JP5514845B2

JP5514845B2 - 導光体、画像読取装置、及び画像形成装置

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Publication number: JP5514845B2
Application number: JP2012018240A
Authority: JP
Inventors: 謙一郎河▲崎▼
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: US8837009B2; US20130194642A1; JP2013157876A

Description

本発明は、光源の光を導光しつつライン状に光を照射する導光体、導光体からの光が照射された原稿の画像を読み取る画像読取装置、及び画像読取装置で読み取られた画像に基づき用紙に画像を形成する画像形成装置に関する。

従来から、原稿の画像を読み取るスキャナ装置用の照明装置として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の光を棒状の導光体で導光し、導光体の一方の側面に形成された反射部材で光を反射させることによって光を導光体と直交する方向に取り出し、原稿を主走査方向にライン状に照明するものが知られている。このような照明装置は、導光体の端部に設けられた入射面にのみ、ＬＥＤを配置するだけでよいので、ＬＥＤの数を少なくできるという、メリットがある。また、導光体内に導入された光は、導光体内をスネルの法則に従い、導光体内面で全反射しながら導光体内を進行するため、ＬＥＤ光の損失が少ない。

このような照明装置では、導光体内面での光の反射回数の差異によって、副走査方向の光の配光特性に差異が生じる。すなわち、ＬＥＤ近傍で導光体から射出される光は、導光体内で反射された回数が少なく、ＬＥＤから離れた位置で導光体から射出される光は、導光体内で反射された回数がＬＥＤ近傍より多くなる。導光体内で反射された回数が少ない光は、反射により生じる拡散の程度が少ないため、ＬＥＤ近傍では、副走査方向の狭い範囲に光が照射される。その一方、導光体内で反射された回数が多い光は、反射により生じる拡散の程度が多いため、ＬＥＤから離れた位置では副走査方向の広い範囲に光が拡散照射される。

このように、副走査方向の光の配光が、主走査方向の位置によって異なると、原稿の浮きが生じた場合の照度の変化が主走査方向の位置によって異なるため、原稿の浮きに対する照度の不均一が増大するという不都合があった。

そのため、導光体の周面の略半分の領域であって、光が取り出される側の周面である射出面全体に、シボ加工や曲面状の凹凸により光を拡散させる拡散手段を設けた照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような拡散手段により、射出面から射出される光を副走査方向に拡散させ、副走査方向の光の配光の不均一を低減するようになっている。また、この照明装置は、拡散手段を、導光体のＬＥＤ近傍に設けることで、配光範囲の狭い光を効果的に拡散させるようになっている。

特開２００８−１４０７２６号公報

しかしながら、上述のような照明装置では、ＬＥＤ近傍位置で導光体から射出される光のすべてが、副走査方向の配光範囲が狭い訳ではなく、ＬＥＤ近傍位置で導光体から射出される光にも、副走査方向の配光範囲が広い光が含まれている。そのため、例え拡散手段を導光体のＬＥＤ近傍に設けたとしても、元々副走査方向の配光範囲が広い光についても拡散手段で拡散される。そして、光は拡散手段により拡散されるときに損失が生じるため、元々副走査方向の配光範囲が広い光が拡散手段で拡散されることによって、光の損失が増大するという不都合があった。

本発明の目的は、光の損失が増大するおそれを低減しつつ、副走査方向に対する配光の不均一を低減することができる導光体、画像読取装置、及び画像読取装置を提供することである。

本発明に係る導光体は、棒状の形状を有し長手方向に光を導光する本体部と、前記本体部の一方の端面であって前記光が入射される入射面と、前記本体部の表面において前記長手方向に沿って延び前記光を射出させる帯状の射出面と、前記本体部の前記射出面と対向する対向面とを備え、前記対向面は、前記長手方向に延びるように形成され、前記光を前記射出面に向けて反射する帯状の反射部を含み、前記射出面は、前記射出面の予め設定された基準位置よりも前記入射面側において、前記長手方向に延びるように形成され、前記射出面から射出される光を拡散させる帯状の拡散部を含み、前記拡散部の前記長手方向と直交する方向の幅Ｗ２は、前記反射部の幅Ｗ１より狭く、かつ前記拡散部は、前記反射部の幅方向中央部に沿って延びるとともに、前記対向面と垂直な方向に延びる仮想的な垂直面が前記射出面と交わる線を中心として配置され、前記基準位置は、前記入射面から入射された光が直接前記反射部に当たって反射され前記射出面から射出する光を少反射光とし、前記入射面から入射された光が前記本体部の内面で反射された後に前記反射部に当たって反射され前記射出面から射出する光を多反射光とするとき、前記少反射光による照度と前記多反射光による照度とが等しくなる位置に定められている。

この構成によれば、棒状の導光体内を進行する光は、反射部によって射出面に向けて反射され、射出面から導光体の外部へ射出される。導光体の長手方向が主走査方向に沿うように導光体を配置すると、主走査方向に沿うライン状の光が導光体の射出面から射出される。拡散部は、反射部の長手方向と直交する方向の中央を示す中央線から対向面と垂直に延ばした平面が射出面と交わる線の少なくとも一部を含み、長手方向に延びるように形成されている。そして、拡散部の長手方向と直交する方向すなわち副走査方向の幅は、反射部の幅より狭い。そうすると、導光体内での反射回数が少なく、副走査方向の配光範囲が狭い光は、前記交わる線を中心とする、射出面の長手方向と直交する方向（副走査方向）の狭い範囲を透過するから、その配光範囲が狭い光の大部分は拡散部により拡散されて導光体から射出される。その結果、副走査方向の配光範囲が狭い光を効果的に拡散させることができる結果、副走査方向に対する配光の不均一を低減することができる。

さらに、拡散部の長手方向と直交する方向（副走査方向）の幅は、反射部の幅より狭いから、拡散手段が射出面全体に形成された背景技術よりも、副走査方向の配光範囲の広い光が拡散されることなく従ってエネルギーを損失することなく射出面から射出される量が増大する。その結果、拡散部により光の損失が増大するおそれを低減することができる。また、前記拡散部は、前記射出面の予め設定された基準位置よりも前記入射面側に形成されている。射出面から射出される光の副走査方向の配光範囲は、入射面近傍の方が入射面から離れた位置より狭い。このため、拡散部が基準位置よりも入射面側すなわち入射面近傍に形成されることで、副走査方向の配光範囲が狭い光を効果的に拡散させることができる。

また、前記拡散部は、前記長手方向に延び、かつ前記長手方向と直交する方向に配列された複数の長尺の凸部を含み、前記各凸部の前記長手方向と直交する方向の断面形状は、Ｒ形状であることが好ましい。

この構成によれば、拡散部を透過して射出される光を、凸部の長手方向と直交する方向（副走査方向）に効果的に拡散させることができるので、副走査方向に対する配光の不均一を効果的に低減することができる。

また、前記反射部は、前記長手方向に沿って互いに間隔をあけて形成され、前記長手方向と垂直方向に延び、プリズムとして機能する複数の凹部を含むことが好ましい。

この構成によれば、反射部は、効率よく光を射出面方向へ反射することができる。

また、本発明に係る画像読取装置は、上述の導光体と、前記入射面へ光を照射する光源と、前記射出面からの光が照射された原稿の画像を読み取る画像読取部とを備える。

この構成によれば、画像読取装置において、光の損失が増大するおそれを低減しつつ、副走査方向に対する配光の不均一を低減することができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、上述の画像読取装置と、前記画像読取装置によって読み取られた画像に基づき用紙に画像を形成する画像形成部とを備える。

この構成によれば、副走査方向に対する配光の不均一が低減された光が照射されて読み取られた原稿の画像に基づき用紙に画像が形成されるので、用紙に形成される画像の品質が向上する。

このような構成の導光体、画像読取装置、及び画像形成装置は、光の損失が増大するおそれを低減しつつ、副走査方向に対する配光の不均一を低減することができる

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機の内部構成を概略的に示す側面図である。図１に示すライン光源の構成を示す概略的な説明図である。図１に示すライン光源の構成を示す概略的な斜視図である。図２に示す導光体を基底面側から見た概略的な平面図である。図２に示す導光体を射出面側から見た概略的な斜視図である。図２に示す導光体を、凹部の頂点の位置で切断したVI−VI断面図である。導光体内での光の反射回数と、導光体から射出される光の配光特性との関係を説明するための説明図である。導光体内での光の反射回数と、導光体から射出される光の配光特性との関係を説明するための説明図である。ライン光源によって原稿に光を照射した場合の原稿面の照度をシミュレーションにより求めた結果を示すグラフである。図９に示すグラフの縦軸（原稿面照度）を、ピーク値を１とした場合の比率に換算したグラフである。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機の内部構成を概略的に示す側面図である。なお、画像形成装置は、複写機に限られず、例えばファクシミリや複合機等であってもよい。

複写機１は、装置本体２と、装置本体２の左方に配設されたスタックトレイ３と、装置本体２の上部に配設された、本発明の一実施形態に係る画像読取装置５と、画像読取装置５の上方に配設された原稿給送部６と、装置本体２の内部に配設され、マイクロコンピュータ等によって構成された制御部１００とを有している。また、複写機１のフロント部には、略長方形の操作パネル部４７が設けられている。

画像読取装置５の上面には、ガラス等の透明部材により構成された原稿台５２及びコンタクトガラス５３が配設されている。そして、画像読取装置５は、原稿台５２及びコンタクトガラス５３の下部に、原稿台５２やコンタクトガラス５３を介して原稿に照明光を照射し、その反射光を受光する走査部５１と、走査部５１で得られた原稿画像を反射するミラーユニット５４と、ミラーユニット５４からの原稿画像を集光する結像レンズ５５と、結像レンズ５５で結像された原稿画像を光電変換することによって、画像データを生成する撮像素子５６（画像読取部の一例）とを備えて構成されている。

なお、画像読取装置は画像形成装置に組み込まれる例に限られない。画像読取装置は、単独で使用されるスキャナ装置であってもよい。

走査部５１は、例えば図略のステッピングモータによって、副走査方向に駆動されるようになっている。そして、走査部５１が速度Ｖで、ミラーユニット５４が速度Ｖ／２で、図１の左右方向、すなわち副走査方向に変位することで、原稿台５２に載置された原稿の画像が、常に等しい光路長で撮像素子５６に結像される。

また、走査部５１は、原稿給送部６により給送された原稿を読み取るときは、コンタクトガラス５３と対向する位置に移動される。そして、走査部５１、ミラーユニット５４、及び結像レンズ５５によって、原稿画像が撮像素子５６に結像される。そして、撮像素子５６は、原稿給送部６による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを制御部１００へ出力する。撮像素子５６としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサが用いられる。

走査部５１は、ライン光源５１１と、原稿から原稿台５２やコンタクトガラス５３を透過して得られた反射光をミラーユニット５４へ反射するミラー５１３とを備えて構成されている。また、ライン光源５１１、ミラー５１３、ミラーユニット５４、結像レンズ５５、撮像素子５６及び撮像素子５６は、主走査方向に原稿台５２、及びコンタクトガラス５３の幅以上に延設されている。

なお、ミラー５１３、ミラーユニット５４、結像レンズ５５、及び撮像素子５６を用いる代わりに、主走査方向に延びる長尺のＣＩＳ（Contact Image Sensor）を用いてもよい。

原稿給送部６は、原稿を載置するための原稿載置部６１と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部６２と、原稿載置部６１に載置された原稿を１枚ずつ繰り出してコンタクトガラス５３に対向する位置へ搬送し、原稿排出部６２へ排出するための給紙ローラ（図略）、搬送ローラ（図略）等からなる原稿搬送機構６３を備える。

また、原稿給送部６は、その前面側が上方に移動可能となるように装置本体２に対して回動自在に設けられている。原稿給送部６の前面側を上方に移動させて原稿台５２上面を開放することにより、原稿台５２の上面に読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等をユーザが載置できるようになっている。

装置本体２は、手差トレイ４６０、複数の給紙カセット４６１、複数の給紙ローラ４６２、画像形成部４、排出トレイ４８、及び制御部１００等を備える。画像形成部４は、像形成部４０、定着部４５、及び画像形成部４内の用紙搬送路中に設けられた種々の搬送ローラ等を備える。像形成部４０は、露光装置４２、感光体ドラム４３、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用の現像装置４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋ、中間転写体ローラ４９、及び転写ローラ４１を備える。

感光体ドラム４３は、矢印方向に回転しながら帯電装置（図示省略）によって一様に帯電される。露光装置４２は、画像読取装置５において読み取られた原稿の画像データに基づいて制御部１００により生成された変調信号をレーザ光に変換して出力し、感光体ドラム４３に各色別に静電潜像を形成する。現像装置４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋは、各色の現像剤を感光体ドラム４３に供給して各色別のトナー画像を形成する。中間転写体ローラ４９には、感光体ドラム４３から各色のトナー像が転写され、中間転写体ローラ４９上にカラーのトナー像が形成される。

一方、給紙ローラ４６２は、用紙が収納された手差トレイ４６０や給紙カセット４６１から用紙を引き出し、転写ローラ４１まで給送する。転写ローラ４１は、搬送された用紙に中間転写体ローラ４９上のトナー像を転写させ、定着部４５は、転写されたトナー像を加熱して用紙に定着させる。その後、用紙は、装置本体２の排出口２０９からスタックトレイ３へ排出される。また、用紙は、必要に応じて排出トレイ４８へも排出される。

図２は、図１に示すライン光源５１１の構成を示す説明図である。図２は、コンタクトガラス５３の下部にライン光源５１１が配置された状態を示している。図２（ａ）は、ライン光源５１１を長尺方向（主走査方向）に沿って切断した状態の断面図である。ライン光源５１１は、導光体５５１と、光源５５２と、板状の反射部材５５３とを備えている。図２（ｂ）は、導光体５５１を、光源５５２からの光が入射される入射面５５４側から見た正面図である。

導光体５５１は、例えば透明の樹脂材料によって構成された略円柱状の部材であり、本体部ＭＢを基本に構成されている。導光体５５１の一方の端面と対向する位置に光源５５２が配設されている。この光源５５２と対向配置された端面が、入射面５５４となる。光源５５２としては、例えば白色ＬＥＤが用いられる。光源５５２は、入射面５５４に対して光を射出する。

導光体５５１のコンタクトガラス５３と対向する側面は、導光体５５１から外部へ光を射出する帯状の射出面５５１ａとなる。導光体５５１の射出面５５１ａと対向する面は、平坦な基底面５５１ｂ（対向面の一例）となっている。基底面５５１ｂは、導光体５５１内を伝搬する光の一部を射出面５５１ａに向けて反射する。反射部材５５３は、基底面５５１ｂと対向配置されている。反射部材５５３は、基底面５５１ｂを透過した光を、導光体５５１に戻すように反射する。

基底面５５１ｂには、導光体５５１の長尺方向と直交する方向に延びる、プリズムの役目を果たす凹部Ｐが、複数、導光体５５１の長尺方向に沿って所定の間隔で配列されている。導光体５５１の入射面５５４と反対側の端面である後端面５５１ｃは、例えばアルミが蒸着され、あるいはアルミシートが貼付された反射端面である。この反射端面は、導光体５５１の後端面５５１ｃから外部へ向かう光を、導光体５５１に戻すように反射する。

凹部Ｐは、例えば、基底面５５１ｂが楔状に削り取られて（カットされて）形成されている。そして、各凹部Ｐの、入射面５５４側の面が第１プリズム面Ｐ１となり、後端面５５１ｃ側の面（入射面５５４と反対側の面）が第２プリズム面Ｐ２となる。

そして、光源５５２から射出された光は、入射面５５４を通って導光体５５１内に導入される。導光体５５１は、入射面５５４から導入された光を、導光体５５１の内面（空気との界面）で繰り返し反射させる。これにより、導光体５５１は、光を導光体５５１の長尺方向、すなわち主走査方向に導く。このとき、光の一部は凹部Ｐによって射出面５５１ａ方向へ反射され、射出面５５１ａを透過してコンタクトガラス５３上の原稿を照射する。

また、光の一部は基底面５５１ｂを透過して導光体５５１の外部に漏れる。しかしながら、基底面５５１ｂを透過した光は、反射部材５５３で反射されて再び導光体５５１の内部に導入される。このように、反射部材５５３によって、基底面５５１ｂを透過する光の損失が低減されるようになっている。

図３は、図１に示すライン光源５１１の構成を示す斜視図である。図３は、原稿台５２の下部にライン光源５１１が配設された状態を示している。ライン光源５１１は、原稿台５２に対して斜めに光を射出するように配置されている。図３においては反射部材５５３の記載を省略している。図３に示すように、射出面５５１ａから射出された光が、原稿台５２上の帯状の画像読取範囲に照射されるようになっている。

図４は、図２に示す導光体５５１を基底面５５１ｂ側から見た平面図である。図４に示すように、複数の凹部Ｐを含む帯状の領域が、反射部Ａ１とされている。反射部Ａ１の、導光体５５１の長手方向と直交する方向の幅は、幅Ｗ１とされている。凹部Ｐの、導光体５５１の長手方向と直交する方向の長さは、すなわち反射部Ａ１の幅であり、幅Ｗ１と等しい。

なお、反射部Ａ１は、光を拡散反射させることができればよく、複数の凹部Ｐによって形成される例に限らない。反射部Ａ１は、例えば基底面５５１ｂの一部を帯状に粗面にすることによって形成されていてもよい。しかしながら、粗面により反射部Ａ１を構成するよりも、複数の凹部Ｐにより反射部Ａ１を構成した方が、光を効率よく反射することができ、光のエネルギー損失を低減できるので、より好ましい。

図５は、図２に示す導光体５５１を射出面５５１ａ側から見た概略的な斜視図である。図５に示すように、射出面５５１ａには、導光体５５１の長手方向に延びる拡散部Ａ２が形成されている。拡散部Ａ２は、導光体５５１の長手方向に延び、かつ長手方向と直交する方向に配列された複数の長尺の凸部Ｑによって構成されている。凸部Ｑの長手方向と直交する方向の断面形状は、Ｒ形状である。

図６は、図２に示す導光体５５１を、凹部Ｐの頂点の位置で切断したVI−VI断面図である。図６に示すように、拡散部Ａ２の、長手方向と直交する方向の幅は、幅Ｗ２である。そして、拡散部Ａ２の幅Ｗ２は、反射部Ａ１の幅Ｗ１より狭い。例えば、幅Ｗ１は２．５ｍｍ、幅Ｗ２は１．１ｍｍである。凸部Ｑの、長手方向と直交する方向の断面は、例えば半径２０μｍ程度の半円形状（Ｒ形状）である。

図６中、破線で示す補助線Ｓは、基底面５５１ｂと垂直な方向に延びる仮想的な垂直面を、横から見たラインを示している。そして、補助線Ｓと射出面５５１ａとが交わる位置が、幅Ｗ２の略中央と一致するように、拡散部Ａ２が位置している。すなわち、拡散部Ａ２は、反射部Ａ１の幅方向中央部に沿って延びるとともに、基底面５５１ｂと垂直な方向に延びる仮想的な垂直面上に位置している。

導光体５５１の太さ（直径）Ｄは、例えば５．０ｍｍ程度である。反射部Ａ１の幅Ｗ１は、導光体５５１によって導光される光のエネルギー損失を低減する観点から、太さＤの１／２以下であることが好ましい。

なお、拡散部Ａ２は、光を拡散反射させることができればよく、複数の凸部Ｑによって形成される例に限らない。拡散部Ａ２は、例えば射出面５５１ａの一部に帯状に形成された粗面であってもよい。しかしながら、粗面により拡散部Ａ２を構成すると、光の拡散方向を制御することができず、光がランダムに拡散する。一方、複数の凸部Ｑによって拡散部Ａ２を構成すると、拡散部Ａ２を透過して射出される光を、副走査方向に効果的に拡散させることができる。従って、副走査方向に対する配光の不均一を、粗面よりも効果的に低減することができる。

図７、図８は、導光体５５１内での光の反射回数と、導光体５５１から射出される光の配光特性との関係を説明するための説明図である。図７は、導光体５５１内での反射回数が１回以下である少反射光Ｂの配光特性を示し、図８は、導光体５５１内での反射回数が２回以上である多反射光Ｃの配光特性を示している。

図７に示す少反射光Ｂは、光源５５２から射出された後、導光体５５１の内面で反射されることなく直接凹部Ｐの第１プリズム面Ｐ１に当たって射出面５５１ａ方向へ反射される。この場合、少反射光Ｂは、導光体５５１の内面で反射されることがないため、ほとんど拡散されていない状態で第１プリズム面Ｐ１により反射され、射出面５５１ａから外部へ射出される。そのため、少反射光Ｂが射出面５５１ａから射出されたときの副走査方向へ光が拡がる角度である配光角Ｒｂは、小さい角度となる。すなわち、少反射光Ｂは、狭い範囲に集中して射出面５５１ａから射出される。

一方、図８に示す多反射光Ｃは、導光体５５１の内面で３回反射した後に凹部Ｐの第１プリズム面Ｐ１に当たって射出面５５１ａ方向へ反射される例を示している。この場合、多反射光Ｃは、導光体５５１の内面で反射される都度拡散される。そして、既に拡散された状態で第１プリズム面Ｐ１により反射され、射出面５５１ａから外部へ射出される。そのため、多反射光Ｃが射出面５５１ａから射出されたときの副走査方向へ光が拡がる角度である配光角Ｒｃは、配光角Ｒｂより大きい角度となる。すなわち、多反射光Ｃは、広い範囲に拡散されて、射出面５５１ａから射出される。

ここで、背景技術のように、例えば図６における射出面５５１ａの全域に拡散手段を設けた場合、図７に示す少反射光Ｂを拡散させることができる。しかしながら、図８に示す、既に拡散されている多反射光Ｃについても、そのほとんどすべてをさらに拡散させることになる。この場合、多反射光Ｃが拡散手段で拡散される際のエネルギー損失が大きい。

他方、図５、図６に示す導光体５５１においては、拡散部Ａ２の幅Ｗ２は、反射部Ａ１の幅Ｗ１より狭く、拡散部Ａ２は、射出面５５１ａの幅方向の一部分にのみ設けられている。そのため、背景技術のように射出面５５１ａの幅方向全域に拡散手段を設けた場合よりも、拡散部Ａ２により拡散される多反射光Ｃが減少し、拡散されることなく射出面５５１ａから射出される多反射光Ｃが増大する。その結果、背景技術よりも射出光のエネルギー損失が低減される。

また、少反射光Ｂは、図７に示すように、凹部Ｐの第１プリズム面Ｐ１で反射され、反射部Ａ１の直上位置、すなわち反射部Ａ１の幅方向中央部に沿って延びるとともに、基底面５５１ｂと垂直な方向に延びる仮想的な垂直面が射出面５５１ａと交わる線を中心とする狭い範囲に集中して射出面５５１ａから射出される。このとき、少反射光Ｂの大部分が射出面５５１ａを透過する領域の副走査方向の幅は、反射部Ａ１の幅Ｗ１より狭い。

従って、拡散部Ａ２の幅Ｗ２を反射部Ａ１の幅Ｗ１より狭くし、かつ拡散部Ａ２を、反射部Ａ１の幅方向中央部に沿って延びるとともに、基底面５５１ｂと垂直な方向に延びる仮想的な垂直面上に配置することによって、少反射光Ｂの大部分を拡散部Ａ２によって拡散させることができる。その結果、副走査方向に対する配光の不均一を低減することができる。

図９は、ライン光源によって原稿に光を照射した場合の原稿面の照度をシミュレーションにより求めた結果を示すグラフである。縦軸は原稿面の照度（ｌｘ）を示している。横軸は光の照射範囲の中央を０とし、中央からの副走査方向の距離（ｍｍ）によって副走査方向の位置を示している。グラフＧ１は図２に示すライン光源５１１を用いた場合を示し、グラフＧ２は比較例１を示し、グラフＧ３は比較例２を示している。比較例１（グラフＧ２）は、ライン光源５１１において拡散部Ａ２を形成しない例である。比較例２（グラフＧ３）は、背景技術と同様、ライン光源５１１において拡散部Ａ２を射出面５５１ａの副走査方向全体に形成した場合の例である。

図１０は、図９に示すグラフの縦軸（原稿面照度）を、ピーク値を１とした場合の比率に換算したグラフである。グラフＧ１ａ，Ｇ２ａ，Ｇ３ａは、それぞれ図９に示すグラフＧ１，Ｇ２，Ｇ３と対応している。

図９に示すように、副走査位置０ｍｍ付近では、グラフＧ２が最も明るく、次いでグラフＧ１が明るく、グラフＧ３が最も暗い照度を示している。すなわち、図２に示すライン光源５１１（グラフＧ１）の方が、背景技術と同様の比較例２（グラフＧ３）より光のエネルギー損失が少なく、原稿面の照度が明るいことが確認できた。

また、比較例１（グラフＧ２）との対比では、副走査位置０ｍｍ付近では、ライン光源５１１（グラフＧ１）は比較例１（グラフＧ２）よりも暗いものの、ライン光源５１１（グラフＧ１）により副走査方向の配光の不均一が低減される結果、副走査位置が＋１．７ｍｍよりプラス側の位置ではライン光源５１１（グラフＧ１）と比較例１（グラフＧ２）とでほとんど照度の差がなくなり、副走査位置が−１．０ｍｍよりマイナス側の位置ではライン光源５１１（グラフＧ１）の方が比較例１（グラフＧ２）より明るくなることが確認できた。

また、図１０によれば、ピーク照度に対する比率が０．８となる照度が得られる領域の副走査方向の幅は、ライン光源５１１（グラフＧ１ａ）が３．７５ｍｍ、比較例１（グラフＧ２ａ）が２．５ｍｍ、比較例２（グラフＧ３ａ）が３．７５ｍｍとなった。すなわち、図２に示すライン光源５１１によれば、拡散部Ａ２がない比較例１（グラフＧ２ａ）よりも光が副走査方向に拡散されて副走査方向に対する配光の不均一が低減され、かつ、拡散部Ａ２を射出面５５１ａの副走査方向全体に形成した場合と同程度、副走査方向に対する配光の不均一を低減できることが確認できた。

すなわち、図９及び図１０に示すグラフから、図２に示すライン光源５１１によれば、光の損失が増大するおそれを低減しつつ、副走査方向に対する配光の不均一を低減できることが確認できる。

なお、図５では、拡散部Ａ２が入射面５５４から後端面５５１ｃまで、導光体５５１の全長に亘って形成される例を示したが、拡散部Ａ２は、導光体５５１の全長のうち一部に形成されていてもよい。この場合、拡散部Ａ２は、入射面５５４の近傍に形成されることが好ましい。具体的には、射出面５５１ａから射出される光に含まれる少反射光Ｂの比率（照度）と多反射光Ｃの比率（照度）とが等しくなる位置を、基準位置として例えばシミュレーションによって求め、この基準位置よりも入射面５５４側に拡散部Ａ２を形成することが好ましい。

入射面５５４の近傍では、射出面５５１ａから射出される光に含まれる少反射光Ｂの比率が高いので、拡散部Ａ２を入射面５５４の近傍に形成することによって、効果的に少反射光Ｂを拡散させることができる。一方、入射面５５４から離れた位置では、射出面５５１ａから射出される光に含まれる少反射光Ｂの比率が低く、多反射光Ｃの比率が高いので、入射面５５４から離れた位置には拡散部Ａ２を形成しないことによって、拡散部Ａ２による多反射光Ｃのエネルギー損失が低減される。

１複写機
２装置本体
４画像形成部
５画像読取装置
４０像形成部
５２原稿台
５３コンタクトガラス
５４ミラーユニット
５５結像レンズ
５６撮像素子
５１１ライン光源
５１３ミラー
５５１導光体
５５１ａ射出面
５５１ｂ基底面
５５１ｃ後端面
５５２光源
５５３反射部材
５５４入射面
Ａ１反射部
Ａ２拡散部
ＭＢ本体部
Ｐ凹部
Ｐ１プリズム面
Ｐ２プリズム面
Ｑ凸部

Claims

棒状の形状を有し長手方向に光を導光する本体部と、
前記本体部の一方の端面であって前記光が入射される入射面と、
前記本体部の表面において前記長手方向に沿って延び前記光を射出させる帯状の射出面と、
前記本体部の前記射出面と対向する対向面とを備え、
前記対向面は、
前記長手方向に延びるように形成され、前記光を前記射出面に向けて反射する帯状の反射部を含み、
前記射出面は、
前記射出面の予め設定された基準位置よりも前記入射面側において、前記長手方向に延びるように形成され、前記射出面から射出される光を拡散させる帯状の拡散部を含み、
前記拡散部の前記長手方向と直交する方向の幅Ｗ２は、前記反射部の幅Ｗ１より狭く、かつ前記拡散部は、前記反射部の幅方向中央部に沿って延びるとともに、前記対向面と垂直な方向に延びる仮想的な垂直面が前記射出面と交わる線を中心として配置され、
前記基準位置は、前記入射面から入射された光が直接前記反射部に当たって反射され前記射出面から射出する光を少反射光とし、前記入射面から入射された光が前記本体部の内面で反射された後に前記反射部に当たって反射され前記射出面から射出する光を多反射光とするとき、前記少反射光による照度と前記多反射光による照度とが等しくなる位置に定められている、導光体。
前記拡散部は、
前記長手方向に延び、かつ前記長手方向と直交する方向に配列された複数の長尺の凸部を含み、
前記各凸部の前記長手方向と直交する方向の断面形状は、Ｒ形状である請求項１に記載の導光体。
前記拡散部は、
前記反射部の幅方向中央部に沿って延びるとともに、前記対向面と垂直な方向に延びる垂直面上に位置する請求項１又は２に記載の導光体。
前記反射部は、
前記長手方向に沿って互いに間隔をあけて形成され、前記長手方向と垂直方向に延び、プリズムとして機能する複数の凹部を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の導光体。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の導光体と、
前記入射面へ光を照射する光源と、
前記射出面からの光が照射された原稿の画像を読み取る画像読取部とを備えた画像読取装置。
請求項５に記載の画像読取装置と、
前記画像読取装置によって読み取られた画像に基づき用紙に画像を形成する画像形成部とを備えた画像形成装置。