JP7471886B2 - 画像読取装置及び画像形成システム - Google Patents

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Description

本発明は、記録媒体の画像情報を読み取る画像読取装置及び画像読取装置を含む画像形成システムに関する。
従来、記録媒体に対してトナーやインク等を用いて画像を形成する画像形成装置がある。このような画像形成装置は、環境温度の変化や搬送タイミングのずれなどによって、記録媒体の表裏に形成される画像の位置がずれてしまう場合や、記録媒体毎に色見が異なってしまう場合等、ユーザの所望する画像が得られない場合があった。
従って、ユーザは、このような画像の位置ずれや色見の異なり等が発生しているかを確認して都度画像形成装置の設定変更を行う必要があった。しかしながら、これらの記録媒体の確認作業や画像形成装置の調整作業はユーザにとっての負担が大きく、確認作業や調整作業に多くの時間がかかっていた。
そこで、特許文献1では、画像形成装置によって画像が形成された記録媒体画像の位置ずれの調整や、色見の経時変化に対するフィードバック調整、形成された画像の異常画像検出等を実行するために、画像形成装置によって画像が形成された記録媒体の画像を読み取る読取装置を提供している。
特開2020-6628号公報
特許文献1のように、搬送路に面した位置に読取ユニットを配置する場合、読取ユニット内部の読取センサによる読取結果が塵や埃等の異物の影響を受けたものとならないように、読取センサをガラスや筐体で覆うようにして読取ユニットが構成される場合が多い。
このように、読取センサをガラスや筐体で覆っている場合、連続した読取動作等で読み取りセンサが有する光源等が昇温した場合に、読取ユニット内の読取センサ近傍に熱が留まってしまう。このような熱の影響を読取センサが受けてしまうと、正確な読取結果が得られない虞があった。
そこで、本発明は、読取ユニット内に設けられる読取センサの昇温を抑制することを目的とする。
本発明に係る画像読取装置の代表的な構成は、記録媒体に画像形成する画像形成装置に対して記録媒体の搬送方向において下流側に設けられる画像読取装置であって、前記画像形成装置から排出された記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段に対して記録媒体の搬送方向下流側に設けられる読取ユニットと、を備え、前記読取ユニットは、記録媒体の画像情報を読み取る読取センサと、前記読取センサを覆う透過部材と、前記読取センサを支持し、前記透過部材と共に前記読取センサを収容する収容空間を形成する筐体と、前記収容空間に設けられ、前記収容空間の空気を循環させるようにエアフローを形成するファンと、を有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、読取ユニットに設けられる読取センサの温度が上昇することを抑制することができる。
画像形成システムの概略断面図 画像読取装置の概略断面図 読取部の概略断面図 読取ユニットの分解斜視図 読取ユニットのY断面における概略断面図 読取ユニットのX断面における概略断面図 画像読取装置の支持枠体の斜視図 読取りユニット近傍のエアフローを示す概略部断面 読取部近傍のエアフローを示す概略断面図 軸流ファンの有無による効果を示すグラフ 第2の実施形態における読取ユニットの分解斜視図 第2の実施形態における読取ユニットの概略断面図 第3の実施形態における読取ユニットの概略断面図 (a)フィルタユニットの平面図(b)フィルタユニットの断面図
以下に図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、本発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
<第1の実施形態>
本実施形態では、画像形成装置として電子写真方式のレーザビームプリンタを用いて説明するが、インクジェットプリンタや昇華型プリンタなど他の方式の画像形成装置を用いてもよい。
図1は、本実施形態における画像形成システム1000を示す概略断面図である。本実施形態における画像形成システム1000は、画像形成装置100と、画像読取装置400と、処理装置600からなり、これらが記録媒体の搬送方向において上流から下流に配置される。つまり、画像形成装置100に対して記録媒体の搬送方向下流側には画像読取装置400が接続され、画像読取装置400に対して記録媒体の搬送方向下流側には処理装置600が接続されている。それぞれの装置の詳細な構成については、後述する。
次に、画像形成装置100の構造及び動作について説明する。画像形成装置100は、不図示の支持フレームや外装カバーによって構成される筐体101を有している。筐体101には、操作部180が設けられており、操作部180を介して画像形成装置100の状態等をユーザへ表示可能である。また、操作部180を介してユーザからの操作を受け付け可能となっている。
また、筐体101は、記録媒体に対して画像を形成するための画像形成ユニット120Y,M,C,K、記録材を収容する収容部113、記録媒体にトナー像を転写する中間転写体106、記録媒体にトナー像を定着させる定着ユニットや搬送ユニット等各ユニットを支持及び収容している。
ここで、画像形成ユニット120Y,M,C,Kは、それぞれ用いるトナーの色がシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックと異なるのみであり、画像形成ユニット120Y,M,C、Kの各構成は同じである。従って、ここでは画像形成ユニット120Yの構成のみを説明し、画像形成ユニット120M,C,Kの詳細構成については同符号を付して説明を省略する。
画像形成ユニット120Yは、感光ドラム105と、感光ドラム105を帯電する帯電器111と、帯電された感光ドラム105を露光するためにレーザ光を出射するレーザスキャナ部107と、レーザスキャナ部107から出射されたレーザ光を感光体ドラム105へ向けて反射する反射ミラー109と、露光されたことにより感光ドラム105に形成された静電潜像をトナーを用いて現像する現像器112と、を有している。
ここで、レーザスキャナ部107は、不図示の制御部から供給された画像データに応じて半導体レーザから発射されるレーザ光をON状態またはOFF状態に切り替えて駆動するレーザドライバを有している。また、レーザスキャナ部107は回転多面鏡を有しており、半導体レーザから発射されたレーザ光が回転多面鏡により走査方向に走査される。ここで走査方向に振られたレーザ光は、反射ミラー109を介して感光ドラム105に導かれ、感光ドラム105の回転軸線方向に感光ドラム105を走査する。
そして、レーザ光が走査されることにより感光ドラム105に形成される静電潜像は、現像器112から供給されるトナーによって現像される。上述したように、画像形成ユニット120Y,M,C,Kは、それぞれの現像器112によって異なる色のトナーを用いている。そのため、各画像形成ユニット120Y,M,C,Kの各感光ドラム105には異なる色のトナー像が形成される。
このようにして各画像形成ユニット120Y,M,C,Kの各感光ドラム105に形成されたトナー像は、それぞれトナー像と逆特性の電圧を印加された中間転写体106上に転写(1次転写)される。ここで、各画像形成ユニット120Y,M,C,Kによって形成される多色のトナー像を重畳することでカラー画像が中間転写体106上に形成される。
一方、収容部113に収容された記録媒体Sは、ピックアップローラ及び分離ローラによって一枚ずつ分離搬送され、複数の搬送ローラ対によって記録媒体の搬送方向下流側へと搬送路を搬送される。
そして、記録媒体Sは、転写ローラ114によって中間転写体106に圧接されると同時に、転写ローラ114によってトナーと逆特性のバイアスを印加されることで、中間転写体106に形成されたトナー像が転写される(2次転写)。
また、中間転写体106の周囲及び近傍には、画像形成を行なう際の印字開始位置を決めるための画像形成開始位置検出センサ115、記録媒体Sの給送タイミングを決めるための給紙タイミングセンサ116、及び濃度制御時にパッチの濃度を測定する濃度センサ117が配置されている。濃度制御が行なわれる場合は、この濃度センサ117により、各画像形成ユニット120Y,M,C,Kによって中間転写体106上に形成されたパッチの濃度測定を行なう。
その後、転写ローラ114によってトナー像が転写された記録媒体Sは、第一定着ユニット150へと搬送される。第一定着ユニット150は、記録媒体Sに熱を加えるための定着ローラ151、記録媒体Sを定着ローラ151に圧接させるための加圧ベルト152、第一定着ユニット150から排出される記録媒体を検出する定着後センサ153を有している。定着ローラ151は、中空ローラであって内部にヒータを有し、回転駆動されると同時に加圧ベルト152と共に記録媒体Sを搬送するように構成されている。
本実施形態では、第一定着ユニット150に対して記録媒体Sの搬送方向下流側に第二定着ユニット160を有している。第二定着ユニット160は、第一定着ユニット150により定着された記録媒体S上のトナー像に対してグロスを付加したり、定着性を確保したりする目的で配置されている。第二定着ユニット160は、第一定着ユニット150と同様の構成をしており、定着ローラ161、加圧ローラ162、定着後センサ163を有している。
ここで、収容部113に収容された記録媒体Sの種類によっては、第二定着ユニット160を通過させる必要が無いものが存在する。この場合は、エネルギー消費量低減のため、第二定着ユニット160を経由せず記録媒体Sを搬送するための搬送経路130を有している。第一定着ユニット150から排出された記録媒体Sは、搬送経路切り替えフラッパ131によって搬送路が切り替えられることで、搬送経路130へ搬送される。
その後、記録媒体Sは、搬送経路切り替えフラッパ132により搬送経路135へと搬送される。搬送経路135を搬送される記録媒体は、反転部136まで搬送された後、記録媒体Sの搬送方向上流側の後端部が反転センサ137によって検出されたことに応じてフラッパ133が切り替えられることで、反転搬送路138へと搬送される。
このとき、記録媒体Sは、搬送方向における先端部と後端部が入れ替えられ、画像が形成された面を上面に向けて搬送される。つまり、記録媒体Sは、反転部136によって表裏反転される。
その後、表裏が反転された記録媒体Sは、再び二次転写位置である転写ローラ114と中間転写体106とのニップ部に到達する。このとき、記録媒体Sの中間転写体106に対向する面は、前回画像が形成された面と反対側となっているため、記録媒体Sの裏面にトナー像が形成されることになる。その後、再び第一定着ユニット150や第二定着ユニット160を通過することで、裏面に形成されたトナー像が定着され、記録媒体Sの両面にトナー像が形成される。
このようにして、両面に画像が形成された記録媒体Sは、排出搬送路139を通って画像形成装置100の外部へ排出される。尚、記録媒体Sの片側の面のみに画像を形成する場合は、片側の面に画像が形成された後、搬送経路切り替えフラッパ132によって排出搬送路139へと搬送されることで画像形成装置100の外部へ排出される。また、片面に画像が形成された記録媒体Sの表裏を反転して画像形成装置100の外部へ記録媒体Sを排出する場合は、搬送経路切り替えフラッパ132によって搬送経路135へと記録媒体を搬送した後、搬送経路切り替えフラッパ134によって搬送経路を切り替えた状態で排出搬送経路139へと搬送する。
そして、画像形成装置100によって片面もしくは両面に画像が形成された記録媒体Sは、画像形成装置100の記録媒体搬送方向において下流側に接続されている画像読取装置400へ搬送される。ここで、画像読取装置400の詳細な構成については図2を用いて後述する。
また、画像読取装置400を通過した記録媒体Sは、処理装置600へと搬送され、不図示のステイプラユニットやパンチユニット等により綴じ処理や穿孔処理が可能となっている。そして、処理装置600によって処理された記録媒体Sは、排出トレイ601a,bへと排出される。
次に、本実施形態における画像読取装置400について説明する。図2は、画像読取装置400の概略断面図である。画像読取装置400は、画像形成装置100によって画像が形成された記録媒体Sの画像情報を読み取って画像形成装置100の不図示の制御部へ読取結果を出力するための装置である。ここで、画像形成装置100の不図示の制御部は、画像読取装置400の読取結果に基づいて、記録媒体Sの先端に対する第一面(表面)の画像位置及び第一面と反対側の第二面(裏面)の画像位置の差分を検出し、記録媒体Sの先端に対する第一面及び第二面の画像位置のそれぞれのずれを小さくするように画像形成タイミングの調整を実行することが可能である。このような調整を可能とするため、画像読取装置400は、記録媒体Sの形状や画像情報を読み取るための読取部700を有している。
また、画像読取装置400は、画像形成装置100から排出された記録媒体Sを受け取り搬送する入口搬送ローラ401、読取部700、及び分岐フラッパ422が、記録媒体Sの搬送方向に沿って設けられている。入口搬送ローラ401は、画像形成装置100から搬送された記録媒体Sを読取部700へ搬送する。ここで、入口搬送ローラ401は、搬送手段の一例である。
分岐フラッパ422は、読取部700を通過した記録媒体Sを、画像読取装置400から処理装置600へ搬送するためのスルーパス430と、画像読取装置400の上面に設けられる固定トレイ423へ排出する排出パス432とに搬送経路を切り替え可能に構成される。
記録媒体Sをスルーパス430へ搬送する場合、分岐フラッパ422は上側の位置に移動する。そして、出口搬送ローラ405によって、記録媒体Sは画像読取装置400の外部へ排出され、処理装置600へ受け渡される。ここで、出口搬送ローラ405は、排出手段の一例である。
また、記録媒体Sを排出パス432へ搬送する場合、分岐フラッパ422は下側の位置に移動する。そして、複数の搬送ローラ対415、416、417、418によって、記録媒体Sは固定トレイ423へ排出される。
次に、図3を用いて読取部700の詳細な構成について説明をする。図3は、読取部700の詳細構成を示す概略断面図である。読取部700は、上述したように画像形成装置100へ記録媒体Sに形成された画像情報に対応する読取結果を出力するために、記録媒体Sの形状および画像情報を取得するためのものである。
読取部700は、第1読取りユニット700aと、搬送経路において第1読取ユニット700aに対して反対側に設けられた第2読取りユニット700bを用いて、記録媒体Sの表面と裏面にそれぞれ形成された測定用テストパターンを読み取ることが可能となっている。このように、第1読取ユニット700aと第2読取ユニット700bとを配置することによって、記録媒体Sを搬送しながら記録媒体Sの両面の画像を読み取ることができるため、記録媒体Sの両面の読取時間を短縮することができる。
ここで、本実施形態では、記録媒体Sに対して両面に画像が形成された場合において、第1読取ユニット700aによって記録媒体Sの裏面が読み取られ、第2読取ユニット700bによって記録媒体Sの表面が読み取られるようになっている。ここで、記録媒体Sの表面とは、記録媒体Sが1度目に二次転写部を通過する際に中間転写体106と対向する面であり、記録媒体Sの裏面とは、記録媒体Sが2度目に二次転写部を通過する際に中間転写体106と対向する面である。
また、読取部700は、記録媒体Sの搬送方向において入口搬送ローラ対401と第1読取ユニット700aとの間に搬送ローラ対402が設けられ、第1読取ユニット700aと第2読取ユニット700bとの間に搬送ローラ対403が設けられ、第2読取ユニット700bと分岐フラッパ422との間に搬送ローラ対404が設けられている。
このように、読取部700に搬送される記録媒体Sは、不図示の駆動部によって回転駆動される搬送ローラ対402,403,404に挟持搬送されながら第1読取ユニット700a及び第2読取ユニット700bによって画像情報が読み取られる。そのため、記録媒体Sの搬送時の端部のバタつきを抑えることができ、第1読取ユニット700a及び第2読取ユニット700bによる画像の読取を良好に行うことができる。
第1読取ユニット700aは、搬送ガイドを兼ねる透過部材701aと、透過部材701aを介して搬送される記録媒体Sの画像情報を読み取る読取センサとしてのコンタクトイメージセンサ(以下、CISと称する。)702aと、透過部材701aと共にCIS702aを収容する収容空間を形成する筐体703aと、を有している。本実施形態では、透過部材701aにガラスを用いている。
また、搬送路において透過部材701aに対向する位置には、透過部材701aと共に搬送経路を形成するガイド部材750aが設けられている。ガイド部材750aは、記録媒体Sの端部とのコントラストを明確化するために黒色となっている。
ここで、透過部材701aの厚さや、透過部材701aに対するCIS702aの距離及び透過部材701aとガイド部材750aとの間隔は、CIS702aの焦点位置を記録媒体Sが通過するように設定されている。
そして、第1読取ユニット700aと同様に、第2読取ユニット700bは、搬送ガイドを兼ねる透過部材701bと、透過部材701bを介して搬送される記録媒体Sの画像情報を読み取るCIS702bと、透過部材701bと共にCIS702bを収容する収容空間を形成する筐体703bと、を有している。尚、透過部材701bについてもガラスを用いている。
また、搬送路において透過部材701bに対向する位置には、透過部材701bと共に搬送経路を形成するガイド部材750bが設けられている。ガイド部材750bは、記録媒体Sの端部とのコントラストを明確化するために黒色となっている。
このように、第1読取ユニット700aとガイド部材750a、及び第2読取ユニット700bとガイド部材750bとは、同様の構成を有しており、互いに搬送経路に対する配置が逆になるように設けられている。これによって、読取部700では、記録媒体Sを一方向(図3中の右側から左側に向かう方向)に搬送するだけで、記録媒体Sの第一面及び第二面の画像を読み取ることができる。
尚、本実施形態における読取部700では、記録媒体Sの搬送方向において第1読取ユニット700aを第2読取ユニット700bよりも上流側に設ける構成としたが、一方向への搬送で記録媒体Sの両面の画像情報を取得できる構成であれば、第2読取ユニット700bを第1読取ユニット700aよりも上流側に配置する構成であってもよい。
次に、第1読取ユニット700a及び第2読取ユニット700bの内部の構成について、図4乃至図6を用いて説明する。なお、第1読取ユニット700a及び第2読取ユニット700bは、配置される向きが異なるのみであって同様の構成を用いる。そのため、ここでは第1読取ユニット700aの内部構成のみ説明し、第2読取ユニット700bの説明を省略する。
図4は、第1読取ユニット700aの分解斜視図である。尚、図4において、矢印X方向は搬送される記録媒体Sの幅方向であり、CIS702aの走査方向である。また、矢印X方向は、記録媒体Sの搬送方向と鉛直方向とに直交する方向である。図5は、第1読取ユニット700aのX断面の概略断面図である。図6は、第1読取ユニット700aのY断面の概略断面図である。また、図4及び図5において矢印Y方向は記録媒体Sの搬送方向である。
第1読取ユニット700aは、上述したように、透過部材701aと、筐体703aを有しており、透過部材701aと筐体703aとによって形成される空間にCIS702aが収容される。
本実施形態において、第1読取ユニット700aは、上述したCIS702aとして小サイズの第1CIS702aa及び第2CIS702abをそれぞれ1つずつ、合計2つ有している。これらの第1CIS702aa及び第2CIS702abは、それぞれ保持部材としてのCISホルダ704aに保持されている。
また、本実施形態においては、CISホルダ704aに対して第1CIS702aaと第2CIS702abとをX方向に単純に並べるのではなく、Y方向から見た場合にX方向の領域において第1CIS702aaの一部と第2CIS702abの一部とがオーバーラップするオーバーラップ部X1を形成するように配置している。
これは、矢印X方向にオーバーラップ部X1を設けない構成の場合、部品の取り付け誤差や製造誤差等によってX方向の中央付近で記録媒体Sの画像が読み取れない領域が発生してしまう虞があり、これを抑制するためである。
従って、本実施形態では、第1CIS702aaと第2CIS702abとがオーバーラップ部X1において記録媒体Sの同じ領域の画像情報を取得することで、第1読取ユニット700aが2つのCISを並べて配置する構成であっても、搬送される記録媒体SのX方向における全領域の画像を読み取る可能となっている。
尚、搬送される記録媒体Sの幅方向(矢印X方向)における第1CIS702aaの一端側の端部と、第2CIS702abの他端側の端部との間の距離は、画像読取装置400において通紙可能な最大サイズの記録媒体Sの幅方向の全領域を読み取ることができるように設定されている。つまり、第1CIS702aaと第2CIS702abとによって、画像読取装置400において通紙可能な最大サイズの記録媒体Sの幅方向の全領域を読み取ることが可能となっている。
また、第1CIS702aaは、-X方向における端部近傍に付勢部材としての付勢バネ705aが2つ設けられている。また、図4では不図示としているが、第1CIS702aaのX方向における端部近傍にも付勢バネ705aと同様のバネが2つ設けられている。合計4つの付勢バネ705aは、それぞれが第1CIS702aaをCISホルダ704aに対して透過部材701aに向かう方向(矢印Z方向)へ付勢している。このようにして、第1CIS702aaは、矢印X方向における両端部においてCISホルダ704aに対して透過部材701aへ押し付けられる方向に付勢されている。
尚、図6に示すように、第2CIS702abについても、第1CIS702aaと同様に、X方向の両端部においてCISホルダ704aに対して透過部材701aに向かう方向へ付勢する付勢バネ705aが設けられ、矢印X方向における両端部において透過部材701aへ押し付けられる方向に付勢されている。
本実施形態では、第1CIS702aa及び第2CIS702abのそれぞれを個別にCISホルダ704aに対して付勢する付勢バネを有する構成としたが、第1CIS702aa及び第2CIS702abをCISホルダ704aに対して透過部材701aに押し付けるように付勢できる構成であれば、この構成に限らなくてもよい。例えば、第1CIS702aa及び第2CIS702abとを収容する収容部を設け、この収容部をCISホルダ704aに対してバネ付勢することで透過部材701aに向けて付勢する構成であってもよい。この構成によれば、第1CIS702aa及び第2CIS702abのそれぞれを個別にCISホルダ704aに対して付勢する構成に比べて付勢バネの数を減らすことができる。
また、第1読取ユニット700aは、CISホルダ704aを筐体703aに対して矢印±Y方向に移動可能に軸支する保持軸706aを有している。図6に示すように、この保持軸706aは、筐体703aの+X方向の端部に1つと、-X方向の端部に1つの合計2つ設けられており、CISホルダ704aは矢印X方向における両端部を保持軸706aによって軸支されている。
これにより、CISホルダ704aは、不図示のスライド移動機構によって駆動されることで図5に示すように筐体703aに対して±Y方向に移動可能となっている。尚、図5においては、移動後のCISホルダ704aを破線で示している。換言すると、CISホルダ704aは、保持軸706aにスライド移動可能に軸支されることで、透過部材701aと筐体703aとによって形成される収容空間内において±Y方向に移動可能となっている。
このようにして、筐体703a内でCISホルダ704aをスライド移動させることで、シェーディング補正に用いる基準値を取得するために白色基準板を読み取る読取位置への移動を行うことができる。本実施形態では不図示としているが、透過部材701aにおいて記録媒体通過面と反対側の面には、シェーディング補正に用いる基準値を取得するための白色基準板が設けられており、第1CIS702aa及び第2CIS702abによって白色基準板を読み取れる位置がシェーディング補正に用いる基準値を取得するための取得位置である。
尚、図5中の実線で示した位置が第1CIS702aa及び第2CIS702abによって記録媒体を読み取る読取位置であり、破線で示した位置が第1CIS702aa及び第2CIS702abによって白色基準板を読み取り基準値を取得するための取得位置である。CISホルダ704aは、累積読取枚数等から算出される所定の時間間隔で読み取り位置から取得位置へ移動して白色基準板を読み取り、シェーディング補正を行う。
このように配置される第1CIS702aa及び第2CIS702abは、読取動作中にLED等の光源やAFE(Analog Front End)等のICチップが昇温する場合がある。第1CIS702aa及び第2CIS702abがこのような熱の影響を受けると、第1CIS702aa及び第2CIS702abが有する導光体やセンサが熱によって膨張してしまうことで、正確な読取結果を取得することが困難となる虞がある。
そこで、本実施形態では、筐体703a及び透過部材701aによって形成される空間内において第1CIS702aa及び第2CIS702abの近傍に熱を留まらせることを抑制するため、軸流ファン707aを有している。軸流ファン707aは、支持部材としてのファン支板708aによって筐体703aのX方向における中央部近傍に固定されている。
図6は、軸流ファン707aによって生成される気流を示すY断面の概略断面図である。尚、図6ではファン支板708aを省略している。図6に示すように、軸流ファン707aは、筐体703aの底面と軸流ファン707aの吸気面との間に隙間Z1を空けるようにしてファン支板708aによって固定されている。本実施形態では、隙間Z1を20mmとしている。
隙間Z1を設けることで、軸流ファン707aは、筐体703aの底面と対向する側面から吸気し、CISホルダ704aに向けてZ方向に排気するように気流を生成することができる。このようにして、軸流ファン707aによって、筐体703aと透過部材701aによって形成される空間内の空気を循環することができる。
これにより、CIS702aとしての第1CIS702aa及び第2CIS702abが昇温したとしても、空間内の空気を循環させることができるため、第1CIS702aa及び第2CIS702abの近傍に熱を留まらせることを抑制することができる。よって、第1CIS702aa及び第2CIS702abのセンサや導光体が高温になることで正確な読取結果が得られなくなってしまうことを抑制することができる。
本実施形態では、筐体703aに対して透過部材701aを両面テープで固定することで、第1CIS702aa及び第2CIS702abを収容する空間を略密閉空間としている。これにより、塵や埃等の異物の影響により第1CIS702aa及び第2CIS702abによる読取精度が悪化することを抑制することができる。
尚、不図示のコントローラ基板に対して第1CIS702aa及び第2CIS702abや軸流ファン707aを接続する接続線を挿通させるための開口を、筐体703aに設ける構成であってもよい。本実施形態において、略密閉空間とは、上述した接続線の挿通口やビス締結用の孔等のような微小な隙間が設けられている構成を含むものである。
上述したように、第1読取ユニット700aの構成と同様に、第2読取ユニット700bも同構成の軸流ファン707bを有することで、第2読取ユニット700b内のCIS702bの近傍に熱が留まってしまうことを抑制することができる。
次に、本実施形態における画像読取装置400のエアフローについて図7乃至10を用いて説明をする。図7は、画像読取装置400の支持枠体800の斜視図である。図8は、第1読取ユニット700a近傍のエアフローを示すY断面の概略断面図である。図9は、読取部700近傍のエアフローを示すZ断面の概略断面図である。
まず、図7において画像読取装置400の支持枠体800の構成を説明する。図7は、外装カバーを全て取り除いた図となっている。図7に示すように、画像読取装置400の支持枠体800は、複数のキャスタ810が取り付けられた底板801と、画像読取装置400の正面側に位置する前側板802と、画像読取装置400の背面側に位置する後側板803とを有している。ここで、画像読取装置400の正面側とは、不図示のフロントカバーが設けられる側面であり、このフロントカバーが開放されることで記録媒体の搬送異常(所謂ジャム)発生時等にユーザがアクセス可能な側面のことである。
また、前側板802及び後側板803は、所定の間隔となるように複数のステイ804,805,806,807,808によって固定されている。このように、底板801、前側板802、後側板803、複数のステイ804~808によって、画像読取装置400の支持枠体800が構成されている。
そして、読取部700は、前側板802及び後側板803に支持及び固定されている。このとき、読取部700は、画像情報の読み取りや外部の制御部への画像データの送信をするために通信を行う。このような通信を行う際にノイズによる影響を抑制するため、支持枠体800にノイズ除去板金809を固定している。これにより、発生するノイズは底板801を通じてアース接続されるため、読取部700に対するノイズの影響を抑制することができる。
また、本実施形態では、第1読取ユニット700a及び第2読取ユニット700b内の軸流ファン707a,707bによる冷却効果をアシストするために、前側板802に正面側軸流ファン720a,720bを設け、後側板803に背面側軸流ファン721を設けている。つまり、画像読取装置400は、装置の正面から背面に向かう方向において、第1読取ユニット700a及び第2読取ユニット700bよりも正面側に吸気ファンとしての正面側軸流ファン720a,720bを設け第1読取ユニット700a及び第2読取ユニット700bよりも背面側に排気ファンとしての背面側軸流ファン721を備えている。
図8に示すように、正面側軸流ファン720aは、画像読取装置400に設けられる不図示の吸気口から空気を流入させ、第1読取ユニット700aの筐体703aの底部に形成されたダクト722内にX方向の気流を生じさせる。そして、背面側軸流ファン721によって、画像読取装置400の背面側に設けられる不図示の排気口から空気を排出する。また、正面側軸流ファン720bについても同様に、第2読取ユニット700bの筐体703bの底部に形成された不図示のダクト内にX方向の気流を生じさせている。そして、第2読取ユニット700bの筐体703bの底部を通過した空気は、背面側軸流ファン721によって装置外へ排出される。ここで、背面側軸流ファン721は、画像読取装置400全体の排気及び排熱を行うファンである。本実施形態は、軸流ファン707a,707bをそれぞれ40角の軸流ファンとし、正面側軸流ファン720a,720bをそれぞれ60角の軸流ファンとし、背面側軸流ファン721を120角の軸流ファンとしている。
尚、正面側軸流ファン720a,720bから吸気した空気は、図8に示した筐体703a、703bの底部に形成されるダクト内のみでなく、図9に示すように筐体703a,703bの側面を通過して背面側軸流ファン721によって排気される。尚、図9は第1読取ユニット700aのZ断面の断面図であるため、第2読取ユニット700bや搬送ローラ対402,403,404は破線で示している。
このように、正面側軸流ファン720a及び背面側軸流ファン721によって生成されるエアフローにより、筐体703a,703bを介して間接的にCIS702aの収容空間の温度を低下させることができる。さらに、本実施形態では、筐体703aを板金によって構成しているため、より正面側軸流ファン720a及び背面側軸流ファン721によって生成されるエアフローの影響を受けやすくなっている。
次に、本実施形態による効果を図10を用いて説明する。図10は、軸流ファン707a、707bの有無による第1読取ユニット700a及び第2読取ユニット700bそれぞれの内部に設けられる複数のCISの温度差を示すグラフである。
図10では、第1CIS702aa及び第2CIS702abについては軸流ファン707aの有無による差を示しており、第2読取ユニット700bの内部に設けられる第3CIS702ba及び第4CIS703bbについては軸流ファン707bの有無による差を示している。
第1読取ユニット700aのCIS702aのうち第1CIS702aaは、軸流ファン707aを有さない場合の温度が56℃であるのに対し、軸流ファン707aを有する場合の温度が46.4℃と、-9.6℃の効果があった。
また、第1読取ユニット700aのCIS702aのうち第2CIS702abは、軸流ファン707aを有さない場合の温度が55.1℃であるのに対し、軸流ファン707aを有する場合の温度が40.7℃と、-14.4℃の効果があった。
そして、第2読取ユニット700bのCIS702bのうち第3CIS703baは、軸流ファン707bを有さない場合の温度が59℃であるのに対し、軸流ファン707bを有する場合の温度が43.4℃と、-15.6℃の効果があった。
また、第2読取ユニット700bのCIS702bのうち第4CIS702bbは、軸流ファン707bを有さない場合の温度が57.9℃であるのに対し、軸流ファン707bを有する場合の温度が46.6℃と、-11.3℃の効果があった。
このように、第1読取ユニット700aに軸流ファン707aを設け、第2読取ユニット700bに軸流ファン707bを設けた場合、内部のCISの温度は平均で約12.7℃下げることができた。つまり、軸流ファン707a,bを有する構成とすることで、第1読取ユニット700a及び第2読取ユニット700bのCIS近傍に熱が留まることによるCIS702a,702bの昇温を抑制することができる。
よって、第1読取ユニット700a及び第2読取ユニット700bが有するCIS702a,bが有する導光体やセンサが熱によって膨張してしまうことによる読取結果不良を抑制することができる。これにより、画像形成システム1000は、画像読取装置400による読取結果に基づく画像形成装置100の調整制御をより正確に行うことが可能となる。
<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態について説明をする。本実施形態では、第1の実施形態と比較して筐体703aに固定されたダクト部714aを有する構成が異なるのみであるため、第1の実施形態と同様の構成については同符号を付して説明を省略する。
図11は、第2の実施形態における第1読取ユニット700aの分解斜視図である。図12は、第2の実施形態における第1読取ユニット700aのY断面における概略断面図である。
本実施形態では、第1の実施形態で説明した筐体703aに加えて、筐体703aに固定されたダクト部714aを有する。そして、筐体703aには、ダクト部714aと筐体703aとによって形成される空間に連通する2つの連通口712a,713aを有している。
ここで、連通口712aは、X方向において筐体703aの中央部よりも-X方向の端部に近い位置に設けられている。また、連通口713aは、X方向において筐体703aの中央部よりも+X方向の端部に近い位置に設けられている。
そして、軸流ファン707aは、連通口713aに相当する位置に支持部材としてのファン支板715aによって筐体703aに固定されている。ダクト部714aは、2つの連通口712a,713aと、軸流ファン707aと、ファン支板715aを覆うように筐体703aに固定されている。
本実施形態では、このように、透過部材701a、筐体703a、及びダクト部714aによって、第1読取ユニット700aの略密閉空間を形成し、塵や埃等の異物がCIS702aに付着することによる読取不良を抑制することができる。尚、略密閉空間とは、本実施形態においても第1の実施形態と同様に、上述した接続線の挿通口やビス締結用の孔等のような微小な隙間が設けられている構成を含むものである。
また、軸流ファン707aは、図12に示すように、ダクト部714aの底面に対して隙間Z2を空けるようにファン支板715aに固定されている。尚、本実施形態において隙間Z2は、20mmとしている。
このようにして固定される軸流ファン707aは、ダクト部714a側の空間から吸気し、筐体703a内に向けてZ方向に気流を生成する。つまり、軸流ファン707aは、第1CIS702aa及び第2CIS702abに向けて気流を生成する。
このようにして軸流ファン707aによって気流が生成されることで、連通口713aにおいてダクト部714aによって形成される空間から筐体703aによって形成される空間へ空気が導入され、連通口712aにおいて筐体703aによって形成される空間からダクト部714aによって形成される空間へ空気が導入されるようにエアフローが形成される。
つまり、連通口713aにおいてダクト部714aによって形成される空間から筐体703aによって形成される空間へ導入された空気は、筐体703a内の空間を通過し、筐体703aによって形成される空間からダクト部714aによって形成される空間へ連通口712aを通って導入される。これにより、第1読取ユニット700a内のX方向において空気を循環させることができる。
また、本実施形態では、軸流ファン707aをXY軸で作られる平面に対して傾斜させて配置することで、生成された気流が連通口712aに向かい易くしている。これにより、筐体703a内の空気とダクト部714a内の空気を循環させやすくなっている。
しかしながら、筐体703aとダクト部714aとの内部の空気を軸流ファン707aによって循環できる構成であれば、軸流ファン707aをXY軸で作られる平面に対して垂直に配置する構成や水平に配置する構成であってもよい。
このように、本実施形態においても、軸流ファン707aによって第1読取ユニット700a内部において空気を循環させることができるため、CIS近傍に熱が留まることによるCIS702aの昇温を抑制することができる。
よって、第1読取ユニット700aが有するCIS702aが有する導光体やセンサが熱によって膨張してしまうことによる読取結果不良を抑制することができる。これにより、画像形成システム1000は、画像読取装置400による読取結果に基づく画像形成装置100の調整制御をより正確に行うことが可能となる。
尚、本実施形態では、第1読取ユニット700aを代表に説明をしたが、第2読取ユニット700bを同様の構成としてもよい。また、第1の実施形態と第2の実施形態とを第1読取ユニット700aと第2読取ユニット700bとにそれぞれに適用した構成としてもよい。
また、ダクト714a内のエアフローを遮蔽しない構成であれば、CIS702aの制御基板等をダクト714aの内部に配置する構成であってもよい。このような構成とすることで、第1読取ユニット700a内部の空気を循環させるとともに制御基板の冷却も行うことができる。
また、本実施形態では軸流ファン707aを筐体703aに対してファン支板715aによって固定する構成としたが、ダクト部714aに対して軸流ファン707aを固定する構成であってもよい。
<第3の実施形態>
次に、第3の実施形態について説明をする。本実施形態では、第1の実施形態と比較してフィルタユニット716aを有する構成が異なるのみであるため、第1の実施形態と同様の構成については同符号を付して説明を省略する。
図13は、第3の実施形態における第1読取ユニット700aのX断面における概略断面図であり、図14はフィルタユニット716aの構成を示す図であって、(a)はフィルタユニット716aの平面図であり、(b)は(a)のA-A断面図である。本実施形態では、軸流ファン707aの吸気口にフィルタユニット716aを有している。そして、軸流ファン707a及びフィルタユニット716aは、ファン支板708aによって筐体703aに固定されている。
また、図14に示すように、フィルタユニット716aは、フィルタフレーム717aと濾材718aとから成る。濾材718aの素材は繊維径が20~40μmの円形断面繊維素材を用いた、厚さ約0.3mmの不織布である。フィルタフレーム717aの素材はPC+ABS樹脂である。フィルタユニット716aは、金型内で濾材718aをプリーツ形状にしてPC+ABS樹脂と一体成型したものである。
このように、フィルタユニット716aを有することによって、第1読取ユニット700aを製造する際に内部の略密閉空間内に塵埃等の異物が入り込んでいたとしても、フィルタユニット716aの濾材718aによって塵埃が捕集された後の空気が第1読取ユニット700a内で循環することになる。これにより、塵や埃等の異物がCIS702aに付着することによる読取不良を抑制することができる。
尚、本実施形態では第1の実施形態の構成にフィルタユニット716aを備えるものを例として説明したが、第2の実施形態の構成にフィルタユニット716aを備える構成であってもよい。また、本実施形態では第1読取ユニット700aを例に説明したが、第2読取ユニット700bにもフィルタユニット716aを備える構成であってもよい。
<他の実施形態>
上述した実施形態では、第1CIS702aaと第2CIS702abとによって、記録媒体Sの幅方向の全領域を読み取る構成としたが、画像読取装置400の通紙可能な最大サイズを読み取ることができるのであれば、読取ユニット内のCISを1つのみとしてもよい。
また、上述した実施形態では、画像読取装置400に設けられた記録媒体を搬送するユニットを全て搬送ローラ対としたが、搬送ベルト等他の構成を用いて記録媒体を搬送する構成であってもよい。
また、上述した実施形態では、鉛直方向においてCIS702aに対向する面側から軸流ファン707aが排気することで第1読取ユニット700a内の空気を循環させる構成としたが、CIS702a近傍における熱の滞留を抑制できるのであれば、上述した実施形態と異なる構成であってもよい。例えば、上述した実施形態と逆向きのエアフローを形成するように軸流ファン707aを逆回転させてもよい。この構成であっても、第1読取ユニット700a内の空気を循環させることができるため、CIS702a近傍における熱の滞留を抑制することができる。
また、上述した実施形態では、画像形成システム1000において、画像形成装置100の不図示の制御部によって画像形成装置100における画像形成タイミングの調整制御を行う構成としたが、画像形成装置100の外部に設けられる制御装置によって同様の調整を行う構成であってもよい。また、画像読取装置400による読取結果に基づく画像形成装置100の調整制御としては、画像の位置ずれを低減するための画像形成タイミングの調整だけでなく、画像形成装置100によって形成される画像の色見の調整を行う構成であってもよい。
また、上述した実施形態の画像形成システム1000は、画像読取装置400を画像形成装置100に対して隣接配置する構成としたが、画像形成装置100と画像読取装置400との間に、記録媒体を搬送する搬送装置や冷却装置等他の装置が介在する構成であってもよい。
400 画像読取装置
402,403,404 搬送ローラ対
700 読取部
700a 第1読取ユニット
700b 第2読取ユニット
701a 透過部材
702a CIS
702aa 第1CIS
702ab 第2CIS
703a 筐体
704a CISホルダ
705a 付勢バネ
706a 保持軸
707a 軸流ファン
708a ファン支板
750 ガイド部材
1000 画像形成システム

Claims (16)

  1. 記録媒体に画像形成する画像形成装置に対して記録媒体の搬送方向において下流側に設けられる画像読取装置であって、
    前記画像形成装置から排出された記録媒体を搬送する搬送手段と、
    前記搬送手段に対して記録媒体の搬送方向において下流側に設けられる読取ユニットと、を備え、
    前記読取ユニットは、
    記録媒体の画像情報を読み取る読取センサと、
    前記読取センサを覆う透過部材と、
    前記読取センサを支持し、前記透過部材と共に前記読取センサを収容する収容空間を形成する筐体と、
    前記収容空間に設けられ、前記収容空間の空気を循環させるようにエアフローを形成するファンと、を有する、
    ことを特徴とする画像読取装置。
  2. 前記読取ユニットは、
    前記読取センサを保持する保持部材と、
    前記保持部材に設けられ、記読取センサを前記透過部材に向けて付勢する付勢部材と、をさらに有する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。
  3. 前記読取センサは、第1の読取センサと、第2の読取センサと、を有し、
    前記保持部材は、前記搬送方向から前記保持部材を見た場合に、前記搬送方向と鉛直方向とに直交する方向において前記第1の読取センサと前記第2の読取センサとがオーバーラップするように、前記第1の読取センサと前記第2の読取センサとを保持する、
    ことを特徴とする請求項2に記載の画像読取装置。
  4. 前記読取ユニットは、前記ファンの吸気面と前記筐体の底面との間に隙間を形成するように前記ファンを前記筐体に対して支持する支持部材をさらに有する、
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  5. 前記支持部材は、前記搬送方向と鉛直方向と直交する方向において前記筐体の中央部近傍で前記ファンを支持する、
    ことを特徴とする請求項4に記載の画像読取装置。
  6. 前記読取ユニットは、前記筐体に対して固定されるダクト部をさらに有し、
    前記筐体は、前記ダクト部によって形成される空間と前記収容空間とを連通させる第1の連通口と、前記搬送方向と鉛直方向とに直交する方向において前記第1の連通口と離れた位置に設けられる第2の連通口と、を有する、
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  7. 前記ファンは、前記第1の連通口において前記ダクト部によって形成される空間から前記収容空間へ空気を導入し、前記第2の連通口において前記収容空間から前記ダクト部によって形成される空間へ空気を導入するようにエアフローを形成する、
    ことを特徴とする請求項6に記載の画像読取装置。
  8. 前記読取ユニットは、前記第1の連通口が設けられる位置において前記ファンを前記筐体に対して支持する支持部材をさらに有する、
    ことを特徴とする請求項6または7に記載の画像読取装置。
  9. 前記支持部材は、前記ファンが前記筐体の底面に対して傾斜するように支持する、
    ことを特徴とする請求項8に記載の画像読取装置。
  10. 鉛直方向において前記透過部材と対向する位置に設けられ、前記透過部材と共に前記搬送手段によって搬送される記録媒体の搬送路を形成する搬送ガイドをさらに備える、
    ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  11. 前記搬送方向において前記読取ユニットよりも下流側に設けられる他の読取ユニットをさらに備え、
    前記他の読取ユニットは、前記搬送手段によって搬送される記録媒体において前記読取ユニットが読み取る面と反対側の面を読み取るように記録媒体の搬送経路に対して前記読取ユニットと反対側に設けられる、
    ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  12. 前記搬送方向において前記他の読取ユニットよりも下流側に設けられ、前記画像読取装置の外部へ記録媒体を排出する排出手段をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項11に記載の画像読取装置。
  13. 前記画像読取装置の正面から背面へ向かう方向において前記読取ユニットよりも正面側に設けられ、前記画像読取装置の外部の空気を吸気する吸気ファンと、
    前記画像読取装置の正面から背面へ向かう方向において前記読取ユニットよりも背面側に設けられ、前記画像読取装置の内部の空気を排気する排気ファンと、をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  14. 前記読取センサを、前記収容空間の内部で移動可能に保持する保持部材と、
    前記読取センサを、前記収容空間の内部で移動させる駆動部と、を備える、
    ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  15. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置と、
    請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像読取装置と、を備える、
    ことを特徴とする画像形成システム。
  16. 前記画像読取装置によって読み取られた画像データに基づいて前記画像形成装置の画像形成タイミングを調整するように前記画像形成装置を制御する制御部をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項15に記載の画像形成システム。
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