JP4461028B2 - 画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、原稿画像を光学的に読み取る画像読取装置、およびその画像読取装置を搭載した複写機，ファクシミリ装置，スキャナなどの画像形成装置に関するものである。

図８は従来の画像読取装置における光学ユニットの概略構成を示す正面図である。

図８において、透明なガラスで構成された原稿支持部であるコンタクトガラス１と、コンタクトガラス１に載置された原稿Ｄを照射する光源であるランプ２と、原稿Ｄの反射像を偏向する第１ミラー３，第２ミラー４，第３ミラー５と、これら各ミラー３，４，５によって反射された光を集光するレンズ８と、集光された光を光電変換するＣＣＤ（光電変換素子）９から構成されている。

レンズ８はレンズブロックステー１０により固定されており、さらにＣＣＤ９がレンズブロックステー１０の突起部１０ａの先端部に接着剤１１によって固定されている。

ランプ２と第１ミラー３は第１キャリッジ（走行体）６に設けられ、第２ミラー４と第３ミラー５は第２キャリッジ（走行体）７に設けられており、第１キャリッジ６が矢印Ａ方向へ距離Ｌだけ進む間に、第２キャリッジ７がＬ／２進むように、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）によりコントロールされ、レンズ８の光路長を一定に保ち、原稿Ｄ全体をランプ２の照射にて走査する。

図９は従来の画像読取装置における給電系を示す平面図である。

図９において、前記ランプ２は、電源部であるインバータ１２と給電ケーブル１３によって接続されており、該給電ケーブル１３には一般に数ＫＶの高電圧が加わる。そのため、ランプ２の安定した発光を維持するためにも給電ケーブル１３は短い方がよい。

従来では、第１キャリッジ６にインバータ１２を搭載した構成のものもあるが、近年の画像読取装置の小型化に伴い、画像読取装置における構成部品の小型化および高精度化が要求され、装置内における余裕をもった部品配置が困難な状況になっている。さらには、最近の画像読取性の向上に伴うランプ照度の増加のため、インバータもそれに応じて大きくなっており、インバータを第１キャリッジに搭載することはスペース的に困難となっている。

そのため、装置本体の適所にインバータを配置する構成をとることも多いが、第２キャリッジが移動するレールの内側に給電ケーブルを這いまわすと、第２キャリッジとの接触を避けるため機械幅を広くしなければならず、また、キャリッジが走行するレールの外側に這いまわすと、キャリッジを駆動させる駆動部材との干渉を避けた構成とする必要があるなど、制約が多い。

一方、給電ケーブルは、高電圧が加わっているため、グランドに近いもの（グランド側のケーブル，装置本体の筐体，支持フレームを構成する板金など）と接触していたり、距離が近い状態にあると、高圧線とグランド線との間、あるいは高圧ケーブルと装置本体の筐体との間において漏れ電流が発生する。この漏れ電流が多いと、ランプの発光が不安定となり、最終的にはインバータの安全装置が動作し、ランプを強制消灯させることにもなる。

そのため、従来では前記漏れ電流を減らすために、給電ケーブルにおける筺体あるいは支持フレームなどと接触する部分を、樹脂などの絶縁部材などを用いて接触しないように覆うなどの工夫がなされている（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−３３７３９９号公報

しかし、前記従来の技術のように樹脂部材などで沿面距離を確保するためには、樹脂部材に十分な厚みを持たせる必要があり、部品としてコスト高なものになってしまう。

また、樹脂部材の厚みで沿面距離を確保すると部品が大きくなるため、走行体との干渉を避けようとすると、この部位における幅および厚さを大きくせざるを得ないなどの技術的課題がある。

本発明は、前記従来の課題を解決し、装置のサイズを大きくすることなく、かつコストを低く抑えた構成によりランプ給電ケーブルの漏れ電流を抑え、ランプの発光をより安定した画像読取装置、およびその画像読取装置を搭載した画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、原稿を露光するための光源と、原稿からの反射光を折り返す第１ミラーを保持する第１走行体と、前記第１ミラーからの反射光を結像レンズに入射させるための第２ミラーおよび第３ミラーを保持する第２走行体と、前記第１走行体と前記第２走行体がそれぞれ走行するレールと、このレールの外側に設けられて前記光源に電源供給するための電源部と、前記光源と前記電源部を電気的に接続する複数本の給電ケーブルとを備え、前記各給電ケーブルを保持するガイド部材を前記レールに設けた画像読取装置において、前記ガイド部材を、前記レールの側面に設け、かつ上下に段差部を有する構成にし、前記各段差部により前記各給電ケーブルを、それぞれ平行でかつ上下に段差をもった状態に配置したことを特徴とし、この構成によって、装置本体の筺体との沿面距離を確保することができるため、給電ケーブルの漏れ電流を減らすことができ、安定した光源での発光を得ることができる。さらに沿面距離を確保するためにガイド部材の肉厚を厚くする必要がないため、コストを抑えることもできる。しかも、平行でかつ上下に段差をもった状態の給電ケーブル這いまわし構成としたことにより、給電ケーブルにおける高圧線とグランド線との両線間の沿面距離を広げることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像読取装置において、段差部間に形成された窪み部分を、前記第２走行体の前記第３ミラーの端部が通過可能に配置したことを特徴とし、この構成によって、ミラーとレール内側の距離を狭めることができ、装置全体の幅を小さく抑えることが可能となる。

請求項３に記載の発明は、光学的に画像を読み取る画像読取装置を具備した画像形成装置において、前記画像読取装置として請求項１または２に記載の画像読取装置を搭載したことを特徴とし、この構成によって、小型で低コストの画像読取装置の搭載が可能になり、さらに、給電ケーブルの漏れ電流を減らすことができ、安定した光源での発光を得ることができ、画像読取が良好に行われ、形成画像の画質を維持することができる。

本発明によれば、装置本体の筺体との沿面距離を確保することができるため、給電ケーブルの漏れ電流を減らすことができ、安定した光源での発光を得ることができるため、画像読取の信頼性を向上させることができ、形成画像の画質を維持することが可能になり、さらに沿面距離を確保するためにガイド部材の肉厚を厚くする必要がないため、小型化と共にコストを抑えることもできる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、図８，図９にて説明した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

図１は本発明の実施形態を説明するための画像読取装置の概略構成を示す正面断面図である。

装置本体の筺体２１内には、ランプ２、反射鏡２２からなる光源および第１ミラー３を装備した第１キャリッジ６と、第２ミラー４と第３ミラー５を装備した第２キャリッジ７とが配設され、さらに、第２キャリッジ７から出射される原稿の反射光像をフィルタリングする色フィルタ２３と、この色フィルタ２３を通過した反射光像を結像させるレンズ８と、このレンズ８で結像された反射光像をアナログ画像信号に変換する撮像センサ（ＣＣＤ）９と、アナログ／デジタル変換器や、このアナログ／デジタル変換器で変換されたデジタル画像信号を画像処理する画像処理回路を搭載した回路基板２４と、ランプ２を冷却する冷却ファン２５が配設されている。

画像読取時、第１キャリッジ６と第２キャリッジ７とは、図８に基づいて説明したと同様に動作し、ＣＣＤ９において、結像された原稿の反射光像を光電変換してアナログ画像信号とする原稿の読み取りが行われる。そして、原稿の読み取り終了後に、第１キャリッジ６と第２キャリッジ７はホームポジション位置に復帰する。

なお、ＣＣＤ９から出力されたアナログ画像信号は、アナログ／デジタル変換器によりデジタル画像信号に変換され、画像処理回路を搭載した回路基板２４に各々の画像処理（２値化，多値化，階調処理，変倍処理，編集処理など）が施される。

図２は本発明の参考例における給電系の要部を示す斜視図であり、２６は第１キャリッジ６の走行をガイドする第１レール、２７は第２キャリッジ７の走行をガイドする第２レールである。

図２において、ランプ２に対して光源電源部としての図９に示すインバータ１２からの電力を供給する給電ケーブル１３は、一端部１３ａが第１キャリッジ６のランプ２から第２キャリッジ７に設けたプーリ２８を介して、第２レール２７上を浮いた状態で２本互いに平行な状態で這いまわされており、他端部１３ｂがガイド部材２９で保持されてインバータ１２へと達する構成となっている。

図３は本参考例に係る給電ケーブルのガイド部材の他例を示す斜視図であり、第２レール２７の側面を装置本体の筐体の内側から見た図であって、給電ケーブル１３を保持するガイド部材３０を第２レール２７の側面２７ａに取り付けており、この構成にすることにより、装置本体の筐体との沿面距離を確保することができる。また、筐体にガイド部材を取り付けると、沿面距離を確保するためにガイド部材の肉厚を厚くしなければならないが、本実施形態のようにレールに取り付けることによって、そのような必要がなくなるためコストを抑えることができ、省スペース化を図ることができる。

本参考例のように、ガイド部材２９，３０を、第１レール２６あるいは第２レール２７に取り付ける場合には、原稿読取前後に第１キャリッジ６と第２キャリッジ７が待機する位置（ホームポジション）を避けた位置に取り付ける構成とする。一般的に電源をＯＦＦにしたときには、キャリッジはホームポジションにあるため、前記のような構成にすることにより、機械の輸送時にキャリッジとガイド部材が接触することを回避することが可能となる。

また、輸送時の振動による両者の接触を懸念する必要がなくなるため、第３ミラー５と第２レール２７間の隙間を狭くすることが可能となり、その分、この部位の幅を小さく抑えることが可能になる。

ところで、前記のようにガイド部材２９，３０を、第１レール２６あるいは第２レール２７に取り付ける場合、給電ケーブル１３が全長にわたって一体のものであると、装置本体の筺体内部からインバータ１２が設置されている筺体外部へ給電ケーブル１３を這いまわす際に、作業性の問題から、図４に示すように、給電ケーブル１３のコネクタ３１より大きな通孔３２を第１レール２６あるいは第２レール２７に穿設する必要があり、これによりレールの強度が不足するという不具合が生じる。

そこで、図５に示す参考例では、給電ケーブル１３の中継部材３３を第１レール２６あるいは第２レール２７に設け、給電ケーブル１３を分割して中継部材３３にて連結させる構成にしている。これにより、レール２６，２７に穿設する通孔３４を給電ケーブル１３の前記コネクタ３１あるいは中継部材３３と略同等の大きさに抑えることができ、レール２６，２７の強度を確保することが可能となる上、組立性やランプ２の交換性をよくすることができる。

図６は本発明の実施形態に係る給電ケーブルのガイド部材を示す斜視図であり、第２レール２７の側面を装置本体の筐体の内側から見た図であって、給電ケーブル１３を保持するガイド部材３５を第２レール２７の側面に取り付けており、ガイド部材３５に、２本の給電ケーブル１３が互いに垂直方向に略平行となるように、上下に段差部３５ａ，３５ｂを設けて這いまわすことができる構成にしている。これにより、ガイド部材３５の水平方向の厚みを抑えることができ、また、第３ミラー５と第２レール２７内側との距離を狭めることができるため、この部位の幅を小さく抑えることが可能となる。

ところで、給電ケーブルを垂直方向に略平行となるように這いまわす構成にすることにより、給電ケーブルにおける高圧線とグランド線との２本のケーブル間の沿面距離を十分得ようとすると、垂直方向に距離をとることになるため、ガイド部材の大きさを大きくせざるを得なくなる。それに対し、図６に示すように、給電ケーブル１３を平行かつ段差を持った状態で配置する構成にすることにより、ガイド部材３５をさほど大きくせずに、沿面距離を広げることができる。

図６に示すように、２本の給電ケーブル１３を平行かつ段差を持った状態にすると、水平方向の幅が大きくなってしまう。この対処として、図７に示すキャリッジの走査方向に対して直交する方向の断面図のように、ガイド部材３５における上下の段差部３５ａ，３５ｂ間に形成される窪み部分３６に、第３ミラー５の端部が通過するような配置構成とすることにより、第３ミラー５と第２レール２７内側との距離を狭めることができ、この部位の幅を小さく抑えることが可能となる。

なお、前記実施形態の画像読取装置は、画像読取装置を搭載する複写機，ファクシミリ，スキャナ、それらの複合機である画像形成装置に搭載して、小型で低コストの画像読取装置の搭載が可能になり、さらに、給電ケーブルの漏れ電流を減らすことができ、安定した光源での発光を得ることができ、良好なる原稿情報の読み取りが行われ、かつ読み取りの信頼性が向上するため、形成画像の画質が向上し、また形成画像を高画質に維持することができる。

本発明は、原稿像を撮像センサにより光学的に読み取る画像読取装置、およびその画像読取装置を搭載した複写機，ファクシミリ装置，スキャナ、それらの複合機などの画像形成装置に適用され、特にランプ給電ケーブルの漏れ電流，配置構造などに課題を有する画像読取装置および画像形成装置に実施して有効である。

本発明の実施形態を説明するための画像読取装置の概略構成を示す正面断面図 本発明の参考例における給電系の要部を示す斜視図 本参考例に係る給電ケーブルのガイド部材の他例を示す斜視図 レールに給電ケーブルを通すための通孔を穿設した構成例を示す斜視図 本参考例における給電ケーブル中継部材の設置構成を示す斜視図 本発明の実施形態に係る給電ケーブルのガイド部材を示す斜視図 図６におけるキャリッジの走査方向に対して直交する方向の断面図 従来の画像読取装置における光学ユニットの概略構成を示す正面図 従来の画像読取装置における給電系を示す平面図

２ ランプ
３，４，５ ミラー
６，７ キャリッジ
８ レンズ
９ ＣＣＤ
１２ インバータ
１３ 給電ケーブル
２６，２７ レール
２９，３０，３５ ガイド部材
３３ 中継部材
３５ａ，３５ｂ 段差部
３６ 段差部間の窪み部分

Claims (3)

1. 原稿を露光するための光源と、原稿からの反射光を折り返す第１ミラーを保持する第１走行体と、前記第１ミラーからの反射光を結像レンズに入射させるための第２ミラーおよび第３ミラーを保持する第２走行体と、前記第１走行体と前記第２走行体がそれぞれ走行するレールと、このレールの外側に設けられて前記光源に電源供給するための電源部と、前記光源と前記電源部を電気的に接続する複数本の給電ケーブルとを備え、前記各給電ケーブルを保持するガイド部材を前記レールに設けた画像読取装置において、
   前記ガイド部材を、前記レールの側面に設け、かつ上下に段差部を有する構成にし、前記各段差部により前記各給電ケーブルを、それぞれ平行でかつ上下に段差をもった状態に配置したことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記段差部間に形成された窪み部分を、前記第２走行体の前記第３ミラーの端部が通過可能に配置したことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 光学的に画像を読み取る画像読取装置を具備した画像形成装置において前記画像読取装置として請求項１または２に記載の画像読取装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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