(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却対象物に当たる第１気流を発生させる第１気流発生手段と、
該冷却対象物に当たらずに該冷却対象物とは異なる第２の冷却対象物に当たる第２気流を発生させる第２気流発生手段とを有し、
該第２気流発生手段が発生させた第２気流と該第１冷却対象物に当たった後の第１気流とが互いに合流するように構成するとともに、その合流地点において該第１気流の流速よりも該第２気流の流速の方が速くなるように構成したことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
請求項１の冷却装置において、
上記第１気流発生手段と上記第２気流発生手段とを共通の気流発生手段で構成し、
該共通の気流発生手段が発生させた気流を上記第１気流と上記第２気流とに分割する気流分割手段を設けたことを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
請求項１の冷却装置において、
上記第１気流発生手段と上記第２気流発生手段とを個別の気流発生手段で構成し、
該第１気流発生手段を上記冷却対象物の近傍に配置したことを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
請求項３の冷却装置において、
上記冷却対象物を内部に収容するケースを有し、
上記第１気流発生手段が発生させた第１気流を該ケースの外部へ排出するための排出開口部を該ケースに設け、
上記第２気流が該排出開口部の出口側近傍を該ケースの外面に沿って流れるように上記第２気流発生手段を構成して、該第２気流と該排出開口部から排出された第１気流とが互いに合流するように構成したことを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
請求項４の冷却装置において、
上記冷却対象物を搭載した板状部材を有し、
該板状部材の該冷却対象物が搭載された面の法線方向に対して上記第１気流が上記排出開口部とは反対側に傾斜した方向から該冷却対象物に当たるように、上記第１気流発生手段を構成したことを特徴とする冷却装置。
【請求項６】
請求項４又は５の冷却装置において、
上記第１気流の一部が上記排出開口部から直接排出されるように上記第１気流発生手段を構成したことを特徴とする冷却装置。
【請求項７】
請求項４、５又は６の冷却装置において、
上記ケースに、外気を吸入するための吸入開口部を設けたことを特徴とする冷却装置。
【請求項８】
請求項４、５、６又は７の冷却装置において、
上記ケースとして金属ケースを用いることを特徴とする冷却装置。
【請求項９】
請求項４、５、６、７又は８の冷却装置において、
上記第２気流発生手段が発生させた第２気流の流れ方向に対向する上記ケースの面を、上記排出開口部の出口側近傍に向けて傾斜させたことを特徴とする冷却装置。
【請求項１０】
画像読取対象物に光を照射する光源部と、
該画像読取対象物で反射した反射光を受光する受光部と、
該受光部で受光した光に基づいて画像情報を生成する画像情報生成部とを有する画像読取装置において、
請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９の冷却装置を有し、
該冷却装置は、当該画像読取装置を構成する構成部品のうちの少なくとも１つの部品を上記冷却対象物として冷却することを特徴とする画像読取装置。
【請求項１１】
請求項１０の画像読取装置において、
上記画像情報生成部は、上記受光部が受光した光を光電変換する光電変換部と、該光電変換部を駆動する駆動回路部と、該光電変換部で得られた電気信号を処理する信号処理回路部とを有しており、
上記冷却対象物としての上記少なくとも１つの部品は、上記駆動回路部及び上記信号処理回路部の少なくとも一方であることを特徴とする画像読取装置。
【請求項１２】
画像読取部と、
該画像読取部が読み取った画像情報に基づいて記録材上に画像を形成する画像形成部とを有する画像形成装置において、
上記画像読取部として、請求項１０又は１１の画像読取装置を用いることを特徴とする画像読取装置。
【請求項１３】
画像情報に基づいて記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９の冷却装置を有し、
該冷却装置は、当該画像形成装置を構成する構成部品のうちの少なくとも１つの部品を上記冷却対象物として冷却することを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却対象物に気流を当てて冷却する冷却装置、並びに、これを備えた画像読取装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
イメージスキャナ等の画像読取装置や複写機やファクシミリ等の画像読取部を備えた画像形成装置の中には、光源部からの光を原稿（画像読取対象物）へ照射し、原稿からの反射光をレンズによってＣＣＤ（Charge Coupled Devices）等に結像する結像手段（受光部及び光電変換部）を備えたものがある。近年は、画像読取速度の高速化および装置の小型化の要求に応えるべく、ＣＣＤ等の光電変換部を駆動する駆動回路部やその光電変換部で得た電気信号を処理する信号処理回路部などを備えた回路基板の高密度化、その回路素子の駆動クロックの高速化、その回路基板上に搭載される集積回路の高集積化などが図られ、回路素子の温度上昇が問題となってきている。
【０００３】
この問題を解決すべく、特許文献１には、冷却対象物である回路素子を含む上記駆動回路部及び上記信号処理回路部を冷却する方法として、これらの駆動回路部及び信号処理回路部をカバー内に収容し、冷却用ファンによってそのカバー内に外気を送り込む冷却装置が開示されている。この冷却装置は、そのカバーに冷却用ファンからの気流を取り入れる開口部と、そのカバー内の空気を逃がすための排出開口部が設けられている。これにより、冷却用ファンによってカバー内に送り込まれた外気がカバー内の駆動回路部及び信号処理回路部に当たってその回路素子の熱を奪うことにより暖まった空気は、排出開口部からカバー外部へ排出される。この冷却装置では、回路素子を空気の流れにより冷却する空冷システムを採用しているので、他の公知の冷却機構（水冷システム等）に比べて簡易な構成であるという利点がある。しかも、上記特許文献１の記載によると、冷却対象物である回路素子を含む駆動回路部及び信号処理回路部の両方を同じカバー内に収容しているので、当該画像読取装置内の冷却すべき冷却対象物を効率よく冷却できるとしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４６１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記特許文献１に記載の冷却装置では、単に冷却用ファンによってカバー内に外気を送り込むだけで、カバー内の暖まった空気を効率的に排出するための工夫が全くなされていない。そのため、冷却用ファンによって発生したカバー内の気流の多くは、カバー内を対流するだけで、カバー内の空気の入れ替えが効率的に行われない。その結果、冷却用ファンによる気流の流速をいくら速めても、カバー内の暖まった空気が回路素子に当たるだけで冷却効果を上げることはできない。
【０００６】
なお、以上の説明では、画像読取装置の回路素子が冷却対象物である場合を例に挙げたが、発熱が問題となる回路素子等の冷却対象物を備えたあらゆる装置において、その冷却対象物を効率よくかつ簡易な構成で冷却することは重要な課題である。
【０００７】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、比較的簡易な構成である空冷システムによる冷却効果を高めることができる冷却装置、並びに、これを備えた画像読取装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、冷却対象物に当たる第１気流を発生させる第１気流発生手段と、該冷却対象物に当たらずに該冷却対象物とは異なる第２の冷却対象物に当たる第２気流を発生させる第２気流発生手段とを有し、該第２気流発生手段が発生させた第２気流と該第１冷却対象物に当たった後の第１気流とが互いに合流するように構成するとともに、その合流地点において該第１気流の流速よりも該第２気流の流速の方が速くなるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の冷却装置において、上記第１気流発生手段と上記第２気流発生手段とを共通の気流発生手段で構成し、該共通の気流発生手段が発生させた気流を上記第１気流と上記第２気流とに分割する気流分割手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の冷却装置において、上記第１気流発生手段と上記第２気流発生手段とを個別の気流発生手段で構成し、該第１気流発生手段を上記冷却対象物の近傍に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の冷却装置において、上記冷却対象物を内部に収容するケースを有し、上記第１気流発生手段が発生させた第１気流を該ケースの外部へ排出するための排出開口部を該ケースに設け、上記第２気流が該排出開口部の出口側近傍を該ケースの外面に沿って流れるように上記第２気流発生手段を構成して、該第２気流と該排出開口部から排出された第１気流とが互いに合流するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の冷却装置において、上記冷却対象物を搭載した板状部材を有し、該板状部材の該冷却対象物が搭載された面の法線方向に対して上記第１気流が上記排出開口部とは反対側に傾斜した方向から該冷却対象物に当たるように、上記第１気流発生手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項４又は５の冷却装置において、上記第１気流の一部が上記排出開口部から直接排出されるように上記第１気流発生手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項４、５又は６の冷却装置において、上記ケースに、外気を吸入するための吸入開口部を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項４、５、６又は７の冷却装置において、上記ケースとして金属ケースを用いることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項４、５、６、７又は８の冷却装置において、上記第２気流発生手段が発生させた第２気流の流れ方向に対向する上記ケースの面を、上記排出開口部の出口側近傍に向けて傾斜させたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、画像読取対象物に光を照射する光源部と、該画像読取対象物で反射した反射光を受光する受光部と、該受光部で受光した光に基づいて画像情報を生成する画像情報生成部とを有する画像読取装置において、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９の冷却装置を有し、該冷却装置は、当該画像読取装置を構成する構成部品のうちの少なくとも１つの部品を上記冷却対象物として冷却することを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の画像読取装置において、上記画像情報生成部は、上記受光部が受光した光を光電変換する光電変換部と、該光電変換部を駆動する駆動回路部と、該光電変換部で得られた電気信号を処理する信号処理回路部とを有しており、上記冷却対象物としての上記少なくとも１つの部品は、上記駆動回路部及び上記信号処理回路部の少なくとも一方であることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、画像読取部と、該画像読取部が読み取った画像情報に基づいて記録材上に画像を形成する画像形成部とを有する画像形成装置において、上記画像読取部として、請求項１０又は１１の画像読取装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、画像情報に基づいて記録材上に画像を形成する画像形成装置において、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９の冷却装置を有し、該冷却装置は、当該画像形成装置を構成する構成部品のうちの少なくとも１つの部品を上記冷却対象物として冷却することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、冷却対象物に当たる第１気流が、冷却対象物に当たった後に、冷却対象物に当たらない第２気流と合流する。この合流地点において第２気流の流速は第１気流の流速よりも速いので、冷却対象物に当たって暖まった第１気流の気体はベンチュリー効果により第２気流側へ引き込まれ、その第２気流に乗って移動する。その結果、冷却対象物に当たって暖まった第１気流の気体を、その冷却対象物の周囲空間から効率よく取り除くことができる。これにより、その冷却対象物の周囲空間に対して第１気流に乗った新たな気体（冷却対象物に当たる前の冷えた気体）を効率よく取り込むことができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上、本発明によれば、比較的簡易な構成である空冷システムにおいて、その冷却対象物の周囲空間に対して第１気流に乗った新たな気体（冷却対象物に当たる前の冷えた気体）を効率よく取り込むことができるので、その冷却対象物に対する冷却効果を高めることができるという優れた効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を、画像読取装置を備えたデジタル画像形成装置である複写機に適用した一実施形態について説明する。
図２は、本実施形態の複写機全体を示す概略構成図である。
本実施形態の複写機１は、大きく分けて、画像読取部（画像読取装置）Ａ、画像処理部Ｂ、画像記憶部Ｃ、画像書込部Ｄ、画像記録部Ｅ、給紙部Ｆ等から構成されている。なお、本実施形態では、画像書込部Ｄ及び画像記録部Ｅにより画像形成部が構成されている。画像読取部Ａにおいて、原稿台ガラス（プラテンガラス）１１上に載置された画像読取対象物である原稿ｄは、ガイドレール１８上を移動するキャリッジに設けられたキセノンランプ（光源部）１２により照明される。原稿ｄからの反射光は、第１ミラー１３、第２ミラー１４、第３ミラー１５で反射され、結像レンズ１６を通り、受光部及び光電変換部としてのＣＣＤイメージセンサ１７によりライン状の光学像が順次電気信号に光電変換される。一例として、ＣＣＤイメージセンサ１７は、約５０００画素構成で、１画素の大きさは７［μｍ］で、原稿上での１画素の読み込み単位は６３．５［μｍ］である。
【００１２】
ＣＣＤイメージセンサ１７により光電変換されたアナログ信号（電気信号）は、画像処理部Ｂにおいてアナログ信号処理がなされた後にＡ／Ｄ変換される。そのデジタル信号は、画像処理部Ｂにおいて所定のデジタル信号処理がなされた後、その処理後のデジタル信号に基づく画像情報である画像データが画像記憶部Ｃ内に一時的に保存される。画像処理部Ｂで行うデジタル信号処理としては、例えば、シェーディング補正、輝度／濃度変換、ＥＥ処理、文字／網点判別、フィルタ／変倍処理、コピーγ補正、書込濃度補正、２ビーム制御、誤差拡散処理、データ圧縮処理等が挙げられる。画像記憶部Ｃに一時的に記憶された画像データは、画像書込部Ｄに出力される。画像書込部Ｄでは、その画像データに基づく書込光を半導体レーザから出力する。この半導体レーザからの書込光は、駆動モータ２１により回転される回転多面鏡（ポリゴンミラー）２２で回転走査され、ｆθレンズ２３を経て、第１ミラー２４、第２ミラー２５、シリンドリカルレンズ２６、第３ミラー２７を通過して、カバーガラス２８から射出され、画像記録部Ｅに設けられた潜像担持体としての感光体ドラム３１上に照射される。
【００１３】
画像記録部Ｅは、感光体ドラム３１と、その周囲に配置される、帯電器３２、現像器３３、転写器３４、分離器３５、クリーニング装置３６等とから構成されている。また、分離器３５の下流側には、更に、搬送部３７、定着部３８、排紙部３９も配置されており、これらも画像記録部Ｅを構成している。
給紙部Ｆは、記録材としての転写紙Ｐを収容する給紙カセット４１、給紙カセット４１内の転写紙Ｐを分離して給送する給紙機構４２等から構成されている。
【００１４】
図３は、画像読取部Ａの概略構成を示す説明図である。
画像読取部Ａのユニットケーシング１０内には、駆動軸１０１が回転可能に支持されている。駆動軸１０１の一方の軸端部には、タイミングプーリ１０２が固定され、駆動モータＭの駆動軸に取り付けられたタイミングプーリ１０３の駆動回転により、タイミングベルト１０４を介して駆動軸１０１が回転される。駆動軸１０１の両軸端部付近には、それぞれ駆動プーリ１０５が固定されている。各駆動プーリ１０５には、複数回巻回されたフレキシブルワイヤ１０６の一端が係止されている。このフレキシブルワイヤ１０６は、アイドルプーリ１０７Ａ，１０７Ｂ，１０７Ｃの間に掛け渡されており、その他端がワイヤストッパ１０８に係止されている。これらの駆動プーリ１０５、フレキシブルワイヤ１０６、アイドルプーリ１０７Ａ，１０７Ｂ，１０７Ｃ、ワイヤストッパ１０８は、駆動モータＭが設置された画像読取部Ａの背面側（図２中紙面奥側）に一組、前面側（図２中紙面手前側）に一組、各フレキシブルワイヤ１０６が互いに平行になるように配置されている。
【００１５】
キセノンランプ１２及び第１ミラー１３とが搭載された露光ミラーユニット１１０の背面側及び前面側の端面部は、それぞれ前後の取付具１１１によりフレキシブルワイヤ１０６の所定位置に係止されている。一方、第２ミラー１４及び第３ミラー１５を搭載したＶミラーユニット１２０の背面側及び前面側の端面部は、それぞれ前後の支持部材１２１と一体になっている。これらの支持部材１２１は、動滑車１２２を回転自在に支持しており、その動滑車１２２にはフレキシブルワイヤ１０６が巻回されている。駆動モータＭにより駆動プーリ１０５が回転駆動すると、フレキシブルワイヤ１０６が駆動して、露光ミラーユニット１１０が所定の速度ｖで移動するとともに、動滑車１２２を備えたＶミラーユニット１２０が速度ｖ／２で移動する。露光ミラーユニット１１０とＶミラーユニット１２０は、ガイドレール１８の面上を摺動して副走査方向に往復移動する。露光ミラーユニット１１０は、往動時（スキャン方向への移動時）には初期位置Ｓ１から移動を開始して画像露光を行い、復動時（スキャンバック方向への移動時）には画像露光終了後にクイックリターンして初期位置Ｓ１に戻る。
【００１６】
図４は、露光ミラーユニット１１０の初期位置における断面図である。
図５は、露光ミラーユニット１１０をスキャン方向側から見たときの概略図である。
露光ミラーユニット１１０の底部には、摺動部材１１４が固定されている。この摺動部材１１４はガイドレール１８上に摺接して移動する。露光ミラーユニット１１０は、ガイドレール１８上を摺動して、ホームポジション又はホームポジション近傍の初期位置Ｓ１からスキャン方向に走査露光を開始し、走査露光終了後に反転位置でクイックリターンしてスキャンバック方向に移動する。露光ミラーユニット１１０が走査露光を開始する初期位置Ｓ１の近傍のガイドレール１８の上面には、弾性体１９が設置されている。この弾性体１９としては、発泡ポリウレタン等を用いることができる。また、繰り返し走査の耐久寿命を向上させるために、この弾性体１９にはフィルムが貼りつけてある。フィルム材質としてはＰＥＴ等を用いることができる。露光ミラーユニット１１０は、復動時にクイックリターンするため、初期位置Ｓ１に向けて高速移動し、その初期位置Ｓ１において急停止する。この急停止時には、露光ミラーユニット１１０に振動が生じるが、露光ミラーユニット１１０の底面とガイドレール１８の初期位置Ｓ１の近傍の上面に設けた弾性体１９とが接触することで露光ミラーユニット１１０の振動は速やかに減衰する。よって、露光ミラーユニット１１０の連続２コピー目以降のスキャン時に前回のスキャンバック時の残存振動を低減することができる。
【００１７】
図６は、Ｖミラーユニット１２０の初期位置における断面図である。
図７は、Ｖミラーユニット１２０をスキャン方向から見たときの概略図である。
Ｖミラーユニット１２０の底部にも、上記露光ミラーユニット１１０と同様に、摺動部材１２４が固定されている。この摺動部材１２４もガイドレール１８上に摺接して移動可能するものである。また、ガイドレール１８の上面にはＶミラーユニット１２０の初期位置Ｏ１から読取開始位置Ｏ２の間に弾性体２０が配置される。この弾性体２０も、上記露光ミラーユニット１１０の場合と同様に、Ｖミラーユニット１２０の連続２コピー目以降のスキャン時に前回のスキャンバック時の残存振動を低減するためのものである。
【００１８】
図８は、画像読取部Ａに設けられる電気回路の機能ブロック図である。
上述したように、受光部及び光電変換部を構成するＣＣＤイメージセンサ１７で受光された光信号（原稿ｄからの反射光）は、ＣＣＤイメージセンサ１７内のＣＣＤである光電変換素子２１１で光電変換されて電気信号であるアナログ信号に変換される。このアナログ信号は、信号処理回路部としてのアナログ信号処理部２１３に入力される。このとき、エミッタフォロワ２１２によって、アナログ信号処理部２１３でのサンプリング精度を向上させるためにインピーダンス変換を行う。アナログ信号処理部では、入力されたアナログ信号をサンプリングし、Ａ／Ｄ変換を行うための前処理を行い、処理後のアナログ信号をＡ／Ｄコンバータ２１４へ出力する。Ａ／Ｄコンバータ２１４は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、画像処理部Ｂへ出力する。また、タイミング発生ＡＳＩＣ２１５は、光電変換素子２１１の駆動クロック、アナログ信号処理部２１３及びＡ／Ｄコンバータ２１４のタイミング信号を生成するとともに、アナログ信号処理部２１３のレジスタ制御を行う。すなわち、タイミング発生ＡＳＩＣ２１５は、光電変換部であるＣＣＤイメージセンサ１７のＣＣＤを駆動する駆動回路部として機能している。
【００１９】
このような画像読取部Ａ内の電気回路においては、近年の画像読取速度の高速化の要求に応えるべく、タイミング発生ＡＳＩＣ２１５で発生させるクロックが高速化し、また、アナログ信号処理部２１３のタイミング信号も高クロック化している。そのため、タイミング発生ＡＳＩＣ２１５やアナログ信号処理部２１３での発熱問題が顕在化し、これらを安定動作させるには十分に冷却し得る冷却システムが必要となってきた。この発熱問題は、近年の画像読取部Ａの小型化の要求に応えるための、タイミング発生ＡＳＩＣ２１５やアナログ信号処理部２１３を搭載する回路基板上における回路素子の高密度化や、タイミング発生ＡＳＩＣ２１５やアナログ信号処理部２１３を構成する集積回路の高集積化に伴い、更に深刻なものとなっている。そのため、冷却効果が高い冷却システムの開発が急務となっている。しかも、近年の画像読取部Ａの小型化の要求に応えるためには、構成が比較的簡素な空冷システムで、発熱が問題となるタイミング発生ＡＳＩＣ２１５やアナログ信号処理部２１３を十分に冷却することが望まれる。
【００２０】
図９は、画像読取部Ａに設けられた冷却装置の概略構成を示す説明図である。なお、図８は、画像読取部Ａを背面側から見たときのものである。
図１０は、画像読取部Ａを上面から見たときの冷却装置の概略構成を示す説明図である。
本実施形態において、タイミング発生ＡＳＩＣ２１５やアナログ信号処理部２１３等の画像読取部Ａ内の回路素子は、板状部材としての１枚の回路基板２１０上に搭載されている。また、この回路基板２１０上にはＣＣＤイメージセンサ１７も搭載されている。ＣＣＤイメージセンサ１７は回路基板２１０の表面に実装されている。一方、回路基板２１０上の回路素子のうちの少なくともタイミング発生ＡＳＩＣ２１５やアナログ信号処理部２１３等の発熱が問題となる回路素子は、回路基板２１０の裏面に実装されている。また、この回路基板２１０は、その基板面が略鉛直面に平行になるように設置されており、結像レンズ１６とともに、金属ケース２０１内に収容されている。これにより、高クロック動作する回路基板２１０からの放射ノイズを遮蔽して、当該放射ノイズにより金属ケース２０１の外部に設けられる回路部品等が誤動作する等の不具合を防止している。また、この金属ケース２０１とユニットケーシング１０の図中右側側面との間には、回路基板２１０や後述する各種ファンに電源を供給するための電源回路を実装した電源回路基板２１６が配置されている。この電源回路基板２１６も、発熱するため、冷却が必要なものである。
【００２１】
画像読取部Ａのユニットケーシング１０は、図９及び図１０に示すように、図中右側側面に吸気用開口部１０ａが設けられており、また、図１０に示すように、背面部分の図中左側領域に排気用開口部１０ｂが設けられている。吸気用開口部１０ａには吸気ファン２０２が取り付けられており、排気用開口部１０ｂには排気ファン２０３が取り付けられている。これらのファン２０２，２０３は、第２気流発生手段として機能し、ユニットケーシング１０内を吸気用開口部１０ａから排気用開口部１０ｂへ向かって流れる第２気流を発生させる。具体的には、この第２気流は、吸気用開口部１０ａから電源回路基板２１６を通過して金属ケース２０１の上部を通り、排気用開口部１０ｂからユニットケーシング１０の外部へと流れる。第２気流が電源回路基板２１６を通過する際にその電源回路基板２１６で発生した熱を奪うことにより、電源回路基板２１６が冷却される。
【００２２】
図１１は、金属ケース２０１を斜め上方から見たときの説明図である。なお、金属ケース２０１の図中手前側の面については一部破断した状態を示す。
金属ケース２０１の図９中の右側側面（図１１中の右側側面）には、吸入開口部２０１ａが設けられている。また、金属ケース２０１の上面には、排出開口部２０１ｂが設けられている。排出開口部２０１ｂは、図１１に示すように、金属ケース２０１の上面において回路基板２１０の上端部との対向位置から図中右側の所定範囲にわたって設けられている。なお、排出開口部２０１ｂの位置は、回路基板２１０の裏面に実装されるタイミング発生ＡＳＩＣ２１５やアナログ信号処理部２１３の配置位置の真上よりも、やや回路基板裏面から離れる方向にズレた位置であるのが望ましい。
【００２３】
また、金属ケース２０１内には、回路基板２１０の裏面に実装されたタイミング発生ＡＳＩＣ２１５やアナログ信号処理部２１３等の回路素子に当たる第１気流を発生させる第１気流発生手段としての内部ファン２０４が設けられている。この内部ファン２０４は、略鉛直に立っている回路基板２１０の裏面に対して斜め下方から第１気流が当たるように配置されている。すなわち、回路基板２１０の裏面の法線方向（本実施形態では水平方向）に対して第１気流が排出開口部２０１ｂとは反対側に傾斜した方向（本実施形態では斜め下方）から、その裏面に実装されたタイミング発生ＡＳＩＣ２１５やアナログ信号処理部２１３等の回路素子に当たるように、内部ファン２０４が配置されている。
内部ファン２０４が発生させる気流は、内部ファン２０４の中央部分よりも外周部分の方が流速が速いので、図１１に示すように、金属ケース２０１の吸入開口部２０１ａと排出開口部２０１ｂは、それぞれ、内部ファン２０４の外周部分に対応する箇所に設けられている。
【００２４】
次に、本実施形態におけるユニットケーシング１０内の気流の流れについて説明する。
図１は、ユニットケーシング１０内の気流の流れを示す説明図である。なお、図１は、ユニットケーシング１０を背面側から見たときのものである。
吸気ファン２０２が発生させる第２気流Ｙにより吸気用開口部１０ａからユニットケーシング１０内に吸引された空気は、第２気流Ｙに乗って、電源回路基板２１６を通過し、金属ケース２０１の上部へ向かって流れる。このとき、電源回路基板２１６を通過した第２気流Ｙの一部は、第１気流Ｘに乗って、吸入開口部２０１ａから金属ケース２０１内へと流れ込む。この第１気流Ｘは、主に金属ケース２０１内に設けられた内部ファン２０４の吸引力により発生するが、吸気ファン２０２による影響も少なからず存在すると考えられる。金属ケース２０１の内部に流れ込んだ空気は、内部ファン２０４によって発生する第１気流Ｘにより、略鉛直に立っている回路基板２１０の裏面に対して斜め下方から当てられる。このように第１気流Ｘが回路基板２１０の裏面に実装されたタイミング発生ＡＳＩＣ２１５やアナログ信号処理部２１３等の回路素子（冷却対象物）に当たることで、その回路素子の熱を奪う。そして、回路素子から熱を奪って暖まった空気は、第１気流Ｘに乗って、金属ケース２０１の上面に設けられた排出開口部２０１ｂから金属ケース２０１の外部へと排出される。
【００２５】
ここで、本実施形態において、排出開口部２０１ｂから流れ出た第１気流Ｘは、排出開口部２０１ｂの出口側近傍を金属ケース２０１の上面に沿って流れる第２気流Ｙと合流する。この合流地点において、第２気流Ｙの流速は第１気流Ｘの流速よりも速い。そのため、回路基板２１０の裏面の回路素子から熱を奪って暖まった第１気流Ｘの空気は、ベンチュリー効果により第２気流Ｙ側へ引き込まれる。すなわち、金属ケース２０１内の暖まった空気は、第１気流Ｘと第２気流Ｙとの間のベンチュリー効果によって、排出開口部２０１ｂから効率よく排出される。その結果、金属ケース２０１内の暖まった空気は、回路基板２１０の裏面の周囲空間から効率よく除去され、かつ、その周囲空間へ金属ケース２０１の吸入開口部２０１ａから効率よく新しい空気を取り込むことができる。金属ケース２０１内部における回路基板２１０の裏面の周囲空間において、このような空気の流れが生まれる結果、その周囲空間には空気が滞留せず、冷却効果が高まる。
【００２６】
特に、本実施形態では、回路基板２１０の裏面の法線方向（本実施形態では水平方向）に対して第１気流が排出開口部２０１ｂとは反対側に傾斜した方向（本実施形態では斜め下方）から、その裏面に実装されたタイミング発生ＡＳＩＣ２１５やアナログ信号処理部２１３等の回路素子に当たるように構成したことにより、金属ケース２０１内の空気をより効率よく排出開口部２０１ｂから排出される効果が得られる。
【００２７】
この点について詳しく説明すると、本実施形態では、内部ファン２０４から送り出される第１気流Ｘは、回路基板２１０の裏面に対して斜め下方（約４５［°］）から当たる。そのため、回路基板２１０の裏面に当たった第１気流Ｘは、その流れの向きをその回路基板２１０の裏面に平行な向きにスムーズに変えることができ、その回路基板２１０の裏面に沿って上方へ流れていく。そして、本実施形態では、その第１気流Ｘが向かう先にある金属ケース２０１の上面部分に、排出開口部２０１ｂが設けられているので、回路基板２１０の裏面に沿って上方へ向かう第１気流Ｘは、そのまま排出開口部２０１ｂから流れ出ることができる。このような構成により、本実施形態では、内部ファン２０４から送り出される第１気流Ｘを回路基板２１０の裏面に対してその法線方向から当てる構成に比べて、第１気流の減速を少ない抑えることができるので、金属ケース２０１内の空気をより効率よく排出開口部２０１ｂから排出される効果が得られる。
【００２８】
本発明者が行った実験によると、内部ファン２０４から第１気流Ｘを回路基板２１０の裏面に対してその法線方向から当てた構成に比べて、回路基板２１０の裏面に対して当該法線方向に対して斜め４５［°］下方から当てた構成の方が、回路基板２１０の裏面に実装されたタイミング発生ＡＳＩＣ２１５やアナログ信号処理部２１３の雰囲気温度を５［℃］以上低下させることができた。
【００２９】
金属ケース２０１内の空気を更に効率よく排出開口部２０１ｂから排出させたい場合には、内部ファン２０４から送り出される第１気流Ｘの一部を排出開口部２０１ｂから直接排出されるように構成してもよい。この場合、第１気流Ｘの他部、すなわち、回路基板２１０の裏面に当たった部分は、排出開口部２０１ｂから直接排出される第１気流Ｘの一部よりも流速が遅くなる。これにより、回路基板２１０の裏面に当たってその裏面に沿って上方へ流れてきた第１気流Ｘの他部は、排出開口部２０１ｂの入口側近傍で、これよりも流速が速い第１気流Ｘの一部と合流する。そのため、この合流地点では、ベンチュリー効果によって、回路基板２１０の裏面に当たって暖まった第１気流Ｘの他部の空気は、第１気流Ｘの一部に引き込まれる。これにより、第１気流Ｘのすべてが回路基板２１０の裏面に当たる構成に比べて、回路基板２１０の裏面の周囲空間を通る第１気流Ｘの他部の流速を速めることができ、回路基板２１０の裏面の周囲空間から暖まった空気を更に効率よく除去することができるようになる。
【００３０】
もちろん、本発明は、このように第１気流Ｘを回路基板２１０の裏面に対して斜め下方から当てる構成に限られることはなく、回路基板２１０の裏面に対してその法線方向から当てる構成であってもよい。
【００３１】
また、本実施形態においては、吸気ファン２０２により発生する第２気流Ｙの一部は、金属ケース２０１の吸入開口部２０１ａが設けられた面に衝突する。この衝突により、金属ケース２０１の上面に沿って流れる第２気流Ｙの流速が遅くなり、排出開口部２０１ｂの出口側近傍において高いベンチュリー効果を得られなくなるおそれがある。そこで、本実施形態では、金属ケース２０１の吸入開口部２０１ａが設けられる面の上部に位置する角部を面取りして、排出開口部２０１ｂの出口側近傍に向けて傾斜した傾斜面２０１ｃを設けている。これにより、その傾斜面２０１ｃに衝突した第２気流Ｙの流れ方向を、排出開口部２０１ｂが設けられた金属ケース２０１の上面へとスムーズに変化させることができ、排出開口部２０１ｂの出口側近傍に向けて流れる第２気流Ｙの流速が遅くなるのを抑制することができる。
【００３２】
本発明者が行った気流の可視化実験によると、傾斜面２０１ｃを形成しない（面取りしない）構成では、金属ケース２０１の吸入開口部２０１ａが設けられた面に衝突した第２気流が渦となって滞留したのに対し、傾斜面２０１ｃを形成した本実施形態の構成では、このような渦は解消された。
なお、第２気流Ｙの流れ方向に対向する金属ケース２０１の面（吸入開口部２０１ａが設けられた面）の全体を、排出開口部２０１ｂの出口側近傍に向けて傾斜させてもよい。ただし、この場合には、金属ケース２０１の吸入開口部２０１ａへの空気の流れが悪くなるおそれがある点を考慮する必要がある。
【００３３】
また、本実施形態では、回路基板２１０の縁部と金属ケース２０１の内壁との間は僅かな隙間をあけて近接配置されており、金属ケース２０１の内部スペースは回路基板２１０により仕切られた状態になっている。これにより、内部ファン２０４が発生させた第１気流Ｘが、回路基板２１０の縁部と金属ケース２０１の内壁との間を通って回路基板２１０の表面側へ抜けてしまうのを抑制している。第１気流Ｘが回路基板２１０の表面側へ流れると、その第１気流Ｘに乗って運ばれてきたチリ等の異物がＣＣＤイメージセンサ１７のセンサ面に付着するおそれがある。本実施形態によれば、ＣＣＤイメージセンサ１７のセンサ面に異物が付着するのを抑制できる。
【００３４】
〔変形例〕
次に、上記実施形態における冷却装置の変形例について説明する。
図１２は、本変形例の冷却装置における金属ケースを斜め上方から見たときの説明図である。
図１３は、本変形例におけるユニットケーシング１０内の気流の流れを示す説明図である。なお、図１３は、ユニットケーシング１０を背面側から見たときのものである。
本変形例においては、上記実施形態における内部ファン２０４を省略し、吸気ファン２０２によりユニットケーシング１０内に流れ込む気流を２つに分離することで、第１気流Ｘと第２気流Ｙを発生させる構成を採用している。すなわち、本変形例では、第１気流発生手段と第２気流発生手段とを共通の気流発生手段である吸気ファン２０２及び排気ファン２０３で構成している。
【００３５】
吸気ファン２０２により発生した気流Ｚは、金属ケース３０１により、その金属ケース３０１の上面に沿って移動する第２気流Ｙと、その金属ケース３０１の吸入開口部３０１ａから金属ケース内部へ入り込む第１気流Ｘとに分割される。金属ケース２０１の内部への第１気流Ｘは、略鉛直に立っている回路基板２１０の裏面に対してその法線方向から当たる。そのため、回路基板２１０の裏面に当たった第１気流Ｘの流れは大きく減速するが、その一部は金属ケース３０１の上面に設けられた排出開口部３０１ｂから流れ出る。ここで、本変形例において、排出開口部３０１ｂから流れ出る第１気流Ｘは、排出開口部３０１ｂの出口側近傍を金属ケース３０１の上面に沿って流れる第２気流Ｙと合流する。この合流地点において、第２気流Ｙの流速は第１気流Ｘの流速よりも速い。そのため、回路基板２１０の裏面の回路素子から熱を奪って暖まった金属ケース３０１内の空気は、ベンチュリー効果により第２気流Ｙ側へ引き込まれる。その結果、金属ケース２０１内の暖まった空気は、回路基板２１０の裏面の周囲空間に滞留せずに効率よく除去される。よって、金属ケース２０１内部における回路基板２１０の裏面の周囲空間には、吸入開口部３０１ａからの新たな空気が流れ込み、冷却効果は高い。
【００３６】
本変形例によれば、内部ファン２０４が無い分、上記実施形態の構成に比べて、低コスト化を図ることができるとともに、省スペース化を図ることができる。
なお、本変形例の構成では、回路基板２１０の裏面の周囲空間を流れる第１気流Ｘの流速が内部ファン２０４を備える上記実施形態の構成に比べて遅いので、これを補うべく、吸入開口部３０１ａ及び排出開口部３０１ｂの寸法を上記実施形態に比べて大きくしている。この場合、回路基板２１０で発生する放射ノイズを金属ケースによって遮蔽する効果は十分に得ることはできないという欠点があるので、本変形例の構成は、低コスト化及び省スペース化の利点との比較考量して採用することになる。なお、放射ノイズの不具合を別の解決方法により解決すれば、欠点なく低コスト化及び省スペース化の利点を享受することができる。
【００３７】
以上、上記実施形態（上記変形例を含む。）の画像形成装置である複写機は、画像読取部Ａと、画像読取部Ａが読み取った画像情報に基づいて記録材である転写紙Ｐ上に画像を形成する画像形成部としての画像書込部Ｄ及び画像記録部Ｅとを有している。この画像読取部Ａは、画像読取対象物である原稿ｄに光を照射する光源部としてのキセノンランプ１２、原稿ｄで反射した反射光を受光する受光部及び受光したを光電変換する光電変換部としての光電変換素子２１１であるＣＣＤと、このＣＣＤを駆動する駆動回路部としてのタイミング発生ＡＳＩＣ２１５と、ＣＣＤで得られた電気信号であるアナログ信号を処理する信号処理回路部としてのアナログ信号処理部２１３とを備えた画像情報生成部を有している。また、画像読取部Ａには、当該画像読取部Ａを構成する構成部品のうちの少なくともタイミング発生ＡＳＩＣ２１５及びアナログ信号処理部２１３を構成する回路素子を冷却対象物として冷却する冷却装置が設けられている。この冷却装置は、冷却対象物である回路素子に当たる第１気流Ｘを発生させる第１気流発生手段としての内部ファン２０４と、上記回路素子に当たらない第２気流Ｙを発生させる第２気流発生手段としての吸気ファン２０２及び排気ファン２０３とを有している。そして、吸気ファン２０２及び排気ファン２０３が発生させた第２気流Ｙと上記回路素子に当たった後の第１気流Ｘとが互いに合流するように構成され、かつ、その合流地点において第１気流Ｘの流速よりも第２気流Ｙの流速の方が速くなるように構成されている。これにより、冷却対象物である回路素子に当たって暖まった第１気流Ｘの気体（空気）は、ベンチュリー効果により第２気流Ｙ側へ引き込まれ、その第２気流Ｙに乗って移動する。その結果、上記回路素子に当たって暖まった第１気流の空気を、その回路素子の周囲空間から効率よく取り除くことができる。これにより、その回路素子の周囲空間に対して第１気流Ｘに乗った新たな気体（上記回路素子に当たる前の空気）を効率よく取り込むことができる。よって、冷却効果の高い空冷システムを実現できる。
また、上記変形例においては、第１気流発生手段と第２気流発生手段とを共通の気流発生手段である吸気ファン２０２及び排気ファン２０３で構成し、これらのファン２０２，２０３が発生させた気流Ｚを第１気流Ｘと第２気流Ｙとに分割する気流分割手段としての金属ケース３０１を設けている。これにより、第１気流発生手段と第２気流発生手段とを個別の気流発生手段で構成する場合に比べて、部品点数を少なくでき、低コスト化や省スペース化を図ることができる。
一方、上記実施形態では、第１気流発生手段と第２気流発生手段とを個別の気流発生手段で構成し、その第１気流発生手段としての内部ファン２０４を冷却対象物である回路素子の近傍に配置している。これにより、回路素子に対して速い流速の第１気流Ｘを当てることができるので、より高い冷却効果を得ることができる。
また、上記実施形態では、冷却対象物である回路素子を内部に収容するケースとしての金属ケース２０１を有し、内部ファン２０４が発生させた第１気流Ｘを金属ケース２０１の外部へ排出するための排出開口部２０１ｂを金属ケース２０１に設け、記第２気流Ｘが排出開口部２０１ｂの出口側近傍を金属ケース２０１の外面（上面）に沿って流れるように吸気ファン２０２及び排気ファン２０３を構成して、その第２気流Ｙと排出開口部２０１ｂから排出された第１気流Ｘとが互いに合流するように構成している。これにより、冷却対象物である回路素子とケース外部とを仕切ることができる。その結果、ケース内の暖かい空気がケース外部に拡散するのを抑制することができる。
また、上記実施形態では、冷却対象物である回路素子を搭載した板状部材としての回路基板２１０を有し、この回路基板２１０の回路素子が搭載された面（裏面）の法線方向に対して第１気流Ｘが排出開口部２０１ｂとは反対側に傾斜した方向から当該回路素子に当たるように、内部ファン２０４を構成している。これにより、上述したように、金属ケース２０１内の空気をより効率よく排出開口部２０１ｂから排出させることができ、より高い冷却効果が得られる。特に、第１気流Ｘの一部が排出開口部２０１ｂから直接排出されるように内部ファン２０４を構成すれば、上述したように、ベンチュリー効果を利用して金属ケース２０１内の空気を更に効率よく排出開口部２０１ｂから排出させることができ、更に高い冷却効果が得られる。
また、上記実施形態では、金属ケース２０１に外気を吸入するための吸入開口部２０１ａを設けているので、金属ケース２０１内に新しい空気を効率よく取り入れることができ、より冷却効果を高めることができる。
また、上記実施形態では、冷却対象物である回路素子を内部に収容するケースとして金属ケースを用いている。このように熱伝導率が高い金属でケースを構成すれば、ケース内部の熱がケースに伝わり、ケース外面に沿って流れる第２気流がその熱を奪って、効率よくケース外へ逃がすことができ、より高い冷却効果が得られる。また、上記実施形態では、冷却対象物が放射ノイズを出す回路素子であるので、これを収容するケースとして金属ケースを用いることで、その放射ノイズをケースで遮蔽できる。
また、上記実施形態では、吸気ファン２０２及び排気ファン２０３が発生させた第２気流Ｙの流れ方向に対向する金属ケース２０１の面を、排出開口部２０１ｂの出口側近傍に向けて傾斜させている。これにより、第１気流Ｘと第２気流Ｙとの合流地点であるを排出開口部２０１ｂの出口側近傍における第２気流Ｙの流速を速めることができる。その結果、暖まった金属ケース内の空気を第２気流Ｙ側へ引き込むベンチュリー効果を高めることができる。
【００３８】
尚、本実施形態では、冷却対象物が画像読取部Ａのタイミング発生ＡＳＩＣ２１５及びアナログ信号処理部２１３の両方である場合について説明したが、いずれか一方であってもよい。また、本発明は、これら以外の画像読取部Ａを構成する構成部品、あるいは、複写機を構成する構成部品を、冷却対象物とする場合にも同様に適用することができる。また、本発明は、複写機やファクシミリのような画像読取部を備えた画像形成装置に限らず、スキャナ装置等の画像形成部を備えていない画像読取装置にも適用可能である。また、本発明は、これらの装置に限らず、冷却すべき冷却対象を備えた装置であれば同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施形態に係る複写機の画像読取部におけるユニットケーシング内の気流の流れを示す説明図。
【図２】同複写機の全体構成を示す概略構成図。
【図３】同画像読取部の概略構成を示す説明図。
【図４】同画像読取部の露光ミラーユニットの初期位置における断面図。
【図５】同露光ミラーユニットをスキャン方向側から見たときの概略図。
【図６】同画像読取部のＶミラーユニットの初期位置における断面図。
【図７】同Ｖミラーユニットをスキャン方向から見たときの概略図。
【図８】同画像読取部に設けられる電気回路の機能ブロック図。
【図９】同画像読取部に設けられた冷却装置の概略構成を示す説明図。
【図１０】同画像読取部を上面から見たときの冷却装置の概略構成を示す説明図。
【図１１】同冷却装置に設けられた金属ケースを斜め上方から見たときの説明図。
【図１２】変形例に係る冷却装置における金属ケースを斜め上方から見たときの説明図。
【図１３】変形例におけるユニットケーシング内の気流の流れを示す説明図。
【符号の説明】
【００４０】
１  複写機
１０  ユニットケーシング
１０ａ  吸気用開口部
１０ｂ  排気用開口部
１２ キセノンランプ
１６  結像レンズ
１７  ＣＣＤイメージセンサ
３１  感光体ドラム
１１０  露光ミラーユニット
１２０  Ｖミラーユニット
２０１，３０１  金属ケース
２０１ａ，３０１ａ  吸入開口部
２０１ｂ，３０１ｂ  排出開口部
２０１ｃ  傾斜面
２０２  吸気ファン
２０３  排気ファン
２０４  内部ファン
２１０  回路基板
２１１  光電変換素子
２１３  アナログ信号処理部
２１５  タイミング発生ＡＳＩＣ
３０１ａ  吸入開口部
Ａ  画像読取部
Ｄ  画像書込部
Ｅ  画像記録部
【図１】
0004794950.tif 000002
【図２】
0004794950.tif 000003
【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】
0004794950.tif 000008
【図８】
0004794950.tif 000009
【図９】
0004794950.tif 000010
【図１０】
0004794950.tif 000011
【図１１】
0004794950.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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