(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を照明し、原稿からの反射光を画像光として結像する走査光学系と、該走査光学系により結像された画像光を読み取る光電変換素子と、該光電変換素子の駆動を制御する制御基板と、前記走査光学系に駆動用ワイヤーを介して駆動力を伝達する駆動軸と、を備え、前記走査光学系を一定の走査速度で往復移動させて原稿画像を読み取る画像読取装置において、
前記駆動軸と前記制御基板との間には、金属製の装置枠体と接地された導電性部材が設けられており、前記駆動軸の長手方向のうち、少なくとも前記制御基板と対向する部分全体が前記導電性部材のみで囲まれているか、若しくは前記導電性部材と前記装置枠体とで囲まれていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記導電性部材は、一部に開口端を有する断面略コ字型であり、前記開口端が下向きとなるように前記装置枠体若しくは該装置枠体に接地された金属部材に固定されることを特徴とする請求項１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、デジタル複写機やイメージスキャナ等に用いられる、原稿を走査して読み取る画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ミラースキャン方式の複写機などにおいては、原稿読取部のコンタクトガラス上に原稿を載置し、コンタクトガラスの下方に設けられた光源や走行ミラー等の走査光学系を所定の駆動装置で原稿面と平行に移動させることにより、原稿画像を読み取る機構のものが広く用いられている。
【０００３】
図５は、従来の画像読取装置の一例を示す概略平面図である。同図において、１００は画像読取装置であり、装置枠体１の左右の側面１ａ、１ｂ間には、一対の案内レール２が装置上面のコンタクトガラス（図示せず）と平行に設置されている。この一対の案内レール２上には照明ユニット３及びミラーユニット４が載置されている。右側の側面１ａの近傍には、モータ（図示せず）により正転、逆転が可能な駆動軸５が案内レール２と直交するように配置されており、案内レール２よりも外側に位置する駆動軸５の両端には大径部及び小径部を有する駆動プーリ６が付設されている。また、左側の側面１ｂの近傍には、両端に駆動プーリ６と同一径の従動プーリ７が付設された支軸８が配置されている。
【０００４】
駆動プーリ６及び従動プーリ７の大径部には、駆動用ワイヤー９ａが掛け渡されており、同様に、駆動プーリ６及び従動プーリ７の小径部には、駆動用ワイヤー９ｂが掛け渡されている。駆動用ワイヤー９ａには照明ユニット３の一部が固定されており、駆動用ワイヤー９ｂにはミラーユニット４の一部が固定されている。照明ユニット３及びミラーユニット４が案内レール２の上面と接する部分には、それぞれ接触子１０が２個ずつ設けられており、各接触子１０の案内レール２との接触面は球面となっている。
【０００５】
駆動軸５がモータによって回転し、駆動用ワイヤー９ａ、９ｂが回動すると、照明ユニット３及びミラーユニット４が案内レール２に沿って走査方向（図の左右方向）に移動する。ここで、駆動プーリ６及び従動プーリ７の大径部と小径部の径比は２：１であるため、照明ユニット３とミラーユニット４の移動距離の比も２：１となる。
【０００６】
また、装置枠体１の前後方向のフレーム間には板状の支持部材（以下、ＩＳＵベースという）１１が取り付けられており、ＩＳＵベース１１の上面には集光レンズ１２及び読取手段としての光電変換素子（以下、ＣＣＤという）１３が搭載されている。画像読取装置１００は、発振手段から入力された基準クロックに基づいて制御クロックを生成する制御クロック手段（図示せず）を備えており、この制御クロックによりＣＣＤ１３の駆動を制御する。
【０００７】
集光レンズ１２はレンズ支持台１４上に設置されており、レンズ支持台１４はＩＳＵベース１１に固定されている。１５はレンズ支持台１４に移動可能に支持されるガイド部材であり、ガイド部材１５の背面にはＣＣＤ１３の駆動を制御するＣＣＤ基板１６が固定されている。また、ガイド部材１５の中央付近には集光レンズ１２により集光された画像光が通過する開口窓１５ａが設けられている。ＣＣＤ１３はＣＣＤ基板１６上に搭載されており、ガイド部材１５の位置を微調整することによりＣＣＤ１３に入射する光軸を補正可能となっている。
【０００８】
原稿画像の読み取りを行う場合、照明ユニット３の光源により原稿を照明するとともに、照明ユニット３は所定の速度で矢印Ａ方向に移動し、ミラーユニット４は照明ユニット３の１／２の速度で同方向に移動する。その結果、照明ユニット３の照明により形成された画像光はミラーユニット４により集光レンズ１２に導かれ、集光された後、ガイド部材１５の開口窓１５ａを通過してＣＣＤ１３上に結像される。結像された画像光はＣＣＤ１３において画素分解され、各画素の濃度に応じた電気信号に変換されて画像の読み取りが行われる。
【０００９】
図６は、図５の画像読取装置を正面側（図５の下側）から見た図である。なお、説明の便宜のため、案内レール２、駆動プーリ６、従動プーリ７及び駆動用ワイヤー９ａ、９ｂは記載を省略している。同図において、装置枠体１の上面にはコンタクトガラス１７が設置されており、コンタクトガラス１７上には照明ユニット３及びミラーユニット４により走査される原稿が裏向きに載置される。原稿を走査する場合、先ず照明ユニット３をスキャナホーム側（図６においては左側）からスキャナリターン側（図６においては右側）へ移動させる。同時に照明ユニット３の光源３ａより原稿に光が照射される。
【００１０】
原稿からの反射光はミラー３ｂ及びミラーユニット４のミラー４ａ、４ｂにより光路が変更された後、集光レンズ１２及び開口窓１５ａを通過してＣＣＤ１３上に結像される（図の一点鎖線）。この走査でのミラーユニット４の移動距離は、前述したように照明ユニット３の移動距離の１／２であり、原稿面からＣＣＤ１３までの光路長を一定に保持している。
【００１１】
次に、従来の画像読取装置の他の駆動機構について説明する。図７（ａ）は、画像読取装置の駆動機構を示す斜視図であり、図７（ｂ）は駆動機構を装置正面側（図７（ａ）の左側）から見た概略図である。なお、説明の便宜のため装置枠体１、案内レール２や集光レンズ１２、ＣＣＤ１３等は図示を省略している。この構成においては、駆動軸５の両端にワイヤードラム１８が固定されており、駆動用ワイヤー９ａはワイヤードラム１８に所定量巻き付けられている。駆動用ワイヤー９ａのワイヤードラム１８から走査方向（矢印Ａ方向）に延びる一端はプーリ１９ａに掛け渡されて方向を変え、プーリ１９ｂに掛け渡されて再度方向を変えた後、ワイヤー係止部２０に係止されている。
【００１２】
一方、反対方向に延びる他端はプーリ１９ｃに掛け渡されて方向を変え、プーリ１９ｂに掛け渡されて再度方向を変えた後、プーリ１９ｄ及びワイヤーテンションバネ２１を介して図示しない装置本体１に固定される。照明ユニット３は、プーリ１９ａ及びプーリ１９ｂの間において駆動用ワイヤー９ａに固定されており、ミラーユニット４は、プーリ１９ｂに固定されている。また、プーリ１９ａ、１９ｃは装置本体に固定されているが、プーリ１９ｂはミラーユニット４と共に往復運動可能となっている。
【００１３】
そして、原稿読み取り時に駆動軸５及びワイヤードラム１８が矢印Ｂ方向に回転駆動されると、駆動用ワイヤー９ａは矢印Ａ方向に移動し、照明ユニット３及びミラーユニット４もこれに追随して同一方向に移動する。このとき、プーリ１９ｂが動滑車の役目を果たすため、ミラーユニット４は、照明ユニット３に対して１／２の速度で同一方向へ移動する。さらに、読み取り終了後はワイヤードラム１８を逆回転させて照明ユニット３及びミラーユニット４を元の位置に復帰させる。
【００１４】
このような画像読取装置においては、従来、ＣＣＤ１３周辺が電磁波ノイズ源となることが知られている。この原因としては、ＣＣＤ１３が画像光を最適な位置で受光できるように、ビス止め箇所を少なくして容易に調整可能な構成とされており、ＣＣＤ基板１６の接地（アース）が十分でないことが考えられる。また、装置枠体１を横切る駆動軸５はＣＣＤ基板１６の近傍に配置されており、駆動軸５自体は接地されず浮遊しているか、接地されていても軸受部のベアリングを介しての接地であるため、安定した接地状態ではなかった。
【００１５】
そのため、ＣＣＤ基板１６に流れる電流によって駆動軸５に誘導ノイズが発生し、駆動軸５がアンテナ化して二次放射ノイズが発生する。この二次放射ノイズにより、装置周辺のラジオやテレビ受信機等の他の電子機器に電波障害が発生してしまう。従来の画像読取装置では、特許文献１、２に開示されているように、ＣＣＤ基板等の回路基板を接地された導電性のシールド部材でカバーすることにより電磁波ノイズの漏洩を防止する対策が取られていた。
【００１６】
しかし、シールド部材を設けることによる高コスト化に加え、ＣＣＤ基板は光軸調整のために位置を変更する場合があり、シールド部材はそれを考慮した大きさや形状にする必要があるため、シールド部材の設計が困難である上、装置の省スペース化の妨げにもなる。また、シールド内の熱の籠もりも懸念され、温度が上がりすぎるとＣＣＤ基板が破損するおそれもある。さらに、そのための冷却対策を行うこととすれば、大幅なコストアップに繋がってしまう。
【００１７】
そこで、ノイズ源となるＣＣＤ基板を直接シールドすることなく、駆動軸からの二次放射ノイズを防止する方法が種々提案されており、例えば特許文献３には、レールやガイドシャフトの中間部とフレームとの間に導電性部材を介在させてフレーム側に接地することにより、ノイズ発生を低減する方法が開示されている。また、特許文献４には、ＣＣＤ基板と駆動軸との間にＣＣＤが搭載された画像読取部を覆うカバー部材と接合する導電性の金属板を配置した画像読取装置が開示されている。
【００１８】
しかしながら、特許文献３の方法では、枠体に固定されるレールやシャフトの接地には効果的であるが、回転駆動する駆動軸に適用した場合、導線性部材との摩擦による駆動軸の回転むらや摩耗、発熱が問題となる。また、特許文献４の方法では、ＣＣＤ基板がカバー部材及び金属板により隔離されているため、ＣＣＤ基板の位置調整が煩雑になる。また、ＣＣＤ基板を覆うカバー部材を取り外した場合はＣＣＤ基板と駆動軸とが完全に隔離されないため、誘導ノイズの発生を十分に抑制できないという問題点があった。
【特許文献１】特開２００２−２３７９２４号公報
【特許文献２】特開２００２−３４４６９３号公報
【特許文献３】特開平８−２３４１９号公報
【特許文献４】特開２００２−３６８９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、上記問題点に鑑み、駆動軸からの二次放射ノイズの発生を確実に防止するとともに、光軸補正作業を円滑に行える画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために本発明は、原稿を照明し、原稿からの反射光を画像光として結像する走査光学系と、該走査光学系により結像された画像光を読み取る光電変換素子と、該光電変換素子の駆動を制御する制御基板と、前記走査光学系に駆動用ワイヤーを介して駆動力を伝達する駆動軸と、を備え、前記走査光学系を一定の走査速度で往復移動させて原稿画像を読み取る画像読取装置において、前記駆動軸と前記制御基板との間には、金属製の装置枠体と接地された導電性部材が設けられており、前記駆動軸の長手方向の少なくとも一部が前記導電性部材で、若しくは前記導電性部材と前記装置枠体とで囲まれていることを特徴としている。
【００２１】
また本発明は、上記構成の画像読取装置において、前記導電性部材は、前記駆動軸の長手方向のうち、少なくとも前記制御基板と対向する部分全体を覆うように設けられることを特徴としている。
【００２２】
また本発明は、上記構成の画像読取装置において、前記導電性部材は、一部に開口端を有する断面略コ字型であり、前記開口端が下向きとなるように前記装置枠体若しくは前記装置枠体に接地された金属部材に固定されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の第１の構成によれば、駆動軸は周方向全体を導電性の材料で囲まれ、ＣＣＤ基板に対しシールドされるため、駆動軸近傍のＣＣＤ基板を流れる電流の影響による誘導ノイズの発生を効果的に抑制することができる。また、ＣＣＤ基板がカバーやシールド部材に覆われないため、ＣＣＤ基板の位置調整が容易になるとともに、温度上昇によりＣＣＤ基板が破損するおそれもなくなる。
【００２４】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像読取装置において、導電性部材が、少なくとも駆動軸のＣＣＤ基板と対向する部分全体を遮蔽するため、ＣＣＤ基板を流れる電流の駆動軸への作用を低減して誘導ノイズの発生を一層効果的に抑制できる。
【００２５】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像読取装置において、断面略コ字型の導電性部材が開口端を下向きにして固定されるため、導電性部材の形状が簡単なものとなり、且つ取り付け作業も容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像読取装置の内部構造を示す平面図であり、図２は第１実施形態の画像読取装置を正面側（図１の下方向）から見た図である。従来例の図５及び図６と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、金属製の装置枠体１の底面１ｃに、断面コ字型の導線性部材２２が駆動軸５を上方から覆うように固定されている。
【００２７】
この構成により、駆動軸５は周方向全体を導線性部材２２及び底面１ｃで遮蔽され、且つ導線性部材２２は底面１ｃに接地されているため、駆動軸５が駆動軸近傍のＣＣＤ基板１６から完全に隔離され、ＣＣＤ基板１６を流れる電流の影響による誘導ノイズの発生を効果的に防止することができる。また、導線性部材２２を断面コ字型とし、開口端を下向きにして底面１ｃに固定したので、導線性部材２２の形状が簡単なものとなり、取り付け作業も容易になるため製造コストも削減できる。さらに、ＣＣＤ基板１６はカバーやシールド部材に覆われていないため、ＣＣＤ基板１６の位置調整が容易になるとともに、温度上昇によるＣＣＤ基板１６の破損も抑制する。
【００２８】
導線性部材２２の材質としては、金属や導電性樹脂等の導電性を有する材質であれば特に制限はないが、導電性が高く、耐久性にも優れた金属製が好ましく、ここでは金属板を所定の形状に折り曲げることにより導線性部材２２を形成している。金属板としては、安価で加工も容易な電気亜鉛メッキ鋼板（ＳＥＣＣ）が特に好ましい。導線性部材２２の固定方法としては、ビス、ハトメ、リベット等の固定部材による固定方法やカシメ、粘着テープによる固定等、種々の固定方法を用いることができる。導線性部材２２が金属製の場合、溶接による固定も可能である。
【００２９】
また、ここでは駆動軸５の長手方向のうち、ＣＣＤ基板１６に対向する部分全体を導電性部材２２により遮蔽しているが、例えば導電性部材２２による遮蔽部分をＣＣＤ基板より小さくしても、ある程度の効果は期待できる。しかし、ＣＣＤ基板１６を流れる電流の駆動軸５への作用を低減して誘導ノイズの発生を効果的に抑制するためには、図１のように少なくともＣＣＤ基板１６に対向する部分全体を覆うように導電性部材２２を配置することが好ましい。
【００３０】
図３は、本発明の第２実施形態に係る画像読取装置の内部構造を示す正面図である。図２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、装置枠体１の底面１ｃ及び側面１ａに断面Ｌ字型の導線性部材２２が駆動軸５を上方から覆うように固定されている。導線性部材２２の材質及び固定方法は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００３１】
この構成により、第１実施形態と同様に駆動軸５は周方向全体を導線性部材２２及び底面１ｃ、側面１ａで遮蔽され、且つ導線性部材２２は装置枠体１に接地されるため、ＣＣＤ基板１６の位置調整時の作業性を損なうことなく誘導ノイズの発生を効果的に防止することができ、ＣＣＤ基板１６の温度上昇も抑制する。
【００３２】
図４は、本発明の第３実施形態に係る画像読取装置の内部構造を示す正面図である。図２及び図３と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、断面矩形の筒状の導線性部材２２が駆動軸５に所定の間隔を隔てて外挿されている。この場合、導線性部材２２の長手方向の両端は、照明ユニット３やミラーユニット４の駆動の妨げとならないように、例えば装置枠体１の前後方向（図４の紙面方向）において駆動プーリ６や駆動用ワイヤー９ａ、９ｂ（いずれも図１参照）よりも内側となるように、底面１ｃと一体形成されるリブ（図示せず）に固定されている。
【００３３】
この構成により、第１及び第２実施形態と同様に駆動軸５は周方向全体を導線性部材２２で遮蔽され、且つ導線性部材２２は装置枠体１に接地されるため、ＣＣＤ基板１６の位置調整時の作業性を損なうことなく誘導ノイズの発生を効果的に防止することができ、ＣＣＤ基板１６の温度上昇も抑制する。また、駆動軸５が底面１ｃや側面１ａから離れた位置にある場合であっても導線性部材２２を小型化することができ、第１及び第２実施形態に比べて導電性部材の配置スペースやコスト面において有利となる。
【００３４】
その他、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、第１実施形態では断面コ字型、第２実施形態では断面Ｌ字型、第３実施形態では断面矩形状の導線性部材２２を用いているが、それぞれ断面Ｕ字型、断面円弧型、断面円形状等の他の形状としても良い。
【００３５】
また、第１、第２実施形態では、導線性部材２２を装置枠体１の底面或いは側面に直接固定して導線性部材２２と装置枠体１とを接地させているが、例えばＩＳＵベース１１やレンズ支持台１４等、装置枠体１と接地されている他の金属部材に固定することもできる。なお、本発明は、図７に示したような動滑車の原理を利用する駆動機構を備えた画像形成装置にも全く同様に適用できるものである。
【実施例】
【００３６】
本発明の画像読取装置による二次放射ノイズの遮蔽効果を調査した。試験方法としては、図１及び図２に示したような、断面コ字型の導電性部材を用いて駆動軸をシールドした第１実施形態の画像読取装置（本発明）と、駆動軸をシールドしない画像読取装置（比較例）を用いて、ＣＣＤ基板から発生するノイズ周波数毎に二次放射ノイズを測定し、ノイズ規格値からのマージン（規格値−測定値）及び本発明と比較例とのノイズ差を算出した。ノイズ規格値としては、情報処理装置等電波障害自主規制協議会（ＶＣＣＩ）のクラスＢ分類に基づくＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）の規格値を用いた。結果を表１に示す。
【表１】
0004646800.tif 000002
【００３７】
表１から明らかなように、駆動軸をシールドしなかった比較例の画像読取装置では、ＣＣＤ基板から発生する周波数７６６．７４ＭＨｚのノイズに対して４．１ｄＢ下回ったものの、他の周波数では規格値と同等若しくは規格値を上回る二次放射ノイズが測定された。一方、駆動軸をシールドした本発明の画像読取装置では、各周波数のノイズに対してＥＭＩの規格値から５．０〜１０．５ｄＢ低い二次放射ノイズしか発生せず、比較例に比べて約４〜１０ｄＢ低くなった。この結果より、本発明の画像読取装置は、ＣＣＤ基板から発生する各周波数のノイズの影響による二次放射ノイズの発生を効果的に低減できることが確認された。
【００３８】
なお、ここでは示さなかったが、導電性部材の形状の異なる第２及び第３実施形態の画像読取装置についても、本実施例と同様の結果が得られることが確認されている。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、原稿を照明し、原稿からの反射光を画像光として結像する走査光学系と、該走査光学系により結像された画像光を読み取る光電変換素子と、該光電変換素子の駆動を制御する制御基板と、走査光学系に駆動用ワイヤーを介して駆動力を伝達する駆動軸と、を備え、走査光学系を一定の走査速度で往復移動させて原稿画像を読み取る画像読取装置において、駆動軸と制御基板との間には、金属製の装置枠体と接地された導電性部材が設けられており、駆動軸の長手方向の少なくとも一部が導電性部材で、若しくは導電性部材と装置枠体とで囲まれている。
【００４０】
これにより、ＣＣＤ基板を流れる電流の影響による誘導ノイズの発生、及びアンテナ化した駆動軸からの二次放射ノイズの放出を効果的に防止可能な画像読取装置を簡易且つ低コストで提供することができ、周辺電子機器に対する影響の少ない画像形成装置やイメージスキャナの実現に寄与する。また、ＣＣＤ基板の位置調整による光軸補正作業の容易性を確保するとともに、ＣＣＤ基板の温度上昇も抑制でき、製造性や耐久性においても優れたものとなる。
【００４１】
また、駆動軸の少なくともＣＣＤ基板に対向する部分全体を導電性部材で遮蔽したので、誘導ノイズの発生を一層効果的に抑制できる。また、導電性部材を断面略コ字型とし、開口端が下向きとなるように装置枠体若しくは装置枠体に接地された金属部材に固定したので、導電性部材の形状が簡単なものとなり、且つ取り付け作業も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】は、本発明の第１実施形態に係る画像読取装置の内部構造を示す概略平面図である。
【図２】は、第１実施形態の画像形成装置の内部構造を示す正面図である。
【図３】は、本発明の第２実施形態に係る画像読取装置の内部構造を示す正面図である。
【図４】は、本発明の第３実施形態に係る画像読取装置の内部構造を示す正面図である。
【図５】は、従来の画像読取装置の内部構造を示す概略平面図である。
【図６】は、従来の画像読取装置の内部構造を示す正面図である。
【図７】は、従来の画像読取装置の他の駆動機構を示す斜視図及び概略正面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１              装置枠体
１ａ、１ｂ      側面
１ｃ            底面
２              案内レール
３              照明ユニット（走査光学系）
４              ミラーユニット（走査光学系）
５              駆動軸
６              駆動プーリ
９ａ、９ｂ      駆動用ワイヤー
１１            ＩＳＵベース
１２            集光レンズ
１３            ＣＣＤ（光電変換素子）
１６            ＣＣＤ基板（制御基板）
１８            ワイヤードラム
１９ａ〜１９ｃ  プーリ
２２            導電性部材
１００          画像読取装置
【図１】
0004646800.tif 000003
【図２】
0004646800.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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