(57)【要約】【課題】振動対策や耐加重対策について甚大なコストアップを招くことなく、放射ノイズを低減する。【解決手段】画像読取装置は、導電性部材の上枠と下枠とを有した筐体と、筐体の上枠に設けられた透光性を有する原稿台と、筐体の内部を移動可能に配置され、原稿台に載置された原稿を読み取る画像読取ユニットとを備えている。とりわけ、筐体の上枠のうち、画像読取ユニットとオーバーラップする領域に１つ以上の欠損部が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像読取装置であって、
導電性部材の上枠と下枠とを有した筐体と、
前記筐体の上枠に設けられた透光性を有する原稿台と、
前記筐体の内部を移動可能に配置され、前記原稿台に載置された原稿を読み取る画像読取ユニットと
を備え、
前記筐体の上枠のうち、前記画像読取ユニットとオーバーラップする領域に１つ以上の欠損部を設けたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記欠損部の位置は、
前記欠損部の設けられた上枠を、前記欠損部を設けていない上枠に置換してなる画像読取装置と比較して、放射ノイズが低減する位置である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記放射ノイズは、前記画像読取ユニットに使用されているクロック信号の高調波であり、該放射ノイズの周波数は３０ＭＨｚ以上であることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記欠損部は切欠であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記欠損部を多孔構造としたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記切欠の形状は、
前記切欠と、前記画像読取ユニットを構成する導電性部材の端部との距離が１０ｍｍ以上となるような形状であることを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置に関し、とりわけ、放射ノイズを抑制する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、イメージセンサを支持するキャリッジ部材からなる読取ユニットを移動走査することでブック原稿を読み取る画像読取装置が提案されている（特許文献１）。このイメージセンサは、主走査方向に線状に照明する光源手段と、光源手段により照らされた原稿の反射光を結像する結像手段と、結像手段により結像された反射光を入射させて原稿の画像情報を読取画像信号に変換する光電変換手段と、光電変換により作成された画像信号を送信する画像信号送信手段とを備えている。とりわけ、読取ユニットは、画像信号送信手段である屈曲性を有するフレキシブルケーブルを介して、画像信号受信ユニットに接続されている。このような構造の画像読取装置は、装置の厚さを抑えられる利点がある。
【０００３】
しかし、このような構造では、読取ユニットが高周波領域において電気的にフローティング状態となってしまうため、イメージセンサの駆動信号が放射ノイズの原因となる可能性がある。画像を読み取るための光源手段やイメージセンサを駆動する駆動信号は、光電変換を行うため、大電流が必要とされる。また、高速な読み取りを実現するためには、高周波信号が必要となる。よって、画像を読み取る度に、これらを駆動するＩＣの間では、高周波数でかつ大電流の信号の送受信を繰り返し行うため、放射ノイズの増大が顕著である。
【０００４】
これに対して、特許文献２によれば、画像読取装置の放射ノイズ対策が提案されている。具体的には、特許文献２によれば、フレキシブルケーブルを筐体等と接触させながら移動させている。これにより、放射ノイズの発生が低減するという。
【特許文献１】特開平８−１９５８６０号公報
【特許文献２】特開２００５−１７５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、放射ノイズが発生する箇所は、フレキシブルケーブルだけではない。画像読取動作中に読取ユニットは副走査方向に移動するため、読取ユニットの副走査位置に応じて放射ノイズの大きさが変化する。すなわち、副走査位置に依存して、放射ノイズが極めて大きくなることがある。本願の発明者が検討したところ、この原因は、読取ユニットと、導電性を有した筐体との電磁的結合に起因することがわかった。
【０００６】
図１３は、従来の画像読取装置の一例を示した平面図である。画像読取装置は、導電性部材である筐体上枠７０１と筐体下枠７０９とにより箱状の外形が形成されている。筐体上枠７０１に設けられた開口部７００には、原稿を置載するための原稿台ガラス７１０が設けられている。筐体内に設けられた画像読取ユニット７０２は、図１３の左側から右側へ向かって（すなわち副走査方向に）、移動しながら、原稿の画像を読み取る。画像読取ユニット７０２の姿勢は、駆動軸７０４とガイドレール７０５によって水平に維持される。
【０００７】
画像読取ユニット７０２は、イメージセンサ基板７０６、原稿照明７０７ａ、７０７ｂ、反射板７０８ａ、７０８ｂ、および光学部品で構成されている。画像読取動作の際、原稿照明７０７ａ、７０７ｂが原稿台ガラス７１０上に載置された原稿を照明する。原稿からの反射光は、光学部品を介して、イメージセンサ基板７０６に実装されたイメージセンサ上に結像する。イメージセンサ基板７０６は、ケーブル７０３を介して制御回路と接続される。
【０００８】
図１４は、画像読取装置の上面における電界の分布を示した図である。図中の破線は、画像読取ユニット７０２が図１４により示された位置にある場合に、電解強度が相対的に大きい位置を示している。すなわち、画像読取ユニット７０２と筐体上枠７０１とは導電性部材により形成されている。そのため、両者が所定の位置関係にあると、電磁的結合が発生し、電気的な共振を発生させるのである。
【０００９】
このように、高周波領域において電気的にフローティング状態にある読取ユニットの移動位置に依存した放射ノイズ発生現象は、ケーブルが発生源ではない。そのため、従来の手法では放射ノイズを低減することはできないといえる。
【００１０】
図１５は、開口部を拡大した画像読取装置の平面図である。上記の電磁的結合を回避するために、筐体を非導電性部材で構成したり、拡大した開口部７１１を採用したりしてもよい。開口部を拡大することで、画像読取ユニット７０２が筐体上枠７０１にオーバーラップしないようになる。しかし、これらの構成では、画像読取装置の高速化による振動の抑制したり、原稿台ガラスへの耐加重を満足させたりする必要が生じるため、かなりのコストアップとなる。
【００１１】
そこで、本発明は、このような課題および他の課題のうち、少なくとも１つを解決することを目的とする。例えば、本発明は、振動対策や耐加重対策について甚大なコストアップを招くことなく、放射ノイズを低減することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、画像読取装置であって、導電性部材の上枠と下枠とを有した筐体と、筐体の上枠に設けられた透光性を有する原稿台と、筐体の内部を移動可能に配置され、原稿台に載置された原稿を読み取る画像読取ユニットとを備えている。とりわけ、画像読取装置は、筐体の上枠のうち、画像読取ユニットとオーバーラップする領域に１つ以上の欠損部が設けられている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、振動対策や耐加重対策について甚大なコストアップを招くことなく、放射ノイズを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【００１５】
（実施形態１）
図１は、実施形態１の画像読取装置の平面図である。図２は、実施形態の画像読取装置の断面図である。画像読取装置は、導電性部材である筐体上枠１０１と筐体下枠１０９とにより外形が形成されている。すなわち、画像読取装置の筐体は、導電性部材の上枠と下枠とを主要な構成部材としている。
【００１６】
筐体上枠１０１に設けられた開口部１００には、原稿を置載するための原稿台ガラス１１０が設けられている。筐体内に設けられた画像読取ユニット１０２は、図１の左側から右側へ向かって（すなわち副走査方向に）、移動しながら、原稿の画像を読み取る。なお、画像読取ユニット１０２は、後述する駆動モーター２０２（図３）によって駆動される。画像読取ユニット１０２の姿勢は、駆動軸１０４とガイドレール１０５によって水平に維持される。
【００１７】
画像読取ユニット１０２は、筐体の内部を移動可能に配置され、原稿台に載置された原稿を読み取る画像読取ユニットの一例である。画像読取ユニット１０２は、イメージセンサ基板１０６、原稿照明１０７ａ、１０７ｂ、反射板１０８ａ、１０８ｂ、および光学部品で構成されている。画像読取動作の際、原稿照明１０７ａ、１０７ｂが原稿台ガラス１１０上に載置された原稿を照明する。原稿台ガラス１１０は、筐体の上枠に設けられた透光性を有する原稿台の一例である。原稿台ガラス１１０は、必ずしもガラスを素材としている必要はない。
【００１８】
原稿からの反射光は、光学部品を介して、イメージセンサ基板１０６に実装されたイメージセンサ上に結像する。イメージセンサ基板１０６は、ケーブル１０３を介して制御基板２０１と接続される。
【００１９】
原稿照明１０７ａ、１０７ｂは、冷陰極管のような管状光源でも、ＬＥＤのような点光源を線状に集合させたものでもよい。原稿照明１０７ａ、１０７ｂは、画像読取領域の主走査方向の長さとほぼ等しい長さを有する。反射板１０８ａ、１０８ｂは、金属板もしくは基材上に金属を蒸着させたもので、原稿照明１０７ａ、１０７ｂと同等以上の長さを有する。
【００２０】
制御基板２０１は、筐体下枠１０９にネジ２００で固定されているとともに制御基板２０１のグランドもネジ２００を介して筐体下枠１０９に接続されている。
【００２１】
とりわけ、図１では、放射ノイズを抑制するための切欠１２０ａ、１２０ｂが筐体上枠１０１に設けられている。切欠１２０ａ、１２０ｂは、理論的または実験によって放射ノイズを低減するような位置と大きさで設けられている。切欠１２０ａ、１２０ｂは、筐体の上枠のうち、画像読取ユニットとオーバーラップする領域に設けられた１つ以上の欠損部の一例である。
【００２２】
図３は、画像読取装置の機能を示すブロック図である。イメージセンサ基板１０６に実装されるイメージセンサ１１１は、原稿からの反射光を、光学部品を介して受光し、画像データ１１５（電気信号）に変換して出力する。画像データ１１５は増幅器１１２により増幅され、増幅された画像データ１１６となる。増幅された画像データ１１６は、ＡＤ変換器１１３でデジタル信号２０９に変換される。デジタル信号２０９は、ケーブル１０３を介して制御基板２０１上の画像処理回路２０４へ伝送される。画像処理回路２０４は、入力されたデジタル信号２０９に対してγ補正などの画像処理を施し、画像処理されたデジタル信号２１５を生成する。デジタル信号２１５は、インターフェース回路２１３を介して図示しない画像形成装置へ伝送される。
【００２３】
制御基板２０１上の制御回路２０５は、イメージセンサ１１１を駆動する基準信号２０７を生成する。基準信号２０７は、ケーブル１０３を介してイメージセンサ基板１０６上のイメージセンサ駆動回路１１４へ伝送される。イメージセンサ駆動回路１１４は、基準信号２０７からイメージセンサ駆動用信号１１７を生成し、イメージセンサ駆動用信号１１７によってイメージセンサ１１１を駆動する。
【００２４】
制御回路２０５は、イメージセンサ基板１０６上のＡＤ変換器１１３の基準クロック信号２０８と、原稿照明１０７の制御信号２１１とをそれぞれ生成する。基準クロック信号２０８もケーブル１０３を介してＡＤ変換器１１３に入力される。なお、放射ノイズは、画像読取ユニットに使用されている基準クロック信号２０８の高調波であり、放射ノイズの周波数は３０ＭＨｚ以上の周波数である。
【００２５】
制御信号２１１もケーブル１０３を介して原稿照明駆動回路１１８へ入力される。原稿照明駆動回路１１８は、制御信号２１１にしたがって原稿照明１０７ａ、１０７ｂを駆動するための信号１１９を生成し、原稿照明１０７ａ、１０７ｂに供給する。
【００２６】
さらに、制御回路２０５は、駆動モーター２０２を制御するための基準信号２１４を生成する。モーター駆動回路２１２は、基準信号２１４をモーター駆動信号２０３に変換し、駆動モーター２０２を制御する。
【００２７】
このように、画像読取ユニット１０２と制御基板２０１とを結合するケーブル１０３を介して基準クロックや、デジタルの画像データ等が送受信される。ただし、画像読取ユニット１０２は、構造上、画像読取装置のグランドとの高周波的な接続が弱いため、画像読取ユニット１０２自身やケーブル１０３から放射ノイズを発生しやすい。
【００２８】
図４は、従来の画像読取装置が原稿読取動作中に発生する放射ノイズ（周波数Ｆ）の強度と画像読取ユニットの副走査位置との関係を示した図である。従来の画像読取装置は、欠損部の設けられた上枠を、欠損部を設けていない上枠に置換したものである。図には、画像の読取開始から読取終了までの、放射ノイズの強度が示されている。図が示すように放射ノイズには約３つのピークが存在する。とりわけ、副走査位置がＡのときに、放射ノイズのピークが最大となる。
【００２９】
このような放射ノイズが発生する原因は、画像読取ユニット１０２を構成する、イメージセンサ基板１０６と、原稿照明１０７ａ、１０７ｂと、反射板１０８ａ、１０８ｂとが導電性部材であるためと考えられる。
【００３０】
図５は、実施形態における画像読取装置が原稿読取動作中に発生する放射ノイズ（周波数Ｆ）の強度と画像読取ユニットの副走査位置との関係を示した図である。図５では、放射ノイズの原因と考えられる電磁的結合を緩和するための切欠１２０ａ、１２０ｂが副走査位置Ａに設けられている。そのため、図４と比較して図５では放射ノイズの強度が低減されていることがわかる。なお、図４比較すると、図５では、画像読取ユニット１０２が副走査位置Ａ以外の位置にあるときの放射ノイズの強度も低減していることがわかる。
【００３１】
ちなみに、筐体上枠１０１の切欠の部端から画像読取ユニット１０２の導電性部材までの最短距離は、約１０ｍｍとなっている。とりわけ、切欠の部端から画像読取ユニット１０２の導電性部材までの主走査方向における距離を約１０ｍｍ以上とすると、放射性ノイズの低減効果が高い。このように、切欠の形状は、切欠と画像読取ユニットを構成する導電性部材の端部との距離が１０ｍｍ以上となるよう形状とすることが望ましい。
【００３２】
図６は、従来例における放射ノイズの強度を測定規格「ＶＣＣＩ−ＣｌａｓｓＢ  ３ｍ法」で測定した結果の一例を示したグラフである。横軸は測定周波数を示し、縦軸は放射ノイズの強度を示している。
【００３３】
図中の４０ｄＢ〜５０ｄＢの付近に水平に引かれた線は、この測定方法により規定された、放射ノイズ強度の規格値である。この規格を超える強度の放射ノイズを発生する電子機器は、一緒に使用される他の電子機器に対して悪影響を及ぼす可能性がある。よって、電子機器から発生する放射ノイズの強度はこの規格値を超えないように設計する必要がある。
【００３４】
図６に示した例では、周波数が約１２０ＭＨｚと、約８４０ＭＨｚとで、規格値を超えている放射ノイズが発生していることがわかる。また、他の周波数でも、強度が規格値近傍にある放射ノイズが散見される。
【００３５】
図７は、本実施形態における放射ノイズの強度を測定規格「ＶＣＣＩ−ＣｌａｓｓＢ  ３ｍ法」で測定した結果の一例を示したグラフである。放射ノイズの強度は、全ての周波数において規格値よりも大幅に低くなっていることが実験により確認された。
【００３６】
図８は、単一の切欠を設けた第１の比較例（変形例）を示した平面図である。図８が示すように、第１の切欠１２０ａは設けられているものの、第２の切欠１２０ｂは省略されている。
【００３７】
図９は、第１の比較例における放射ノイズの強度を測定規格「ＶＣＣＩ−ＣｌａｓｓＢ  ３ｍ法」で測定した結果の一例を示したグラフである。図６と比較すると、図９では、放射ノイズの強度が低減されている。しかし、図７と比較すると、図９では、規格値に対する余裕度が減っている。
【００３８】
図１０は、図１に示した位置とは異なる位置に切欠を設けた第２の比較例（変形例）における画像読取装置の平面図である。図１０においても２つの切欠１０２０ａ、１０２０ｂが設けられている。しかし、切欠１０２０ａ、１０２０ｂが設けられた位置は、図１に示した切欠１２０ａ、１２０ｂの位置と比較し、右側にずれている。
【００３９】
図１１は、第２の比較例における放射ノイズの強度を測定規格「ＶＣＣＩ−ＣｌａｓｓＢ  ３ｍ法」で測定した結果の一例を示したグラフである。図６と比較すると、図１１では、放射ノイズの強度が低減されている。しかし、図７と比較すると、図１１では、規格値に対する余裕度が減っている。
【００４０】
このように、切欠を少なくとも１つ設ければ、振動対策や耐加重対策について甚大なコストアップを招くことなく、放射ノイズの低減効果が得られる。なお、画像読取ユニット１０２と筐体上枠１０１との（装置上方から見たときの）重なりがないようなサイズの切欠を１つ以上設けると低減効果が高まる。さらに、切欠を設ける位置を適正にすることで、さらに放射ノイズの低減効果が得られるといえる。
【００４１】
（実施形態２）
実施形態１では、放射ノイズの低減手段（欠損部）として１つ以上の切欠を採用していた。実施形態２では、欠損部を多孔構造としたものである。
【００４２】
図１２は、実施形態２の画像読取装置の平面図である。筐体上枠１２０１のうち、画像読取ユニット１０２とオーバーラップする領域が多孔構造になっている。このような多孔構造を採用することで、画像読取ユニット１０２と筐体上枠１２０１とがオーバーラップする領域に流れる電流が減少することがわかった。これは、多孔構造によってオーバーラップ領域のインピーダンスが上昇するからである。
【００４３】
このように、多孔構造を採用することで、振動対策や耐加重対策について甚大なコストアップを招くことなく、放射ノイズを効果的に低減することができる。なお、多孔構造は、上述した副走査位置Ａに画像読取ユニット１０２が存在するときに、画像読取ユニット１０２の上方に位置しているオーバラップ領域のみを多孔構造としてもよい。また、図１２に示したように、画像読取ユニット１０２の移動範囲のすべてにわたり、その上方に位置するオーバラップ領域を多孔構造としてもよい。多孔構造とすべき領域の位置と面積は、実験や理論解析により、目標とする放射ノイズ低減量を達成できるように決定することが望ましい。
【００４４】
（他の実施形態）
実施形態１の切欠や実施形態２の多孔部分の上または下に強度を補強するための補強部材を設けてもよい。また、実施形態１の切欠や実施形態２の多孔部分の少なくとも一部または全体を原稿台ガラスによって覆うようにしてもよい。この場合、原稿台ガラスは補強部材としても機能する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施形態１の画像読取装置の平面図である。
【図２】実施形態の画像読取装置の断面図である。
【図３】画像読取装置の機能を示すブロック図である。
【図４】従来の画像読取装置が原稿読取動作中に発生する放射ノイズ（周波数Ｆ）の強度と画像読取ユニットの副走査位置との関係を示した図である。
【図５】実施形態における画像読取装置が原稿読取動作中に発生する放射ノイズ（周波数Ｆ）の強度と画像読取ユニットの副走査位置との関係を示した図である。
【図６】従来例における放射ノイズの強度を測定規格「ＶＣＣＩ−ＣｌａｓｓＢ  ３ｍ法」で測定した結果の一例を示したグラフである。
【図７】本実施形態における放射ノイズの強度を測定規格「ＶＣＣＩ−ＣｌａｓｓＢ  ３ｍ法」で測定した結果の一例を示したグラフである。
【図８】単一の切欠を設けた第１の比較例（変形例）を示した平面図である。
【図９】第１の比較例における放射ノイズの強度を測定規格「ＶＣＣＩ−ＣｌａｓｓＢ  ３ｍ法」で測定した結果の一例を示したグラフである。
【図１０】図１に示した位置とは異なる位置に切欠を設けた第２の比較例（変形例）における画像読取装置の平面図である。
【図１１】第２の比較例における放射ノイズの強度を測定規格「ＶＣＣＩ−ＣｌａｓｓＢ  ３ｍ法」で測定した結果の一例を示したグラフである。
【図１２】実施形態２の画像読取装置の平面図である。
【図１３】従来の画像読取装置の一例を示した平面図である。
【図１４】画像読取装置の上面における電界の分布を示した図である。
【図１５】開口部を拡大した画像読取装置の平面図である。
【図１】
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【図２】
2010035027.tif 000004
【図３】
2010035027.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010035027.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2010035027.tif 000013
【図１２】
2010035027.tif 000014
【図１３】
2010035027.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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