(57)【要約】【課題】原稿を照明する光源を効率よく冷却すること。【解決手段】原稿を照明する細長い光源と、照明された原稿を読み取る読み取り部と、光源の長手方向に沿って設けられ光源に熱的に接続された細長い筒状部材と、冷却用の空気を筒状部材に貫通させる強制送風部材とを備える原稿読取装置。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を照明する細長い光源と、照明された原稿を読み取る読み取り部と、光源の長手方向に沿って設けられ光源に熱的に接続された細長い筒状部材と、冷却用の空気を筒状部材に貫通させる強制送風部材とを備える原稿読取装置。
【請求項２】
筒状部材は、内部に冷却フィンを備える請求項１記載の原稿読取装置。
【請求項３】
光源の温度を検出するセンサと、センサの出力に応じて強制送風部材の作動を制御する制御部をさらに備える請求項１記載の原稿読取装置。
【請求項４】
光源に対して原稿を移動させるための原稿搬送部と、原稿に対して光源を移動させるための光源搬送部と、原稿搬送部と光源搬送部とを選択的に作動させると共に原稿搬送部の駆動時に強制送風部材を作動させる制御部をさらに備える請求項１記載の原稿読取装置。
【請求項５】
請求項１記載の原稿読取装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原稿読取装置とそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この発明の背景技術としては、固定式原稿台の直下を移動する光源を備えた原稿読取り装置において、ホームポジションでの光源の点灯時間が長くなりホームポジション近傍の温度上昇が著しくなるので、それを抑制するために、装置内温度を検知する温度検知手段を備え、該温度検知手段が装置内温度が規定値を越えていることを検知した時に、該光源をホームポジションから離れた位置に停止させるよう制御するようにした原稿読取装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１７９４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような従来の原稿読取装置では、装置内温度が規定値を越えている限り、スキャナがホームポジションに復帰できず、原稿の読み取り操作に支障をきたすという問題がある。この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、ホームポジションに位置するときに光源を強制空冷によって積極的に冷却し、効率よく温度上昇を抑制することが可能な原稿読取装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明は、原稿を照明する細長い光源と、照明された原稿を読み取る読み取り部と、光源の長手方向に沿って設けられ光源に熱的に接続された細長い筒状部材と、冷却用の空気を筒状部材に貫通させる強制送風部材とを備える原稿読取装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
この発明によれば、筒状部材が光源に熱的に接続され、冷却用の空気が筒状部材を貫通するので、筒状部材の放熱効果により光源が効率よく冷却され、温度上昇が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
この発明による原稿読取装置の特徴は、原稿を照明する細長い光源と、照明された原稿を読み取る読み取り部と、光源の長手方向に沿って設けられ光源に熱的に接続された細長い筒状部材と、冷却用の空気を筒状部材に貫通させる強制送風部材とを備える点である。
この発明において、原稿を照明する細長い光源は、原稿に対して主走査方向に配置され、これには、例えば、ＬＥＤと導光板との組合せや、ハロゲンランプ、又は蛍光ランプなどが用いられる。
【０００７】
光源に熱的に接続された細長い筒状部材とは、光源の少なくとも一部に熱伝導可能に接触した、例えば金属板製の風胴であり、その金属板の材料としては、鉄，アルミニウム，銅，真鍮などが挙げられる。
【０００８】
強制送風部材には、例えば、送風ファンを用いることができる。なお、強制送風部材と筒状部材との関係は、強制送風部材から筒状部材へ空気を吹込む、いわゆる吹込み方式であってもよいし、また、筒状部材から強制送風部材へ空気を吸出す、いわゆる吸出し方式であってもよい。
【０００９】
筒状部材は、内部に冷却フィンを備えることが冷却効率の点から好ましい。
光源の温度を検出するセンサと、センサの出力に応じて強制送風部材の作動を制御する制御部をさらに備えてもよい。
【００１０】
光源に対して原稿を移動させる原稿搬送部と、原稿に対して光源を移動させる光源搬送部と、原稿搬送部と光源搬送部とを選択的に作動させると共に原稿搬送部の駆動時に強制送風部材を作動させる制御部をさらに備えてもよい。
この発明は、別の観点から前記の原稿読取装置を備えた画像形成装置を提供するものである。
【００１１】
以下、図面に示す実施形態を用いてこの発明を詳述する。
図１はこの発明に係る画像形成装置の構成説明図である。
図１に示すように、画像形成装置１には画像読取装置２が備えられる。画像読取装置２は、透明ガラスからなる原稿載置台１１、原稿載置台１１上へ自動的に原稿を供給するための両面対応自動原稿送り装置（ＲＡＤＦ）１２、原稿載置台１１上に載置された原稿の画像を走査して読み取るための原稿画像読み取りユニット、すなわちスキャナユニット１３から構成されている。
【００１２】
ＲＡＤＦ１２は、原稿載置トレイ１８上に複数枚の原稿が一度にセットされたとき、セットされた原稿を１枚ずつ自動的にスキャナユニット１３の原稿載置台１１上へ送給する装置である。そして、ＲＡＤＦ１２は、使用者の選択に応じて原稿の片面または両面をスキャナユニット１３に読み取らせるように、片面原稿のための搬送経路、両面原稿のための搬送経路、搬送経路切り換え手段などから構成されている。読み取られた原稿は原稿排出トレイ１９に排出される。
【００１３】
スキャナユニット１３は、原稿からの反射光像を光電変換素子（ＣＣＤ）１７に導くための第１走査ユニット１４および第２走査ユニット１５、反射光像をＣＣＤ１７上に結像するための結像レンズ１６から構成される。
【００１４】
画像読取装置２では、ＲＡＤＦ１２とスキャナユニット１３の関連した動作によって、原稿載置台１１上に手動で載置される原稿およびＲＡＤＦ１２で自動搬送される原稿を、原稿載置台１１の下面においてスキャナユニット１３によって読み取る。
【００１５】
原稿画像をスキャナユニット１３で読み取ることにより得られた画像データは、後述のように各種処理が施された後、画像メモリに一旦記憶され、出力指示に応じて画像メモリから画像形成部３に出力される。
【００１６】
この画像形成部３は、レーザ書き込みユニット（ＬＳＵ）２１および画像を形成するための電子写真プロセス部２０を備えている。レーザ書き込みユニット２１は、画像メモリから読み出した画像データまたはパーソナルコンピュータ等の外部機器から転送されてきた画像データに応じてレーザ光を出射する半導体レーザ、レーザ光を等角速度偏向するポリゴンミラー、等角速度偏向されたレーザ光が電子写真プロセス部２０の感光体ドラム２２上を等速度で走査するように補正するｆ−θレンズ等を有している。電子写真プロセス部２０は周知の態様に従い、感光体ドラム２２の周囲に帯電装置２３、現像装置２４、転写装置２５、クリーニング装置２７を配置し、さらに感光体ドラム２２の下流側に定着装置２８を配置して構成される。
【００１７】
給紙部４は、第１〜３カセット３１〜３３および手差しトレイ３５を有している。給紙搬送部３８は、給紙部４から感光体ドラム２２と転写装置２５との間の転写位置に用紙を搬送するために、給紙ローラ、搬送ローラ、レジストローラを備えている。
【００１８】
この給紙部４における第１〜３カセット３１〜３３内の３つのトレイには、用紙がサイズ毎に積載されて収容されており、使用者が所望するサイズの用紙が収容されているカセットあるいはトレイを選択すると、そのトレイ内の用紙束の上から１枚ずつ送り出され、給紙搬送部３８の搬送経路を経由して順次電子写真プロセス部２０へ向けて搬送される。
定着装置２８より用紙搬送方向下流側には、用紙排出路２９が設けられている。
【００１９】
電子写真プロセス部２０において、画像メモリから読み出された画像データは、レーザ書き込みユニット２１によってレーザ光線を走査させることにより感光体ドラム２２の表面上に静電潜像として形成され、現像装置２４のトナーにより可視像化されたトナー像は給紙部４から搬送された用紙の表面上に転写装置２５により静電転写され、定着装置２８によって定着される。
【００２０】
このようにして片面に画像が形成された用紙は定着装置２８から搬送口ローラ６１と切換えゲート９を介して積載トレイ６３へ送られる。
【００２１】
一方、両面画像形成（両面印刷）が指定されている場合には、前記の片面印刷された用紙を反転ローラ６２により積載トレイ６３に向けて排出するが、完全に排出せず、用紙の終端を挟持させたまま反転ローラ６２を逆転させる。そして、その用紙を逆方向、つまり再給紙搬送部４２の方向に反転搬送する。
このとき、切換えゲート９は、上向きから下向きに切換えられる。反転搬送された用紙は再給紙搬送部４２を通り、再び画像形成部３において前述のように印刷が行われる。
【００２２】
図２は、スキャナユニット１３を示す斜視図である。図２に示すように、スキャナユニット１３の外枠となるフレーム１３５の底部には、平板状の底板１３５ｂが取り付けられている。底板１３５ｂ上の暗箱１１９で覆われた部分には、図１に示す結像レンズ１６とＣＣＤ１７とが内蔵されている。フレーム１３５および底板１３５ｂには、例えば、表面に亜鉛メッキを施した鋼板が用いられる。また、第１走査ユニット１４と第２走査ユニット１５は、暗箱１１９の上方を通過して移動するように取り付けられている。
【００２３】
第１走査ユニット１４は、両端部にワイヤ固定部１２１ａ、１２１ｂを有し照明部１６２と筒状部材１６１とを備える。筒状部材１６１は断面方形のアルミニウム板製の風胴である。ワイヤ固定部１２１ａには、駆動ワイヤ１４５ａが固定され、ワイヤ固定部１２１ｂには、駆動ワイヤ１４５ｂが固定されている。また、第１走査ユニット１４の両端部は、ガイドレール１３６ａ、１３６ｂにそれぞれ摺動可能に支持される。
【００２４】
第２走査ユニット１５は、両端部にワイヤ固定部１２２ａ、１２２ｂを有し、ミラー１１７とミラー１１８とを支持する金属フレーム１２２を備える。ワイヤ固定部１２２ａには、プーリ１４９ａが取り付けられ、プーリ１４９ａに駆動ワイヤ１４５ａが掛けられている。ワイヤ固定部１２２ｂには、プーリ１４９ｂが取り付けられ、プーリ１４９ｂに駆動ワイヤ１４５ｂが掛けられている。また、第２走査ユニット１５の両端部は、ガイドレール１３７ａ、１３７ｂにそれぞれ摺動可能に支持される。
【００２５】
駆動モータ１３８は、第１走査ユニット１４と第２走査ユニット１５を駆動するステッピングモータであり、図示しないモータ制御回路によって回転が制御される。駆動モータ１３８の出力軸の回転は、タイミングベルト１４４を介して駆動シャフト１４３に伝達され、駆動シャフト１４３の両端部に取り付けられた駆動プーリ１３９ａ、１３９ｂを回転させる。駆動プーリ１３９ａ、１３９ｂには、駆動ワイヤ１４５ａ、１４５ｂがそれぞれ巻かれており、さらに駆動ワイヤ１４５ａ、１４５ｂは、それぞれ第１走査ユニット１４と第２走査ユニット１５に固定されている。
【００２６】
駆動プーリ１３９ａ、１３９ｂの回転は、駆動ワイヤ１４５ａ、１４５ｂによって直線運動に変換され、第１走査ユニット１４と第２走査ユニット１５を副走査方向（矢印Ａ方向）に移動させる。駆動シャフト１４３、駆動プーリ１３９ａ、１３９ｂは鋼製であり、駆動ワイヤ１４５ａ、１４５ｂにはスチールワイヤが用いられる。なお、フレーム１３５には、図２に示すように、第１走査ユニット１４のホームポジションにおいて、筒状部材１６１に冷却風を吹込むための冷却ファン１７０と、筒状部材１６１から冷却風を排出するための排気ダクト１７１が固定されている。
【００２７】
図３（ａ），（ｂ）は、スキャナユニット１３の構成と動作を模式的に示す説明図である。
図３（ａ）に示されるスキャナユニット１３は、前述のように、原稿載置台１１に載置される原稿およびＲＡＤＦ１２により搬送される原稿を照明する照明部１６２、原稿からの光を受光するＣＣＤ１７および原稿からの光をＣＣＤ１７に結像する結像光学系を備える。原稿載置台１１は、矩形板状に形成され、その上面に原稿が載置される。
【００２８】
結像光学系は、結像レンズ１６と、原稿からの光を結像レンズ１６に導くミラー群とを有する。ミラー群は、ミラー１１６、１１７、１１８からなる。照明部１６２から出射された光は、原稿載置台１１に載置された原稿の表面で反射される。
【００２９】
原稿の表面から下方に反射した光は、ミラー１１６で反射され、その後ミラー１１７、ミラー１１８で順次反射されて、結像レンズ１６に導かれる。ミラー１１６は、照明部１６２と共に第１走査ユニット１４において筒状部材１６１の上に搭載されている。ミラー１１７、１１８は、第２走査ユニット１５の金属フレーム１２２に搭載されている。
【００３０】
（ｉ）原稿載置モード
原稿が図１に示す原稿載置台１１上に手動で載置されたときには、まず、照明部１６２が点灯し、第１走査ユニット１４は、図３（ａ）のように走査始端Ｐ１、つまりホームポジションから矢印Ａ１の方向（読取方向）に一定の速度Ｖで移動する。第２走査ユニット１５は、第１走査ユニット１４の速度Ｖに対して２分の１の速度（Ｖ／２）で矢印Ａ１の方向に移動する。第１走査ユニット１４および第２走査ユニット１５の移動に伴って、ＣＣＤ１７に結像する原稿の読取位置は、図３（ｂ）のように走査始端Ｐ１から走査終端Ｐ２に移動する。
【００３１】
第１走査ユニット１４と第２走査ユニット１５の移動中、両者の速度比は２：１に保たれるので、原稿面から結像レンズ１６に至る光路長が一定に保たれる。これによって、走査始端Ｐ１から走査終端Ｐ２までの各読取位置で、原稿載置台１１上の原稿の画像が、ＣＣＤ１７に結像し読取られる。読取りが終了すると照明部１６２が消灯し、第１および第２走査ユニット１４，１５は図３（ａ）に示すホームポジションへ復帰する。
【００３２】
（ii）原稿搬送モード
図１に示すＲＡＤＦ１２の原稿載置トレイ８上に１枚以上の原稿が載置されたときには、原稿は原稿載置トレイ１８から原稿載置台１１上の走査始点Ｐ１（図３（ａ）参照）に対応する部分を通って原稿排出トレイ１９へ連続的に排出される。この時、第１走査ユニット１４は図３（ａ）の位置、つまりホームポジションに静止した状態で搬送される原稿を連続的に照明し、照明された原稿の画像がＣＣＤ１７に結像し読取られる。なお、原稿の両面を読取る場合には、ＲＡＤＦ１２が原稿を適宜反転させる。
【００３３】
図４は、第１走査ユニット１４の照明部１６２を示す斜視図である。
図４に示されるように、照明部１６２は、両端に互いに対向するように設けられた光源部７１，７２と、対向する光源部７１，７２の間に延びて光源部７１，７２から発せられた光を主走査方向（矢印Ｘ方向）に拡散させる互いに平行な細長い第１導光板７３および第２導光板７４を有している。光源部７１，７２は、第１および第２導光板７３，７４の両端へそれぞれ照明光を導入するＬＥＤ（図示しない）を内蔵している。
【００３４】
図５および図６は第１走査ユニット１４がホームポジションに位置する状態を示す側面図と上面図である。
第１走査ユニット１４が図３（ａ）のようにスキャナユニット１３のホームポジションに存在するとき、図５および図６に示すように筒状部材１６１の一端が冷却ファン１７０に対向し、他端が排気ダクト１７１に対向する。
そして、筒状部材１６１は冷却ファン１７０から矢印Ａ方向に冷却気流を受入れ、排気ダクト１７１へ排出する。照明部１６２の光源部７１，７２は筒状部材１６１に接触して設置されているので、光源部７１，７２の熱は筒状部材１６１へ伝導され、筒状部材１６１から冷却気流に吸収され、それによって照明部１６２が空冷される。
【００３５】
原稿搬送モードにおいて、ＲＡＤＦ１２によって複数枚の原稿を搬送しながら読み取るときには、第１走査ユニット１４の照明部１６２は、連続的に原稿を照明するので温度が著しく上昇する。しかし、この実施形態では、第１走査ユニット１４が上述のようにホームポジションにあって、照明部１６２が冷却ファン１７０によって冷却されるので、その温度上昇が効率よく抑制される。
【００３６】
図７は、図１に示す画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
同図に示すように、制御部２００は、光源部７２に設置された温度センサ１７２（図５参照）と、原稿載置台１１上の原稿の有無を検知する原稿検知センサ１７３と、原稿載置トレイ１８上の原稿の有無を検知する原稿検知センサ１７４からの出力を受けて、ＲＡＤＦ１２，画像形成部３，冷却ファン１７０，スキャナユニット１３とその画像処理部５と記憶部６と通信部８へ出力するようになっている。
【００３７】
原稿検知センサ１７３が原稿載置台１１上への原稿の載置を検知すると（原稿載置モード）、制御部２００は前述のようにスキャナユニット３の第１および第２走査ユニット１４，１５を駆動してＣＣＤ１７に原稿を読み取らせる。
また、原稿検知センサ１７４が原稿載置トレイ１８上への原稿の載置を検知すると（原稿搬送モード）、制御部２００は前述のようにスキャナユニット３の第１および第２走査ユニット１４，１５をホームポジションに静止させたままでＲＡＤＦ１２を駆動し、ＣＣＤ１７に原稿を読み取らせると共に、冷却ファン１７０を駆動させる。
【００３８】
そして、温度センサ１７２によって照明部１６２の温度を監視し、所定温度より低くなると冷却ファン１７０をＯＦＦし、所定温度より高くなると冷却ファン１７０をＯＮする。それによって、照明部１６２の温度が所定温度範囲に制御される。
【００３９】
なお、ＣＣＤ１７で読み取られた原稿の画像信号は、画像処理部５へ出力される。画像処理部５は、ＣＣＤ１７からの画像信号をＡ／Ｄ変換して画像データに変換し、変換された画像データに色変換処理、フィルタ処理等の画像処理を施すと共に、シェーディング補正を実行する。記憶部（メモリ）６は、画像処理部５が画像データに画像処理を施す際、一時的に処理対象の画像データを記憶する。また、記憶部６は、処理された画像データを画像形成部３へ転送するか、又は、通信部８を介して外部の機器へ転送し終えるまで保持する。通信部８は、画像処理部５を介して記憶部６からの画像データを受領し、外部の機器へ転送する。
【００４０】
図８は、図５に示す実施形態の第１変形例を示す対応図である。
この変形例では、筒状部材１６１が内部の通風路に複数の冷却フィン１７５を備える。従って、冷却ファン１７０によって供給される冷却気流の筒状部材１６１への接触面積が増大することになり、筒状部材１６１の放熱効果が向上する。
なお、冷却フィン１７５は、筒状部材１６１を構成するアルミニウム板を筒状部材１６１の長手方向に沿って断続的に複数箇所を切り起こし加工することによって形成される。
【００４１】
図９は、図５に示す実施形態の第２変形例を示す対応図であり、図１０は図９のＡ−Ａ矢視断面図である。
この変形例では、筒状部材１６１が内部の通風路に延びる冷却フィン１７６を備える。従って、冷却ファン１７０によって供給される冷却気流の筒状部材１６１への接触面積が増大することになり、筒状部材１６１の放熱効果が向上する。
なお、冷却フィン１７６は、筒状部材１６１を構成するアルミニウム板を筒状部材１６１の長手方向に沿って連続的に切り起こし加工することによって形成される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明に係る画像形成装置の構成説明図である。
【図２】この発明に係るスキャナユニットの斜視図である。
【図３】図２に示すスキャナユニットの構成と動作の説明図である。
【図４】この発明に係る照明部を示す斜視図である。
【図５】この発明における第１走査ユニットの側面図である。
【図６】この発明における第１走査ユニットの上面図である。
【図７】この発明に係る画像読取装置の構成を示すブロック図である。
【図８】この発明の第１変形例を示す図５対応図である。
【図９】この発明の第２変形例を示す図５対応図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  画像形成装置
２  画像読取装置
３  画像形成部
４  給紙部
５  画像処理部
６  記憶部
８  通信部
９  切換えゲート
１１  原稿載置台
１２  両面対応自動原稿送り装置（ＲＡＤＦ）
１３  スキャナユニット
１４  第１走査ユニット
１５  第２走査ユニット
１６  結像レンズ
１７  ＣＣＤ
１８  原稿載置トレイ
１９  原稿排出トレイ
２０  電子写真プロセス部
２１  レーザ書き込みユニット
２２  感光体ドラム
２３  帯電装置
２４  現像装置
２５  転写装置
２７  クリーニング装置
２８  定着装置
２９  用紙排出路
３１  第１カセット
３２  第２カセット
３３  第３カセット
３５  手差しトレイ
３８  給紙搬送部
４２  再給紙搬送部
６１  搬送ローラ
６２  反転ローラ
６３  積載トレイ
７１，７２  光源部
７３  第１導光板
７４  第２導光板
１１６  ミラー
１１７  ミラー
１１８  ミラー
１１９  暗箱
１２１ａ  ワイヤ固定部
１２１ｂ  ワイヤ固定部
１２２  金属フレーム
１２２ａ  ワイヤ固定部
１２２ｂ  ワイヤ固定部
１３５  フレーム
１３５ｂ  底板
１３６ａ  ガイドレール
１３６ｂ  ガイドレール
１３７ａ  ガイドレール
１３７ｂ  ガイドレール
１３８  駆動モータ
１３９ａ  駆動プーリ
１３９ｂ  駆動プーリ
１４３  駆動シャフト
１４４  タイミングベルト
１４５ａ  駆動ワイヤ
１４５ｂ  駆動ワイヤ
１４９ａ  プーリ
１４９ｂ  プーリ
１６１  筒状部材
１６２  照明部
１７０  冷却ファン
１７１  排気ダクト
１７２  温度センサ
１７３  原稿検知センサ
１７４  原稿検知センサ
１７５  冷却フィン
１７６  冷却フィン
【図１】
2010068323.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010068323.tif 000005
【図４】
2010068323.tif 000006
【図５】
2010068323.tif 000007
【図６】
2010068323.tif 000008
【図７】
2010068323.tif 000009
【図８】
2010068323.tif 000010
【図９】
2010068323.tif 000011
【図１０】
2010068323.tif 000012