画像読取装置及び画像形成装置
【課題】効果的に装置本体内の光学手段の結露を抑制する。
【解決手段】装置本体４内には、外気を導入するための開口部３０２が形成されている。ミラー１０３，１０４，１０５の近傍には、ヒータ１１０が配置されている。装置本体４には、開閉部材５０１が開口部３０２を閉鎖する閉鎖位置と開口部３０２を開放する開放位置との間で移動可能に設けられている。ヒータ１１０近傍には、熱に応じて伸縮変形するアクチュエータ５０２が配置されている。そして、ヒータ１１０の加熱によりアクチュエータ５０２を変形させて、開閉部材５０１を開放位置から閉鎖位置に移動させる。
【解決手段】装置本体４内には、外気を導入するための開口部３０２が形成されている。ミラー１０３，１０４，１０５の近傍には、ヒータ１１０が配置されている。装置本体４には、開閉部材５０１が開口部３０２を閉鎖する閉鎖位置と開口部３０２を開放する開放位置との間で移動可能に設けられている。ヒータ１１０近傍には、熱に応じて伸縮変形するアクチュエータ５０２が配置されている。そして、ヒータ１１０の加熱によりアクチュエータ５０２を変形させて、開閉部材５０１を開放位置から閉鎖位置に移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＣＲ（光学的文字認識装置）やスキャナ装置等の画像読取装置及び画像読取装置を備えた複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、原稿に光を照射するランプ等の光源と、光源による原稿からの反射光を結像させる光学手段してのミラー及びレンズと、ミラー及びレンズによって結像された光像を光電変換する光電変換手段としてのＣＣＤを備えた画像読取装置が知られている。
【０００３】
近時、画像読取の高速化及び高画質化に伴い、光源の光量を上げる必要に迫られ、光源による装置本体内の温度上昇や画像読取装置の高速化によるＣＣＤ等の電気部品の温度上昇が問題となっていた。そこで、画像読取装置の装置本体内に外気（室内の空気）を導入するファンを設け、装置本体内の温度上昇を抑制するものが提案されている（特許文献１及び２参照）。
【０００４】
また、寒冷地などの低温環境下に置かれる画像読取装置では、夜間において主電源の通電がオフされると、装置本体が冷え切った状態となる。そして、冷えた装置本体内の各部に結露が生じてしまうことがあった。特に、ミラーやレンズの表面に結露が生じてしまった場合には、原稿を読み取った際に画像不良が発生してしまうことがあった。そして、この読み取った画像データに基づいてシートに画像形成する画像形成装置においては、シートに形成される画像が劣化してしまっていた。
【０００５】
そこで、従来、ミラーやレンズの結露対策を施した寒冷地仕様の画像読取装置が提案されている。具体的には、ミラーやレンズの近傍にヒータを配置して、主電源がオフになったときにヒータを動作させてミラーやレンズの結露を抑制しているものが提案されている（特許文献３〜５参照）。更に、光源を熱源として利用することで、ミラーやレンズの結露を抑制するものや（特許文献６、７参照）、発生した結露に対しても光源等の熱を利用して結露除去を行うものも提案されている（特許文献８参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１７９６７６号公報
【特許文献２】特開２００４−０４５５０６号公報
【特許文献３】特開平１０−２１０２２０号公報
【特許文献４】特開平１１−１８４０２２号公報
【特許文献５】特開２００３−１８３４０号公報
【特許文献６】特開２００３−３２２９１８号公報
【特許文献７】特開平１０−３０８８５３号公報
【特許文献８】特開平１１−１２７３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記結露対策を施した画像読取装置においても、画像読取の高速化及び高画質化に伴い、装置本体内の光源を冷却する必要性が生じてきた。
【０００８】
しかし、装置本体内の光源を冷却するためには、装置本体に開口部を設けて、積極的に外気を装置本体内に導入するようにしなければならない。そして、強制空冷が必要な場合には、開口部にファンを設ける必要があるが、この開口部は、装置本体内に外気を導入するためのものなので、光源の冷却が必要ではない場合にも開口部を通じて外気が装置本体内に侵入し易くなっている。
【０００９】
このため、装置本体よりも高い温度に室温を急激に上昇させた場合などには、装置本体は室温よりも温度が低い状態であるが、温度及び湿度の高い室内空気が開口部を通じて装置本体内に侵入してしまう。そして、例えば数十Ｗ程度のヒータでミラーやレンズを加熱しても、ミラーやレンズよりも高い温度の室内空気が開口部を通じて装置本体内に侵入してしまい、ヒータで加熱しているにも拘らず、ミラーやレンズに結露が発生してしまうことがあった。
【００１０】
図７は、温度に対する飽和水蒸気圧を示す図であり、この図７を参照しながら、具体例を挙げて説明する。
【００１１】
例えば、暖房器具により急激に昇温させたときの室温を２５℃、そのときの湿度を５０％とした場合、室内の空気中には、図７を参照すると、２５℃における飽和水蒸気圧約２４ｍｍＨｇの５０％にあたる１２ｍｍＨｇに相当する水分が含まれることになる。従って、この空気（温度２５℃／湿度５０％）における露点温度は、約１２．５℃であり、これよりも低い温度の部品に空気が接すると結露が発生する。なお、露点温度とは、ある温度と湿度の飽和水蒸気の限界となる温度のことであり、その温度より下がると結露が発生する。
【００１２】
そして、夜間や朝の室温が５℃であり、ヒータ自体の表面温度が１００℃程度であるとすると、ヒータ近傍の温度上昇は約５℃程度となり、ヒータ近傍のミラーやレンズの温度は１０℃程度となる。
【００１３】
つまり、装置本体内の１０℃程度のミラーやレンズに、温度２５℃／湿度５０％の空気が接した場合には、温度１０℃における飽和水蒸気圧約１０ｍｍＨｇとの差分である２（＝１２−１０）ｍｍＨｇに相当する水分が部品の表面に結露として凝縮（液化）する。
【００１４】
ちなみに、ヒータを動作させなかった場合には、装置本体内のミラーやレンズは、５℃である。従って、温度２５℃／湿度５０％の空気が接した場合には、温度５℃における飽和水蒸気圧約７ｍｍＨｇとの差分である５（＝１２−７）ｍｍＨｇに相当する水分が部品の表面に結露として凝縮（液化）する。
【００１５】
このように、装置本体に開口部を形成した場合、例えば数十Ｗ程度のセメントヒータ等のヒータでは、ミラーやレンズに結露が発生するのを抑制する効果が不十分であった。
【００１６】
この問題を解決するために、ヒータを大型化したり、ヒータの温度を上げたりすることで結露を抑制することも考えられるが、消費電力が大きくなってしまう。また、ヒータの温度を上げる場合には、局所的に温度が上がり過ぎてしまうため、ヒータ近傍の各部に熱の影響が出てしまうおそれがある。
【００１７】
そこで、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、効果的に装置本体内の光学手段の結露を抑制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を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、装置本体内に配置され、原稿に光を照射する光源と、前記装置本体内に配置され、前記光源による原稿からの反射光を結像させる光学手段と、を備え、原稿を読み取って画像データを生成する画像読取装置において、前記装置本体内に外気を導入するための開口部と、前記装置本体内に配置され、前記光学手段を加熱するための加熱手段と、前記開口部を閉鎖する閉鎖位置と前記開口部を開放する開放位置との間で移動可能に設けられた開閉部材と、前記加熱手段の加熱動作と連動して作動し、前記開閉部材を前記開放位置から前記閉鎖位置に移動させる作動手段と、を備えた、ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、光学手段を加熱する際に開閉部材を閉鎖位置に移動させて開口部を閉鎖することができるので、装置本体に外気が侵入するのを抑制することができる。そして、光学手段と温度差のある外気が装置本体内に侵入を抑制できるので、光学手段における結露を効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る画像読取装置を備えた画像形成装置の一例としての複写機の概略構成を示す説明図である。
【００２２】
図１において、画像形成装置としての複写機１は、原稿を読み取って画像データを生成する画像読取装置２と、複写機本体３とを備えており、画像読取装置２は、複写機本体３の上方に配置されている。
【００２３】
まず、画像読取装置２の概略構成について説明する。画像読取装置２は、原稿の画像を読み取る装置本体４と、装置本体４の上部に配置され、原稿トレイ５ａに載置された原稿を装置本体４に搬送する原稿フィーダ５とを備えている。
【００２４】
また、画像読取装置２は、装置本体４の上面に配置された原稿台としてのプラテンガラス１０１を備えている。また、画像読取装置２は、プラテンガラス１０１に搬入された原稿に光を照射する光源としての露光ランプ１０２と、その反射光を結像させる光学手段としてのミラー１０３，１０４，１０５及びレンズ１０６と、を備えている。更に、画像読取装置２は、ミラー１０３，１０４，１０５及びレンズ１０６によって結像された光像を光電変換する光電変換手段としてのＣＣＤ１０７を備えている。そして、露光ランプ１０２、ミラー１０３，１０４，１０５、レンズ１０６及びＣＣＤ１０７が装置本体内の同一空間に配置されている。
【００２５】
原稿フィーダ５は、不図示の操作部のコピーボタンが操作された場合に、原稿トレイ５ａに積載された原稿を、装置本体４のプラテンガラス１０１に搬送する。そして、原稿を読み取る際には、プラテンガラス１０１の上に載置された原稿に露光ランプ１０２によって光を照射することにより読み取るようにしている。
【００２６】
次に、複写機本体３について説明する。複写機本体３は、画像読取装置２により読み取られた画像データに基づいてシートＳに画像を形成する画像形成部６と、画像形成部６のシート搬送方向下流側に配置される定着部２５とを備えている。
【００２７】
画像形成部６は、像担持体として、アルミニウム等からなる導電性のドラム基体とその外周面上に形成される感光体層とを有するドラム形の電子写真感光体（以下、感光体ドラムという）１０を備えている。また、画像形成部６は、一次帯電器１３、露光部としてのレーザスキャナ部３８、現像器１１、ポスト帯電器１４、転写帯電器１５及び分離帯電器１６を備え、これらが感光体ドラム１０の回転方向に沿って感光体ドラム１０の周りに順次配設されている。また、画像形成部６は、クリーナ１２を備えており、感光体ドラム１０の表面に残ったトナーが除去される。
【００２８】
画像形成部６は、シート供給部８に装填した給紙カセット９ａ，９ｂから、給送ローラ１９ａ，１９ｂ、搬送ローラ対２０ａ，２０ｂによって搬送された紙或いは合成樹脂等のシートＳに対して電子写真方式によってトナー像を形成するようになっている。
【００２９】
詳述すると、図１の矢印方向へ回転する感光体ドラム１０の表面は、一次帯電器１３によって一様に帯電される。そして、レーザスキャナ部３８は、画像読取装置２或いは不図示のコンピュータ等から伝送された画像データに基づいて帯電された感光体ドラム１０の表面に光照射して露光することにより、感光体ドラム１０の表面に静電潜像を形成する。この感光体ドラム１０の表面に形成された潜像は、現像器１１でトナー現像されて、可視像化される。そして、感光体ドラム１０上のトナー像の帯電量を均一にするポスト帯電器１４によって、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像がシートＳに転写されやすい状態となる。この感光体ドラム１０上のトナー像は、搬送されてくるシートＳに転写帯電器１５によって転写される。トナー像が転写されたシートＳは、分離帯電器１６によって感光体ドラム１０表面から剥離される。
【００３０】
分離帯電器１６のシート搬送方向の下流側には、搬送部１７が配置されている。搬送部１７は、搬送ローラ１７ａ，１７ｂと、搬送ローラ１７ａ，１７ｂ間に巻き掛けられた搬送ベルト１７ｃとを有している。この搬送部１７のシート搬送方向の下流側に配置されている定着部２５は、加熱ローラ２５ａと、この加熱ローラ２５ａに圧接する加圧ローラ２５ｂとを有している。
【００３１】
分離帯電器１６によって剥離されたシートＳは、搬送部１７により搬送されて定着部２５に導かれ、定着部２５で加熱・加圧され、トナー像が定着される。最後にシートＳは、排出ローラ対２６によって複写機本体３の外部に排出される。
【００３２】
次に、画像読取装置２の詳細について説明する。図２は、画像読取装置２の装置本体４を示す図であり、図２（ａ）は、画像読取装置２の装置本体４の内部を示す平面図であり、図２（ｂ）は、画像読取装置２の装置本体４の内部を示す正面図である。
【００３３】
画像読取装置２は、原稿を露光ランプ１０２により照明し、その反射光をミラー１０３，１０４，１０５によりレンズ１０６に導き、更に光電変換手段としてのＣＣＤ１０７に結像させる構成となっている。露光ランプ１０２としては、ハロゲンランプ、蛍光灯、キセノン管等が用いられる。
【００３４】
また、露光ランプ１０２とミラー１０３によって第１ミラー台５１が構成され、ミラー１０４，１０５によって第２ミラー台５２が構成される。原稿を読み取る際には、第１ミラー台５１と第２ミラー台５２とが、２：１の速度比で原稿に対して相対的な速度で副走査方向（矢印Ａ方向）への原稿走査を行う。
【００３５】
そして、第１ミラー台５１と第２ミラー台５２とを駆動制御する駆動源が光学モータ１１４であり、モータ駆動軸と光学駆動軸１０８の間に架け渡された駆動ベルト１１５を介してワイヤー１１６，１１７の駆動制御を行う。第１ミラー台５１と第２ミラー台５２は共にワイヤー１１６，１１７に固定されており、ワイヤー駆動に伴って原稿走査を行うことになる。
【００３６】
本実施の形態では、画像読取装置２は、光学手段としてのミラー１０３，１０４，１０５を加熱するための加熱手段としてのヒータ１１０と、光学手段としてのレンズ１０６を加熱するための加熱手段としてのヒータ１０９とを備えている。
【００３７】
ヒータ１０９は、装置本体４内であって、レンズ１０６近傍に配置されている。また、ヒータ１１０は、装置本体４内であって、ミラー１０３，１０４，１０５の近傍に配置すべく、第１ミラー台５１及び第２ミラー台５２のホームポジション近傍に配置されている。
【００３８】
このように、ヒータ１０９，１１０を二箇所に配置している理由としては、結露の発生によって読み取り画像に不具合が発生するおそれのある個所がミラー１０３，１０４，１０５及び、レンズ１０６であることによる。
【００３９】
ここで、ミラー１０３，１０４，１０５は、副走査方向（原稿の送り方向）と直交する主走査方向である矢印Ｂ方向（幅方向）に亘って延びている。そして、ミラー１０３，１０４，１０５は、原稿の主走査方向の長さよりも主走査方向に長く設定されている。
【００４０】
ヒータ１１０は、主走査方向の長さがミラー１０３，１０４，１０５の主走査方向の長さと略同じ長さに設定されている長尺のセメントヒータである。また、ヒータ１０９は、装置本体内に固定されているレンズ１０６の近傍に配置されており、レンズ１０６を加熱するのに必要な長さの短尺のセメントヒータである。
【００４１】
画像読取装置２の装置本体４の背面には、装置本体内に外気（複写機１が設置されている室内の空気）を導入するための開口部３０２が形成されている。この開口部３０２は、露光ランプ１０２を効率的に冷却するために、露光ランプ１０２近傍に設けられている。具体的には、開口部３０２は、第１ミラー台５２のホームポジション近傍に設けられている。そして、開口部３０２を通じて装置本体４内に導入された外気は、効率よく露光ランプ１０２に導かれるようになっている。
【００４２】
画像読取装置２は、この開口部３０２に配置され、露光ランプ１０２を冷却するためのファン３０１を備えている。このファン３０１を動作させると、開口部３０２を通じて外気が装置本体内に吸引され、露光ランプ１０２が冷却される。ここで、本実施の形態では、ファン３０１を動作させることにより、露光ランプ１０２のみならず、ＣＣＤ１０７や不図示のリーダコントローラ基板等の電気部品を冷却することが可能である。なお、ファン３０１は、吸気ファンであるが、排気ファンとしてもよい。
【００４３】
ファン３０１は、露光ランプ１０２の動作に基づいて駆動される。具体的には、露光ランプ１０２は点灯しているとき発熱しているものであり、露光ランプ１０２の点灯後にファン３０１が動作する。
【００４４】
図３は、画像読取装置２の構成を示すブロック図である。
【００４５】
画像読取装置２は、画像読取装置全体を制御する制御手段としてのリーダコントローラ４０４と、露光ランプ１０２の点灯・消灯の制御及び点灯周期を制御するインバータ４０２とを備えている。また、画像読取装置２は、プリンタＩ／Ｆ４０６と、電源装置４０７と、結露防止制御基板４１７とを備えている。
【００４６】
インバータ４０２は、露光ランプ１０２に対する光源用電源であり、リーダコントローラ４０４から送られてくる不図示のランプ制御信号に同期して露光ランプ１０２を制御している。また、露光ランプ１０２を高周波点灯制御する必要がある場合には、ＣＣＤ１０７に対する光源照度が変動する要因となるため、ＣＣＤ１０７と同期をとった光源点灯制御を行う必要がある。従って、この場合には、リーダコントローラ４０４からインバータ４０２に送られるＣＣＤ駆動制御水平同期信号であるＨＳＹＮＣに同期した点灯制御を行うこととなる。
【００４７】
光学モータ１１４は、リーダコントローラ４０４の制御によって、露光ランプ１０２を点灯させた状態で第１ミラー台５１と第２ミラー台５２を走査させる。このようにプラテンガラス１０１上の原稿を走査して得られた光像は、ミラー１０３，１０４，１０５及びレンズ１０６によりＣＣＤ１０７に結像される。
【００４８】
プリンタＩ／Ｆ４０６は、複写機本体３に読み取った画像データを送信するためのインタフェースであると共に、複写機本体３側に搭載されている不図示のコントローラからの制御信号を受信するためのインタフェースである。プリンタＩ／Ｆ４０６は、基本的な構成は機種間で統一されており、不図示のコントローラからの制御信号によって画像読取装置２の電源装置４０７のオンオフ制御を行える構成を備えている。
【００４９】
電源装置４０７は、画像読取装置２の装置本体４を動作させるための主電源としての画像読取装置電源４０８と、ヒータ１０９，１１０を動作させるための副電源としてのヒータ制御電源４１０とを備えている。また、電源装置４０７は、２４時間数ミリワット程度の小消費電力で常時動作する常夜電源４０９を備えており、画像読取装置電源４０８及びヒータ制御電源４１０が個別に制御可能となっている。露光ランプ１０２、インバータ４０２、リーダコントローラ４０４、ＣＣＤ１０７及び光学モータ１１４は、画像読取装置電源４０８により給電されて動作する。そして、ヒータ１０９，１１０は、ヒータ制御電源４１０により給電されて動作する。
【００５０】
画像読取装置電源４０８のオンオフは、複写機本体３に設けられた電源スイッチ３０（図１）がユーザによって操作されることにより行われる。即ち、電源スイッチ３０がユーザによってオフ操作されると、画像読取装置電源４０８がオフ（給電停止状態）となり、電源スイッチ３０がオン操作されると、画像読取装置電源４０８がオン（給電可能状態）となる。なお、複写機本体３にも複写機電源７０（図１）が搭載されており、電源スイッチ３０のオンオフ操作により、複写機電源７０もオンオフするようになっている。
【００５１】
そして、画像読取装置電源４０８がオフとなると、露光ランプ１０２、インバータ４０２、リーダコントローラ４０４、ＣＣＤ１０７及び光学モータ１１４への給電が停止される。
【００５２】
画像読取装置電源４０８がオフ状態のとき、装置本体４の各部に対して給電を停止することとなるので、各部は発熱しない。従って、装置本体４内の空気の温度は低下することとなる。そして、温度低下が激しい朝晩などにミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６が露点温度に到達してミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６に結露が発生する可能性がある。
【００５３】
そこで、本実施の形態では、常夜電源４０９は、画像読取装置電源４０８がオフされたとき、ヒータ制御電源４１０をオンする制御をしている。このように画像読取装置電源４０８がオフされると、ヒータ制御電源４１０がオンし、結露防止制御基板４１７への給電が開始される。逆に、画像読取装置電源４０８がオンされたときは、常夜電源４０９は、ヒータ制御電源４１０をオフする制御をしている。
【００５４】
結露防止制御基板４１７への給電が開始されると、結露防止制御基板４１７のＣＰＵ４１４は、ヒータ制御部４１６を介してヒータ１０９，１１０への通電制御を行う。
【００５５】
そして、ＣＰＵ４１４は、ヒータ１０９，１１０を連続的又は間欠的に加熱を行うように通電制御し、画像読取装置電源４０８がオフのときに、ミラー１０３，１０４，１０５及びレンズ１０６を加熱して結露を抑制するようにしている。
【００５６】
図４は、開口部３０２及びヒータ１１０近傍を示す説明図であり、図５は、開口部３０２近傍を示す説明図である。
【００５７】
ところで、装置本体４には、読み取り動作中に装置本体内（特に、露光ランプ１０２）を冷却するために、装置本体内に外気を導入するための開口部３０２が形成されているので、開口部３０２を通じて外気が侵入し易くなっている。また、開口部３０２は、露光ランプ１０２のホームポジション（第１ミラー台５１のホームポジション）近傍に形成されているため、開口部３０２を通じて侵入した外気は、露光ランプ１０２近傍の光学手段としてのミラー１０３〜１０５にも導かれ易くなっている。
【００５８】
そして、仮に開口部３０２を通じて装置本体４内に外気が侵入してしまうと、ヒータ１０９，１１０でミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６を加熱していても、ミラー１０３〜１０５やレンズ１０６に結露が生じてしまうことがある。特に、開口部３０２近傍のミラー１０３〜１０５は結露しやすい。
【００５９】
具体的には、ミラー１０３〜１０５やレンズ１０６の温度が、露点温度よりも低い場合に、ミラー１０３〜１０５やレンズ１０６に結露が生じてしまう。そして、外気の温度や湿度が高くなるほど露点温度は高くなるので、そのような外気が装置本体４内に侵入してしまうと、結露が生じ易くなってしまう。
【００６０】
そこで、画像読取装置２は、開口部３０２を閉鎖する閉鎖位置（図４）と開口部３０２を開放する開放位置（図５）との間で移動可能に設けられた開閉部材５０１を備えている。また、画像読取装置２は、ヒータ１１０の加熱動作と連動して作動し、開閉部材５０１を操作する作動手段としてのアクチュエータ５０２を備えている。
【００６１】
開閉部材５０１は、板状に形成されおり、開口部３０２近傍に装置本体４に設けられた軸５０１ａによって回動可能に支持されており、ねじりコイルばね５０６によって開放位置（図５中時計回り方向）に常時付勢されている。
【００６２】
アクチュエータ５０２は、熱に応じて伸縮するように変形するＴｉ−Ｎｉ材やＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系の形状記憶合金の線材からなる熱変形部材であり、装置本体内におけるヒータ１１０に近接して配置されている。つまり、アクチュエータ５０２は、加熱によって収縮し、冷やされることによって伸張する。そして、アクチュエータ５０２は、弛みがないように、直線状に張設されている。
【００６３】
開閉部材５０１における開口部３０２側とは反対側の端部には、引張りコイルばね５０５の一端が接続されており、引張りコイルばね５０５の他端には、アクチュエータ５０２の一端５０２ａが接続されている。即ち、アクチュエータ５０２の一端５０２ａには、引張りコイルばね５０５を介して開閉部材５０１が接続されている。
【００６４】
そして、アクチュエータ５０２は、伸縮しても常時ヒータ１１０に近接するように、その一端５０２ａ近傍が装置本体４に回動自在に設けられた滑車５０４に引っ掛けられており、他端５０２ｂが装置本体４に固定されている。
【００６５】
ここで、図６は、アクチュエータ５０２の温度に対する収縮ひずみを示す図である。本実施の形態におけるアクチュエータ５０２の最大収縮量は、全長の１０％程度である。このアクチュエータ５０２は、加熱による収縮時と冷却による伸張時とで収縮ひずみの異なるヒステリシスを有している。
【００６６】
具体的には、アクチュエータ５０２は、温度上昇に伴い、下限温度約４０℃から収縮し始め（図６中、点Ｘ）、約５０℃辺りから急激に収縮し、上限温度約７０℃（図６中、点Ｙ）で最大収縮量となる。そして、約７０℃から冷却するときは、緩やかに伸張し、約４０℃で元の長さに戻る。つまり、アクチュエータ５０２は、下限温度と上限温度との間で伸縮する。ヒータ１１０の発熱温度は約１００℃であり、アクチュエータ５０２は、ヒータ１１０が発熱した場合には、十分に収縮反応できるものである。なお、アクチュエータ５０２は、７０℃を超えてもほとんど収縮しない。従って、開閉部材５０１が過剰に引っ張られることもない。本実施の形態では、アクチュエータ５０２の常温での長さを２００ｍｍと設定しており、ヒータ１１０の加熱により約２０ｍｍ収縮することとなる。
【００６７】
従って、ヒータ１１０により加熱された状態では、アクチュエータ５０２は全長が約２０ｍｍ収縮する。このアクチュエータ５０２の収縮により、開閉部材５０１は、ねじりコイルばね５０６の付勢力に抗して反時計回り方向に回動し、開放位置（図５）から閉鎖位置（図４）に移動こととなる。そして、開閉部材５０１が閉鎖位置に移動することで、開口部３０２が閉鎖され、装置本体内への外気の導入が阻止される。
【００６８】
また、ヒータ１１０による加熱が停止してアクチュエータ５０２が冷却したときには、アクチュエータ５０２は徐々に伸張して初期の長さに戻る。このアクチュエータ５０２の伸張により、開閉部材５０１は、ねじりコイルばね５０６の付勢力により時計回り方向に回動し、閉鎖位置（図４）から開放位置（図５）に移動することとなる。そして、開閉部材５０１が開放位置に移動することで、開口部３０２が開放され、装置本体４内には開口部３０２を通じて外気が導入可能となる。
【００６９】
次に、画像読取装置電源４０８がオンオフされたときの動作について説明する。
【００７０】
まず、電源スイッチ３０（図１）がオフ操作されると、画像読取装置電源４０８がオフされ、ヒータ制御電源４１０がオンされる。
【００７１】
これにより、冷えた状態であるヒータ１０９，１１０は、通電により発熱し始め、昇温していく。そして、ヒータ１１０が４０℃近辺に昇温してからアクチュエータ５０２がヒータ１１０の加熱により収縮するよう変形し始め、開閉部材５０１が図５に示す開放位置から反時計回り方向に回動する。ヒータ１１０の温度が７０℃に達すると、アクチュエータ５０２が最大収縮量で収縮し、開閉部材５０１は、図４に示す閉鎖位置に移動する。
【００７２】
そして、ヒータ１０９，１１０は、約１００℃にまで達し、ミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６を加熱することによって、ミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６が結露を抑制している。
【００７３】
また、開閉部材５０１により開口部３０２が閉鎖されているので、装置本体４内には外気が侵入し難く、外気の温度や湿度が急激に変動しても、装置本体４内の空気の温度及び湿度はほとんど変動しない。例えば室内の暖房器具を動作させて、急激に室内温度を上昇させても、開閉部材５０１により開口部３０２が閉鎖されているので、装置本体４内には、ミラー１０３〜１０５やレンズ１０６に結露を生じさせるような外気が侵入するのを抑制することができる。従って、装置本体４内への外気の侵入を抑制できるので、ミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６が結露するのを効果的に抑制することができる。
【００７４】
そして、画像読取装置２を有する複写機１は、室内暖房器具によって徐々に室内空気の温度に近づいていくこととなる。
【００７５】
次に、電源スイッチ３０（図１）がオン操作されると、画像読取装置電源４０８がオンされ、ヒータ制御電源４１０がオフされる。
【００７６】
これにより、ヒータ１０９，１１０への通電は停止されることとなるが、ヒータ１０９，１１０は急激に冷却することはなく、徐々に冷却していくものである。従って、ヒータ１１０への給電が停止したからといって、開閉部材５０１が直ちに開放位置に移動するものではない。
【００７７】
つまり、アクチュエータ５０２は、ヒータ１１０の加熱温度（１００℃）よりも低い上限温度（７０℃）以下で伸張し始めるので、ヒータ１１０が７０℃まで低下しない限りはヒータ１１０への給電を停止しても開閉部材５０１が開くことはない。
【００７８】
その後、アクチュエータ５０２は、ヒータ１１０が７０℃以下となった場合は、徐々に伸張していくこととなる。しかも、アクチュエータ５０２には、ヒステリシスがあるので、伸張するときは収縮するときほど速くはない。そして、開閉部材５０１は少しずつ開いていくこととなり、外気が少しずつ装置本体４内に導入されることとなる。従って、装置本体４内の空気の温度が急激に変化することはなく、少しずつ導入された外気によりミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６が昇温し、装置本体内のミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６の温度と、装置本体内の空気の温度との温度差はほとんどない。
【００７９】
その後、アクチュエータ５０２は、元の長さに戻り、開閉部材５０１は開放位置へ移動し、開口部３０２が開放される。
【００８０】
そして、装置本体４は、電源スイッチ３０を投入直後にウォーミングアップ動作を実施するので、装置本体４の各部の温度が上昇し、ヒータ１０９，１１０を動作させなくてもミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６に結露が生じることはない。
【００８１】
ここで、電源スイッチ３０を投入直後に画像読取装置２が読み取り動作を行うように操作された場合、開閉部材５０１が閉鎖位置にある状態で露光ランプ１０２等により装置本体４内は昇温することとなる。しかし、開口部３０２を閉鎖している僅かな時間だけであるので、僅かな時間の装置本体４内の昇温は問題とならない程度である。
【００８２】
以上、本実施の形態によれば、結露を抑制するためにヒータ１１０を加熱するだけで、開閉部材５０１を閉鎖位置に移動させることができ、また、ヒータ１１０の加熱を停止するだけで開閉部材５０１を開放位置に移動させることができる。このように、ヒータ１１０の熱で変形するアクチュエータ５０２により開閉部材５０１を開閉するようにしたので、開閉部材５０１を開閉動作させる制御装置を設ける必要がなく、また、開閉部材５０１を動作させる電動モータを設ける必要がない。これにより、簡単な構造で開閉部材５０１を開閉させて、効果的にミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６の結露を抑制することができる。
【００８３】
なお、上記実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８４】
上記実施の形態では、作動手段が熱変形部材としてのアクチュエータ５０２である場合について説明したが、これに限るものではなく、加熱手段としてのヒータが加熱動作しているときに連動して作動するようにしたソレノイドやモータ等でもよい。
【００８５】
作動手段がソレノイドの場合、ソレノイドを開放位置にある開閉部材近傍に配置しておき、ヒータが加熱動作したときにソレノイドを作動させて開閉部材を押圧し、開閉部材を開放位置から閉鎖位置に移動させるようにすればよい。そして、ヒータの加熱を停止させた後に、ソレノイドによる開閉部材の押圧を停止させればよい。
【００８６】
作動手段がモータの場合は、モータ軸やモータと連動する歯車機構を開閉部材に接続させておき、ヒータが加熱動作したときに開閉部材を回動させて開放位置から閉鎖位置に移動させればよい。
【００８７】
また、上記実施の形態では、加熱手段としてのヒータ１１０を装置本体４に固定した場合について説明したが、これに限定するものではなく、ヒータを移動可能とし、熱変形部材としてのアクチュエータ近傍に移動させるようにしてもよい。このとき、加熱手段としてヒータの代わりに光源としての露光ランプを用いてもよい。
【００８８】
また、上記実施の形態では、開口部３０２にファン３０１を配置した場合について説明したが、これに限るものではなく、ファン３０１が必要なければ省略可能である。
【００８９】
また、上記実施の形態では、アクチュエータ５０２が形状記憶合金としての線材を直線状とした場合について説明したが、これに限定するものではなく、アクチュエータが形状記憶合金の線材をコイル状にして形成される場合でもよい。
【００９０】
また、上記実施の形態では、複写機本体３と装置本体４とが別体である場合について説明したが、一体のものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本実施の形態に係る画像読取装置を備えた画像形成装置の一例としての複写機の概略構成を示す説明図である。
【図２】画像読取装置の装置本体を示す図であり、（ａ）は、画像読取装置の装置本体の内部を示す平面図であり、（ｂ）は、画像読取装置の装置本体の内部を示す正面図である。
【図３】画像読取装置の構成を示すブロック図である。
【図４】開口部及びヒータ近傍を示す説明図である。
【図５】開口部近傍を示す説明図である。
【図６】アクチュエータの温度に対する収縮ひずみを示す図である。
【図７】温度に対する飽和水蒸気圧を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ 画像形成装置（複写機）
２ 画像読取装置
４ 装置本体
６ 画像形成部
１０２ 光源（露光ランプ）
１０３，１０４，１０５ 光学手段（ミラー）
１０６ 光学手段（レンズ）
１０９，１１０ 加熱手段（ヒータ）
３０１ ファン
３０２ 開口部
４０８ 主電源（画像読取装置電源）
４１０ 副電源（ヒータ制御電源）
５０１ 開閉部材
５０２ 作動手段、熱変形部材（アクチュエータ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＣＲ（光学的文字認識装置）やスキャナ装置等の画像読取装置及び画像読取装置を備えた複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、原稿に光を照射するランプ等の光源と、光源による原稿からの反射光を結像させる光学手段してのミラー及びレンズと、ミラー及びレンズによって結像された光像を光電変換する光電変換手段としてのＣＣＤを備えた画像読取装置が知られている。
【０００３】
近時、画像読取の高速化及び高画質化に伴い、光源の光量を上げる必要に迫られ、光源による装置本体内の温度上昇や画像読取装置の高速化によるＣＣＤ等の電気部品の温度上昇が問題となっていた。そこで、画像読取装置の装置本体内に外気（室内の空気）を導入するファンを設け、装置本体内の温度上昇を抑制するものが提案されている（特許文献１及び２参照）。
【０００４】
また、寒冷地などの低温環境下に置かれる画像読取装置では、夜間において主電源の通電がオフされると、装置本体が冷え切った状態となる。そして、冷えた装置本体内の各部に結露が生じてしまうことがあった。特に、ミラーやレンズの表面に結露が生じてしまった場合には、原稿を読み取った際に画像不良が発生してしまうことがあった。そして、この読み取った画像データに基づいてシートに画像形成する画像形成装置においては、シートに形成される画像が劣化してしまっていた。
【０００５】
そこで、従来、ミラーやレンズの結露対策を施した寒冷地仕様の画像読取装置が提案されている。具体的には、ミラーやレンズの近傍にヒータを配置して、主電源がオフになったときにヒータを動作させてミラーやレンズの結露を抑制しているものが提案されている（特許文献３〜５参照）。更に、光源を熱源として利用することで、ミラーやレンズの結露を抑制するものや（特許文献６、７参照）、発生した結露に対しても光源等の熱を利用して結露除去を行うものも提案されている（特許文献８参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１７９６７６号公報
【特許文献２】特開２００４−０４５５０６号公報
【特許文献３】特開平１０−２１０２２０号公報
【特許文献４】特開平１１−１８４０２２号公報
【特許文献５】特開２００３−１８３４０号公報
【特許文献６】特開２００３−３２２９１８号公報
【特許文献７】特開平１０−３０８８５３号公報
【特許文献８】特開平１１−１２７３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記結露対策を施した画像読取装置においても、画像読取の高速化及び高画質化に伴い、装置本体内の光源を冷却する必要性が生じてきた。
【０００８】
しかし、装置本体内の光源を冷却するためには、装置本体に開口部を設けて、積極的に外気を装置本体内に導入するようにしなければならない。そして、強制空冷が必要な場合には、開口部にファンを設ける必要があるが、この開口部は、装置本体内に外気を導入するためのものなので、光源の冷却が必要ではない場合にも開口部を通じて外気が装置本体内に侵入し易くなっている。
【０００９】
このため、装置本体よりも高い温度に室温を急激に上昇させた場合などには、装置本体は室温よりも温度が低い状態であるが、温度及び湿度の高い室内空気が開口部を通じて装置本体内に侵入してしまう。そして、例えば数十Ｗ程度のヒータでミラーやレンズを加熱しても、ミラーやレンズよりも高い温度の室内空気が開口部を通じて装置本体内に侵入してしまい、ヒータで加熱しているにも拘らず、ミラーやレンズに結露が発生してしまうことがあった。
【００１０】
図７は、温度に対する飽和水蒸気圧を示す図であり、この図７を参照しながら、具体例を挙げて説明する。
【００１１】
例えば、暖房器具により急激に昇温させたときの室温を２５℃、そのときの湿度を５０％とした場合、室内の空気中には、図７を参照すると、２５℃における飽和水蒸気圧約２４ｍｍＨｇの５０％にあたる１２ｍｍＨｇに相当する水分が含まれることになる。従って、この空気（温度２５℃／湿度５０％）における露点温度は、約１２．５℃であり、これよりも低い温度の部品に空気が接すると結露が発生する。なお、露点温度とは、ある温度と湿度の飽和水蒸気の限界となる温度のことであり、その温度より下がると結露が発生する。
【００１２】
そして、夜間や朝の室温が５℃であり、ヒータ自体の表面温度が１００℃程度であるとすると、ヒータ近傍の温度上昇は約５℃程度となり、ヒータ近傍のミラーやレンズの温度は１０℃程度となる。
【００１３】
つまり、装置本体内の１０℃程度のミラーやレンズに、温度２５℃／湿度５０％の空気が接した場合には、温度１０℃における飽和水蒸気圧約１０ｍｍＨｇとの差分である２（＝１２−１０）ｍｍＨｇに相当する水分が部品の表面に結露として凝縮（液化）する。
【００１４】
ちなみに、ヒータを動作させなかった場合には、装置本体内のミラーやレンズは、５℃である。従って、温度２５℃／湿度５０％の空気が接した場合には、温度５℃における飽和水蒸気圧約７ｍｍＨｇとの差分である５（＝１２−７）ｍｍＨｇに相当する水分が部品の表面に結露として凝縮（液化）する。
【００１５】
このように、装置本体に開口部を形成した場合、例えば数十Ｗ程度のセメントヒータ等のヒータでは、ミラーやレンズに結露が発生するのを抑制する効果が不十分であった。
【００１６】
この問題を解決するために、ヒータを大型化したり、ヒータの温度を上げたりすることで結露を抑制することも考えられるが、消費電力が大きくなってしまう。また、ヒータの温度を上げる場合には、局所的に温度が上がり過ぎてしまうため、ヒータ近傍の各部に熱の影響が出てしまうおそれがある。
【００１７】
そこで、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、効果的に装置本体内の光学手段の結露を抑制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を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、装置本体内に配置され、原稿に光を照射する光源と、前記装置本体内に配置され、前記光源による原稿からの反射光を結像させる光学手段と、を備え、原稿を読み取って画像データを生成する画像読取装置において、前記装置本体内に外気を導入するための開口部と、前記装置本体内に配置され、前記光学手段を加熱するための加熱手段と、前記開口部を閉鎖する閉鎖位置と前記開口部を開放する開放位置との間で移動可能に設けられた開閉部材と、前記加熱手段の加熱動作と連動して作動し、前記開閉部材を前記開放位置から前記閉鎖位置に移動させる作動手段と、を備えた、ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、光学手段を加熱する際に開閉部材を閉鎖位置に移動させて開口部を閉鎖することができるので、装置本体に外気が侵入するのを抑制することができる。そして、光学手段と温度差のある外気が装置本体内に侵入を抑制できるので、光学手段における結露を効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る画像読取装置を備えた画像形成装置の一例としての複写機の概略構成を示す説明図である。
【００２２】
図１において、画像形成装置としての複写機１は、原稿を読み取って画像データを生成する画像読取装置２と、複写機本体３とを備えており、画像読取装置２は、複写機本体３の上方に配置されている。
【００２３】
まず、画像読取装置２の概略構成について説明する。画像読取装置２は、原稿の画像を読み取る装置本体４と、装置本体４の上部に配置され、原稿トレイ５ａに載置された原稿を装置本体４に搬送する原稿フィーダ５とを備えている。
【００２４】
また、画像読取装置２は、装置本体４の上面に配置された原稿台としてのプラテンガラス１０１を備えている。また、画像読取装置２は、プラテンガラス１０１に搬入された原稿に光を照射する光源としての露光ランプ１０２と、その反射光を結像させる光学手段としてのミラー１０３，１０４，１０５及びレンズ１０６と、を備えている。更に、画像読取装置２は、ミラー１０３，１０４，１０５及びレンズ１０６によって結像された光像を光電変換する光電変換手段としてのＣＣＤ１０７を備えている。そして、露光ランプ１０２、ミラー１０３，１０４，１０５、レンズ１０６及びＣＣＤ１０７が装置本体内の同一空間に配置されている。
【００２５】
原稿フィーダ５は、不図示の操作部のコピーボタンが操作された場合に、原稿トレイ５ａに積載された原稿を、装置本体４のプラテンガラス１０１に搬送する。そして、原稿を読み取る際には、プラテンガラス１０１の上に載置された原稿に露光ランプ１０２によって光を照射することにより読み取るようにしている。
【００２６】
次に、複写機本体３について説明する。複写機本体３は、画像読取装置２により読み取られた画像データに基づいてシートＳに画像を形成する画像形成部６と、画像形成部６のシート搬送方向下流側に配置される定着部２５とを備えている。
【００２７】
画像形成部６は、像担持体として、アルミニウム等からなる導電性のドラム基体とその外周面上に形成される感光体層とを有するドラム形の電子写真感光体（以下、感光体ドラムという）１０を備えている。また、画像形成部６は、一次帯電器１３、露光部としてのレーザスキャナ部３８、現像器１１、ポスト帯電器１４、転写帯電器１５及び分離帯電器１６を備え、これらが感光体ドラム１０の回転方向に沿って感光体ドラム１０の周りに順次配設されている。また、画像形成部６は、クリーナ１２を備えており、感光体ドラム１０の表面に残ったトナーが除去される。
【００２８】
画像形成部６は、シート供給部８に装填した給紙カセット９ａ，９ｂから、給送ローラ１９ａ，１９ｂ、搬送ローラ対２０ａ，２０ｂによって搬送された紙或いは合成樹脂等のシートＳに対して電子写真方式によってトナー像を形成するようになっている。
【００２９】
詳述すると、図１の矢印方向へ回転する感光体ドラム１０の表面は、一次帯電器１３によって一様に帯電される。そして、レーザスキャナ部３８は、画像読取装置２或いは不図示のコンピュータ等から伝送された画像データに基づいて帯電された感光体ドラム１０の表面に光照射して露光することにより、感光体ドラム１０の表面に静電潜像を形成する。この感光体ドラム１０の表面に形成された潜像は、現像器１１でトナー現像されて、可視像化される。そして、感光体ドラム１０上のトナー像の帯電量を均一にするポスト帯電器１４によって、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像がシートＳに転写されやすい状態となる。この感光体ドラム１０上のトナー像は、搬送されてくるシートＳに転写帯電器１５によって転写される。トナー像が転写されたシートＳは、分離帯電器１６によって感光体ドラム１０表面から剥離される。
【００３０】
分離帯電器１６のシート搬送方向の下流側には、搬送部１７が配置されている。搬送部１７は、搬送ローラ１７ａ，１７ｂと、搬送ローラ１７ａ，１７ｂ間に巻き掛けられた搬送ベルト１７ｃとを有している。この搬送部１７のシート搬送方向の下流側に配置されている定着部２５は、加熱ローラ２５ａと、この加熱ローラ２５ａに圧接する加圧ローラ２５ｂとを有している。
【００３１】
分離帯電器１６によって剥離されたシートＳは、搬送部１７により搬送されて定着部２５に導かれ、定着部２５で加熱・加圧され、トナー像が定着される。最後にシートＳは、排出ローラ対２６によって複写機本体３の外部に排出される。
【００３２】
次に、画像読取装置２の詳細について説明する。図２は、画像読取装置２の装置本体４を示す図であり、図２（ａ）は、画像読取装置２の装置本体４の内部を示す平面図であり、図２（ｂ）は、画像読取装置２の装置本体４の内部を示す正面図である。
【００３３】
画像読取装置２は、原稿を露光ランプ１０２により照明し、その反射光をミラー１０３，１０４，１０５によりレンズ１０６に導き、更に光電変換手段としてのＣＣＤ１０７に結像させる構成となっている。露光ランプ１０２としては、ハロゲンランプ、蛍光灯、キセノン管等が用いられる。
【００３４】
また、露光ランプ１０２とミラー１０３によって第１ミラー台５１が構成され、ミラー１０４，１０５によって第２ミラー台５２が構成される。原稿を読み取る際には、第１ミラー台５１と第２ミラー台５２とが、２：１の速度比で原稿に対して相対的な速度で副走査方向（矢印Ａ方向）への原稿走査を行う。
【００３５】
そして、第１ミラー台５１と第２ミラー台５２とを駆動制御する駆動源が光学モータ１１４であり、モータ駆動軸と光学駆動軸１０８の間に架け渡された駆動ベルト１１５を介してワイヤー１１６，１１７の駆動制御を行う。第１ミラー台５１と第２ミラー台５２は共にワイヤー１１６，１１７に固定されており、ワイヤー駆動に伴って原稿走査を行うことになる。
【００３６】
本実施の形態では、画像読取装置２は、光学手段としてのミラー１０３，１０４，１０５を加熱するための加熱手段としてのヒータ１１０と、光学手段としてのレンズ１０６を加熱するための加熱手段としてのヒータ１０９とを備えている。
【００３７】
ヒータ１０９は、装置本体４内であって、レンズ１０６近傍に配置されている。また、ヒータ１１０は、装置本体４内であって、ミラー１０３，１０４，１０５の近傍に配置すべく、第１ミラー台５１及び第２ミラー台５２のホームポジション近傍に配置されている。
【００３８】
このように、ヒータ１０９，１１０を二箇所に配置している理由としては、結露の発生によって読み取り画像に不具合が発生するおそれのある個所がミラー１０３，１０４，１０５及び、レンズ１０６であることによる。
【００３９】
ここで、ミラー１０３，１０４，１０５は、副走査方向（原稿の送り方向）と直交する主走査方向である矢印Ｂ方向（幅方向）に亘って延びている。そして、ミラー１０３，１０４，１０５は、原稿の主走査方向の長さよりも主走査方向に長く設定されている。
【００４０】
ヒータ１１０は、主走査方向の長さがミラー１０３，１０４，１０５の主走査方向の長さと略同じ長さに設定されている長尺のセメントヒータである。また、ヒータ１０９は、装置本体内に固定されているレンズ１０６の近傍に配置されており、レンズ１０６を加熱するのに必要な長さの短尺のセメントヒータである。
【００４１】
画像読取装置２の装置本体４の背面には、装置本体内に外気（複写機１が設置されている室内の空気）を導入するための開口部３０２が形成されている。この開口部３０２は、露光ランプ１０２を効率的に冷却するために、露光ランプ１０２近傍に設けられている。具体的には、開口部３０２は、第１ミラー台５２のホームポジション近傍に設けられている。そして、開口部３０２を通じて装置本体４内に導入された外気は、効率よく露光ランプ１０２に導かれるようになっている。
【００４２】
画像読取装置２は、この開口部３０２に配置され、露光ランプ１０２を冷却するためのファン３０１を備えている。このファン３０１を動作させると、開口部３０２を通じて外気が装置本体内に吸引され、露光ランプ１０２が冷却される。ここで、本実施の形態では、ファン３０１を動作させることにより、露光ランプ１０２のみならず、ＣＣＤ１０７や不図示のリーダコントローラ基板等の電気部品を冷却することが可能である。なお、ファン３０１は、吸気ファンであるが、排気ファンとしてもよい。
【００４３】
ファン３０１は、露光ランプ１０２の動作に基づいて駆動される。具体的には、露光ランプ１０２は点灯しているとき発熱しているものであり、露光ランプ１０２の点灯後にファン３０１が動作する。
【００４４】
図３は、画像読取装置２の構成を示すブロック図である。
【００４５】
画像読取装置２は、画像読取装置全体を制御する制御手段としてのリーダコントローラ４０４と、露光ランプ１０２の点灯・消灯の制御及び点灯周期を制御するインバータ４０２とを備えている。また、画像読取装置２は、プリンタＩ／Ｆ４０６と、電源装置４０７と、結露防止制御基板４１７とを備えている。
【００４６】
インバータ４０２は、露光ランプ１０２に対する光源用電源であり、リーダコントローラ４０４から送られてくる不図示のランプ制御信号に同期して露光ランプ１０２を制御している。また、露光ランプ１０２を高周波点灯制御する必要がある場合には、ＣＣＤ１０７に対する光源照度が変動する要因となるため、ＣＣＤ１０７と同期をとった光源点灯制御を行う必要がある。従って、この場合には、リーダコントローラ４０４からインバータ４０２に送られるＣＣＤ駆動制御水平同期信号であるＨＳＹＮＣに同期した点灯制御を行うこととなる。
【００４７】
光学モータ１１４は、リーダコントローラ４０４の制御によって、露光ランプ１０２を点灯させた状態で第１ミラー台５１と第２ミラー台５２を走査させる。このようにプラテンガラス１０１上の原稿を走査して得られた光像は、ミラー１０３，１０４，１０５及びレンズ１０６によりＣＣＤ１０７に結像される。
【００４８】
プリンタＩ／Ｆ４０６は、複写機本体３に読み取った画像データを送信するためのインタフェースであると共に、複写機本体３側に搭載されている不図示のコントローラからの制御信号を受信するためのインタフェースである。プリンタＩ／Ｆ４０６は、基本的な構成は機種間で統一されており、不図示のコントローラからの制御信号によって画像読取装置２の電源装置４０７のオンオフ制御を行える構成を備えている。
【００４９】
電源装置４０７は、画像読取装置２の装置本体４を動作させるための主電源としての画像読取装置電源４０８と、ヒータ１０９，１１０を動作させるための副電源としてのヒータ制御電源４１０とを備えている。また、電源装置４０７は、２４時間数ミリワット程度の小消費電力で常時動作する常夜電源４０９を備えており、画像読取装置電源４０８及びヒータ制御電源４１０が個別に制御可能となっている。露光ランプ１０２、インバータ４０２、リーダコントローラ４０４、ＣＣＤ１０７及び光学モータ１１４は、画像読取装置電源４０８により給電されて動作する。そして、ヒータ１０９，１１０は、ヒータ制御電源４１０により給電されて動作する。
【００５０】
画像読取装置電源４０８のオンオフは、複写機本体３に設けられた電源スイッチ３０（図１）がユーザによって操作されることにより行われる。即ち、電源スイッチ３０がユーザによってオフ操作されると、画像読取装置電源４０８がオフ（給電停止状態）となり、電源スイッチ３０がオン操作されると、画像読取装置電源４０８がオン（給電可能状態）となる。なお、複写機本体３にも複写機電源７０（図１）が搭載されており、電源スイッチ３０のオンオフ操作により、複写機電源７０もオンオフするようになっている。
【００５１】
そして、画像読取装置電源４０８がオフとなると、露光ランプ１０２、インバータ４０２、リーダコントローラ４０４、ＣＣＤ１０７及び光学モータ１１４への給電が停止される。
【００５２】
画像読取装置電源４０８がオフ状態のとき、装置本体４の各部に対して給電を停止することとなるので、各部は発熱しない。従って、装置本体４内の空気の温度は低下することとなる。そして、温度低下が激しい朝晩などにミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６が露点温度に到達してミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６に結露が発生する可能性がある。
【００５３】
そこで、本実施の形態では、常夜電源４０９は、画像読取装置電源４０８がオフされたとき、ヒータ制御電源４１０をオンする制御をしている。このように画像読取装置電源４０８がオフされると、ヒータ制御電源４１０がオンし、結露防止制御基板４１７への給電が開始される。逆に、画像読取装置電源４０８がオンされたときは、常夜電源４０９は、ヒータ制御電源４１０をオフする制御をしている。
【００５４】
結露防止制御基板４１７への給電が開始されると、結露防止制御基板４１７のＣＰＵ４１４は、ヒータ制御部４１６を介してヒータ１０９，１１０への通電制御を行う。
【００５５】
そして、ＣＰＵ４１４は、ヒータ１０９，１１０を連続的又は間欠的に加熱を行うように通電制御し、画像読取装置電源４０８がオフのときに、ミラー１０３，１０４，１０５及びレンズ１０６を加熱して結露を抑制するようにしている。
【００５６】
図４は、開口部３０２及びヒータ１１０近傍を示す説明図であり、図５は、開口部３０２近傍を示す説明図である。
【００５７】
ところで、装置本体４には、読み取り動作中に装置本体内（特に、露光ランプ１０２）を冷却するために、装置本体内に外気を導入するための開口部３０２が形成されているので、開口部３０２を通じて外気が侵入し易くなっている。また、開口部３０２は、露光ランプ１０２のホームポジション（第１ミラー台５１のホームポジション）近傍に形成されているため、開口部３０２を通じて侵入した外気は、露光ランプ１０２近傍の光学手段としてのミラー１０３〜１０５にも導かれ易くなっている。
【００５８】
そして、仮に開口部３０２を通じて装置本体４内に外気が侵入してしまうと、ヒータ１０９，１１０でミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６を加熱していても、ミラー１０３〜１０５やレンズ１０６に結露が生じてしまうことがある。特に、開口部３０２近傍のミラー１０３〜１０５は結露しやすい。
【００５９】
具体的には、ミラー１０３〜１０５やレンズ１０６の温度が、露点温度よりも低い場合に、ミラー１０３〜１０５やレンズ１０６に結露が生じてしまう。そして、外気の温度や湿度が高くなるほど露点温度は高くなるので、そのような外気が装置本体４内に侵入してしまうと、結露が生じ易くなってしまう。
【００６０】
そこで、画像読取装置２は、開口部３０２を閉鎖する閉鎖位置（図４）と開口部３０２を開放する開放位置（図５）との間で移動可能に設けられた開閉部材５０１を備えている。また、画像読取装置２は、ヒータ１１０の加熱動作と連動して作動し、開閉部材５０１を操作する作動手段としてのアクチュエータ５０２を備えている。
【００６１】
開閉部材５０１は、板状に形成されおり、開口部３０２近傍に装置本体４に設けられた軸５０１ａによって回動可能に支持されており、ねじりコイルばね５０６によって開放位置（図５中時計回り方向）に常時付勢されている。
【００６２】
アクチュエータ５０２は、熱に応じて伸縮するように変形するＴｉ−Ｎｉ材やＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系の形状記憶合金の線材からなる熱変形部材であり、装置本体内におけるヒータ１１０に近接して配置されている。つまり、アクチュエータ５０２は、加熱によって収縮し、冷やされることによって伸張する。そして、アクチュエータ５０２は、弛みがないように、直線状に張設されている。
【００６３】
開閉部材５０１における開口部３０２側とは反対側の端部には、引張りコイルばね５０５の一端が接続されており、引張りコイルばね５０５の他端には、アクチュエータ５０２の一端５０２ａが接続されている。即ち、アクチュエータ５０２の一端５０２ａには、引張りコイルばね５０５を介して開閉部材５０１が接続されている。
【００６４】
そして、アクチュエータ５０２は、伸縮しても常時ヒータ１１０に近接するように、その一端５０２ａ近傍が装置本体４に回動自在に設けられた滑車５０４に引っ掛けられており、他端５０２ｂが装置本体４に固定されている。
【００６５】
ここで、図６は、アクチュエータ５０２の温度に対する収縮ひずみを示す図である。本実施の形態におけるアクチュエータ５０２の最大収縮量は、全長の１０％程度である。このアクチュエータ５０２は、加熱による収縮時と冷却による伸張時とで収縮ひずみの異なるヒステリシスを有している。
【００６６】
具体的には、アクチュエータ５０２は、温度上昇に伴い、下限温度約４０℃から収縮し始め（図６中、点Ｘ）、約５０℃辺りから急激に収縮し、上限温度約７０℃（図６中、点Ｙ）で最大収縮量となる。そして、約７０℃から冷却するときは、緩やかに伸張し、約４０℃で元の長さに戻る。つまり、アクチュエータ５０２は、下限温度と上限温度との間で伸縮する。ヒータ１１０の発熱温度は約１００℃であり、アクチュエータ５０２は、ヒータ１１０が発熱した場合には、十分に収縮反応できるものである。なお、アクチュエータ５０２は、７０℃を超えてもほとんど収縮しない。従って、開閉部材５０１が過剰に引っ張られることもない。本実施の形態では、アクチュエータ５０２の常温での長さを２００ｍｍと設定しており、ヒータ１１０の加熱により約２０ｍｍ収縮することとなる。
【００６７】
従って、ヒータ１１０により加熱された状態では、アクチュエータ５０２は全長が約２０ｍｍ収縮する。このアクチュエータ５０２の収縮により、開閉部材５０１は、ねじりコイルばね５０６の付勢力に抗して反時計回り方向に回動し、開放位置（図５）から閉鎖位置（図４）に移動こととなる。そして、開閉部材５０１が閉鎖位置に移動することで、開口部３０２が閉鎖され、装置本体内への外気の導入が阻止される。
【００６８】
また、ヒータ１１０による加熱が停止してアクチュエータ５０２が冷却したときには、アクチュエータ５０２は徐々に伸張して初期の長さに戻る。このアクチュエータ５０２の伸張により、開閉部材５０１は、ねじりコイルばね５０６の付勢力により時計回り方向に回動し、閉鎖位置（図４）から開放位置（図５）に移動することとなる。そして、開閉部材５０１が開放位置に移動することで、開口部３０２が開放され、装置本体４内には開口部３０２を通じて外気が導入可能となる。
【００６９】
次に、画像読取装置電源４０８がオンオフされたときの動作について説明する。
【００７０】
まず、電源スイッチ３０（図１）がオフ操作されると、画像読取装置電源４０８がオフされ、ヒータ制御電源４１０がオンされる。
【００７１】
これにより、冷えた状態であるヒータ１０９，１１０は、通電により発熱し始め、昇温していく。そして、ヒータ１１０が４０℃近辺に昇温してからアクチュエータ５０２がヒータ１１０の加熱により収縮するよう変形し始め、開閉部材５０１が図５に示す開放位置から反時計回り方向に回動する。ヒータ１１０の温度が７０℃に達すると、アクチュエータ５０２が最大収縮量で収縮し、開閉部材５０１は、図４に示す閉鎖位置に移動する。
【００７２】
そして、ヒータ１０９，１１０は、約１００℃にまで達し、ミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６を加熱することによって、ミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６が結露を抑制している。
【００７３】
また、開閉部材５０１により開口部３０２が閉鎖されているので、装置本体４内には外気が侵入し難く、外気の温度や湿度が急激に変動しても、装置本体４内の空気の温度及び湿度はほとんど変動しない。例えば室内の暖房器具を動作させて、急激に室内温度を上昇させても、開閉部材５０１により開口部３０２が閉鎖されているので、装置本体４内には、ミラー１０３〜１０５やレンズ１０６に結露を生じさせるような外気が侵入するのを抑制することができる。従って、装置本体４内への外気の侵入を抑制できるので、ミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６が結露するのを効果的に抑制することができる。
【００７４】
そして、画像読取装置２を有する複写機１は、室内暖房器具によって徐々に室内空気の温度に近づいていくこととなる。
【００７５】
次に、電源スイッチ３０（図１）がオン操作されると、画像読取装置電源４０８がオンされ、ヒータ制御電源４１０がオフされる。
【００７６】
これにより、ヒータ１０９，１１０への通電は停止されることとなるが、ヒータ１０９，１１０は急激に冷却することはなく、徐々に冷却していくものである。従って、ヒータ１１０への給電が停止したからといって、開閉部材５０１が直ちに開放位置に移動するものではない。
【００７７】
つまり、アクチュエータ５０２は、ヒータ１１０の加熱温度（１００℃）よりも低い上限温度（７０℃）以下で伸張し始めるので、ヒータ１１０が７０℃まで低下しない限りはヒータ１１０への給電を停止しても開閉部材５０１が開くことはない。
【００７８】
その後、アクチュエータ５０２は、ヒータ１１０が７０℃以下となった場合は、徐々に伸張していくこととなる。しかも、アクチュエータ５０２には、ヒステリシスがあるので、伸張するときは収縮するときほど速くはない。そして、開閉部材５０１は少しずつ開いていくこととなり、外気が少しずつ装置本体４内に導入されることとなる。従って、装置本体４内の空気の温度が急激に変化することはなく、少しずつ導入された外気によりミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６が昇温し、装置本体内のミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６の温度と、装置本体内の空気の温度との温度差はほとんどない。
【００７９】
その後、アクチュエータ５０２は、元の長さに戻り、開閉部材５０１は開放位置へ移動し、開口部３０２が開放される。
【００８０】
そして、装置本体４は、電源スイッチ３０を投入直後にウォーミングアップ動作を実施するので、装置本体４の各部の温度が上昇し、ヒータ１０９，１１０を動作させなくてもミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６に結露が生じることはない。
【００８１】
ここで、電源スイッチ３０を投入直後に画像読取装置２が読み取り動作を行うように操作された場合、開閉部材５０１が閉鎖位置にある状態で露光ランプ１０２等により装置本体４内は昇温することとなる。しかし、開口部３０２を閉鎖している僅かな時間だけであるので、僅かな時間の装置本体４内の昇温は問題とならない程度である。
【００８２】
以上、本実施の形態によれば、結露を抑制するためにヒータ１１０を加熱するだけで、開閉部材５０１を閉鎖位置に移動させることができ、また、ヒータ１１０の加熱を停止するだけで開閉部材５０１を開放位置に移動させることができる。このように、ヒータ１１０の熱で変形するアクチュエータ５０２により開閉部材５０１を開閉するようにしたので、開閉部材５０１を開閉動作させる制御装置を設ける必要がなく、また、開閉部材５０１を動作させる電動モータを設ける必要がない。これにより、簡単な構造で開閉部材５０１を開閉させて、効果的にミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６の結露を抑制することができる。
【００８３】
なお、上記実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８４】
上記実施の形態では、作動手段が熱変形部材としてのアクチュエータ５０２である場合について説明したが、これに限るものではなく、加熱手段としてのヒータが加熱動作しているときに連動して作動するようにしたソレノイドやモータ等でもよい。
【００８５】
作動手段がソレノイドの場合、ソレノイドを開放位置にある開閉部材近傍に配置しておき、ヒータが加熱動作したときにソレノイドを作動させて開閉部材を押圧し、開閉部材を開放位置から閉鎖位置に移動させるようにすればよい。そして、ヒータの加熱を停止させた後に、ソレノイドによる開閉部材の押圧を停止させればよい。
【００８６】
作動手段がモータの場合は、モータ軸やモータと連動する歯車機構を開閉部材に接続させておき、ヒータが加熱動作したときに開閉部材を回動させて開放位置から閉鎖位置に移動させればよい。
【００８７】
また、上記実施の形態では、加熱手段としてのヒータ１１０を装置本体４に固定した場合について説明したが、これに限定するものではなく、ヒータを移動可能とし、熱変形部材としてのアクチュエータ近傍に移動させるようにしてもよい。このとき、加熱手段としてヒータの代わりに光源としての露光ランプを用いてもよい。
【００８８】
また、上記実施の形態では、開口部３０２にファン３０１を配置した場合について説明したが、これに限るものではなく、ファン３０１が必要なければ省略可能である。
【００８９】
また、上記実施の形態では、アクチュエータ５０２が形状記憶合金としての線材を直線状とした場合について説明したが、これに限定するものではなく、アクチュエータが形状記憶合金の線材をコイル状にして形成される場合でもよい。
【００９０】
また、上記実施の形態では、複写機本体３と装置本体４とが別体である場合について説明したが、一体のものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本実施の形態に係る画像読取装置を備えた画像形成装置の一例としての複写機の概略構成を示す説明図である。
【図２】画像読取装置の装置本体を示す図であり、（ａ）は、画像読取装置の装置本体の内部を示す平面図であり、（ｂ）は、画像読取装置の装置本体の内部を示す正面図である。
【図３】画像読取装置の構成を示すブロック図である。
【図４】開口部及びヒータ近傍を示す説明図である。
【図５】開口部近傍を示す説明図である。
【図６】アクチュエータの温度に対する収縮ひずみを示す図である。
【図７】温度に対する飽和水蒸気圧を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ 画像形成装置（複写機）
２ 画像読取装置
４ 装置本体
６ 画像形成部
１０２ 光源（露光ランプ）
１０３，１０４，１０５ 光学手段（ミラー）
１０６ 光学手段（レンズ）
１０９，１１０ 加熱手段（ヒータ）
３０１ ファン
３０２ 開口部
４０８ 主電源（画像読取装置電源）
４１０ 副電源（ヒータ制御電源）
５０１ 開閉部材
５０２ 作動手段、熱変形部材（アクチュエータ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体内に配置され、原稿に光を照射する光源と、前記装置本体内に配置され、前記光源による原稿からの反射光を結像させる光学手段と、を備え、原稿を読み取って画像データを生成する画像読取装置において、
前記装置本体内に外気を導入するための開口部と、
前記装置本体内に配置され、前記光学手段を加熱するための加熱手段と、
前記開口部を閉鎖する閉鎖位置と前記開口部を開放する開放位置との間で移動可能に設けられた開閉部材と、
前記加熱手段の加熱動作と連動して作動し、前記開閉部材を前記開放位置から前記閉鎖位置に移動させる作動手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記作動手段は、加熱によって変形する熱変形部材であり、
前記加熱手段の加熱により前記熱変形部材が変形して前記開閉部材を前記開放位置から前記閉鎖位置に移動させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記熱変形部材は、加熱によって収縮する形状記憶合金である、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記装置本体を動作させる主電源と、前記加熱手段を動作させる副電源と、を備え、
前記主電源がオフされたときに、前記副電源をオンして、前記加熱手段により前記光学手段を加熱すると共に、前記開閉部材を前記開放位置から前記閉鎖位置に移動させる、
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。
【請求項５】
前記開口部に配置され、前記光源を冷却するファンを備えた、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像読取装置と、前記画像読取装置により読み取った画像データに基づいてシートに画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
装置本体内に配置され、原稿に光を照射する光源と、前記装置本体内に配置され、前記光源による原稿からの反射光を結像させる光学手段と、を備え、原稿を読み取って画像データを生成する画像読取装置において、
前記装置本体内に外気を導入するための開口部と、
前記装置本体内に配置され、前記光学手段を加熱するための加熱手段と、
前記開口部を閉鎖する閉鎖位置と前記開口部を開放する開放位置との間で移動可能に設けられた開閉部材と、
前記加熱手段の加熱動作と連動して作動し、前記開閉部材を前記開放位置から前記閉鎖位置に移動させる作動手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記作動手段は、加熱によって変形する熱変形部材であり、
前記加熱手段の加熱により前記熱変形部材が変形して前記開閉部材を前記開放位置から前記閉鎖位置に移動させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記熱変形部材は、加熱によって収縮する形状記憶合金である、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記装置本体を動作させる主電源と、前記加熱手段を動作させる副電源と、を備え、
前記主電源がオフされたときに、前記副電源をオンして、前記加熱手段により前記光学手段を加熱すると共に、前記開閉部材を前記開放位置から前記閉鎖位置に移動させる、
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。
【請求項５】
前記開口部に配置され、前記光源を冷却するファンを備えた、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像読取装置と、前記画像読取装置により読み取った画像データに基づいてシートに画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−４０９５（Ｐ２０１０−４０９５Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５８７００（Ｐ２００８−１５８７００）
【出願日】平成２０年６月１８日（２００８．６．１８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１８日（２００８．６．１８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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