JP2011188166A - 画像読取装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】原稿を載置するプラテンと、このプラテンに沿って移動するキャリッジと、このキャリッジの移動で得られる原稿画像を読み取るラインセンサとを備えた画像読取装置において、前記キャリッジは、キャリッジに搭載され前記プラテンの読取面を照射する光源ユニットと、キャリッジに搭載されキャリッジ自身を走行する駆動モータとを有し、前記光源ユニットは、発光体と、この発光体を支持し発光体が発する熱を放熱する熱伝導性の放熱部材とを備え、前記駆動モータは、モータの回転を伝達する駆動伝達手段と、モータの駆動で回転し前記放熱部材を冷却する冷却ファンを備えている。
【選択図】図11
Description
まず画像読取装置Aは、図1に示すように装置ハウジング1に第1プラテン3と、第2プラテン2を備えている。この第1プラテン3と、第2プラテン2は、ガラスなどの透明素材で形成され、装置ハウジング1の天部に固定されている。そして第1プラテン3は原稿を載置セットする寸法サイズに形成され、第2プラテン2は所定速度で移動する原稿を読み取るようにその幅サイズに形成されている。上記第1プラテン3と、第2プラテン2は図1に示すように互いに並設されている。そして上記装置ハウジング1の内部には画像読取機構が内蔵されている。
キャリッジ6は耐熱性樹脂などで構成されたユニットフレーム11に光源ユニット9(後述の第1光源ユニット9aと第2光源ユニット9b)と、原稿からの反射光を偏向する反射ミラー10(第1ミラー10a、第2ミラー10b、第3ミラー10c)と、反射ミラー10からの光を集光する集光レンズ7と、集光レンズ7で結像される結像部に配置されたラインセンサ8とが搭載されている。そしてラインセンサ8から電気信号として出力された画像データを画像処理部に転送するようにデータ転送ケーブルによって画像処理部(データ処理ボード;不図示)に電気的に接続されている。
キャリッジ6は、図3で示す様に装置ハウジング1に配置されたガイドシャフト12にキャリッジ6の一端が軸受けされ、キャリッジ6の他端には図示せぬ従動ローラが配設され平板状のレール部材GL上を従動可能に保持され、装置ハウジング1に対し往復動自在に支持されている。尚、ガイドシャフト12とレール部材GLは、装置ハウジング1にそれぞれ並行で、しかも第1プラテン3(第2プラテン2)と並行に取り付けることで、キャリッジ6を第1プラテン3(第2プラテン2)と並行に安定して往復動するように構成している。
キャリッジ6には図4及び図5で示す様に自走式モータMOが搭載され、自走式モータMOに駆動連結する歯車列の最終歯車となるピニオン歯車PGが装置ハウジング1に固定支持したラックLKと駆動連結させ、自走式モータMOの正逆転で図2左右方向に往復動する。
その駆動モータMOは、駆動連結する歯車列とピニオン歯車PGと共に取付ユニット部材FBに支持される。この取付ユニット部材FBにはガイドシャフト12に嵌合する軸受け部G1、G2が駆動モータMOの取付部と共に一体成形されている。
そして、まず駆動モータMOと駆動連結する歯車列とピニオン歯車PGとがそれぞれ組み込まれユニット化された取付ユニット部材FBをキャリッジ6の所定箇所に止めビスやブッシュ等の固定部材KTで固定する。次に、取付ユニット部材FBの軸受け部G1、G2をガイドシャフト12に嵌合した状態で、事前に装置ハウジング1に取り付けて有るレール部材GLにキャリッジ6の他端を支持させながら、ガイドシャフト12を装置ハウジング1に取り付ける。その後、ピニオン歯車PGに歯合させたラックLKをガイドシャフト12を取付基準として装置ハウジング1に取り付け組込を完成させる。
次に、キャリッジ6に搭載され読取面Rに光を照射する光源ユニット9について説明する。光源ユニット9は、読取面Rの読取りライン(図2に示す読取面Rと直交する主走査方向読取り幅)に線状光を照射する。この光源ユニット9は図2に示す第1光源ユニット9aと第2光源ユニット9bを搭載する構成で、その第1、第2光源ユニット9a、9bは、それぞれ導光体30と発光体40で構成され、図6で示すキャリッジ6のユニットフレーム11に搭載されている。そしてその組み立て分解図である図7に示す様に、第1、第2光源ユニット9a、9bは、キャリッジ6に固定される光源収容部(導光体支持枠)13に形成された第1収容部13aと第2収容部13bにそれぞれ収容される。
まず、導光体30は、図7及び図8に示すように読取面Rの読取幅(読取りライン幅)Wに応じた長さの棒状透光部材で構成されている。導光体30は例えば透明アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの透光性に富んだ材料で構成され、その断面形状は矩形状、或いは図示のように断面扇形状に構成され、その端面31Lには発光体40が配置され、端面31Rには反射体MRが配置されている。そしてこの導光体30には光散乱面32と光出射面33が互いに対向するように配置されている。
発光体40(41、42、43)は、図8で示す様に回路基板16に面状発光素子(図示のものはLED発光素子)がマウントされている。この発光素子をマウントした回路基板16は発光面と導光体30の端面31L(31R)との間にギャップdを隔てて配置する。このギャップdは2ミリが最適値して設定されている。尚、図9は発光体40(41、42、43)が回路基板16にマウントされた状態での配置構造を示す。また発光体40(41、42、43)は面状発光素子で構成され、白色LEDで構成されている。
図2に従って前述した光源ユニット9の制御について説明すると、第1光源9aと第2光源9bは図9に示すように第1プラテン3と第2プラテン3の読取面Rに光を照射する。この光源ユニット9a(9b)は図示のように2つの光源で構成する必然性はなく、1本或いは3本以上の光源で構成しても良い。この場合、後述する原稿給送ユニットBでは、第2プラテン2を走行する原稿の速度を、第1プラテン3に沿ってキャリッジ6が移動する速度より高速にしている。
次に、放熱部材(ヒートシンク)14の機能について説明する。図7に示す様に、バックアッププレート17で耐熱シート(耐熱樹脂板)15を介して発光体40(41、42、43)を取り付けた回路基板16と一体的に取付けられた放熱部材14は、発光体40の発光で発生した熱を回路基板16と耐熱シート15を介し伝導され、発光体40の熱を放熱することで、発光体40の温度上昇を抑える機能を有している。その放熱部材14の放熱能力は複数枚の放熱板(放熱フィン)の放熱面積と放熱部材の熱伝導率に依存され、キャリッジ6の様な小空間内で使用ことが出来るものは小型で放熱能力が小さく、長時間の発光体40の点灯では十分な放熱効果を得られない場合がある。また、キャリッジ6を第1プラテン3に沿って移動させながら画像を読み取る所謂フラットベット読取モードに比べ、キャリッジ6を第2プラテン2の直下に固定し原稿給送ユニットBが給送する原稿を読み取る所謂流し読取モード(シートスルー読取モード)では、放熱部材14の放熱板同士の間に空気の対流が生じ難く十分な放熱効果を得られない場合がある。
そこで、先に説明した図4及び図5で示す駆動モータMOには図11で示す様に、前記フラットベット読取モード及び流し読取モードの両モードにおいて駆動モータMOの回転を使って回転可能にモータ回転軸に冷却ファンFAが取り付けられている。この冷却ファンFAは放熱部材14に向けて風を与え放熱板同士の間に空気の対流を起こすためのもので、放熱部材14の放熱能力を高め、発光体40の温度上昇を抑えるためのもので、その放熱部材14を空冷する方法について説明する。
また、フラットベット読取モードでの冷却制御について説明すると、装置本体が接続されるパソコンに登録されているスキャナー起動ソフトを立ち上げ、そのソフトを使ってフラットベット読取モードを選択することで、装置本体の制御装置がキャリッジ6の読取走査と共に駆動モータMOの歯車機構GRの電磁クラッチCRをON状態にして、駆動モータMOの回転をキャリッジ6に読取走査駆動と冷却ファンFAを回転させ放熱部材14の冷却を行う。この際、特に冷却ファンFAは放熱部材14の冷却の他に、キャリッジ6を往復動する駆動モータMO自体の発熱による温度上昇を抑え、熱によるオーバーヒートで作動不良を起こさないようにしている。
次に、流し読取モードでの冷却制御について説明すると、立ち上げられたソフトを使って流し読取モードを選択することで、装置本体の制御装置がキャリッジ6を第2プラテン2の直下に移動し、その位置にキャリッジ6を停止させると共に駆動モータMOの歯車機構GRの電磁クラッチCRをOFF状態に切り替え、ピニオン歯車PGへの駆動モータMOの回転切り、駆動モータMOの回転を冷却ファンFAのみに伝え回転させ放熱部材14の冷却を行うことが出来る。この際、駆動モータMOはキャリッジ6を走査することが無いので、駆動モータMOの回転エネルギーの全てを冷却ファンFAによる放熱部材14の冷却作用に使うことが出来、放熱部材14の冷却と共に、第2プラテン2と導光体30との隙間の間に空気の対流を起こすことで、第2プラテン2及び導光体30の温度上昇を抑えることが出来、第2プラテン2及び導光体30の経時変化による湾曲や材料の変質による透過性の劣化を抑えることが出来る。
原稿給送ユニットBは図1に示すように上述の第1、第2プラテン3、2を覆うようにその上方に配置され、上記第2プラテン2に原稿シートを給送するリードローラ(原稿給送手段)21と搬出ローラ22とを備えている。更に上記リードローラ21の上流側には原稿シートを積載収納する給紙スタッカ23と、この給紙スタッカに積載されてシートを1枚ずつ分離給送する給紙ローラ24と、分離給送されたシートの先端をスキュ修正するレジストローラ対25が配置されている。図示26は給紙スタッカ23から第2プラテン2に原稿シートを案内する給紙経路であり、図示S1はプラテンに至る原稿の先端を検知するリードセンサである。
2 第2のプラテン
3 第1のプラテン
6 キャリッジ
GB ガイド部材
GS ガイドシャフト
SD スライダー部材
GW 軸受け部
MO 駆動モータ(自走式モータ)
FA 冷却ファン
FD 風循環フード
CR 電磁クラッチ
CK キャリッジ牽引手段
YA ワイヤー
TB タイミングベルト
LK ラック
PG ピニオン歯車
14 放熱部材(ヒートシンク)
Claims (4)
- 原稿を載置するプラテンと、
このプラテンに沿って移動するキャリッジと、
このキャリッジの移動で得られる原稿画像を読み取るラインセンサと、
を備えた画像読取装置において、
前記キャリッジは、
キャリッジに搭載され前記プラテンの読取面を照射する光源ユニットと、
キャリッジに搭載されキャリッジ自身を走行する駆動モータと、を有し、
前記光源ユニットは、
発光体と、
この発光体を支持し発光体が発する熱を放熱する熱伝導性の放熱部材と、を備え、
前記駆動モータは、
このモータの回転を伝達する駆動伝達手段と、
このモータの駆動で回転し前記放熱部材を冷却する冷却ファンと、
を備えたことを特徴とする画像読取装置。 - 前記画像読取装置は、キャリッジ停止状態で自動原稿送り装置で供給される原稿を順次読み取る流し読みモードと、プラテン上に載置した原稿を走査して原稿を読取るフラットベット読みモードとを有し、
前記光源ユニットは、前記発光体の光を線状光に変換し原稿を照明する導光体を備え、
前記冷却ファンは、少なくとも停止した状態で原稿を読み取る前記流し読みモードで、前記放熱部材を介し前記プラテンと前記導光体との間に空気の対流を形成して成る請求項1に記載の画像読取装置。 - 前記画像読取装置は、キャリッジ停止状態で自動原稿送り装置で供給される原稿を順次読み取る流し読みモードと、プラテン上に載置した原稿を走査して原稿を読取るフラットベット読みモードとを有し、
前記駆動伝達手段は、
前記駆動モータとキャリッジの移動機構との間にクラッチ手段と、
このクラッチ手段を前記流し読みモードとフラットベット読みモードで切り替えるクラッチ切替手段と、を有し、
前記流し読みモード設定時のキャリッジ停止状態で前記冷却ファンのみ回転して成る請求項1及び2に記載の画像読取装置。 - 前記光源ユニットの発光体と熱伝導性の放熱部材はキャリッジの両サイドに設けられ、前記冷却ファンは2つの放熱部材の間に配置されるとともに、
前記冷却ファンの風を前記2つの放熱部材に循環させるフード手段を設けて成る請求項2に記載の画像読取装置。
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