(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向一端に配置されたＬＥＤ光源と、該ＬＥＤ光源に対向する入射面から入射する光を主走査方向に導く透明なライトガイドによるサイドライト方式によって原稿を照射してその画像を読み取る画像読取装置において、
前記ＬＥＤ光源と前記ライトガイドの入射面との間に中空の導光部材を介設し、
前記ライトガイドから漏れた光を主走査方向全域に亘って集光する集光部材を設け、
前記ＬＥＤ光源の基板を取り付ける基板取付部と前記集光部材を前記導光部材よりも耐熱性の低い材料で一体に構成するとともに、前記導光部材を前記ライトガイドよりも耐熱性の高い材料で構成したことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主走査方向一端に配置されたＬＥＤ光源から出射される光をライトガイドによって主走査方向に導くサイドライト方式によって原稿を照射してその画像を読み取る画像読取装置とこれを備えた複写機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機等の画像形成装置には、原稿画像を光学的に読み取るための画像読取装置が備えられているが、近年、この画像読取装置の光源には従来のキセノンランプや冷陰極ランプに代えてＬＥＤ光源が使用されてきている。
【０００３】
ＬＥＤ光源を用いた画像読取装置には、主走査方向一端に配置されたＬＥＤ光源から出射される光をライトガイドによって主走査方向に導くサイドライト方式を採用するものがあるが、斯かる画像読取装置において主走査方向全域で画像読取に必要な光量を得るためには、高光量のＬＥＤ光源が必要となる。このため、最近では１つのパッケージに複数の発光素子を組み込んで大電流を流すことによって高光量が得られるＬＥＤが開発されており、斯かるＬＥＤはサイドライト方式を採用する画像読取装置の光源に適している。
【０００４】
ところが、画像読取装置の光源に大電流タイプのＬＥＤを用いる場合、２０〜３０ｍＡ程度の電流を流して点灯する通常のＬＥＤに比べてＬＥＤ発光面が非常に高温になる。又、サイドライト方式を採用する画像読取装置においては、ＬＥＤ光源から出射する光を漏らすことなくライトガイドに入射させるためにＬＥＤ光源の発光面とライトガイド端部の入射面とは密着されていたため、ライトガイドはＬＥＤ光源からの熱によって高温になる。特に、ＬＥＤ光源を連続点灯且つ連続印字した場合、画像形成部において連続印字した際の熱が画像読取装置に伝わり、ライトガイドの温度が耐熱温度を超える可能性がある。
【０００５】
ところで、大電流タイプのＬＥＤ光源によるサイドライト方式を採用する画像読取装置における熱対策として、特許文献１には、ＬＥＤが実装された基板に放熱部材や冷却フィンを設ける構成が提案され、特許文献２には、ＬＥＤ光源とライトガイドの間に透明で耐熱性の高い中実の接続部材を介設する構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０８７８０９号公報
【特許文献２】特開２０１０−０２７４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１において提案された構成では、放熱部材や冷却フィンを設けることによって装置が大型化し、コストアップを招くという問題がある。又、特許文献２において提案された構成では、接続部材が中実であるため、この接続部材を介してＬＥＤ光源からの熱がライトガイドに伝わるためにライトガイドが高温になる他、接続部材が高価であるためにコストアップを招くという問題がある。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、高光量のＬＥＤ光源からライトガイドへの熱伝達をコストアップを招くことなく簡単な構成で抑制してライトガイドの温度上昇を抑えることができる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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、主走査方向一端に配置されたＬＥＤ光源と、該ＬＥＤ光源に対向する入射面から入射する光を主走査方向に導く透明なライトガイドによるサイドライト方式によって原稿を照射してその画像を読み取る画像読取装置において、前記ＬＥＤ光源と前記ライトガイドの入射面との間に中空の導光部材を介設したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ライトガイドから漏れた光を主走査方向全域に亘って集光する集光部材を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記ＬＥＤ光源の基板を取り付ける基板取付部と前記導光部材を基板取付部材として前記ライトガイドよりも耐熱性の高い材料で一体に構成するとともに、前記集光部材を前記基板取付部材よりも耐熱性の低い材料で構成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記ＬＥＤ光源の基板を取り付ける基板取付部と前記集光部材を前記導光部材よりも耐熱性の低い材料で一体に構成するとともに、前記導光部材を前記ライトガイドよりも耐熱性の高い材料で構成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記ＬＥＤ光源の基板を取り付ける基板取付部と前記導光部材及び前記集光部材を前記ライトガイドよりも耐熱性の高い材料で一体に構成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の画像形成装置は、請求項１〜５の何れかに記載の画像読取装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、中空の導光部材によってＬＥＤ光源とライトガイドの入射面との間に空気の断熱層が形成されるため、大光量のＬＥＤ光源を使用した場合であっても、該ＬＥＤ光源からライトガイドへの熱伝達が空気層によって遮断され、ライトガイドの温度上昇が抑えられて該ライトガイドの耐久性が高められる。又、このような効果はＬＥＤ光源とライトガイドの入射面との間に中空の導光部材を介設するだけの簡単な構成で得られ、又、ライトガイドの材料に耐熱性が高くて高価なものを使用する必要がないため、装置のコストアップを招くこともない。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、ライトガイドから漏れた光が集光部材によって主走査方向全域に亘って集光されて原稿の照射に供されるため、ＬＥＤ光源から出射される光の利用効率が高められる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、基板取付部と導光部材を基板取付部材として一体に構成したため、該基板取付部材とＬＥＤ光源とをセットで取り替えることによって、ＬＥＤ光源の発光面とライトガイドの入射面間の距離や原稿読取光量を変更することができ、異なる画像読取装置にライトガイドと集光部材を共通に使用することができる。又、集光部材を基板取付部材よりも耐熱性の低い材料で構成したため、該集光部材の材料費を低く抑えてコストダウンを図ることができる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、基板取付部と集光部材を導光部材よりも耐熱性の低い材料で一体に構成したため、これらの基板取付部と集光部材の材料費を低く抑えてコストダウンを図ることができる。又、導光部材をライトガイドよりも耐熱性の高い材料で構成したため、高温となるＬＥＤ光源に近接配置される導光部材の耐久性が高められる。
【００１９】
請求項５記載の発明によれば、基板取付部と導光部材及び集光部材をライトガイドよりも耐熱性の高い材料で一体に構成したため、部品点数と組立工数の削減を図ることができる。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、画像読取装置において高光量のＬＥＤ光源を用いて原稿画像が高精度に読み取られるため、高画質の画像が安定的に得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の側断面図である。
【図２】本発明に係る画像読取装置要部の部分斜視図である。
【図３】本発明に係る画像読取装置要部の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は本発明に係る画像形成装置の側断面図であり、図示の画像形成装置１は、モノクロの複写機であって、その装置本体１Ａの上部に本発明に係る画像読取装置２を備えており、その下方には排紙トレイ３が設けられている。そして、装置本体１Ａの内部には画像形成部４が配置されており、その下方には給紙部５が配置されている。
【００２４】
上記画像読取装置２は、主走査方向（図１の左右方向）一端に配置されたＬＥＤ光源６と、該ＬＥＤ光源６に対向する入射面７ａから入射する光を主走査方向に導く透明なライトガイド７によるサイドライト方式によって原稿を照射してその画像を読み取る装置であって、ＬＥＤ光源６とライトガイド７は副走査方向（図１の紙面垂直方向）に往復動可能に支持されている。尚、図示しないが、画像読取装置２には、原稿で反射した反射光を結像させる結像レンズと、該結像レンズによって結像された光像を電気信号に変換して読み取る光電変換素子が設けられている。
【００２５】
前記画像形成部４は、電子写真方式によって画像を形成するものであって、回転可能に配された像担持体としての感光ドラム８と、その周囲に配された帯電器９、レーザースキャナーユニット（ＬＳＵ）１０、現像装置１１、転写ローラ１２及びクリーニング装置１３を備えている。
【００２６】
又、前記給紙部５は、着脱可能な給紙カセット１４と、その近傍に配されたピックローラー１５及び給紙ローラー１６を備えている。ここで、給紙カセット１４内には複数枚の用紙Ｓが積層収容されており、該給紙カセット１４内の用紙Ｓは、ピックローラー１５によって上位のものから順次取り出され、給紙ローラー１６によって用紙搬送路Ｐへと送り出される。
【００２７】
上記用紙搬送路Ｐは、給紙部５から上方に向かって前記排紙トレイ３へと延びており、この用紙搬送路Ｐには下方からレジストローラー１７、前記転写ローラー１２、定着装置１８、搬送ローラー１９、排紙ローラー２０が順次配置されている。
【００２８】
次に、以上のように構成された画像形成装置１の画像形成動作について説明する。
【００２９】
画像形成動作が開始されると、画像形成部４においては感光ドラム８が不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その表面が帯電器９によって所定の電位に一様に帯電される。そして、画像読取装置２においては、原稿画像が後述のように読み取られ、該画像読取装置２から送信される電気信号に基づくレーザービームがレーザースキャナーユニット１０から出力されて感光ドラム８の表面が露光走査されると、該感光ドラム８上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム８上に形成された静電潜像は、現像装置１１によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。
【００３０】
又、給紙部５の給紙カセット１４内に収容された用紙Ｓは、ピックローラ１５によって最上位のものからピックアップされ、給紙ローラー１６によって用紙搬送路Ｐへと送り出される。そして、このように用紙搬送路Ｐへと送り出された用紙Ｓは、用紙搬送路Ｐをレジストローラー１７へと搬送され、該レジストローラー１７において一時待機状態とされた後、感光ドラム８上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部４へと供給される。
【００３１】
画像形成部４においては、感光ドラム８と転写ローラー１２との間の転写ニップへと供給された用紙Ｓは、転写ローラー１２によって感光ドラム８に押し付けられながら搬送されることによって、その表面に感光ドラム８上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙Ｓは、定着装置１８へと搬送され、この定着装置１８の定着ニップを通過する過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙Ｓへのトナー像の転写後に感光ドラム８の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置１３によって除去され、表面が清掃された感光ドラム８は次の画像形成動作に備えられる。
【００３２】
而して、定着装置１８にて表面にトナー像が定着された用紙Ｓは、搬送ローラー１９によって用紙搬送路Ｐに沿って排紙ローラー２０へと搬送され、排紙ローラー２０によって排紙トレイ３へと排出されて一連の画像形成動作が終了する。
［画像読取装置］
次に、本発明に係る前記画像読取装置２の特徴的な構成を図２及び図３に基づいて以下に説明する。
【００３３】
図２は本発明に係る画像読取装置要部の部分斜視図、図３は同同画像読取装置要部の部分断面図であり、図３に示すように、主走査方向一端に配置された前記ＬＥＤ光源６は、基板６ａにＬＥＤチップ６ｂを実装して構成されており、基板取付部２１に外側から重ねられて取り付けられている。そして、このＬＥＤ光源６のＬＥＤチップ６ｂは、基板取付部２１に形成された円孔状の空洞部２１ａに臨んでおり、基板取付部２１の空洞部２１ａには中空（円筒状）の導光部材２２が嵌装されている。従って、ライトガイド７の主走査方向一端の入射面７ａは、導光部材２２を介してＬＥＤ光源６のＬＥＤチップ６ｂに対向配置されており、ＬＥＤ光源６とライトガイド７の入射面７ａとの間に中空の導光部材２２が介設されている。ここで、導光部材２２は、ライトガイド７よりも耐熱性の高い白色樹脂によって円筒状に成形されている。
【００３４】
又、ライトガイド７の下方には、該ライトガイド７から漏れた光を主走査方向全域に亘って集光する集光部材２３が設けられている。尚、基板取付部２１と、これに取り付けられたＬＥＤ光源６、ライトガイド７及び集光部材２３は、不図示のキャリッジによって副走査方向に往復動可能に支持されている。
【００３５】
而して、ＬＥＤ光源６のＬＥＤチップ６ｂに電流が供給されると、該ＬＥＤチップ６ｂが起動されて発光し、その光の一部はライトガイド７の入射面７ａに直接到達し、他の光は導光部材２２の内面で反射しながらライトガイド７の入射面７ａに到達する。そして、ライトガイド７の入射面７ａに到達した光は、入射面７ａからライトガイド７の内部へと入射し、ライトガイド７の内部を反射しながら主走査方向へと伝播し、その一部はライトガイド７の出射面７ｂから原稿に向かって上方に出射して原稿に照射される。又、ライトガイド７の外部に漏れ出た光は、集光部材２３によって集光されてライトガイド７へと再入射し、ライトガイド７の出射面７ｂから原稿に向かって上方に出射して原稿に照射される。
【００３６】
上述のようにＬＥＤ光源６から出射した光がライトガイド７によって主走査方向に導光されながら原稿に向かって出射し、この光によって原稿が主走査方向に走査されるとともに、ＬＥＤ光源６やライトガイド７が副走査方向に移動することによって原稿が副走査方向に走査される。このように、原稿がライトガイド７から出射する光によって主走査方向及び副走査方向に走査されると、原稿で反射した反射光は不図示の結像レンズによって結像され、結像レンズによって結像された光像は不図示の光電変換素子によって読み取られて電気信号に変換される。
【００３７】
以上のように、本発明に係る画像読取装置２においては、中空の導光部材２２によってＬＥＤ光源６とライトガイド７の入射面７ａとの間に空気の断熱層が形成されるため、ＬＥＤ光源６として大光量のものを使用した場合であっても、該ＬＥＤ光源６からライトガイド７への熱伝達が空気層によって遮断され、ライトガイド７の温度上昇が抑えられて該ライトガイド７の耐久性が高められる。又、このような効果はＬＥＤ光源６とライトガイド７の入射面７ａとの間に中空の導光部材２２を介設するだけの簡単な構成で得られ、又、ライトガイド７の材料に耐熱性が高くて高価なものを使用する必要がないため、原稿読取装置２のコストアップを招くこともない。
【００３８】
更に、ライトガイド７から漏れた光を集光部材２３によって主走査方向全域に亘って集光して原稿の照射に供するようにしたため、ＬＥＤ光源６から出射される光の利用効率が高められる。
【００３９】
そして、図１に示す画像形成装置１においては、画像読取装置２において高光量のＬＥＤ光源６を用いて原稿画像が高精度に読み取られるため、高画質の画像が安定的に得られる。
【００４０】
ところで、以上の実施の形態では、導光部材２２を独立の部品として構成したが、ＬＥＤ光源６の基板６ａを取り付ける基板取付部２１と導光部材２２を基板取付部材としてライトガイド７よりも耐熱性の高い材料で一体に構成するとともに、集光部材２３を基板取付部材よりも耐熱性の低い材料で構成しても良い。このような構成を採用すれば、基板取付部材とＬＥＤ光源６とをセットで取り替えることによって、ＬＥＤ光源６の発光面とライトガイド７の入射面７ａ間の距離や原稿読取光量を変更することができ、異なる画像読取装置２にライトガイド７と集光部材２３を共通に使用することができる。又、集光部材２３を基板取付部２１よりも耐熱性の低い材料で構成したため、該集光部材２３の材料費を低く抑えてコストダウンを図ることができる。
【００４１】
或いは、基板取付部２１と集光部材２３をライトガイド７よりも耐熱性の低い材料で一体に構成するとともに、導光部材２２をライトガイド７よりも耐熱性の高い材料で構成しても良い。このような構成を採用すれば、基板取付部２１と集光部材２３の材料費を低く抑えてコストダウンを図ることができる。又、導光部材２２をライトガイド７よりも耐熱性の高い材料で構成したため、高温となるＬＥＤ光源６に近接配置される導光部材２２の耐久性が高められる。
【００４２】
更に、基板取付部２１と導光部材２２及び集光部材２３をライトガイド７よりも耐熱性の高い材料で一体に構成しても良い。このような構成を採用すれば、部品点数と組立工数の削減を図ることができるという効果が得られる。
【００４３】
尚、本実施の形態では、本発明をモノクロの複写機及びこれに備えられた画像読取装置に対して適用した形態について説明したが、本発明は、モノクロ、カラーを問わず複写機以外のファクシミリ、複合機等、他の任意の画像形成装置及びこれに備えられた画像読取装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４４】
１      画像形成装置
１Ａ    画像形成装置本体
２      画像読取装置
３      排紙トレイ
４      画像形成部
５      給紙部
６      ＬＥＤ光源
６ａ    ＬＥＤ光源の基板
６ｂ    ＬＥＤチップ
７      ライトガイド
７ａ    ライトガイドの入射面
７ｂ    ライトガイドの出射面
８      感光ドラム
９      帯電器
１０    レーザースキャナーユニット（ＬＳＵ）
１１    現像装置
１２    転写ローラー
１３    クリーニング装置
１４    給紙カセット
１５    ピックローラー
１６    給紙ローラー
１７    レジストローラー
１８    定着装置
１９    搬送ローラー
２０    排紙ローラー
２１    基板取付部
２１ａ  基板取付部の空洞部
２２    導光部材
２３    集光部材
Ｐ      用紙搬送路
Ｓ      用紙
【図１】
0005622672.tif 000002
【図２】
0005622672.tif 000003
【図３】
0005622672.tif 000004