JP2008294634A

JP2008294634A - 画像読取装置

Info

Publication number: JP2008294634A
Application number: JP2007136629A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Kageyama; 智明影山
Original assignee: Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Electronics Inc
Priority date: 2007-05-23
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2008-12-04

Abstract

【課題】光源が取付けられたキャリッジが移動することで、光源とその周辺の部材に空気流を当てて冷却することで、消灯せずに光源温度の過度の上昇を防止できる画像読取装置を提供することを目的とする。
【解決手段】原稿が載置される透明な原稿台２と、前記原稿台の下を移動しながら前記原稿の画像を読取る画像読取部４と、該画像読取部を移動させる移動手段９，１２と、前記原稿台に載置された原稿に光を照射する光源５と、前記移動手段を制御する制御手段２０６とを有する画像読取装置であって、前記制御手段は、画像読取動作が行われていないときに、前記画像読取部を往復移動させることによって、前記光源を冷却することを特徴とする画像読取装置。
【選択図】図１

Description

本発明は光の照射時に発熱を伴う光源を持った画像読取装置に関し、冷却装置を用いて光源を冷却することや、光源を消灯することもしくは光量を抑えて点灯して発熱を抑えることなしに、効果的に光源の冷却を行える画像読取装置に関する。

画像読取装置では、画像を読取るための光源として、冷陰極蛍光ランプ等が用いられるが、このような光源は光の照射とともに発熱がおこり、温度上昇を抑えるために、画像読取中以外には光源の発光を止めるなどの処理が行われている。しかし、画像読取動作を再開する際に、光源が十分に温まるまでは光量が安定しないため、光源のウォームアップ時間を必要としていた。このウォームアップ時間を短縮するために、光源を点灯したままにすることが望ましいが、上述したように光源を点灯したままにすると温度が上がり過ぎてしまう。そのため、冷却用のファンと温度監視用のセンサを設け、光源の温度を監視しながらファンの回転数を制御するなどの処理を行い、光源の温度が上昇しすぎてしまわないように制御する必要がある。また例えば、特許文献１で開示されているように、光源の温度を監視し、温度が上がり過ぎたら光源の発光を一時的に消すなどの制御方法や、温度が上がり過ぎないようにするため、待機中は光源の光量を抑えて点灯状態を維持するなどの方法がある。
特開昭６１−２１９９６７号公報

しかしながら、上記従来技術では、画像読取動作の開始の指示を待つ待機状態で、光源の温度を制御するために光源が何度も点灯、消灯を繰り返えし、そのたびに光源およびその駆動回路に高電圧や、ラッシュ電流が印加される。そのため、光源およびその駆動回路の寿命に影響を与えてしまう。通常、冷陰極蛍光ランプを点灯させるためには、インバータ回路を用い、高電圧をかける。点灯の瞬間は特に高電圧となり、ラッシュ電流も流れる。これが繰り返されると、冷陰極蛍光ランプ自体だけでなく、冷陰極蛍光ランプと束線等の接点部分やインバータ回路に負荷を与えることになり、故障などの原因となる。また、冷却用のファンを設けた場合には、その設置面積を確保するために装置自体が大型化するだけでなく、ファン自体のコストがかかる。同様に光源の光量を抑えて点灯させる場合も、光量を抑えるための制御回路が必要となり、コストがかかる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、光源が取付けられたキャリッジが移動することで、光源とその周辺の部材に空気流を当てて冷却することで、消灯せずに光源温度の過度の上昇を防止できる画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述の目的を達成するため、以下（１）〜（４）の構成を備えるものである。

（１）原稿が載置される透明な原稿台と、前記原稿台の下を移動しながら前記原稿の画像を読取る画像読取部と、該画像読取部を移動させる移動手段と、前記原稿台に載置された原稿に光を照射する光源と、前記移動手段を制御する制御手段とを有する画像読取装置であって、前記制御手段は、画像読取動作が行われていないときに、前記画像読取部を往復移動させることによって、前記光源を冷却することを特徴とする画像読取装置。

（２）前記制御手段は、タイマを有し、画像読取動作が行われていないときに、あらかじめ定められた時間に基づいて、前記画像読取部を往復移動させるよう前記移動手段を制御することを特徴とする前記（１）に記載の画像読取装置。

（３）前記光源の近くに設置された温度検出手段をさらに有し、前記制御手段は前記温度検出手段によって検出された前記光源の温度が閾値未満になるまで、繰り返し前記画像読取部を往復移動させるよう、前記移動手段を制御することを特徴とする前記（１）に記載の画像読取装置。

（４）前記光源の点灯と消灯を制御する光源制御手段をさらに有し、前記画像読取部を往復移動する回数があらかじめ定められた上限回数に達しても、前記温度検出手段によって検出された前記光源の温度が前記閾値未満にならなかったときは、前記光源制御手段は前記光源を消灯することを特徴とする前記（３）に記載の画像読取装置。

本発明の画像読取装置では、画像読取動作が行われていないときに光源が取付けられたキャリッジが移動することにより、光源およびその周辺の部材に空気流を当てて、冷却することで、光源を消灯せずに光源の温度が上がり過ぎることを防止できる。さらに、光源が何度も点灯、消灯を繰り返さないので、光源や周辺部品の寿命に影響を及ぼすことが無い。また、ファン等の冷却装置が必要ないので、装置自体を小型で安価にすることが可能である。また、光量を抑えて点灯する必要がないため、このための制御回路が削減でき、装置をさらに安価にできる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

以下、図を参照しながら本実施例の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態による画像読取装置の模式的断面図である。

図２は、本発明の実施の形態による画像読取装置の電気回路構成である。

１はフラットベットタイプのスキャナを示している。近年、フラットベットタイプのスキャナにオート・ドキュメント・フィーダ機構を付加した製品が増えているが、本実施例の場合、このタイプのスキャナに対しても同様に適用できる。

２は原稿を設置する原稿台で、透明なガラスでできている。３はスキャナの上面カバーで、開閉可能なようにスキャナ１に取付けられている。上面カバー３の原稿台側には、原稿台に載置された原稿を原稿台に押さえつけるための不図示の押圧部材などがつけられ、原稿が原稿台上で不用意に動いてしまうことを防止している。

４は画像読取部であるキャリッジで、モータ１２が回転すると、不図示のギヤ、ベルト等により動力が伝達されて、矢印ａ、ｂの方向に移動する。

モータ１２は図２の２１１にあたり、モータ駆動部２１０によって駆動される。モータ駆動部２１０はＣＰＵ２０６からの指令によってモータ１２の回転速度や停止位置等を制御する。

ＣＰＵ２０６は読取の解像度等に応じてモータ駆動部２１０に指令して、モータ１２の回転速度を制御する。これにより、キャリッジ４の移動速度を制御できる。

５は画像読取に用いられる光源である冷陰極蛍光ランプで、冷陰極蛍光ランプには不活性ガスと微量の水銀が封入されており、ガラス管内壁には蛍光体が塗布されている。

この冷陰極蛍光ランプの管両端の電極間に高電圧を印加することにより放電が開始され、水銀が電子や封入ガスの原子との衝突により励起され紫外線を発生させる。この紫外線が蛍光体に当たり、蛍光体の材料・組成による赤、緑、青の混合された可視光域の光に変換される。冷陰極蛍光ランプ５は図２の２０４にあたり、ＣＰＵ２０６によって光源制御部２０５を介し点灯が制御されている。

７はＣＣＤ等のラインセンサで、このラインセンサによって原稿台上に載置された原稿の画像を読み取る。６はミラーで冷陰極蛍光ランプの光が原稿台の原稿にあたり、その反射光がラインセンサ７に入射するような角度に固定されている。７のラインセンサは図２の２０１にあたり、束線によって制御ＰＣＢ２１３に接続されている。ラインセンサの出力信号は、２０２の画像処理部でＡ／Ｄ変換されて画像データとなり、画像処理が施された後、バッファメモリ２０３、通信部２１２を介し、スキャナに接続されたホストコンピュータ２１４へ送られる。

８はサーミスタ等の温度センサ（温度検出手段）で、冷陰極蛍光ランプの温度または、その周辺の部材の温度を測定できる位置に設置されている。温度センサ８は図２の２０８にあたり、その出力は制御ＰＣＢ２１３上のＡ／Ｄ変換部２０７でデジタルデータ化され、ＣＰＵ２０６に送られる。

９はキャリッジ４の移動を支えるレールであり、これによって、キャリッジ４が移動する際に起こるガタつきを防止し、安定して移動できる。

１０，１１はスキャナ筐体に設置された通気口で、キャリッジ４が移動することで、スキャナ内部の暖められた空気が排出される。

通気口から侵入するチリや埃が問題になる場合は、この通気口に図６に示すような通気弁を設けても良い。８０１はスキャナの筐体、８０２、８０３は通気弁である。キャリッジ４が矢印ａの方向に動作しているとき、通気弁８０２が開き、暖まったスキャナ内部の空気を排出する。このとき通気弁８０３は閉まっている。次に、キャリッジ４が矢印ｂの方向に移動しているとき、通気弁８０３が開き、８０２が閉じる。このような構成とすることによって、空気を吸入する際に、通気口からチリや埃が混入することを防止できる。

図６では、通気弁を２つ設けたが片側に１つ設けるだけでも構わない。

このような通気口または通気弁を設置することで、待機時だけでなく画像読取動作時の昇温防止が可能となる。

チリや埃の侵入の防止を高度に要求される場合は、上記の通気口は設けなくてもよい。スキャナの外へ暖められた空気を放出しない場合でも、スキャナの筐体の全体から外気へ熱は放出される。またキャリッジの移動でスキャナ内部に起こる空気流が、冷陰極蛍光ランプの発生する熱をスキャナ内部に拡散させるため、冷陰極蛍光ランプは冷却される。

次に図３のフローチャートと、図４の温度グラフを用い、本実施例の動作について説明する。

本実施例のスキャナの画像読取動作では、原稿台に設置された原稿の全体を読み取れるように、キャリッジ４がモータ１２によって矢印ａの方向に移動される。スキャナはキャリッジ４に取付けたラインセンサで画像をライン単位で主走査方向に走査して読み取り、キャリッジ４を矢印ａの副走査方向に移動させながら、原稿全体を読み取ることができる。キャリッジ４が移動する速度は、読取画像の解像度等によって変更できるようになっている。原稿全体の走査が終了すると、ＣＰＵ２０６はモータ駆動部２１０に指令して、モータ１２を回転させてキャリッジ４を矢印ｂの方向へ動かす。そしてキャリッジ４を不図示のホームポジションに停止させる。このような動作で読取動作が行われる。

画像読取動作が終わった後に、スキャナは待機状態に移行する（図４のＴ２の期間）。このときに、次の画像読取動作開始の指示を受けるとすぐに、ウォームアップ動作を行わずに画像読取動作を開始できるよう、冷陰極蛍光ランプを点灯しておく。画像読取動作中は、キャリッジ４が移動することで発生する空気流が冷陰極蛍光ランプに当たり、冷却が行われていた（図４のＴ１の期間）。待機状態ではキャリッジ４がホームポジションに停止しており、空気流がほとんどなく、冷陰極蛍光ランプの温度は上昇を始める。このような待機状態において、ＣＰＵ２０６は画像読取動作開始の指示を待ちながら温度センサからの信号を常に監視している。冷陰極蛍光ランプの温度が上昇し、Ｓ３０２において閾値Ｓを超えたと判定すると、Ｓ３０３へ進み、ＣＰＵ２０６はキャリッジ４が往復するように、モータ１２（２１１）を動作させる（図４のＴ３の期間）。閾値Ｓは冷陰極蛍光ランプの動作保証温度範囲内で設定される値である。

Ｓ３０３で一度キャリッジ４を往復動作させたのち、Ｓ３０４で再び冷陰極蛍光ランプの温度が閾値未満かどうか判定を行う。冷陰極蛍光ランプの温度が閾値Ｓを下まわった場合は、Ｓ３０２にもどって、画像読取動作開始の指示を待ちながら温度の監視を続ける。また、一度だけでは閾値Ｓを下まわらなかった場合は、Ｓ３０３へ戻り再度キャリッジが往復動作するように、ＣＰＵ２０６はモータを回転させる。キャリッジ４の往復動作は冷陰極蛍光ランプの温度が閾値Ｓを下まわるまで続けられる。キャリッジ４を往復動作させる速度であるが、モータ１２がキャリッジ４を動かし得る最も速い速度で行うことが望ましい。このような最高速で行うことで、冷陰極蛍光ランプを冷却し過ぎてしまう場合は、往復動作を行う速度または移動距離を調整できるように構成してもよい。

以上のような構成を用いることによって、スキャナが待機中であるとき、冷陰極蛍光ランプを消灯させること無しに、冷陰極蛍光ランプの冷却を可能とした。冷陰極蛍光ランプの点灯、消灯を繰り返し行わないため、冷陰極蛍光ランプの寿命に影響を与えない。また、冷陰極蛍光ランプが常に点灯しているので、画像読取動作開始時に行われるウォームアップ動作を省略でき、すばやく画像読取動作を開始できる。

さらに、あらかじめ冷陰極蛍光ランプの温度上昇時間と、キャリッジが一往復したときの温度減少分が分かっている場合は、温度センサを設けずに、タイマ２０９などを用い所定の時間ごとに、キャリッジを往復させるように構成してもよい。この場合スキャナが待機する状態になると、タイマ２０９はクロックなどをカウントし、ＣＰＵ２０６に所定の時間が経過したことを知らせる。

また、所定の時間ごとに往復させるのではなく、動作開始の時間間隔の平均が所定の時間となるように、動作開始の時間間隔を多少増減してもよい。

さらに、図５のフローチャートに示すような構成を用いることによって、スキャナ内部の空気が熱せられて、キャリッジ４の往復動作を行っても、冷陰極蛍光ランプを効果的に冷却できなくなった場合には、冷陰極蛍光ランプを消灯するようにして対応できる。

図５において、Ｓ５０２までの動作は上述した図３の動作と同じである。ここで、Ｓ５０３において、往復動作があらかじめ設定された回数以内かチェックする。これは、あらかじめ設定された回数、キャリッジ４を往復移動させても、冷陰極蛍光ランプの温度が閾値Ｓを下まわらなかった場合に、キャリッジ４の往復動作だけでは冷陰極蛍光ランプを冷却できないと判断し、Ｓ５０６へ進み冷陰極管型蛍光ランプを消灯させる。設定回数は任意でありＰＣからの操作等で変更しても良い。往復動作を続けても冷陰極管型蛍光ランプの冷却効果がほとんど無くなるまでの時間、もしくは往復動作を続けても冷陰極管型蛍光ランプの冷却効果がほとんど無くなるまでの往復動作の回数があらかじめ分かっているならば、その回数を設定するのが望ましい。または、あらかじめ設定した時間が経過したかどうかで判断してもよい。キャリッジの往復回数が所定回数以内であった場合に、Ｓ５０４へ進みキャリッジ往復動作を行う。その後Ｓ５０５で再び冷陰極蛍光ランプの温度が閾値Ｓを下まわったか判定を行い、下まわった場合はＳ５０２にもどって、画像読取動作開始の指示を待ちながら温度の監視を続ける。冷陰極蛍光ランプの温度が閾値Ｓを下まわらなかった場合は、Ｓ５０３へ戻り再度キャリッジ動作回数が所定回数、すなわち上限回数を超えていないことを判定した後、キャリッジを往復動作させる。

本実施例の実施の形態を説明する。

本実施例でも、第１の実施例と同様な画像読取装置を用いるので、その機械的構成および電気回路構成、画像読取動作は第１の実施例と同様である。

本実施例では、第１の閾値と、第１の閾値よりも低い温度の第２の閾値を用いた、より効果的な方法を説明する。

図７のフローチャートと図８の温度グラフを用い、本実施例の動作を説明する。スキャナが画像読取動作（図８のＴ１１の期間）から画像読取動作開始の指示を待つ待機状態に移行すると、点灯状態を維持している冷陰極蛍光ランプはその温度が上昇する（図８のＴ１２の期間）。冷陰極蛍光ランプの温度がしばらく上昇を続けＳ６０２において閾値Ｓ１を超えたと判定されると、Ｓ６０３へ進み、ＣＰＵ２０６はモータ駆動部２１０に指令して、キャリッジ４が一往復するように、モータ１２を動作させる（図８のＴ１３の期間）。閾値Ｓ１は冷陰極蛍光ランプの動作保証温度の上限を考慮して設定されることが望ましい。

ここでキャリッジを一往復させた後に、Ｓ６０４において冷陰極蛍光ランプの温度を閾値Ｓ２と比較する。閾値Ｓ２は冷陰極蛍光ランプの動作保証温度の下限値を考慮して設定するか、もしくはウォームアップ動作を行う必要が無いと考えられる温度範囲のうちの下限付近に設定する。冷陰極蛍光ランプの温度を閾値Ｓ２と比較して、閾値Ｓ２未満だったとき、Ｓ６０２にもどって、画像読取動作開始の指示を待ちながら温度の監視を続ける。また、一往復だけでは閾値Ｓ２を下まわらなかった場合は、Ｓ６０３へ戻り、再度キャリッジを一往復させるために、ＣＰＵ２０６はモータ駆動部２１０に指令して、モータ１２を回転させる。キャリッジ４の往復動作は冷陰極蛍光ランプの温度が閾値Ｓ２を下まわるまで上記のように、繰り返し続けられる。

このような構成とすることによって、読取動作待機中に冷陰極蛍光ランプは異常温度まで上昇することなく、常にウォームアップ動作を必要としない温度を維持することになり、読取動作開始指示がきたときに、すばやく読取動作を開始することが可能となる。

また、キャリッジの一往復で冷陰極蛍光ランプの温度が下がり過ぎる場合は、その温度が閾値Ｓ１、Ｓ２の少なくとも一方に対して所定の温度範囲まで低下したとき、キャリッジの往復動作を遅い速度に変更するようにモータ１２（２１１）を駆動しても良い。また、このような場合は、冷陰極蛍光ランプの温度が閾値Ｓ１およびＳ２の少なくとも一方に対して所定の温度範囲まで低下したとき、キャリッジの往復動作のストロークを短く変更するようにしてもよい。

上記各実施例において温度センサ８を原稿台側に設けるように変更してもよい。例えばホームポジションにキャリッジが位置しているときに、冷陰極蛍光ランプに対向する原稿台の下側の位置に温度センサ８を設けるようにしてもよい。この構成では温度センサによる温度の監視は、キャリッジがホームポジションに戻っている間に行う。

第一の実施の形態による画像読取装置の模式的断面図第一の実施の形態による画像読取装置の電気的回路構成第一の実施の形態による画像読取装置の動作を示すフローチャート第一の実施の形態による光源の温度を示すグラフ第一の実施の形態による画像読取装置の動作別の１例を示すフローチャート第一の実施の形態による画像読取装置の通気弁を示す模式的断面図第二の実施の形態による画像読取装置の動作を示すフローチャート第二の実施の形態による光源の温度を示すグラフ

符号の説明

１スキャナ
２原稿台
３上面カバー
４キャリッジ（画像読取部に対応）
５冷陰極蛍光ランプ（光源に対応）
６ミラー
７ラインセンサ
８温度センサ（温度検出手段に対応）
９レール（移動手段に対応）
１０通気口
１１通気口
１２モータ（移動手段に対応）
２０１ラインセンサ
２０２画像処理部
２０３バッファメモリ
２０４光源
２０５光源制御部（光源制御手段に対応）
２０６ＣＰＵ（制御手段に対応）
２０７Ａ／Ｄ変換部
２０８温度センサ
２０９タイマ
２１０モータ駆動部
２１１モータ
２１２通信部
２１３制御ＰＣＢ
２１４ホストＰＣ
８０１フラットベッドスキャナ筐体
８０２通気弁
８０３通気弁

Claims

原稿が載置される透明な原稿台と、前記原稿台の下を移動しながら前記原稿の画像を読取る画像読取部と、該画像読取部を移動させる移動手段と、前記原稿台に載置された原稿に光を照射する光源と、前記移動手段を制御する制御手段とを有する画像読取装置であって、
前記制御手段は、画像読取動作が行われていないときに、前記画像読取部を往復移動させることによって、前記光源を冷却することを特徴とする画像読取装置。
前記制御手段は、タイマを有し、画像読取動作が行われていないときに、あらかじめ定められた時間に基づいて、前記画像読取部を往復移動させるよう前記移動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
前記光源の近くに設置された温度検出手段をさらに有し、前記制御手段は前記温度検出手段によって検出された前記光源の温度が閾値未満になるまで、繰り返し前記画像読取部を往復移動させるよう、前記移動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
前記光源の点灯と消灯を制御する光源制御手段をさらに有し、前記画像読取部を往復移動する回数があらかじめ定められた上限回数に達しても、前記温度検出手段によって検出された前記光源の温度が前記閾値未満にならなかったときは、前記光源制御手段は前記光源を消灯することを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。