JP2017195505A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像読取手段の主走査方向において温度差が生じることを抑制することができる画像読取装置を提供する。
【解決手段】原稿の画像を読み取る画像読取装置１０において、ＬＥＤ４２と、原稿からの反射光を受光する受光素子４４を備え、原稿の画像を主走査方向にラインデータとして読み取るイメージセンサ４６と、画像読取装置１０外部の空気を吸気するための吸気口５１と、吸気口５１から吸気された空気を画像読取装置１０外部に排気するための排気口５２を備え、イメージセンサ４６の主走査方向全域と重なるように形成され、イメージセンサ４６を冷却するための空気流路５０と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に好適な画像読取装置に関する。また電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。

画像読取装置においては、原稿からの反射光を受光して原稿の画像を主走査方向にラインデータとして読み取るイメージセンサ（画像読取手段）を備える構成が知られている。また、このような画像読取装置を備える画像形成装置が知られている。

このような画像読取装置においては、イメージセンサが昇温して熱膨張することで、原稿画像の読み取り精度が悪化する。また画像読取装置を備える画像形成装置においては、画像形成が行われる画像形成部や記録媒体に画像が定着される定着部で発生した熱によりイメージセンサが昇温し易くなる。特に、画像形成装置全体の小型化を図る上で装置全体の高さをより低くする場合には、画像形成部や定着部に対して画像読取装置が相対的に近づくため、イメージセンサはより昇温し易くなる。

そこで従来から、このような熱の影響によるイメージセンサの読み取り精度の悪化を抑制するための構成が提案されている。例えば特許文献１では、吸気口と排気口を設け、吸気口と排気口を結ぶ空気流路の仮想線をイメージセンサの主走査方向の中央部近傍を通る位置に配置する。これにより、吸気口から取り入れた空気がイメージセンサの温度が最も高くなる主走査方向の中央部近傍を通るようにして昇温を抑制する。

特許第５５７０４９０号公報

しかしながら特許文献１に記載の構成では、イメージセンサの主走査方向全域を冷却しないため、イメージセンサの主走査方向で温度差が生じ、不均一な熱膨張が起こり易くなる。この場合、原稿画像の伸びや焦点差によるぼけなどが生じて、原稿画像の読取精度や読取品質を悪化させるおそれがある。

そこで、本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、画像読取手段の主走査方向において温度差が生じることを抑制することができる画像読取装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る画像読取装置の代表的な構成は、原稿の画像を読み取る画像読取装置において、光源と、原稿からの反射光を受光する受光素子を備え、原稿の画像を主走査方向にラインデータとして読み取る画像読取手段と、装置外部の空気を吸気するための吸気口と、前記吸気口から吸気された空気を装置外部に排気するための排気口を備え、前記画像読取手段の前記主走査方向全域と重なるように形成され、前記画像読取手段を冷却するための空気流路と、を有する。

本発明によれば、画像読取手段の主走査方向において温度差が生じることを抑制することができる。

第１実施形態に係る画像形成装置の断面概略図である。 第１実施形態に係る画像読取装置の断面概略図である。 第１実施形態に係る画像読取装置の上視図とセンサユニットの断面図である。 第２実施形態に係る画像読取装置の断面概略図である。 第２実施形態に係る画像読取装置の断面概略図である。

（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明の第１実施形態に係る画像読取装置を備える画像形成装置Ａの全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態に記載されている構成部品の形状や相対配置などは、特に特定的な記載がない限り、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

画像形成装置Ａは、原稿の画像を読み取る画像読取部と、シート（記録媒体）にトナー像を転写する画像形成部と、画像形成部へシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部と、を備える。

図１に示す様に、画像形成部は、感光体ドラム２３（像担持体）、帯電ローラ３３、露光装置３２、現像装置３６、転写ローラ３４などを備える。

また、画像形成部の上部には、画像読取部として原稿画像を読み取って原稿画像に対応した画像データを生成する画像読取装置１０（画像読取ユニット）を備える。画像読取装置１０は、画像形成装置Ａ本体に対してヒンジ部１７を中心軸として上下方向に回動可能に支持されている。そして、上方に回動することで画像形成装置Ａ本体に対して開いた状態に、開いた状態から下方に回動することで閉じた状態になり、画像形成装置Ａ本体に対して開閉可能に支持されている。また、開いた状態で安定的に保持される構成となっている。

画像形成に際しては、不図示の制御部がプリント信号を発すると、シート積載部３５に積載されたシートＰが給送ローラ２１と分離パット３１との間に挟持されて一枚ずつ分離されて搬送路に送り出される。その後、搬送ローラ２２によってシートは画像形成部に送り出される。

一方、画像形成部においては、帯電ローラ３３に帯電バイアスが印加されることにより、帯電ローラ３３と接触する感光体ドラム２３の表面が帯電させられる。

その後、露光装置３２が、内部に備える光源（不図示）からレーザ光を出射して、画像読取装置１０により生成された画像データ等に基づいてレーザ光を感光体ドラム２３に照射する。これにより、感光体ドラム２３の電位が部分的に低下して、画像情報に応じた静電潜像が感光体ドラム２３の表面上に形成される。

その後、現像装置３６によって感光体ドラム２３表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像が形成される。感光体ドラム２３表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム２３と転写ローラ３４との間に形成された転写ニップ部に送り込まれる。トナー像が転写ニップ部に到着すると、転写ローラ３４にトナーと逆極性の転写バイアスが印加されてトナー像がシートに転写される。

その後、トナー像が転写されたシートは定着部としての定着装置２４に送られ、定着装置２４の加圧部２４ａと加熱部２４ｂとの間に形成された定着ニップ部において加熱・加圧され、トナー像がシートに定着される。その後、シートは排出ローラ２５によって搬送されて排出トレイ２７に排出される。

なお、シートの両面に画像形成を行う場合には、まず排出ローラ２５によりシートが排出トレイ２７方向に搬送され、その後シートの後端が排出ローラ２５を通過する前に排出ローラ２５が逆回転して、シートが反対方向に搬送される。その後、シートは両面搬送路２６を通過し、表裏が反転した状態で搬送ローラ２２へと搬送される。その後の工程は、片面への画像形成と同様である。

＜画像読取装置＞
次に、画像読取装置１０の構成について詳しく説明する。図２は、画像読取装置１０の断面図である。また、図３（ａ）は、画像読取装置１０の上視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるセンサユニット４０のＡ−Ａ断面図である。

本実施形態の画像読取装置１０は、密着型イメージセンサを用いたイメージスキャナである。図２、図３（ａ）に示す様に、画像読取装置１０は、フレーム１３（筐体）に固定された原稿台ガラス１１、ガイドフレーム１２、センサユニット４０、ガイド軸１４、タイミングベルト１５などを備える。

センサユニット４０は、図３（ｂ）に示す様に、ＬＥＤ４２（光源）、円筒状のレンズ群４３、受光素子４４を主走査方向に渡って備えるイメージセンサ４６（画像読取手段）を有する。またイメージセンサ４６を支持するセンサフレーム４１を有する。また、センサユニット４０の長手方向、短手方向の両端部には、半球状の摺動部を有する当接部材４５が設けられている。なお、当接部材４５はこれに限られず、他の形状の摺動部材やコロを用いた構成としてもよい。

また、図２、図３（ａ）に示す様に、ガイド軸１４はイメージセンサ４６の主走査方向と直交する副走査方向（矢印Ｓ方向）にかけて架設され、ガイドフレーム１２のフランジ部１２ａと係合している。またガイドフレーム１２は、センサユニット４０を支持している。そして、モータ１６の駆動力によりタイミングベルト１５が回転し、これによってガイドフレーム１２とセンサユニット４０が一体となって副走査方向に原稿台ガラス１１の裏面に沿って移動する。このとき、センサユニット４０は、当接部材４５先端の摺動部位をフレーム１３の固定面に接触させながら移動する。

次に、画像読取装置１０による原稿画像の読み取り動作について説明する。

まず原稿Ｄを原稿台ガラス１１の原稿載置面上に載置する。その後、読み取り開始の信号が発せられると、モータ１６が駆動を開始し、センサユニット４０が副走査方向（図３に示す矢印Ｓ方向）に移動を開始する。

また同時に、イメージセンサ４６は、ＬＥＤ４２により原稿Ｄを照明し、その反射光を円筒状のレンズ群４３を用いて受光素子４４上に結像する。これにより、イメージセンサ４６は、主走査方向の原稿の画像情報をラインデータとして読み取る。

その後、センサユニット４０の副走査方向の移動とともにイメージセンサ４６がこの処理を所定の時間間隔で繰り返し、原稿Ｄの１ページ分の画像情報を得る。

＜空気流路＞
次に、イメージセンサ４６を冷却するための空気流路５０について、図２を用いて説明する。

図２に示す様に、画像読取装置１０の底部であって、イメージセンサ４６の主走査方向のフレーム１３両端部の側壁には、吸気口５１と排気口５２が設けられている。吸気口５１は、装置外部からの空気を装置内部に矢印Ｃ１方向に取り込む。また、吸気口５１から取り込まれた空気は空気流路５０を通り、排気口５２から装置外部に矢印Ｃ２方向に排出される。

また排気口５２の近傍には、冷却ファン５３が設けられている。この冷却ファン５３は、吸気口５１を介して装置外部の空気を矢印Ｃ１方向に取り込み、排気口５２を介して装置外部の方向（矢印Ｃ２方向）に空気を導く。

ここで、空気流路５０は、イメージセンサ４６の主走査方向全域と重なるように形成されている。このように空気流路５０を形成することにより、ＬＥＤ４２の発光や定着装置２４で発生した熱Ｈなどの影響で昇温したイメージセンサ４６を主走査方向全域に渡って冷却することができる。従って、イメージセンサ４６の主走査方向で温度差が生じて不均一な熱膨張が発生するのを抑制することができ、原稿画像の読取精度や読取品質の悪化を抑制することができる。

また空気流路５０は、画像読取装置１０と定着装置２４との間に配置されている。これにより、定着装置２４で発生した熱Ｈの影響でイメージセンサ４６が昇温するのを抑制することができる。

さらに、吸気口５１は排気口５２よりも定着装置２４から遠い位置に配置されている。これにより、吸気口５１から取り込む空気が定着装置２４で発生した熱Ｈの影響で昇温するのを抑制し、空気流路５０に温度の低い空気を取り込むことができる。また、熱Ｈの影響で昇温した空気を排気口５２から排出することができる。従って、冷却効果を向上させることができる。

また、イメージセンサ４６の主走査方向のいずれかの位置と定着装置２４の位置とが重なる場合、イメージセンサ４６の主走査方向で温度差が生じ易やすくなる。しかし、吸気口５１を排気口５２よりも定着装置２４から遠い位置に配置することで、このような温度差が生じることを抑制することできる。

また画像読取装置１０には、イメージセンサ４６や原稿台ガラス１１等を含む光学部が配置された空間と、吸気口５１から排気口５２までの空気流路５０の空間を仕切って分ける仕切り壁５４（仕切り部材）が設けられている。これにより、装置外部から吸気口５１を介して侵入した埃などの異物が混入して原稿画像品質が低下することを防止することができる。

また、吸気口５１に防塵用フィルタ（フィルタ部材）を設ける構成としてもよい。これにより、吸気口５１を介して侵入した埃などの異物が混入して原稿画像品質が低下することを防止することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る画像読取装置を備える画像形成装置Ａの第２実施形態について図を用いて説明する。第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、同一の符号を付して説明を省略する。

図４は、本実施形態に係る画像読取装置１０が閉じた状態の画像読取装置１０近傍の断面概略図であり、図５は本実施形態に係る画像読取装置１０が開いた状態の画像読取装置１０近傍の断面概略図である。

図４、図５に示す様に、本実施形態では装置外部の空気を装置内部に矢印Ｃ１方向に取り込むための吸気口５１を画像読取装置１０設けている。また吸気口５１から取り込まれた空気を矢印Ｃ２方向に装置外部に排出するための排気口５２を画像形成装置Ａ本体側に設けている。そして、画像読取装置１０が閉じた状態のとき、空気流路５０は画像形成装置Ａ本体内と画像読取装置１０内とを連通するように形成されている。

また画像形成装置Ａ本体側の排気口５２の近傍には、冷却ファン５３が設けられている。この冷却ファン５３は、吸気口５１を介して装置外部の空気を矢印Ｃ１方向に取り込み、排気口５２を介して装置外部方向（矢印Ｃ２方向）に導く。

この空気流路５０は、イメージセンサ４６の主走査方向全域と重なるように形成されている。このように空気流路５０を形成することにより、ＬＥＤ４２の発光等の影響で昇温したイメージセンサ４６を主走査方向全域に渡って冷却することができる。従って、イメージセンサ４６の主走査方向で温度差が生じて不均一な熱膨張が発生するのを抑制することができ、原稿画像の読取精度や読取品質の悪化を抑制することができる。

また、定着装置２４近傍の画像形成装置Ａ本体側に空気流路５０を配置することで、定着装置２４で発生した熱Ｈによりイメージセンサ４６が昇温するのを抑制する効果が高まる。

また、両面搬送路２６の近傍に空気流路５０を配置することで、画像形成が両面に行われるシートを冷却することができ、画像形成部などの画像形成装置Ａ本体全体の昇温を抑制することができる。また、両面搬送路２６内に空気の流れを発生させる構成とすることで、両面搬送路２６の結露の発生を抑制することができる。

また、冷却ファン５３を画像形成装置Ａ本体側（装置本体側）に設けることで、画像読取装置１０が軽量化され、画像読取装置１０の回動動作、開閉動作の操作性を向上させることができる。

１０…画像読取装置
２４…定着装置
４２…ＬＥＤ
４４…受光素子
４６…イメージセンサ
５０…空気流路
５１…吸気口
５２…排気口
５３…冷却ファン
５４…仕切り壁
Ａ…画像形成装置

Claims (12)

1. 原稿の画像を読み取る画像読取装置において、
   光源と、原稿からの反射光を受光する受光素子を備え、原稿の画像を主走査方向にラインデータとして読み取る画像読取手段と、
   装置外部の空気を吸気するための吸気口と、前記吸気口から吸気された空気を装置外部に排気するための排気口を備え、前記画像読取手段の前記主走査方向全域と重なるように形成され、前記画像読取手段を冷却するための空気流路と、
   を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記空気流路と前記画像読取手段との間に、空間を仕切る仕切り部材を有することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記吸気口は、フィルタ部材を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記吸気口を介して装置外部の空気を取り込み、前記排気口を介して装置外部に空気を排出するためのファンを有す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. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
   光源と、原稿からの反射光を受光する受光素子を備え、原稿の画像を主走査方向にラインデータとして読み取る画像読取手段と、
   装置外部の空気を吸気するための吸気口と、前記吸気口から吸気された空気を装置外部に排気するための排気口を備え、前記画像読取手段の前記主走査方向全域と重なるように形成され、前記画像読取手段を冷却するための空気流路と、
   画像を形成する画像形成部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
6. 前記記録媒体に画像を定着させる定着部を備え、
   前記空気流路は、前記画像読取手段と前記定着部との間に配置されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記吸気口は、前記排気口よりも前記定着部から遠い位置に配置されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記空気流路と前記画像読取手段との間に、空間を仕切る仕切り部材を有することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記吸気口は、フィルタ部材を有することを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記吸気口を介して装置外部の空気を取り込み、前記排気口を介して装置外部に空気を排出するためのファンを有することを特徴とする請求項５乃至請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 装置本体に対して開閉可能に支持され、前記画像読取手段を備える画像読取ユニットを有し、
    前記空気流路は、前記画像読取ユニットと装置本体とにおいて連通して設けられ、
    前記排気口は、装置本体側に配置されることを特徴とする請求項５乃至請求項１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記吸気口を介して装置外部の空気を取り込み、前記排気口を介して装置外部に空気を排出するためのファンを備え、前記ファンは装置本体側に配置されることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。

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