JP2021072538A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フラットケーブルに作用する負荷を低減し、フラットケーブルの破損を低減することができる画像読取装置を提供する。【解決手段】 原稿台ガラスと、原稿台ガラスに支持された原稿の画像を読み取る読取動作を行う読取ユニット１０と、本体部１１１と、ＦＦＣ１０８と、を備える。読取ユニット１０のキャリッジ１０６は、本体部１１１の摺動面１１に対向する第１面２１と、本体部１１１の左側面１２に対向する第２面２２と、第１面２１と第２面２２とを接続する接続面１１２と、を有する。第１面２１と接続面１１２に上に弾性部材を備え、弾性部材の第１面２３と接続面１１３を有し、弾性部材の第１面２３と接続面１１３は読取ユニット１０が読取動作を行う際に、ＦＦＣ１０８の平坦面１０８ａに当接する。【選択図】 図３

Description

本発明は、シートの画像を読み取る画像読取装置に関する。

従来、原稿台ガラス上に載置されている原稿をイメージセンサユニットが走査することで、原稿の画像を読み取る画像読取装置が提案されている（特許文献１参照）。イメージセンサユニットは、無端環状のタイミングベルトに固定されており、タイミングベルトが回転することで、イメージセンサユニットは走査方向に移動する。イメージセンサユニットには、装置本体の制御部との間で読み取り信号及び電力を伝達するフラットケーブルが接続されており、フラットケーブルには、フラットケーブルの厚さ方向に突出する突出形状部を有するケーブル規制部材が固定されている。

イメージセンサユニットを収容するベースフレームには、フラットケーブルを案内する案内部材が設けられており、案内部材には、ケーブル規制部材の突出形状部に係合可能な凹形状部が設けられている。イメージセンサユニットが走査方向に移動する際には、フラットケーブルと共に移動する突出形状部と凹形状部とが係合することで、フラットケーブルにたわみが形成されることを防止する。これにより、フラットケーブルがイメージセンサユニットに巻き込まれて破損するのが低減される。

特開２０１７−１４７６５５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のイメージセンサユニットは、フラットケーブルに接触する角部を有しており、この角部とフラットケーブルとが接触することでフラットケーブルに負荷がかかる。特に、イメージセンサユニットは走査方向に繰り返し移動するため、イメージセンサユニットの角部とフラットケーブルとが繰り返し接触し、フラットケーブルが破損する虞があった。

そこで、本発明は、読取ユニットの筐体に、フラットケーブルをガイドする面とその接続面にフラットケーブル接触時の応力を緩和する弾性部材を設け、上述した課題を解決した画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明は、画像読取装置において、原稿が載置される原稿台ガラスと、前記原稿に前記原稿台ガラスを介して光を照射する光源と、前記光源から照射され前記原稿で反射した光を受光し、画像信号に変換する撮像部と、前記光源及び前記撮像部を支持するキャリッジと、を有し、当該キャリッジを副走査方向に移動させながら前記原稿の画像を読み取る読取動作を行う読取ユニットと、前記読取ユニットを収容するとともに前記原稿台ガラスを支持する本体部と、前記読取ユニットに一端が接続されて画像信号を伝送し、前記読取ユニットが前記副走査方向に移動することで湾曲するフラットケーブルと、を備え、前記本体部は、前記副走査方向に沿って延び、前記フラットケーブルが湾曲する際に前記フラットケーブルの平坦面に摺動する摺動面と、前記読取ユニットに前記副走査方向において対向する側面と、を有し、前記キャリッジは、前記副走査方向に延びる第１面と、前記第１面よりも前記摺動面から離間した位置に配置される第２面と、前記第１面と前記第２面を接続する接続面と、を有し、前記第１面と前記第２面には弾性部材が設けられており、当該弾性部材が、前記読取ユニットが前記読取動作を行う際に前記フラットケーブルの前記平坦面に当接する、ことを特徴とする。

本発明によると、筐体の第１面と接続面に弾性部材を設けることで、筐体からフラットケーブルに作用する負荷を低減し、フラットケーブルの破損を低減することができる。

画像読取装置を示す模式図。 画像読取装置を示す斜視図。 （ａ）は待機位置に位置する読取ユニットを示す平面図、（ｂ）は読取ユニット及びＦＦＣを示す斜視図。 （ａ）は読取ユニットの筐体を示す斜視図、（ｂ）は読取ユニットの筐体に弾性部材を貼り付けた状態をしめす斜視図。 他の実施の形態に係る読取ユニットを示す平面図。 比較例としての読取ユニット及びＦＦＣを示す平面図。

［全体構成］
以下、本実施の形態について、図面に基づいて説明をする。なお、本実施の形態において、原稿はシートの一種であり、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である。また、原稿は、白紙でも、片面又は両面に画像が形成されていてもよいものとする。

図１及び図２に示すように、画像読取装置１００は、本体部１１１と、本体部１１１に収容される読取ユニット１０と、を有している。本体部１１１には、光を透過すると共に原稿１０２が支持されるシート支持面としての原稿台ガラス１１０と、モータＭ１によって回転駆動されるタイミングベルト１０７と、不図示のガイドシャフトと、が支持されている。

読取ユニット１０は、光源としてのランプ１０１と、ミラー１０５と、レンズ１０３と、撮像部としてのＣＣＤラインセンサ１０４と、ＣＣＤラインセンサ１０４を実装するプリント基板１０４ａと、筐体としてのキャリッジ１０６と、を有している。ランプ１０１、ミラー１０５、レンズ１０３、ＣＣＤラインセンサ１０４及びプリント基板１０４ａは、キャリッジ１０６に支持されており、キャリッジ１０６は、タイミングベルト１０７に連結されている。プリント基板１０４ａには、フラットケーブルとしてのＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）１０８の一端が接続され、ＦＦＣ１０８の他端は、画像読取装置１００の外部に設けられた制御基板１０９に接続されている。

なお、本実施の形態では、ＣＣＤラインセンサ１０４を用いたが、例えばＣＭＯＳやＣＩＳ等の他のセンサを用いてもよい。また、ＣＣＤラインセンサ１０４は、プリント基板１０４ａと電気的に接続されていれば、プリント基板１０４ａに直接実装されていなくてもよい。

原稿台ガラス１１０に原稿１０２が載置され、コピージョブが入力されると、読取ユニット１０のランプ１０１が点灯し、ランプ１０１の光は、原稿台ガラス１１０を介して原稿台ガラス１１０上の原稿１０２に照射される。そして、モータＭ１によりタイミングベルト１０７が回転し、読取ユニット１０がガイドシャフトによって案内されながら副走査方向（図２の矢印Ｘ方向）に移動する。光源から発せられ原稿１０２で反射した光は、ミラー１０５によってレンズ１０３に案内され、ＣＣＤラインセンサ１０４に結像される。

ＣＣＤラインセンサ１０４は、結像した光を受光素子で光電変換し、入射光量に応じた画像信号をプリント基板１０４ａに出力する。プリント基板１０４ａに出力された画像信号は、ＦＦＣ１０８を通って、制御基板１０９に伝送される。このように、読取ユニット１０は、副走査方向に移動しながら、原稿台ガラス１１０に載置された原稿１０２の画像を読み取る。なお、ＦＦＣ１０８は、画像信号だけでなく、ランプ１０１及びＣＣＤラインセンサ１０４の制御信号や、電力を伝送する。

なお、読取ユニット１０による読取方法は、固定読み及び流し読みの２種類があり、上述した読取方法は固定読みである。流し読みの場合には、画像読取装置１００の原稿台ガラス１１０の上方にＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）を設け、ＡＤＦによって搬送されている原稿の画像を、読取ユニット１０が移動せずに読み取る。

［本体部及びキャリッジの構成］
図３（ａ）は読取ユニット１０が待機位置に位置している状態を示す平面図であり、図３（ｂ）は待機位置における読取ユニット１０及びＦＦＣ１０８を示す斜視図である。待機位置とは、読取ユニット１０が原稿の読取動作を実行しない状態で待機する位置である。

図３（ａ）に示すように、本体部１１１は、読取ユニット１０を内部空間に収容しており、この内部空間は、摺動面１１と、側面としての左側面１２と、等によって形成されている。読取ユニット１０のキャリッジ１０６は、摺動面１１と対向する第１面２１と、左側面１２と対向し、第１面２１よりも摺動面１１から離間した位置に配置される第２面２２と、を有している。摺動面１１及び第１面２１は、副走査方向に平行に延びており、左側面１２及び第２面２２は、副走査方向に直交する主走査方向に延びている。また、読取ユニット１０のキャリッジ１０６は、第１面２１と第２面２２とを接続する接続面１１２が設けられている。本実施形態において、キャリッジ１０６の第１面２１と接続面１１２には、ＰＥＴフィルムとエプトシーラーからなる弾性部材が両面テープで貼り付けられている。弾性部材は、第１面２１と接続面１１２に連続的に構成されていて、一体である。また弾性部材は、第１面と接続面に構成されていて屈曲している。弾性部材は、キャリッジ１０６の第１面２１側に設けられる第１面２３と、キャリッジ１０６の接続面１１２に設けられる接続面１１３と、を有する。第１面２３の寸法は４０ｍｍ×１８ｍｍであり、接続面１１３の寸法は２０×１８ｍｍである。また弾性部材の厚みは３．１ｍｍ（エプトシーラーの厚みが３ｍｍ、ＰＥＴフィルムの厚みが０．１ｍｍ）である。

ＦＦＣ１０８は、読取ユニット１０が待機位置に位置する際に、読取ユニット１０のプリント基板１０４ａ（図１参照）から前記弾性部材の第１面２３に沿って這いまわされ、副走査方向に湾曲して摺動面１１に当接している。すなわち、ＦＦＣ１０８の幅広の面である平坦面１０８ａ（図３（ｂ）参照）は、前記弾性部材の第１面２３に当接すると共に、読取動作に伴って読取ユニット１０が副走査方向に移動する際、待機位置の近くで摺動面１１に摺動する。

ＦＦＣ１０８は、副走査方向に移動する際に、平坦面１０８ａを摺動面１１に押し付けるようにして略水平方向に湾曲するが、ＦＦＣ１０８が摺動面１１に支持されることで、ＦＦＣ１０８が重力によって垂れ下がることを低減している。これにより、ＦＦＣ１０８が本体部１１１の底面と接触することを低減し、ＦＦＣ１０８の断線を防止することができる。なお、摺動面１１には、不図示の貫通孔が形成されており、ＦＦＣ１０８は、この貫通孔を通って画像読取装置１００の外部に設けられた制御基板１０９（図１参照）に接続される。

ここで、比較例としての読取ユニット１０Ｂについて、図６を参照しながら説明する。読取ユニット１０Ｂのキャリッジ１０６Ｂは、略直方体形状を有しており、第１面２１Ｂと第２面２２Ｂとの間に角部１１３Ｂが形成されている。読取ユニット１０Ｂは、読取動作に伴って副走査方向（矢印Ｘ方向）に繰り返し移動するが、この時、キャリッジ１０６Ｂの角部１１３ＢがＦＦＣ１０８Ｂに接触する。ＦＦＣ１０８Ｂは、角部１１３Ｂ以外のキャリッジ１０６Ｂの部位にはほとんど触れることが無く、ＦＦＣ１０８Ｂは、角部１１３Ｂにおいて集中して負荷を受けることになる。このため、ＦＦＣ１０８Ｂは、表面が摩耗したり断線したりして、破損する虞があった。

このため、本実施の形態では、図３（ａ）（ｂ）及び図４に示すように、キャリッジ１０６の第１面２１と第２面２２と接続する接続面１１２が設けられている。第１面２１と接続面１１２には弾性部材が設けられていて弾性部材の第１面２３と弾性部材の接続面１１３が設けられている。ここで、原稿台ガラス１１０（図１参照）の面方向に直交する直交方向に視て、すなわち平面視に視て、すなわち平面視において、第１面２３を含む第１延長線Ｌ１と第２面２２を含む第２延長線Ｌ２とを引いてみる。

このとき、接続面１１２，１１３は、第１延長線Ｌ１の延出方向、すなわち副走査方向と、第２延長線Ｌ２の延出方向、すなわち主走査方向と、に交差する方向に延びている。更に、接続面１１２、１１３は、平面視において、第１延長線Ｌ１よりも摺動面１１から遠く、第２延長線Ｌ２よりも左側面１２から遠い位置に設けられている。

接続面１１３を貼り付ける接続面１１２は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、複数のリブによって構成されているが、これは、キャリッジ１０６を射出成型によって形成する際のソリ等の問題を防止するためである。接続面１１２は、このように複数のリブによって構成されるものに限らず、例えば１つ又は複数の平面によって構成されていてもよい。また、キャリッジ１０６は、樹脂材料に限らず、金属材料等の他の材料から構成されていてもよい。

また、接続面１１２、１１３は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、キャリッジ１０６の高さ方向全域に亘って設けられているが、これに限定されない。接続面１１２、１１３は、少なくとも第１面２１と摺動面１１との間に配設されるＦＦＣ１０８の高さに対応した位置に設けられていれば、高さ方向の一部に設けられてもよい。

以上のようにキャリッジ１０６を構成したので、図３（ａ）（ｂ）に示すように、ＦＦＣ１０８の平坦面１０８ａは、読取ユニット１０が読取動作を行う際に、キャリッジ１０６の弾性部材の第１面２３及び接続面１１３に当接する。このように、ＦＦＣ１０８がキャリッジ１０６に対して比較的広い面で面接触するため、キャリッジ１０６からＦＦＣ１０８が受ける負荷が分散される。また、ＦＦＣ１０８と面接触する部分を弾性部材にて構成することによって、ＦＦＣ１０８の接触圧を低減するため、ＦＦＣ１０８の破損を低減することができる。

また、前記弾性部材の接続面１１３は、図３（ａ）に示すように、読取ユニット１０が待機位置に位置する際に、弾性部材の第１面２３と摺動面１１との間で第１延長線Ｌ１に対して摺動面１１より遠い側に湾曲したＦＦＣ１０８の平坦面１０８ａに当接する。このように、読取ユニット１０が本体部１１１の左側面１２に近い待機位置に位置している際には、湾曲したＦＦＣ１０８の曲率が大きくなり、ＦＦＣ１０８に作用する負荷が大きくなる。

しかしながら、本実施の形態では、キャリッジ１０６の左奥端部に接続面１１２と接続面１１３が形成されている。そのため、弾性部材の第１面２３から離れたＦＦＣ１０８が摺動面１１から遠い側に逃げることができ、ＦＦＣ１０８の曲率を低減でき、さらに弾性部材により接触圧を低減できる。これにより、ＦＦＣ１０８の破損を低減することができる。

［実施例］
次に、キャリッジ１０６及び本体部１１１の寸法の一例を示す。図３（ａ）に示すように、摺動面１１と第１面２１との間隔は、２７［ｍｍ］に設定されており、接続面１１２の副走査方向における長さは、１４［ｍｍ］に設定されている。また、接続面１１２の主走査方向における長さは、９［ｍｍ］に設定されており、接続面１１２の面方向における幅は、１６．６［ｍｍ］に設定されている。第１面と接続面１１２上に設けられた弾性部材の端部が第１面２２から５．６［ｍｍ］突出する様に構成されることによってＦＦＣ１０８が筐体の端部に接触しないような構成となっている。

特に、接続面１１２の副走査方向における長さは、摺動面１１と第１面２１との間隔の３分の１以上かつ３分の２以下の長さに設定するのが好適である。また、接続面１１２の主走査方向における長さは、摺動面１１と第１面２１との間隔の４分の１以上かつ２分の１以下の長さに設定するのが好適である。これは、接続面１１２が短すぎると、ＦＦＣ１０８に接続面１１２が狭い領域で接触することになり、ＦＦＣ１０８の破損を低減するには不十分であるからである。そして、接続面１１２が長すぎると、キャリッジ１０６が大型化し、画像読取装置１００全体が大型化してしまう。

＜他の実施の形態＞
なお、キャリッジ１０６の接続面は、キャリッジ１０６の左奥端部に限らず、他の位置に形成してもよい。例えば、図５に示すように、キャリッジ１０６の右奥端部に接続面１１２Ａを設けてその面に弾性部材の接続面１１３Ａを設けてもよい。図５は、読取ユニット１０Ａが移動範囲の中で待機位置から最も遠い端位置に位置した状態を示す平面図である。

接続面１１２Ａは、第１面２１と、本体部１１１の側面としての右側面１３に対向する第２面２２Ａと、を接続している。そして、接続面１１２Ａに設けられた弾性部材１１３Ａは、読取動作の最中において、特に読取ユニット１０Ａが端位置に位置した際のＦＦＣ１０８への負荷を低減することができる。また、例えば本体部１１１の前面側にＦＦＣ１０８と摺動する摺動面が形成されている場合には、キャリッジ１０６の左前端部や右前端部に形成された接続面に弾性部材の接続面を設けてもよい。

また、接続面１１２は、１つの直線的な面に限らず、例えば曲面によって形成された場合もあり、弾性部材の接続面は複数の屈折点を有する複数の直線的な面によって形成されてもよい。

１０，１０Ａ 読取ユニット
１１ 摺動面
１２，１３ 側面（左側面、右側面）
２１ 第１面
２２，２２Ａ 第２面
２３ 弾性部材第１面
２４ 弾性部材
１０１ 光源
１０２ 載置ガラス（シート支持面）
１０４ 撮像部（ＣＣＤラインセンサ）
１０６ 筐体（キャリッジ）
１０８ フラットケーブル（ＦＦＣ）
１０８ａ 平坦面
１１１ 本体部
１１２，１１２Ａ 接続面
１１３，１１３Ａ 弾性部材の接続面１
Ｌ１ 第１延長線
Ｌ２ 第２延長線

Claims (5)

1. 原稿が載置される原稿台ガラスと、
   前記原稿に前記原稿台ガラスを介して光を照射する光源と、前記光源から照射され前記原稿で反射した光を受光し、画像信号に変換する撮像部と、前記光源及び前記撮像部を支持するキャリッジと、を有し、当該キャリッジを副走査方向に移動させながら前記原稿の画像を読み取る読取動作を行う読取ユニットと、
   前記読取ユニットを収容するとともに前記原稿台ガラスを支持する本体部と、
   前記読取ユニットに一端が接続されて画像信号を伝送し、前記読取ユニットが前記副走査方向に移動することで湾曲するフラットケーブルと、を備え、
   前記本体部は、前記副走査方向に平行に延び、前記フラットケーブルの平坦面に摺動する摺動面を有し、
   前記キャリッジは、前記副走査方向に延びる第１面と、前記副走査方向に直交する主走査方向に延び、前記第１面よりも前記摺動面から離間した位置に配置される第２面と、前記第１面と前記第２面を接続する接続面と、を有し、
   前記第１面と前記接続面には弾性部材が設けられており、当該弾性部材が、前記読取ユニットが前記読取動作を行う際に前記フラットケーブルの平坦面に当接する、
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記弾性部材は前記読取ユニットの前記第２面から突出していることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記弾性部材は前記第１面と前記接続面に連続的に構成されていて一体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
4. 前記弾性部材は前記第１面と接続面に構成されていて屈曲してい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. 前記弾性部材は、前記第１面と前記摺動面との間に配設される前記接続面に設けられていて前記フラットケーブルの高さに対応した位置に設けられている、
   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。

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