JP5004028B2

JP5004028B2 - 画像読取装置

Info

Publication number: JP5004028B2
Application number: JP2008115610A
Authority: JP
Inventors: 勇人一ノ瀬
Original assignee: Nisca Corp
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2028-04-25
Also published as: US20090268263A1; CN101567954B; CN101567954A; US7957037B2; JP2009267796A

Description

本発明は、原稿シートの画像を読み取る画像読取装置に係り、特に、主走査方向に長尺な光源を備える光学読取手段を均一に冷却することができる画像読取装置に関する。

複写機やスキャナ、ファクシミリ装置等に搭載される画像読取装置は、通常、原稿に光を照射しその反射光をレンズにより結像してＣＣＤ等のイメージセンサに入光し、このイメージセンサにおいて電子データに変換することにより画像データを得るようにしている。このような画像読取装置には、光源として従来からハロゲンランプやキセノンランプ等が使用されている。

しかし、これらのランプは、発光量が大きいものの多量の熱をも発生させてしまう難点がある。ランプ温度が上昇すると、ランプの近傍に電力供給用のインバータが配置されている場合には、インバータの電子部品が過熱により正常に作動しなくなったり、ランプの寿命を低下させて点灯不能になったりする恐れがある。また、ユーザーが接触するプラテンガラスにランプからの熱が伝導してその温度が所定値以上に上昇すると、人体への安全性の問題をも生じさせることとなる。

特に自動原稿送り装置（ＡＤＦ）を用いた画像読取装置の場合、多数枚の原稿を連続して読み取るため長時間ランプを点灯させ続けることとなり、ランプの温度が過度に上昇してしまう。近年では、画像読取装置の読取速度を向上させるために益々多くの光量を必要としてきており、それに伴うランプの温度上昇は著しい。通常、画像読取装置には主走査方向に長尺な棒状光源が使用されるが、光源の長尺方向の温度差が大きくなると、原稿を読み取る主走査方向での発光量が不均一となり取得する画像データが悪化することになる。さらに、その温度差が大きいとランプ自体が点灯しなくなるといった問題が生じる。このため、ランプを冷却する際には主走査方向に長尺なランプの温度が均一となるような配慮が必要であった。

そこで、ランプからの発熱を放散させてインバータを含む光学読取装置の過熱を抑制することが重要となる。このため、ファンを用いてランプに送風し冷却する方法等が従来から種々検討されてきた。主走査方向の温度が均一となるような従来のランプの冷却方法としては、例えば、特許文献１のような画像読取装置が開示されている。ここでは、送風冷却手段（冷却ファン）からの冷却風が主走査方向において均一になるように、第２走査部（第２キャリッジ）に冷却風の偏向手段であるフィンを設けるようにしている。
特開平１１−１９４７０１号公報

しかしながら、特許文献１に示す従来の画像読取装置では、冷却ファンからの冷却風を偏向させるフィンを新たに設置する必要があり、部品点数が増加するためにコストが上昇してしまうという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みて、部品点数を増やすことなく簡易な構成で、画像読取装置内の長尺な光源を主走査方向において均一に冷却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。

このため、本発明は、主走査方向に沿って長尺な光源を備えた光学読取手段と、前記光学読取手段を収容する第１収容部と、前記第１収容部の前記主走査方向に直交する副走査方向の側面側に、前記第１収容部と隔壁を介して隣接する第２収容部と、前記第１収容部と前記第２収容部間で空気を移送させる送風手段と、を備え、前記隔壁に、前記第１収容部内の空気が前記第２収容部内へ移動するための一又は複数の開口からなる第１通風口と、前記第２収容部内の空気が前記第１収容部内の前記主走査方向に移動するための複数の開口から成る第２通風口と、が設けられ、前記第２通風口は、前記第１通風口の上方に形成され、前記第１通風口に、前記第１収容部から前記第２収容部への空気の流れを形成させる送風手段を備えた、ことを特徴とする画像読取装置を提供する。

これにより、本画像読取装置は、新たな部品を追加することなく通風口を形成するのみの簡易な構成で、画像読取装置内の光源を主走査方向において均一に冷却することができる。本発明はプラテンを備えた画像読取装置のみならず、プラテンを備えないシートスルータイプ〔自動原稿送り（ＡＤＦ）モード〕の画像読取装置にも適用可能である。さらに、プラテン読み取りモードとＡＤＦモードの両方の原稿読み取りモードを備えた画像読取装置にも適用可能である。

また本発明は、上記課題を解決するために、主走査方向に沿って長尺な光源を備えた光学読取手段と、前記光学読取手段を副走査方向に移動可能に支持し、原稿を載置する原稿載置台に沿って前記光学読取手段を副走査方向に移動させると共に前記原稿載置台の副走査方向の一方端側に設定された所定の読取位置に前記光学読取手段を配置させる支持手段と、前記光学読取手段及び前記支持手段を収容する第１収容部と、前記第１収容部の副走査方向の前記一方端側に設けられた、前記第１収容部と隔壁を介して隣接する第２収容部と、前記第１収容部と前記第２収容部間で空気を移送させる送風手段と、を備え、前記隔壁に、前記第１の収容部内の空気が前記第２収容部内に移動するための一又は複数の開口からなる第１通風口と、前記第２収容部内の空気が前記第１収容部内の前記主走査方向に移動するための複数の開口から成る第２通風口と、が設けられ、前記第２通風口は、前記第１通風口の上方に形成され、前記第１通風口に、前記第１収容部から前記第２収容部への空気の流れを形成させる送風手段を備えた、ことを特徴とする画像読取装置を提供する。

上記のように構成したため、本発明の画像読取装置は、光源温度が特に上昇するＡＤＦモードの際に、ＡＤＦ読取位置近傍から光源を主走査方向において均一に冷却することができる。

さらに、このように構成することで、第１収容部下側からのより冷たい空気を光源が位置する第１収容部上側へと対流させることができ、効率的に光源を冷却することができる。

また、前記第２通風口は、前記主走査方向において前記送風手段の配置位置の両側に形成されるのが好適である。このように構成することで、光源の主走査方向における均一な冷却を実現することができる。

さらに、前記第２通風口は、前記送風手段を挟んで前記主走査方向における一方の側である前記光源への給電側に配置された前記開口の数が、前記主走査方向における他方の側に配置された前記開口の数よりも多く設けるようにするのが好適である。このように構成することで、より高温になる給電側の冷却効率を上げ、光源の主走査方向における均一な冷却を実現することができる。

一方、前記支持手段は、前記光源と、前記原稿からの反射光を反射する第１反射部材と、を支持する第１支持部材と、前記第１反射部材からの反射光を反射する第２反射部材と、前記第２反射部材からの反射光を反射する第３反射部材と、前記第２反射部材及び前記第３反射部材を所定位置に固定する固定部材と、を支持する第２支持部材と、から構成され、前記固定部材には、前記第１通風口に対向する位置に開口を形成するようにしても良い。このように構成することで、光源を冷却するための空気の対流が、第１通風口と光源間に位置する固定部材によって遮られることがないようにする。

本発明の画像読取装置によれば、従来の画像読取装置に新たな部品を追加することなく通風口を形成するのみの簡易な構成で、画像読取装置内の光源を主走査方向において均一に冷却することができる。特に、光源温度がより上昇するＡＤＦモードの際に、ＡＤＦ読取位置近傍から光源を効率よく、主走査方向において均一に冷却することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る画像読取装置の構成を示す全体断面図、図２は、その画像読取装置におけるスキャナユニットの分解斜視図である。図１に示すように、本発明の画像読取装置１０は、スキャナユニット２０と、原稿搬送ユニット５０から構成されている。さらに、スキャナユニット２０は図２に示すように、スキャナユニット本体２１とフレームカバー３２（３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ）から成る。

フレームカバー３２は、内部に読取機構を収容する箱状のフレーム３１を覆うためのカバーであり、スキャナユニット本体２１のＡＤＦ読取位置側側面に配置される側部フレームカバー３２Ａ、スキャナユニット本体２１の正面側に配置される前部フレームカバー３２Ｂ、スキャナユニット本体２１のＡＤＦ読取位置とは逆の側面に配置される側部フレームカバー３２Ｃ、スキャナユニット本体２１の背面側に配置される後部フレームカバー３２Ｄから構成される。

前部フレームカバー３２Ｂには、ユーザーが原稿の読取条件を設定するための液晶パネルや読取スタートを実行するスタートキーなどが配置された操作パネル３２１が設けられている。また、側部フレームカバー３２Ａ、３２Ｃは、いずれもフレーム３１の挿入される側が開放された箱状部材から成り、その内部は複数の補強用リブ３２２が形成されているほかは空洞となっている。またその下部には、スキャナユニット本体２１を持ち上げる際に使用される把持部３２３が形成されている。

スキャナユニット本体２１は、上部に開口３１１を有する箱状の金属製フレーム３１を備えている。フレーム３１の開口３１１には、原稿を載置するためのプラテンガラス３３、ＡＤＦモードの際に原稿を読み込むための窓３８、及び突き当て部材３３Ａが設けられている。さらに、フレーム３１内には、原稿搬送ユニット５０から搬送された原稿、又はプラテンガラス３３上に載置された原稿の読み取りを行うための読取機構が収容されている。この読取機構は、原稿を照明してその反射光を伝達する光学読取手段を搭載した支持手段の第１キャリッジ（第１支持部材）３４及び第２キャリッジ３５（第２支持部材）、原稿からの反射光を集光するためのレンズ３６、及び光電変換手段としてのイメージセンサ３７から構成される。

第１キャリッジ３４には、原稿に光を照射するための光源であるランプ３４１と、原稿で反射された光をさらに反射するための第１ミラー３４２が搭載されている。ここでは、ランプ３４１として主走査方向に長尺な形状のキセノンランプを使用している。

第２キャリッジ３５には、第１キャリッジ３４の第１ミラー３４２で反射された原稿からの光を、レンズ３６へ向けてさらに反射させるための第２ミラー３５１、第３ミラー３５２が搭載されている。また、第２キャリッジ３５には、この第２ミラー３５１、第３ミラー３５２を支持する固定部材３５３（図４参照）が配置されている。上記の第１キャリッジ３４と第２キャリッジ３５は、フレーム３１内部において、プラテンガラス３３の下面に沿い副走査方向に往復動が可能に設けられている。

次に、原稿搬送ユニット５０は、スキャナユニット２０の上部にヒンジにてスキャナユニット２０のプラテンガラス３３面を開閉可能に設置されている。この原稿搬送ユニット５０には、原稿を積載収納する給紙スタッカ５１と、原稿の給排紙を行うローラ群５２〜５６と、排出された原稿を集積する排紙トレイ５７とが設けられている。

原稿搬送ユニット５０によって搬送される原稿の読み取りを行うＡＤＦモードの場合、給紙スタッカ５１上の原稿は、給紙ローラ５２で一枚ずつ分離給送され、レジストローラ対５３、次いで搬送ローラ５４、５５の回転により所定の読取位置へ搬送される。スキャナユニット２０では、ＡＤＦ読取用の窓３８下方に設定された所定の読取位置に第１キャリッジ３４を、また、その近傍に第２キャリッジ３５を停止させ、ランプ３４１を点灯して原稿に光を照射する。その反射光は、第１ミラー３４２、第２ミラー３５１、第３ミラー３５２を経てレンズ３６で集光されイメージセンサ３７において光電変換されて、さらに種々の画像処理が施された上で画像データとして出力される。読み取りが終了した原稿は、排出ローラ５６の回転により排紙トレイ５７上に排出される。

プラテンガラス３３に載置された原稿の読み取りを行うフラットベッドモード（ＦＢモード）の場合は、プラテンガラス３３に沿ってスキャナユニット２０の第１キャリッジ３４及び第２キャリッジ３５を副走査方向に移動させながらランプ３４１を点灯し原稿に光を照射して原稿の読み取りを行う。これ以外のスキャナユニット２０の動作は上記のＡＤＦモードと同様である。

本発明では、上記のような画像読取装置１０において、ランプ３４１を冷却するためにフレーム３１のＡＤＦ読取位置側にファン４１を設置する。また、ランプ３４１を主走査方向において均一に冷却するために、スキャナユニット２０内の空間を第１収容部と第２収容部に分割し、両空間における空気を循環させるための通風口を設ける。以下、本発明の画像読取装置の構成について詳述する。

図３は、本発明の実施形態に係る画像読取装置のスキャナユニット本体のＡＤＦ読取位置側側面図、図４は、その画像読取装置におけるスキャナユニット内の空気の流れを説明するための模式図であり、図４（ａ）はスキャナユニットの上面図、図４（ｂ）はその側面図である。

ここで図１及び図４に示すように、スキャナユニット２０内の空間のうちフレーム３１内を第１収容部Ａ、ＡＤＦ読取位置側の側部フレームカバー３２Ａ内を第２収容部Ｂとする。本発明の主眼は、第２収容部Ｂから第１収容部Ａの空気を吸引し、この空気を第２収容部Ｂから通風口を介して第１収容部Ａへ送風して循環させ、この空気の循環により第１収容部Ａにあるランプ３４１を冷却することにある。そこで、フレーム３１のＡＤＦ読取位置側の側板３１Ａに、第１通風口４２を設けると共に、この第１通風口４２に重なる位置にファン４１を配置する。このファン４１の送風方向は、第１収容部Ａから吸気し第２収容部Ｂへ排気する方向とする。

一方、フレーム３１の側板３１Ａには、主走査方向に複数の第２通風口４３が並列に設けられている。図４に示すように、ファン４１が回転することによって第１通風口４２を介して第２収容部Ｂに排気された空気は、側部フレームカバー３２Ａの内壁に当たって拡散し、第２通風口４３から再び第１収容部Ａへ流入する。

このように、ファン４１及び第１通風口４３をフレーム３１のＡＤＦ読取位置近傍の側板３１Ａに配置し、さらにこの側板３１Ａに第１収容部Ａへの送風用の第２通風口４３を設けたため、ランプ３４１の温度がより高温となるＡＤＦモードの際に、特に効率的にランプ３４１を冷却することができる。当然、ＦＢモードの際にもランプ３４１の冷却が可能であることは言うまでもない。

ここで図４（ａ）に示すように、ランプ３４１の電力供給側（インバータ３４３配置側）では、第２通風口４３の数が他方側よりも多く、配置も密に形成されている。これは、ランプ３４１がインバータ３４３から電力の供給を受ける側の端部の温度が、他端に比べて高温になるため、ランプ３４１の電力供給側に対向する第２通風口４３の数を他方側より多く、配置も密にすることにより、電力供給側での冷却効率をより高め、ランプ３４１の主走査方向における均一な冷却を可能とする。

さらに、第２通風口４３の列は、図３に示すように第１通風口４２の位置より上方〔好適には、図４（ｂ）に示すようにランプ３４１と同じ高さ〕に配置する。このように構成することにより図４（ｂ）に示すように第２通風口４３から吹き出した空気が、第２キャリッジ３５の上方を通過して直接ランプ３４１に当たることとなる。さらに、ファン４１が第１通風口４２から、ランプ３４１より下側に位置する、第１収容部Ａ内のより低温の空気を吸気して、これを第２通風口４３からランプ３４１に当てることができる。このため、ランプ３４１をより効率的に冷却することが可能となる。

ここで第２キャリッジ３５の第２ミラー３５１、第３ミラー３５２を支持する固定部材３５３には、図４（ｂ）に示すように開口３５３Ａが設けられている。第２キャリッジ３５は、読取位置に停止した際に第１キャリッジ３４よりファン４２に近い場所に位置するため、通常は第１通風口４２を塞いでしまう。そこで、本実施形態では固定部材３５３の第１通風口４２に対向する位置に開口３５３Ａを設け、空気の流れを遮ることがないようにする。

なお、本実施形態においては、第２通風口４３の数及び配置によりランプ３４１の温度分布に応じた冷却を行い、主走査方向において均一なランプ３４１の冷却を実現しているが、本発明はこれに限定されず、例えば第２通風口４３の形状や大きさを調整することで同様の効果を得るようにしても良い。また、第２通風口４３の数及び配置も、本実施形態及び図に示したものは一例に過ぎず、これら以外の態様により同様の効果を得るようにしても良い。

上記のように構成したため、本発明の画像読取装置によれば、従来の画像読取装置に新たな部品を追加することなく通風口を形成するのみの簡易な構成で、画像読取装置内の光源を主走査方向において均一に冷却することができる。特に、光源温度がより上昇するＡＤＦモードの際に、ＡＤＦ読取位置近傍から光源を効率よく、主走査方向において均一に冷却することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明は、原稿シートの画像を読み取る画像読取装置に関し、特に、主走査方向に長尺な光源を備える光学読取手段を均一に冷却することができる画像読取装置に関するものであることから、産業上の利用可能性を有する。

本発明の実施形態に係る画像読取装置の構成を示す全体断面図である。本発明の実施形態に係る画像読取装置におけるスキャナユニットの分解斜視図である。本発明の実施形態に係る画像読取装置のスキャナユニット本体のＡＤＦ読取位置側側面図である。本発明の実施形態に係る画像読取装置におけるスキャナユニット内の空気の流れを説明するための模式図である。

符号の説明

１０画像読取装置
２０スキャナユニット
２１スキャナユニット本体
３１フレーム
３１Ａ側板
３２フレームカバー
３２Ａ側部フレームカバー（ＡＤＦ読取位置側）
３２Ｂ前部フレームカバー
３２Ｃ側部フレームカバー
３２Ｄ後部フレームカバー
３３プラテンガラス
３３Ａ突き当て部材
３４第１キャリッジ
３５第２キャリッジ
３６レンズ
３７イメージセンサ
３８窓
３９読取部（レンズ及びイメージセンサ）
４１ファン
４２第１通風口
４３第２通風口
５０原稿搬送ユニット
５１給紙スタッカ
５２給紙ローラ
５３レジストローラ対
５４、５５搬送ローラ
５６排出ローラ
５７排紙トレイ
３１１開口
３２１操作パネル
３２２補強用リブ
３２３把持部
３４１ランプ
３４２第１ミラー
３４３インバータ
３５１第２ミラー
３５２第３ミラー
３５３固定部材
３５３Ａ開口
Ａ第１収容部
Ｂ第２収容部

Claims

主走査方向に沿って長尺な光源を備えた光学読取手段と、
前記光学読取手段を収容する第１収容部と、
前記第１収容部の前記主走査方向に直交する副走査方向の側面側に、前記第１収容部と隔壁を介して隣接する第２収容部と、
前記第１収容部と前記第２収容部間で空気を移送させる送風手段と、を備え、
前記隔壁に、
前記第１収容部内の空気が前記第２収容部内へ移動するための一又は複数の開口からなる第１通風口と、
前記第２収容部内の空気が前記第１収容部内の前記主走査方向に移動するための複数の開口から成る第２通風口と、が設けられ、
前記第２通風口は、前記第１通風口の上方に形成され、
前記第１通風口に、前記第１収容部から前記第２収容部への空気の流れを形成させる送風手段を備えた、ことを特徴とする画像読取装置。
主走査方向に沿って長尺な光源を備えた光学読取手段と、
前記光学読取手段を副走査方向に移動可能に支持し、原稿を載置する原稿載置台に沿って前記光学読取手段を副走査方向に移動させると共に前記原稿載置台の副走査方向の一方端側に設定された所定の読取位置に前記光学読取手段を配置させる支持手段と、
前記光学読取手段及び前記支持手段を収容する第１収容部と、
前記第１収容部の副走査方向の前記一方端側に設けられた、前記第１収容部と隔壁を介して隣接する第２収容部と、
前記第１収容部と前記第２収容部間で空気を移送させる送風手段と、を備え、
前記隔壁に、
前記第１の収容部内の空気が前記第２収容部内に移動するための一又は複数の開口からなる第１通風口と、
前記第２収容部内の空気が前記第１収容部内の前記主走査方向に移動するための複数の開口から成る第２通風口と、が設けられ、
前記第２通風口は、前記第１通風口の上方に形成され、
前記第１通風口に、前記第１収容部から前記第２収容部への空気の流れを形成させる送風手段を備えた、ことを特徴とする画像読取装置。
前記第２通風口は、前記主走査方向において前記送風手段の配置位置の両側に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
前記第２通風口は、前記送風手段を挟んで前記主走査方向における一方の側である前記光源への給電側に配置された前記開口の数が、前記主走査方向における他方の側に配置された前記開口の数よりも多いことを特徴とする請求項１乃至３の何れかの項に記載の画像読取装置。
前記支持手段は、
前記光源と、前記原稿からの反射光を反射する第１反射部材と、を支持する第１支持部材と、
前記第１反射部材からの反射光を反射する第２反射部材と、前記第２反射部材からの反射光を反射する第３反射部材と、前記第２反射部材及び前記第３反射部材を所定位置に固定する固定部材と、を支持する第２支持部材と、
から構成され、
前記固定部材には、前記第１通風口に対向する位置に開口が形成されたことを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
前記第１通風口は、前記第２通風口より大きいことを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
前記第２通風口は、前記送風手段を挟んで前記主走査方向における一方の側である前記光源への給電側に配置された前記開口の数が、前記主走査方向における他方の側に配置された前記開口の数よりも多いことを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
主走査方向に沿って長尺な光源を備えた光学読取手段と、
前記光源を収容する第１収容部と、
前記第１収容部の前記主走査方向に直交する副走査方向の側面側に、前記第１収容部と隣接する第２収容部と、
前記第１収容部と前記第２収容部との間に配置された隔壁と、を備え、
前記隔壁には、前記第１収容部内の空気が前記第２収容部内へ移動するための一又は複数の開口からなる第１通風口と、前記第２収容部内の空気が前記第１収容部内の前記主走査方向に移動するための複数の開口から成る第２通風口と、が形成され、
前記第２通風口は、前記第１通風口より上方に形成されて前記光源に通風するよう形成され、
前記第１通風口に、前記第１収容部から前記第２収容部への空気の流れを形成させる送風手段を備え、
前記送風手段は、前記隔壁における略中心部において前記空気の流れが前記主走査方向に向かうように配置され、
前記第２通風口は、前記送風手段の両側に形成されている、ことを特徴とする画像読取装置。