JP6806584B2 - 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、画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
近年、画像読取装置において読取センサによって読取られた画像データを伝達するための信号線として、フレキシブルフラットケーブル(以下、FFCとする)が用いられる場合が増加している。しかしながら、FFCが圧迫されたり、過度の捩れや屈曲が生じたりすると、FFCによって伝達される画像データに乱れが生じることがある。
特許文献1には、本体部に対して開閉可能な自動原稿搬送装置を備え、自動原稿搬送装置に配置されたイメージセンサと本体部に配置された制御基板とをFFCによって接続した複合機が記載されている。この複合機では、FFCが自動原稿搬送装置の回動軸の付近でU字状に撓んだ状態で配線されており、自動原稿搬送装置の回動による配線経路長の変化が撓みの大きさの変化によって吸収される。
特開2011−205341号公報
ところで、画像読取装置の構成として、読取センサを備えた読取ユニットを原稿となるシートの厚さ方向に移動可能とし、バネ等によってシートに押付けることが考えられる。しかしながら、このような構成において、読取ユニットに接続される信号線を上記文献のFFCのように撓ませた状態で配線した場合、信号線から読取ユニットに対して移動を妨げるような力が作用することがあった。読取ユニットの移動が妨げられた場合、例えば、読取センサと原稿の距離が変動して読取られた画像の画質が低下する可能性がある。
そこで、本発明は、読取ユニットが円滑に移動可能な画像読取装置、及びこれを備えた画像形成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、フレーム体と、対向部材との間にシート搬送路を形成する透過部と、前記シート搬送路を通過するシートから前記透過部を通して画像を読み取るセンサ部とを有し、前記フレーム体により、前記対向部材に対して接近及び離間可能に支持された読取ユニットと、前記読取ユニットを前記対向部材へ向けて付勢する付勢手段と、前記読取ユニットに接続される第1領域と、前記第1領域に隣接する第2領域とを含み、前記センサ部が発した電気信号を伝達可能な平板状の信号線と、前記フレーム体に支持され、前記信号線を保持可能な保持手段と、を備え、前記信号線は、前記第1領域における幅方向が前記付勢手段の付勢方向に交差する第1の方向に沿った姿勢で前記読取ユニットに接続され、前記保持手段は、前記第1の方向から視て、前記信号線の前記第1領域が前記読取ユニットから前記付勢方向に交差する第2の方向へ向かって延び、かつ、前記第2領域が前記第1領域に対して折り曲げられた状態で前記第2領域を保持する保持部を有する、ことを特徴とする。
本発明による画像読取装置の構成によれば、読取ユニットが円滑に移動可能となる。
本開示に係る画像読取部及びプリンタの構成を示す概略図(a)、並びに画像形成エンジンの構成を示す概略図(b)。 画像読取部の斜視図。 画像読取部の要部を示す拡大図。 画像読取部の配線構造を示す斜視図(a)と模式図(b)。
以下、本開示に係る画像読取装置及び画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。
[全体構成]
まず、画像形成装置の一例であるプリンタ100の概略について説明する。プリンタ100は、電子写真方式のレーザビームプリンタである。プリンタ100は、図1(a)に示すように、プリンタ本体70と、プリンタ本体70の上部に装着される画像読取部10と、を備えている。なお、以下において、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とする。
プリンタ本体70は、筐体70Aの内部に画像形成エンジン60を有している。画像形成エンジン60は、図1(b)に示すように、電子写真方式の画像形成ユニットPUと、定着装置7と、を備えている。画像形成動作の開始が指令されると、感光体である感光ドラム1が回転し、ドラム表面が帯電装置2によって一様に帯電される。すると、露光装置3が、画像読取部10又は外部のコンピュータから送信された画像データに基づいてレーザ光を変調して出力し、感光ドラム1の表面を走査して静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像装置4から供給されるトナーによって可視化(現像)されてトナー像となる。
このような画像形成動作に並行して、不図示のカセット又は手差しトレイに積載されたシートを画像形成エンジン60へ向けて給送する給送動作が実行される。給送されたシートは、画像形成ユニットPUによる画像形成動作の進行に合わせて搬送される。そして、感光ドラム1に担持されたトナー像は、転写ローラ5によってシートに転写される。トナー像転写後に感光ドラム1上に残ったトナーは、クリーニング装置6によって回収される。未定着のトナー像が転写されたシートは、定着装置7へと受け渡されて、ローラ対に挟持されて加熱及び加圧される。トナーが溶融しシートに固着して画像が定着したシートは、排出ローラ対によって筐体70Aの外部に排出される。なお、両面印刷の場合には、反転搬送部8によってシートは反転した状態で搬送され、画像形成エンジン60によって裏面に画像を形成された後に筐体70Aの外部に排出される。
また、プリンタ本体70には制御部80が搭載されている。制御部80は、プリンタ100を統括制御する中央処理装置(CPU)と、CPUが実行するプログラムや画像情報及び設定情報を記憶するメモリを含む。制御部80は、画像形成エンジン60を制御して、記録媒体であるシートに画像を形成させる画像形成動作を実行可能である。
なお、画像形成エンジン60は、記録媒体としてのシートに画像を形成可能な画像形成手段の一例であり、上述の直接転写方式に代えて中間転写体を含む中間転写方式の構成を用いてもよく、インクジェット方式等の他の機構を用いてもよい。
[画像読取部]
次に、画像読取装置の一例である画像読取部10について説明する。画像読取部10は、図2に示すように、原稿トレイ14に載置された原稿を自動的に給送するADF11と、原稿台ガラスを備えたスキャナ部12と、を備えている。シート給送装置の一例であるADF11(Auto Document Feeder)は、原稿台ガラスが開放可能となるように、スキャナ部12に対して開閉可能である。即ち、画像読取部10のフレームは、スキャナ部12を構成する本体フレームと、ADF11を構成し、本体フレームに対して開閉可能な開閉フレーム(フレーム体)とによって構成される。なお、原稿として用いられるシートは、白紙でも、片面又は両面に画像が形成されていてもよい。
図1(a)に示すように、ADF11は、原稿D1が載置される原稿トレイ14と、原稿トレイ14から給送された原稿D1を搬送する原稿搬送部15と、原稿D1が排出される排出トレイ29と、を備えている。原稿搬送部15は、略U字状に湾曲した原稿搬送路(Uターンパス)22を有する。原稿搬送部15には、この原稿搬送路22に沿ってピックアップローラ17、分離ローラ18、分離パッド19、原稿ストッパ20、原稿有無センサ21、搬送ローラ対23、排出ローラ対24、及び原稿エッジセンサ25が配置されている。
ADF11及びスキャナ部12には、それぞれ原稿D1から画像情報を読取り可能な読取センサ16,26が配置されている。読取センサ16,26としては、密着型イメージセンサが用いられている。即ち、読取センサ16,26は、光源としてのLEDアレイから原稿D1の画像情報面に光を照射し、画像情報面で反射した反射光をレンズでセンサ素子に結像して画像情報を読取るものである。
以下、画像読取部10がADF11によって原稿D1を給送しながら原稿D1から画像情報を読取る動作(流し読み動作)について説明する。まず、操作者が原稿D1を原稿トレイ14に載置する。このとき、原稿D1の先端位置が原稿ストッパ20によって規制されると共に、原稿有無センサ21によって原稿D1が検知され、制御部80が原稿の存在を認識する。
そして、操作者が不図示の操作部を介して読取開始を指示すると、不図示の駆動部から供給される駆動力によって原稿ストッパ20が押し下げられ、ピックアップローラ17によって原稿D1が分離ローラ18と分離パッド19の間の分離部まで搬送される。すると、分離パッド19によって原稿D1が他の原稿から分離され、最上位の原稿D1が分離ローラ18によって搬送される。分離された原稿D1は、搬送ローラ対23によって原稿搬送路22に沿って搬送され、読取センサ16,26による読取位置へ向けて搬送される。
その後、原稿エッジセンサ25により原稿D1の先端部が検知されると、原稿D1の先端部が原稿エッジセンサ25の検知位置から所定量搬送されるタイミングで読取センサ16,26による画像情報の読取りが開始される。スキャナ部12に配置された読取センサ16は原稿D1の第1面(表面)から画像情報を読取り、ADF11に配置された読取センサ26は原稿D1の第1面とは反対の第2面(裏面)から画像情報を読取る。読取センサ16,26の読取位置を通過した原稿D1は、排出ローラ対24に向かって搬送される。そして、原稿エッジセンサ25により原稿D1の後端部が検知されると、原稿D1の後端部が原稿エッジセンサ25の検知位置から所定量搬送されるタイミングで読取センサ16、26による画像情報の読取りが終了する。そして、原稿D1は、排出ローラ対24によって排出トレイ29へ排出される。このような読取動作は、原稿トレイ14に載置された原稿が存在しないことが原稿有無センサ21によって検知されるまで繰り返される。
なお、画像読取部10は、スキャナ部12の原稿台ガラスに載置された原稿から画像情報を読取る動作(固定読み動作)を実行可能である。この場合、原稿台ガラスに原稿が静置された状態で、読取センサ16が原稿台ガラスに沿って副走査方向(図中左右方向)に移動することで、原稿から画像情報が読取られる。
[読取ユニットの詳細構成]
次に、読取センサ26の保持構成及びその配線構造について、図3及び図4を用いて説明する。図3は、図1(a)にXで示す領域の拡大図である。図4(a)は読取センサ26に接続される配線構造の一部を示す斜視図であり、図4(b)は配線構造の模式図である。
図3に示すように、読取センサ26は、導光体261、レンズアレイ262、及び撮像素子263を備えている。読取センサ26は、光源からの光を導光体261によって原稿搬送路22へ向けて照射し、原稿D1からの反射光をレンズアレイ262によって撮像素子263に結像して光電変換することでアナログの画像情報を取得する。
以下、原稿搬送方向におけるレンズアレイ262の光軸位置を読取センサ26の読取位置とする。読取位置における原稿搬送方向(図中右方向)は、原稿となるシートのシート搬送方向に相当し、原稿搬送路22はシート搬送路に相当する。また、原稿搬送方向に直交する方向(図中奥行方向)を原稿の幅方向とし、原稿搬送方向及び原稿の幅方向に直交する方向(図中上下方向)を原稿の厚さ方向とする。
読取センサ26は、ホルダ27に収容された状態で、原稿搬送路22に対して第1の読取センサ16とは反対側に配置されている(図1参照)。ホルダ27は、透過部としてのコンタクトガラス28を支持しており、コンタクトガラス28は対向部材であるコンタクトガラス39との間に原稿搬送路22を形成している。読取センサ26は、流し読み動作の際に、コンタクトガラス28を通して原稿D1の第2面から画像情報を読取る。
ホルダ27は、ADF11の枠体を構成するフレーム110により、読取位置における原稿の厚さ方向に移動可能に支持され、読取センサ26は、コンタクトガラス39に対して接近及び離間可能である。ホルダ27とフレーム110との間には、ホルダ27をコンタクトガラス39へ向けて付勢する付勢手段として、バネ等の押圧部材32が配置されている。即ち、本実施例において、センサ部としての読取センサ26と、透過部としてのコンタクトガラス28は、フレーム110に対して移動可能に支持された読取ユニット26Uを構成している。
読取ユニット26Uには、フレキシブルフラットケーブル(以下、FFCとする)30が接続されるコネクタ265が配置されている。FFC30は、複数の導体が樹脂層によって挟まれた構造を有し、読取ユニット26Uが発する電気信号をプリンタ本体70の制御部80(図1(a)参照)へ向けて伝達可能である。即ち、FFC30は、読取センサ26によって取得されるアナログ画像信号をプリンタ本体70の制御部80へ伝達する。なお、FFC30は、制御部80から出力される電力を読取センサ26に供給するための伝送路を含んでいる。また、上記第1の読取センサ16は、他のFFCによって制御部80に接続されており、読取センサ16によって取得されるアナログ画像信号も制御部80に伝達される。
制御部80は、アナログ画像信号をアナログ/デジタル変換するA/D変換器を備え、デジタル画像信号に変換した画像情報に対して、種々の画像処理(2値化、階調処理、変倍、編集等)を施すことで最終的な読取画像データを取得する。この読取画像データは、例えば画像形成エンジン60による画像形成(複写)に用いられ、或いは電気通信回線を通じて外部のコンピュータに伝送される。
ここで、FFC30は移動可能な読取ユニット26Uに接続されているため、FFC30から読取ユニット26Uが受ける力について考慮する必要がある。即ち、FFC30が配線経路に沿って屈曲又は湾曲させられて変形した状態では、FFC30が元の形状に戻ろうとする復元力が発生する。FFC30の復元力が読取ユニット26Uを引っ張る力として作用したり、読取ユニット26Uを押圧する力として作用した場合、読取ユニット26Uには押圧部材32からの付勢力及び原稿D1からの反力以外の外力が作用することになる。このような力によって読取ユニット26Uの姿勢が乱れた場合、読取センサ26と原稿D1との距離が変動し、読取センサ26によって読取られる画像の画質が低下する可能性がある。なお、FFC30は平板状の信号線の一例であり、例えば被覆線を並べて融着したフラットケーブルや、フレキシブルプリント基板を信号線として用いる場合にも同様の課題が生じ得る。
そこで、画像読取部10は、FFC30を保持してその配線経路を規制するための保持手段として、ガイド部材31を備えている。図3に示すように、FFC30は、一方の端部を読取ユニット26Uのコネクタ265に接続された状態でガイド部材31に沿って配線される。ガイド部材31は、フレーム110に載置された状態でビス止め等の方法で固定されている。
図3に示すように、読取ユニット26Uのコネクタ265は、押圧部材32による押圧方向に垂直な方向、即ち原稿搬送方向の下流側からFFC30を挿抜可能な形状を有する。FFC30は、コネクタ265に接続された第1領域301と、第1領域301に隣接し上下方向に延びる第2領域302と、第2領域302に隣接し原稿搬送方向に沿って延びる第3領域303とを有する。FFC30は、第1領域301と第2領域302との間(a1)で略垂直に折り曲げ、さらに第2領域302と第3領域303との間(a2)で略垂直に折り曲げて曲げ癖をつけた状態で、ガイド部材31に保持されている。即ち、FFC30は、原稿D1の幅方向から視た場合に、原稿搬送方向の上流へ向かって開いたコ字状の配線経路に沿って配線されている。
また、図4(a)に示すように、FFC30は第3領域303から折り返された状態で、画像読取部10の後方(図中右方)へ向かって延びている。図4(b)に示すように、ADF11は、画像読取部10の後部に設けられたヒンジ部35によって回動可能に支持されており、回動動作によってスキャナ部12に対して開閉可能である。FFC30は、ガイド部材31から後方へ延び、さらにヒンジ部を経由して下方へと延びて、スキャナ部12に配置された中継基板37に接続されている。
図3及び図4(a)に示すように、ガイド部材31は、FFC30の第2領域302の位置を規制する第1規制部311と、第3領域303の位置を規制する第2規制部312とを備えている。第1規制部311は、原稿D1の幅方向から視て、原稿搬送方向に関して押圧部材32とは反対側からFFC30の第2領域302を保持する。第2規制部312は、原稿D1の幅方向から視た場合に、上下方向に関して押圧部材32と同じ側から、FFC30の第3領域303の下面を保持する。
即ち、平板状の信号線であるFFC30は、第1領域301における幅方向が押圧部材32の付勢方向に交差する第1の方向(原稿D1の幅方向)に沿った姿勢でコネクタ265に接続されている。FFC30は、第1の方向から視て、付勢方向に交差する第2の方向(原稿搬送方向)に向かって延びている。また、FFC30の第2領域302は、FFC30が第1領域301と第2領域302との間で折り曲げられた状態で、第1の保持部としての第1規制部311に保持されている。
この構成により、FFC30の第1領域301は、第1領域301と第2領域302の間の折曲部a1の付近を中心にして、読取ユニット26Uの移動に容易に追従して上下方向に揺動する。また、第1規制部311によって第2領域302のコネクタ265に対する相対位置が保持されるため、FFC30の第1領域301が設計上の配線経路から大きく外れないように規制される。このため、FFC30の復元力によって読取ユニット26Uが押圧部材32の付勢方向とは異なる方向へ押圧されたり、FFC30に張力が発生して読取ユニット26Uが引っ張られたりすることが低減される。
即ち、本実施形態の構成によれば、押圧部材32の付勢方向に関する読取ユニット26Uの可動範囲を確保すると共に、FFC30から読取ユニット26Uへ付勢方向とは異なる方向の力が作用することを低減可能である。そして、読取ユニット26Uがコンタクトガラス39に対して略平行な姿勢を維持した状態で原稿の厚さ等に応じて移動することにより、読取センサ26によって読取られる画像の画質を安定させることができる。
また、第2の保持部としての第2規制部312は、FFC30の第3領域303を、押圧部材32の付勢方向から視て第1領域301と重なる位置に保持するため、読取センサ26の配線構造をコンパクトに構成することができる。特に、第2規制部312は、FFC30の押圧部材32に対して第1規制部311とは反対側の面を保持するため、FFC30を第1及び第2規制部311,312によって安定した状態で保持可能である。なお、第3領域303を保持する第2規制部312はガイド部材31の上面に配置されており、ガイド部材31は上方から視てFFC30と読取ユニット26Uの接続部であるコネクタ265を覆うカバー部材を兼ねている。
また、読取ユニット26Uのコネクタ265が原稿搬送方向に向かって開口する一方で、ADF11とスキャナ部12を接続するヒンジ部35は画像読取部10の後方、即ち原稿の幅方向における側部に配置されている。従って、読取ユニット26Uの移動方向及びヒンジ部35の回動方向を考慮した場合に、FFC30の配線経路は、FFC30を厚さ方向に折り曲げることで配線可能な方向とは異なる方向への方向転換が必要となる。本実施形態では、ガイド部材31の上方においてFFC30が後方へ向かって折り曲げられており、第2規制部312が折曲部a3を支持している(図4(a)参照)。このため、FFC30の配線経路を可能な限り短くしつつ、読取ユニット26U及びヒンジ部35が円滑に移動可能な配線構造を実現することができる。
なお、上記実施形態では、FFC30が読取ユニット26Uから押圧部材32の付勢方向に垂直な方向に延びるものとして説明したが、障害物を迂回する場合等には付勢方向に交差する他の方向に向かって配線する構成としてもよい。また、本技術は、読取ユニット26Uが原稿搬送路の上方に配置される構成に限らず、原稿搬送路の下方に配置される構成に適用してもよく、原稿搬送路が水平方向に対して傾斜している構成に適用してもよい。
また、本実施形態に係る画像読取部10は画像読取装置の一例であり、上記プリンタ本体70等の画像形成手段を備えた装置とは独立に用いられる画像読取装置に本技術を適用してもよい。
10…画像読取装置(画像読取部)/26…センサ部(読取センサ)/26U…読取ユニット/28…透過部(コンタクトガラス)/30…信号線(FFC)/301…第1領域/302…第2領域/303…第3領域/31…保持手段(ガイド部材)/311…第1の保持部(第1規制部)/312…第2の保持部(第2規制部)/32…付勢手段(押圧部材)/35…ヒンジ部/39…対向部材(コンタクトガラス)/60…画像形成手段(画像形成エンジン)/100…画像形成装置(プリンタ)/110…フレーム体、開閉フレーム(フレーム)

Claims (7)

  1. フレーム体と、
    向部材との間にシート搬送路を形成する透過部と、前記シート搬送路を通過するシートから前記透過部を通して画像を読み取るセンサ部とを有し、前記フレーム体により、前記対向部材に対して接近及び離間可能に支持された読取ユニットと、
    前記読取ユニットを前記対向部材へ向けて付勢する付勢手段と、
    前記読取ユニットに接続される第1領域と、前記第1領域に隣接する第2領域とを含み、前記センサ部が発した電気信号を伝達可能な平板状の信号線と、
    前記フレーム体に支持され、前記信号線を保持可能な保持手段と、を備え、
    前記信号線は、前記第1領域における幅方向が前記付勢手段の付勢方向に交差する第1の方向に沿った姿勢で前記読取ユニットに接続され、
    前記保持手段は、前記第1の方向から視て、前記信号線の前記第1領域が前記読取ユニットから前記付勢方向に交差する第2の方向へ向かって延び、かつ、前記第2領域が前記第1領域に対して折り曲げられた状態で前記第2領域を保持する保持部を有する、
    ことを特徴とする画像読取装置。
  2. 前記保持部は第1の保持部であり、
    前記保持手段は、前記信号線の前記第2領域に隣接する第3領域が前記第2領域に対して折り曲げられ、前記付勢方向から視て前記第1領域に重なった状態で前記第3領域を保持する第2の保持部を有し、
    前記第1の保持部は、前記第2領域における前記信号線の厚さ方向に関して前記第2領域の前記付勢手段とは反対側の面を保持し、前記第2の保持部は前記第3領域における前記信号線の厚さ方向に関して前記第3領域の前記付勢手段と同じ側の面を保持する、
    ことを特徴とする、請求項1に記載の画像読取装置。
  3. 前記対向部材を支持する本体フレームと、
    前記シート搬送路を通過するシートのシート搬送方向に直交する幅方向における側部に配置され、前記フレーム体を前記本体フレームに対して開閉可能に支持するヒンジ部と、を有し、
    前記信号線の前記第1領域及び前記第3領域は、前記付勢方向から視て前記シート搬送方向に沿った方向に延び、
    前記第2の保持部が、前記信号線が前記第3領域から前記幅方向において前記ヒンジ部へ向かって折り曲げられた状態の折曲部を保持している、
    ことを特徴とする、請求項2に記載の画像読取装置。
  4. 前記読取ユニットが前記シート搬送路の上方に配置され、
    前記付勢手段が前記読取ユニットを前記付勢方向である下方向へ向けて付勢し、
    前記信号線の前記第1領域及び前記第3領域が水平方向に延び、前記第2領域が上下方向に沿って延び、
    前記第2の保持部が前記第3領域における前記信号線の下面を保持する、
    ことを特徴とする、請求項2又は3に記載の画像読取装置。
  5. 前記フレーム体に固定され、上方から視て前記読取ユニットと前記信号線の接続部を覆うカバー部材を備え、
    前記第2の保持部が前記カバー部材の上面に配置される、
    ことを特徴とする、請求項4に記載の画像読取装置。
  6. 前記信号線がフレキシブルフラットケーブルである、
    ことを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  7. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像読取装置と、
    前記画像読取装置によって読取った画像情報に基づいて、記録媒体に画像を形成可能な画像形成手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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