CN1223171C

CN1223171C - 图像读取装置

Info

Publication number: CN1223171C
Application number: CNB031215335A
Authority: CN
Inventors: 青山武史; 高岸宏彰; 菅隆之
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2023-04-01
Also published as: US20040021913A1; CN1450786A; US7420716B2

Abstract

本发明涉及一种图像读取装置，其通过照相元件接受原稿图像光，从而对原稿图像进行读取。该图像读取装置具有原稿台、扫描机构、壳体、逆变器、通信机构及冷却风扇。通过对上述部分的设置，使整个装置得到良好的冷却，从而使各电气元件保持良好的工作特性，同时也使机械部件保持足够小的热形变，因此通过采用本发明的图像读取装置能得到高品质的读取图像。

Description

图像读取装置

技术领域

本发明涉及一种通过照相元件接受原稿图像光而对原稿图像进行读取的图像读取装置。

背景技术

现有的图像读取装置，如特开平6-308627号公报中所述的装置已为人所知。如图2所示。

在图2中，原稿111载放于图像读取装置117上的原稿台112上，在该原稿111上，根据从第一个移动台113上设置的光源113b所射出的光，产生反射图像光，此反射光通过设置于第一个移动台及第2个移动台上的反射部件113a、114a及114b进行反射后，透过成像镜115在作为照相元件的CCD116上线性成像。此类装置应用缩小光学系统。

于是，通过第一个移动台及第二个移动台在与线性方向(主扫描方向)垂直的方向(图中箭头的方向，副扫描方向)上移动，依次扫描原稿图像。

在这里，第一个移动台上搭载有给光源供电的逆变器110。

另外，近年来，如图3所示，一种等倍地读取原稿图像的装置被提案：在移动台120上搭载有大于原稿长度的接触影像传感器121，然后对其进行扫描。在此图中与图2相同的序号表示同样作用的部件。像这样的装置，采用等倍光学系统。

另外，上述两种装置已作为这样一种图像读取装置被普遍应用：通过装有原稿自动传送装置，无需驱动扫描光学系统，也可以在读取位置上，通过移动原稿进行动态读取。

另外，在多数情况下，在扫描机构的主扫描方向上以垂直面将装置主体分割为两个区区域时，为了防止增加成本，一般将扫描机构的驱动机构(马达)与电力供给机构配置于同一侧，从而缩短电线的长度。

近年来，伴随着图像读取装置的读取时间高速化的急速发展，为了得到单位时间内的必要曝光量，必须相应地采用高亮度的扫描光源。

另外，由于为了得到高画质，必须将存储电路等大规模化，输出图像信号的信号处理电路也随之大型化。

然而，由于对应光源的高亮度，必然会造成逆变器的大型化、高温化，如像现有那样，将逆变器搭载于第一移动台上，将会产生以下问题。

由扫描台的重量加重而引起的驱动机构的大型化、成本增加及消耗电力增加。

如图4所示，由于第一移动台的纵向位置和光源温度的关系在逆变器发热的影响下，光源的纵向的温度分布变得极度的不均匀，同方向光量也变的不均匀，由此图像读取信号中会产生局部覆盖和白斑等问题。

图3所示，对于使用接触影像传感器121的装置，由于将接触影像传感器121承载于搭载有逆变器110的移动台120上，受逆变器110的热的影响，设在接触影像传感器内部的CCD线性传感器超过保证工作温度，从而产生图像不良和故障的问题。

另外，在应用缩小光学系统的图像读取装置中，一般以装置的薄型化为目的，将逆变器搭载于装置壳体内，在进行移动扫描时，在与第2移动台相对于主本位所能到达的最远位置相比更远的位置，搭载有逆变器，由此来防止与第2移动台的干涉。但因此会产生以下问题。

在设有传送带的原稿自动传送装置中，使用传送带进行动态读取时，在原稿台中央附近和原稿台末端附近，对扫描台的第1移动台进行固定，为了动态地读取原稿，将逆变器配置在装置壳体里侧，在冷却机构(送风装置)140中，进行强制冷却后而通过逆变器110的热风，如图6所示，沿光源的纵向进行流动，使得光源的温度分布不均匀，与上述相同，对于图像读取信号，产生局部覆盖和白斑等问题。

将逆变器配置于原稿台末端侧的装置壳体里侧而对其进行强制冷却时，从送风源来看逆变器下方的CCD和其驱动电路等也与热风相接触，也会产生所述的IC等的误动作和故障的问题。

将逆变器配置在装置壳体里侧的情况下，由于逆变器的大型化，如果以现有的装置大小来配置模板，如图7所示，将进行图像信号处理及装置控制的控制电路模板161和用于图像信息输出到其他装置的通信机构162以最短的距离连接时，信号线163不得不在作为干扰源的逆变器边通过，从而容易受到干扰，那么也就容易产生图像不良等问题。

将逆变器配置在装置壳体里侧时，如图7所示，由于装置驱动电源164、扫描机构的驱动马达166及其传动电路165等发热源集中于装置壳体里侧，从这些部件散发的热量使得空气被加热，并通过冷却机构将上述热空气送至逆变器的同时，由于这些部件传递给装置壳体的热量，从而使达到逆变器的饱和温度的时间变短，导致平衡温度变高。

在这里，如图7所示，为了尽量不使外部光射入CCD单元和防止从CCD驱动电路160释放出干扰，设置有罩子167，为防止对控制电路模板161的干扰的进入及其干扰的放出，设置有罩子168。

另外，虽然在特开2001-119533号公报中展示的图像读取装置中，对原稿进行照明扫描的光学系统范围内配置逆变器214，但关于逆变器的发热问题却未能解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种图像读取装置，该图像读取装置可以高速读取原稿图像。

本发明的其他目的是提供一种图像读取装置，该图像读取装置即使逆变器发热也不会影响其读取工作。

本发明另外的其他目的是提供一种图像读取装置，其具有：原稿台，该原稿台用于载放原稿；扫描机构，该扫描机构用于读取载放于上述原稿台上的原稿，并且该扫描机构具有对原稿进行照明的光源和用于接收来自原稿的反射光的照相元件；壳体，该壳体用于收容上述扫描机构，并且在其上部具有与上述光源的移动方向平行的第一侧面、与上述第一侧面和上述原稿台相对的第二侧面；逆变器，该逆变器用于驱动上述光源，其设置为与上述第一侧面之间的距离比与上述第二侧面之间的距离近；通信机构，该通信机构用于将已读取的图象数据向外部输出，其设置为与上述第二侧面之间的距离比与上述第一侧面之间的距离近；冷却风扇，该冷却风扇用于冷却上述逆变器和上述通信机构本发明另外的其他目的在下文的说明中得到明确。

附图说明

图1是第1实施方式的说明图。

图2是现有例的说明图。

图3是现有例的说明图。

图4是光源周围的温度和亮度的关系说明图。

图5是接触影像传感器内部的说明图。

图6是动态读取时光源周围的温度和亮度的关系说明图。

图7是图像读取装置的结构说明图。

图8是第3实施例的示意图。

图9是第4实施例的示意图。

具体实施方式

以下根据图示详细说明本发明的实施方式。

图1是本发明的图像读取装置的第1实施例的斜视图。

另外图1省略了载放原稿的透明的原稿台112。

图1中，通过逆变器1对设置在第1移动台上的光源3b(照明机构)进行供电，由该光源3b照射的光产生反射图像光，该反射图像光通过设置在第1移动台与第2移动台(未图示)上的反射部件(未图示)进行反射后，透过成像透镜13，在未图示的CCD(照相机构)上进行线性成像。于是，通过第1移动台及第2移动台在与线性方向(主扫描方向)垂直的方向(图中箭头的方向，副扫描方向)上移动，依次扫描原稿图像。由于设有原稿自动传送装置，无需移动第1移动台和第2移动台，通过移动原稿进行动态读取从而扫描图像。

从原稿射出的反射光被缩小并成像于CCD上。逆变器1位于对图像读取装置内的驱动源进行供电的电力供给机构9、作为驱动扫描机构的驱动机构的驱动马达11及驱动马达的励磁电路10等的发热源不集中一侧，并且被配置于与移动台的移动方向基本平行的壳体侧面的附近。即，本例中装置使用时的正面侧(装置前侧)。

由于这样，壳体壁基本不会受到由驱动马达或励磁电路所散发的热的影响，在该壳体壁上可以连接与逆变器的放热源直接相连接的散热部件1a，因此，不会发生如逆变器的温度达到饱和的时间变短或平衡温度变高等现象，从而可以有效地进行散热。

此功效在不具备冷却机构8的情况下也可以实现，在扫描机构的主扫描方向上以垂直面将装置主体分割为两个区域时，在配置有电力供给机构9、驱动马达11及励磁电路10等的一侧的区域上配置冷却机构8，由于在逆变器和通信机构内进行冷却从而可以更有效地冷却逆变器。

另外，在采用传送带的原稿自动传送装置中，使用传送带进行动态读取时，在原稿台中央附近和原稿台末端附近，将扫描台的第1移动台固定，即使动态读取原稿，对于由冷却机构所形成的通过逆变器的空气流路，由于对逆变器进行配置，以使照明机构定位在除逆变器下端之外的区域上，所以通过逆变器的热风不会吹向照明机构，从而可以防止伴随着光源温度不均匀而造成的光量不均匀。

同样，如本实施形式这样配置逆变器，对于通过由冷却机构而形成的通过逆变器的空气流路，由于将CCD定位于逆变器下端之外的区域上，通过逆变器的热风不会吹向CCD，所以CCD的温度不会升高，从而能保证良好的画质。

另外，在扫描机构的主扫描方向上以垂直面将装置主体分割为两个区域时，由于在没有配置用于将图像信息输出到其它装置的通信机构6的一侧，配置逆变器，进行图像信号处理及装置控制的控制电路模板2和通信机构6相连接的信号线7，不会通过作为干扰源的逆变器的近旁，能以与现有技术相同的图像读取装置的尺寸搭载大型的逆变器。

而且，为了使CCD单元尽可能不射入外部光和防止从CCD驱动电路放出的干扰，设置有罩子14。

而且，对于同时具有由扫描机构在副扫描方向上移动而对原稿图像进行扫描的功能、及由移动处于静止状态的原稿而进行扫描的功能的情况，上述扫描机构也能采用相同的形式。另外，以光量变动的敏感度小的氙管为照明机构，来实施本发明，能以最小的空间实现高亮度光源能。

图1的实施形式中，其部件的配置和结构对应于上述扫描机构及照相机构是缩小光学系统时的情况，而对应于等倍光学系统的情况也可以采用相同的部件配置和结构。

图5是第2实施例的说明图，其中应用了采用接触传感器的等倍光学系统。

在该等倍光学系统中，移动台(3)上直接达载有接触影像传感器，由此该接触影像传感器处，光源(照明机构)、CCD线性传感器(照相机构)及セルフオツクレンズ(自动对焦镜头)(注册商标)(成像机构)等实装于壳体内并实现一体化。

于是，相当于作为通过照明机构对原稿进行照明并对原稿画像进行扫描、经由成像机构将原稿图像成像于照相机构的装置的扫描机构的部分和作为照相机构的CCD线性传感器进行一体化，再将其安装于移动台(3)，通过该移动台在副扫描方向(图中箭头方向)上的移动，依次对原稿图像进行扫描和照相，或者通过采用原稿自动传送装置，无需移动移动台，通过移动原稿进行动态读取来对图像进行扫描及照相。

在这样的结构中，对于由冷却机构所形成的通过逆变器的空气流路，将接触影像传感器的壳体定位于逆变器的下流侧以外的区域上，因此通过逆变器的热风不吹向接触影像传感器的壳体方向，从而可以防止由接触影像传感器内的各部件受热膨胀量的增大所引起的独立部件的光学性能低下、及由各部件间错位的许容差超出光学设计值而引起的模糊或颜色错位等。

同样，等倍光学系统中，不仅仅是对于具有由扫描机构在副扫描方向上移动而对原稿图像进行扫描的功能、及由移动处于静止状态的原稿而进行扫描的功能中的任何一个功能的情况，而且对于同时具有由扫描机构在副扫描方向上移动而对原稿图像进行扫描的功能、及由移动处于静止状态的原稿而进行扫描的功能的情况，上述扫描机构也能采用相同的形式。另外，这种实施形式的图像读取装置也可适用于具有图像形成部的图像形成装置，该图像形成部使被照相的原稿图像形成在薄材上。通过这样，可以实现能以高速形成高品质图像的图像形成装置。

图8表示第3实施例。

本例中，在没有配置这些发热源的装置壳体上配置冷却机构8，以使其从用于驱动CCD的驱动电路12近旁的侧壁4a进行吸气或排气，因此，不会发生如逆变器的达到温度饱和时间变短及平衡温度变高等现象，从而在有效地冷却逆变器的同时，CCD驱动电路和照相机构也可得到冷却。

图9表示第4实施例。

在该等倍光学系统中，移动台20上直接达载有接触影像传感器，由此该接触影像传感器处，光源(照明机构)、CCD线性传感器(照相机构)及セルフオツクレンズ(自动对焦镜头)(注册商标)(成像机构)等实装于壳体内并实现一体化(参照图5)。

于是，相当于作为通过照明机构对原稿进行照明并对原稿画像进行扫描、经由成像机构将原稿图像成像于照相机构的装置的扫描机构的部分和作为照相机构的CCD线性传感器进行一体化，再将其装入移动台20，通过该移动台在副扫描方向(图中箭头方向)上的移动，依次对原稿图像进行扫描和照相，或者通过采用原稿自动传送装置，无需移动移动台，通过移动原稿进行动态读取来对图像进行扫描及照相。

于是，原稿自动传送装置中，将在原稿台末端侧附近设有接触影像传感器的移动台20停止并进行动态读取的情况下，配置有从移动台20的停止位置近旁的装置壳体侧壁吸气或排气的冷却装置(冷却机构)8。也就是说，冷却机构8被配置在移动台20上的一体化的扫描机构及摄像机构的停止位置附近。

通过这样，可以防止以下情况：由于接触影像传感器的发热而引起各部件受热膨胀量的增加，进而引起各部件的光学性能低下、由各部件间错位的许容差超出光学设计值而引起的模糊或颜色错位等问题。

关于其他的结构及作用，与上述实施方式一致，所以，同样的结构部分标注同样的符号，并不再加以说明。

另外，对于同时具有由扫描机构在副扫描方向(图中箭头的方向)上移动而对原稿图像进行扫描的功能、及由移动处于静止状态的原稿而进行扫描的功能的情况，上述扫描机构也能采用相同的形式。另外，这种实施形式的图像读取装置也可适用于具有图像形成部的图像形成装置，该图像形成部使被照相的原稿图像形成在薄材上。通过这样，可以实现能以高速形成高品质图像的图像形成装置。

如此这样，在没有配置电力供给机构或通信机构的一侧的区域内配置逆变器，并设置有冷却机构，该冷却机构从没有配置电力供给机构或通信机构的图像读取装置壳体的侧面进行吸气或排气，从而防止逆变器温度到达到平衡所需的时间变短，平衡温度的高温化等问题的产生。

另外，在没有配置电力供给机构或通信机构的图像读取装置壳体的侧面上，通过在照相机构近旁设置冷却机构，在上述效果的基础上，还能冷却照相机构，从而可以防止由摄像机构超过保证工作温度而引起的图像不良和故障的问题，及伴随着由各光学部件受热膨胀而引起的错位而造成的光学性能低下的问题，因此能得到高品质的读取图像。

另外，本发明的图像读取装置应用于图像形成装置，能实现高品质画像的高速形成。

以上，对本发明的实施例进行了说明，然而，本发明不仅限于上述实施例，还包括在本发明的技术思想内可以作可能的变形。

Claims

1.一种图像读取装置，其特征在于具有：原稿台，该原稿台用于载放原稿；扫描机构，该扫描机构用于读取载放于上述原稿台上的原稿，并且该扫描机构具有对原稿进行照明的光源和用于接收来自原稿的反射光的照相元件；壳体，该壳体用于收容上述扫描机构，并且在其上部具有与上述光源的移动方向平行的第一侧面、与上述第一侧面和上述原稿台相对的第二侧面；逆变器，该逆变器用于驱动上述光源，其设置为与上述第一侧面之间的距离比与上述第二侧面之间的距离近；通信机构，该通信机构用于将已读取的图象数据向外部输出，其设置为与上述第二侧面之间的距离比与上述第一侧面之间的距离近；冷却风扇，该冷却风扇用于冷却上述逆变器和上述通信机构。

2.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：上述第一侧面为装置的正面侧，而上述第二侧面为装置的里侧。

3.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：还具有放热部件，它与上述第一侧面的壳体壁相连接。

4.如权利要求2所述的图像读取装置，其特征在于：上述逆变器设在上述壳体内，而上述通信机构设在上述壳体外。

5.如权利要求4所述的图像读取装置，其特征在于：上述通信机构安装在上述第二侧面上。

6.如权利要求5所述的图像读取装置，其特征在于：安装有上述通信机构的上述第二侧面还安装有电力供给机构、驱动电路及励磁电路。

7.如权利要求5所述的图像读取装置，其特征在于：上述冷却风扇安装在上述第二侧面上。

8.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：上述壳体还具有存在于上述光源的移动方向上的第三侧面和与上述第三侧面相对的第四侧面；上述冷却风扇安装在上述第三侧面或第四侧面上。

9.如权利要求8所述的图像读取装置，其特征在于：安装有上述冷却风扇的上述第三侧面为上述光源的移动开始的一侧。

10.如权利要求8所述的图像读取装置，其特征在于：安装有上述冷却风扇的第四侧面为上述光源的移动开始的反向侧。

11.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：上述照相元件固定于上述壳体，在上述光源的移动方向上，按上述逆变器、成像镜、上述照相元件的顺序进行设置。

12.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：上述照相元件作为与光源呈一体的单元被设置。