JP6123989B2 - 光照射光学系、画像読取装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ装置、イメージスキャナなどに使用される画像読取装置の光照射光学系と、この光照射光学系を備える画像読取装置と、この画像読取装置を備える画像形成装置に関するものである。

複写機、ファクシミリ装置、イメージスキャナなどの画像読取装置は、コンタクトガラス上の読取対象物である原稿面に向けて読取光を出射する光源を有する。そして、画像読取装置は、原稿面で反射されて読取光軸に沿って進行する読取光を結像させる結像レンズと、結像された読取光を撮像して原稿画像を読み取るＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子と、を備える画像読取部を有する。

このような画像読取装置の光源としては、一般的には蛍光灯やキセノンランプなどの棒状光源、あるいは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの点光源が使用される。特にＬＥＤは、光源の立ち上がりスピードの高速化、長寿命化、省エネルギー化などの要望から、蛍光灯やキセノンランプに代わる光源として採用されることが多くなっている。

図１は、従来の画像読取装置の照射光学系の側面図である。同図に示すように、照射光学系には、第１走行体１０３に取り付けられる側面形状がＶ字状のブラケット１２１と、ブラケット１２１に取り付けられる回路基板１２３に、ＬＥＤ１２２が取り付けられている。

また、第１走行体１０３には、ＬＥＤ１２２からの光を反射して、照度分布を適正化するため、及び、いわゆる切り貼り原稿を読み取る際の影を解消するための反射板（以下「リフレクタ」という。）１１８が取り付けられている。

ところで、図１に示す照射光学系を採用した従来の画像読取装置では、原稿面１０２から不図示の撮像素子までの距離（光路）が長い。つまり、従来の画像読取装置では、原稿面１０２から撮像素子までの間で生じる読取光の減衰が大きくなるため、ＬＥＤ１２２の照度を高くする必要がある。

ここで、ＬＥＤ１２２は、１つの光束量が小さく、照射範囲が狭いという特性がある。そのため、従来の画像読取装置では、原稿の主走査方向に複数個のＬＥＤ１２２をアレイ状に設置し、原稿面１０２での照度が高くなるようにしている。

このように、ＬＥＤ１２２をアレイ状に配列した場合には、原稿面１０２の副走査方向において良好な照度分布を得るため、ＬＥＤ１２２をブラケット１２１によって原稿面１０２に対向するように傾けて配置することが好ましい。このときの原稿面１０２での副走査方向の照度分布は、原稿面１０２の照射領域Ｅ、すなわち、原稿の実際の読取領域のみに光が照射されるように分布させることが望ましい。

しかし、ＬＥＤ１２２を傾けて配置し、ＬＥＤ１２２からの照射光をリフレクタ１１８によって原稿面１０２に反射させた場合であっても、原稿面１０２での副走査方向の照度分布を参照すると、照射領域Ｅ以外の領域にも光が照射されることが分かる。

この場合には、例えば、白色部に挟まれた小さい黒ベタ部を持つ画像を読み取ると、照射領域Ｅにある白色部の原稿に反射した光が撮像素子に入ってしまう。つまり、この場合には、黒ベタ部に対応する撮像素子の出力値が上がってしまうため、黒ベタ部を忠実に再現できないという不具合を生じる。

このような不具合を解消するものが提案されている。ＬＥＤアレイの照射面に主走査方向にわたる導光体を設け、この導光体によってＬＥＤから照射される光を照射領域内に導くことにより、照度分布を照射領域において均一にするようにした照明装置である（例えば、特許文献１参照）。

一方、近年は画像読取装置の小型化や薄型化が要求されるため、例えば特許文献１の技術のように、導光体やＬＥＤ基板を斜めに配置して原稿面の所定の照射位置へ光線を導光することが難しくなっている。

そこで、画像読取装置の小型化・薄型化に対応するために、照射光学系の導光体の側面の一部を傾斜させて、ＬＥＤの照射方向と照射位置の方向が異なっていても、所定の照射位置へ光を導光させる技術が知られている（例えば、特許文献２や特許文献３参照）。

ここで、特許文献２や特許文献３の技術では、導光体を出射した光が、傾斜面を利用することで効率よく２方向へ照射される。つまり、特許文献２や特許文献３の技術では、照射された光の２方向のいずれか一方に対向リフレクタを設置することで、効率よく２方向から光を原稿面に照射することができる。

ところで、原稿面の切り貼り原稿の影を効果的に解消するためには、対向リフレクタ側からの光量を十分に確保する必要がある。一般的に、切り貼り原稿の影を効果的に解消するためには、原稿面の有効領域における照射光量のうち、２０％以上が対向リフレクタ側の光線である必要がある。

一方、対向リフレクタ側からの照射光量の比率が高すぎると、対向リフレクタ側を照射する光の光路長は原稿面を直接照射する光の光路長より長いため、拡散による光の散逸が増えて、照射光学系全体の照射効率が下がってしまう。

ここで、対向リフレクタを導光体へ近づけて配置し、照射効率を下げることなく、対向リフレクタ側の光量を上げることが考えられるものの、原稿面と読取レンズの光軸上に対向リフレクタを配置することは不可能である。

また、対向リフレクタを導光体へ近づけて配置した場合には、特に光沢のある原稿で問題となる現象として、原稿面に対して傾いた原稿から直接反射光が読取レンズへ照射される、いわゆるハレーションも避けなければならない。

つまり、画像読取装置では、対向リフレクタの位置には以上説明した様々な制約があり、むやみに導光体に近づけることはできない。

なお、特許文献２や３の技術では、以上説明した対向リフレクタの位置や対向リフレクタ側からの照射光量の比率に関しては考慮されていない。

本発明は、原稿面への高い照射効率と原稿面への十分な対向照射光量とを両立することができる光照射光学系を提供することを目的とする。

本発明は、画像読取装置の原稿面上の主走査方向の線状の照射領域を光照射する光照射光学系であって、光源と、光源から出射された光を導光する導光体と、導光体から出射された光の一部を原稿面に反射させる反射部材と、を有してなり、光源から出射される光の発光強度の中心方向は、光源と光照射される照射領域とを結ぶ方向と、は異なり、照射領域は、導光体から出射されて反射部材で反射された反射光と、導光体から出射されて反射部材で反射されることのない直接光と、で照射され、導光体は、光源からの光が入射する入射面と、入射面から入射した光が出射する出射面と、入射面から入射した光の一部を出射面に導光する導光部と、を備え、導光部は、入射面から入射した光の一部を照射領域に全反射させる全反射面を備え、導光体はまた、出射面が原稿面側に向くように前記導光部に形成された１つの屈曲部で屈曲していて、照射領域の主走査方向と副走査方向の双方に直交する方向をＹ軸方向とし、屈曲部の２つの屈曲点間のＹ軸方向の距離をＬＡとし、屈曲部の２つの屈曲点のうち原稿面からＹ軸方向に遠い屈曲点と、出射面と連接する導光体の頂点のうち原稿面からＹ軸方向に最も遠い頂点と、のＺ軸方向の距離をＬＢとしたとき、
（ＬＡ／ＬＢ） ＜ ０．５
を満たし、反射光により原稿面へ照射される光量は、直接光により原稿面へ照射される光量より小さい、ことを特徴とする。

本発明によれば、原稿面への高い照射効率と原稿面への十分な対向照射光量とを両立することができる。

従来の画像読取装置の光照射光学系の側面図である。 本発明に係る光照射光学系の側面図である。 上記光照射光学系の導光体の側面図である。 上記光照射光学系からの照射光による原稿面における副走査方向の照度分布を示す図である。 上記導光体からの照射光による原稿面における副走査方向の照度分布を示す図である。 対向リフレクタからの照射光による原稿面における副走査方向の照度分布を示す図である。 本発明に係る画像読取装置の実施の形態を示す副走査方向の中央断面図である。 上記画像読取装置の駆動ワイヤとプーリの関係を説明するための模式図である。 上記駆動ワイヤの連結状態を示す模式図である。 本発明に係る画像形成装置の中央断面図である。

以下、本発明に係る光照射光学系と画像読取装置と画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

●光照射光学系●
まず、本発明に係る光照射光学系の実施の形態について説明する。

図２は、本発明に係る光照射光学系の側面図である。本発明に係る光照射光学系は、不図示の第１キャリッジ上に設置される。同図に示すように、光照射光学系は、光源６０２と、導光体５０１と、本発明における反射部材としての対向リフレクタ６０３と、を有してなる。

光照射光学系は、ガラスのような透明な材料で構成されるコンタクトガラス６０４の読取光学系光軸６０５上とその近傍上に配置される原稿面６０１上の主走査方向の線状の領域（以下「照射領域」という。）を照射する。ここで、光照射光学系は、導光体５０１から原稿面６０１への直接光と対向リフレクタ６０３からの反射光との、２つの方向の光にて照射領域を照射する。

読取光学系光軸６０５上に設置された不図示の読取光学系は、原稿面６０１にて反射・拡散された光の一部を読み取る。ここで、照射領域の中心位置（以下「照射位置」という。）と、原稿面６０１上における読取光学系光軸６０５が交差する点は、一致またはほぼ一致している。

ここで、図２における紙面上下方向をＹ軸方向、紙面左右方向をＺ軸方向、Ｙ軸方向とＺ軸方向とに直交する方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向は、光源６０２が発する照射角度分布において、最も強い光線が発せられる副走査方向である。また、Ｘ軸方向は、副走査方向と直交する主走査方向である。

また、導光体５０１から原稿面６０１を直接照射する光と対向リフレクタ６０３を介して原稿面６０１を照射する光とが交差する位置のＹ軸方向の座標は、コンタクトガラス６０４の表面よりもわずかに＋Ｙ方向（図２における紙面上方向）に位置する。これは、原稿がコンタクトガラス６０４の表面から浮き上がった状態であっても、適切に原稿面６０１を照射できるようにするためである。

光源６０２は、例えばＬＥＤやＬＤ（Laser Diode）などの点光源、蛍光灯やＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）などの線光源を用いることができる。

本実施の形態では、光源６０２として、ＬＥＤを用いる。光源６０２は、主走査方向に複数個の発光素子が並べられて発光面を形成している。光源６０２から出射される光の発光強度の中心方向は、光源６０２と照射領域とは異なる方向である。

導光体５０１は、光源６０２からの光が入射する入射面５１１と、入射面５１１から入射した光が出射する出射面５１４と、入射面５１１から入射した光の一部を出射面５１４に導光する導光部と、を備える。

ここで、導光部は、入射面５１１から入射した光を導光体５０１内部に伝播させる側面５１２，５１３，５１６と全反射面５１５とを備える。全反射面５１５は、入射面５１１から入射した光の一部を照射領域に全反射させる。

対向リフレクタ６０３は、読取光学系光軸６０５を挟んで導光体５０１の反対側の、光源６０２から出射される光の発光強度の中心方向上に配置されている。このように、対向リフレクタ６０３により読取光学系光軸６０５を挟んだ２方向から光を照射することで、本発明に係る光照射光学系によれば、切り貼り原稿における影を無くすことができる。

図３は、光照射光学系の導光体５０１の側面図である。導光体５０１は、長尺の導光体であり、長尺方向（Ｘ軸方向）が主走査方向と一致している。

導光体５０１は、ＹＺ平面において６つの頂点５１，５２，５３，５４，５５，５６を有する。ここで、頂点５１，５６は、入射面５１１に含まれる。頂点５３，５４は、出射面５１４に含まれる。頂点５４，５５は、全反射面５１５に含まれる。頂点５１，５２は、側面５１２に含まれる。頂点５２，５３は、側面５１３に含まれる。頂点５５，５６は、側面５１６に含まれる。

導光体５０１は、６つの頂点５１，５２，５３，５４，５５，５６のうち、頂点５２と頂点５５とで原稿面６０１側に屈曲する１の屈曲部を有している。つまり、全反射面５１５は、頂点５５から頂点５４に向かって原稿面６０１側へ傾斜している。

また、全反射面５１５と出射面５１４とを接続する頂点５４のＹ軸方向（図３の紙面上下方向）の位置は、入射面５１１に含まれる２つの頂点５１と頂点５６の間に位置している。なお、Ｙ軸方向の具体的な座標については後述する。

側面５１２，５１３，５１６と全反射面５１５は、鏡面状に磨かれている。そのため、導光体５０１では、入射面５１１から入射した光は、側面５１２，５１３，５１６と全反射面５１５により全反射されて導光体５０１の内部を伝播される。つまり、導光体５０１は、反射によるロスが発生することなく、入射光を効率よく出射面５１４に到達させることができる。

なお、入射面５１１または出射面５１４には、光照射光学系が満足すべき規格を達成するため、あるいは光照射光学系の光線照射角度特性を所望の特性にするために、シボやドットパターンなどの透過型の拡散構造を設けてもよい。

ここで、拡散構造を設けた面は、鏡面状に磨かれている導光体５０１の他の側面と比較して、透過効率が低下する傾向がある。このため、高い光量利用効率が求められる光照射光学系において、入射面５１１と出射面５１４の双方に拡散構造を設けるのは望ましくない。この傾向は、反射面に付与された反射型の拡散構造の場合も同様である。

したがって、本発明に係る光照射光学系は、原稿面の所望の照射位置に到達する全ての光が透過または反射する面に拡散構造を設けるのが望ましい。導光体５０１の場合には、入射面５１１または出射面５１４のいずれか一方に拡散構造を設けるのが望ましい。

本実施の形態においては、出射面５１４に拡散構造を設けているものとする。

光源６０２から出射された光は、入射面５１１から導光体５０１内に入射される。ここで、導光体５０１に入射した光は、出射面５１４から出射して原稿面６０１へ照射されるが、導光体５０１により２つの光路に分割される。

導光体５０１により分割される一方の光路は、原稿面側に向かって傾斜した全反射面５１５で反射され、出射面５１４から原稿面６０１の方向に直接照射される光路である。

導光体５０１により分割される他方の光路は、導光体５０１に入射した後に全反射面５１５で反射されることなく、出射面５１４から対向リフレクタ６０３方向に照射される光路である。

以上説明した２つの光路への分割は、導光体５０１に入射した光が全反射面５１５に照射されるか否かにより決まる。つまり、入射面５１１から導光体５０１に入射した光のうち、全反射面５１５へ照射される光量比が分かれば、出射面５１４から原稿面６０１へ直接照射される光量と、対向リフレクタ６０３側へ照射される光量との比を見積もることができる。

入射面５１１から全反射面５１５へ照射される光量は、導光体５０１の入射面５１１方向（図３におけるＺ軸方向）からみた投影面積に対する全反射面５１５が占める投影面積の比により、概略を算出することができる。

導光体５０１のように、一方向（Ｘ軸方向）に長尺な導光部材の場合には、前述の投影面積比は導光体５０１の断面における光出射方向（Ｚ軸方向）と垂直な軸上（Ｙ軸方向）での投影長の比と考えることができる。

すなわち、図３の導光体５０１において、入射面５１１が占める投影面積は、頂点５２と頂点５５のＹ軸方向の投影長に対応する。一方、全反射面５１５が占める投影面積は、頂点５４と頂点５５のＹ軸方向の投影長に対応する。

そして、全反射面５１５へ照射される光量比は、以下の式で表される。
｜Ｂｙ−Ｃｙ｜／｜Ａｙ−Ｃｙ｜ ・・・式１

また、全反射面５１５へ照射されない光量比は、以下の式で表される。
｜Ａｙ−Ｂｙ｜／｜Ａｙ−Ｃｙ｜ ・・・式２

ここで、Ａｙは頂点５２、Ｂｙは頂点５４、Ｃｙは頂点５５、それぞれのｙ軸方向の座標値である。

式１と式２により、出射面５１４における、原稿面６０１に直接向かう光量比と対向リフレクタ６０３へ向かう光量比が求められる。

次に、原稿面６０１における導光体５０１から原稿面６０１を直接照射される光量比と、対向リフレクタ６０３から照射される光量比を求める。

一般的に、ＬＥＤから発せられる拡散光や導光部材の出射面から発せられる光について、出射面から所定の距離に配置された仮想的なスクリーン上における単位面積当たりの照度は、その距離の２乗に反比例して減衰することが知られている。

ここで、入射面５１１から全反射面５１５へ照射されない光が、全て対向リフレクタ６０３で反射されると仮定する。

そして、式１と式２により求めた出射面５１４における対向リフレクタ６０３へ向かう光量比と、前述した照度の距離による減衰比と、対向リフレクタ６０３の反射率を考慮すると、対向リフレクタ側から原稿面６０１に照射される光量比は、以下の式３で示される。
（｜Ａｙ−Ｂｙ｜／｜Ａｙ−Ｃｙ｜）・｛Ｌ１^２×Ｒ／（Ｌ２^２＋Ｌ３^２）｝ ・・・式３

ただし、Ｌ１は出射面５１４の中心と原稿面６０１上の所望の照射位置との光学的距離である。また、Ｌ２は、出射面５１４の中心と対向リフレクタ６０３の中心との光学的距離である。また、Ｌ３は、対向リフレクタ６０３と原稿面６０１上の所望の照射位置との光学的距離である。また、Ｒは、対向リフレクタ６０３の反射率である。

なお、式３は、２方向の出射角の違いによる出射面５１４の透過率差と、コンタクトガラス６０４への入射角・出射角の違いによる透過率差とを考慮していない。しかしながら、これらの透過率差は、数％程度の差であるため、無視することができる。

切り貼り原稿における原稿面６０１での影を効果的に消すためには、対向リフレクタ６０３側から照射される光量比を照射領域に照射される光量全体の０．２以上にする必要がある。

また、切り貼り原稿における原稿面６０１での影を効果的に消すためには、対向リフレクタ６０３は、読取光学系光軸６０５を挟んで導光体５０１の反対側に設置する必要がある。

前述のように、出射面５１４からの直接光の光路長Ｌ１と出射面５１４から対向リフレクタ６０３を介して原稿面６０１を照射する光の光路長Ｌ２＋Ｌ３との関係は、通常Ｌ１＜Ｌ２＋Ｌ３である。

つまり、対向リフレクタ６０３側からの照射光量を増加させるには、照射領域までの伝播距離が長い方向への光量を増加させることになる。前述したように伝播距離が長くなると光が減衰するため、単位面積あたりの照射される光量も減ってしまう。

以上のような照射領域までの伝播距離が長い方向への光量の減衰を防ぐためには、反射部材について、面積を増加させる、形状をシリンドリカル凹面ミラーにするなどの対応が考えられるが、光照射光学系の大型化、コストアップに繋がるなどの問題がある。

したがって、本発明に係る光照射光学系において、対向リフレクタ６０３側から原稿面６０１を照射する光量比は、導光体５０１側から原稿面６０１が直接照射される光量比を上回らない、０．５以下が望ましい。つまり、対向リフレクタ６０３からの反射光により原稿面６０１へ照射される光量は、導光体５０１からの直接光により原稿面６０１へ照射される光量より小さいことが望ましい。

以上説明した対向リフレクタ６０３側から原稿面６０１を照射する光量比の上限と下限との関係は、式３に代入すると以下の式３−１のようになる。
０．２＜（｜Ａｙ−Ｂｙ｜／｜Ａｙ−Ｃｙ｜）・｛Ｌ１^２×Ｒ／（Ｌ２^２＋Ｌ３^２）｝＜０．５ ・・・式３−１

図２に示す光照射光学系の各パラメータを、式３に代入して計算した結果は、０．２７となる。

ここで、各パラメータは、｜Ａｙ−Ｂｙ｜＝１．０５、｜Ａｙ−Ｃｙ｜＝２．１、Ｒ＝０．８５、Ｌ１＝１１．０、Ｌ２＝９．８、Ｌ３＝９．８、である。

一方、図２に示す光照射光学系について、光学シミュレーションによる光線追跡を行い、原稿面６０１に照射された全光量に対する対向リフレクタ６０３から照射された光量を求めると、０．２６となり、両者はほぼ一致している。

なお、以上説明した導光体５０１の側面方向の頂点は、以下のような関係を有する。すなわち、頂点５２と頂点５５との屈曲部の２つの屈曲点間のＹ軸方向の距離をＬＢとする。また、頂点５２と頂点５５のうち原稿面６０１からＹ軸方向に遠い屈曲点である頂点５５と、出射面５１４と連接する導光体５０１の頂点のうち原稿面６０１からＹ軸方向に最も遠い頂点５４と、のＹ軸方向の距離をＬＡとする。

この場合に、ＬＡとＬＢとの関係は、以下の式４のようになる。
（ＬＡ／ＬＢ）＜０．５ ・・・式４

また、以上説明した導光体５０１の側面方向の頂点は、以下のような関係を有する。すなわち、入射面５１１と連接する導光体５０１の頂点のうち、原稿面６０１からＹ軸方向に最も近い頂点５１の座標をＤｙｍａｘとする。また、入射面５１１と連接する導光体の頂点のうち、原稿面６０１からＹ軸方向に最も遠い頂点５６の座標をＥｙｍｉｎとする。

この場合に、ＥｙｍｉｎとＤｙｍａｘとの関係は、以下の式５のようになる。
Ｅｙｍｉｎ＜Ｂｙ＜Ｄｙｍａｘ ・・・式５

図４は、光照射光学系からの照射光による原稿面６０１における副走査方向の照度分布を示す図である。図５は、導光体５０１からの照射光による原稿面６０１における副走査方向の照度分布を示す図である。図６は、対向リフレクタ６０３からの照射光による原稿面６０１における副走査方向の照度分布を示す図である。

なお、各グラフの縦軸は、図４に示す全照度分布値の最大値を１として規格化している。また、対向リフレクタ６０３は、副走査方向プラス寄り（図４，５，６において紙面右寄り）に設置されている。

以上説明した本発明に係る光照射光学系では、導光体５０１から原稿面６０１に直接照射される光と対向リフレクタ６０３側から照射される光との、２つの方向から原稿面６０１に照射される。

したがって、本発明に係る光照射光学系によれば、原稿面６０１への高い照射効率と切り貼り原稿などで原稿面６０１に現れる影を抑制するのに十分な対向リフレクタ６０３からの照射光量とを両立することができる。

●画像読取装置●
次に、本発明に係る画像読取装置の実施の形態について説明する。本実施の形態では、本発明に係る画像読取装置をイメージスキャナに適用した例を用いて説明する。

図７は、本発明に係る画像読取装置１３の実施の形態を示す副走査方向の中央断面図である。ここで、同図は、画像読取装置１３の各部品の位置関係を示す。

図８は、画像読取装置１３の駆動ワイヤとプーリの関係を説明するための模式図である。また、図９は、駆動ワイヤの連結状態を示す模式図である。

画像読取装置１３は、第１キャリッジ３５、第２キャリッジ３６を図７において左右方向（副走査方向）に駆動する。画像読取装置１３は、光源６０２からの光を導光体５０１と対向リフレクタ６０３とを介して原稿面６０１に読取光を照射して、原稿面６０１上の原稿の画像情報を読み取る。

原稿面６０１によって反射された反射光は、反射光を集光する集光部材としてのミラーと、光を受光する受光部材としてのレンズユニット３７とを介して、ＣＣＤ等の撮像素子５７に取り込まれる。

図８に示すように、画像読取装置１３は、本体フレーム３１、駆動軸３２、駆動ワイヤ３３、ワイヤ駆動プーリ３４、第１キャリッジ３５、第２キャリッジ３６を備えている。また、画像読取装置１３は、レンズユニット３７、張力スプリング３９、キャリッジプーリ４０、アイドラプーリ４１、４２、撮像素子５７を備えている。

本体フレーム３１の内部には、図示しない第１レールと第２レールが設けられている。第１レールには走行体としての第１キャリッジ３５が摺動自在に取り付けられている。また、第２レールには第２キャリッジ３６が摺動自在に取付けられている。

駆動軸３２は、図示しないモータに連結されている。また、駆動軸３２の両端部には、ワイヤ駆動プーリ３４が取り付けられている。ワイヤ駆動プーリ３４には駆動ワイヤ３３が巻回されている。

駆動ワイヤ３３は、図８と図９における左右方向に延在している。駆動ワイヤ３３は、第１キャリッジ３５の駆動用と第２キャリッジ３６の駆動用の２本が用いられる。図８と図９において、駆動ワイヤ３３は、第２キャリッジ３６の駆動用のものが図示されている。

なお、駆動ワイヤ３３とアイドラプーリ４１、４２は、本体フレーム３１の前後に１本ずつの計２本が設けられている。ここで、２本の駆動ワイヤ３３とアイドラプーリ４１、４２は、同一の構成と機能を有するため、一方の駆動ワイヤ３３、アイドラプーリ４１、４２について説明する。

画像読取装置１３では、本体フレーム３１の四隅に、駆動ワイヤ３３が２本、アイドラプーリ４１、４２が４個設けられている。

第２キャリッジ３６にはキャリッジプーリ４０が設けられている。駆動ワイヤ３３は、キャリッジプーリ４０やアイドラプーリ４１、４２を経由する。

第１キャリッジ３５には、本発明に係る光照射光学系が搭載されている。つまり、画像読取装置１３は、導光体５０１から原稿面６０１に直接照射される光と対向リフレクタ６０３側から照射される光との２つの方向からの光を原稿面６０１に照射する。

すなわち、画像読取装置１３によれば、原稿面６０１への高い照射効率と切り貼り原稿などで原稿面６０１に現れる影を抑制するのに十分な対向リフレクタ６０３からの照射光量とを両立することができる。

●画像形成装置●
次に、本発明に係る画像形成装置の実施の形態について説明する。

図１０は、本発明に係る画像形成装置の中央断面図である。本実施の形態では、本発明に係る画像形成装置の例としてカラー複写機（以下「複写機」という。）を示している。

なお、本発明に係る画像形成装置の別の例としては、イメージスキャナを有するファクシミリ装置、複写機能とファクシミリ機能等を備えた複合機などがある。

図１０において、複写機１０は、自動原稿搬送装置１１、給紙部１２、画像読取部（画像読取装置）１３、画像形成部（画像形成手段）１４を備えている。

自動原稿搬送装置１１は、原稿トレイ１６に載置された原稿を、給紙ローラや分離ローラ等の各種ローラからなる分離給紙手段１７によって、透明部材としてのコンタクトガラス上に搬送する。

搬送ベルト１８は、読み取りが終了した原稿をコンタクトガラス上から搬出する。各種排紙ローラからなる排紙手段１９は、搬送ベルト１８から搬送された原稿を排紙トレイ２０に排紙する。

また、原稿の両面を読み取る場合には、排紙手段１９に設けられた分岐機構と搬送ベルト１８によって原稿をコンタクトガラス上に返送して、未読取面の読み取りを行う。

給紙部１２は、記録媒体として異なるサイズの記録紙を収納する給紙カセット２１ａ、２１ｂと、給紙カセット２１ａ、２１ｂに収納された記録紙を転写位置まで搬送する各種ローラからなる給紙手段２２とを備えている。

画像読取装置１３は、前述した本発明に係る画像読取装置の構成を有する。すなわち、画像読取装置１３は、本発明に係る光照射光学系を搭載する第１キャリッジ３５、第２キャリッジ３６を図１０において紙面左右方向（副走査方向）に駆動して光源からの光を導光体と対向リフレクタとを介して原稿面６０１に読取光を照射する。

原稿面６０１で反射された読取光は、ミラーとレンズユニット３７とを介してＣＣＤ等の撮像素子５７に取り込まれる。

画像形成部１４は、露光装置２３と、感光体ドラム２４と、現像装置２５と、転写ベルト２６と、定着装置２７とを備える。

露光装置２３は、レンズユニット３７に取り込まれた読取信号に基づいて書き込み信号を形成する。複数の感光体ドラム２４には、露光装置２３によって生成された書き込み信号が表面に形成される。

現像装置２５は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックとそれぞれ異なる色のトナーが充填される。現像装置２５は、各感光体ドラム２４に異なる色のトナーを供給して書き込み信号を可視像化させる。

転写ベルト２６は、感光体ドラム２４上に形成された可視像が重ねられて転写されることによりカラー画像が形成され、このカラー画像を給紙部１２から給紙された記録紙に転写する。定着装置２７は、記録紙に形成されたカラー画像を記録紙に定着させる。

以上説明した本発明に係る画像形成装置では、導光体から原稿面６０１に直接照射される光と対向リフレクタ側から照射される光との２つの方向からの光が、原稿面６０１に照射される。

よって、本発明に係る画像形成装置によれば、原稿面６０１への高い照射効率と切り貼り原稿などで原稿面６０１に現れる影を抑制するのに十分な対向リフレクタからの照射光量とを両立することができる。

１０ ：複写機
１３ ：画像読取装置
５０１ ：導光体
５１１ ：入射面
５１２ ：側面
５１３ ：側面
５１４ ：出射面
５１５ ：全反射面
５１６ ：側面
６０１ ：原稿面
６０２ ：光源
６０３ ：対向リフレクタ
６０４ ：コンタクトガラス
６０５ ：読取光学系光軸

特開２００７−５８６０号公報 特許４４９４８０５号公報 特開２０１１‐０７１６０８号公報

Claims (6)

1. 画像読取装置の原稿面上の主走査方向の線状の照射領域を光照射する光照射光学系であって、
   光源と、
   前記光源から出射された光を導光する導光体と、
   前記導光体から出射された光の一部を前記原稿面に反射させる反射部材と、
   を有してなり、
   前記光源から出射される光の発光強度の中心方向は、前記光源と光照射される前記照射領域とを結ぶ方向と、は異なり、
   前記照射領域は、前記導光体から出射されて前記反射部材で反射された反射光と、前記導光体から出射されて前記反射部材で反射されることのない直接光と、で照射され、
   前記導光体は、前記光源からの光が入射する入射面と、前記入射面から入射した光が出射する出射面と、前記入射面から入射した光の一部を前記出射面に導光する導光部と、を備え、
   前記導光部は、前記入射面から入射した光の一部を前記照射領域に全反射させる全反射面を備え、
   前記導光体はまた、前記出射面が前記原稿面側に向くように前記導光部に形成された１つの屈曲部で屈曲していて、
   前記照射領域の主走査方向と副走査方向の双方に直交する方向をＹ軸方向とし、前記屈曲部の２つの屈曲点間のＹ軸方向の距離をＬＢとし、前記屈曲部の２つの屈曲点のうち前記原稿面からＹ軸方向に遠い屈曲点と、前記出射面と連接する前記導光体の頂点のうち前記原稿面からＹ軸方向に最も遠い頂点と、のＹ軸方向の距離をＬＡとしたとき、
   （ＬＡ／ＬＢ） ＜ ０．５
   を満たし、
   前記反射光により原稿面へ照射される光量は、前記直接光により原稿面へ照射される光量より小さい、
   ことを特徴とする光照射光学系。
2. 前記屈曲部の２つの屈曲点のうち、前記原稿面からＹ軸方向に近い屈曲点の座標をＡｙとし、
   前記屈曲部の２つの屈曲点のうち、前記原稿面からＹ軸方向に遠い屈曲点の座標をＣｙとし、
   前記出射面と連接する前記導光体の頂点のうち、前記原稿面からＹ軸方向に最も遠い頂点の座標をＢｙとし、
   前記出射面の中心から前記照射領域の中心までの光学的距離をＬ１とし、
   前記出射面の中心から前記反射部材までの光学的距離をＬ２とし、
   前記反射部材から前記照射領域の中心までの光学的距離をＬ３とし、
   前記反射部材の反射率をＲとしたとき、
   （｜Ａｙ−Ｂｙ｜／｜Ａｙ−Ｃｙ｜）・｛Ｌ１^２・Ｒ／（Ｌ２^２＋Ｌ３^２）｝＜０．５
   を満たす、
   請求項１記載の光照射光学系。
3. 前記入射面と連接する前記導光体の頂点のうち、前記原稿面からＹ軸方向に最も近い頂点の座標をＤｙｍａｘとし、
   前記入射面と連接する前記導光体の頂点のうち、前記原稿面からＹ軸方向に最も遠い頂点の座標をＥｙｍｉｎとしたとき、
   Ｅｙｍｉｎ ＜ Ｂｙ ＜ Ｄｙｍａｘ
   請求項２記載の光照射光学系。
4. 前記反射部材は、前記光源から出射される光の発光強度の中心方向上に配置されている、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の光照射光学系。
5. 原稿面上の原稿の画像情報を読み取る画像読取装置であって、
   前記原稿面を照射する光照射光学系と、
   前記原稿面からの反射光を集光する集光部材と、
   前記集光部材で集光された光を受光する受光部材と、
   を備え、
   前記光照射光学系は、請求項１乃至４のいずれかに記載の光照射光学系である、
   ことを特徴とする画像読取装置。
6. 原稿面上の原稿の画像情報を読み取る画像読取装置と、
   前記画像読取装置で読み取られた画像情報に基づいて記録媒体に前記原稿の画像を形成する画像形成装置であって、
   前記画像読取装置は、請求項５記載の画像読取装置である、
   ことを特徴とする画像形成装置。
   

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