CN102811301A - 图像读取装置以及图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供图像读取装置以及图像形成装置。本发明的图像读取装置的特征在于，包括：白色的LED；圆柱状的导光体，所述导光体包括具有以围绕入射面中心呈同心圆状地形成的多个槽部的入射面、出射面、以及具有多个棱镜的光扩散部；以及光电转换元件。本发明能够以简单的构成来实现高精度地对反射部件进行定位。

Description

图像读取装置以及图像形成装置
技术领域
本发明涉及图像读取装置以及图像形成装置。
背景技术
利用电子照相方式在纸张上形成图像的复印机等图像形成装置包括用于以光学方式读取原稿图像的图像读取装置。近年来，关于图像读取装置的光源，正在逐渐使用LED(light-emitting diode，发光二极管)取代以往的氙灯和冷阴管灯。作为使用LED作为光源的图像读取装置，存在采用侧灯方式的类型的图像读取装置，所述侧灯方式是指通过导光体在主扫描方向上引导从配置在主扫描方向的一端的LED出射的光的方式。图7示出了采用侧灯方式的图像形成装置的照明部的构成。
当点亮LED 106时，如图7所示，LED 106的光遵守斯涅尔定律(Snell′s law)而在导光体107的入射面107a发生折射同时入射到导光体107的内部，并在导光体107的内表面一边进行全反射一边在主扫描方向上传播。并且，所述光的一部分在棱镜121的入射面发生反射从而从导光体107的出射面107b向接触玻璃板123出射，从而照射载置在接触玻璃板123上的原稿。
通过采用这样的侧灯方式，在图像读取装置(图像形成装置)中，作为光源使用的LED 106的数量只需少量即可。从成本角度出发也可以获得好处。另外，除此之外还可以获得以下好处：即，因为光在导光体107的内部遵守斯涅尔定律而一边进行全反射一边传播，因此光能的损失受到抑制而减少。
此外，当使用白色LED作为LED 106时，如图8所示，LED 106被构成为：在蓝色LED芯片106a上配置黄色荧光体106b，使蓝色和黄色叠加，由此模拟地出射白色光。此外，如图8所示，蓝色和黄色的发光分布相互不同。并且，蓝色LED芯片106a的发光面积比白色LED的全体发光面积(黄色荧光体106b的面积)小，蓝色的发光分布比黄色的发光分布窄。因此，在从导光体107的入射面107a入射到导光体107内后，蓝色的发光分布也比黄色的发光分布窄。
在此，照射与导光体107的入射面107a的附近对应的位置的原稿面的白色LED光没有到达导光体107的侧面(上述的出射面107b)而直接被棱镜121进行全反射。因此，白色LED光的发光分布对向导光体107的入射面107a附近的原稿面的照射、特别是对截面布光具有大的影响。发光分布宽的黄色光的截面布光宽而发光分布窄的蓝色光的截面布光窄。因此，如果原稿离开接触玻璃板或者读取光轴发生变动，则与导光体107的入射面107a的附近对应的原稿图像的扫描图像的色调或者固体图像(solidimage)的颗粒状态有时会发生变化。
因此，提出了以下技术，如图9所示那样，在LED 206与导光体207的端面之间设置反射体224，其中，反射体224具有以LED 206侧为顶点的圆锥状的空洞224a。通过使从LED 206出射的光经由反射体224入射至导光体207，紧接入射之后的发光分布扩大，从而能够扩大LED 206附近的蓝色的截面布光。
但是，在专利文献1提出的构成中，需要在LED 206与导光体207之间设置反射体224，因此存在构造复杂化从而导致成本上升的问题。
发明内容
本发明正是为了解决上述以往技术中存在的问题的完成的，其目的在于提供利用简单的构成而能够高精度地对反射部件进行定位的图像读取装置以及图像形成装置。
本发明的一个方式涉及的图像读取装置包括白色的LED，所述LED具有发光面，并从发光面发出光；圆柱状的导光体，所述导光体被沿着主扫描方向配置；以及光电转换元件，所述光电转换元件将从出射面出射的、并在原稿面被反射的光转换成电信号从而读取原稿图像的光电转换元件，所述图像读取装置的特征在于，其中，导光体包括：入射面，所述入射面形成于长度方向的一端侧并与白色的LED的发光面相对，并且从发光面出射的光入射至所述入射面；多个槽部，所述多个槽部形成在入射面上，并且被形成为围绕入射面中心呈同心圆状；出射面，所述出射面被沿着主扫描方向形成；光扩散部，所述光扩散部与出射面相对，并且具有被沿着主扫描方向配置的多个棱镜。
本发明的一个方式涉及的图像形成装置的特征在于包括上述图像读取装置。
本发明的图像读取装置以及图像形成装置能够以简单的构成来实现高精度地对反射部件进行定位。
附图说明
图1是本发明涉及的图像形成装置的侧面截面图；
图2是本发明涉及的图像读取装置的照明部的侧视图；
图3是本发明涉及的图像读取装置的导光体的主视图；
图4是图3的在A-A线的截面图；。
图5A是示出在本发明涉及的图像读取装置的在导光体的入射面上形成的V型槽的角度为第一角度时的发光分布的截面图；
图5B是示出在本发明涉及的图像读取装置的在导光体的入射面上2形成的V型槽的角度为第二角度时的发光分布的截面图；
图6是示出副扫描方向上的截面布光的图；
图7是侧灯方式的图像读取装置的照明部的侧视图；
图8是示出白色的LED的构成和发光分布的图；
图9是示出导光体的构成的立体图。
具体实施方式
下面，参照附图对具体化了本发明的实施方式进行说明。但是，记载于本实施方式的构成、配置等各要素仅仅是说明例，而不对发明的范围进行限定。
图1是本发明涉及的图像形成装置的侧面截面图。如图1所示，图像形成装置1是黑白的复印机。图像形成装置1包括装置主体1A、配置于装置主体1A的上部的本发明涉及的图像读取装置2。另外，在图像读取装置2的下方设置有排纸托盘3。并且，在装置主体1A的内部配置有图像形成部4。另外，在装置主体1A的下方配置有供纸部5。
上述的图像读取装置2被构成为具有配置在主扫描方向(图1的左右方向)的一端的白色LED 6和在主扫描方向上引导从与LED 6相对的入射面7a入射的光的透明的导光体7。图像读取装置2是利用侧灯方式照射原稿从而读取原稿的图像的装置。
白色LED 6和导光体7被构成为能够一体地在滑架上移动。白色LED6和导光体7以能够在副扫描方向(图1的纸面的前后方向)上一体地往复移动的方式被支撑在滑架上。
此外，虽未图示，在图像读取装置2中设置有使经原稿反射的反射光成像的成像透镜和将由成像透镜成像的光学图像转换成电信号以进行读取的光电转换单元。光电转换单元将从出射面7b(参照图2)出射的、并在原稿面被反射的光转换成电信号。光电转换单元生成包含图像信息的电信号。
所述图像形成部4利用电子照相方式形成图像。图像形成部4包括以能够旋转的方式配置的作为载像体的感光鼓8、配置在感光鼓8的周围的带电器9、激光扫描单元(LSU，Laser Scanner Unit)10、显影装置11、转印辊12、以及清洁装置13。图像形成部4在纸张(被形成图像材料)的表面形成由图像读取装置2读取的图像。图像形成部4基于由光电转换单元输出的电信号(图像信息)在纸张的表面形成图像。
所述供纸部5包括可装卸的供纸盒14、配置在供纸盒14的附近的拾取辊15、以及供纸辊16。在此，在供纸盒14内层叠地容纳有多张纸张S。供纸盒14内的纸张S通过拾取辊15被从位于高位的纸张开始依次取出，并通过供纸辊16被输送至纸张搬送路径P。
所述纸张搬送路径P从供纸部5向上方延伸至所述排纸托盘3。在纸张搬送路径P上，从垂直方向的下方开始(从纸张S的搬送方向的上游侧开始)，依次配置有阻挡辊17、所述转印辊12、定影装置18、搬送辊19、以及排纸辊20。
接下来，对如上述那样构成的图像形成装置1的图像形成动作进行说明。
当图像形成动作开始时，在图像形成部4中，感光鼓8被未图示的驱动装置驱动从而向图1的箭头方向(顺时针方向)旋转，其表面通过带电器9均匀地带上预定的电压。并且，在图像读取装置2中，当如后述那样读取原稿图像、并从激光扫描单元10输出基于从所述图像读取装置2发出的电信号的激光束而对感光鼓8的表面进行曝光扫描时，在所述感光鼓8上形成与图像信息对应的静电潜像。然后，显影装置11使用作为显影剂的调色剂显影形成在所述感光鼓8上的静电潜像从而可视化为调色剂像。
另外，容纳在供纸部5的供纸盒14内的纸张S通过拾取辊15被从位于最高位的纸张开始取出，并通过供纸辊16被输送至纸张搬送路径P。然后，被这样输送至纸张搬送路径P的纸张S沿纸张搬送路径P被搬送至阻挡辊17，并在所述阻挡辊17等待一段时间，随后以与感光鼓8上的调色剂像同步的预定定时被输送至图像形成部4。
在图像形成部4中，被输送至感光鼓8与转印辊12之间的转印压印部的纸张S在通过转印辊12被压在感光鼓8上的同时被搬送，由此感光鼓8上的调色剂像转印至纸张S的表面上。然后，转印有调色剂像的纸张S被搬送至定影装置18，并在通过所述定影装置18的定影压印部的过程中被加热以及加压实现调色剂像的定影。此外，在向纸张S转印了调色剂像之后，残留于感光鼓8的表面的调色剂(转印后残留调色剂)通过清洁装置13被去除，表面经清扫的感光鼓8被准备用于接下来的图像形成动作。
然后，利用定影装置18在表面定影了调色剂像的纸张S通过搬送辊19被沿着纸张搬送路径P搬送至排纸辊20，并且通过排纸辊20被排出至排纸托盘3，至此一连串图像形成动作结束。
图像读取装置
接下来，在下面基于图2～图5对本发明涉及的所述图像读取装置2的构成进行说明。
图2是本发明涉及的图像读取装置的照明部的侧视图。图3是所述图像读取装置的导光体的主视图。图4的图3的在A-A线的截面图。图5A是示出在本发明涉及的图像读取装置的在导光体的入射面上形成的V型槽的角度为第一角度时的发光分布的截面图。图5B是示出在本发明涉及的图像读取装置的在导光体的入射面上形成的V型槽的角度为第二角度时的发光分布的截面图；
如图2所示，导光体7是圆柱状的导光体。导光体7被沿着主扫描方向配置。导光体7是在主扫描方向上长的圆柱状的导光体。
导光体7具有在其一个端面上形成的入射面7a。入射面7a被配置为与所述白色LED 6的发光面60相对。
导光体7具有出射面7b。出射面7b被沿着主扫描方向形成。出射面7b形成在导光体7的接触玻璃板侧(上表面侧)。
导光体7具有光扩散部21。光扩散部21被配置在与出射面7b相对的下表面侧。光扩散部21具有在主扫描方向上以预定间隔配置的多个V槽状的光扩散用棱镜21a。
白色LED 6具有发光面60并从发光面60发出光。白色LED 6被构成为通过在蓝色LED芯片上配置黄色荧光体、使蓝色和黄色叠加来模拟地出射白色光(参照图8)。
另外，构成图像读取装置2的照明部的白色LED 6和导光体7以能够在副扫描方向(图2的纸面的前后方向)上往复移动的方式被未图示的滑架支撑。
并且，在本实施方式中，如图3以及图4所示，在导光体7的入射面7a上形成有在该入射面7a的中心O的周围形成为同心圆状的多个(在图示例中为4个)V型槽22(槽部)。多个V型槽部22形成在入射面上，并且围绕入射面中心形成为同心圆状。多个V型槽22各自在截面图中呈V字状。
在导光体7的上方配设有用于载置原稿的接触玻璃板23。
在此，如果向白色LED 6供应电流，则所述白色LED 6的蓝色LED芯片发光并出射蓝色光。并且，蓝色光透过黄色荧光体，由此，白色LED6模拟地出射(射出)白色光。
如图2所示，从LED 6出射的模拟的白色光遵守斯涅尔定律而在导光体7的入射面7a发生折射同时入射到导光体107的内部。
在此，在本实施方式中，当在白色光中包含的截面布光窄的蓝色光从入射面7a入射到导光体7内时，如图5A以及图5B所示，蓝色光在形成于导光体7的入射面7a的同心圆状的V型槽22发生折射从而发光分布变宽。由此，图像读取装置2能够扩大各种颜色的光中包含的蓝色的光的截面布光。
因此，在图像读取装置2中，即使配置在接触玻璃板上的原稿的与导光体的入射面附近对应的部分离开接触玻璃板或者读取光轴发生变动，也能够抑制与导光体7的入射面7a附近对应的部分的原稿的扫描图像的色调或者固体图像的颗粒状态的变化。于是，图1所示的图像形成装置1能够稳定地获得高质量的图像。并且，这样的效果可以通过不追加其他部件、而仅仅在导光体7的入射面7a上呈同心圆状地形成V型槽22的简单构成来获得。于是，从成本角度出发也可以获得好处。
在此，图6分别示出了入射至侧灯方式的导光体107(参照图7)的蓝色光和入射至本发明涉及的导光体7的蓝色光以及黄色光的在副扫描方向上的截面布光。如图6所示，入射至本发明涉及的导光体7的蓝色光的截面布光变宽。在此，截面布光变宽是指(在副扫描方向上)远离中心的位置的光量(光量比例)增大。
此外，如图5A以及图5B所示，图像读取装置2被构成为通过使在导光体7的入射面7a上形成的V型槽22的角度变化，能够控制蓝色光的布光分布的放大程度。具体地说，如图5A所示，当V型槽22的角度是第一角度(比第二角度大)时，蓝色光的布光分布比较窄(截面布光变宽的程度小)。如图5B所示，当V型槽22的角度是第二角度(比第一角度小)时，蓝色光的布光分布比较宽(截面布光变宽的程度大)。
同样，改变V型槽22的深度或者间隔也能够使蓝色光的布光分布变化。因此，图像读取装置2(图像形成装置1)被构成为通过使V型槽22的角度、深度、或者间隔根据到导光体7的入射面7a的中心O的距离而变化，能够控制导光体7的入射面7a附近的截面布光。
也就是说，图像读取装置2(图像形成装置1)可以被构成为多个V型槽22的V字的角度根据该槽到入射面中心的距离而不同。图像读取装置2(图像形成装置1)可以被构成为多个V型槽22的槽的深度根据该槽到入射面中心的距离而不同。图像读取装置2(图像形成装置1)可以被构成为多个V型槽22的槽的间隔根据其到入射面中心的距离而不同。
根据本实施方式公开的内容，在图像读取装置2(图像形成装置1)中，当从白色LED出射的截面布光窄的蓝色光从导光体的入射面入射至导光体内时，蓝色光在形成于导光体的入射面的同心圆状的V型槽发生折射从而发光分布变宽，因此截面布光变宽。结果，图像读取装置2(图像读取装置1)被构成为：即使配置在接触玻璃板上的原稿的与导光体的入射面附近对应的部分离开接触玻璃板或者读取光轴发生变动，也能够抑制与导光体的入射面附近对应的原稿图像的扫描图像的色调或者固体图像的颗粒状态的变化。并且，这样的效果可以通过不追加其他部件、而仅仅在导光体的入射面上呈同心圆状地形成V型槽22的简单构成来获得。于是，从成本角度出发也可以获得好处。
根据本实施方式公开的内容，图像形成装置1被构成为能够稳定地形成高质量的图像。
此外，在本实施方式中，以适用于黑白复印机以及所述黑白复印机包括的图像读取装置的形态对本发明进行了说明，但本发明当然也同样可以适用于不管是黑白、还是彩色的、复印机以外的传真机、数码一体机等其他任意的图像形成装置以及所述图像形成装置包括的图像读取装置。
另外，在本实施方式中，多个V型槽22分别被形成为完整的圆状，但本发明中的圆状并不仅限于此。圆状可以指V型槽22被沿着圆形成即可，槽也可以不完全连续。另外，除了正圆状之外，V型槽22也可以被形成为椭圆状。
另外，在本实施方式中，多个V型槽22被形成为在截面图中呈V字状，但本发明的槽部并不仅限于此，也可以被形成为U字状或者V字中的内侧面呈曲面状的形状。

Claims (6)

1.一种图像读取装置，所述图像读取装置包括：
白色的LED，所述LED具有发光面，并从发光面发出光；
圆柱状的导光体，所述导光体被沿着主扫描方向配置；以及
光电转换元件，所述光电转换元件将从出射面出射的、并在原稿面被反射的光转换成电信号从而读取原稿图像，
其中，所述图像读取装置的特征在于，导光体包括：
入射面，所述入射面形成于长度方向的一端侧并与白色的LED的发光面相对，并且从发光面出射的光入射至所述入射面；
多个槽部，所述多个槽部形成在入射面上，并且被形成为围绕入射面中心呈同心圆状；
出射面，所述出射面被沿着主扫描方向形成；以及
光扩散部，所述光扩散部与出射面相对，并且具有被沿着主扫描方向配置的多个棱镜。
2.如权利要求1所述的图像读取装置，其中，
所述槽部具有在截面图中呈V字形的形状。
3.如权利要求2所述的图像读取装置，其中，
所述多个槽部被构成为V字的角度根据该槽部到入射面中心的距离而不同。
4.如权利要求2所述的图像读取装置，其中，
所述多个槽部被构成为槽的深度根据该槽部到入射面中心的距离而不同。
5.如权利要求2所述的图像读取装置，其中，
所述多个槽部被构成为槽的间隔根据其到入射面中心的距离而不同。
6.一种图像形成装置，其特征在于，
包括如权利要求1至5中任一项所述的图像读取装置。
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