JP2003101736A - 画像読み込み光学系ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 光源の光量低下を生じた場合にも、一定のＣ
ＣＤ出力が確保され、常に安定した画像を形成すること
ができる画像読み込み用光学系ユニット（ＩＳＵ）を提
供することにある。 【解決手段】 コンタクトガラス２２ａ，２２ｂ下面
に、少なくとも光源とＣＣＤ素子３６とを備え、光源３
０からのコンタクトガラス上の原稿反射光をＣＣＤ素子
で受光して原稿画像の情報を読取る画像読み込み光学系
ユニットにおいて、光源からの光が照射され且つ最大原
稿幅の領域外となる位置であって、その反射光がＣＣＤ
素子で受光し得る位置に、基準反射シートが設けられて
おり、基準反射シートからの反射光を前記ＣＣＤ素子で
受光した時のＣＣＤ出力が一定値以下に低下した時に、
ＣＣＤ素子の増幅率が高められることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置やコ
ンピュータの外付デバイスとして使用されるスキャナー
などに使用される画像読み込み光学系ユニットに関する
ものであり、より詳細には、常に一定レベルのＣＣＤ出
力を確保することが可能な画像読み込み光学系ユニット
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法を利用した画像形成装置で
は、感光体ドラム表面を一様に帯電し、帯電した感光体
ドラム表面に、一定の画像情報に基づいて光照射（画像
露光）を行うことにより静電潜像（電荷像）を形成し、
所定極性に帯電したトナーを含む現像剤を用いて静電潜
像を現像し、得られたトナー像を、紙やＯＨＰフィルム
等の転写シート表面に転写し、転写されたトナー像を熱
ローラ（定着ローラ）によって熱定着させることによ
り、画像形成が行われる。このような画像形成プロセス
において、上記の画像情報は、ＩＳＵ（イメージスキャ
ナユニット）と呼ばれる画像読み込み用の光学系ユニッ
トにより得られ、帯電した感光体ドラム表面への光照射
による静電潜像の形成、即ち、画像情報の書込みは、Ｌ
ＳＵと呼ばれる書込みユニットにより行なわれている。

【０００３】このような画像読み込み用光学系ユニット
（ＩＳＵ）は、上面にコンタクトガラス（原稿載置板）
が配置され、この下方に、ハロゲンランプ等の光源、反
射ミラー、光学レンズ及びＣＣＤ素子を備えており、該
光源によりコンタクトガラス上の原稿に光照射し、原稿
からの反射光を、反射ミラーや光学レンズを介してＣＣ
Ｄ素子で受光することにより、所定の画像情報（原稿情
報）を読み取るものである。即ち、ここで読み取られた
画像情報を出力し、その出力値（ＣＣＤ出力値）によっ
て、ＬＳＵによるレーザ光照射が行なわれ、感光体ドラ
ム表面に静電潜像が形成され、上述した画像形成プロセ
スが実行される。また上記ＩＳＵを用いたスキャナーで
は、上記ＣＣＤ出力は、コンピュータ等の情報処理装置
に伝達され、この出力値に基づいて情報処理が行なわれ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＩＳＵを用いて画像形成を行う場合、例えば多数枚
にわたって連続して画像形成を行う場合、得られる画像
が暗くなったり、画像がかぶったりし、場合によっては
画像が不鮮明になってしまうという問題がある。即ち、
画像形成すべき原稿に光を照射し、この反射光をＣＣＤ
素子で受光することにより画像情報が読み取られるわけ
であるが、このようなサイクルを繰り返し行なうと、光
源の光量が低下し、この光量低下によってＣＣＤ出力値
の低下を生じ、結局画像が暗くなったり、かぶったりす
る等の不都合を来すことになる。また、上記ＩＳＵを用
いたスキャナーでは、ＣＣＤ出力値の低下により、適正
な情報処理を行うことが困難となるおそれがある。

【０００５】従って本発明の目的は、光源の光量低下を
生じた場合にも、一定のＣＣＤ出力が確保され、常に安
定した画像を形成することができる画像読み込み用光学
系ユニット（ＩＳＵ）を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、コンタ
クトガラス下面に、少なくとも光源とＣＣＤ素子とを備
え、該光源からのコンタクトガラス上の原稿反射光をＣ
ＣＤ素子で受光して原稿画像の情報を読取る画像読み込
み光学系ユニットにおいて、前記光源からの光が照射さ
れ且つ最大原稿幅の原稿読取り領域外となる位置であっ
て、その反射光がＣＣＤ素子で受光し得る位置に、基準
反射シートが設けられており、前記基準反射シートから
の反射光を前記ＣＣＤ素子で受光した時のＣＣＤ出力が
一定値以下に低下した時に、該ＣＣＤ素子の増幅率が高
められることを特徴とする画像読み込み光学系ユニット
が提供される。

【０００７】即ち、本発明においては、所定位置に基準
反射シートを設け、その反射光をＣＣＤ素子で受光する
ことにより、光源の光量変化を、画像読み込みを行ない
ながら常時モニターし、一定レベル以下に光量が低下し
たときには、ＣＣＤ素子の増幅率を高め、一定のＣＣＤ
出力値を確保し、光源の光量低下を生じた場合にも、適
正な画像情報を出力することができ、例えば一定の画質
の画像を得ることが可能となる。

【０００８】本発明において、上記基準反射シートは、
一定の反射率を有するものであれば特に制限なく使用す
ることができるが、一般には、高反射率の白色シートを
用いることが好ましい。また、基準反射シートは、光源
からの光が照射され、その反射光がＣＣＤ素子で受光さ
れ得る位置に配置されるが、最大原稿幅の領域外に配置
することが必要である。即ち、最大原稿幅の領域内に配
置すると、原稿読み込みを行ないながら、基準シートを
用いての光源の光量をモニターすることができなくなっ
てしまうか、或いは原稿反射光のＣＣＤ素子による受光
が妨げられ、原稿情報の読み込みができなくなってしま
うからである。従って、上記基準反射シートは、原稿反
射光のＣＣＤ素子による受光を妨害しない位置に配置さ
れる限りにおいて、最大原稿幅の領域内にまで延びてい
てもよい。

【０００９】

【発明の実施の態様】以下、本発明の画像読み込み光学
系ユニット（ＩＳＵ）を、複写機等の画像形成装置に適
用した場合を例にとって説明する。図１は、本発明のＩ
ＳＵを備えた画像形成装置の画像形成プロセスを説明す
るための図であり、図２は、ＩＳＵの概略構造を原稿カ
バーと共に示す図であり、図３は、本発明のＩＳＵにお
いて使用される基準反射シートの取り付け位置を示す要
部拡大側面図であり、図４は、図３で示される基準反射
シート取り付け位置の底面図であり、図５は、基準反射
シートを用いて行なわれるＣＣＤ出力の調整結果を示す
グラフである。

【００１０】図１を参照して、本発明の画像読み込み光
学系ユニット（ＩＳＵ）を備えた画像形成装置では、感
光体ドラム１が回転可能に装着されており、感光体ドラ
ム１の周囲には、その回転方向に沿って、主帯電装置
２、現像装置３、転写及び紙分離装置４及びクリーニン
グ装置５を備えている。また、図示されていないが、転
写及び紙分離装置４とクリーニング装置５との間、或い
はクリーニング装置５と主帯電装置２との間には除電装
置が設けられている。即ち、主帯電装置２により、感光
体ドラム１の表面が所定極性に且つ一様に帯電され、次
いで、所定の画像情報に基づく光照射により静電像が形
成される。感光体表面に形成された静電潜像は、現像装
置３により現像され、これにより、画像情報に対応する
トナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラム
と転写及び紙分離装置４との間に搬送されてきた紙等の
転写シート（図示せず）上に転写され、転写トナー像が
表面に形成された転写シートは、図示されていない定着
装置に供給され、熱、圧力等により、該トナー像の転写
シート上への定着が行なわれる。このようにしてトナー
像が定着された転写シートは、装置外部に排出される。
一方、トナー像が転写された後、感光体ドラム１表面で
は、クリーニング装置５によって残存トナーがクリーニ
ングされ、更に除電が行なわれ、これにより、画像形成
の一サイクルが完了する。

【００１１】上記の画像形成装置において、静電潜像形
成のための画像情報は、ＩＳＵ２０で読取られ、この画
像情報に基づいて、ＬＳＵ（書込み光学系ユニット）１
２により、感光体ドラム１表面に光照射が行なわれる。
このＬＳＵ１２は、レーザーダイオード等のレーザ光
源、ポリゴンミラー等を備えており、上記の画像情報に
基づいてレーザ光が感光体ドラム１の表面に照射される
ものである。

【００１２】画像情報読取りのための光学系ユニット２
０、即ちＩＳＵは、図２に示す構造を有している。この
ＩＳＵ２０の概略構造を示す図２を参照して、このユニ
ット２０の上面には、コンタクトガラス２２ａ，２２ｂ
が取り付けられている。コンタクトガラス２２ａ上に
は、以下に説明する自動原稿供給機構により搬送される
原稿について画像読み込みを行なうためのものであり、
図２から明らかな通り、小幅のものである。一方、コン
タクトガラス２２ｂは大面積であり、この上に載置され
た原稿について画像情報の読み込みが行なわれる。

【００１３】一方、ＩＳＵ２０の底壁２５上には、光源
３０、反射ミラー３２、光学レンズ３４が設けられてお
り、更に及びＣＣＤ素子３６を備えたＣＣＤユニット４
０が設けられている。かかるＩＳＵ２０において、光源
３０等は、ワイヤ駆動等により走査操作可能に保持され
ており、この光源３０からコンタクトガラス２２ａ或い
は２２ｂ上の原稿に光照射され、原稿反射光が、反射ミ
ラー３２及び光学レンズ３４を介して、ＣＣＤ素子３６
で受光するように配置されており、このＣＣＤ素子３６
で画像情報が読み込まれる。即ち、読み込まれた画像情
報は、ＣＣＤ素子３６からＬＳＵ１２に出力され、画像
情報に基づく画像露光が行なわれる。

【００１４】一方、上記ＩＳＵ２０の上面には、原稿カ
バー４０が開閉可能に設けられている。この原稿カバー
４０は、自動原稿供給機構を備えており、上部には原稿
載置板４１が設けられ、原稿載置板４１の下側には、原
稿受部４２が設けられている。即ち、原稿載置板４１に
置かれた原稿４３は、所定の給紙ローラの駆動により、
図３においてＬで示す経路で搬送され、排紙ローラを介
して原稿受部４２上に排出される。上記原稿搬送経路Ｌ
から理解されるように、この経路上には、原稿搬送用ガ
イド４７が設けられており、搬送される原稿４３は、こ
のガイド４７と前述した小幅のコンタクトガラス２２ａ
との間（画像読取り領域）を通過する。即ち、原稿４３
が、この画像読取り領域を通過する際には、コンタクト
ガラス２２ａの下方に光源３０が位置しており、この領
域を通過する原稿４３に対して光源３０から光照射さ
れ、その反射光を、前述したように、ＣＣＤ素子３６で
受光するようになっている。また、自動原稿供給機構を
用いない場合には、大面積のコンタクトガラス２２ｂ上
に原稿４３が置かれ、原稿カバー４０を閉じた状態で画
像の読取りが行なわれる。この場合には、光源３０をス
キャンさせることにより、原稿４３の全体についての画
像情報（原稿反射光）をＣＣＤ素子３６で受光する。

【００１５】既に述べた通り、上記のようにして読取ら
れた画像情報は、ＣＣＤ素子３６により出力され、この
出力値に基づいてＬＳＵ１２により画像露光が行なわ
れ、静電像の形成、現像及び転写のプロセスが実行さ
れ、転写シート上に画像が形成される。しかるに、多数
枚の原稿について、上述した画像読み取りを行っていく
と、光源３０の光量が低下していき、この結果、ＣＣＤ
出力値の低下が生じ、画像濃度の低下等の不都合を招
く。本発明では、このようなＣＣＤ出力値の低下を防止
するために、光源３０からの光路上の所定位置に基準反
射シートを設け、光源３０からの光量の状態（ＣＣＤ出
力値）を、画像情報の読み込みを行ないながらモニター
しておき、基準反射シートからの反射光によるＣＣＤ出
力値が一定値以下に低下した時に、その出力値を増幅さ
せる。

【００１６】上記の基準反射シートの取りつけ位置を示
す図３及び図４において、前述した原稿搬送経路Ｌ上に
配置されている原稿搬送用ガイド４７の下面に、原稿読
取り位置Ｘに沿って、例えば白色シートから成る基準反
射シート５０が取り付けられている。即ち、この基準反
射シート５０の下側には、小幅のコンタクトガラス２２
ａが配置されており、このコンタクトガラス２２ａに隣
接して、大面積のコンタクトガラス２２ｂの周縁部に設
けられている原稿サイズ指示板５２が位置している。
尚、上記基準反射シート５０は、図４においてＹで示す
最大原稿幅読取り外領域にのみ設けられていればよい
が、この態様においては、自動送りされる原稿は、基準
反射シート５０の下側を通過するため、前記領域Ｙのみ
ならず、最大幅原稿の読取り領域Ｚにわたって延びてい
る。即ち、最大幅原稿の読取り領域Ｚ内に基準反射シー
ト５０が延びていても、このシート５０により原稿読取
りのための反射光が妨害されることはない。しかも、こ
のような領域Ｚ内にも基準反射シート５０を延長してお
くことにより、画像読取りを行なっていない状態のとき
に、このシート５０を利用して画像補正等を行うことが
できるため有利である。

【００１７】また、上述した例において、基準反射シー
ト５０は、原稿搬送用ガイド４７の下面に設けられてい
るが、最大幅原稿の読取り領域Ｚ外（即ち領域Ｙ）に設
ける限り、このシート５０をコンタクトガラス２２ａの
上面若しくは下面に貼り付けておくこともできるし、さ
らに大面積のコンタクトガラス２２ｂの上面若しくは下
面に設けることもできる。この場合、埃等による基準反
射シート５０の汚染を防止するという点では、コンタク
トガラス２２ａ或いは２２ｂの下面に配置することが好
適である。

【００１８】本発明によれば、上記のような位置に基準
反射シート５０を設けることにより、画像情報の読取り
と同時に、基準反射シート５０からの反射光を、前述し
たＣＣＤ素子３６で受光することができ、光源３０の光
量を常にモニターすることができ、一定割合以下に光量
が低下したとき、即ちＣＣＤ素子３６の出力が一定値以
下に低下したことを正確に検知することができ、例えば
図５に示すように、ＣＣＤ出力の増幅率を増大させるこ
とにより、常に一定値以上の出力値を確保することが可
能となる。

【００１９】尚、原稿反射光を受光してのＣＣＤ出力
は、それ自体では非常に小さいため、通常、適当な増幅
回路を設け、一定の増幅率で出力値を増幅するようにＣ
ＣＤ素子３６は設けられている。従って、その出力値の
低下によりＣＣＤ出力の増幅率を増大させるように制御
することは、極めて容易に行なうことができる。

【００２０】また、上述した説明では、本発明のＩＳＵ
を、複写機に代表される画像形成装置に適用した場合を
例にとって説明したが、このＩＳＵは、複写機等の画像
形成装置のみならず、スキャナーとして用いることも勿
論可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、画像情報読取り領域以
外の位置に基準反射シートを設け、このシートから反射
光をＣＣＤ素子で受光することにより、画像情報の読み
込みを行ないながら、ＣＣＤ出力調整を行なうことが可
能となり、光源の光量低下を生じた場合にも、常に一定
のＣＣＤ出力を確保することができる。即ち、光源光量
低下に起因する画像濃度の低下等の不都合を有効に回避
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＩＳＵを備えた画像形成装置の画像形
成プロセスを説明するための図である。

【図２】ＩＳＵの概略構造を原稿カバーと共に示す図で
ある。

【図３】本発明のＩＳＵにおいて使用される基準反射シ
ートの取り付け位置を示す要部拡大側面図である。

【図４】図３で示される基準反射シート取り付け位置の
底面図である。

【図５】基準反射シートを用いて行なわれるＣＣＤ出力
の調整結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１：感光体ドラム １２：ＬＳＵ ２０：ＩＳＵ ２２ａ，２２ｂ：コンタクトガラス ３６：ＣＣＤ素子 ４０：原稿カバー ４７：原稿搬送用ガイド ５０：基準反射シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡村 秀樹 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 京セラ ミタ株式会社内 (72)発明者 大内 啓 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 京セラ ミタ株式会社内 Ｆターム(参考） 5B047 AA01 BA01 BB02 BC11 BC14 CB04 CB22 DA01 DC06 5C051 AA01 BA03 DA03 DB01 DB07 DB28 DC03 DC04 DC07 DE17 FA01 5C072 AA01 BA13 CA02 EA05 FB15 RA16 XA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンタクトガラス下面に、少なくとも光
   源とＣＣＤ素子とを備え、該光源からのコンタクトガラ
   ス上の原稿反射光をＣＣＤ素子で受光して原稿画像の情
   報を読取る画像読み込み光学系ユニットにおいて、 前記光源からの光が照射され且つ最大原稿幅の原稿読取
   り領域外となる位置であって、その反射光がＣＣＤ素子
   で受光し得る位置に、基準反射シートが設けられてお
   り、 前記基準反射シートからの反射光を前記ＣＣＤ素子で受
   光した時のＣＣＤ出力が一定値以下に低下した時に、該
   ＣＣＤ素子の増幅率が高められることを特徴とする画像
   読み込み光学系ユニット。
2. 【請求項２】 前記コンタクトガラス上面には、自動原
   稿供給機構を備えた原稿カバーが設けられており、該自
   動原稿供給機構により搬送される原稿の読取りライン延
   長線上に前記基準反射シートが配置されている請求項１
   に記載の画像読み込み光学系ユニット。
3. 【請求項３】 前記基準反射シートは、原稿カバーの原
   稿搬送用ガイド部材に設けられている請求項２に記載の
   画像読み込み光学系ユニット。
4. 【請求項４】 前記基準反射シートは、自動原稿供給機
   構により搬送される原稿の読取りライン及びその延長線
   上に設けられている請求項３に記載の画像読み込み光学
   系ユニット。
5. 【請求項５】 前記基準反射シートは、コンタクトガラ
   ス上面若しくはその下面に貼り付けられている請求項１
   又は２に記載の画像読み込み光学系ユニット。
6. 【請求項６】 前記基準反射シートは、白色シートであ
   る請求項１乃至５の画像読み込み光学系ユニット。