JP4699193B2 - 画像読取装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、原稿を光源装置によって照明し、光電変換手段によって読み取る画像読取装置に関する。

従来、複写機、スキャナ、ファクシミリ装置等における画像読取装置は、原稿をランプで照明し、原稿からの拡散光をレンズによって結像してＣＣＤで読取るような構成になっているが、近年の読取高速化及び高画質化に伴い光源ランプの光量の増加、ＣＣＤの高速駆動化、信号を処理する基板の高密度化、電気素子の駆動クロックの高速化、集積回路の高集積化が図られ、各素子の温度上昇が著しく増加している。また、シートスルーＡＤＦや、大量給紙が可能な画像形成装置においては、連続点灯した状態で長時間使用される機会が増加し、光源ユニットが停止した状態で原稿を読み取ることが増えてきているため、光源自身温度の上昇が問題となってきている。同時に、ユニット全体の温度上昇にもつながり、ＣＣＤや、駆動装置のドライバなど、電気素子の規格温度を満足することが困難になってきている。

そこで、光学装置の照明光源に起因する温度上昇を効果的に解消することができ、オペレータの安全性の確保や不快感の排除、及び、部品の高寿命化を図ることができる画像形成装置の冷却装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。この技術は、シートスルーモード時の露光ランプの静止位置の近傍に、第１の冷却ファンを配置し、通常コピーモード時の露光ランプのホームポジション位置の近傍に、第２の冷却ファンを配置し、コピーモードが、通常コピーモードの場合には、ホームポジションの近傍に配置された冷却ファンを作動させ、シートスルーモードの場合には、露光ランプが静止される位置の近傍に配置された冷却ファンを作動させるというものである。
特開平８−１７９６７６号公報

しかしながら、画像読取装置、いわゆるスキャナ全体の冷却を効率よく行うことができ、安定した画像を提供する画像読取装置が希求されていることには変わりなく、本発明は、この点に応えるべく、画像読取装置内の光源及び基板を効率良く冷却することのできる画像読取装置の提供を目的としている。

本発明の請求項１に係る画像読取装置は、照明ユニット、気流発生手段、装置の構造体フレーム内の両側に配置される照明ユニット支持部材間に隙間なく載置されたＣＣＤ基板、該ＣＣＤ基板の近傍であって前記照明ユニット支持部材の側面に設けられた第１の開口部、該第１の開口部の近傍であって前記構造体フレームの側面に設けられた第２の開口部、シートスルー読み取り時の読み取り位置であって前記照明ユニットが停止する位置の近傍の前記照明ユニット支持部材の側面に設けられた第３の開口部、該第３の開口部の近傍であって前記構造体フレームの側面に設けられ、気流を前記構造体フレームの外側へ排出するための第４の開口部、前記構造体フレームの外側に配置され、前記第２の開口部から前記第４の開口部へ気流を導くためのダクト、を備え、
前記ＣＣＤ基板が前記照明ユニット支持部材間と略同じ長さを有し、前記気流発生手段が、前記気流発生手段が、発生させた気流を前記ＣＣＤ基板の裏面に吹き付ける位置に配されるものであり、また前記第３の開口部に対して設けられるファンを、前記照明ユニットの反対側に配置して備え、前記照明ユニット支持部材の外側の前記ダクト内に、前記照明ユニットが備える光源の点灯駆動回路を配置し、前記気流発生手段が発生させた気流を前記ＣＣＤ基板の裏面に吹き付け、該ＣＣＤ基板の裏面に吹き付けた気流を、前記第１の開口部、前記第２の開口部、前記ダクト、前記第４の開口部、および前記第３の開口部を介して、前記照明ユニットへ導き、前記ファンにより前記構造体フレームの外へ排出する構成としたことを特徴とする。

同請求項２に係るものは、請求項１記載の画像読取装置において、前記光源の点灯駆動回路は高温部を備え、該高温部を、前記光源の駆動回路のうちで、前記気流発生手段が発生させた気流の流れ方向で下流側に配置したことを特徴とする。

同請求項３に係るものは、請求項２記載の画像読取装置において、前記高温部がトランスであることを特徴とする。

同請求項４に係るものは、照明ユニット、気流発生手段、装置の構造体フレーム内の両側に配置される照明ユニット支持部材間に隙間なく載置されたＣＣＤ基板、該ＣＣＤ基板の近傍であって前記照明ユニット支持部材の側面に設けられた第１の開口部、該第１の開口部の近傍であって前記構造体フレームの側面に設けられた第２の開口部、シートスルー読み取り時の読み取り位置であって前記照明ユニットが停止する位置の近傍の前記照明ユニット支持部材の側面に設けられた第３の開口部、該第３の開口部の近傍であって前記構造体フレームの側面に設けられ、気流を前記構造体フレームの外側へ排出するための第４の開口部、前記構造体フレームの外側に配置され、前記第２の開口部から前記第４の開口部へ気流を導くためのダクト、を備え、前記ＣＣＤ基板が前記照明ユニット支持部材間と略同じ長さを有し、前記気流発生手段が、発生させた気流を前記ＣＣＤ基板の裏面に吹き付ける位置に配されるものであり、また前記第３の開口部に対して設けられるファンを、前記照明ユニットの反対側に配置して備え、前記照明ユニット支持部材の外側の前記ダクト内に、前記照明ユニットが備える光源の点灯駆動回路を配置し、前記気流発生手段が発生させた気流を前記ＣＣＤ基板の裏面に吹き付け、該ＣＣＤ基板の裏面に吹き付けた気流を、前記第１の開口部、前記第２の開口部、前記ダクト、前記第４の開口部、および前記第３の開口部を介して、前記照明ユニットへ導き、前記ファンにより前記構造体フレームの外へ排出する構成とするとともに、シートスルー読取り機構を備え、前記ダクトの該シートスルー読取り機構のキャリッジ停止位置の側面位置と対応する位置に、前記気流を排出するための開口部を有していることを特徴とする。

同請求項５に係る画像形成装置は、請求項１から４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。

本発明は、画像読取装置全体内の光源及び基板を効率良く冷却でき、安定した画像を提供することができる。

以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る電子写真方式の複写機やプリンタ装置等の画像形成装置を概念的に示す断面図である。本実施例の画像形成装置は、その主な構成としては、原稿Ｄを読み取る画像読取装置１１、画像を形成する画像形成装置１２、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）１３、給紙カセット１５ないし１８を備える給紙部１９、記録用紙をスタックする排紙トレイ２０により構成してある。

そして、自動原稿搬送装置１３を使用しないで原稿Ｄを読み取る際には、自動原稿搬送装置１３をその一端を指示するヒンジ部において開き、自動原稿搬送装置１３の原稿圧板とコンタクトガラス２４の間に配置された原稿Ｄの画像は、画像形成部１２とコンタクトガラス２４の間に位置する画像読取装置１１によって読み取る。

本例に係る画像読取装置１１では、原稿Ｄの主走査方向のサイズ判定は画像読み取り用のＣＣＤイメージセンサで読み取った画像データに基づいて行われ、副走査方向のサイズ判定は原稿有無検知センサの出力に基づいて行なわれ、これらの結果により原稿サイズの検知を行なう。

画像読取装置１１は、コンタクトガラス２４上の原稿Ｄを照明する光源２、原稿画像を結像するレンズ８、原稿画像を結像させるＣＣＤ等からなる光電変換素子９等を有している。これらについては後述する。

一方、画像形成部１２の内部には、像担持体である感光体３０が配置してある。感光体３０は、図において時計方向に回転駆動し、帯電装置３１によって表面を所定の電位に帯電させる。また、書き込みユニット３２からは、画像読取装置１１によって読み取った画像情報に応じて光変調したレーザ光Ｌを照射し、帯電させた感光体３０の表面をこのレーザ光Ｌで露光し、これによって感光体３０の表面に静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像装置３３を通り、転写装置３４によって感光体３０との間に給送された記録媒体Ｐに転写する。トナー像転写後の感光体３０の表面は、クリーニング装置３５によって清掃する。

画像形成部１２の下部に配置した複数の給紙カセット１５ないし１８には、紙等の記録媒体Ｐを収容してあり、いずれかの給紙カセット１５ないし１８から記録媒体Ｐを矢印方向へ送り出し、その記録媒体Ｐの表面に、上述のように感光体３０の表面に形成したトナー像を転写する。次に、記録媒体Ｐを矢印で示すように画像形成部１２内の定着装置３６を通し、熱と圧力の作用によって記録媒体Ｐの表面に転写されたトナー像を定着させる。定着装置３６を通った記録媒体Ｐを排出ローラ対３７によって搬送し、矢印で示すように排紙トレイ２０へ排出し、スタックする。

図２は本実施例に係る画像読取装置１１の平面図である。主に、スキャナ本体１０１、原稿を照射する光源１０３、第１ミラー１０４、光源１０３と第１ミラー１０４を載置した第１キャリッジ１１０、第２ミラー１０５、第３ミラー１０６を載置した第２キャリッジ１１１、レンズ１０７、ＣＣＤを搭載したＳＢＵボード１０８、第１キャリッジと第２キャリッジが走行するレール１２０ａ、１２０ｂで構成されている。

第１キャリッジ１１０と第２キャリッジ１１１はワイヤによって連結され、モータ１０９によって駆動される。第１キャリッジ１１０と第２キャリッジ１１１はワイヤの連結により２：１の速度比で駆動される。光源１０３が点灯すると機内に設置されたファン２０１〜２０４が駆動されるように制御されている。近年の高画質化に伴い、ＣＣＤが載置されたＳＢＵボード１０８は信号処理の高速化により拡大傾向にある。本実施例においてもレール１２０ａ、１２０ｂ間に隙間なく載置されている。

図３以下も参照して、ファン２０１が発生させた気流の動向について説明する。ファン２０１から機内に向かって発生した気流によりＳＢＵボードが冷却されるが、ＳＢＵボード１０８に当たった気流はレール１２０ａの右側の開口１３０と近傍にあるスキャナ側面に設けられた開口１４０を通り、筐体内側面に設けられたダクト１５０へスムーズに案内されて流れ込む（図４参照）。ダクト１５０に流れ込んだ気流は筐体左側に導かれ、側面の開口１４１からレールの開口１３１を通って筐体内に再び流れ込み（図５参照）、ファン２０４によって機外に排出される。本実施例ではファン２０２、２０３をさらに追加配置し、さらにランプ点灯用の駆動回路３００を気流の下流に一番の熱源であるトランス３０１がくるように配置している。これにより、連続点灯時でも回路の電気素子やトランスの温度上昇を抑制し、光源の出力を安定して一定に保つことを可能にしている。図２、図３にこれを拡大して示してある。

また図５に示すように、開口１３１、１４１はシートスルーＡＤＦを使用時の第１キャリッジ停止位置の側面に設置されており、シートスルーＡＤＦを使用時の光源ランプが連続点灯した時でも光源１０３及びコンタクトガラスを冷却することを可能にしている。また、レール１２０ａに開口１３１を設けたことにより、上方にあるランプを直接的に冷却しないため、光源ランプの温度偏差を持たせることがない。また本実施例ではファン２０３、２０４の間にモータ１０９を、その下に図示しない駆動ボードを設置したことにより同時に冷やすことを可能にしている。

なおダクト１５０を設けない場合は、図示していないインナーカバーとＳＢＵボード１０８との気流に逃げ道が無く、乱流が発生し、効率良く機内全体を冷却することができない。図６のグラフにファン２０１と２０４のみを使用した場合のダクトの有無による温度の上昇の結果を示した。ＳＢＵボード１０８はやや冷却されるものの筐体左側に設置されているモータ、ランプの温度は下がっていないことがわかる。

このことからもスキャナ筐体外にダクト１５０を設けたことによる効果がはっきりとわかる。以上の構成により、スキャナ装置全体の冷却を効率よく行うことができ安定した画像を提供する読取装置を提供することを可能にしている。

すなわち照明ユニット支持部材の側面に開口を設けて流路を確保しているので、ファンにより光源の冷却を十分に行うことができ安定した画像を保証する画像読取装置を提供することができる。またユニット指示部材の開口に略等しい位置の構造体フレームに開口を設けたことにより、外気の取り込みを効率良く行うことができるため、光源の冷却を十分に行うことができる。また、読取装置内全体の気流も確保できることから、読取ユニット内部の空気の流れが大幅に改善され、装置全体の温度上昇を低減させることを可能としている。

そして、シートスルー読取方式において、照明ユニットが読取位置に停止している略近傍に開口部を設けたことにより、シートスルーＡＤＦを使用した長時間の連続読取時においても、光源を効率的に十分に冷却することが可能になり、安定した画像を保証する画像読取装置を提供することができ、安定した画像を保証する画像読取装置により、安定した画像を供給できる画像形成装置を提供することを可能にしている。

本発明に係る電子写真方式の複写機やプリンタ装置等の画像形成装置を概念的に示す断面図 本実施例に係る画像読取装置の平面図 同気流の流れを示す平面図 ＳＢＵボード脇のレール等の開口部を示す拡大斜視図 シートスルーＡＤＦを使用時の第１キャリッジ停止位置の側面の開口部を示す拡大斜視図 ファンのみを使用した場合のダクトの有無による温度の上昇の結果を示す図

符号の説明

１１ 画像読取装置
１２ 画像形成装置
１３ 自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）
１４ 原稿排紙トレイ
１５〜１８ 給紙カセット
１９ 給紙部
２０ 排紙トレイ
２４ コンタクトガラス
２５ 読み取り装置
２６ 排紙部
３０ 感光体
３１ 帯電装置
３２ 書き込みユニット
３３ 現像装置
３４ 転写装置
３５ クリーニング装置
３６ 定着装置
３７ 排出ローラ対
１０１ スキャナ本体
１０３ 光源
１０４ 第１ミラー
１０５ 第２ミラー
１０６ 第３ミラー
１０７ レンズ
１０８ ＣＣＤを搭載したＳＢＵボード
１０９ モータ
１１０ 第１キャリッジ
１１１ 第２キャリッジ
１２０ａ、１２０ｂ レール
１３０、１３１、１４０、１４１ 開口
１５０ ダクト
２０１〜２０４ ファン
３００ ランプ点灯用の駆動回路
３０１ トランス

Claims (5)

1. 照明ユニット、
   気流発生手段、
   装置の構造体フレーム内の両側に配置される照明ユニット支持部材間に隙間なく載置されたＣＣＤ基板、
   該ＣＣＤ基板の近傍であって前記照明ユニット支持部材の側面に設けられた第１の開口部、
   該第１の開口部の近傍であって前記構造体フレームの側面に設けられた第２の開口部、
   シートスルー読み取り時の読み取り位置であって前記照明ユニットが停止する位置の近傍の前記照明ユニット支持部材の側面に設けられた第３の開口部、
   該第３の開口部の近傍であって前記構造体フレームの側面に設けられ、気流を前記構造体フレームの外側へ排出するための第４の開口部、
   前記構造体フレームの外側に配置され、前記第２の開口部から前記第４の開口部へ気流を導くためのダクト、
   を備え、
   前記ＣＣＤ基板が前記照明ユニット支持部材間と略同じ長さを有し、
   前記気流発生手段が、発生させた気流を前記ＣＣＤ基板の裏面に吹き付ける位置に配されるものであり、
   また前記第３の開口部に対して設けられるファンを、前記照明ユニットの反対側に配置して備え、
   前記照明ユニット支持部材の外側の前記ダクト内に、前記照明ユニットが備える光源の点灯駆動回路を配置し、
   前記気流発生手段が発生させた気流を前記ＣＣＤ基板の裏面に吹き付け、
   該ＣＣＤ基板の裏面に吹き付けた気流を、前記第１の開口部、前記第２の開口部、前記ダクト、前記第４の開口部、および前記第３の開口部を介して、前記照明ユニットへ導き、前記ファンにより前記構造体フレームの外へ排出する構成とした
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 請求項１記載の画像読取装置において、前記光源の点灯駆動回路は高温部を備え、該高温部を、前記光源の駆動回路のうちで、前記気流発生手段が発生させた気流の流れ方向で下流側に配置したことを特徴とする画像読取装置。
3. 請求項２記載の画像読取装置において、前記高温部がトランスであることを特徴とする画像読取装置。
4. 照明ユニット、
   気流発生手段、
   装置の構造体フレーム内の両側に配置される照明ユニット支持部材間に隙間なく載置されたＣＣＤ基板、
   該ＣＣＤ基板の近傍であって前記照明ユニット支持部材の側面に設けられた第１の開口部、
   該第１の開口部の近傍であって前記構造体フレームの側面に設けられた第２の開口部、
   シートスルー読み取り時の読み取り位置であって前記照明ユニットが停止する位置の近傍の前記照明ユニット支持部材の側面に設けられた第３の開口部、
   該第３の開口部の近傍であって前記構造体フレームの側面に設けられ、気流を前記構造体フレームの外側へ排出するための第４の開口部、
   前記構造体フレームの外側に配置され、前記第２の開口部から前記第４の開口部へ気流を導くためのダクト、
   を備え、
   前記ＣＣＤ基板が前記照明ユニット支持部材間と略同じ長さを有し、
   前記気流発生手段が、発生させた気流を前記ＣＣＤ基板の裏面に吹き付ける位置に配されるものであり、
   また前記第３の開口部に対して設けられるファンを、前記照明ユニットの反対側に配置して備え、
   前記照明ユニット支持部材の外側の前記ダクト内に、前記照明ユニットが備える光源の点灯駆動回路を配置し、
   前記気流発生手段が発生させた気流を前記ＣＣＤ基板の裏面に吹き付け、
   該ＣＣＤ基板の裏面に吹き付けた気流を、前記第１の開口部、前記第２の開口部、前記ダクト、前記第４の開口部、および前記第３の開口部を介して、前記照明ユニットへ導き、前記ファンにより前記構造体フレームの外へ排出する構成とするとともに、
   シートスルー読取り機構を備え、前記ダクトの該シートスルー読取り機構のキャリッジ停止位置の側面位置と対応する位置に、前記気流を排出するための開口部を有している
   ことを特徴とする画像読取装置。
5. 請求項１から４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。