JP2009092870A - Image reader and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像読取装置および画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image reading apparatus and an image forming apparatus.
従来、原稿の画像を光電的に読取る画像読取装置においては、原稿に対して1次元方向に延在する線状の光を照射し、その反射光を照射光と同方向に延在するラインセンサで読取りながら、原稿をラインセンサの走査方向と直交する方向へ搬送するようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image reading apparatus that photoelectrically reads an image of an original, a line sensor that irradiates the original with linear light extending in a one-dimensional direction and the reflected light extends in the same direction as the irradiation light. The document is transported in a direction perpendicular to the scanning direction of the line sensor while reading with.
この種の画像読取装置には、均一な線状の拡散光または所望の分布を有する線状の拡散光を射出する照明装置に、円筒形状の拡散筒と、この拡散筒に挿入される制御板と、を有し、前記拡散筒に対する前記制御板の挿入量を制御することによって、前記拡散筒に設けられた光源の光量や光量分布を調整しているものがある(例えば、特許文献1参照)。 In this type of image reading apparatus, a cylindrical diffusion cylinder and a control plate inserted into the diffusion cylinder are provided in an illumination device that emits uniform linear diffused light or linear diffused light having a desired distribution. And adjusting the light quantity and light quantity distribution of the light source provided in the diffusion cylinder by controlling the amount of insertion of the control plate into the diffusion cylinder (see, for example, Patent Document 1) ).
また、照明効率の向上のために、所望の照射領域の近傍へ到達してしまい、有効に使用されない光束について、照射面到達前に再び反射部材で拡散反射部へと導き、前記光束の照射により拡散反射部の輝度を上昇させ、前記拡散反射部からの光束を所望の照射領域への照明に再使用しているものもある(例えば、特許文献2参照)。 In addition, in order to improve the illumination efficiency, the light beam that has reached the vicinity of the desired irradiation area and is not used effectively is led again to the diffuse reflection part by the reflecting member before reaching the irradiation surface. In some cases, the luminance of the diffuse reflector is increased, and the light flux from the diffuse reflector is reused for illumination of a desired irradiation area (see, for example, Patent Document 2).
また、読取精度の向上のために、キャリッジ一体型走査方式の画像読取装置において、オフアキシャル光学系における反射ミラー、オフアキシャル反射面が形成された結像ミラーおよびラインセンサ等の光学素子の位置を調整する調整部材を設け、この調整部材を介してラインセンサの位置調整をしているものもある(例えば、特許文献3参照)。 In order to improve the reading accuracy, in the carriage-integrated scanning image reading apparatus, the positions of optical elements such as a reflection mirror in an off-axial optical system, an imaging mirror on which an off-axial reflection surface is formed, and a line sensor are determined. Some adjustment members are provided to adjust the position of the line sensor via the adjustment member (see, for example, Patent Document 3).
また、カラー画像情報を正確な位置精度で読取るために、原稿からの反射光を偏向する偏向ミラー(読取ミラーに相当する)と、原稿からの反射光を色分解して各色の光束を受光素子の画素列上にそれぞれ分離して集光させる多重ダイクロイックミラーと、を透明部材を介して一体的に形成し、前記偏向ミラーおよび前記多重ダイクロイックミラーの距離を最小としているものもある(例えば、特許文献4参照)。 In addition, in order to read color image information with accurate positional accuracy, a deflecting mirror (corresponding to a reading mirror) that deflects reflected light from the document, and color-separating the reflected light from the document to receive light beams of respective colors. And a multiplex dichroic mirror that separates and collects light on each pixel row through a transparent member so that the distance between the deflection mirror and the multiplex dichroic mirror is minimized (for example, patents) Reference 4).
また、光源からの光を高効率かつ高密度に集光するために、楕円の第1焦点と中心が一致した円内に配置された線状光源と、この線状光源を間に挟んで前記楕円の長軸に沿って対向配置され、かつ前記第1焦点を中心とした円の円周に沿って配置された二つの凹面反射部材と、この二つの凹面反射部材の端縁間の間隙と対面するように配設された二つの楕円面反射部材と、を設け、前記線状光源からの射出光を前記楕円の第2の焦点に向かってライン状に集光し、前記二つの凹面反射部材を前記二つの楕円面反射部材と相対的に変位させて光量や光量分布を調整しているものもある(例えば、特許文献5参照)。
しかしながら、従来の画像読取装置においては、照明装置に設置されたミラー(例えば、後述の照明ミラー、反射ミラー)と原稿からの反射光を折り返すミラー(例えば、後述の読取ミラー、偏向ミラー)の位置精度の向上により、前記照明装置の光量や光量分布の調整を不要または容易にすることについては配慮がなされていないという問題があった。 However, in the conventional image reading apparatus, the position of a mirror (for example, an illumination mirror and a reflection mirror described later) installed in the illumination apparatus and a mirror (for example, a reading mirror and a deflection mirror described later) for turning back reflected light from the document There has been a problem that no consideration has been given to making the adjustment of the light amount and the light amount distribution of the illumination device unnecessary or easy due to the improvement in accuracy.
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、照明装置に設置されたミラーと原稿からの反射光を折り返すミラーとの位置精度を向上させることのできる画像読取装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the conventional problems, and an image reading apparatus and an image forming apparatus capable of improving the positional accuracy between a mirror installed in an illumination device and a mirror that turns back reflected light from a document. The purpose is to provide.
(1)本発明の画像読取装置は、光源から発する光束を複数の第1ミラーによって偏向させて原稿面の撮像領域に照射し、原稿面からの反射光を複数の第2ミラーによって折り返して1次元撮像素子に結像させ、主走査方向に走査して1次元の画像読取りを行い、前記主走査方向と直交する副走査方向に走査して2次元の画像読取りを行う画像読取装置において、前記第1ミラーおよび前記第2ミラーの主走査方向における両端側を同一の固定部材で固定した構成を有している。 (1) In the image reading apparatus of the present invention, a light beam emitted from a light source is deflected by a plurality of first mirrors to irradiate an imaging area of the document surface, and reflected light from the document surface is folded back by a plurality of second mirrors. An image reading apparatus that forms an image on a two-dimensional imaging device, scans in a main scanning direction to read a one-dimensional image, and scans in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction to read a two-dimensional image. Both ends of the first mirror and the second mirror in the main scanning direction are fixed with the same fixing member.
(2)本発明の画像読取装置においては、前記固定部材における前記両端側との固定部の厚みが前記固定部以外の厚みよりも大きい構成を有している。 (2) In the image reading apparatus of the present invention, the fixing member has a configuration in which the thickness of the fixing portion with the both ends is larger than the thickness other than the fixing portion.
(3)本発明の画像読取装置においては、前記固定部材は金属材料で形成され、前記固定部材における前記第1ミラーとの固定部と前記第2ミラーとの固定部の中間にビード処理が施された構成を有している。 (3) In the image reading apparatus of the present invention, the fixing member is made of a metal material, and a bead process is performed between the fixing portion of the fixing member between the first mirror and the fixing portion of the second mirror. It has the structure which was made.
(4)本発明の画像読取装置においては、前記同一の固定部材として、前記主走査方向で1対の板状固定部材が対面するように設けられ、前記1対の板状固定部材は、前記主走査方向に延在する板状連結部材によって一端側を連結された構成を有している。 (4) In the image reading apparatus of the present invention, as the same fixing member, a pair of plate-shaped fixing members are provided so as to face each other in the main scanning direction, One end side is connected by a plate-like connecting member extending in the main scanning direction.
(5)本発明の画像読取装置においては、前記1対の板状固定部材は、前記主走査方向に延在する板状連結部材により前記第1ミラーとの固定部と前記第2ミラーとの固定部の中間で連結された構成を有している。 (5) In the image reading apparatus according to the present invention, the pair of plate-like fixing members is formed by a plate-like connecting member extending in the main scanning direction between the fixing portion with the first mirror and the second mirror. It has the structure connected in the middle of the fixed part.
(6)本発明の画像読取装置においては、前記1対の板状固定部材は、前記主走査方向に延在する1対の板状連結部材によって一端側および他端側を連結された構成を有している。 (6) In the image reading apparatus of the present invention, the pair of plate-like fixing members are configured such that one end side and the other end side are connected by a pair of plate-like connecting members extending in the main scanning direction. Have.
(7)本発明の画像読取装置においては、前記1対の板状連結部材のいずれかに開口部を設けた構成を有している。 (7) The image reading apparatus of the present invention has a configuration in which an opening is provided in one of the pair of plate-like connecting members.
(8)本発明の画像読取装置においては、前記板状固定部材および前記板状連結部材は一体形成された構成を有している。 (8) In the image reading apparatus of the present invention, the plate-like fixing member and the plate-like connecting member are integrally formed.
(9)本発明の画像読取装置においては、前記板状固定部材および前記板状連結部材は板金で一体形成された構成を有している。 (9) In the image reading apparatus of the present invention, the plate-like fixing member and the plate-like connecting member are integrally formed of sheet metal.
(10)本発明の画像読取装置においては、前記板状固定部材および前記板状連結部材は一のモールド部品として形成された構成を有している。 (10) In the image reading apparatus of the present invention, the plate-like fixing member and the plate-like connecting member are configured as a single molded component.
(11)本発明の画像読取装置においては、前記固定部材または前記板状固定部材は、黒または黒系統の色に形成された構成を有している。 (11) In the image reading apparatus of the present invention, the fixing member or the plate-like fixing member has a configuration formed in black or a black color.
(12)本発明の画像形成装置は、原稿の画像を読取る画像読取手段と、前記画像読取手段によって読取られた画像を所定の用紙に形成する画像形成手段と、を備え、前記読取る画像読取手段として請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の画像読取装置を用いた構成を有している。 (12) An image forming apparatus according to the present invention includes: an image reading unit that reads an image of a document; and an image forming unit that forms an image read by the image reading unit on a predetermined sheet. The image reading apparatus according to any one of claims 1 to 11 is used.
本発明は、第1ミラーと第2ミラーとを画像読取装置へ固定するための固定部材を同一とすることにより、照明装置に設置された第1ミラーと原稿からの反射光を折り返す第2ミラーとの位置精度を向上させることができるという効果を有する画像読取装置を提供することができる。したがって、光源の光量や光量分布の調整を不要とするか、あるいは従来よりも簡易なものとすることができ、メンテナンス作業等の管理コストを低減することが可能となる。 According to the present invention, by using the same fixing member for fixing the first mirror and the second mirror to the image reading device, the first mirror installed in the illumination device and the second mirror that turns back the reflected light from the document. It is possible to provide an image reading apparatus having an effect of improving the positional accuracy. Therefore, adjustment of the light quantity and light quantity distribution of the light source is unnecessary or simpler than before, and the management cost for maintenance work and the like can be reduced.
また、請求項2の発明によれば、固定部材において第1ミラーと第2ミラーを固定する箇所の厚み(板厚)を他の箇所より大きくしているので、前記固定部材が補強されて剛性が改善され、第1ミラーと第2ミラーの位置精度をさらに高めることができる。また、前記厚みの増大は大量生産に適しているので、コスト面、加工性で優位なモールド部品で容易に実施できるようになる。 According to the second aspect of the present invention, since the thickness (plate thickness) of the portion where the first mirror and the second mirror are fixed in the fixing member is larger than that of the other portions, the fixing member is reinforced and rigid. Can be improved, and the positional accuracy of the first mirror and the second mirror can be further increased. Further, since the increase in thickness is suitable for mass production, it can be easily carried out with a molded part superior in cost and workability.
また、請求項3の発明によれば、固定部材において、第1ミラーと第2ミラー照明ミラーとの間にビード処理を施しているので、前記固定部材が補強されて剛性が改善され、第1ミラーと第2ミラーの位置精度をさらに高めることができる。また、前記ビート処理は少量生産に適しているので、コスト面、加工性で優位な板金部品で容易に実施できるようになる。
According to the invention of
また、請求項4の発明によれば、主走査方向で対面するように配された1対の板状固定部材が主走査方向で連結(固定)されているので、第1ミラーと第2ミラー照明ミラーとの位置精度をさらに高めることができる。 According to the invention of claim 4, since the pair of plate-shaped fixing members arranged so as to face each other in the main scanning direction are connected (fixed) in the main scanning direction, the first mirror and the second mirror The positional accuracy with the illumination mirror can be further increased.
また、請求項5の発明によれば、板状連結部材を板状固定部材における照明ミラーとの固定部と読取ミラーとの固定部の間に設けているので、光源からの光が原稿からの反射光の光路に入るのを防ぐことができる。したがって、画像読取性能の劣化を防ぎ、さらに光源の光量や光量分布の調整を不要とするか、あるいは簡易なものとすることができる。
According to the invention of
また、請求項6の発明によれば、1対の板状連結部材によって1対の板状固定部材の両端を連結しているので、前記1対の板状固定部材に固定された第1ミラーおよび第2ミラーの光路は2面が開口した箱型によって囲まれることになる。したがって、画像読取性能の劣化の原因となる外部光の進入を防ぐことができる。 According to the invention of claim 6, since both ends of the pair of plate-like fixing members are connected by the pair of plate-like connecting members, the first mirror fixed to the pair of plate-like fixing members. The optical path of the second mirror is surrounded by a box shape having two open surfaces. Therefore, it is possible to prevent the entry of external light that causes deterioration in image reading performance.
また、請求項7の発明によれば、第1ミラーおよび第2ミラーの光路を囲む板状連結部材の板面に窓(開口部)を設けているので、第1ミラーおよび第2ミラーを含む画像読取装置の内部部品のメンテナンスを容易に行うことができる。 According to the invention of claim 7, since the window (opening) is provided on the plate surface of the plate-like connecting member surrounding the optical paths of the first mirror and the second mirror, the first mirror and the second mirror are included. Maintenance of the internal components of the image reading apparatus can be easily performed.
また、請求項8の発明によれば、板状固定部材および板状連結部材を一つの部品としているので、より安価な内部部品を提供することができる。また、取付作業および交換作業が容易になる。
According to the invention of
また、請求項9の発明によれば、板状固定部材および板状連結部材を板金で構成しているので、少量生産によりコスト面、加工性で有利な画像読取装置を提供することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, since the plate-like fixing member and the plate-like connecting member are made of sheet metal, it is possible to provide an image reading apparatus that is advantageous in terms of cost and workability by small-scale production.
また、請求項10の発明によれば、板状固定部材および板状連結部材をモールドで構成しているので、少量生産によりコスト面、加工性で有利な内部部品を提供することができる。
According to the invention of
また、請求項11の発明によれば、板状固定部材および板状連結部材の色を黒色系統のものにしているので、画像読取性能の劣化の原因となる外部光が前記板状固定部材および前記板状連結部材に反射して第1ミラーおよび第2ミラーの光路に進入するのを防ぐことができる。
According to the invention of
また、請求項12の発明によれば、画像読取手段として請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の画像読取装置を具備しているので、前述した作用効果を有する画像形成装置を提供することができる。 According to the twelfth aspect of the present invention, since the image reading apparatus according to any one of the first to twelfth aspects is provided as an image reading means, the image forming apparatus having the above-described effects is provided. Can be provided.
以下、本発明の画像読取装置および画像形成装置の実施の一形態としての複写機について、図面を用いて説明する。 A copying machine as an embodiment of an image reading apparatus and an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
以下、本発明の実施の一形態としての画像読取装置および画像形成装置について、図面を用いて説明する。ここでは、前記の画像読取装置および画像形成装置を複写機に適用した場合を示す。 Hereinafter, an image reading apparatus and an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a case where the image reading apparatus and the image forming apparatus are applied to a copying machine is shown.
図1は、本発明の実施の一形態としての複写機の構成を示す断面図である。 FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of a copying machine as an embodiment of the present invention.
図1において、複写機300の本体300aの上面には透光性部材からなるコンタクトガラス11(図2参照)が設けられている。
In FIG. 1, a contact glass 11 (see FIG. 2) made of a translucent member is provided on the upper surface of a
また、本体300aの上部には自動原稿搬送装置(以下、ADFともいう)400が設けられており、このADF400は図示しないヒンジ機構を介してコンタクトガラス11を開放および閉塞するように開閉自在になっている。また、ADF400は原稿テーブル2上に載置された原稿(または原稿束)1を取り出して1枚ずつ分離し、読取位置20へ搬送するとともに、画像読取装置81によって読取られた後の原稿を排紙トレイ49に排出するようになっている。
Further, an automatic document feeder (hereinafter also referred to as ADF) 400 is provided on the upper portion of the
一方、複写機300の本体300a内には、第1読取部としての画像読取装置81が設けられており、この画像読取装置81によって読取られた画像情報は書込部82によって感光体ドラム83に照射されるようになっている。なお、ADF400によって原稿を搬送しながら読取るシートスルー方式では、画像読取装置81は読取位置20で原稿を読取るようになっている。
On the other hand, an
書込部82は、画像読取装置81によって読取った画像情報に応じて光変調したレーザ光を照射し、帯電させた感光体ドラム83の表面をこのレーザ光で露光するようになっている。
The
感光体ドラム83の周囲には、感光体ドラム83と共に画像形成手段を構成する現像装置86、転写ベルト87、クリーニング装置88、図示しない帯電装置および除電装置が設けられている。帯電装置は暗中にプラス電荷のコロナ放電をグリッドにより制御して感光体ドラムの表面を一定電位に帯電させるようになっている。
Around the
書込部82はこの一定電位に帯電された感光体ドラム83上に画像情報を含んだレーザ光を照射して感光体ドラム83上のマイナス電荷を除去して静電潜像を形成する。
The
現像装置86は感光体ドラム83上のマイナス電荷を除去された部分にマイナスに帯電されたトナーを付着させて可視像を形成する。転写ベルト87にはプラスのバイアスが印加されており、この転写ベルト87はマイナスに帯電された可視像を記録媒体としての転写紙(用紙)に転写して搬送するようになっている。
The developing
クリーニング装置88はクリーニングブレードを備えており、感光体ドラム83に残ったトナーを掻き落とすようになっている。除電装置はLEDを点灯させることにより感光体ドラム83の残留電荷を除去して次の転写紙に新たな画像を形成するための準備を行う。
The
このようにして画像が形成された転写紙は定着装置90に搬送され、定着装置90によりトナー画像が転写紙に定着される。
The transfer paper on which the image is formed in this manner is conveyed to the fixing
また、本体300a内にはそれぞれ異なるサイズの転写紙S1〜S5が収納された収納カセット91〜95が設けられており、この収納カセット91〜95に収納された転写紙は呼出しコロ91a〜95aによって給紙された後、搬送方向に回転する給紙ローラ91b〜95bおよび給紙ローラ91b〜95bに摺接し、分離方向に回転するリバースローラ91c〜95cによって分離された後、中継ローラ対96、97を介してレジストローラ対98に搬送され、レジストローラ対98によってタイミングを取られて感光体ドラム83と転写ベルト87の間の搬送路に搬送される。
The
ここで、画像読取装置81についてさらに説明する。図2は、本発明の実施の一形態としての画像読取装置81の構成を示す斜視図である。図3は、本発明の実施の一形態としての画像読取装置81の構成を示す断面図であって、装置を正面(主走査方向)から見たものである。
Here, the
図2、図3において、画像読取装置81は、コンタクトガラス11上の原稿(または原稿束)1を照明する光源を含む照明装置18と、照明装置18の光を原稿1に照射するための照明系のミラー(反射ミラー22、照明ミラー212、213)と、原稿1から反射された光を反射する読取系のミラー(偏向ミラー29、読取ミラー210、211)と、読取ミラー211から反射された光を1次元撮像素子17(例えば、CCD)に結像する結像レンズ21と、結像レンズ21によって結像された光を電気信号に変換する1次元撮像素子17と、を備えている。そして、画像読取装置81は、原稿に表示された画像(文字(テキスト)、図形、写真等を含む)を読取る。
2 and 3, the
ここで、照明装置18、反射ミラー22、偏向ミラー29は第1走行体(第1キャリッジ)13に取付けられているとともに、読取ミラー210、211、照明ミラー212、213は第2走行体(第2キャリッジ)14に取付けられている。第1キャリッジ13および第2キャリッジ14は、ステッピングモータ15の駆動を駆動伝達ベルト16等の駆動伝達部材を介して受け、コンタクトガラス11下方において、その両側部下方に配設されたガイドレール(不図示)に沿って図1中、左右に移動するようになっている。
Here, the
このとき、第1キャリッジ13は第2キャリッジ14の2倍の速度で走行する。その結果、コンタクトガラス面において、ライン状の撮像領域26と垂直方向に結像レンズ21の結像位置が1次元撮像素子17の撮像面になる状態を保ちながら、第1キャリッジ13は走行する。したがって、コンタクトガラス11上の原稿1の画像を1次元撮像素子17にて順次読出して2次元画像を取得することになる。この第1キャリッジ13による走査方向を副走査方向とし、1次元撮像素子17に対する走査方向(画像読取方向)を主走査方向としている。
At this time, the
1次元撮像素子17としてCCDが用いられた場合、結像レンズ21は原稿の反射光をコンタクトガラス面に対して縮小して1次元撮像素子17に結像している。また、第1キャリッジ13と第2キャリッジ14の走行速度比は2:1に設定されているので、第2キャリッジ14の走行距離は第1キャリッジ13の走行距離の半分となり、撮像領域26から結像レンズ21および1次元撮像素子17までの距離は第1キャリッジ13および第2キャリッジ14の位置に関らず一定となる。
When a CCD is used as the one-
次に、ユニット化された照明装置18について説明する。図4は、本発明の実施の一形態としての画像読取装置81の平面図および正面図である。
ここで、(a)は画像読取装置81に照明装置18を装着した状態でコンタクトガラス側から見た図であって、主走査方向の照明状態を示す。(b)は前記状態で複写機300の正面(操作側)から見た図であって、副走査方向の照明状態を示す。(c)は他の実施の形態としての照明装置18を前記状態で複写機300の正面(操作側)から見た図である。(d)はさらに他の実施の形態としての照明装置18を前記状態で複写機300の正面(操作側)から見た図である。したがって、(a)と(b)とを組合せるか、(a)と(c)とを組合せるか、あるいは(a)と(d)とを組合せることにより、照明装置18を構成することができる。
Next, the
Here, (a) is a view as seen from the contact glass side with the
図4(a)において、照明装置18は、複数の発光ダイオードからなるLEDアレイ202と、LEDで発光する光束を反射させて平行光にするための回転放物面鏡201と、主集光レンズ203と、主照明レンズ204と、主統合レンズ205と、副照明レンズ206と、を有する構成である。
4A, the illuminating
LEDアレイ202は、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色のLEDを用いる。ここでは4個のみ図示しているが、最低限各色1個ずつの3個あればよく、その整数倍でも、カラーバランスを考慮して発光光量の少ない色のみを増加させてもよい。
The
回転放物面鏡201は、焦点位置に配されたLEDアレイ202のLEDで発光する光束を反射させて平行光にする。但し、LEDの発光面は完全に点ではなくある面積をもっているので焦点位置以外から発光する光束は平行光からずれて発散し、焦点からずれるほど平行光から外れることになる(図17参照)。
The
主集光レンズ203は、発散光を含む平行光を効率よく主照明レンズ204に入光するためのシリンダ(レンズ)アレイである。主集光レンズ203の形状は主照明レンズ204と同型で、焦点距離は「f1=c」とするのが好ましいが、これに限らず、主照明レンズ204と同一(f1=f2)としてもよい。なお、主集光レンズ203と主照明レンズ204とを同一に形成することにより製造、販売、サービス時など管理負担が軽減される。
The
主照明レンズ204は、回転放物面鏡201によって平行光となった光束を拡張して照射対象面(読取領域)を照明するシリンダ(レンズ)アレイである。主照明レンズ204の形状は、主集光レンズ203と非凹凸面が対向するようにシリンダ(レンズ)を並べたものである。主照明レンズ204の焦点距離は「f2=1/((1/a)+(1/c))」とするのが好ましい。
The
主統合レンズ205は、主集光レンズ203と主照明レンズ204とで分割された光束の副光軸を照明対象面の中央に一致させ、主照明レンズ204の各シリンダが照明する光束を照明対象面で重畳させる。主統合レンズ205の焦点距離はF=aとする。主統合レンズ205の形状は、一般の円形凸レンズの副走査方向の不要な部分をカットしたものである。
The main
前述した構成により、主集光レンズ203および主照明レンズ204におけるシリンダ(レンズ)アレイの各要素である幅mのシリンダ(レンズ)を通過する光束は全て照明対象面の読取領域における幅Mの領域内を照射することになる。この場合、LEDの数とシリンダアレイ中のシリンダの数を不一致にした方が、LEDと回転放物面鏡201とで形成されるプロファイルの影響を除いて照明対象面を均一にすることができる。但し、LEDの数の2倍を超えるシリンダ数にする場合は整数倍でも構わない。
With the above-described configuration, all the light beams that pass through the cylinder (lens) having the width m, which are the elements of the cylinder (lens) array in the
図4(b)に示すように、LEDアレイ202のLEDの発光による光束は前述したように回転放物面鏡201で反射されて平行光となる。しかしながら正面から見ると、主集光レンズ203および主照明レンズ204を透過する光は平行平板があるのと同じように振舞うので、ここでは影響を受けずに平行光のまま通過することになる。そして平行光の光束は主統合レンズ205で集束されて照明対象面で焦点を結ぶ。但し、前述の発散光束は焦点位置から外れて照明対象面を照射する。その照度分布は、図16に示す配光分布を反映している。ここで、配光分布の半値幅を考慮すると例えば幅M'の領域を照射するものとしてよい。
As shown in FIG. 4B, the luminous flux generated by the LED of the
これは、面積を持った発光体のサイズが回転放物面鏡201のF値「f(PR)」と主統合レンズ205の焦点距離f(L)の比、「f(L)/f(PR)」倍に拡大されて照明対象面上に像を結ぶことに相当する。ここでは、その比が数十倍から百倍になるので零点数ミリメートル角のLEDチップの像が数センチメートルの大きさに投影されていることになり、この方向(副走査方向)だけで数十分の一から百分の一程度の効率しか得られないことがわかる。
This is because the size of the luminous body having an area is the ratio of the F value “f (PR)” of the rotary
図4(c)においては前記効率を向上させるために、主統合レンズ205の中のレンズLをシリンダに変更している。主走査方向はレンズLの焦点距離と同じ曲率を持たせ、副走査方向はストレートに形成したシリンダ(レンズ)としている。また、図4(c)においては集束レンズ208を設けている。集束レンズ208は、主統合レンズ205から副走査方向の集光機能を分離して照明対象面の近くに配置したシリンダ(レンズ)である。集束レンズ208の焦点距離は「f(CL2)=a'」とする。勿論、この部分は照明ユニット内から外してある。
In FIG. 4C, the lens L in the main
前述した構成によれば、回転放物面鏡201から出た光束は集束レンズ208まで平行光束(発散光束も含まれる)のままで到達し、前述したLEDチップの像の拡大率は「a'/F(PR)」となり、数倍程度に押さえられる。すなわち、図4(b)に示す構成より一桁程度効率が向上する。
According to the configuration described above, the light beam emitted from the rotary
図4(d)においては前記効率をさらに向上させるために、副照明レンズ207(図4(a)の206に相当する)を設けている。副照明レンズ207は、LEDの像が集束レンズ208の位置に結像するような位置関係となるように配置し、その焦点距離を「f(CL3)=1/(1/a")+(1/b")」としたシリンダ(レンズ)である。ここで、距離b"はLEDアレイ202のLEDから副照明レンズ207までの距離である。
In FIG. 4D, a sub illumination lens 207 (corresponding to 206 in FIG. 4A) is provided to further improve the efficiency. The
なお、集束レンズ208の焦点距離「f(CL2)=1/(1/a')+(1/a")」とするのが効果的である。これに対し、「f=a"」とした場合はやや効率が低下するが、図4(c)の構成よりも効率は向上する。
It is effective to set the focal length “f (CL2) = 1 / (1 / a ′) + (1 / a ″)” of the focusing
より具体的には、実験の結果、図4(d)の構成は図4(c)の構成より50%程度の効率向上が認められた。 More specifically, as a result of the experiment, an efficiency improvement of about 50% was recognized in the configuration of FIG. 4D compared to the configuration of FIG.
次に、照明装置18における主要な光学部品について説明する。図5は、本発明の実施の一形態としての照明装置18の主要な光学部品の斜視図である。
Next, main optical components in the
図5において、(a)は主集光レンズ203、主照明レンズ204の斜視図であり、平板部221に複数の平凸形部222が平行に並んだ構成となっている。(b)は副照明レンズ207の斜視図であり、平凸形状のシリンダ(レンズ)となっている。(c)は主統合レンズ205の斜視図であり、(d)は集束レンズ208の斜視図である。(e)は集束レンズ208の機能をレンズから反射鏡に換えた場合の集束ミラー225の斜視図である。(f)は主統合レンズ205をフレネルレンズ化した場合の主統合フレネルレンズ226の斜視図である。なお、(c)に示すシリンダをフレネルレンズ化する場合は主統合フレネルレンズ226の一部範囲227を用いる。
5A is a perspective view of the
ここで、図5(f)に示すように主統合レンズ205をフレネルレンズ化することにより、主統合レンズ205の大型化に対してレンズ重量の増大を抑制することができる。したがって、照明装置18を走行体に搭載して移動する際の慣性力によって高速移動が阻害されるのを回避することができる。なお、主統合レンズ205は、主走査方向に並べる発光ダイオードの増加に伴って大型化し、幅と厚み(主光軸方向)とが増すためにレンズ重量の増大につながる。
Here, as shown in FIG. 5 (f), by increasing the main
次に、偏向ミラー(例えば、読取ミラー210、211、照明ミラー212、213)の必要範囲(幅)について説明する。図6は、本発明の実施の一形態としての画像読取装置81における偏向ミラーの幅を説明する図である。ここで、(a)は画像読取り系(原稿面から結像レンズ21まで)における偏向ミラー位置および幅を示す。また、(b)は照明系(LEDアレイ202から原稿面まで)における偏向ミラー位置および幅を示す。
Next, the necessary range (width) of the deflection mirror (for example, the reading mirrors 210 and 211 and the illumination mirrors 212 and 213) will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining the width of the deflection mirror in the
本実施の形態において、原稿面から1次元撮像素子17、結像レンズ21等の読取ユニットまで、あるいは照明装置18等の照明ユニットから原稿面までは数十センチメートルの距離があるので、画像読取装置81をコンパクトにするために偏向ミラー等の複数のミラーで光路を折り曲げあるいは折り返している。この場合、ミラーの配置によって必要となる幅は異なる。
In this embodiment, since there is a distance of several tens of centimeters from the document surface to the reading unit such as the one-
図6(a)において、結像レンズ21から原稿面までは距離LN離間している。結像レンズ21の径Dと、結像レンズ21に近い偏向ミラー位置(原稿面からの距離LM)で必要となる幅MM2と、原稿面に近い偏向ミラー位置で必要となる幅MM1とは「径D>幅MM2>幅MM1」の関係となっている。読取系においては、原稿面に近い偏向ミラー位置の方が幅狭く、結像レンズ21に近づくに従って幅広とする必要がある。なお、読取系において副走査方向の読取領域の大きさは数十ミクロンなので、図6(a)では、これを無視して結像レンズ21の開口を底辺とする三角形の相似形として見た場合を示している。
In FIG. 6A, the distance from the
図6(b)において、主統合レンズ205から主統合レンズ205と近い偏向ミラー位置までは距離LO離間している。主統合レンズ205から主統合レンズ205と遠い偏向ミラー位置までは距離LP離間している。照明系においては、主統合レンズ205の径Lと、主統合レンズ205と近い偏向ミラー位置(主統合レンズ205からの距離LO)で必要となる幅MM2と、主統合レンズ205と遠い偏向ミラー位置(主統合レンズ205からの距離LP)で必要となる幅MM1とは「径L<幅MM2<幅MM1」の関係となっている。ここでは、主統合レンズ205と近い偏向ミラー位置の方が幅狭く、主統合レンズ205から遠ざかるに従って幅広とする必要がある。勿論、光束を効率よく使おうとしなければその限りではない。なお、図6(b)は図4(c)に対応するが、さらに照明ユニットの開口に発散角θLで発散する部分を追加している。
In FIG. 6B, the distance LO is separated from the main
次に、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213を第2走行体14に固定するための固定機構について説明する。図7は、本発明の実施の一形態としての読取ミラーおよび照明ミラーの固定機構を示す斜視図である。
Next, a fixing mechanism for fixing the reading mirrors 210 and 211 and the illumination mirrors 212 and 213 to the second traveling
図7において、前記固定機構は、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の光路を挟んで対向配置された1対の板状の固定部材121a、121bを有する構成である。固定部材121a、121bの板面は主走査方向に対して垂直となっており、副走査方向に対して平行となっている。また、主走査方向に長尺な読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の鏡面は前記板面に対して垂直となっている。さらに、固定部材121a、121bの表面は黒色または黒色系統としている。
本実施の形態では、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213は同一の固定部材121a、121bによって両端側が第2走行体14に固定されているため、双方の位置精度が機械的に良好に保たれる。したがって、照明装置18の光量や光量分布の調整を不要とするか、または簡易にすることができる。また、固定部材121a、121bの表面の色は黒色系統であるために、画像読取性能の劣化の原因となる外部光が固定部材121a、121bに反射して読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の光路に容易に進入するのを防止することができる。
In FIG. 7, the fixing mechanism has a pair of plate-
In the present embodiment, the reading mirrors 210 and 211 and the illumination mirrors 212 and 213 are both fixed to the second traveling
次に、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213を第2走行体14に固定するための固定機構の他の構成について説明する。図8は、本発明の他の実施の形態(第2の実施の形態)としての読取ミラーおよび照明ミラーの固定機構を示す斜視図である。
Next, another configuration of the fixing mechanism for fixing the reading mirrors 210 and 211 and the illumination mirrors 212 and 213 to the second traveling
図8において、前記固定機構は、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の光路を挟んで対向配置された1対の板状の固定部材121a、121bと、固定部材121a、121bにおける固定箇所に配され、前記固定部材よりも小面積の2対の補強部材122a〜122dと、を有する構成である。補強部材122a〜122dの板面は主走査方向に対して垂直となっており、副走査方向に対して平行となっている。また、主走査方向に長尺な読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の鏡面は前記板面に対して垂直となっている。さらに、補強部材122a〜122dの表面は黒色または黒色系統としている。
In FIG. 8, the fixing mechanism includes a pair of plate-
本実施の形態において、読取ミラー210および照明ミラー212は、同一の固定部材121a、121bおよび補強部材122a、122cによって両端側が第2走行体14に固定され、読取ミラー211および照明ミラー213は同一の固定部材121a、121bおよび補強部材122b、122dによって両端側が第2走行体14に固定されているため、固定部材121a、121bにおける読取ミラー210および照明ミラー212の固定部位の厚みが増し、前述した実施の一形態(図7参照)に比べて剛性が向上する。したがって、双方のミラーの位置精度がさらに良好に保たれるために、照明装置18の光量や光量分布の調整を不要とするか、または簡易にすることができる。また、固定部材121a、121bおよび補強部材122b、122dの表面の色は黒色系統であるために、画像読取性能の劣化の原因となる外部光が固定部材121a、121bおよび補強部材122b、122dに反射して読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の光路に容易に進入するのを防止することができる。
In the present embodiment, the
なお、本実施の形態に限らず、固定部材121a、121bにおける読取ミラー210および照明ミラー212の固定部位の厚みが増すよう、固定部材121a、121bおよび補強部材122b、122dを一体形成してもよい。この場合、第2走行体14に対する読取ミラー210および照明ミラー212の取付(固定)作業および取外し作業が容易になる。
The fixing
次に、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213を第2走行体14に固定するための固定機構の他の構成について説明する。図9は、本発明の他の実施の形態(第3の実施の形態)としての読取ミラーおよび照明ミラーの固定機構を示す斜視図である。
Next, another configuration of the fixing mechanism for fixing the reading mirrors 210 and 211 and the illumination mirrors 212 and 213 to the second traveling
図9において、前記固定機構は、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の光路を挟んで対向配置された1対の板状の固定部材121a、121bを有する構成である。固定部材121a、121bにおける読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の固定箇所の近傍(例えば、読取ミラー210の一端面と隣接する照明ミラー212の一端面との間、読取ミラー211の一端面と隣接する照明ミラー213の一端面との間)には、ビード処理が施されている。ビード141a、141bは、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の鏡面に対して略垂直方向に延びている。前述したように固定部材121a、121bの板面は主走査方向に対して垂直となっており、副走査方向に対して平行となっている。また、主走査方向に長尺な読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の鏡面は前記板面に対して垂直となっている。さらに、凸状のビード141a、141bが形成された固定部材121a、121bの表面は黒色または黒色系統としている。
In FIG. 9, the fixing mechanism has a pair of plate-
本実施の形態において、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213は、ビード処理が施された同一の固定部材121a、121bによって両端側が第2走行体14に固定されているため、前述した実施の一形態(図7参照)に比べて固定部材121a、121bの剛性が向上する。したがって、双方のミラーの位置精度がさらに良好に保たれるために、照明装置18の光量や光量分布の調整を不要とするか、または簡易にすることができる。また、ビード処理が施された固定部材121a、121bの表面の色は黒色系統であるために、画像読取性能の劣化の原因となる外部光が固定部材121a、121bに反射して読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の光路に容易に進入するのを防止することができる。なお、ビード処理は金属材料に限定されるので、本実施の形態では固定部材121a、121bを金属材料で形成している。
In the present embodiment, the reading mirrors 210 and 211 and the illumination mirrors 212 and 213 are fixed to the second traveling
次に、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213を第2走行体14に固定するための固定機構の他の構成について説明する。図10は、本発明の他の実施の形態(第4の実施の形態)としての読取ミラーおよび照明ミラーの固定機構を示す斜視図である。
Next, another configuration of the fixing mechanism for fixing the reading mirrors 210 and 211 and the illumination mirrors 212 and 213 to the second traveling
図10において、前記固定機構は、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の光路を挟んで対向配置された1対の板状の固定部材121a、121bと、前記光路を跨いで固定部材121a、121bの一端同士(図中、下端同士)を連結する板状の連結部材151aと、を有する構成である。連結部材151aの一端面は固定部材121aの一端面と連結され、連結部材151aの他端面は固定部材121bの一端面と連結され、固定部材121a、121bおよび連結部材151aの板面(3面)でコの字状に前記光路を囲むようにしている。
In FIG. 10, the fixing mechanism includes a pair of plate-
前述したように固定部材121a、121bの板面は主走査方向に対して垂直となっており、副走査方向に対して平行となっている。また、主走査方向に長尺な読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の鏡面および連結部材151aの板面は固定部材121a、121bの板面に対して垂直となっている。固定部材121a、121bおよび連結部材151aの表面は黒色または黒色系統としている。
As described above, the plate surfaces of the fixing
本実施の形態において、固定部材121a、121bは一端面を連結部材151aによって連結されているために、前述した実施の一形態(図7参照)に比べて前記固定機構の剛性が向上し、固定部材121a、121bの主走査方向の位置関係が強固に保たれる(位置精度が良好に保たれる)。したがって、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の位置精度がさらに良好に保たれることになり、照明装置18の光量や光量分布の調整を不要とするか、または簡易にすることができる。
In the present embodiment, since the fixing
また、固定部材121a、121bおよび連結部材151aの表面の色は黒色系統であり、かつコの字状に配された固定部材121a、121bおよび連結部材151aの板面によって読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の光路が囲まれているために、画像読取性能の劣化の原因となる外部光が固定部材121a、121bおよび連結部材151aに反射して前記光路に容易に進入するのを防止することができる。
Further, the surface color of the fixing
なお、本実施の形態に限らず、固定部材121a、121bおよび連結部材151aを断面コの字状の一部品として一体形成してもよい。この場合、例えば板金部品として少量生産しても、あるいはモールド部品として大量生産してもコスト面で有利であり、いずれ
でも実施可能である。
Not limited to the present embodiment, the fixing
次に、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213を第2走行体14に固定するための固定機構の他の構成について説明する。図11は、本発明の他の実施の形態(第5の実施の形態)としての読取ミラーおよび照明ミラーの固定機構を示す斜視図である。
Next, another configuration of the fixing mechanism for fixing the reading mirrors 210 and 211 and the illumination mirrors 212 and 213 to the second traveling
図11において、前記固定機構は、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の光路を挟んで対向配置された1対の板状の固定部材121a、121bと、前記光路を跨いで固定部材121a、121bの一端同士(図中、下端同士)を連結する板状の連結部材151aと、前記光路を跨いで固定部材121a、121bの他端同士(図中、上端同士)を連結する板状の連結部材151bと、を有する構成である。連結部材151aの一端面は固定部材121aの一端面と連結され、連結部材151aの他端面は固定部材121bの一端面と連結されている。また、連結部材151bの一端面は固定部材121aの他端面と連結され、連結部材151aの他端面は固定部材121bの他端面と連結されている。そして、前記固定機構は、固定部材121a、121bおよび連結部材151a、151bの板面(4面)で箱状(断面四角形の筒状)に前記光路の周りを囲むようにしている。
In FIG. 11, the fixing mechanism includes a pair of plate-
前述したように固定部材121a、121bの板面は主走査方向に対して垂直となっており、副走査方向に対して平行となっている。また、主走査方向に長尺な読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の鏡面および連結部材151a、151bの板面は固定部材121a、121bの板面に対して垂直となっている。固定部材121a、121bおよび連結部材151a、151bの表面は黒色または黒色系統としている。
As described above, the plate surfaces of the fixing
本実施の形態において、固定部材121a、121bは2端面を連結部材151a、151bによって連結されているために、前述した実施の一形態(図7参照)に比べて前記固定機構の剛性が向上し、固定部材121a、121bの主走査方向の位置関係が強固に保たれる(位置精度が良好に保たれる)。したがって、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の位置精度がさらに良好に保たれることになり、照明装置18の光量や光量分布の調整を不要とするか、または簡易にすることができる。
In the present embodiment, since the fixing
また、固定部材121a、121bおよび連結部材151a、151bの表面の色は黒色系統であり、かつ箱状に形成れた固定部材121a、121bおよび連結部材151a、151bによって読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の光路の周りが囲まれているために、画像読取性能の劣化の原因となる外部光が固定部材121a、121bおよび連結部材151a、151bに反射して前記光路に容易に進入するのを防止することができる。
The surface of the fixing
なお、本実施の形態に限らず、固定部材121a、121bおよび連結部材151a、151bを一部品として一体形成してもよい。この場合、例えば板金部品として少量生産しても、あるいはモールド部品として大量生産してもコスト面で有利であり、いずれによっても実施可能である。
Note that the present invention is not limited to this embodiment, and the fixing
次に、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213を第2走行体14に固定するための固定機構の他の構成について説明する。図12は、本発明の他の実施の形態(第6の実施の形態)としての読取ミラーおよび照明ミラーの固定機構を示す斜視図である。
Next, another configuration of the fixing mechanism for fixing the reading mirrors 210 and 211 and the illumination mirrors 212 and 213 to the second traveling
図12において、前記固定機構は、前述した実施の形態(図11参照)のように1対の板状の固定部材121a、121bと、板状の連結部材151aと、板状の連結部材151bと、を有する構成である。また、前記固定機構は、固定部材121a、121bおよび連結部材151a、151bの板面(4面)で箱状(断面四角形の筒状)に前記光路の周りを囲むようにしている。さらに、連結部材151bには、四角い窓状の開口部151dが設けられている。
In FIG. 12, the fixing mechanism includes a pair of plate-
前述したように固定部材121a、121bの板面は主走査方向に対して垂直となっており、副走査方向に対して平行となっている。また、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の鏡面および連結部材151a、151bの板面は固定部材121a、121bの板面に対して垂直となっている。さらに、開口部151dは、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213のメンテナンスが可能な大きさとしている。固定部材121a、121bおよび連結部材151a、151bの表面は黒色または黒色系統としている。
As described above, the plate surfaces of the fixing
本実施の形態において、固定部材121a、121bは2端面を連結部材151a、151bによって連結されているために、前述した実施の一形態(図7参照)に比べて前記固定機構の剛性が向上し、固定部材121a、121bの主走査方向の位置関係が強固に保たれる(位置精度が良好に保たれる)。したがって、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の位置精度がさらに良好に保たれることになり、照明装置18の光量や光量分布の調整を不要とするか、または簡易にすることができる。
In the present embodiment, since the fixing
また、固定部材121a、121bおよび連結部材151a、151bの表面の色は黒色系統であり、かつ箱状に形成れた固定部材121a、121bおよび連結部材151a、151bによって読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の光路の周りが囲まれているために、開口部151dを除いて、画像読取性能の劣化の原因となる外部光が固定部材121a、121bおよび連結部材151a、151bに反射して前記光路に容易に進入するのを防止することができる。
The surface of the fixing
さらに、開口部151dを設けたことにより、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213を含む内部部品のメンテナンス作業が容易になる。よって、メンテナンス作業に要する時間を短縮し、作業コストを低減することが期待される。
Furthermore, the provision of the
なお、本実施の形態に限らず、固定部材121a、121bおよび連結部材151a、151bを一部品として一体形成してもよい。この場合、例えば板金部品として少量生産しても、あるいはモールド部品として大量生産してもコスト面で有利であり、いずれによっても実施可能である。
Note that the present invention is not limited to this embodiment, and the fixing
次に、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213を第2走行体14に固定するための固定機構の他の構成について説明する。図13および図14は、本発明の他の実施の形態(第7の実施の形態)としての読取ミラーおよび照明ミラーの固定機構を示す正面図および斜視図である。
Next, another configuration of the fixing mechanism for fixing the reading mirrors 210 and 211 and the illumination mirrors 212 and 213 to the second traveling
図13、図14において、前記固定機構は、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の光路を挟んで対向配置された1対の板状の固定部材121a、121bと、前記光路を跨いで固定部材121a、121bの板面同士(図中、下端側)を連結する板状の連結部材151cと、を有する構成である。連結部材151cによる固定部材121a、121bの連結箇所は、固定部材121a、121bにより固定された読取ミラー211と照明ミラー213との間となっている。また、連結部材151cの幅(非長尺方向の長さ)は、固定部材121a、121bの幅に比べて狭く設定され、読取ミラー211および照明ミラー213の光路を妨げないようになっている。
13 and 14, the fixing mechanism includes a pair of plate-
前述したように固定部材121a、121bの板面は主走査方向に対して垂直となっており、副走査方向に対して平行となっている。また、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の鏡面および連結部材151cの板面は固定部材121a、121bの板面に対して垂直となっている。さらに、連結部材151cの板面は、読取ミラー211および照明ミラー213の鏡面に対して垂直となっている。また、固定部材121a、121bおよび連結部材151cの表面は黒色または黒色系統としている。
As described above, the plate surfaces of the fixing
本実施の形態において、固定部材121a、121bは板面の1箇所が連結部材151cによって連結されているために、前述した実施の一形態(図7参照)に比べて前記固定機構の剛性が向上し、固定部材121a、121bの主走査方向の位置関係が強固に保たれる(位置精度が良好に保たれる)。したがって、読取ミラー210、211および照明ミラー212、213の位置精度が良好に保たれることになり、照明装置18の光量や光量分布の調整を不要とするか、または簡易にすることができる。
In the present embodiment, since the fixing
また、固定部材121a、121bおよび連結部材151cの表面の色は黒色系統であるために、画像読取性能の劣化の原因となる外部光が固定部材121a、121bおよび連結部材151a、151bに反射して読取系および照明系の光路に容易に進入するのを防止することができる。
Further, since the surface colors of the fixing
さらに、前記連結箇所は、固定部材121a、121bにより固定された読取ミラー211と照明ミラー213との間となっているために、照明系の照明装置18からの光が原稿面からの反射光の光路(読取系の光路)に入ることを防ぐことができる。
Further, since the connecting portion is between the
なお、本実施の形態に限らず、固定部材121a、121bおよび連結部材151cを一部品として一体形成してもよい。この場合、例えば板金部品として少量生産しても、あるいはモールド部品として大量生産してもコスト面で有利であり、いずれによっても実施可能である。
Note that the fixing
前述した実施の形態(第1から第7の実施の形態)では、第2走行体14に読取ミラー210、211および照明ミラー212、213を固定する場合を示したが、これに限らず、例えば第1走行体13に偏向ミラー29および反射ミラー22を固定する場合に本発明を適用することも可能である。この場合、偏向ミラー29および反射ミラー22の位置精度が良好に保たれることになり、照明装置18の光量や光量分布の調整を不要とするか、または簡易にすることができる。また、前述した他の作用効果も得られる。
In the above-described embodiments (first to seventh embodiments), the case where the reading mirrors 210 and 211 and the illumination mirrors 212 and 213 are fixed to the second traveling
次に、照明装置18の他の構成について説明する。図15は、本発明の他の実施の形態(第8の実施の形態)としての画像読取装置81の平面図である。これは、図4(d)を副走査方向に3列並べたものである。なお、本実施の形態では、画像をR、G、Bの色ごとに読取って電気信号に変更するCCD(1次元撮像素子17に相当する)は副走査方向に3列並べるものとする。
Next, another configuration of the
図15において、(a)は画像読取装置81に照明装置18を装着した状態でコンタクトガラス側から見た図であって、主走査方向の照明状態を示す。(b)は前記状態で複写機300の正面(操作側)から見た図であって、副走査方向の照明状態を示す。
図15(a)に示すように、主走査方向での光軸(主光軸)と読取系の光軸(副光軸)とはずれているため、その方向で集束レンズ208との競合を避けることができる。
15A is a view as seen from the contact glass side in a state where the
As shown in FIG. 15A, since the optical axis (main optical axis) in the main scanning direction and the optical axis (sub optical axis) of the reading system are deviated, competition with the focusing
図15(b)に示すように、LEDアレイ202は副走査方向にR、G、Bの色ごとに並べられ、R、G、Bの色ごとに原稿面の読取領域を照射するようになっている。
As shown in FIG. 15B, the
また、副照明レンズ206は、焦点距離「f=b"」のシリンダを3つ並べたシリンダ(レンズ)アレイである。
The
また、副統合レンズ207は、焦点距離「f=a"」のシリンダ(レンズ)であり、副照明レンズ206の各シリンダの光軸を主照明レンズ204上で一致させるものである。
The
ここで、副照明レンズ206と副統合レンズ207との合成焦点距離は、前述した図4(d)の副統合レンズ207と同じ焦点距離「f=1/(1/a")+(1/b")」となる。但し、距離b"は無視できるほど小さい。
Here, the combined focal length of the
本実施の形態によれば、原稿面の読取領域の副走査方向の照度分布はR、G、Bの色ごとの照度分布のピークは図17(b)に示すようにずらすことができる。さらに、色ごとのピーク位置を3ラインCCDの位置と相対的に合致させると照明系の光束を最も効率的に用いることができる。これに対し、カラー画像を得るために3ラインCCDを用いる場合、図17(a)に示すように1色のピーク位置を3ラインCCDの位置と相対的に合致させると、他の2色については光量が低下した位置を読取ることになる。 According to the present embodiment, the illuminance distribution in the sub-scanning direction of the reading area on the original surface can be shifted as shown in FIG. 17B for the illuminance distribution for each of R, G, and B colors. Furthermore, when the peak position for each color is relatively matched with the position of the 3-line CCD, the luminous flux of the illumination system can be used most efficiently. On the other hand, when a three-line CCD is used to obtain a color image, if the peak position of one color is relatively matched with the position of the three-line CCD as shown in FIG. Reads the position where the amount of light has decreased.
なお、本実施の形態においても、前述の他の実施の形態(第1から第7の実施の形態)を適用して同様の作用効果を得ることができる。 In the present embodiment, the same effects can be obtained by applying the other embodiments (first to seventh embodiments) described above.
次に、画像読取装置81の他の構成について説明する。図18は、本発明の他の実施の形態(第9の実施の形態)としての画像読取装置81の平面図であって、コンタクトガラス11の直接反射光を回避する構成を示す。
Next, another configuration of the
本実施の形態の画像読取装置81は、図18(a)に示すように第1の照明ユニット218bおよび第2の照明ユニット218aを有する構成である。双方の照明ユニット218a、218bは前述した第1から第8の実施の形態のいずれかを適用したものである。ここで、照明ユニット218a、218bの主光軸(主統合レンズ205a、205bの中心)は、読取ユニット219の主光軸(結像レンズ21の主光軸)を挟んで反対側の読取領域の1/4の位置に合わせている。また、第1の照明ユニット218bまたは第2の照明ユニット218aで照明する読取領域は全体の半分とし、双方の照明ユニット218a、218bによって読取領域の全体を照明するようにしている。
As shown in FIG. 18A, the
なお、図18(b)に示すように主走査方向、副走査方向ともに主光軸を一致させた場合、二つの照明ユニットの光がコンタクトガラス11の表面で正反射して直接結像レンズ21に入るので、読取った画像上に白筋が重畳されることになる。したがって、LEDアレイ202のLEDの数だけ白筋が発生する。
As shown in FIG. 18B, when the main optical axes coincide with each other in both the main scanning direction and the sub-scanning direction, the light of the two illumination units is regularly reflected on the surface of the
これに対し、本実施の形態によれば、照明ユニット218a、218bの主光軸をそれぞれ反対側の読取領域に位置合わせしているので、コンタクトガラス11の反射光が直接結像レンズ21に入るのを副走査方向を一致させたままで回避することができ、照明ユニット218a、218bのLEDアレイ202におけるいずれのLEDからの光線も結像レンズ21に入ることはない。
On the other hand, according to the present embodiment, the main optical axes of the
また、前述した各実施の形態では本発明を複写機に適用した場合を示したが、これに限らず、ファクシミリ装置、複合機、プリンタ等の画像読取装置および画像形成装置に適用することもできる。 In each of the above-described embodiments, the present invention is applied to a copying machine. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to image reading apparatuses and image forming apparatuses such as facsimile machines, multifunction machines, and printers. .
1 原稿
11 コンタクトガラス
13 第1走行体(第1キャリッジ)
14 第2走行体(第2キャリッジ)
15 ステッピングモータ
16 駆動伝達ベルト(駆動伝達部材)
17 1次元撮像素子
18 照明装置(照明ユニット)
21 結像レンズ
22 反射ミラー(第1ミラー)
26 撮像領域
29 偏向ミラー(第2ミラー)
121a、121b 固定部材(板状固定部材)
122a〜122d 補強部材(固定部)
141a、141b ビート部材
151a、151b、151c 連結部材(板状連結部材)
151d 窓(開口部)
201 回転放物面鏡(PR)
202 LEDアレイ
203 主集光レンズ(CA1)
204 主照明レンズ(CA2)
205 主統合レンズ(L(CL1))
206 副照明レンズ(CA4)
207 副照明レンズ(CL3)
208 集束レンズ(CL2)
209 副統合レンズ(CL4)
210、211 読取ミラー(第2ミラー)
212、213 照明ミラー(第1ミラー)
218a 第1の照明ユニット
218b 第2の照明ユニット
219 読取ユニット
1
14 Second traveling body (second carriage)
15
17 One-
21
26
121a, 121b fixing member (plate-like fixing member)
122a-122d Reinforcing member (fixed part)
141a,
151d Window (opening)
201 Rotating parabolic mirror (PR)
202
204 Main illumination lens (CA2)
205 Main integrated lens (L (CL1))
206 Sub illumination lens (CA4)
207 Sub illumination lens (CL3)
208 Focusing lens (CL2)
209 Sub-integrated lens (CL4)
210, 211 Reading mirror (second mirror)
212, 213 Illumination mirror (first mirror)
218a
Claims (12)
前記第1ミラーおよび前記第2ミラーの主走査方向における両端側を同一の固定部材で固定したことを特徴とする画像読取装置。 A one-dimensional imaging element is configured such that a light beam emitted from a light source is deflected by a plurality of first mirrors (illumination mirrors) to irradiate an imaging region on a document surface, and reflected light from the document surface is folded by a plurality of second mirrors (reading mirrors) In an image reading apparatus that scans in the main scanning direction and performs one-dimensional image reading, scans in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, and performs two-dimensional image reading.
An image reading apparatus, wherein both ends of the first mirror and the second mirror in the main scanning direction are fixed by the same fixing member.
前記読取る画像読取手段として請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の画像読取装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 Image reading means for reading an image of a document; and image forming means for forming an image read by the image reading means on a predetermined sheet,
An image forming apparatus using the image reading apparatus according to claim 1 as the image reading unit for reading.
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