JP6010851B2 - 照明ユニット、一体型走査ユニット、自動原稿搬送装置、及びこれらを用いた画像読取装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた照明ユニット、及びこれを用いた画像読取装置、画像形成装置に関する。

一般に、ファクシミリ装置、複写機、これらの複合機等に設けるスキャナ装置等の画像読取装置では、光源の立ち上がりのスピード、省エネルギー化、長寿命化等の要望がある。そこで近年、光源として点光源であるＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた照明ユニットを原稿照明装置として用いるものが提案されている。

ＬＥＤ照明においては複数の照射方式があるが、その中でも導光板を用いた方式が主流であるとされている。導光板方式のＬＥＤ照明においては、ＬＥＤの位置と導光板の位置関係が照度分布に与える影響が大きいことから、導光板の位置決め及び固定が重要である。一般的には、導光板に位置決め形状部位を設け、導光板とカバー部材の間など、部品間で挟み込んで位置固定する方法や、板バネで筐体部と導光板を挟み込み、ＬＥＤを位置決めする方法が知られている。

しかし、従来の導光板方式のＬＥＤ照明ユニットでは、カバー部材の材質が樹脂製の場合には、その剛性を確保するためにカバー部材を構成する部品の肉厚を厚くすることや、リブ構造を設ける必要があり、サイズの低減には限界がある。すなわち、照明ユニットの小型化（薄型化）が求められている中では、上述の方法ではさらなる小型化を実現することが困難である。

また、ＬＥＤの発熱により導光板が膨張するので、導光板を強く押さえつけてしまうと導光板と保持部材の膨張率の差により導光板が長手方向に伸びようとしても、伸びることができず、導光板とＬＥＤの位置関係が狙いに合わなくなるおそれがある。

そのため、カバー部材が導光板を押さえる力は一定の範囲であることが望ましい。カバー部材側に板金部品を備えて導光板を固定する場合には、樹脂部品と比較すると板金部品のほうが一般的に剛性が強いことからサイズダウンが可能である。

しかし、単純にカバー部品に切り曲げ構造を持たせてカバー押さえ部として導光板を固定しようとすると、カバー押さえ部の周辺部に穴が空く。その穴からの漏れ光が外乱光となり、読取画像に悪影響を与えることがあるという問題がある。その他の固定方法としては、板バネで筐体部と導光板と挟み込む方法もあるが、組み立て性が悪く、照明ユニットのさらなる小型化（薄型化）が進むと、従来以上に作業性効率が低下する問題がある。

なお特許文献１には、導光板を固定する目的で、被覆部材と保持部材で導光板を挟み込んで導光板を固定する構成が開示されているが、導光板が熱膨張した際にＬＥＤと導光板の位置関係がずれるという問題は解消できていない。

そこで本発明は、照明ユニットのサイズを抑えながら、組み立て性に優れた、導光板を狙いの強さで所定の位置に固定することが可能な照明ユニット、及びこれを用いた画像読取装置、画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、導光板を介して発光素子からの光を照射領域に照射する照明ユニットにおいて、カバー部材を有し、前記発光素子からの光の射出面側で前記カバー部材の端部を１８０度折り返し、該折り返した領域に、前記導光板側へ突出する切り曲げ部を一以上、前記カバー部材と一体に前記導光板の位置決め形状部の近傍に設け、該切り曲げ部で前記導光板を押圧し、該導光板を位置決めすることを特徴とする照明ユニットである。

本発明によれば、照明ユニットのサイズを大きくすることなく、狭い領域に一定範囲の強さで導光板を保持する形状を持つことができるので、照明ユニット全体の薄型を維持しながら、一定範囲の強さで導光板を保持することができる。

本発明に係る照明ユニット、及びこれを用いた画像読取装置を搭載した画像形成装置の一例を示す斜視図 画像読取装置の一例を示す斜視図 図２に示した画像読取装置の内部の構成例を示す斜視図 一体型走査光学ユニットの一例を詳細に示す断面図 照明ユニットを示す図で、（ａ）は照明ユニットの正面図、（ｂ）は（ａ）の中央部のＤ−Ｄ断面図 照明ユニットを示す図で、（ａ）は照明ユニットの上面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図 具体的なカバー部材について示す斜視図

本発明の実施の形態における、導光板を介して発光素子からの光を照射領域に照射する照明ユニットの構成は、照明ユニットのサイズを大きくすることなく、狭い領域に一定範囲の強さで導光板を保持する形状を持つものである。

図１は、本発明に係る照明ユニット、及びこれを用いた画像読取装置の搭載対象となる画像形成装置の一例を示す斜視図である。図示の画像形成装置１０１の例は、図１に示すように、画像読取装置１０２と、その上部に位置する原稿搬送装置１０３を備えている。

図２は、画像読取装置１０２の一例を示す斜視図である。図示の画像読取装置１０２は、上フレーム２０１と筐体２０２とで構成してある。上フレーム２０１には、原稿を載置するコンタクトガラス２０３を備えている。

図３は、図２に示した画像読取装置１０２の内部の構成例を示す斜視図である。画像読取装置１０２内には、図示していない照明、レンズ、ＣＣＤ、ミラー、イメージセンサ基板を保持した一体型走査光学ユニット３０１、及び一体型走査光学ユニット３０１の走行時に使用するガイドロット３０２、３０３が設けてある。

図４は、一体型走査光学ユニット３０１の一例を詳細に示す断面図である。図示の一体型走査光学ユニット３０１は、原稿４１４を照射する点光源４０１、原稿４１４からの反射光をイメージセンサ４０５に導くミラー群４０２、及びその反射光を結像するレンズ群４０３、４０４と、これら備えるレンズユニット受台４０９を有する。イメージセンサ４０５は基板４０６に実装し、イメージセンサ調整固定ブラケット４１０を介してレンズユニット受台４０９に配置する。なお、イメージセンサ４０５にはＣＣＤやＣＭＯＳなどを用いることができる。

図５は、照明ユニットを示す図で、図５（ａ）は照明ユニットの正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の中央部のＤ−Ｄ断面図である。

本実施形態に係る照明ユニットは、照明ブラケット５０１、発光素子５０２、発光素子５０２を実装した基板５０３、導光板５０４、カバー部材５０５、ネジ５０６で構成してある。発光素子５０２からの光は、導光板５０４の入射面５０４Ａから入射し、導光板５０４の内部を導光し、射出面５０４Ｂから原稿照射領域へ照射する。

導光板５０４の位置は、導光板５０４の位置決め形状部５０４Ｃ（図示の例では突起状部分）と照明ブラケット５０１の位置決め形状部（図示の例では穴）を嵌合させることで位置決めする。発光素子５０２の位置は、発光素子５０２の発光面５０２Ａと導光板５０４の入射面５０４Ａの間隔を調整する。この間隔を調整した後に、発光素子５０２を実装した基板５０３の上にカバー部材５０５を重ねた状態でネジ５０６で締結する。発光素子５０２を実装した基板５０３は照明ブラケット５０１に接している。そのため基板５０３は、ネジ締結することで照明ブラケット５０１とカバー部材５０５に挟み込まれ、固定される。

カバー部材５０５は、押さえ部５０５Ａを有しており、上述したネジ固定をすることでカバー部材５０５が所定の姿勢になるため、押さえ部５０５Ａが導光板５０４を照明ブラケット５０１の方向へ押さえ込み、そのことで導光板５０４が固定される。

図６は、照明ユニットを示す図で、図６（ａ）は照明ユニットの上面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ部分での断面図である。図６（ｂ）に示す照明ユニット内部の断面より、カバー部材５０５は長手方向に複数の押さえ形状部５０５Ａを有しており、カバーの押さえ形状部５０５Ａが導光板５０４を照明ブラケット５０１の方向へ押し付けていることがわかる。カバー部材５０５の押さ部５０５Ａは、カバー部材５０５の導光板５０４の射出面５０４Ｂ側の端部５０５Ｃを１８０°曲げ加工し、内側に折り返し、この内側に折り返した領域を切り曲げし、押さえ部５０５Ａを形成している。切り曲げの長さは、照明ユニットが組み上がった状態でカバー部材５０５の内面と導光板５０４の間隔より長くなっている長さとする。そのため、照明ユニットが組み上がった状態で、カバー押さえ部５０５Ａの弾性により、導光板５０４を照明ブラケット５０１に接するように導光板５０４の位置決め形状部５０４Ｃの近傍を一定の力で押さえつけることになる。

図７は、具体的なカバー部材について示す斜視図で、図５の下面側から見て示してある。カバー部材５０５は、押さえ部５０５Ａを有する単一部品で構成してある。押さえ部５０５Ａは、切り曲げ部５０５Ａの曲げ方向が導光板５０４による光の射出方向と平行に位置していても機能を満たすが、導光板５０４による光の射出方向に対して垂直に位置しているほうがより望ましい。切り曲げ部５０５Ａの曲げ方向が導光板５０４による光の射出方向に対して垂直に位置している場合、切り方向が導光板５０４の長手方向に沿うので曲げのストロークを長くすることが可能であり、導光板５０４を押さえる強さを調整することに適している。また、カバー部材５０５のサイズの小型化を実現することが可能である。

本実施形態では、照明ユニットのサイズを大きくすることなく、狭い領域に一定範囲の強さで導光板５０４を保持する形状を持つことができるので、照明ユニット全体の薄型を維持しながら、一定範囲の強さで導光板５０４を保持することができるとともに、カバー部材５０５が導光板５０４を保持する形状を有していることから、照明ユニットの組み立てが容易である。また、カバー部材５０５の射出面側を１８０°曲げ加工していることから切断面が照射領域を向いていないため、カバー部材５０５の先端部での反射を防止できる。

また本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。

１０１ ：画像形成装置
１０２ ：画像読取装置
１０３ ：原稿搬送装置
２０１ ：上フレーム
２０２ ：筐体
２０３ ：コンタクトガラス
３０１ ：一体型走査光学ユニット
３０２ ：ガイドロット
４０１ ：点光源
４０２ ：ミラー群
４０３ ：レンズ群
４０５ ：イメージセンサ
４０６ ：基板
４０９ ：レンズユニット受台
４１０ ：イメージセンサ調整固定ブラケット
４１４ ：原稿
５０１ ：照明ブラケット
５０２ ：発光素子
５０２Ａ ：発光面
５０３ ：基板
５０４ ：導光板
５０４Ａ ：導光板の入射面
５０４Ｂ ：導光板の射出面
５０４Ｃ ：導光板の位置決め形状部
５０５ ：カバー部材
５０５Ａ ：切り曲げ部
５０５Ｃ ：カバー部材の導光板の射出面側の端部
５０６ ：ネジ

特開２０１０ー１３００５６号公報

Claims (6)

1. 導光板を介して発光素子からの光を照射領域に照射し、前記導光板をカバー部材と照明ブラケットとの間で、前記導光板の位置決め形状部と前記照明ブラケットの位置決め形状部とによって位置決めする照明ユニットにおいて、
   前記発光素子からの光の射出面側で前記カバー部材の端部を１８０度折り返し、
   該折り返した領域に、前記導光板側へ突出する切り曲げ部を一以上、前記カバー部材と一体に設け、かつ該切り曲げ部が前記導光板に接する位置を、該切り曲げ部が前記接する位置において前記導光板を押え込む方向の延長上に前記導光板の前記位置決め形状部が少なくとも一部重なる位置とし、
   該切り曲げ部で前記導光板を前記照明ブラケットに押圧し、該導光板を位置決めすることを特徴とする照明ユニット。
2. 請求項１に記載の照明ユニットにおいて、前記切り曲げ部の曲げ方向が前記導光板による前記照明ブラケットへの押し付け方向に沿うことを特徴とする照明ユニット。
3. 請求項１または２に記載の照明ユニットを備えた原稿読取モジュールを有することを特徴とする一体型走査ユニット。
4. 請求項１または２に記載の照明ユニットを備えた原稿読取モジュールを有することを特徴とする自動原稿搬送装置。
5. 請求項１または２に記載の照明ユニットを備えた原稿読取モジュールを有することを特徴とする画像読取装置。
6. 請求項１または２に記載の照明ユニットを備えた原稿読取モジュールを有することを特徴とする画像形成装置。