画像形成装置
【課題】スキャナ動作時のスキャン位置によって光量が変動することなく、効率よく蓄電することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】原稿読み取り用のハロゲンランプ５と、このハロゲンランプ５から原稿面に光を照射して原稿面の上の画像を読み取る読み取り光学系とを有する画像形成装置において、前記ハロゲンランプ５からの出射光を受光し、受光した前記出射光のエネルギを電力に変換する太陽電池１７と、前記太陽電池１７により変換された電力を蓄電する蓄電器とを備え、例えばハロゲンランプ５の出射光を反射し、原稿側に照射するリフレクタの反射面に太陽電池１７を設け、当該太陽電池１７が前記ハロゲンランプ５に対し、読み取り光学系の移動に拘わらず相対的な変化を生じないようにした。
【解決手段】原稿読み取り用のハロゲンランプ５と、このハロゲンランプ５から原稿面に光を照射して原稿面の上の画像を読み取る読み取り光学系とを有する画像形成装置において、前記ハロゲンランプ５からの出射光を受光し、受光した前記出射光のエネルギを電力に変換する太陽電池１７と、前記太陽電池１７により変換された電力を蓄電する蓄電器とを備え、例えばハロゲンランプ５の出射光を反射し、原稿側に照射するリフレクタの反射面に太陽電池１７を設け、当該太陽電池１７が前記ハロゲンランプ５に対し、読み取り光学系の移動に拘わらず相対的な変化を生じないようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源、例えば照明ランプにより原稿を照明して画像を読み取り、読み取った画像に基づいて記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に係り、特に省エネルギを考慮した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、用紙搬送系、感光体その他を駆動するためのモータ、各種チャージャ、定着装置のヒータ、制御基板など様々な負荷に電力を供給している。そのなかで、画像形成装置として、省エネ時に必要とする電力をなるべく減らして、できればゼロとしたいという要望がある。
【０００３】
省エネ時の電力をゼロにするためには、バッテリー等で消費電力を賄わなければならない。一方で、バッテリーを充電するためにはエネルギが必要であり、交流電源から賄うのでは、トータル的な省エネにはならない。そこで、商用電源以外の手段で充電することが必要になる。この商用電源以外の手段として、例えば太陽電池を利用した画像形成装置が知られている。しかし、画像形成装置は、屋内に設置されることがほとんどで、太陽光を受光する機会がほとんどないのが実情であり、太陽電池の利用による省エネ効果は小さいものに過ぎなかった。
【０００４】
また、スキャナのランプ光を利用したものもある。スキャナ動作において、ランプ光量の利用率が低いため、原稿を照らした光の大半は無駄になっていた。このエネルギを利用して、バッテリーに蓄電することによって、トータルな意味での省エネにすることが可能となる。
【０００５】
このような画像形成装置としては、例えば特許文献１あるいは２記載の発明が公知である。このうち特許文献１には、照明ランプにより原稿を照明して画像を形成する画像形成装置において、照明ランプの光を受ける位置に画像形成装置の少なくとも１つの要素用の電源を充電するための太陽電池を設けた発明が記載されている。また、特許文献２では、スキャナランプにより原稿を照明して原稿画像を読み取る原稿読み取り手段を備えた画像形成装置において、スキャナランプの光を受光して、該光エネルギを電力に変換するエネルギ変換手段と、該エネルギ変換手段により変換された電力を蓄電する蓄電手段と、を備えた発明が記載されている。いずれも、スキャナのランプ光を利用して、スキャナの底板部に太陽電池を置いて発電し、それを蓄電装置に充電して省エネ時の電力を賄うことを可能とした発明である。
【特許文献１】特開平３−８７７６０号公報
【特許文献２】特開２００４−８８６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前述の従来技術では、太陽電池をスキャナの底板部に設置し、固定しているため、スキャナ動作時のスキャン位置によって光量が変動してしまい、効率よく蓄電することができない。また、光量の変動を抑え、効率よく蓄電しようとすると、太陽電池の面積を大きくする必要があり、コストアップも招いてしまっていた。
【０００７】
そこで、本発明は、スキャナ動作時のスキャン位置によって光量が変動することなく、効率よく蓄電することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、第１の手段は、原稿読み取り用の光源と、この光源から原稿面に光を照射して原稿面の上の画像を読み取る読み取り手段とを有する画像形成装置において、前記光源からの出射光を受光して、受光した前記出射光のエネルギを電力に変換するエネルギ変換手段と、前記エネルギ変換手段により変換された電力を蓄電する蓄電手段とを備え、前記光源に対し、前記エネルギ変換手段が前記読み取り手段の読み取り動作時に相対的な変化を生じない位置に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
第２の手段は、第１の手段において、前記エネルギ変換手段が、前記光源からの出射光を反射し、原稿側に照射するリフレクタ部に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
第３の手段は、第１の手段において、前記エネルギ変換手段が、前記読み取り手段の受光光路と干渉しない位置に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
第４の手段は、第３の手段において、前記読み取り手段が複数のミラーを使用して光電変換素子に読み取り光を導く光学系を有し、前記受光光路と干渉しない位置が、前記光源からの出射光の原稿への照射を阻害しない位置であって、かつ、原稿からの反射光の第１段目のミラーへの入射を阻害しない位置であることを特徴とする。
【００１２】
第５の手段は、第４の手段において、前記受光光路と干渉しない位置が、前記光学系の前記光源と第１段目のミラーを搭載した走行体上に設定されていることを特徴とする。
【００１３】
第６の手段は、第３の手段において、前記読み取り手段が複数のミラーを使用して光電変換素子に読み取り光を導く光学系を有し、前記受光光路と干渉しない位置が、前記読み取り手段の非可動部であって、前記光電変換素子への原稿からの反射光の入射を阻害しない位置であることを特徴とする。
【００１４】
第７の手段は、第６の手段において、前記非可動部が光電変換素子の前段に配置された結像レンズの前面側であることを特徴とする。
【００１５】
第８の手段は、第６の手段において、前記非可動部が前記光電変換素子の前面側であることを特徴とする。
【００１６】
第９の手段は、第１の手段において、前記光源が２方向に出射口を有するキセノンランプであり、前記エネルギ変換手段が前記キセノンランプの原稿照射側の出射口とは反対側に位置する出射口に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
第１０の手段は、第１ないし第９のいずれかの手段において、前記エネルギ変換手段は太陽電池であり、前記蓄電手段は蓄電器であることを特徴とする。
【００１８】
なお、後述の実施形態では、光源はキセノンランプ５に、読み取り手段は第１キャリッジ７上に搭載された第１ミラー６、第２キャリッジ１０上に搭載された第２ミラー８、第３ミラー９、レンズユニット１１及びＣＣＤ１３に、エネルギ変換手段は太陽電池１７，１８，２０，２１，２２，２３，５１に、蓄電手段は蓄電器５２に、リフレクタ部はリフレクタ１６に、光電変換素子はＣＣＤ１３に、第１段目のミラーは第１ミラー６に、走行体は第１キャリッジ７に、結像レンズはレンズユニット１１に、キセノンランプの原稿照射側の出射口とは反対側に位置する出射口は符号５ａ２に、それぞれ対応する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、光源とエネルギ変換手段との相対位置関係が、原稿読取動作時に変化のない位置に設定されているので、光源が移動するスキャン位置に拘わらず、一定の光量を電力に変換し、蓄電することができる。
【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好適な実施形態について説明する。
【００２１】
本実施形態の画像形成装置について図１を用いて説明する。図１は本実施形態の画像形成装置における画像読み取り装置の構成を示す正面概略構成図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態に画像形成装置における画像読み取り装置１は、筐体２の上面部にコンタクトガラス３と、白基準板４とを有し、コンタクトガラス３の下方に位置する筐体２の内部に、光源としてのキセノンランプ５及び第１ミラー６を搭載した第１キャリッジ７と、第２ミラー８及び第３ミラー９を搭載した第２キャリッジ１０と、レンズユニット１１と、センサボードユニット１２と、信号処理部１５と、図示しないホームポジションセンサとを有する。センサボードユニット１２にはＣＣＤ（Charge Coupled Device−光電変換素子）１３が搭載され、信号ケーブル１４によってセンサボードユニット１２と信号処理部１５とが接続されている。信号処理部１５には、ＣＣＤ１１３から入力される信号の処理だけではなく、画像読み取り装置１の光源１の点灯制御、第１及び第２キャリッジ７，１０の移動制御、その他、画像読み取り装置１における制御全般を司るＣＰＵが搭載されている。また、第１及び第２キャリッジは図示しないスキャナモータによって駆動され、前記ＣＰＵは前記モータの駆動制御を行うことにより、前記第１及び第２キャリッジの移動を制御する。
【００２３】
第２キャリッジ１０は、常に図１に示す第１キャリッジ７よりも図１において副走査方向（図１の矢印Ａで示す左右方向）の左側に位置し、原稿読み取り時には、第１キャリッジ７と同時に、読み取り位置の原稿面からＣＣＤ１３の結像面までの距離（光路長）が変化しないように副走査方向に移動しながらコンタクトガラス３上にセットされた原稿Ｇの画像を読み取る。
【００２４】
コンタクトガラス３の上部には、コンタクトガラス３の上面を開閉可能に閉止する（図示せず）圧板が設けられている。この圧板を操作者が開いてコンタクトガラス３上に原稿Ｇをセットし、その後、閉じることによって、当該コンタクトガラス３上にセットされた原稿Ｇはコンタクトガラス３に押し付けられる。
【００２５】
画像読み取り装置１では、第１キャリッジ７と第２キャリッジ１０を副走査方向に移動させながら第１キャリッジ７に搭載されたキセノンランプ５からコンタクトガラス３上の原稿Ｇに光を照射し、原稿Ｇで反射された光を読み取る。その際、原稿Ｇに照射される光は、キセノンランプ５からの直射光とキセノンランプ５の背後に設けられたリフレクタ１６からの間接光からなる。この場合、キセノンランプ５からの直射光だけであると、キセノンランプ５の全出射光に対する原稿Ｇへの照射光の割合が低く、効率が悪いことから、反対側に出射される光を照射光として利用し、効率を上げるために前記リフレクタ１６が設けられている。
【００２６】
読み取りは、第１キャリッジ７上の第１ミラー６、第２キャリッジ１０上の第２ミラー８、第３ミラー９の順で順次反射させ、レンズユニット１１によりＣＣＤ１３の結像面に縮小結像し、ＣＣＤ１３で入射光を光電変換することにより行われる。このとき、画像読み取り装置１は、前述のようにスキャナモータにより第１キャリッジ７と第２キャリッジ１０を駆動するが、その際、第１キャリッジ７と第２キャリッジ１０が２対１の速度比となるように駆動し、これにより前記光路長を変化させないで走査することができる。
【００２７】
ホームポジションセンサとしては、例えば、フォトカプラ等の透過型の光センサが用いられ、第１キャリッジ７と第２キャリッジ１０、特に、第１キャリッジ７のホームポジション位置を検出するのに使用される。
【００２８】
本画像読み取り装置１では、ＣＰＵは原稿Ｇの読み取り前に、第１キャリッジ７と第２キャリッジ１０を白基準板４の読み取り位置に移動させ、当該白基準板４にキセノンランプ５から光を照射して、白基準板４からの反射光を前記原稿読み取りの場合と同様にして読み取り、ＣＣＤ１３の出力に基づいてシェーディング補正データを取得する。その後、ＣＰＵは、第１キャリッジ７及び第２キャリッジ１０をホームポジションに移動させて、当該ホームポジションから、コンタクトガラス３上に載置されている原稿Ｇにキセノンランプ５から光を照射しつつ、前述のようにして原稿Ｇを光学的に走査し、原稿Ｇ上の画像を読み取る。そのため、前記光源（キセノンランプ５）はスキャナランプとも称される。
【００２９】
また、本実施形態に係る画像形成装置では、画像読み取り装置１の内部に太陽電池を設け、光源としてのキセノンランプ５から受光した光から発電し（光エネルギを電気的エネルギに変換し）、発電された電力を蓄電して商用電源以外からの電力を利用するようにしている。以下、各実施例について個々に説明する。なお、以下の実施例は太陽電池の設置位置のバリエーションを示すもので、本実施形態で示した前述の機械的構成、及び後述する制御構成を共通に備えている。
【実施例１】
【００３０】
図２は実施例１に係る画像読み取り装置の第１キャリッジの概略構成を示す断面図である。実施例１に係る画像読み取り装置１では、図１及び図２に示すように第１キャリッジ７のキセノンランプ５の原稿Ｇへの出射方向Ｄ１とは反対の側に設けられた前記リフレクタ１６の反射面、すなわち、キセノンランプ５に対向する面に太陽電池１７の光入射面を向けて貼付し、第１キャリッジ７に実装したものである。キセノンランプ７は主走査方向に沿って設置されているので、太陽電池１７もリフレクタ１６の主走査方向に沿って設けられている。
【００３１】
このように太陽電池１７を設けると、原稿の読み取り動作時にキセノンランプ５と太陽電池１７の相対的な位置関係が変化することなく副走査方向に一体に移動し、キセノンランプ５が点灯している間、原稿Ｇからの反射光も含め、一定の光量が太陽電池１７に入射され、一定の電力を得ることができる。得られた電力は後述の蓄電器に蓄電され、画像形成装置の起動時等に適宜使用される。これにより、省エネルギ効果を得ることができる。
【００３２】
このように本実施例によれば、太陽電池１７をリフレクタ１６に搭載しているので、原稿読み取り動作時にキセノンランプ５と太陽電池１７の相対的な位置関係に変化が生じることがなく、また、キセノンランプ５の原稿照射側とは逆側に出射する直接光を有効に利用することができるので、一定の光量で、かつ小さな面積で効率よく蓄電することができる。
【００３３】
なお、この実施例では、光源としてキセノンランプ５を使用しているが、ハロゲンランプなど、この種の画像読取装置に使用されている他の光源でもよいことは言うまでもない。
【実施例２】
【００３４】
図３は実施例２に係る画像読み取り装置の第１キャリッジの概略構成を示す断面図である。実施例２に係る画像読み取り装置１では、図３に示すように第１キャリッジ７のキセノンランプ５からの原稿Ｇへの照射光（出射方向Ｄ１）のうち読み取りに影響のない部分、すなわち、原稿Ｇを照射してもその反射光がＣＣＤ１３に入射しない領域を照射する部分に太陽電池１８を貼付し、第１キャリッジ７に実装したものである。具体的には、原稿Ｇの読み取りラインに対応する主走査方向と副走査方向の領域のみをスリット状に開口し、その周辺に太陽電池１８を配置している。
【００３５】
このように太陽電池１８を配置すると、従来まで照明光として無駄になっていたキセノンランプ５からの直射光を太陽電池１８で電力に変換することが可能となる。その際、原稿とは逆側に出射されていた出射光もリフレクタ１６によって反射され、所定の割合で間接光として入射するので、その分の電力の上乗せも期待できる。
【００３６】
更に、実施例１と組み合わせると、キセノンランプ５の出射光のうち、原稿Ｇの読み取りに使用されるもの以外の多くの光量を太陽電池１７，１８に入射させることが可能となり、キセノンランプ５の出射光の利用効率を上げることができる。
【００３７】
このように本実施例によれば、キセノンランプ５の原稿照射側に原稿照明に寄与しない光を受光する太陽電池１８を設けたので、原稿読み取り動作時にキセノンランプ５と太陽電池１８の相対的な位置関係に変化が生じることがなく、一定の光量で、かつ小さな面積で効率よく蓄電することができる。
【００３８】
なお、この実施例では、光源としてキセノンランプ５を使用しているが、蛍光灯などの他の光源でもよいことは言うまでもない。
【実施例３】
【００３９】
図４は実施例３に係る画像読み取り装置のキセノンランプ５の構成を示す断面図、図５は実施例３における第１キャリッジの概略構成を示す断面図である。キセノンランプ５は一般に図４に示すように光の出射方向が２方向に規定されている。すなわち、円周方向に沿って斜線で示す遮光部１９が設けられ、２つの開口部５ａ１，５ａ２から照明光が出射される。開口部５ａ１，５ａ２は１８０度逆の方向に設けられているので、この開口部５ｂ１，５ｂ２からＤ１，Ｄ２の逆方向に照明光が出射される。
【００４０】
このような構成のキセノンランプ５を使用した場合、照明光として寄与するのは、原稿Ｇ側に対向した開口部５ａ１からの出射光のみである。そこで、本実施例では、原稿Ｇ側とは逆側に出射する開口部５ａ２に太陽電池２０の入射面側を光源に向けて貼り付け、開口部５ａ２からの光の漏洩を阻止した。これにより、太陽電池２０に前記開口部５ａ２から出射される光が全て入射するとともに、遮光部１９で反射した間接光も入射し、これらの総計の光エネルギに対応した電力を得ることができる。また、リフレクタ１６が不要となるので、その分のコストを低減することも可能である。
【００４１】
このように本実施例によれば、原稿読み取り動作時にキセノンランプ５の光源部と太陽電池２０の相対的な位置関係に変化が生じることなく副走査方向に一体に移動し、その間、一定の光量で蓄電でき、かつ小さな面積で効率よく蓄電することができる。更に、キセノンランプ５の逆側に出射される光を無駄なく電力に変換可能することが可能なので、その分効率よく蓄電することができる。
【実施例４】
【００４２】
図６は実施例４に係る画像読み取り装置の第１キャリッジの概略構成を示す断面図である。この実施例は、第１ミラー６に届く反射光の受光範囲から外れた光を受光可能な位置に太陽電池２１を設けた例である。キセノンランプ５から出射され、原稿面で反射された照射光は、拡散されて第１ミラー６位置に到達する。そこで、拡散された原稿からの反射光は、第１ミラー６に対して副走査方向に外れた位置にも到達する。そこで、この実施例では、反射光が届く位置で、第１ミラー６から外れた位置に太陽電池２１を貼り付け、固定した。これにより、原稿読み取りに使用しない無駄な反射光を電力に変換することが可能となる。
【００４３】
この太陽電池２１を設置した位置は、スキャナ動作において、キセノンランプ５からの出射光の原稿からの反射経路であって、原稿読み取りを阻害しない位置である。
【００４４】
なお、図では、リフレクタ１６が図示されていないが、当然リフレクタ１６を図３のように設けても良いことは言うまでもない。
【００４５】
このように本実施例によれば、原稿読み取り動作時にキセノンランプ５と太陽電池２１との相対的な位置関係に変化が生じることなく、原稿からの反射光を有効に使用できるので、一定の光量で蓄電でき、かつ小さな面積で効率よく蓄電することができる。
【実施例５】
【００４６】
図７は実施例５に係る画像読み取り装置の縮小結像系におけるレンズユニットの読み取りに寄与しない部分に太陽電池を配置した例である。すなわち、本実施例では、原稿Ｇからの反射光が、第１ミラー６から第２及び第３ミラー７，９を介して、レンズユニット１１に入射する構成において、レンズユニット１１に原稿Ｇからの反射光が入る部分であって、原稿読み取りに影響がない範囲に太陽電池２２を貼り付けて光を受光し、電力を得るようにしている。このため、レンズユニット１１の光軸を中心としてＣＣＤ１３の結像面に入射しない範囲について円環状に太陽電池２２を貼付し、中央の光軸Ｄ３回りの環状の空いた部分２２ａから読み取り光を導入し、ＣＣＤ１３に導くようになっている。
【００４７】
この位置は、走査光学系が原稿Ｄ面からＣＣＤ１３までの光路長が変化しないように第１及び第２キャリッジ７，１０を移動させることから、ハロゲンランプ５に対して太陽電池２２の相対的な位置関係（ここでは距離）は変化しない位置である。
【００４８】
このように本実施例によれば、原稿読み取り動作時に、非可動部で結像を妨げないレンズユニット１１の光軸Ｄ３の読み取り動作と関係のない周囲の部分に太陽電池２２が配置されているので、一定の光量で蓄電でき、かつ小さな面積で効率よく蓄電することができる。
【実施例６】
【００４９】
図８は実施例６に係る画像読み取り装置の縮小光学系におけるＣＣＤの読み取りに寄与しない部分に太陽電池を配置した例である。すなわち、本実施例では、原稿Ｇからの反射光が、第１ミラー６から第２及び第３ミラー７，９を介して、レンズユニット１１に入射し、ＣＣＤ１３の結像面に結像する構成において、ＣＣＤ１３に原稿Ｇからの反射光が入る部分であって、原稿読み取りに影響がない範囲に太陽電池２２を貼り付けて光を受光し、電力を得るようにしている。このため、レンズユニット１１の光軸Ｄ３を中心としてＣＣＤ１３の結像面に入射しない範囲について円環状に太陽電池２３を貼付し、中央の光軸Ｄ３回りの環状の空いた部分２３ａからＣＣＤ１３に読み取り光を導入するようになっている。
【００５０】
この位置は、走査光学系が原稿Ｄ面からＣＣＤ１３までの光路長が変化しないように第１及び第２キャリッジ７，１０を移動させることから、ハロゲンランプ５に対して太陽電池２３の相対的な位置関係（ここでは距離）は変化しない位置である。
【００５１】
このように本実施例によれば、原稿読み取り動作時に、非可動部で結像を妨げないＣＣＤ１３の光軸周囲に太陽電池２３が配置されており、ＣＣＤ１３の読み取り画素以外に照射される光を有効に使用できるので、一定の光量で蓄電でき、かつ小さな面積で効率よく蓄電することができる。また、画像読み取り装置１の内部は光が漏れないような密閉構造となっており、前記太陽電池２３には、レンズユニット１１に入射しなかった原稿Ｇからの反射光が入射するので、その分の効率上昇も見込むことができる。
【００５２】
なお、実施例１ないし６では、リフレクタ１６の反射面、キセノンランプ５に対向する第１キャリッジ７の原稿Ｇ側の面、キセノンランプ５の原稿Ｇ側とは逆側の開口５ａ２、第１キャリッジ７の第１ミラー６の背後側の面、レンズユニット１１の入射側の面、ＣＣＤ１３の読み取り画素以外の照射面にそれぞれ太陽電池１７，１８，２０，２１，２２，２３を配置した例を例示しているが、実施例１，２，４，５，６を任意に組み合わせ、あるいは実施例２，３，４，５，６を任意に組み合わせることにより、より効率よく光エネルギを取り込んで電力に変換することが可能である。
【００５３】
図９は本実施形態における画像形成装置の太陽電池と蓄電器を使用した電源回路の回路構成を示すブロック図である。この電源回路は、キセノンランプ５からの出射光の光エネルギを電力に変換する太陽電池２４と、この太陽電池２４から出力される電力を蓄える蓄電器２５と、この蓄電器２５に接続され、当該蓄電器２５に蓄電されている蓄電電圧を検出する電圧検出部２６と、太陽電池２４から出力される電力を装置の内部電源に変換する電源供給部２８と、装置内部動作用の直流電源を生成するＰＳＵ（パワーサプライユニット）３０と、電源供給制御を行うＣＰＵ２７と、装置内の負荷３１に対する供給電流を切り替える電流切替回路２９とからなる。ＣＰＵ２７には、電圧検出部２６と電流切替回路２９が接続され、電流切替回路２９は電源供給部２８、ＰＳＵ３０及び負荷３１に接続されている。
【００５４】
画像読み取り装置１内に配置された前記太陽電池２４（１７，１８，２０，２１，２２，２３）は画像の読み取り毎に発光するキセノンランプ５からの出射光を受けて発電する。画像読み取り装置１の内部は、原稿をより良く照らし原稿画像を読み取るために、光が漏れないような密閉された構造となっている。太陽電池２４は、前記実施例１ないし６に示したように、光源（キセノンランプ５）からの光を効率よく受けられ、かつ、原稿の読み取りの邪魔にならない位置に配置される。これにより、キセノンランプ５の強い光を有効に、かつ、小さな面積で効率よく蓄電器２５に蓄電することができる。
【００５５】
太陽電池２４により発電された電力は前述のように蓄電器２５に蓄電されるが、太陽電池２４の発電力は、読み取り回数（ランプ点灯回数）に依存している。光源が太陽光によるものではないことと、太陽電池２４が装置内部に配置可能な程度の規模なものであることから、光エネルギの供給は不安定な（少ない）ものである。そこで、本実施形態では、装置の駆動と制御のための制御回路を搭載した制御基板の動作電圧に対して蓄電器２５に蓄電された電力が充分供給可能なレベルになった場合であって、かつ省エネモード時に蓄電器２５から負荷に電源供給が行われるようになっている。
【００５６】
蓄電されている電圧レベルは、ＣＰＵ２７からの制御信号により蓄電力レベルの分圧値をＣＰＵ２７に内蔵されたＡ／Ｄコンバータで検出することにより検出する。ＣＰＵ２７は、太陽電池２４で生成された電圧を内部制御回路に対して供給可能と判断すると、商用電源入力によりＰＳＵ２７で生成された電源と太陽電池２４により生成された電源供給の切り替えを適宜実行する。
【００５７】
図１０は、このときの処理手順を示すフローチャートである。すなわち、この処理手順では、太陽電池２４によって生成した電力を蓄電器２５に蓄電し（ステップＳ１０１）、蓄電器２５に蓄電された電源電力が負荷に供給可能な必要なレベルに達した時点で（ステップＳ１０２−Ｙ）、電流切替回路２９によってＰＳＵ３０から負荷３１への電源供給から、電源供給部２８から負荷３１への電源供給に切り替えて、電源供給部２８から蓄電器２５に蓄電された電源を負荷３１に供給する。この供給は、蓄電された電源電力が負荷に供給可能な必要なレベルを維持している間行われ（ステップＳ１０４−Ｙ）、必要レベルから下がると、ＰＳＵ３０からの電源供給に切り替えられる（ステップＳ１０５）。その間、ステップＳ１０１に戻って蓄電器２５への蓄電が継続され、ステップＳ１０２以降の処理が繰り返される。
【００５８】
このように本実施形態では、太陽電池２４によって発電された電力の蓄電器２５の蓄電レベルをＣＰＵ２７が監視し、蓄電レベルが負荷へ供給可能なレベルになったときに各節電モードへ移行する。また、供給不能な状態までレベルが低下するとＰＳＵ３０からの供給に復帰する。その結果、前記供給可能なレベル以上の場合には、省エネモード時に装置で消費される外部電源からの消費電力を０とすることが可能となる。
【００５９】
なお、これまでに述べた実施形態は、本発明を実施する際の例示であって、本発明が前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で述べた技術思想を具現するための各種構成及び変形は全て本発明の特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置における読み取り装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係る第１キャリッジの内部構成を示す図である。
【図３】実施例２に係る第１キャリッジの内部構成を示す図である。
【図４】実施例３におけるキセノンランプの一般的構成を示す図である。
【図５】実施例３に係る第１キャリッジの内部構成を示す図である。
【図６】実施例４に係る第１キャリッジの内部構成を示す図である。
【図７】実施例５に係る画像読み取り装置の内部構成を示す図である。
【図８】実施例６に係る画像読み取り装置の内部構成を示す図である。
【図９】本実施形態の画像形成装置の電源回路の一例を示すブロック図である。
【図１０】図９の電源回路における制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１ 読み取り装置
２ 筐体
３ コンタクトガラス
４ 白基準板
５ キセノンランプ
６ 第１ミラー
７ 第１キャリッジ
８ 第２ミラー
９ 第３ミラー
１０ 第２キャリッジ
１１ レンズユニット
１２ センサボードユニット
１３ ＣＣＤ
１４ 信号ケーブル
１５ 信号処理部
１６ リフレクタ
１７，１８，２０，２１，２２，２３，２４ 太陽電池
２５ 充電器
２６ 電圧検出部
２７ ＣＰＵ
２８ 電源供給部
２９ 電流切替回路
３０ ＰＳＵ
３１ 負荷
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源、例えば照明ランプにより原稿を照明して画像を読み取り、読み取った画像に基づいて記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に係り、特に省エネルギを考慮した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、用紙搬送系、感光体その他を駆動するためのモータ、各種チャージャ、定着装置のヒータ、制御基板など様々な負荷に電力を供給している。そのなかで、画像形成装置として、省エネ時に必要とする電力をなるべく減らして、できればゼロとしたいという要望がある。
【０００３】
省エネ時の電力をゼロにするためには、バッテリー等で消費電力を賄わなければならない。一方で、バッテリーを充電するためにはエネルギが必要であり、交流電源から賄うのでは、トータル的な省エネにはならない。そこで、商用電源以外の手段で充電することが必要になる。この商用電源以外の手段として、例えば太陽電池を利用した画像形成装置が知られている。しかし、画像形成装置は、屋内に設置されることがほとんどで、太陽光を受光する機会がほとんどないのが実情であり、太陽電池の利用による省エネ効果は小さいものに過ぎなかった。
【０００４】
また、スキャナのランプ光を利用したものもある。スキャナ動作において、ランプ光量の利用率が低いため、原稿を照らした光の大半は無駄になっていた。このエネルギを利用して、バッテリーに蓄電することによって、トータルな意味での省エネにすることが可能となる。
【０００５】
このような画像形成装置としては、例えば特許文献１あるいは２記載の発明が公知である。このうち特許文献１には、照明ランプにより原稿を照明して画像を形成する画像形成装置において、照明ランプの光を受ける位置に画像形成装置の少なくとも１つの要素用の電源を充電するための太陽電池を設けた発明が記載されている。また、特許文献２では、スキャナランプにより原稿を照明して原稿画像を読み取る原稿読み取り手段を備えた画像形成装置において、スキャナランプの光を受光して、該光エネルギを電力に変換するエネルギ変換手段と、該エネルギ変換手段により変換された電力を蓄電する蓄電手段と、を備えた発明が記載されている。いずれも、スキャナのランプ光を利用して、スキャナの底板部に太陽電池を置いて発電し、それを蓄電装置に充電して省エネ時の電力を賄うことを可能とした発明である。
【特許文献１】特開平３−８７７６０号公報
【特許文献２】特開２００４−８８６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前述の従来技術では、太陽電池をスキャナの底板部に設置し、固定しているため、スキャナ動作時のスキャン位置によって光量が変動してしまい、効率よく蓄電することができない。また、光量の変動を抑え、効率よく蓄電しようとすると、太陽電池の面積を大きくする必要があり、コストアップも招いてしまっていた。
【０００７】
そこで、本発明は、スキャナ動作時のスキャン位置によって光量が変動することなく、効率よく蓄電することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、第１の手段は、原稿読み取り用の光源と、この光源から原稿面に光を照射して原稿面の上の画像を読み取る読み取り手段とを有する画像形成装置において、前記光源からの出射光を受光して、受光した前記出射光のエネルギを電力に変換するエネルギ変換手段と、前記エネルギ変換手段により変換された電力を蓄電する蓄電手段とを備え、前記光源に対し、前記エネルギ変換手段が前記読み取り手段の読み取り動作時に相対的な変化を生じない位置に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
第２の手段は、第１の手段において、前記エネルギ変換手段が、前記光源からの出射光を反射し、原稿側に照射するリフレクタ部に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
第３の手段は、第１の手段において、前記エネルギ変換手段が、前記読み取り手段の受光光路と干渉しない位置に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
第４の手段は、第３の手段において、前記読み取り手段が複数のミラーを使用して光電変換素子に読み取り光を導く光学系を有し、前記受光光路と干渉しない位置が、前記光源からの出射光の原稿への照射を阻害しない位置であって、かつ、原稿からの反射光の第１段目のミラーへの入射を阻害しない位置であることを特徴とする。
【００１２】
第５の手段は、第４の手段において、前記受光光路と干渉しない位置が、前記光学系の前記光源と第１段目のミラーを搭載した走行体上に設定されていることを特徴とする。
【００１３】
第６の手段は、第３の手段において、前記読み取り手段が複数のミラーを使用して光電変換素子に読み取り光を導く光学系を有し、前記受光光路と干渉しない位置が、前記読み取り手段の非可動部であって、前記光電変換素子への原稿からの反射光の入射を阻害しない位置であることを特徴とする。
【００１４】
第７の手段は、第６の手段において、前記非可動部が光電変換素子の前段に配置された結像レンズの前面側であることを特徴とする。
【００１５】
第８の手段は、第６の手段において、前記非可動部が前記光電変換素子の前面側であることを特徴とする。
【００１６】
第９の手段は、第１の手段において、前記光源が２方向に出射口を有するキセノンランプであり、前記エネルギ変換手段が前記キセノンランプの原稿照射側の出射口とは反対側に位置する出射口に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
第１０の手段は、第１ないし第９のいずれかの手段において、前記エネルギ変換手段は太陽電池であり、前記蓄電手段は蓄電器であることを特徴とする。
【００１８】
なお、後述の実施形態では、光源はキセノンランプ５に、読み取り手段は第１キャリッジ７上に搭載された第１ミラー６、第２キャリッジ１０上に搭載された第２ミラー８、第３ミラー９、レンズユニット１１及びＣＣＤ１３に、エネルギ変換手段は太陽電池１７，１８，２０，２１，２２，２３，５１に、蓄電手段は蓄電器５２に、リフレクタ部はリフレクタ１６に、光電変換素子はＣＣＤ１３に、第１段目のミラーは第１ミラー６に、走行体は第１キャリッジ７に、結像レンズはレンズユニット１１に、キセノンランプの原稿照射側の出射口とは反対側に位置する出射口は符号５ａ２に、それぞれ対応する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、光源とエネルギ変換手段との相対位置関係が、原稿読取動作時に変化のない位置に設定されているので、光源が移動するスキャン位置に拘わらず、一定の光量を電力に変換し、蓄電することができる。
【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好適な実施形態について説明する。
【００２１】
本実施形態の画像形成装置について図１を用いて説明する。図１は本実施形態の画像形成装置における画像読み取り装置の構成を示す正面概略構成図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態に画像形成装置における画像読み取り装置１は、筐体２の上面部にコンタクトガラス３と、白基準板４とを有し、コンタクトガラス３の下方に位置する筐体２の内部に、光源としてのキセノンランプ５及び第１ミラー６を搭載した第１キャリッジ７と、第２ミラー８及び第３ミラー９を搭載した第２キャリッジ１０と、レンズユニット１１と、センサボードユニット１２と、信号処理部１５と、図示しないホームポジションセンサとを有する。センサボードユニット１２にはＣＣＤ（Charge Coupled Device−光電変換素子）１３が搭載され、信号ケーブル１４によってセンサボードユニット１２と信号処理部１５とが接続されている。信号処理部１５には、ＣＣＤ１１３から入力される信号の処理だけではなく、画像読み取り装置１の光源１の点灯制御、第１及び第２キャリッジ７，１０の移動制御、その他、画像読み取り装置１における制御全般を司るＣＰＵが搭載されている。また、第１及び第２キャリッジは図示しないスキャナモータによって駆動され、前記ＣＰＵは前記モータの駆動制御を行うことにより、前記第１及び第２キャリッジの移動を制御する。
【００２３】
第２キャリッジ１０は、常に図１に示す第１キャリッジ７よりも図１において副走査方向（図１の矢印Ａで示す左右方向）の左側に位置し、原稿読み取り時には、第１キャリッジ７と同時に、読み取り位置の原稿面からＣＣＤ１３の結像面までの距離（光路長）が変化しないように副走査方向に移動しながらコンタクトガラス３上にセットされた原稿Ｇの画像を読み取る。
【００２４】
コンタクトガラス３の上部には、コンタクトガラス３の上面を開閉可能に閉止する（図示せず）圧板が設けられている。この圧板を操作者が開いてコンタクトガラス３上に原稿Ｇをセットし、その後、閉じることによって、当該コンタクトガラス３上にセットされた原稿Ｇはコンタクトガラス３に押し付けられる。
【００２５】
画像読み取り装置１では、第１キャリッジ７と第２キャリッジ１０を副走査方向に移動させながら第１キャリッジ７に搭載されたキセノンランプ５からコンタクトガラス３上の原稿Ｇに光を照射し、原稿Ｇで反射された光を読み取る。その際、原稿Ｇに照射される光は、キセノンランプ５からの直射光とキセノンランプ５の背後に設けられたリフレクタ１６からの間接光からなる。この場合、キセノンランプ５からの直射光だけであると、キセノンランプ５の全出射光に対する原稿Ｇへの照射光の割合が低く、効率が悪いことから、反対側に出射される光を照射光として利用し、効率を上げるために前記リフレクタ１６が設けられている。
【００２６】
読み取りは、第１キャリッジ７上の第１ミラー６、第２キャリッジ１０上の第２ミラー８、第３ミラー９の順で順次反射させ、レンズユニット１１によりＣＣＤ１３の結像面に縮小結像し、ＣＣＤ１３で入射光を光電変換することにより行われる。このとき、画像読み取り装置１は、前述のようにスキャナモータにより第１キャリッジ７と第２キャリッジ１０を駆動するが、その際、第１キャリッジ７と第２キャリッジ１０が２対１の速度比となるように駆動し、これにより前記光路長を変化させないで走査することができる。
【００２７】
ホームポジションセンサとしては、例えば、フォトカプラ等の透過型の光センサが用いられ、第１キャリッジ７と第２キャリッジ１０、特に、第１キャリッジ７のホームポジション位置を検出するのに使用される。
【００２８】
本画像読み取り装置１では、ＣＰＵは原稿Ｇの読み取り前に、第１キャリッジ７と第２キャリッジ１０を白基準板４の読み取り位置に移動させ、当該白基準板４にキセノンランプ５から光を照射して、白基準板４からの反射光を前記原稿読み取りの場合と同様にして読み取り、ＣＣＤ１３の出力に基づいてシェーディング補正データを取得する。その後、ＣＰＵは、第１キャリッジ７及び第２キャリッジ１０をホームポジションに移動させて、当該ホームポジションから、コンタクトガラス３上に載置されている原稿Ｇにキセノンランプ５から光を照射しつつ、前述のようにして原稿Ｇを光学的に走査し、原稿Ｇ上の画像を読み取る。そのため、前記光源（キセノンランプ５）はスキャナランプとも称される。
【００２９】
また、本実施形態に係る画像形成装置では、画像読み取り装置１の内部に太陽電池を設け、光源としてのキセノンランプ５から受光した光から発電し（光エネルギを電気的エネルギに変換し）、発電された電力を蓄電して商用電源以外からの電力を利用するようにしている。以下、各実施例について個々に説明する。なお、以下の実施例は太陽電池の設置位置のバリエーションを示すもので、本実施形態で示した前述の機械的構成、及び後述する制御構成を共通に備えている。
【実施例１】
【００３０】
図２は実施例１に係る画像読み取り装置の第１キャリッジの概略構成を示す断面図である。実施例１に係る画像読み取り装置１では、図１及び図２に示すように第１キャリッジ７のキセノンランプ５の原稿Ｇへの出射方向Ｄ１とは反対の側に設けられた前記リフレクタ１６の反射面、すなわち、キセノンランプ５に対向する面に太陽電池１７の光入射面を向けて貼付し、第１キャリッジ７に実装したものである。キセノンランプ７は主走査方向に沿って設置されているので、太陽電池１７もリフレクタ１６の主走査方向に沿って設けられている。
【００３１】
このように太陽電池１７を設けると、原稿の読み取り動作時にキセノンランプ５と太陽電池１７の相対的な位置関係が変化することなく副走査方向に一体に移動し、キセノンランプ５が点灯している間、原稿Ｇからの反射光も含め、一定の光量が太陽電池１７に入射され、一定の電力を得ることができる。得られた電力は後述の蓄電器に蓄電され、画像形成装置の起動時等に適宜使用される。これにより、省エネルギ効果を得ることができる。
【００３２】
このように本実施例によれば、太陽電池１７をリフレクタ１６に搭載しているので、原稿読み取り動作時にキセノンランプ５と太陽電池１７の相対的な位置関係に変化が生じることがなく、また、キセノンランプ５の原稿照射側とは逆側に出射する直接光を有効に利用することができるので、一定の光量で、かつ小さな面積で効率よく蓄電することができる。
【００３３】
なお、この実施例では、光源としてキセノンランプ５を使用しているが、ハロゲンランプなど、この種の画像読取装置に使用されている他の光源でもよいことは言うまでもない。
【実施例２】
【００３４】
図３は実施例２に係る画像読み取り装置の第１キャリッジの概略構成を示す断面図である。実施例２に係る画像読み取り装置１では、図３に示すように第１キャリッジ７のキセノンランプ５からの原稿Ｇへの照射光（出射方向Ｄ１）のうち読み取りに影響のない部分、すなわち、原稿Ｇを照射してもその反射光がＣＣＤ１３に入射しない領域を照射する部分に太陽電池１８を貼付し、第１キャリッジ７に実装したものである。具体的には、原稿Ｇの読み取りラインに対応する主走査方向と副走査方向の領域のみをスリット状に開口し、その周辺に太陽電池１８を配置している。
【００３５】
このように太陽電池１８を配置すると、従来まで照明光として無駄になっていたキセノンランプ５からの直射光を太陽電池１８で電力に変換することが可能となる。その際、原稿とは逆側に出射されていた出射光もリフレクタ１６によって反射され、所定の割合で間接光として入射するので、その分の電力の上乗せも期待できる。
【００３６】
更に、実施例１と組み合わせると、キセノンランプ５の出射光のうち、原稿Ｇの読み取りに使用されるもの以外の多くの光量を太陽電池１７，１８に入射させることが可能となり、キセノンランプ５の出射光の利用効率を上げることができる。
【００３７】
このように本実施例によれば、キセノンランプ５の原稿照射側に原稿照明に寄与しない光を受光する太陽電池１８を設けたので、原稿読み取り動作時にキセノンランプ５と太陽電池１８の相対的な位置関係に変化が生じることがなく、一定の光量で、かつ小さな面積で効率よく蓄電することができる。
【００３８】
なお、この実施例では、光源としてキセノンランプ５を使用しているが、蛍光灯などの他の光源でもよいことは言うまでもない。
【実施例３】
【００３９】
図４は実施例３に係る画像読み取り装置のキセノンランプ５の構成を示す断面図、図５は実施例３における第１キャリッジの概略構成を示す断面図である。キセノンランプ５は一般に図４に示すように光の出射方向が２方向に規定されている。すなわち、円周方向に沿って斜線で示す遮光部１９が設けられ、２つの開口部５ａ１，５ａ２から照明光が出射される。開口部５ａ１，５ａ２は１８０度逆の方向に設けられているので、この開口部５ｂ１，５ｂ２からＤ１，Ｄ２の逆方向に照明光が出射される。
【００４０】
このような構成のキセノンランプ５を使用した場合、照明光として寄与するのは、原稿Ｇ側に対向した開口部５ａ１からの出射光のみである。そこで、本実施例では、原稿Ｇ側とは逆側に出射する開口部５ａ２に太陽電池２０の入射面側を光源に向けて貼り付け、開口部５ａ２からの光の漏洩を阻止した。これにより、太陽電池２０に前記開口部５ａ２から出射される光が全て入射するとともに、遮光部１９で反射した間接光も入射し、これらの総計の光エネルギに対応した電力を得ることができる。また、リフレクタ１６が不要となるので、その分のコストを低減することも可能である。
【００４１】
このように本実施例によれば、原稿読み取り動作時にキセノンランプ５の光源部と太陽電池２０の相対的な位置関係に変化が生じることなく副走査方向に一体に移動し、その間、一定の光量で蓄電でき、かつ小さな面積で効率よく蓄電することができる。更に、キセノンランプ５の逆側に出射される光を無駄なく電力に変換可能することが可能なので、その分効率よく蓄電することができる。
【実施例４】
【００４２】
図６は実施例４に係る画像読み取り装置の第１キャリッジの概略構成を示す断面図である。この実施例は、第１ミラー６に届く反射光の受光範囲から外れた光を受光可能な位置に太陽電池２１を設けた例である。キセノンランプ５から出射され、原稿面で反射された照射光は、拡散されて第１ミラー６位置に到達する。そこで、拡散された原稿からの反射光は、第１ミラー６に対して副走査方向に外れた位置にも到達する。そこで、この実施例では、反射光が届く位置で、第１ミラー６から外れた位置に太陽電池２１を貼り付け、固定した。これにより、原稿読み取りに使用しない無駄な反射光を電力に変換することが可能となる。
【００４３】
この太陽電池２１を設置した位置は、スキャナ動作において、キセノンランプ５からの出射光の原稿からの反射経路であって、原稿読み取りを阻害しない位置である。
【００４４】
なお、図では、リフレクタ１６が図示されていないが、当然リフレクタ１６を図３のように設けても良いことは言うまでもない。
【００４５】
このように本実施例によれば、原稿読み取り動作時にキセノンランプ５と太陽電池２１との相対的な位置関係に変化が生じることなく、原稿からの反射光を有効に使用できるので、一定の光量で蓄電でき、かつ小さな面積で効率よく蓄電することができる。
【実施例５】
【００４６】
図７は実施例５に係る画像読み取り装置の縮小結像系におけるレンズユニットの読み取りに寄与しない部分に太陽電池を配置した例である。すなわち、本実施例では、原稿Ｇからの反射光が、第１ミラー６から第２及び第３ミラー７，９を介して、レンズユニット１１に入射する構成において、レンズユニット１１に原稿Ｇからの反射光が入る部分であって、原稿読み取りに影響がない範囲に太陽電池２２を貼り付けて光を受光し、電力を得るようにしている。このため、レンズユニット１１の光軸を中心としてＣＣＤ１３の結像面に入射しない範囲について円環状に太陽電池２２を貼付し、中央の光軸Ｄ３回りの環状の空いた部分２２ａから読み取り光を導入し、ＣＣＤ１３に導くようになっている。
【００４７】
この位置は、走査光学系が原稿Ｄ面からＣＣＤ１３までの光路長が変化しないように第１及び第２キャリッジ７，１０を移動させることから、ハロゲンランプ５に対して太陽電池２２の相対的な位置関係（ここでは距離）は変化しない位置である。
【００４８】
このように本実施例によれば、原稿読み取り動作時に、非可動部で結像を妨げないレンズユニット１１の光軸Ｄ３の読み取り動作と関係のない周囲の部分に太陽電池２２が配置されているので、一定の光量で蓄電でき、かつ小さな面積で効率よく蓄電することができる。
【実施例６】
【００４９】
図８は実施例６に係る画像読み取り装置の縮小光学系におけるＣＣＤの読み取りに寄与しない部分に太陽電池を配置した例である。すなわち、本実施例では、原稿Ｇからの反射光が、第１ミラー６から第２及び第３ミラー７，９を介して、レンズユニット１１に入射し、ＣＣＤ１３の結像面に結像する構成において、ＣＣＤ１３に原稿Ｇからの反射光が入る部分であって、原稿読み取りに影響がない範囲に太陽電池２２を貼り付けて光を受光し、電力を得るようにしている。このため、レンズユニット１１の光軸Ｄ３を中心としてＣＣＤ１３の結像面に入射しない範囲について円環状に太陽電池２３を貼付し、中央の光軸Ｄ３回りの環状の空いた部分２３ａからＣＣＤ１３に読み取り光を導入するようになっている。
【００５０】
この位置は、走査光学系が原稿Ｄ面からＣＣＤ１３までの光路長が変化しないように第１及び第２キャリッジ７，１０を移動させることから、ハロゲンランプ５に対して太陽電池２３の相対的な位置関係（ここでは距離）は変化しない位置である。
【００５１】
このように本実施例によれば、原稿読み取り動作時に、非可動部で結像を妨げないＣＣＤ１３の光軸周囲に太陽電池２３が配置されており、ＣＣＤ１３の読み取り画素以外に照射される光を有効に使用できるので、一定の光量で蓄電でき、かつ小さな面積で効率よく蓄電することができる。また、画像読み取り装置１の内部は光が漏れないような密閉構造となっており、前記太陽電池２３には、レンズユニット１１に入射しなかった原稿Ｇからの反射光が入射するので、その分の効率上昇も見込むことができる。
【００５２】
なお、実施例１ないし６では、リフレクタ１６の反射面、キセノンランプ５に対向する第１キャリッジ７の原稿Ｇ側の面、キセノンランプ５の原稿Ｇ側とは逆側の開口５ａ２、第１キャリッジ７の第１ミラー６の背後側の面、レンズユニット１１の入射側の面、ＣＣＤ１３の読み取り画素以外の照射面にそれぞれ太陽電池１７，１８，２０，２１，２２，２３を配置した例を例示しているが、実施例１，２，４，５，６を任意に組み合わせ、あるいは実施例２，３，４，５，６を任意に組み合わせることにより、より効率よく光エネルギを取り込んで電力に変換することが可能である。
【００５３】
図９は本実施形態における画像形成装置の太陽電池と蓄電器を使用した電源回路の回路構成を示すブロック図である。この電源回路は、キセノンランプ５からの出射光の光エネルギを電力に変換する太陽電池２４と、この太陽電池２４から出力される電力を蓄える蓄電器２５と、この蓄電器２５に接続され、当該蓄電器２５に蓄電されている蓄電電圧を検出する電圧検出部２６と、太陽電池２４から出力される電力を装置の内部電源に変換する電源供給部２８と、装置内部動作用の直流電源を生成するＰＳＵ（パワーサプライユニット）３０と、電源供給制御を行うＣＰＵ２７と、装置内の負荷３１に対する供給電流を切り替える電流切替回路２９とからなる。ＣＰＵ２７には、電圧検出部２６と電流切替回路２９が接続され、電流切替回路２９は電源供給部２８、ＰＳＵ３０及び負荷３１に接続されている。
【００５４】
画像読み取り装置１内に配置された前記太陽電池２４（１７，１８，２０，２１，２２，２３）は画像の読み取り毎に発光するキセノンランプ５からの出射光を受けて発電する。画像読み取り装置１の内部は、原稿をより良く照らし原稿画像を読み取るために、光が漏れないような密閉された構造となっている。太陽電池２４は、前記実施例１ないし６に示したように、光源（キセノンランプ５）からの光を効率よく受けられ、かつ、原稿の読み取りの邪魔にならない位置に配置される。これにより、キセノンランプ５の強い光を有効に、かつ、小さな面積で効率よく蓄電器２５に蓄電することができる。
【００５５】
太陽電池２４により発電された電力は前述のように蓄電器２５に蓄電されるが、太陽電池２４の発電力は、読み取り回数（ランプ点灯回数）に依存している。光源が太陽光によるものではないことと、太陽電池２４が装置内部に配置可能な程度の規模なものであることから、光エネルギの供給は不安定な（少ない）ものである。そこで、本実施形態では、装置の駆動と制御のための制御回路を搭載した制御基板の動作電圧に対して蓄電器２５に蓄電された電力が充分供給可能なレベルになった場合であって、かつ省エネモード時に蓄電器２５から負荷に電源供給が行われるようになっている。
【００５６】
蓄電されている電圧レベルは、ＣＰＵ２７からの制御信号により蓄電力レベルの分圧値をＣＰＵ２７に内蔵されたＡ／Ｄコンバータで検出することにより検出する。ＣＰＵ２７は、太陽電池２４で生成された電圧を内部制御回路に対して供給可能と判断すると、商用電源入力によりＰＳＵ２７で生成された電源と太陽電池２４により生成された電源供給の切り替えを適宜実行する。
【００５７】
図１０は、このときの処理手順を示すフローチャートである。すなわち、この処理手順では、太陽電池２４によって生成した電力を蓄電器２５に蓄電し（ステップＳ１０１）、蓄電器２５に蓄電された電源電力が負荷に供給可能な必要なレベルに達した時点で（ステップＳ１０２−Ｙ）、電流切替回路２９によってＰＳＵ３０から負荷３１への電源供給から、電源供給部２８から負荷３１への電源供給に切り替えて、電源供給部２８から蓄電器２５に蓄電された電源を負荷３１に供給する。この供給は、蓄電された電源電力が負荷に供給可能な必要なレベルを維持している間行われ（ステップＳ１０４−Ｙ）、必要レベルから下がると、ＰＳＵ３０からの電源供給に切り替えられる（ステップＳ１０５）。その間、ステップＳ１０１に戻って蓄電器２５への蓄電が継続され、ステップＳ１０２以降の処理が繰り返される。
【００５８】
このように本実施形態では、太陽電池２４によって発電された電力の蓄電器２５の蓄電レベルをＣＰＵ２７が監視し、蓄電レベルが負荷へ供給可能なレベルになったときに各節電モードへ移行する。また、供給不能な状態までレベルが低下するとＰＳＵ３０からの供給に復帰する。その結果、前記供給可能なレベル以上の場合には、省エネモード時に装置で消費される外部電源からの消費電力を０とすることが可能となる。
【００５９】
なお、これまでに述べた実施形態は、本発明を実施する際の例示であって、本発明が前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で述べた技術思想を具現するための各種構成及び変形は全て本発明の特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置における読み取り装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係る第１キャリッジの内部構成を示す図である。
【図３】実施例２に係る第１キャリッジの内部構成を示す図である。
【図４】実施例３におけるキセノンランプの一般的構成を示す図である。
【図５】実施例３に係る第１キャリッジの内部構成を示す図である。
【図６】実施例４に係る第１キャリッジの内部構成を示す図である。
【図７】実施例５に係る画像読み取り装置の内部構成を示す図である。
【図８】実施例６に係る画像読み取り装置の内部構成を示す図である。
【図９】本実施形態の画像形成装置の電源回路の一例を示すブロック図である。
【図１０】図９の電源回路における制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１ 読み取り装置
２ 筐体
３ コンタクトガラス
４ 白基準板
５ キセノンランプ
６ 第１ミラー
７ 第１キャリッジ
８ 第２ミラー
９ 第３ミラー
１０ 第２キャリッジ
１１ レンズユニット
１２ センサボードユニット
１３ ＣＣＤ
１４ 信号ケーブル
１５ 信号処理部
１６ リフレクタ
１７，１８，２０，２１，２２，２３，２４ 太陽電池
２５ 充電器
２６ 電圧検出部
２７ ＣＰＵ
２８ 電源供給部
２９ 電流切替回路
３０ ＰＳＵ
３１ 負荷
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿読み取り用の光源と、この光源から原稿面に光を照射して原稿面の上の画像を読み取る読み取り手段とを有する画像形成装置において、
前記光源からの出射光を受光して、受光した前記出射光のエネルギを電力に変換するエネルギ変換手段と、
前記エネルギ変換手段により変換された電力を蓄電する蓄電手段と、
を備え、
前記光源に対し、前記エネルギ変換手段が前記読み取り手段の読み取り動作時に相対的な変化を生じない位置に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記エネルギ変換手段が、前記光源からの出射光を反射し、原稿側に照射するリフレクタ部に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記エネルギ変換手段が、前記読み取り手段の受光光路と干渉しない位置に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像形成装置において、
前記読み取り手段が複数のミラーを使用して光電変換素子に読み取り光を導く光学系を有し、
前記受光光路と干渉しない位置が、前記光源からの出射光の原稿への照射を阻害しない位置であって、かつ、原稿からの反射光の第１段目のミラーへの入射を阻害しない位置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
前記受光光路と干渉しない位置が、前記光学系の前記光源と第１段目のミラーを搭載した走行体上に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３記載の画像形成装置において、
前記読み取り手段が複数のミラーを使用して光電変換素子に読み取り光を導く光学系を有し、
前記受光光路と干渉しない位置が、前記読み取り手段の非可動部であって、前記光電変換素子への原稿からの反射光の入射を阻害しない位置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６記載の画像形成装置において、
前記非可動部が光電変換素子の前段に配置された結像レンズの前面側であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項６記載の画像形成装置において、
前記非可動部が前記光電変換素子の前面側であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記光源が２方向に出射口を有するキセノンランプであり、前記エネルギ変換手段が前記キセノンランプの原稿照射側の出射口とは反対側に位置する出射口に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記エネルギ変換手段は太陽電池であり、
前記蓄電手段は蓄電器であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
原稿読み取り用の光源と、この光源から原稿面に光を照射して原稿面の上の画像を読み取る読み取り手段とを有する画像形成装置において、
前記光源からの出射光を受光して、受光した前記出射光のエネルギを電力に変換するエネルギ変換手段と、
前記エネルギ変換手段により変換された電力を蓄電する蓄電手段と、
を備え、
前記光源に対し、前記エネルギ変換手段が前記読み取り手段の読み取り動作時に相対的な変化を生じない位置に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記エネルギ変換手段が、前記光源からの出射光を反射し、原稿側に照射するリフレクタ部に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記エネルギ変換手段が、前記読み取り手段の受光光路と干渉しない位置に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像形成装置において、
前記読み取り手段が複数のミラーを使用して光電変換素子に読み取り光を導く光学系を有し、
前記受光光路と干渉しない位置が、前記光源からの出射光の原稿への照射を阻害しない位置であって、かつ、原稿からの反射光の第１段目のミラーへの入射を阻害しない位置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
前記受光光路と干渉しない位置が、前記光学系の前記光源と第１段目のミラーを搭載した走行体上に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３記載の画像形成装置において、
前記読み取り手段が複数のミラーを使用して光電変換素子に読み取り光を導く光学系を有し、
前記受光光路と干渉しない位置が、前記読み取り手段の非可動部であって、前記光電変換素子への原稿からの反射光の入射を阻害しない位置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６記載の画像形成装置において、
前記非可動部が光電変換素子の前段に配置された結像レンズの前面側であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項６記載の画像形成装置において、
前記非可動部が前記光電変換素子の前面側であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記光源が２方向に出射口を有するキセノンランプであり、前記エネルギ変換手段が前記キセノンランプの原稿照射側の出射口とは反対側に位置する出射口に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記エネルギ変換手段は太陽電池であり、
前記蓄電手段は蓄電器である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８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２２８２７０（Ｐ２００８−２２８２７０Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０６３２９（Ｐ２００７−３０６３２９）
【出願日】平成１９年１１月２７日（２００７．１１．２７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２７日（２００７．１１．２７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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