JP2021184556A - 読取装置、出力装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】イメージセンサに到達する正反射光を反射する原稿表面の領域で反射してイメージセンサに到達する光に拡散反射光が含まれにくいようにすること。【解決手段】正反射用光出射部３１は、出射面３１３を有し、出射面３１３から光を出射する。正反射用光出射部３１は、光源３１１と、導光体３１２とを有する。光源３１１は、ＬＥＤ等の光を発する光源である。導光体３１２は、内部に光を透過させる透明な部材である。導光体３１２は、平面の出射面３１３を有し、光源３１１からの光を出射面３１３に導く。正反射用リフレクタ３３は、出射面３１３から出射された光を原稿２に向けて反射する反射面３３１を有する部材である。【選択図】図３

Description

本発明は、読取装置、出力装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、原稿からの正反射光成分の一部を読み取るために光を照射する第２の照射手段により照射される光の原稿への入射角度が、導光手段に導かれる正反射光の主光線の反射角度に対して０度でない傾きを有する読取装置が記載されている。

特開２０１０−１３０４４４号公報

イメージセンサまで到達する反射光を反射する反射領域に表されている画像が読み取られる読取装置においては、反射領域が広いほど反射光の光量が増えるメリットがあるが、一方で、正反射光を検出しようとした場合には、反射領域で反射する光に正反射光以外の拡散反射光が含まれやすくなり、画質に影響する場合がある。
そこで、本発明は、イメージセンサに到達する正反射光を反射する原稿表面の領域で反射してイメージセンサに到達する光に拡散反射光が含まれにくいようにすることを目的とする。

本発明の請求項１に係る読取装置は、光を出射する出射部と、反射面を有し、前記出射部から出射された光のうち前記反射面に向かう光の一部を原稿まで導く光路を形成する光路部と、前記光路部により導かれ且つ原稿で正反射した光が示す画像を生成するイメージセンサとを備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る読取装置は、請求項１に記載の態様において、前記光路部は、前記反射面に向かう光の一部を遮断する遮断部を有することを特徴とする。

本発明の請求項３に係る読取装置は、請求項２に記載の態様において、前記遮断部は、前記出射部よりも前記反射面の近くに配置されていることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る読取装置は、請求項１から３のいずれか１項に記載の態様において、前記反射面は、前記原稿に向けて収束光になるように光を反射することを特徴とする。

本発明の請求項５に係る読取装置は、請求項１から４のいずれか１項に記載の態様において、前記出射部が出射した光の光量が最も多い方向に前記反射面が配置されていることを特徴とする。

本発明の請求項６に係る読取装置は、請求項１から５のいずれか１項に記載の態様において、前記出射部の出射面が長方形であることを特徴とする。

本発明の請求項７に係る読取装置は、請求項１から６のいずれか１項に記載の態様において、前記出射部は、光を発する光源と、平面の出射面を有して前記光源からの光を前記出射面に導く導光体とを備え、前記導光体は、前記出射面に直交する平面と交わる断面が長方形となる部分を有することを特徴とする。

本発明の請求項８に係る読取装置は、請求項１から７のいずれか１項に記載の態様において、光を出射し且つ主走査方向を長手とする出射面を有する第２出射部であって、出射した光のうち前記原稿により拡散反射された光が前記正反射した光と共通の光路で前記イメージセンサに導かれるよう配置された第２出射部を備えることを特徴とする。

本発明の請求項９に係る読取装置は、光を出射する出射部と、前記出射部から出射された光のうち原稿まで導かれ、前記原稿で反射した原稿反射光が示す画像を生成するイメージセンサと、前記出射部から出射された光を前記原稿まで導く光路部であって、前記原稿反射光に正反射光の比率が高くなるようにする光路部とを備えることを特徴とする。

本発明の請求項１０に係る読取装置は、光を出射する出射部と、前記出射部から出射された光のうち原稿まで導かれ、前記原稿で反射した原稿反射光が示す画像を生成するイメージセンサと前記出射部から出射された光を前記原稿まで導く光路部であって、前記原稿反射光に拡散反射光が混ざるのを抑制する光路部とを備えることを特徴とする。

本発明の請求項１１係る読取装置は、請求項１から１０のいずれか１項に記載の態様において、原稿まで導く光路の中で光量差があるものであって、光量の多い部分の方が、光量の少ない部分よりも、完全な正反射が得られる位置にくるようになっている光路部を有することを特徴とする。

本発明の請求項１２に係る出力装置は、請求項１から１１のいずれかに記載の読取装置を備え、前記読取装置で読み取った正反射光に基づいて正反射度合いを出力することを特徴とする。

本発明の請求項１３に係る画像形成装置は、請求項１２に記載の出力装置を備え、前記読取装置で読み取った正反射度合いに基づいて形成した画像を出力することを特徴とする。

請求項１、９、１０、１１、１２、１３に係る発明によれば、イメージセンサに到達する正反射光を反射する原稿表面の領域で反射してイメージセンサに到達する光に拡散反射光が含まれにくいようにすることができる。
請求項２に係る発明によれば、遮断部を設けない場合に比べて、イメージセンサに到達する正反射光を反射する原稿表面の領域で反射してイメージセンサに到達する光に拡散反射光が含まれにくいようにすることができる。
請求項３に係る発明によれば、遮断部が反射面よりも出射面の近くに配置されている場合に比べて、反射面に到達した光の光量の分布を広げないよういすることができる。
請求項４に係る発明によれば、出射された光を原稿に向けて発散光になるように反射する場合に比べて、原稿が反射する光の光量を増強することができる。
請求項５に係る発明によれば、反射面が別の方向に配置される場合に比べて、正反射光に光量の少ない部分が含まれやすくなることを抑制することができる。
請求項６、７に係る発明によれば、形状が長方形でない場合に比べて、導光体の形状に公差が生じたときでも光量分布を安定させることができる。
請求項８に係る発明によれば、拡散反射光と正反射光の光路が異なる場合に比べて、読取装置を小型化することができる。

実施例に係る画像読取装置のハードウェア構成を表す図 画像読取部の詳細な構成を表す図 キャリッジを拡大して表す図 正面から見た出射面を表す図 正反射用光出射部が出射した光の光量分布の一例を表す図 正反射用リフレクタで反射した反射光の光量分布の一例を表す図 原稿が浮いた場合を説明するための図 ２つの光源を拡大して表す図 正反射光に拡散反射光が混ざる例を表す図 第２実施例のキャリッジを拡大して表す図 スリット通過光の光量分布の一例を表す図 スリット部材の周辺を拡大して表す図 変形例の正反射用リフレクタを表す図 変形例のキャリッジを拡大して表す図 変形例のキャリッジを拡大して表す図 変形例のキャリッジを拡大して表す図 正反射用光出射部が出射した光の光量分布の一例を表す図 変形例の正反射用光出射部を表す図 変形例の画像形成装置を表す図

［１］第１実施例
図１は実施例に係る画像読取装置１０のハードウェア構成を表す。画像読取装置１０は、原稿に表された画像を読み取る装置である。画像読取装置１０は本発明の「読取装置」の一例である。本実施例においては、画像読取装置１０は、プロセッサ１１と、メモリ１２と、ストレージ１３と、通信部１４と、ＵＩ部１５（ＵＩ＝User Interface）と、画像読取部２０とを備える。なお、画像読取装置１０は、画像読取部２０のみで構成されてもよい。

プロセッサ１１は、例えば、ＣＰＵ（＝Central Processing Unit）等の演算装置、レジスタ及び周辺回路等を有する。メモリ１２は、プロセッサ１１が読み取り可能な記録媒体であり、ＲＡＭ（＝Random Access Memory）及びＲＯＭ（＝Read Only Memory）等を有する。ストレージ１３は、プロセッサ１１が読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ハードディスクドライブ又はフラッシュメモリ等を有する。

プロセッサ１１は、ＲＡＭをワークエリアとして用いてＲＯＭやストレージ１３に記憶されているプログラムを実行することで各ハードウェアの動作を制御する。通信部１４は、アンテナ及び通信回路等を有し、図示せぬ通信回線を介した通信を行う。プロセッサ１１が実行するプログラムは、通信部１４を介して通信される外部装置から取得されてもよい。

ＵＩ部１５は、自装置を利用するユーザに対して提供されるインターフェースである。インターフェースとは、ユーザによる情報の入力を受け付け、画像読取装置１０による情報の出力を行う装置である。ＵＩ部１５は、例えば、表示手段であるディスプレイとディスプレイの表面に設けられたタッチパネルとを有するタッチスクリーンを有し、画像を表示するとともに、ユーザからの操作を受け付ける。

画像読取部２０は、光源、光学系及びイメージセンサ等を備え、光源からの光を原稿で反射させることで、原稿に表された画像を読み取る。画像読取部２０は、読み取った原稿の画像を示す原稿画像データをプロセッサ１１に供給する。プロセッサ１１は、供給された原稿画像データを用いて様々な処理（印刷処理及びファクシミリ送信処理等）を行う。

図２は画像読取部２０の詳細な構成を表す。図２では、主走査方向Ａ１に沿った方向に見た画像読取部２０が表されている。なお、図中の主走査方向Ａ１は、紙面の手前から奥に向かう方向の矢印を表しているが、紙面の奥から手前に向かう方向も主走査方向Ａ１というものとする。

画像読取部２０は、原稿台２１と、原稿カバー２２と、キャリッジ３０と、キャリッジ４０と、結像レンズ５０と、イメージセンサ６０とを備える。画像読取部２０は、図示するこれらの構成を主走査方向Ａ１について幅がある。キャリッジ３０、キャリッジ４０、結像レンズ５０及びイメージセンサ６０は、いずれも、主走査方向Ａ１を長手とする細長い形状をしている。なお、図中の「Ａ２」を付した矢印が示す方向が副走査方向Ａ２である。画像読取部２０はいわゆる縮小光学系の読取装置である。

原稿台２１は、画像の読み取り対象である原稿２を支持する透明のガラス板である。なお、原稿台２１は、透明な板状の部材であれば、アクリル板等であってもよい。原稿カバー２２は、外光を遮断するように原稿台２１を覆い、原稿台２１との間に原稿２を挟み込む。原稿２は、原稿台２１及び原稿カバー２２によって動かないように支持される。

キャリッジ３０は、原稿２を読み取るときに、決められた速度で副走査方向Ａ２に移動する。キャリッジ３０は、原稿２に光を照射する照射部を有するが、照射部については後ほど図３を参照して詳しく説明する。キャリッジ３０は、ミラー３５を有する。本件実施例ではキャリッジ３０は上部が開口する箱型になっており、ミラー３５はその内部に配置されている。なおキャリッジ３０は箱型である必要はなく、空洞になっていても一体に移動できるようになっていればよい。ミラー３５は、原稿２が反射した光を反射する。反射された光は、イメージセンサ６０に至る光路Ｂ１に導かれる。

キャリッジ４０は、原稿２を読み取るときに、キャリッジ３０の半分の速度で副走査方向Ａ２に移動する。キャリッジ４０は、ミラー４１及びミラー４２を有する。ミラー４１及び４２は、ミラー３５が反射した光を反射して光路Ｂ１に導く。結像レンズ５０は、ミラー４２が反射した光を決められた位置に結像させる。

イメージセンサ６０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の受光素子を有し、結像レンズ５０により結像された光を受け、受けた光に応じた画像信号を生成する。イメージセンサ６０は、生成した画像信号を図１に表すプロセッサ１１に供給する。プロセッサ１１は、供給された画像信号に基づき原稿２の画像データを生成する。

図３はキャリッジ３０を拡大して表す。キャリッジ３０は、正反射用光出射部３１と、拡散反射用光出射部３２と、正反射用リフレクタ３３と、拡散反射用リフレクタ３４と、ミラー３５とを有する。

正反射用光出射部３１は、出射面３１３を有し、出射面３１３から光を出射する。正反射用光出射部３１は、光源３１１と、導光体３１２とを有する。光源３１１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光を発する光源である。導光体３１２は、内部に光を透過させる透明な部材である。導光体３１２の出射面３１３は、本実施例においては、平面となっており、光源３１１からの光を出射面３１３に導く。

拡散反射用光出射部３２は、出射面３２３を有し、出射面３２３から光を出射する。拡散反射用光出射部３２は、光源３２１と、導光体３２２とを有する。光源３２１は、ＬＥＤ等の光を発する光源である。導光体３２２は、内部に光を透過させる透明な部材である。導光体３２２は、平面の出射面３２３を有し、光源３２１からの光を出射面３２３に導く。拡散反射用光出射部３２は、構造自体は、正反射用光出射部３１と同様となっている。正反射用光出射部３１は本発明の「出射部」の一例であり、拡散反射用光出射部３２は本発明の「第２出射部」の一例である。

出射面３１３及び出射面３２３の形状について図４を参照して説明する。
図４は正面から見た出射面３１３を表す。出射面３１３は、主走査方向Ａ１を長手とする面であり、正面から見ると長方形の形をしている。なお、導光体３１２、光源３１１及びそれらを有する正反射用光出射部３１も、主走査方向Ａ１を長手とする部材である。出射面３１３の短手方向Ａ３の寸法は長さＷ１である。また、拡散反射用光出射部３２は、正反射用光出射部３１と共通の形状及びサイズの部材である。よって、出射面３２３も、主走査方向Ａ１を長手とする面であり、正面から見ると長方形の形をしている。

また、導光体３１２は、出射面３１３に直交する平面と交わる断面が長方形となる部分を有し、導光体３２２は、出射面３２３に直交する平面と交わる断面が長方形となる部分を有する。このように出射面３１３及び出射面３２３の正面形状及び導光体３１２及び導光体３２２の断面形状が長方形になっていると、長方形でない場合に比べて、仮に導光体の形状に公差が生じたときでも光量分布が安定しやすい。

ここでいう光量分布とは、光が照射された空間に出射面３１３と平行な架空の平面を設けた場合に、その平面の各位置を通過する光の量で表される分布である。
図５は正反射用光出射部３１が出射した光の光量分布の一例を表す。図５の例では、導光体３１２の出射面３１３から距離Ｌ１に位置する平面を主走査方向Ａ１に沿った方向に見た場合における光量の分布Ｄ１がグラフに表されている。

上述したように、キャリッジ３０は主走査方向Ａ１を長手とする細長い形状をしている。そのキャリッジ３０が有する光源３１１、導光体３１２及びそれらを有する正反射用光出射部３１と、光源３２１、導光体３２２及びそれらを有する拡散反射用光出射部３２とも、いずれも主走査方向Ａ１を長手とする部材である。つまり、これらの部材の長手方向は主走査方向Ａ１に沿っている。

また、出射面３１３は、主走査方向Ａ１を長手とする面である。主走査方向Ａ１及び長手方向に直交し、且つ、出射面３１３に沿った方向を短手方向Ａ３と言うものとする。図５に表すグラフの横軸は、その短手方向Ａ３における空間上の位置を表している。また、図５に表すグラフの縦軸は、各位置を通過する光の光量を表している。ここで、出射面３１３の中心を通って出射面３１３の法線方向に出射される光の光路を光軸Ｃ１とする。

短手方向Ａ３における空間上の各位置の光量は、光軸Ｃ１において最大となり、光軸Ｃ１から離れるにつれて小さくなる。光量の分布Ｄ１は、出射面３１３の短手方向Ａ３の長さＷ１よりも広い範囲まで広がっている。これは、出射面３１３が完全な平面ではなく多少の起伏を有しており出射される光が拡散されることや、光が直進以外にも進む性質などに起因する。出射面３１３から出射された光はその一部のみが、原稿２に向けて反射されるよう、図３に示すように正反射用リフレクタ３３の形状が工夫されている。

図６は正反射用リフレクタ３３で反射した反射光の光量分布の一例を表す。図６では、正反射用リフレクタ３３と、そこで反射された反射光の光量の分布Ｄ２が表されている。正反射用リフレクタ３３の短手方向Ａ４の長さＷ２は、出射面３１３の短手方向Ａ３の長さＷ１よりも短くなっている。なお、長さＷ２は長さＷ１より小さいだけなく、拡散反射用リフレクタ３４の反射面３４１の短手方向の長さよりも小さい。

更に、長さＷ２は、拡散反射用光出射部３２の出射面３２３の短手方向の長さよりも小さい。一方、反射面３４１の短手方向の長さは、出射面３２３の短手方向の長さよりも大きい。本実施例では、長さＷ１と出射面３２３の短手方向の長さは同じである。なお、本実施例では長さＷ１を４．５ｍｍとし、長さＷ２を２．０ｍｍとした。

図６では、図５に表す光量の分布Ｄ１が二点鎖線で表されている。正反射用リフレクタ３３の外側の光は正反射用リフレクタ３３によって反射されないので、光量の分布Ｄ２では、分布Ｄ１と比較して正反射用リフレクタ３３の外側の光量が減少している。ただし、正反射用リフレクタ３３で反射した光は、正反射用リフレクタ３３で反射した後もわずかに発散して光線としての幅が広がっていくため原稿に到達するまでの間には正反射用リフレクタ３３の幅の外側にも光量が現れている。正反射用リフレクタ３３は本発明の「反射部材」の一例である。反射面３３１は「反射面」の一例であり、本実施例では、平面の反射面である。

図５に表すように、正反射用光出射部３１が出射した光の光量は、光軸Ｃ１で最も多くなっている。そして、正反射用リフレクタ３３の反射面３３１は、光軸Ｃ１周辺の光を反射している。つまり、反射面３３１は、正反射用光出射部３１が出射した光の光量が最も多い方向に配置されている。このように光路で光を制限しつつも、光軸Ｃ１を含むように光路を設定することで、安定した光を原稿２に向かわせることができる。また、反射面３３１は、自反射面で反射した光が図３に表す原稿２の読取領域Ｒ１に到達するように、自反射面の向きが固定されている。

反射面３３１により反射された光が原稿２の読取領域Ｒ１に到達すると、原稿２は、その光を反射する。この原稿で反射した光は、本発明の「原稿反射光」の一例である。この原稿反射光には正反射も拡散反射も両方含まれているが、本実施例では原稿２が正反射した光がミラー３５に向かうようになっている。なお、ここでいう正反射とは、完全に入射角と反射角が一致する完全な正反射に限らず、それとほぼ同じ特性が得られるなら、多少角度がずれている場合も含むものとする。

ミラー３５は、本実施例においては、読取領域Ｒ１から見て鉛直下方に配置されている。このように配置することで、原稿２が原稿台２１から浮いた場合にも対応できるようになっている。
図７は原稿２が浮いた場合を説明するための図である。図７（ａ）はミラー３５を読取領域Ｒ１から見て鉛直下方に配置しない場合を示し、図７（ｂ）はミラー３５を読取領域Ｒ１から見て鉛直下方に配置した場合を示す。

図７（ａ）のミラー３５に入射する正反射光は、図７（ｂ）のミラー３５に入射する正反射光に比べて、原稿２に対する入射角度が小さいので、原稿２が浮いた場合の正反射光の光路が大きくずれ、ミラー３５に入射しないことになりやすい。つまり、原稿２が浮くなどしてミラー３５と原稿２との位置関係が変化しても、図７（ａ）の場合に比べて図７（ｂ）の場合の方が、ミラー３５において反射される正反射光の減少が抑制される。

その一方で、鉛直下方に完全に正反射する光を受光しようとした場合には、入射する光も鉛直下方から入射する必要がある。しかしながら、構造上それはできないので、本実施例では５度ほど傾いている。完全な正反射光ではないが、ほぼ正反射光と同じよう反射特性が検出される。なお、本実施例のような５度に限らず、９度以下であればある程度正反射光と同じような画像が検出される。

ミラー３５により反射された光は、図２に表す光路Ｂ１（イメージセンサ６０に至る光路）に導かれる。このように、原稿２が正反射する光については、正反射用リフレクタ３３が、導光体３１２の出射面３１３から出射された光のうち正反射用リフレクタ３３の反射面３３１に向かう光の一部を原稿２まで導く光路、すなわち、正反射用リフレクタ３３に向かう光の光路と正反射用リフレクタ３３で反射され原稿２まで向かう光路とを形成する。正反射用リフレクタ３３は本発明の「光路部」の一例である。

正反射用リフレクタ３３により導かれ且つ原稿２で正反射した光は、ミラー３５、ミラー４１、ミラー４２及び結像レンズ５０により導かれてイメージセンサ６０に到達する。イメージセンサ６０は、到達した光、すなわち、原稿２で正反射した光が示す画像を生成する。以上のとおり、正反射用光出射部３１が出射した光は、その一部が原稿２で正反射されて画像を示す。

一方、拡散反射用光出射部３２が出射した光は、原稿２で拡散反射されて画像を示す。拡散反射用光出射部３２が有する導光体３２２の出射面３２３から出射された光は、多くは原稿２の読取領域に直接向かうが、直接向かわなかった光も原稿２に向かわせられるように拡散反射用リフレクタ３４が設けられている。拡散反射光はなるべく多く受光したいので、このようにより多くの光が原稿２にいくような構成になっている。

そのため、拡散反射用リフレクタ３４の反射面３４１は、出射面３２３から拡散反射用リフレクタ３４へ向かった光が原稿２の読取領域に向かうような幅をもち、原稿２の読取領域に向かう方向に反射する向きで固定されている。言い換えると、正反射用リフレクタ３３は、反射面３３１で反射されて原稿２に到達した光のうち正反射した光が光路Ｂ１に向かわない位置に設けられている。

そのため、原稿２に到達した光のうち拡散反射した光が図３に表すように光路Ｂ１に向かう。こうして光路Ｂ１に向かった光は、ミラー３５等によってイメージセンサ６０まで導かれる。以上のとおり、拡散反射用光出射部３２は、自出射部が出射した光を原稿２が拡散反射した光が、正反射用光出射部３１が出射して原稿２で正反射された光と共通の光路である光路Ｂ１でイメージセンサ６０に導かれるよう配置されている。

また、導光体３２２の出射面３２３から出射され原稿２の読取領域に直接向かった光も、直接向かった光が原稿で拡散反射されて光路Ｂ１に向かう。このように、原稿２の読取領域は、２つの方向から向かってきた光をそれぞれ拡散反射し、拡散反射光は前述した正反射光と共通の光路である光路Ｂ１によりイメージセンサ６０に導かれる。イメージセンサ６０は、到達した光、すなわち、原稿２で拡散反射した光が示す画像を生成する。

続いて、光源３１１及び光源３２１の詳細な構成について説明する。
図８は光源３１１及び光源３２１を拡大して表す。光源３１１は、電子回路を支持する基板１１１と、光を発する発光部１１２と、基板１１１を固定する留め具１１３とを有する。発光部１１２は、例えばＬＥＤアレイであり、基板１１１の下側の端１１４に寄せて設けられている。基板１１１は、端１１４とは反対側に設けられる留め具１１３によって自装置のフレームに固定されている。

光源３２１は、電子回路を支持する基板２１１と、光を発する発光部２１２と、基板２１１を固定する留め具２１３とを有する。発光部２１２は、例えばＬＥＤアレイであり、基板２１１の下側の端２１４に寄せて設けられている。基板２１１は、端２１４とは反対側に設けられる留め具２１３によって自装置のフレームに固定されている。基板１１１及び発光部１１２は、設けられている向きが異なるが、基板２１１及び発光部２１２と共通の部品として製造されたものである。

これにより、これらが別部品である場合に比べて、部品の製造ラインが少なくなり、部品製造のコストが削減される。また、各留め具が発光部とは反対側に設けられていることで、留め具の位置が本実施例と異なる場合に比べて、発光部１１２及び発光部２１２がより近づけて配置されることになる。

また、光源３１１及び光源３２１は、図８に表すとおり、基板１１１の端１１４及び基板２１１の端２１４を隣接させて設けられている。これにより、基板１１１の端１１４及び基板２１１の端２１４を隣接させない場合に比べて、発光部１１２及び発光部２１２を近づけて配置して、各発光部への電力供給のための配線が短くて済むようになっている。

なお、原稿２の反射光は、正反射光及び拡散反射光の共通の光路である光路Ｂ１でイメージセンサ６０に導かれるようリフレクタ及びミラー等が配置されているが、光を照射するタイミングは別々にしている。まず、画像読取部２０は、拡散反射用光出射部３２を点灯させて、キャリッジ３０とキャリッジ４０を原稿の副走査方向の端部まで移動させ、原稿２を読み取り、原稿２の拡散反射光の画像を示す原稿画像データをプロセッサ１１に供給する。

続けて、副走査方向の端部から元の位置にキャリッジ３０とキャリッジ４０を戻す際に、正反射用光出射部３１を点灯させて、原稿２を読み取り、原稿２の正反射光の画像を示す原稿画像データをプロセッサ１１に供給する。このように、本実施例においては、１つの原稿に対して、正反射した光が示す画像と、拡散反射した光が示す画像とを分けて読み取っている。プロセッサ１１は、供給された２つの画像を示す画像データを用いて１つの画像を得る処理を行う。

なお、本実施例では、読取領域Ｒ１を拡散反射用リフレクタ３４と拡散反射用光出射部３２で挟んだが、読取領域Ｒ１の両側に拡散反射用光出射部３２を配置してもよい。なお、本実施例では導光体の形状が正反射用も拡散反射用も同じにしたが、変えてもよい。また、導光体の長手方向に垂直な方向の断面の形状はどこでも同じだが、長手方向で形状が変わっていてもよい。また、出射面が１つの平面でなく多面になっていてもよい。

本実施例では、正反射用光出射部３１が出射した光が上記のとおり正反射用リフレクタ３３で、図６に表すように光量分布の範囲が狭くなった光が原稿２で正反射されてイメージセンサ６０まで導かれる。正反射光を反射する原稿２の表面の領域に対して入射する光の光量分布の範囲が広すぎると、本実施例では光軸Ｃ１のようなある一定の領域、離れた領域であるその他の領域からの光の正反射光は光路Ｂ１から外れ、逆にその光の拡散反射光が光路Ｂ１に向かうようになる。

図９は正反射光に拡散反射光が混ざる例を表す。図９（ａ）では、比較例として、正反射用光出射部３１が出射して正反射用リフレクタ３３ｘが反射した光の拡散反射光がイメージセンサ６０に向かってしまっている状態を示す。入射角度が深い（原稿２に対してなす角度が９０度に近いほど入射角度が深い）光路Ｅ１１を通って原稿２に入射した光は、光路Ｅ１２を通ってイメージセンサ６０に向かう光との角度関係がほぼ正反射になっているが、入射角度が浅い光路Ｅ２１を通って原稿２に入射した光は、正反射光が光路Ｅ２２を通ってイメージセンサ６０には向かわない。

その代わり、光路Ｅ２１を通って原稿２に入射した光の拡散反射光が光路Ｅ２３を通ってイメージセンサ６０に向かってしまう。このような場合には、イメージセンサ６０は正反射光と拡散反射光の両方を同時に受光してしまうので、画像の正反射光特性を得ることができない。なお、これは、鉛直下方に反射光を向かわせないときも同様で、入射角度のばらつきを抑えないと、入射角度が大きくずれた光の拡散反射光が正反射光に混ざってしまう。

そこで、本実施例においては、正反射用リフレクタ３３の反射面３３１のサイズ（短手方向の長さ）を出射面３１３のサイズよりも小さくすることにより、原稿に向かう光の入射角度が大きく変わらないようにしている。これにより、正反射用リフレクタ３３は、反射面３３１のサイズが出射面３１３のサイズよりも大きい場合に比べて、正反射用リフレクタ３３のサイズを出射面原稿に向かう光の入射角度のばらつきを抑え、原稿２で反射してミラー３５に向かう光（本発明の「原稿反射光」の一例）の成分のうちの正反射光成分の比率が多くなるようにしている。

また、本実施例では、拡散反射光と正反射光の光路が共通なので、拡散反射光と正反射光の光路が異なる場合に比べて、読取装置が小型化されることになる。また、本実施例では、正反射用リフレクタ３３の反射面３３１が、正反射用光出射部３１が出射した光の光量が最も多い方向に配置されている。これにより、反射面３３１が別の方向に配置される場合に比べて、正反射光に光量の少ない部分が含まれやすくなることが抑制され、生成される画像の輝度が高められる。

なお、本実施例は正反射用リフレクタ３３で光を一部にすることにより、新たな部品を追加しなくてもよくなり、部品点数を抑えることができる。

このように、正反射用光出射部３１が出射した光は、正反射用リフレクタ３３に到達した際に、正反射用リフレクタ３３の反射面の幅が狭いため、光の一部のみが原稿方向に向かい、その他の光は、正反射用リフレクタ３３の後方に抜けていき原稿方向には向かわない。つまり、照射された光のある領域のみが原稿方向に向かい、光の他の領域は原稿方向に向かわないようになっている。これは、光路の全体にフィルターなどを設けて光の特定の成分のみが原稿に向かうように調整したり、光の透過率により光の光量を低くしたりする構成とは異なる。

［２］第２実施例
第１実施例では、正反射用リフレクタ３３のサイズを小さくすることで原稿２まで導く光を制限したが、第２実施例では、スリットを用いて光を制限する。

図１０は第２実施例のキャリッジ３０ａを拡大して表す。キャリッジ３０ａは、正反射用光出射部３１と、拡散反射用光出射部３２と、正反射用リフレクタ３３ａと、拡散反射用リフレクタ３４と、ミラー３５と、スリット部材３６を有する。正反射用光出射部３１の出射面３１３から出射された光の一部は、図１０に示すようにスリット部材３６を通過して正反射用リフレクタ３３に到達する。

スリット部材３６は、光を通過させるスリット３６１を有し、出射面３１３から出射された光の一部を遮断する部材である。スリット部材３６は本発明の「遮断部」の一例である。また、以下では、スリット３６１を通過した光のことを「スリット通過光」と言う。スリット通過光の光量の分布について図１１を参照して説明する。

図１１はスリット通過光の光量分布の一例を表す。図１１では、導光体３１２の出射面３１３から距離Ｌ２の位置に配置されたスリット部材３６と、その先の空間におけるスリット通過光の光量の分布Ｄ３が表されている。スリット部材３６のスリット３６１の幅Ｗ３は、出射面３１３の短手方向Ａ３の長さＷ１よりも狭くなっている。図１１では、図５に表す光量の分布Ｄ１を二点鎖線で表している。

スリット３６１の外側の光はスリット部材３６によって遮断されるので、光量の分布Ｄ３では、分布Ｄ１と比較してスリット３６１の外側の光量が大幅に減少している。ただし、スリット通過光は、スリット３６１を通過した後もわずかに発散して光線としての幅が広がっていくためスリット３６１の外側にも光量が現れている。スリット部材３６の配置及びサイズについて、図１２を参照して詳しく説明する。

図１２はスリット部材３６の周辺を拡大して表す。スリット部材３６は、前述したように導光体３１２の出射面３１３から距離Ｌ２の位置に配置されている。また、スリット部材３６から正反射用リフレクタ３３ａまでは、例えば光軸Ｃ１に沿った場合は距離Ｌ３だけ離れている。正反射用リフレクタ３３ａは、出射面３１３から出射された光を原稿２に向けて反射する反射面３３１ａを有する部材である。

第２実施例においては、第１実施例よりも短手方向の長さが長いリフレクタを使用している。このようにすることで、スリット部材と正反射用リフレクタ３３ａの位置が少しずれても、確実に正反射用リフレクタ３３ａに光がいくようにしている。ただしそれに限らず、例えばスリット部材や正反射用リフレクタ３３ａとで段階的に光の幅を狭くするようにしてもよい。

距離Ｌ３は、図に示すとおり、距離Ｌ２よりも短い距離である。つまり、スリット部材３６は、出射面３１３よりも正反射用リフレクタ３３ａの反射面３３１ａの近くに配置されている。図６の説明で述べたようにスリット３６１を通過した光は発散するので、スリット部材３６を上記のとおり配置することで、スリット部材３６が反射面３３１ａよりも出射面３１３の近くに配置されている場合に比べて、反射面３３１ａに到達した光の光量の分布が広がらないようになっている。

正反射用リフレクタ３３ａの反射面３３１ａは、導光体３１２の出射面３１３と同様に主走査方向Ａ１を長手とする面であり、正面から見ると長方形の形をしている。その反射面３３１ａの短手方向Ａ４の長さＷ５は、反射面３３１ａのうちスリット通過光が到達する反射領域Ｒ２の短手方向Ａ４の長さＷ４よりも長い。つまり、反射面３３１ａは、全面でスリット通過光を反射するのではなく、面の一部の領域でスリット通過光を反射する。

本実施例においては、正反射用リフレクタ３３ａは、上述した原稿反射光のうちミラー３５に向かう光に拡散反射光が混ざるのを抑制している。ここでいう「ミラー３５に向かう光」とは、導光体３１２の出射面３１３から出射された光のうち、スリット部材３６がなかった場合に反射面３３１ａに到達する光のみを含み、スリット部材３６がなかった場合に反射面３３１ａから外れた位置に到達する光を除く。

本実施例では、スリット部材３６により光量分布の範囲を狭くすることで、スリット部材３６を備えない場合に比べて、イメージセンサ６０に到達する正反射光を反射する原稿表面の領域で反射してイメージセンサ６０に到達する光に拡散反射光が含まれにくくなっている。

［３］変形例
上述した実施例は本発明の実施の一例に過ぎず、以下のように変形させてもよい。また、実施例及び各変形例は、必要に応じて組み合わせて実施してもよい。

［３−１］リフレクタ
正反射用リフレクタ３３の反射面３３１は実施例では平面であったが、反射面３３１の形状はこれに限らない。反射面３３１は、導光体３１２の出射面３１３から出射された光を原稿２に向けて収束光になるように反射する形状であってもよい。正反射用リフレクタ３３は本発明の「反射部材」の一例である。

収束光とは、決められた焦点に向けて収束する光のことである。焦点は原稿上に設定されてもよいし、原稿よりも奥又は手前に設定されてもよい。なお、拡散反射用リフレクタ３４の反射面３４１も、導光体３２２の出射面３２３から出射された光を原稿２に向けて収束光になるように反射する形状であってもよい。

図１３は本変形例の正反射用リフレクタ３３ｂを表す。正反射用リフレクタ３３ｂは、反射面３３１ｂが凹面になっており、出射面３２３から出射された光を原稿２に向けて収束光になるように反射する。なお図に示した形状に限らず、凹面、多面、湾曲面などの形状が考えられる。

また、実施例１では正反射用リフレクタ３３の幅Ｗ２は、出射面３１３の短手方向Ａ３の長さＷ１よりも半分以下の幅になるほど狭くしたが、収束光にする場合はそこまで狭くする必要はなく同じか、逆に長くなっていてもよい。本変形例によれば、例えば、出射された光を原稿２に向けて発散光になるように反射する場合に比べて、原稿２が反射する光の光量が増強されることになる。

［３−２］遮断部
導光体３１２の出射面３１３から出射された光の一部を遮断する部材である遮断部は、第２実施例で述べたスリット部材３６に限らない。例えば、スリット部材３６は、導光体３１２と正反射用リフレクタ３３との間に配置されたが、正反射用リフレクタ３３と原稿２の間に配置されてもよい。

また、出射面３１３に貼り付けて出射面３１３の一部を覆うマスキング部材が遮断部であってもよい。いずれの場合も、遮断部が原稿２に向かう光の一部を遮断して光量分布の範囲が狭くなるので、遮断部を備えない場合に比べて、イメージセンサ６０に到達する正反射光を反射する原稿表面の領域で反射してイメージセンサ６０に到達する光に拡散反射光が含まれにくくなっている。

［３−３］異なる光を遮断する遮断部
上記の遮断部とは異なる光を遮断する遮断部が備えられていてもよい。
図１４は本変形例のキャリッジ３０ｃを拡大して表す。キャリッジ３０ｃは、図３に表す各部に加えて、第２遮断部材３７と、第３遮断部材３８とを備える。第２遮断部材３７は、拡散反射用光出射部３２の出射面３２３と正反射用リフレクタ３３の反射面３３１との間に設けられた板状の部材であり、出射面３２３から出射された光が反射面３３１に直接到達することを防いでいる。

第２遮断部材３７が設けられることで、拡散反射用に出射された光が正反射用の光に混ざることで読み取られた画像の画質が変化するという事象の発生が防がれる。第３遮断部材３８は、正反射用光出射部３１の出射面３１３と拡散反射用リフレクタ３４の反射面３４１との間に設けられた板状の部材であり、第２遮断部材３７と一体となるように形成されている。

第３遮断部材３８は、出射面３１３から出射された光が反射面３４１に直接到達することを防いでいる。第３遮断部材３８は本発明の「第２遮断部」の一例である。第３遮断部材３８が設けられることで、正反射用に出射された光が拡散反射用の光に混ざることで読み取られた画像の画質が変化するという事象の発生が防がれる。

［３−４］入光
上記実施例では、正反射用リフレクタ３３で照射部からの光を一旦反射させることで正反射用リフレクタ３３からの反射光以外には原稿２の読取領域Ｒ１に入光させないようにしているが、反射を利用せず直接入光させるようにしてもよい。なお、上記実施例ではＬＥＤが長手方向に複数設けられている例を説明したが、導光体が長手方向に伸び、その長手方向の端部にパワーＬＥＤが設けられている構成であってもよい。また、導光体を使用せず、長手方向に複数設けられたＬＥＤからの光を直接原稿に向けてもよい。

［３−５］角度
上記実施例では、入射光と反射光の角度を小さく設定する例を示したが、正反射光をイメージセンサ６０まで導ける角度配置になっていればよい。また、上記実施例では、拡散反射光を照射する部材（出射部及びリフレクタ）の方が正反射光を照射する部材よりも原稿に近い例を示したが、拡散反射光を照射する部材の方が原稿から遠くてもよい。その場合、例えば、正反射光の入射角度及び出射角度を例えば原稿に対して４０°ずつ傾けるように配置する。このようにすることで、なるべく０°に近い角度を狙うよりも、原稿に向けた光路と原稿からの光路を距離的に離すことができるため、部品の配置が容易になる。

特にリフレクタを使用せずに直接光を原稿に照射させ原稿と光源との間にスリットを設ける場合には、入射光と反射光に角度を持たせる構成にしないと、反射光がスリットにより遮断されやすくなり部品の配置が困難になる。また、拡散反射用の出射部を、正反射用の出射部と光路に対して同じ側に配置したが、異なる側に配置してもよい。
図１５は本変形例のキャリッジ３０ｄを拡大して表す。キャリッジ３０ｄは、正反射用光出射部３１ｄと、拡散反射用光出射部３２ｄと、ミラー３５ｄと、スリット３６ｄとを有する。

正反射用光出射部３１ｄは、拡散反射用光出射部３２ｄと光路Ｂ１ｄに対して異なる側に配置されている。また、拡散反射用光出射部３２ｄは、リフレクタを使用せずに直接光を原稿２の読取領域Ｒ１に照射している。また、正反射用光出射部３１ｄ及び原稿２の間にはスリット３６ｄが設けられている。図１５の例においては、光源を読取領域Ｒ１の鉛直下方に配置する場合に比べて、読取装置の原稿２に対する鉛直方向の高さが低く抑えられる。

［３−６］光軸について
上記実施例では、光軸Ｃ１が光路の中央に位置していたが、光軸Ｃ１を含みつつ光路の片側によせてもよいし、光軸Ｃ１を光路に含めないようにしてもよい。
図１６は本変形例のキャリッジ３０ｅを拡大して表す。キャリッジ３０ｅは、図３に表す正反射用光出射部３１ｅに加えて、光軸Ｃ１ｅが正反射用リフレクタ３３ｅからずれた位置に向いている正反射用光出射部３１ｅを備える。

正反射用リフレクタ３３ｅの反射面３３１ｅの左端領域３３１Ｌと右端領域３３１Ｒとで反射した光の光量について図１７を参照して説明する。
図１７は正反射用光出射部３１ｅが出射した光の光量分布の一例を表す。図１７の例では、正反射用光出射部３１ｅから所定の距離に位置する平面を主走査方向Ａ１に沿った方向に見た場合における光量の分布Ｄ１ｅがグラフに表されている。

図１７の例では、左端領域３３１Ｌでの反射光の光量と右端領域３３１Ｒでの反射光の光量とが示されており、前者の方が後者よりも多くなっている。また、光軸Ｃ１ｅは正反射用リフレクタ３３ｅにおける反射光に含まれていない。なお、光軸Ｃ１ｅが正反射用リフレクタ３３ｅにおける反射光に含まれるが片側（左端領域３３１Ｌ及び右端領域３３１Ｒのいずれか）に寄るように配置されていてもよい。

図１６の例では、正反射用リフレクタ３３ｅが、原稿の読取領域Ｒ１まで導く光路の中で光量差が生じており、光量の多い部分（左端領域３３１Ｌで反射する光路）の方が、光量の少ない部分（右端領域３３１Ｒで反射する光路）よりも、完全な正反射に近い原稿反射光が得られる位置に配置されている。

このように光路に光軸を含まないようにしたり片側に寄せたりした場合は、光軸を光路の中心にする場合に比べて、原稿２に向かう光に部分的に光量に差がでやすくなるので、原稿に向かう光の光路である領域のなかで、光量が多い方である左端領域３３１Ｌの方がよりちょうど正反射する角度で入射するようにして、光量が少ない右端領域３３１Ｒの方がそこから離れた角度になるようにするとなおよい。

例えば、出射された光の一部のみが正反射用リフレクタ３３ｅにより反射される場合は、正反射角度により近い端部を左端領域３３１Ｌ、正反射角度からずれ量の多い方の端部を右端領域３３１Ｒにするとよい。そのようにすることによって、正反射角度により近い端部を右端領域３３１Ｒにする場合に比べて、正反射光の比率が多くなる。

［３−７］光出射部
光出射部の形状は実施例で述べたものに限らない。例えば、光出射部は、出射面が長方形以外の形をしていてもよい。また、出射部は、１つの面ではなく２以上の面を出射面として備えていてもよい。

図１８は本変形例の正反射用光出射部３１ｆを表す。正反射用光出射部３１ｆは、第１出射面３１３−１と、第２出射面３１３−２とを有し、各出射面から光をそれぞれ出射する。図１８の例では、正反射用光出射部３１ｆは、第１出射面３１３−１から出射した光が正反射用リフレクタ３３に向かうように配置されているので、第１出射面３１３−１が、上記実施例の正反射用光出射部３１の出射面３１３に相当している。つまり、正反射用リフレクタ３３は、第１出射面３１３−１からの光の一部を反射する。

なお、図１８の構成において、第２出射面３１３−２から出射される光は正反射用リフレクタ３３にも原稿方向に向かわない。本変形例では、第２出射面３１３−２から光が出射されるが、第２出射面３１３−２は光を出射するために作られた面ではない。なお、第２出射面３１３−２から出射された光が原稿方向に向かうように正反射用光出射部３１ｆが配置されてもよい。

また、２以上の出射面を、上記実施例の正反射用光出射部３１の出射面３１３に相当する出射面として構成してもよい。その場合には、出射面のうちの正反射用リフレクタ３３に向かう光を出射する２つの出射面からの光を、正反射用リフレクタ３３などにより、光の一部のみが原稿方向に向かうようにすればよい。

［３−８］等倍光学系
上記実施例では縮小光学系の読取装置を示したが、等倍光学系の読取装置に適用してもよい。等倍光学系は、例えばＣＩＳ（Contact Image Sensor：密着型イメージセンサ）などがあり、光を発するＬＥＤ光源と原稿２で反射した光が通る等倍レンズであるセルフォック（登録商標）レンズとその延長上に設けられた受光素子など一体になって構成されている。

なお、ＣＩＳの場合にはセルフォック（登録商標）レンズがあるので、上記実施例のように、入射光と反射光の角度を小さく設定することが難しい場合もある。その場合は、入射光と反射光の角度が同じになるように、例えばそれぞれ原稿に対して４５°度傾いた状態となるように配置してもよい。そしてＬＥＤ光源と原稿の間にスリットを設けるなどして、入射光を制限するように構成してもよい。

［３−９］読取装置
上記実施例では、原稿台に置かれた原稿を読み取る読取装置を説明したが、これに限らず、例えば、搬送中の原稿の搬送方向に配置されたインラインセンサーなどに適用し、搬送中の用紙を原稿として読み取る読取装置に適用してもよい。上記実施例では、１つの原稿に対して、正反射用光源を点灯させる読み取りと、拡散反射用光源を点灯させる読み取りとの２回の読み取りを行った。

これに対し、インラインセンサーの場合は、正反射用光源と拡散用光源それぞれにイメージセンサを設けて、搬送方向の違う位置で読取をしてもよいし、読み取りたいモード、例えば色度を優先して読取りたい場合には拡散反射用光源を点灯させ、光沢を優先して読取りたい場合には正反射用光源を点灯させるなど、を切り替えてもよい。また搬送中の原稿の全てを読み取らなくても、検品などで、全検品ではなくて、ある枚数間隔で拡散反射用光源と正反射用光源を切り替えたりしてもよい。

［３−１０］出力装置
画像読取装置１０が読み取った結果が出力されてもよい。
図１９は本変形例の画像形成装置７０を表す。画像形成装置７０は、図２に記載の画像読取装置１０を備える。読取領域における正反射光が強ければ強いほど、その読取領域の光沢度が高くなっているので、原稿のどの位置がどの程度光沢原稿であったかが、ＣＰＵなどでの算出により求められる。この場合、拡散反射光との差分も用いてもよい。

画像形成装置７０は、その結果を反映した画像を、画像データとしてインクジェットで画像形成する。このように、画像形成装置７０は、画像読取装置１０で読み取った正反射光に基づいて正反射度合いを出力する。より詳細には、画像形成装置７０は、画像読取装置１０で読み取った正反射度合いに基づいて形成した画像を出力する。なお、画像形成装置で出力する以外にも、光沢度合いにより画像を加工し、ＰＣやタブレットの画面などの表示装置に出力してもよい。

１０…画像読取装置、２０…画像読取部、２１…原稿台、２２…原稿カバー、３０…キャリッジ、３１…正反射用光出射部、３２…拡散反射用光出射部、３３…正反射用リフレクタ、３４…拡散反射用リフレクタ、３５…ミラー、３６…スリット部材、３７…第２遮断部材、３８…第３遮断部材、４０…キャリッジ、４１…ミラー、４２…ミラー、５０…結像レンズ、６０…イメージセンサ、７０…画像形成装置。

Claims (13)

1. 光を出射する出射部と、
   反射面を有し、前記出射部から出射された光のうち前記反射面に向かう光の一部を原稿まで導く光路を形成する光路部と、
   前記光路部により導かれ且つ原稿で正反射した光が示す画像を生成するイメージセンサと
   を備える読取装置。
2. 前記光路部は、前記反射面に向かう光の一部を遮断する遮断部を有する
   請求項１に記載の読取装置。
3. 前記遮断部は、前記出射部よりも前記反射面の近くに配置されている
   請求項２に記載の読取装置。
4. 前記反射面は、前記原稿に向けて収束光になるように光を反射する
   請求項１から３のいずれか１項に記載の読取装置。
5. 前記出射部が出射した光の光量が最も多い方向に前記反射面が配置されている
   請求項１から４のいずれか１項に記載の読取装置。
6. 前記出射部の出射面が長方形である
   請求項１から５のいずれか１項に記載の読取装置。
7. 前記出射部は、光を発する光源と、平面の出射面を有して前記光源からの光を前記出射面に導く導光体とを備え、前記導光体は、前記出射面に直交する平面と交わる断面が長方形となる部分を有する
   請求項１から６のいずれか１項に記載の読取装置。
8. 光を出射し且つ主走査方向を長手とする出射面を有する第２出射部であって、出射した光のうち前記原稿により拡散反射された光が前記正反射した光と共通の光路で前記イメージセンサに導かれるよう配置された第２出射部を備える
   請求項１から７のいずれか１項に記載の読取装置。
9. 光を出射する出射部と、
   前記出射部から出射された光のうち原稿まで導かれ、前記原稿で反射した原稿反射光が示す画像を生成するイメージセンサと、
   前記出射部から出射された光を前記原稿まで導く光路部であって、前記原稿反射光に正反射光の比率が高くなるようにする光路部と
   を備える読取装置。
10. 光を出射する出射部と、
    前記出射部から出射された光のうち原稿まで導かれ、前記原稿で反射した原稿反射光が示す画像を生成するイメージセンサと、
    前記出射部から出射された光を前記原稿まで導く光路部であって、前記原稿反射光に拡散反射光が混ざるのを抑制する光路部と
    を備える読取装置。
11. 原稿まで導く光路の中で光量差があるものであって、光量の多い部分の方が、光量の少ない部分よりも、完全な正反射が得られる位置にくるようになっている光路部を有する
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の読取装置。
12. 請求項１から１１のいずれかに記載の読取装置を備え、
    前記読取装置で読み取った正反射光に基づいて正反射度合いを出力する
    出力装置。
13. 請求項１２に記載の出力装置を備え、
    前記読取装置で読み取った正反射度合いに基づいて形成した画像を出力する
    画像形成装置。

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