JP2007129638A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱量の大きい照明装置を、走査ユニットのミラー等の埃汚れを招いたり、ファン振動による画像読取り不良を招く恐れのある冷却ファンによることなく効率よく冷却することができ、また、走査ユニットを停止させる原稿流し撮り時においても効率よく十分に冷却できる画像読取装置を提供する。
【解決手段】原稿台ガラス板１と、ガラス板１上の原稿Ｓを照明する光源３１を含む照明装置３００と、照明装置３００及び原稿反射光を所定方向に導くミラー３２を有する第１走査ユニット３と、ユニット３からの原稿反射光を結像装置５に導くミラー４１、４２を有する第２走査ユニット４と、結像装置５にて結像された画像を読み取る画像読取部６とを備えた画像読取装置。第１走査ユニット３は照明装置３００を冷却する冷媒循環型冷却装置２を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は画像読取装置に関する。

画像読取装置は、複写機における原稿画像の読取り、ファクシミリ機における原稿画像の読取り、コンピュータへ原稿画像情報を送信するための原稿画像の読取り等に広く利用されている。

かかる画像読取装置の代表的なものとして、原稿台と、該原稿台上の原稿を照明する光源を含む照明装置と、該照明装置が搭載されているとともに該照明装置により照明された原稿からの反射光を所定方向に導くミラーを有する第１走査ユニットと、該第１走査ユニットからの原稿反射光を結像装置に導くミラーを有する第２走査ユニットと、該結像装置にて結像された画像を読み取る画像読取部とを備えた画像読取装置を挙げることができる。

この種の画像読取装置においては、過度の昇温による画像読取装置のダメージを抑制する様々の工夫がなされてきた。その代表的なものは、画像読取装置にファンを設置し、該ファンにより画像読取装置外部から内部へ外気をとりいれ、画像読取装置内に気流を発生させる方法である。

また、この方法では、前記第１、第２の走査ユニットにおけるミラーに埃が付着し、画像読取り不良が発生することから、画像読取装置の待機時（画像読み取り動作中ではないが画像読取り開始できる待機時）には冷却ファンを停止させたり、冷却ファンの回転数を制御する等の工夫もなされてきた。

しかし、このように画像読取装置待機時にファンを停止させたり、冷却ファンの回転数を制御すると、画像読取装置待機時においても通電状態が維持されるべき各種部品における発熱のため、画像読取装置内が過昇温することがある。

そこで、例えば特開平８−２９８９０号公報には、画像読取装置待機時には、第１、第２走査ユニットを、冷却ファンにより発生する気流がそれらのミラーに当たり難い位置に移動させることや、画像読取り動作中は外気を装置内へとりいれ、待機時には装置内部空気を外部へ放出させることが記載されている。

特開平８−２９８９０号公報

しかしながら、冷却ファンを採用する方法では、画像読取装置待機時には、第１、第２走査ユニットを、冷却ファンにより発生する気流がそれらミラーに当たり難い位置に移動させたり、装置内部空気を外部へ放出させたりしたとしても、冷却ファンは待機時にも運転しつづけ、そのためファンによる気流が発生しており、また、画像読取り動作中には外気が装置内に取り込まれてミラーに当たるから、ミラーの埃汚れを十分抑制することは困難であるとともに、ファンの振動により画像読取り精度が低下する等の恐れもある。。

そこで本発明は、原稿台と、該原稿台上の原稿を照明する光源を含む照明装置と、該照明装置が搭載されているとともに該照明装置により照明された原稿からの反射光を所定方向に導くミラーを有する第１走査ユニットと、該第１走査ユニットからの原稿反射光を結像装置に導くミラーを有する第２走査ユニットと、該結像装置にて結像された画像を読み取る画像読取部とを備えた画像読取装置であって、発熱量の大きい照明装置を、走査ユニットのミラー等の埃汚れを招いたり、ファン振動による画像読取り不良を招く恐れのある冷却ファンによることなく効率よく冷却することができる画像読取装置を提供することを第１の課題とする。

また本発明は、かかる画像読取装置であって、走査ユニットを停止させる原稿流し撮りを実行でき、該原稿流し撮り時においても照明装置を効率よく十分に冷却できる画像読取装置を提供することを第２の課題とする。

前記第１の課題を解決するため本発明は、原稿台と、該原稿台上の原稿を照明する光源を含む照明装置と、該照明装置が搭載されているとともに該照明装置により照明された原稿からの反射光を所定方向に導くミラーを有する第１走査ユニットと、該第１走査ユニットからの原稿反射光を結像装置に導くミラーを有する第２走査ユニットと、該結像装置にて結像された画像を読み取る画像読取部とを備えた画像読取装置であり、前記第１走査ユニットは前記照明装置を冷却する冷媒循環型冷却装置を備えている画像読取装置を提供する。

ここで「冷媒循環型冷却装置」とは、冷媒を閉回路に供給循環させる冷却装置であり、従来のように気流は採用しない。
本発明に係る画像読取装置によると、冷却装置として、小型ポンプを用いるなどして小型に形成できる冷媒循環型冷却装置を第１走査ユニットに搭載するので、それだけ全体構成をコンパクト化、小型化することが可能である。

本発明に係る画像読取装置によると、発熱量の大きい照明装置を冷媒循環型冷却装置により直接的に冷却できるので、従来のように走査ユニットのミラー等のファン気流による埃汚れを招いたり、ファン振動による画像読取り不良を招く恐れがない状態で、照明装置を効率よく冷却することができる。

本発明に係る画像読取装置は、原稿を原稿台（例えば透明板、代表的には透明ガラス板）上に静止配置した状態で第１、第２の走査ユニットを移動させて該原稿の画像を走査して読み取る原稿静止読取りを行うものでもよいし、原稿を原稿台に対し移動させる一方、走査ユニット等を静止させたまま原稿画像を読み取る原稿流し撮りを行うものでもよいし、これらのうち何れも行えるものでもよい。

原稿流し撮りを実行できる画像読取装置の場合、該原稿流し撮り時においても前記冷却装置により照明装置を効率よく十分に冷却でき、本発明の第２の課題を解決することができる。

いずれにしても、このように照明装置を効率よく十分に冷却できるので、照明装置における光源を輝度を上げて点灯させることが可能となり、それだけ画像読取りに係る生産性を向上させることができる。

原稿流し撮りを実行できる画像読取装置の場合、照明装置の過昇温が問題になるのは、特に、大量の原稿画像を読み取るために、原稿流し撮りモードとして、長時間にわたり照明装置が点灯され続ける場合である。原稿流し撮りを実行できる画像読取装置の場合、前記冷却装置は、かかる原稿流し撮り時にのみ照明装置を冷却するようにしてもよい。またこれにより、冷却装置によるエネルギー消費を抑制できる。

また、いずれにしても、前記冷却装置は前記照明装置のオンオフに同期して、該照明装置のオン時に該照明装置を冷却し、該照明装置のオフ時には該照明装置の冷却を停止するものとしてもよい。

前記照明装置における原稿を照明するための光源はライン状に原稿を照明するものでもよい。かかる光源として、希ガス蛍光灯や、熱陰極蛍光灯又は冷陰極蛍光灯を例示できる。
いずれにしても、冷却装置により照明装置におけるかかる光源の管壁の温度を下げることができるので、光源の電流値を上げ、高輝度で使用することができ、それにより、それだけ画像読取りに係る生産性を向上させることができる。

希ガス蛍光灯を採用する場合には、前記冷却装置は、該照明装置の長手方向の何れか一方の端部から該長手方向に沿って冷媒を供給循環させるものとすることができる。それにより該希ガス蛍光灯を効率よく十分冷却することが可能である。また、かかる照明装置の冷却により蛍光灯の管壁、或いはさらに原稿台の冷却も行わせることが可能であり、そうすることで、該管壁や原稿台に使用されていることがあるフィルム等の変色を抑制することもできる。

光源として熱陰極蛍光灯又は冷陰極蛍光灯が採用されているときには、その両端部が中央部より昇温しやく、所謂スペックオーバーとなりやすい。そこで、かかる蛍光灯を採用する場合は、前記冷却装置は、該蛍光灯の長手方向中央部と両端部との輝度差発生を抑制すべく該蛍光灯の両端部の冷却効率が中央部の冷却効率より上がるように、該照明装置の長手方向の両端部から該長手方向に沿って冷媒を供給循環させてもよい。

例えば一方の端部から中央部へ、他方の端部から中央部へそれぞれ冷媒を供給循環させてもよい。
或いは、照明装置の長手方向の両端部に対する冷媒循環量が中央部に対する冷媒循環量より多くなるように該長手方向に沿って冷媒を循環させてもよい。

このように冷媒を供給循環させることで、結像装置におけるレンズのコサイン４乗則による端部の照度低下分を補える。これにより、原稿画像の端部についても階調再現性の高い画像情報を得ることができる。

以上説明したように本発明によると、原稿台と、該原稿台上の原稿を照明する光源を含む照明装置と、該照明装置が搭載されているとともに該照明装置により照明された原稿からの反射光を所定方向に導くミラーを有する第１走査ユニットと、該第１走査ユニットからの原稿反射光を結像装置に導くミラーを有する第２走査ユニットと、該結像装置にて結像された画像を読み取る画像読取部とを備えた画像読取装置であって、発熱量の大きい照明装置を、走査ユニットのミラー等の埃汚れを招いたり、ファン振動による画像読取り不良を招く恐れのある冷却ファンによることなく効率よく冷却することができる画像読取装置を提供することができる。

また本発明によると、かかる画像読取装置であって、走査ユニットを停止させる原稿流し撮りを実行でき、該原稿流し撮り時においても照明装置を効率よく十分に冷却できる画像読取装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る画像読取装置の１例を示している。
図１に示す画像読取装置は、原稿台である透明ガラス板１及びその下の画像読み取り光学系Ｒを備えており、ガラス板１は原稿押さえカバーを兼ねる開閉可能の原稿自動搬送装置ＡＤＦで覆われている。

光学系Ｒは、第１走査ユニット３、第２走査ユニット４、結像レンズを有する結像装置５及びラインセンサを含む画像読取部６を含んでいる。第１走査ユニット３の詳細は、図２に示すとおりであり、図１では走査ユニット３に搭載された冷却装置２の図示を省略している。

第１走査ユニット３は原稿照明用光源３１、その背後に設けられた光反射部材３０及び第１ミラー３２を備えており、さらに図２に示すように冷却装置２を備えている。光源３１及び光反射部材３０は原稿照明装置３００を構成している。光源３１は希ガス蛍光灯であり、図示省略の電源装置から通電されることで点灯する。

第２走査ユニット４は第２ミラー４１及び第３ミラー４２を備えている。第１走査ユニット３及び第２走査ユニット４はそれぞれ図示を省略したユニット駆動装置により原稿台ガラス板１と平行な副走査方向Ｘに移動できる。
前記光源３１は副走査方向Ｘに対し直角な方向に長く延びていて原稿をライン状に照明することができる。

この画像読取装置は原稿静止読み撮りモードも、原稿流し撮りモードも実行できる。
原稿静止読み取りモードでは、第１走査ユニット３、第２走査ユニット４、結像装置５及び画像読取部６をこのモードでの初期位置にそれぞれ配置する。そして原稿Ｓを原稿自動搬送装置ＡＤＦを開けてガラス板１上に載置し、再び装置ＡＤＦを閉じる。次いで第１走査ユニット３において光源３１を点灯させ、第１走査ユニット３を図示を省略したスライダ駆動装置にて図中矢印Ｘ方向（副走査方向）に所定の速度で駆動するとともに第２走査ユニット４を同方向Ｘに第１走査ユニット３の２分の１の速度で駆動する。かくして原稿Ｓからの反射画像光が第１、第２及び第３ミラー３２、４１及び４２に順次反射され、結像装置５を通過して画像読取部６に結像され、ここで画像が読み取られる。

原稿流し撮りモードでは、第１走査ユニット３、第２走査ユニット４、結像装置５及び画像読取部６をこのモードでの定位置にそれぞれ固定配置する。そして、第１走査ユニット３において光源３１を点灯させるとともに原稿Ｓを自動原稿搬送装置ＡＤＦにて原稿台ガラス板１に対して移動通過させる。かくして原稿からの反射画像光が第１、第２及び第３ミラー３２、４１及び４２に順次反射され、結像装置５を通過して画像読取部６に結像され、ここで画像が読み取られる。

図２に示すように、第１走査ユニット３に搭載された冷却装置２はポンプ２１により冷媒（ここでは冷却液）を閉回路２０に循環させる冷媒循環型の冷却装置である。
ポンプ２１は本例では圧電素子によりダイアフラムを駆動するダイアフラム型の小型のマイクロポンプである。

さらに説明すると、冷却装置２は、前記のポンプ２１、照明装置３００における光反射部材３０の背面に沿わせて設けた熱伝導部材２２、冷却液タンク２３及びタンク２３に付設された放熱材２４を含んでいる。また、冷却装置２は、ポンプ２１の吐出口から該熱伝導部材２２に接触しつつ照明装置３００の長手方向に沿って延び、冷却液タンク２３に接続された配管２０１及びタンク２３からポンプ吸引口に接続された配管２０２を含んでいる。これらポンプ２１、配管２０１、タンク２３及び配管２０２で冷媒の閉回路２０が形成されている。ポンプ２１は図示省略のポンプ駆動部からの駆動信号にて駆動される。

この冷却装置２によると、ポンプ２１を運転してタンク２３内の冷却液をタンク２３から管２０１を経てタンク２３へ戻るように供給循環させ、その間に、管２０１を流れる冷却液に照明装置３００から発せられる熱を熱伝導部材２２を介して吸収させ、タンク２３に戻し、ここで、放熱材２４を介して放熱させ、再び照明装置３００の冷却に供することができる。

かかる冷却装置２は、小型に形成でき、第１走査ユニット３に搭載されるので、画像読取装置の全体構成をそれだけコンパクト化、小型化することができる。

本発明に係る画像読取装置によると、発熱量の大きい照明装置３００を冷媒循環型冷却装置２により直接的に冷却できるので、従来のように走査ユニットのミラー等のファン気流による埃汚れを招いたり、ファン振動による画像読取り不良を招く恐れがない状態で、照明装置３００を効率よく冷却することができ、照明装置３００が一定温度より高くは上昇しないようにその昇温を抑制できる。

原稿流し撮りモードにおいても、冷却装置２により照明装置３００を効率よく十分に冷却できる。
いずれにしても、このように照明装置３００を効率よく十分に冷却できるので、光源３１を輝度を上げて点灯させることが可能となり、それだけ画像読取りに係る生産性を向上させることができる。

また、本例では、冷却装置２の運転エネルギー節約のため、冷却装置２の図示省略のポンプ駆動部は、光源３１のオンオフに同期して、光源３１のオン時にポンプ２１を動作させて照明装置３００を冷却し、光源３１のオフ時にはポンプ２１を停止させて照明装置３００の冷却を停止させる。
冷却装置２は、原稿流し撮り時にのみ照明装置３００を冷却するように運転されてもよい。

また、光源３１の、前記図示省略の電源装置には、冷却装置２による照明装置３００の冷却時に、高輝度点灯できるように光源３１の電流値を上げさせてもよい。

以上説明した画像読取装置では、光源として希ガス蛍光灯を採用したが、熱陰極蛍光灯や冷陰極蛍光灯を採用することもできる。
図３及び図４はかかる蛍光灯３１’を採用した場合の冷却装置２による冷却液供給循環例を示している。

光源として熱陰極蛍光灯又は冷陰極蛍光灯が採用されているときには、その両端部が中央部より昇温しやく、所謂スペックオーバーとなりやすい。
そこで、かかる蛍光灯３１’を採用する場合、冷却装置２は、該蛍光灯３１’の連続点灯による長手方向中央部と両端部との輝度差発生を抑制すべく（連続点灯による両端部の光量低下を抑制するように）、図３に例示するように、該蛍光灯３１’の両端部の冷却効率が中央部の冷却効率より上がるように、照明装置３００（光源３１’）の長手方向の一方の端部から中央部へ、また、他方の端部から中央部へそれぞれ冷却液を供給循環させるものとすることが好ましい。図３において２００’は冷却液循環用配管である。

或いは、図４に例示するように、照明装置３００（光源３１’）の長手方向の両端部に対する冷媒量が中央部に対する冷媒量より多くなるように長手方向両端部に対応する配管２００”を太くすることが好ましい。

このように冷却液を供給循環させることで、結像装置５におけるレンズのコサイン４乗則による端部の照度低下分を補える。これにより、原稿画像の端部についても階調再現性の高い画像情報を得ることができる。

本発明は、発熱量の大きい照明装置を、走査ユニットのミラー等の埃汚れを招いたり、ファン振動による画像読取り不良を招く恐れのある冷却ファンによることなく効率よく冷却することができ、また、走査ユニットを停止させる原稿流し撮り時においても効率よく十分に冷却できる画像読取装置を提供することに利用できる。

本発明に係る画像読取装置の１例の概略構成を示す図である。 図１の画像読取装置における第１走査ユニットの斜視図である。 照明装置の冷却装置の他の例を示す図である。 照明装置の冷却装置の他の例を示す図である。

符号の説明

１ 原稿台である透明ガラス板
ＡＤＦ 原稿自動搬送装置ＡＤＦで覆われている。
２ 冷却装置
２０ 閉回路
２１ ポンプ
２２ 熱伝導部材
２３ 冷却液タンク
２４ 放熱材
２０１、２０２ 配管
Ｒ 画像読み取り光学系
３ 第１走査ユニット
３００ 照明装置
３１ 光源（希ガス蛍光灯）
３０ 光反射部材
３２ 第１ミラー
４ 第２走査ユニット
４１ 第２ミラー
４２ 第３ミラー
５ 結像像装
６ 画像読取部
３１’ 光源（冷陰極又は熱陰極蛍光灯）
２００’、２００” 冷却液循環用配管

Claims (6)

1. 原稿台と、該原稿台上の原稿を照明する光源を含む照明装置と、該照明装置が搭載されているとともに該照明装置により照明された原稿からの反射光を所定方向に導くミラーを有する第１走査ユニットと、該第１走査ユニットからの原稿反射光を結像装置に導くミラーを有する第２走査ユニットと、該結像装置にて結像された画像を読み取る画像読取部とを備えた画像読取装置であり、前記第１走査ユニットは前記照明装置を冷却する冷媒循環型冷却装置を備えていることを特徴とする画像読取装置。
2. 原稿を前記原稿台に対して移動させつつ該移動する原稿の画像を読み取る原稿流し撮りを実行でき、前記冷却装置は、該原稿流し撮り時にのみ前記照明装置を冷却する請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記冷却装置は前記照明装置のオンオフに同期して、該照明装置のオン時に該照明装置を冷却し、該照明装置のオフ時には該照明装置の冷却を停止する請求項１又は２記載の画像読取装置。
4. 前記照明装置は前記原稿を照明するための光源として希ガス蛍光灯を含んでおり、前記冷却装置は、該照明装置の長手方向の何れか一方の端部から該長手方向に沿って冷媒を供給循環させる請求項１から３のいずれかに記載の画像読取装置。
5. 前記照明装置は前記原稿を照明するための光源として熱陰極蛍光灯又は冷陰極蛍光灯を含んでおり、前記冷却装置は、該蛍光灯の長手方向中央部と両端部との輝度差発生を抑制すべく該蛍光灯の両端部の冷却効率が中央部の冷却効率より上がるように、該照明装置の長手方向の両端部から該長手方向に沿って冷媒を供給循環させる請求項１から３のいずれかに記載の画像読取装置。
6. 前記照明装置は前記原稿を照明するための光源として熱陰極蛍光灯又は冷陰極蛍光灯を含んでおり、前記冷却装置は、該蛍光灯の長手方向中央部と両端部との輝度差発生を抑制すべく該照明装置の長手方向の両端部に対する冷媒循環量が中央部に対する冷媒循環量より多くなるように該長手方向に沿って冷媒を循環させる請求項１から３のいずれかに記載の画像読取装置。