JP5344010B2 - 画像読取装置および複写装置 - Google Patents
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Description
本発明は、画像読取装置および複写装置に関する。
従来、原稿を露光走査し、原稿を経由した露光光をCCDリニアイメージセンサに結像させることによって原稿画像を光学的に読み取るようにした画像読取装置がある。CCDリニアイメージセンサを用いて原稿画像を読み取る画像読取装置において良好な画像データを得るためには、原稿の露光に際して十分な露光量が必要である。
カラー画像の読み取りにも対応したカラーCCDリニアイメージセンサの感度は、モノクロ画像のみの読み取りに対応したモノクロCCDリニアイメージセンサの感度に比較して低い。このため、カラーCCDリニアイメージセンサを用いる場合には、モノクロCCDリニアイメージセンサを用いる場合よりも大きな露光量が必要である。
また、高解像度の画像データを得るためには、低解像度の画像データを得る場合よりも大きな露光量が必要である。
このような状況から、近年の画像読取装置においては光量を増大させる傾向にある。そして、このような光量の増大に伴って露光ランプからの発熱量が増大する傾向にある。
しかしながら、過剰な発熱は画像読取装置の読取動作や読取画像の品質に不具合を生じさせるため、例えば使用する露光ランプ等機種によっては冷却手段を必要とする画像読取装置もある。
ところで、上述した画像読取装置には、露光ランプとミラーとを搭載した走行体をコンタクトガラスの下方で原稿に沿って走行させることでコンタクトガラス上に載置された原稿を露光走査し、原稿からの反射光をミラーを用いて反射することによってCCDリニアイメージセンサに結像させるようにしているものがある。このような画像読取装置では、原稿からの反射光を反射するために、露光ランプとともに走行体に搭載されたミラーは上方に向けて配設されている。
しかしながら、このような画像読取装置では、原稿からの反射光を反射するミラーが上方に向けて配設されているため、該ミラーの反射面に塵等の異物が堆積し易くなっている。ミラーの反射面に塵等の異物が堆積すると、塵等が堆積した個所では光を反射することができなくなる。この結果、CCDリニアイメージセンサに対して原稿からの反射光を良好に導くことができず、異物の存在する箇所の画像データが欠損したり不鮮明な画像データとなったりしてしまうという不具合がある。
この不具合を解消するため、反射面を上方に向けて配設されたミラーの上方に防塵カバーを設け、原稿画像の読み取りに際してはソレノイド等のアクチュエーターにより防塵カバーを開放させるようにした画像形成装置がある(例えば、特許文献1参照)。
ところが、特許文献1に記載された技術では、露光ランプの発熱対策が考慮されていない。
また、特許文献1に記載された技術では、防塵カバーやソレノイド等を走行体に搭載しなくてはならない。このため、走行体が大型化し、この走行体を移動させるための駆動機構も大型化してしまう。
また、特許文献1に記載された技術でも、塵等の異物が反射面に堆積してしまうことがあり、一度堆積してしまうと塵等が堆積した個所では光を反射することができなくなり、異物の存在する箇所の画像データが欠損したり不鮮明な画像データとなったりしてしまうという不具合を生じてしまう。
本発明の目的は、複雑な機構を設けたり走行体を大型化したりすることなく光源を冷却することができる画像読取装置を得ることである。
また、本発明の別の目的は、構造の複雑化や装置の大型化を伴うことなく光学部材への塵等の異物の堆積を防止することである。
上記目的を達成するため、原稿に向けて光を照射する光源と、前記光源と対向する位置に配置され、前記光源の光の一部を反射させて前記原稿に向けて光を照射する反射部と、受光光量に応じて画像データを生成する光電変換素子と、前記光源および前記反射部から照射され原稿を経由した光を前記光電変換素子に受光させる光学部材と、前記光源、前記反射部および前記光学部材を搭載する走行体と、前記走行体を副走査方向に沿って往復動させる移動機構と、前記反射部の下方であり、かつ、前記光源に対向して配置され、前記走行体の往動側または復動側の少なくともいずれか一方側から前記光源に向けて第1流路が形成される導入部と、を有し、走行体は、光源から光学部材へ至る第2流路を形成する流路部材を含む。
ここで、往動方向とは、原稿を露光走査する際に走行体が進行する方向、復動方向とは、原稿を露光走査した後に走行体が原稿の露光走査を開始する位置に戻る方向を意味する。
ここで、往動方向とは、原稿を露光走査する際に走行体が進行する方向、復動方向とは、原稿を露光走査した後に走行体が原稿の露光走査を開始する位置に戻る方向を意味する。
この発明によれば、原稿画像の読み取りに際し走行体を往復動させることによって、この走行体が少なくとも往動方向または復動方向のいずれかの方向に移動する際に、開口部から導入された空気を光源に吹き付けることができるので、複雑な機構を設けたり走行体を大型化したりすることなく光源を冷却することができる。
また、別の実施形態によれば、原稿画像の読み取りに際し走行体を往復動させることによって、この走行体が少なくとも往動方向または復動方向のいずれかの方向に移動する際に、開口部から導入され光源に吹き付けられた空気を光学部材へ導くことができるので、この空気の流れによって、光学部材に堆積する塵等の異物を光学部材から吹き飛ばすことができる。
また別の実施形態によれば、走行体を復動方向に移動させる際、すなわち、原稿を露光走査した後に走行体が原稿の露光走査を開始する位置に戻る際に開口部から空気を導入することができるので、原稿画像の読み取りには直接影響しない復動時にミラーの清掃を行うことができる。
また、別の実施形態によれば、走行体を往復動させることにより開口部から導入された空気が光源と走行体との間からすり抜けていくことを防止することができるので、開口部から導入され光源に吹き付けられた空気をより確実に光学部材へ導き、この空気の流れによって光学部材に堆積する塵等の異物を光学部材から吹き飛ばすことができる。
また別の実施形態によれば、光源から発生した熱を放熱することによっても光源を冷却することができるので、光源をより効果的に冷却することができる。
また、別の実施形態によれば、画質の良好な画像データに基づく画質の良好な画像をプリント出力することができる。
本発明を実施する一形態について図1および図2を参照して説明する。本実施の形態は、画像読取装置として、フラットベッドタイプのスキャナ装置への適用例を示す。
まず、スキャナ装置の全体構成を概略的に説明する。図1は、本発明を実施する一形態のスキャナ装置を概略的に示す縦断側面図である。スキャナ装置1は、上面にコンタクトガラス2を備える筐体形状のスキャナハウジング3を有する。読み取り対象となる原稿Pは、図1中読取面を下向きにしてコンタクトガラス2上に載置される。
スキャナハウジング3のコンタクトガラス2の近傍には、シェーディング補正に用いられる白基準板4が設けられている。なお、シェーディング補正については公知の技術であるため説明を省略する。
スキャナハウジング3の上側には、コンタクトガラス2に載置された原稿Pを押さえる原稿押さえ板Cが設けられている。
スキャナハウジング3の内部には、光源としての露光ランプ5および光学部材としてのミラー6を搭載する走行体としての第1走行体7と、ミラー8,9を搭載する第2走行体10と、レンズ11と、1次元配列された光電変換素子としての複数のCCD(Charge Coupled Device)を備えたラインセンサ12と、からなる露光光学系13が設けられている。第1および第2走行体7,10は、図1中左右方向に往復動可能に設けられており、スキャナハウジング3内に設けられた移動機構としての図示しないステッピングモータによって駆動されることで、コンタクトガラス2に沿って図1中左右方向に2:1の速度比で走行する。
ここで、往動方向とは、原稿を露光走査する際に第1走行体7および第2走行体10が進行する方向、復動方向とは、原稿を露光走査した後に第1走行体7および第2走行体10が原稿の露光走査を開始する位置に戻る方向を意味する。また、往動側とは図1中左側、復動側とは図1中右側を意味する。
スキャナハウジング3内には、ラインセンサ12を搭載するセンサボード15、およびセンサボード15からの出力信号に基づき各種データ処理を行う信号処理基板16が設けられている。センサボード15と信号処理基板16とは、ケーブル14によって接続されている。
次に、本実施の形態の特長的な構成について図2を参照して説明する。図2は、第1走行体7を概略的に示す縦断側面図である。第1走行体には、露光ランプ5およびミラー6が、その長手方向が主走査方向と平行となるような状態で設けられている。露光ランプ5は、流路部材としての放熱材17を介して第1走行体7に固定されている。放熱材17は、放熱効果を有する材料によって形成されている。ここで、放熱効果を有する材料としては、例えば、露光ランプ5を第1走行体7に直接取り付けた場合よりも放熱材17を介して取り付けた方が放熱効果が高くなるような材料であればよい。なお、本実施の形態の放熱材17は、シリコンシートによって形成されている。放熱材17は、露光ランプ5と第1走行体7との間で主走査方向に亘って連続して設けられている。これによって、露光ランプ5と第1走行体7との間における空気の通過が遮断される構成となっている。
また、第1走行体7には、露光ランプ5よりも図2中左側となる位置に、反射材18が設けられている。公知の技術であるため説明を省略するが、この反射材18は、露光ランプ5からの発光光を原稿に向けて反射することで原稿を露光する際の光量を補う機能を果たす。
図2中、反射材18の下方には、露光ランプ5に向けて開口する開口部としてのスリット19が設けられている。このスリット19は、第1走行体7の往復動方向に直交する面とは異なる位置で開口するように設けられている。ここで、第1走行体7の往復動方向に直交する面とは、図2中紙面上下方向および表裏方向の座標軸を含む平面を意味する。より詳細には、スリット19は、第1走行体7が往動方向または復動方向に移動する際に、スリット19から導入される空気が露光ランプ5に導かれるように、往復動方向に沿って復動側から露光ランプ5に対向するように設けられている。本実施の形態では、スリット19は第1走行体7の復動側から露光ランプ5に向けて開口するように設けられている。
加えて、第1走行体7において露光ランプ5と反射材18との間には、図2中上下方向に第1走行体7を貫通するスリット20が設けられている。このスリット20により原稿からの反射光をミラー6に導くことが可能になっている。
このような構成において、原稿画像の読み取り動作に際しては、露光ランプ5を点灯させながら、ステッピングモータにより第1,第2走行体7,10をコンタクトガラス2に沿って走行させることで、コンタクトガラス2上に載置された原稿Pを露光走査する。
この露光走査により原稿Pに照射された光は、原稿面で反射されてミラー6,8,9によって反射された後、結像レンズ12を介してラインセンサ12に結像される。これによって、光源である露光ランプ5から発光され原稿を経由した光が光電変換素子である各CCDに受光される。ラインセンサ12における各CCDに結像された画像光は、ラインセンサ12における各CCDで光電変換されて光量に応じた電圧値を有する電圧信号に変換される。
ここで、本実施の形態の第1走行体7には、露光ランプ5に向けて露光ランプ5の復動側から開口するスリット19が設けられているため、第1走行体7の往復動に際し第1走行体7が復動方向に走行することによってスリット19から空気が導入される。スリット19から導入された空気は、図2中矢印Aで示す方向へ流れ、露光ランプ5に吹き付けられる。この空気によって、露光ランプ5を冷却することができる。
また、本実施の形態の第1走行体7には、流路部材である放熱材17が、露光ランプ5を第1走行体7に固定するとともに露光ランプ5と第1走行体7との間における空気の通過を遮断するように設けられているため、露光ランプ5に吹き付けられた空気は放熱材17によって露光ランプ5よりも往動側へすり抜けることが遮られ、放熱材17で撥ね返されて図2中矢印Bで示す方向へ流れてミラー6の反射面上を通過する。これによって、ミラー6の反射面を清掃し、ミラー6に塵等の異物が堆積することを防止することができる。また、仮にミラー6に塵等の異物が堆積していた場合にも、図2中矢印Bで示す空気の流れによってミラー6の反射面に堆積した塵等の異物を吹き飛ばすことでミラー6の反射面を清掃することができる。
このように、本実施の形態のスキャナ装置1によれば、原稿画像の読み取りに際して第1走行体7を往復動させるだけで露光ランプ5の冷却を行うことができるので、複雑な機構を設けたり走行体を大型化したりすることなく光源を冷却することができる。
また、本実施の形態のスキャナ装置1によれば、原稿画像の読み取りに際して第1走行体7を往復動させるだけでミラー6の反射面の清掃が行われるため、構造の複雑化や装置の大型化を伴うことなく、ミラー6の反射面に塵等の異物が堆積することを長期に亘って防止することができる。
さらに、本実施の形態のスキャナ装置1によれば、原稿画像の読み取りに際して第1走行体7を往復動させる毎にミラー6の反射面の清掃が行われるため、ミラー6の反射面に塵等の異物が堆積することをより効果的に防止することができる。
ここで、仮にミラー6に塵等の異物が堆積していた場合、第1走行体7が往動方向に移動する際にスリット19からの空気が導入されてしまうと、原稿Pの読み取り中に該異物が移動してしまうことが懸念される。このために、画像データの欠損が複数箇所で発生したり、画像の不鮮明箇所が広範囲に亘って発生したりすることが懸念される。
しかしながら、本実施の形態のスリット19は、露光ランプ5よりも図2中左側(復動側)に設けられているため、第1走行体7が復動方向に移動する際にスリット19から空気が導入される。これにより、原稿Pの読み取りには直接影響しない復動方向への移動時にミラー6の清掃を行うことができるので、読み取り画像への影響を最小限に抑え、より効果的にミラーの清掃を行うことができる。
また、本実施の形態のスキャナ装置1によれば、原稿画像の読み取りに際して第1走行体7を往復動させるだけで露光ランプ5の冷却を行うとともにミラー6の反射面の清掃を行うことができるので、複雑な機構を設けたり走行体を大型化したりすることなく光源を冷却するとともに、構造の複雑化や装置の大型化を伴うことなくミラー6の反射面に塵等の異物が堆積することによって画像データの欠損や不鮮明な画像データの発生を防止することができる。
なお、本実施の形態ではモノクロでの画像読み取りを行うスキャナ装置1について説明したがこれに限るものではなく、カラーでの画像読み取りを行うカラースキャナ装置へ適用してもよい。
本発明を実施する別の一形態について図3を参照して説明する。
図3は、本発明を実施する別の一形態の複写装置を示す縦断正面図である。本実施の形態の複写装置29は、上述した各種実施の形態で説明した画像読取装置としてのスキャナ装置1と、スキャナ装置1の下方に設けられた画像形成装置としてのプリンタ30とにより構成されている。
プリンタ30のケーシング31の内部には、用紙を積層するトレイ32から電子写真方式のプリンタエンジン33、定着器34を経由して排紙スタッカ部35へ至る用紙搬送路36が形成されている。プリンタエンジン33に設けられた感光体37の周囲には、感光体37の表面を一様に帯電させる帯電器38、スキャナ装置1で読み取った原稿の画像を感光体上に露光する露光器39、露光されることにより感光体37の表面に形成された潜像にトナーを付着させることで顕像化する現像器40、用紙搬送路36中を搬送されてきた用紙に顕像を転写する転写器41、および、感光体37表面をクリーニングするクリーニング器42等により形成されている。
このような構成において、スキャナ装置1で読み取った原稿の画像は、プリンタエンジン33により、用紙搬送路36中をタイミング調整されて搬送されてきた用紙上に形成され、定着器34により定着される。
このように、本実施の形態の複写装置29によれば、上述した実施の形態で説明したスキャナ装置1により読み取った原稿の画像を、プリンタエンジン33により用紙上に形成することにより、上述したスキャナ装置1によって取得される画質の良好な画像データに基づく画質の良好な画像をプリント出力することができる。
なお、本実施の形態では、電子写真方式によって画像を形成するプリンタエンジンとしたが、これに限るものではなく、例えば、インクジェット方式によって画像を形成するプリンタエンジン等へ適用してもよい。
1 画像読取装置
5 光源
6 光学部材
7 走行体
17 流路部材
19 開口部
29 複写装置
30 画像形成装置
5 光源
6 光学部材
7 走行体
17 流路部材
19 開口部
29 複写装置
30 画像形成装置
Claims (5)
- 原稿に向けて光を照射する光源と、
前記光源と対向する位置に配置され、前記光源の光の一部を反射させて前記原稿に向けて光を照射する反射部と、
受光光量に応じて画像データを生成する光電変換素子と、
前記光源および前記反射部から照射され原稿を経由した光を前記光電変換素子に受光させる光学部材と、
前記光源、前記反射部および前記光学部材を搭載する走行体と、
前記走行体を副走査方向に沿って往復動させる移動機構と、
前記走行体の往動側または復動側の少なくともいずれか一方側から前記光源に向けて、前記反射部の下方に形成された第1流路と、を具備し、
前記走行体は、前記光源から前記光学部材へ至る第2流路を形成する流路部材を有する
画像読取装置。 - 前記第1流路は、前記走行体の復動側から前記光源に向けて形成されている、請求項1記載の画像読取装置。
- 前記流路部材は、前記光源を前記走行体に固定するとともに前記光源と前記走行体との間における空気の通過を遮断する、請求項1または2記載の画像読取装置。
- 前記流路部材は、放熱効果を有する材料によって形成されている、請求項1ないし3のいずれか一に記載の画像読取装置。
- 請求項1ないし4のいずれか一に記載の画像読取装置と、
前記画像読取装置で読み取った画像データに基づく画像をプリント出力する画像形成装置と、
を具備する複写装置。
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