以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の照明装置の一実施形態を適用した画像読取り装置を備える画像形成装置を示す断面図である。この画像形成装置100は、スキャナ機能、複写機能、プリンター機能、及びファクシミリ機能等を有する所謂複合機であり、画像読取り装置41により読取られた原稿の画像を外部に送信したり(スキャナ機能に相当する)、この読取られた原稿の画像又は外部から受信した画像をカラーもしくは単色で記録用紙に記録形成する(複写機能、プリンター機能、及びファクシミリ機能に相当する)。
この画像形成装置100は、画像を記録用紙に印刷するべく、レーザ露光装置1、現像装置2、感光体ドラム3、帯電器5、クリーナ装置4、中間転写ベルト装置8、定着装置12、用紙搬送経路S、給紙トレイ10、及び用紙排出トレイ15等を備えている。
画像形成装置100において扱われる画像データは、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色を用いたカラー画像に応じたもの、又は単色(例えばブラック)を用いたモノクロ画像に応じたものである。このため、現像装置2、感光体ドラム3、帯電器5、及びクリーナ装置4は、各色に応じた4種類のトナー像を形成するようにそれぞれ4個ずつ設けられ、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローに対応付けられて、4つの画像ステーションPa、Pb、Pc、Pdが構成されている。
各感光体ドラム3は、それらの表面に光感光層を有している。各帯電器5は、それぞれの感光体ドラム3の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、接触型であるローラ型やブラシ型の帯電器のほか、チャージャー型の帯電器が用いられる。
レーザ露光装置1は、レーザダイオード及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット(LSU)であり、帯電された各感光体ドラム3表面を画像データに応じて露光して、それらの表面に画像データに対応する静電潜像を形成する。
各現像装置2は、それぞれの感光体ドラム3表面に形成された静電潜像を各色のトナーにより現像し、これらの感光体ドラム3表面にトナー像を形成する。各クリーナ装置4は、現像及び画像転写後にそれぞれの感光体ドラム3表面に残留したトナーを除去及び回収する。
中間転写ベルト装置8は、各感光体ドラム3の上方に配置されており、中間転写ベルト7、中間転写ベルト駆動ローラ21、従動ローラ22、4つの中間転写ローラ6、及び中間転写ベルトクリーニング装置9を備えている。
中間転写ベルト7は、厚さ100μm〜150μm程度のフィルムを無端ベルト状に形成したものである。中間転写ベルト駆動ローラ21、各中間転写ローラ6、従動ローラ22等は、中間転写ベルト7を張架して支持し、中間転写ベルト7を矢印C方向に周回移動させる。
各中間転写ローラ6は、中間転写ベルト7近傍に回転可能に支持され、中間転写ベルト7を介してそれぞれの感光体ドラム3に押圧されている。
各感光体ドラム3表面のトナー像が中間転写ベルト7に順次重ねて転写されて、中間転写ベルト7上にカラーのトナー像(各色のトナー像)が形成される。各感光体ドラム3から中間転写ベルト7へのトナー像の転写は、中間転写ベルト7裏面に圧接されている各中間転写ローラ6によって行われる。各中間転写ローラ6は、直径8〜10mmの金属(例えばステンレス)軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材(例えばEPDM、発泡ウレタン等)により覆われたローラである。各中間転写ローラ6には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス(トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧)が印加されており、その導電性の弾性材により高電圧が記録用紙に対して均一に印加される。
こうして各感光体ドラム3表面のトナー像は、中間転写ベルト7で積層され、画像データによって示されるカラーのトナー像となる。このカラーのトナー像は、中間転写ベルト7と共に搬送され、中間転写ベルト7と2次転写装置11の転写ローラ11a間のニップ域で記録用紙上に転写される。
2次転写装置11の転写ローラ11aには、中間転写ベルト7上の各色のトナー像を記録用紙に転写させるための電圧(トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧)が印加されている。また、中間転写ベルト7と2次転写装置11の転写ローラ11a間のニップ域を定常的に得るために、2次転写装置11の転写ローラ11aもしくは中間転写ベルト駆動ローラ21の何れか一方を硬質材料(金属等)とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料(弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等)としている。
また、2次転写装置11によって中間転写ベルト7上のトナー像が記録用紙上に完全に転写されず、中間転写ベルト7上にトナーが残留することがあり、この残留トナーが次工程でトナーの混色を発生させる原因となる。このため、中間転写ベルトクリーニング装置9によって残留トナーを除去及び回収する。中間転写ベルトクリーニング装置9には、例えばクリーニング部材として、中間転写ベルト7に接触して残留トナーを除去するクリーニングブレードが設けられており、クリーニングブレードが接触する部位で、従動ローラ22により中間転写ベルト7裏側が支持されている。
記録用紙は、中間転写ベルト7と2次転写装置11の転写ローラ11a間のニップ域でカラーのトナー像を転写された後、定着装置12へと搬送される。定着装置12は、加熱ローラ31及び加圧ローラ32等を備えており、加熱ローラ31と加圧ローラ32間に記録用紙を挟み込んで搬送する。
加熱ローラ31は、図示しない温度検出器の検出出力に基づき、所定の定着温度となるように制御されており、加圧ローラ32と共に記録用紙を熱圧着することにより、記録用紙に転写されたカラーのトナー像を溶融、混合、圧接し、記録用紙に対して熱定着させる。
一方、給紙トレイ10は、記録用紙を格納しておくためのトレイであり、画像形成装置100の下部に設けられて、トレイ内の記録用紙を供給する。
画像形成装置100には、給紙トレイ10から供給された記録用紙を2次転写装置11や定着装置12を経由させて用紙排出トレイ15に送るための、Sの字形状の用紙搬送経路Sが設けられている。この用紙搬送経路Sに沿って、用紙ピックアップローラ16、用紙レジストローラ14、定着装置12、搬送ローラ13、及び排紙ローラ17等が配置されている。
用紙ピックアップローラ16は、給紙トレイ10の端部に設けられ、給紙トレイ10から記録用紙を1枚ずつ用紙搬送経路Sに供給する呼び込みローラである。搬送ローラ13は、記録用紙の搬送を促進補助するための小型のローラであり、複数組設けられている。
用紙レジストローラ14は、搬送されて来た記録用紙を一旦停止させて、記録用紙の先端を揃え、中間転写ベルト7と2次転写装置11の転写ローラ11a間のニップ域で中間転写ベルト7上のカラーのトナー像が記録用紙に転写されるように、各感光体ドラム3及び中間転写ベルト7の回転にあわせて、記録用紙をタイミングよく搬送する。
例えば、用紙レジストローラ14は、図示しないレジスト前検知スイッチの検出出力に基づき、中間転写ベルト7と2次転写装置11の転写ローラ11a間のニップ域で中間転写ベルト7上のカラーのトナー像の先端が記録用紙の画像形成領域の先端に合うように、記録用紙を搬送する。
更に、記録用紙は、定着装置12でカラーのトナー像を定着され、定着装置12を通過した後、排紙ローラ17によって用紙排出トレイ15上にフェイスダウンで排出される。
また、記録用紙の表面だけではなく、裏面の印字を行う場合は、記録用紙を用紙搬送経路Sの排紙ローラ17により搬送する途中で、排紙ローラ17を停止させてから逆回転させ、記録用紙を反転経路Srに通して、記録用紙の表裏を反転させ、記録用紙をレジストローラ14へと導き、記録用紙の表面と同様に、記録用紙の裏面に画像を記録して定着し、記録用紙を用紙排紙トレイ15に排出する。
次に、画像読取り装置41及び原稿搬送装置42を詳しく説明する。図2は、画像読取り装置41及び原稿搬送装置42を拡大して示す断面図である。
原稿搬送装置42は、その奥一辺をヒンジ(図示せず)により画像読取り装置41の奥一辺に枢支され、その手前部分を上下させることにより開閉される。原稿搬送装置42が開かれたときには、画像読取り装置41のプラテンガラス44が開放され、このプラテンガラス44上に原稿が載置される。
画像読取り装置41は、プラテンガラス44、第1走査ユニット45、第2走査ユニット46、結像レンズ47、及びCCD(Charge Coupled Device)48等を備えている。第1走査ユニット45は、照明装置51及び第1反射ミラー52を備えており、副走査方向Yへと原稿サイズに応じた距離だけ一定速度Vで移動しながら、プラテンガラス44上の原稿を照明装置51によって露光し、その反射光を第1反射ミラー52により反射して第2走査ユニット46へと導き、これにより原稿表面の画像を副走査方向Yに走査する。第2走査ユニット46は、第2及び第3反射ミラー53、54を備えており、第1走査ユニット45に追従して速度V/2で移動しつつ、原稿からの反射光を第2及び第3反射ミラー53、54により反射して結像レンズ47へと導く。結像レンズ47は、原稿からの反射光をCCD48に集光して、原稿表面の画像をCCD48上に結像させる。CCD48は、原稿の画像を繰り返し主走査方向に走査し、その度に、1主走査ラインのアナログ画像信号を出力する。
第1及び第2走査ユニット45、46には、それぞれのプーリー(図示せず)が設けられており、これらのプーリーにワイヤー(図示せず)が架け渡され、このワイヤーがステッピングモータにより駆動されて、第1及び第2走査ユニット45、46が同期移動される。
また、画像読取り装置41は、静止原稿だけではなく、原稿搬送装置42により搬送されている原稿表面の画像を読取ることができる。この場合は、図2に示すように第1走査ユニット45を原稿読取りガラス65下方の読取り範囲に移動させ、第1走査ユニット45の位置に応じて第2走査ユニット46を位置決めし、この状態で、原稿搬送装置42による原稿の搬送を開始する。
原稿搬送装置42では、ピックアップローラ55を原稿トレイ56上の原稿に押し当て回転させて、原稿を引き出して搬送し、原稿の先端をレジストローラ62に突き当てて、この原稿の先端を揃えてから、原稿を原稿読取りガラス65と読取りガイド板66間に通過させ、原稿を排紙ローラ58から排紙トレイ49へと排出する。
この原稿の搬送に際し、第1走査ユニット45の照明装置51により原稿表面を原稿読取りガラス65を介して照明し、原稿表面からの反射光を第1及び第2走行ユニット45、46の各反射ミラーにより結像レンズ47へと導き、原稿表面からの反射光を結像レンズ47によりCCD48に集光させ、原稿表面の画像をCCD48上に結像させ、これにより原稿表面の画像を読取る。
また、原稿の裏面を読取る場合は、中間トレイ67をその軸67a周りで点線で示すように回転させておき、原稿を排紙ローラ58から排紙トレイ49へと排出する途中で、排紙ローラ58を停止させて、原稿を中間トレイ67上に受け、排紙ローラ58を逆回転させて、原稿を反転搬送路68を介してレジストローラ62へと導いて、原稿の表裏を反転させ、原稿表面の画像と同様に、原稿裏面の画像を読取り、中間トレイ67を実線で示す元の位置に戻して、原稿を排紙ローラ58から排紙トレイ49へと排出する。
こうしてCCD48により読取られた原稿表面の画像は、CCD48からアナログ画像信号として出力され、このアナログ画像信号がデジタル画像信号にA/D変換される。そして、このデジタル画像信号は、種々の画像処理を施されてから画像形成装置100のレーザ露光装置1へと送受され、画像形成装置100において画像が記録用紙に記録され、この記録用紙が複写原稿として出力される。
ところで、プラテンガラス44又は原稿読取りガラス65上の原稿を第1走査ユニット45の照明装置51により照明しているが、この照明装置51のLEDアレイ71の出射光の殆どを原稿に入射させて、光の損失を低減させるのが望ましい。
また、LEDアレイ71は、後で詳しく述べるように複数のLEDを列設したものであるが、各LEDの指向性が狭くて、照明ムラが生じ易いので、この照明ムラを抑えるのが望ましい。
そこで、本実施形態の照明装置51では、LEDアレイ71の出射光を原稿側に直接導くと共に反射板73へと導く導光部材72と、導光部材72により導かれて来た光を原稿側に反射させる反射板73とを設け、これによりLEDアレイ71の出射光の殆どを原稿に入射させて、光の損失を低減させている。
また、反射板73の光反射面を複数の反射領域に区分して、これらの反射領域の光反射率もしくは光拡散状態を適宜に設定し、反射領域毎に、反射領域で反射されて被照射体に入射する光量を増減したり、光拡散の度合いを変更し、これにより光の損失を低減させかつ照明ムラを抑えている。
次に、本実施形態の照明装置51の構成を詳しく説明する。図3は、第1走査ユニット45を概略的に示す断面図である。また、図4は、第1走査ユニット45を概略的に示す斜視図である。
図3及び図4から明らかなように、第1走査ユニット45は、照明装置51、第1反射ミラー52、及び移動フレーム74を備えている。移動フレーム74には照明装置51及び第1反射ミラー52が搭載され、この移動フレーム74の両端が滑動自在に支持されて、プーリー、ワイヤー、及びステッピングモータにより移動フレーム74が副走査方向Yに移動される。
照明装置51は、基板75、基板75上に搭載されたLEDアレイ71、基板75に固定支持された導光部材72、及び反射板73を備えている。これらの基板75、LEDアレイ71、導光部材72、及び反射板73のいずれも、それらの長手方向が原稿MSを読取るときの主走査方向Xに沿うように配置され、この主走査方向Xの読取り範囲と同程度の長さを有する。
LEDアレイ71は、基板75上で主走査方向Xに列設された複数のLED76からなる。各LED76が基板75の配線パターンに接続され、基板75の配線パターンがハーネス(図示せず)を通じて移動走査フレーム74に搭載のドライバ回路(図示せず)に接続されている。このドライバ回路は、ハーネス及び基板75の配線パターンを通じて各LED76へと電力を供給し、各LED76を点灯及び消灯制御する。
導光部材72は、透光性を有するガラス又は合成樹脂からなり、プラテンガラス44及び原稿読取りガラス65の表面における原稿読取り位置を中心とする照明範囲kとLEDアレイ71との間に配置された直接出射部77、及び反射板73とLEDアレイ71との間に配置された間接出射部78を有している。直接出射部77及び間接出射部78は、相互に連結されて一体化されており、これらの出射部77、78により基板75の表面側が覆われている。直接出射部77は、基板75の斜め上方、つまり照明範囲kの側を覆い、また間接出射部78は、基板75の左方、つまり反射板73側を覆っている。
間接出射部78は、その内側に段差部78aを有しており、この段差部78aが基板75の一端に当接して、この間接出射部78が基板75に固定支持されている。また、直接出射部77の左端側が間接出射部78に連結され、その右端77aの脚部77bが基板75上に載せられて固定され、この直接出射部77が基板75に固定支持されている。
直接出射部77及び間接出射部78の内側面(LEDアレイ71に向く光入射面)は平坦面である。直接出射部77及び間接出射部78の光入射面がLEDアレイ71周りの相互に異なる位置に配置され、これらの光入射面がなす内角側にLEDアレイ71が配置されている。ここでは、内角を各光入射面がなす180°未満の角度とする。
また、直接出射部77及び間接出射部78の外側面(照明範囲k及び反射板73に向く光出射面)は凸面である。これらの出射部77、78の外側の凸面は、出射部77を透過した光及び出射部78を透過して反射板73で反射された光を照明範囲kに集光させるために形成されている。
また、LEDアレイ71と反射板73の間が主走査方向Xに沿うスリットStとなっており、このスリットStの真上に照明範囲kが設定され、このスリットStの直下に第1反射ミラー52が位置決めされている。導光部材72は、スリットStに対してLEDアレイ71側に設けられている。
LEDアレイ71の各LED76の光出射面76aは、反射板73側に向いており、各LED76の光軸が左方向に向いている。各LED76の光の出射範囲は、各LED76の光軸を中心として、この光軸からいずれの方向にも略90°までである。また、基板75の表面が白色にされており、この基板75の表面で各LED76の出射光が反射される。このため、各LED76の光の殆どが、基板75の表面と基板75表面に直交して各LED76を通る垂直面との間に挟まれる90°の範囲αに出射される。
また、反射板73は、第1及び第2反射面73a、73bを有している。第1及び第2反射面73a、73bは、LEDアレイ71からの出射光を照明範囲kへと反射し得るように上方に向けて傾斜されている。また、第1反射面73aに対して第2反射面73bを僅かに屈曲させて、第2反射面73bの向きを変更している。
更に、第1反射ミラー52は、主走査方向と平行にかつ走査面(プラテンガラス44及び原稿読取りガラス65の表面)に対して45°傾斜して配置されている。
このような構成の照明装置51においては、図5に示すように基板75上のLEDアレイ71が発光すると、LEDアレイ71からの出射光が、導光部材72の直接出射部77の光入射面に入射し、この直接出射部77を透過して、直接出射部77の外側の凸面により集光され、プラテンガラス44及び原稿読取りガラス65の表面における照明範囲kへと入射する。
このLEDアレイ71から直接出射部77を介して照明範囲kまでの光の経路を直接経路Dとすると、この直接経路Dは、LEDアレイ71から照明範囲kまでの最短の直線的な経路であり、この直接経路Dを経由した光により照明範囲kが照明される。
また、LEDアレイ71からの出射光が、導光部材72の間接出射部78の光入射面に入射し、この間接出射部78を透過して、間接出射部78の外側の凸面により集光され、反射板73の第1反射面73aに入射して、第1反射面73aで反射され、照明範囲kに入射する。
このLEDアレイ71から間接出射部78及び第1反射面73aを介して照明範囲kまでの光の経路を第1間接経路daとすると、この第1間接経路daは、第1反射面73aで屈曲されて、直接経路Dよりも長くされた経路である。この第1間接経路daを経由した光によっても照明範囲kが照明される。
更に、LEDアレイ71からの出射光が、導光部材72の間接出射部78を透過して、間接出射部78の外側の凸面により集光され、反射板73の第2反射面73bに入射して、第2反射面73bで反射され、プラテンガラス44及び原稿読取りガラス65の表面よりも上方5mmの位置における照明範囲ksに入射する。
このLEDアレイ71から間接出射部78及び第2反射面73bを介して照明範囲kまでの光の経路を第2間接経路dbとすると、この第2間接経路dbも、第2反射面73bで屈曲されて、直接経路Dよりも長くされた経路である。この第2間接経路dbを経由した光は、プラテンガラス44及び原稿読取りガラス65の表面よりも上方5mmの位置における照明範囲ksを照明する。この上方5mmの位置の照明範囲ksは、先に述べたように第1反射面73aに対して第2反射面73bを僅かに屈曲させることにより設定されている。
従って、プラテンガラス44及び原稿読取りガラス65の表面における原稿読取り位置を中心とする照明範囲kは、直接出射部77を透過して形成される直線的な直接経路Dの光により照明されると共に、間接出射部78を透過し反射板73の第1反射面73aで反射されて形成される第1間接経路daの光により照明される。このため、原稿MSの表面は、強い光で照明される。
また、プラテンガラス44及び原稿読取りガラス65の表面よりも5mm高い位置における照明範囲ksは、間接出射部78を透過し反射板73の第2反射面73bで反射されて形成される第2間接経路dbの光により照明される。このため、原稿表面がプラテンガラス44及び原稿読取りガラス65の表面から浮いていても、この表面が照明される。例えば、図6に示すように本を開いてプラテンガラス44上に置いた状態では、本の綴じた箇所MS1で各頁がプラテンガラス44から浮くが、この浮いた各頁にも第2間接経路dbの光が届いて、この浮いた各頁が照明される。
更に、直接出射部77を透過して照明範囲kに入射する光の入射方向と反射板73で反射されて照明範囲kに入射する光の入射方向とが異なる。このため、例えば図7に示すように原稿MSの後端部mが照明範囲kにあって、反射板73の第1反射面73aで反射された光が原稿MSの後端部mに入射して、後端部mの影が生じる状況でも、直接出射部77を透過した光の入射によりその影が消失する。すなわち、原稿MSの後端部mが前後方向からの光により照射されるので、原稿MSの後端部mの影が生じず、CCD48により読取られた原稿画像に影が生じることもない。
また、図3及び図4に示すように直接出射部77がLEDアレイ71の斜め上方を覆い、また間接出射部78がLEDアレイ71の左方を覆っているので、角度90°の範囲αにおけるLEDアレイ71の出射光の殆どが直接経路D及び第1間接経路daを経由して照明範囲kへと入射する。このため、光の損失が低く抑えられる。
更に、基板75の表面を白色面としているので、基板75の表面で反射された光も直接経路D及び第1間接経路daを経由して照明範囲kに入射することになり、これによっても光の損失が低く抑えられる。
こうしてLEDアレイ71から出射された光は、導光部材72もしくは反射板73を介して、プラテンガラス44又は原稿読取りガラス65上の原稿MSもしくは本の頁に照射される。そして、原稿MSもしくは本の頁からの反射光は、スリットSt(光の通過経路)を通過し、第1反射ミラー52で反射され、この反射光が移動走査フレーム74の側壁の開口部を通じて第2走査ユニット46の第2反射ミラー53へと出射される。
ここで、直接出射部77は、この直接出射部77の内側平坦面に入射した光を照明範囲kに集光して入射させることから、この直接出射部77の内側平坦面の面積が広くなる程、この直接出射部77から照明範囲kへと入射する光量が増大する。
同様に、間接出射部78は、この間接出射部78の内側平坦面に入射した光を照明範囲kに集光して入射させることから、この間接出射部78の内側平坦面の面積が広くなる程、この間接出射部78から照明範囲kへと入射する光量が増大する。
従って、直接出射部77の内側平坦面の面積及び間接出射部78の内側平坦面の面積をそれぞれ適宜に設定することにより、直接出射部77を透過して照明範囲kへと入射する光量と間接出射部78を透過し反射板73の第1反射面73aで反射されて照明範囲kへと入射する光量との割合を調節することができる。
具体的には、LEDアレイ71の光出射面71aを反射板73側に向けていることから、LEDアレイ71からの出射光の光量が反射板73の向きで多くなっているが、LEDアレイ71と反射板73間に介在する間接出射部78の面積を直接出射部77の面積よりも小さくすることにより、間接出射部78及び反射板73の第1反射面73aを介して照明範囲kへと入射する光量と直接出射部77を介して照明範囲kへと入射する光量との比を、例えば4:6〜5:5に設定することができる。また、先に述べたように原稿MSの後端部mを前後方向からの光により照射して、原稿MSの後端部mの影を生じさせないためには、第1間接経路daの入射光量と直接経路Dの入射光量との比を4.5:5.5程度に設定するのが好ましい。
次に、反射板73を詳しく説明する。反射板73は、先に述べたように照明ムラを抑えるべく、それぞれの光反射率もしくは光拡散状態を設定された複数の反射領域に区分されている。
図8(a)は、反射板73を示す正面図である。図8(a)に示すように反射板73の光反射面(第1及び第2反射面73a、73bを共に含む)は、複数の正反射領域73−1及び複数の制御反射領域73−2に区分されており、各正反射領域73−1と各制御反射領域73−2が交互に並べられ配置されている。
図8(b)は、LEDアレイ71の各LED76を示す平面図であり、LEDアレイ71の各LED76の位置と図8(a)の反射板73の光反射面における各正反射領域73−1の位置及び各制御反射領域73−2の位置との相関関係を明らかにしている。図8(b)に示すように各正反射領域73−1は、LEDアレイ71の各LED76の非対向位置、つまり各LED76間のスペースの対向位置にある。また、各制御反射領域73−2は、LEDアレイ71の各LED76の対向位置にある。
各正反射領域73−1は、入射光を正反射する領域である。また、各制御反射領域73−2は、それらの反射率が各正反射領域73−1よりも低く設定された領域である。
各正反射領域73−1では、反射板73の光反射面の地がむき出しになっており、この光反射面と同等の一様な反射率を有する。例えば、反射板73の光反射面が90%の反射率を有するアルミニウム表面であるとすると、各正反射領域73−1が90%の反射率を有する。
各制御反射領域73−2の反射率は、反射板73の光反射面に黒色の樹脂等からなるパターンを印刷することにより設定される。例えば、図9に示すように複数の縦線を疎密に並べたパターンを印刷して、制御反射領域73−2を形成する。この疎密のパターンにより、制御反射領域73−2の反射率を、制御反射領域73−2の中央で最も低く、制御反射領域73−2の中央から離れるほど高く、制御反射領域73−2の両側で正反射領域73−1の反射率に近くなるように設定することができる。この場合、正反射領域73−1と制御反射領域73−2間では反射率が徐々に変化する。
尚、図9のパターンの代わりに、複数のドットを疎密に並べたパターン等を用いても構わない。
図10(a)は、図8(a)と同様の反射板73の光反射面における各正反射領域73−1及び各制御反射領域73−2を示し、図10(b)は、LEDアレイ71の各LED76を示し、図10(c)は、各LED76から反射板73の光反射面に入射した入射光量の主走査方向Xでの分布を示し、図10(d)は、反射板73の光反射面で反射されてプラテンガラス44及び原稿読取りガラス65の表面における照射範囲kに入射した入射光量の主走査方向Xでの分布を示している。
図10(c)に示すように各LED76から反射板73の光反射面に入射した入射光量は、各LED76の光軸76b上で最も高くなり、各LED76の光軸76bから離れるほど徐々に低くなって、各LED76間を2分する位置で最も低くなるという波型パターンで変化する。
図10(a)に示すように各LED76の光軸76b上にそれぞれの制御反射領域73−2の中央が重なることから、各制御反射領域73−2のいずれについても、制御反射領域73−2の中央で入射光量が最も高くなって、制御反射領域73−2の中央から離れるほど入射光量が徐々に低くなるが、制御反射領域73−2の中央で反射率が最も低く、制御反射領域73−2の中央から離れるほど反射率が高くなるので、制御反射領域73−2全体の反射光量が略一様になり、図10(d)に示すように制御反射領域73−2で反射されて原稿の読取り基準位置に入射した光量も略一様になる。
また、図10(a)に示すように各LED76間のスペースの対向位置にそれぞれの正反射領域73−1があり、各正反射領域73−1が一様な反射率を有することから、図10(c)に示すような各LED76から反射板73の正反射領域73−1に入射した入射光量の分布と、図10(d)に示すような正反射領域73−1で反射されて原稿の読取り基準位置に入射した光量の分布とが略一致する。
従って、原稿の読取り基準位置における主走査方向Xの入射光量の分布は、図10(d)に示すように各制御反射領域73−2からの入射光量と各正反射領域73−1からの入射光量を交互に繰り返す分布となる。
従来のように反射板73の光反射面を一様な反射率とした場合は、原稿の読取り基準位置における主走査方向Xの入射光量の分布が図10(c)に示すような分布となるので、図10(c)と(d)の比較から、本実施形態の反射板73により原稿の照明ムラが抑えられることが分かる。
また、各正反射領域73−1で反射された光については損失が殆どなく、光の損失が無駄に増大してはいない。
次に、反射板73の光反射面の第1変形例を説明する。図11(a)は、第1変形例の反射板73の光反射面における複数の第1制御反射領域81及び複数の第2制御反射領82を示し、図11(b)は、LEDアレイ71の各LED76を示し、図11(c)は、各LED76から反射板73の光反射面に入射した入射光量の主走査方向Xでの分布を示し、図11(d)は、反射板73の光反射面で反射されてプラテンガラス44及び原稿読取りガラス65の表面における原稿の読取り基準位置に入射した入射光量の主走査方向Xでの分布を示している。
この第1変形例の反射板73の光反射面では、図11(a)に示すように各第1制御反射領域81と各第2制御反射領82を交互に並べて配置している。
各第1制御反射領域81は、LEDアレイ71の各LED76の非対向位置、つまり各LED76間のスペースの対向位置にある。また、各第2制御反射領域82は、LEDアレイ71の各LED76の対向位置にある。
第1制御反射領域81の反射率は、一様でなく、第1制御反射領域81の中央で最も高く(アルミニウム表面の反射率となる)、第1制御反射領域81の中央から離れるほど低くなる。そして、第1及び第2制御反射領域81、82の反射率は、これらの境界で一致して滑らかにつながる。更に、第2制御反射領域82の反射率も、一様でなく、第2制御反射領域82の中央に近づくほど低くなり、第2制御反射領域82の中央で最も低くなる。
第1及び第2制御反射領域81、82の反射率は、図9に示すように複数の縦線を疎密に並べたパターンを印刷することにより設定することができる。
図11(a)に示すように各LED76の光軸76b上にそれぞれの第2制御反射領域82の中央が重なることから、各第2制御反射領域82のいずれについても、第2制御反射領域82の中央で入射光量が最も高くなって、第2制御反射領域82の中央から離れるほど入射光量が徐々に低くなるが、第2制御反射領域82の中央で反射率が最も低く、第2制御反射領域82の中央から離れるほど反射率が高くなるので、第2制御反射領域82全体の反射光量が略一様になり、図11(d)に示すように第2制御反射領域82で反射されて原稿の読取り基準位置に入射した光量も略一様になる。
また、図11(a)に示すように各LED76間のスペースの対向位置にそれぞれの第1制御反射領域81があることから、各第1制御反射領域81のいずれについても、第1制御反射領域81の中央で入射光量が最も低くなって、第1制御反射領域81の中央から離れるほど入射光量が徐々に高くなるが、第1制御反射領域81の中央で反射率が最も高く、第1制御反射領域81の中央から離れるほど反射率が低くなるので、第1制御反射領域81全体の反射光量が略一様になり、図11(d)に示すように第1制御反射領域81で反射されて原稿の読取り基準位置に入射した光量も略一様になる。
更に、第1及び第2制御反射領域81、82の反射率がこれらの境界で一致して滑らかにつながるため、第1及び第2制御反射領域81、82の境界近傍で反射されて原稿の読取り基準位置に入射した光量が急激に変化することはない。
従って、原稿の読取り基準位置における主走査方向Xの入射光量の分布は、図11(d)に示すように各第1制御反射領域81からの入射光量と各第2制御反射領域82からの入射光量を滑らかに連続させた分布となる。
図11(c)と(d)の比較から、第1変形例の反射板73により原稿の照明ムラが抑えられることが分かる。また、第1制御反射領域81については、照明ムラを抑えながらも、光の損失を低く抑えている。
次に、反射板73の光反射面の第2変形例を説明する。図12(a)は、第2変形例の反射板73の光反射面における複数の第1制御反射領域83及び複数の第2制御反射領84を示し、図12(b)は、LEDアレイ71の各LED76を示し、図12(c)は、各LED76から反射板73の光反射面に入射した入射光量の主走査方向Xでの分布を示し、図12(d)は、反射板73の光反射面で反射されてプラテンガラス44及び原稿読取りガラス65の表面における原稿の読取り基準位置に入射した入射光量の主走査方向Xでの分布を示している。
この第2変形例の反射板73の光反射面では、図12(a)に示すように各第1制御反射領域83と各第2制御反射領84を交互に並べ、各第1制御反射領域83をLEDアレイ71の各LED76の非対向位置に配置し、また各第2制御反射領域84をLEDアレイ71の各LED76の対向位置に配置している。
第1制御反射領域83の反射率は、第1変形例の第1制御反射領域81と同様に、第1制御反射領域83の中央で最も高く(アルミニウム表面の反射率となる)、第1制御反射領域83の中央から離れるほど低くなるが、この中央から離れた箇所での反射率の低下の程度が第1変形例の第1制御反射領域81よりも大きくなっている。そして、第1及び第2制御反射領域83、84の反射率は、これらの境界で一致し滑らかにつながる。更に、第2制御反射領域84の反射率は、第2変形例の第2制御反射領域82と同様に、第2制御反射領域84の中央に近づくほど低くなり、第2制御反射領域84の中央で最も低くなるが、この中央付近での反射率の低下の程度が第2変形例の第2制御反射領域82よりも大きくなっている。
第1及び第2制御反射領域83、84の反射率も、図9に示すように複数の縦線を疎密に並べたパターンを印刷することにより設定することができる。
第1制御反射領域83の反射率は、第1制御反射領域83の中央で最も高く、第1制御反射領域83の中央から離れるほど低くなるが、この中央から離れた箇所での反射率の低下の程度が第1変形例の第1制御反射領域81よりも大きくなっていることから、図12(d)に示すように第1制御反射領域83で反射されて原稿の読取り基準位置に入射した光量は、各LED76間を2分する位置で最も高くなる。
また、第2制御反射領域84の反射率は、第2制御反射領域84の中央に近づくほど低くなって、第2制御反射領域84の中央で最も低くなり、しかも第2変形例の第2制御反射領域82よりも反射率が大きく低下しているので、図12(d)に示すように第2制御反射領域84で反射されて原稿の読取り基準位置に入射した光量は、LED76の光軸上で最も低くなる。
このため、原稿の読取り基準位置における主走査方向Xの入射光量の分布は、図12(d)に示すように各第1制御反射領域81からの入射光量と各第2制御反射領域82からの入射光量を交互に繰り返す分布であって、図12(c)に示す各LED76から反射板73の光反射面に入射した入射光量の分布を反転させたものとなる。
ここで、直接出射部77を介しての直線的な直接経路Dの光による照明では、直接経路Dが短いことから、各LED76の輝点が原稿MSの表面に映り易く、照明ムラが大きい。従って、図13(c)に示すように原稿の読取り基準位置における主走査方向Xの入射光量pは、各LED76の光軸上で最も高く、各LED76間を2分する位置で最も低くなる。
このため、図13(b)(図12(d)と同じ)に示すような各LED76から反射板73の光反射面に入射した入射光量の分布を反転させてなる入射光量qを原稿の読取り基準位置に入射させると、図13(c)の入射光量pの低い部分が図13(b)の入射光量qの高い部分により補足されて、図13(a)に示すように原稿の読取り基準位置に入射した光量が略一様になり、照明ムラが効果的に抑えられる。
次に、反射板73の光反射面の第3変形例を説明する。図14(a)、(b)、(c)、及び(d)は、第3変形例の反射板73の光反射面における複数の正反射領域91及び複数の制御反射領92、LEDアレイ71の各LED76、各LED76から反射板73の光反射面に入射した入射光量の分布、及びプラテンガラス44及び原稿読取りガラス65の表面における原稿の読取り基準位置に入射した入射光量の主走査方向Xでの分布を示している。
この第3変形例の反射板73の光反射面では、図14(a)に示すように各正反射領域91と各制御反射領92を交互に並べ、正制御反射領域91をLEDアレイ71の各LED76の非対向位置に配置し、また各制御反射領域92をLEDアレイ71の各LED76の対向位置に配置している。
正反射領域91の反射率は、一様であって、アルミニウム表面の反射率となる。この正反射領域91では光が正反射されるので、正反射領域91の光拡散の度合いが最も低くなる。
また、制御反射領域92は、その表面の反射率を一定にされていても、その表面を粗くされており、光を乱反射し、その光拡散の度合いを高くされている。この制御反射領域92の光拡散の度合い、つまり制御反射領域92の粗面の程度は、図15(a)、(b)の平面図及び断面図に示すようにエッチング処理又はサンドプラスト処理により設定される。また、制御反射領域92の光拡散の度合いは、一様ではなく、制御反射領域92の中央で最も高く、制御反射領域9の中央から離れるほど低くなり、制御反射領域92の両側で正反射に近くなる。従って、正反射領域91と制御反射領域92間では光拡散の度合いが徐々に変化する。
図14(a)に示すように各LED76の光軸76b上にそれぞれの制御反射領域92の中央が重なることから、各制御反射領域92のいずれについても、制御反射領域92の中央で入射光量が最も高くなって、制御反射領域92の中央から離れるほど入射光量が徐々に低くなるが、制御反射領域92の中央で光拡散の度合いが最も高く、制御反射領域92の中央から離れるほど光拡散の度合いが低くなるので、図14(d)に示すように制御反射領域92で反射されて原稿の読取り基準位置に入射した光量が略一様になる。
また、図14(a)に示すように各LED76間のスペースの対向位置にそれぞれの正反射領域91があり、各正反射領域91が一様な反射率を有することから、図14(c)に示すような正反射領域91に対する入射光量の分布と、図14(d)に示すような正反射領域91で反射されて原稿の読取り基準位置に入射した光量の分布とが略一致する。
従って、原稿の読取り基準位置における主走査方向Xの入射光量の分布は、図14(d)に示すように各制御反射領域92からの入射光量と各正反射領域91からの入射光量を交互に繰り返す分布となる。
図14(c)と(d)の比較から、第3変形例の反射板73により原稿の照明ムラが抑えられることが分かる。また、各正反射領域91で反射された光については損失が殆どなく、光の損失が無駄に増大してはいない。
尚、光拡散の度合いの設定によっても、図11、図12、及び図13に示すような反射板73の光反射面から原稿の読取り基準位置への入射光量の設定が可能である。
また、光拡散の度合いは、反射板73の光反射面のエッチング処理又はサンドプラスト処理だけではなく、透光性樹脂を用いて、図9に示すような複数の縦線を疎密に並べたパターンあるいは複数のドットを疎密に並べたパターン等を反射板73の光反射面に印刷することによっても設定することができる。
更に、反射板73の光反射面の反射率及び光拡散の度合いを共に設定して、制御反射領域を形成しても構わない。