JP4832809B2 - 光照射装置並びにこれを用いた画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

光照射装置並びにこれを用いた画像読取装置及び画像形成装置 Download PDF

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本発明は、光源部から照射されて入射した光を特定の方向に向けて出射する透光性材料からなる導光体を備えた光照射装置並びにこれを用いた画像読取装置及び画像形成装置に関するものである。
この種の光照射装置は、例えば、受光素子(Charge Coupled Devices:CCD、Complementary Metal Oxide Semiconductor:CMOS等)で受光した原稿面からの反射光に基づいてその原稿面の画像を読み取る画像読取装置における、原稿面への光照射手段として利用されている。画像読取装置においてカラー画像を読み取る場合、一般に、原稿面からの反射光を、赤(R)、緑(G)、青(B)ごとに個別の受光素子で受光する。そして、図8(a)に示すように、各色に対応した各受光素子はその位置が互いに異なるように配置される。そのため、各受光素子で受光される光は、それぞれ、原稿面上の互いに異なる地点からの反射光を含むことになる。したがって、各受光素子の並び方向に対応した原稿面上の方向(図8(a)中左右方向)において、光照射装置から照射される光の強度が十分に大きくかつ均一であることが読取画像の品質向上の上で必要がある。具体的には、図8(b)に示すように、各受光素子の受光面の幅(各受光素子の並び方向における長さ)を「a」とし、各受光素子の受光面の中心間距離を「b」とし、原稿面から各受光素子までの光学系による縮率を「m」としたとき、照射される光の強度を大きくしかつ均一にする必要がある原稿面上の幅(図8(a)中左右方向の長さ)Xは、(a+b×2+α)/mとなる。なお、「α」は、製造誤差等の誤差を考慮して適宜設定されるパラメータである。
上記原稿面上の幅Xにおいて十分に強度が大きくかつ均一な光を照射し得る光照射装置としては、例えば、その幅Xの方向に対して直交する方向に長手方向が一致するように配置された円筒形状のキセノンランプを光源部として用いたものがある。しかし、近年の省エネルギー化、画像読取装置の信頼性向上等の要求に十分に応えるには、キセノンランプでは、消費電力が大きく、また発熱量が多い。そのため、キセノンランプよりも、消費電力が小さく、かつ、発熱量が小さい光源部が望まれている。このような光源部としては、例えば発光ダイオード(LED)が利用可能である。しかし、LEDは、一般に、キセノンランプに比べて、光照射強度が小さい。そのため、単純にLEDを光源部として利用する場合には、上記原稿面上の幅Xにおいて十分に強度が大きい光を照射することが困難である。
従来から、光源部と原稿面との間に透光性材料からなる導光体を配置した光照射装置が知られている(特許文献1、2及び3等)。これらの特許文献1、2及び3に開示されている光照射装置は、回路基板上に取り付けられたLED(光源部)と、そのLEDから照射されて入射した光を原稿面に向けて案内して出射する導光体とを備えている。このような導光体を備えた光照射装置であれば、LEDから放射状に照射された光の多くを上記原稿面上の幅Xの狭い領域に集めることが可能となる。よって、導光体を利用すれば、光照射強度が小さいLED等を光源部として用いても、その幅Xの部分に強度が大きい光を照射することが可能となる。
特許第3187280号公報 特開平10−322521号公報 特開平11−232912号公報
ところが、LED等のように比較的光照射強度が小さい光源部を用いる場合、その光源部から照射された光をなるべく多く導光体へ入射させ、かつ、導光体に入射した入射光の多くを照射対象に向けて出射させることが望まれる。この要望に応えるためには、その光源部と導光体との相対的な位置決めに高い精度が要求される。従来の光照射装置においては、光源部を位置決めする位置決め部材と導光体を位置決めする位置決め部材とが互いに別部材で構成されていたため、光源部と導光体とを相対的に高い位置決め精度で組み付けることが困難であった。このため、光源部と導光体との相対位置を、上記のような高い精度で位置決めすることが困難であるという問題があった。
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、光源部と導光体との相対位置を高い精度で位置決めすることが容易な光照射装置並びにこれを用いた画像読取装置及び画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、一列又は複数列に配置された複数の光源が基板面上に設けられた基板と、該複数の光源からの光を放射状に照射する出射面を有し、該出射面が該基板面に沿う方向を向いている光源部と、該基板面上に設けられ、該光源部の出射面から照射されて入射した光を特定の方向に案内して出射する透光性材料からなる導光体とを備えた光照射装置において、上記導光体は、上記光源部の出射面に対して対向配置されかつ該光源部の出射面から照射された光が入射される単一の入射平面と、該入射平面から入射した入射光を原稿面に向けて出射する出射面と、該入射平面と該出射面とを連結する連結面とを有しており、上記連結面の一部分を、上記導光体の入射平面の法線方向に対して平行な平面であって上記基板面に対向する基板対向部とし、該基板対向部を該基板面に固定したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の光照射装置において、上記導光体は、直方体状の部材であることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1の光照射装置において、上記導光体は、該導光体の入射平面の法線方向に対して平行であって上記基板面に直交する断面の形状が台形形状であることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光照射装置において、上記導光体の出射が上記基板の端面と同位置か又は該端面よりも外方に位置するように、該導光体を配置したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、求項1乃至4のいずれか1項に記載の光照射装置において、上記基板は、上記光源部を駆動するための回路基板であることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光照射装置において、上記光源部の出射面から出射した光のすべてが上記導光体の入射面に入射するように、該光源部及び該導光体を配置したことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光照射装置において、上記複数の源は、発光ダイオードで構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、稿面に対して光を照射する光照射手段と、該原稿面からの反射光を受光して該原稿面の画像を読み取る画像読取手段とを備えた画像読取装置において、上記光照射手段として、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光照射装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、原稿面の画像を読み取る画像読取部と、該画像読取部で読み取った画像情報に基づいて記録材上に画像を形成する画像形成部とを備えた画像形成装置において、上記画像読取部として、請求項の画像読取装置を用いたことを特徴とするものである。
本発明においては、光源部と導光体とを単一の位置決め部材である基板に取り付けるため、光源部と導光体とを互いに異なる別の位置決め部材に取り付ける場合に比べて、光源部と導光体との相対位置を高い精度で位置決めすることが容易となる。
すなわち、光源部と導光体とをそれぞれ別の位置決め部材に取り付ける場合、光源部と導光体との相対位置を位置決めするに際しては、少なくとも、光源部とその位置決め部材との間、導光体とその位置決め部材との間、これらの位置決め部材との間の3箇所において、互いの部材の組み付け位置を各箇所間で調整しながら精度よく組み付ける必要がある。各部材の組み付けを相対的に調整すべき箇所が多くなるにつれて、光源部と導光体との相対位置を高い精度で位置決めすることが飛躍的に困難になる。本発明では、光源部と導光体とを単一の位置決め部材(基板)に取り付けるため、各部材の組み付けを相対的に調整すべき箇所は、光源部と上記単一の位置決め部材との間、導光体と上記単一の位置決め部材との間の2箇所だけである。したがって、光源部と導光体とを互いに異なる別の位置決め部材に取り付ける場合に比べて、各部材の組み付けを相対的に調整すべき箇所が少ない。その結果、光源部と導光体との相対位置を高い精度で位置決めすることが容易となる。
なお、ここでいう「単一の位置決め部材」とは、光源部と導光体との相対位置を位置決めするに際し、光源部及び導光体との間以外の箇所で組み付けを調整すべき箇所がない部材を意味する。
以上、本発明によれば、光源部と導光体との相対位置を位置決めするに際して各部材の組み付けを相対的に調整すべき箇所が2箇所だけなので、光源部と導光体との相対位置を高い精度で位置決めすることが容易となるという優れた効果がある。
以下、本発明を、画像形成装置としてのカラー複写機に適用した一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、カラー複写機を例に挙げるが、モノクロ複写機であっても同様である。
図2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の内部構造を概略的に示す正面図である。この複写機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を備えている。また、このプリンタエンジン3は、各感光体4の外周面をそれぞれ一様に帯電する4つの帯電ローラ5を備えている。また、このプリンタエンジン3は、各帯電ローラ5により帯電された各感光体4の外周面をそれぞれ対応する画像データに応じて露光することにより、各感光体4の外周面に静電潜像を形成する露光装置6を備えている。このほか、このプリンタエンジン3は、各感光体4の外周面上の静電潜像にトナーを供給することにより各静電潜像をトナー画像としてそれぞれ顕像化する4つの現像装置7、各感光体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各感光体4上に残留したトナーをそれぞれ除去する4つのクリーニング装置9、中間転写ベルト8上に転写されたトナー画像を記録紙Sに転写させる転写ローラ10等を備えている。なお、4つの感光体4上には、それぞれ異なる色(Y;イエロー、M;マゼンタ、C;シアン、K;ブラック)のトナー画像が形成され、これらの各色のトナー画像が中間転写ベルト8上に互いに重なり合うように順次転写されることによって、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最終的に記録紙Sに形成される。
また、装置本体2の上部には、原稿面の画像を読み取る画像読取部としてのスキャナ部が設けられている。このスキャナ部は、後述する光照射装置により光が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、原稿Dが載置されるコンタクトガラス12と、コンタクトガラス12上の原稿Dにおける原稿面の画像を読み取る画像読取手段としての画像読取機構13とが配置されている。
画像読取機構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走行体14及び第2走行体15、結像レンズ16、受光素子としての光電変換素子であるCCD17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上に送られた原稿Dを、コンタクトガラス12の下方からその原稿面に光を照明する光照射装置18と、原稿面で反射した反射光をCCD17へ送るべく反射させる第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で反射した光をさらに反射させる第2ミラー20及び第3ミラー21が搭載されている。第1ミラー19から順に第2ミラー20、第3ミラー21と順次反射して導かれた光は、結像レンズ16を通ってCCD17に入射し、CCD17によって受光される。
一方、装置本体2内の下部には、記録材としての記録紙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紙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る。そして、分離給紙された記録紙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、給紙された記録紙Sを一時保持し、中間転写ベルト8上のトナー画像が転写ローラ10との対向領域(2次転写領域)に進入するタイミングに合わせて記録紙Sをその2次転写領域に送り込むように駆動する。また、中間転写ベルト8からトナー画像が2次転写された記録紙Sは、定着装置27へ搬送され、熱と圧力とが加えられることにより、トナーが軟化又は溶融してそのトナー画像が記録紙Sに定着する。
次に、上記複写機1における画像形成動作について説明する。
まず、コンタクトガラス12上に載置された原稿D又はADF11により自動送りされた原稿Dの原稿面の画像が画像読取機構13によって読み取られる。そして、この画像読取機構13で読み取った画像情報に応じて、露光装置6の4つの半導体レーザから各色に対応するレーザ光がそれぞれ出射される。これにより、帯電ローラ5によって一様に帯電された各感光体4の外周面上には、それぞれ各色に対応した静電潜像が形成される。これらの静電潜像に対しては、それぞれ各現像装置7から各色のトナーが供給される。その結果、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上に互いに重なり合うように順次1次転写される。これにより、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でのトナー画像形成動作中に、用紙カセット22内から記録紙Sが給紙される。そして、記録紙Sは、レジストローラ26によって所定のタイミングで2次転写領域へ送り込まれ、その記録紙S上に中間転写ベルト8上のカラーのトナー画像が2次転写される。カラーのトナー画像が2次転写された記録紙Sは、引き続き用紙搬送路25上を搬送され、定着装置27へ送り込まれる。定着装置27において、記録紙S上のカラーのトナー画像は記録紙Sに定着された後、記録紙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。
次に、本発明の特徴部分である、上記画像読取部の光照射装置18の構成について説明する。
図1は、第1走行体14の走行方向に対して直交する方向であって略水平方向から見たときの、上記光照射装置18の概略構成を示す説明図である。
図3は、上記光照射装置18の斜視図である。
本実施形態における光照射装置18は、図3に示すように、回路基板であるLEDアレイ基板30上に一列に配置された光源部である複数のLED32と、導光体31とを有している。LEDアレイ基板30は、その長手方向が、第1走行体14の走行方向に対して直交する方向であって略水平方向に延びるように、すなわち、原稿Dの主走査方向に延びるように配置される。複数のLED32は、LEDアレイ基板30上にその長手方向に沿って一列に並んで配置されている。LEDアレイ基板30には、各LED32に電力を供給するための図示しない配線パターン及び各種回路素子が形成されている。本実施形態におけるLED32は、その出射面がLEDアレイ基板30の基板面に対して平行な方向に向くように、LEDアレイ基板30上に配置されている。したがって、LED32の出射面から出射する光の中心線方向は、LEDアレイ基板30の基板面に対してほぼ平行な方向となる。なお、本実施形態では、複数のLED32を一列に配置する場合を例に挙げて説明するが、複数列に配置するようにしてもよい。
導光体31は、光透過性を有する透光性材料、例えば透明な樹脂(アクリル、ポリカーボネート等)やガラスなどから形成されている。導光体31は、少なくとも複数のLED32の列長よりも長い長尺な入射面31a及び出射面31bを有する略直方体状の部材である。この導光体31は、各LED32と原稿面との間に配置される。具体的には、導光体31は、その入射面31aが各LED32の出射面に対向するように近接又は接触するように配置され、その出射面31bが原稿面に向くように配置される。これにより、導光体31は、LED32から照射された光を入射面31aで受光し、これを原稿面に向けて案内して出射面31bから出射する。
ここで、画像読取部の光源として複数のLED32を使用する場合、各LED32から照射される光を適切に原稿面へと導く必要がある。そのためには、各LED32と導光体31との相対的な位置を高い精度で位置決めする必要がある。従来は、光照射装置18の製造工程において、このように高い精度で位置決めする作業が困難であった。そこで、本実施形態では、各LED32と導光体31とを単一の位置決め部材であるLEDアレイ基板30に取り付けている。
具体的には、複数のLED32が取り付けられたLEDアレイ基板30の基板面と同一面上に、導光体31を取り付けることで、各LED32と導光体31との相対的な位置を位置決めする。これにより、複数のLED32と導光体31とを互いに異なる別の位置決め部材に取り付けていた従来の場合に比べて、複数のLED32と導光体31との相対位置を高い精度で位置決めすることが容易となる。すなわち、複数のLED32と導光体31とをそれぞれ別の位置決め部材に取り付ける場合、複数のLED32と導光体31との相対位置を位置決めするに際しては、少なくとも、複数のLED32とその位置決め部材との間、導光体31とその位置決め部材との間、これらの位置決め部材との間の3箇所において、互いの部材の組み付け位置を各箇所間で調整しながら精度よく組み付ける必要がある。各部材の組み付けを相対的に調整すべき箇所が多くなるにつれて、複数のLED32と導光体31との相対位置を高い精度で位置決めすることが飛躍的に困難になる。これに対し、本実施形態では、複数のLED32と導光体31とを単一の位置決め部材であるLEDアレイ基板30に取り付けることで、これらの相対的な位置決めができるので、各部材の組み付けを相対的に調整すべき箇所は、複数のLED32とLEDアレイ基板30との間、導光体31とLEDアレイ基板30との間の2箇所だけである。したがって、本実施形態によれば、複数のLED32と導光体31とを互いに異なる別の位置決め部材に取り付ける従来の場合に比べて、各部材の組み付けを相対的に調整すべき箇所が少なくなり、その結果、複数のLED32と導光体31との相対位置を高い精度で位置決めすることが容易となる。
複数のLED32は、LEDアレイ基板30の基板面上にはんだ付けされることにより取り付けられている。一方、導光体31は、LEDアレイ基板30の基板面上に、接着剤や両面テープ等により固定されている。
また、本実施形態では、図示のように、LEDアレイ基板30が板状部材であり、導光体31の出射面31bから出射する光がその基板面に対して略平行な方向に向けて出射するように、LED32及び導光体31が配置されている。本実施形態においては、各LED32から照射される光は、その出射面から放射状に広がって出射されるため、導光体31の出射面31bから出射する光も、その出射面31bから放射状に広がって出射される。ここで、導光体31をLEDアレイ基板30に対して位置決めするに際して、導光体31の全体をLEDアレイ基板30の基板面上に配置する方が、その位置決めの確実性が高まる。しかし、この場合、導光体31の出射面31bがLEDアレイ基板30の端面(原稿面側の端面)よりも基板面内側に位置するように、導光体31をLEDアレイ基板30に取り付けると、導光体31の出射面31bから出射される光の一部がLEDアレイ基板30に遮られる。その結果、遮られた光が原稿面に照射されないという不具合が発生する。
特に、本実施形態では、光源部として光強度が比較的小さいLED32を採用しているため、導光体31の出射面31bから出射された広がりのある光を、なるべく原稿面上の特定箇所、具体的には図8(a)に示すように原稿面上の幅Xに集めることが望ましい。よって、導光体31の出射面31bから出射される光の一部がLEDアレイ基板30に遮られないように配置することが望ましい。
そこで、本実施形態では、図1に示すように、導光体31の出射面31bがLEDアレイ基板30の端面(原稿面側の端面)と同位置か又はその端面よりも外方(原稿面に近接する方向)に位置するように、導光体31を配置している。これにより、導光体31の出射面31bから出射される光の一部がLEDアレイ基板30に遮られることがなくなる。その結果、導光体31の出射面31bから出射される光を、すべて原稿面に向けて照射することが可能となる。
また、本実施形態では、導光体31の入射面31aが各LED32の出射面に対向するように近接又は接触するように配置され、各LED32から出射した光のすべてが導光体31の入射面31aに入射するように構成されている。このような構成を実現する場合、LEDとしては、その出射面が平坦又は凹状であるものを用いるのが望ましい。出射面が凸状であるLEDを用いると、導光体31の形状をその凸状の出射面を覆えるように形成する必要があり、導光体31の製造コストが高くなるからである。また、各LED32のリード線が各LED32の出射面よりも導光体31側にあると、リード線が邪魔して導光体31の入射面31aを各LED32の出射面に近接又は接触するように配置することができないことがある。よって、各LED32のリード線は各LED32の出射面よりも導光体31から離れた位置に設けるのが望ましい。
参考例1
次に、本実施形態における光照射装置の一参考例(以下、本参考例を「参考例1」という。)について説明する。
図4は、本参考例1における光照射装置118の斜視図である。
参考例1における導光体131は、その入射面131a側に取付部131cが一体に形成されている。この取付部131cには、入射面131aと連続する取付面がその入射面131aと略垂直となるように形成されている。この取付部131cには、LEDアレイ基板30が取り付けられる。具体的には、取付部131cの取付面上にLEDアレイ基板30の裏面(複数のLED32が取り付けられた基板面の反対面)が接触するようにして、LEDアレイ基板30が取り付けられる。LEDアレイ基板30の裏面と取付面とは、接着剤で互いに接着され、又は、両面テープで貼り付けられることにより、取付部131cに対してLEDアレイ基板30が固定されている。
ここで、本参考例1では、各LED32の出射面がLEDアレイ基板30の端面(原稿面側の端面)と同位置になるように、各LED32がLEDアレイ基板30上に取り付けられている。そして、LEDアレイ基板30の端面を導光体131の入射面131aに突き当てて、LEDアレイ基板30を導光体131の取付部131cに固定する。これにより、LEDアレイ基板30上の各LED32と導光体131との相対位置を適切に位置決めすることができる。特に、LEDアレイ基板30に対する各LED32の位置決め精度が高ければ、LEDアレイ基板30の端面を導光体131の入射面131aに突き当てて位置決めするだけで、各LED32と導光体131との相対位置を精度良く位置決めできるので、その位置決めが容易である。
参考例2
次に、本実施形態における光照射装置の他の参考例(以下、本参考例を「参考例2」という。)について説明する。
図5は、本参考例2における光照射装置218の斜視図である。
参考例2における光照射装置218は、導光体231の出射面231bから出射する光がLEDアレイ基板30の基板面に対して略垂直な方向に向けて出射するものである。その具体的な構成について説明すると、本参考例2における導光体231は、連結部231dを介して取付部231cと一体に形成されている。この取付部231cには、取付面がその入射面231aと所定間隔をあけて対向するように形成されている。この取付部231cには、LEDアレイ基板30が取り付けられる。具体的には、取付部231cの取付面上にLEDアレイ基板30の裏面(複数のLED232が取り付けられた基板面の反対面)が接触するようにして、LEDアレイ基板30が取り付けられる。LEDアレイ基板30の裏面と取付面とは、接着剤で互いに接着され、又は、両面テープで貼り付けられることにより、取付部231cに対してLEDアレイ基板30が固定されている。
参考例2において、各LED232は、その出射面がLEDアレイ基板30の基板面の法線方向に向くように、LEDアレイ基板30の端部に取り付けられている。そして、そのLEDアレイ基板30の端部を導光体231の連結部231dに突き当たて、LEDアレイ基板30を導光体231の取付部231cに固定する。これにより、LEDアレイ基板30上の各LED232の出射面は、導光体231の入射面231aと近接し又は接触して対向し、各LED232と導光体231との相対位置を適切に位置決めすることができる。特に、LEDアレイ基板30に対する各LED232の位置決め精度が高ければ、LEDアレイ基板30の端部を導光体231の連結部231dに突き当てて位置決めするだけで、各LED232と導光体231との相対位置を精度良く位置決めできるので、その位置決めが容易である。
参考例2によれば、各LED232から照射された光が導光体231の入射面231aに入射し、これが導光体231の出射面231bから出射され、その出射された光がLEDアレイ基板30の基板面に対して略垂直な方向に向けて照射される。本参考例2においても、上記実施形態や上記参考例1で説明した光照射装置のような、LEDアレイ基板30の基板面に対して略平行な方向に向けて光を照射する場合と同様に、複数のLED232と導光体231とを互いに異なる別の位置決め部材に取り付ける従来の場合に比べて、各部材の組み付けを相対的に調整すべき箇所が少なくなり、複数のLED232と導光体231との相対位置を高い精度で位置決めすることが容易となる。
参考例3
次に、本実施形態における光照射装置の更に他の参考例(以下、本参考例を「参考例3」という。)について説明する。
図6は、本参考例3における光照射装置318の斜視図である。
参考例3における導光体331は、その入射面331aから垂直方向に突出した複数の突起部331eを有し、これらの突起部331eの間に、各LED32が嵌り込むための嵌合スペースが形成される。これにより、LED32が取り付けられたLEDアレイ基板30に導光体331を取り付ける際、導光体331の各勘合スペースに各LED32が嵌り込むようにすれば、LEDアレイ基板30上の各LED32と導光体331との相対位置を容易かつ正確に位置決めすることができる。
なお、本参考例3では、嵌合スペースを各LED32のそれぞれについて設けているが、少なくとも1つのLED32が嵌り込む嵌合スペースがあればよい。
〔変形例4〕
次に、本実施形態における光照射装置の変形例(以下、本変形例を「変形例4」という。)について説明する。
図7は、本変形例4における光照射装置418を、第1走行体14の走行方向に対して直交する方向であって略水平方向から見たときの説明図である。
本変形例4における導光体431は、図示のように、第1走行体14の走行方向に沿って鉛直方向に切断したときの切断面が台形形状であるものである。より詳しくは、導光体431の入射面431aと出射面431bとを連結する連結面である4つの側面のうち、原稿面上の幅Xの方向に対応した方向に配向する2つの側面が、仮に上記実施形態で説明した導光体31の側面のようにLED32から照射される光の中心線Fに対して平行な平面であるとしたならばその平面を透過することになる入射光の一部又は全部が全反射するような向きに配向している。これにより、導光体431の入射面431aから入射してその側面に到達した光の多くを透過させずに反射させることができるので、より多くの光を出射面431bから出射することができるようになる。
本変形例4の光照射装置418も、導光体418とLED32がLEDアレイ基板30に取り付けられているため、導光体418とLED32との相対位置を高い精度で位置決めすることが容易である。
以上、本実施形態(上記参考例や変形例を含む。)の光照射装置18,118,218,318,418は、光源部としての複数のLED32,232と、これらのLED32,232から照射されて入射した光を特定の方向に案内して出射する透光性材料からなる導光体31,131,231,331,431とを備えている。そして、複数のLED32,232と導光体31,131,231,331,431とを単一のLEDアレイ基板30(位置決め部材)に取り付けている。これにより、複数のLED32,232と導光体31,131,231,331,431とを互いに異なる別の位置決め部材に取り付ける従来の場合に比べて、各部材の組み付けを相対的に調整すべき箇所が少なくなる。その結果、複数のLED32,232と導光体31,131,231,331,431との相対位置、具体的には各LEDの出射面と導光体の入射面との距離、各LEDの出射面と導光体の入射面との角度、各LEDの出射面の中心位置と導光体の入射面の中心位置とのズレ量などについて、高い精度で位置決めすることが容易となる。
また、本実施形態(上記参考例1及び並びに変形例4を含む。)の光照射装置18,118,318,418においては、複数のLED32と導光体31,131,331,431とが取り付けられるLEDアレイ基板30は板状部材であり、導光体31,131,331,431から出射する光がLEDアレイ基板30の面に対して略平行な方向に向けて出射するように、複数のLED32及び導光体31,131,331,431が配置されている。これにより、導光体から出射する光がLEDアレイ基板の面に対して略平行な方向に向けて出射する構成において、複数のLEDと導光体との相対位置を高い精度で位置決めすることが容易となる。
特に、導光体31,131,331,431の出射面がLEDアレイ基板30の端面と同位置か又はその端面よりも外方に位置するように、導光体31,131,331,431を配置しているため、導光体31,131,331,431の出射面31b,131b,331b,431bから出射される光の一部がLEDアレイ基板30に遮られることがない。その結果、導光体31,131,331,431の出射面31b,131b,331b,431bから出射される光を、すべて原稿面に向けて照射することが可能となる。
また、上記参考例2の光照射装置218においては、複数のLED232と導光体231とが取り付けられるLEDアレイ基板30は板状部材であり、導光体231から出射する光がLEDアレイ基板30の面に対して略垂直な方向に向けて出射するように、複数のLED232及び導光体231が配置されている。これにより、導光体から出射する光がLEDアレイ基板の面に対して略垂直な方向に向けて出射する構成において、複数のLEDと導光体との相対位置を高い精度で位置決めすることが容易となる。
また、上記実施形態や上記参考例1及び並びに変形例4で説明した光照射装置18においては、複数のLED32と導光体31とが、LEDアレイ基板30の同一面上に取り付けられている。これにより、LEDアレイ基板30の裏面(複数のLED32が取り付けられた基板面の反対面)については、導光体31の取り付けを考慮する必要がなくなり、LEDアレイ基板30の裏面構成の自由度が高まり、LEDアレイ基板30の基板設計の容易化が可能となる。
また、本実施形態(上記参考例1乃至3及び変形例4を含む。)の光照射装置18,118,218,318,418においては、複数のLED32,232と導光体31,131,231,331,431とが取り付けられるLEDアレイ基板30が、これらのLED32,232を駆動するための回路基板である。これにより、LED32,232を駆動するための回路基板と別個に、位置決め部材を設ける必要がなくなる。
また、本実施形態(上記参考例1乃至3及び変形例4を含む。)の光照射装置18,118,218,318,418においては、複数のLED32,232から出射した光のすべてが導光体31,131,231,331,431の入射面31a,131a,231a,331a,431aに入射するように、複数のLED32,232及び導光体31,131,231,331,431が配置されている。光源部としてLED32,232を用いる場合、その光強度を大きくすることが比較的難しい関係で、複数のLED32,232から出射した光がすべて導光体31,131,231,431に入射するようにすることが望ましい。このようにすれば、複数のLED32,232から照射される光を無駄なく利用することが可能となる。なお、光源部の光強度が十分大きい場合には、複数のLED32,232から出射した光の一部だけが導光体31,131,231,331,431の入射面31a,131a,231a,331a,431aに入射しないようにしてもよい。
また、本実施形態(上記参考例1乃至3及び変形例4を含む。)の光照射装置18,118,218,318,418においては、光源部として複数のLED(発光ダイオード)32,232を用いるので、消費電力が小さく、かつ、発熱量が小さい光源部を実現することができる。
また、本実施形態(上記参考例1乃至3及び変形例4を含む。)の光照射装置18,118,218,318,418においては、光源部として、複数の光源であるLED32,232が一列又は複数列に配置されたものを用いている。この光照射装置によれば、そのLEDの列方向に長尺な領域に対して光を照射することができるため、長尺な領域への光照射が必要な光照射手段、例えば画像読取装置の光照射手段として、本光照射装置を利用することができる。
また、上記参考例3の光照射装置318においては、導光体331が、複数のLED32が嵌り込むための嵌合スペースを有し、その嵌合スペース内に複数のLED32が嵌り込んだ状態となるように、複数のLED32と導光体331とがLEDアレイ基板30に取り付けられている。これにより、複数のLEDと導光体との相対位置を容易に高い精度で位置決めすることできる。
また、本実施形態(上記参考例1乃至3及び変形例4を含む。)においては、原稿面に対して光を照射する光照射手段と、その原稿面からの反射光を受光して原稿面の画像を読み取る画像読取手段としての画像読取機構13とを備えた画像読取装置であるスキャナ部において、上記光照射手段として、上述した光照射装置を用いている。よって、このスキャナ部によれば、上述した光照射装置により複数のLEDと導光体との相対位置を高い精度で位置決めすることが容易となる結果、その製造工程の容易化による製造コストの低下を実現できるとともに、安定して高い位置決め精度を実現可能となって画像の読取精度が向上する。
また、本実施形態(上記参考例1乃至3及び変形例4を含む。)においては、原稿面の画像を読み取る画像読取部と、この画像読取部で読み取った画像情報に基づいて記録材である記録紙S上に画像を形成する画像形成部としてのプリンタエンジン3とを備えた画像形成装置である複写機1において、上記画像読取部として、上記スキャナ部を用いている。これにより、その製造工程の容易化による製造コストの低下を実現できるとともに、スキャナ部における画像の読取精度が向上する結果からプリンタエンジン3で形成される画像の品質が向上する。
尚、本実施形態(上記参考例1乃至3及び変形例4を含む。以下同様。)では複写機を例に挙げて本発明の説明をしたが、本発明は、その複写機の画像読取部と同様の構成を備えた画像読取装置の単体製品(スキャナ)にも適用可能であり、また、その複写機の画像読取部と同様の構成を備えた画像読取部を備えたファクシミリ等の他の画像形成装置あるいは画像形成装置以外の装置にも適用可能である。
また、本実施形態においては、光源部として複数のLEDを用いる場合について説明したが、他のあらゆる光源部においても本発明は有効に適用可能である。
実施形態における複写機のスキャナ部において、第1走行体の走行方向に対して直交する方向であって略水平方向から見たときの光照射装置の概略構成を示す説明図。 同複写機の内部構造を概略的に示す正面図。 同光照射装置の斜視図。 参考例1における光照射装置の斜視図。 参考例2における光照射装置の斜視図。 参考例3における光照射装置の斜視図。 変形例4における光照射装置を、第1走行体の走行方向に対して直交する方向であって略水平方向から見たときの説明図。 (a)及び(b)は、原稿面と結像面との関係を説明するための説明図。
符号の説明
1 複写機
3 プリンタエンジン
12 コンタクトガラス
13 画像読取機構
14 第1走行体
15 第2走行体
18,118,218,318,418 光照射装置
30 LEDアレイ基板
31,131,231,331,431 導光体
31a,131a,231a,331a,431a 入射面
31b,131b,231b,331b,431b 出射面
32,232 LED
131c,231c 取付部
231d 連結部
331e 突起部

Claims (9)

  1. 一列又は複数列に配置された複数の光源が基板面上に設けられた基板と、
    該複数の光源からの光を放射状に照射する出射面を有し、該出射面が該基板面に沿う方向を向いている光源部と、
    該基板面上に設けられ、該光源部の出射面から照射されて入射した光を特定の方向に案内して出射する透光性材料からなる導光体とを備えた光照射装置において、
    上記導光体は、上記光源部の出射面に対して対向配置されかつ該光源部の出射面から照射された光が入射される単一の入射平面と、該入射平面から入射した入射光を原稿面に向けて出射する出射面と、該入射平面と該出射面とを連結する連結面とを有しており、
    上記連結面の一部分を、上記導光体の入射平面の法線方向に対して平行な平面であって上記基板面に対向する基板対向部とし、該基板対向部を該基板面に固定したことを特徴とする光照射装置。
  2. 請求項1の光照射装置において、
    上記導光体は、直方体状の部材であることを特徴とする光照射装置。
  3. 請求項1の光照射装置において、
    上記導光体は、該導光体の入射平面の法線方向に対して平行であって上記基板面に直交する断面の形状が台形形状であることを特徴とする光照射装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光照射装置において、
    上記導光体の出射が上記基板の端面と同位置か又は該端面よりも外方に位置するように、該導光体を配置したことを特徴とする光照射装置
  5. 求項1乃至4のいずれか1項に記載の光照射装置において、
    上記基板は、上記光源部を駆動するための回路基板であることを特徴とすることを特徴とする光照射装置。
  6. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光照射装置において、
    上記光源部の出射面から出射した光のすべてが上記導光体の入射面に入射するように、該光源部及び該導光体を配置したことを特徴とする光照射装置。
  7. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光照射装置において、
    上記複数の源は、発光ダイオードで構成されていることを特徴とする光照射装置
  8. 稿面に対して光を照射する光照射手段と、該原稿面からの反射光を受光して該原稿面の画像を読み取る画像読取手段とを備えた画像読取装置において、
    上記光照射手段として、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光照射装置を用いたことを特徴とする画像読取装置。
  9. 原稿面の画像を読み取る画像読取部と、
    該画像読取部で読み取った画像情報に基づいて記録材上に画像を形成する画像形成部とを備えた画像形成装置において、
    上記画像読取部として、請求項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。
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