JP5068878B2 - 画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置および画像読取装置に関し、例えば、原稿を読取るために原稿に光を照射する発光素子を備えたスキャナ装置等の画像読取装置およびこの画像読取装置を備えたファクシミリ装置、複写機、複合機等の画像形成装置に関する。

一般に、ファクシミリ装置、複写機、複合機等の画像読取装置にあっては、光源から原稿に光を照射し、原稿からの反射光を複数のミラーで折り返してＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子に入射するようにしている。

このような画像読取装置にあっては、光源の立ち上がりのスピード、省エネルギー化、長寿命化等の要望があり、近時では、キセノンランプに代えて発光ダイオード等の発光素子をアレイ状に配列した光源を採用する傾向になっている。

また、生産性（複写枚数等）の向上を図るためには、発光ダイオードの照度を高くする必要があり、発光ダイオードの照度を高くするためには、発光ダイオードに大きな電流を流したり、発光ダイオードの集積密度を高くするといった対応が必要となる。

一方、このように発光ダイオードの照度を高くすると、発光ダイオードが発熱してしまうため、耐故障として放熱対策を行うことが必須になるとともに、発熱による発光素子の照度の低下や色度の変化を抑制する必要があるため、発光ダイオードを効率良く放熱して冷却するための工夫がなされている。

従来の光源の放熱方法としては、発光素子である複数のＬＥＤチップを主走査方向に設置して回路基板を支持部材に載置し、この支持部材を走行体に載置して原稿の副走査方向に走行させることにより、ＬＥＤチップから熱が伝達された支持部材を空冷するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このような空冷による放熱方法にあっては、空気を効率的に支持部材に与える工夫がなされていないため、ＬＥＤチップから熱が伝達された放熱部材の放熱を行うことできず、ＬＥＤチップを効率良く冷却することができない。

このような不具合を解消する放熱方法としては、発光素子アレイが配列された放熱基板と、発光素子アレイにおける多数の配列素子の配列方向と略平行に位置決めされて放熱基板内部に埋め込まれたヒートパイプと、このヒートパイプの少なくとも一方の端部に配列された放熱フィンとよりなる発光素子アレイの冷却装置がある（例えば、特許文献２参照）。
また、ＬＥＤ照明を収納するハウジング近傍部に、ハウジング外形より内側に凹部を設けることにより、放熱フィンの役割を持たせ、ＬＥＤ照明光源の発光に伴って発生する熱によるユニットの温度上昇を抑制するものがある（例えば、特許文献３参照）。

しかしながら、特許文献２に示す光源の放熱方法にあっては、ヒートパイプや放熱フィンを設ける必要があるため、発光素子アレイを原稿の副走査方向に走行させる走行体等にヒートパイプや放熱フィンを搭載する場合には、スペースの点で困難であるとともに、走行体の重量が増大して走行時の負荷が大きくなってしまうという問題がある。さらに、部品点数が増加してしまうため、画像読取装置の製造コストが増大してしまう。

また、特許文献３に示すものは、ハウジングに凹部を設けるだけのものであって、放熱のための表面積を増やした程度のものとなり、大きな放熱効果を期待することはできない。

一方、特許文献１に示すものは、ＬＥＤチップを備えた回路基板をボルト等によって支持部材に取付けるようにしているが、回路基板とＬＥＤチップの取付け面にはボルトによる締結部分には隙間がなく、ボルトから離隔した締結部分には微小な隙間が形成される。

このため、ＬＥＤチップから支持部材に伝達される熱の分布が一定とならずに、高温となるＬＥＤチップと放熱が促進されたＬＥＤチップとによる照度にむらが生じてしまい、読取性能が悪化してしまうという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、簡単な構成で発光素子を効率良く放熱して、製造コストや重量が増大するのを防止しつつ発光素子の温度上昇を抑制することができ、高精度な読取りを行うことができる画像読取装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、光照射体から支持部材に伝達される熱の分布を均一にして、複数の発光素子の放熱量を均一にし、照度のムラのない高精度な読取りを行うことができる画像読取装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像読取装置は、原稿の主走査方向に沿って複数個設けられ、原稿に光を照射する発光素子および前記発光素子を駆動する回路基板を備えた光照射体と、前記光照射体が取付けられた支持部材と、前記支持部材が取付けられ、原稿の副走査方向に走行する走行体とを備えた画像読取装置において、前記支持部材に、前記走行体の走行方向と同方向に開口する貫通孔を形成するとともに、前記支持部材から鉛直方向に延在する放熱フィンを設け、前記光照射体および前記支持部材は、複数の結合部材によって結合され、前記放熱フィンは、前記結合部材の数よりも多く設けられ、前記放熱フィンの設置間隔は、前記結合部材から離隔する部分よりも前記結合部材の近傍の部分で短くなるものから構成されている。

この構成により、支持部材に走行体の走行方向と同方向に開口する貫通孔を形成したので、走行体の走行時に、貫通孔を通して支持部材に空気を流通させることができ、光照射体から支持部材に伝達する熱を簡単な構成によって効率良く放熱することができる。このため、画像読取装置の製造コストや重量が増大するのを防止しつつ発光素子の温度上昇を抑制することができる。

これに加えて、走行体の走行時に貫通孔を通して空気を流通させることができるので、走行体の走行時の抵抗を少なくして走行体を安定して走行させることができる。この結果、安定した走行を行いながら、発光素子の発熱による照度の低下や色度の変化を抑制することができ、画像の読取性能を向上させることができる。

また、支持部材から鉛直方向に延在する放熱フィンを設けたので、走行体の走行時に、光照射体から支持部材に伝達する熱を、放熱フィンを通してより一層効率良く放熱することができ、発光素子の温度上昇をより一層抑制することができる。

また、光照射体および支持部材は、複数の結合部材によって結合され、放熱フィンは、結合部材の数よりも多いので、光照射体および支持部材をボルト等の締結部材によって締結した場合には、締結部材の近傍では光照射体および支持部材が密着し、締結部材から離れた位置では光照射体および支持部材の間に微小な隙間が形成される。

したがって、光照射体から支持部材に伝達する熱が不均一となり、支持部材の熱の分布が不均一となる。このため、結合部材の数よりも放熱フィンの数を多くして熱の分布を考慮して設置することにより、光照射体から支持部材に伝達される熱を放熱フィンからより一層効率良く放熱することができ、発光素子の温度上昇をより一層抑制することができる。

また、放熱フィンの設置間隔は、結合部材から離隔する部分よりも結合部材の近傍の部分で短くなるものから構成されている。
この構成により、締結部材の近傍の位置では、支持部材は光照射体と密着しているため、光照射体から支持部材に熱が伝達し易く、高温となる。

このため、放熱フィンの設置間隔を、結合部材から離隔する部分よりも結合部材の近傍の部分で短くなる、すなわち、多く設置することにより、最も高温となる部分の放熱を積極的に行うことができ、光照射体から支持部材に伝達される熱を放熱フィンからより一層効率良く放熱することができる。このため、発光素子の温度上昇をより一層抑制することができる。

また、本発明の画像読取装置は、原稿の主走査方向に沿って複数個設けられ、原稿に光を照射する発光素子および前記発光素子を駆動する回路基板を備えた光照射体と、前記光照射体が取付けられた支持部材と、前記支持部材が取付けられ、原稿の副走査方向に走行する走行体とを備えた画像読取装置において、前記支持部材に、前記走行体の走行方向と同方向に開口する貫通孔を形成するとともに、前記支持部材から鉛直方向に延在する放熱フィンを設け、前記放熱フィンは、前記支持部材を前記走行体に取付ける取付け面よりも外方に延在するものから構成されている。

この構成により、放熱フィンに伝達された熱を走行体から外方に放熱することにより、放熱面積を大きくすることができ、光照射体から支持部材に伝達される熱をより一層効率良く放熱することができる。このため、発光素子の温度上昇をより一層抑制することができる。

また、本発明の画像読取装置は、原稿の主走査方向に沿って複数個設けられ、原稿に光を照射する発光素子および前記発光素子を駆動する回路基板を備えた光照射体と、前記光照射体が取付けられた支持部材と、前記支持部材が取付けられ、原稿の副走査方向に走行する走行体とを備えた画像読取装置において、前記走行体を副走査方向の一方と他方に走行させるときに走行速度を異ならせる走行手段を有し、前記支持部材に、前記走行体の走行方向と同方向に開口する貫通孔を形成し、前記貫通孔は、前記走行体の走行速度が速い方向に沿って縮径する先細り形状であるものから構成されている。

この構成により、走行速度が速い方向に沿って貫通孔が縮径する先細り形状となっているので、走行体を高速走行させたときに、貫通孔を流通する空気の流速を高めて、常に冷たい空気を支持部材に供給することができる。このため、光照射体から支持部材に伝達する熱を簡単な構成によって効率良く放熱することができ、発光素子の温度上昇をより一層抑制することができる。

また、本発明の画像読取装置は、原稿の主走査方向に沿って複数個設けられ、原稿に光を照射する発光素子および前記発光素子を駆動する回路基板を備えた光照射体と、前記光照射体が取付けられた支持部材と、前記支持部材が取付けられ、原稿の副走査方向に走行する走行体とを備えた画像読取装置において、前記走行体を副走査方向の一方と他方に走行させるときに走行速度を異ならせる走行手段を有し、前記支持部材は、前記走行体に固定された底板と、前記底板から垂直方向に突出するとともに、前記走行体の走行方向と同方向に開口する貫通孔を有する垂直板と、前記垂直板から斜め上方に延在し、前記光照射体が上部に取付けられた傾斜板とを一体的に備え、前記底板、前記垂直板および前記傾斜板によって囲まれる開口部は、前記走行体の走行速度が速い方向に対向するとともに、前記走行体の走行速度が速い方向に沿って縮径する先細り形状の先端が前記貫通孔に対向し、前記傾斜板における前記光照射体の取付け領域と前記底板とが対向しているものから構成されている。

この構成により、底板、垂直板および傾斜位置によって囲まれる開口部を走行速度が速い方向に対向させているので、走行体を高速走行させたときに、開口部に冷たい空気を取り込むことができるとともに、この空気を貫通孔を通して流通させることができる。このため、光照射体から支持部材に伝達する熱を簡単な構成によって効率良く放熱することができる。このため、画像読取装置の製造コストや重量が増大するのを防止しつつ発光素子の温度上昇を抑制することができる。
これに加えて、走行体の走行時に貫通孔を通して空気を流通させることができるので、走行体の走行時の抵抗を少なくして走行体を安定して走行させることができる。この結果、安定した走行を行いながら、発光素子の発熱による照度の低下や色度の変化を抑制することができ、画像の読取性能を向上させることができる。

また、本発明の画像読取装置は、前記底板、前記垂直板および前記傾斜板における主走査方向の両端を塞ぐ側板が設けられ、前記側板は、前記走行体の走行速度が速い方向に沿って縮径する先細り形状であることが好ましい。
また、本発明の画像読取装置は、前記光照射体は、前記支持部材と前記光照射体の接合面から外方に延在する延在部を有し、前記延在部に前記発光素子が設けられていることが好ましい。
また、本発明の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成手段を有するとともに、上述した画像読取装置を備えたものから構成されている。
この構成により、簡単な構成で発光素子を効率良く放熱して、製造コストや重量が増大するのを防止しつつ発光素子の温度上昇を抑制することができ、高精度な読取りを行うことができる画像形成装置を提供することができる。

また、光照射体から支持部材に伝達される熱の分布を均一にして、複数の発光素子の放熱量を均一にし、照度のムラのない高精度な読取りを行うことができる画像形成装置を提供することができる。

本発明は、簡単な構成で発光素子を効率良く放熱して、製造コストや重量が増大するのを防止しつつ発光素子の温度上昇を抑制することができ、高精度な読取りを行うことができる画像読取装置および画像形成装置を提供することができる。

また、本発明は、光照射体から支持部材に伝達される熱の分布を均一にして、複数の発光素子の放熱量を均一にし、照度のムラのない高精度な読取りを行うことができる画像読取装置および画像形成装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図 本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置の各部品の位置関係を示す側面図 （ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置の概略正面図、（ｂ）は画像読取装置の概略斜視図 本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置の光照射体および支持部材の斜視図 図４のＡ−Ａ矢視断面図 図５の比較として用いる光照射体および支持部材の断面図 本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の支持部材の背面側を示す図 本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置の光照射体および支持部材の背面図 （ａ）は本発明の第４の実施の形態に係る画像形成装置の光照射体および支持部材の背面図、（ｂ）は光照射体および支持部材の側面断面図 本発明に係る画像読取装置の光照射体および支持部材の他の形状を示す側面断面図 （ａ）は本発明に係る画像読取装置の光照射体および支持部材の他の形状を示す側面断面図、（ｂ）は同図（ａ）の貫通孔部分の拡大断面図 （ａ）は本発明の第５の実施の形態に係る画像形成装置のヒートシンクの一部を示す斜視図、（ｂ）は支持部材の斜視図、（ｃ）は光照射体の一部を示す斜視図 本発明の第５の実施の形態に係る画像形成装置の光照射体および支持部材の正面図 本発明の第５の実施の形態に係る画像形成装置の光照射体および他の形状の支持部材の正面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図６は本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、画像形成装置を複写機に適用した例を示している。なお、画像形成装置としては、複写機に限らず、ファクシミリ装置、複写機能とファクシミリ機能を備えた複合機等の画像形成装置に適用することができる。

まず、構成を説明する。図１において、複写機１０は、自動原稿搬送装置（以下、単にＡＤＦという）１１、給紙部１２、画像読取部（画像読取装置）１３および画像形成部（画像形成手段）１４を備えている。

ＡＤＦ１１は、原稿トレイ１６に載置された原稿を給紙ローラや分離ローラ等の各種ローラからなる分離給紙手段１７によってコンタクトガラス１５上に搬送し、読取りが終了した原稿を搬送ベルト１８によってコンタクトガラス１５上から搬出した後、各種排紙ローラからなる排紙手段１９によって排紙トレイ２０に排紙する。

また、原稿の両面を読取る場合には、排紙手段１９に設けられた分岐機構および搬送ベルト１９によって原稿をコンタクトガラス１５上に返送して未読取面の読取りを行うようになっている。

給紙部１２は、異なるサイズの記録紙を収納する給紙カセット２１ａ、２１ｂと、給紙カセット２１ａ、２１ｂに収納された記録紙を画像形成位置まで搬送する各種ローラからなる給紙手段２２とを備えている。

また、画像読取部１３は、詳しくは後述するが、第１キャリッジ３５、第２キャリッジ３６を図１中、左右方向（副走査方向）に駆動して光源により原稿面に光を照射して原稿面を読取り、この読取光をミラーで反射した後、レンズユニット３７によってＣＣＤ等の画像読取センサに取り込むようになっている。

画像形成部１４は、レンズユニットに取り込まれた読取信号に基づいて書き込み信号を形成する露光装置２３と、露光装置２３によって生成された書き込み信号が表面に形成される複数の感光体ドラム２４と、異なる色のトナーが充填され、各感光体ドラム２４に異なる色のトナーを供給して書き込み信号を可視像化させる現像装置２５と、感光体ドラム２４上に形成された可視像が重ねられて転写されることによりカラー画像が形成され、このカラー画像を給紙部１２から給紙された記録紙に転写する転写ベルト２６と、記録紙に定着されたカラー画像を記録紙に定着する定着装置２７とを備えている。

図２、図３は画像読取部１３の構成を示す図である。なお、図２は画像読取部１３の各部品の位置関係を示す側面図である。

また、図３は第２キャリッジ３６の駆動用の駆動ワイヤ３３と各プーリの関係を説明するための模式図であり、図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）は駆動ワイヤ３３の連結状態を上から見た状態で示す図である。

図２、図３において、画像読取装置１３は本体フレーム３１、駆動軸３２、駆動ワイヤ３３、ワイヤ駆動プーリ３４、第１キャリッジ３５、第２キャリッジ３６、レンズユニット３７、張力スプリング３９、キャリッジプーリ４０、アイドラプーリ４１、４２および撮像素子５７を備えている。

本体フレーム３１の内部には図示しない第１レールと第２レールが設けられており、第１レールには走行体としての第１キャリッジ３５が摺動自在に取付けられているとともに、第２レールには第２キャリッジ３６が摺動自在に取付けられている。

駆動軸３２は図示しないモータに連結されており、この駆動軸の両端部にはワイヤ駆動プーリ３４が取付けられている。このワイヤ駆動プーリ３４には駆動ワイヤ３３が巻回されており、この駆動ワイヤ３３は所定方向である図３中、左右方向に延在している。

駆動ワイヤ３３は第１キャリッジ３５の駆動用と第２キャリッジ３６の駆動用の２本が用いられるが、図３では第２キャリッジ３６の駆動用の駆動ワイヤ３３を図示している。

なお、駆動ワイヤ３３およびアイドラプーリ４１、４２は本体フレーム３１の前後に１本ずつ設けられているが、何れも同じ構成および機能を有するので、片側の駆動ワイヤ３３、アイドラプーリ４１、４２について説明をする。すなわち、本実施の形態では、ワイヤ３３が２本、アイドラプーリ４１、４２が本体フレーム３１の四隅に４個設けられている。
また、第２キャリッジ３６にはキャリッジプーリ４０が設けられており、駆動ワイヤ３３はキャリッジプーリ４０やアイドラプーリ４１、４２を経由するようになっている。

図４、図５に示すように第１キャリッジ３５には発光素子としての複数の発光ダイオード４３を備えた平板状の回路基板５１が設けられており、この発光ダイオード４３および回路基板５１は光照射体５０を構成している。

この発光ダイオード４３は主走査方向に沿って複数個設けられており、回路基板５１は発光ダイオード４３の発光制御を行うようになっている。この回路基板５１はネジ５８によって支持部材５２に固定されており、支持部材５２は図示しないネジによって第１キャリッジ３５のベース部３５ａに取付けられている。

この支持部材５２は、第１キャリッジ３５のベース部３５ａに取付けられた底板５３と、底板５３から垂直方向に突出する垂直板５４と、垂直板５４から斜め上方に延在し、回路基板５１が取付けられた傾斜板５５と、底板５３、垂直板５４および傾斜板５５の両端部に設けられた側板５６とが一体的に構成されている。

本実施の形態の支持部材５２は板金やアルミニウム等の金属から構成されており、この支持部材５２は１枚の薄板を略コの字形状に折り曲げるプレス成形、あるいはダイキャスト等によって成形されている。また、回路基板５１はガラスエポキシから構成されており、回路基板５１よりも支持部材５２の熱伝導率が高くなっている。

また、第１キャリッジ３５の下ガイド板３５ｂには第１ミラー４４ａが搭載されており、発光ダイオード４３から原稿に照射され、原稿から反射される光はベース部３５ａに形成された開口部３５ｃを通して第１ミラー４４ａに入射される。

また、第１キャリッジ３５はワイヤ駆動プーリ３４と第２キャリッジ３６の間に配置され、第１キャリッジ３５が駆動ワイヤ３３に引かれて所定の速度Ｖで走行すると、光照射体５０がコンタクトガラス１５に載置された原稿を副走査する。

発光ダイオード４３から原稿に照射されたときに原稿の反射光束は、第１ミラー４４ａによって第２キャリッジ３６に向けて折り返されるようになっており、この反射光束は第２キャリッジ３６に搭載された第２ミラー４４ｂおよび第３ミラー４４ｃによってさらに折り返された後、レンズユニット３７に入射される。

そして、この反射光束はレンズユニット３７に含まれる結像レンズによって焦点面に置かれたＣＣＤ等の撮像素子５７に集光結像される。これにより、撮像素子５７は発光ダイオード４３に沿った原稿上のラインを主走査する。

また、第２キャリッジ３６は、第２ミラー４４ｂおよび第３ミラー４４ｃによる光束の折り返しに伴う光路の重複分を相殺するため、第１キャリッジ３５の半分の速度、すなわちＶ／２の速度で第１キャリッジ３５と同方向に走行するようになっており、第２キャリッジ３６は第１キャリッジ３５の走行距離Ｌの半分の走行距離（Ｌ／２）で走行する。

この走行速度の関係により、第１キャリッジ３５および第２キャリッジ３６の走行があっても、原稿面からレンズユニット３７までの光束の光路長が変化しないようになっている。

一方、駆動ワイヤ３３は、ワイヤ駆動プーリ３４に巻き付けられて左方向および右方向に延びる２つの系統がある。左方向に延びる駆動ワイヤの部分３３ａは、軸が本体フレーム３１に固定されたアイドラプーリ４１によって折り返されて部分３３ｂとなり、外側キャリッジプーリ４０ｂに至り、再びここで折り返されて部分３３ｃとなって端部がアイドラプーリ４１を固定される。

また、右方向に延びる駆動ワイヤ３３の部分３３ｄは、本体フレーム３１に固定されたアイドラプーリ４２によって折り返されて部分３３ｅとなって内側キャリッジプーリ４０ａに至り、再びここで折り返されて部分３３ｆとなってばね部材としての張力スプリング３９を介してアイドラプーリ４２に固定される。

また、図２中、左側には図示しないホームポジションセンサが設けられており、第１キャリッジ３５が図２中、左側に走行してホームポジションセンサを通過して駆動軸３２を駆動するモータが所定パルスだけ駆動されると、モータを停止させるようになっている。

このとき、駆動軸３２を介してワイヤ駆動プーリ３４を停止させる。この位置が第１キャリッジ３５のホームポジション位置となり、原稿の読取りが終了したときには第１キャリッジ３５は常にホームポジション位置に走行してこの位置から再び走行が開始されることになる。

本実施の形態では、モータ、駆動軸３２、駆動ワイヤ３３、ワイヤ駆動プーリ３４、キャリッジプーリ４０およびアイドラプーリ４１、４２が走行手段を構成している。

一方、垂直板５４には複数の貫通孔５９が形成されており、この貫通孔５９は第１キャリッジ３５の走行方向と同方向に開口している。このように複数個の貫通孔５９を設けることにより、支持部材５２の強度が低下するのを防止している。なお、複数の貫通孔５９ではなく、長尺の貫通孔を１つだけ設けても良い。また、底板５３、垂直板５４および傾斜板５５によって囲まれる開口部６０は、第１キャリッジ３５の走行速度が速い方向に対向している。

すなわち、本実施の形態の第１キャリッジ３５および第２キャリッジ３６は、発光ダイオード４３から原稿に光を照射して原稿を走査する場合に、図１中、右側の走査方向に走行し、ホームポジション位置に復帰する場合には、図１中、左側のリターン方向に走行する。

そして、リターン方向に走行する場合には、原稿の読取速度の影響を受けないので、原稿の生産性を上げるために、高速度で走行する。本実施の形態では、底板５３、垂直板５４および傾斜板５５によって囲まれる開口部６０は、このリターン方向に開口している。
また、開口部６０は、第１キャリッジ３５および第２キャリッジ３６の走行速度が速いリターン方向に対向するとともに、第１キャリッジ３５および第２キャリッジ３６の走行速度が速いリターン方向に沿って縮径する先細り形状の先端が貫通孔５９に対向している。
また、傾斜板５５における光照射体５０の取付け領域と底板５３とは、対向している。
また、図４に示すように、側板５６は、底板５３、垂直板５４および傾斜板５５における主走査方向の両端を塞ぐように設けられており、側板５６は、第１キャリッジ３５および第２キャリッジ３６の走行速度が速いリターン方向に沿って縮径する先細り形状をしている。

このような構成を有する複写機１０にあっては、第１キャリッジ３５および第２キャリッジ３６を主走査方向に走行させることにより、発光ダイオード４３から原稿面に光を照射する。

原稿の反射光束は第１ミラー４４ａ、第２ミラー４４ｂおよび第３ミラー４４ｃの順に折り返された後、レンズユニット３７に入射され、レンズユニット３７の結像レンズによって焦点面に置かれた撮像素子５７に集光結像される。これにより、撮像素子５７は発光ダイオード４３に沿った原稿上のラインを主走査方向および副走査方向に走査する。

また、原稿の読取りが終了すると、第１キャリッジ３５および第２キャリッジ３６をリターン方向に走行させてホームポジション位置に走行させる。原稿の読取り時には、熱源である発光ダイオード４３が高温となり、発光ダイオード４３の熱が回路基板５１を介して支持部材５２に伝達してしまうため、支持部材５２を放熱することにより、発光ダイオード４３を冷却する必要がある。

ここで、図６に示すように、支持部材５２に貫通孔が形成されていない場合には、第１キャリッジ３５がリターン方向に走行したときに、空気が支持部材５２を通り抜けないため、矢印で示すように開口部６０内で淀んでしまい、放熱効果が低くなり、第１キャリッジ３５の走行時の抵抗になってしまう。

本実施の形態では、支持部材５２に貫通孔５９を形成したため、第１キャリッジ３５の走行時に、先細り形状の開口部６０および貫通孔５９を通して支持部材５２に空気を流通させることができる。このため、発光ダイオード４３から支持部材５２に伝達する熱を簡単な構成によって効率良く放熱することができ、複写機１０の製造コストや重量が増大するのを防止しつつ発光ダイオード４３の温度が上昇するのを抑制することができる。

これに加えて、第１キャリッジ３５の走行時に貫通孔５９を通して空気を流通させることができるので、第１キャリッジ３５の走行時の抵抗を少なくして第１キャリッジ３５を安定して走行させることができる。この結果、安定した走行を行いながら、発熱による発光ダイオード４３の照度の低下や色度の変化を抑制することができ、画像の読取性能を向上させることができる。

また、底板５３、垂直板５４および傾斜板５５によって囲まれる開口部６０を、第１キャリッジ３５の走行速度が速いリターン方向に対向させたので、第１キャリッジ３５を高速走行させたときに、開口部６０に冷たい空気を取り込むことができるとともに、この空気を貫通孔５９を通して流通させることができる。このため、光照射体５０から支持部材５２に伝達する熱を簡単な構成によって効率良く放熱することができる。

また、本実施の形態では、回路基板５１よりも支持部材５２の熱伝導率が高い材料を用いているため、貫通孔５９を通して支持部材５２に空気を流通させたときに、光照射体５０から支持部材５２に伝達された大量の熱を効率良く放熱することができる。
また、本実施の形態では、第１ミラー４４ａを第１キャリッジ３５に取付けているため、複写機１０の構成をより一層簡素化することができる。

図７は本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の第２の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。

図７において、支持部材５２の下部には放熱フィン６１が設けられており、この放熱フィン６１は支持部材５２から鉛直方向に延在している。また、この放熱フィン６１の上部は発光ダイオード４３の直下に位置している。

なお、放熱フィン６１は全ての発光ダイオード４３の直下に設けても良いし、２つの発光ダイオード４３毎に１個、３個の発光ダイオード４３毎に１個という割合で発光ダイオード４３の真下に設けても良い。

このように本実施の形態では、発光ダイオード４３の真下に位置する支持部材５２から鉛直方向に放熱フィン６１を設けたので、第１キャリッジ３５の走行時に、光照射体５０から支持部材５２に伝達する熱を、放熱フィン６１を通してより一層効率良く放熱することができ、発光ダイオード４３の温度上昇をより一層抑制することができる。

図８は本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の第３の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。

図８において、光照射体５０の回路基板５１および支持部材５２は、４本のボルト（結合部材）６２によって結合されており、支持部材５２の下部には放熱フィン６３が設けられている。

この放熱フィン６３は支持部材５２から鉛直方向に延在しており、この放熱フィン６３はボルト６２の数よりも多く設けられている。また、放熱フィン６３の設置間隔は、ボルト６２から離隔する部分よりもボルト６２の近傍の部分で短くなっている。

このように回路基板５１および支持部材５２をボルト６２によって締結した場合には、ボルト６２の近傍の回路基板５１および支持部材５２が密着し、ボルト６２から離れた回路基板５１および支持部材５２の接合面には微小な隙間が形成される。このため、光照射体５０から支持部材５２に伝達する熱が不均一となり、支持部材５２の熱の分布が不均一となる。

これに対して、本実施の形態では、ボルト６２の数よりも放熱フィン６３の数を多くし、熱の分布を考慮して、放熱フィン６３の設置間隔をボルト６２から離隔する部分よりもボルト６２の近傍の部分で短くすることにより、最も高温となる支持部材５２の部分の放熱を積極的に行うことができ、光照射体５０から支持部材５２に伝達される熱を放熱フィン６３からより一層効率良く放熱することができる。このため、発光ダイオード４３の温度上昇をより一層抑制することができる。

図９は本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の第４の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。

図９において、支持部材５２には放熱フィン６４が設けられており、この放熱フィン６４は傾斜板５５から鉛直方向に延在し、この延在方向先端部は底板５３から第１キャリッジ３５のベース３５ａの外方に延在している。
なお、この放熱フィン６４の設置構造は、第２の実施の形態または第３の実施の形態の何れの設置構造でも良い。

このように本実施の形態では、傾斜板５５から放熱フィン６４を鉛直方向に延在させ、この放熱フィン６４を第１キャリッジ３５のベース３５ａの外方に延在させているので、放熱フィン６４に伝達された熱を第１キャリッジ３５から外方に放熱することにより、放熱面積を大きくすることができる。このため、光照射体５０から支持部材５２に伝達される熱をより一層効率良く放熱することができ、発光ダイオード４３の温度上昇をより一層抑制することができる。

また、第１キャリッジ３５は上述したように第１レールに沿って走行するようになっており、第１キャリッジ３５は放熱フィン６４を有する分だけ重量が増大してしまい、走行バランスが悪化してしまうことが考えられる。

このため、第１キャリッジ３５の発進や停止の加速時に第１キャリッジ３５に加速度が加わったときに第１キャリッジ３５が傾いてしまい"カタッ"というような異音が発生したり、直後の走行が不安定になってしまうことが考えられる。

本実施の形態では、第１キャリッジ３５のベース３５ａよりも下側に放熱フィン６４を延在させているので、第１レールよりも下側に放熱フィン６４を延在させることができる。

このため、重心が下側に走行させることができ、第１キャリッジ３５の重量バランスを良好にすることができ、放熱効果をより高めつつ、異音等の発生しない安定した走行を行うことができる。

なお、上記各実施の形態では、回路基板５１の全面を支持部材５２の傾斜板５５に取付けているが、図１０に示すような取付け方法を用いても良い。すなわち、図１０に示すように、回路基板５１を、支持部材５２の傾斜板５５と回路基板５１の接合面から外方に延在させ、この延在部５１ａに発光ダイオード４３を設けるようにしても良い。

この場合には、支持部材５２を回路基板５１よりも熱伝導率の低い樹脂材料から構成する。ここで、第１の実施の形態のようにガラスエポキシ製の回路基板５１をアルミ製の支持部材５２に取付けた場合には、支持部材５２はダイキャストで製造すると、高価なものとなってしまう。

本実施の形態では、回路基板５１に、傾斜板５５と回路基板５１の接合面から外方に延在する延在部５１ａを設け、この延在部５１ａに発光ダイオード４３を設けたので、熱源である発光ダイオード４３の真下に傾斜板５５を設けるのを不要にできる。

このため、支持部材５２に熱を溜まり難くすることができるとともに、貫通孔５９を通して支持部材５２に空気を流通させたときに、発光ダイオード４３から放熱することができる。したがって、回路基板５１よりも熱伝導率の低い安価な樹脂材料から支持部材５２を構成することができ、複写機１０の製造コストを低減することができる。

また、上記各実施の形態では、貫通孔５９の開口面積が第１キャリッジ３５の走行方向に沿って均一となっているが、これに限らず、図１１に示すように、貫通孔６５を第１キャリッジ３５の走行速度が速いリターン方向に沿って縮径する先細り形状にしても良い。

このようにすれば、第１キャリッジ３５をリターン方向に高速走行させたときに、貫通孔６５を流通する空気の流速を高めて、常に冷たい空気を支持部材５２に供給することができる。このため、光照射体５０から支持部材５２に伝達する熱を簡単な構成によって効率良く放熱することができ、発光ダイオード４３の温度が上昇するのをより一層抑制することができる。

図１２〜図１４は本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の第５の実施の形態を示す図である。なお、本実施の形態では、支持部材の構成が第１の実施の形態と異なるのみで、その他の構成は第１の実施の形態と同様であるため、第１の実施の形態と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。

図１２、図１３において、支持部材７１は、第１キャリッジ３５のベース部３５ａに取付けられた底板７２と、底板７２から垂直方向に突出する垂直板７３と、垂直板７３から斜め上方に延在し、回路基板５１が取付けられた傾斜板７４とを備えている。

本実施の形態の支持部材７１は板金やアルミニウム等の金属から構成されており、この支持部材７１は１枚の薄板を略コの字形状に折り曲げるプレス成形、あるいはダイキャスト等によって成形されている。また、回路基板５１はガラスエポキシから構成されており、回路基板５１よりも支持部材５２の熱伝導率が高くなっている。

支持部材７１の傾斜板７４には、主走査方向に沿って離隔し、回路基板５１が載置される複数の台座７４ａが設けられており、この台座７４ａは幾つかの発光ダイオード４３の直下に位置している。

また、回路基板５１、台座７４ａおよび傾斜板７４によって画成される空間部にはシート部材７５（図１３ではハッチングで示す）が介装されており、このシート部材７５はアルミニウム等のヒートシンクから構成されている。

また、台座７４ａには内周面にネジ溝が形成されたネジ穴７６が設けられているとともに、回路基板５１には挿通孔５１ｂが形成されており、挿通孔５１ｂを通してネジ穴７６に図示しないネジを螺合することにより、回路基板５１が台座７４ａに取付けられる。

このように本実施の形態では、熱源である発光ダイオード４３の下方に台座７４ａを設け、回路基板５１、台座７４ａおよび支持部材５２によって画成される空間にはヒートシンクからなるシート部材７５を介装したので、回路基板５１を台座７４ａおよびシート部材７５を介して支持部材５２に密着させることができる。

このため、台座７４ａの上方に発光ダイオード４３が位置していない場合でも、光照射体５０から支持部材５２に伝達される熱の分布を均一にして、複数の発光ダイオードの放熱量を均一にすることができる。したがって、照度のムラのない高精度な読取りを行うことができる。

なお、本実施の形態では、全ての発光ダイオード４３の直下に台座を設けても良い。具体的には、図１４に示すように、全ての発光ダイオード４３の直下に台座７４ｂを設け、この台座７４ｂの間にヒートシンクからなるシート部材７７を設ける。

このようにすれば、光照射体５０から支持部材５２に伝達される熱の分布をより一層均一にして、複数の発光ダイオード４３の放熱量をより均一にすることができる。

なお、上記各実施の形態では、発光素子として発光ダイオードを用いているが、ＥＬ（Electronic Luminescent）を用いても良い。

以上のように、本発明に係る画像読取装置および画像形成装置は、簡単な構成で発光素子を効率良く放熱することができ、発光素子の温度上昇を抑制して製造コストや重量が増大するのを防止することができるという効果を有し、原稿を読取るために原稿に光を照射する発光素子を備えたスキャナ装置等の画像読取装置およびこの画像読取装置を備えたファクシミリ装置、複写機、複合機等の画像形成装置等として有用である。

また、本発明に係る画像読取装置および画像形成装置は、光照射体から支持部材に伝達される熱の分布を均一にして、複数の発光素子の放熱量を均一にし、照度のムラのない高精度な読取りを行うことができるという効果を有し、原稿を読取るために原稿に光を照射する発光素子を備えたスキャナ装置等の画像読取装置およびこの画像読取装置を備えたファクシミリ装置、複写機、複合機等の画像形成装置等として有用である。

１０ 複写機（画像形成装置）
１３ 画像読取部（画像読取装置）
１４ 画像形成部（画像形成手段）
３２ 駆動軸（走行手段）
３３ 駆動ワイヤ（走行手段）
３４ ワイヤ駆動プーリ（走行手段）
３５ 第１キャリッジ（走行体）
４０ キャリッジプーリ（走行手段）
４１、４２ アイドラプーリ（走行手段）
４３ 発光ダイオード（発光素子）
５０ 光照射体
５１ 回路基板
５２、７１ 支持部材
５３、７２ 底板
５４、７３ 垂直板
５５、７４ 傾斜板
５９、６５ 貫通孔
６０ 開口部
６１、６３、６４ 放熱フィン
６２ ボルト（結合部材）
７４ａ、７４ｂ 台座
７５、７７ シート部材

特開２００６−２５３０３号公報 実開平４−１３５３４９号公報 特許第３３３６０６９号公報

Claims (4)

1. 原稿の主走査方向に沿って複数個設けられ、原稿に光を照射する発光素子および前記発光素子を駆動する回路基板を備えた光照射体と、前記光照射体が取付けられた支持部材と、前記支持部材が取付けられ、原稿の副走査方向に走行する走行体とを備えた画像読取装置において、
   前記走行体を副走査方向の一方と他方に走行させるときに走行速度を異ならせる走行手段を有し、
   前記支持部材は、前記走行体に固定された底板と、前記底板から垂直方向に突出するとともに、前記走行体の走行方向と同方向に開口する貫通孔を有する垂直板と、前記垂直板から斜め上方に延在し、前記光照射体が上部に取付けられた傾斜板とを一体的に備え、
   前記貫通孔が、前記走行体の走行速度が速い方向に沿って縮径する先細り形状に形成され、
   前記底板、前記垂直板および前記傾斜板によって囲まれる開口部は、前記走行体の走行速度が速い方向に対向するとともに、前記走行体の走行速度が速い方向に沿って縮径する先細り形状の先端が前記貫通孔に対向し、
   前記傾斜板における前記光照射体の取付け領域と前記底板とが対向していることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記底板、前記垂直板および前記傾斜板における主走査方向の両端を塞ぐ側板が設けられ、前記側板は、前記走行体の走行速度が速い方向に沿って縮径する先細り形状であることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記光照射体は、前記支持部材と前記光照射体の接合面から外方に延在する延在部を有し、前記延在部に前記発光素子が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
4. 記録媒体に画像を形成する画像形成手段を有するとともに、請求項１〜請求項３の何れか１項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。

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