JP2005092686A - 画像読み取り装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 短時間で効率よく結露防止を行う画像読み取り装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 読み取り面に載置された原稿を走査して読み取りを行うための第１光学系移動ユニット２１と、第２光学系移動ユニット２２と、それらを介して導かれる原稿反射光を結像する集光レンズ３１と、結像された原稿画像を電気信号に変換するＣＣＤ回路基板３２と、第１と第２光学系移動ユニット２１、２２を駆動する駆動手段と、該駆動手段の制御を行う駆動制御部とからなり、結露防止機能動作時に、第１と第２光学系移動ユニット２１、２２とをＣＣＤ回路基板３２に近接する位置に移動させて、ＣＣＤ回路基板３２を動作させて発熱源とすることにより、集光レンズ３１および第１と第２光学系移動ユニット２１、２２の結露を防止する。
【選択図】図４

Description

本発明は、結露防止機能を有する画像読み取り装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置などに使用される画像読み取り装置は、原稿を照明するランプ、ランプの反射板、複数枚のミラー、レンズユニット、ＣＣＤユニット、これらの保持部材、そしてモータやプーリなどを備えた駆動部から構成される。特にガラス部材を含むランプ、ミラー、レンズ、或いはＣＣＤユニットは急激な温度変化によって結露しやすく、また、これらの光学系部品の光路にあたる位置に一旦結露が発生すると、読み取った画像が著しく劣化し、画像読み取り装置として用をなさなくなる。更に、結露部分が乾燥しても、乾きムラとして跡が残ることもあり、画像品質の劣化は避けられない。

画像形成装置や画像読み取り装置が設置されている事務所などの設置場所の温度が夜間に低下し、例えば、翌朝に事務所の暖房が動き始めると、上記の光学系部品は冷却されているため雰囲気温度との間に大きな温度差が生じる。この温度差に起因して光学系部品に結露が生じる。

こうして発生する結露を防止するため、特許文献１は、センサによって結露発生条件を検知し、結露発生条件に達している場合は、画像読み取り装置内に設けられたヒータをオン状態にして、結露を防止することを開示している。また、特許文献２は、結露防止用のヒータを常時オンせしめ、結露を防止するとともに、冷却ファンを使用して不要な温度上昇も防止することを開示している。

特許文献１や特許文献２のように、新たに結露防止用のヒータを配設せず、画像読み取り装置で使用されている既存の部品を併用して、結露防止を行う方法も提案されている。特許文献３は、画像読み取り装置用の電源部を光学系の下部に配置して、その電源部が発生する熱で結露防止を図ることを開示している。或いは、特許文献４が提案するように、画像読み取り動作の前に、予めランプを点灯制御して、その熱で結露防止を図ることもできる。
特開２００３−１８３４０号公報（第６頁、第７頁、図４、図５） 特開平１０−６３１６９号公報（第４頁、第５頁、図４） 特開平６−１２５４２５号公報（第３頁、図２、図６） 特開２００２−１８５７１１号公報（第５頁、図１、図３）

しかし、特許文献１或いは特許文献２による技術は、前述のように発熱体として新たにヒータを必要とし、その取り付けによって光学系の移動が制限されるとともに、部品の点数が増えコストアップの要因にもなり得る。また、画像読み取り装置内に存する部品を併用する特許文献３による方法として電源部の熱を利用するには、結露防止動作に必要な熱が、結露防止を必要とする光学部品に一様に行き渡るように、大きな熱容量を持ち、且つ熱発生面積や体積の大きい電源部が必要である。このような電源部は往々にして専用電源となり、汎用電源や他の装置の共通電源が使用できず、コストアップの要因になる。特に、ＣＣＤのような高い周波数のクロックが使用される光学系では、電磁波ノイズの放射が大きい電源部を近傍に配することは避けるべきである。

以上の従来技術では、一つの発熱体を利用するため、それぞれ離れて位置する各光学系部品を結露が発生しない条件まで一様に暖めるには、かなりの時間が必要になる。この問題を防ぐには、発熱体の発熱容量とサイズを大きくする方法があるが、実際には、省エネ、コスト、取り付け場所の観点から実現が困難なこともある。特許文献４による、ランプの熱を利用する方法は、画像読み取り装置内の温度を上昇させるために、ランプを強制点灯させて、各光学系部品が位置する場所を網羅して往復動作を行うため、効果的であるが、結露が発生しなくまで往復動作を行う必要があり、利用者が誤動作或いは故障と勘違いする可能性がある。

本発明は、このような状況に鑑みなされたものであり、画像形成装置や画像読み取り装置が備え、且つ電磁波ノイズの放射が少ない部品を発熱源として併用するとともに、結露防止を施す光学系部品を全てその熱源の近傍に移動させて、短時間で効率よく結露防止を行う画像読み取り装置及びそれを備えた画像形成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に、本発明では、読み取り面に載置された原稿を走査して読み取りを行うための光源と反射板と第１ミラーを備えた第１光学系移動ユニットと、第２と第３ミラーを備えた第２光学系移動ユニットと、第１と第２光学系移動ユニットを介して導かれる原稿反射光を結像する集光レンズと、結像された原稿画像を電気信号に変換するＣＣＤ回路基板と、第１と第２光学系移動ユニットを駆動する駆動手段と、該駆動手段の制御を行う駆動制御部とからなり、発熱源を発熱させて光学系部品の結露を防止する機能を備えた画像読み取り装置において、結露防止機能動作時に、ＣＣＤ回路基板を動作させて発熱源とすることにより、集光レンズの結露を防止するとともに、駆動制御部は、ＣＣＤ回路基板の略中心部からの距離がそれぞれ同一になり且つＣＣＤ回路基板に近接する位置に、第１と第２光学系移動ユニットとを駆動手段を介して移動させて、第１と第２光学系移動ユニットの結露を防止する。

請求項２による画像読み取り装置は、読み取り面に載置された原稿を走査して読み取りを行うための光源と反射板と第１ミラーを備えた第１光学系移動ユニットと、第２と第３ミラーを備えた第２光学系移動ユニットと、第１と第２光学系移動ユニットを介して導かれる原稿反射光を結像する集光レンズと、結像された原稿画像を電気信号に変換するＣＣＤ回路基板と、第１と第２光学系移動ユニットを駆動する駆動手段と、該駆動手段の制御を行う駆動制御部とからなり、発熱源を発熱させて光学系部品の結露を防止する機能を備えた画像読み取り装置において、駆動制御部は集光レンズの近傍に配置されるとともに、結露防止機能動作時に、駆動制御部は、駆動制御部の略中心部からの距離がそれぞれ同一になり且つ駆動制御部に近接する位置に、第１と第２光学系移動ユニットとを駆動手段を介して移動させて、該移動を制御することによって発生する熱で駆動制御部を発熱源とし、集光レンズと、第１と第２光学系移動ユニットの結露を防止する。

請求項３による画像読み取り装置は、請求項１或いは請求項２の画像読み取り装置において、駆動手段は、第１と第２光学系移動ユニットをそれぞれ独立して駆動するステッピングモータであることを特徴としている。

請求項４による画像読み取り装置は、請求項１〜請求項３の画像読み取り装置において、結露防止機能動作時に、第２光学系移動ユニットは、原稿の走査時よりも、更に集光レンズに近接する位置に移動することを特徴としている。

請求項５による画像読み取り装置は、請求項１〜請求項５に記載の画像読み取り装置において、結露防止機能の動作は、それぞれ画像読み取り装置の内外に配設された内気温センサと外気温センサとが検知する温度を判断して行われることを特徴としている。

請求項６による画像読み取り装置は、請求項５に記載の画像読み取り装置において、内気温センサと外気温センサが検知する温度に基づいて、結露防止機能の動作が終了すると、第１と第２光学系移動ユニットが原稿の走査開始位置に移動して戻ることを特徴としている。

請求項７による画像形成装置は、請求項１乃至請求項６のいずれかの画像読み取り装置を備え、原稿を読み取って画像形成を行う。

請求項８による画像形成装置は、読み取り面に載置された原稿を走査して読み取りを行うための光源と反射板と第１ミラーを備えた第１光学系移動ユニットと、第２と第３ミラーを備えた第２光学系移動ユニットと、第１と第２光学系移動ユニットを介して導かれる原稿反射光を結像する集光レンズと、結像された原稿画像を電気信号に変換するＣＣＤ回路基板と、発熱源の熱により光学系部品の結露を防止する機能とを有する画像読み取り装置を上部に備え、該画像読み取り装置が読み取った原稿画像を基に画像形成を行い、定着部の熱により画像を用紙に定着して記録する画像形成装置において、画像読み取り装置は、結露防止機能動作時に、第１と第２光学系移動ユニットとを集光レンズの近傍に移動するとともに、定着部が発生する熱を、該集光レンズの下方に配設された開口部を介して内部に取り入れて、集光レンズとＣＣＤ回路基板と第１と第２光学系移動ユニットの結露を防止する。

請求項９による画像形成装置は、請求項８に記載の画像形成装置において、開口部は蓋によって覆われ、結露防止機能動作時に、第２光学系移動ユニットが集光レンズの近傍に移動することに連動して開蓋されることを特徴としている。

請求項１０による画像形成装置は、請求項９に記載の画像形成装置において、結露防止機能動作時に、開口部の略中心からの距離がそれぞれ同一になり且つ開口部に近接する位置に、第１と第２光学系移動ユニットとが移動することを特徴としている。

請求項１１による画像形成装置は、請求項９または請求項１０に記載の画像形成装置において、結露防止機能動作時に、第２光学系移動ユニットは、原稿の走査時よりも、更に集光レンズに近接する位置に移動することを特徴としている。

請求項１２による画像形成装置は、請求項８〜請求項１１に記載の画像形成装置において、結露防止機能の動作は、それぞれ画像読み取り装置の内外に配設された内気温センサと外気温センサとが検知する温度を判断して行われることを特徴としている。

請求項１３による画像形成装置は、請求項１２に記載の画像形成装置において、内気温センサと外気温センサが検知する温度に基づいて、結露防止機能の動作が終了すると、第１と第２光学系移動ユニットが原稿の走査開始位置に移動して戻ると同時に、開口部が閉蓋すること特徴としている。

本発明の請求項１による画像読み取り装置によると、画像読み取り装置に従来から備わっているＣＣＤ回路基板を発熱源として利用するため、新たな部品を追加する必要がなく、取り付けスペースとコストを節約できるとともに、第１と第２光学系移動ユニットを、ＣＣＤ回路基板に対して同距離になる位置、且つその近傍に移動させて結露防止動作を行わせるため、第１と第２光学系移動ユニット内の光学系部品がほぼ同一の時間、且つ短時間で暖められ、その他の光学系部品とともに結露の発生を効果的に防止することが可能になる。

本発明の請求項２による画像読み取り装置によると、画像読み取り装置に従来から備わっている駆動制御部を発熱源として利用するため、新たな部品を追加する必要がなく、取り付けスペースとコストを節約できるとともに、第１と第２光学系移動ユニットを、駆動制御部に対して同距離になる位置、且つその近傍に移動させて結露防止動作を行わせるため、第１と第２光学系移動ユニット内の光学系部品がほぼ同一の時間、且つ短時間で暖められ、その他の光学系部品とともに結露の発生を効果的に防止することが可能になる。

請求項３による画像読み取り装置は、請求項１と請求項２の画像読み取り装置において、第１と第２光学系移動ユニットの移動をそれぞれ独立したステッピングモータによって行わせるため、第１と第２光学系移動ユニットを、駆動制御部に対して同距離になる位置、且つその近傍に正確に移動させて位置させることが可能になる。

請求項４による画像読み取り装置は、第２光学系移動ユニットを、通常の原稿の走査時に比して、更に集光レンズの近傍に移動させるため、請求項１や請求項２の画像読み取り装置で使用する発熱源に接近し、従来技術による第２光学系移動ユニットの移動位置よりも短時間に結露防止動作を完了させることが可能である。

請求項５による画像読み取り装置は、請求項１〜請求項４の画像読み取り装置の結露防止動作を、外気温センサと内気温センサが検知する温度に基づいて行うため、より確実な結露防止動作が可能になり、急激な環境温度の変化に対しても、結露防止動作が必要か否かの判断を行うことができる。

請求項６による画像読み取り装置は、外気温センサと内気温センサが検知する温度に基づいて結露防止動作の終了を判断すると同時に、第１と第２光学系移動ユニットを原稿走査開始位置に戻すため、結露防止動作終了後、即座に画像読み取りを開始させることが可能である。

請求項７による画像形成装置は、請求項１〜請求項６の画像読み取り装置を使用するため、上記したそれぞれの効果を享受することが可能である。

請求項８による画像形成装置は、画像読み取り装置の結露防止に定着部の熱を利用するため、発熱源としての新たな部品を必要とせず、取り付けスペースとコストを節約できる。

請求項９による画像形成装置は、画像読み取り装置の結露防止動作時にともなう第２光学系移動ユニットの移動に連動して、定着部の熱を画像読み取り装置内に導入するため、不要な温度上昇を防止することが可能である。

請求項１０による画像形成装置は、第１と第２光学系移動ユニットを、定着部の熱の導入のための開口部に対して同距離になる位置、且つその近傍に移動させて結露防止動作を行わせるため、第１と第２光学系移動ユニット内の光学系部品がほぼ同一の時間、且つ短時間で暖められ、その他の光学系部品とともに結露の発生を効果的に防止することが可能になる。

請求項１１による画像形成装置は、第２光学系移動ユニットを、通常の原稿の走査時に比して、更に集光レンズの近傍に移動させるため、定着部の熱を導入する開口部に接近し、従来技術による第２光学系移動ユニットの移動位置よりも、短時間に結露防止動作を完了させることが可能である。

請求項１２による画像形成装置は、外気温センサと内気温センサが検知する温度に基づいて結露防止動作を開始するため、より確実な結露防止動作が可能になり、急激な環境温度の変化に対しても、結露防止動作が必要か否かの判断を行うことができる。

請求項１３による画像形成装置は、外気温センサと内気温センサが検知する温度に基づいて結露防止動作の終了を判断すると同時に、第１と第２光学系移動ユニットを原稿走査開始位置に戻すため、結露防止動作終了後、即座に画像読み取りを開始させることが可能である。

以下、本発明の詳細を添付図面に基づいて説明する。図１を使用して、本実施形態に係わる画像形成装置１を具体的に説明する。図１は、本発明に係わる画像形成装置の断面模式図である。画像形成装置１は、その上部に備わっている透明のガラス板からなるコンタクトガラス２上に載置された原稿を走査して画像データに変換する画像読み取り装置３と、表示部５と操作入力部６とからなる操作部７と、被記録媒体となる用紙Ｐを収納して１枚づつ給紙する給紙部９と、画像を形成する画像形成部１０と、ヒータ１１ａが発する熱により画像を用紙に定着する定着部１１と、印刷された用紙が排出される排出トレイ１２と、これらの全ての制御を行う制御部１３とから概略構成されている。また、用紙Ｐの搬送経路は一点鎖線で示されている。

以下に、本発明の画像読み取り装置の実施形態について、図面を参照しながら詳述する。図２は、本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の光学上の構成を示す横断面図であり、（ａ）は原稿の読み取り開始位置を示し、（ｂ）は読み取り最大長の読み取り終了位置を示す図である。図３は、本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の駆動上の構成を示す上断面図である。

図２、及び図３に示すように、画像読み取り装置３は、金属板で成形されたフレーム２０から構成され、左フレーム２０ａ、右フレーム２０ｂを有している。フレーム２０の上面には、原稿が載置されるコンタクトガラス２を備えている。また、フレーム２０内には、コンタクトガラス２に平行（即ち、図の左右方向）に往復移動可能となるように、相互に独立した第１、第２光学系移動ユニット２１、２２が支持されている。

ここで先ず、光学上の詳細な構成について説明する。図２、及び図３に示すように、第１光学系移動ユニット２１は、各種部品を保持する図示しない支持部材を有しており、この支持部材が、コンタクトガラス２に載置された原稿に光を照射する光源であるランプ２４と、このランプ２４からの光を効率よく原稿に照射させるための反射板２５と、原稿からの反射光（以下、「原稿反射光」と記すことがある）を第２光学系移動ユニット２２に向けて反射させる第１のミラー２６とを備えている。他方、第２光学系移動ユニット２２は、各種部品を保持する図示しない支持部材を有しており、支持部材が、第１のミラー２６からの原稿反射光を更に反射させて後述の画像読取ユニット３３に導く第２、第３のミラー２８、２９を備えてなる。なお、図２において、原稿反射光の光路を一点鎖線で示す。

また、図２に示す様に、フレーム２０の中央よりやや右フレーム２０ｂ寄りには、上記した原稿反射光の光路の上流側から順に集光レンズ３１、及び読取デバイスであるＣＣＤ基板３２を有する画像読取ユニット３３が配設されている。

この画像読取ユニット３３は、集光レンズ３１及びＣＣＤ基板３２を含む各種部品が取り付けられる取付台３５を保持する基台３６を有しており、この基台３６がフレーム２０の底板上にネジ等（不図示）で固定されている。基台３６の上面には、取付台３５がビス等（不図示）で固定されている。また、基台３６が保護するようにその下方には後述する駆動系などを制御するための制御基板３７が配設されている。

次に、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２の往復移動を駆動するための詳細な構成について説明する。第１、第２光学系移動ユニット２１、２２は、原稿全域に亘って走査すべく往復移動せられるわけであるが、その際、第１光学系移動ユニット２１は、第２光学系移動ユニット２２に対して常時２倍の速度で往復移動するようになっており、これにより原稿反射光のＣＣＤ基板３２に対する焦点距離、すなわち原稿反射光の光路長が常に一定にされている。このような往復移動は、以下に示す構成で達成できる。

図３に示すように、画像読み取り装置３の後方（図の上部）には、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２に、それぞれ第１、第２ステッピングモータ４０、４１が図示しないネジ等で固定されている。第１ステッピングモータ４０の第１モータ軸４２には第１ピニオンギヤ４４が、第２ステッピングモータ４１の第２モータ軸４３には第２ピニオンギヤ４５がそれぞれ固着されている。また、第１、第２ピニオンギヤ４４、４５は、それぞれ第１、第２ラック部４７、４８と係合している。

更に、画像読み取り装置３の前方（図の下部）には、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２に、それぞれ第１、第２摺動板５０、５１が図示しないネジ等で固定されている。また、第１、第２摺動板５０、５１はそれぞれ対応する第１、第２摺動レール５２、５３上に、画像読み取り装置３の左右方向（図の左右方向）に摺動可能に載置されている。

上記の構成で、第１、或いは第２ステッピングモータ４０、４１が駆動すると、第１、或いは第２モータ軸４２、４３を介して、第１、第２ピニオンギヤ４４、４５がモータの回転方向と同方向に回転し、第１、或いは第２ラック部４７、４８に係合し、モータの回転方向に応じて、第１、或いは第２光学系移動ユニット２１、２２を画像読み取り装置３の左右方向に移動させる。

この時、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２のそれぞれの読み取り開始位置は、図３に実線で示され、読み取り終了位置はそれぞれ破線で示されている。また、上記した原稿反射光の光路長を常に一定にするため、２点鎖線と矢印で示されるように、第１光学系移動ユニット２１の移動距離Ｌ１は、第２光学系移動ユニット２２の移動距離Ｌ２のちょうど２倍となる。

従来技術の問題として説明したように、光路にガラス部材を有し、結露が発生しやすい光学系部品は、ランプ２４、第１ミラー２６、第２ミラー２８、第３ミラー２９、集光レンズ３１、ＣＣＤ基板３２（実際にはＣＣＤの光透過部）である。通常、反射板２５は金属板であるが、金属板の熱容量が大きい場合は、ガラス製部品と同様に結露が発生しやすくなる。

上記の結露が発生しやすい光学系部品を全て、結露防止用熱源の近傍周囲に移動させて加熱すると、極めて短時間で結露が発生しなくなる温度にすることができる。結露が発生しやすいか否かの判断は、画像読み取り装置３の内部温度の影響を受けずに外気温を測定できるように、フレーム２０の外側の左フレーム２０ａ上に配置された外気温センサ３８と、光学系部品の略中心になる位置に配置された内気温センサ３９のそれぞれが検知する温度と、それらの検知温度差に基づいて周知の方法で行う。結露が発生する条件か否かの判断は、画像読み取り装置３の図示しない制御部や、画像形成装置１本体（図１）と共に使用する場合は、画像形成装置１の制御部１３によって行わせてもよい。

結露が発生する条件であると判断されると、フレーム２０に固定されており、移動が不可能な集光レンズ３１の近傍に、結露防止用熱源を設けて、その近傍に第１、第２光学系移動ユニット２１、２２を移動させて、結露防止動作を行わせる（以下、結露防止モードと記すことがある）。以下に、それらの実施例を説明する。尚、今後、図２（ａ）に示す、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２の位置を読み取り開始位置と称し、図２（ｂ）に示す、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２の位置を読み取り終了位置と称する。

図４は、結露防止用熱源としてＣＣＤ基板３２を使用した例である。ＣＣＤ基板３２は、原稿反射光が入射してから画像処理が行われる。しかし、画像読み取り装置３或いは画像形成装置１（図１）の電源が投入され、外気温センサ３８と内気温センサ３９とが結露発生条件を検知し、画像読み取り装置３が結露防止モードに入ると、ＣＣＤ基板３２は、ダミーの画素を扱いダミーの画像処理を行う。このとき回路が発生する熱で、結露が発生しやすい光学系部品を暖めて結露を防止する。

ここで重要なことは、従来技術のように発熱のために設計されたヒータを使用せず、ＣＣＤ基板３２を熱源として使用するため、発熱量が専用ヒータに比して少ない場合もある。そのため、少ない発熱量で充分な結露防止効果が得られるように、前記のように、結露が発生する可能性のある光学系部品を全て、ＣＣＤ基板３２の近傍に移動させる。

結露が発生しやすい集光レンズ３１とＣＣＤ基板３２（実際にはＣＣＤの光透過部）は固定されており移動は不可能であるが、発熱源のＣＣＤ基板３２の近傍に位置しているため、充分な結露防止効果が得られる。また、ランプ２４と反射板２５と第１ミラー２６は、第１光学系移動ユニット２１に搭載され、第２ミラー２８と第３ミラー２９は、第２光学系移動ユニット２２に搭載されているため、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２をＣＣＤ基板３２の近傍に移動させるように制御する。更に、結露防止モードの時間を短縮するため、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２が同じような時間で暖められるように、発熱源のほぼ中心から、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２の各軸の中心との距離が同一になり、且つ、発熱源に最接近する位置（図４に示す位置）に移動させる。すなわち、ＣＣＤ基板３２のほぼ中心と第１光学系移動ユニット２１の軸方向の中心との距離ｄ１と、ＣＣＤ基板３２のほぼ中心と第２光学系移動ユニット２２の軸方向の中心との距離ｄ２とが、同一になる位置である。この位置を結露防止モード位置と記すことがある。

図２或いは図３と、図４を比較すれば容易に理解できるが、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２を、読み取り開始位置から、図４で示す結露防止モード位置に移動させることになる。前述したように、走査時は、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２の移動距離が、２：１の比を常に保つように移動する。すなわち、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２の移動中の位置は、移動距離が２：１の関係を保つことになる。従って、従来の画像読み取り装置の駆動技術では、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２の駆動を１つのモータにより行い、両者をプーリと駆動ワイヤとで連結移動させている。

この方法では、上記した、発熱源と第１、第２光学系移動ユニット２１、２２の各軸の中心との距離が同一になり、且つ、発熱源に最接近する位置（図４に示す位置）に移動させることは不可能である。本発明では、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２それぞれの移動に、独立した第１、第２ステッピングモータ４１，４２（図３）を使用し、それぞれ独立して駆動制御することによって、本発明を実現している。

以上、電源投入時の結露防止動作について説明したが、画像読み取り装置３が結露発生条件を検知せず安定していても、設置環境の雰囲気温度の急激な変動によっては、その後、結露が発生することもあり得る。従って、外気温センサ３８と内気温センサ３９は常時定期的に温度を検知して、画像用読み取り装置３の待機中は、結露が発生する条件か否かの判断が行われている。その条件が検知されると、画像読み取り装置３は、前記した結露防止モードに入り、前記した動作が行われる。

図５は、発熱源として制御基板３７を利用した変形例を示す図である。結露防止モード時の原理と制御は、図４を参照して説明したＣＣＤ基板３２を発熱源とした例と同じである。但し、発熱原の位置がＣＣＤ基板３２とは異なるため、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２を、制御基板３７と第１、第２光学系移動ユニット２１、２２の各軸の中心との距離ｄ３、ｄ４が同一になり、且つ、制御基板３７に最接近する位置（図５に示す位置）に移動させる。

制御基板３７は、画像読み取り装置３の駆動を制御するための回路基板であり、主に、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２を移動させることで回路が発熱する。そのため、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２をそれぞれの読み取り開始位置から、結露防止モード位置に移動させることで発熱するので、発熱のためにダミー動作は必要としない。発熱が充分でない場合は、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２をそれぞれの読み取り開始位置から読み取り終了位置まで一旦移動させ、その後、結露防止モード位置に移動させて駆動時間を長くし、発熱量を大きくしてもよい。

次に、図１で示すように、画像読み取り装置３が画像形成装置１本体の上部に載置され、画像形成装置１の画像読み取り部として使用される場合は、図４と図５を使用して説明した結露防止モードを利用してもよいし、或いは、画像形成装置１の定着部１１（図１）が発生する熱を発熱源として利用することもできる。以下に、図６と図７を参照して、定着部１１が発生する熱を発熱源とした結露防止モードについて説明する。

図６は、図１で示した画像形成装置１の本体の上部に載置された画像読み取り装置３を示し、発熱源として定着部１１を利用した変形例を示す図である。図７は、図６の上部部分断面図である。画像形成装置１の電源投入と同時に、定着部１１のヒータ１１ａの電源がオンされる。又、このヒータ１１ａとして、画像を用紙に定着するため、数百ワット以上の強力なヒータが通常使用される。そのため、定着部１１の周囲、特にその上方の雰囲気温度は急速に上昇する。

図１〜図５に示すように、通常、定着部１１の上部は画像形成装置１本体のフレーム（不図示）などによって、遮熱されている。本発明は、定着部１１の熱を発熱源として利用するために、図６に示すように、定着部１１の上方部分に、画像形成装置１本体のフレームと画像読み取り装置３のフレーム２０の底部に連続して、複数の導熱孔６０ａからなる導熱部６０を設ける。結露防止モード時以外は、この導熱部６０は遮熱蓋６１によって覆われ、定着部１１の熱が、画像読み取り装置３の内部に侵入して不要に加熱されることを防ぐ。

遮熱蓋６１には、リンク部６２が設けられ、第２光学系移動ユニット２２の両端部にあるピン６３と係合するようになっている。図６と図７に実線で示す第２光学系移動ユニット２２の位置は、読み取り終了位置であり、通常動作時は、この位置より図の右側に移動することはない。すなわち、第２光学系移動ユニット２２が、読み取り終了位置にきて、ピン６３はリンク部６２とはじめて係合するが、リンク部６２を右側に押動することはない。

結露防止モードに入ると、第２光学系移動ユニット２２は読み取り開始位置から読み取り終了位置に移動し、図６と図７で矢印で示すように、更に右側に移動する。そうすると、ピン６３は、リンク部６２を右方向へ押動し、遮熱蓋６１も連動して右方向へスライドする。第２光学系移動ユニット２２が更に右方向へ移動し、結露防止モード位置にくると、遮熱蓋６１のスライド移動によって導熱部６０が露出される。そして、定着部１１が発生する熱が、導熱孔６０ａを介して画像読み取り装置３の内部に導かれる。

このとき、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２は、それぞれ図６に破線で示す位置に移動し、前述したように、発熱源（導熱部６０）のほぼ中心から、発熱源と第１、第２光学系移動ユニット２１、２２の各軸の中心との距離ｄ５、ｄ６が同一になり、且つ、発熱源に最接近する位置（図６に破線で示す位置）に移動して停止する。その後、各光学系部品が暖められて、外気温センサ３８と内気温センサ３９によって、結露が発生しない条件になったと判断されると、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２は、ともに読み取り開始位置に戻る。そうすると、バネ６４の復元力によって遮熱蓋６１が左方向に移動し、図示しない係止部によって、導熱孔６０ａを全て覆う位置で停止する。従って、その後は、定着部１１からの熱が画像読み取り装置３の内部に導入されることはない。

尚、図４〜図７を参照して説明した、各発熱源が利用できない場合は、図５の制御基板３７を他の場所に配置して、制御基板３７のあった位置に、結露防止専用ヒータを追加するとよい。結露防止モード時には、そのヒータをオンし、結露防止モード時以外はオフし、その他の制御に関しては図５を参照して説明したとおりに行うとよい。このようにすれば、結露防止専用ヒータが新たな部品として追加されるものの、その他の制御は同様に行われるため、短時間で結露防止を行うことが可能になる。

次に、これまで説明した結露防止モードの動作の流れをフローチャートに基づいて説明する。図８は、画像読み取り装置３の動作の概略を説明するためのフローチャートである。図８に基づく説明では、前述した発熱源について特定はせず、発熱源と記して説明する。

Ｓ１（ステップＳ１）で、電源が投入される。Ｓ２で、外気温センサ３８と内気温センサ３９とによって、それぞれの温度が検知され、Ｓ３で、結露が発生する条件か否かが判断される。結露が発生する条件であると判断されると、Ｓ５で、前記した結露防止モードの動作を行う。Ｓ３で、結露が発生する条件ではないと判断されると、Ｓ６で、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２が読み取り開始位置にあるか否かの判断が行われ、ない場合は読み取り開始位置に戻される。

その後、Ｓ７で、画像読み取り装置３は待機状態になり、いつでも画像読み取りができる状態になるが、Ｓ８とＳ９で、定期的に結露が発生する条件か否かが判断されている。結露が発生する条件であると判断されると、Ｓ１１で、前記した結露防止モードの動作を行う。Ｓ９で、結露が発生する条件ではないと判断されると、Ｓ１３で、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２が読み取り開始位置にない場合は読み取り開始位置に戻される。

その後、Ｓ１２とＳ１４でそれぞれ、画像読み取り開始の操作がなされたか判断が行われ、操作が行われていない場合は、Ｓ１２からＳ８、或いはＳ１４からＳ８に戻り、結露が発生する条件か否かの判断が再度行われる。Ｓ１２或いはＳ１４で、画像読み取り開始の操作がなされたと判断された場合は、Ｓ１５に移行し、第１、第２光学系移動ユニット２１、２２が読み取り位置にない場合は、読み取り開始位置に戻し、Ｓ１６で画像の読み取りを開始する。画像読み取りが終了すると、結露が発生する条件か否かを定期的に判断するＳ８に戻る。図示していないが、この一連の動作は、電源がオフされて終了する。

上記の説明より、本発明について様々な修飾や変形をすることが可能であることは明らかである。例えば、本発明では、発熱源としてＣＣＤ基板、制御基板、ヒータ、画像形成装置の定着部を利用しているが、実際の画像読み取り装置の構成によっては、その他の発熱部品を利用することも可能である。

本発明に係わる画像形成装置の断面模式図である。 本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の光学上の構成を示す横断面図であり、（ａ）は原稿の読み取り開始位置を示し、（ｂ）は読み取り最大長の読み取り終了位置を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の駆動上の構成を示す上断面図である。 結露防止用熱源としてＣＣＤ基板３２を使用した例である。 発熱源として制御基板３７を利用した変形例を示す図である。 図１で示した画像形成装置１の本体の上部に載置された画像読み取り装置３を示し、発熱源として定着部１１を利用した変形例を示す図である。 図６の上部部分断面図である。 画像読み取り装置３の動作の概略を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ コンタクトガラス
３ 画像読み取り装置
５ 表示部
６ 操作入力部
７ 操作部
９ 給紙部
１０ 画像形成部
１１ 定着部
１１ａ ヒータ
１２ 排出トレイ
１３ 制御部
２０ フレーム
２０ａ 左フレーム
２０ｂ 右フレーム
２１ 第１光学系移動ユニット
２２ 第２光学系移動ユニット
２４ ランプ
２５ 反射板
２６ 第１のミラー
２８ 第２のミラー
２９ 第３のミラー
３１ 集光レンズ
３２ ＣＣＤ基板
３３ 画像読取ユニット
３５ 取付台
３６ 基台
３７ 制御基板
３８ 外気温センサ
３９ 内気温センサ
４０ 第１ステッピングモータ
４１ 第２ステッピングモータ
４２ 第１モータ軸
４３ 第２モータ軸
４４ 第１ピニオンギヤ
４５ 第２ピニオンギヤ
４７ 第１ラック部
４８ 第２ラック部
５０ 第１摺動板
５1 第２摺動板
５２ 第１摺動レール
５３ 第２摺動レール
６０ 導熱部
６０ａ 導熱孔
６１ 遮熱蓋
６２ リンク部
６３ ピン
６４ バネ
Ｐ 用紙

Claims (13)

1. 読み取り面に載置された原稿を走査して読み取りを行うための光源と反射板と第１ミラーを備えた第１光学系移動ユニットと、第２と第３ミラーを備えた第２光学系移動ユニットと、前記第１と第２光学系移動ユニットを介して導かれる原稿反射光を結像する集光レンズと、結像された原稿画像を電気信号に変換するＣＣＤ回路基板と、前記第１と第２光学系移動ユニットを駆動する駆動手段と、該駆動手段の制御を行う駆動制御部とからなり、発熱源を発熱させて光学系部品の結露を防止する機能を備えた画像読み取り装置において、
   結露防止機能動作時に、前記ＣＣＤ回路基板を動作させて発熱源とすることにより、前記集光レンズの結露を防止するとともに、前記駆動制御部は、前記ＣＣＤ回路基板の略中心部からの距離がそれぞれ同一になり且つＣＣＤ回路基板に近接する位置に、前記第１と第２光学系移動ユニットとを前記駆動手段を介して移動させて、第１と第２光学系移動ユニットの結露を防止することを特徴とする画像読み取り装置。
2. 読み取り面に載置された原稿を走査して読み取りを行うための光源と反射板と第１ミラーを備えた第１光学系移動ユニットと、第２と第３ミラーを備えた第２光学系移動ユニットと、前記第１と第２光学系移動ユニットを介して導かれる原稿反射光を結像する集光レンズと、結像された原稿画像を電気信号に変換するＣＣＤ回路基板と、前記第１と第２光学系移動ユニットを駆動する駆動手段と、該駆動手段の制御を行う駆動制御部とからなり、発熱源を発熱させて光学系部品の結露を防止する機能を備えた画像読み取り装置において、
   前記駆動制御部は前記集光レンズの近傍に配置されるとともに、結露防止機能動作時に、前記駆動制御部は、前記駆動制御部の略中心部からの距離がそれぞれ同一になり且つ駆動制御部に近接する位置に、前記第１と第２光学系移動ユニットとを前記駆動手段を介して移動させて、該移動を制御することによって前記駆動制御部を発熱させて発熱源とし、前記集光レンズと、第１と第２光学系移動ユニットの結露を防止することを特徴とする画像読み取り装置。
3. 前記駆動手段は、前記第１と第２光学系移動ユニットをそれぞれ独立して駆動するステッピングモータであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読み取り装置。
4. 前記結露防止機能動作時に、前記第２光学系移動ユニットは、前記原稿の走査時よりも、更に前記集光レンズに近接する位置に移動することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像読み取り装置。
5. 前記結露防止機能の動作は、それぞれ画像読み取り装置の内外に配設された内気温センサと外気温センサとが検知する温度を判断して行われることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像読み取り装置。
6. 前記内気温センサと外気温センサが検知する温度に基づいて、前記結露防止機能の動作が終了すると、前記第１と第２光学系移動ユニットが原稿の走査開始位置に移動して戻ることを特徴とする請求項５に記載の画像読み取り装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかの画像読み取り装置を備え、原稿を読み取って画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
8. 読み取り面に載置された原稿を走査して読み取りを行うための光源と反射板と第１ミラーを備えた第１光学系移動ユニットと、第２と第３ミラーを備えた第２光学系移動ユニットと、前記第１と第２光学系移動ユニットを介して導かれる原稿反射光を結像する集光レンズと、結像された原稿画像を電気信号に変換するＣＣＤ回路基板と、発熱源の熱により光学系部品の結露を防止する機能とを有する画像読み取り装置を上部に備え、該画像読み取り装置が読み取った原稿画像を基に画像形成を行い、定着部の熱により画像を用紙に定着して記録する画像形成装置において、
   前記画像読み取り装置は、結露防止機能動作時に、前記第１と第２光学系移動ユニットとを前記集光レンズの近傍に移動するとともに、前記定着部が発生する熱を、該集光レンズの下方に配設された開口部を介して内部に取り入れて、前記集光レンズとＣＣＤ回路基板と第１と第２光学系移動ユニットの結露を防止することを特徴とする画像形成装置。
9. 前記開口部は蓋によって覆われ、前記結露防止機能動作時に、前記第２光学系移動ユニットが前記集光レンズの近傍に移動することに連動して開蓋されることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記結露防止機能動作時に、前記開口部の略中心からの距離がそれぞれ同一になり且つ前記開口部に近接する位置に、前記第１と第２光学系移動ユニットとが移動することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記結露防止機能動作時に、前記第２光学系移動ユニットは、前記原稿の走査時よりも、更に前記集光レンズに近接する位置に移動することを特徴とする請求項９または請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記結露防止機能の動作は、それぞれ前記画像読み取り装置の内外に配設された内気温センサと外気温センサとが検知する温度を判断して行われることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれかに記載の画像形成装置。
13. 前記内気温センサと外気温センサが検知する温度に基づいて、前記結露防止機能の動作が終了すると、前記第１と第２光学系移動ユニットが原稿の走査開始位置に移動して戻ると同時に、前記開口部が閉蓋すること特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。

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