜視図。 本発明の実施形態に係る画像読取装置の断面図。 本発明の実施形態に係る画像形成エンジンの構成を示す概略図。 本発明の実施形態に係る画像読取装置の拡大断面図。 本発明の実施形態に係る画像読取装置の斜視図。 ＦＦＣの帯電量を示す図。

［実施例］
以下、本開示に係る画像読取装置及び画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。図１は画像読取部１０の上方斜視図、図２は画像読取装置の主要断面図、図３は画像形成エンジンの構成を示す概略図である。

［全体構成］
まず、画像形成装置の一例であるプリンタ１００の概略について説明する。プリンタ１００は、電子写真方式のレーザビームプリンタである。プリンタ１００は、図１に示すように、プリンタ本体７０と、プリンタ本体７０の上部に装着される画像読取部１０（画像読取装置）と、を備えている。なお、以下において、シートとは、普通紙の他にも、コート紙等の特殊紙、封筒やインデックス紙等の特殊形状からなる記録材、及びオーバーヘッドプロジェクタ用のプラスチックフィルムや布などを含むものとする。

プリンタ本体７０は、筐体７０Ａの内部に画像形成エンジン６０を有している。画像形成エンジン６０は、図３に示すように、電子写真方式の画像形成ユニットＰＵと、定着装置７と、を備えている。画像形成動作の開始が指令されると、感光体である感光ドラム１が回転し、ドラム表面が帯電装置２によって一様に帯電される。すると、露光装置３が画像読取部１０又は外部のコンピュータから送信された画像データに基づいてレーザ光を変調して出力し、感光ドラム１の表面を走査して静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像装置４から供給されるトナーによって可視化（現像）されてトナー像となる。

このような画像形成動作に並行して、不図示のカセット又は手差しトレイに積載されたシートを画像形成エンジン６０へ向けて給送する給送動作が実行される。給送されたシートは、画像形成ユニットＰＵによる画像形成動作の進行に合わせて搬送される。そして、感光ドラム１に担持されたトナー像は、転写ローラ５によってシートに転写される。トナー像転写後に感光ドラム１上に残ったトナーは、クリーニング装置６によって回収される。未定着のトナー像が転写されたシートは、定着装置７へと受け渡されて、ローラ対に挟持されて加熱及び加圧される。トナーがシートに対して溶融及び固着して画像が定着したシートは、排出ローラ対によって筐体７０Ａの外部に排出される。

また、プリンタ本体７０には制御部８０が搭載されている。制御部８０は、プリンタ１００を統括制御する中央処理装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵが実行するプログラムや画像情報及び設定情報を記憶するメモリを含む。制御部８０は、画像形成エンジン６０を制御して、記録媒体であるシートに画像を形成させる画像形成動作を実行可能である。

なお、画像形成エンジン６０は、記録媒体としてのシートに画像を形成可能な画像形成手段の一例であり、上述の直接転写方式に代えて中間転写体を含む中間転写方式の構成を用いてもよく、インクジェット方式等の他の機構を用いてもよい。

［画像読取部］
次に、画像読取装置の一例である画像読取部１０について説明する。画像読取部１０は、図２に示すように、原稿トレイ１４に載置された原稿を自動的に給送するＡＤＦ１１と、原稿台ガラス３０及び読取ガラス２３（透明部材）を備えたスキャナ部１２と、を備えている。シート給送装置の一例であるＡＤＦ１１は、原稿台ガラス３０及び読取ガラス２３が開放可能となるように、ヒンジによってスキャナ部１２に対して回動可能に支持されている。即ち、画像読取部１０のフレーム体は、スキャナ部１２を構成する本体フレームと、ＡＤＦ１１を構成し、本体フレームに対して開閉可能な開閉フレームとによって構成される。なお、原稿として用いられるシートは、白紙でも、片面又は両面に画像が形成されていてもよい。原稿台ガラス３０と読取ガラス２３は一枚のガラスで共通化しても良い。

図２に示すように、ＡＤＦ１１は、原稿Ｄ１が載置される原稿トレイ１４と、原稿トレイ１４から給送された原稿Ｄ１を搬送する原稿搬送部１５と、原稿Ｄ１が排出される排出トレイ２９と、を備えている。原稿搬送部１５は、略Ｕ字状に湾曲した原稿搬送路（Ｕターンパス）２２を有する。原稿搬送部１５には、この原稿搬送路４２に沿ってピックアップローラ１７、分離ローラ１８、分離パッド１９、原稿ストッパ４０、原稿有無センサ４１、搬送ローラ対４３、排出ローラ対２４、及び原稿エッジセンサ４５が配置されている。

ＡＤＦ１１及びスキャナ部１２には、それぞれ原稿Ｄ１から画像情報を読取り可能なセンサユニット１６，２６が配置されている。センサユニット２６は読取ユニットの一例である。センサユニット１６，２６は、密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）が用いられている。センサユニット１６，２６は、光源としてのＬＥＤアレイ、レンズ、センサ素子を備える。ＬＥＤアレイは原稿Ｄ１の画像情報面に光を照射し、画像情報面で反射した反射光はレンズを通してセンサ素子に結像される。センサ素子は受光した光を光電変換して画像データとして出力する。このようにしてセンサユニット１６，２６は原稿Ｄ１の画像情報を読取る。画像データは後述するフレキシブルフラットケーブルであるＦＦＣ２２（図４、図５）により本体の制御部８０へ出力される。

以下、画像読取部１０がＡＤＦ１１によって原稿Ｄ１を給送しながら原稿Ｄ１から画像情報を読取る動作（流し読み動作）について説明する。まず、操作者が原稿Ｄ１を原稿トレイ１４に載置する。このとき、原稿Ｄ１の先端位置が原稿ストッパ４０によって規制されると共に、原稿有無センサ４１によって原稿Ｄ１が検知され、制御部８０が原稿の存在を認識する。

そして、操作者が不図示の操作部を介して読取開始を指示すると、不図示の駆動部から供給される駆動力によって原稿ストッパ４０が押し下げられ、ピックアップローラ１７によって原稿Ｄ１が分離ローラ１８と分離パッド１９の間の分離部まで搬送される。すると、分離パッド１９によって原稿Ｄ１が他の原稿から分離され、最上位の原稿Ｄ１が分離ローラ１８によって搬送される。分離された原稿Ｄ１は、搬送ローラ対４３によって原稿搬送路４２に沿って搬送され、センサユニット１６，２６による読取位置へ向けて搬送される。原稿Ｄ１は、読取位置近傍において読取ガラス２３と接触し、読取ガラス２３によりガイドされる。

原稿エッジセンサ４５により原稿Ｄ１の先端部が検知されると、原稿Ｄ１の先端部が原稿エッジセンサ４５の検知位置から所定量搬送されるタイミングでセンサユニット１６，２６による画像情報の読取りが開始される。スキャナ部１２に配置されたセンサユニット１６は原稿Ｄ１の第１面（表面）から画像情報を読取り、ＡＤＦ１１に配置されたセンサユニット２６は原稿Ｄ１の第１面とは反対の第２面（裏面）から画像情報を読取る。センサユニット１６，２６の読取位置を通過した原稿Ｄ１は、排出ローラ対２４に向かって搬送される。そして、原稿エッジセンサ４５により原稿Ｄ１の後端部が検知されると、原稿Ｄ１の後端部が原稿エッジセンサ４５の検知位置から所定量搬送されるタイミングでセンサユニット１６、２６による画像情報の読取りが終了する。そして、原稿Ｄ１は、排出ローラ対２４によって排出トレイ２９へ排出される。このような読取動作は、原稿トレイ１４に載置された原稿が存在しないことが原稿有無センサ４１によって検知されるまで繰り返される。

なお、画像読取部１０は、スキャナ部１２の原稿台ガラスに載置された原稿から画像情報を読取る動作（固定読み動作）を実行可能である。この場合、原稿台ガラスに原稿が静置された状態で、センサユニット１６が原稿台ガラスに沿って副走査方向ａ（第１の方向）に移動することで、原稿から画像情報が読取られる。

［読取部の詳細構成］
図４を用いて読取部の詳細構成を説明する。図４は、図２のセンサユニット２６近傍の拡大断面図である。図５は、図２のセンサユニット２６の斜視図である。なお、図５は、読取ガラス２３を図示せず、センサユニット２６が露出するように図示している。

センサユニット２６は、上カバー２５、外装フレーム２０を含む枠体の内部に収容されている。上カバー２５、外装フレーム２０は樹脂製であり、具体的にはＰＣ−ＡＢＳで形成されている。読取ガラス２３は外装フレーム２０に支持される。センサユニット２６は、副走査方向ａに移動可能に軸３１に支持されている。読取りセンサユニット２６にはＦＦＣ２２が接続される。センサユニット２６から出力される画像データは、ＦＦＣ２２を通してプリンタ本体７０に設けられた制御部８０へ伝えられる。ＦＦＣ２２には、ＦＦＣの幅方向の一部に導電部材の一例である金属箔２２ａが設けられている。金属箔２２ａは、ＦＦＣ２２に対する外部静電気によるノイズ対策として設けられている。ＦＦＣ２２は、センサユニット２６側の端部と、プリンタ本体７０側の端部との間に湾曲部Ｗが設けられるように配置されている。金属箔２２ａは、湾曲部Ｗの外側に設けられている。センサユニット２６が読取位置に位置する時に、湾曲部Ｗに設けられる金属箔２２ａは外装フレーム２０と近接する。

［除電体の構成］
原稿Ｄ１が連続で流し読みされる場合に、原稿Ｄ１と読取ガラス２３との間の摺擦により電荷Ｅが発生する。図４に示すように、発生した電荷Ｅは矢印に示すように、読取ガラス２３、上カバー２５、外装フレーム２０へと伝わっていく。なお、図では模式的に物質内部を電荷Ｅが通過しているように表しているが、実際は部材の表面を電荷Ｅは伝わっている。上カバー２５や外装フレーム２０が導電性を有する金属材料であれば、当該金属材料のどこか一部を接地することにより電荷Ｅを逃すことができる。しかしながら、本実施形態のように上カバー２５や外装フレーム２０が樹脂で成形されている場合には、金属箔２２ａが帯電してしまうという問題が発生した。これは、電荷Ｅが樹脂材料の表面を伝わり、金属箔２２ａと外装フレーム２０が近接する湾曲部Ｗにおいて外装フレーム２０から金属箔２２ａに飛んでしまったためと考えられる。ＦＦＣ２２の金属箔２２ａが帯電すると、ＦＦＣを伝わる画像データに影響を及ぼし、画像データ不良となってしまう。この問題は、特に低温低湿環境下において発生する。また、この問題は、金属箔２２ａと外装フレーム２０との距離が近接する場合（例えば、１０ｍｍ以内に近接する場合）に発生する。

当該問題を解決するために、本実施形態では、湾曲部Ｗの金属箔２２ａと対向する外装フレーム２０の面に、除電体の一例であるアルミテープ２１を設けている。センサユニット２６が読取位置に位置する時に、金属箔２２ａとアルミテープ２１との距離は０ｍｍより大きく１０ｍｍ以下となっている。アルミテープ２１は一方の面に導電性両面テープが設けられており、当該両面テープにより外装フレーム２０に接着される。なお、除電体はアルミテープではなく金属板を用いても良い。アルミテープ２１は、軸３１を固定するための軸押さえ部材２７にビス２８で締結されている。軸押さえ部材２７は、軸固定部材の一例である。軸押さえ部材２７及びビス２８は導電性の金属で設けられており、不図示のアース線によって装置本体のグランドに接地している。このようにすることで、外装フレーム２０まで伝わった電荷Ｅは、アルミテープ２１、軸押さえ部材２７、アース線と伝わり装置本体のグランドに落ちていくため、金属箔２２ａが近接する外装フレーム２０が帯電することを抑制することができる。そして、外装フレーム２０の帯電を抑制することにより、ＦＦＣ２２の金属箔２２ａが帯電してしまい、読取った画像の画像不良が発生することを抑制することができる。

図６に本実施形態のように外装フレーム２０に除電部材である金属箔２２ａを用いた構成と、除電部材をもうけなかった構成とにおける、ＦＦＣ２２の帯電量の推移を示す。横軸は原稿Ｄの連続通紙枚数、他で軸はＦＦＣ２２の帯電量である。

図６から明らかなように、金属箔２２ａを用いた構成はＦＦＣ２２の帯電量の増加を抑制することができている。

本実施形態では、アルミテープ２１を金属箔２２ａと対向する外装フレーム２０の一部の面に設けている。具体的には、副走査方向ａと直交する主走査方向（第２の方向）において、ＦＦＣ２２が接続されるセンサユニット２６の一方側から中央に向かって延びるようになっている。そして、ＦＦＣ２２が存在しないセンサユニット２６の他方端側にはアルミテープ２１を設けていない。このようにすることで、外装フレーム全体を金属フレームや導電性を持たせた構成にした場合と比較してコストを下げることができる。また、アルミテープ２１はセンサユニット２６を支持する軸３１の軸押さえ部材２７に接続されることで接地を行っている。軸押さえ部材２７は金属でできている。これは、軸３１の上をセンサユニット２６が移動する際に、センサユニット２６がぶれてしまわないようにするためにフレームに強固に固定することを目的としている。また、軸３１はセンサユニット２６との摺擦を考慮して金属で形成されており、軸３１の除電をするために軸押さえ部材２７は接地されている。このように、もともと接地された軸押さえ部材２７を利用することで、アルミテープ２１を接地するために、接地専用の金属部材を設けた場合と比較してコストを抑えることができる。なお、アルミテープ２１を軸押さえ部材２７ではなく、軸３１に接続しても良い。

なお、本実施形態では、電子写真方式の画像形成装置を例に説明したが、画像形成部を有さないフラットベッドスキャナのような画像読取装置に適用することも可能である。

なお、本実施形態では、樹脂製の外装フレームで説明しているが、本発明に係る課題が発生しないような位置（ＦＦＣ２２と対向しない位置）において、外装フレームの一部に金属が用いられていても良い。

２０ 外装フレーム
２１ 除電体
２２ ＦＦＣ
２３ 読取ガラス（透明部材）
２６ センサユニット（読取ユニット）
２７ 軸押さえ部材（軸固定部材）

Claims (7)

1. シートを搬送する搬送部と、
   前記搬送部により搬送されたシートと接触しシートをガイドする透明部材と、
   シートから反射した光を前記透明部材を介して受光しシートの画像を読取る読取ユニットと、
   表面に導電部材が設けられ、前記読取ユニットに接続されるフレキシブルフラットケーブルと、
   前記読取ユニットを内部に収容する樹脂製の枠体と、
   前記枠体に設けられる除電部材と、を備え、
   除電部材は、前記読取ユニットが搬送部により搬送されるシートの画像を読取るための読取位置に位置する際に、前記導電部材と前記枠体とが近接する位置に設けられ、
   前記除電部材は接地されていることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記読取ユニットが前記読取位置に位置する際に、前記フレキシブルフラットケーブルは湾曲部を有し、前記導電部材は当該湾曲部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記読取ユニットが前記読取位置に位置する際に、前記導電部材と前記除電部材との距離は、０ｍｍより大きく１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記読取ユニットは移動可能に設けられており、
   前記読取ユニットの移動方向を第１の方向、前記第１の方向と直交する方向を第２の方向として、
   前記フレキシブルフラットケーブルは、前記第２の方向において前記読取ユニットの中央よりも一方側に設けられ、
   前記除電部材は、前記一方側と前記中央と間を前記第２の方向に延びるように設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
5. 前記読取ユニットを移動可能に支持する軸を備え、
   前記軸を固定する軸固定部材を備え、
   前記除電部材は、前記軸固定部材を介して接地されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
6. 前記読取ユニットを移動可能に支持する軸を備え、
   前記除電部材は、前記軸を介して接地されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の前記画像読取装置と
   前記画像読取装置により読み取られた画像に基づいて画像を形成する画像形成部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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