JP2009133933A - 画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】点光源の特性変化を軽減でき、安定した光量およびスペクトルにて原稿を照射して、良好な画像を得ることができる低消費電力タイプの画像読取装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】温度検知センサS1,S2,S3は、それぞれの検出端子を、LED素子6aの実装半田部分30に直接接触している。冷却ファン20aは、温度検知センサS1からの検知温度に基づいてON/OFF制御されている。制御部(CPU)は、温度検知センサS1によって検知されたLED素子6aの実装半田部分30の温度が所定温度以上かどうかを判断する。所定温度以上であれば、冷却ファン20aを回転駆動させ、所定温度以下であれば、冷却ファン20aを駆動しない。冷却ファン20bは温度検知センサS2からの検知温度に基づいてON/OFF制御され、冷却ファン20cは温度検知センサS3からの検知温度に基づいてON/OFF制御されている。
【選択図】図4

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像読取装置および画像形成装置に関する。
近年、ファクシミリや複写機などの画像読取装置おいて、低消費電力のため原稿読み取り用の光源として複数の点光源(LED素子)が配列されたLED光源を使用したものが、製品として市場に出始めている。ここで、LED光源は、長時間発光させると、LED素子の温度が上昇することによって発光光量が減少したり、発光スペクトルが変化したりする特性がある。
そこで、この問題を解消するため、特許文献1に記載の画像読取装置は、LED光源の温度を検出するためのサーミスタを備え、サーミスタからの検出温度に基づき冷却ファンのON/OFF制御を行い、特性変化の軽減を図っている。
特開2002−237927号公報
しかしながら、従来の画像読取装置は、サーミスタをLED光源から離隔した位置(ただし、LED光源の近傍)に配設していた。このため、LED光源の温度を正確に検出することが困難であり、LED光源の特性変化の軽減が十分ではなかった。また、一部の画像読取装置は、読取原稿サイズによって、主走査方向に配列されている複数のLED素子の中から選択的にLED素子を点灯するものがある。この場合、点灯するLED素子と点灯しないLED素子があるので、点灯して温度が上昇しているLED素子部分だけを冷却ファンで冷却する方が効率的である。
それゆえに、本発明の主たる目的は、点光源の特性変化を軽減でき、安定した光量およびスペクトルにて原稿を照射して、良好な画像を得ることができる低消費電力タイプの画像読取装置および画像形成装置を提供することである。
請求項1に係る発明は、複数の点光源が配列された原稿読み取り用の光源と、点光源の実装半田部分の温度を検知する温度検知センサと、点光源を冷却する冷却ファンと、温度検知センサからの検知温度に基づいて冷却ファンを駆動制御して点光源の温度を一定範囲に調節するファン制御部と、を備えたことを特徴とする、画像読取装置である。
請求項1の発明では、点光源の実装半田部分の温度を検知するため、点光源の温度検知が従来より正確になる。点光源としては、例えばLED素子などがある。
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明に従属する発明であって、温度検知センサと冷却ファンとをそれぞれ複数備え、冷却ファンは各々に別個の温度検知センサからの検知温度に基づいて駆動制御されていることを特徴とする、画像読取装置である。
請求項2の発明では、冷却ファンは各々に別個の温度検知センサからの検知温度に基づいて駆動制御されているため、温度が上昇した範囲のみ冷却ファンを稼動することができ、効率的に点光源を冷却することができる。
また、請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に係る発明に従属する発明であって、一つの冷却ファンに対応して複数の温度検知センサが配設され、複数の温度検知センサからのそれぞれの検知温度に基づいて、対応する一つの冷却ファンを駆動制御していることを特徴とする、画像読取装置である。
請求項3の発明では、複数の温度検知センサからのそれぞれの検知温度に基づいて、対応する一つの冷却ファンを駆動制御しているため、点光源の温度調節に優れている。
また、請求項4に係る発明は、請求項1または請求項2に係る発明に従属する発明であって、一つの温度検知センサに対応して複数の冷却ファンが配設され、温度検知センサからの一つの検知温度に基づいて、複数の冷却ファンが駆動制御されていることを特徴とする、画像読取装置である。
請求項4の発明では、温度検知センサからの一つの検知温度に基づいて、複数の冷却ファンが駆動制御されているため、点光源の温度調節に優れている。
また、請求項5に係る発明は、請求項1〜請求項4のいずれかに係る発明に従属する発明であって、ファン制御部は冷却ファンをON/OFF制御して点光源の温度を一定範囲に調節していることを特徴とする、画像読取装置である。
請求項5の発明では、ファン制御部は冷却ファンをON/OFF制御して点光源の温度を一定範囲に調節しているため、簡素な制御回路構成で点光源の温度調節を達成することができる。
請求項6に係る発明は、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の画像読取装置を備えていることを特徴とする、画像形成装置である。
請求項6の発明では、点光源の特性変化を軽減でき、安定した光量およびスペクトルにて原稿を照射して、良好な画像を得ることができる低消費電力タイプの画像読取装置を備えた画像形成装置が得られる。
本発明によれば、温度検知センサによって直接に点光源の実装半田部分の温度を検知するので、点光源の特性変化を軽減でき、安定した光量およびスペクトルにて原稿を照射して、良好な画像が得られる画像読取装置および画像形成装置を得ることができる。
本発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
(画像形成装置)
図1は本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。画像形成装置は、画像形成装置本体1と、この画像形成装置本体1の上部に取り付けられた画像読取装置2とを備えている。
画像形成装置本体1の中央部に配設されている感光体ドラム103は、駆動手段によって図示矢印の反時計回り方向に所定速度で駆動される。感光体ドラム103の外周近傍には、帯電器105、現像器104、中間転写ローラ106、クリーニング部材107が設けられている。感光体ドラム103は帯電器105にて表面が帯電される。感光体ドラム103の回転方向における帯電器105の下流側には、レーザースキャニングユニット106が配置されている。画像読取装置2で読み取った画像データに基づいてレーザースキャニングユニット106から放射されたレーザ光Lは、感光体ドラム103上に照射され、静電潜像が形成される。
レーザースキャニングユニット106の下流側には、現像器104が配置されている。現像器104は、ブラックのトナーを感光体ドラム103に付与するためのものである。現像器104の下流側には、中間転写ローラ108が配置されている。さらに、転写ローラ106の下流側には、感光体ドラム103に残ったトナーを除去するためのクリーニング部材107が配置されている。
一方、給紙ローラ114はブラックトナー像と同期して、給紙カセット112から被記録媒体としての用紙Pを引き出して給紙する。用紙Pは、搬送ローラ115によって二次転写ローラ110に送り込まれる。感光体ドラム103上に形成されたトナー画像は中間転写ローラ108上に一次転写され、さらに中間転写ローラ108上のトナー画像は用紙P上に二次転写される。トナー画像を転写された用紙Pは、定着装置116に搬送され、そこで定着され、印刷物として排出ローラ117によって機外に排出されて排紙トレイ118上に積載される。
(第1の画像読取装置)
図2は本発明に係る画像読取装置の一例を示す概略側面図、図3はその概略平面図である。
画像読取装置2は、原稿Pを載置する原稿台4と、原稿Pを照射するLED光源6と、原稿Pからの反射光LをCCDセンサ16へ導くための反射ミラー8,10,12と、結像レンズ14、CCDセンサ16および冷却ファン20a,20b,20cとから構成されている。LED光源6は、複数のLED素子6aを一列に配列したものである。
原稿台4上に下向きに置かれた原稿を、LED光源6から放射された光で照射し、反射ミラー8,10,12、結像レンズ14を介してライン読み取りのCCDセンサ16上に原稿像を結像し、原稿Pの主走査方向の読み取りを行う。LED光源および反射ミラー8を搭載した第1走査枠体9と、反射ミラー10,12を搭載した第2走査枠体13とは、それぞれスキャナモーター(図示せず)により駆動(移動)され、副走査方向の読み取りを行う。CCDセンサ16は原稿像を電気信号に変換する。なお、原稿フィーダを利用して原稿Pを自動送りしながら原稿像を読み取る場合には、第1走査枠体9および第2走査枠体13をスキャナモーターによって駆動(移動)しない。
図4は、冷却ファン20a,20b,20cの配置位置と温度検知センサS1,S2,S3の配置位置の関係を示す概略平面図である。LED光源6は高輝度LED素子6aを用いているため、素子サイズが大きく、広面積の実装半田部分30が形成されている。従って、温度検知センサS1,S2,S3のそれぞれの検出端子を、実装半田部分30に直接接触することができる。温度検知センサS1は温度検知範囲R1の温度を検知するものであり、温度検知センサS2は温度検知範囲R2の温度を検知するものであり、温度検知センサS3は温度検知範囲R3の温度を検知するものである。なお、図示していないが、温度検知センサS1,S2,S3による測定精度を向上させるために、冷却ファン20a,20b,20cからの送風が温度検知センサS1,S2,S3に直接に当たらない構成となっている。
冷却ファン20a,20b,20cは、原稿載置基準位置を起点にして、主走査方向にそれぞれ75mm、150mm、225mmの位置に配置されている。冷却ファン20aは、温度検知センサS1からの検知温度に基づいてON/OFF制御されている。すなわち、制御部(CPU)は、温度検知センサS1によって検知されたLED素子6aの実装半田部分30の温度が所定温度以上かどうかを判断する。そして、所定温度以上であれば、冷却ファン20aを回転駆動させ、所定温度以下であれば、冷却ファン20aを駆動しない。同様に、冷却ファン20bは温度検知センサS2からの検知温度に基づいてON/OFF制御され、冷却ファン20cは温度検知センサS3からの検知温度に基づいてON/OFF制御されている。
温度検知範囲R1,R2,R3は、原稿Pのサイズに基づいて設定されている。すなわち、温度検知範囲R1は主走査方向に0〜160mmの範囲であり、温度検知範囲R2は160〜235mmの範囲であり、温度検知範囲R3は235〜300mmの範囲である。
この画像読取装置2を用いて、原稿台4上に手動で置いた原稿Pの像を読み取る場合について説明する。原稿PがA3サイズ(297mm×420mm)の場合、温度検知センサS1,S2,S3が配設されているLED素子6aを含む、温度検知範囲R1,R2,R3の全てのLED素子6aが点灯する。従って、温度検知センサS1,S2,S3のそれぞれに個別に対応した冷却ファン20a,20b,20cがON/OFF制御される。つまり、温度検知センサS1,S2,S3が配設されているLED素子6aがそれぞれ所定の温度を超えると、冷却ファン20a,20b,20cがそれぞれ独立して回転駆動し、LED光源6の冷却を開始する。
また、原稿PがA4サイズ(210mm×297mm)の場合、温度検知センサS1,S2が配設されているLED素子6aを含む、温度検知範囲R1,R2のLED素子6aが点灯する。従って、温度検知センサS1,S2のそれぞれに個別に対応した冷却ファン20a,20bのみがON/OFF制御される。つまり、温度検知センサS1,S2が配設されているLED素子6aがそれぞれ所定の温度を超えると、冷却ファン20a,20bがそれぞれ独立して回転駆動し、LED光源6の冷却を開始する。
また、原稿がA5サイズ(148.5mm×210mm)の場合、温度検知センサS1が配設されているLED素子6aを含む、温度検知範囲R1のLED素子6aのみが点灯する。従って、温度検知センサS1に対応した冷却ファン20aのみがON/OFF制御される。つまり、温度検知センサS1が配設されているLED素子6aが所定の温度を超えると、冷却ファン20aが回転駆動し、LED光源6の冷却を開始する。
以上のように、冷却ファン20a,20b,20cは各々に別個の温度検知センサS1,S2,S3からの検知温度に基づいて駆動制御されているため、温度が上昇した温度検知範囲R1,R2,R3のみの冷却ファン20a,20b,20cを稼動することができ、効率的にLED光源6を冷却することができる。
次に、この画像読取装置2を用いて、原稿フィーダを利用して原稿Pを自動送りしながら原稿像を読み取る場合について説明する。この場合、自動送りされる原稿Pは、原稿載置基準位置から主走査方向に150mmの位置にセンター合わせが行われる(ただし、図示はしていない)。原稿PがA3サイズの場合、温度検知センサS1,S2,S3が配設されているLED素子6aを含む全てのLED素子6aが点灯する。従って、温度検知センサS1,S2,S3のそれぞれに個別に対応した冷却ファン20a,20b,20cがON/OFF制御される。つまり、温度検知センサS1,S2,S3が配設されているLED素子6aがそれぞれ所定の温度を超えると、冷却ファン20a,20b,20cがそれぞれ独立して回転駆動し、LED光源6の冷却を開始する。
原稿PがA4サイズの場合、温度検知センサS1,S2,S3が配設されているLED素子6aを含む全てのLED素子6aが点灯する。従って、温度検知センサS1,S2,S3のそれぞれに個別に対応した冷却ファン20a,20b,20cがON/OFF制御される。つまり、温度検知センサS1,S2,S3が配設されているLED素子6aがそれぞれ所定の温度を超えると、冷却ファン20a,20b,20cがそれぞれ独立して回転駆動し、LED光源6の冷却を開始する。
原稿PがA5サイズの場合、温度検知センサS1,S2が配設されているLED素子6aを含む、温度検知範囲R1,R2のLED素子6aが点灯する。従って、温度検知センサS1,S2のそれぞれに個別に対応した冷却ファン20a,20bのみがON/OFF制御される。つまり、温度検知センサS1,S2が配設されているLED素子6aがそれぞれ所定の温度を超えると、冷却ファン20a,20bがそれぞれ独立して回転駆動し、LED光源6の冷却を開始する。
このように、原稿Pを手動で原稿台4上に置いて読み取る場合と、原稿フィーダを利用して自動で原稿Pを原稿台4上に送り込んで読み取る場合とで、原稿Pの原稿台4上での読み取り位置が異なる画像読取装置2では、それぞれの場合に合わせて制御部(CPU)の冷却ファン20a,20b,20cの制御を異ならせる必要がある。
以上の構成からなる画像読取装置2は、LED光源6を連続点灯した場合や高電流を通電した場合などに、温度検知センサによって直接にLED素子の実装半田部分の温度上昇を検知し、温度検知結果に基づいて冷却ファン20a,20b,20cにてLED光源6を冷却するので、光量変化やスペクトル変化を低減することができ、良好な画像を得ることができる。
(第2の画像読取装置)
図5は本発明に係る画像読取装置の別の一例を示すもので、冷却ファン20a,20b,20cの配置位置と温度検知センサS11〜S13,S21,S22,S31,S32の配置位置の関係を示す概略平面図である。この画像読取装置は、一つの冷却ファン(例えば20a)に対応して複数の温度検知センサ(S11〜S13)が配設され、複数の温度検知センサ(S11〜S13)からのそれぞれの検知温度に基づいて、対応する一つの冷却ファン(20a)を駆動制御しているものである。温度検知センサS11〜S13は温度検知範囲R1の温度を検知するものであり、温度検知センサS21,S22は温度検知範囲R2の温度を検知するものであり、温度検知センサS31,S32は温度検知範囲R3の温度を検知するものである。
冷却ファン20a,20b,20cは、原稿載置基準位置を起点にして、主走査方向にそれぞれ75mm、150mm、225mmの位置に配置されている。冷却ファン20aは、温度検知センサS11〜S13からの検知温度に基づいてON/OFF制御されている。すなわち、制御部(CPU)は、温度検知センサS11〜S13によって検知されたLED素子6aの実装半田部分30の温度が所定温度以上かどうかを判断する。このとき、画像読取装置の構造、隣り合うLED素子6aの点灯消灯状態、あるいはLED素子6a単体の発熱差などの要因で温度検知位置によって、温度上昇に差が生じる。そこで、温度検知センサS11〜S13を複数設け、それらの温度のうちの一つが所定温度以上であれば、冷却ファン20aを回転駆動させることによって、より適切なタイミングでLED光源6を冷却開始することができる。同様に、冷却ファン20bは温度検知センサS21,S22からの検知温度に基づいてON/OFF制御され、冷却ファン20cは温度検知センサS31,S32からの検知温度に基づいてON/OFF制御されている。
温度検知範囲R1,R2,R3は、原稿Pのサイズに基づいて設定されている。すなわち、温度検知範囲R1は主走査方向に0〜160mmの範囲であり、温度検知範囲R2は160〜235mmの範囲であり、温度検知範囲R3は235〜300mmの範囲である。
この画像読取装置2を用いて、原稿台4上に手動で置いた原稿Pの像を読み取る場合について説明する。原稿PがA3サイズ(297mm×420mm)の場合、温度検知センサS11〜S32が配設されているLED素子6aを含む全てのLED素子6aが点灯する。従って、温度検知センサS11〜S13,S21,S22,S31,S32のそれぞれに個別に対応した冷却ファン20a,20b,20cがON/OFF制御される。つまり、温度検知センサS11〜S13,S21,S22,S31,S32が配設されているLED素子6aがそれぞれ所定の温度を超えると、冷却ファン20a,20b,20cがそれぞれ独立して回転駆動し、LED光源6の冷却を開始する。
また、原稿PがA4サイズ(210mm×297mm)の場合、温度検知センサS11〜S13,S21〜S22が配設されているLED素子6aを含む、温度検知範囲R1,R2のLED素子6aが点灯する。従って、温度検知センサS11〜S13,S21,S22のそれぞれに個別に対応した冷却ファン20a,20bのみがON/OFF制御される。つまり、温度検知センサS11〜S13,S21,S22が配設されているLED素子6aがそれぞれ所定の温度を超えると、冷却ファン20a,20bがそれぞれ独立して回転駆動し、LED光源6の冷却を開始する。
また、原稿がA5サイズ(148.5mm×210mm)の場合、温度検知センサS11〜S13が配設されているLED素子6aを含む、温度検知範囲R1のLED素子6aのみが点灯する。従って、温度検知センサS11〜S13に対応した冷却ファン20aのみがON/OFF制御される。つまり、温度検知センサS11〜S13が配設されているLED素子6aのいずれか一つが所定の温度を超えると、冷却ファン20aが回転駆動し、LED光源6の冷却を開始する。
(第3の画像読取装置)
第3の実施形態の画像読取装置は、図4に示した構成と同様のものである。ただし、この画像読取装置は、一つの温度検知センサ(例えばS1)に対して複数の冷却ファン(20a〜20c)が対応しており、制御部(CPU)は温度検知センサ(S1)からの一つの検知温度に基づいて、複数の冷却ファン(20a〜20c)を駆動制御するものである。
A3サイズやA4サイズの原稿Pの像を読み取るために、温度検知範囲R1,R2,R3のうち2以上の範囲のLED素子6aを点灯する場合、温度検知センサS1,S2,S3が配設されているLED素子6aのどれか一つが所定の温度を超えると、冷却ファン20a,20b,20cのうち稼動対象となっている冷却ファン全てを稼動する。従って、より適切なタイミングでLED光源6を冷却開始することができる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。前記実施形態では、温度検知センサS1〜S3,S11〜S32の配設位置をセンチサイズの原稿を考慮した配置にしているが、インチサイズの原稿に合わせた配置にしてもよい。
本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本発明に係る画像読取装置の一例を示す概略側面図である。 図2に示した画像読取装置の概略平面図である。 冷却ファンの配置位置と温度検知センサの配置位置の関係の一例を示す概略平面図である。 冷却ファンの配置位置と温度検知センサの配置位置の関係の別の一例を示す概略平面図である。
符号の説明
1 画像形成装置本体
2 画像読取装置
6 LED光源
6a LED素子
8,10,12 反射ミラー
14 結像レンズ
16 CCDセンサ
20a,20b,20c 冷却ファン
30 LED素子の実装半田部分
S1,S2,S3,S11〜S13,S21,S22 温度検知センサ

Claims (6)

  1. 複数の点光源が配列された原稿読み取り用の光源と、前記点光源の実装半田部分の温度を検知する温度検知センサと、前記点光源を冷却する冷却ファンと、前記温度検知センサからの検知温度に基づいて前記冷却ファンを駆動制御して前記点光源の温度を一定範囲に調節するファン制御部と、を備えたことを特徴とする、画像読取装置。
  2. 前記温度検知センサと前記冷却ファンとをそれぞれ複数備え、前記冷却ファンは各々に別個の前記温度検知センサからの検知温度に基づいて駆動制御されていることを特徴とする、請求項1に記載の画像読取装置。
  3. 一つの前記冷却ファンに対応して複数の前記温度検知センサが配設され、複数の前記温度検知センサからのそれぞれの検知温度に基づいて、対応する一つの前記冷却ファンを駆動制御していることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の画像読取装置。
  4. 一つの前記温度検知センサに対応して複数の前記冷却ファンが配設され、前記温度検知センサからの一つの検知温度に基づいて、複数の前記冷却ファンが駆動制御されていることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の画像読取装置。
  5. 前記ファン制御部は前記冷却ファンをON/OFF制御して前記点光源の温度を一定範囲に調節していることを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の画像読取装置。
  6. 請求項1〜請求項5のいずれかに記載の画像読取装置を備えたことを特徴とする、画像形成装置。
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