JP2011139203A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】漏れ光に起因する光の利用効率の低下を抑制しつつ、照射領域における光の照度分布をより均一化する。
【解決手段】導光手段３１ｃが光の射出方向に突出する複数の突出部３１ｃ４，３１ｃ５を備え、これらの突出部３１ｃ４，３１ｃ５における光の射出方向に向く端面の全面が射出端面３１ｃ２，３１ｃ３とされ、当該射出端面３１ｃ２，３１ｃ３の各々に拡散部材が設置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像読取装置及び画像形成装置に関するものである。

例えば、画像形成装置は、原稿を照らすための光源装置を備える画像読取装置を有している。そして、光源装置のなかには、特許文献１に示すように、発光する光源と、この光源から射出された光を照射領域に導光する導光体（導光手段）とを備えるものがある。
このような光源装置によれば、光源から射出された光が導光体によって案内されて照射領域に集光され、照射領域における光の照度を高めることができる。

特開２００９−２４６４６２号公報

ところで、上述の光源装置を搭載する画像読取装置では、光源装置から光が原稿に照射された結果生じる原稿からの戻り光をＣＣＤ（Charge-Coupled Device）等の受光センサで受光することによって画像データを得ている。
このような受光センサで受光する光は、原稿において散乱した光であることを前提としている。このため、原稿において直接反射された光のように強い光が受光センサに入射した場合には、原稿に形成された画像と異なる画像データが生成されてしまうこととなり、良好な画像データの取得を阻害する。

このような問題を解決するため、特許文献１には、原稿からの戻り光に良好な画像データの取得を阻害するような強い光が含まれないように、導光体に対して拡散板（拡散部材）を設置する光源装置を有する画像読取装置が提案されている。
より詳細には、特許文献１においては、導光体における光の射出端面に拡散板を設置し、当該射出端面から射出される光を拡散させ、これによって原稿に照射される光の照度分布を均一化することによって、戻り光に突出して強い光が含まれることを抑制している。

ところが、例えば、原稿に対して複数の方向から光を照射したい場合等には、導光体に対して光の射出端面が複数設けられる場合がある。このような場合には、全ての射出端面に対して拡散板を設置することが好ましい。
しかしながら、従来の画像読取装置においては、導光体が複数の射出端面を有している場合には、特許文献１に示すように、導光体がいずれかの射出端面の縁から光の射出方向側に飛び出す部位を有している。このため、この飛び出した部位と拡散板との干渉を避けるために、当該射出端面の全面に対して拡散板を設けることができなかった。このように射出端面の全面に対して拡散板を設けることが出来ない場合には、当該射出端面から射出された光の一部が拡散板を通過することなく原稿（照射領域）に到達する若しくは漏れ光となる。そして、射出端面から射出された光の一部が拡散板を通過することなく原稿（照射領域）に到達した場合には、原稿（照射領域）に照射される光の照度分布を十分に均一化することができない。また、射出端面から射出された光の一部が漏れ光となる場合には光の利用効率が低下する。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、光源と導光手段とを備える光源装置において、漏れ光に起因する光の利用効率の低下を抑制しつつ、照射領域における光の照度分布をより均一化することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

第１の発明は、発光する光源と、該光源から射出された光を自らの内部を通過させて複数の射出端面から射出する導光手段と、上記導光手段における上記光の射出端面に設置される拡散部材と、上記導光手段から射出された上記光が読取対象に照射した結果生じる戻り光を検出する受光センサとを備える画像読取装置であって、上記導光手段が上記光の射出方向に突出する複数の突出部を備え、該突出部における上記光の射出方向に向く端面の全面が上記射出端面とされているという構成を採用する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記光源がＬＥＤ（Light Emitting Diode）であるという構成を採用する。

第３の発明は、読取対象である原稿に光を照射する光源装置及び上記原稿からの戻り光を受光して画像データとして取り込む受光センサを備える画像読取装置と、上記画像データに基づいて記録媒体への印刷を行う印刷部とを備える画像形成装置であって、上記画像読取装置として、上記第１または第２の発明である画像読取装置を備えるという構成を採用する。

第４の発明は、上記第３の発明において、上記拡散部材が、上記原稿と該原稿に照射される光との相対移動方向と直交する方向に上記光を拡散する異方性拡散部材であるという構成を採用する。

本発明によれば、導光手段が光の射出方向に突出する複数の突出部を備え、その突出部における光の射出方向に向く端面の全面が、光の射出端面とされている。
つまり、本発明によれば、光の射出端面の縁から光の射出方向に飛び出す部位が設けられない。このため、拡散部材を射出端面の全面に設置することが可能となる。この結果、射出端面から射出される光の全ての拡散部材を通過させることができ、従来のように拡散部材を通過しないことによって生じる照度分布の不均一や光の利用効率の低下が生じることを抑制することができる。
したがって、本発明によれば、光源と導光手段とを備える画像読取装置において、漏れ光に起因する光の利用効率の低下を抑制しつつ、照射領域における光の照度分布をより均一化することが可能となる。

本発明の一実施形態の複写機の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態の複写機が備える光源装置を含む拡大図である。 本発明の一実施形態の複写機が備える光源装置の拡大平面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る画像読取装置及び画像形成装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、本発明の画像形成装置の一例として複写機を挙げて説明する。

図１は、本実施形態の複写機Ｐの概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態の複写機Ｐは、原稿（読取対象）の画像を読み取る画像読取部１（画像読取装置）と、読み取った画像データに基づいて記録紙（記録媒体）に印刷を行う印刷部２とを備えている。

画像読取部１は、原稿の画像に光を照射し、その反射光を受光することによって原稿の画像を画像データとして読み取るものであり、図１に示すように、光源ユニット３と、ミラーユニット４と、受光センサユニット５とを備えている。

光源ユニット３は、原稿に向けて光を照射する光源装置３１と、原稿からの戻り光をミラーユニット４に反射する反射ミラー３２と、光源装置３１及び反射ミラー３２とを保持する保持枠体３３とを備えている。

図２は、図１に示す光源装置３１を含む拡大図である。また、図３は、光源装置３１を含む拡大平面図である。
これらの図に示すように、光源装置３１は、発光する光源としてのＬＥＤ３１ａ（光源）と、ＬＥＤ３１ａの駆動回路を備えるプリント基板３１ｂ（保持部材）と、ＬＥＤ３１ａから射出された光を原稿における照射領域に導光する導光体３１ｃ（導光手段）と、導光体３１ｃから射出される光を拡散する楕円拡散板３１ｄ（拡散部材）と、導光ミラー３１ｅとを備えている。

ＬＥＤ３１ａは、白色光を射出する白色ＬＥＤであり、図３に示すように、複写機Ｐにおける主走査方向に複数配列されている。これらのＬＥＤ３１ａは、プリント基板３１ｂに実装されて導光体３１ｃ側に向けて配置されており、不図示の制御装置の制御の下、発光する。

プリント基板３１ｂは、ＬＥＤ３１ａを保持部材として機能するものであり、ＬＥＤ３１ａに導通するための配線パターンが形成されている。
なお、本実施形態においてプリント基板３１ｂは、ＬＥＤ３１ａと共に導光体３１ｃを保持している。

導光体３１ｃは、ＬＥＤ３１ａ側の端面３１ｃ１から入射された光を内部にて全反射しながら導光し、その一部を原稿の照射領域に向けられた端面３１ｃ２から原稿に向けて射出し、残りを導光ミラー３１ｅに向けられた端面３１ｃ３から導光ミラー３１ｅに向けて射出する。

そして、本実施形態の複写機Ｐにおいて導光体３１ｃは、原稿の照射領域に向けて斜め上方に突出する突出部３１ｃ４と、導光ミラー３１ｅに向けて水平方向に突出する突出部３１ｃ５とを備えている。そして、突出部３１ｃ４における原稿の照射領域に向く端面、すなわち突出部３１ｃ４における光の射出方向に向く端面が、原稿に向けて光を射出する上記端面３１ｃ２（射出端面）とされている。また、突出部３１ｃ５における導光ミラー３１ｅに向く端面、すなわち突出部３１ｃ５における光の射出方向に向く端面が、導光ミラー３１ｅに向けて光を射出する上記端面３１ｃ３とされている。
つまり、本実施形態の複写機Ｐにおいては、導光体３１ｃが光を射出する端面３１ｃ２、３１ｃ３を複数備え、さらに各光の射出方向に向けて突出する突出部３１ｃ４、３１ｃ５を複数備えている。そして、各突出部３１ｃ４、３１ｃ５における光の射出方向に向く端面が、光を射出する端面３１ｃ２、３１ｃ３とされている。
このような導光体３１ｃによれば、図２に示すように、突出部３１ｃ４、３１ｃ５の光の射出方向に向く端面が光を射出する端面３１ｃ２、３１ｃ３とされているため、導光体３１ｃが当該端面３１ｃ２、３１ｃ３の縁から光の射出方向側に飛び出す部位を持たない形状となる。

楕円拡散板３１ｄは、導光体３１ｃが備える光を射出する端面３１ｃ２、３１ｃ３の各々に対して設けられており、端面３１ｃ２、３１ｃ３から射出されて通過する光を拡散することによって照度分布を均一化するものであり、端面３１ｃ２、３１ｃ３の全面を覆うように設置されている。
なお、本実施形態において楕円拡散板３１ｄは、原稿と原稿に照射される光との相対移動方向（副走査方向）と直交する方向である主走査方向に光を拡散する異方性拡散部材である。このため、楕円拡散板３１ｄを通過する光が主走査方向に拡散され、これによって原稿の照射領域における照度分布が主走査方向において均一化される。

導光ミラー３１ｅは、導光体３１ｃの端面３１ｃ３から射出された光を原稿の照射領域に向けて反射するものである。

反射ミラー３２は、原稿の照射領域の直下に配置されており、原稿からの戻り光をミラーユニット４に向けて反射するものである。
保持枠体３３は、上述のように光源装置３１及び反射ミラー３２を保持すると共に、不図示の移動装置により、複写機Ｐにおける副走査方向に移動可能とされている。そして、保持枠体３３が副走査方向に移動されることによって、原稿における照射領域が副走査方向に移動し、順次原稿の全面に光が照射される。

図１に戻り、ミラーユニット４は、原稿からの戻り光を受光センサユニット５に向けて導光するものであり、光源ユニット３の保持枠体３３と同期して副走査方向に移動する保持枠体４１と、保持枠体４１に保持されると共に上記戻り光を反射する２つの反射ミラー４２とを備えている。

受光センサユニット５は、ミラーユニット４を介して入射される戻り光を画像データに変換するものであり、戻り光を画像データに変換するＣＣＤ（Charge-Coupled Device）５１（受光センサ）、戻り光をＣＣＤにて結像させる結像レンズ５２及びＣＣＤ５１及び結像レンズ５２を支持する支持台５３等を備えている。

印刷部２は、ベルトユニット６と、画像形成ユニット７と、給紙カセット８と、給紙トレイ９と、二次転写部１０と、定着部１１と、排紙トレイ１２と、搬送路１３とを備えている。

ベルトユニット６は、画像形成ユニット７において形成されるトナー画像が転写され、この転写されたトナー画像を搬送するものであり、画像形成ユニット７からトナー画像が転写される中間転写ベルト６１と、中間転写ベルト６１を架設すると共に無端回送させる駆動ローラ６２と、従動ローラ６３と及びテンションローラ６４を備えている。
中間転写ベルト６１は、駆動ローラ６２、従動ローラ６３及びテンションローラ６４に張架される構成となっている。
駆動ローラ６２は、モータ等の駆動源を有する駆動部に接続され、中間転写ベルト６１に対しグリップ力を付与しつつ回走させるものである。
従動ローラ６３は、駆動ローラ６２の回転駆動に従動して回転駆動するものである。
テンションローラ６４は、駆動ローラ６２の回転駆動に従動して回転駆動する従動ローラの一種であり、バネ機構を有して中間転写ベルト６１にテンションを与えるものである。
また、ベルトユニット６には、不図示のクリーニング部が併設されており、中間転写ベルト６１に残留したトナー等を除去する構成となっている。

画像形成ユニット７は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色にそれぞれ対応して設けられており、各色のトナー画像を形成するものである。そして、これらの画像形成ユニット７は、中間転写ベルト６１に沿って配列されている。

各画像形成ユニット７は、感光体７１と、帯電器７２と、レーザスキャニングユニット７３と、現像装置７４と、一次転写ローラ７５と、クリーニング装置７６及び不図示の除電装置等とを有する。
感光体７１は、円柱に形状設定され、その周面に静電潜像及び当該静電潜像に基づくトナー像が形成されるものである。帯電器７２は、感光体７１に対して対向配置され、感光体７１の周面を帯電状態とするものである。レーザスキャニングユニット７３は、印刷形式の画像データに基づいて射出されるレーザ光を帯電状態の感光体７１の周面において走査するものである。現像装置７４は、感光体７１の周面に対してトナーを供給することによって感光体７１の周面上に静電潜像に基づく画像を現像するものである。一次転写ローラ７５は、中間転写ベルト６１を挟んで感光体７１と対向配置され、感光体７１に現像された画像を中間転写ベルト６１に一次転写するものである。クリーニング装置７６は、一次転写の後に感光体７１上に残留したトナーを除去するものである。

給紙カセット８は、装置本体に対して引き出し自在であり、記憶紙を収容するものである。給紙トレイ９は、装置本体に対して開閉自在であり、記憶紙を収容するものである。
二次転写部１０は、中間転写ベルト６１上に形成された画像を記憶媒体に二次転写するものであって、中間転写ベルト６１を駆動させる駆動ローラ６２と、中間転写ベルト６１を挟んで該駆動ローラ６２と対向配置される二次転写ローラ１０ａとから構成されている。
定着部１１は、記憶媒体上に二次転写されたトナー像を記録紙に定着させるものであり、加圧及び加熱することによりトナー像を記録紙に定着させる加熱ローラを備える。
搬送路１３は、給紙カセット８から記憶紙を搬出するピックアップローラ１３ａ、記憶媒体を搬送する給紙ローラ１３ｂ、排紙トレイ１２に記憶媒体を排紙する排紙ローラ１３ｃ等を備える。

このような構成を有する本実施形態の複写機Ｐは、上述のように、光源装置３１と、ＣＣＤ５１と、印刷部２とを備えており、光源装置３１から射出された光が原稿に照射され、その戻り光をＣＣＤ５１で画像データに変換し、さらに印刷部２が当該画像データに基づいて記録紙に印刷を行う。

そして、本実施形態の複写機Ｐにおいては、導光体３１ｃが光を射出する端面３１ｃ２、３１ｃ３を複数備え、さらに各光の射出方向に向けて突出する突出部３１ｃ４、３１ｃ５を複数備えている。そして、各突出部３１ｃ４、３１ｃ５における光の射出方向に向く端面が、光を射出する端面３１ｃ２、３１ｃ３とされている。つまり、本実施形態の複写機Ｐにおける導光体３１ｃは、導光体３１ｃが当該端面３１ｃ２、３１ｃ３の縁から光の射出方向側に飛び出す部位を持たない形状となる。
このため、楕円拡散板３１ｄを射出端面である端面３１ｃ２、３１ｃ３の全面に設置することが可能となる。この結果、射出端面から射出される光の全ての楕円拡散板３１ｄを通過させることができ、従来のように拡散板を通過しないことによって生じる照度分布の不均一や光の利用効率の低下が生じることを抑制することができる。
したがって、光源と導光体とを備える光源装置３１及びこの光源装置３１を備える複写機Ｐにおいて、漏れ光に起因する光の利用効率の低下を抑制しつつ、照射領域における光の照度分布をより均一化することが可能となる。

また、本実施形態においては、光源としてＬＥＤ３１ａを用いている。このため、光源装置３１及び複写機Ｐの小型化及び軽量化を図ることが可能となる。
なお、光源としてＬＥＤ３１ａを用いる場合には、光源が点光源となることから、光源から射出される光の直進性が増し、照度分布のムラが生じ易くなる。これに対して、本実施形態における光源装置３１及び複写機Ｐにおいては、楕円拡散板３１ｄを備えているため、光源としてＬＥＤ３１ａを用いた場合であっても、射出光を拡散させて照度分布のムラを抑制することができる。

また、本実施形態において楕円拡散板３１ｄは、原稿と原稿に照射される光との相対移動方向である副走査方向と直交する方向である主走査方向に光を拡散する異方性拡散部材とされている。このため、楕円拡散板３１ｄを通過する光が主として主走査方向に拡散され、光の利用効率を高めることが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、画像読取部１が画像形成装置の１つのである複写機に搭載された構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、画像読取部１が他の装置、例えばスキャナや生体認証装置に搭載されても良い。

また、上記実施形態においては、画像形成装置が複写機Ｐである構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成装置が複写機を含む複合機であっても良い。

また、上記実施形態においては、導光体３１ｃが２つの突出部３１ｃ４、３１ｃ５を備え、さらに光を射出する端面３１ｃ２、３１ｃ３を２つ備える構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、導光体がさらに複数の突出部を備え、光を射出する端面をさらに複数備える構成を採用しても良い。

また、上記実施形態においては、本発明における拡散部材が板形状の拡散板である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、拡散部材としては任意の形状のものを用いることができる。

Ｐ……複写機（画像形成装置）、１……画像読取部（画像読取装置）、３１……光源装置、３１ａ……ＬＥＤ（光源）、３１ｃ……導光体（導光手段）、３１ｃ２，３１ｃ３……端面（射出端面）、３１ｃ４，３１ｃ５……突出部、３１ｄ……楕円拡散板（拡散部材、異方性拡散部材）

Claims (4)

1. 発光する光源と、該光源から射出された光を自らの内部を通過させて複数の射出端面から射出する導光手段と、前記導光手段における前記光の射出端面に設置される拡散部材と、前記導光手段から射出された前記光が読取対象に照射した結果生じる戻り光を検出する受光センサとを備える画像読取装置であって、
   前記導光手段が前記光の射出方向に突出する複数の突出部を備え、該突出部における前記光の射出方向に向く端面の全面が前記射出端面とされていることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記光源はＬＥＤ（Light Emitting Diode）であることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 読取対象である原稿に光を照射する光源装置及び前記原稿からの戻り光を受光して画像データとして取り込む受光センサを備える画像読取装置と、前記画像データに基づいて記録媒体への印刷を行う印刷部とを備える画像形成装置であって、
   前記画像読取装置として、請求項１または２記載の画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
4. 前記拡散部材は、前記原稿と該原稿に照射される光との相対移動方向と直交する方向に前記光を拡散する異方性拡散部材であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。

Images