JP2009251599A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一つの冷却ファンによって、キャリッジがスルーリードポジションに位置する場合にも効率よく露光ランプを冷却することができる冷却ダクトを備える画像読取装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】角度をつけて形成した複数の斜方冷却部からの風流により露光ランプの両端を冷やし、冷却ファンが生成する風流方向と平行に設けられた前面冷却部からの風流により露光ランプの長手方向中央部分を冷やし、前面冷却部の下方に設けられた下方冷却部からの風流をキャリッジの反射ミラーにより偏向させて露光ランプを冷やす。
【選択図】図７

Description

本発明は、コピー機、ＭＦＰ、プリンタなどの画像形成装置に係り、特にキャリッジに搭載する露光装置を効率よく冷却する風流を生成する冷却ダクトを備える画像読取装置及び画像形成装置に関する。

コピー機、ＭＦＰ（Multifunction Peripheral：多機能周辺装置）やプリンタなどの画像形成装置は、露光装置によって原稿に光を照射し、その反射光を画像読取センサにより光電変換して、画像データを電気信号として出力する画像読取装置が設置されている。この電気信号に基づいて画像形成部は画像形成する。この露光装置は熱を発するため、原稿台及び画像読取装置内の温度上昇を招く。この温度上昇は読取品位低下の原因となる。よって、露光装置を冷却する必要がある。

露光装置に用いられる光源ランプは両端にゆくほど発熱量が大きくなる傾向にある。このため、従来の画像形成装置においては冷却ファンを複数個用いていた（例えば、特許文献１、特許文献２）。従って、製造コストが高くなるという問題点があった。

また、キャリッジが自動原稿送り装置により搬送される原稿の画像の読み取り位置であるスルーリードポジションに停止して、露光ランプの光を原稿台の上面を連続して走行する複数枚の原稿に露光する時、温度上昇はより顕著となる。従来の画像形成装置は、キャリッジがスルーリードポジションに位置する時、反射ミラーにファンの風流が遮られるため露光装置を効率よく冷却することができないという問題点があった。

特開平１１−１９４７０１号公報 特開平１０−１６４３２８号公報

本発明は、キャリッジがスルーリードポジションに位置する場合にもキャリッジに搭載されている露光装置を効率よく冷却することができる冷却ダクトを備える画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、原稿に露光して得られる反射光をＣＣＤにより光電変換して画像データを出力する画像読取装置であって、原稿に露光する露光装置と原稿が反射した反射光を反射する第１の反射ミラーとを搭載するキャリッジと、画像読取装置の本体フレームに取り付けられ、第１の反射ミラーが反射した反射光を反射する第２の反射ミラー及び第３の反射ミラーと、露光装置に排出する風流を生成する冷却ファンを有する冷却ダクトと、を備え、 冷却ダクトが、冷却ファンが生成する風流方向下流側に、風流方向に対して角度をつけて形成される斜方冷却部と、風流方向と平行に形成される前面冷却部と、前面冷却部の下方に設けられる下方冷却部と、を備えることを特徴とする画像読取装置を提供する。

一つの冷却ファンによって、キャリッジがスルーリードポジションに位置する場合にも露光装置を効率よく冷却することができるという効果がある。

画像形成装置の構成例を示した図である。 画像形成装置の構成を示す概要図である。 冷却ダクトの斜視図である。 冷却ダクトを模式的に表した斜視図である。 冷却ダクトの分解斜視図である。 冷却ダクトの取り付け位置を示す斜視図である。 冷却ダクトから排出される風流の流れを示す断面図である。 冷却ダクトの風流を示す斜視図である。

以下、本発明による冷却ダクトを備える画像読取装置及び画像形成装置の一実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。

（画像形成装置の概要）
図１は画像形成装置の構成例を示した図である。図１に示すように、画像形成装置１は、画像読取装置１０と、画像形成部２０とを含む。

画像読取装置１０の上部には、例えばガラス板のような透明な材質によって形成される原稿載置用の第１の原稿台１１ａと、その上面を原稿が走行する第２の原稿台１１ｂとが設けられる（図６参照）。また、この第１の原稿台１１ａ、及び第２の原稿台１１ｂを覆うように自動原稿送り装置１２が画像読取装置１０に開閉自在に設置される。自動原稿送り装置１２は、画像形成装置１の原稿読み取り信号にしたがって、原稿を第２の原稿台１１ｂに於ける画像読取部（以降、スルーリードポジションと呼ぶ。）に搬送し、読取り後の原稿を排紙トレイ（図示しない）に排出する。

すなわち、スルーリードポジションは自動原稿送り装置１２によって搬送される原稿の読み取り位置である。キャリッジ１３がスルーリードポジションにある時は、キャリッジ１３が自動原稿送り装置１２によって搬送される原稿の画像を読み取るのに適した位置にあることを意味する。

画像読取装置１０内部であって第１の原稿台１１ａ、及び第２の原稿台１１ｂの下面側には、第１の原稿台１１ａに載置された原稿と第２の原稿台１１ｂの上面を搬送される原稿の画像を光学的に読取るスキャナーユニットが設けられる。このスキャナーユニットは、キャリッジ１３と、原稿に露光する露光装置１４と、原稿の反射光を反射する第１の反射ミラー１５，第２の反射ミラー１６，第３の反射ミラー１７と、この反射された光を変倍する変倍用レンズブロック１８と、画像読取センサのＣＣＤ（Charge Coupled Device）１９と、露光装置１４とキャリッジ１３とを冷却する冷却ダクト１００と、を有する。キャリッジ１３は第１の原稿台１１ａ、及び第２の原稿台１１ｂに向けて光を照射する露光光源と点灯装置（図示しない）からなる露光装置１４と第１の反射ミラー１５を搭載し、第１の原稿台１１ａの下面に沿って往復動可能に構成される。露光装置１４は、例えば、光源として、ハロゲンランプ、キセノンランプ或いはＬＥＤアレイ等が用いられる（以降、露光装置を露光ランプと呼ぶ）。

キャリッジ１３が露光ランプ１４を点灯させながら往動することにより、第１の原稿台１１ａに載置された原稿に露光する。この露光による原稿の反射光像は、第１の反射ミラー１５，第２の反射ミラー１６，第３の反射ミラー１７および変倍用レンズブロック１８を経由してＣＣＤ１９に投影される。

また、キャジッジ１３はスルーリードポジションに停止して、第２の原稿台１１ｂの上面を走行する原稿に露光する。この露光による原稿の反射光像は、上述と同様にＣＣＤ１９に投影される。ＣＣＤ１９は、投影された原稿の反射光を光電変換して画像信号を生成する。この画像信号は画像データとして画像形成部に出力される。

画像形成装置１の画像読取装置１０の下方には画像形成部２０が設けられる。画像形成部２０は、例えばプリントエンジン（図示せず）とプロセスユニット（図示せず）を備える。

画像形成部２０は、記録媒体搬送機構、レーザー光線を照射するレーザー照射装置、レーザー光線を受光して潜像を形成する感光体ドラム、潜像に現像材を供給する現像ユニット、現像材像を記録媒体に転写する転写装置、転写された現像材像を加熱定着する定着装置など、を備える。

なお、画像形成部２０はインクジェット記録ユニットであってもよい。インクジェット記録ユニットは、例えばインクを貯蔵するインク貯留部、インク貯蔵部からインクを供給するインク供給部、貯蔵・供給するインクの温度制御部、供給されたインクを記録媒体に吐出する記録ヘッド部、記録媒体搬送機構など、を備える。

画像形成部２０は、画像データ（ＣＣＤ１９から出力された画像信号）に基づく画像を搬送途中の記録媒体に印刷する画像形成プロセスを実行する。

発熱は、露光ランプ１４のほか、この画像形成部２０からも発生する。

図２は、画像形成装置１の構成を示す概要図である。図２に示すように、画像形成装置１は、画像形成装置１全体を統括制御する演算装置であるメインＣＰＵ２０１と、このメインＣＰＵ２０１に接続するコントロールパネル２０３と、記憶装置である２０２と、画像処理を行う画像処理部２０４と、を備える。

メインＣＰＵ２０１は、画像形成系統の各部を制御するプリントＣＰＵ２０５と、画像読み込み系統の各部を制御するスキャンＣＰＵ２０８と、に接続する。

プリントＣＰＵ２０５は、感光ドラムに静電潜像を形成するプリントエンジン２０６と、現像材像を形成するプロセスユニットと、を制御する。

スキャンＣＰＵ２０８は、ＣＣＤ１９を駆動させるＣＣＤ駆動回路２０９と、露光ランプ１４を点灯させるランプ点灯回路２１０と、冷却ファン１０４を制御する冷却ファン駆動回路２１１と、を制御する。

スキャンＣＰＵ２０８は、キャリッジ１３の温度を検知する温度センサ２１２からの出力を入力し、冷却ファン駆動回路２１１を制御する。ＣＣＤ１９からの信号は画像形成部に出力される。

（冷却ダクト）
図３は、冷却ダクト１００の斜視図である。図４は、冷却ダクト１００を模式的に表した斜視図である。図３及び図４に示すように、冷却ダクト１００は、冷却ファン１０４の風流方向下流に複数の冷却部として、二つの斜方冷却部１０１と、前面冷却部１０２と、下方冷却部１０３と、を有し、それぞれに風流排出開口が形成されている。

斜方冷却部１０１は、冷却ダクト１００を上から見たとき冷却ファン１０４の中心Ｏを始点とし、斜方冷却部１０１の開口部を通る矢印Ｙと、中心Ｏを通り冷却ファン１０４が生成する風流と垂直な直線Ｘとが０°より大きく８５°より小さい角度θを成すように形成されている。

すなわち、斜方冷却部１０１は斜方冷却部１０１の開口部から排出される風流が露光ランプ１４の端部に向かって流れるように角度θをつけて形成されている。斜方冷却部１０１は冷却ファン１０４が生成する風流方向に対して０°以上８５°未満の角度をつけて形成されている。この角度は、露光ランプ１４の長手方向サイズおよび装置内空間の有効活用を考慮して設定される。

斜方冷却部１０１の開口部は、風流方向上流から下流にむかって口径が細くなるように形成されている。例えば、斜方冷却部１０１は風流方向上流から下流にむかって傾斜するテーパ部１０１Ａを有しており、このテーパ部１０１Ａによって口径が風流方向上流から下流にむかって細くなるように形成されている。従って、冷却ファン１０４が生成する風流を加速することができ、より遠くまで風流を届けることができる。斜方冷却部１０１はテーパ部１０１Ａを複数有していてもよい。

前面冷却部１０２は、冷却ファン１０４が生成する風流方向と平行に形成される。全面冷却部１０２の開口部は、露光ランプ１４の長手方向中央部分に風流が届くように形成される。前面冷却部１０２の開口部は風流方向上流から下流にむかって口径が細くなるように形成されていてもよい。

斜方冷却部１０１は、前面冷却部１０２より風流量が多くなるように斜方冷却部１０１の冷却ファン１０４の取り付け部分の開口部を広くすることができる。従って、露光ランプ１４の両端を効率よく冷却することができる。

下方冷却部１０３は、前面冷却部１０２の下方に設けられる。下方冷却部１０３の開口部は、風流方向上流から下流にむかって口径が細くなるように形成されている。例えば、下方冷却部１０３は風流方向上流から下流にむかって傾斜するテーパ部１０３Ａを有しており、このテーパ部１０３Ａによって口径が風流方向上流から下流にむかって細くなるように形成されている。下方冷却部１０３はテーパ部１０３Ａを複数有していてもよい。従って、風流速度を冷却ファン１０４が生成する風流を加速することができ、より遠くまで風流を届けることができる。

図５は、冷却ダクト１００の分解斜視図である。図５に示すように、冷却ダクト１００は、冷却ファン１０４の風流方向下流に前方カバー３０１と、冷却ファン１０４の風流方向上流に後方カバー３０３と、冷却ファン１０４の側面に側面カバー３０２とを有する。

側面カバー３０２は、前方カバー３０１又は後方カバー３０３と一体に形成されていてもよい。前方カバー３０１は内部に風流通路が形成されている。

図６は、冷却ダクト１００の取り付け位置を示す斜視図である。図６に示すように、冷却ダクト１００は画像読取装置１０のフレーム４０１に取り付けられる。冷却ダクト１００はフレーム４０１に取り付けられた第２の反射ミラー１６及び第３の反射ミラー１７とフレーム４０１との間隙に取り付けられる。

冷却ダクト１００は、斜方冷却部１０１が第２の反射ミラー１６の上方に配置され、下方冷却部１０３が第２の反射ミラー１６と第３の反射ミラー１７との間隙に位置するように、フレーム４０１に取り付けられる。

従って、斜方冷却部１０１及び前面冷却部１０２及び下方冷却部１０３の開口部から排出される風流は第２の反射ミラー１６と第３の反射ミラー１７とによって遮られることなく露光ランプ１４に到達する。

図６において、キャリッジ１３は第２の原稿台１１ｂの上を自動原稿送り装置１２によって矢印方向に搬送される原稿Ｐの画像を読み取る位置である画像読取部、すなわちスルーリードポジションにある。

図７は、冷却ダクト１００から排出される風流を示す断面図である。図７に示すように、キャリッジ１３が第２の読取り部であるスルーリードポジションに位置する時、斜方冷却部１０１及び前面冷却部１０２の開口部から排出される風流は矢印Ａに示すように図７上の左側から露光ランプ１４を直接冷やす。

冷却ダクト１００は、下方冷却部１０３の開口部から排出される風流がキャリッジの反射ミラー１５に直接届くように形成され、フレーム４０１に取り付けられる。下方冷却部１０３の開口部から排出される風流は、第１の反射ミラー１５に反射して偏向され、矢印Ｂのように露光ランプ１４の図７上の光源ランプの右側から回り込んで冷やす。つまり、第１の反射ミラー１５は、風流の偏向部材を兼ねるようにキャリッジ１３に設置されている。このために、冷却ダクト１００の複数の開口部から排出される風流により露光ランプ１４を冷やすことができる。

図８は、冷却ダクト１００の風流を示す斜視図である。図８に矢示すように、冷却ダクト１００から排出される風流が露光ランプ１４の全体に万遍なく到達する。従って、本実施形態の冷却ダクト１００によれば、一つの冷却ファンでも効率よく露光ランプ１４を冷やすことができる。

画像読取装置のキャリッジ１３にランプ表面の温度を検知する温度センサ７０１を設けてもよい。温度センサ７０１を設けた場合、図示しない制御部によって、冷却ファン１０４を次のように制御することが可能となる。

温度センサ７０１が検知した温度が第１の閾値以上である場合に、制御部は冷却ファン１０４を低速回転させ、第２の閾値以上である場合に冷却ファン１０４を高速回転させる。第３の閾値以下である場合に、制御部は冷却ファン１０４を停止させる。

従って、温度センサ７０１を設けて冷却ファンの回転速度を制御することにより、消費電力を削減することができる。

以上述べたように、本実施形態の冷却ダクトを備え、第１の反射ミラー１５を風流の偏向部材として配置する画像読取装置及び画像形成装置は、角度をつけて形成した複数の斜方冷却部１０１からの風流により露光ランプ１４の両端を冷やし、冷却ファン１０４が生成する風流方向と平行に設けられた前面冷却部１０２からの風流により露光ランプ１４の長手方向中央部分を冷やし、前面冷却部１０２の下方に設けられた下方冷却部１０３からの風流をキャリッジ１３に搭載の第１の反射ミラー１５により偏向させて露光ランプ１４を冷やす。このため、一つの冷却ファンを用いて、キャリッジがスーリードポジションに位置する場合においても露光ランプ１４を効率よく冷却することができるという効果がある。

１４：露光ランプ、
１５：第１の反射ミラー、
１６：第２の反射ミラー、
１７：第３の反射ミラー、
１００：冷却ダクト、
１０１：斜方冷却部、
１０２：前面冷却部、
１０３：下方冷却部、
１０４：冷却ファン。

Claims (13)

1. 原稿に露光して得られる反射光をＣＣＤにより光電変換して画像データを出力する画像読取装置であって、
   前記原稿に露光する露光装置と前記原稿が反射した前記反射光を反射する第１の反射ミラーとを搭載するキャリッジと、
   前記画像読取装置の本体フレームに取り付けられ、第１の反射ミラーが反射した前記反射光を反射する第２の反射ミラー及び第３の反射ミラーと、
   前記露光装置に排出する風流を生成する冷却ファンを有する冷却ダクトと、
   を備え、
   前記冷却ダクトが、
   前記冷却ファンが生成する風流方向下流側に、前記風流方向に対して角度をつけて形成される斜方冷却部と、
   風流方向と平行に形成される前面冷却部と、
   前記前面冷却部の下方に設けられる下方冷却部と、
   を備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記斜方冷却部および前記下方冷却部の開口部は、風流方向上流から下流にむかって口径が細くなるように形成されることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記第１の反射ミラーが風流を偏向する偏向部材として前記キャリッジに設置されていることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
4. 前記冷却ダクトは、前記斜方冷却部及び前記前面冷却部から排出された風流が前記第２の反射ミラー及び前記第３の反射ミラーを避けて前記露光装置に到達するように形成され、前記下方冷却部から排出される風流が前記第１の反射ミラーにより偏向されて前記露光装置に到達するように前記本体フレームに取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
5. 前記冷却ダクトは、
   前記斜方冷却部及び前記前面冷却部から排出された風流が前記第２の反射ミラー及び前記第３の反射ミラーを避けて前記露光装置に到達し、前記下方冷却部から排出された風流が前記第１の反射ミラーに偏向されて前記露光装置に到達して、前記露光装置を冷却するように前記本体フレームに取り付けられ、前記斜方冷却部および前記下方冷却部の開口部が、風流方向上流から下流にむかって口径が細くなるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
6. 前記キャリッジに設けられ、露光装置の表面温度を検知する温度センサと、
   前記温度センサが検知した温度に応じて前記冷却ファンを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記温度センサが検知した温度が第１の閾値以上である場合に、前記冷却ファンを低速回転させ、第２の閾値以上である場合に前記冷却ファンを高速回転させ、第３の閾値以下である場合に、前記冷却ファンを停止させることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
7. 原稿台の原稿に露光する露光装置と前記原稿が反射した反射光を反射する第１の反射ミラーとを搭載するキャリッジと、本体フレームに取り付けられ、前記反射光を反射する第２の反射ミラー及び第３の反射ミラーと、前記第３の反射ミラーが反射した前記反射光を光電変換して画像信号を生成するＣＣＤと、を備え、前記原稿の反射光像に対応する画像データを出力する画像読取装置と、
   前記画像データに基づいて記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、
   前記露光装置に排出する風流を生成する冷却ファンを有する冷却ダクトと、
   を備え、
   前記冷却ダクトが、
   前記冷却ファンが生成する風流方向下流に、前記風流方向に対して角度をつけて形成される斜方冷却部と、
   前記冷却ファンが生成する風流方向と平行に形成される前面冷却部と、
   前記前面冷却部の下方に設けられる下方冷却部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
8. 前記斜方冷却部の開口部および前記下方冷却部の開口部は、
   風流方向上流から下流にむかって口径が細くなるように形成されることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記冷却ダクトは、
   前記斜方冷却部及び前記前面冷却部から排出された風流が前記第２の反射ミラー及び前記第３の反射ミラーを避けて前記露光装置に到達すように形成され、前記下方冷却部から排出された風流が前記第１の反射ミラーにより偏向されて前記露光装置に到達するように形成されていることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
10. 前記冷却ダクトは、
    前記冷却ファンが生成する風流を前記第２の反射ミラー及び前記第３の反射ミラーを避けて、前記露光装置に届くように排出する前記斜方冷却部及び前記前面冷却部と、
    前記キャリッジが前記原稿台上面を走行する原稿の画像を読み取る画像読取部に位置する時に、前記風流を前記第１の反射ミラーにより偏向されて前記露光装置に届くように排出する前記下方冷却部と、
    を備えることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
11. 前記キャリッジに搭載された露光装置の温度を検知する温度センサと、
    前記温度センサが検知した温度に応じて前記冷却ファンを制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記温度センサが検知した温度が第１の閾値以上である場合に、前記冷却ファンを低速回転させ、第２の閾値以上である場合に前記冷却ファンを高速回転させ、第３の閾値以下である場合に、前記冷却ファンを停止させることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
12. 複数の開口部を有する冷却ダクトに設ける冷却ファンが風流を生成し、
    前記冷却ファンの風流方向下流に、前記冷却ファンが生成する風流方向に対して角度をつけて形成される斜方冷却部の開口部から排出する風流を本体フレームに取り付けられた第２の反射ミラー及び第３の反射ミラーを避けて前記露光装置に到達させて露光装置の両端部を冷却し、
    前記冷却ファンが生成する風流方向と平行に形成される前面冷却部の開口部から排出する風流を本体フレームに取り付けられた反射ミラーを避けて前記露光装置に到達させて前記露光装置の中央部を冷却し、
    前記前面冷却部の下方に設けられ、風流方向上流から下流にむかって口径が細くなるように形成される下方冷却部の開口部から排出する風流をキャリッジに搭載された第１の反射ミラーにより偏向して前記露光装置に到達させることにより前記露光装置を冷却することを特徴とする画像読取装置の冷却方法。
13. 制御部が、前記温度センサが検知した温度が第１の閾値以上である場合に、前記冷却ファンを低速回転させ、第２の閾値以上である場合に前記冷却ファンを高速回転させ、第３の閾値以下である場合に、前記冷却ファンを停止させることを特徴とする請求項１２記載の画像読取装置の冷却方法。

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