画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置
【課題】コストアップを招くことなくＬＥＤをディレイティング温度内で使用することができる画像読取装置を提供すること。
【解決手段】原稿読取面を光照明するＬＥＤ５６と、原稿からの反射光を結像させる結像レンズ６０と、該結像レンズ６０によって結像された光学像を電気信号に変換するＣＣＤ（光電変換素子）６１を備える画像読取装置５０において、前記ＬＥＤ５６の基準となる基準出力をメモリーに記憶しておき、画像読取動作時のシェーディング補正を行う前の前記ＬＥＤ５６の出力を前記メモリーに記憶されている基準出力と比較することによってＬＥＤ５６の周囲温度を算出し、その結果に基づいて画像読取動作の可否を決定する。
【解決手段】原稿読取面を光照明するＬＥＤ５６と、原稿からの反射光を結像させる結像レンズ６０と、該結像レンズ６０によって結像された光学像を電気信号に変換するＣＣＤ（光電変換素子）６１を備える画像読取装置５０において、前記ＬＥＤ５６の基準となる基準出力をメモリーに記憶しておき、画像読取動作時のシェーディング補正を行う前の前記ＬＥＤ５６の出力を前記メモリーに記憶されている基準出力と比較することによってＬＥＤ５６の周囲温度を算出し、その結果に基づいて画像読取動作の可否を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿画像を光学的に読み取るための画像読取装置とこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式によって用紙等の記録材に画像を形成する複写機やプリンター等の画像形成装置には原稿画像を光学的に読み取るための画像読取装置が備えられている。この画像読取装置は、原稿読取面を光照明するＬＥＤと、原稿からの反射光を結像させる結像レンズと、該結像レンズによって結像された光学像を電気信号に変換する光電変換素子を備えている。
【０００３】
ところで、近年、画像読取装置の光源には、発光効率の高い白色ＬＥＤが採用されているが、該白色ＬＥＤは点光源であるため、ラインセンサーの読み取りに合わせて原稿をライン状に照明するために複数の白色ＬＥＤを基板上にアレイ状に並べることによってライン光源化している。
【０００４】
一般にＬＥＤは、発光時の自発熱や周囲温度の影響によって発光量が変化するため、例えば特許文献１には、光量ムラを防ぐために基板上に発熱体を別途設け、基板上の温度分布を均一にする構成が提案されている。
【０００５】
又、特許文献２には、ＬＥＤを連続点灯させ、そのときのセンサー出力変化量をモニターしてＬＥＤ連続点灯時の温度特性の近似式を算出し、点灯時間に応じてＬＥＤの光量制御を行う技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−０８８６０７号公報
【特許文献２】特開平１１−２１５３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＬＥＤはＰＮ接合を有する半導体であり、そのＰＮ接合部（ジャンクション部）が発光するが、半導体は一般的に設定されたジャンクション温度以上で使用すると性能が低下したり、寿命が極端に短くなるため、設定されたディレイティングカーブ内で半導体を使用することが望ましい。ＬＥＤの場合、供給電流値によってジャンクション部の発熱量が異なるため、使用する電流値によって使用可能な温度が決められている。
【０００８】
しかし、近年の読取スピードの高速化に伴って光源には高照度化が求められ、ＬＥＤアレイ数や供給電力も増加してきている一方、プリント出力の高速化によって定着装置において高温定着された用紙から上昇してくる熱によって画像読取装置内の温度は上昇傾向にある。
【０００９】
従って、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）を用いて原稿を連続的に読み取る際のＬＥＤの連続点灯や連続プリント出力によってＬＥＤ自体の発熱やプリント部からの熱によって機内温度が上昇してしまい、ＬＥＤのディレイティング温度を満足しない場合があった。
【００１０】
そこで、ＬＥＤ温度モニター用のサーミスターを設け、ＬＥＤの温度が一定以上となれば読取動作を中止したり、放熱効果を高めるためにアルミ基板を用いたり、基板に放熱板を取り付ける等の対策を講じているが、コストアップを免れないという問題があった。
【００１１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、コストアップを招くことなくＬＥＤをディレイティング温度内で使用することができる画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、原稿読取面を光照明するＬＥＤと、原稿からの反射光を結像させる結像レンズと、該結像レンズによって結像された光学像を電気信号に変換する光電変換素子を備える画像読取装置において、前記ＬＥＤの基準となる基準出力をメモリーに記憶しておき、画像読取動作時のシェーディング補正を行う前の前記ＬＥＤの出力を前記メモリーに記憶されている基準出力と比較することによってＬＥＤの周囲温度を算出し、その結果に基づいて画像読取動作の可否を決定することを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ＬＥＤの基準出力の前記メモリーへの記憶を工場製造時に行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ＬＥＤの基準出力の前記メモリーへの記憶をメイン電源投入時に行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、メイン電源投入時に画像形成装置の機内温度をモニターし、その結果に基づいて前記ＬＥＤの基準出力の更新記憶の可否を決定することを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ＬＥＤへの供給電流値によって使用可能なＬＥＤの周囲温度の許容値を可変することを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、連続通紙による画像読取においては読取開始前の基準出力の変化量と紙間でのＤＰ通紙ガイドの出力変化量の合算値に基づいて前記ＬＥＤの周囲温度を予測することを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の画像形成装置は、請求項１〜６の何れかに記載の画像読取装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１及び２記載の発明によれば、常温状態（例えば、工場製造時）でのＬＥＤの出力を基準出力としてメモリーに記憶しておき、その後、通常使用時の画像読取動作時に白基準板の出力を読み取って基準出力と比較し、出力の変化量によってＬＥＤの周囲温度を予測し、予測した周囲温度がディレイティング温度を超えているときには読取動作を中止することができ、ＬＥＤをディレイティング温度内で使用することができる。この場合、ＬＥＤを瞬時に点灯させた際の出力からＬＥＤの周囲温度を予測するため、ディレイティング温度外の温度であってもＬＥＤに与えるダメージを最小限に抑えることができ，又、サーミスター等を使用しないためにコストダウンを図ることができる。
【００２０】
請求項３記載の発明によれば、基準出力をメイン電源投入時に取得するため、ＬＥＤに経時的な劣化があっても、正確な基準出力の計測が可能となる。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、メイン電源投入時に画像形成装置の機内温度をモニターし、その結果に基づいてＬＥＤの基準出力の更新記憶の可否を決定するようにしたため、使用後すぐにメイン電源がＯＮ／ＯＦＦされた場合に機内が暖まっている状態で基準出力を計測してしまう動作を回避し、記憶される基準出力の更新を行わないようにすることによって、ＬＥＤの周囲温度のより正確な予測が可能となる。
【００２２】
請求項５記載の発明によれば、ＬＥＤの発光量の補正を供給電流値を可変させて行うシステムにおいて、各供給電流値ごとに使用可能なＬＥＤの周囲温度の許容値を設定する個とによってＬＥＤの発光量に合わせた制御が可能となる。
【００２３】
請求項６記載の発明によれば、ＬＥＤの発熱によるディレイティングカーブを超えてしまう最悪条件は自動原稿搬送装置を使用した場合の連続ＬＥＤ点灯での読取動作時であるが、読取開始時だけでなく、紙間でＤＰ通紙ガイドの出力劣化をモニターすることによって、連続通紙途中においてもＬＥＤの発熱温度がディレイティング温度以上の温度になる事態の発生を回避することができる。
【００２４】
請求項７記載の発明によれば、画像読取装置においてＬＥＤのディレイティング温度内での使用が可能となるため、原稿の読み取りが高精度になされて高質画像を安定的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る画像形成装置（複合機）の縦断面図である。
【図２】本発明に係る画像読取装置の副走査方向断面図である。
【図３】ＬＥＤのディレイティングカーブを示す図である。
【図４】環境温度とＣＣＤ出力（光度割合）との関係を示す図図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２７】
［画像形成装置］
図１は本発明に係る画像形成装置の縦断面図であり、図示の画像形成装置は、複写機能とプリンター機能及びファクシミリ機能を兼備したカラー複合機であって、用紙の両面にカラー画像を形成することができる装置である。このカラー複合機は、装置本体１００とその上部に配された自動原稿搬送装置４０及び原稿読取装置５０を備えており、装置本体１００の内部上方には画像形成部１が配置されている。又、装置本体１００内の下半部には用紙収納部７０が配され、装置本体１００内の画像形成部１と用紙収納部７０の間には転写搬送ユニット８０と両面搬送ユニット９０が配されている。
【００２８】
前記画像形成部１は、電子写真方式によって画像を形成するものであって、タンデムに配置されたマゼンタ画像形成ユニット１Ｍ、シアン画像形成ユニット１Ｃ、イエロー画像形成ユニット１Ｙ及びブラック画像形成ユニット１Ｋを備えている。
【００２９】
上記各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋには、像担持体である感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそれぞれ配置されており、各感光ドラム２ａ〜２ｄの周囲には、露光装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、帯電器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、現像装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、一次転写ローラー６ａ，６ｂ，６ｃ，５ｄ及びクリーニング装置７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄがそれぞれ配置されている。
【００３０】
ここで、前記感光ドラム２ａ〜２ｄは、ドラム状の感光体であって、不図示の駆動モーターによって図示矢印方向（反時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。又、前記露光装置３ａ〜３ｄは各色の画像信号に対応するレーザー光を各感光ドラム２ａ〜２ｄに向けて照射することによって各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に静電潜像を形成するものであり、前記帯電器４ａ〜４ｄは、不図示の帯電バイアス電源から印加される帯電バイアスによって感光ドラム２ａ〜２ｄの表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。
【００３１】
更に、前記現像装置５ａ〜５ｄは、マゼンタ（Ｍ）トナー、シアン（Ｃ）トナー、イエロー（Ｙ）トナー、ブラック（Ｋ）トナーをそれぞれ収容しており、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成された各静電潜像に各色のトナーを付着させて各静電潜像を各色のトナー像として可視像化するものである。
【００３２】
又、前記一次転写ローラー６ａ〜６ｄは、各一次転写部にて無端状の中間転写ベルト８を介して各感光ドラム２ａ〜２ｄに当接可能に配置されている。ここで、中間転写ベルト８は、二次転写対向ローラー９と駆動ローラー１０及び複数のテンションローラー１１，１２，１３との間に張設されて各感光ドラム２ａ〜２ｄの下面側に図示矢印方向（時計方向）に走行可能に配置されており、前記二次転写対向ローラー９は、二次転写部において中間転写ベルト８を介して二次転写ローラー１４に当接可能に配置されている。
【００３３】
前記用紙収納部７０は、複数枚の用紙が積層収容された着脱可能な３つの給紙カセット７１，７２，７３を備えており、各給紙カセット７１〜７３の近傍には、各給紙カセット７１〜７３内の用紙を上位のものから順次取り出すピックローラー１５と、取り出された用紙を１枚ずつ分離して送り出すフィードローラー１６とリタードローラー１７がそれぞれ配設されている。又、バイパストレイ７４の近傍には、バイパス搬送手段としてのピックローラー１５、フィードローラー１６、リタードローラー１７及び搬送ローラー１８が設けられている。尚、図１において１９は搬送ローラーである。
【００３４】
前記転写搬送ユニット８０は、用紙収納部７０から送り出された用紙を適当なタイミングで画像形成部１へと搬送するとともに、画像形成部１において画像が形成された用紙を不図示の排紙トレイへと排出するものであって、用紙収納部７０から二次転写部（二次転写対向ローラー９と二次転写ローラー１４の当接部）に至る第１搬送経路Ｌ１に配置されたレジストローラー２０、前記二次転写ローラー１４、二次転写部から排紙手段としての後述の排紙ローラー２４に至る第２搬送経路Ｌ２に設けられた搬送ベルト２１、定着装置２２と搬送ローラー２３及び排紙ローラー２４ーを備えている。ここて、定着装置２２は、圧接状態で互いに回転する定着ローラー２２ａと加圧ローラー２２ｂを備えている。
【００３５】
又、転写搬送ユニット８０は、画像形成装置本体１００に対して着脱可能であって、該転写搬送ユニット８０には、第２搬送経路Ｌ２から分岐して両面搬送ユニット９０の反転ローラー２５と反転コロ２６に至る横Ｕ字状の第３搬送経路Ｌ３が設けられており、その途中には搬送ローラー２７が設けられている。又、転写搬送ユニット８０には前記第３搬送経路Ｌ３とは別に反転搬送経路Ｌ３’が第２搬送経路Ｌ２から分岐して下方に延びており、その途中には搬送ローラー２８が設けられている。そして、第２搬送経路Ｌ２と第３搬送経路Ｌ３との分岐部には、用紙の搬送方向を切り換えるためのフラッパ２９が回動可能に設けられている。
【００３６】
前記両面搬送ユニット９０は、画像形成部１において画像が形成された用紙の表裏を反転させるものであって、前記第３搬送経路Ｌ３と反転搬送経路Ｌ３に連なる中間トレイ３０とその下方に配された第４搬送経路Ｌ４を備えており、中間トレイ３０には、正逆転可能な前記反転ローラー２５と、該反転ローラー２５に対して圧接／離間する前記反転コロ２６が設けられている。
【００３７】
又、両面搬送ユニット９０には大径の再給紙ローラー３２が回転可能に設けられており、この再給紙ローラー３２の外周には小径のローラー３３，３４が回転可能に当接している。尚、再給紙ローラー３２には不図示の一方向クラッチが設けられている。そして、反転手段を構成する前記反転ローラー２５と反転コロ２６からは第１搬送経路Ｌ４が延びており、この第４搬送経路Ｌ４は前記第１搬送経路Ｌ１に合流している。
【００３８】
上記第４搬送経路Ｌ４には、搬送ローラー３５が用紙搬送方向に沿って複数設けられている。又、再給紙ローラー３２の近傍には、中間トレイ３０に一旦引き込まれた用紙の搬送方向を切り換えるためのフラッパ３６が回動可能に設けられている。尚、本実施の形態では、両面搬送ユニット９０の第４搬送経路Ｌ４には、２枚以上の用紙を保留可能な２つ以上の用紙保留位置が備えられている。
【００３９】
次に、以上の構成を有するカラー複合機の画像形成動作について説明する。
【００４０】
例えば、自動原稿搬送装置４０の原稿トレイ４１にセットされた図２に示す原稿が原稿読取部であるコンタクトガラス５０ａ（図２参照）上に自動的に搬送され、その原稿Ｇの画像が原稿読取装置５０によって光学的に読み取られる。
【００４１】
上述のように原稿の画像が画像読取装置５０によって光学的に読み取られると、画像形成部１においては、各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋにおいて各感光ドラム２ａ〜２ｄが図示矢印方向（反時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動され、これらの感光ドラム２ａ〜２ｄは、帯電器４ａ〜４ｄによって一様に帯電される。又、露光装置３ａ〜３ｄは、原稿読取装置６０によって読み取られた画像の各色毎の信号によって変調されたレーザー光を出射し、そのレーザー光を各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面に照射し、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に各色のカラー画像信号に対応した静電潜像をそれぞれ形成する。
【００４２】
そして、先ず、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍの感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、該感光ドラム２ａの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置５ａによってマゼンタトナーを付着させ、該静電潜像をマゼンタトナー像として可視像化する。このマゼンタトナー像は、感光ドラム２ａと一次転写ローラー６ａとの間の一次転写部（転写ニップ部）において、トナーと逆極性の一次転写バイアスが印加された一次転写ローラー６ａの作用によって、図示矢印方向に回転駆動されている中間転写ベルト８上に一次転写される。
【００４３】
上述のようにしてマゼンタトナー像が一次転写された中間転写ベルト８は、次のシアン画像形成ユニット１Ｃへと移動する。そして、シアン画像形成ユニット１Ｃにおいても、前記と同様にして、感光ドラム２ｂ上に形成されたシアントナー像が一次転写部において中間転写ベルト８上のマゼンタトナー像に重ねて転写される。
【００４４】
以下同様にして、中間転写ベルト８上に重畳転写されたマゼンタ及びシアントナー像の上に、イエロー及びブラック画像形成ユニット１Ｙ，１Ｋの各感光ドラム２ｃ，２ｄ上にそれぞれ形成されたイエロー及びブラックトナー像が各一次転写部において順次重ね合わせられ、中間転写ベルト８上にはフルカラーのトナー像が形成される。尚、中間転写ベルト８上に転写されないで各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に残留する転写残トナーは、各クリーニング装置７ａ〜７ｄによって除去され、各感光ドラム２ａ〜２ｄは次の画像形成に備えられる。
【００４５】
他方、用紙収納部７０の例えば給紙カセット７２内に収容された用紙は、ピックローラー１５によって最上位のものから１枚ずつピックアップされ、フィードローラー１６とリタードローラー１７によって１枚ずつ分離されて搬送ローラー１９によって第１搬送経路路Ｌ１をレジストローラー２０へと搬送される。そして、レジストローラー２０においては、用紙は、一時待機状態とされた後、中間転写ベルト８上のトナー像に同期する所定のタイミングで二次転写対向ローラー９と二次転写ローラー１４との当接部である二次転写部へと供給される。
【００４６】
二次転写部においては、転写ベルト８上に担持されたフルカラーのトナー像が二次転写ローラー１４の作用によって用紙の表面（第１面）上に一括転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、搬送ベルト２１によって定着装置２２へと搬送され、この定着装置２２の定着ローラー２２ａと加圧ローラー２２ｂ間の定着ニップを通過する過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。
【００４７】
而して、定着装置２２にて表面にトナー像が定着された用紙は、フェースアップ排紙（ＦＵ排紙）が選択されている場合には、フラッパ２９によってその搬送方向が決定され、用紙は第２搬送経路Ｌ２をそのまま排紙ローラー２４に向かって搬送され、排紙ローラー２４によって画像面を上にして不図示の排紙トレイへと排出される。
【００４８】
一方、フェースダウン排紙（ＦＤ排紙）又は両面画像モードが選択された場合には、フラッパ２９が動作して用紙の搬送方向が切り換えられ、定着装置２２を通過した用紙は横Ｕ字状の第３搬送経路Ｌ３を通って両面搬送ユニット９０へと搬送される。
【００４９】
両面搬送ユニット９０においては、反転コロ２６は反転ローラー２５から離間した状態で待機しており、用紙が両面搬送ユニット９０に或る一定以上送られると、反転コロ２６は反転ローラー２５に圧接される。このように反転コロ２６が反転ローラー２５に圧接されると、反転ローラー２５が正転されて用紙が送られてきた方向に引き込まれ、用紙が或る一定以上引き込まれると反転ローラー２５が逆転されて用紙がスイッチバックされて反転搬送経路Ｌ３’又は第４搬送経路Ｌ４へと送られる。即ち、フェースダウン排紙が選択されている場合には、フラッパ３６によって用紙の搬送方向が反転搬送経路Ｌ３’へと切り換えられ、用紙は画像面を下にした状態で排紙ローラー２４によって不図示の排紙トレイへと排出される。
【００５０】
又、用紙の両面に画像を形成する場合には、フラッパ３６によって用紙の搬送方向が第４面搬送経路Ｌ４の方向に切り換えられ、用紙は、再給紙ローラー３２と搬送ローラー３５によって第４搬送経路Ｌ４を画像面を上にして搬送され、第４搬送経路Ｌ４から第１搬送経路Ｌ１へと受け渡されることによって表裏が反転されて画像面を下にした状態でレジストローラー２０へと送られる。そして、以後は前述と同様のプロセスを経て用紙の反対面（第２面）にトナー像が形成され、このトナー像が形成された用紙は、定着装置２２によってトナー像の定着を受けた後に排紙ローラー対２４によって不図示の排紙トレイへと排出され、該用紙の両面に画像が形成される。
【００５１】
尚、以上はカセット給紙を行う場合について説明したが、手差し給紙を行う場合には、バイパストレイ７４上にセットされた用紙は、ピックローラー１５によって最上位のものから１枚ずつピックアップされ、フィードローラー１６とリタードローラー１７によって１枚ずつ分離されて搬送ローラー１８によって第１搬送経路Ｌ１をレジストローラー２０へと搬送され、以後は前記と同様のプロセスを経て該用紙に画像が形成される。
［画像読取装置］
次に、本発明に係る前記画像読取装置５０の構成を図２に基づいて説明する。
【００５２】
図２は本発明に係る画像読取装置の副走査方向断面図であり、図示の画像読取装置５０は、筐体を構成する箱状構造体である光学フレーム５１を備えており、この光学フレーム５１の上面にはコンタクトガラス５２が設けられている。そして、コンタクトガラス５２の端部には読取濃度の白基準を決めるための白基準板５３が設置されている。
【００５３】
又、光学フレーム５１の内部には、副走査方向に移動可能な第１及び第２移動キャリッジ５４，５５が収容されている。ここで、第１移動キャリッジ５４には、コンタクトガラス５２上に載置された原稿を照明する複数のＬＥＤ（発光ダイオード）５６と、原稿にて反射した読取光（反射光）を９０°方向に反射させる第１反射ミラー５７が設けられており、第２キャリッジ５５には、第１反射ミラー５７にて反射した反射光を９０°方向に反射させる第２反射ミラー５８と、該第２反射ミラー５８にて反射した反射光を更に９０°方向に反射させる第３反射ミラー５９が設けられており、これらの第１及び第２移動キャリッジ５４，５５は、不図示のガイドレールに沿って副走査方向（図２の左右方向）に移動する。尚、本実施の形態では、ＬＥＤ５６として白色ＬＥＤが使用されており、複数のＬＥＤ５６は主走査方向（図２の紙面垂直方向）に列状（アレイ状）に配列されている。
【００５４】
更に、光学フレーム５１の内部には結像レンズ６０と光電変換素子であるＣＣＤ６１が収容されており、前記第３反射ミラー５９にて反射した原稿からの読取光は、結像レンズ６０によって収束した後にＣＣＤ６１に入射し、該ＣＣＤ６１上に結像される。
【００５５】
次に、以上のように構成された原稿読取装置５０の画像読取動作について説明する。
【００５６】
例えば、図１に示す自動原稿搬送装置４０の原稿トレイ４１にセットされた原稿が原稿読取部であるコンタクトガラス５２上に自動的に搬送され、その原稿の画像が画像読取装置５０によって光学的に読み取られる。
【００５７】
即ち、先ず、原稿の画像読取動作前に白基準板５３がＣＣＤ６１によって読み取られ、その読み取られたデータが主走査方向に均一な出力になるようにシェーディング補正がなされる。
【００５８】
その後、第１移動キャリッジ５４と第２移動キャリッジ５５が不図示のガイドレールに沿って副走査方向（図２の左右方向）に移動しながらコンタクトガラス５２上に載置された原稿を走査すると、第１移動キャリッジ５４のＬＥＤ５６から出射する光は原稿に向かい、原稿はこの光によって照明される。そして、原稿を照明する光は原稿にて反射し、その反射光は、第１移動キャリッジ５４の第１反射ミラー５７にて９０°方向に反射した後、第２移動キャリッジ５５の第２反射ミラー５８と第３反射ミラー５９にて９０°方向にそれぞれ反射し、結像レンズ６０によって収束した後にＣＣＤ６１に入射し、該ＣＣＤ６１によって読み取られて電気信号に変換される。
【００５９】
上述のようにして原稿の画像が画像読取装置５０によって光学的に読み取られると、その電気信号が図１に示す各露光装置３ａ〜３ｄへと送信され、各露光装置３ａ〜３ｄは、電気信号に基づくレーザー光を出力し、図１に示すカラー複合機において前述のような画像形成動作が行われてカラー画像が形成される。
【００６０】
ところで、ＬＥＤ５６は設定されたジャンクション温度以上で使用すると性能が低下したり、寿命が極端に短くなるため、電流値によって使用可能な温度が決められており、図３に示すディレイティングカーブ内で使用されることが望ましい。
【００６１】
而して、本実施の形態において使用しているＬＥＤ（白色ＬＥＤ）５６においては、青色チップの出力によって黄色蛍光体を励起して擬似的に白色の光を作り出している。ここで、ＣＣＤ６１のblack出力、Green出力及びRed出力を示すものとして光度割合（２０℃基準）の環境温度に対する変化を図４にCCDB出力、CCDG出力、CCDR出力としてそれぞれ示すが、環境温度によって黄色蛍光体の励起効率が劣化するため、黄色成分に対して高い感度を示すGreen出力とRed出力の変化量が大きくなっている。従って、変化量の大きなGreen出力又はRed出力をモニターすることによって環境温度の予測が可能となる。
【００６２】
例えば供給電流が２０ｍＡである場合のＬＥＤ５６の使用可能な温度範囲は図３から６０°までであるが、例えば環境温度２０℃でＬＥＤ５６を点灯させて白基準板５３の出力をＣＣＤ６１のGreen出力を取得したデータを基準とした場合、画像読取前のシェーディング補正を行う前にＬＥＤ５６を瞬間的に点灯させ、白基準板５３のデータを確認し、ＣＣＤ６１のGreen出力の変化量が８％であれば、図４に示す結果から環境温度は６０℃以上であって、ＬＥＤ５６はディレイティングカーブ内で使用されていないことになる。従って、このような場合は読取動作を一旦中止してユーザーに注意を促したり、ファン等の冷却手段によってＬＥＤ５６を冷却することが行われる。
【００６３】
実際には、ＬＥＤ５６の基準となる基準出力をメモリーに記憶しておき、画像読取動作時のシェーディング補正を行う前のＬＥＤ５６の出力をメモリーに記憶されている基準出力と比較することによってＬＥＤ５６の周囲温度を算出し、その結果に基づいて画像読取動作の可否を決定するようにしている。ここで、ＬＥＤ５６の基準出力のメモリーへの記憶は工場製造時に行っても、メイン電源投入時に行うようにしても良い。
【００６４】
以上のように、本実施の形態に係る画像読取装置５０によれば、常温状態（例えば、工場製造時）でのＬＥＤ５６の出力を基準出力としてメモリーに記憶しておき、その後、通常使用時の画像読取動作時に白基準板５３の出力を読み取って基準出力と比較し、出力の変化量によってＬＥＤ５６の周囲温度を予測し、予測した周囲温度がディレイティング温度を超えているときには読取動作を中止することができ、ＬＥＤ５６をディレイティング温度内で使用することができる。この場合、ＬＥＤ５６を瞬時に点灯させた際の出力からＬＥＤ５６の周囲温度を予測するため、ディレイティング温度外の温度であってもＬＥＤ５６に与えるダメージを最小限に抑えることができ，又、サーミスター等を使用しないためにコストダウンを図ることができる。
【００６５】
又、ＬＥＤ５６の基準出力のメモリーへの記憶をメイン電源投入時に行うようにすれば、基準出力がメイン電源投入時に取得できるため、ＬＥＤ５６に経時的な劣化があっても、正確な基準出力の計測が可能となる。この場合、メイン電源投入時に画像形成装置の機内温度をモニターし、その結果に基づいてＬＥＤ５６の基準出力の更新記憶の可否を決定するようにすれば、使用後すぐにメイン電源がＯＮ／ＯＦＦされた場合に機内が暖まっている状態で基準出力を計測してしまう動作を回避することができ、記憶される基準出力の更新を行わないようにすることによって、ＬＥＤ５６の周囲温度のより正確な予測が可能となる。
【００６６】
ところで、ＬＥＤ５６への供給電流値によって使用可能なＬＥＤ５６の周囲温度の許容値を可変するようにすれば、ＬＥＤ５６の発光量の補正を供給電流値を可変させて行うシステムにおいて、各供給電流値ごとに使用可能なＬＥＤ５６の周囲温度の許容値を設定することによってＬＥＤ５６の発光量に合わせた制御が可能となる。
【００６７】
又、ＬＥＤ５６の発熱によるディレイティングカーブを超えてしまう最悪条件は自動原稿搬送装置を使用した場合の連続的にＬＥＤ５６を点灯した状態での読取動作時であるが、連続通紙による画像読取においては読取開始前の基準出力の変化量と紙間でのＤＰ通紙ガイドの出力変化量の合算値に基づいてＬＥＤ５６の周囲温度を予測するようにすれば、読取開始時だけでなく、紙間でＤＰ通紙ガイドの出力劣化をモニターすることによって、連続通紙途中においてもＬＥＤ５６の発熱温度がディレイティング温度以上の温度になる事態の発生を回避することができる。
【００６８】
尚、本実施の形態では、本発明をカラー複合機及びこれに備えられた画像読取装置に対して適用した例について説明したが、本発明は、単体としての複写機、プリンター、ファクシミリ等、他の任意の画像形成装置及びこれに備えられた画像読取装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 画像形成部
１Ｍ マゼンタ画像形成ユニット
１Ｃ シアン画像形成ユニット
１Ｙ イエロー画像形成ユニット
１Ｋ ブラック画像形成ユニット
４０ 自動原稿搬送装置
５０ 原稿読取装置
５１ 光学フレーム
５２ コンタクトガラス
５３ 白基準板
５４ 第１キャリッジ
５５ 第２キャリッジ
５６ ＬＥＤ
５７ 第１反射ミラー
５８ 第２反射ミラー
５９ 第３反射ミラー
６０ 結像レンズ
６１ ＣＣＤ（光電変換素子）
７０ 用紙収納部
８０ 転写搬送ユニット
９０ 両面搬送ユニット
１００ 画像形成装置本体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿画像を光学的に読み取るための画像読取装置とこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式によって用紙等の記録材に画像を形成する複写機やプリンター等の画像形成装置には原稿画像を光学的に読み取るための画像読取装置が備えられている。この画像読取装置は、原稿読取面を光照明するＬＥＤと、原稿からの反射光を結像させる結像レンズと、該結像レンズによって結像された光学像を電気信号に変換する光電変換素子を備えている。
【０００３】
ところで、近年、画像読取装置の光源には、発光効率の高い白色ＬＥＤが採用されているが、該白色ＬＥＤは点光源であるため、ラインセンサーの読み取りに合わせて原稿をライン状に照明するために複数の白色ＬＥＤを基板上にアレイ状に並べることによってライン光源化している。
【０００４】
一般にＬＥＤは、発光時の自発熱や周囲温度の影響によって発光量が変化するため、例えば特許文献１には、光量ムラを防ぐために基板上に発熱体を別途設け、基板上の温度分布を均一にする構成が提案されている。
【０００５】
又、特許文献２には、ＬＥＤを連続点灯させ、そのときのセンサー出力変化量をモニターしてＬＥＤ連続点灯時の温度特性の近似式を算出し、点灯時間に応じてＬＥＤの光量制御を行う技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−０８８６０７号公報
【特許文献２】特開平１１−２１５３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＬＥＤはＰＮ接合を有する半導体であり、そのＰＮ接合部（ジャンクション部）が発光するが、半導体は一般的に設定されたジャンクション温度以上で使用すると性能が低下したり、寿命が極端に短くなるため、設定されたディレイティングカーブ内で半導体を使用することが望ましい。ＬＥＤの場合、供給電流値によってジャンクション部の発熱量が異なるため、使用する電流値によって使用可能な温度が決められている。
【０００８】
しかし、近年の読取スピードの高速化に伴って光源には高照度化が求められ、ＬＥＤアレイ数や供給電力も増加してきている一方、プリント出力の高速化によって定着装置において高温定着された用紙から上昇してくる熱によって画像読取装置内の温度は上昇傾向にある。
【０００９】
従って、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）を用いて原稿を連続的に読み取る際のＬＥＤの連続点灯や連続プリント出力によってＬＥＤ自体の発熱やプリント部からの熱によって機内温度が上昇してしまい、ＬＥＤのディレイティング温度を満足しない場合があった。
【００１０】
そこで、ＬＥＤ温度モニター用のサーミスターを設け、ＬＥＤの温度が一定以上となれば読取動作を中止したり、放熱効果を高めるためにアルミ基板を用いたり、基板に放熱板を取り付ける等の対策を講じているが、コストアップを免れないという問題があった。
【００１１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、コストアップを招くことなくＬＥＤをディレイティング温度内で使用することができる画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、原稿読取面を光照明するＬＥＤと、原稿からの反射光を結像させる結像レンズと、該結像レンズによって結像された光学像を電気信号に変換する光電変換素子を備える画像読取装置において、前記ＬＥＤの基準となる基準出力をメモリーに記憶しておき、画像読取動作時のシェーディング補正を行う前の前記ＬＥＤの出力を前記メモリーに記憶されている基準出力と比較することによってＬＥＤの周囲温度を算出し、その結果に基づいて画像読取動作の可否を決定することを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ＬＥＤの基準出力の前記メモリーへの記憶を工場製造時に行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ＬＥＤの基準出力の前記メモリーへの記憶をメイン電源投入時に行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、メイン電源投入時に画像形成装置の機内温度をモニターし、その結果に基づいて前記ＬＥＤの基準出力の更新記憶の可否を決定することを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ＬＥＤへの供給電流値によって使用可能なＬＥＤの周囲温度の許容値を可変することを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、連続通紙による画像読取においては読取開始前の基準出力の変化量と紙間でのＤＰ通紙ガイドの出力変化量の合算値に基づいて前記ＬＥＤの周囲温度を予測することを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の画像形成装置は、請求項１〜６の何れかに記載の画像読取装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１及び２記載の発明によれば、常温状態（例えば、工場製造時）でのＬＥＤの出力を基準出力としてメモリーに記憶しておき、その後、通常使用時の画像読取動作時に白基準板の出力を読み取って基準出力と比較し、出力の変化量によってＬＥＤの周囲温度を予測し、予測した周囲温度がディレイティング温度を超えているときには読取動作を中止することができ、ＬＥＤをディレイティング温度内で使用することができる。この場合、ＬＥＤを瞬時に点灯させた際の出力からＬＥＤの周囲温度を予測するため、ディレイティング温度外の温度であってもＬＥＤに与えるダメージを最小限に抑えることができ，又、サーミスター等を使用しないためにコストダウンを図ることができる。
【００２０】
請求項３記載の発明によれば、基準出力をメイン電源投入時に取得するため、ＬＥＤに経時的な劣化があっても、正確な基準出力の計測が可能となる。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、メイン電源投入時に画像形成装置の機内温度をモニターし、その結果に基づいてＬＥＤの基準出力の更新記憶の可否を決定するようにしたため、使用後すぐにメイン電源がＯＮ／ＯＦＦされた場合に機内が暖まっている状態で基準出力を計測してしまう動作を回避し、記憶される基準出力の更新を行わないようにすることによって、ＬＥＤの周囲温度のより正確な予測が可能となる。
【００２２】
請求項５記載の発明によれば、ＬＥＤの発光量の補正を供給電流値を可変させて行うシステムにおいて、各供給電流値ごとに使用可能なＬＥＤの周囲温度の許容値を設定する個とによってＬＥＤの発光量に合わせた制御が可能となる。
【００２３】
請求項６記載の発明によれば、ＬＥＤの発熱によるディレイティングカーブを超えてしまう最悪条件は自動原稿搬送装置を使用した場合の連続ＬＥＤ点灯での読取動作時であるが、読取開始時だけでなく、紙間でＤＰ通紙ガイドの出力劣化をモニターすることによって、連続通紙途中においてもＬＥＤの発熱温度がディレイティング温度以上の温度になる事態の発生を回避することができる。
【００２４】
請求項７記載の発明によれば、画像読取装置においてＬＥＤのディレイティング温度内での使用が可能となるため、原稿の読み取りが高精度になされて高質画像を安定的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る画像形成装置（複合機）の縦断面図である。
【図２】本発明に係る画像読取装置の副走査方向断面図である。
【図３】ＬＥＤのディレイティングカーブを示す図である。
【図４】環境温度とＣＣＤ出力（光度割合）との関係を示す図図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２７】
［画像形成装置］
図１は本発明に係る画像形成装置の縦断面図であり、図示の画像形成装置は、複写機能とプリンター機能及びファクシミリ機能を兼備したカラー複合機であって、用紙の両面にカラー画像を形成することができる装置である。このカラー複合機は、装置本体１００とその上部に配された自動原稿搬送装置４０及び原稿読取装置５０を備えており、装置本体１００の内部上方には画像形成部１が配置されている。又、装置本体１００内の下半部には用紙収納部７０が配され、装置本体１００内の画像形成部１と用紙収納部７０の間には転写搬送ユニット８０と両面搬送ユニット９０が配されている。
【００２８】
前記画像形成部１は、電子写真方式によって画像を形成するものであって、タンデムに配置されたマゼンタ画像形成ユニット１Ｍ、シアン画像形成ユニット１Ｃ、イエロー画像形成ユニット１Ｙ及びブラック画像形成ユニット１Ｋを備えている。
【００２９】
上記各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋには、像担持体である感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそれぞれ配置されており、各感光ドラム２ａ〜２ｄの周囲には、露光装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、帯電器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、現像装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、一次転写ローラー６ａ，６ｂ，６ｃ，５ｄ及びクリーニング装置７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄがそれぞれ配置されている。
【００３０】
ここで、前記感光ドラム２ａ〜２ｄは、ドラム状の感光体であって、不図示の駆動モーターによって図示矢印方向（反時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。又、前記露光装置３ａ〜３ｄは各色の画像信号に対応するレーザー光を各感光ドラム２ａ〜２ｄに向けて照射することによって各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に静電潜像を形成するものであり、前記帯電器４ａ〜４ｄは、不図示の帯電バイアス電源から印加される帯電バイアスによって感光ドラム２ａ〜２ｄの表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。
【００３１】
更に、前記現像装置５ａ〜５ｄは、マゼンタ（Ｍ）トナー、シアン（Ｃ）トナー、イエロー（Ｙ）トナー、ブラック（Ｋ）トナーをそれぞれ収容しており、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成された各静電潜像に各色のトナーを付着させて各静電潜像を各色のトナー像として可視像化するものである。
【００３２】
又、前記一次転写ローラー６ａ〜６ｄは、各一次転写部にて無端状の中間転写ベルト８を介して各感光ドラム２ａ〜２ｄに当接可能に配置されている。ここで、中間転写ベルト８は、二次転写対向ローラー９と駆動ローラー１０及び複数のテンションローラー１１，１２，１３との間に張設されて各感光ドラム２ａ〜２ｄの下面側に図示矢印方向（時計方向）に走行可能に配置されており、前記二次転写対向ローラー９は、二次転写部において中間転写ベルト８を介して二次転写ローラー１４に当接可能に配置されている。
【００３３】
前記用紙収納部７０は、複数枚の用紙が積層収容された着脱可能な３つの給紙カセット７１，７２，７３を備えており、各給紙カセット７１〜７３の近傍には、各給紙カセット７１〜７３内の用紙を上位のものから順次取り出すピックローラー１５と、取り出された用紙を１枚ずつ分離して送り出すフィードローラー１６とリタードローラー１７がそれぞれ配設されている。又、バイパストレイ７４の近傍には、バイパス搬送手段としてのピックローラー１５、フィードローラー１６、リタードローラー１７及び搬送ローラー１８が設けられている。尚、図１において１９は搬送ローラーである。
【００３４】
前記転写搬送ユニット８０は、用紙収納部７０から送り出された用紙を適当なタイミングで画像形成部１へと搬送するとともに、画像形成部１において画像が形成された用紙を不図示の排紙トレイへと排出するものであって、用紙収納部７０から二次転写部（二次転写対向ローラー９と二次転写ローラー１４の当接部）に至る第１搬送経路Ｌ１に配置されたレジストローラー２０、前記二次転写ローラー１４、二次転写部から排紙手段としての後述の排紙ローラー２４に至る第２搬送経路Ｌ２に設けられた搬送ベルト２１、定着装置２２と搬送ローラー２３及び排紙ローラー２４ーを備えている。ここて、定着装置２２は、圧接状態で互いに回転する定着ローラー２２ａと加圧ローラー２２ｂを備えている。
【００３５】
又、転写搬送ユニット８０は、画像形成装置本体１００に対して着脱可能であって、該転写搬送ユニット８０には、第２搬送経路Ｌ２から分岐して両面搬送ユニット９０の反転ローラー２５と反転コロ２６に至る横Ｕ字状の第３搬送経路Ｌ３が設けられており、その途中には搬送ローラー２７が設けられている。又、転写搬送ユニット８０には前記第３搬送経路Ｌ３とは別に反転搬送経路Ｌ３’が第２搬送経路Ｌ２から分岐して下方に延びており、その途中には搬送ローラー２８が設けられている。そして、第２搬送経路Ｌ２と第３搬送経路Ｌ３との分岐部には、用紙の搬送方向を切り換えるためのフラッパ２９が回動可能に設けられている。
【００３６】
前記両面搬送ユニット９０は、画像形成部１において画像が形成された用紙の表裏を反転させるものであって、前記第３搬送経路Ｌ３と反転搬送経路Ｌ３に連なる中間トレイ３０とその下方に配された第４搬送経路Ｌ４を備えており、中間トレイ３０には、正逆転可能な前記反転ローラー２５と、該反転ローラー２５に対して圧接／離間する前記反転コロ２６が設けられている。
【００３７】
又、両面搬送ユニット９０には大径の再給紙ローラー３２が回転可能に設けられており、この再給紙ローラー３２の外周には小径のローラー３３，３４が回転可能に当接している。尚、再給紙ローラー３２には不図示の一方向クラッチが設けられている。そして、反転手段を構成する前記反転ローラー２５と反転コロ２６からは第１搬送経路Ｌ４が延びており、この第４搬送経路Ｌ４は前記第１搬送経路Ｌ１に合流している。
【００３８】
上記第４搬送経路Ｌ４には、搬送ローラー３５が用紙搬送方向に沿って複数設けられている。又、再給紙ローラー３２の近傍には、中間トレイ３０に一旦引き込まれた用紙の搬送方向を切り換えるためのフラッパ３６が回動可能に設けられている。尚、本実施の形態では、両面搬送ユニット９０の第４搬送経路Ｌ４には、２枚以上の用紙を保留可能な２つ以上の用紙保留位置が備えられている。
【００３９】
次に、以上の構成を有するカラー複合機の画像形成動作について説明する。
【００４０】
例えば、自動原稿搬送装置４０の原稿トレイ４１にセットされた図２に示す原稿が原稿読取部であるコンタクトガラス５０ａ（図２参照）上に自動的に搬送され、その原稿Ｇの画像が原稿読取装置５０によって光学的に読み取られる。
【００４１】
上述のように原稿の画像が画像読取装置５０によって光学的に読み取られると、画像形成部１においては、各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋにおいて各感光ドラム２ａ〜２ｄが図示矢印方向（反時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動され、これらの感光ドラム２ａ〜２ｄは、帯電器４ａ〜４ｄによって一様に帯電される。又、露光装置３ａ〜３ｄは、原稿読取装置６０によって読み取られた画像の各色毎の信号によって変調されたレーザー光を出射し、そのレーザー光を各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面に照射し、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に各色のカラー画像信号に対応した静電潜像をそれぞれ形成する。
【００４２】
そして、先ず、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍの感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、該感光ドラム２ａの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置５ａによってマゼンタトナーを付着させ、該静電潜像をマゼンタトナー像として可視像化する。このマゼンタトナー像は、感光ドラム２ａと一次転写ローラー６ａとの間の一次転写部（転写ニップ部）において、トナーと逆極性の一次転写バイアスが印加された一次転写ローラー６ａの作用によって、図示矢印方向に回転駆動されている中間転写ベルト８上に一次転写される。
【００４３】
上述のようにしてマゼンタトナー像が一次転写された中間転写ベルト８は、次のシアン画像形成ユニット１Ｃへと移動する。そして、シアン画像形成ユニット１Ｃにおいても、前記と同様にして、感光ドラム２ｂ上に形成されたシアントナー像が一次転写部において中間転写ベルト８上のマゼンタトナー像に重ねて転写される。
【００４４】
以下同様にして、中間転写ベルト８上に重畳転写されたマゼンタ及びシアントナー像の上に、イエロー及びブラック画像形成ユニット１Ｙ，１Ｋの各感光ドラム２ｃ，２ｄ上にそれぞれ形成されたイエロー及びブラックトナー像が各一次転写部において順次重ね合わせられ、中間転写ベルト８上にはフルカラーのトナー像が形成される。尚、中間転写ベルト８上に転写されないで各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に残留する転写残トナーは、各クリーニング装置７ａ〜７ｄによって除去され、各感光ドラム２ａ〜２ｄは次の画像形成に備えられる。
【００４５】
他方、用紙収納部７０の例えば給紙カセット７２内に収容された用紙は、ピックローラー１５によって最上位のものから１枚ずつピックアップされ、フィードローラー１６とリタードローラー１７によって１枚ずつ分離されて搬送ローラー１９によって第１搬送経路路Ｌ１をレジストローラー２０へと搬送される。そして、レジストローラー２０においては、用紙は、一時待機状態とされた後、中間転写ベルト８上のトナー像に同期する所定のタイミングで二次転写対向ローラー９と二次転写ローラー１４との当接部である二次転写部へと供給される。
【００４６】
二次転写部においては、転写ベルト８上に担持されたフルカラーのトナー像が二次転写ローラー１４の作用によって用紙の表面（第１面）上に一括転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、搬送ベルト２１によって定着装置２２へと搬送され、この定着装置２２の定着ローラー２２ａと加圧ローラー２２ｂ間の定着ニップを通過する過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。
【００４７】
而して、定着装置２２にて表面にトナー像が定着された用紙は、フェースアップ排紙（ＦＵ排紙）が選択されている場合には、フラッパ２９によってその搬送方向が決定され、用紙は第２搬送経路Ｌ２をそのまま排紙ローラー２４に向かって搬送され、排紙ローラー２４によって画像面を上にして不図示の排紙トレイへと排出される。
【００４８】
一方、フェースダウン排紙（ＦＤ排紙）又は両面画像モードが選択された場合には、フラッパ２９が動作して用紙の搬送方向が切り換えられ、定着装置２２を通過した用紙は横Ｕ字状の第３搬送経路Ｌ３を通って両面搬送ユニット９０へと搬送される。
【００４９】
両面搬送ユニット９０においては、反転コロ２６は反転ローラー２５から離間した状態で待機しており、用紙が両面搬送ユニット９０に或る一定以上送られると、反転コロ２６は反転ローラー２５に圧接される。このように反転コロ２６が反転ローラー２５に圧接されると、反転ローラー２５が正転されて用紙が送られてきた方向に引き込まれ、用紙が或る一定以上引き込まれると反転ローラー２５が逆転されて用紙がスイッチバックされて反転搬送経路Ｌ３’又は第４搬送経路Ｌ４へと送られる。即ち、フェースダウン排紙が選択されている場合には、フラッパ３６によって用紙の搬送方向が反転搬送経路Ｌ３’へと切り換えられ、用紙は画像面を下にした状態で排紙ローラー２４によって不図示の排紙トレイへと排出される。
【００５０】
又、用紙の両面に画像を形成する場合には、フラッパ３６によって用紙の搬送方向が第４面搬送経路Ｌ４の方向に切り換えられ、用紙は、再給紙ローラー３２と搬送ローラー３５によって第４搬送経路Ｌ４を画像面を上にして搬送され、第４搬送経路Ｌ４から第１搬送経路Ｌ１へと受け渡されることによって表裏が反転されて画像面を下にした状態でレジストローラー２０へと送られる。そして、以後は前述と同様のプロセスを経て用紙の反対面（第２面）にトナー像が形成され、このトナー像が形成された用紙は、定着装置２２によってトナー像の定着を受けた後に排紙ローラー対２４によって不図示の排紙トレイへと排出され、該用紙の両面に画像が形成される。
【００５１】
尚、以上はカセット給紙を行う場合について説明したが、手差し給紙を行う場合には、バイパストレイ７４上にセットされた用紙は、ピックローラー１５によって最上位のものから１枚ずつピックアップされ、フィードローラー１６とリタードローラー１７によって１枚ずつ分離されて搬送ローラー１８によって第１搬送経路Ｌ１をレジストローラー２０へと搬送され、以後は前記と同様のプロセスを経て該用紙に画像が形成される。
［画像読取装置］
次に、本発明に係る前記画像読取装置５０の構成を図２に基づいて説明する。
【００５２】
図２は本発明に係る画像読取装置の副走査方向断面図であり、図示の画像読取装置５０は、筐体を構成する箱状構造体である光学フレーム５１を備えており、この光学フレーム５１の上面にはコンタクトガラス５２が設けられている。そして、コンタクトガラス５２の端部には読取濃度の白基準を決めるための白基準板５３が設置されている。
【００５３】
又、光学フレーム５１の内部には、副走査方向に移動可能な第１及び第２移動キャリッジ５４，５５が収容されている。ここで、第１移動キャリッジ５４には、コンタクトガラス５２上に載置された原稿を照明する複数のＬＥＤ（発光ダイオード）５６と、原稿にて反射した読取光（反射光）を９０°方向に反射させる第１反射ミラー５７が設けられており、第２キャリッジ５５には、第１反射ミラー５７にて反射した反射光を９０°方向に反射させる第２反射ミラー５８と、該第２反射ミラー５８にて反射した反射光を更に９０°方向に反射させる第３反射ミラー５９が設けられており、これらの第１及び第２移動キャリッジ５４，５５は、不図示のガイドレールに沿って副走査方向（図２の左右方向）に移動する。尚、本実施の形態では、ＬＥＤ５６として白色ＬＥＤが使用されており、複数のＬＥＤ５６は主走査方向（図２の紙面垂直方向）に列状（アレイ状）に配列されている。
【００５４】
更に、光学フレーム５１の内部には結像レンズ６０と光電変換素子であるＣＣＤ６１が収容されており、前記第３反射ミラー５９にて反射した原稿からの読取光は、結像レンズ６０によって収束した後にＣＣＤ６１に入射し、該ＣＣＤ６１上に結像される。
【００５５】
次に、以上のように構成された原稿読取装置５０の画像読取動作について説明する。
【００５６】
例えば、図１に示す自動原稿搬送装置４０の原稿トレイ４１にセットされた原稿が原稿読取部であるコンタクトガラス５２上に自動的に搬送され、その原稿の画像が画像読取装置５０によって光学的に読み取られる。
【００５７】
即ち、先ず、原稿の画像読取動作前に白基準板５３がＣＣＤ６１によって読み取られ、その読み取られたデータが主走査方向に均一な出力になるようにシェーディング補正がなされる。
【００５８】
その後、第１移動キャリッジ５４と第２移動キャリッジ５５が不図示のガイドレールに沿って副走査方向（図２の左右方向）に移動しながらコンタクトガラス５２上に載置された原稿を走査すると、第１移動キャリッジ５４のＬＥＤ５６から出射する光は原稿に向かい、原稿はこの光によって照明される。そして、原稿を照明する光は原稿にて反射し、その反射光は、第１移動キャリッジ５４の第１反射ミラー５７にて９０°方向に反射した後、第２移動キャリッジ５５の第２反射ミラー５８と第３反射ミラー５９にて９０°方向にそれぞれ反射し、結像レンズ６０によって収束した後にＣＣＤ６１に入射し、該ＣＣＤ６１によって読み取られて電気信号に変換される。
【００５９】
上述のようにして原稿の画像が画像読取装置５０によって光学的に読み取られると、その電気信号が図１に示す各露光装置３ａ〜３ｄへと送信され、各露光装置３ａ〜３ｄは、電気信号に基づくレーザー光を出力し、図１に示すカラー複合機において前述のような画像形成動作が行われてカラー画像が形成される。
【００６０】
ところで、ＬＥＤ５６は設定されたジャンクション温度以上で使用すると性能が低下したり、寿命が極端に短くなるため、電流値によって使用可能な温度が決められており、図３に示すディレイティングカーブ内で使用されることが望ましい。
【００６１】
而して、本実施の形態において使用しているＬＥＤ（白色ＬＥＤ）５６においては、青色チップの出力によって黄色蛍光体を励起して擬似的に白色の光を作り出している。ここで、ＣＣＤ６１のblack出力、Green出力及びRed出力を示すものとして光度割合（２０℃基準）の環境温度に対する変化を図４にCCDB出力、CCDG出力、CCDR出力としてそれぞれ示すが、環境温度によって黄色蛍光体の励起効率が劣化するため、黄色成分に対して高い感度を示すGreen出力とRed出力の変化量が大きくなっている。従って、変化量の大きなGreen出力又はRed出力をモニターすることによって環境温度の予測が可能となる。
【００６２】
例えば供給電流が２０ｍＡである場合のＬＥＤ５６の使用可能な温度範囲は図３から６０°までであるが、例えば環境温度２０℃でＬＥＤ５６を点灯させて白基準板５３の出力をＣＣＤ６１のGreen出力を取得したデータを基準とした場合、画像読取前のシェーディング補正を行う前にＬＥＤ５６を瞬間的に点灯させ、白基準板５３のデータを確認し、ＣＣＤ６１のGreen出力の変化量が８％であれば、図４に示す結果から環境温度は６０℃以上であって、ＬＥＤ５６はディレイティングカーブ内で使用されていないことになる。従って、このような場合は読取動作を一旦中止してユーザーに注意を促したり、ファン等の冷却手段によってＬＥＤ５６を冷却することが行われる。
【００６３】
実際には、ＬＥＤ５６の基準となる基準出力をメモリーに記憶しておき、画像読取動作時のシェーディング補正を行う前のＬＥＤ５６の出力をメモリーに記憶されている基準出力と比較することによってＬＥＤ５６の周囲温度を算出し、その結果に基づいて画像読取動作の可否を決定するようにしている。ここで、ＬＥＤ５６の基準出力のメモリーへの記憶は工場製造時に行っても、メイン電源投入時に行うようにしても良い。
【００６４】
以上のように、本実施の形態に係る画像読取装置５０によれば、常温状態（例えば、工場製造時）でのＬＥＤ５６の出力を基準出力としてメモリーに記憶しておき、その後、通常使用時の画像読取動作時に白基準板５３の出力を読み取って基準出力と比較し、出力の変化量によってＬＥＤ５６の周囲温度を予測し、予測した周囲温度がディレイティング温度を超えているときには読取動作を中止することができ、ＬＥＤ５６をディレイティング温度内で使用することができる。この場合、ＬＥＤ５６を瞬時に点灯させた際の出力からＬＥＤ５６の周囲温度を予測するため、ディレイティング温度外の温度であってもＬＥＤ５６に与えるダメージを最小限に抑えることができ，又、サーミスター等を使用しないためにコストダウンを図ることができる。
【００６５】
又、ＬＥＤ５６の基準出力のメモリーへの記憶をメイン電源投入時に行うようにすれば、基準出力がメイン電源投入時に取得できるため、ＬＥＤ５６に経時的な劣化があっても、正確な基準出力の計測が可能となる。この場合、メイン電源投入時に画像形成装置の機内温度をモニターし、その結果に基づいてＬＥＤ５６の基準出力の更新記憶の可否を決定するようにすれば、使用後すぐにメイン電源がＯＮ／ＯＦＦされた場合に機内が暖まっている状態で基準出力を計測してしまう動作を回避することができ、記憶される基準出力の更新を行わないようにすることによって、ＬＥＤ５６の周囲温度のより正確な予測が可能となる。
【００６６】
ところで、ＬＥＤ５６への供給電流値によって使用可能なＬＥＤ５６の周囲温度の許容値を可変するようにすれば、ＬＥＤ５６の発光量の補正を供給電流値を可変させて行うシステムにおいて、各供給電流値ごとに使用可能なＬＥＤ５６の周囲温度の許容値を設定することによってＬＥＤ５６の発光量に合わせた制御が可能となる。
【００６７】
又、ＬＥＤ５６の発熱によるディレイティングカーブを超えてしまう最悪条件は自動原稿搬送装置を使用した場合の連続的にＬＥＤ５６を点灯した状態での読取動作時であるが、連続通紙による画像読取においては読取開始前の基準出力の変化量と紙間でのＤＰ通紙ガイドの出力変化量の合算値に基づいてＬＥＤ５６の周囲温度を予測するようにすれば、読取開始時だけでなく、紙間でＤＰ通紙ガイドの出力劣化をモニターすることによって、連続通紙途中においてもＬＥＤ５６の発熱温度がディレイティング温度以上の温度になる事態の発生を回避することができる。
【００６８】
尚、本実施の形態では、本発明をカラー複合機及びこれに備えられた画像読取装置に対して適用した例について説明したが、本発明は、単体としての複写機、プリンター、ファクシミリ等、他の任意の画像形成装置及びこれに備えられた画像読取装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 画像形成部
１Ｍ マゼンタ画像形成ユニット
１Ｃ シアン画像形成ユニット
１Ｙ イエロー画像形成ユニット
１Ｋ ブラック画像形成ユニット
４０ 自動原稿搬送装置
５０ 原稿読取装置
５１ 光学フレーム
５２ コンタクトガラス
５３ 白基準板
５４ 第１キャリッジ
５５ 第２キャリッジ
５６ ＬＥＤ
５７ 第１反射ミラー
５８ 第２反射ミラー
５９ 第３反射ミラー
６０ 結像レンズ
６１ ＣＣＤ（光電変換素子）
７０ 用紙収納部
８０ 転写搬送ユニット
９０ 両面搬送ユニット
１００ 画像形成装置本体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿読取面を光照明するＬＥＤと、原稿からの反射光を結像させる結像レンズと、該結像レンズによって結像された光学像を電気信号に変換する光電変換素子を備える画像読取装置において、
前記ＬＥＤの基準となる基準出力をメモリーに記憶しておき、画像読取動作時のシェーディング補正を行う前の前記ＬＥＤの出力を前記メモリーに記憶されている基準出力と比較することによってＬＥＤの周囲温度を算出し、その結果に基づいて画像読取動作の可否を決定することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤの基準出力の前記メモリーへの記憶を工場製造時に行うことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤの基準出力の前記メモリーへの記憶をメイン電源投入時に行うことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項４】
メイン電源投入時に画像形成装置の機内温度をモニターし、その結果に基づいて前記ＬＥＤの基準出力の更新記憶の可否を決定することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記ＬＥＤへの供給電流値によって使用可能なＬＥＤの周囲温度の許容値を可変することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項６】
連続通紙による画像読取においては読取開始前の基準出力の変化量と紙間でのＤＰ通紙ガイドの出力変化量の合算値に基づいて前記ＬＥＤの周囲温度を予測することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
原稿読取面を光照明するＬＥＤと、原稿からの反射光を結像させる結像レンズと、該結像レンズによって結像された光学像を電気信号に変換する光電変換素子を備える画像読取装置において、
前記ＬＥＤの基準となる基準出力をメモリーに記憶しておき、画像読取動作時のシェーディング補正を行う前の前記ＬＥＤの出力を前記メモリーに記憶されている基準出力と比較することによってＬＥＤの周囲温度を算出し、その結果に基づいて画像読取動作の可否を決定することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤの基準出力の前記メモリーへの記憶を工場製造時に行うことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤの基準出力の前記メモリーへの記憶をメイン電源投入時に行うことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項４】
メイン電源投入時に画像形成装置の機内温度をモニターし、その結果に基づいて前記ＬＥＤの基準出力の更新記憶の可否を決定することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記ＬＥＤへの供給電流値によって使用可能なＬＥＤの周囲温度の許容値を可変することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項６】
連続通紙による画像読取においては読取開始前の基準出力の変化量と紙間でのＤＰ通紙ガイドの出力変化量の合算値に基づいて前記ＬＥＤの周囲温度を予測することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２０５１７５（Ｐ２０１２−２０５１７５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６９３５０（Ｐ２０１１−６９３５０）
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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