JP4493440B2

JP4493440B2 - 画像読取装置

Info

Publication number: JP4493440B2
Application number: JP2004237697A
Authority: JP
Inventors: 清一木津; 義陽平本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-08-17
Filing date: 2004-08-17
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2024-08-17
Also published as: JP2006058401A

Description

本発明は、原稿読取終了時に光学ユニットがスムーズに動作するように構成した画像読取装置に関する。

従来、原稿の画像を読取る画像読取装置には、読取手段である光学ユニットを移動させながら画像を読取る固定原稿読取方式と、所定位置に停止させた光学ユニットの前面を通過させながら画像を読取る移動原稿読取方式とが存在する。

一般的に、普通紙等の少量の原稿を読取らせる場合、又はブック物のような厚手の原稿を読取らせる場合には固定原稿読取方式が使用され、普通紙等の多量の原稿を順次的に読取らせる必要がある場合には移動原稿読取方式が使用されるため、双方の方式にて画像を読取ることができるようにした画像読取装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図９は従来の画像読取装置４００の概略構成を示す断面図である。画像読取装置４００は直方体状の装置フレーム４０１を備えている。装置フレーム４０１上面の中央部分にはガラス製の原稿台４０２が設けられており、装置フレーム４０１上面の一端側には移動原稿を読取るための読取窓４０３が設けられている。また、装置フレーム４０１の内側には、読取手段である光学ユニット４１０と該光学ユニット４１０の読取動作を制御する制御ユニット４２０とが配置されている。光学ユニット４１０及び制御ユニット４２０はそれぞれコネクタ４１１，４２１を備えており、これらのコネクタ４１１，４２１にフラットケーブル４１２を接続して両者を電気的に接続している。また、フラットケーブル４１２の一部は、ケーブル支持部材４１３，４１４によって装置フレーム４０１の底面に支持されている。

原稿の読取動作が行われていない待機時においては、図９（ａ）に示したように、光学ユニット４１０が制御ユニット４２０の上側に位置したポジション（以下、ホームポジションという）をとる。このとき、フラットケーブル４１２はその略中央部分から屈曲した形状となっている。

一方、原稿台４０２に載置された原稿Ｐ１を固定原稿読取方式にて読取る場合、図９（ｂ）に示したように、光学ユニット４１０を原稿台４０２の面に沿って移動させながら原稿Ｐ１の画像を読取るように構成されている。また、図に示していない原稿搬送装置により搬送されてきた原稿Ｐ２を読取る場合、図９（ｃ）に示したように、光学ユニット４１０を読取窓４０３の対面位置に停止させ、原稿Ｐ２が読取窓４０３の前面を通過する際に画像を読取るように構成されている。
特開平０２−１０１８６４号公報

このような画像読取装置４００では、原稿の読取時において光学ユニット４１０内の光源（不図示）に通電し、読取用の光を原稿に照射することが行われる。固定原稿読取方式では、光学ユニット４１０を所定範囲にわたって移動させると共に、原稿台４０２に載置された原稿を一度読取った後、他の原稿に取替えて読取作業を行うため、読取用の光を連続的に照射することは少なく、複数回の読取作業を行う場合であっても、光学ユニット４１０から発せられる熱によって周辺部材が暖められることは少ない。

しかしながら、移動原稿読取方式にて多量の原稿を読取る場合には、原稿搬送装置により原稿を連続的に取込んで読取処理を行うため、光源は継続的に通電された状態となり、光学ユニット４１０の周辺部材が暖められることになる。しかも、移動原稿読取様式では、光学ユニット４１０を読取窓４０３の対面位置に停止させた状態で画像の読取処理を行うため、その位置に停止している光学ユニット４１０の周辺のみが暖められ、それ以外の領域は暖められていない状態となる。その結果、図１０（ａ）に示したように、樹脂等で被覆されたフラットケーブル４１２には、光学ユニット４１０からの熱によって軟化した軟化領域と、軟化していない非軟化領域とが生じる。

ところで、このように光学ユニット４１０の熱によってフラットケーブル４１２の一部が軟化している場合、読取処理の終了後に光学ユニット４１０がホームポジションへ復帰する際、光学ユニット４１０の移動に追従しやすい領域（軟化領域）と、比較的追従しにくい領域（非軟化領域）とが生じる。その結果、フラットケーブル４１２のスムーズな移動が行われず、図１０（ｂ）に示したようにフラットケーブル４１２が縺れ合った状態となり、光学ユニット４１０がホームポジションへ復帰することを阻害するという問題点があり、フラットケーブル４１２自体が断線する虞があるという問題点を有していた。特に、光学ユニット４１０をコンパクト化するためにユニットの高さを低くした場合、フラットケーブル４１２の屈曲率が大きくなるため、前述した問題点が顕著に現れていた。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、原稿の画像を読取る読取手段と、読取手段の読取動作を制御する制御手段とをケーブルを介して接続してあり、このケーブルに当接するように設けた当接部材を筐体の内側に備える構成とすることにより、原稿の読取時に読取手段が発する熱によってケーブルが軟化した場合であっても、ケーブルのスムーズな移動を確保することができる画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像読取装置は、原稿の画像を読取る読取手段と、該読取手段の読取動作を制御する制御手段とをフラットケーブルを介して接続してあり、少なくとも前記読取手段及び前記フラットケーブルを筐体の内側に備える画像読取装置において、前記制御手段は、読取るべき原稿に沿って前記読取手段を移動させることにより前記原稿の画像を読取る制御と、前記読取手段を所定位置に停止させて原稿の画像を読取る制御とを実行可能になしてあり、前記フラットケーブルに当接するように設けた当接部材を、前記筐体の内側であって、前記所定位置に停止させた前記読取手段と対向する位置に備え、前記当接部材における前記フラットケーブルとの当接面の形状は、前記制御手段側に頂点を有する三角形状であることを特徴とする。

本発明にあっては、原稿の画像を読取る読取手段と、読取手段による読取動作を制御する制御手段とをケーブル（フラットケーブル）を介して接続してあり、このケーブルに当接するように設けた当接部材を筐体の内側に備えているため、読取手段が移動する際、ケーブルと当接部材との間に摩擦力が働くこととなり、読取手段の移動に追従するようなケーブルの移動が阻害される。

本発明にあっては、読取手段を停止させて原稿を読取る場合に位置する所定位置に対向させて当接部材を設けてあるため、読取手段から発せられる熱によってケーブルが軟化した場合であっても、読取手段の移動に追従するようなケーブルの移動が阻害される。

本発明に係る画像読取装置は、前記当接部材は、前記読取手段が前記所定位置から移動する際、該当接部材に当接している前記フラットケーブルの部位が前記読取手段と同じ方向へ移動することを阻害するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、読取手段が所定位置から移動する際、当接部材に当接しているケーブルの部位が読取手段と同じ方向へ移動することを阻害しているため、ケーブルが読取手段に追従して移動することに伴うケーブルの縺れ及びケーブルの断線が防止される。

本発明に係る画像読取装置は、前記当接部材と前記フラットケーブルとの間の摩擦係数は、前記筐体と前記フラットケーブルとの間の摩擦係数よりも大きいことを特徴とする。

本発明にあっては、当接部材とケーブルとの間の摩擦係数は、筐体とケーブルとの間の摩擦係数よりも大きいため、読取手段の移動方向と同じ方向にケーブルが移動することを阻害する効果が高くなる。

本発明に係る画像読取装置は、前記当接部材は、コルク、フェルト、又はシリコンゴムであることを特徴とする。

本発明にあっては、当接部材としてコルク、フェルト、又はシリコンゴムを用いているため、当接部材とケーブルとの間の摩擦力が高くなり、読取手段の移動方向と同じ方向にケーブルが移動することを阻害する効果が高くなる。

本発明による場合は、原稿の画像を読取る読取手段と、読取手段による読取動作を制御する制御手段とをケーブルを介して接続してあり、このケーブルに当接するように設けた当接部材を筐体の内側に備えている。したがって、読取手段が移動する際、ケーブルと当接部材との間に摩擦力が働くこととなり、読取手段の移動に追従するようなケーブルの移動を阻害することができ、ケーブルの縺れ及びケーブルの断線を防止することができる。

本発明による場合は、読取手段を停止させて原稿を読取る場合に位置する所定位置に対向させて当接部材を設けている。したがって、読取手段から発せられる熱によってケーブルが軟化した場合であっても、読取手段の移動に追従するようなケーブルの移動を防止することができ、ケーブルの縺れ及びケーブルの断線を防止することができる。

本発明による場合は、読取手段が所定位置から移動する際、当接部材に当接しているケーブルの部位が読取手段と同じ方向へ移動することを阻害している。したがって、ケーブルが読取手段に追従して移動することに伴うケーブルの縺れ及びケーブルの断線を防止することができ、読取手段がホームポジションへ戻る移動をスムーズに行わせることが可能となる。

本発明による場合は、当接部材とケーブルとの間の摩擦係数は、筐体とケーブルとの間の摩擦係数よりも大きい。したがって、読取手段の移動方向と同じ方向にケーブルが移動することを阻害する効果が高くなる。

本発明による場合は、当接部材としてコルク、フェルト、又はシリコンゴムを用いている。したがって、当接部材とケーブルとの間の摩擦力が高くなり、読取手段の移動方向と同じ方向にケーブルが移動することを阻害する効果が高くなる。

以下、本発明に係る画像読取装置を備えた画像形成装置について、その実施の形態を示す図面を用いて具体的に説明する。
図１は本実施の形態に係る画像形成装置の内部構成を示す模式的断面図である。本実施の形態に係る画像形成装置は、原稿搬送ユニット１０、スキャナユニット２０、及びプリンタユニット３０により構成される。

本画像形成装置が備えるスキャナユニット２０は、固定原稿読取方式および移動原稿読取方式の双方を採用している。すなわち、固定原稿読取方式では、ブック物のような厚手の原稿をガラス製の原稿台２２に載置し、読取手段である光学ユニット２１０を原稿台２２に沿って走査させることにより画像を読取るようにしている。また、移動原稿読取方式では、逆に光学ユニット２１０を所定位置（以下、移動原稿読取位置という）に停止させ、原稿搬送ユニット１０により連続的に取込んだシート状の原稿を光学ユニット２１０の対向位置を通過させることにより、それらの画像を読取るようにしている。

原稿搬送ユニット１０は、シート状の原稿を数十枚から数百枚単位で載置できる原稿トレイ１１１を備えている。原稿トレイ１１２に載置された原稿は、利用者が指示するタイミングにて１枚ずつピックアップローラ１１２によって内部に取込まれ、搬送ローラ１１３及び１１４により原稿搬送ユニット１０内の所定の搬送経路に沿って搬送される。そのとき、搬送される原稿がスキャナユニット２０の適宜位置に設けた読取窓２３の対向位置を通過するように構成されており、読取窓２３の対向位置を通過する際にスキャナユニット２０が読取用の光を照射することによって通過原稿の画像が読取られる。読取窓２３の対向位置を通過した後、原稿は排紙ローラ１１５によって排紙トレイ１１６上に排出される。

スキャナユニット２０は、原稿台２２又は原稿トレイ１１１に載置された原稿を光学的に読取るための画像読取装置であり、装置フレーム２１の内部に光学ユニット２１０と該光学ユニット２１０の読取動作を制御するための制御ユニット２２０とを備えている。

光学ユニット２１０は、原稿台２２に載置された原稿、及び読取窓２３の対向位置を通過する原稿に対して読取用の光を照射する光源２１１、原稿によって反射された光の光路を９０°変更するために原稿台２２（及び読取窓２３）の面に対して反射面を４５°にして設置されたミラー２１２ａ、当該ミラー２１２ａによって反射された光の光路を更に１８０°変更するために反射面が相互に直交するように配置された一対のミラー２１２ｂ，２１２ｃ、これらのミラー２１２ｂ，２１２ｃにより導かれる光をイメージセンサ２１４上に結像させるための結像レンズ２１３、結像した光の光量に応じて電気信号を出力するイメージセンサ２１４を備えている。

光学ユニット２１０及び制御ユニット２２０はフラットケーブル２００により接続されており、読取動作を制御する際に制御ユニット２２０から出力される制御信号、原稿の画像を読取った際に光学ユニット２１０から出力される画像信号が当該フラットケーブル２００を介して伝送されるように構成されている。そのため、光学ユニット２１０はフラットケーブル２００の一端側を接続するためのコネクタ２１６を備えており、制御ユニット２２０はフラットケーブル２００の他端側を接続するためのコネクタ２２７を備えている。また、フラットケーブル２００の他端側近傍はケーブル支持部材２３１，２３２により装置フレーム２１の底面に支持されている。

また、読取窓２３に対向する位置、すなわち、移動原稿読取位置にある光学ユニット２１０に対向する位置であって、装置フレーム２１内の底面には当接部材２４０が設けられている。当接部材２４０は適宜の厚みを有する板状又は直方体状の部材であり、コルクフェルト、又はシリコンゴムにより形成されている。光学ユニット２１０が移動原稿読取位置にある場合、光学ユニット２１０から延設されているフラットケーブル２００の下面に当接部材２４０の上面が当接するように配置されている。

プリンタユニット３０は、スキャナユニット２０が読取った画像に応じてトナー像を生成し、そのトナー像を用紙上に転写することによって画像形成を行う。用紙は、プリンタユニット３０の下部に設けられた給紙カセット３１０に収容されており、画像形成を開始する際にピックアップローラ３１１を駆動することによって給紙カセット３１０に収容された用紙を用紙搬送路３１２へ１枚ずつ分離給送する。

給紙カセット３１０から用紙搬送路３１２を通じて搬送される用紙は、トナー像の転写位置を適切に設定するためにレジストローラ３１３によって一旦保持される。このとき、用紙をレジストローラ３１３に均一的に押付けることによりその先端位置の補正を行い、トナー像が用紙上の定めた位置に転写されるようにタイミングを合わせて用紙の搬送を開始する。

プリンタユニット３０は、スキャナユニット２０から転送される画像データからトナー像を生成するために、感光体ドラム３２１の表面を所定の電位に帯電させる帯電器３２２、出力用の画像データに応じてレーザ光を発して感光体ドラム３２１上に静電潜像を生成させるレーザ書込装置３２３、感光体ドラム３２１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して顕像化する現像器３２４、トナー像を用紙上に転写する転写器３２５、感光体ドラム３２１上の残留トナーを回収するためのクリーニングユニット３２６等を備えており、給紙カセット３１０から供給される用紙上にトナー像を転写して画像形成を行う。すなわち、本実施の形態に係る画像形成装置は、画像形成手段として電子写真方式を採用している。

トナー像が転写された用紙は定着ユニット３３０へ搬送される。定着ユニット３３０は、熱定着手段として加熱ローラ３３１及び加圧ローラ３３２を備えている。加熱ローラ３３１は、図示しない温度検出器の温度検出値に基づいて、ヒータランプ等の加熱手段をオン・オフすることにより所定の温度となるように制御されている。加熱ローラ３３１及び加圧ローラ３３２が、トナー像が転写された用紙を挟持して搬送することにより用紙表面に熱と圧力とを加え、その用紙上にトナー像を熱圧着させるように構成されている。

定着ユニット３３０によりトナー像を熱定着させた用紙は、搬送ローラ３４１等により用紙搬送路３４０に沿って搬送され、排紙ローラ３４２により排紙トレイ３５０上に排出される。

図２はスキャナユニット２０の制御系の構成を説明するブロック図である。前述したようにスキャナユニット２０は、光学ユニット２１０と制御ユニット２２０とを備えている。制御ユニット２２０は、制御部２２１、アンプ２２２、ＡＤ変換器２２３、画像処理回路２２４、ＲＡＭ２２５、バッファメモリ２２６を備えている。制御部２２１は、これらのハードウェアの動作を制御することにより、光学ユニット２１０から出力されるアナログ画像信号を所定形式のデジタル画像信号（画像データ）に変換し、得られたデジタル画像信号をプリンタユニット３０へ出力する。

また、制御部２２１は、光学ユニット２１０内に設けられたセンサ駆動回路２１４ａ及びモータ駆動回路２１５ａの動作を制御することにより、原稿台２２の面に沿って光学ユニット２１０を走査させる制御、所定の読取位置に光学ユニット２１０を停止させる制御、原稿の画像を光学的に読取らせる制御等を行う。

原稿の画像を読取った際にイメージセンサ２１４から出力されるアナログ画像信号はフラットケーブル２００を通じて伝送され、制御ユニット２２０側のアンプ２２２へ入力される。入力されたアナログ画像信号はアンプ２２２によって増幅された後、ＡＤ変換器２２３へ出力され、ＡＤ変換器２２３によってデジタル信号に変換される。ＡＤ変換器２２３は変換したデジタル信号を画像処理回路２２４へ出力する。画像処理回路２２４では、ＲＡＭ２２５に予め記憶された補正データに基づいて、原稿読取時の光源の配光特性の補正、イメージセンサ２１４の感度ムラの補正等を行う。画像処理回路２２４が補正を施して取得したデジタル画像信号はバッファメモリ２２６に一時的に保持された後、適宜のタイミングにてプリンタユニット３０へ出力される。

図３はスキャナユニット２０の内部構成を示す斜視図である。スキャナユニット２０は、前述したように光学ユニット２１０及び制御ユニット２２０を備えており、その間をフラットケーブル２００により接続している。また、光学ユニット２１０の下部にはガイド部材２１７が固設されている。制御ユニット２２０は、原稿の読取動作を行う場合、モータ駆動回路２１５ａに制御信号を出力することによりステッピングモータ２１５を駆動させ、走査方向に架設されたガイドシャフト２１８に沿って光学ユニット２１０を移動させる。

図４は当接部材２４０の働きを説明する説明図である。光学ユニット２１０が移動原稿読取位置から動きだそうとする瞬間において、フラットケーブル２００には光学ユニット２１０に追従しようとする力ｆａと当接部材２４０の表面から受ける摩擦力ｆｂとが作用する。本実施の形態では、当接部材２４０とフラットケーブル２００との間の摩擦係数が、装置フレーム２１との間の摩擦係数よりも大きくなるような素材により当接部材２４０を構成している。その結果、光学ユニット２１０が移動原稿読取位置から動き出そうとする瞬間には、フラットケーブル２００に作用する摩擦力ｆｂが効果的に働き、当接部材２４０に当接しているフラットケーブル２００の部位が光学ユニット２１０と同じ方向へ移動することを防止することができる。

図５及び図６は光学ユニット２１０が移動原稿読取位置からホームポジションへ復帰する際の様子を示す模式図である。本実施の形態では、当接部材２４０を移動原稿読取位置に対向させて配置しているため、光学ユニット２１０がその位置からホームポジションへ復帰する際にフラットケーブル２００が同方向へ移動することが防止される（図５（ａ）〜図５（ｃ））。しかも、当接部材２４０は移動原稿読取位置に対向する位置、すなわち、フラットケーブル２００が光源２１１からの熱により軟化する領域に当接させて配置しているため、光学ユニット２１０が非軟化領域の上側を通過する際にもスムーズな移動が保たれる。

図７及び図８は当接部材２４０の変形例を示す模式図である。前述した実施の形態では、当接部材２４０を適宜の厚みを有する板状又は直方体状の部材としたが、必ずしも当接部材２４０はこれらの形状である必要はない。例えば、図７に示したように、断面視が三角形である当接部材２４１を用いる構成であってもよい。この場合、光学ユニット２１０が移動原稿読取位置から動き出す際にフラットケーブル２００が当接部材２４１から受ける摩擦力が大きくなり、フラットケーブル２００が縺れることを防止する効果が高まる。

また、図８に示したように、平面視が三角形である当接部材２４２を用いる構成であってもよい。この場合、光学ユニット２１０が移動原稿読取位置からホームポジションへ移動する際にフラットケーブル２００が当接部材２４２から受ける摩擦力が徐々に弱まるため、フラットケーブル２００が縺れることを防止する効果を保ちながら、フラットケーブル２００のスムーズな移動を確保することが可能となる。

なお、本実施の形態では、原稿搬送ユニット１０及びスキャナユニット２０に加えてプリンタユニット３０を搭載した画像形成装置に本発明を適用した構成について説明したが、読取手段のみを備えた単機能機（スキャナ装置）に適用できることは勿論のことである。

また、本実施の形態では、光学ユニット２１０の内部に光学系の全ての部材を配置する構成としたが、読取用の光源を有する光源ユニット、原稿からの反射光をイメージセンサへ導くミラーユニット、及びイメージセンサを個別に設ける構成であってもよい。

また、本実施の形態では、制御ユニット２２０をスキャナユニット２０の装置フレーム２１内に設ける構成としたが、プリンタユニット３０の装置フレーム内に搭載する構成であってもよい。

また、本実施の形態では、電子写真方式により画像形成を行う構成としたが、インクジェット方式、熱転写方式、昇華方式を採用した画像形成手段を備える画像形成装置であってもよいことはもちろんのことである。

また、本実施の形態では、スキャナユニット２０にて取得した画像データに基づいて用紙上に画像形成を行う構成としたが、外部からプリントジョブを受信するための通信インタフェースを更に備え、この通信インタフェースを通じて受信したプリントジョブを展開して出力用の画像データを取得し、取得した画像データに基づいて画像形成を行えるようにしてもよい。

本実施の形態に係る画像形成装置の内部構成を示す模式的断面図である。スキャナユニットの制御系の構成を説明するブロック図である。スキャナユニットの内部構成を示す斜視図である。当接部材の働きを説明する説明図である。光学ユニットが移動原稿読取位置からホームポジションへ復帰する際の様子を示す模式図である。光学ユニットが移動原稿読取位置からホームポジションへ復帰する際の様子を示す模式図である。当接部材の変形例を示す模式図である。当接部材の変形例を示す模式図である。従来の画像読取装置の概略構成を示す断面図である。従来の画像読取装置の概略構成を示す断面図である。

符号の説明

１０原稿搬送ユニット
２０スキャナユニット
２１装置フレーム
２００フラットケーブル
２１０光学ユニット
２２０制御ユニット
２２１制御部
２４０当接部材

Claims

原稿の画像を読取る読取手段と、該読取手段の読取動作を制御する制御手段とをフラットケーブルを介して接続してあり、少なくとも前記読取手段及び前記フラットケーブルを筐体の内側に備える画像読取装置において、
前記制御手段は、読取るべき原稿に沿って前記読取手段を移動させることにより前記原稿の画像を読取る制御と、前記読取手段を所定位置に停止させて原稿の画像を読取る制御とを実行可能になしてあり、
前記フラットケーブルに当接するように設けた当接部材を、前記筐体の内側であって、前記所定位置に停止させた前記読取手段と対向する位置に備え、
前記当接部材における前記フラットケーブルとの当接面の形状は、前記制御手段側に頂点を有する三角形状であることを特徴とする画像読取装置。
前記当接部材は、前記読取手段が前記所定位置から移動する際、該当接部材に当接している前記フラットケーブルの部位が前記読取手段と同じ方向へ移動することを阻害するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
前記当接部材と前記フラットケーブルとの間の摩擦係数は、前記筐体と前記フラットケーブルとの間の摩擦係数よりも大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像読取装置。
前記当接部材は、コルク、フェルト、又はシリコンゴムであることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の画像読取装置。