JP6100644B2 - 光源ユニット、画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源ユニット、画像読取装置及び画像形成装置に関する。

複写機等の画像形成装置において、画像読取装置が用いられている。画像読取装置は、読取対象物に光を照射して読取対象物の画像を読み取る。画像読取装置の光源として、面発光する光源（例えば、有機ＥＬ）が用いられる場合がある（特許文献１参照）。

特開２００９−５３２４１号公報

面発光する光源を画像読取装置に用いる場合、光源の発光面を読取対象物に対向させると、光源が発する光の方向と発光面との角度によって、画像読取装置が読み取る画像の明るさや色味が異なる場合がある。

例えば、光源が発する光のうち、ある光線の方向と発光面との角度が９０°の場合、画像が青っぽい白色に見えることがある。また、光源が発する光の方向と発光面との角度が６０°の場合、画像が赤っぽい白色に見えることがある。

その結果、読取対象物が読み取り位置から浮く等により読取対象物と光源との相対位置がずれると、当該相対位置がずれていない場合と比べて、画像読取装置が読み取る画像の明るさや色味が変化し、画像品質が損なわれる場合がある。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであり、その目的は、読取対象物と光源との相対位置が変化することによって、画像読取装置が読み取る画像の明るさや色味が変化することを抑制できる光源ユニット、画像読取装置及び画像形成装置を提供することにある。

本発明による第１の態様は、読取対象物に光を照射して前記読取対象物の画像を読み取る画像読取装置に備えられる光源ユニットであって、前記光を面発光する光源を備え、前記光源の発光面は凸面であり、前記光源は、前記発光面が前記画像の読み取り位置に対向するように配置されている光源ユニットである。

また、本発明による第２の態様は、第１の態様の光源ユニットと、前記光源から前記読取対象物に照射された光の反射光を電気信号に変換する光電変換部とを備える画像読取装置である。

また、本発明による第３の態様は、第２の態様の画像読取装置と、前記電気信号に基づいて被記録媒体に画像形成を行う画像形成部とを備える画像形成装置である。

本発明によれば、読取対象物と光源との相対位置が変化することによって、画像読取装置が読み取る画像の明るさや色味が変化することを抑制できる。

本発明の第１実施形態に係る画像読取装置を備える画像形成装置を示す模式図である。 図１に示される画像形成装置の上部の拡大図である。 第１実施形態の作用効果の説明図である。 本発明の第２実施形態に係る画像読取装置の要部の拡大図である。 図４に示される画像読取装置に用いられる光源の拡大図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像読取装置を備える画像形成装置１０を示す模式図である。

画像形成装置１０は複写機であって、画像形成装置本体１００と、原稿搬送装置２００と、画像読取装置３００とを備える。画像形成装置本体１００は、給紙部１１０と、画像形成部１２０と、定着部１３０と、制御部１４０と、排紙部１５０とを備える。

給紙部１１０は、給紙カセット１１１と、給紙ローラー１１２と、搬送ローラー対１１３と、レジストローラー対１１４とを備える。給紙カセット１１１は画像形成装置本体１００に着脱自在であり、給紙カセット１１１内には被記録媒体としての用紙Ｐが積み重ね状態で収納されている。給紙ローラー１１２は、給紙カセット１１１内に収納された用紙Ｐを一枚ずつ取り出す。搬送ローラー１１３対は、給紙ローラー１１２が取り出した用紙Ｐをレジストローラー対１１４に向けて送り出す。レジストローラー対１１４は、用紙Ｐの斜行を修正して用紙Ｐを画像形成部１２０に向けて送り出す。

画像形成部１２０は、感光体ドラム１２１と、帯電器１２２と、光走査ユニット１２３と、現像器１２４と、転写ローラー１２５と、クリーニング器１２６とを備える。

感光体ドラム１２１は図１の時計回り方向に回転する。帯電器１２２は感光体ドラム１２１の外周面を帯電させる。光走査ユニット１２３は、画像読取装置３００が読み取った画像の電気信号に応じたレーザー光を感光体ドラム１２１の外周面に照射して感光体ドラム１２１の外周面に静電潜像を書き込む。現像器１２４は、感光体ドラム１２１の外周面にトナーを供給して静電潜像をトナー像として現像する。転写ローラー１２５は、感光体ドラム１２１の外周面に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写する。クリーニング器１２６は、感光体ドラム１２１の外周面に残ったトナーを除去する。

定着部１３０は、加熱ローラー１３１と加圧ローラー１３２とを備える。加熱ローラー１３１と加圧ローラー１３２は、トナー像が形成された用紙Ｐを挟圧し、トナー像を溶融させて用紙Ｐ上に定着させる。

排紙部１５０は、用紙ガイド１５１と、第１排出ローラー対１５２と、第２排出ローラー対１５３と、排紙トレイ１５４と、排紙受け１５５とを備える。

用紙ガイド１５１は、ソレノイド（図示せず）によって回動し、用紙Ｐを排紙トレイ１５４に案内する第１の位置と、用紙Ｐを排紙受け１５５に案内する第２の位置とを選択的に取り得る。第１排出ローラー対１５２は、用紙Ｐを排紙トレイ１５４上に排出する。第２排出ローラー１５３対は、用紙Ｐを排紙受け１５５上に排出する。

制御部１４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を含むマイクロコンピューターにより構成される。制御部１４０は、ユーザーが操作部（図示せず）を介して入力する情報や各種センサー（図示せず）の検出値に基づき、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って各種の処理を実行する。

原稿搬送装置２００は、原稿載置トレイ２１０と、原稿搬送部２２０と、原稿受け２３０とを備える。原稿搬送部２２０は、原稿供給路２２１と、第１搬送ローラー２２２と、第２搬送ローラー２２３と、ガイド部材２２４と、原稿排出路２２５とを備える。ユーザーが原稿載置トレイ２１０上に読取対象物としての原稿Ｍを載せ、操作部（図示せず）のコピー開始ボタンを押すと、原稿Ｍは原稿供給路２２１内に送り込まれる。第１搬送ローラー２２２は、原稿Ｍをガイド部材２２４とコンタクトガラス３１０（後述）との間に導き、原稿Ｍの画像記録面がコンタクトガラス３１０の上面を通過するように原稿Ｍを搬送する。第２搬送ローラー２２３は、原稿Ｍを原稿排出路２２５に送り出す。原稿排出路２２５は、原稿Ｍを原稿受け２３０に案内する。

次に、図２を参照して画像読取装置３００について説明する。図２は画像形成装置１０の上部の拡大図である。画像読取装置３００は、コンタクトガラス３１０と、光源ユニット３２１と、ミラー枠３２５と、レンズ３３０と、光電変換部としてのＣＣＤ３４０とを備える。

コンタクトガラス３１０はガイド部材２２４の下方に設けられている。第１搬送ローラー２２２及び第２搬送ローラー２２３により搬送される原稿Ｍはコンタクトガラス３１０の上面を通過する。

光源ユニット３２１は、一対の光源３２２と、第１反射ミラー３２３とを備える。光源３２２は、例えば有機ＥＬによって構成される。光源３２２は板状で、一方の面が発光面３２２ａとされている。発光面３２２ａは断面円弧状の凸面で、図２の紙面と直交する方向に延びている。発光面３２２ａの全体に亘って複数の発光部（図示せず、例えば有機ＥＬの場合は画素）が存在しており、発光面３２２ａは面全体で発光する。光源３２２は、発光面３２２ａが原稿読み取り位置Ｘに対向するように配置されている。光源３２２が発した光は原稿読み取り位置Ｘにおいて原稿Ｍの画像に照射される。その反射光Ｌは第１反射ミラー３２３に入射する。第１反射ミラー３２３は、入射した反射光Ｌをミラー枠３２５の第２反射ミラー３２６（後述）の方向に反射する。

ミラー枠３２５は、第２反射ミラー３２６と、第３反射ミラー３２７とを備える。第２反射ミラー３２６は、第１反射ミラー３２３から入射した反射光Ｌを第３反射ミラー３２７の方向に反射する。第３反射ミラー３２７は、第２反射ミラー３２６から入射した反射光Ｌをレンズ３３０の方向に反射する。

レンズ３３０は、第３反射ミラー３２７から入射した反射光Ｌを集光してＣＣＤ３４０に入射させる。ＣＣＤ３４０は、レンズ３３０から入射した反射光Ｌを電気信号に変換する。その電気信号は制御部１４０（図１参照）へ入力される。

次に、図３を参照して、第１実施形態の作用及び効果を説明する。図３は第１実施形態の作用効果の説明図である。図３（ａ）は比較例の光源４００が発する光と原稿位置との関係を示す模式図であり、図３（ｂ）は本実施形態の光源３２２が発する光と原稿位置との関係を示す模式図である。

図３（ａ）の比較例の光源４００の発光面４００ａは平面である。発光面４００ａ内の複数の発光部Ｐ１〜Ｐ４の各々が複数の方向の光を発し、原稿に光を照射する。その際、各発光部が発する光の方向と発光面４００ａとの角度によって、画像読取装置３００が読み取る画像の色味が異なる場合がある。その理由は、以下のように考えられる。例えば、原稿位置Ａには、発光部Ｐ１が発する複数の方向の光のうち、発光面４００ａに対して６０°を成す光Ｌ１と、発光部Ｐ３が発する複数の方向の光のうち、発光面４００ａに対して９０°を成す光Ｌ３とが到達する。発光面４００ａに対して６０°を成す光は、その照射位置において、赤みがかって見える。発光面４００ａに対して９０°を成す光は、その照射位置において、青みがかって見える。したがって、原稿位置Ａでは、原稿の色味は赤みと青みとが混ざった状態となる。一方、原稿位置Ｂには、発光部Ｐ２が発する複数の方向の光のうち、発光面４００ａに対して９０°を成す光Ｌ２が到達するが、発光面４００ａに対して６０°を成す光は到達しない。したがって、原稿位置Ｂでは、原稿の色味は青みが強い状態となる。

一方、図３（ｂ）の本実施形態の光源３２２の発光面３２２ａは凸面である。発光面３２２ａ内の複数の発光部Ｐ５〜Ｐ８の各々が複数の方向（略全方向）の光を発し、原稿に光を照射する。原稿位置Ａには、発光部Ｐ５が発する複数の方向の光のうち、発光面３２２ａに対して６０°を成す光Ｌ５と、発光部Ｐ７が発する複数の方向の光のうち、発光面３２２ａに対して９０°を成す光Ｌ７とが到達する。したがって、原稿位置Ａでは、原稿の色味は赤みと青みとが混ざった状態となる。一方、原稿位置Ｂには、発光部Ｐ６が発する複数の方向の光のうち、発光面３２２ａに対して９０°を成す光Ｌ６と、発光部Ｐ８が発する複数の方向の光のうち、発光面３２２ａに対して６０°を成す光Ｌ８とが到達する。したがって、原稿位置Ｂでは、原稿の色味は赤みと青みとが混ざった状態となる。その結果、本実施形態では、図３（ａ）に示す比較例と比べると、原稿位置Ａにおける原稿の色味や明るさと、原稿位置Ｂにおける原稿の色味や明るさとの差が小さくなる。

図３（ａ）のように、光源４００の発光面４００ａが平面であると、発光部Ｐ１〜Ｐ４の各々が発する複数の方向の光のうち、発光面４００ａに対して特定の角度を成す光の方向は全て同じとなる。例えば、発光部Ｐ１〜Ｐ４の各々が発する複数の方向の光のうち、発光面４００ａに対して９０°の角度を成す光の方向は全て同じであり、これらの光は互いに平行である。一方、図３（ｂ）のように、光源３２２の発光面３２２ａが凸面であると、発光部Ｐ５〜Ｐ８の各々が発する複数の方向の光のうち、発光面３２２ａに対して特定の角度を成す光の方向は全て異なる。例えば、発光部Ｐ５〜Ｐ８の各々が発する複数の光のうち、発光面３２２ａに対して９０°の角度を成す光の方向は全て異なっており、これらの光は平行でない。

このように、光源３２２では、発光面３２２ａに対して特定の角度を成す光の方向が発光部毎に異なる。したがって、光源３２２の発光面３２２ａからは、発光面３２２ａに対して特定の角度を成す光が多くの方向に射出される。その結果、原稿読み取り位置には、例えば、発光面３２２ａに対して６０°を成す光と、発光面３２２ａに対して９０°を成す光との両方が届きやすくなる。よって、原稿読み取り位置が変化しても、画像読取装置が読み取る画像の明るさや色味が変化することを抑制し、色再現性を向上させることができる。なお、有機ＥＬで構成された光源は、指向性による発光方向の分布はあるものの、略全方向に光を発する。本発明によれば、発光面に対する角度が６０°と９０°の光だけでなく、その他の角度の光についても、読み取る画像の明るさや色味の変化を抑制し、色再現性を向上させることができるという効果を得ることができる。

次に、図４及び図５を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。図４は第２実施形態に係る画像読取装置３００’の要部の拡大図であり、図５は図４に示される画像読取装置３００’の光源３２２’の拡大図である。なお、本実施形態において、第１実施形態と対応する部分には同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。

図４に示すように、本実施形態の光源３２２’は断面略Ｗ字状に形成されており、凹面３２２’ａを有する。光源３２２’は、凹面３２２’ａが読み取り位置Ｘに対向するように配置されている。

図５に示すように、凹面３２２’ａには３つの発光面３２２’ａａが設けられている。各発光面３２２’ａａは凸面で、図５の紙面に直交する方向に延びている。

本実施形態では、発光面３２２’ａａが凹面３２２’ａとなるように設けられているため、第１実施形態の光源３２２に比べて、発光面３２２’ａａから発する光が拡散しにくく、集光率が高い。したがって、少ない消費電力で画像を精度良く読み取ることができる。

また、本実施形態では、光源３２２’が３つの発光面３２２’ａａを有しているため、発光面３２２’ａａに対して特定の角度を成す光が第１実施形態の光源３２２よりも多くの方向に射出される。よって、原稿読み取り位置が変化しても、画像読取装置が読み取る画像の明るさや色味が変化することを、第１実施形態よりも確実に抑制できる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は図１〜図５に示される実施形態に限定されるものではなく、本実施形態に種々の改変を施すことができる。

例えば、第２実施形態では、光源の凹面に３つの凸面を設けた場合について説明したが、光源の凹面に設ける凸面の数は２つ又は４つ以上でもよい。

また、本実施形態では、光源が有機ＥＬにより構成されているが、面発光する光源であれば、有機ＥＬ以外のデバイスにより構成することもできる。

また、本実施形態では、電子写真方式の画像形成部を備える画像形成装置に本発明を適用した場合について説明したが、電子写真方式以外の画像形成部（例えばインクジェット記録方式の画像形成部）を備える画像形成装置にも本発明を適用し得る。

また、本実施形態では、画像形成装置が複写機である場合について説明したが、複写機以外の画像形成装置（例えば、複合機）にも本発明を適用し得る。

その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で本実施形態に種々の改変を施すことができる。

１０ 画像形成装置
１２０ 画像形成部
３００ 画像読取装置
３２１ 画像形成装置用光源ユニット
３２２ 光源
３２２ａ 発光面
３４０ ＣＣＤ（光電変換部）
Ｍ 原稿（読取対象物）

Claims (6)

1. 読取対象物に光を照射して前記読取対象物の画像を読み取る画像読取装置に備えられる光源ユニットであって、
   前記光を面発光する光源を備え、
   前記光源は、前記画像の読み取り位置に対向するように配置される少なくとも１つの発光面を有し、
   前記発光面は、前記読み取り位置に向けて突出する凸面であり、
   前記凸面を長手方向から見たときの断面形状が円弧形状である、光源ユニット。
2. 前記読取対象物からの反射光が入射するミラーを更に備え、
   前記光源は一対であり、
   一対の前記光源は、前記発光面の長手方向と直交する方向において、前記読取対象物から前記ミラーに入射する前記反射光を挟んで互いに対向する、請求項１に記載の光源ユニット。
3. 前記光源は、前記読取対象物に対向する凹面を備え、前記凹面に複数の前記発光面が設けられた、請求項１又は請求項２に記載の光源ユニット。
4. 前記光源は、有機ＥＬを含む、請求項１から請求項３のうちの１項に記載の光源ユニット。
5. 請求項１から請求項４のうちの１項に記載の光源ユニットと、
   前記光源から前記読取対象物に照射された光の反射光を電気信号に変換する光電変換部
   と
   を備える、画像読取装置。
6. 請求項５に記載の画像読取装置と、
   前記電気信号に基づいて被記録媒体に画像形成を行う画像形成部と
   を備える、画像形成装置。
   

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