以下、本発明の光照射装置、画像読取装置および画像形成装置の実施の一形態としての複写機について、図面を用いて説明する。
[第1の実施の形態]
図1〜図5は本発明に係る光照射装置、画像読取装置および画像形成装置の第1の実施の形態を示す図であり、本発明を複写機に適用した場合を示している。
なお、本発明は、複写機に限らず、ファクシミリ装置、複写機能とファクシミリ機能を備えた複合機等に適用することができる。
図1は、複写機の構成を示す図である。図1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および画像形成部(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によってコンタクトガラス15上に搬送し、読取りが終了した原稿を搬送ベルト18によって透明部材としてのコンタクトガラス15上から搬出した後、各種排紙ローラからなる排紙手段19によって排紙トレイ20に排紙する。
また、原稿の両面を読取る場合には、排紙手段19に設けられた分岐機構および搬送ベルト18によって原稿をコンタクトガラス15上に返送して未読取面の読取りを行うようになっている。
給紙部12は、異なるサイズの記録媒体として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。
また、画像読取部13は、詳しくは後述するが、第1キャリッジ35、第2キャリッジ36を図1中、左右方向(副走査方向)に駆動して光源により原稿面に光を照射して原稿面を読取り、この読取光をミラーで反射した後、レンズユニット37によってCCD等の画像読取センサに取り込むようになっている。
画像形成部14は、レンズユニット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露光装置23と、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複数の感光体ドラム24と、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、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現像装置25と、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転写ベルト26と、記録紙に定着されたカラー画像を記録紙に定着する定着装置27とを備えている。
図2、図3は画像読取部13の構成を示す図である。なお、図2は画像読取部13の各部品の位置関係を示す側面図である。また、図3は第2キャリッジ36の駆動用の駆動ワイヤ33と各プーリの関係を説明するための模式図であり、図3(a)は側面図、図3(b)は駆動ワイヤ33の連結状態を上から見た状態を示す図である。
図2、図3において、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、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および撮像素子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おり、第1レールには走行体としての第1キャリッジ35が摺動自在に取付けられていると共に、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おり、この駆動軸32の両端部にはワイヤ駆動プーリ34が取付けられている。このワイヤ駆動プーリ34には駆動ワイヤ33が巻回されており、この駆動ワイヤ33は所定方向である図3中、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本が用いられるが、図3では第2キャリッジ36の駆動用の駆動ワイヤ33を図示している。
なお、駆動ワイヤ33およびアイドラプーリ41、42は本体フレーム31の前後に1本ずつ設けられているが、いずれも同じ構成および機能を有するので、片側の駆動ワイヤ33、アイドラプーリ41、42について説明をする。すなわち、本実施の形態では、ワイヤ33が2本、アイドラプーリ41、42が本体フレーム31の四隅に4個設けられている。
また、第2キャリッジ36にはキャリッジプーリ40が設けられており、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を経由するようになっている。
図4、図5に示すように、第1キャリッジ35は、板金で平板状に形成されたベース407と、ベース407に垂下された一対の側板407bと、を備えている。一対の側板407bの間には、第1ミラー44aが取付けられている。なお、図4では、紙面方向(主走査方向)に離隔して一対設けられた側板のうち、一方の側板407bのみを示している。
また、ベース407には、保持部材としての受け台405がネジ(不図示)によって取付けられている。受け台405は放熱性の良好な板金からなり、ベース407に対する取付面を有する取付部と、ベース407と所定の角度をなすように折り曲げられた斜面部と、を有する。受け台405の斜面部には、副走査方向に段差が設けられ、上段405uとカバー406との間隔よりも下段405dとカバー406との間隔が大きくなるようにしている。上段405uと下段405dとは略平行となっている。
受け台405の上段405uには、導光板403が位置決めされている。導光板403は、アクリル等の透過率の高い樹脂等によって、主走査方向に扁平な略直方体として形成されている。この場合、導光板403と一体形成(型成形)された3つの位置決めピン404(凸部)が、受け台405の表裏を貫通する3つのピン穴(図8の404a、404bに相当する)に挿入されている。3つの位置決めピン404は、導光板403の下面の3箇所(長手方向の中央および両端)に形成されている。
受け台405の下段405dには、平板状の回路基板(以下、LED基板という)51がネジ409によって取付けられている。ネジ409は、カバー406の取付部側(図中、右側)に偏って配置され、LED基板51の主走査方向の両端を固定している。
このように両端を固定する場合、LED基板51から発生する熱によってLED基板51の中央部が変形する(反返って浮き上がる)虞がある。変形が生じると、LED43の照射面43aが導光板403の入射面403aから外れてしまい、主走査方向での光量むらの原因となる。
そこで、導光板403の入射面側により、LED基板51のLEDアレイ付近を主走査方向にわたって押えるように配置している。この場合、LED基板51は浮き上らず、主走査方向にわたって受け台405と接触することになる。受け台405およびベース407は板金にて構成されているため、LED基板51から発生する熱は熱伝導によって放熱される。したがって、LED基板51の変形を防ぐことができる。
なお、LED基板51を位置決めする場合、適正な光量の維持および主走査方向の光量むらに配慮すると共に組立性の観点から、ネジ409による固定を採用している。これに限らず、LED43を導光板403に突き当てる方法、あるいはスペーサ等の冶具を用いる方法を採用してもよい。
LED基板51には、発光素子としてのサイドビュータイプの発光ダイオード(以下、LEDと記す)43が主走査方向に沿って複数個取付けられている。LED基板51の駆動によって、LED43の照射面(図4中、左端面)43aから導光板403の入射面(図4中、右端面)403aに向けて光を照射する。さらに、導光板403内の全反射を利用して、導光板403の照射面(図4中、左端面)403bからリフレクタ301およびコンタクトガラス15に向けて光を均一に照射するようになっている。この場合、位置決めピン404は、LED43と対向しないようにLED43同士の間に配置している。これは、導光板403に入射した光が位置決めピン404に吸収されるのを避けるためである。
なお、受け台405の段差は、導光板403の下面とLED基板51の上面とが同一平面となるように設けられている。この場合、LED基板51のLED43の照射面43aは、導光板403の入射面403aに対向している。また、LED43の照射面43aは、導光板403の入射面403aよりも小さい面積(図4中、上下幅)を有している。さらに、LED43と導光板403とは、副走査方向において所定の間隙をもって配置されている。但し、導光板403による全反射を利用するため、導光板403の側面(入射面および照射面以外)403cの近傍にLED43を配置するようにしている。
導光板403の入射面403aの面積(図4中、上下幅)が大きいので、LED43から広角に照射される光を確実に入射する。また、導光板403の形状が全反射に適した(導光する方向に十分な長さを有する)直方体であるため、導光板403に入射した光が内部で全反射しながら進行する間に適正な照度分布の光となる。また、LED43と導光板403とを離間させることにより、LEDアレイを構成するLED43のばらつきから導光板403とLED43とが接触、損傷するのを回避している。
また、ベース407には、押圧部材としてのカバー406が複数のネジ408によって取付けられている。これは、LED基板51の発した熱によりカバー406が両端部以外(特に中央部)で浮きあがるのを押えるためである。カバー406は、ベース407に対する取付用のネジ締結用穴が穿たれている取付部と、ベース407と所定の角度θをなす斜面部406sと、カバー406の剛性を高めるためのリブ状の補強部材601(図4には示さず)と、からなる。
この場合、カバー406の取付部は、副走査方向の断面形状が略L字状となっている。また、補強部材601は、主走査方向に対して略垂直に形成されており、主走査方向に複数並んで形成されている。さらに、カバー406の斜面部406sと、受け台405の斜面部(上段405u、下段405d)と、は略平行となっている。なお、カバー406の斜面部406sとベース407とのなす角度が、所定の角度θ(設計値)より小さいことがより好ましい(図12参照)。
そして、カバー406の斜面部406s(下面)と受け台405の斜面部(上段405uの上面)とによって、導光板403の上下面を挟み付けるようにしている。なお、カバー406の斜面部406s(下面)、受け台405の斜面部(上段405uの上面)、およびLED基板51の上面は、導光板403の全反射を阻害しない程度に粗く加工されている。すなわち、導光板403と他の部材との間に隙間を設けることにより、導光板403の導光する光が導光板403と接する他の部材に吸収されないようにしている。
LED43の照射光は導光板403の入射面403aから入射し、導光板403の上下面、側面で反射(全反射)しながら導光板403内を進み、導光板403の照射面403bからリフレクタ301およびコンタクトガラス15に向けて射出される。
また、第1キャリッジ35には、反射部材としてのリフレクタ301が設けられている。リフレクタ301は、受け台405とカバー406とに挟み付けられた導光板403の照射面403bと対向している。リフレクタ301の上部には、導光板403から照射された光をコンタクトガラス15に導くことができるように、副走査方向、すなわち、第1キャリッジ35の走行方向リターン側に折り曲げられた折り曲げ部が形成されている。
リフレクタ301は、導光板403からの射出光を折り曲げ部で反射する。この反射により、例えば、切り貼り原稿を読取った際に、原稿の凹凸によって発生する影を無くすることができる。
LED43の照射光は、導光板403を透して、また、リフレクタ301によって反射されて、コンタクトガラス15の照射領域Eの範囲に照射されるようになっている。照射領域Eは、原稿Pの主走査方向に延在する領域である。照射領域Eにおいて、コンタクトガラス15上に存在する被照射体としての原稿Pの画像が読取られる。
また、導光板403はLED43とコンタクトガラス15の間に位置するように配置されており、LED43はLED基板51の上面に設置されている。
カバー406によってコンタクトガラス15に対する照射領域(図4中、点線で示す)に対して副走行方向右側、すなわち、第1キャリッジ35が原稿の副走査側に走行する方向に光が漏出するのを防止することができ、照射領域の範囲内に光を照射することができる。
また、カバー406は、例えば、黒色のカーボンを含むポリエステルフィルムやPET材質等のように光密度が高くて光を透過し難い光遮蔽部材から構成されている。よって、カバー406によって光を確実に遮蔽することができるようになっている。
一方、ベース407には開口部304が形成されており、導光板403から原稿Pに照射され、原稿Pから反射される光は開口部304を通して第1ミラー44aに入射される。
また、第1キャリッジ35はワイヤ駆動プーリ34と第2キャリッジ36の間に配置され、第1キャリッジ35が駆動ワイヤ33に引かれて所定の速度Vで走行すると、光照射装置としてのカバー406、受け台405、導光板403、LED基板51等がコンタクトガラス15に載置された原稿を照射する。
導光板403から原稿に照射されたときに原稿の反射光は、第1ミラー44aによって第2キャリッジ36に向けて折り返されるようになっており、この反射光は第2キャリッジ36に搭載された第2ミラー44bおよび第3ミラー44cによってさらに折り返された後、レンズユニット37に入射される。
そして、この反射光はレンズユニット37に含まれる結像レンズによって焦点面に置かれたCCD等の撮像素子57に集光結像される。これにより、撮像素子57はLED43に沿った原稿上のラインを主走査する。
また、第2キャリッジ36は、第2ミラー44bおよび第3ミラー44cによる光の折り返しに伴う光路の重複分を相殺するため、第1キャリッジ35の半分の速度、すなわちV/2の速度で第1キャリッジ35と同方向に走行するようになっており、第2キャリッジ36は第1キャリッジ35の走行距離Lの半分の走行距離(L/2)で走行する。
この走行速度の関係により、第1キャリッジ35および第2キャリッジ36の走行があっても、原稿面からレンズユニット37までの光の光路長が変化しないようになっている。
一方、駆動ワイヤ33は、ワイヤ駆動プーリ34に巻き付けられて左方向および右方向に延びる2つの系統がある。左方向に延びる駆動ワイヤの部分33aは、軸が本体フレーム31に固定されたアイドラプーリ41によって折り返されて部分33bとなり、外側キャリッジプーリ40bに至り、再びここで折り返されて部分33cとなって端部がアイドラプーリ41に固定される。
また、右向に延びる駆動ワイヤ33の部分33dは、本体フレーム31に固定されたアイドラプーリ42によって折り返されて部分33eとなって内側キャリッジプーリ40aに至り、再びここで折り返されて部分33fとなってばね部材としての張力スプリング39を介してアイドラプーリ42に固定される。
また、図2中、左側には図示しないホームポジションセンサが設けられており、第1キャリッジ35が図2中、左側に走行してホームポジションセンサを通過して駆動軸32を駆動するモータが所定パルスだけ駆動されると、モータを停止させるようになっている。
このとき、駆動軸32を介してワイヤ駆動プーリ34を停止させる。この位置が第1キャリッジ35のホームポジション位置となり、原稿の読取りが終了したときには第1キャリッジ35は常にホームポジション位置に走行してこの位置から再び走行が開始されることになる。
また、本実施の形態の第1キャリッジ35および第2キャリッジ36は、LED43から導光板403を透して原稿に光を照射して原稿を走査する場合に、図1中、右側の走査方向に走行し、ホームポジション位置に復帰する場合には、図1中、左側のリターン方向に走行する。
そして、リターン方向に走行する場合には、原稿の読取速度の影響を受けないので、原稿の生産性を上げるために、高速度で走行する。
このような構成を有する複写機10にあっては、第1キャリッジ35および第2キャリッジ36を副走査方向に走行させることにより、LED43から導光板403を透して原稿Pに光を照射する。このとき、導光板403から照射された光の一部がリフレクタ301によって原稿Pに反射される。この結果、照射領域Eで示す範囲で原稿Pに光が照射される。
原稿Pからの反射光は第1ミラー44a、第2ミラー44bおよび第3ミラー44cの順に折り返された後、レンズユニット37に入射され、レンズユニット37の結像レンズによって焦点面に置かれた撮像素子57に集光結像される。これにより、撮像素子57はLED43および導光板403に沿った原稿上のラインを主走査方向および副走査方向に走査する。
本発明の第1の実施の形態としての複写機10によれば、導光板403を受け台405とカバー406とで挟み付けるようにしたので、導光板403の主走査方向の両端部に取付け用のネジ締結用穴等を設ける必要がない。したがって、導光板403の成形時にネジ締結用穴付近でウエルドが生じるのを抑制することができる。
この場合、導光板403の上下面および主走査方向の両側面によってLED43からの入射光を反射することができ、導光板403における全反射を利用してLED43からの入射光をコンタクトガラス15およびリフレクタ301に導光することができる。この全反射によって、LED43の照射光を導光板403から照射領域Eに効率よく導くことができる。そして、照射領域Eに対して読取りに必要な光量を安定して供給することができる。
なお、導光板403にネジ締結用穴を設けず、受け台405に対して導光板403を接着剤により接着し、あるいは両面粘着テープにより貼着した場合には、導光板403に入射した光が接着部分あるいは貼着部分に吸収されるため、導光板403の内部(上下面、両側面)での全反射を利用することができない。
また、本実施の形態によれば、導光板403にネジ締結用穴等を設けず、単純な直方体としたので、加工が容易で低コスト、小サイズの照明系を形成することができる。さらに、導光板403の側面(入射面、照射面以外)の全反射を利用することができる。したがって、コンタクトガラス15の原稿Pに対する主走査において、読取りに必要な光量を効率よく供給することができる。
また、本実施の形態によれば、カバー406の上面にリブ状の補強部材601を設け、カバー406の剛性を高めているので、LED基板51の発熱によるカバー406の変形を防ぐと共に、位置決めされた導光板403が受け台405から浮き上がるのを押えることができる。この場合、主走査方向にわたって導光板403が受け台405に接触すると共に、LED基板51は導光板403に接触することになる。したがって、LED43と導光板403との位置関係を安定させ、主走査方向での光量むらを防止することができる。
なお、導光板403が受け台405から浮き上がる原因としては、例えば、LED基板51の発熱による変形の影響、駆動時の振動、移動(搬送)時の衝撃等が挙げられる。
また、本実施の形態では、LED43を原稿の主走査方向に沿って複数個設けたので、照射光量を増大させることができ、縮小光学系を採用した複写機10に用いた場合には、原稿面から撮像素子57までの距離が長い場合であっても、照射領域Eに照射した光を撮像素子57まで到達させることができ、原稿Pの読取精度が低下するのを防止することができる。
なお、前述した実施の形態では、受け台405をベース407に取付けるためにネジを用いた場合について説明したが、本発明はこのほかに、接着、溶接などの方法を用いて固定するようにしてもよい。
また、前述した実施の形態では、カバー406の材料として樹脂を用いた場合について説明したが、本発明はこのほかに、金属などを用いてもよい。この場合、複数のLED43の発した熱をより効率的に放熱することができ、複数のLED間の温度差を縮めることができる。
[第2の実施の形態]
図6〜図10は、本発明の第2の実施の形態としての第1キャリッジを示している。これは、第1の実施の形態とは、カバー701(図4の406に相当する)、導光板403、LED基板51、受け台1001(図4の405に相当する)をユニット化すると共に、カバー701の凸部802と受け台1001の凸部1002とで導光板403を挟み付けるようにした点が相違している。なお、第1の実施の形態と同一構成には同一符号を付与して説明を省略する。但し、補強部材601については図示を省略する。
図6に示すように、樹脂製のカバー701の下面には凸部802が一体形成されている。凸部802は、カバー701の長手方向(主走査方向)の中央および両端側に設けられている。3つの凸部802は、導光板403の副走査方向の中央よりも照射面403b側に偏って配置され、導光板403の上面と接している。なお、図7に示すように、凸部802の端面(接触面)の形状を方形としているが、これに限らず、他の形状としてもよい。
金属製(例えば、板金)の受け台1001の上面には、例えば、半抜き加工によって凸部1002が形成されている。凸部1002は、受け台1001の長手方向(主走査方向)の中央および両端側に設けられている。3つの凸部1002は、導光板403の副走査方向の中央よりも照射面403b側に偏って配置され、導光板403の下面と接している。凸部1002の厚さ(上下方向のサイズ)は、カバー701と受け台1001とで挟み付けられた導光板403の下面とLED基板51の上面とが同一面となるように設定されている。
なお、図8に示すように、3つの凸部1002の近傍には3つのピン穴404a、404bが穿たれている。受け台1001の一端側のピン穴404bは円穴であり、他のピン穴404aは長穴である。取付け時には、ピン穴404bに導光板403の一端側の位置決めピン404を挿入し、次いで長径のピン穴404aに他の位置決めピン404を挿入して位置決めしている。また、受け台1001の両端側には、LED基板51をネジ409で固定するためのネジ穴409aが穿たれている。
この場合、導光板403は、カバー701の凸部802と受け台1001の凸部1002とによって挟み付けられる。カバー701と受け台1001とはベース703の同一部位にネジ(不図示)で固定されている。このため、導光板403を挟み付ける際の加圧力は、ベース703と受け台1001の斜面部のなす第1の角度、ベース703とカバー701の斜面部701sのなす第2の角度(図4のθに相当する)に依存し、ベース703の平面度によって双方の角度の関係が変化することはない。よって、部品ばらつきの影響が少なく、安定した加圧力が得られる。
また、導光板403の上下面は、3つの凸部802および3つの凸部1002と接し、LED基板51の一部と重なる以外、他の部材と非接触となっている。よって、LED43の照射光は他の部材に吸収されずに導光板403内で反射しながらコンタクトガラス15に向けて照射される。
また、カバー701の下面には、主走査方向にわたってリフレクタ302がLED43および導光板1002と対向するように設けられている。リフレクタ302は、LED43の照射光が導光板403の入射面403aで反射され、導光板403への入光が阻害されるのを防ぐものである。
カバー701は、受け台1001にネジ408によって着脱可能に取付けられている。受け台1001は、ベース703にネジ(不図示)によって着脱可能となっている。受け台1001、LED基板51、導光板403、カバー701を1つのユニット(以下、光照射ユニットという)とし、受け台1001にカバー701を取付けた状態で移動可能としている(図9、図10参照)。
図9に示すように、受け台1001には、受け台1001をベース703にネジ止めするための2つのネジ締結用穴303bが穿たれている。同じく、カバー701には、ネジ締結用穴303bと重なるように2つの逃げ穴(方形の貫通穴)303aが穿たれている。
図10に示すように、ベース703の凹部703aには、光照射ユニット800をネジ止めするための2つのネジ穴303cが穿たれている。光照射ユニット800は、逃げ穴303a、ネジ締結用穴303bを通してベース703のネジ穴303cにネジ止めされるようになっている。なお、開口部304は、コンタクトガラス15上の原稿からの反射光を第1ミラー44aに導くものである。
このような本発明の第2の実施の形態としての複写機10によれば、光照射ユニット800をネジ(不図示)によってベース703に着脱可能に取付けているので、調整済みのLEDアレイと導光板403の位置関係を崩さずに光照射ユニット800を第1キャリッジ35に取付け、取外すことができる。したがって、光照射ユニットの品質を保ちながら、出荷時あるいはメンテナンス作業時に調整済みのものと容易に交換することができる。
また、本実施の形態によれば、導光板403を受け台1001の凸部1002とカバー701の凸部802とで挟み付けることにより、凸部1002、凸部802との接触部分以外で導光板403を他の部材と接触させず、導光板403の上下面および両側面の略全面を反射面として用いることができる。
なお、導光板403の内部の全反射は、導光板403の周囲に空気層がある場合に起こるので、全反射する光の損失を抑制するためには前述したように他の部材との接触を避けること、あるいは接触する部材の接触面を粗面加工して空気層を形成すること、が好ましい。
この場合、導光板403の上下面および主走査方向の両側面によってLED43からの入射光を反射(全反射)することができる。この全反射によってLED43の照射光を導光板403から照射領域Eに効率よく導き、原稿Pを良好に読取ることができる。
また、本実施の形態によれば、カバー701の裏面にリフレクタ302を設け、広角で照射されるLED43の光がリフレクタ302で反射して導光板403の上面から入射するようにしたので、コンタクトガラス15およびリフレクタ301に対する照射光量の低下を抑制することができる。
なお、前述した実施の形態では、カバー701の3つの凸部802、導光板403の3つの位置決めピン404、受け台1001の3つの凸部1002、カバー701を受け台1001に固定する3つのネジ408の位置関係について特に限定していないが、それぞれが副走査方向で一直線上に配置されることがより好ましい。これは、導光板403を挟み付け、押圧するための加圧力を中央および両端側の加圧点に集中させるためである。
例えば、主走査方向において、カバー701の斜面部701sの下面中央に形成された凸部802、導光板403の下面中央に形成された位置決めピン404、受け台1001の上面中央に形成された凸部1002、カバー701の取付部の中央を固定するネジ408を第1群の部品とする。同じく、カバー701の斜面部701sの下面一端側に形成された凸部802、導光板403の下面一端側に形成された位置決めピン404、受け台1001の上面一端側に形成された凸部1002、カバー701の取付部の一端側を固定するネジ408を第2群の部品とする。同じく、カバー701の斜面部701sの下面他端側に形成された凸部802、導光板403の下面他端側に形成された位置決めピン404、受け台1001の上面他端側に形成された凸部1002、カバー701の取付部の他端側を固定するネジ408を第3群の部品とする。
この場合、第1群の3つの部品と、第2群の3つの部品と、第3群の3つの部品とが、それぞれ副走査方向に略平行な3本の直線上にあり、かつ各群において、凸部802と、凸部1002(または位置決めピン404)と、が対向することが好ましい。
第1群〜第3群の3つの凸部802が導光板403の中央および両端部を押え、さらに導光板403の入射面側がLED基板51のLEDアレイ側を主走査方向にわたって押えることになる。よって、導光板403およびLED基板51が受け台1001から浮き上がるのを効果的に抑制することができる。
[第3の実施の形態]
図11は、本発明の第3の実施の形態としての第1キャリッジを示している。これは、第1の実施の形態とは、カバー701(図4の406に相当する)、導光板403、LED基板51、受け台1101(図4の405に相当する)をユニット化すると共に、カバー701の凸部802と受け台1101の凸部1002とで導光板403を挟み付けるようにした点が相違している。なお、第1の実施の形態と同一構成には同一符号を付与して説明を省略する。但し、補強部材601については図示を省略する。
図11に示すように、カバー701の斜面部701sの下面には凸部802が一体形成されている。凸部802は、カバー701の長手方向(主走査方向)の中央および両端側に設けられている。3つの凸部802は、導光板403の副走査方向の中央よりも照射面(図11中、左端面)403b側に偏って、導光板403の上面と接している。
また、3つの凸部802は、LED43と対向しないようにLED43同士の間に配置されている。これは、導光板403に入射した光が3つの凸部802に吸収されるのを避けるためである。
また、板金からなる受け台1101の上段1101uの上面には、例えば、抜き加工によって凸部1002が形成されている。凸部1002は、受け台1101の長手方向(主走査方向)の中央および両端側に設けられている。3つの凸部1002は、カバー701の3つの凸部802と対向するように配置され、それぞれ導光板403の下面と接している。これは、導光板403を挟み付け、押圧するための加圧力を中央および両端側の加圧点に集中させるためである。
なお、カバー701の3つの凸部802、受け台1001の3つの凸部1002、カバー701を受け台1101に固定する3つのネジ408の位置関係は、前述のように副走査方向で一直線上に配置されることが好ましい。
また、導光板403に対してLED43の照射光を確実に入射させるため、3つの凸部1002は、導光板403の副走査方向の中央よりも入射面(図11中、右端面)403aに偏っていることが好ましい。
本実施の形態では、導光板403の中央および両端部の3箇所を上下から加圧することにより、LED基板51あるいは導光板403の変形によって導光板403およびLED基板51が受け台1001から浮き上がるのを効果的に抑制することができる。したがって、LED43の照射面43aが導光板403の入射面403aから外れるのを防ぎ、導光板403に対してLED43の照射光を確実に入射させることができる。
また、導光板403は、カバー701の凸部802と受け台1101の上段1101uの凸部1002とによって挟み付けられている。導光板403の上面は、3つの凸部802と接し、導光板403の下面は、3つの凸部1002と接し、LED基板51の一部と重なる以外、他の部材と非接触となっている。したがって、LED43の照射光は他の部材に吸収されずに導光板403内で反射(全反射)しながらコンタクトガラス15に向けて導光される。
また、カバー701の下面には、主走査方向にわたってリフレクタ302がLED43および導光板403と対向するように設けられている。主走査方向に延在するリフレクタ302の端面は、3つの凸部802に近接している。
なお、受け台1101、LED基板51、導光板403、カバー701は光照射ユニット800(図9参照)を構成し、受け台1101にカバー701を取付けた状態で移動可能となっている。
このような本発明の第3の実施の形態としての複写機10によれば、カバー701に凸部802を設け、凸部802は導光板403の照射面側(図11中、左端面)に接するので、特に主走査方向の中央部で導光板403が受け台1101から浮き上がるのを押えることができる。したがって、LEDアレイと導光板403の位置関係を安定させ、主走査方向における光量むらの発生を抑制することができる。
また、前述のように導光板403が受け台702から浮き上がるのを押えることによって、導光板403の入射面側はLED基板51を押えることになる。特に主走査方向の中央部でLED基板51が受け台1101から浮き上がるのを押えることができる。したがって、LED基板51の発する熱を板金の受け台1101にむらなく伝導し、主走査方向で一様に放熱することができる。
また、本実施の形態によれば、導光板403を受け台1101の凸部1002とカバー701の凸部802とで挟み付け、凸部802、凸部1002との接触部分以外で導光板403を他の部材と接触させないようにしたので、導光板403の上下面および両側面による全反射を利用することができる。
なお、導光板403の位置決めおよび挟み付けを容易にするため、凸部802、凸部1002の端面(接触面)と導光板403とが滑り難いよう、前記接触面に対して粗面加工が施されている。また、前記接触面の形状は特に制限されない。
[第4の実施の形態]
図12は、本発明の第4の実施の形態としての第1キャリッジを示している。これは、第1の実施の形態とは、カバー1401(図4の406に相当する)、導光板403、LED基板51、受け台702(図4の405に相当する)をユニット化すると共に、カバー1401の凸部1402と受け台の上段702uの一部とで導光板403を挟み付けるようにした点が相違している。なお、第1の実施の形態と同一構成には同一符号を付与して説明を省略する。但し、補強部材601については図示を省略する。
図12に示すように、カバー1401の斜面部1401sの下面には凸部1402が一体形成されている。凸部1402は、カバー1401の長手方向(主走査方向)の中央および両端側に設けられている。3つの凸部1402は、導光板403の副走査方向の中央よりも入射面(図12中、左端面)403a側に偏っていて、導光板403の上面と接している。
また、3つの凸部1402は、LED43と対向しないようにLED43同士の間に配置している。これは、導光板403に入射した光が3つの凸部1402に吸収されるのを避けるためである。
なお、凸部1402の端面(接触面)の形状は特に制限されない。例えば、成型が容易な方形、円形あるいは他の形状としてもよい。
この場合、導光板403は、カバー1401の凸部1402と受け台702の上段702uの端部(図中、右側)とによって挟み付けられている。導光板403の上面は、3つの凸部1402と接し、受け台702の上段702uの一部と接し、LED基板51の一部と重なる以外、他の部材と非接触となっている。よって、LED43の照射光は他の部材に吸収されずに導光板403内で反射(全反射)しながらコンタクトガラス15に向けて導光される。
また、カバー1401の斜面部1401sとベース703とのなす角度θ´は、所定の角度θ(図4参照)より小さい。したがって、受け台702の斜面部とカバー1401の斜面部1401sは非平行(光の照射方向に向かって先細り)となり、斜面部1401sから突出する凸部1402にカバー1401の加圧力が集中することになる。
また、カバー1401の下面には、主走査方向にわたってリフレクタ302がLED43および導光板403と対向するように設けられている。主走査方向に延在するリフレクタ302の端面は、3つの凸部1402に近接している。
なお、受け台702、LED基板51、導光板403、カバー1401は光照射ユニット800を構成し(図9参照)、受け台702にカバー1401を取付けた状態で移動可能となっている。
このような本発明の第4の実施の形態としての複写機10によれば、カバー1401に凸部1402を設け、凸部1402は導光板403の入射面側(LEDアレイ側)に接するので、特に主走査方向の中央部で導光板403が受け台702から浮き上がるのを押えることができる。したがって、LEDアレイと導光板403の位置関係を安定させ、主走査方向における光量むらの発生を抑制することができる。
また、前述のように導光板403が受け台702から浮き上がるのを押えることによって、導光板403の入射面側はLED基板51を押えることになる。特に主走査方向の中央部でLED基板51が受け台702から浮き上がるのを押えることができる。したがって、LED基板51の発する熱を板金の受け台702にむらなく伝導し、主走査方向で一様に放熱することができる。なお、LED基板51が受け台702から浮き上がると、主走査方向でLED基板51に温度差が生じ、色度や光量のむらの原因となる。
また、本実施の形態によれば、導光板403を受け台702の上段702uの一部とカバー1401の凸部1402とで挟み付け、上段702uの一部、凸部1402との接触部分以外で導光板403を他の部材と接触させないようにしたので、導光板403の上下面および両側面による全反射を利用することができる。
最後に、各請求項の発明に相当する実施の形態の作用効果を述べる。
(1)前述した第1の実施の形態によれば、位置決めピン404によって導光板403を受け台405に位置決めし、位置決めした導光板403をカバー406の斜面部406sと受け台405の斜面部段405uとで挟み付けるので、導光板403の全反射を阻害する加工を施す必要がない。例えば、導光板403を受け台405またはカバー406に装着するために、導光板403の両端部にネジ締結用穴を穿ち、あるいは接着剤を塗布する必要がない。
したがって、導光板403の側面(主走査方向の端面)においてLED43から入射された光が前記のネジ締結用穴や接着剤によって吸収されることはなく、導光板403の全反射を利用して被照射体を照射することができる。
また、導光板403の成形時にネジ締結用穴に起因するウエルドの発生はない。よって、導光板403の成形時間の増加や歩留りの悪化を防ぎ、部品コストの上昇を抑制することができる。
なお、前述した実施の形態において、例えば、LED43は、発光素子に相当する。例えば、導光板403は、導光部材に相当する。例えば、LED基板は、基板に相当する。例えば、受け台405は、に相当する。例えば、カバー406は、押圧部材に相当する。例えば、受け台405のピン穴(図8の404a、404bに相当する)は、導光部材位置決め部に相当する。例えば、導光板403の位置決めピン404は、被位置決め部に相当する。
(2)前述した第2の実施の形態によれば、カバー701の一面(下面)に形成した凸部802のみが導光板403の一面(上面)と接触するので、凸部802との接触部分を除き、導光板403の上面とカバー701の下面とが接触することはない。
したがって、LED43からの入射光がカバー701によって吸収されることは殆どなくなり(あるいは減少し)、導光板403におけるLED43の光の全反射を利用してコンタクトガラス15上の原稿Pを照射することができる。
また、導光板403を挟み付けるのに必要なカバー701の寸法としては、凸部802の寸法のみを管理すればよいので、カバー部品の成形が容易になる。
なお、前述した実施の形態において、例えば、カバー701の斜面部701sの下面に設けられた凸部802は、凸部に相当する。
(3)前述した第4の実施の形態によれば、副走査方向でカバー1401の斜面部1401sの下面の中央よりもLED基板51側(LED43寄り)に凸部1402を形成している。凸部1402により、主走査方向で導光板403の中央部が受け台702から浮き上がるのを防止すると共に、導光板403の入射面403aをLED43の照射面(端面)43aに対向させることができる。LED43からの光を導光板403の入射面403aに確実に入射させるので、主走査に必要な光量を保つことができる。
また、凸部1402により、導光板403(入射面側)を介してLED基板51を押えるため、主走査方向でLED基板51(特に中央部)が受け台702から浮き上がるのを防止することができる。したがって、主走査方向にわたってLED基板51を放熱性の良好な板金(受け台702)に接触させ、LED43の発する熱をむらなく伝導(放熱)することができる。また、一様な放熱によって主走査での光量むらを低減することができる。
(4)前述した第2の実施の形態によれば、受け台1001の一面(上面)に形成した凸部1002のみが導光板403の一面(下面)と接触するので、凸部1002との接触部分を除き、導光板403の下面と受け台1001の上面とが接触することはない。したがって、LED43の光が受け台1001によって吸収されることは殆どなくなり(あるいは減少し)、導光板403におけるLED43の光の全反射を利用してコンタクトガラス15上の原稿Pを照射することができる。
なお、前述した実施の形態において、例えば、受け台1001の斜面部(上段1001u)の下面に設けられた凸部1002は、凸部に相当する。
(5)前述した第2の実施の形態によれば、受け台1001、LED基板51、導光板403、カバー701をユニット化し、ネジ408によって受け台1001にカバー701を着脱可能とし、ネジ(不図示)によってベース703に受け台1001を着脱可能としているので、LED基板51と導光板403の位置関係を崩すことなく、光照射ユニット800のみを第1キャリッジ35から取外し、あるいは第1キャリッジ35に取付けることができる。例えば、ユニット交換時において調整済みのものと簡単に交換することができる。
なお、前述した実施の形態において、例えば、ネジ408は、第1の着脱手段に相当する。例えば、カバー701の逃げ穴303a、受け台1001のネジ締結用穴303b、ベース703のネジ穴303cは、第2の着脱手段に相当する。
(6)前述した第1から第4の実施の形態によれば、(1)〜(5)の作用効果を有する光照射装置を具備するので、導光板403の全反射による導光効率を高めることにより、画像読取り品質を維持しながらLED43の個数を低減し、低コストの画像読取装置を提供することができる。
(7)前述した第1から第4の実施の形態によれば、(6)の作用効果を有する画像読取装置を具備するので、画像品質を維持しながら低コストの画像形成装置を提供することができる。
なお、前述の特許文献2に記載の発明では、ネジ締結用穴を形成するために導光部材を長くしているため、最端部のLEDと導光部材の主走査方向の端面が離れてしまい、端面での全反射を利用することができない。したがって、主走査方向での光量を均一にするためには、LEDの個数の増加あるいはLEDアレイの延長を要するという問題がある。これに対し、本願発明は導光部材(導光板403に相当する)を2つの部材(カバー406、受け台405に相当する)で挟み付けるので、導光部材の端面(側面)での全反射を有効に利用しながら、主走査方向のサイズが大きくなるのを抑制することができる。
また、前述の特許文献3に記載の発明では、カバーと受け台によって導光板を挟持することによって導光板にネジ締結用穴等を設けることなく保持している。しかしながら、導光板もしくはLED基板を保持している同一平面にカバーを固定する構成を有するため、LED基板や受け台の同一平面にネジ締結用穴等を設ける必要があり、高さ方向のサイズが大きくなるという問題がある。これに対し、本願発明は導光部材(導光板403に相当する)をカバー406の斜面部406sと受け台405の斜面部の上段405とで挟み付けると共に、受け台405の斜面部の下段405dにLED基板51を保持している。上段405と下段405dの段差を利用してネジ409等の収まる空間を確保しているため、高さ方向のサイズが大きくなるのを抑制することができる。