JP5084357B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成部と、画像形成部に搭載された画像読取部とを有する画像形成装置に関し、特に、画像読取部からの放射ノイズを抑制する技術に関する。

画像読取装置は、単体で利用される場合もあるが、プリンタ等と合体されて複写機、複合機（ＭＦＰ：マルチ・ファンクション・ペリフェラル）等の画像形成装置の構成要素として利用される場合が多い。

図７は、画像読取装置を有する画像形成装置の上視図であり、主として画像読取装置２０１の構成要素が示されている。図７において、画像読取装置２０１はキャリッジ２１０を有し、キャリッジ２１０は、ランプ２１１、イメージセンサ２１２、イメージセンサ基板２１３を有している。

ランプ２１１は、原稿に対して光を照射する光源として機能する。この照射光は原稿により反射され、その反射光はレンズ（図示せず）等を介してイメージセンサ２１２に入射される。このイメージセンサ２１２は、ライン型のＣＣＤ等の光電変換素子により構成され、イメージセンサ基板２１３にマウントされている。イメージセンサ２１２は、イメージセンサ基板２１３に形成された駆動回路２１５（図８参照）により駆動される。

キャリッジ２１０は、タイミングベルト２２１に連結されている。このタイミングベルト２２１は、駆動プーリ２２２と従動プーリ２２３により回動可能に支持され、駆動プーリ２２２は、ステッピングモータ２２０の回転軸と歯車等を介して接続されている。また、キャリッジ２１０は、ガイドシャフト３１０に対して摺動自在に嵌合されると共に、ガイドレール３１１に対して摺動自在に係合している。さらに、ガイドシャフト３１０とガイドレール３１１は、画像読取装置２０１の天井面に形成された原稿台ガラスと一定の距離で離間し平行する形態で画像読取装置２０１の側面に取り付けられている。

このような構成により、キャリッジ２１０は、ステッピングモータ２２０の正転／逆転により、原稿台ガラスの下面に沿って図７の左右方向に往復移動され、この往復移動により原稿（原稿上の情報）が露光走査される。この場合、ポジションセンサ２２４により、キャリッジ２１０がホームポジションに移動した旨が検知され、この検知のタイミングでステッピングモータ２２０の回転方向が反転される。

図８は、上記の移動式の画像読取装置２０１の制御系の概略構成を示すブロック図である。キャリッジ２１０は、前述のランプ２１１、イメージセンサ２１２、イメージセンサ基板２１３の他に、ランプ２１１を点灯させるランプインバータ２１７を有している。また、イメージセンサ基板２１３には、イメージセンサ２１２の他に、Ａ／Ｄ変換回路２１６、イメージセンサ駆動回路２１５（駆動回路部）が搭載されている。イメージセンサ２１２は、イメージセンサ駆動回路２１５の駆動制御により、原稿に係る画像光を光電変換し、アナログの画像信号として出力する。このアナログの画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路２１６によりデジタルの画像信号に変換される。

このデジタルの画像信号は、ビデオケーブル２１４を介して画像処理基板１０２（画像読取装置内の画像処理部）に転送される。ビデオケーブル２１４は、屈曲性のあるフラットなケーブルにより構成されている。画像処理基板１０２には、画像読取装置２０１を制御するＣＰＵ１５１およびＲＡＭ１５３、画像読取装置２０１を制御するプログラムが格納されたＲＯＭ１５２が搭載されている。画像処理基板１０２とイメージセンサ基板２１３との間では、ビデオケーブル２１４を介して信号等が送受信される。この場合、画像処理基板１０２は、イメージセンサ基板２１３に対して、電源電力とイメージセンサ２１２の駆動信号等を供給する。一方、イメージセンサ基板２１３は、画像処理基板１０２に対して、デジタル化された画像信号等を出力する。

ところで、イメージセンサ駆動回路２１５は、イメージセンサ２１２に対して１０ＭＨｚ程度の高周波の駆動クロック信号を供給することにより、信号電荷（画像信号）をイメージセンサ２１２から読出す。この高周波の駆動クロック信号の供給により、ノイズが発生する。このノイズは、イメージセンサ基板２１３やビデオケーブル２１４から放射される。この放射ノイズは、周囲の電化製品等に悪影響を与えてしまう。

このような駆動するハーネス（ビデオケーブル２１４）からの放射ノイズの対策に関しては、静電シールドを施した屈曲性のあるフラットなビデオケーブルを使用する方法がある（特許文献１参照）。
特開平０２−３０８６６７号公報

上記のようにビデオケーブルに静電シールドを施すことにより、有る程度は放射ノイズを低減することができる。

しかしながら、静電シールドされたハーネスや基板から漏出した微弱な放射ノイズが、近接した電気的に不安定な導電性部材に結合し、この導電性部材がアンテナとなり放射効率が高くなることで、放射ノイズを十分に低減することはできなかった。

前述の画像読取装置２０１を有する画像形成装置では、画像読取装置２０１のガイドシャフト３１０、ガイドレール３１１が前述のアンテナとして機能する場合があった。

すなわち、画像読取装置２０１のガイドシャフト３１０、ガイドレール３１１は、アース線、板金などの導電性部材により、画像読取装置２０１の筐体の側面をアース経路としてアース接続されていた。このように、画像読取装置２０１の筐体の側面をアース経路としたのは、画像読取動作時に、問題なくキャリッジ２１０の移動ができるようにするためである。また、画像読取装置２０１の筐体と画像形成装置１０１の筐体とは、側面の後端部分でアース接続されていた。

しかし、このようなアース接続では、アース経路が多数の部材で構成されると共に長くなり、アース経路がインピーダンスを有することなる。この結果、特に高周波域において電気的に不安定になり、放射ノイズの強度レベルが大きくなる。

さらに、上記のアース接続では、ガイドシャフト３１０、ガイドレール３１１、これらを繋ぐ導電性部材でＧＮＤ（グランド：接地）ループＲ１０１が形成される（図９参照）。このＧＮＤループＲ１０１は、ループアンテナとして機能し、そのループ長のＮ倍、１／Ｎ倍に一致した波長の放射ノイズの強度レベルが大きくなる。

この放射ノイズの強度レベルを低減する手法として、ＧＮＤループのループ面積やループ電流を低減することが考えられる。しかし、ループ面積を低減することは、読取可能な原稿のサイズの小型化等に繋がるので、現実的ではない。また、ループ電流を低減することは、読取画質の劣化等に繋がるので現実的ではない。

本発明は、このような背景の下になされたもので、その目的は、画像形成部と、画像形成部に搭載された画像読取部とを有する画像形成装置において、他の機能等を損ねることなく、適切に画像読取部からの放射ノイズの強度レベルを低減することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、原稿を露光するための光源、前記原稿からの反射光を電気信号に変換する光電変換素子、及び該光電変換素子を駆動する駆動回路部を搭載したキャリッジと、該キャリッジの移動をガイドする複数の導電性のガイド部材とを備え、筐体が非導電性部材で構成された画像読取部と、画像形成部とを有する画像形成装置において、前記画像読取部は、前記ガイド部材の両端部にそれぞれ電気的に接続された複数の第１の導電性部材を有し、前記画像形成部は、前記画像読取部の前記複数の第１の導電性部材とそれぞれ対向する複数の第２の導電性部材を備える複数のアース接点を有し、前記複数のガイド部材は、前記複数のアース接点を介してそれぞれ個別にアース接続されていることを特徴とする。
また、本発明は、原稿を露光するための光源、前記原稿からの反射光を電気信号に変換する光電変換素子、及び該光電変換素子を駆動する駆動回路部を搭載したキャリッジと、該キャリッジの移動をガイドする複数の導電性のガイド部材とを備え、筐体が非導電性部材で構成された画像読取部と、画像形成部とを有する画像形成装置において、前記画像読取部は、前記ガイド部材の両端部にそれぞれ電気的に接続された複数の第１の導電性部材を有し、前記画像形成部は、前記画像読取部の前記複数の第１の導電性部材とそれぞれ対向する複数の第２の導電性部材を備える複数のアース接点を有し、前記複数のアース接点における前記ガイド部材の１つにおいてその両端部に接続された前記第１の導電性部材と接触する前記第２の導電性部材は、コイルバネとして構成され、前記ガイド部材の他の１つにおいてその両端部に接続された前記第１の導電性部材と接触する前記第２の導電性部材は、線バネとして構成されており、前記複数のガイド部材は、前記複数のアース接点を介してそれぞれ個別にアース接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、前記複数のガイド部材を前記画像形成装置に対して個別にアースする複数のアース接点を設けることにより、ガイド部材に係るアース経路のインピーダンスが低減されると共に、当該アース経路のループ化が阻止される。従って、他の機能等を損ねることなく、適切に画像読取装置からの放射ノイズの強度レベルを低減することが可能となる。

以下、発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明する。図１、図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図であり、図３は、この画像形成装置の上視図である。

図１、図２に示したように、画像形成装置１０１の上面には、画像読取装置２０１がヒンジ機構により開閉可能に取付けられている。これら画像形成装置１０１、画像読取装置２０１の構成は、基本的には前述の従来のもの（図７〜図９）と同様である。従って、ここでは、同一の構成要素は同一の符号で示し、相違点を主として説明する。

従来例と本実施の形態に係る画像形成装置１０１とでは、画像読取装置２０１のガイドシャフト３１０とガイドレール３１１の接地（アース）方法が異なっている。すなわち、本実施の形態では、ガイド部材としてのガイドシャフト３１０とガイドレール３１１を導電性部材で電気的に接続することなく、個別に画像形成装置１０１に対してアース接続している。このアース接続における画像読取装置２０１側のアース接点としては、ガイドシャフト３１０、ガイドレール３１１、すなわちガイド部材の両端部に、導電性部材３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ，３０３ｄ（第１の導電性部材）が設けられている。

なお、ガイドシャフト３１０、ガイドレール３１１は、画像読取動作時にキャリッジ２１０と摺動するため、従来と同様に、耐久性のある金属部材（導電性部材）で構成されている。これに対し、画像読取装置２０１の筐体は、本実施の形態では、コストダウン、軽量化等を図るために、非導電性部材で構成されている。

次に、導電性部材３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ，３０３ｄを設けた意義を説明する。本実施の形態では、上記のように、画像読取装置２０１の筐体は、非導電性部材で構成されているので、ガイドシャフト３１０、ガイドレール３１１の端部は、電気的に開放端となる。このように、導電性部材であるガイドシャフト３１０、ガイドレール３１１の端部が電気的に開放端となる場合、図４に示したように、線長Ｌ１０１の部分がモノポールアンテナとして機能する。すなわち、ガイドシャフト３１０、ガイドレール３１１の開放端を基点として、磁力線Ｄ１０１が生じ、垂直方向の放射ノイズＮ１０１が伝搬する。

そこで、本実施の形態では、ガイドシャフト３１０、ガイドレール３１１の端部がアンテナとして機能するのを防止するためのアース接点として、当該端部に、それぞれ導電性部材３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ，３０３ｄを設けている。

なお、本実施の形態では、導電性部材３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ，３０３ｄは、板バネ部３０４が一体に形成された部材で構成され、この板バネ部３０４を介してガイドシャフト３１０、ガイドレール３１１の端部と電気的に接続されている（図５参照）。ただし、図５では、導電性部材３０３ａの部分を例示している。

次に、画像形成装置１０１側のアース接点について説明する。画像形成装置１０１の筐体を構成する側面板金には、ガイドシャフト３１０に接続された導電性部材３０３ａ，３０３ｂと対向する位置に、アース接点としての線バネ３０１ａ，３０１ｂ（第２の導電性部材）が配置されている。また、画像形成装置１０１の筐体を構成する天面板金には、ガイドレール３１１に接続された導電性部材３０３ｃ，３０３ｄと対向する位置に、アース接点としてのコイルバネ３０２ａ、３０２ｂ（第２の導電性部材）が配置されている。線バネ３０１ａ，３０１ｂ、コイルバネ３０２ａ、３０２ｂは、金属性、すなわち導電性のバネ材として構成されている。

すなわち、本実施の形態では、ガイドシャフト３１０の一端は、導電性部材３０３ａ→線バネ３０１ａのルートで画像形成装置１０１とアース接続され、他端は、導電性部材３０３ｂ→線バネ３０１ｂのルートで画像形成装置１０１とアース接続されている。また、ガイドレール３１１の一端は、導電性部材３０３ｃ→コイルバネ３０２ａのルートで画像形成装置１０１とアース接続され、他端は、導電性部材３０３ｄｂ→コイルバネ３０２ｂのルートで画像形成装置１０１とアース接続されている。

換言すれば、ガイドシャフト３１０とガイドレール３１１は、導電性部材で電気的に接続されることなく、個別に画像形成装置１０１に対してアース接続されている。これにより、ガイドシャフト３１０、ガイドレール３１１に係るアース経路が短くなってインピーダンスが低減されると共に、ガイドシャフト３１０、ガイドレール３１１を含むＧＮＤループが形成されるのを回避することができる。

このように、ガイドシャフト３１０、ガイドレール３１１に係るアース経路のインピーダンスが低減されることにより、ガイドシャフト３１０、ガイドレール３１１に流れるノイズ電流が低減され、放射ノイズの強度レベルが低減されることとなる。なお、線バネ３０１ａ、３０１ｂに比べてコイルバネ３０２ａ、３０２ｂの方が他の部材との接触面積を大きく取ることができる。従って、上記のインピーダンスの低減効果、すなわち放射ノイズの強度レベルの低減効果は、ガイドレール３１１に係るアース経路の方が、ガイドシャフト３１０に係るアース経路よりも大きくなる。

また、ガイドシャフト３１０、ガイドレール３１１を含むＧＮＤループが形成されるのを回避することができるので、この観点からも放射ノイズの強度レベルを低減することが可能となる。

なお、上記のように、本実施の形態では、アース接点としての線バネ３０１ａ，３０１ｂを画像形成装置１０１の側面板金に取付けている。従って、ユーザは、排紙口１１０からジャムに係る記録紙を取出す作業や、定着器を着脱する作業を、アース接点に触れることなく容易に行うことができる。また、これらの作業を容易に行うために、画像形成装置１０１の横幅（図１、２の左右の幅）を広げる必要はない。

次に、画像読取装置２０１側のアース接点としての導電性部材３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ，３０３ｄの長さを、図６を用いて説明する。

図６（ａ）は、ガイドシャフト３１０と導電性部材３０３ａ，３０３ｂの接続長を示す模式図であり、図６（ｂ）は、ガイドレール３１１と導電性部材３０３ｃ，３０３ｄの接続長を示す模式図である。

ガイドシャフト３１０に係るアース経路では、ガイドシャフト３１０の長さＬ３１０を
１／２波長（λ／２）とした周波数の共振が発生する。同様に、ガイドシャフト３１０に係るアース経路では、それぞれ導電性部材３０３ａの長さＬ３０３ａ、導電性部材３０３ｂの長さＬ３０３ｂをλ／２とした周波数の共振も発生する。さらに、ガイドシャフト３１０に係るアース経路では、Ｌ３１０＋Ｌ３０３ａ＋Ｌ３０３ｂ＝Ｌ３０の長さ、すなわち、ガイドシャフト３１０に係るアース経路の全長をλ／２とした周波数の共振も発生する。

また、ガイドレール３１１に係るアース経路でも同様に、共振が発生する。すなわち、
ガイドレール３１１に係るアース経路では、ガイドレール３１１の長さＬ３１１を１／２波長（λ／２）とした周波数の共振が発生する。また、ガイドレール３１１に係るアース経路では、それぞれ導電性部材３０３ｃの長さＬ３０３ｃ、導電性部材３０３ｄの長さＬ３０３ｄをλ／２とした周波数の共振も発生する。さらに、ガイドレール３１１に係るアース経路では、Ｌ３１１＋Ｌ３０３ｃ＋Ｌ３０３ｄ＝Ｌ３１の長さ、すなわち、ガイドレール３１１に係るアース経路の全長をλ／２とした周波数の共振も発生する。これらの共振が発生すると、アンテナ効率が良くなり、放射ノイズの強度レベルは大きくなる。

ガイドシャフト３１０と、ガイドレール３１１は、通常、画像読取装置２０１の筐体の側面により支持されるため、それらの長さは、画像読取装置２０１の筐体の横幅に合致する長さとなる。

従って、導電性部材の長さがＬ３０３ａ＝Ｌ３０３ｂ＝Ｌ３０３ｃ＝Ｌ３０３ｄ＝Ｌ３０３となる場合、Ｌ３０３の長さをλ／２とした周波数の共振が画像読取装置２０１の４箇所で発生し、この周波数の放射ノイズの強度レベルが大きくなってしまう。さらに、Ｌ３０＝Ｌ３１となり、この長さをλ／２とした周波数の共振も画像読取装置２０１の２箇所で発生し、この周波数の放射ノイズの強度レベルが大きくなってしまう。

そこで、本実施の形態では、Ｌ３０３ａ≠Ｌ３０３ｂ≠Ｌ３０３ｃ≠Ｌ３０３ｄとし、更にＬ３０≠Ｌ３１として、各導電性部材のアース経路としての長さに応じた共振周波数をずらしている。このように、共振周波数をずらすことにより、同一周波数の共振が重畳して発生するのを回避し、放射ノイズの強度レベルを低減することが可能となる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、例えば、キャリッジ２１０の移動方向をガイドするガイド部材を、３つ以上備えた場合にも、上記の実施の形態に係るアース接点を適用することができる。この場合、画像読取装置を開閉するためのヒンジ機構に近い部分のガイド部材に係る導電性部材と接触するバネ材だけはコイルバネとし、他の複数のガイド部材に係る導電性部材と接触するバネ材は線バネとすることができる。

また、複数のガイド部材が、ガイドシャフト、又はガイドレールの何れか一方に統一されている場合にも、上記の実施の形態に係るアース接点を適用することができる。

さらに、アース接点としての導電性部材と、ガイド部材との接続の形態は、図５以外の接続形態であってもよい。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である（画像読取装置を閉じた状態）。 上記画像形成装置の概略構成を示す図である（（画像読取装置を開いた状態）。 上記画像形成装置（画像読取装置）の上視図である。 導電性部材の端部から放射されるノイズを説明するための概念図である。 キャリッジのガイド部材と導電性部材（アース接点）の接続例を示す図である。 キャリッジのガイド部材と導電性部材（アース接点）の長さを説明するための図である。 従来の画像読取装置（画像形成装置）の概略構成を示す上視図である。 画像読取装置の制御系の概略構成を示すブロック図である（従来例と実施の形態とで共通）。 従来の画像読取装置に形成されるＧＮＤループを示す図である。

符号の説明

１０１…画像形成装置、
２０１…画像読取装置、
２１０…キャリッジ、
２１２…イメージセンサ、
２１３…イメージセンサ基板、
２１４…ビデオケーブル、
３１０…ガイドシャフト、
３１１…ガイドレール、
３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ，３０３ｄ…導電性部材（アース接点）、
３０１ａ，３０１ｂ…線バネ（アース接点）、
３０２ａ，３０２ｂ…コイルバネ（アース接点）

Claims (6)

1. 原稿を露光するための光源、前記原稿からの反射光を電気信号に変換する光電変換素子、及び該光電変換素子を駆動する駆動回路部を搭載したキャリッジと、該キャリッジの移動をガイドする複数の導電性のガイド部材とを備え、筐体が非導電性部材で構成された画像読取部と、画像形成部とを有する画像形成装置において、
   前記画像読取部は、
   前記ガイド部材の両端部にそれぞれ電気的に接続された複数の第１の導電性部材を有し、
   前記画像形成部は、
   前記画像読取部の前記複数の第１の導電性部材とそれぞれ対向する複数の第２の導電性部材を備える複数のアース接点を有し、
   前記複数のガイド部材は、前記複数のアース接点を介してそれぞれ個別にアース接続されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記駆動回路部は、屈曲性のあるフラットなケーブルを介して前記画像読取部内に配置された画像処理部と接続されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第１及び前記第２の導電性部材の各々は、そのアース経路としての長さが互いに異なっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記ガイド部材と前記第１の導電性部材とによって規定されるアース経路は、その全長が互いに異なっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記第２の導電性部材は、バネ材により構成さ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項に記載の画像形成装置。
6. 原稿を露光するための光源、前記原稿からの反射光を電気信号に変換する光電変換素子、及び該光電変換素子を駆動する駆動回路部を搭載したキャリッジと、該キャリッジの移動をガイドする複数の導電性のガイド部材とを備え、筐体が非導電性部材で構成された画像読取部と、画像形成部とを有する画像形成装置において、
   前記画像読取部は、
   前記ガイド部材の両端部にそれぞれ電気的に接続された複数の第１の導電性部材を有し、
   前記画像形成部は、
   前記画像読取部の前記複数の第１の導電性部材とそれぞれ対向する複数の第２の導電性部材を備える複数のアース接点を有し、
   前記複数のアース接点における前記ガイド部材の１つにおいてその両端部に接続された前記第１の導電性部材と接触する前記第２の導電性部材は、コイルバネとして構成され、前記ガイド部材の他の１つにおいてその両端部に接続された前記第１の導電性部材と接触する前記第２の導電性部材は、線バネとして構成されており、
   前記複数のガイド部材は、前記複数のアース接点を介してそれぞれ個別にアース接続されていることを特徴とする画像形成装置。

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