JP5353084B2 - 画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置に関し、例えば、複写機、ファクシミリ装置、イメージスキャナ等に使用される画像読取装置およびこの画像読取装置を備えた画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ装置、イメージスキャナ等の画像読取装置にあっては、光源の立ち上がりのスピード、省エネルギー化、長寿命化の要望があり、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた照明手段が採用されている。

ところが、点光源と見なせるほど小さい発光面を備える発光ダイオードだけで照明系を構成すると、光量が低下するほか副走査方向に均一な照度分布形状が得られないことになるため、発光ダイオードからの光を導く導光部材を採用する必要がある。

すなわち、画像形成装置として、モノクロ、フルカラー、ＭＦＰ等のデジタル複写機、汎用スキャナー等の高画質を要求している画像読取装置、アナログ複写機においては、ＬＥＤ等の光源と導光部材の最適化を図り、光を効率よく集め、かつ、均一な照度分布を得る必要がある。

このような照明手段としては、基板と、この基板に配置された発光ダイオードからなる複数の光源と、この光源からの光を導く導光部材とを有するものがある。

この導光部材は、光学用合成樹脂で形成された直方体状の部材であり、光源からの光を導く入射面、光を射出する射出面および入射面と射出面とを連結し、光を反射する２面の反射面を備えており、入射面から入射した光は、直接あるいは反射面で全反射され、射出面から射出される。

このため、複数の光源からの光は、導光部材を通過するとその光分布が均一化され、射出面から均一な分布を持って光として原稿に照射されることになる。そして、原稿から反射された光は、反射ミラーで反射された後、結像レンズで結像され、結像レンズの結像面に設けられたＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）によって原稿の画像が読み取られるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

また、その他の画像読取装置としては、原稿台上の原稿を照明する露光ランプと、露光ランプの一部の光を反射し原稿を照射する反射板とを一定の位置関係に保つために同一のホルダ基板に取付け固定して照明手段を構成し、この照明手段を、反射ミラーを内蔵するフレームに対して副走査方向に移動可能に設けることにより、照明手段による副走査方向への照度分布のピーク光量位置を読取領域の中心、すなわち、ＣＣＤの中心に一致させるために、ホルダ基板を右方向に所定距離だけ移動させることで、副走査方向の照度分布のピーク光量位置と読取領域の中心を一致させるようにしたものがある。

そして、フレームには、原稿からの反射光を反射ミラーに導くスリットが形成されており、スリットを通して反射ミラーで反射光を反射させ、次いで、結像レンズで結像した後、結像レンズの結像面に設けられたＣＣＤによって原稿の画像を読み取るようになっている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００７−１６３５６７号公報 特開２００１−１５９７９５号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたものは、光源である発光ダイオードを配置した基盤と導光部材を位置決めすることにより、照明精度を向上させているが、発光ダイオードと反射ミラー、結像レンズおよびＣＣＤからなる読取手段とを光学的に遮蔽するものがないため、フレアの発生を防止することができず、鮮明な画像を得ることが困難であるという問題がある。

また、特許文献２に記載されたものは、光源および反射ミラーがフレームを介して遮断されているため、フレア光の影響を少なくすることができるが、副走査方向の光量分布が一定となるように光源と反射板との位置関係を保つために、照明手段と読取手段とを別ユニットとして構成した後、光源と反射板との位置を照度分布に合わせて調整して照明手段をフレームに組み付けるようになっている。

このため、副走査方向の照度分布のピーク光量位置を読取領域の中心に合わせる作業は、実質的に手作業で行わなくてはならず、照明手段と読取手段の位置決め作業が困難である。

したがって、副走査方向の照度分布のピーク光量位置を読取領域の中心に一致させることが困難であり、照度分布のピーク光量位置と読取領域の中心とがずれてしまい、鮮明な画像を得ることが困難であるという問題がある。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、フレア光が読取手段に入り込むのを防止することができるとともに、簡単な作業で照射領域における副走査方向の照度分布を一定にして照度分布のピーク光量位置と読取領域の中心を一致させることができ、鮮明な画像を読み取ることができる画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置を提供するものである。

本発明の画像読取装置は、上記目的を達成するため、筐体と、前記筐体に着脱自在に設けられ、光源および前記光源からの光を原稿の照射領域に照射する反射部を備えた照明手段と、前記筐体に設けられ、原稿から反射された光を読み取る読取手段とを含んで構成される一体型走査光学ユニットを備え、前記一体型走査光学ユニットを原稿の副走査方向に移動させることにより、原稿を読み取るようにした画像読取装置において、前記一体型走査光学ユニットは、前記筐体に着脱自在に設けられ、前記筐体内に前記読取手段が収納された空間が画成されるように前記照明手段と前記読取手段とを隔離する遮蔽部材を含んで構成され、前記遮蔽部材は、前記原稿から反射された光を前記空間に導くように主走査方向に延在する長尺のスリットと、前記筐体に設けられた第１の位置決め部と、前記第１の位置決め部に嵌合され、前記照明手段と前記読取手段との位置決めを行う第２の位置決め部とを備え、前記反射部が、前記遮蔽部材に設けられるものから構成されている。

この構成により、筐体に着脱自在に設けられ、筐体内に読取手段が収納された空間が画成されるように照明手段と読取手段とを隔離する遮蔽部材を設け、この遮蔽部材に光源からの光を原稿に照射するための反射部を設けるとともに、遮蔽部材に原稿から反射された光を読取手段が収納される空間に導くスリットを設けたので、原稿からの反射光を読取手段に導く光路を確保して、照明手段と読取手段を光学的に遮断することができる。

このため、光源からの照射光が遮蔽部材によって読取手段に入り込むのを防止することができ、原稿からの反射光以外の光（フレア光）が読取手段に入り込むことを防止できる。

また、筐体に第１の位置決め部を設けるとともに、遮蔽部材に、第１の位置決め部に嵌合され、照明手段と読取手段との位置決めを行う第２の位置決め部を設けたので、遮蔽部材を筐体に取付けるだけの簡単な作業で、照射領域における副走査方向の照度分布を一定にして照度分布のピーク光量位置と読取領域の中心を一致させることができる。この結果、鮮明な画像を読み取ることができる。
また、遮蔽部材を筐体に着脱自在にしたので、読取手段へのアクセスを容易にして、読取手段のメンテナンスを容易に行うことができる。

また、本発明の画像読取装置の前記読取手段は、前記スリットを通して前記空間に導かれた原稿の反射光を反射させる複数の反射ミラーと、前記反射ミラーで反射された光を結像させる結像レンズと、前記結像レンズの結像位置に配置され、原稿の画像を読み取る撮像素子とを備えたものから構成されている。
この構成により、原稿からの反射光を読取手段に導く光路を確保して照明手段と読取手段を光学的に遮断することができる。

このため、光源の光が遮蔽部材によって反射ミラー、結像レンズおよび撮像素子に入り込むのを防止することができ、原稿からの反射光以外の光が読取手段に入り込むことを防止できる。

また、反射部を有する遮蔽部材に、筐体の第１の位置決め部に嵌合され、光源と反射ミラー、結像レンズおよび撮像素子との位置決めを行う第２の位置決め部が設けられるので、遮蔽部材を筐体に取付けるだけの簡単な作業で、照射領域における副走査方向の照度分布を一定にして照度分布のピーク光量位置と撮像素子の中心である読取領域の中心を一致させることができる。この結果、鮮明な画像を読み取ることができる。

また、本発明の画像読取装置の前記遮蔽部材は、前記照明手段の底面を構成し、前記第２の位置決め部は、少なくとも前記遮蔽部材の主走査方向の両端部に設けられるものから構成されている。

この構成により、第２の位置決め部が少なくとも遮蔽部材の主走査方向の両端部に設けられるので、光源が副走査方向に傾くのを防止して、照明手段と読取手段との位置決めを行うことができ、簡単な作業で照度分布のピーク光量位置と読取領域の中心をより確実に一致させて、より鮮明な画像を読み取ることができる。

また、本発明の画像読取装置の前記遮蔽部材は、前記光源を前記反射部に対して位置決めする光源位置決め部を有するものから構成されている。
この構成により、照射領域における副走査方向の照度分布のばらつきを少なくして、常に安定した光量を維持することができ、より鮮明な画像を読み取ることができる。
また、反射部を有する遮蔽部材に形成された光源位置決め部に光源を着脱自在にすることで、照明手段を分解および組み立てることができるため、反射部や光源の清掃や交換等のメンテナンス作業の作業性を向上させることができる。

また、本発明の画像形成装置は、上記画像読取装置を備えた画像形成装置であって、前記読取手段によって読み取られた画像を記録媒体上に形成する画像形成手段を有するものから構成されている。

この構成により、フレア光が読取手段に入り込むのを防止することができるとともに、簡単な作業で照射領域における副走査方向の照度分布を一定にして照度分布のピーク光量位置と読取領域の中心を一致させることができ、鮮明な画像を読み取ることができる画像読取装置を備えた画像形成装置を得ることができる。

以上説明したように、フレア光が読取手段に入り込むのを防止することができるとともに、簡単な作業で照射領域における副走査方向の照度分布を一定にして照度分布のピーク光量位置と読取領域の中心を一致させることができ、鮮明な画像を読み取ることができる画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図１５は、本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、本実施の形態では、カラー複写機に適用した例を示している。

なお、画像読取装置は、イメージスキャナに適用してもよく、画像形成装置としては、イメージスキャナを有する複写機やファクシミリ装置、複写機能とファクシミリ機能等を備えた複合機等に適用することができる。

まず、構成を説明する。
図１において、画像形成装置としてのカラー複写機１は、自動原稿搬送部（以下、ＡＤＦともいう）２と、給紙部３と、画像読取装置４と、画像形成部５とを含んで構成されている。

ＡＤＦ２は、原稿トレイ１１と、原稿トレイ１１に載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離してコンタクトガラス７に向かって搬送する各種ローラ等からなる給紙部１３とを備えている。

ＡＤＦ２は、給紙部１３によって分離された原稿をコンタクトガラス７上に搬送する搬送ベルト８を備えている。また、ＡＤＦ２は、各種ローラ等からなる排紙部９を備えており、コンタクトガラス７上の原稿が画像読取装置４によって読み取られると、搬送ベルト８によってコンタクトガラス７から排紙される原稿は、排紙部９によって原稿トレイ１１の下方の排紙トレイ１２に排紙されるようになっている。また、ＡＤＦ２は、画像読取装置４に対して図示しないヒンジ等の開閉機構を介して開閉自在に取付けられている。

給紙部３は、用紙サイズの異なる記録媒体としての記録紙を収納する給紙カセット２１、２２と、給紙カセット２１、２２に収納された記録紙を画像形成部５の画像形成位置まで搬送する各種ローラからなる給紙手段２３とを備えている。

画像読取装置４は、図２に示すように、画像読取装置４の筐体４ａ内に一体型走査光学ユニット４０を備えており、この一体型走査光学ユニット４０は、後述するＬＥＤユニット４４から主走査方向（図２の矢印Ａ方向）に光を照射するとともに、画像読取装置４に備えられる図示しない駆動手段によって全照射領域Ｗ内において副走査方向（図１、図２の矢印Ｂ方向）に走査（移動）されることによって、原稿の２次元カラー画像を読み取るようになっている。また、コンタクトガラス７は、画像読取装置４の筐体４ａの上部に設けられており、筐体４ａの上面を構成している。

なお、駆動手段は、一体型走査光学ユニット４０に固定されたワイヤ、ワイヤに橋架される複数の従動プーリおよび駆動プーリと、駆動プーリを回転させるモータ等によって構成されるものであり、公知であるため、図示省略する。

画像形成部５は、画像形成手段を構成するものであり、露光装置３１と、複数の感光体ドラム３２と、各感光体ドラム３２の周囲に設置された異なる色（シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ））のトナーを有する現像装置３３と、転写ベルト３４と、定着装置３５とを備えている。

画像形成部５は、画像読取装置４によって読み取られて色別分解された画情報に基づいて複数の感光体ドラム３２に色分けして画像を形成し、給紙部３から供給された記録紙に感光体ドラム３２上のトナーを重ね合わせて転写した後、定着装置３５により記録紙に転写されたトナー画像のトナーを溶融して、記録紙にカラー画像を定着するようになっている。
また、カラー複写機１は、図示しない画像送受信装置によって読み取った画像を相手先の装置に送信する機能も備えている。

次に、図３〜図１３に基づいて一体型走査光学ユニット４０の構成を説明する。
図３に示すように、一体型走査光学ユニット４０は、筐体４１と、筐体４１に着脱自在に設けられた遮蔽部材４２と、遮蔽部材４２に着脱自在に設けられ、遮蔽部材４２との間に原稿Ｐの照射領域Ｗ１にＬＥＤユニット４４から照射を行うための開口４３ａを有するカバー部材４３とを備えている。なお、筐体４１、遮蔽部材４２およびカバー部材４３は、それぞれ樹脂製である。

また、遮蔽部材４２とカバー部材４３には光源としてのＬＥＤユニット４４が取付けられており、このＬＥＤユニット４４は、図４に示すように、ＬＥＤ基板４５上に発光素子である複数（本実施の形態では７個）のＬＥＤパッケージ４６が主走査方向に略直線状に配置されたものから構成されている。

本実施の形態のＬＥＤパッケージ４６は、所謂、トップビュータイプと称されるものであり、出射面がＬＥＤ基板４５の実装面と直交する方向になっている。

このトップビュータイプのＬＥＤパッケージ４６は、発光強度分布に指向性を有し、出射光の強度分布は、出射角に対して発光面の直交方向を基準とするランバートの余弦則に倣う強度分布（ランバート分布と呼ぶ）を有している。なお、図３は、一体型走査光学ユニット４０の断面図であり、１つのＬＥＤパッケージ４６が示されている。
図３において、カバー部材４３の下面には反射部４７が設けられており、カバー部材４３に対向する遮蔽部材４２の上面には反射部４８、４９が設けられている。

すなわち、反射部４７は、カバー部材４３の下面である対向面（第１の対向面）４３ｂに設けられており、反射部４８、４９は、カバー部材４３の対向面４３ｂに対向する遮蔽部材４２の上面である対向面（第２の対向面）４２ａに設けられている。

また、ＬＥＤユニット４４は、遮蔽部材４２およびカバー部材４３の間で、ＬＥＤパッケージ４６からの出射光の中心光軸が略水平に向くような方向にＬＥＤ基板４５が配置されており、このＬＥＤ基板４５は、カバー部材４３の対向面４３ｂに設けられた位置決め用の溝５０（図５、図６参照）と、遮蔽部材４２の対向面４２ａに設けられた光源位置決め部としての位置決め用の溝５１（図７、図８参照）とその上下端部が嵌合されることにより、ＬＥＤパッケージ４６の位置が一義的に決定されている。

また、ＬＥＤユニット４４は、ＬＥＤ基板４５が溝５０、５１に嵌合されることにより、遮蔽部材４２およびカバー部材４３に挟持されることにより、遮蔽部材４２およびカバー部材４３に挟持され、ＬＥＤ基板４５が溝５０、５１から抜け出ることにより、遮蔽部材４２およびカバー部材４３から取り外されるようになっている。すなわち、ＬＥＤユニット４４は、遮蔽部材４２およびカバー部材４３に対して着脱自在となっている。

なお、図５は、カバー部材４３の断面図であり、図６は、カバー部材４３を下方から見たときの斜視図である。また、図７は、遮蔽部材４２の断面図であり、図８は、遮蔽部材４２を上方から見たときの斜視図である。

また、図７、図８に示すように、遮蔽部材４２の主走査方向両端部（図８に主走査方向Ａを示す）には位置決め用の突起５２ａ、５２ｂが設けられており、この突起５２ａ、５２ｂは、遮蔽部材４２の主走査方向両端部から上方に突出している。また、図６、図９に示すように、カバー部材４３の主走査方向両端部には突起５２ａ、５２ｂに嵌合する位置決め用の穴５３ａ、５３ｂが設けられている。なお、図９は、カバー部材４３を上方から見たときの斜視図である。

一方の穴５３ａは、基準となる丸穴から形成されており、他方の穴５３ｂは、主走査方向に延在する長穴から構成されている。このため、突起５２ａ、５２ｂを穴５３ａ、５３ｂを嵌合したときに、遮蔽部材４２とカバー部材４３の寸法ばらつきを吸収することができる。
なお、他方の穴５３ｂは、主走査方向に延在する長穴となっているため、ＬＥＤ基板４５が副走査方向に傾いてしまうのを防止することができる。

また、カバー部材４３は、外部から一体型走査光学ユニット４０に進入する外乱光を防ぐために設けられており、対向面４３ｂに設けられた反射部４７によってＬＥＤパッケージ４６から照射された光が反射部４９に導かれるようになっている。

本実施の反射部４７〜４９は、遮蔽部材４２およびカバー部材４３の対向面４２ａ、４３ｂの形状に沿った反射面形状に成型された母材の表面にアルミを蒸着することにより構成されている。

なお、反射部４７〜４９は、アルミ箔等の反射シートを反射面形状に成形された母材に接着させるようにして構成してもよいし、反射面に反射材を練り込んだ塗装を施したものから構成したり、反射材料によるメッキを施すことにより構成してもよい。

本実施の形態では、突起５２ａ、５２ｂを穴５３ａ、５３ｂを嵌合することにより、遮蔽部材４２とカバー部材４３との相対的な位置決めを行うことができるため、遮蔽部材４２およびカバー部材４３のそれぞれに設けられたＬＥＤ基板４５の位置決め用の溝５０、５１をコンタクトガラス７面に対して直角の方向になるように配置することができ、ＬＥＤ基板４５を垂直に保持することができる。このため、発光面をＬＥＤ基板４５と平行に配置されたＬＥＤパッケージ４６から出射した光の中心光軸を水平方向に指向させることができる。

このように発光面をＬＥＤパッケージ４６から出射した光の中心光軸を水平方向に指向させることができるため、ＬＥＤパッケージ４６から出射された照明光は、ある角度で広がりながら略水平方向に進行する。

遮蔽部材４２の反射部４８によって反射させられたＬＥＤパッケージ４６の照明光は、図３において原稿Ｐの照射領域Ｗ１に対して左側から照射されるようになっており、カバー部材４３の反射部４７で反射させられた照明光は、遮蔽部材４２の反射部４９でさらに反射し、若しくは、直接ＬＥＤパッケージ４６から反射部４９に到達して反射する光も照射領域Ｗ１に対して図３の右側から照射される。

なお、照射領域Ｗ１は、コンタクトガラス７上のある一定範囲である。また、図３において、照射領域Ｗ１に対して右側を走査方向の前側とし、照射領域Ｗ１に対して左側を走査方向の後側とすると、本実施の形態では、上述した反射部４７〜４９から照明作用により、照射領域Ｗ１に対して副走査方向の前後方向から光が略均等に照射されることになり、立体物の原稿や切り貼りされた原稿等も影が出ないようにすることができる。

したがって、カバー部材４３および遮蔽部材４２の形状は、ＬＥＤパッケージ４６から照射される光を照射領域Ｗ１に対して副走査方向に一定の照度分布で導くように設計された折り曲げ形状となっている。

すなわち、本実施の一体型走査光学ユニット４０は、筐体４１に設けられ、発光するＬＥＤユニット４４と、ＬＥＤユニット４４からの光を原稿Ｐの照射領域Ｗ１に照射する反射部４７を有するカバー部材４３と、ＬＥＤユニット４４からの光を原稿Ｐの照射領域Ｗ１に照射する反射部４８、４９を有する遮蔽部材４２とからなる照明手段としての原稿照明部５６を備えたものとなる。

また、遮蔽部材４２は、筐体４１に着脱自在に設けられており、図３に示すように、筐体４１内を、ＬＥＤユニット４４が設けられた第１の空間５７と、第１の空間５７の下方に位置し、画像読取部５４が設けられた第２の空間５８とに隔離するようになっている。
すなわち、遮蔽部材４２は、筐体４１内に画像読取部５４が収納された空間としての第２の空間５８が画成されるように原稿照明部５６と画像読取部５４とを隔離している。

この遮蔽部材４２の対向面４２ａは、画像読取部５４の底面を構成するものであり、遮蔽部材４２は、第２の空間５８に原稿Ｐからの反射光以外の照明光が進入しないように第１の空間５７から遮断する（隔離する）機能を有しており、原稿照明部５６の下方を覆うとともに、筐体４１との間で隙間が生じないように筐体４１に取付けられている。

このように本実施の形態では、反射部４７を第１の空間５７に対向するカバー部材４３の対向面４３ｂに設けるとともに、反射部４８、４９を第１の空間５７に対向する遮蔽部材４２の対向面４２ａに設けることで、第２の空間５８と隔離された第１の空間５７を画成することができる。

また、図３、図７、図８に示すように、遮蔽部材４２には主走査方向に延在するスリット５９が形成されており、このスリット５９は、ＬＥＤユニット４４から遠く離れて位置している（図３中、右方）。

また、スリット５９は、反射部４８および反射部４９の間に位置するようにして設けられており、原稿Ｐからの反射光（原稿像の光）を第１の空間５７から第２の空間５８に導くようになっている。

また、スリット５９は、上下方向に開口しており、開口の高さはＬＥＤパッケージ４６の中心よりも高い位置、すなわち、原稿Ｐに近い位置に設けられている。このため、ＬＥＤパッケージ４６からの照射光を第１の空間５７から第２の空間５８に進入し難くして、原稿Ｐからの反射光のみを第２の空間５８に導くことができる。

なお、反射部４８、４９を除いたスリット５９近傍の遮蔽部材４２の表面やスリット５９内の垂直方向の内周側面は、反射率の低い表面処理または、黒色に構成されており、反射部４８、４９を除いた遮蔽部材４２の対向面４２ａで光を反射し難くしている。

一方、図３において、第２の空間５８に位置する筐体４１には反射ミラー６０ａ〜６０ｅ、結像レンズ６１および撮像素子としてのＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）６３が設けられており、これら反射ミラー６０ａ〜６０ｅ、結像レンズ６１およびＣＣＤ６３は、読取手段としての画像読取部５４を構成している。

反射ミラー６０ａ〜６０ｅは、ＬＥＤユニット４４から反射部４７〜４９を介して原稿Ｐの照射領域Ｗ１が照射されたときに、照射領域Ｗ１における原稿Ｐのライン上（主走査方向）の反射光Ｌ、すなわち、読取光軸が遮蔽部材４２のスリット５９を介して第２の空間５８に導かれると、反射ミラー６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅの順に反射するようになっている。したがって、反射ミラー６０ａ〜６０ｅは、反射光Ｌを結像レンズ６１に導くように筐体４１の所定個所に取付けられている。

この結像レンズ６１は、筐体４１の底部に取付けられており、反射ミラー６０ｅによって反射された光を結像させるようになっている。ＣＣＤ６３は、結像レンズ６１の結像位置に配置されるように筐体４１の副走査方向一側面に取付けられており、原稿Ｐの画像を読み取るようになっている。本実施の形態のＣＣＤ６３は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色毎に設けられており、カラー画像の読み取りを行うことができる。

このＣＣＤ６３は、ＳＢＵ（スキャナボードユニット）６４上に配置されており、このＳＢＵ６４は、筐体４１の副走査方向一側面に取付けられている。このＳＢＵ６４にはＣＣＤ６３の他にＩＣチップやチップコンデンサ等の電子部品が実装されており、ＣＣＤ６３によって読み取られた原稿Ｐの画像を処理し、露光装置３１に送信するようになっている。

次に、図１０〜図１３に基づいて筐体４１の構成、筐体４１と遮蔽部材４２およびカバー部材４３との位置関係を説明する。
なお、図１０は、筐体４１を上方から見たときの斜視図、図１１は、筐体４１、遮蔽部材４２およびカバー部材４３を分解したときの一体型走査光学ユニット４０の要部斜視図、図１２は、筐体４１および遮蔽部材４２とカバー部材４３とを分解したときの一体型走査光学ユニット４０の要部斜視図、図１３は、筐体４１、遮蔽部材４２およびカバー部材４３が組み付けられた状態を示す一体型走査光学ユニット４０の要部斜視図である。

図１０〜図１３において、筐体４１の主走査方向両端部には第１の位置決め部としての一対の溝６６が形成されており、この一対の溝６６の垂直方向の内周側面を結んだ線は、主走査方向に平行となっている。なお、図１１〜図１３には主走査方向の一方側の溝６６のみを図示している。

また、図８に示すように、遮蔽部材４２の主走査方向両端部には第２の位置決め部としての突起６７が形成されており、この突起６７は、遮蔽部材４２の主走査方向両端部から水平方向に突出し、溝６６に嵌合されるようになっている。

そして、突起６７を溝６６に嵌合することによって遮蔽部材４２を筐体４１に取付けると、ＬＥＤユニット４４と反射ミラー６０ａ〜６０ｅ、結像レンズ６１およびＣＣＤ６３との位置決めが行われる。

すなわち、カラー複写機１では、ＬＥＤパッケージ４６から原稿Ｐの照射領域Ｗ１に照射される光の中にそれぞれ数十μｍ程度の幅のＲ、Ｇ、Ｂラインが含まれる。

このため、原稿Ｐから反射される読取光軸Ｌがずれた状態で反射ミラー６０ａ〜６０ｅおよび結像レンズ６１を通してＣＣＤ６３に入力されると、Ｒ、Ｇ、Ｂの光量バランスが一定とならずに、鮮明な画像を読み取ることができないおそれがある。

本実施の形態では、照射領域Ｗ１における原稿の副走査方向の照度分布を一定にして照度分布のピーク光量位置とＣＣＤ６３の中心、すなわち、読取領域の中心とが一致するように、ＬＥＤユニット４４および反射部４７〜４９と反射ミラー６０ａ〜６０ｅ、結像レンズ６１およびＣＣＤ６３とを位置決めするための突起６７を遮蔽部材４２の主走査方向両端部に設け、この突起６７を筐体４１の溝６６に嵌合させるようにしているため、遮蔽部材４２を筐体４１に取付けるだけで、照射領域Ｗ１における原稿の副走査方向の照度分布を一定にして照度分布のピーク光量位置と読取領域の中心とを一致させることができる。

また、溝６６および突起６７は、遮蔽部材４２およびカバー部材４３に設けられたＬＥＤ基板４５の位置決め用の溝５０、５１の近傍に設けられており、ＬＥＤ基板４５の上下端部を位置決め用の溝５０、５１に嵌合することでＬＥＤ基板４５を遮蔽部材４２およびカバー部材４３に取付けた後、突起６７を溝６６に嵌合することにより、遮蔽部材４２およびカバー部材４３を筐体４１に取付けたときに、ＬＥＤ基板４５を主走査方向と平行に位置決めすることができる。

すなわち、溝６６および突起６７をＬＥＤ基板４５の位置決め用の溝５０、５１の近傍に設けることにより、ＬＥＤパッケージ４６からの出射光の中心光軸が略水平に向くような方向にＬＥＤ基板４５を配置するための精度を高めることができる。

また、図１１〜図１３に示すように、筐体４１の主走査方向の一側面には溝部７０が形成されており、この溝部７０の底面にはボルト挿通孔７０ａが開口している。

また、図８に示すように、遮蔽部材４２の主走査方向一端部には内周面にネジ部が加工されたボルト挿通部７２が形成されており、遮蔽部材４２を筐体４１に取付けたときに、ボルト挿通孔７０ａとボルト挿通部７２が位置合わせされるようになっている。

そして、ボルト挿通孔７０ａを介してボルト挿通部７２にボルト７１を螺合することにより、遮蔽部材４２が筐体４１に固定されるようになっている。なお、溝部７０の深さは、ボルト７１の頭部の高さと略同程度となっており、ボルト７１の頭部が筐体４１の側面から突出しないようになっている。

次に、作用を説明する。
本実施の形態では、カバー部材４３の溝５０および遮蔽部材４２の溝５１にＬＥＤ基板４５の上下端部を嵌合した後、遮蔽部材４２の突起５２ａ、５２ｂにカバー部材４３の穴５３ａ、５３ｂを嵌合することにより、遮蔽部材４２とカバー部材４３の位置決め、すなわち、反射部４７〜４９の位置決めと反射部４７〜４９に対するＬＥＤ基板４５の位置決めを同時に行うことができる。

すなわち、溝５０、５１にＬＥＤ基板４５を嵌合するだけで、遮蔽部材４２およびカバー部材４３に対するＬＥＤパッケージ４６の位置を一義的に決定して、遮蔽部材４２およびカバー部材４３を一体化することができ、原稿照明部５６をユニット化することができる。

また、カバー部材４３に形成された穴５３ｂは、主走査方向に延在する長穴となっているため、ＬＥＤ基板４５が副走査方向に傾いてしまうのを防止することができる。

したがって、ＬＥＤユニット４４は、遮蔽部材４２およびカバー部材４３の間で、ＬＥＤパッケージ４６からの出射光の中心光軸が略水平に向くような方向にＬＥＤ基板４５が配置されることになる。

次いで、遮蔽部材４２の主走査方向両端部に設けられた突起６７を筐体４１の溝６６に嵌合させることにより、遮蔽部材４２を筐体４１に取付ける。このため、筐体４１が遮蔽部材４２によって原稿照明部５６を有する第１の空間５７と画像読取部５４を有する第２の空間５８とに隔離されるとともに、照射領域Ｗ１における原稿の副走査方向の照度分布を一定にして照度分布のピーク光量位置とＣＣＤ６３の中心とが一致されるように、ＬＥＤユニット４４および反射部４７〜４９と反射ミラー６０ａ〜６０ｅ、結像レンズ６１およびＣＣＤ６３とが位置決めされる。

次いで、ボルト挿通孔７０ａを介してボルト挿通部７２にボルト７１を螺合することにより、遮蔽部材４２が筐体４１に固定する。
このような組み付け手順によって一体型走査光学ユニット４０の組み付けが行われる。

また、カラー複写機１によって原稿Ｐの画像を読み取る場合には、駆動手段によって一体型走査光学ユニット４０を副走査方向に移動させながら、ＬＥＤユニット４４から原稿Ｐの照射領域Ｗ１に照射を行う。

ＬＥＤユニット４４のＬＥＤパッケージ４６が出射されると、この出射光の中心光軸が水平方向に指向され、ある角度で広がりながら略水平方向に進行する。

遮蔽部材４２の反射部４８によって反射させられたＬＥＤパッケージ４６の照明光は、原稿Ｐの照射領域Ｗ１に対して図３の左側から照射されるとともに、カバー部材４３の反射部４７で反射させられた照明光は、遮蔽部材４２の反射部４９でさらに反射し、若しくは、直接ＬＥＤパッケージ４６から反射部４９に到達して反射する光も照射領域Ｗ１に対して図３の右側から照射される。

このため、照射領域Ｗ１において照度分布のピーク光量位置と読取領域の中心とが一致され、原稿Ｐの照射領域Ｗ１が一定の照度分布で照射される。この原稿Ｐからの反射光は、読取光軸となって反射ミラー６０ａ〜６０ｅを介して結像レンズ６１に導かれ、結像レンズ６１によってＣＣＤ６３の中心に結像される。

このとき、照度分布のピーク光量位置と読取領域の中心とが一致しているため、Ｒ、Ｇ、Ｂの光量分布のばらつきが発生しないので、ＣＣＤ６３は、鮮明なカラー画像の読み取りを行うことができる。

このように本実施の形態は、筐体４１内に画像読取部５４が収納された第２の空間５８が画成されるように原稿照明部５６と画像読取部５４とを隔離する遮蔽部材４２を設け、この遮蔽部材４２の上面にＬＥＤユニット４４からの光を原稿Ｐの照射領域Ｗ１に照射するための反射部４８、４９を設けるとともに、原稿Ｐから反射された光を第１の空間５７から第２の空間５８に導くように主走査方向に延在する長尺のスリット５９を設けたので、原稿Ｐからの反射光を画像読取部５４に導く光路を確保して、原稿照明部５６と画像読取部５４を光学的に遮断することができる。

このため、ＬＥＤユニット４４からの照射光が遮蔽部材４２によって反射ミラー６０ａ〜６０ｅ、結像レンズ６１およびＣＣＤ６３に入り込むのを防止することができ、原稿Ｐからの反射光以外の光（フレア光）が画像読取部５４に入り込むことを防止できる。

特に、画像読取部５４が１つ以上の反射ミラー６０ａ〜６０ｅを有する場合には、反射ミラー６０ａ〜６０ｅの配置によってフレア光の発生が起こり易い。また、結像レンズとして、等倍センサに用いられるセルフォックレンズアレイ等の等倍結像系よりも縮小結像系の鏡筒レンズを用いた場合には、フレア光がＣＣＤ６３に入射し易い。本実施の形態では、遮蔽部材４２を設けることによって結像光以外の照明光を遮断することができるので、フレア光の防止に有効である。

また、本実施の形態では、反射部４８、４９を有する遮蔽部材４２の主走査方向両端部に、筐体４１の溝６６に嵌合され、原稿照明部５６と画像読取部５４との位置決めを行う突起６７を設けたので、遮蔽部材４２を筐体４１に取付けるだけの簡単な作業で照射領域Ｗ１における副走査方向の照度分布を一定にして照度分布のピーク光量位置とＣＣＤ６３の中心を一致させることができ、ＣＣＤ６３によって鮮明な画像を読み取ることができる。

また、本実施の形態では、遮蔽部材４２を筐体４１に着脱自在にしたので、画像読取部５４へのアクセスを容易にして、画像読取部５４のメンテナンスを容易に行うことができる。

また、本実施の形態では、遮蔽部材４２の対向面４２ａが原稿照明部５６の底面を構成し、筐体４１の溝６６に嵌合する突起６７を遮蔽部材４２の主走査方向の両端部に設けたので、ＬＥＤユニット４４が副走査方向に傾くのを防止して、原稿照明部５６と画像読取部５４との位置決めを行うことができ、簡単な作業で照度分布のピーク光量位置とＣＣＤ６３の中心を一致させることができ、ＣＣＤ６３によって鮮明な画像を読み取ることができる。

また、本実施の形態では、遮蔽部材４２およびカバー部材４３に、ＬＥＤユニット４４を反射部４７〜４９に対して位置決めする溝５０、５１を設けたので、ＬＥＤパッケージ４６と原稿Ｐの照射領域Ｗ１とを最適な位置関係にすることができ、原稿Ｐの照射領域Ｗ１における照度分布のばらつきを少なくして、常に安定した光量を維持することができる。この結果、ＣＣＤ６３によってより鮮明な画像を読み取ることができる。

なお、本実施の形態では、遮蔽部材４２をボルト７１によって筐体４１に固定しているが、これに限らず、図１４、１５に示すように、カバー部材４３の主走査方向両端部に嵌合溝６８ａが形成された嵌合片６８を設けるとともに、遮蔽部材４２の主走査方向両端部に突起６９を形成し、嵌合片６８の嵌合溝６８ａを突起６９に嵌合することにより、遮蔽部材４２およびカバー部材４３を筐体４１に取付けるようにしてもよい。

このようにすれば、溝部７０やボルト挿通部７２は必ずしも必要ではなく、嵌合片６８および突起６９によってカバー部材４３を筐体４１に固定するのを利用して、カバー部材４３を介して遮蔽部材４２を筐体４１に固定するだけでもよい。

また、遮蔽部材４２およびカバー部材４３を筐体４１に取付ける手段としては、スナップフィットによって遮蔽部材４２およびカバー部材４３を筐体４１に固定してもよい。また、カバー部材４３を遮蔽部材４２に圧入した後、遮蔽部材４２を筐体４１に圧入することによって固定してもよい。

さらに、カバー部材４３を遮蔽部材４２に取付けた後に、遮蔽部材４２をピンによって筐体４１に固定したり、遮蔽部材４２を筐体４１に引っ掛けるようにして固定してもよい。

また、本実施の形態では、遮蔽部材４２によって筐体４１内に第１の空間５７と第２の空間５８とを画成しているが、これに限らず、遮蔽部材４２を筐体４１の上端開口部に設けてもよい。すなわち、遮蔽部材４２を、筐体４１内に画像読取部５４を収納するための空間を画成するための蓋として用いてもよい。

以上のように、本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置は、フレア光が読取手段に入り込むのを防止することができるとともに、簡単な作業で照射領域における副走査方向の照度分布を一定にして照度分布のピーク光量位置と読取領域の中心を一致させることができ、鮮明な画像を読み取ることができるという効果を有し、複写機、ファクシミリ装置、イメージスキャナ等に使用される画像読取装置およびこの画像読取装置を備えた画像形成装置等として有用である。

本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、カラー複写機の概略構成図である。 本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、画像読取装置の概略斜視図である。 本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、一体型走査光学ユニットの断面図である。 本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、ＬＥＤユニットの斜視図である。 本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、カバー部材の断面図である。 本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、カバー部材を下方から見たときの斜視図である。 本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、遮蔽部材の断面図である。 本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、遮蔽部材を上方から見たときの斜視図である。 本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、カバー部材を上方から見たときの斜視図である。 本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、筐体を上方から見たときの斜視図である。 本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、筐体、遮蔽部材およびカバー部材を分解したときの一体型走査光学ユニットの要部斜視図である。 本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、筐体および遮蔽部材とカバー部材とを分解したときの一体型走査光学ユニットの要部斜視図である。 本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、筐体、遮蔽部材およびカバー部材が組み付けられた状態を示す一体型走査光学ユニットの要部斜視図である。 本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、他の形状のカバー部材を上方から見たときのカバー部材の斜視図である。 本発明に係る画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、遮蔽部材と他の形状のカバー部材および筐体が組み付けられた状態を示す一体型走査光学ユニットの要部斜視図である。

符号の説明

１ カラー複写機（画像形成装置）
４ 画像読取装置
５ 画像形成部（画像形成手段）
４０ 一体型走査光学ユニット
４１ 筐体
４２ 遮蔽部材
４３ カバー部材
４４ ＬＥＤユニット（光源）
４８、４９ 反射部
５１ 溝（光源位置決め部）
５４ 画像読取部（読取手段）
５６ 原稿照明部（照明手段）
５８ 第２の空間（空間）
５９ スリット
６０ａ〜６０ｅ 反射ミラー
６１ 結像レンズ
６３ ＣＣＤ（撮像素子）
６６ 溝（第１位置決め部）
６７ 突起（第２位置決め部）
Ｐ 原稿
Ｗ１ 照射領域

Claims (4)

1. 筐体と、前記筐体に着脱自在に設けられ、光源および前記光源からの光を原稿の照射領域に照射する反射部を備えた照明手段と、前記筐体に設けられ、原稿から反射された光を読み取る読取手段とを含んで構成される一体型走査光学ユニットを備え、
   前記一体型走査光学ユニットを原稿の副走査方向に移動させることにより、原稿を読み取るようにした画像読取装置において、
   前記一体型走査光学ユニットは、
   前記筐体に着脱自在に設けられ、前記筐体内に前記読取手段が収納された空間が画成されるように前記照明手段と前記読取手段とを隔離する遮蔽部材と、
   前記遮蔽部材と対向する面に溝を有するカバー部材とを含んで構成され、
   前記遮蔽部材は、前記原稿から反射された光を前記空間に導くように主走査方向に延在する長尺のスリットと、
   前記筐体に設けられた第１の位置決め部と、
   前記第１の位置決め部に嵌合され、前記照明手段と前記読取手段との位置決めを行う第２の位置決め部と、
   前記光源を前記反射部に対して位置決めする光源位置決め部とを備え、
   前記光源は、前記遮蔽部材の前記光源位置決め部および前記カバー部材の前記溝に嵌合され、前記遮蔽部材および前記カバー部材に挟持されることにより前記反射部に対して位置決めされ、
   前記照明手段は、前記光源が前記反射部に対して位置決めされることで前記読取手段に対して一義的に位置決めされ、
   前記反射部が、前記遮蔽部材および前記カバー部材に設けられることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記読取手段は、前記スリットを通して前記空間に導かれた原稿の反射光を反射させる複数の反射ミラーと、前記反射ミラーで反射された光を結像させる結像レンズと、前記結像レンズの結像位置に配置され、原稿の画像を読み取る撮像素子とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記遮蔽部材は、前記照明手段の底面を構成し、前記第２の位置決め部は、少なくとも前記遮蔽部材の主走査方向の両端部に設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像読取装置を備えた画像形成装置であって、
   前記読取手段によって読み取られた画像を記録媒体上に形成する画像形成手段を有することを特徴とする画像形成装置。

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