JP4733465B2 - 原稿照明装置、原稿読取り装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも一本の光源から放射された光束を反射板により反射して集光させ、原稿載置台上に載置された原稿面の読取領域を照明する原稿照明装置及びその原稿照明装置を用いた画像読取り装置に関する。

従来の原稿照明装置として、原稿を載置する原稿載置台（コンタクトガラス）の下方に配置されて所定の走査方向へ進退自在に構成された第１及び第２の走行体等を備えたものが知られている。第１の走行体は、副走査方向へ進退駆動されるキャリッジ上に、蛍光ランプ等の光源と、この光源から放射された光束を反射して原稿面に照射する反射板等を搭載した構成を備えている。第２の走行体は、キャリッジ上に原稿面からの反射光を所定方向に導く反射板群を搭載した構成を備えている。第２の走行体上の反射板群にて反射された原稿反射光はＣＣＤ等に結像されて画像処理に供されたり、或いは画像形成部を構成する感光体上に照射される。

しかし、従来の原稿照明装置を構成する第１の走行体は、高温発熱体である光源を原稿載置台と反射板とにより包囲した状態で所定の走査方向へ進退するため、光源の周囲、特に光源と反射板との間に昇温した空気が滞留して蓄熱した状態になりやすい。このため、光源となる蛍光ランプ等の耐久性の低下、反射板の劣化等を早期に招き易くなる。
また、従来の第１の走行体にあっては、キャリッジ上に棒状光源と反射板を個別に組み付けていたため、部品点数の増大、組付け手数の増大による生産性の低下、コストアップ、更には部品間の積み上げ公差の増大による組付け誤差を招いていた。即ち、棒状光源はその長手方向両端部に夫々位置する電極部をランプホルダに取付けられると共に、ランプホルダ自体はキャリッジに設けた取付け箇所に固定する必要がある。更に、反射面が高精度にＲ状に鏡面加工されたアルミの薄板等から成る反射板は、その長手方向両端部をキャリッジに設けた高精度の支持溝内に嵌合させる必要がある。
このように、従来の第１の走行体にあっては、高精度部品としてのキャリッジ、光源、ランプホルダ、反射板等、多数の独立した部品群を相互に高精度に組み付けることによって完成する必要があったため、生産性の低下、高コスト化を招く原因となっていた。
本発明は、部品点数の増大を招くことなく、第１の走行体を構成する光源と反射板との間に滞留し易い高温の空気を第１走行体が走査する過程で遅滞なく排気させると共に、冷却空気を導入して光源の冷却効率を高めることを目的とする。
また、本発明は、ランプホルダを反射板の保持手段として兼用することにより部品点数を少なくし、組付け精度バラツキを低減し、生産性を高めることができるため、第１の走行体を構成する各部品間の組付け精度を高く、しかも低コストで確保できる原稿照明装置及び画像読取り装置を提供することを目的とする。
しかも、本発明を、一つの光源と二枚の反射板から成る光源ユニットを一対備えた走行体に適用した場合においても、一つのランプホルダによって二枚の反射板を保持できるように構成したので、部品点数の増大を抑え、組付け精度バラツキを低減することができる。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る原稿照明装置は、所定の走査方向に移動しつつ、光源から放射された光束を反射板により集光させ、原稿載置台上に載置された原稿面を照明する原稿照明装置であって、前記光源と、該光源を挟んで前記原稿載置台と対向して前記光源から放射された光束を反射する第１の反射片と、該第１の反射片と一体化されるとともに前記第１の反射片の外縁部から前記原稿載置台に向けて延在し、前記第１の反射片からの反射光を反射して前記原稿面に直接照射する第２の反射片と、を備えた光源ユニットを２つ備え、各光源ユニットは、前記原稿面にて反射した原稿反射光の光軸を挟んだ対向位置関係に配置され、且つ前記第１の反射片と前記第２の反射片との間の非反射領域に前記光源を冷却する為の空気導入用の開口部を形成され、各光源ユニットにおける開口部は、互いに同一の高さ位置に設けられ、各光源は、前記原稿面と対向する前記第１の反射片に向けて光束を放射することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記開口部には前記空気を集・排気するためのダクトが連設されていることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２において各光源ユニットを構成する各第１の反射片同士が一体化されていることを特徴とする。
請求項４の発明に係る原稿読取り装置は、前記原稿を載置する原稿載置台と、該原稿載置台面に沿って進退自在に構成された請求項１乃至３の何れか一項に記載の原稿照明装置と、を備えたことを特徴とする。
請求項５の発明に係る画像形成装置は、請求項４に記載の原稿読取り装置と、該原稿読取り装置から得られた原稿画像情報に基づいて記録媒体上に画像形成を行う画像形成部と、を備えたことを特徴とする。

本発明では、例えば、光源から放射された光束を反射板により集光させ、原稿載置台上に載置された原稿面の読取領域を照明する原稿照明装置において、各反射板を２枚の反射片により構成すると共に両者を一体形成したので、部品点数の低減によるメリットである部品の積み上げ公差による組付け精度の低下を防止して信頼性と生産性を高め、コストダウンを図ることが可能となる。
更に、上記の構成を、２つの光源を備えたタイプの原稿照明装置に適用することにより、部品点数低減による上記メリットを更に高めることが可能となる。
２つの反射片間に集気・排気用の開口部を設けることにより、第１の走行体が走査した際に発生する空気流を光源周辺に導いて冷却を促進することができる。
光源、反射片、これらの保持手段、キャリッジには、厳しい寸法精度が要求されると共に、高い組付け精度が要求されるが、本発明によれば、光源、複数の反射片を一つのホルダにより保持できることとなり、生産性の低下、高コスト化を招く原因となっていた従来の問題を一挙に解決することができる。

以下、本発明の各実施形態例を図面に従って説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）は本発明の原稿照明装置を装備した原稿読取り装置を備えた画像形成装置の全体構成図、及び要部の拡大図である。
この画像形成装置は、原稿読取り装置１、画像形成部２、給紙部３、書き込み装置４等を備えている。
原稿読取り装置１は、原稿照明装置（読取り光学系）１０と、ＡＤＦ部１１を備えている。画像形成部２は、感光体１５、帯電部、現像部、転写部等、電子写真プロセスによる画像形成を実現するための構成を備えている。給紙部３は、積載した用紙を一枚ずつ画像形成部２に給紙する構成を備えている。
ＡＤＦ部１１によって原稿載置台（コンタクトガラス）２０上に搬送されて一旦停止した原稿は、原稿載置台２０の下方に位置する原稿照明装置１０によって読取りを受ける。原稿照明装置１０により読取られた原稿の画像情報は、光電変換されて所定の画像処理を受けてから書き込み装置４から出射されるレーザ光によって画像形成部２を構成する感光体１５上に供給されて静電潜像を形成する。画像形成部２では感光体１５上に形成された静電潜像を現像部からのトナーによって現像し、このトナー像を給紙部３から給紙された用紙上に転写、定着することによって画像形成を行う。
図１（ｂ）の要部拡大図に示すように原稿照明装置１０は、原稿載置台２０と、原稿載置台２０の下方に配置されて所定の走査方向へ進退自在に構成された第１の走行体２１、及び第２の走行体５０と、ＣＣＤ等を備えた読取り板６０等を備えている。
第１の走行体２１は、図示しないガイドレールに沿って進退するキャリッジ２２と、キャリッジ２２上に搭載したハロゲンランプ等の蛍光ランプ等から成る２つのランプ（棒状光源）３０、４０と、各ランプ３０、４０から放射された各光束を反射して原稿面に照射する反射板３１、４１と、ミラー２５と、を備えている。第２の走行体５０は、そのキャリッジ５１上に原稿面からの反射光を所定方向に導く反射板群５２を搭載した構成を備えている。ミラー２５を経て第２の走行体５０上の反射板群５２にて反射された原稿反射光は読取り板６０上のＣＣＤに結像されてから画像処理に供される。
このように原稿照明装置１０は、ランプ３０、４０から放射された各光束を反射板３１、４１により集光させ、原稿載置台２０上に載置された原稿面の読取領域を照明する手段である。

図２は本発明の一実施形態に係る原稿照明装置を構成する第１の走行体の詳細説明図である。
この第１の走行体２１は、第１の光源ユニットＡと、第２の光源ユニットＢと、ミラー２５と、を備えている。
各光源ユニットＡ、Ｂは、夫々ランプ３０、４０と、各ランプ３０、４０から放射された光束を夫々反射する第１の反射片３１ａ、４１ａと、第１の反射片３１ａ、４１ａからの各反射光を反射して原稿面に直接照射する第２の反射片３１ｂ、４１ｂと、を備えている。第１の反射片３１ａ、及び第２の反射片３１ｂは、反射板３１を構成している。第１の反射片４１ａ、及び第２の反射片４１ｂは、反射板４１を構成している。
各反射片は、例えばアルミやＳＵＳの基材面に、電解研磨や化学研磨、蒸着アルマイト処理、メッキ等の表面処理によって反射面を形成したものである。

本発明では、各光源ユニットＡ、Ｂにおいて、第１の反射片３１ａと第２の反射片３１ｂとを一体化し、第１の反射片４１ａと第２の反射片４１ｂとを一体化した構成を一つの特徴としている。この結果、部品点数の削減、組付け精度の緩和、向上等を実現することが可能となる。
更に、第１の光源ユニットＡは、第１の反射片３１ａと第２の反射片３１ａとの間の非反射領域に、ランプ３０を冷却する為の空気導入用の開口部３１ｃを形成した構成が特徴的である。
また、第２の光源ユニットＢは、第１の反射片４１ａと第２の反射片４１ａとの間の非反射領域に、ランプ４０を冷却する為の空気導入用の開口部４１ｃを形成した構成が特徴的である。
つまり、各光源ユニットＡ、Ｂにおいては、第１と第２の反射片間の連結部に有効反射領域とはならない非反射領域が存在するが、この非反射領域を利用して集気、排気用の開口部を形成し、第１の走行体２１の横方向移動に際してランプ周辺の空気を換気できるようにしている。
また、特にこれらの開口部３１ｃ、４１ｃを同一の高さ位置に設けることで、第１の走行体２１が所定の走査方向（左右方向）へ移動する際に各開口部が空気の吸気口及び排気口として機能し易くなり、第１、第２のランプ３０、４０を冷却することが可能になる。
更に、本実施形態では、各光源ユニットＡ、Ｂは、原稿面にて反射した原稿反射光の光軸を挟んで対称位置関係（対向位置関係）に配置されている。そして、各光源ユニットを構成する反射板３１、４１同志が一体化されている。換言すれば、第１の反射片３１ａ、４１ａ同志が一体化されている。このため、各反射板３１、４１を構成する部品点数が一つとなり、大幅な部品点数の削減となる。また各反射板を一体化することにより、各反射板間の組付け誤差の発生を解消することが可能である。
第１の反射片３１ａ、４１ａ同志の連結箇所に、原稿反射光を通過させて下方に位置するミラー２５に導く開口３５が形成されている。この開口３５は、フレア光のミラー２５への入射を防止することが可能である。

次に、図３は本発明の他の実施形態に係る第１の走行体の構成説明図であり、図２の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明するが、この実施形態は第１の光源ユニットＡと第２の光源ユニットＢとを分割した点が特徴的である。
この実施形態においても、各光源ユニットＡ、Ｂを構成する第１及び第２の反射片同志を連結一体化しているので、部品点数の低減による種々のメリットを得ることができる。
次に、図４は本発明の他の実施形態に係る第１の走行体の構成説明図であり、この第１の走行体は、各反射板３１、４１に設けた開口部３１ｃ、４１ｃの外側に空気を集気・排気するためのダクト６５を連設した構成を備えている。
このように各開口３１ｃ、４１ｃにテーパー状に拡開するダクト６５を設けたため、第１の走行体２１が横方向へ進退する動作に伴って一方のダクトから冷却用の空気が第１の走行体内部に導入されると同時に、他方のダクトから第１の走行体内部の加熱された空気が排出される。つまり、第１の走行体２１の横方向への往復動作に伴って、各ランプ３０、４０に対して冷却風が吹き付けられると共に、昇温した空気が排出されることとなり、ランプ、及びその周辺の過昇温、蓄熱を防止できる。
なお、図４は図２に示した反射板一体化タイプの第１の走行体２１にダクトを取り付けた例を示したが、図４に示した反射板分割タイプの第１の走行体２１に対してもダクトを取り付けても同様の効果を得ることができる。

次に、図５（ａ）は２つのランプを備えた第１の走行体の構成を示す斜視図、（ｂ）はその要部拡大図であり、この実施形態においてはランプ３０、４０は、その長手方向両端部に電極部を備えた棒状光源であり、各電極部を夫々保持するランプ・反射板ホルダ７０は、キャリッジ２２上に搭載されている。なお、各ランプ３０、４０は左右対称の位置関係でキャリッジ２２上に支持されているため、各ランプを支持する各ランプ・反射板ホルダ７０も左右対称形状となっているが、両者の基本点的な構成はほぼ同様である。
本発明の実施形態にかかる各ランプ・反射板ホルダ７０は、各ランプ３０、４０両端部の電極部に電気的に接続されると共に、各電極部を嵌合させて機械的に保持するに適した形状を有するランプ保持部７１と、各ランプ保持部７１に連設された反射板保持部（反射板ホルダ）７５と、を備えている。ランプ保持部７１と反射板保持部（反射板ホルダ）７５は、予め一体成形される。
ランプ保持部７１は、耐熱性を有した樹脂材料から構成された本体と、該本体内に配置された端子と、該端子と接続された引出し線等を備えている。各ランプ保持部７１は、例えば一方の電極を固定的に接着保持する固定保持部７１ａと、他方の電極を着脱自在に保持する着脱保持部７１ｂと、から構成する。
各ランプ保持部７１と一体化された各反射板保持部７５は、各反射板３１、４１の長手方向両端部を着脱自在（或いは固定的）に保持する手段であり、第１の反射片３１ａ、４１ａの長手方向両端部を夫々保持する溝部（或いはスリット）を有した第１の反射片保持部７６と、第２の反射片３１ｂ、４１ｂを夫々保持する溝部（或いはスリット）を有した第２の反射片保持部７７と、を備えている。
このように光源ユニットＡ、Ｂを構成する各第１の反射片３１ａ、４１ａは、第１の反射片保持部７６によって両端部を精度良く保持され、各第２の反射片は、３１ｂ、４１ｂは、第２の反射片保持部７７によって両端部を精度良く保持され、しかも各反射片保持部７６、７７が一体化されているばかりでなく、これらはランプ保持部７１と一体化されているので、部品点数が大幅に低減し、部品公差の積み上げによる組付け精度の低下を解消することができる。また、同様の理由から生産性を高めてコストダウンを実現できる。

上記実施形態では、光源ユニットＡ、Ｂを原稿反射光の光軸を挟んで対向配置したタイプを示したが、これは一例に過ぎず、本発明の第１の走行体の構成は、ランプ、第１の反射板、第２の反射板を備えた単一の光源ユニットを備えた装置構成にも適用することができる。
また、２つのランプ・反射板ホルダ７０を一体化してもよい。
なお、本発明の原稿照明装置は、図１に示した原稿読取り装置に適用することができるばかりでなく、この原稿読取り装置を備えた画像形成装置（複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等）にも適用することができる。

（ａ）及び（ｂ）は本発明の原稿照明装置を装備した原稿読取り装置を備えた画像形成装置の全体構成図、及び要部の拡大図。 本発明の一実施形態に係る原稿照明装置を構成する第１の走行体の詳細説明図。 本発明の他の実施形態に係る第１の走行体の構成説明図。 本発明の他の実施形態に係る第１の走行体の構成説明図。 （ａ）は２つのランプを備えた第１の走行体の構成を示す斜視図、（ｂ）はその要部拡大図。

符号の説明

Ａ、Ｂ…各光源ユニット、２…画像形成部、３…給紙部、１０…原稿照明装置、１１…ＡＤＦ部、１５…感光体、２０…原稿載置台、２２…キャリッジ、２５…ミラー、３０、４０…ランプ（光源、棒状光源）、３１、４１…反射板、３１ａ、４１ａ…反射片、３１ｂ、４１ｂ…反射片、３１ｃ、４１ｃ…開口部、３５…開口、４１…反射板、４１ｃ…開口部、５０…走行体、５１…キャリッジ、５２…反射板群、６５…ダクト、７０…ランプ・反射板ホルダ、７１…ランプ保持部、７１ａ…固定保持部、７１ｂ…着脱保持部、７５…反射板保持部、７６、７７…反射片保持部。

Claims (5)

1. 所定の走査方向に移動しつつ、光源から放射された光束を反射板により集光させ、原稿載置台上に載置された原稿面を照明する原稿照明装置であって、
   前記光源と、該光源を挟んで前記原稿載置台と対向して前記光源から放射された光束を反射する第１の反射片と、該第１の反射片と一体化されるとともに前記第１の反射片の外縁部から前記原稿載置台に向けて延在し、前記第１の反射片からの反射光を反射して前記原稿面に直接照射する第２の反射片と、を備えた光源ユニットを２つ備え、
   各光源ユニットは、前記原稿面にて反射した原稿反射光の光軸を挟んだ対向位置関係に配置され、且つ前記第１の反射片と前記第２の反射片との間の非反射領域に前記光源を冷却する為の空気導入用の開口部を形成され、
   各光源ユニットにおける開口部は、互いに同一の高さ位置に設けられ、
   各光源は、前記原稿面と対向する前記第１の反射片に向けて光束を放射することを特徴とする原稿照明装置。
2. 前記開口部には前記空気を集・排気するためのダクトが連設されていることを特徴とする請求項１に記載の原稿照明装置。
3. 各光源ユニットを構成する各第１の反射片同士が一体化されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の原稿照明装置。
4. 前記原稿を載置する原稿載置台と、該原稿載置台面に沿って進退自在に構成された請求項１乃至３の何れか一項に記載の原稿照明装置を備えたこと特徴とする原稿読取り装置。
5. 請求項４に記載の原稿読取り装置と、該原稿読取り装置から得られた原稿画像情報に基づいて記録媒体上に画像形成を行う画像形成部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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