(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を載置する原稿台と、
前記原稿台が上部に設けられる筐体と、
前記筐体内に設けられ、原稿の画像を撮像する撮像手段と、
原稿を照明する照明手段を有しかつ原稿の画像を前記撮像手段に結像する、前記筐体内に設けられた走査手段と、
前記照明手段に電力を供給するインバータと、
前記走査手段を駆動する駆動手段と、
画像読取装置内の各駆動源に電力を供給する電力供給手段と、
空気を流通させて画像読取装置内部を冷却する冷却手段と、
を備えた画像読取装置において、
前記走査手段の主走査方向に垂直な面と平行な前記筐体の第１の側面の近傍に前記駆動手段および前記電力供給手段が配置され、
前記走査手段の主走査方向に垂直な面と平行な、前記筐体の第１の側面と反対側の第２の側面に沿って前記インバータが配置され、
前記第１の側面の近傍に前記冷却手段が配置されており、
前記インバータが、前記冷却手段による空気の吹き付け方向と対向するように設けられていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
画像データを他の装置に出力する通信手段を備え、
前記通信手段が前記第１の側面の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記インバータの熱を放熱する放熱板を有し、
前記放熱板が前記第２の側面の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記走査手段は、副走査方向に移動することで原稿の画像を走査する機能あるいは停止したまま原稿を移動させることにより走査する機能の少なくともいずれかを備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記撮像手段および前記走査手段として縮小光学系を用いたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記照明手段としてキセノン管を用いたことを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記撮像手段および前記走査手段として等倍光学系を用いたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像読取装置と、前記画像読取装置において撮像された原稿の画像をシートに形成する画像形成部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿を走査して、ＣＣＤラインセンサーなどの撮像素子にて画像を読取る画像読取装置および該画像読取装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像読取装置では、特開平６−３０８６２７号公報に示すように、図２のようなものが提案されている。
【０００３】
図２において、画像読取装置１１７上の原稿台１１２に載置された原稿１１１に、第１のキャリッジ１１３に設けられた光源１１３ｂにより照射された光によって、反射画像光が発生し、この反射光が、第１のキャリッジ、及び、第２のキャリッジに設けられた反射部材１１３ａ、１１４ａ、１１４ｂにより反射した後、結像レンズ１１５を介して、ＣＣＤ（撮像素子）１１６上にライン結像する。このような装置は、縮小光学系を用いている。
【０００４】
そして、第１のキャリッジ、及び、第２のキャリッジをライン方向（主走査方向）と垂直な方向（図中→方向，副走査方向）に移動することで、順次、原稿の画像を走査していく。
【０００５】
ここで、第１のキャリッジには、光源に電力を供給するインバータ１１０が搭載されている。
【０００６】
また、近年、図３のように、原稿幅以上の長さを持つコンタクトイメージセンサー１２１をキャリッジ１２０に搭載し、これを走査して、原稿画像を等倍で読み込む装置も提案されている。本図において図２と同じ番号は同様のはたらきをする部材を示す。このような装置は、等倍光学系を用いている。
【０００７】
さらに、上記した２つの装置は、原稿自動送り装置を用いることにより走査光学系を駆動することなく、読取り位置の上を、原稿を動かすことで流し読みを可能としている画像読取装置が一般化している。
【０００８】
また、多くの場合、走査手段の駆動手段（モータ）は、装置本体を走査手段の主走査方向に垂直な面で二つの領域に分割した場合に、コストアップ防止のため電力供給手段の配置されている側に配置して、電力線の長さを短くするのが一般的である。
【０００９】
また、近年では、装置を制御する基板や画像信号の出力を制御する基板を統合して、ひとつの制御基板とするのも一般的である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
近年、画像読取装置での読取時間高速化が急速に進み、これに伴い、単位時間あたりの必要露光量を得るために、走査光源の高輝度対応が必須となってきている。
【００１１】
また、高画質化のために、メモリー回路などの大規模化が必要となるため、画像信号を出力するための信号処理回路も大型化してきている。しかしながら、光源の高輝度対応は、インバータの大型化、高温化が必ず伴うため、従来のように、第１のキャリッジ上に、インバータを搭載すると以下のような問題を生じる。
【００１２】
走査台重量アップにより、駆動手段の大型化、コストアップ、消費電力のアップの要因となる。
【００１３】
図４に示すように、第１キャリッジの長手方向位置と光源温度の関係は、インバータ発熱の影響で、光源の長手方向の温度分布が、極端に不均一となり、同方向光量も不均一となるため、画像読取信号に、部分かぶり、白とびなどが生じる。
【００１４】
図３、図５に示すように、コンタクトイメージセンサー１２１を使用した装置は、インバータ１１０を搭載したキャリッジ１２０上に、コンタクトイメージセンサー１２１が載っているため、インバータ１１０の熱の影響で、図５に示すように、コンタクトイメージセンサー内部にあるＣＣＤラインセンサー１２８が保証動作温度を超えてしまうことによる画像不良や、故障を発生する。
【００１５】
図５に示すように、コンタクトイメージセンサー１２１には、光源１２６、ＣＣＤラインセンサー１２８、セルフォックレンズ（登録商標）１２９などが、ハウジング１３０に実装されて一体化しているため、各部品が熱膨張で大きくなる量が増加して、単部品での光学性能の低下、各部品間の位置ズレの許容差が、光学設計値から外れて、ピンぼけ、色ずれなどを生じてしまう。特に、被写界深度の少ない等倍光学系では大きな問題となる。
【００１６】
また、縮小光学系を用いた画像読取装置にて、装置筐体にインバータを搭載するには、装置の薄型化を目的として、移動走査動作時に、第２キャリッジが、ホームポジションから一番離れる到達位置よりも、さらに遠くに、インバータを搭載し、第２キャリッジとの干渉を防止するのが一般的である。そのため、以下の問題を生じる。
【００１７】
ベルトを用いた原稿自動送り装置にて、搬送ベルトを用いて流し読みをする場合、原稿台中央付近と、原稿台エンド側付近に、走査台の第１キャリッジを固定して、原稿を流し読むため、インバータを装置筐体奥側に配置し、冷却手段（送風装置）１４０にて、強制冷却するとインバータ１１０を通過した熱風が、図６に示すように、光源長手方向に流れるため、光源の温度分布を不均一にして、前記と同様、画像読取信号に、部分かぶり、白とびなどが生じる。
【００１８】
原稿台エンド側の装置筐体奥側に、インバータを配置して強制冷却する場合は、送風源からみて、インバータより下流側あるＣＣＤや、その駆動回路などにも熱風があたり、ＩＣなどの誤動作や、故障といった問題点をも発生する。
【００１９】
装置筐体奥側にインバータを配置した場合、インバータの大型化によって、従来の装置の大きさのままで基板配置をしようとすると、図７のように画像信号処理及び装置制御を行う制御回路基板１６１と、画像データを他の装置に出力する通信手段１６２を最短距離で結ぶ場合、信号線１６３がノイズ源であるインバータ１１０の近傍を通過するしかなくなるために、ノイズが載りやすくなり画像不良などの問題を生じやすくなる。
【００２０】
装置筐体奥側に、インバータを配置した場合、図７に示すように、装置筐体奥側には、装置駆動電源１６４、走査手段駆動モータ１６６とそのドライバー回路１６５などの発熱源が集中しているので、これらの部材からの熱で暖められた空気が冷却手段によりインバータに送風されてしまうとともに、これら部材から装置筐体に伝えられる熱のために、インバータの放熱源に直接接続した放熱部材１１０ａを装置筐体に接続すると、インバータ温度の飽和までにかかる時間が短くなったり、平衡温度が高くなったりしてしまう。
【００２１】
ここで、図７に示すように、ＣＣＤユニットへ外部光がなるべく入らなくするためと、ＣＣＤ駆動回路１６０からのノイズ放出を防止するためにカバー１６７が設けられ、制御回路基板１６１へのノイズの飛び込みや、ノイズの放出を防止するためにカバー１６８が設けられている。
【００２２】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、照明手段に電力を供給するインバータの大型化・高温化に伴い、その温度が平衡になるまでの時間が短くなったり、平衡温度が高温化したりするのを防止するとともに、装置内にあるＣＣＤ等の各部材への悪影響を防止し、もって画像読取装置および画像形成装置の高画質化、高速化を図ることにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
原稿を載置する原稿台と、
前記原稿台が上部に設けられる筐体と、
前記筐体内に設けられ、原稿の画像を撮像する撮像手段と、
原稿を照明する照明手段を有しかつ原稿の画像を前記撮像手段に結像する、前記筐体内に設けられた走査手段と、
前記照明手段に電力を供給するインバータと、
前記走査手段を駆動する駆動手段と、
画像読取装置内の各駆動源に電力を供給する電力供給手段と、
空気を流通させて画像読取装置内部を冷却する冷却手段と、
を備えた画像読取装置において、
前記走査手段の主走査方向に垂直な面と平行な前記筐体の第１の側面の近傍に前記駆動手段および前記電力供給手段が配置され、
前記走査手段の主走査方向に垂直な面と平行な、前記筐体の第１の側面と反対側の第２の側面に沿って前記インバータが配置され、
前記第１の側面の近傍に前記冷却手段が配置されており、
前記インバータが、前記冷却手段による空気の吹き付け方向と対向するように設けられていることを特徴とする。
【００２６】
画像データを他の装置に出力する通信手段を備え、
前記通信手段を前記第１の側面に配置したことを特徴とする。
【００２７】
前記インバータの熱を放熱する放熱板を有し、
前記放熱板が前記第２の側面の近傍に設けられていることを特徴とする。
【００２９】
また、前記の発明において、前記走査手段が、副走査方向に移動することで原稿の画像を走査する機能あるいは停止したまま原稿を移動させることにより走査する機能の少なくともいずれかを備えていることを特徴とする。
【００３０】
また、前記の発明において、前記撮像手段と前記走査手段が、縮小光学系で構成されていても等倍光学系で構成されていても成立することを特徴とする。
【００３１】
さらに、縮小光学系においては、両端部の光量落ちが非常に少なく、主走査方向の温度分布のばらつきに対する光量変動の敏感度が小さいキセノン管を照明手段として、本発明を実施することで、高輝度の光源を最小のスペースで提供できることを特徴とする。
【００３２】
さらに、上記発明の画像読取装置と、該画像読取装置において撮像された原稿の画像をシートに形成する画像形成部と、を備えた画像形成装置であることを特徴とする。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００３４】
図１において、第１のキャリッジ３に設けられ、インバータ１により電力を供給される光源（照明手段）３ｂにより照射された光によって、反射画像光が発生し、この反射光が、第１のキャリッジ及び第２のキャリッジ（不図示）に設けられた反射部材（不図示）により反射した後、結像レンズ１３を介して、不図示のＣＣＤ（撮像手段）上にライン結像する。
【００３５】
そして、第１のキャリッジ及び第２のキャリッジをライン方向（主走査方向）と垂直な方向（図中→方向，副走査方向）に移動することで、順次、原稿の画像を走査するか、原稿自動送り装置を用いることにより第１のキャリッジ及び第２のキャリッジを移動することなく、原稿を動かすことで流し読みをすることにより画像を走査する。
【００３６】
このような照明手段で原稿を照明して原稿の画像を走査し、原稿の画像を結像手段を介して撮像手段に結像する装置が走査手段に相当し、本実施の形態では、縮小光学系を用いている。
【００３７】
かかる構成において、画像読取装置本体を走査手段の主走査方向に垂直な面で二つの領域に分割した場合に、インバータ１を、画像読取装置内の駆動源に電力を供給する電力供給手段９、走査手段を駆動する駆動手段である駆動モータ１１、駆動モータのドライバー回路１０などの発熱源が集中していない側（装置筐体前側）の領域に（装置筐体４の第２の側面に沿って）配置しているので、これらの手段から装置筐体４に伝えられる熱による影響がほとんどない筐体壁に、インバータの放熱源に直接接続した放熱部材１ａを接続することができるため、インバータの温度の飽和までにかかる時間が短くなったり、平衡温度が高くなったりしてしまうことがなく、効率的に放熱させることができる。
【００３８】
この効果は、冷却手段８を備えていなくても実現できるが、画像読取装置本体を走査手段の主走査方向に垂直な面で二つの領域に分割した場合に、電力供給手段９、駆動モータ１１、ドライバー回路１０などが配置されている側の領域（装置筐体４の第１の側面の近傍）に冷却手段８を配置することによりさらに効果的にインバータを冷却できる。
【００３９】
さらに、ベルトを用いた原稿自動送り装置にて、搬送ベルトを用いて流し読みをする場合、原稿台中央付近と、原稿台エンド側付近に、走査台の第１キャリッジを固定して、原稿を流し読んでも、冷却手段により形成されインバータを通る空気の流路に対して、照明手段がインバータの下流側を除く領域に位置するように、インバータを配置しているため、インバータを通過した熱風が照明手段に向かわないため、光源の温度分布の不均一に伴う光量の不均一を防止することができる。
【００４０】
同様に、本実施の形態のようにインバータを配置することで、冷却手段により形成されインバータを通る空気の流路に対して、ＣＣＤがインバータの下流側を除く領域に位置しているので、インバータを通過した熱風がＣＣＤに向かわないためＣＣＤが高温とならず良好な画質が保証される。
【００４１】
さらに、画像読取装置本体を走査手段の主走査方向に垂直な面で二つの領域に分割した場合に、画像データを他の装置に出力する通信手段６が配置されていない側の領域に（装置筐体４の第２の側面に沿って）、インバータを配置しているので、画像信号処理及び装置制御を行う制御回路基板２と通信手段６を接続する信号線７が、ノイズ源であるインバータの近傍を通過することがないため、従来と同様の画像読取装置サイズで大型のインバータを搭載できる。
【００４２】
また、ＣＣＤユニットへ外部光がなるべく入らなくするためと、ＣＣＤ駆動回路からのノイズ放出を防止するためにカバー１４を設けている。
【００４３】
また、前記走査手段が、副走査方向に移動することで原稿の画像を走査する機能および停止したまま原稿を移動させることにより走査する機能をともに備えている場合においても同様な形態とすることができる。
【００４４】
また、光量変動の敏感度が小さいキセノン管を照明手段として、本発明を実施することで、高輝度の光源を最小のスペースで実現できる。
【００４５】
図１の実施の形態は、前記走査手段および撮像手段が縮小光学系である場合についての部品配置・構成であるが、等倍光学系である場合においても同様な部品配置・構成とすることができる。
【００４６】
この等倍光学系においては、キャリッジ（３）上に直接コンタクトイメージセンサーが載っており、該コンタクトイメージセンサーには、光源（照明手段）、ＣＣＤラインセンサー（撮像手段）、セルフォックレンズ（登録商標）（結像手段）などが、ハウジングに実装されて一体化している（図５参照）。
【００４７】
そして、照明手段で原稿を照明して原稿の画像を走査し、原稿の画像を結像手段を介して撮像手段に結像する装置である走査手段に相当する部分と撮像手段であるＣＣＤラインセンサーが一体化して、それらが実装されているキャリッジ（３）を副走査方向（図中→方向）に移動することで、順次、原稿の画像を走査および撮像するか、原稿自動送り装置を用いることによりキャリッジを移動することなく、原稿を動かすことで流し読みをすることにより画像を走査および撮像する。
【００４８】
かかる構成で、冷却手段により形成されインバータを通る空気の流路に対して、コンタクトイメージセンサーのハウジングがインバータの下流側を除く領域に位置してるので、インバータを通過した熱風がコンタクトイメージセンサーのハウジングの方へ向かわず、コンタクトイメージセンサー内の各部品が熱膨張で大きくなる量が増加することによる単部品での光学性能の低下、各部品間の位置ズレの許容差が光学設計値から外れてることによるピンぼけまたは色ずれなどを防止することができる。
【００４９】
同様に、等倍光学系においても、走査手段が、副走査方向に移動することで原稿の画像を走査する機能あるいは停止したまま原稿を移動させることにより走査する機能のいずれか１つを備えている場合のみならず、副走査方向に移動することで原稿の画像を走査する機能および停止したまま原稿を移動させることにより走査する機能をともに備えている場合においても同様な形態とすることができる。
【００５０】
さらに、この実施の形態の画像読取装置を、該画像読取装置において撮像された原稿の画像をシートに形成する画像形成部を備えた画像形成装置に適用することができる。これにより、高品質の画像を高速で形成できる画像形成装置を実現できる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像読取装置本体を走査手段の主走査方向に垂直な面で二つの領域に分割した場合に、画像データを他の装置に出力する通信手段が配置されていない側の領域にインバータを配置し、画像信号処理及び装置制御を行う制御回路基板と通信手段間の信号線に乗るノイズの影響を最小にしたまま、光量を増大させるために大型化したインバータを配置できるので高品位の画像を高速で得ることができる。
【００５２】
また、走査手段が縮小光学系である場合、インバータを通る空気の流路に対して、照明手段や撮像手段がインバータの下流側を除く領域に位置するように、インバータを配置しているため、インバータを通過した熱風が、照明手段や撮像手段に向かわないので、走査台重量アップ、照明手段の長手方向の温度分布不均一に伴う同方向光量の不均一およびセンサー部の温度上昇量の増加を防止し、画像不良を防止する効果がある。
【００５３】
さらには、走査手段が、コンタクトイメージセンサーを用いた等倍光学系である場合でも、インバータを通過した熱風がコンタクトイメージセンサーのハウジングに向かうことがないためＣＣＤラインセンサー（撮像手段）が保証動作温度を超えてしまうことによる画像不良および故障発生、各部品が熱膨張で大きくなる量が増加することによる単部品での光学性能の低下および各部品間の位置ズレの許容差が光学設計値から外れることによるピンぼけ、色ずれなどを生じるのを防止する効果がある。
【００５４】
さらには、画像読取装置本体を走査手段の主走査方向に垂直な面で二つの領域に分割した場合に、駆動手段、電力供給手段等の発熱源が集中していない側の領域で、インバータの放熱源に直接接続した放熱部材を発熱源が配置されていない装置筐体に接続できる位置にインバータを配置することにより、インバータ温度が平衡化するまでの時間が短くなったり、平衡温度が高温化したりするのを防止する効果がある。
【００５５】
さらには、縮小光学系において、両端部の光量落ちが非常に少なく、主走査方向の温度分布のばらつきに対する光量変動の敏感度が小さいキセノン管を照明手段として、本発明を実施することで、高輝度の光源を最小のスペースで実現できる効果がある。
【００５６】
また、この画像読取装置を画像形成装置に適用することで高品位の画像を高速で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を表わす図面である。
【図２】第１の従来例を説明する図面である。
【図３】第２の従来例を説明する図面である。
【図４】第１の従来例の光源周りの温度と輝度の関係を説明する図面である。
【図５】コンタクトイメージセンサー内部を説明する図面である。
【図６】第１の従来例で、流し読み時の光源周りの温度と輝度の関係を説明する図面である。
【図７】第１の従来例の構成を説明する図面である。
【符号の説明】
１，１１０  インバータ
１ａ  放熱部材
２，１６１  制御回路基板
３，１１３  第１キャリッジ
３ｂ，１１３ｂ，１２６  光源
４，１１７  装置筐体
６  通信手段
７  信号線
８  冷却手段
９  電力供給手段
１０  駆動モータドライバー回路
１１  走査手段駆動モータ
１２  ＣＣＤ駆動回路
１３，１１５  結像レンズ
１４  カバー
１１６，１２８  ＣＣＤ
２０，１２０  キャリッジ
１２１  コンタクトイメージセンサー
１２６  光源
１２９  セルフォックレンズ
１３０  ハウジング
【図１】
0004095327.tif 000002
【図２】
0004095327.tif 000003
【図３】
0004095327.tif 000004
【図４】
0004095327.tif 000005
【図５】
0004095327.tif 000006
【図６】
0004095327.tif 000007
【図７】
0004095327.tif 000008