JP2022145816A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フラットケーブルの湾曲方向を安定して規制可能な画像読取装置を提供する。【解決手段】原稿が載置されるプラテンガラスと、副走査方向に移動しながらプラテンガラスに載置された原稿の画像を読み取る読取ユニットと、読取ユニットを収容する本体部と、読取ユニットに一端が接続されて画像信号を伝送し、読取ユニットが移動することで湾曲するＦＦＣ２１と、を備える。本体部は、ＦＦＣ２１が湾曲する際にＦＦＣ２１の平坦面２１ａに摺動する摺動面８０を有し、摺動面８０は、読取ユニットの移動軌跡９０に対して第１距離Ｌ１を有する第１部分８４と、移動軌跡９０に対して第１距離Ｌ１よりも小さい第２距離Ｌ２を有する第２部分８５と、を有し、第２部分８５は、副走査方向において、読取ユニットのホームポジションに対して第１部分８４よりも遠い位置に位置する。【選択図】図５

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、コンタクトガラス上に載置されている原稿をキャリッジが走査することで、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）。キャリッジは、無端状のベルトに固定されており、ベルトが回転することで、キャリッジは走査方向に移動する。キャリッジには、装置本体との間で読み取り信号及び電力を伝達するＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）が接続されており、ＦＦＣは、本体側固定部によって画像読取装置の筐体に固定されている。

キャリッジの走査方向への移動に伴って、ＦＦＣは湾曲するが、ＦＦＣがキャリッジ側に湾曲してキャリッジとＦＦＣとが干渉してしまう場合がある。このため、キャリッジの走査速度が変動して画像読取不良となってしまったり、ＦＦＣが破損してしまったりする虞がある。そこで、特許文献１に記載の画像読取装置は、ＦＦＣの本体側固定部の近傍に山折り部を形成し、ＦＦＣの湾曲方向をキャリッジから離れる方向に規制している。

特開２０１１－０３００３２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のＦＦＣの山折り部は、ＦＦＣの製造過程での折り状態や製品耐久による折れ状態の変動により変化してしまう不安定なものであって、管理が困難であった。このため、ＦＦＣの湾曲方向の規制が安定しないという問題があった。

そこで、本発明は、フラットケーブルの平坦面に摺動する摺動面の形状によってフラットケーブルが読取ユニット側に湾曲することを規制し、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、シートが載置される載置ガラスと、所定方向に移動しながら前記載置ガラスに載置されたシートの画像を読み取る読取ユニットと、前記読取ユニットを収容する本体部と、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を有し、前記摺動面は、前記読取ユニットの移動軌跡に対して第１距離を有する第１部分と、前記移動軌跡に対して前記第１距離よりも小さい第２距離を有する第２部分と、を有し、前記第２部分は、前記所定方向において、前記読取ユニットのホームポジションに対して前記第１部分よりも遠い位置に位置する、ことを特徴とする。

また、本発明は、画像読取装置において、シートが載置される載置ガラスと、所定方向に移動しながら前記載置ガラスに載置されたシートの画像を読み取る読取ユニットと、前記読取ユニットを収容する本体部と、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、前記所定方向に平行に延びる側面を有する本体フレームと、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を有し、前記側面に固定される部材と、を有し、前記摺動面は、前記側面から前記読取ユニットの移動軌跡に向けて第１突出量だけ突出する第１部分と、前記側面から前記移動軌跡に向けて前記第１突出量よりも大きい第２突出量だけ突出する第２部分と、を有し、前記第２部分は、前記所定方向において、前記読取ユニットのホームポジションに対して前記第１部分よりも遠い位置に位置する、ことを特徴とする。

本発明によると、フラットケーブルの湾曲方向を安定して規制することができ、読取ユニットとフラットケーブルが干渉することに起因する画像読取不良やフラットケーブルの破損を防止することができる。

画像読取装置を示す模式図。 画像読取装置を示す斜視図。 本体フレームの孔部を示す図２のＢ－Ｂ断面図。 図２の破線部分を示す拡大斜視図。 （ａ）は比較例に係るＦＦＣの浮き上がりを示す図であり、（ｂ）は図４のＣ－Ｃ断面図。 第２の実施の形態に係る傾斜面を示す断面図。 第３の実施の形態に係る傾斜面を示す断面図。

＜第１の実施の形態＞
［全体構成］
以下、第１の実施の形態について、図面に基づいて説明をする。図１及び図２に示すように、画像読取装置１０は、本体部２０と、本体部２０に収容される読取ユニット１７と、を有している。本体部２０は、金属材料から構成される本体フレーム１４と、本体フレーム１４の上面に設けられる載置ガラスとしてのプラテンガラス１２と、後述する仲介部材３１と、を有している。本体フレーム１４には、不図示のモータによって回転駆動されるベルト１６と、ガイドシャフト１３と、が支持されている。

読取ユニット１７は、光学ボックス１５と、光学ボックス１５に固定されるプリント基板１８と、を有しており、光学ボックス１５は、不図示の光源と、複数のミラー１５ａと、集光レンズ１５ｂと、を有している。プリント基板１８は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の不図示の撮像素子と、フラットケーブルとしてのＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）２１が接続される不図示のコネクタと、を有している。

プラテンガラス１２に原稿１１が載置され、コピージョブが入力されると、光学ボックス１５内の光源が点灯する。そして、不図示のモータによりベルト１６が回転し、読取ユニット１７がガイドシャフト１３によって案内されながら矢印Ａ方向に移動する。光源から発せられ原稿１１で反射した光は、複数のミラー１５ａによって集光レンズ１５ｂに案内され、プリント基板１８の撮像素子に集光される。このように、読取ユニット１７は、所定方向としての副走査方向（図１の矢印方向）に移動しながら、プラテンガラス１２に載置された原稿の画像を読み取る。

プリント基板１８のコネクタには、画像信号及び電源を伝送するＦＦＣ２１の一端が接続されており、ＦＦＣ２１は、図３に示すように、本体フレーム１４に形成された孔部７１によって本体部２０の外方に連通される。そして、ＦＦＣ２１の他端は、本体部２０の外方において、画像読取装置１０又は画像読取装置１０の下方に接続されるプリンタ本体に設けられるコントローラ基板に接続される。ここで、本体フレーム１４は、副走査方向に平行に延びかつ読取ユニット１７に対向する側面２２を有しており、孔部７１はこの側面２２に形成されている。

孔部７１は、本体フレーム１４の副走査方向における中央部に配置されている。より詳しくは、副走査方向における本体フレーム１４の一端１４ａから孔部７１の中央７１ａまでの距離Ｔ１と、副走査方向における本体フレーム１４の他端１４ｂから孔部７１の中央７１ａまでの距離Ｔ２と、は同じである。

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。

なお、読取ユニット１７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１０のプラテンガラス１２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１７が移動せずに読み取る。固定読みの際の読取ユニット１７のホームポジションは、図２に示すように、画像読取装置１０の左端側であり、流し読みの際のホームポジションも画像読取装置１０の左端側である。

［仲介部材］
次に、仲介部材３１について詳述する。図４は、図２の破線部分を拡大した拡大図である。図２及び図４に示すように、本体フレーム１４の側面２２には、樹脂材料から構成される樹脂部材としての仲介部材３１が固定されている。仲介部材３１は、本体フレーム１４の孔部７１（図３参照）の近傍に配置されており、ＦＦＣ２１を孔部７１と共に外方に連通する貫通孔３１ａを有している。ＦＦＣ２１は、両面テープ又は仲介部材３１に形成される爪形状によって、仲介部材３１に対して貫通孔３１ａの近傍において固定される。

ＦＦＣ２１は、読取動作に伴って読取ユニット１７が副走査方向に移動する際、ホームポジションの近くで本体フレーム１４の側面２２の第１摺動面８１に摺動し、孔部７１及び貫通孔３１ａの近くで仲介部材３１の第２摺動面８２に摺動する。これら第１摺動面８１及び第２摺動面８２は、摺動面８０を構成しており、摺動面８０には、ＦＦＣ２１の幅広の面である平坦面２１ａ（例えば図５（ｂ）参照）が摺動する。ＦＦＣ２１は、副走査方向に移動する際に、平坦面２１ａを摺動面８０に押し付けるようにして略水平方向に湾曲するが、ＦＦＣ２１が摺動面８０に支持されることで、ＦＦＣ２１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、ＦＦＣ２１が本体フレーム１４の底面と接触することを低減し、ＦＦＣ２１の断線を防止することができる。

ここで、仲介部材３１を本体フレーム１４の側面２２に設けない比較例について、図５（ａ）を参照しながら説明する。図５（ａ）は、比較例におけるＦＦＣ２１の浮き上がりを示す断面図であり、図５（ｂ）は図４のＣ－Ｃ断面図である。ＦＦＣ２１が側面２２のみに摺動するように配置されると、特に読取ユニット１７がホームポジションで停止している際に、図５（ａ）の実線で示すように側面２２に対してＦＦＣ２１が浮くことがある。この状態で読取ユニット１７によって原稿の読取が開始されると、読取動作の途中で、図５（ａ）の破線で示すように、ＦＦＣ２１が読取ユニット１７に向けて大きく湾曲してしまう虞がある。すると、ＦＦＣ２１が読取ユニット１７に対して干渉し、画像読取不良やＦＦＣ２１の破損の原因となる。

そこで、本実施の形態では、図５（ｂ）に示すように、仲介部材３１の第２摺動面８２が、傾斜面８３を有しており、傾斜面８３は、本体フレーム１４の側面２２よりも読取ユニット１７の移動軌跡９０に向けて突出している。傾斜面８３は、移動軌跡９０に対して第１距離Ｌ１を有する第１部分８４と、移動軌跡９０に対して第１距離Ｌ１よりも小さい第２距離Ｌ２を有する第２部分８５と、を有している。また、第１部分８４は、側面２２から移動軌跡９０に向けて第１突出量ｄ１だけ突出しており、第２部分８５は、側面２２から移動軌跡９０に向けて第１突出量よりも大きい第２突出量ｄ２だけ突出している。第２部分８５は、副走査方向において、読取ユニット１７のホームポジションに対して第１部分８４よりも遠い位置に位置している。なお、第１部分８４は、ＦＦＣ２１が仲介部材３１の傾斜面８３に当接し始める部分であり、第２部分８５は、ＦＦＣ２１が貫通孔３１ａに向けて下方に折り返されて、傾斜面８３との当接が終わる部分である。

傾斜面８３は、側面２２に対して傾斜角度θを有する平面であるため、読取ユニット１７のホームポジション（本体フレーム１４の左端側）から孔部７１（本体フレーム１４の中央側）に向けて、側面２２に対する突出量が徐々に大きくなるように形成される。すなわち、傾斜面８３は、副走査方向において読取ユニット１７のホームポジションから離れるほど、移動軌跡９０に対する距離が小さくなる。このため、ＦＦＣ２１は、読取ユニット１７が副走査方向に移動する際に、傾斜面８３から傾斜面８３に沿った方向の力４２を受ける。力４２は、ＦＦＣ２１を側面２２側に押し付ける方向の成分４２ａを含んでいるため、ＦＦＣ２１が摺動面８０から浮き上がることを低減し、ＦＦＣ２１の湾曲方向を安定して規制することができる。そして、読取ユニット１７とＦＦＣ２１が干渉することに起因する画像読取不良やＦＦＣ２１の破損を防止することができる。

また、仲介部材３１は、本体フレーム１４の孔部７１の近傍に配置されているため、ＦＦＣ２１の浮き上がりが起きやすい孔部７１の近傍において、効果的にＦＦＣ２１の浮き上がりを低減することができる。また、孔部７１は副走査方向における本体フレーム１４の中央部に形成されているので、ＦＦＣ２１の長さが最適となり、コストダウンできる。

本実施の形態において、仲介部材３１の傾斜面８３の形状をシミュレーションにて解析を行った結果、図５（ｂ）における突出量ｄ２を２ｍｍ、傾斜角度θを１．５度、傾斜距離Ｌ３を１０５ｍｍに設定するのが最適であった。ただし、本体部２０のサイズ、厚さ、幅、信号線の数等に依存するＦＦＣ２１の剛性、読取ユニット１７と側面２２との距離等によって、傾斜面８３の最適形状は変更される。

＜第２の実施の形態＞
次いで、本発明の第２の実施の形態について説明するが、第２の実施の形態は、第１の実施の形態の傾斜面８３の形状を変更したものである。このため、第１の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。

本実施の形態に係る仲介部材１３１の傾斜面５１は、図６に示すように、曲面である。傾斜面５１は、副走査方向における上流から下流、すなわち、副走査方向において読取ユニット１７のホームポジションから離れるほど、移動軌跡９０に対する距離が小さくなるように形成されている。このように傾斜面５１を形成することで、第１の実施の形態と同様に、ＦＦＣ２１を側面２２側に押し付ける力４２が働き、ＦＦＣ２１の浮き上がりを低減できる。これにより、画像読取不良やＦＦＣ２１の破損を防止することができる。

＜第３の実施の形態＞
次いで、本発明の第２の実施の形態について説明するが、第３の実施の形態は、第１の実施の形態の仲介部材３１の代わりに、側面２２の形状を変更したものである。このため、第１の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。

本実施の形態に係る本体フレーム１１４は、図７に示すように、読取ユニット１７（図２参照）の移動軌跡９０に向けて突出する絞り形状６１を有している。絞り形状６１は、副走査方向において読取ユニット１７のホームポジションから離れるほど、移動軌跡９０に対する距離が小さくなる傾斜面６１ａを有している。これにより、ＦＦＣ２１の浮き上がりを低減でき、画像読取不良やＦＦＣ２１の破損を防止することができる。また、第１及び第２の実施の形態のように仲介部材を設ける必要が無いため、コストダウンできる。

なお、第１乃至第３の実施の形態の傾斜面８３，５１，６１ａは、摺動抵抗が高いほどＦＦＣ２１の浮き上がりを抑える効果が高い。このため、第１及び第２の実施の形態の仲介部材３１，１３１を摺動抵抗の高い材料から形成したり、第３の実施の形態の傾斜面６１ａに細かい凹凸を形成したりしてもよい。また、傾斜面８３，５１，６１ａに摺動抵抗の高いシール材等を貼り付けてもよい。

また、第１及び第２の実施の形態の傾斜面８３，５１は、仲介部材３１，１３１のホームポジションに近い端部から形成されているが、これに限定されない。例えば、仲介部材３１の第２摺動面８２は、側面２２と平行な面と、この面に連続して形成される傾斜面と、から構成されてもよい。

また、第１及び第２の実施の形態において、摺動面８０は、側面２２の一部の第１摺動面８１と、仲介部材３１の一部の第２摺動面８２と、によって形成されていたが、これに限定されない。例えば、仲介部材を側面２２に沿って上述の形態よりも長く形成し、ＦＦＣ２１が摺動する摺動面を、仲介部材によってのみ形成してもよい。

また、第１乃至第３の実施の形態において、傾斜面８３，５１，６１ａは、読取ユニット１７のホームポジションから離れるほど移動軌跡９０に近くなるように一様に形成されていたが、これに限定されない。例えば、傾斜面の中途部が両端部よりも移動軌跡９０から遠くなるように形成されてもよい。

１２：載置ガラス（プラテンガラス）／１４：本体フレーム／１７：読取ユニット／２０：本体部／２１：フラットケーブル（ＦＦＣ）／２１ａ：平坦面／２２：側面／３１：樹脂部材（仲介部材）／５１，６１ａ，８３：傾斜面／７１：孔部／８０：摺動面／８４：第１部分／８５：第２部分／９０：移動軌跡／ｄ１：第１突出量／ｄ２：第２突出量／Ｌ１：第１距離／Ｌ２：第２距離

本発明は、画像読取装置において、シートが載置される載置部材と、所定方向に移動しながら前記載置部材に載置されたシートの画像を読み取る読取ユニットと、前記所定方向及び鉛直方向に沿って延びる側面を有し、前記読取ユニットを収容するフレームと、前記読取ユニットに一端が接続されて画像信号を伝送するフラットケーブルであって、前記フラットケーブルの平坦面が前記側面に沿うように配置されると共に、前記読取ユニットが移動することで湾曲するフラットケーブルと、を備え、前記側面は、前記フラットケーブルを前記フレームの外方に導出する孔部と、前記孔部に対して前記所定方向における一方側において前記フラットケーブルの前記平坦面が当接する当接部と、を有し、前記当接部は、前記所定方向において前記一方側から前記孔部に向かうにつれて、前記鉛直方向及び前記所定方向と直交する方向である直交方向における前記読取ユニットの移動軌跡に対する距離が小さくなるように構成される、ことを特徴とする。

Claims (9)

1. シートが載置される載置ガラスと、
   所定方向に移動しながら前記載置ガラスに載置されたシートの画像を読み取る読取ユニットと、
   前記読取ユニットを収容する本体部と、
   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を有し、
   前記摺動面は、前記読取ユニットの移動軌跡に対して第１距離を有する第１部分と、前記移動軌跡に対して前記第１距離よりも小さい第２距離を有する第２部分と、を有し、
   前記第２部分は、前記所定方向において、前記読取ユニットのホームポジションに対して前記第１部分よりも遠い位置に位置する、
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記摺動面は、前記第１部分及び前記第２部分を含み、前記所定方向において前記読取ユニットの前記ホームポジションから離れるほど前記移動軌跡に対する距離が小さくなる傾斜面を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記本体部は、前記所定方向に平行に延びる側面を有する本体フレームと、前記側面に固定され、前記傾斜面を有する樹脂部材と、を有する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記本体フレームは、前記フラットケーブルを前記本体部の外方に連通する孔部を有し、
   前記傾斜面は、前記孔部の近傍に配置される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
5. 前記孔部は、前記本体フレームの前記所定方向における中央部に設けられる、
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
6. 前記傾斜面は、平面である、
   ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の画像読取装置。
7. 前記傾斜面は、曲面である、
   ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の画像読取装置。
8. 前記フラットケーブルは、前記読取ユニットが移動することで略水平方向に湾曲する、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像読取装置。
9. シートが載置される載置ガラスと、
   所定方向に移動しながら前記載置ガラスに載置されたシートの画像を読み取る読取ユニットと、
   前記読取ユニットを収容する本体部と、
   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、前記所定方向に平行に延びる側面を有する本体フレームと、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を有し、前記側面に固定される部材と、を有し、
   前記摺動面は、前記側面から前記読取ユニットの移動軌跡に向けて第１突出量だけ突出する第１部分と、前記側面から前記移動軌跡に向けて前記第１突出量よりも大きい第２突出量だけ突出する第２部分と、を有し、
   前記第２部分は、前記所定方向において、前記読取ユニットのホームポジションに対して前記第１部分よりも遠い位置に位置する、
   ことを特徴とする画像読取装置。

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