本発明の第1の実施の形態を図1ないし図3に基づいて説明する。図1は本発明が適用される画像形成装置であるフルカラーの複写機1の内部構造を示す概略正面図である。図2は照明装置の構造を示す斜視図、図3は照明装置の構造を示す縦断正面図である。
複写機1の装置本体2内の中央部にはカラー画像を形成するためのプリンタエンジン3が設けられている。このプリンタエンジン3は、等間隔に離間させて水平向きに並列に配設された4つのドラム状の感光体4、感光体4の外周面を一様に帯電する帯電ローラ5、帯電ローラ5により帯電された各感光体4の外周面を画像データに応じて露光することにより静電潜像を形成する露光装置6、静電潜像にトナーを供給することにより静電潜像をトナー画像として顕像化する現像装置7、感光体4上のトナー画像が順次転写される中間転写ベルト8、中間転写ベルト8上へのトナー画像の転写後に感光体4上に残留したトナーを除去するクリーニング装置9、中間転写ベルト8上に転写されたトナー画像を記録媒体Sに転写させる転写ローラ10等により構成されている。なお、4つの感光体4上にはそれぞれ異なる色のトナー画像(Y;イエロー、M;マゼンタ、C;シアン、K;ブラック)が形成され、これらの各色のトナー画像が中間転写ベルト8上に順次転写されることにより中間転写ベルト8上にカラーのトナー画像が形成され、このカラーのトナー画像が記録媒体Sに転写される。
装置本体2の上部には、後述する照明装置により照明される照明対象物である原稿Dを自動送りするADF11と、後述する照明装置により照明される原稿Dが載置されるコンタクトガラス12と、ADF11で自動送りされた原稿D又はコンタクトガラス12上に載置された原稿Dを読取る画像読取装置13とが配置されている。
画像読取装置13は、コンタクトガラス12と平行に2:1の速度で走行可能な第1・第2走行体14、15、レンズ16、CCD(光電変換素子)17等により構成されている。第1走行体14には、コンタクトガラス12上に載置された原稿D、又は、ADF11により搬送されてコンタクトガラス12上を通過する原稿Dをコンタクトガラス12の下方から照明するための照明装置18と、原稿Dで反射されて読取光軸に沿って進行する読取光を反射させる第1ミラー19とが搭載されている。第2走行体15には、第1ミラー19で反射された光をさらに反射させる第2ミラー20と第3ミラー21とが搭載されている。第1〜第3ミラー19、20、21で順次反射された読取光の進行方向前方には、レンズ16とCCD17とが配置されている。CCD17は、照明装置18から出射されて原稿Dに照射された後に原稿Dで反射された反射光(読取光)を受光する。
装置本体2内の下部には、記録媒体Sを収納する複数段、例えば4段の用紙カセット22が設けられている。これらの用紙カセット22内に収納された記録媒体Sはピックアップローラ23とフィードローラ24とにより一枚ずつ分離給紙され、分離給紙された記録媒体Sは装置本体2内に設けられた用紙搬送路25に沿って搬送される。この用紙搬送路25上には、レジストローラ26、転写ローラ10、定着装置27、排紙ローラ28等が配置されている。
レジストローラ26は、記録媒体Sの搬送タイミングと中間転写ベルト8への画像形成タイミングとに応じて間欠的に回転駆動される。そして、回転を停止することにより用紙搬送路25を搬送される記録媒体Sを一旦停止させ、回転することにより記録媒体Sを送り出す。レジストローラ26の回転により送り出された記録媒体Sは、中間転写ベルト8と転写ローラ10とにより挟持される転写位置に送り込まれる。
定着装置27は、トナー画像が転写された記録媒体Sに対して熱と圧力とを加え、トナーを溶融させることによりトナー画像を記録媒体Sに定着させる。
このような構成において、この複写機1における画像形成動作は、以下のように行われる。
まず、プリンタエンジン3においてトナー画像の形成が開始される。このトナー画像の形成時には、最初に、コンタクトガラス12上に載置され、又は、ADF11により自動送りされる原稿Dの画像が画像読取装置13により読み取られる。その読取結果に応じて露光装置6の4つの半導体レーザから各色(イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックK)の画像データに応じたレーザ光が出射され、それらのレーザ光が帯電ローラ5により一様に帯電された各感光体4の外周面を露光することにより各感光体4の外周面に静電潜像が形成される。これらの静電潜像に対して各現像装置7から各色のトナーが供給され、各感光体4ごとにそれぞれ異なる色のトナー画像が形成される。各感光体4上のトナー画像は、感光体4の回転と同期して移動する中間転写ベルト8上に順次転写され、中間転写ベルト8上にはカラーのトナー画像が形成される。
一方、プリンタエンジン3でのトナー画像の形成動作の開始と相前後して用紙カセット22内から記録媒体Sの分離給紙が開始され、分離給紙されて用紙搬送路25上を搬送された記録媒体Sは間歇的に回転駆動するレジストローラ26によりタイミングを計られて中間転写ベルト8と転写ローラ10との間の転写位置に送り込まれる。
記録媒体Sが中間転写ベルト8と転写ローラ10との間の転写位置に送り込まれることにより、中間転写ベルト8上のカラーのトナー画像が記録媒体S上に転写される。カラーのトナー画像が転写された記録媒体Sは引き続き用紙搬送路25上を搬送され、記録媒体Sが定着装置27を通過する過程でカラーのトナー画像が記録媒体Sに定着される。カラーのトナー画像が定着された記録媒体Sは排紙ローラ28によって排紙トレイ29上に排紙される。
このような基本的な構成の下、本実施の形態の照明装置18は図2及び図3に示すように、点光源アレイ基板であるLEDアレイ基板30と、導光部材31とを有している。LEDアレイ基板30は、複数の点光源であるLED32と、複数のLED32が所定の等ピッチで直線状に配列固定された長尺状の基板33とを有している。複数のLED32は、基板33の長手方向に沿って配列され、この配列方向は、照明装置18を画像読取装置13内に組み込んで画像読取を行う際に原稿Dの主走査方向と一致する方向とされている。また、基板33には、固定したLED32を通電可能に接続する配線パターン(図示せず)が形成されている。さらに、図示を省略してあるが、このLEDアレイ基板30には、電流制限抵抗などを含む周辺回路素子が配線パターンに接続して固定されている。なお、本実施の形態では、LED32を直線状に1ライン設けた場合を例に挙げて説明しているが、画像読取時に原稿Dの主走査方向に一致する方向に沿った複数ラインのLEDを設けてもよい。
導光部材31は、透明な樹脂(アクリル、ポリカーボネート等)やガラスを材料として形成されており、LED32から原稿Dに向けて出射される光の出射方向前方に位置付けられている。導光部材31は、LED32から出射された光が入射する入射面31aと、入射した光を原稿Dに向けて原稿Dの主走査方向に沿って出射させる出射面31bとを有し、LED32の配列方向に沿って延出する長尺形状に形成されている。
導光部材31における入射面31a側には、保持部34が一体に形成されている。この保持部34はLEDアレイ基板30を保持する部分であり、導光部材31の長手方向に沿って延出する形状に形成され、導光部材31の長手方向と平行であって入射面31aに対して直角に交差する載置面34aが形成されている。LEDアレイ基板30は、基板33の底面を載置面34aに載置する向きに保持部34に取り付けられている。基板33の底面と載置面34aとは、接着剤で接着され、又は、両面テープで貼り付けられることにより、保持部34に対してLEDアレイ基板30が固定されている。
導光部材31の入射面31aの一部であって載置面34aに近接した領域は、突き当て基準面35とされている。基板33における長手方向に沿った一面であってLEDアレイ基板30を載置面34a上に載置することにより突き当て基準面35に対向する面は、突き当て基準面35に突き当てられる突き当て面36とされている。そして、導光部材31には、載置面34aを有する保持部34と、突き当て基準面35とにより、ライン状に配列されたLED32のそれぞれと導光部材31との間隔が一定となるように位置決めし、及び、LED32の配列方向が導光部材31の長手方向に沿って一致するように位置決めする位置決め手段37が形成されている。
このような構成において、図2及び図3は、LEDアレイ基板30が保持部34の載置面34a上に載置され、LEDアレイ基板30を接着剤又は両面テープで保持部34に固定されている。このとき、基板33の底面が保持部34の載置面34a上に載置され、基板33の突き当て面36が導光部材31の突き当て基準面35に突き当てられている。
ここで、載置面34aは導光部材31の長手方向と平行に延出した面であるので、この載置面34a上にLEDアレイ基板30を載置することにより、複数のLED32と導光部材31とを、LED32の配列方向と導光部材31の長手方向とが一致するように位置決めできる。また、基板33の突き当て面36を導光部材31の突き当て基準面35に突き当てることにより、各LED32と導光部材31の入射面31aとをその間隔が一定となるように位置決めできる。このため、各LED32から出射された光が導光部材31の入射面31aに均等に入射され、LED32から出射された後に導光部材31により導光されて出射面31bから出射された光による原稿Dの照明を原稿Dの主走査方向に沿って均一に行うことができる。これにより、CCD17で受光する光の受光性能が向上し、画像読取装置13による読取結果に基づいてプリンタエンジン3で形成される画像の品質を向上させることができる。
本実施の形態において、導光部材31の出射面31bの長手方向と直交する方向(画像読取時に副走査方向)の幅寸法を"A"とするとき、その幅寸法"A"の略中央となる位置でLED32が入射面31aに対向するようにLEDアレイ基板30の固定位置を位置決めすることが好ましい。
なお、本実施の形態では、保持部34を導光部材31と一体に形成した場合を例に挙げて説明したが、保持部を導光部材と別体に形成し、その保持部を導光部材に固定する構造としてもよい。
本発明の第2の実施の形態を図4及び図5に基づいて説明する。なお、本実施の形態及びそれ以降に説明する各実施の形態において、先行して説明した実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する。図4は照明装置の構造を示す斜視図、図5は照明装置の構造を示す縦断正面図である。
本実施の形態では、コンタクトガラス12上の原稿Dをコンタクトガラス12の下方から照明するための照明装置40が設けられている。そして、この照明装置40と、照明装置40から出射されて原稿Dに照射された後に原稿Dで反射された反射光(読取光)を読み取るCCD17(図1参照)とにより画像読取装置13(図1参照)が形成されている。
照明装置40は、LEDアレイ基板30と、導光部材31とを有している。LEDアレイ基板30は、複数のLED32と、複数のLED32が所定の等ピッチで直線状に配列固定された長尺状の基板33とを有している。複数のLED32は、基板33の長手方向に沿って配列され、この配列方向は、照明装置40を画像読取装置13内に組み込んで画像読取を行う際に原稿Dの主走査方向と一致する方向とされている。
導光部材31は、透明な樹脂(アクリル、ポリカーボネート等)やガラスを材料として形成されており、LED32から原稿Dに向けて出射される光の出射方向前方に位置付けられている。導光部材31は、LED32から出射された光が入射する入射面31aと、入射した光を原稿Dに向けて原稿Dの主走査方向に沿って出射させる出射面31bとを有し、LED32の配列方向に沿って延出する長尺形状に形成されている。
導光部材31における入射面31a側には、保持部34が一体に形成されている。この保持部34はLEDアレイ基板30を保持する部分であり、導光部材31の長手方向に沿って延出する形状に形成され、導光部材31の長手方向と平行であって入射面31aに対して直角に交差する載置面34aが形成されている。LEDアレイ基板30は、基板33の底面を載置面34aに載置する向きに保持部34に取り付けられている。
導光部材31の入射面31a側には、載置面34aと面一となる底面を有し、導光部材31の長手方向と平行に延出した挿入凹部41が形成されている。挿入凹部41は、高さ寸法"B"が基板33の厚み寸法より僅かに大きく形成され、基板33の長手方向に沿った片側が挿入凹部41に挿入されることにより導光部材31へのLEDアレイ基板30の固定が行われている。
挿入凹部41の奥部の面は突き当て基準面42とされ、導光部材31の長手方向と平行に延出した面とされている。基板33における長手方向に沿った一面であって挿入凹部41に挿入される側の面は、基板33を挿入凹部41に挿入することにより突き当て基準面42に突き当てられる突き当て面43とされている。そして、挿入凹部41と、突き当て基準面42とにより、ライン状に配列されたLED32のそれぞれと導光部材31との間隔が一定となるように位置決めし、及び、LED32の配列方向が導光部材31の長手方向に沿って一致するように位置決めする位置決め手段44が形成されている。
このような構成において、図4及び図5は、基板33を挿入凹部41に挿入し、基板33の突き当て面43を挿入凹部41の奥部に形成された突き当て基準面42に突き当てることによりLEDアレイ基板30を導光部材31に固定した状態である。この状態において、基板33の底面は保持部34の載置面34aに接触している。
ここで、挿入凹部41は導光部材31の長手方向と平行に延出して形成されているので、この挿入凹部41にLEDアレイ基板30の基板33を挿入することにより、複数のLED32と導光部材31とを、LED32の配列方向と導光部材31の長手方向とが一致するように位置決めできる。また、基板33の突き当て面43を挿入凹部41の奥部に形成された突き当て基準面42に突き当てることにより、各LED32と導光部材31の入射面31aとをその間隔が一定となるように位置決めできる。このため、各LED32から出射された光が導光部材31の入射面31aに均等に入射され、LED32から出射された後に導光部材31により導光されて出射面31bから出射された光による原稿Dの照明を原稿Dの主走査方向に沿って均一に行うことができる。これにより、CCD17で受光する光の受光性能が向上し、画像読取装置13による読取結果に基づいてプリンタエンジン3で形成される画像の品質を向上させることができる。
さらに、本実施の形態によれば、基板33を挿入凹部41に挿入することにより基板33の反りを矯正することができ、基板33の反りが原因となって発生するLED32と導光部材31との位置ズレを防止することができる。これにより、原稿Dの照明を原稿Dの主走査方向に沿ってより一層均一に行うことができる。
本発明の第3の実施の形態を図6及び図7に基づいて説明する。図6は照明装置の構造を示す斜視図、図7は照明装置の構造を示す縦断正面図である。
本実施の形態では、コンタクトガラス12上の原稿Dをコンタクトガラス12の下方から照明するための照明装置50が設けられている。そして、この照明装置50と、照明装置50から出射されて原稿Dに照射された後に原稿Dで反射された反射光(読取光)を受光するCCD17(図1参照)とにより画像読取装置13(図1参照)が形成されている。
照明装置50は、LEDアレイ基板30と、導光部材31とを有している。LEDアレイ基板30は、複数のLED32と、複数のLED32が所定の等ピッチで直線状に配列固定された長尺状の基板33とを有している。複数のLED32は、基板33の長手方向に沿って配列され、この配列方向は、照明装置50を画像読取装置13内に組み込んで画像読取を行う際に原稿Dの主走査方向と一致する方向とされている。
導光部材31は、入射面31aと出射面31bとを有し、LED32の配列方向に沿って延出する長尺形状に形成されている。また、導光部材31には、保持部34、挿入凹部41が形成されている。挿入凹部41は、高さ寸法"B"が基板33の厚み寸法より僅かに大きく形成され、基板33の長手方向に沿った片側が挿入凹部41に挿入されることにより導光部材31へのLEDアレイ基板30の固定が行われている。
基板33を挿入凹部41に挿入して導光部材31にLEDアレイ基板30を固定することにより、挿入凹部41の入り口側縁部に位置付けられている導光部材31の入射面31aに、LED32の発光面32aが突き当てられる。そして、挿入凹部41と、挿入凹部41の入り口側縁部に位置付けられた導光部材31の入射面31aとにより、ライン状に配列されたLED32のそれぞれと導光部材31との間隔が一定となるように位置決めし、及び、LED32の配列方向が導光部材31の長手方向に沿って一致するように位置決めする位置決め手段51が形成されている。
このような構成において、図6及び図7は、基板33を挿入凹部41に挿入し、LED32の発光面32aを挿入凹部41の入り口側縁部に位置付けられている導光部材31の入射面31aに突き当てることによりLEDアレイ基板30を導光部材31に固定した状態である。この状態において、基板33の底面は保持部34の載置面34aに接触している。
ここで、挿入凹部41は導光部材31の長手方向と平行に延出して形成されているので、この挿入凹部41にLEDアレイ基板30の基板33を挿入することにより、複数のLED32と導光部材31とを、LED32の配列方向と導光部材31の長手方向とが一致するように位置決めできる。また、LED32の発光面32aを導光部材31の入射面31aに突き当てることにより、各LED32の発光面32aと導光部材31の入射面31aとをその間隔が一定(離間寸法が"0")となるように位置決めできる。このため、各LED32から出射された光が導光部材31に均等に入射され、LED32から出射された後に導光部材31により導光された光による原稿Dの照明を原稿Dの主走査方向に沿って均一に行うことができる。これにより、CCD17で受光する光の受光性能が向上し、画像読取装置13による読取結果に基づいてプリンタエンジン3で形成される画像の品質を向上させることができる。
さらに、本実施の形態によれば、基板33を挿入凹部41に挿入することにより基板33の反りを矯正することができ、基板33の反りが原因となって発生するLED32と導光部材31との位置ズレを防止することができる。これにより、原稿Dの照明を原稿Dの主走査方向に沿ってより一層均一に行うことができる。
本発明の第4の実施の形態を図8ないし図10に基づいて説明する。図8は照明装置の構造を示す斜視図、図9は位置決め手段の一部を示す縦断側面図、図10は位置決め手段の他の部分の一部を示す縦断側面図である。
本実施の形態では、コンタクトガラス12上の原稿Dをコンタクトガラス12の下方から照明するための照明装置55が設けられている。そして、この照明装置55と、照明装置55から出射されて原稿Dに照射された後に原稿Dで反射された反射光(読取光)を受光するCCD17(図1参照)とにより画像読取装置13(図1参照)が形成されている。
照明装置55は、LEDアレイ基板30と、導光部材31とを有している。LEDアレイ基板30は、複数のLED32と、複数のLED32が所定の等ピッチで直線状に配列固定された長尺状の基板33とを有している。複数のLED32は、基板33の長手方向に沿って配列され、この配列方向は、照明装置55を画像読取装置13内に組み込んで画像読取を行う際に原稿Dの主走査方向と一致する方向とされている。
導光部材31における入射面31a側には、保持部34が一体に形成されている。この保持部34はLEDアレイ基板30を保持する部分であり、導光部材31の長手方向に沿って延出する形状に形成され、導光部材31の長手方向と平行であって入射面31aに対して直角に交差する載置面34aが形成されている。LEDアレイ基板30は、基板33の底面を載置面34aに載置する向きに保持部34に取り付けられている。
保持部34には、導光部材31の長手方向に沿って複数の取付ネジ孔56が形成されている。基板33には、LEDアレイ基板30を保持部34で保持することにより取付ネジ孔56に対向するように位置付けられた複数の位置決め孔57(57a、57b)が形成されている。載置面34a上にLEDアレイ基板30を載置し、位置決め孔57と取付ネジ孔56とを上下方向で位置合わせし、位置決め孔57に挿通させた固定ネジ58を取付ネジ孔56に螺合させることにより、保持部34に対してLEDアレイ基板30が固定されている。そして、載置面34aを有する保持部34と、取付ネジ孔56を挿通した固定ネジ58が螺合される取付ネジ孔56とにより、ライン状に配列されたLED32のそれぞれと導光部材31との間隔が一定となるように位置決めし、及び、LED32の配列方向が導光部材31の長手方向に沿って一致するように位置決めする位置決め手段51が形成されている。
複数の位置決め孔57(57a、57b)のうち、基板33の長手方向の中央部に位置する一つの位置決め孔57aは、固定ネジ58の外径寸法と略等しい丸孔形状に形成されている。他の位置決め孔57bは、基板33の長手方向に沿った寸法が固定ネジ58の直径より長く形成され、基板33の短手方向(長手方向と直交する方向)に沿った寸法が固定ネジ58の直径と略同じに形成されている。
このような構成において、図8は、LEDアレイ基板30を保持部34の載置面34a上に載置し、取付ネジ孔56と位置決め孔57とを対向させ、位置決め孔57に挿通した固定ネジ58を取付ネジ孔56に螺合させることによりLEDアレイ基板30を保持部34に固定した状態である。
ここで、載置面34aは導光部材31の長手方向と平行に延出した面であるので、この載置面34a上にLEDアレイ基板30を載置することにより、複数のLED32と導光部材31とを、LED32の配列方向と導光部材31の長手方向とが一致するように位置決めできる。また、保持部34に形成した取付ネジ孔56と基板33に形成した位置決め孔57とを対向させ、位置決め孔57に挿通した固定ネジ58を取付ネジ孔56に螺合させることにより、各LED32と導光部材31の入射面31aとをその間隔が一定となるように位置決めできる。このため、各LED32から出射された光が導光部材31に均等に入射され、LED32から出射された後に導光部材31により導光された光による原稿Dの照明を原稿Dの主走査方向に沿って均一に行うことができる。これにより、CCD17で受光する光の受光性能が向上し、画像読取装置13による読取結果に基づいてプリンタエンジン3で形成される画像の品質を向上させることができる。
さらに、本実施の形態では、基板33の長手方向の中央部に位置する一つの位置決め孔57aが、固定ネジ58の外径寸法と略等しい丸孔形状に形成され、他の位置決め孔57bが、基板33の長手方向に沿った寸法が固定ネジ58の直径より長く形成されて基板33の短手方向に沿った寸法が固定ネジ58の直径と略同じに形成されている。このため、温度変化に伴って保持部34と基板33とに間に熱膨張差(基板33、保持部34の長手方向に沿った方向の熱膨張差)が発生しても、その熱膨張差を位置決め孔57bの内周面と固定ネジ58の外周面との間に存在する隙間(基板33、保持部34の長手方向に沿って存在する隙間)によって吸収することができる。そして、保持部34と基板33との間の熱膨張差が原因となる保持部34又は基板33の反りの発生を防止することができ、熱膨張差による反りが原因となって発生するLED32と導光部材31との位置ズレを防止することができる。これにより、原稿Dの照明を原稿Dの主走査方向に沿ってより一層均一に行うことができる。
なお、位置決め孔57bに挿通されている固定ネジ58の頭部と基板33の上面との間には、熱膨張差が生じた場合に固定ネジ58と基板33とが相対的に移動することを容易にするための微小ギャップG(図10参照)を設けることが好ましい。
本発明の第5の実施の形態を図11及び図12に基づいて説明する。図11は照明装置の構造を示す斜視図、図12は照明装置の構造を示す縦断正面図である。
本実施の形態では、コンタクトガラス12上の原稿Dをコンタクトガラス12の下方から照明するための照明装置60が設けられている。そして、この照明装置60と、照明装置60から出射されて原稿Dに照射された後に原稿Dで反射された反射光(読取光)を受光するCCD17(図1参照)とにより画像読取装置13(図1参照)が形成されている。
照明装置60は、複数のLED32と導光部材31とを有している。導光部材31における入射面31a側には、保持部34が一体に形成されている。保持部34は、導光部材31の長手方向に沿って延出する形状に形成され、導光部材31の長手方向と平行であって入射面31aに対して直角に交差する載置面34aが形成されている。
保持部34の載置面34a上には、配線パターン61が形成され、配線パターン61には複数のLED32と電流制限抵抗などの複数の周辺回路素子62とが接続されている。これらのLED32と周辺回路素子62とは配線パターン61上の所定位置に位置決めされ、半田付けされて保持部34に実装されている。そして、載置面34aを有する保持部34と、載置面34a上に形成されてLED32や周辺回路素子62が接続される配線パターン61とにより、ライン状に配列されたLED32のそれぞれと導光部材31との間隔が一定となるように位置決めし、及び、LED32の配列方向が導光部材31の長手方向に沿って一致するように位置決めする位置決め手段63が形成されている。
このような構成において、本実施の形態では、導光部材31と一体に形成されている保持部34に配線パターン61を形成し、この配線パターン61に接続したLED32と周辺回路素子62とを保持部34に実装している。
ここで、導光部材31と一体に形成されてこの導光部材31の長手方向と平行に延出した保持部34の載置面34a上に配線パターン61が形成され、この配線パターン61に複数のLED32を接続していることにより、複数のLED32と導光部材31とを、LED32の配列方向と導光部材31の長手方向とが一致するように位置決めでき、しかも、各LED32と導光部材31の入射面31aとをその間隔が一定となるように位置決めできる。このため、各LED32から出射された光が導光部材31の入射面31aに均等に入射され、LED32から出射された後に導光部材31により導光されて出射面31bから出射された光による原稿Dの照明を原稿Dの主走査方向に沿って均一に行うことができる。これにより、CCD17で受光する光の受光性能が向上し、画像読取装置13による読取結果に基づいてプリンタエンジン3で形成される画像の品質を向上させることができる。
本発明の第6の実施の形態を図13及び図14に基づいて説明する。図13は照明装置の構造を示す分解斜視図、図14は照明装置の構造を示す縦断正面図である。
本実施の形態では、コンタクトガラス12上の原稿Dをコンタクトガラス12の下方から照明するための照明装置65が設けられている。そして、この照明装置65と、照明装置65から出射されて原稿Dに照射された後に原稿Dで反射された反射光(読取光)を受光するCCD17(図1参照)とにより画像読取装置13(図1参照)が形成されている。
照明装置65は、複数のLED32と、導光部材31と、LED32を保持する保持部材66とを有している。導光部材31における入射面31a側には、保持部34が一体に形成されている。保持部34は、導光部材31の長手方向に沿って延出する形状に形成され、導光部材31の長手方向と平行であって入射面31aに対して直角に交差する載置面34aが形成されている。
保持部34の載置面34a上には配線パターン61が形成され、配線パターン61には電流制限抵抗などの複数の周辺回路素子62が接続され、これらの周辺回路素子62は配線パターン61上の所定位置に位置決めされ、半田付けされて保持部34に実装されている。また、保持部34には、保持部34の長手方向に沿った位置に複数個のネジ孔67が形成されている。
保持部材66には、複数の点光源用圧入凹部68と、複数のネジ挿通孔69と、複数の逃げ孔70とが形成されている。複数の点光源用圧入凹部68、ネジ挿通孔69、逃げ孔70のそれぞれは、保持部材66の長手方向に沿って直線状に配列されている。点光源用圧入凹部68には、それぞれLED32が軽圧入されている。逃げ孔70には、保持部材66を保持部34に固定することにより周辺回路素子62が入り込む。
各点光源用圧入凹部68にLED32を軽圧入した保持部材66は、LED32を配線パターン61の上の接続位置に対向させ、及び、逃げ孔70を周辺回路素子62に対向させ、及び、ネジ挿通孔69をネジ孔67に対向させ、保持部34の載置面34a上に載置されている。そして、ネジ挿通孔69に挿通した固定ネジ71をネジ孔67に螺合させることにより、保持部材66が保持部34に固定されている。この固定により、LED32は配線パターン61上の所定位置に押圧されて接続される。点光源用圧入凹部68の配列方向は、照明装置65を画像読取装置13内に組み込んで画像読取を行う際に原稿Dの主走査方向と一致する方向とされている。
導光部材31の入射面31aの一部であって載置面34aに近接した領域は、突き当て基準面72とされている。保持部材66における長手方向に沿った一面であって保持部材66を保持部34に載置して固定することにより突き当て基準面72に対向する面は、突き当て基準面72に突き当てられる突き当て面73とされている。そして、載置面34aを有してこの載置面34a上に配線パターン61が形成された保持部34と、突き当て基準面72とにより、ライン状に配列されたLED32のそれぞれと導光部材31との間隔が一定となるように位置決めし、及び、LED32の配列方向が導光部材31の長手方向に沿って一致するように位置決めする位置決め手段74が形成されている。
保持部材66は、アルミニウム、銅、アルミニウム合金、銅合金等の金属で形成されている。金属で保持部材66を形成する方法としては、ダイキャスト法、押出し法、焼結法等を用いることで、細かい点光源用圧入凹部68や逃げ孔70を多数備えた保持部材66を容易に形成することができる。
このような構成において、配線パターン61が形成された保持部34に、LED32を保持した保持部材66を固定ネジ71を用いて固定することにより、LED32が保持部34の載置面34a上に形成されている配線パターン61に押圧されて接続され、LED32への通電が可能となる。
ここで、載置面34aは導光部材31の長手方向と平行に延出した面であるので、この載置面34a上に点光源用圧入凹部68にLED32を軽圧入した保持部材66を載置することにより、複数のLED32と導光部材31とを、LED32の配列方向と導光部材31の長手方向とが一致するように位置決めできる。また、保持部材66の突き当て面73を導光部材31の突き当て基準面72に突き当てることにより、各LED32と導光部材31の入射面31aとをその間隔が一定となるように位置決めできる。このため、各LED32から出射された光が導光部材31の入射面31aに均等に入射され、LED32から出射された後に導光部材31により導光されて出射面31bから出射された光による原稿Dの照明を原稿Dの主走査方向に沿って均一に行うことができる。これにより、CCD17で受光する反射光の受光性能が向上し、画像読取装置13による読取結果に基づいてプリンタエンジン3で形成される画像の品質を向上させることができる。
さらに、本実施の形態によれば、LED32は保持部材66の点光源用圧入凹部68に軽圧入されているだけなので、あるLED32が故障した場合にはその故障したLED32のみを交換することができ、複数のLED32を全体として交換したり、導光部材31を含めて複数のLED32全体を交換したりする必要がなく、LED32が故障したときのメンテナンスを安価に行える。
また、保持部材66を金属で形成することにより、LED32や周辺回路素子62から発生した熱の伝熱性及び放熱性を向上させることができ、熱の影響によるLED32や周辺回路素子62の性能低下を防止できる。
なお、本実施の形態において、ネジ挿通孔69の形状を、第4の実施の形態(図8ないし図10)で説明した位置決め孔57のように、保持部材66の長手方向の中央部に位置する一つのネジ挿通孔69を固定ネジ71の外径寸法と略等しい丸孔形状に形成し、他のネジ挿通孔69を保持部材66の長手方向に沿った寸法を固定ネジ71の直径より長く形成してもよい。その場合には、温度変化に伴って保持部34と保持部材66とに間に熱膨張差(保持部34、保持部材66の長手方向に沿った方向の熱膨張差)が発生しても、その熱膨張差が原因となる保持部34や保持部材66の反りの発生を防止することができ、熱膨張差による反りが原因となって発生するLED32と導光部材31との位置ズレを防止することができる。これにより、原稿Dの照明を原稿Dの主走査方向に沿ってより一層均一に行うことができる。
本発明の第7の実施の形態を図15及び図16に基づいて説明する。図15は照明装置の構造を示す分解斜視図、図16は照明装置の構造を示す縦断正面図である。
本実施の形態では、コンタクトガラス12上の原稿Dをコンタクトガラス12の下方から照明するための照明装置75が設けられている。そして、この照明装置75と、照明装置75から出射されて原稿Dに照射された後に原稿Dで反射された反射光(読取光)を受光するCCD17(図1参照)とにより画像読取装置13(図1参照)が形成されている。
照明装置75の基本的な構造は第6の実施の形態の照明装置65と同じであり、本実施の形態の照明装置75が第6の実施の形態の照明装置65と異なる部分は、本実施の形態の照明装置75の保持部材66に、複数の点光源用圧入凹部68に加え、複数の周辺回路素子用圧入凹部76が形成されている点である。点光源用圧入凹部68にはそれぞれLED32が軽圧入され、周辺回路素子用圧入凹部76にはそれぞれ電流制限抵抗等の周辺回路素子62が軽圧入されている。これにより、保持部34の載置面34a上に形成された配線パターン61上への素子の半田付けは行われていない。
本実施の形態においても第6の実施の形態と同じように、載置面34aを有してこの載置面34a上に配線パターン61が形成された保持部34と、突き当て基準面72とにより位置決め手段74が形成されている。
このような構成において、載置面34a上に配線パターン61が形成された保持部34に、LED32と周辺回路素子62とを保持した保持部材66を固定ネジ71を用いて固定することにより、LED32と周辺回路素子62とが保持部34に形成されている配線パターン61に押圧されて接続され、LED32と周辺回路素子62とへの通電が可能となる。
ここで、載置面34aは導光部材31の長手方向と平行に延出した面であるので、この載置面34a上に点光源用圧入凹部68にLED32を軽圧入した保持部材66を載置することにより、複数のLED32と導光部材31とを、LED32の配列方向と導光部材31の長手方向とが一致するように位置決めできる。また、保持部材66の突き当て面73を導光部材31の突き当て基準面72に突き当てることにより、各LED32と導光部材31の入射面31aとをその間隔が一定となるように位置決めできる。これにより、各LED32から出射された光が導光部材31の入射面31aに均等に入射される。
さらに、本実施の形態によれば、保持部34の載置面34a上には配線パターン61のみを形成するだけであって配線パターン61に接続される素子の半田付け作業が不要となり、作業工程数が低減される。また、半田付けする際における導光部材31に対する熱の影響をなくすことができ、導光部材31の導光性能を良好に維持することができる。
また、周辺回路素子62は、保持部材66の周辺回路素子用圧入凹部76に軽圧入されているだけなので、ある周辺回路素子62が故障した場合にはその故障した周辺回路素子62のみを交換することができ、周辺回路素子62が故障したときのメンテナンスを安価に行える。
本発明の第8の実施の形態を図17に基づいて説明する。図17は照明装置の構造を示す縦断正面図である。
本実施の形態では、コンタクトガラス12上の原稿Dをコンタクトガラス12の下方から照明するための照明装置80が設けられている。そして、この照明装置80と、照明装置80から出射されて原稿Dに照射された後に原稿Dで反射された反射光(読取光)を受光するCCD17(図1参照)とにより画像読取装置13(図1参照)が形成されている。
照明装置80の基本的な構造は第6の実施の形態(図13及び図14)、第7の実施の形態(図15及び図16)の照明装置65、75と同じであり、本実施の形態の照明装置80が第6、第7の実施の形態の照明装置65、75と異なる部分は、本実施の形態の照明装置80では、保持部材66におけるLED32や周辺回路素子62が軽圧入されている面の裏面側に、放熱部81が形成されている点である。放熱部81は、フィン形状に形成され、この照明装置80を画像読取装置13内に組み込んだ位置で斜め上方に延出する向きに形成されている。
このような構成において、保持部材66に放熱部81を形成することにより、LED32や周辺回路素子62から発生した熱の放熱性を向上させることができ、熱の影響によるLED32や周辺回路素子62の性能低下を防止できる。
本発明の第9の実施の形態を図18に基づいて説明する。図18は照明装置の構造を示す縦断正面図である。
本実施の形態では、コンタクトガラス12上の原稿Dをコンタクトガラス12の下方から照明するための照明装置85が設けられている。そして、この照明装置85と、照明装置85から出射されて原稿Dに照射された後に原稿Dで反射された反射光(読取光)を受光するCCD17(図1参照)とにより画像読取装置13(図1参照)が形成されている。
照明装置85は、導光部材31、配線パターン61が形成された基板86、複数のLED32、複数の周辺回路素子62、複数の点光源用圧入凹部68と複数の周辺回路素子用圧入凹部76とが形成された保持部材66を有している。LED32は点光源用圧入凹部68には軽圧入して保持され、周辺回路素子62は周辺回路素子用圧入凹部76に軽圧入して保持されている。
導光部材31における入射面31a側には、保持部34が一体に形成されている。保持部34は基板86と保持部材66とを重ね合わせた状態で保持する部分であり、導光部材31の長手方向に沿って延出する形状に形成され、導光部材31の長手方向と平行であって入射面31aに対して直角に交差する載置面34aが形成されている。また、保持部34には、保持部34の長手方向に沿った位置に複数個のネジ孔87が形成されている。
基板86は、この基板86を用いて照明装置85を組み立てることにより導光部材31の長手方向に沿った方向に向けて細長く延出する長方形状に形成され、その長手方向に沿った位置に複数の挿通孔88が形成されている。保持部材66には、この保持部材66を用いて照明装置85を組み立てることにより導光部材31の長手方向に沿った方向となる位置に複数の挿通孔89が形成されている。これらの挿通孔88、89には位置決めピン90が挿通され、位置決めピン90の先端部にはネジ部が形成され、このネジ部が保持部34のネジ孔87に螺合されている。そして、載置面34aを有する保持部34と、位置決めピン90とにより、ライン状に配列されたLED32のそれぞれと導光部材31との間隔が一定となるように位置決めし、及び、LED32の配列方向が導光部材31の長手方向に沿って一致するように位置決めする位置決め手段91が形成されている。
このような構成において、基板86と保持部材66とを重ね合わせて保持部34の載置面34a上に載置し、保持部材66の挿通孔89と基板86の挿通孔88とに位置決めピン90を挿通し、位置決めピン90の先端部のネジ部をネジ孔87に螺合させることにより、保持部材66と基板86とが保持部34に固定される。また、LED32と周辺回路素子62とが基板86上の配線パターン61に押圧して接続され、LED32と周辺回路素子62とへの通電が可能となる。
ここで、載置面34aは導光部材31の長手方向と平行に延出した面であるので、この載置面34a上に保持部材66と基板86とを載置することにより、保持部材66の点光源用圧入凹部68に軽圧入されたLED32と導光部材31とを、LED32の配列方向と導光部材31の長手方向とが一致するように位置決めできる。また、載置面34a上に載置された保持部材66の挿通孔89と基板86の挿通孔88とに挿通した位置決めピン90を保持部34のネジ孔87に螺合させることにより、保持部材66の点光源用圧入凹部68に軽圧入された各LED32と導光部材31の入射面31aとをその間隔が一定となるように位置決めできる。このため、各LED32から出射された光が導光部材31に均等に入射され、LED32から出射された後に導光部材31により導光された光による原稿Dの照明を原稿Dの主走査方向に沿って均一に行うことができる。これにより、CCD17で受光する光の受光性能が向上し、画像読取装置13による読取結果に基づいてプリンタエンジン3で形成される画像の品質を向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、専用の基板86に配線パターン61を形成しているので、保持部34の載置面34aに配線パターンを形成するという特殊加工が不要となり、生産性を向上させることができる。
本発明の第10の実施の形態を図19に基づいて説明する。図19は照明装置の構造を示す縦断正面図である。
本実施の形態では、コンタクトガラス12上の原稿Dをコンタクトガラス12の下方から照明するための照明装置95が設けられている。そして、この照明装置95と、照明装置95から出射されて原稿Dに照射された後に原稿Dで反射された反射光(読取光)を受光するCCD17(図1参照)とにより画像読取装置13(図1参照)が形成されている。
照明装置95の基本的な構造は第9の実施の形態の照明装置85と同じであり、本実施の形態の照明装置95が第9の実施の形態の照明装置85と異なる部分は、本実施の形態の照明装置95では、位置決めピン96が保持部34と一体に形成されている点である。
位置決めピン96の先端部にはネジ部が形成されている。基板86の挿通孔88と保持部材66の挿通孔88とを位置決めピン96に挿通することにより基板86と保持部材66とを保持部34の載置面34a上に重ね合わせて載置されている。位置決めピン96の先端部のネジ部にナット97が螺合され、このナット97の螺合により基板86と保持部材66とが保持部34に固定されている。そして、載置面34aを有する保持部34と、位置決めピン96とにより、ライン状に配列されたLED32のそれぞれと導光部材31との間隔が一定となるように位置決めし、及び、LED32の配列方向が導光部材31の長手方向に沿って一致するように位置決めする位置決め手段98が形成されている。
このような構成において、位置決めピン96が保持部34と一体に形成されているので、この位置決めピン96により基板86と保持部材66とを保持部34に固定した場合には、保持部材66と保持部34との位置決め精度を高めることができ、原稿Dの照明を原稿Dの主走査方向に沿ってより一層均一に行うことができる。これにより、CCD17で受光する光の受光性能がより一層向上し、画像読取装置13による読取結果に基づいてプリンタエンジン3で形成される画像の品質をさらに向上させることができる。