(57)【要約】【課題】画像読取装置内に設置されている熱源から発熱の影響を、コストアップあるいは余分に電力（エネルギ）を使用することなく抑制できるようにする。【解決手段】発熱量が高いランプ電源２０を、レンズブロックステー１０から最も離れた画像読取装置本体の外枠１９内の隅部に配置して、ランプ電源２０をレンズブロックステー１０から最も遠い位置に配置する。これにより、レンズ８，ＣＣＤ９が接着固定されているレンズブロックステー１０における熱の影響が抑制され、接着部分の熱的劣化によるレンズ８，ＣＣＤ９の位置ずれなどの発生を防止することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を露光するための光源と、この光源および原稿からの反射光を折り返すためのミラーを保持するキャリッジと、前記ミラーからの反射光を撮像センサに結像する光学レンズとを備え、前記撮像センサを、前記光学レンズの特性に合わせ該光学レンズとの組み合わせにより位置調整して所定の部位に接着固定してなる画像読取装置において、
前記光源への電源供給を行う発熱源である光源電源部を、前記撮像センサから最も離れた画像読取装置本体内の部位に配置したことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
原稿を露光するための光源と、この光源および原稿からの反射光を折り返すためのミラーを保持するキャリッジと、前記ミラーからの反射光を撮像センサに結像する光学レンズとを備え、前記撮像センサを、前記光学レンズの特性に合わせ該光学レンズとの組み合わせにより位置調整して所定の部位に接着固定してなる画像読取装置において、
前記光源への電源供給を行う光源電源部と、前記キャリッジを駆動するための駆動モータと、この駆動モータのモータドライバを含む制御基板とを有し、発熱原である前記光源電源部と前記駆動モータと前記制御基板とを、発熱量の高い順に前記撮像センサから遠い画像読取装置本体内の部位に配置したことを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
前記制御基板に電源を供給する電源部を備え、前記光源電源部と前記駆動モータと前記制御基板と前記電源部とを、発熱量の高い順に前記撮像センサから遠い画像読取装置本体内の部位に配置したことを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記発熱源が配置された部位と、前記撮像センサが配置された部位とを仕切り部材により仕切ったことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の画像読取装置。
【請求項５】
複数の前記発熱源が配置された部位を、それぞれ仕切り部材により仕切ったことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記仕切り部材を、前記画像読取装置本体の構造体を兼ねるフレームとしたことを特徴とする請求項４または５記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記仕切り部材を、前記画像読取装置本体の構造体よりも熱伝導率が低い材質としたことを特徴とする請求項４〜６いずれか１項記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記発熱源が配置された前記画像読取装置本体のカバー部材のコーナー部分における少なくとも３面に、換気用の開口を設けたことを特徴とする請求項１〜７いずれか１項記載の画像読取装置。
【請求項９】
光学的に画像を読み取る画像読取装置を具備した画像形成装置において、
前記画像読取装置として請求項１〜８いずれか１項に記載の画像読取装置を搭載した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、原稿画像を撮像センサにより光学的に読み取る画像読取装置、およびその画像読取装置を搭載した複写機，ファクシミリ装置，スキャナなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２に記載されているような光学的構成の画像読取装置において、特許文献３に記載されているように、撮像センサ（ＣＣＤ）を、光学レンズの諸特性に合わせ位置調整して、所定の部位に接着固定するレンズブロックが、安価で精度の高いレンズブロックとして開示されている。
【特許文献１】特許第３００５１１２号公報
【特許文献２】特開２００１−２４５０９８号公報
【特許文献３】特許第３５４５４９３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、前記従来のレンズブロックの構成では、例えば光硬化型の接着剤により微小範囲を調整接着しているため、レンズブロックの周囲の温度変化により接着剤（接着層）が熱変形して、調整位置および固定位置が変化してしまう。
【０００４】
一方、画像読取装置の内部には、原稿を照明するための光源であるランプ、このランプに給電を行うランプ用電源、ランプとミラーを保持するキャリッジを駆動するための駆動モータ、この駆動モータを駆動および制御するためのモータドライバ用ＩＣを備えた制御基板などの熱源が存在している。
【０００５】
前記のように接着剤により調整接着されたレンズブロックを搭載した画像読取装置では、内部の熱源によるレンズブロックの周囲温度変化によりピントが変わったり、倍率が変わったりし、これにより画像劣化が引き起こされてしまうという不具合が生じる。
【０００６】
また、このような不具合の発生を回避するために、画像読取装置の内部に冷却ファンを設け、装置内の熱を循環して冷却したり、また装置外に熱を排出する等の対策が行われているが、このような方法ではファン、あるいは気流ダクトといった部品が必要となり、コストアップになったり、ファンを回転するための電力が必要となり、余分なエネルギを消耗してしまうという課題があった。
【０００７】
本発明の目的は、前記従来の課題を解決し、画像読取装置内で発生する熱源による影響を、コストアップあるいは余分な電力（エネルギ）を使うことなく抑えて、良好な画像を得ることができるようにした画像読取装置および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】
【０００８】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、原稿を露光するための光源と、この光源および原稿からの反射光を折り返すためのミラーを保持するキャリッジと、前記ミラーからの反射光を撮像センサに結像する光学レンズとを備え、前記撮像センサを、前記光学レンズの特性に合わせ該光学レンズとの組み合わせにより位置調整して所定の部位に接着固定してなる画像読取装置において、前記光源への電源供給を行う発熱源である光源電源部を、前記撮像センサから最も離れた画像読取装置本体内の部位に配置したことを特徴とし、この構成によって、光源への電源供給を行う発熱源である光源電源部を撮像センサから離したため、撮像センサ近傍の温度上昇を低く抑えることができ、撮像センサにおける接着部分の熱による悪影響を抑制することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、原稿を露光するための光源と、この光源および原稿からの反射光を折り返すためのミラーを保持するキャリッジと、前記ミラーからの反射光を撮像センサに結像する光学レンズとを備え、前記撮像センサを、前記光学レンズの特性に合わせ該光学レンズとの組み合わせにより位置調整して所定の部位に接着固定してなる画像読取装置において、前記光源への電源供給を行う光源電源部と、前記キャリッジを駆動するための駆動モータと、この駆動モータのモータドライバを含む制御基板とを備え、発熱源である前記光源電源部と前記駆動モータと前記制御基板とを、発熱量の高い順に前記撮像センサから遠い画像読取装置本体内の部位に配置したことを特徴とし、この構成によって、請求項１に記載の発明よりも、撮像センサ近傍の温度上昇をさらに低く抑えることができ、撮像センサにおける接着部分の熱による悪影響をより抑制することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の画像読取装置において、制御基板に電源を供給する電源部を備え、光源電源部と駆動モータと制御基板と電源部とを、発熱量の高い順に撮像センサから遠い画像読取装置本体内の部位に配置したことを特徴とし、この構成によって、撮像センサ近傍の温度上昇を低く抑えることができ、撮像センサにおける接着部分の熱による悪影響を抑制することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載の画像読取装置において、発熱源が配置された部位と、撮像センサが配置された部位とを仕切り部材により仕切ったことを特徴とし、この構成によって、発熱源が仕切り部材により撮像センサと仕切られることになるため、熱が伝わりにくく、撮像センサ近傍の温度上昇を抑えることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４いずれか１項記載の画像読取装置において、複数の発熱源が配置された部位を、それぞれ仕切り部材により仕切ったことを特徴とし、この構成によって、各発熱源どうしが仕切り部材により仕切られるため、発熱が高い空間から低い空間へ熱を伝えにくくなり、最終的に撮像センサ近傍の温度上昇をより抑えることができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５記載の画像読取装置において、仕切り部材を、画像読取装置本体の構造体を兼ねるフレームとしたことを特徴とし、この構成によって、仕切り部材が構造体を兼ねているため、外部や他構造部材への熱の放出量が多く、熱が撮像センサ近傍により伝わりにくくなり、また、仕切り部材が構造体，フレームを兼ね備えることにより、新たな仕切り部材構造を追加しなくてよく、コストアップにならず、かつ重量を増加させることもない。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項４〜６いずれか１項記載の画像読取装置において、仕切り部材を、画像読取装置本体の構造体よりも熱伝導率が低い材質としたことを特徴とし、この構成によって、発熱源からの熱を映像センサ近傍に伝えづらくし、さらに、時間をかけて暖められた仕切り部材の熱は、接している構造体の熱伝導率の方が高いため、その構造体に熱を移しやすく、放熱効果が高まる。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７いずれか１項記載の画像読取装置において、発熱源が配置された画像読取装置本体のカバー部材のコーナー部分における少なくとも３面に、換気用の開口を設けたことを特徴とし、この構成によって、空気の流通による熱交換が行われ、効率よく発熱源を冷却することができる。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、光学的に画像を読み取る画像読取装置を具備した画像形成装置において、前記画像読取装置として請求項１〜８いずれか１項に記載の画像読取装置を搭載したことを特徴とし、この構成によって、撮像センサにおける接着部分の熱による変化によるピント，倍率の変化などが抑制されて、画像読取が良好に行われ、形成画像の画質を維持することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、発熱源である光源電源部，駆動モータ，制御基板などから撮像センサに熱が伝わらないようにすることができるため、撮像センサ近傍の温度上昇を低く抑えることができ、撮像センサにおける接着部分の熱による悪影響を小さくすることができ、画像読取の信頼性が向上して、画像劣化を防ぐことができる。また、従来装置に比べて冷却用のファンを少なく、あるいは、なくすことができるため、コストをかけずに熱対策を施すことができる等の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施形態を説明するための画像読取装置の概略構成図である。
【００２０】
図１において、透明なガラスで構成された原稿支持部であるコンタクトガラス１と、コンタクトガラス１に載置された原稿Ｄを照射する光源であるランプ２と、原稿Ｄの反射像を偏向する第１ミラー３，第２ミラー４，第３ミラー５と、各ミラー３，４，５によって反射された光を集光するレンズ８と、集光された光を光電変換するＣＣＤ９から構成され、ランプ２と第１ミラー３とを備えた第１キャリッジ６が矢印Ａ方向へ距離Ｌだけ進む間に、第２ミラー４と第３ミラー５とを備えた第２キャリッジ７がＬ／２進むことにより、レンズ８の光路長を一定に保ち、原稿Ｄ全体をランプ２の照射にて走査する。
【００２１】
レンズ８はレンズブロックステー１０により固定されており、さらにＣＣＤ９がレンズブロックステー１０の突起部１０ａの先端部に接着剤１１により接着されている。当然のことながら、コンタクトガラス１からのレンズ８の入射面の距離、レンズ８の射出面からＣＣＤ９の受光面までの距離などのレンズ諸特性を満たすように、レンズ８およびＣＣＤ９の位置が調整された後に、レンズ８およびＣＣＤ９が固定され接着される。
【００２２】
図２は本実施形態の画像読取装置におけるキャリッジ駆動を説明するための駆動系の概略を示す斜視図である。
【００２３】
図２において、第１キャリッジ６は駆動ワイヤ１２が取り付けられ、第２キャリッジ７はプーリ１３に駆動ワイヤ１２が巻き付けられる。駆動軸に繋がれた一対のワイヤプーリ１４に前記駆動ワイヤ１２を巻き付け、タイミングプーリ１５とタイミングベルト１６によって、キャリッジ駆動モータ１７からの駆動力を伝達する。第１キャリッジ６の一端がホームポジションセンサ１８を横切ってから、ある一定距離をリターンさせた位置をホームポジションとしている。
【００２４】
図３は実施形態１の画像読取装置内部における要部の設置構成を示す斜視図である。
【００２５】
図３において、１９は画像読取装置本体における構造体の外枠であって、図１，図２にて説明したランプ２，レンズ８，ＣＣＤ９，レンズブロックステー１０，キャリッジ駆動モータ１７が配置されている。
【００２６】
２０はランプ２に電源供給する光源電源部であるランプ電源、２２は、キャリッジ駆動モータ１７を駆動制御するためのモータドライバ，抵抗，コンデンサなどを搭載してなるモータ用制御基板、２３はＣＣＤ９からの出力を処理制御するための画像処理用制御基板である。
【００２７】
既述したように、ランプ２は、第１キャリッジ６に搭載されて画像読取時に往復移動を行い、またレンズブロックステー１０は、原稿面から前記各ミラー３〜５を経る光学的距離により配置されるべき位置があるため、どちらも他の部位に配置することはできない。それに対して、ランプ電源２０，キャリッジ駆動モータ１７，モータ用制御基板２２，画像処理用制御基板２３などは高さが合わない、あるいは幅が合わないなどのレイアウト的な制約がない限り設置位置の移動が可能である。
【００２８】
ランプ電源２０は、発熱源の中では発熱量が高いが、従来ではレンズブロックステー１０、すなわちＣＣＤ９付近に配置されていた。このため、画像読取時に発せられる熱により温度が変化してＣＣＤ９近傍の雰囲気が上昇していた。したがって、レンズブロックステー１０では、その接着剤１１の層が熱膨張して形状が変化し、最適位置で調整されたＣＣＤ９の位置がずれてしまうことがあった。このような変化は温度上昇が高ければ高いほど大きい。
【００２９】
そこで、実施形態１では、図３に示すように、ランプ電源２０を、レンズブロックステー１０から最も離れた画像読取装置本体の外枠１９の隅部に配置している。このようにしたことにより、ランプ電源２０がレンズブロックステー１０から遠い位置に配置されることになるため、レンズブロックステー１０への熱による影響は非常に小さくなる。また、実施形態１によれば、要部に対する冷却効果が高まり、従来に比べて排熱用のファン２５の設置数を減らすことが可能となる。
【００３０】
なお、図示はしていないが、本来ならば画像読取装置本体内には、第１キャリッジ６と第２キャリッジ７が走行するためのレールが設置（２点鎖線で示す位置）されており、ランプ電源２０の配置位置は、それと干渉しない位置にする必要があり、実施形態１では、図３に２点鎖線で示したレール配置位置の外側にし、かつレンズブロックステー１０から最も遠い配置可能位置に設定されている。
【００３１】
図４（ａ），（ｂ）は実施形態２の画像読取装置内部における要部の設置構成を示す斜視図である。なお、以下の説明において、図１〜図３にて説明した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００３２】
実施形態２の場合、発熱源として、キャリッジ駆動モータ１７，ランプ電源２０，モータ用制御基板２２，画像処理用制御基板２３の配置位置を考慮している。この４部材の中で熱源が高い順位は、ランプ電源２０，キャリッジ駆動モータ１７，モータ用制御基板２２，画像処理用制御基板２３の順である。
【００３３】
そこで、実施形態２では、先ず、ランプ電源２０を、図４（ａ）に示すレンズブロックステー１０から最も遠い配置可能位置Ａ−１に配置し、その次にレンズブロックステー１０から遠い外枠１９の側部の位置Ａ−２にキャリッジ駆動モータ１７を配置し、次に、モータ用制御基板２２と画像処理用制御基板２３とをＡ−３，Ａ−４の位置に順次配置している。このような配置にすることにより、レンズブロックステー１０における熱の影響を極力小さくすることができる。
【００３４】
また、図４（ｂ）に示す実施形態２の変形例に示すように、サイズにもよるが、例えば、モータ用制御基板２２あるいは画像処理用制御基板２３には、あまり素子高さの高い電気／電子素子を搭載する場合が少ないため、モータ用制御基板２２あるいは画像処理用制御基板２３全体として、第１キャリッジ６と第２キャリッジ７に対して走行領域において当接することがない程度の高さのものであれば、図４（ｂ）に示すＢ−３，Ｂ−４の位置にモータ用制御基板２２あるいは画像処理用制御基板２３を配置することができ、この構成の方が、図４（ａ）に示す例に比べてレンズブロックステー１０がより遠い位置に配置できるため、熱的影響の点では有利になる。
【００３５】
また、キャリッジ駆動モータ１７も前記と同様なことが云え、モータ高さが低い場合、図４（ｂ）におけるランプ電源２０近傍（図では右側）のレールの配置位置（２点鎖線で示す位置）を避けた部位、あるいはレールの下の部位Ｂ−２に配置することにより、レンズブロックステー１０，ＣＣＤ９に対して、ランプ電源２０の配置位置Ｂ−１と同じ程度の遠い位置に配置することができる。
【００３６】
なお、実施形態１，２においては複写機用の画像読取装置の構成として説明したため、ランプ電源２０，モータ用制御基板２２，画像処理用制御基板２３への電源供給を行う元の電源（ＡＣ電源）はプリンタ部側に搭載されており、そのＡＣ電源よりハーネスを介して電源供給されている。
【００３７】
これに対してスキャナ単体機では、ＡＣ電源をスキャナ自体の内部に搭載しなくてはならない。そのため、図示しないがＡＣ電源を積載する場合は、ＡＣ電源をレンズブロックステー１０から一番遠い場所に配置し、その次に前記と同様に、ランプ電源２０，キャリッジ駆動モータ１７，モータ用制御基板２２，画像処理用制御基板２３の順にレンズブロックステー１０から距離が遠い部位に配置することとする。
【００３８】
図５は実施形態３の画像読取装置内部における要部の設置構成を示す平面一部断面図、図６は図５に示す装置の横断面図である。
【００３９】
実施形態３では、発熱源であるランプ電源２０，キャリッジ駆動モータ１７，モータ用制御基板２２，画像処理用制御基板２３の各間と、これら発熱源と、第１キャリッジ６および第２キャリッジ７の走行を案内するレール２６との間を、それぞれ仕切り板２７，２８によって仕切っており、仕切り板２７，２８によって各発熱源が配置された空間から熱がＣＣＤ９，レンズブロックステー１０に伝え難くしている。
【００４０】
図６に示すように、仕切り板の一部２８を画像読取装置本体における構造体の外枠（フレーム）１９とすることにより構造体と連結し、外部や他の構造部材への熱の放出量が多くなり、熱がレンズブロックステー１０により伝わり難くなる。また、仕切り板２７，２８にフレーム形状を兼ね備えることにより、構造的に新たに専用の仕切り部材を追加しなくて済むため、コストアップとはならず、軽量化することができる等のメリットがある。
【００４１】
例えば、図６の外枠１９を構成する右フレーム１９ａ，ベースフレーム１９ｂ，左フレーム１９ｃは構造体の一部であるが、これらフレームの材質をアルミニウム合金とした場合には、熱伝導率は一般的数値として２００Ｗ／ｍｋであり、また、仕切り板２７，２８を構成するフレーム部分の材質を鉄鋼材とした場合には、その熱伝導率は５０Ｗ／ｍｋである。
【００４２】
このように、仕切り部材として、熱伝導率が低く発熱源の配置空間の熱をレンズブロック配置空間に伝え難くし、一方、構造体としては、鉄鋼よりも熱を伝えやすいアルミ合金などを採用することにより、発熱源の配置空間の熱を伝えやすく冷却効果を期待することができる。さらに、時間をかけて暖められた仕切り部材の熱は、接している構造体の熱伝導率の方が高いため、構造体の方に熱を移しやすく放熱効果が高まる。
【００４３】
さらに、実施形態３では、図５に示すように、ランプ電源２０，キャリッジ駆動モータ１７，モータ用制御基板２２，画像処理用制御基板２３の各間に、仕切り板２７を配置することにより、各発熱源同士の熱交換を起こし難くしている。これにより、各発熱源間に境界層が形成されるため、各発熱源から他の発熱源への熱の伝達が行われ難くなる。したがって、各発熱源２０，１７，２２，２３からレンズブロックステー１０への熱伝達が阻止されるようになる。
【００４４】
図７は前記実施形態におけるランプ電源部分を示す斜視図であり、既述したように、本実施形態ではランプ電源２０が最も発熱量が大きな発熱源であって、ランプ電源２０は、画像読取装置本体の外枠１９の隅部に配置されており、この場合、外枠１９の上側，前側，後側の３隅にルーバー形状の熱交換口３０を設けることにより、ランプ電源２０を効率よく冷却することができる。すなわち、図７に矢印にて示すように、冷気の導入と熱の排出とが自然に発生する。
【００４５】
また、ルーバーを画像読取装置本体の隅部にしか配置しない理由は、冷却用のルーバーとしてルーバー部（開口部）を大きくした場合、画像読取装置本体の構造体である外枠１９の強度が低下し、その強度低下を補うために、補強部材や材料の変更が必要になり、この補強によって外枠１９の重量が重くなったり、高強度の材料を使うため高価なものとなったりする、という不具合が生じるからである。
【００４６】
なお、前記各実施形態の画像読取装置は、画像読取装置を搭載する複写機，ファクシミリ，スキャナ、それらの複合機である画像形成装置に搭載して、良好なる原稿情報の読み取りが行われ、かつ読取の信頼性が向上するため、形成画像の画質が向上し、また形成画像を高画質に維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、原稿像を撮像センサにより光学的に読み取る画像読取装置、およびその画像読取装置を搭載した複写機，ファクシミリ装置，スキャナ、それらの複合機などの画像形成装置に適用され、特にコストアップ、および余分な電力（エネルギ）の使用を伴うことなく、画像読取装置内における熱による悪影響を除去することが要求されている画像読取装置および画像形成装置に実施して有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態を説明するための画像読取装置の概略構成図
【図２】本実施形態の画像読取装置におけるキャリッジ駆動を説明するための駆動系の概略を示す斜視図
【図３】本発明の実施形態１の画像読取装置内部における要部の設置構成を示す斜視図
【図４】（ａ），（ｂ）は本発明の実施形態２の画像読取装置内部における要部の設置構成を示す斜視図
【図５】本発明の実施形態３の画像読取装置内部における要部の設置構成を示す平面一部断面図
【図６】図５に示す画像読取装置の横断面図
【図７】本実施形態におけるランプ電源部分を示す斜視図
【符号の説明】
【００４９】
２  ランプ
３，４，５  ミラー
６，７  キャリッジ
８  レンズ
９  ＣＣＤ
１０  レンズブロックステー
１１  接着剤
１７  キャリッジ駆動モータ
１９  外枠
２０  ランプ電源
２１  キャリッジ駆動モータ
２２  モータ用制御基板
２３  画像処理用制御基板
２７，２８  仕切り板
３０  熱交換口
【図１】
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【図２】
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【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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