JP2020150508A - 画像読取装置、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】帯電した白基準部材にFFCが接触して放電が発生すると、FFCを通じてセンサから読み出し中の画像信号等にノイズが重畳され、高品位な読み出し画像を得られなくなる。【解決手段】原稿シートを第一の透明部材の上を移動させながら静止させたセンサユニットにより原稿シートを読み出す第一の読み出し動作と、原稿を第二の透明部材の上に載置してセンサユニットを移動させながら原稿を読み出す第二の読み出し動作とを実行可能で、センサユニットとセンサ制御部の間はフレキシブルフラットケーブルにより接続され、第一の透明部材のフレキシブルフラットケーブルと対向する側には当接部材が配置され、フレキシブルフラットケーブルは、長手方向に関しては少なくとも当接部材との接触開始点と接触終了点の間に延在し、短手方向に関しては複数の配線の全てを覆うような第1のシールドフィルムを、当接部材と対向する側に有している画像読取装置である。【選択図】図1
Description
本発明は、画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
近年、いわゆる固定読み動作と流し読み動作が可能な原稿読取装置が知られている。ここで固定読み動作とは、原稿台ガラス上に原稿を載置(固定)し、画像読取センサを移動させながら原稿を読み取る動作を指す。また、流し読み動作とは、所定位置にて静止している画像読取センサに対して、原稿の方を移動させ(流し)ながら原稿を読み取る動作を指す。流し読み動作の際に原稿を移動させる機構を、自動原稿搬送装置(Auto Document Feeder:以下、ADFと記す)と呼ぶ。
固定読み動作と流し読み動作とでは画像読取センサが読み取り動作を行う位置が異なり、しかも固定読み動作の時には画像読取センサが原稿をスキャンしなければならないので、画像読取センサは容易に移動できるように支持される必要がある。そこで、画像読取センサの移動を容易にするため、フレキシブルフラットケーブル(Flexible Flat Cable:以下、FFCと記す)を用いて電源線や信号線を一括して画像読取センサに配線することが行われている。
特許文献1には、FFCの幅方向の一部の表面を金属箔で覆い、ノイズへの対策とする技術が開示されている。
特許文献1には、FFCの幅方向の一部の表面を金属箔で覆い、ノイズへの対策とする技術が開示されている。
固定読み動作の時に用いる画像読取センサを第一の画像読取センサとした時、これとは別に更に第二の画像読取センサを備えた原稿読取装置が知られている。かかる装置では、流し読み動作を行う際に、ADFで搬送される原稿の片面を第一の画像読取センサで読み取り、反対側の面を第二の画像読取センサで読み取るように各センサを配置することにより、原稿の両面を同時に読み取ることが可能となる。
具体的には、流し読み動作において読み取りを行う位置に流し読み用原稿台ガラスを設け、その上を原稿が搬送されるようにADFを構成する。流し読み用原稿台ガラスの上方に第二の画像読取センサを設置しておき、読み出しを開始する前に第一の画像読取センサを流し読み用原稿台ガラス下方の読み出し位置に移動しておく。このようにセンサを配置すれば、流し読み用原稿台ガラス上を通過する原稿の片面を第一の画像読取センサがガラス越しに読み取り、第二の画像読取センサが原稿の反対側の面を直接読み取ることで、原稿の両面を同時に読み出すことができる。尚、流し読み動作において原稿の片面のみを読み出す際には、上記のようにセンサを配置しておき、第一の画像読取センサからのみ、あるいは第二の画像読取センサからのみ、画像の読み出しを行えばよい。
かかる原稿読取装置では、第二の画像読取センサの感度むらを必要に応じて補正するため、シェーディング補正を行う際に参照用として用いる白基準部材を、流し読み用原稿台ガラスの下側にガラスの下面に当接するように設ける。
かかる原稿読取装置では、第二の画像読取センサの感度むらを必要に応じて補正するため、シェーディング補正を行う際に参照用として用いる白基準部材を、流し読み用原稿台ガラスの下側にガラスの下面に当接するように設ける。
かかる原稿読取装置で流し読み動作を行う時には、原稿が流し読み用原稿台ガラスと接触しながら搬送されるため、両者の摺動により静電気が発生して流し読み用原稿台ガラスが帯電する。特に、連続して多数の原稿を高速に読み出した時や、低温低湿の環境下で流し読み動作を行った場合には、流し読み用原稿台ガラスの帯電が顕著になる。流し読み用原稿台ガラスが帯電すると、静電誘導等により白基準部材の表面も帯電する。原理的には、溜まった電荷を筐体等を介してグランドに散逸させれば帯電は解消し得るが、現実には流し読み動作の後に短時間で帯電を解消することは困難である。特に最近では、装置の軽量化や低コスト化のために、流し読み用原稿台ガラスの支持体には絶縁性の高い樹脂材料を用いることが多く、流し読み用原稿台ガラスや白基準部材が実質的にフローティングになり、除電の時定数が大きくなる場合がある。
このように白基準部材の表面が帯電した状態で固定読み動作を行うと、第一の画像読取センサを移動(スキャン)させて原稿を読み出している時に、帯電した白基準部材にFFCが接触し、放電が発生することがある。すると、FFCの信号線を通じてセンサから読み出し中の画像信号やセンサに送信中の動作クロックにノイズが重畳され、高品位な画像信号を得ることが出来なくなる。
特許文献1のように、FFCの幅方向の一部の表面を金属箔で覆う方法では、外部の電磁ノイズから受ける影響を抑制する効果や、外部への電磁ノイズの放射を低減する効果は期待できる。しかし、帯電した白基準部材にFFCが接触する時に生じる放電に起因した画像信号の乱れに対しては、十分な効果を得ることができなかった。また、硬質の金属箔と白基準部材が直接接触すると、互いに損耗して各々の機能が低下したり、粉末状のゴミが発生して読み出し画像の画質に影響する等の問題が生じ得る。
本発明は、自動原稿搬送部により原稿シートを第一の透明部材の上を移動させながら、静止させたセンサユニットにより前記原稿シートを読み出す第一の読み出し動作と、原稿を第二の透明部材の上に載置して、前記センサユニットを移動させながら前記原稿を読み出す第二の読み出し動作と、を実行可能な画像読取装置において、前記センサユニットとセンサ制御部の間は、複数の配線を有するフレキシブルフラットケーブルにより接続され、前記第一の透明部材の前記フレキシブルフラットケーブルと対向する側には、前記第一の透明部材と当接する当接部材が配置され、前記第二の読み出し動作において前記センサユニットを移動させる間に、前記フレキシブルフラットケーブルにおいて前記当接部材と接触を開始する点を接触開始点とし、接触を終了する点を接触終了点としたとき、前記フレキシブルフラットケーブルは、長手方向に関しては少なくとも前記接触開始点と前記接触終了点の間に延在し、短手方向に関しては前記複数の配線の全てを覆うような第1のシールドフィルムを、前記当接部材と対向する側に有している、ことを特徴とする画像読取装置である。
本発明は、画像読取センサを移動させて原稿を読み出している間に、白基準部材等の帯電した部材にFFCが接触した時にも、読み出し画像の品質が劣化しにくい画像読取装置を提供する。
図面を参照して、本発明の実施形態である画像読取装置、および画像形成装置について説明する。尚、以下の実施形態及び実施例の説明において参照する図面においては、特に但し書きがない限り、同一の参照番号を付された部材等は、同一の機能を有するものとする。
[実施形態1]
最初に実施形態1の画像読取装置の全体構成と基本動作を説明し、続けて本実施形態の特徴的な部分であるFFCのシールド構造について説明する。
(画像読取装置の全体構成)
図4(a)は、実施形態1の画像読取装置の全体構成を説明するための模式的な断面図である。また、図4(b)は、画像読取装置の一部を拡大した模式的な断面図である。
画像読取装置1は、流し読み動作時に原稿シートを給送する自動原稿搬送部としてのADF3と、原稿スキャナ部6とを備えている。固定読み動作時に原稿台ガラス上を開放して原稿S1をセットできるようにするため、ADF3は不図示のヒンジによって原稿スキャナ部6に対して回動可能に支持されている。尚、図4(a)と図4(b)は、ADF3が原稿台ガラス上に下ろされ、原稿Sを給送可能な状態を示している。
最初に実施形態1の画像読取装置の全体構成と基本動作を説明し、続けて本実施形態の特徴的な部分であるFFCのシールド構造について説明する。
(画像読取装置の全体構成)
図4(a)は、実施形態1の画像読取装置の全体構成を説明するための模式的な断面図である。また、図4(b)は、画像読取装置の一部を拡大した模式的な断面図である。
画像読取装置1は、流し読み動作時に原稿シートを給送する自動原稿搬送部としてのADF3と、原稿スキャナ部6とを備えている。固定読み動作時に原稿台ガラス上を開放して原稿S1をセットできるようにするため、ADF3は不図示のヒンジによって原稿スキャナ部6に対して回動可能に支持されている。尚、図4(a)と図4(b)は、ADF3が原稿台ガラス上に下ろされ、原稿Sを給送可能な状態を示している。
ADF3は、流し読み動作の際に、原稿トレイ2に載置された原稿Sを原稿読取り位置に自動的に搬送する自動原稿搬送装置である。ADF3は、原稿Sが載置される原稿トレイ2と、原稿トレイ2から給送された原稿Sを搬送する原稿搬送路9と、読み出し終わった原稿が排出される排出トレイ10と、これらを囲む開閉枠8を備えている。また、ADF3には、流し読み動作の読み出し位置に、透明部材である上側の流し読みガラス11と、第二の画像読取センサであるセンサユニット12が配置されている。
原稿スキャナ部6は、本体枠7を筐体として備え、第一の透明部材である下側の流し読みガラス5、および本体枠7に支持された第二の透明部材である原稿台ガラス4を備えている。第一の読み出し動作である流し読み動作を行う時には、ADF3の上側の流し読みガラス11と、原稿スキャナ部6の下側の流し読みガラス5の間を、原稿Sが搬送される。図4(b)には、流し読み動作を行う時の原稿Sの移動軌跡が、点線矢印FDで示されている。第二の読み出し動作である固定読み動作を行う時には、原稿台ガラス4上に、原稿S1が載置される。
下側の流し読みガラス5の下面に当接するように、白基準部材17が配置されている。白基準部材17は、第二のセンサユニットであるセンサユニット12のシェーディング補正に用いられ、画素ごとの感度ばらつきや光源からの露光量ばらつきを適時計測して補正する際に光学基準面として用いられる。尚、白基準部材17は、センサユニット13で読み出すためにZ方向に原稿を照射する照明光が、原稿の反対側の面を読み出すセンサユニット12にノイズ光として入射するのを防止する遮光部材としての機能を達成することもできる。尚、上記の光学特性を達成するため、白基準部材17は、通常は導電性の材料を用いて形成されている。
原稿スキャナ部6は、第一の画像読取センサであるセンサユニット13を備えている。センサユニット13は、流し読み動作と固定読み動作の両方に対応するため、図のX軸の正方向と負方向に移動可能に構成されている。尚、正方向とは図の座標軸において矢印が指示する方向を指し、負方向とは図示の矢印とは反対方向を指すものとする。
センサユニット12およびセンサユニット13には、原稿の幅方向全域を読み取り可能な等倍光学系の密着型イメージセンサ(CIS)が好適に用いられる。各センサユニットは、光源としてのLEDアレイ、レンズ、画像センサを備える。LEDアレイは原稿の読み取り面に光を照射し、読み取り面で反射された光はレンズを通して画像センサの各画素に結像される。画像センサは、受光した光を光電変換して、画像信号として出力する。
センサユニット13は、これを制御するセンサ制御部16にFFC14を介して接続されている。FFC14は、フレキシブルフラットケーブル(Flexible Flat Cable)であり、センサユニット13を動作させるための電源線やタイミング信号線、センサユニット13から画像信号を読み出すための画像信号線、等を含んでいる。薄くて柔軟なFFC14に設けられた各配線と、移動体であるセンサユニット13のコネクタピンの接続を確実に維持するため、FFC14の端部は接続補強板15を用いてセンサユニット13のコネクタに接続されている。
尚、図4(a)および図4(b)においては、図示の便宜のため、FFC14に付帯して設けられているシールド構造は示されていない。シールド構造については、後に図1(a)〜図1(b)、図5(a)等を参照して詳細に説明する。
尚、図4(a)および図4(b)においては、図示の便宜のため、FFC14に付帯して設けられているシールド構造は示されていない。シールド構造については、後に図1(a)〜図1(b)、図5(a)等を参照して詳細に説明する。
(画像読取装置の基本動作)
画像読取装置1が実行可能な流し読み動作および固定読み動作について説明する。
流し読み動作では、原稿トレイ2に載置された原稿Sを、不図示のローラなどにより原稿搬送路9に沿ってADF3が自動的に給送する。図4(b)の点線矢印FDで示された移動軌跡に沿って原稿Sは移動し、センサユニット12およびセンサユニット13の読取位置に搬送される。原稿Sは、読取位置近傍において下側の流し読みガラス5と接触し、下側の流し読みガラス5と摺動しながら、上側の流し読みガラス11と下側の流し読みガラス5の間をX軸正方向に移動する。
画像読取装置1が実行可能な流し読み動作および固定読み動作について説明する。
流し読み動作では、原稿トレイ2に載置された原稿Sを、不図示のローラなどにより原稿搬送路9に沿ってADF3が自動的に給送する。図4(b)の点線矢印FDで示された移動軌跡に沿って原稿Sは移動し、センサユニット12およびセンサユニット13の読取位置に搬送される。原稿Sは、読取位置近傍において下側の流し読みガラス5と接触し、下側の流し読みガラス5と摺動しながら、上側の流し読みガラス11と下側の流し読みガラス5の間をX軸正方向に移動する。
原稿トレイ2に載置された状態における原稿Sの上面を第一面、下面を第二面とすると、センサユニット13は原稿Sの第一面から画像情報を読取り、ADF3に配置されたセンサユニット12は原稿Sの第二面から画像情報を読取る。そして、センサユニット12およびセンサユニット13の読取位置を通過した原稿Sは、ADF3の排出トレイ10の上に排出される。
また、固定読み動作では、原稿台ガラス4に原稿S1が載置された状態で、センサユニット13が原稿台ガラス4に沿ってX軸正方向に移動しながらスキャンすることで、原稿S1から画像情報を読み取る。
(FFCのシールド構造)
次に、FFC14に付帯して設けられているシールド構造について説明する。
図1(a)は、原稿スキャナ部6の一部を拡大した断面図であり、図1(b)はADF3や本体枠7を取り除いて、原稿スキャナ部6の一部を上から見た上面図である。図1(a)、図1(b)に示すように、センサユニット13とセンサ制御部16を繋ぐFFC14は、折り曲げられた状態で原稿スキャナ部6の内部に実装されている。図5(a)は、連結されたセンサユニット13、センサ制御部16、FFC14を外部に取り出し、伸ばした状態にして上から見た図である。
次に、FFC14に付帯して設けられているシールド構造について説明する。
図1(a)は、原稿スキャナ部6の一部を拡大した断面図であり、図1(b)はADF3や本体枠7を取り除いて、原稿スキャナ部6の一部を上から見た上面図である。図1(a)、図1(b)に示すように、センサユニット13とセンサ制御部16を繋ぐFFC14は、折り曲げられた状態で原稿スキャナ部6の内部に実装されている。図5(a)は、連結されたセンサユニット13、センサ制御部16、FFC14を外部に取り出し、伸ばした状態にして上から見た図である。
これらの図に示されるように、本実施形態のFFC14には、第1のシールドフィルム19と第2のシールドフィルム20が設けられている。以後の説明では、FFC14、第1のシールドフィルム19、第2のシールドフィルム20の全体を、シールドされたFFC100と呼ぶ場合がある。
図1(a)及び図1(b)は、画像読取装置1が固定読み動作を行っている途中のタイミングにおける位置関係、すなわちセンサユニット13がX軸正方向に移動しながら原稿S1を読み出している状態を表している。センサユニット13がX軸に沿って移動するに従ってシールドされたFFC100の折り曲げ状態は変化してゆくが、センサユニット13の位置によってはシールドされたFFC100が白基準部材17と接触することになる。
図2(a)〜図2(c)、図3(a)〜図3(b)は、これを説明するための図で、センサユニット13の位置に応じてシールドされたFFC100の折り曲げ状態が変化する様子を示している。尚、図示の便宜のため、これらの図においてはFFC14、第1のシールドフィルム19、第2のシールドフィルム20の図示を省略し、シールドされたFFC100として示している。
図2(a)は、センサユニット13が固定読み動作を開始した後の初期の状態を示し、シールドされたFFC100は、白基準部材17から離間した状態にある。
図2(a)は、センサユニット13が固定読み動作を開始した後の初期の状態を示し、シールドされたFFC100は、白基準部材17から離間した状態にある。
次に、原稿台ガラス4に載置された原稿S1を固定読み動作で読み出すため、センサユニット13が原稿台ガラス4に沿ってX軸正方向に移動して行く経過を見てゆく。
図2(b)に示すように、センサユニット13がX軸正方向に移動して、矢印Rで示すように原稿S1を読み出し始めると、シールドされたFFC100の屈曲状態が変化してゆき、ついには白基準部材17に接触する。白基準部材17に最初に接触したシールドされたFFC100上の位置を接触開始点Aとする。
図2(b)に示すように、センサユニット13がX軸正方向に移動して、矢印Rで示すように原稿S1を読み出し始めると、シールドされたFFC100の屈曲状態が変化してゆき、ついには白基準部材17に接触する。白基準部材17に最初に接触したシールドされたFFC100上の位置を接触開始点Aとする。
図2(c)に示すように、センサユニット13は引き続きX軸正方向に移動して原稿S1を読んでゆくが、シールドされたFFC100はX軸正方向に連れ動きながら白基準部材17と接触して摺動し続ける。
原稿S1の残余の部分を読み出すために、センサユニット13が更にX軸正方向に移動すると、図3(a)の状態を経た後、図3(b)に示すように、シールドされたFFC100は白基準部材17から離間する。図3(a)に示したように、センサユニット13が白基準部材17から離間する直前に白基準部材17と最後に接触していたシールドされたFFC100上の位置を、接触終了点Bとする。
原稿S1の残余の部分を読み出すために、センサユニット13が更にX軸正方向に移動すると、図3(a)の状態を経た後、図3(b)に示すように、シールドされたFFC100は白基準部材17から離間する。図3(a)に示したように、センサユニット13が白基準部材17から離間する直前に白基準部材17と最後に接触していたシールドされたFFC100上の位置を、接触終了点Bとする。
以上の固定読みの動作を実施する際に、先に行われた流し読み動作により白基準部材17が帯電していると、シールドされたFFC100が白基準部材17と実質的に接触している間に、両者の間で放電が発生する。実質的に接触している間とは、接触しているか、または微視的には離間しているが放電が発生するほど電界強度が高くなるまで近接している状態の期間をいう。放電が発生する位置の一例を、図5(a)に放電位置21として示すが、放電位置21は必ず接触開始点Aと接触終了点Bの間に位置する。
本実施形態のシールドされたFFC100には、白基準部材17と接触する部位には必ず第1のシールドフィルム19が設けられている。言い換えれば、白基準部材17と接触して放電が発生したとしても、放電する位置には必ず第1のシールドフィルム19が設けられている。
図1(a)、図1(b)、図5(a)に示すように、第1のシールドフィルム19はその長手方向に関し、一端が接触開始点Aよりもセンサユニット13側にあり、他端が接触終了点Bよりもセンサ制御部16側にある。FFC14は、少なくとも接触開始点Aと接触終了点Bの間においては、センサユニット13の移動方向と直交する方向の全幅にわたり、第1のシールドフィルム19により覆われている。センサユニット13の移動方向と直交する方向は、図中のY方向であり、FFC14の幅方向あるいはFFC14の短手方向と言うこともできる。
第1のシールドフィルム19がY軸方向の全幅にわたりFFC14を覆うようにするため、本実施形態では、図7(a)または図7(b)の模式的断面図に示すように、FFC14の周囲を第1のシールドフィルム19で巻回している。第1のシールドフィルム19は、導電層22の外面が絶縁性の保護フィルム23で覆われた積層フィルムであり、本実施形態ではFFC14の外周を一周以上巻回している。
図7(a)および図7(b)に示すように、FFC14の中には複数の配線25が併設され、柔軟な絶縁層により被覆されている。FFC14の柔軟な絶縁層の外面には、第1のシールドフィルム19の導電層22が、接着剤あるいは両面テープ等の接着手段を介して接着されている。
白基準部材17と接触する範囲を確実に覆うため、第1のシールドフィルム19の一方の端部は、接触開始点Aと接触終了点Bの間の距離の5%以上で10%以下の長さだけ接触開始点Aよりもセンサユニット13側にある。同様に、他方の端部は、接触開始点Aと接触終了点Bの間の距離の10%以上で25%以下の長さだけ接触終了点Bよりもセンサ制御部16側にある。それぞれ10%以上延ばしておくのは、白基準部材17と接触する範囲を第1のシールドフィルム19で確実に覆うためである。また、25%以下とするのは、第1のシールドフィルム19を設ける範囲を長くしすぎると、シールドされたFFC100の剛性が高くなりすぎて変形しにくくなり、センサユニット13の移動時の抵抗が大きくなり円滑な移動が困難になるからである。
このように、白基準部材17と接触する範囲についてY軸方向の全幅にわたり第1のシールドフィルム19を配置することにより、白基準部材17の接触により発生する放電の電磁波ノイズがFFC14内の信号配線に伝搬するのを抑制することができる。
尚、図7(a)、図7(b)に示すように、シールドフィルム19の重なり部24は、上下の導電層22の間に絶縁性の保護フィルム23が挟まれた構造となり、しかもシールドされたFFC100から突出する。すなわち、突出した重なり部24には、導体層がつながっていないシールドの隙間ができる。この重なり部24が白基準部材17と接触して放電が発生した場合、シールドの隙間から放電による電磁波ノイズが侵入する余地があり、配線25の信号波形に影響を与える可能性がある。そこで、第1のシールドフィルム19の重なり部は、白基準部材17と対向しない面に配置されていることが望ましく、実施形態の中では、図7(b)の形態の方が図7(a)の形態よりも望ましいと言える。
また、第1のシールドフィルム19のクロック信号配線部分は、クロック信号波形の調整のため、部分的に抜かれていてもよい。
また、第1のシールドフィルム19のクロック信号配線部分は、クロック信号波形の調整のため、部分的に抜かれていてもよい。
本実施形態のシールドされたFFC100には、第1のシールドフィルム19よりもセンサ制御部16側に、FFC14の一部の信号配線のみを挟み込むようにしてシールドする第2のシールドフィルム20が設けられている。すなわち、第2のシールドフィルム20は、センサユニット13の移動方向と直交する方向(FFC14の幅方向)の一部のみを覆うように設けられている。
第2のシールドフィルム20は、そのシールドしている信号配線からの放射ノイズや信号配線への外部ノイズの影響を抑制している。また、本実施形態では、第2のシールドフィルム20は、ノイズの影響を受けやすい画像信号を伝送する信号線のみをシールドし、シールドにより波形が鈍りやすいクロック信号の信号線はシールドしていない。本実施形態では、第1のシールドフィルム19と第2のシールドフィルムを導通接続せずに離間させている。例えば5mm以上離間させることより、第1のシールドフィルム19と白基準部材17の間の放電で発生した電磁波ノイズが、第2のシールドフィルム20を介してFFC14内の信号配線に伝搬することを抑制できる。
第1のシールドフィルム19と白基準部材17の間で放電が発生した場合のFFCの信号配線におけるノイズ誘起特性を評価するため、本発明の実施例と比較例についての電磁界シミュレーションを行った。まず、実施例と比較例の構成について説明し、その後、本実施形態と比較例についてのシミュレーション結果を示す。
(実施例)
図5(a)に示す本発明の実施例は、センサユニット13とセンサ制御部16の間を、長さ500mmのFFC14で接続している。FFC14には、線幅0.6mm、配線厚35umの信号配線やグラウンド配線が、厚さ0.11mmの絶縁体内に線間隔が0.4mmにて15本配置されている。
図5(a)に示す本発明の実施例は、センサユニット13とセンサ制御部16の間を、長さ500mmのFFC14で接続している。FFC14には、線幅0.6mm、配線厚35umの信号配線やグラウンド配線が、厚さ0.11mmの絶縁体内に線間隔が0.4mmにて15本配置されている。
FFC14には、FFC14を巻回して設けられた長さ40mmの第1のシールドフィルム19が、センサユニット13との接続部から10mm〜50mmの範囲に配置されている。更に、長さ180mmの第2のシールドフィルム20が、FFC14に配置された5本の配線(信号配線3本、グラウンド配線2本)を上下から挟み込むように配置されている。ここで、第1のシールドフィルム19と第2のシールドフィルム20は導通しておらず、10mmの距離を隔てて分離されている。また、第1のシールドフィルム19と第2のシールドフィルム20の導電層は、どちらもFFC14内のグラウンド配線とは導通していない。
(比較例)
比較例は、実施例と同様にセンサユニット13とセンサ制御部16の間を長さ500mmのFFC14で接続しているが、シールドフィルムの形態が異なる。
図6(a)は、比較例のセンサユニット13、センサ制御部16、FFC14を外部に取り出し、FFC14を伸ばした状態にして上から見た図である。実施例と同様に、FFC14には、線幅0.6mm、配線厚35umの信号配線やグラウンド配線が、厚さ0.11mmの絶縁体内に線間隔が0.4mmにて15本配置されている。
比較例は、実施例と同様にセンサユニット13とセンサ制御部16の間を長さ500mmのFFC14で接続しているが、シールドフィルムの形態が異なる。
図6(a)は、比較例のセンサユニット13、センサ制御部16、FFC14を外部に取り出し、FFC14を伸ばした状態にして上から見た図である。実施例と同様に、FFC14には、線幅0.6mm、配線厚35umの信号配線やグラウンド配線が、厚さ0.11mmの絶縁体内に線間隔が0.4mmにて15本配置されている。
比較例のシールドフィルム40は、FFC14に配置された5本の配線(信号配線3本、グラウンド配線2本)を上下から挟み込むようにして、センサユニット13の側からセンサ制御部16の側まで連続して配置されている。すなわち、実施例の第1のシールドフィルムは設けずに、第2のシールドフィルムを延長して配置した形態である。
(特性評価)
実施例と比較例について、シールドに静電気放電が発生した場合のFFC信号配線におけるノイズ誘起電圧を、電磁界シミュレーションを行って計算により求めた。電磁界シミュレーションは、CST社のMW−STUDIOを使用して行った。
実施例と比較例について、シールドに静電気放電が発生した場合のFFC信号配線におけるノイズ誘起電圧を、電磁界シミュレーションを行って計算により求めた。電磁界シミュレーションは、CST社のMW−STUDIOを使用して行った。
実施例については、白基準部材17との接触による放電位置21は、接触開始点Aの近傍を想定し、第1のシールドフィルム19の長手方向の端部および短手方向の端部から10mmの位置に設定した。そして、容量10pF、電位4kVの放電モデルで計算を行った。放電による電磁波の影響を観測する信号線を第2のシールドフィルム20の側端部に位置する信号配線(センサユニット側終端抵抗が10Ω、制御部側終端抵抗が1MΩ)とした。
比較例については、白基準部材17との接触による放電位置41は、接触開始点の近傍を想定し、シールドフィルム40の長手方向の端部および短手方向の端部から10mmの位置に設定した。放電による電磁波の影響を観測する信号線は、実施例と同じ信号線とした。
比較例については、白基準部材17との接触による放電位置41は、接触開始点の近傍を想定し、シールドフィルム40の長手方向の端部および短手方向の端部から10mmの位置に設定した。放電による電磁波の影響を観測する信号線は、実施例と同じ信号線とした。
図5(b)に示すのは、ノイズ誘起電圧の計算結果を反映した信号線の電圧波形であり、実線グラフが実施例、破線グラフが比較例である。
図示のグラフからわかるように、放電位置に第1のシールドフィルム19を設けた実施例の方が、第1のシールドフィルム19を設けていない比較例に比べて、放電によるノイズ誘起電圧の振幅が小さく、放電の影響を抑制できているといえる。すなわち、実施例は比較例と比べて読み出される画像信号の乱れが抑制されており、高品位に画像を読み出すことができる。
図示のグラフからわかるように、放電位置に第1のシールドフィルム19を設けた実施例の方が、第1のシールドフィルム19を設けていない比較例に比べて、放電によるノイズ誘起電圧の振幅が小さく、放電の影響を抑制できているといえる。すなわち、実施例は比較例と比べて読み出される画像信号の乱れが抑制されており、高品位に画像を読み出すことができる。
なお、実施例では、第1のシールドフィルム19と第2のシールドフィルム20が配置されている形態で説明したが、第1のシールドフィルム19のみで、第2のシールドフィルム20がない形態においても放電起因のノイズを抑制する効果がある。尚、白基準部材17との接触開始点A、接触終了点Bから5mm以上の距離まで第1のシールドフィルム19が延在するように、第1のシールドフィルム19の両端部の位置を設定するのが望ましい。シールドされたFFCが摺動時に振動することによる接触開始点と接触終了点の変動を考慮して、第1のシールドフィルム19の両端部の位置は、それぞれ接触開始点A、接触終了点Bから10mmまでの距離にあると、更に望ましい。すなわち、第1のシールドフィルムの一端は、接触開始点からセンサユニットの方向に5mm以上10mm以下の位置にあり、他端は、接触終了点からセンサ制御部の方向に5mm以上10mm以下の位置にあるのが望ましい。
[実施形態2]
実施形態2のシールドされたFFCは、実施形態1と同様の位置に設けられた第1のシールドフィルム19と第2のシールドフィルム20を有する。
図8(a)は、本実施形態のシールドされたFFCにおいて、第1のシールドフィルム19が設けられた部分を短手方向に切った断面図で、図8(b)は、第2のシールドフィルム20が設けられた部分を短手方向に切った断面図である。
実施形態2のシールドされたFFCは、実施形態1と同様の位置に設けられた第1のシールドフィルム19と第2のシールドフィルム20を有する。
図8(a)は、本実施形態のシールドされたFFCにおいて、第1のシールドフィルム19が設けられた部分を短手方向に切った断面図で、図8(b)は、第2のシールドフィルム20が設けられた部分を短手方向に切った断面図である。
実施形態2では、第1のシールドフィルム19の導電層22および第2のシールドフィルム20の導電層22を、FFC14のグラウンド配線26と電気的に接続している。これにより、放電によるノイズ誘起電圧の振幅が小さくなるだけでなく、第1のシールドフィルム19の帯電が抑制され、しかも第2のシールドフィルム20のノイズ抑制効果を向上させることができる。
尚、第1のシールドフィルム19の導電層22と第2のシールドフィルム20の導電層22のうち、どちらか一方のみをFFC14のグラウンド配線26と接続してもよい。
尚、第1のシールドフィルム19の導電層22と第2のシールドフィルム20の導電層22のうち、どちらか一方のみをFFC14のグラウンド配線26と接続してもよい。
[実施形態3]
実施形態3のシールドされたFFCは、長手方向に見て実施形態1と同様の位置に設けられた第1のシールドフィルム19と第2のシールドフィルム20を有する。
図9(a)は、実施形態3の第1のシールドフィルム19が設けられた部分を短手方向に切った断面図で、FFC14の全ての配線を覆う第1のシールドフィルム19は、FFC14の上面と下面に配置され、上下から配線を挟み込む構造となっている。このような構造を採用すれば、FFC14の側面にはシールドフィルムが配置されないため、実施形態1のように第1のシールドフィルム19でFFC14の周囲を巻回す場合と比較して、シールドされたFFCの柔軟性を高くすることができる。本実施形態においても、放電によるノイズ誘起電圧の振幅を小さくすることが可能である。
実施形態3のシールドされたFFCは、長手方向に見て実施形態1と同様の位置に設けられた第1のシールドフィルム19と第2のシールドフィルム20を有する。
図9(a)は、実施形態3の第1のシールドフィルム19が設けられた部分を短手方向に切った断面図で、FFC14の全ての配線を覆う第1のシールドフィルム19は、FFC14の上面と下面に配置され、上下から配線を挟み込む構造となっている。このような構造を採用すれば、FFC14の側面にはシールドフィルムが配置されないため、実施形態1のように第1のシールドフィルム19でFFC14の周囲を巻回す場合と比較して、シールドされたFFCの柔軟性を高くすることができる。本実施形態においても、放電によるノイズ誘起電圧の振幅を小さくすることが可能である。
[実施形態4]
実施形態4のシールドされたFFCは、長手方向に見て実施形態1と同様の位置に設けられた第1のシールドフィルム19と第2のシールドフィルム20を有する。
図9(b)は、実施形態4の第1のシールドフィルム19が設けられた部分を短手方向に切った断面図で、FFC14の全ての配線を覆う第1のシールドフィルム19は、白基準部材17と接触する側にのみ配置されている。このような構造を採用すれば、シールドフィルム19でFFC14を巻回す場合や、シールドフィルム19をFFC14の両面に配置する場合と比較して、シールドされたFFCの柔軟性を高くすることができる。また、使用するシールドフィルム19の面積を削減することができるため、コストを下げることも可能になる。本実施形態においても、放電によるノイズ誘起電圧の振幅を小さくすることが可能である。
実施形態4のシールドされたFFCは、長手方向に見て実施形態1と同様の位置に設けられた第1のシールドフィルム19と第2のシールドフィルム20を有する。
図9(b)は、実施形態4の第1のシールドフィルム19が設けられた部分を短手方向に切った断面図で、FFC14の全ての配線を覆う第1のシールドフィルム19は、白基準部材17と接触する側にのみ配置されている。このような構造を採用すれば、シールドフィルム19でFFC14を巻回す場合や、シールドフィルム19をFFC14の両面に配置する場合と比較して、シールドされたFFCの柔軟性を高くすることができる。また、使用するシールドフィルム19の面積を削減することができるため、コストを下げることも可能になる。本実施形態においても、放電によるノイズ誘起電圧の振幅を小さくすることが可能である。
[実施形態5]
図10は、実施形態5のシールドされたFFCを、長手方向に伸ばした状態で示す平面図である。本実施形態では、実施形態1と同様に、少なくとも接触開始点Aと接触終了点Bの間においては、センサユニット13の移動方向と直交する方向(FFC14の幅方向)の全幅にわたり、第1のシールドフィルム19によりFFC14が覆われている。ただし、実施形態1では、第1のシールドフィルム19と第2のシールドフィルム20とを離間させたが、本実施形態では両者を一体のシールドフィルムとして形成している。本実施形態も、白基準部材と接触する範囲についてY軸方向の全幅にわたり第1のシールドフィルム19を配置することにより、白基準部材の接触により発生する放電の電磁波ノイズがFFC14内の信号配線に伝搬するのを抑制することができる。本実施形態は、第1のシールドフィルム19と第2のシールドフィルム20とを一体で形成するため、製造が容易である。
図10は、実施形態5のシールドされたFFCを、長手方向に伸ばした状態で示す平面図である。本実施形態では、実施形態1と同様に、少なくとも接触開始点Aと接触終了点Bの間においては、センサユニット13の移動方向と直交する方向(FFC14の幅方向)の全幅にわたり、第1のシールドフィルム19によりFFC14が覆われている。ただし、実施形態1では、第1のシールドフィルム19と第2のシールドフィルム20とを離間させたが、本実施形態では両者を一体のシールドフィルムとして形成している。本実施形態も、白基準部材と接触する範囲についてY軸方向の全幅にわたり第1のシールドフィルム19を配置することにより、白基準部材の接触により発生する放電の電磁波ノイズがFFC14内の信号配線に伝搬するのを抑制することができる。本実施形態は、第1のシールドフィルム19と第2のシールドフィルム20とを一体で形成するため、製造が容易である。
[実施形態6]
実施形態1〜実施形態5の画像読取装置は、ネットワークやHDD等の記憶装置と接続する手段を設けて単体で用いても良いが、複写機や多機能印刷機等の画像入力部として、これらの装置に組み込んでも良い。
実施形態1〜実施形態5の画像読取装置は、ネットワークやHDD等の記憶装置と接続する手段を設けて単体で用いても良いが、複写機や多機能印刷機等の画像入力部として、これらの装置に組み込んでも良い。
図11は、実施形態1〜実施形態5の画像読取装置を組み込んだ画像形成装置の全体の内部構成を示す模式図である。実施形態に係る画像形成装置は、原稿を自動給送可能なADFを備えた画像読取装置を有し、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリまたはこれらの複合機器等に用いられ得る。以下の実施形態においては、画像形成部として電子写真方式のレーザビームプリンタを備えた画像形成装置1000について説明する。尚、画像読取装置が組み込まれた画像形成装置において、画像形成部はレーザビームプリンタに限定されるものではない。例えば、LEDアレイを光源とする電子写真方式のプリンタや、ノズルからインク液を吐出させることでシートに画像を形成するインクジェット方式のプリンタでもよい。
図11に示すように、画像形成装置1000は、原稿Sの画像を読み取り可能な画像読取装置1と、画像読取装置1で読み取られた画像あるいはネットワーク等から入力される画像をシートPに形成可能なプリンタ本体1001とを備えている。画像形成装置1000は不図示の制御部を有し、制御部は画像形成装置1000の各部を制御するCPUと、画像読取動作や画像形成動作等にかかる各種プログラムや各種情報を記憶したメモリとを備えている。
画像読取装置1は、原稿Sの画像を読み取る原稿スキャナ部6と、原稿Sを流し読み動作の読み出し位置に搬送するための自動給送装置であるADF3とを備えている。尚、図示の便宜のため、原稿スキャナ部6の内部は省略しているが、画像読取装置1は、実施形態1〜実施形態5のいずれかであり、白基準部材17との接触により発生する放電の電磁波ノイズがFFC内の信号配線に伝搬するのが抑制されている。
プリンタ本体1001は、シートPに画像を形成する画像形成部1020と、画像形成部1020にシートPを給送するシート給送部1030とを備える。画像形成部1020は、トナー像が形成される感光ドラム1022と、レーザ光を照射するレーザスキャナユニット1021と、トナー像を転写する転写部1024と、トナー像をシートPに定着させる定着部1025とを備えている。
また、プリンタ本体1001は、画像が形成されたシートPを機外に排出する排出部1040と、排出されたシートPが積載される排出シート積載部1045とを備えている。シート給送部1030は、シートPが積載される給送カセット1031と、シートPを給送するピックアップローラ1032と、シートPを1枚ずつに分離する分離手段1033とを備えている。排出部1040は排出ローラ対を備え、排出シート積載部1045は排出シート積載トレイを備えている。
画像形成装置1000の動作の一例として、ADF3により自動給送され、原稿スキャナ部6で読み取られた原稿Sの画像情報に基づいて、シートPに画像を形成する画像形成動作を説明する。
原稿SがADF3により給送され、原稿スキャナ部6で読み取られると、読み取られた画像情報に基づいて、レーザスキャナユニット1021から感光ドラム1022にレーザ光が照射される。このとき感光ドラム1022は、予め帯電されており、レーザ光が照射されることによって静電潜像が形成される。その後、静電潜像を現像器で現像することで、感光ドラム1022上にトナー像が形成される。
原稿SがADF3により給送され、原稿スキャナ部6で読み取られると、読み取られた画像情報に基づいて、レーザスキャナユニット1021から感光ドラム1022にレーザ光が照射される。このとき感光ドラム1022は、予め帯電されており、レーザ光が照射されることによって静電潜像が形成される。その後、静電潜像を現像器で現像することで、感光ドラム1022上にトナー像が形成される。
感光ドラム1022へのトナー像の形成動作と並行して、シート給送部1030の給送カセット1031に収納されたシートPが、ピックアップローラ1032によって取り出される。給送カセット1031から取り出されたシートPは、分離手段1033により1枚ずつに分離され、重送が防止される。1枚ずつに分離されたシートPは、レジストレーションローラにより感光ドラム1022上のトナー像と位置あわせするための同期がとられ、転写部1024に送られる。転写部1024に送られたシートPには、感光ドラム1022上のトナー像が転写される。トナー像が転写されたシートPは、定着部1025で加熱及び加圧処理され、シートPにトナー像が定着される。トナー像が定着されたシートPは、排出部1040の排出ローラ対により排出シート積載部1045の排出シート積載トレイ上に排出され、順次積載されていく。なお、原稿Sの両面を読み出してシートPの両面に画像を形成する場合には、シートPの第一面に画像が定着された後、反転搬送路を介してシートPをレジストレーションローラに再搬送し、第二面に対して転写、定着、排出が行われる。
このように原稿Sを流し読みしながらプリントした後、原稿台ガラス4上に原稿を載置して固定読みしながらプリントする場合に、白基準部材17とFFCの接触時の放電による読取り画像信号の乱れが抑制されているため、プリント画像が乱れることはない。
[他の実施形態]
尚、本発明は、以上説明した実施形態や実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形や組み合わせが可能である。
例えば、固定読み動作を行う時にFFCが接触して放電を誘起する部材は、白基準部材以外の部材であってもよい。流し読み動作により帯電し、固定読み動作の時にFFCが接触することにより放電が発生する部材を当接部材と呼ぶなら、少なくとも当接部材との接触開始点と接触終了点の間に、FFCの幅方向全体を覆う第一のシールドフィルムを設ければよい。
尚、本発明は、以上説明した実施形態や実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形や組み合わせが可能である。
例えば、固定読み動作を行う時にFFCが接触して放電を誘起する部材は、白基準部材以外の部材であってもよい。流し読み動作により帯電し、固定読み動作の時にFFCが接触することにより放電が発生する部材を当接部材と呼ぶなら、少なくとも当接部材との接触開始点と接触終了点の間に、FFCの幅方向全体を覆う第一のシールドフィルムを設ければよい。
また、画像形成装置は、実施形態5のように紙等の記録媒体に画像を形成する装置には限られず、例えば表示画面に表示画像を形成する表示装置や、スクリーン等に投影して表示画像を形成するプロジェクターであってもよい。
1・・・画像読取装置/3・・・ADF/4・・・原稿台ガラス/5・・・下側の流し読みガラス/6・・・原稿スキャナ部/11・・・上側の流し読みガラス/12・・・センサユニット/13・・・センサユニット/14・・・FFC/15・・・接続補強板/16・・・センサ制御部/17・・・白基準部材/19・・・第1のシールドフィルム/20・・・第2のシールドフィルム/100・・・シールドされたFFC/A・・・接触開始点/B・・・接触終了点/S・・・原稿
Claims (14)
- 自動原稿搬送部により原稿シートを第一の透明部材の上を移動させながら、静止させたセンサユニットにより前記原稿シートを読み出す第一の読み出し動作と、
原稿を第二の透明部材の上に載置して、前記センサユニットを移動させながら前記原稿を読み出す第二の読み出し動作と、を実行可能な画像読取装置において、
前記センサユニットとセンサ制御部の間は、複数の配線を有するフレキシブルフラットケーブルにより接続され、
前記第一の透明部材の前記フレキシブルフラットケーブルと対向する側には、前記第一の透明部材と当接する当接部材が配置され、
前記第二の読み出し動作において前記センサユニットを移動させる間に、前記フレキシブルフラットケーブルにおいて前記当接部材と接触を開始する点を接触開始点とし、接触を終了する点を接触終了点としたとき、
前記フレキシブルフラットケーブルは、長手方向に関しては少なくとも前記接触開始点と前記接触終了点の間に延在し、短手方向に関しては前記複数の配線の全てを覆うような第1のシールドフィルムを、前記当接部材と対向する側に有している、
ことを特徴とする画像読取装置。 - 前記第一の読み出し動作において、前記センサユニットが読み出す面とは反対側の前記原稿シートの面を読み出すための第二のセンサユニットを更に備え、
前記当接部材は、前記第二のセンサユニットのシェーディング補正に用いる白基準部材である、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。 - 前記フレキシブルフラットケーブルの長手方向に関し、前記第1のシールドフィルムの一端は前記接触開始点と前記センサユニットの間に位置し、他端は前記接触終了点と前記センサ制御部の間に位置する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像読取装置。 - 前記第1のシールドフィルムの前記一端は、前記接触開始点から前記センサユニットの方向に5mm以上10mm以下の位置にあり、前記他端は、前記接触終了点から前記センサ制御部の方向に5mm以上10mm以下の位置にある、
ことを特徴とする請求項3に記載の画像読取装置。 - 前記第1のシールドフィルムは、導電層と、前記導電層を覆う絶縁層と、を有する、
ことを特徴とする請求項1乃至4の中のいずれか1項に記載の画像読取装置。 - 前記導電層は、前記フレキシブルフラットケーブルが有する前記複数の配線の中のグラウンド配線と電気的に接続されている、
ことを特徴とする請求項5に記載の画像読取装置。 - 前記フレキシブルフラットケーブルは、長手方向に関しては前記第1のシールドフィルムと前記センサ制御部の間の一部に延在し、短手方向に関しては前記フレキシブルフラットケーブルが有する前記複数の配線の中の一部だけを覆うように設けられた第2のシールドフィルムを有する、
ことを特徴とする請求項1乃至6の中のいずれか1項に記載の画像読取装置。 - 前記フレキシブルフラットケーブルは、前記センサユニットから前記センサ制御部に画像信号を伝送する信号線を備えており、前記第2のシールドフィルムは前記信号線を覆うように配置されている、
ことを特徴とする請求項7に記載の画像読取装置。 - 前記第1のシールドフィルムと前記第2のシールドフィルムは、前記フレキシブルフラットケーブルの長手方向に距離をおいて配置されている、
ことを特徴とする請求項7または8に記載の画像読取装置。 - 前記第1のシールドフィルムと前記第2のシールドフィルムの間の距離が、5mm以上である、
ことを特徴とする請求項9に記載の画像読取装置。 - 前記第1のシールドフィルムは、前記複数の配線の全体の周囲を一周以上巻回されるように設けられている、
ことを特徴とする請求項1乃至10の中のいずれか1項に記載の画像読取装置。 - 前記複数の配線の全体の周囲を一周以上巻回された前記第1のシールドフィルムの重なり部は、前記当接部材と接触しない側の面に配置されている、
ことを特徴とする請求項11に記載の画像読取装置。 - 前記第1のシールドフィルムが、前記当接部材とは対向しない側の前記フレキシブルフラットケーブルの面にも設けられている、
ことを特徴とする請求項1乃至12の中のいずれか1項に記載の画像読取装置。 - 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像読取装置と、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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