(57)【要約】【課題】複雑な構造の保持部材を設けることなく、光源を効果的に放熱することを可能にする。【解決手段】ＬＥＤアレー３を固定保持するため、従来のようなＬＥＤ保持部材を用いずに、第一走行体５に一体に形成した折曲部５ａに接着剤などを介してＬＥＤアレー３を直接的に固定保持する。このようにして、ＬＥＤアレー３を熱伝導性のよい板金部材で形成された第一走行体５に直接的に取り付けることにより、ＬＥＤアレー３の発光により発生した熱を基板２に篭らせることなく、速やかに第一走行体５を介して外部へ逃がすことができる。また、従来のＬＥＤ保持部材が不要であることから、部品点数を削減できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の基板に複数個の発光素子が列設されて、各発光素子からの照射光にて被照明体を照明する光源と、該光源および前記被照明体からの反射光を受けて所定の方向へ偏向するミラーおよび前記光源を搭載する走査体とを備えた照明装置において、
前記発光素子が列設された前記平板状の基板を、前記走査体に直接的に設置したことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記平板状の基板を固定保持する前記走査体に、前記平板状の基板の反りを防止する基板押え部を設けたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記平板状の基板を固定保持する前記走査体に、フィン形状部を設けたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
前記フィン形状部を、前記平板状の基板における発光素子取付け位置下部に設けたことを特徴とする請求項３記載の照明装置。
【請求項５】
前記走査体における少なくとも前記平板状の基板を設ける部分を放熱鋼板にて形成したことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の照明装置。
【請求項６】
前記走査体が前記被照明体に沿って移動する走行体であることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の照明装置。
【請求項７】
原稿を照明するための光源および前記原稿からの反射光を所定光路へ導くミラーとを具備する照明部と、前記反射光の光量を画像信号に変換する撮像素子とを具備し、原稿を照射した前記反射光を前記撮像素子上に集光させて画像情報を読み取る画像読取装置において、
前記照明部として請求項１〜６いずれか１項記載の照明装置を搭載したことを特徴とする画像読取装置。
【請求項８】
画像読取部と、該画像読取部から画像情報を受けて画像形成を行う画像形成部とを具備する画像形成装置において、
前記画像読取部として請求項７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、平板状の基板に複数個の発光素子が列設され、各発光素子からの照射光にて原稿などの被照明体を照明する光源を搭載してなる走査体を備えた照明装置、および、その照明装置を搭載する画像読取装置ならびに画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、原稿に光を照射して原稿画像情報を読み取る画像読取装置において、その光源にキセノンランプを設けてなる構成のものが知られている。
【０００３】
近年では、光源の立ち上がりスピードの高速化，省エネルギ化，長寿命化などの要望より、キセノンランプの代替光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を採用する照明装置の構成が実用化されてきている。
【０００４】
しかし、近年の生産性向上（読取スピードの向上）の要求より、さらに高い照度が求められるため、ＬＥＤへの供給電流の増加、あるいはＬＥＤ集積個数を多くするための対応が必要となってきた。ところが、前記対応を実施することによって、ＬＥＤからの発熱量はより多くなり、これが原因する故障対策として放熱に対する対処が重要な解決課題となっている。
【０００５】
そのため従来の照明装置において、光源を走査体に固定保持するために設けられている光源保持部材を熱伝導材にしたり、あるいは、冷却効率を上げるためのフィン，冷却孔などを光源保持部材に設ける工夫を施している（特許文献１，２参照）。
【特許文献１】実開平４−１３５３４９号公報
【特許文献２】特許第３３３６０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、複雑な形状の光源保持部材を搭載することは、構造の複雑化、およびコストの増加を招くことになり望ましくない。
【０００７】
そこで、本発明においては、複雑な構造の保持部材を設けることなく、光源を効果的に放熱することが可能な照明装置、および画像読取装置，画像形成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】
【０００８】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、平板状の基板に複数個の発光素子が列設されて、各発光素子からの照射光にて被照明体を照明する光源と、該光源および前記被照明体からの反射光を受けて所定の方向へ偏向するミラーおよび前記光源を搭載する走査体とを備えた照明装置において、前記発光素子が列設された前記平板状の基板を、前記走査体に直接的に設置したことを特徴とし、この構成によって、複数個の発光素子が列設された平板状の基板を、直接的に走行体に取り付けることにより、発光素子の発光により発生した熱を基板に篭らせることなく速やかに走査体へ逃がすことができるため、発光素子の発熱が原因する照明上の光学的問題の発生を防ぐことができ、また、従来のような光源を保持部材を介して走査体に設ける構造に比して、部品点数を削減することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の照明装置において、平板状の基板を固定保持する走査体に、前記平板状の基板の反りを防止する基板押え部を設けたことを特徴とし、この構成によって、基板の反りが防止されるため、発光素子の発熱による基板の熱膨張によって複数の発光素子における光量ムラが悪化することを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１記載の照明装置において、平板状の基板を固定保持する走査体に、フィン形状部を設けたことを特徴とし、この構成によって、より効果的に走査体を介して発光素子の熱を発散することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の照明装置において、フィン形状部を、平板状の基板における発光素子取付け位置下部に設けたことを特徴とし、この構成によって、発光素子の熱が走査体に設けられた放熱フィンへ効率的に伝導し、より効果的に発光素子の熱を発散することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４いずれか１項記載の照明装置において、走査体における少なくとも平板状の基板を設ける部分を放熱鋼板にて形成したことを特徴とし、この構成によって、より効果的に走査体を介して発光素子の熱を発散することができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５いずれか１項記載の照明装置において、走査体が被照明体に沿って移動する走行体であることを特徴とし、走行体に光源を搭載した構成のものにも適用可能である。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、原稿を照明するための光源および前記原稿からの反射光を所定光路へ導くミラーとを具備する照明部と、前記反射光の光量を画像信号に変換する撮像素子とを具備し、原稿を照射した前記反射光を前記撮像素子上に集光させて画像情報を読み取る画像読取装置において、前記照明部として請求項１〜６いずれか１項記載の照明装置を搭載したことを特徴とし、この構成によって、照明部における発光素子の発熱が原因する光学的問題の発生を防ぐことができるため、良好な画像読取が行われる。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、画像読取部と、該画像読取部から画像情報を受けて画像形成を行う画像形成部とを具備する画像形成装置において、前記画像読取部として請求項７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、画像読取部の照明部における発光素子の発熱が原因する光学的問題の発生を防ぐことができるため、良好な画像形成が行われる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る照明装置によれば、複数個の発光素子が列設された平板状の基板を、直接的に走査体に取り付けることにより、発光素子の発光により発生した熱を基板に篭らせることなく速やかに走査体へ逃がすことができるため、発光素子の発熱が原因する照明上の光学的問題の発生を防ぐことができ、また、従来のような光源を保持部材を介して走査体に設ける構造に比して、部品点数を削減することができる。
【００１７】
本発明に係る画像読取装置および画像形成装置によれば、原稿などを照明するための発光素子の発熱が原因する光学的問題の発生を防ぐことができるため、良好な画像読取あるいは画像形成が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な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内部構造を示す概略構成図、図２は図１の画像読取装置の走査体部分を示す斜視図であり、画像読取装置の光学系ユニット１内には、平板状の基板２に複数の発光素子であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）が列設されて光源を構成するＬＥＤアレー３と第一ミラー４とを具備した照明装置を構成する走査体としての第一走行体５、および第二ミラー６と第三ミラー７とを具備した第二走行体８、およびコンタクトガラス９上の原稿（図示せず）からの反射光像を撮像素子のＣＣＤ（charge-coupled device）１０上に結像させる結像レンズ１１が設けられており、ホストコンピュータ（図示せず）から送られてくる１ライン毎の画像読取要求の信号に応じて、第一走行体５および第二走行体８は、それぞれ２：１の速度でコンタクトガラス９上の原稿に沿って移動しながら、画像の読み取りを逐次行うように構成されている。
【００２０】
図３は本実施形態の画像読取装置における第一走行体の構成を示す断面図であり、板材からなる第一走行体５の一部に折曲部５ａを形成し、この折曲部５ａの上面に、平板状の基板２に複数のＬＥＤが列設されているＬＥＤアレー３が固定保持されている。
【００２１】
図４は比較例としての従来の画像読取装置における第一走行体の構成を示す断面図であり、ＬＥＤアレー３を第一走行体５に対してＬＥＤ保持部材１２を介して固定保持している。
【００２２】
本実施形態では、図３に示すように、ＬＥＤアレー３を固定保持するために、図４に示す従来のようなＬＥＤ保持部材１２がなく、第一走行体５に一体に形成された折曲部５ａに接着剤などを介してＬＥＤアレー３を直接的に固定保持している。このようにして、ＬＥＤアレー３を熱伝導性のよい板金部材で形成された第一走行体５に直接取り付けることにより、ＬＥＤアレー３の発光により発生した熱を基板２に篭らせることなく、速やかに第一走行体５を介して外部へ逃がすことができる。また、前記比較例におけるＬＥＤ保持部材１２が不要であることから、部品点数を削減できることになる。
【００２３】
本実施形態において、図５に示す断面図と図６に示す図５のＡ矢視図のように、第一走行体５の折曲部５ａに基板２における反りの発生を規制する基板押え部１３を設けることが考えられる。図５，図６において、基板押え部材１３として、Ｌ字状の係止部材を第一走行体５の折曲部５ａに設け、基板２の側端部分を係止している。
【００２４】
このようにＬＥＤアレー３における第一走行体５の取付け部に、ＬＥＤアレー３の熱によって基板２が反ることを防止するための基板押え部１３を設けることにより、基板２における熱膨張による変形（反り）の発生を防ぐことができる。
【００２５】
基板２の変形（反り）はＬＥＤアレー３における出射光の角度がずれて、照度ムラの原因となってしまい、照明効果あるいは読取効果に悪影響を与える。本例では、基板２が基板押え部１３によって押えられているため、前記のような反りの発生が押えられる。
【００２６】
基板押え部１３は基板２におけるＬＥＤアレー３が実装されている側（熱源に近い場所）に設けることによって、より効果的な熱除去が期待できる。逆に、ＬＥＤアレー３の実装面と反対側において熱を逃がすことによって、基板２の割れの発生を防止する効果も期待できる。
【００２７】
図７は図３に示す第一走査体の変形例の構成を示す断面図、図８は図７のＢ矢視図であり、本例では、第一走行体５の折曲部５ａにおけるＬＥＤアレー３の取付け部に、放熱用のフィン形状部１４を形成している。
【００２８】
前記フィン形状部１４を設置したことにより、ＬＥＤアレー３の発熱によって発生した熱は第一走行体５に伝わる。そして第一走行体５は、原稿の走査動作に際して、走査読取後にホームポジションに戻るように駆動されるが、この動作によって冷却されることになり、走査時の冷却効果を高めることができる。
【００２９】
また、フィン形状部１４を設けるために生じた第一走行体５における加工用孔５ｂは、フィン近傍の空気が通り抜け可能となることによって、より冷却効果を高めることができる。
【００３０】
また、発熱体であるＬＥＤアレー３の真下にフィン形状部１４を配設することにより、放熱効果をさらに高めることができる。
【００３１】
さらに、第一走行体５を熱伝導率の高い放熱鋼板などによって形成すれば、より高い放熱効果を期待できる。
【００３２】
以上のように、照明装置としての前記構成の第一走行体５を図１，図２に示すような画像読取装置に搭載することにより、第一走行体５におけるＬＥＤアレー３の発熱が原因する光学的問題の発生を防ぐことができるため、良好な画像読取が行われる。
【００３３】
図９は本発明に係る画像読取装置を搭載した画像形成装置の実施形態であるレーザプリンタの構成図であり、図１，図２にて説明した画像読取装置の構成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。
【００３４】
本レーザプリンタの画像形成部２０は、感光体２１、帯電ローラ２２、現像装置２３、転写ローラ２４、クリーニング装置２５、定着装置２６、光走査装置２７、給紙カセット２８、レジストローラ対２９、給紙コロ３０、用紙搬送路３１、排紙ローラ３２、排紙トレイ３３などから構成されているものである。
【００３５】
また、画像読取部３５は、図１，図２にて説明した画像読取装置の構成と同様なものであって、前記各実施形態の構成のように本発明による第一走行体（照明装置）の改良構造を採用したものである。
【００３６】
画像読取部３５では、第一走行体５と第二走行体８を走査させて、コンタクトガラス１２上の原稿（図示せず）を走査し、原稿からの反射光像をＣＣＤ１０に結像させる。ＣＣＤ１０において原稿の反射光像を光電変換してアナログ画像信号とし、原稿の読み取りが行われる。そして原稿の読取終了後に、第一走行体５と第二走行体８はホームポジション位置に復帰する。
【００３７】
なお、ＣＣＤ１０から出力されたアナログ画像信号は、図示しないアナログ／デジタル変換器によりデジタル画像信号に変換され、画像処理回路を搭載した回路基板において、各々の画像処理（２値化，多値化，階調処理，変倍処理，編集処理など）が施される。
【００３８】
画像処理信号は光走査装置２７へ出力され、光走査装置２７による感光体２１に対する光走査にて感光体２１の表面に潜像が形成される。感光体２１の潜像は現像装置２３でトナー現像され、このトナー像が転写ローラ２４により用紙に転写される。転写後の用紙は、定着装置２６による定着処理を受けた後、排紙ローラ３２によって排紙トレイ３３へ排出される。
【００３９】
このように本画像形成装置において、前記各実施形態の構成のように本発明による第一走行体（照明装置）の改良構造を採用したことにより、画像読取部３５の第一走行体５において、ＬＥＤアレー３の発熱が原因する光学的問題の発生を防ぐことができるため、良好で高品位の画像形成が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、複写機，ファクシミリ，スキャナなど画像形成装置における原稿を照明する照明装置、あるいは画像読取装置として適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【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内部構造を示す概略構成図
【図２】図１の画像読取装置の走行体部分を示す斜視図
【図３】本実施形態の画像読取装置における第一走行体の構成を示す断面図
【図４】比較例としての従来の画像読取装置における第一走行体の構成を示す断面図
【図５】本実施形態において基板押え部を設けた構成例を示す断面図
【図６】本実施形態において基板押え部を設けた構成例を示す図５のＡ矢視図
【図７】本実施形態における第一走査体の変形例の構成を示す断面図
【図８】本実施形態における第一走査体の変形例の構成を示す図７のＢ矢視図
【図９】本発明に係る画像読取装置を搭載した画像形成装置の実施形態であるレーザプリンタの構成図
【符号の説明】
【００４２】
２  基板
３  ＬＥＤアレー
４  第一ミラー４
５  第一走行体
５ａ  折曲部
１０  ＣＣＤ
１３  基板押え部
１４  フィン形状部
２０  画像形成部
３５  画像読取部
【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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【図８】
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【図９】
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