(57)【要約】【課題】ゼンマイの巻き込みを保ち続ける機構が必要なく、巻き込みを解放する機構も必要でない簡易な構成で省電力を達成できる画像読取装置を提供する事。【解決手段】立設部材１１と、風力発電装置９とを備え、立設部材１１及び風力発電装置９は、夫々当該一体型光学ユニット１の何れかの面に立設するように設けられ、前記風力発電装置９は、当該一体型光学ユニット１の移動で生じる風力により所定の方向に回転する回転軸１０と、該回転軸１０の回転により発電する発電機１５とを有し、前記回転軸１０は、前記立設部材１１の一部と弾性体１２を介して結ばれ、該弾性体１２は、前記回転軸１０の前記所定の方向への回転により当該回転軸１０に巻き込まれて弾性力を生じ、前記発電機１５は、前記風力により生じる前記回転軸１０の前記所定の方向の回転、及び前記弾性力より生じる前記回転軸１０の前記所定の方向とは反対方向の回転により発電する事を特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンタクトガラス上の原稿をスリット状に照明する照明手段と、前記原稿からの反射光を受光する撮像素子と、前記原稿の被照明部から前記撮像素子に至る結像光路を形成する複数枚のミラーと、前記結像光路上に配置される結像光学素子と、を相互に一体化して備えてなり、
前記コンタクトガラスの下を走査して前記原稿を読み取る一体型光学ユニットであって、
１以上の立設部材と、１以上の風力発電装置と、を備え、
前記１以上の立設部材及び前記１以上の風力発電装置は、それぞれ当該一体型光学ユニットのいずれかの面に立設するように設けられてなり、
前記風力発電装置は、当該一体型光学ユニットの移動で生じる風力により所定の方向に回転する回転軸と、該回転軸の回転により発電する発電機と、を有し、
前記回転軸は、前記立設部材の一部と弾性体を介して結ばれてなり、
該弾性体は、前記回転軸の前記所定の方向への回転により当該回転軸に巻き込まれて弾性力を生じ、
前記発電機は、前記風力により生じる前記回転軸の前記所定の方向の回転、及び、前記弾性力より生じる前記回転軸の前記所定の方向とは反対方向の回転により発電することを特徴とする一体型光学ユニット。
【請求項２】
前記風力発電装置は、前記回転軸を支え回転せず固定された軸受けと、前記回転軸を軸中心として取り付けられた複数のブレードよりなる水平軸風車と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の一体型光学ユニット。
【請求項３】
前記風力発電装置は、前記回転軸を支え回転せず固定された軸受けと、前記回転軸を軸中心として取り付けられた複数のブレードよりなる垂直軸風車と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の一体型光学ユニット。
【請求項４】
前記立設部材は、複数からなり、
前記風力発電装置は、複数の前記立設部材の間に設けられてなり、
前記弾性体は、前記回転軸の所定の箇所に設けられた穴を通り当該回転軸と前記立設部材の一部とを結んでなることを特徴とする請求項１に記載の一体型光学ユニット。
【請求項５】
前記風力発電装置は、一体型光学ユニットの面内を所定の直線方向にのみ移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の一体型光学ユニット。
【請求項６】
前記風力発電装置は、当該一体型光学ユニットが備える機器のうち電力を消費する機器の近傍に設けられてなることを特徴とする請求項１に記載の一体型光学ユニット。
【請求項７】
請求項１に記載の一体型光学ユニットを備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像読取装置を備えること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、デジタル複写機やイメージスキャナに使用される一体型光学ユニット、画像読取装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省資源、省エネルギーの必要性が高まってきており、自然エネルギーを利用した発電が注目されている。この自然エネルギーを利用した発電の１つに、風力を利用した風力発電がある。
【０００３】
風力発電装置は、回転力を伝える回転軸、前記回転軸を支え回転せず固定された軸受け、前記回転軸を軸中心として取り付けられ、風力を受け回転する複数のブレード、前記回転軸の回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機を備える基本構成が知られている。
このような風力発電装置では、風が安定しているときには、安定した出力が得られるが、風が不安定なときには、安定した出力が得られないという問題があった。
【０００４】
かかる問題を解決するため特許文献１には、上述した基本構成に加えて板ばね状のゼンマイを備え、強風時には発電とゼンマイの巻き込みを行い、風が不安定な時にはゼンマイを解放し、ゼンマイの緩み弾性力を利用して持続的に発電する風力発電装置が開示されている。
このような構成を設けることにより、安定した出力が得られるが、ゼンマイの巻き込みを保ち続ける機構が必要になり、また、巻き込みを解放する機構も必要であるため、構成が複雑化するという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の従来技術における問題に鑑みて為されたものであり、ゼンマイの巻き込みを保ち続ける機構が必要なく、また、巻き込みを解放する機構も必要でない、簡易な構成で省電力を達成でき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】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明に係る一体型光学ユニットは、コンタクトガラス上の原稿をスリット状に照明する照明手段と、前記原稿からの反射光を受光する撮像素子と、前記原稿の被照明部から前記撮像素子に至る結像光路を形成する複数枚のミラーと、前記結像光路上に配置される結像光学素子と、を相互に一体化して備えてなり、前記コンタクトガラスの下を走査して前記原稿を読み取る一体型光学ユニットであって、１以上の立設部材と、１以上の風力発電装置と、を備え、前記１以上の立設部材及び前記１以上の風力発電装置は、それぞれ当該一体型光学ユニットのいずれかの面に立設するように設けられてなり、前記風力発電装置は、当該一体型光学ユニットの移動で生じる風力により所定の方向に回転する回転軸と、該回転軸の回転により発電する発電機と、を有し、前記回転軸は、前記立設部材の一部と弾性体を介して結ばれてなり、該弾性体は、前記回転軸の前記所定の方向への回転により当該回転軸に巻き込まれて弾性力を生じ、前記発電機は、前記風力により生じる前記回転軸の前記所定の方向の回転、及び、前記弾性力より生じる前記回転軸の前記所定の方向とは反対方向の回転により発電することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、簡易な構成で省電力を達成できる画像読取装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る一体型光学ユニットの第１の実施の形態における構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係る一体型光学ユニットの第２の実施の形態における構成を示す概略断面図である。
【図３】水平軸風力発電装置の正面概略図である。
【図４】水平軸風力発電装置の立体概略図である。
【図５】水平軸風力発電装置の上面概略図である。
【図６】垂直軸風力発電装置の正面概略図である。
【図７】垂直軸風力発電装置の立体概略図である。
【図８】垂直軸風力発電装置の上面概略図である。
【図９】本発明に係る一体型光学ユニットの他の実施の形態における要部を拡大して示した概略構成図である。
【図１０】本発明に係る一体型光学ユニットのさらにその他の実施の形態における要部を拡大して示した概略構成図である。
【図１１】本発明に係る一体型光学ユニットの要部を示した概略構成図である。
【図１２】本発明に係る画像読取装置の一実施の形態における構成を示す概略図である。
【図１３】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係る一体型光学ユニット１は、コンタクトガラス１８上の原稿１９をスリット状に照明する照明手段２と、前記原稿からの反射光を受光する撮像素子７と、前記原稿１９の被照明部から前記撮像素子７に至る結像光路を形成する複数枚のミラー５Ａ，５Ｂ，５Ｃと、前記結像光路上に配置される結像光学素子６と、を相互に一体化して備えてなり、前記コンタクトガラス１８の下を走査して前記原稿１９を読み取る一体型光学ユニット１であって、１以上の立設部材１１と、１以上の風力発電装置９と、を備え、前記１以上の立設部材１１及び前記１以上の風力発電装置９は、それぞれ当該一体型光学ユニット１のいずれかの面に立設するように設けられてなり、前記風力発電装置９は、当該一体型光学ユニット１の移動で生じる風力により所定の方向に回転する回転軸１０と、該回転軸１０の回転により発電する発電機１５と、を有し、前記回転軸１０は、前記立設部材１１の一部と弾性体１２を介して結ばれてなり、該弾性体１２は、前記回転軸１０の前記所定の方向への回転により当該回転軸１０に巻き込まれて弾性力を生じ、前記発電機１５は、前記風力により生じる前記回転軸１０の前記所定の方向の回転、及び、前記弾性力より生じる前記回転軸１０の前記所定の方向とは反対方向の回転により発電することを特徴とする。
換言すると、本発明に係る一体型光学ユニットは、当該一体型光学ユニットの少なくとも１つの面に少なくとも１つの風力発電装置が設けられ、該風力発電装置の回転軸は前記一体型光学ユニットから立設する立設部材の一部と弾性体を介して結ばれ、当該一体型光学ユニットが走査するとき、走査で生じる風力により前記風力発電装置による発電と前記弾性体の巻き込みが行われ、巻き込み完了後には前記弾性体の緩み弾性力を利用して発電できる機能を有していることを特徴とする。
本発明によれば、走査により生じる風力で発電できるだけでなく、弾性体の緩み弾性力を利用して発電することができる。更に、弾性体の巻き込みを保ち続ける機構が必要なく、また、巻き込みの解放を開始する機構も必要でないため、構成が簡略化された風力発電装置、およびそれを備えた一体型光学ユニットを実現できる。
【００１０】
次に、本発明に係る一体型光学ユニット、画像読取装置および画像形成装置についてさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１１】
図１、図２は本発明の実施形態に係る一体型光学ユニット１の構成図である。
図１は本発明に係る一体型光学ユニットの第１の実施の形態における構成を示す概略断面図であり、図２は本発明に係る一体型光学ユニットの第２の実施の形態における構成を示す概略断面図である。
【００１２】
本実施形態に係る一体型光学ユニット１は、ＬＥＤ光源２と反射板３と対向板４を有する照明手段と、ミラー５Ａ、ミラー５Ｂ及びミラー５Ｃと、結像光学素子６と、撮像素子７と、これらを保持するベース８と、所定の面に配置された風力発電装置９を備える。ここで、図１に示す例では、風力発電装置９は一体型光学ユニット１の進行方向に垂直な面に備え付けられてなり、図２に示す例では、風力発電装置９は一体型光学ユニット１の進行方向に平行な面に備え付けられてなる。
なお、風力発電装置９は後で述べるが、水平軸風力発電装置９Ａおよび垂直軸風力発電装置９Ｂの２種類が一例として挙げられる。また、光源としてキセノンランプを用いてもよいし、ミラー枚数は３枚以上であってもよく、さらに、風力発電装置９を除く他の構成については周知慣用のものを用いることができる。
【００１３】
風力発電装置９は、その回転軸１０が一体型光学ユニット１から立設する立設部材１１の一部と弾性体１２を介して結ばれており、一体型光学ユニット１が走査するとき、走査で生じる風力により風力発電装置９による発電と弾性体１２の巻き込みが行われる。さらに、巻き込み完了後には弾性体１２の緩み弾性力を利用して風力発電装置９による発電が発電機１５によって行われる。
【００１４】
従って、弾性体１２の巻き込みを保ち続ける機構が必要なく、また、巻き込みの解放を開始する機構も必要でないため、構成が簡略化された風力発電装置９、およびそれを備えた一体型光学ユニット１を実現できる。
【００１５】
以上の一体型光学ユニット１が走査する際の発電についての説明について、この内容を以下において換言してさらに述べる。
風力発電装置９は、一体型光学ユニット１の移動で生じる風力により所定の方向に回転する回転軸１０と、該回転軸１０の回転により発電する発電機１５と、を有する。そして、走査で生じる風力により回転軸１０が所定の方向への回転することで、弾性体１２は当該回転軸１０に巻き込まれて弾性力を生じる。このとき、回転軸１０の回転により発電機１５の発電が行われる。
次いで、走査による風力が減少乃至は消滅することで弾性体１２の巻き込みが終了し、蓄積された弾性力が解放され、回転軸１０はこの弾性力により前記所定の方向とは反対方向の回転が生じる。このときにおいても、回転軸１０の回転により発電機１５の発電が行われる。
【００１６】
なお、図１および図２に示した例では、立設部材１１と、風力発電装置９（Ａ，Ｂ）が、一体型光学ユニット１の１つの面に対して１つずつ設けられてなるが、本発明はこれに何ら限定されるものではない。即ち、１以上の立設部材１１と、１以上の風力発電装置９と、を備え、前記１以上の立設部材１１及び前記１以上の風力発電装置９は、それぞれ当該一体型光学ユニット１のいずれかの面に立設するように設けられてなるものであれば特に制限はない。好ましくは、弾性体１２を介して結ばれる立設部材１１と風力発電装置９（の回転軸１０）とは、一体型光学ユニット１の同一の面に立設するように設けられてなる。
【００１７】
図３は本発明の水平軸風力発電装置９Ａの正面概略図、図４はその立体概略図、図５はその上面概略図である。
水平軸風力発電装置９Ａの回転軸１０は、走査する方向に対して略平行である。水平軸風力発電装置９Ａは回転力を伝える回転軸１０、回転軸１０を支え回転せず固定された軸受け１３、回転軸１０を軸中心として取り付けられた複数のブレード（水平軸風車）１４、回転軸１０の回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機１５を備える。
風力発電装置９が水平軸風車の構成を持つことにより、風力を受けてブレード１４が回転し、回転軸１０の回転が発電機１５に伝えられて、発電することができる。
【００１８】
図６は本発明の垂直軸風力発電装置９Ｂの正面概略図、図７はその立概略体図、図８はその上面概略図である。
垂直軸風力発電装置９Ｂの回転軸１０は、走査する方向に対して略垂直である。垂直軸風力発電装置９Ｂは回転力を伝える回転軸１０、回転軸１０を支え回転せず固定された軸受け１３、回転軸１０を軸中心としてアーム１６を介して取り付けられた複数のブレード（垂直軸風車）１４、回転軸１０の回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機１５を備える。
風力発電装置９が垂直軸風車の構成を持つことにより、風力を受けてブレード１４が回転し、回転軸１０の回転が発電機１５に伝えられて、発電することができる。
【００１９】
図９は本発明に係る一体型光学ユニットの他の実施の形態における要部を拡大して示した概略構成図である。
図９に示すように、立設する立設部材１１が複数（図示の例では２つ）あり、複数の立設する立設部材１１の間に風力発電装置９が配置されている。また、回転軸１０の任意の箇所に設けた穴１７に弾性体１２を通すことで、風力による回転に伴って弾性体１２の巻き込みを行う構成である。回転軸１０の穴１７を通して、弾性体１２を複数の立設部材１１と結びつけることにより、弾性体１２の巻き込みを最大化することができる。
【００２０】
図１０は本発明に係る一体型光学ユニットのさらにその他の実施の形態における要部を拡大して示した概略構成図である。
図１０に示すように、風力発電装置９は一体型光学ユニット１の面内を所定の直線方向にのみ移動可能な構成とする。ここで、所定の直線方向とは、風力発電装置９が有する回転軸１０と、立設部材１１とを結ぶ最短の直線方向であることが好ましい。風力発電装置９の移動方向を規定することにより、弾性体１２の巻き込みを最大化することができる。
また、図１０に示すように、風力発電装置９が立設部材１１より鉛直下方にあるとき、弾性体１２の巻き込みが完了した後、弾性体１２の緩み弾性力と風力発電装置９に働く重力により、更に効率的な発電ができる。
【００２１】
図１１は本発明に係る一体型光学ユニットの要部を示した概略構成図である。
図１１に示すように、一体型光学ユニット１において、風力発電装置９を、ＬＥＤ光源２や撮像素子７等の電力を消費する機器の近傍に配置する。このような位置に配置することにより、発電で得た電力を短い配線で伝えることができる。
【００２２】
図１２は、本発明に係る画像読取装置の一実施の形態における構成を示す概略図である。
この画像読取装置は、「コンタクトガラス１８上の原稿１９をスリット状に照明するＬＥＤ光源２、反射板３、対向板４からなる照明手段と、原稿１９からの反射光を受光する撮像素子７と、原稿１９の被照明部から撮像素子７に至る結像光路を形成する複数枚のミラー（ミラー５Ａ、ミラー５Ｂ、ミラー５Ｃ）と、前記結像光路上に配置される結像光学素子６と」を相互に一体化した一体型光学ユニット１を、駆動手段により原稿１９に相対的に走行させることにより（例えば、コンタクトガラス１８の下を走査することにより）原稿１９を読取走査するようにした形態のものである。
【００２３】
撮像素子７は、「色分解手段として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタを持った光電変換素子を、１チップに３列に配列させた３ラインＣＣＤ（３ラインのラインセンサ）」であり、原稿１９の照明走査に伴い、原稿画像を画像信号化する。このようにして原稿１９の読取りが実行され、原稿１９のカラー画像は、赤、緑、青の３原色に色分解して読取られる。
【００２４】
また、本発明の画像読取装置は、画像をフルカラーで読取る装置であって、結像光学素子６の結像光路中に設けられた「色分解手段（前記３ラインＣＣＤに設けられた赤、緑、青のフィルタ）」を有している。
【００２５】
「色分解」は、上記とは別に、結像光学素子６と撮像素子７との間に色分解プリズムやフィルタを選択的に挿入し、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に色分解する方法や「Ｒ、Ｇ、Ｂの光源を順次点灯させ原稿１９を照明する方法」を用いることができる。
上記一体型光学ユニット１を具備することにより、画像読取装置に発電の機能を持たせることができ、消費電力の一部をまかなうことができる。
【００２６】
図１３は、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における構成を示す概略図である。
本発明の画像形成装置は、装置上部に位置する画像読取装置と、その下位に位置する「画像形成部」とを有する。画像読取装置の部分は、図１２に即して説明したのと同様のものであり、各部には図１２と同じ符号を付してある。
【００２７】
画像読取装置の撮像素子から出力される画像信号は画像処理部１２００に送られ、画像処理部１２００において処理されて「書込み用の信号（イエロー・マゼンタ・シアン・黒の各色を書込むための信号）」に変換される。
【００２８】
画像形成部は、「潜像担持体」として円筒状に形成された光導電性の感光体１１００を有し、その周囲に、帯電手段としての帯電ローラ１１１０、リボルバ式の現像装置１１３０、転写ベルト１１４０、クリーニング装置１１５０が配設されている。帯電手段としては帯電ローラ１１１０に代えて「コロナチャージャ」等を用いることもでき、感光体１１００を所望の電位に帯電可能なものであれば周知慣用のものを用いることができる。
信号処理部１２００から書込み用の信号を受けて光走査により感光体１１００に書込みを行う光走査装置１１７０は、帯電ローラ１１１０と現像装置１１３０との間において感光体１１００の光走査を行うようになっている。
【００２９】
符号１１６０は定着装置、符号１１８０はカセット、符号１１９０はレジストローラ対、符号１２２０は給紙コロ、符号１２１０はトレイ、符号Ｓは「記録媒体」としての転写紙を示している。
【００３０】
画像形成を行うときは、光導電性の感光体１１００が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ１１１０により均一帯電され、光走査装置１１７０のレーザビームの光書込による露光を受けて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は所謂「ネガ潜像」であって画像部が露光されている。
【００３１】
「画像の書込み」は、感光体１１００の回転に従い、イエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像、黒画像の順に行われる。次いで、形成された静電潜像はリボルバ式の現像装置１１３０の各現像ユニットＹ（イエロートナーによる現像を行う）、Ｍ（マゼンタトナーによる現像を行う）、Ｃ（シアントナーによる現像を行う）、Ｋ（黒トナーによる現像を行う）により順次反転現像されてポジ画像として可視化される。さらに、得られた各色トナー画像は、転写ベルト１１４０上に、転写電圧印加ローラ１１４Ａにより順次転写され、上記各色トナー画像が転写ベルト１１４０上で重ね合わせられてカラー画像となる。
【００３２】
転写紙Ｓを収納したカセット１１８０は、画像形成装置本体に脱着可能であり、図示のごとく装着された状態において、収納された転写紙Ｓの最上位の１枚が給紙コロ１２２０により給紙され、給紙された転写紙Ｓはその先端部をレジストローラ対１１９０に捕えられる。
【００３３】
レジストローラ対１１９０は、転写ベルト１１４０上の「トナーによるカラー画像」が転写位置へ移動するのにタイミングを合わせて転写紙Ｓを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Ｓは、転写部においてカラー画像と重ね合わせられ、転写ローラ１１４Ｂの作用によりカラー画像を静電転写される。転写ローラ１１４Ｂは、転写時に転写紙Ｓを転写ベルト１１４０上のカラー画像に押圧させる。
【００３４】
カラー画像を転写された転写紙Ｓは定着装置１１６０へ送られ、定着装置１１６０においてカラー画像を定着され、図示されないガイド手段による搬送路を通り、図示されない排紙ローラ対によりトレイ１２１０上に排出される。各色トナー画像が転写されるたびに、感光体１１００の表面はクリーニング装置１１５０によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。
上記画像読取装置を具備することにより、画像形成装置の消費電力を抑えることができる。
なお、上記画像形成装置はその一例であって、例えば、所謂タンデム型の画像形成部を備えるものであっても良く、モノクロ画像を形成するものであっても良い。
【００３５】
以上示した本発明の各実施の形態によれば簡易な構成で省電力が達成できる。
なお、所謂当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正して他の実施形態を成すことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以上の説明は本発明における一つの形態例に過ぎず、この特許請求の範囲をなんら限定するものではない。
【符号の説明】
【００３６】
１    一体型光学ユニット
２    ＬＥＤ光源
３    反射板
４    対向板
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ  ミラー
６    結像光学素子
７    撮像素子
８    ベース
９    風力発電装置
９Ａ  水平軸風力発電装置
９Ｂ  垂直軸風力発電装置
１０    回転軸
１１    立設部材
１２    弾性体
１３    軸受け
１４    ブレード
１５    発電機
１６    アーム
１７    穴
１８    コンタクトガラス
１９    原稿
１１００  感光体
１１１０  帯電ローラ
１１３０  現像装置１１３０
１１４０  転写ベルト
１１４Ａ  転写電圧印加ローラ
１１４Ｂ  転写ローラ
１１５０  クリーニング装置
１２００  信号処理部
１１７０  光走査装置１１７０
１１６０  定着装置
１１８０  カセット
１１９０  レジストローラ対
１２２０  給紙コロ
１２１０  トレイ
１２２０  給紙コロ
Ｓ  記録媒体（転写紙）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３７】
【特許文献１】特開２００６−２７５０３６号公報
【図１】
2014099725.tif 000003
【図２】
2014099725.tif 000004
【図３】
2014099725.tif 000005
【図４】
2014099725.tif 000006
【図５】
2014099725.tif 000007
【図６】
2014099725.tif 000008
【図７】
2014099725.tif 000009
【図８】
2014099725.tif 000010
【図９】
2014099725.tif 000011
【図１０】
2014099725.tif 000012
【図１１】
2014099725.tif 000013
【図１２】
2014099725.tif 000014
【図１３】
2014099725.tif 000015