JP6480777B2 - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像読取装置及び画像形成装置に関するものである。
従来、スキャナ等の画像読取装置、及び複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置においては、原稿の画像を読み取る画像読取部が配設されるようになっている。
該画像読取部においては、原稿が載置される原稿載置台のガラス板の下方に、画像読取ユニットが副走査方向に移動自在に配設され、画像読取ユニットが副走査方向に移動するのに伴って、画像読取ユニットに配設されたイメージセンサが、原稿に光を照射し、原稿からの反射光を光電変換して電気信号を生成し、該電気信号が、イメージセンサと接続された電気ケーブルを介して制御基板に送られる(例えば、特許文献1参照。)。
特開2005−115031号公報
しかしながら、前記従来の画像読取部においては、ガラス板の下方で前記画像読取ユニットが移動するのに伴って、前記電気ケーブルがガラス板に対して摺動させられて摩擦が発生させられ、該摩擦によって、画像読取ユニットの両端に加わる負荷のバランスが崩れて画像読取ユニットが蛇行し、イメージセンサによって生成される電気信号に乱れが生じたり、ガラス板に汚れ、傷等が生じたりして、読取画像の品位が低下してしまう。
また、電気ケーブルが、ガラス板に対して摺動させられることによって摩耗し、画像読取部の耐久性を低下させてしまう。
本発明は、前記従来の画像読取部の問題点を解決して、読取画像の品位を向上させることができ、耐久性を向上させることができる画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
そのために、本発明の画像読取装置においては、原稿載置面を備えた載置板と、該載置板の下方において、主走査方向に延在させて、副走査方向に移動自在に配設され、前記載置板に載置された原稿の画像を読取センサによって読み取る画像読取ユニットと、前記読取センサと処理部とを電気的に接続し、読取センサの出力を処理部に送るための電気ケーブルと、前記載置板の裏面の所定の箇所に配設された低摩擦部材とを有する。
そして、前記読取センサによって原稿の画像が読み取られる読取範囲外において、前記電気ケーブルの幅方向における一部が前記低摩擦部材と接触させられる。
また、前記電気ケーブルと前記低摩擦部材とが接触する部分において、低摩擦部材の幅は電気ケーブルの幅の半分以上に設定される。
本発明によれば、画像読取装置においては、原稿載置面を備えた載置板と、該載置板の下方において、主走査方向に延在させて、副走査方向に移動自在に配設され、前記載置板に載置された原稿の画像を読取センサによって読み取る画像読取ユニットと、前記読取センサと処理部とを電気的に接続し、読取センサの出力を処理部に送るための電気ケーブルと、前記載置板の裏面の所定の箇所に配設された低摩擦部材とを有する。
そして、前記読取センサによって原稿の画像が読み取られる読取範囲外において、前記電気ケーブルの幅方向における一部が前記低摩擦部材と接触させられる。
また、前記電気ケーブルと前記低摩擦部材とが接触する部分において、低摩擦部材の幅は電気ケーブルの幅の半分以上に設定される。
この場合、載置板の裏面の所定の箇所に低摩擦部材が配設されるので、載置板の下方で画像読取ユニットが移動するのに伴って低摩擦部材と電気ケーブルとの間に発生する摩擦を小さくすることができる。
したがって、摩擦によって、画像読取ユニットの両端に加わる負荷のバランスが崩れて画像読取ユニットが蛇行し、読取センサによって生成される電気信号に乱れが生じるのを防止することができる。その結果、読取画像の品位を向上させることができる。
また、電気ケーブルと載置板の裏面とが直接接触することがないので、載置板に汚れ、傷等が生じることがない。したがって、読取画像の品位を一層向上させることができる。
さらに、電気ケーブルが摩耗するのを抑制することができるので、画像読取装置の耐久性を向上させることができる。
本発明の第1の実施の形態における画像読取部の要部を示す第1の断面図である。 本発明の第1の実施の形態における複合機の斜視図である。 本発明の第1の実施の形態における画像読取部の平面図である。 図3のA−A断面図である。 図3のB−B断面図である。 本発明の第1の実施の形態における画像読取部の要部を示す第2の断面図である。 本発明の第2の実施の形態における画像読取部の平面図である。 本発明の第2の実施の形態における画像読取部の要部を示す断面図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としての複合機について説明する。
図2は本発明の第1の実施の形態における複合機の斜視図である。
図において、Mfは複合機、10は媒体としての用紙に対して画像を形成するための画像形成部(プリンタ部)、11は該画像形成部10の上方に配設され、被読取媒体としての原稿の画像を読み取るための画像読取部(スキャナ部)である。前記画像形成部10内には図示されない印刷機構が配設される。なお、画像読取部11は単体の画像読取装置として機能する。
前記印刷機構は、前記複合機Mfの上位装置としての、かつ、外部情報機器としての図示されないホストコンピュータから送られた印刷データに基づいて用紙に対して画像を形成したり、画像読取部11において読み取られた原稿の画像のデータ、すなわち、画像データを受け、該画像データに基づいて用紙に対して画像を形成したりする。
前記画像読取部11は、原稿を載置するための第1の原稿載置部としての原稿載置台14、及び該原稿載置台14の上方において、ヒンジhgを介して原稿載置台14に対して開閉自在に配設された第2の原稿載置部としての原稿カバー16を備える。
前記原稿載置台14は合成樹脂によって形成された筐体Csを備え、該筐体Csは、上面が開口された箱型の形状を有する下側筐体としての下フレーム21、及び該下フレーム21の上面を覆う上側筐体としての上カバー22を備え、該上カバー22に、透光性を有する被読取媒体載置面としての、かつ、載置板としての板材、本実施の形態においては、ガラス板17が配設される。該ガラス板17の上面、すなわち、原稿載置面に原稿を置き、原稿カバー16を閉じることによって、原稿載置台14において原稿を固定し、位置決めすることができる。
前記上カバー22は、ガラス板17の周縁を覆うとともに、ガラス板17を上方から押さえる押え部22fを備える。そして、ガラス板17における押え部22fより内側の部分、すなわち、ガラス板17における上カバー22から露出している部分が、後述される読取センサとしてのイメージセンサ25によって原稿を読み取ることができる読取領域Sとなる。
また、前記下フレーム21内における前記ガラス板17の下方には、画像読取ユニット18が主走査方向に延在させて、副走査方向に移動自在に配設される。
前記原稿カバー16には、原稿トレイTr1に載置された原稿を排紙トレイTr2に連続して搬送する自動原稿送り部(ADF)15が配設され、原稿カバー16を閉じた状態で、自動原稿送り部15によって原稿を搬送すると、原稿は前記ガラス板17上に配設されたプラテン20を通過させられ、プラテン20の下方において前記画像読取ユニット18によって原稿の画像が読み取られる。
複合機Mfの前面には、下フレーム21から突出させて形成された操作パネル19が配設され、該操作パネル19は、各種のボタン、キー等を備えた操作部19a、及び液晶画面等から成る表示部19bを備える。
本実施の形態において、前記複合機Mfは、操作者による操作部19aの操作に基づいて動作させられるが、複合機Mfを、前記ホストコンピュータからスキャナドライバを介して送信される指示によって動作させることができる。
次に、画像読取部11について説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態における画像読取部の要部を示す第1の断面図、図3は本発明の第1の実施の形態における画像読取部の平面図、図4は図3のA−A断面図、図5は図3のB−B断面図、図6は本発明の第1の実施の形態における画像読取部の要部を示す第2の断面図である。なお、図3においては下フレーム21だけが図示され、上カバー22は図示されていない。また、図3及び4において、矢印E方向は画像読取ユニット18の主走査方向を、矢印F方向は画像読取ユニット18の副走査方向を表す。
図において、14は原稿載置台、Csは筐体、17はガラス板、18は画像読取ユニット、21は下フレーム、22は上カバー、25はイメージセンサである。
前記下フレーム21は、底壁24b、複合機Mf(図2)の前面側において前記底壁24bから立ち上げて形成された前壁としての支持リブ24f、複合機Mfの背面側において底壁24bから立ち上げて形成された背壁としての支持リブ24r、複合機Mfの側面側において底壁24bから立ち上げて形成された側壁24s、24s’、底壁24bの所定の箇所に形成され、後述される電気ケーブル34を通すための孔h1等を備える。前記ガラス板17は、下フレーム21の支持リブ24f、24rによって支持され、上カバー22の押え部22fによって上方から押さえられる。また、イメージセンサ25の矢印E方向における押え部22f間の領域が、イメージセンサ25によって原稿を読み取ることができる読取範囲Lとなる。
下フレーム21の中央部において、側壁24s、24s’間に矢印F方向に延在させてガイドシャフト27が架設され、前記画像読取ユニット18は、ガラス板17の下方において前記ガイドシャフト27に沿って矢印F方向に移動させられ、ガラス板17上に置かれた原稿の画像を読み取る。
そのために、前記画像読取ユニット18は、前記ガイドシャフト27に沿って移動自在に配設されたキャリッジ26、該キャリッジ26の所定の箇所に取り付けられ、原稿に光を照射する光源としての図示されないLED、前記キャリッジ26上、すなわち、キャリッジ26の表面(ガラス板17と対向する面)に矢印E方向に延在させて取り付けられ、原稿からの反射光を光電変換して電気信号を生成するイメージセンサ25、及び前記キャリッジ26を走行させるための走査機構としてのベルト駆動機構28を備える。
該ベルト駆動機構28は、側壁24s’の近傍において回転自在に配設された駆動用の回転体としてのプーリ81、側壁24sの近傍において回転自在に配設された従動用の回転体としてのプーリ82、プーリ81、82間に張設させられたベルト部材としてのタイミングベルト83、前記プーリ81に回転を伝達してタイミングベルト83を走行させる駆動部84等を備える。
また、前記キャリッジ26は、矢印E方向に延在させて配設されたキャリッジ本体31、該キャリッジ本体31の裏面の中央部において、下方に向けて突出させて、かつ、ガイドシャフト27を上方から跨ぐように形成され、ガイドシャフト27と摺動自在に嵌合させられるシャフト受け部29、及びタイミングベルト83の所定の箇所にキャリッジ26を固定するベルト掴持部30を備える。
そして、前記駆動部84を駆動してプーリ81を回転させると、タイミングベルト83が走行させられ、キャリッジ26がガイドシャフト27に沿って移動(往復動)させられ、これに伴って、画像読取ユニット18がガラス板17の下方で移動させられる。
前記イメージセンサ25は、複数の光電変換素子から成り、キャリッジ本体31に形成された帯状の溝に嵌合させて配設され、溝の内壁によって矢印E方向及び矢印F方向において位置決めされる。また、前記溝内の両端には、図示されないバネ受け部が形成され、該バネ受け部に配設された付勢部材としての図示されないコイルバネによって、イメージセンサ25がガラス板17に向けて付勢される。なお、イメージセンサ25の両端には、支持リブ24f、24rに隣接させてスペーサ32が配設され、イメージセンサ25は、前記スペーサ32を介してガラス板17の裏面に押し付けられる。これにより、イメージセンサ25とガラス板17との間に、所定の厚さの隙間が形成される。
また、キャリッジ26の長手方向における一端側(支持リブ24r側)にはコネクタ部33が配設され、該コネクタ部33に電気ケーブル34の一端が接続される。そして、電気ケーブル34の他端が、画像読取部11に配設された処理部としての、かつ、制御部としての図示されない制御基板と接続される。これにより、イメージセンサ25と制御基板とが電気的に接続され、イメージセンサ25の出力が制御基板に送られる。
電気ケーブル34としては、前記LEDに電力を供給するための導線、光電変換素子によって生成された電気信号を出力するための導線等の複数の導線を並べて一体に絶縁被膜を施すことによって形成された、平帯形状を有するフレキシブル・フラット・ケーブルが使用される。該フレキシブル・フラット・ケーブルは、厚さが比較的薄くされ、一定の幅を有し、長手方向に帯状に延在させられる。
電気ケーブル34は、前記コネクタ部33から、キャリッジ26の下面に沿って支持リブ24r側の読取範囲L外に向けて延在させられ、図5及び6に示されるように、読取範囲L外において側壁24s側に向けて延在させられ、所定の箇所で反転させられてほぼ「U」字状に湾曲させられ、側壁24s’側に向けて更に延在させられ、下フレーム21に形成された前記孔h1を貫通し、筐体Cs外において前記制御基板と接続される。
電気ケーブル34において、読取範囲L外の部分、すなわち、キャリッジ26に固定された部位と孔h1を貫通する部位との間の中間部分p1は、キャリッジ26及び下フレーム21のいずれにも固定されず、変形自在にされる。
なお、前記電気ケーブル34は、必要な箇所、本実施の形態においては、コネクタ部33の近傍及びキャリッジ26の支持リブ24r側の端部において適宜折り曲げられて延在方向が変更される。また、前記電気ケーブル34は、キャリッジ26の下面に沿って延びる部分において、複数のフックFcによってキャリッジ26に固定される。
ところで、電気ケーブル34は復元性を有するので、湾曲した部分は直線状に戻ろうとする。また、電気ケーブル34は可撓性を有するので、キャリッジ26の移動に伴って中間部分p1における湾曲する部分が変化する。
すなわち、中間部分p1は、筐体Cs内において下フレーム21及びガラス板17に向けて上下方向に膨らみ、ガラス板17の裏面と接触させられる。そして、キャリッジ26の移動に伴って、中間部分p1は、ガラス板17の裏面と接触しながら、かつ、接触する部分をずらしながら副走査方向に移動させられる。
したがって、電気ケーブル34は、キャリッジ26の移動に伴って、中間部分p1をガラス板17の裏面と接触させ、接触する部分をずらしながらガラス板17と摺動させられる。
これにより、キャリッジ26が移動する間、電気ケーブル34とガラス板17との間に摩擦が発生し、該摩擦によって、画像読取ユニット18の両端に加わる負荷のバランスが崩れて画像読取ユニット18が蛇行し、イメージセンサ25によって生成される電気信号に乱れが生じ、読取画像の品位が低下してしまう。
また、電気ケーブル34がガラス板17と摺動させられて摩耗し、画像読取部11の耐久性を低下させてしまう。
そこで、本実施の形態においては、読取範囲L外におけるガラス板17の裏面の所定の箇所に、電気ケーブル34と接触させて低摩擦部材38を貼着によって配設し、電気ケーブル34とガラス板17とが直接接触することがないようにしている。なお、前記低摩擦部材38は、帯状のPTFE(フッ素樹脂)シート、PTFEテープ、超高分子量ポリエチレンフィルム等から成り、電気ケーブル34と低摩擦部材38との摩擦係数は、電気ケーブル34とガラス板17との摩擦係数より小さくされる。したがって、キャリッジ26が移動する間、電気ケーブル34と低摩擦部材38との間に摩擦が発生するのを抑制することができる。
前記低摩擦部材38は、矢印E方向において、電気ケーブル34の幅よりわずかに広い幅を有し、矢印F方向において、キャリッジ26が最も側壁24s側の位置(ホームポジション)に置かれたときに中間部分p1が接触する位置から、最も側壁24s’側の位置に置かれたときに中間部分p1が接触する位置にわたって配設される。
ところで、前記中間部分p1における湾曲した部分が直線状に戻ろうとする力(復元力)は、矢印F方向におけるキャリッジ26が置かれた位置によって異なる。すなわち、側壁24sに近いほど、中間部分p1はキャリッジ26の近傍で湾曲させられるので、湾曲した部分が直線状に戻ろうとする力が大きく、側壁24sから離れるほど、中間部分p1はキャリッジ26から離れた箇所で湾曲させられるので、湾曲した部分が直線状に戻ろうとする力が小さい。
したがって、キャリッジ26が置かれた位置が側壁24sに近いほど、中間部分p1は下フレーム21及びガラス板17に向けて上下方向に大きく膨らむので、電気ケーブル34と低摩擦部材38との間に発生する摩擦が大きく、キャリッジ26が置かれた位置が側壁24sから離れるほど、中間部分p1の膨らみは小さくなり、電気ケーブル34と低摩擦部材38との間に発生する摩擦が小さくなる。
そこで、下フレーム21に向けて膨らんだ中間部分p1を受けるために、読取範囲L外における前記側壁24sの近傍の所定の領域に、前記下フレーム21の底壁24bによって溝部36が形成される。該溝部36は、底壁24bの所定の箇所から側壁24sに向けて次第に深くなるように傾斜させられた傾斜部36a、及び底壁24bの側壁24sに隣接する箇所において一定の深さになるように平坦にされた平坦部36bを備える。
したがって、キャリッジ26が側壁24sの近傍を移動させられる間、中間部分p1を溝部36側に変位させることができるので、電気ケーブル34が低摩擦部材38を押す力を小さくすることができる。その結果、電気ケーブル34と低摩擦部材38との間に発生する摩擦を小さくすることができる。
このように、本実施の形態においては、ガラス板17の裏面の所定の箇所に、電気ケーブル34と接触させて低摩擦部材38が配設されるので、ガラス板17の下方で画像読取ユニット18が移動するのに伴って、電気ケーブル34が低摩擦部材38に対して摺動させられたときに発生させられる摩擦を小さくすることができる。
したがって、該摩擦によって、画像読取ユニット18の両端に加わる負荷のバランスが崩れて画像読取ユニット18が蛇行し、イメージセンサ25によって生成される電気信号に乱れが生じるのを防止することができる。その結果、読取画像の品位を向上させることができる。
また、電気ケーブル34とガラス板17の裏面とが直接接触することがないので、ガラス板17に汚れ、傷等が生じることがない。したがって、読取画像の品位を一層向上させることができる。
さらに、電気ケーブル34が摩耗するのを抑制することができるので、画像読取部11の耐久性を向上させることができる。
ところで、本実施の形態においては、前記電気ケーブル34とガラス板17とが直接接触することがないように、読取範囲L外におけるガラス板17の裏面に低摩擦部材38が配設されるようになっているので、電気ケーブル34の幅に応じて低摩擦部材38の幅を広くする必要がある。そして、低摩擦部材38が配設された部分では原稿の画像を読み取ることができないので、読取領域Sを確保するためには、筐体Csをその分大きくする必要があり、複合機Mfが大型化してしまう。
そこで、幅の広い電気ケーブル34を使用した場合でも、読取領域Sを十分に確保することができるようにした本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
図7は本発明の第2の実施の形態における画像読取部の平面図、図8は本発明の第2の実施の形態における画像読取部の要部を示す断面図である。なお、図7においては、下フレーム21だけが図示され、上カバー22は図示されていない。
本実施の形態においては、読取範囲L外における被読取媒体載置面としての、かつ、載置板としてのガラス板17の裏面に低摩擦部材68を貼着によって配設し、電気ケーブル64とガラス板17とが直接接触することがないようにしている。
この場合、電気ケーブル64の幅が広いので、低摩擦部材68の幅を電気ケーブル64の幅に合わせて広くすると、低摩擦部材68が配設された部分では原稿の画像を読み取ることができないので、読取領域S(図2)を確保するのが困難になってしまう。
そこで、本実施の形態においては、電気ケーブル64を読取範囲L内から読取範囲L外にかけて延在させ、電気ケーブル64の幅方向における一部を前記低摩擦部材68と接触させるようにしている。この場合、低摩擦部材68は、幅が電気ケーブル64の幅より狭くされ、読取範囲L外におけるスペーサ32より支持リブ24r側に配設される。そして、低摩擦部材68における支持リブ24r側の縁部をeg1とし、スペーサ32側の縁部をeg2とし、電気ケーブル64における支持リブ24r側の縁部をeg3とし、コネクタ部33側の縁部をeg4としたとき、縁部eg1、eg3は主走査方向(図7における矢印E方向)においてほぼ同じ位置に置かれ、縁部eg2は縁部eg4より支持リブ24r側(読取範囲L外側)の位置においてスペーサ32と隣接させて置かれる。
なお、低摩擦部材68の幅が電気ケーブル64の幅の半分以下になると、キャリッジ26を副走査方向(図7における矢印F方向)に移動させたときに、電気ケーブル64を低摩擦部材68と安定させて摺動させることができない。
そこで、本実施の形態においては、低摩擦部材68の幅が、電気ケーブル64の幅の半分以上になるように設定される。
また、電気ケーブル64を低摩擦部材68と摺動させたときに、電気ケーブル64が低摩擦部材68に対して傾斜することがあり、その場合、電気ケーブル64とガラス板17の裏面とが接触してしまう。そこで、本実施の形態においては、電気ケーブル64が低摩擦部材68に対して傾斜しても、電気ケーブル64とガラス板17の裏面とが接触することがないように、低摩擦部材68の厚さが1〔mm〕以上にされる。そして、低摩擦部材68の厚さを更に大きくすることによって、低摩擦部材68の幅を更に狭くすることができる。
読取範囲L外における前記側壁24sの近傍の所定の領域において、前記下フレーム21の底壁24bによって溝部76が形成される。該溝部76の幅は電気ケーブル64の幅に応じて広く設定される。
この場合、低摩擦部材68の幅を狭くすることができるので、図8に示されるように、電気ケーブル64を読取範囲L内から読取範囲L外にかけて延在させることができる。
したがって、電気ケーブル64の幅が広くても、読取領域Sを十分に確保することができるので、筐体Csを大きくする必要がなく、複合機Mfが大型化するのを防止することができる。
前記各実施の形態においては、画像形成装置としての複合機Mfについて説明したが、本発明を単体の画像読取装置に適用することができる。
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
11 画像読取部
17 ガラス板
18 画像読取ユニット
25 イメージセンサ
34、64 電気ケーブル
38、68 低摩擦部材

Claims (4)

  1. (a)原稿載置面を備えた載置板と、
    (b)該載置板の下方において、主走査方向に延在させて、副走査方向に移動自在に配設され、前記載置板に載置された原稿の画像を読取センサによって読み取る画像読取ユニットと、
    (c)前記読取センサと処理部とを電気的に接続し、読取センサの出力を処理部に送るための電気ケーブルと、
    (d)前記載置板の裏面の所定の箇所に配設された低摩擦部材とを有するとともに、
    (e)前記読取センサによって原稿の画像が読み取られる読取範囲外において、前記電気ケーブルの幅方向における一部が前記低摩擦部材と接触させられ、
    (f)前記電気ケーブルと前記低摩擦部材とが接触する部分において、低摩擦部材の幅は電気ケーブルの幅の半分以上に設定されることを特徴とする画像読取装置。
  2. (a)前記電気ケーブルは湾曲させられた中間部分を備え、
    (b)画像読取装置の筐体の底壁に、前記中間部分を変位させるための溝部が形成される請求項1に記載の画像読取装置
  3. 走査方向において、前記低摩擦部材の一方の縁部が前記電気ケーブルの一方の縁部より前記読取範囲外側に置かれる請求項又はに記載の画像読取装置。
  4. 前記請求項1〜のいずれか1項に記載の画像読取装置が配設された画像形成装置。
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