JP2000324307A - 画像読取の照明走査ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照明走査ユニットの熱流上昇による白色基準
板やコンタクトガラスの部分汚れの低減。シェーディン
グ不良の解消。 【解決手段】 走査キャリッジ１０８に、原稿を照明す
る光源１０４，原稿の反射光を反射するミラー１０１、
および、光源１０４に点灯電力を給電する給電回路１２
１，１２２を搭載した画像読取の照明走査ユニットにお
いて、給電回路のデバイス１２２から放出される熱を照
明走査ユニットを構成する部品、好ましくは第１キャリ
ッジ１０８、に積極的に伝える伝熱部材１２３，１２４
を備えることを特徴とする。更に、白色基準板１００に
熱流が当るのを防ぐ熱遮蔽板１２５を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿スキャナに関
し、特に、原稿直下を走査移動しながら原稿を照明し原
稿の反射光をミラーで画像センサに導く照明走査ユニッ
トに関する。

【０００２】

【従来技術】図２に、一般的な原稿スキャナの構成を示
す。原稿５を載置するコンタクスガラスの下方に第１キ
ャリッジ１０８および第２キャリッジ１０９があり、原
稿１０５の画像を読取るときにはそれらが、図示矢印
（左から右）方向に駆動される。これが画像走査行程で
ある。この画像走査行程の最初には、原稿照明ランプ１
０４により直接に、また照明ミラ−１２０で一度反射し
てから間接に、白色基準板１００を照明しその反射光を
第１ミラ−１０１，第２ミラ−１０２，第３ミラ−１０
３およびレンズ１０６を介して光電変換素子１０７に導
びき、光電変換素子１０７が、白色基準板１００の反射
光の明るさを読取る。次に画像走査の進行に伴ないコン
タクトガラス上の原稿５の画像（その反射光の明るさ）
を読取る。

【０００３】原稿照明ランプ１０４およびその光を原稿
５に反射する照明ミラ−１２０と第１反射ミラー１０１
は、第１キャリッジ１０８で支持されており、第１キャ
リッジ１０８が図示せぬワイヤおよびプーリで駆動さ
れ、図１の右方向へ一定速度で駆動される。これが上記
画像走査行程（副走査）であり、第１キャリッジ１０８
およびそれに搭載された部品が、照明走査ユニットを構
成している。第２ミラー１０２及び第３ミラー１０３は
第２キャリッジ１０９に支持されている。第２キャリッ
ジ１０９も、図示せぬワイヤおよびプーリで、第１キャ
リッジ１０８と同じ方向に駆動されるが、第１キャリッ
ジ１０８の速度の半分の速度で移動する。これにより原
稿１０５から光電変換素子１０７までの光学的距離が常
に一定に保たれる。

【０００４】一般にこの種の画像読取り装置では、図２
に示すように蛍光灯の光源１０４により原稿５を照明し
て原稿画像を光電変換素子に読み取るので、図２の紙面
と垂直な主走査方向の光源１０４の光量ムラや光電変換
素子１０７の感度ムラをシェーディング補正するために
白色基準板１００が用いられる。この白色基準板１００
は原稿１０５を載置するためのコンタクトガラスの下面
における照明走査ユニットのホームポジション近くに取
り付けられ、原稿照射幅（主走査方向）と略等しい幅に
なっている。

【０００５】光電変換素子１０７が白色基準板１００を
読み取ってその逆数によりシェーディング補正データを
算出し、原稿画像のレベルにこの結果を乗算している。
またこの白色基準板１００はＡ／Ｄ変換時の基準電圧を
決定する場合にも用いられるもので、原稿読取りレベル
のフルスケールが決定されるなど重要な役割を持つてい
る。従ってこの白色基準板１００の一部分にゴミが付着
した場合や部分汚れした場合には、シェーディング不良
となり、異常画像（主走査方向の濃度むら）が発生す
る。

【０００６】ところで、画像読取り装置の照明走査ユニ
ットの光源１０４には蛍光灯が広く使用されている。蛍
光灯はハロゲンランプに比べ低発熱，低消費電力であ
り、メリットが多い。しかしながら、一般的な画像読取
り装置の蛍光灯は、正弦波点灯のインバータ回路からラ
ンプハーネスを経て電力を供給しており、20000〜30000
lxと輝度が少ないのが現状である。最近では、パルス点
灯のインバータ回路を照明走査ユニットに搭載すること
で60000〜70000lxの高輝度を得ているものがある。

【０００７】図３に、この種の電源回路を搭載した、第
１キャリッジ１０８の概要を示す。これは、高輝度蛍光
管１０４とパルス点灯方式によるインバータを搭載した
一般的な照明走査ユニットである。インバータを搭載し
たインバ−タ基板１２１が第１キャリッジ１０８にネジ
止めされ、インバータ基板１２１には高周波パルス発生
回路デバイス１２２が搭載してある。このデバイス１２
２は蛍光管１０４を高輝度点灯させるためのもので、蛍
光管１０４の点灯時間が連続すると高熱になる。

【０００８】読取り動作が終了すると、照明走査ユニッ
トはホームポジションに待機することになるが、照明走
査ユニットが停止すると、インバータ基板内の発熱部分
から緩やかではあるが上昇気流が発生する。この気流が
ユニット内にある埃や塵を巻き上げインバータの発熱場
所に対応した前記白色基準板１００やコンタクトガラス
の１部分を、経時的に汚す原因となっている。これによ
り前記したシェーディング不良となり、異常画像が発生
するのである。

【０００９】デバイス１２２の過熱を防ぎ、上述の問題
を解消するためには大型のヒートシンク（放熱体）１２
６を設ける必要が生じる。すなわち、インバータはトラ
ンスや高周波パルス発生回路が高温となるために、イン
バータ基板１２１の高発熱デバィス１２２に大型のヒー
トシンク１２６を設けて放熱効果を高めている。ヒート
シンク１２６は一般に熱伝導に優れたアルミブロックを
使用し、表面積を増加させた形状となっている。デバイ
ス１２２を充分に冷却させるためにはヒートシンク容量
を大きくする必要があり照明走査ユニットの重量を増加
させる要因となっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そのためにインバータ
基板１２１が大型化し、重量も増加するため照明走査ユ
ニット（図３）全体のサイズ，摺動負荷および慣性力が
増え、それに応じた駆動モータのパワーが必要となって
いる。特に、高速画像読取り装置においては、照明走査
ユニットの重量が重い場合、往復動作時の慣性力により
装置全体が大きな衝撃を受け、画像品質を低下させる原
因ともなる。そのため照明走査ユニットの軽量化は重大
な課題となっている。更には、照明走査ユニットの重心
が高くなり走行性が不安定となる。詳細に説明すると、
照明走査ユニットと駆動ワイヤの締結位置はスキャナ性
能を決定させる重要な要因で照明走査ユニットの重心で
締結することが好ましい。重心を外した位置で締結する
と往復動作の切り替え時に照明走査ユニットの体勢が崩
れ、レールとの衝突音が発生する。特に高速画像読取り
装置においては、重心とワイヤの締結位置の関係が重要
となる。

【００１１】また、ヒートシンク１２６を装備する場合
でも、連続の画像読取り動作の終了後に照明走査ユニッ
トが定時間待機すると、ヒートシンク１２６から放熱さ
れた熱により画像読取り装置内が部分的に対流し、ユニ
ット内の埃や塵が巻き上げられ、白色基準板１００を部
分汚れさせる原因となっている。

【００１２】本発明は、照明走査ユニットの給電回路か
ら放出される熱によりユニット内に堆積した埃や塵が巻
き上げられ白色基準板やコンタクトガラスが部分汚れを
生ずるのを防止することでシェーディング不良を回避す
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、給電回路内のデバイスから放出される熱
を照明走査ユニットの表面積が大きく、熱伝導率の高い
構成部品に積極的に伝導させるようにした。最も好まし
い実施態様では、走査キャリッジ(108)に伝導させるよ
うにした。すなわち本発明は、走査キャリッジ(108)
に、原稿を照明する光源(104)，原稿の反射光を反射す
るミラー(101)、および、前記光源(104)に点灯電力を給
電する給電回路(121,122)を搭載した画像読取の照明走
査ユニットにおいて、前記給電回路(121,122)のデバイ
スから放出される熱を該照明走査ユニットを構成する部
品(108)に積極的に伝える伝熱部材(123,124)を備えるこ
とを特徴とする。なお、理解を容易にするためにカッコ
内には、図面に示し後述する実施例の対応要素の符号
を、参考までに付記した。以下も同様である。

【００１４】これによれば、給電回路(121,122)のデバ
イスが発生する熱を伝熱部材(123,124)が照明走査ユニ
ット構成部品(108)に導びき、構成部品(108)により熱放
出が行なわれる。大型，高重量のヒ−トシンクが節減で
きるので、照明走査ユニットの大型化，高重量化が避け
られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】（２）前記給電回路(121,122)の
上方に、熱遮蔽部材(１２６)を具備した。この熱遮蔽部
材(126)が、給電回路(121,122)の真上の要素（例えば白
色基準板100)への集中的な熱流を遮断し、上昇気流を抑
えかつそのばらつきを均一化する。これにより、白色基
準板１００やコンタクトガラスの汚れのばらつきが抑制
される。（３）前記熱遮蔽部材(126)は、走査キャリッ
ジ(108)が待機位置にあるとき、原稿走査に先立って照
明走査する白色基準板(100)を覆うように配置した。こ
れによれば、走査キャリッジ(108)が待機位置にあると
きの白色基準板(100)の汚れむらが少くなる。（４）伝
熱部材(123,124)は、給電回路(121,122)のデバイスから
放出される熱を走査キャリッジ(108)に積極的に伝え
る。走査キャリッジ(108)は、給電回路(121,122)より大
形で、表面積が大きく放熱効果が高く、また、金属体で
あって体積が大きいので吸熱容量が大で、しかも、ガイ
ドバ−に接っするのでそれへの放熱により放熱効果も高
い。したがってキャリッジに導びかれた熱はキャリッジ
の各部に放散し、局所的な温度上昇が避けられる。

【００１６】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

【００１７】

【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。インバータ
基板１２１の高発熱デバィス１２２は、金属板である熱
伝導板１２３とネジで締結され、熱伝導板１２３と第１
キャリッジ１０８の前面板（金属板）１２４とが、ネジ
で締結されている。デバイス１２２の熱は、熱伝導性が
高い熱伝導板１２３および前面板１２４を介して、図示
しないガイドバ−で案内されたキャリッジ基台に伝わ
る。すなわち大放熱容量を持った第１キャリッジ１０８
に伝導されるので、デバイス１２２の温度上昇が抑制さ
れ、デバイス１２２の上空のみの部分的な対流が軽減す
る。その結果、白色基準板１００の部分的集中的な汚れ
（汚れのばらつき）が軽減し、照明走査ユニットの軽
量，小型化が達成でき、安定した走査性能を確保でき
る。

【００１８】カバー１２５は熱遮蔽部材であり、デバイ
ス１２２の上部に具備することで白色基準板１００に直
接流があたるのを防ぐためのものである。これは図１に
示した本発明の構成に追加しても効果があるが、図３に
示した従来の構成においても顕著な効果を得ることがで
きる。また図示していないが、カバー１２５を白色基準
板１００の面積以上つまり、照明走査ユニットの全体を
覆う程度に大きく設けることで、白色基準板１００の部
分汚れを改善する効果がある。

【００１９】図１に示し、以上に示した本発明の一実施
例では、デバイス１２２の熱を第１キャリッジ１０８に
伝導させる構成であるが、照明ミラ−１２０などに伝導
させても同様な効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の側面図である。

【図２】 原稿スキャナの構成を示す側面図である。

【図３】 従来の照明走査ユニットの側面図である。

【符号の説明】

１００：白色基準板 １０１：第１ミ
ラー １０２：第２ミラー １０３：第３ミ
ラー １０４：蛍光灯 １０５：原稿 １０６：レンズ １０７：光電変
換素子 １０８：第１キャリッジ １０９：第２キ
ャリッジ １２０：照明ミラー １２１：インバ
−タ基板 １２２：高周波パルス発生回路デバイス １２３：熱伝導板 １２４：前面板 １２５：カバ− １２６：ヒ−ト
シンク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走査キャリッジに、原稿を照明する光源，
   原稿の反射光を反射するミラー、および、前記光源に点
   灯電力を給電する給電回路を搭載した画像読取の照明走
   査ユニットにおいて、 前記給電回路のデバイスから放出される熱を該照明走査
   ユニットを構成する部品に積極的に伝える伝熱部材を備
   えることを特徴とする、画像読取の照明走査ユニット。
2. 【請求項２】前記給電回路の上方に、熱遮蔽部材を具備
   した、請求項１記載の画像読取の照明走査ユニット。
3. 【請求項３】前記熱遮蔽部材は、走査キャリッジが待機
   位置にあるとき原稿走査に先立って照明走査する白色基
   準板を覆うように配置した、請求項２記載の照明走査ユ
   ニット。