JP6384104B2 - 一体型走査光学ユニット、画像読取装置、画像形成装置および画像送受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、一体型走査光学ユニット、画像読取装置、画像形成装置および画像送受信装置に関し、詳しくは、光源や読取手段を備えた前記一体型走査光学ユニットを基礎とし、複写機、ファクシミリ装置、イメージスキャナ等に使用される前記一体型走査光学ユニットを備えた画像読取装置、および当該画像読取装置を備えた画像形成装置、さらには当該画像形成装置を備えた画像送受信装置に関するものである。

近年、複写機やファクシミリ装置、イメージスキャナ等の画像読取装置にあっては、省エネルギー化や長寿命化の要望から、光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode : 発光ダイオード）の需要が高まっており、原稿照明装置においても点光源である個々のＬＥＤパッケージを複数並べ、導光部材を用いて集光することにより使用する構成が増えている。

これに伴って、導光効率の良い反射板を用いて光源からの光を原稿の照射領域へ導く、反射板方式の原稿照明装置を用いた一体型走査光学ユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献1に開示された一体型走査光学ユニットでは、当該ユニットにおける筐体内の上部側に原稿照明装置を配設して、原稿に接近させることで光源からの光を効率よく原稿に照射させるよう構成されている一方、筐体内の下部側には、複数の反射ミラーや結像レンズ等、原稿から反射した光を読み取るための光学要素が配設されている。

また、この一体型走査光学ユニットにおいては、光源（ＬＥＤ）を副走査方向に対して垂直方向に配置して、光源から原稿照射位置までを反射板により集光させている。光源から原稿の間に亘って反射板を配置するための所定の距離を短くすることで、一定の集光効率を稼ぐとともに小型化している。

さらに、この一体型走査光学ユニットにおいては、複数の点光源であるＬＥＤパッケージからの光を均一化して照明むらを無くすために、光源からの光を透過拡散させる機能を備えた拡散板が採用されている。この拡散板は、光源から原稿の照射領域までの光路上の位置であって、筐体内に光源を支持するための支持部材において、原稿の照射領域に近接した位置に取り付けられている。

また、従来の画像読取装置においては、読取ヘッドからの不要電波の漏洩と併せ、静電気による塵や紙粉の付着を防ぐ目的で、コンタクトガラスの表面に透明導電材料をコーティングし、この透明導電材料から成る表面層を接地（アース）させることで、不要な静電気を放電除去する技術が提供されている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、特許文献１に記載された一体型走査光学ユニットにおいては、拡散板がＰＣ（polycarbonate：ポリカーボネート）等の樹脂材料をモールド成形した部材であるため、その表面に発生する静電気によって塵や紙粉が付着し易く、この結果、光源からの光が前記拡散板を透過する際、紙粉等に遮られて透過光に影が生じ、原稿に照射される光の光量の低下や均一性の劣化を招いてしまうという問題があった。

この問題は、拡散板に引用文献２に記載された画像形成装置の透明導電材料をコーティングすることで解消できる。しかしながら、拡散板から落下した塵や紙粉によって、筐体内の下方部に配設されている反射ミラーや結像レンズ等の光学要素が汚染されるという、新たな問題が生じてしまう。

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、原稿に照射される光量の低下や均一性の劣化を防止でき、併せて拡散板の下方に位置する光学要素への塵や紙粉の落下を防ぐとともに、清掃作業を容易とすることのできる一体型光学走査ユニットを提供することを目的とする。

本発明に係る一体型光学走査ユニットは、上述の課題を解決するために、副走査方向に沿って移動自在に設けられた筐体と、前記筐体の内部に設けられた光源と、前記光源を所定位置に支持するため前記筐体に設けられた支持部材と、下縁が上縁よりも前記光源から離れている傾斜部と舌片状の取付部とを有し、前記傾斜部を前記光源から原稿の照射領域までの光路上に位置して前記支持部材に前記取付部を用いて取り付けられ、前記光源からの光を透過拡散させる拡散部材と、前記筐体の内部に設けられ、前記光源から照射されて前記拡散部材を透過したのち、前記原稿の前記照射領域に反射した光を受光して書画像情報を読み取る読取手段とを含んで成る一体型走査光学ユニットにおいて、前記拡散部材は、表面に導電性塗料をコーティングして成る導電性被膜を有するとともに、前記導電性被膜が前記筐体のアース部と電気的に接続され、かつ前記傾斜部の下縁に上方へ開放された溝部が主走査方向の全長に亘って設けられ、前記溝部の底部は前記支持部材の上面に位置するように構成されている。

本発明によれば、原稿に照射される光量の低下や均一性の劣化を防止でき、併せて拡散板の下方に位置する光学要素への塵や紙粉の落下を防ぐとともに、清掃作業を容易とすることのできる体型光学走査ユニットを提供することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例であるカラー複写機の概略を示す全体構成図である。 本発明の実施形態に係る走査ユニットを備えた画像読取装置の外観を示す全体斜視図である。 本発明の実施形態に係る一体型光学走査ユニットを副走査線方向に沿って切断して示す断面図である。 本発明の実施形態に係る一体型光学走査ユニットを構成するＬＥＤユニットの外観を示す全体斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係る一体型光学走査ユニットを構成する拡散部材の外観斜視図および断面端面図である。

以下、本発明に係る実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る一体型走査光学ユニットおよび画像読取装置を備えた画像形成装置の実施の形態を示し、具体的には本発明をカラー複写機に適用した例を示している。なお、画像読取装置としてはイメージスキャナ等に適用してもよく、画像形成装置としてはイメージスキャナを有する複写機やファクシミリ装置、さらには複写機能とファクシミリ機能等を備えた複合機等に適用することも可能である。

図１に示す如く、画像形成装置としてのカラー複写機１は、自動原稿搬送部（以下では、ＡＤＦと称する）２と、給紙部３と、画像読取装置４と、画像形成部５とを含んで構成されている。

ＡＤＦ２は、原稿トレイ１１と、この原稿トレイ１１に載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離したのちコンタクトガラス７に向かって搬送する各種ローラ等から成る給紙機構部１３とを備えている。

また、ＡＤＦ２は、前記給紙機構部１３によって分離された原稿をコンタクトガラス７上に搬送する搬送ベルト８を備えている。さらに、ＡＤＦ２は、各種ローラ等から成る排紙機構部９を備えており、コンタクトガラス７上の原稿が画像読取装置４によって読み取られると、搬送ベルト８によってコンタクトガラス７から排紙される原稿は、排紙機構部９によって原稿トレイ１１の下方の排紙トレイ１２に排紙されるようになっている。また、ＡＤＦ２は、画像読取装置４に対しヒンジ等（図示せず）の機構部品を用いて開閉自在に取付けられている。

給紙部３は、用紙サイズの異なる記録媒体としての記録紙を収納する給紙カセット２１、２２と、給紙カセット２１、２２に収納された記録紙を画像形成部５の画像形成位置まで搬送する各種ローラを有する給紙手段２３とを備えている。

図２に示す如く、画像読取装置４は、筐体４ａの内部に一体型走査光学ユニット４０を備えている。この一体型走査光学ユニット４０は、後述するＬＥＤユニット４４から主走査方向（図２中の矢印Ａ方向）に光を照射するとともに、画像読取装置４が具備する図示しない駆動手段によって、全照射領域Ｗ内において副走査方向（図１、図２中の矢印Ｂ方向）に走査されて、原稿の２次元カラー画像を読み取るようになっている。また、コンタクトガラス７は筐体４ａの上部に設置されることで、筐体上面部を構成している。

なお、駆動手段は、例えば一体型走査光学ユニット４０に固定されたワイヤ、ワイヤに橋架される複数の従動プーリおよび駆動プーリ、駆動プーリを回転させるモータ等によって構成される。

図１に示す如く、画像形成部５は、露光装置３１と、複数の感光体ドラム３２と、異なる色（シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ））のトナーを有して各感光体ドラム３２の周囲に設置された複数の現像装置３３とを備え、さらに転写ベルト３４および定着装置３５とを備えている。

また、画像形成部５は、画像読取装置４により読み取られて色別分解された画情報に基づき、複数の感光体ドラム３２に色分けして画像を形成し、給紙部３から供給された記録紙に各感光体ドラム３２上のトナーを重ね合わせて転写した後、定着装置３５により記録紙に転写されたトナー画像のトナーを溶融して、記録紙にカラー画像を定着するように構成されている。

なお、実施の形態において画像形成装置を構成するカラー複写機１は、図示していない画像送受信装置により、読み取った画像を相手先の装置に送信する機能も備えている。

次いで、図３を参照しつつ一体型走査光学ユニット４０の構成を詳細に説明する。なお、図３は一体型走査光学ユニット４０を副走査方向に切断した断面図であり、図中においては１個のＬＥＤパッケージ４６が描画されている。

一体型走査光学ユニット４０は、筐体４１の内部にＬＥＤユニット４４等を収容設置しており、この筐体４１は、共に樹脂材料から形成された下方の本体４２と上方の蓋体４３とを有している。

蓋体４３は、光源としてのＬＥＤユニット４４を筐体４１の所定位置に支持するための支持部材を構成している。上記蓋体４３にはＬＥＤユニット４４から照射された光を通過させるための開口４３ｃが形成されている。ここで、ＬＥＤユニット４４は、蓋体４３に取り付けられることにより、筐体４１内における上方側に配設されることとなる。

ＬＥＤユニット４４は、図４に示す如く、長尺な矩形状を呈する基板４５と、発光素子である複数（実施の形態では７個）のＬＥＤパッケージ４６とを有し、ＬＥＤパッケージ４６は、基板４５の実装面４５ａに、基板４５の長手方向に沿って直線状に配設されている。

ＬＥＤユニット４４は、基板４５が主走査方向（図３において紙面に対する直交方向）に延在され、かつ各ＬＥＤパッケージ４６が副走査方向に対して垂直となるように、筐体４１（蓋体４３）に取り付けられている。なお、各ＬＥＤパッケージ４６は、その上面から出光する所謂トップビュータイプと称されるもので、個々の出光面が基板４５の実装面４５ａ（図４参照）と同一の方向に臨んでいる。

ここで、トップビュータイプのＬＥＤパッケージ４６は、発光強度分布に指向性を有し、出射光の強度分布は、出射角に対して発光面の直交方向を基準とするランバートの余弦則に倣う強度分布（ランバート分布と呼ぶ）を有している。

また、筐体４１の蓋体４３において、ＬＥＤユニット４４からの光路を挟んだ上面と下
面とには、ＬＥＤユニット４４からの光を導く導光部材としての図示しない反射板が設けられている。さらに筐体４１における蓋体４３には、開口４３ｃを閉塞するように、後詳述する拡散部材としての拡散板５０が取り付けられている。

一方、筐体４１の本体４２には、読取手段６０を構成する反射ミラー６１ａ〜６１ｅと、結像レンズ６２と、ＣＣＤイメージセンサ６３等が設置されている。すなわち、読取手段６０は、筐体４１の蓋体４３に設けられた光源としてのＬＥＤユニット４４や、拡散部材としての拡散板５０に対して、筐体４１内における下方側に配設されている。

反射ミラー６１ａ〜６１ｅは、ＬＥＤユニット４４から図示しない反射板を介して原稿Ｐの照射領域Ｗ１が照射され、照射領域Ｗ１における原稿Ｐのライン上（主走査方向）の反射光Ｌが、筐体４１における蓋体４３のスリット４３ｄを介して本体４２内へ導かれた際、反射ミラー６１ａ、６１ｅ、６１ｂ、６１ｄ、６１ｃの順に反射するよう構成されている。各々の反射ミラー６１ａ〜６１ｅは、反射光Ｌを結像レンズ６２に導くように、筐体４１における本体４２の所定位置に取り付けられている。

結像レンズ６２は、筐体４１における本体４２の底部に取り付けられ、反射ミラー６１ｃによって反射された光を結像させるよう構成されている。さらにＣＣＤイメージセンサ６３は、結像レンズ６２の結像位置に配置され、筐体４１における本体４２の副走査方向の一側面に取付けられて、原稿Ｐにおける書画像を読み取るよう構成されている。なお、実施の形態におけるＣＣＤイメージセンサ６３は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色毎に設けられており、よってカラー画像の読み取りを行うことができる。

ＣＣＤイメージセンサ６３は、筐体４１における本体４２の副走査方向の一側面に取付けられたＳＢＵ（スキャナボードユニット）６４上に配置されている。このＳＢＵ６４には、ＣＣＤイメージセンサ６３の他に、ＩＣチップやチップコンデンサ等の電子部品が実装され、ＣＣＤイメージセンサ６３により読み取られた原稿Ｐの画像を処理して、露光装置３１へ送信するよう構成されている。

ここで、筐体４１の蓋体４３には、上述したように拡散部材としての拡散板５０が取り付けられており、この拡散板５０はＰＣをモールド成形することで製造され、所期の透光性および光拡散効果を有している。なお、拡散板５０には、ＰＣ以外の適宜な樹脂材料やガラス等、様々な材料を用いてもよい。

拡散板５０は、ＬＥＤユニット４４からの光路上に占位して開口４３ｃを閉塞する傾斜部５０ａと、この傾斜部５０ａの下縁に設けられて上方へ開放する溝部５０ｂと、蓋体４３への固定に用いられる舌片状の取付部５０ｃとを有している。拡散板５０におけるこれら傾斜部５０ａと溝部５０ｂと取付部５０ｃとは全て一体にモールド成形されている。

傾斜部５０ａは、下縁が上縁よりもＬＥＤユニット４４（光源）から離れるように傾斜している。

また、拡散板５０は、図５（ａ）に示す長尺の部材であり、図３に示すように止めネジ５１で蓋体４３に取り付けられた状態において、紙面と直交する主走査方向へ延在している。また拡散板５０における傾斜部５０ａの下縁（溝部５０ｂの底部）は、ＬＥＤユニット４４からの光路を挟んだ下面と突き当たり、溝部５０ｂがスリット４３ｄの手前に位置している。

ここで、蓋体４３における空間４３ａと空間４３ｂとを、拡散板５０の傾斜部５０ａで遮断することで、主走査方向に沿って配置されたＬＥＤユニット４４における各ＬＥＤパッケージ４６間の照度リップルが、拡散板５０の拡散作用によって抑えられる。

また、図３および図５に示す如く、拡散板５０の表面５０ｆには、その全域に亘って透光性の導電性塗料をコーティングして成る導電性被膜５０Ｆが形成されている。すなわち、拡散板５０における傾斜部５０ａ、溝部５０ｂ、取付部５０ｃ等の表面は、何れも導電性被膜５０Ｆによって覆われている。

拡散板５０を止めネジ５１で蓋体４３に取り付けた状態では、拡散板５０における取付部５０ｃの表面の導電性被膜５０Ｆと接する止めネジ５１から、図示していない板金部材等を介して、拡散板５０の導電性被膜５０Ｆが、ＳＢＵ６４のアース部と接続するよう構成されており、最終的には、ＳＢＵ６４に接続された図示しないフラットケーブルを介して、拡散板５０の導電性被膜５０Ｆがアース（接地）されるよう構成されている。

上述した実施の態様に係る一体型走査光学ユニット４０によれば、複数のＬＥＤパッケージ４６を光源とするＬＥＤユニット４４からの光路上に拡散板５０を設けたことで、ＬＥＤユニット４４における各ＬＥＤパッケージ４６間の照度リップルが、前記拡散板５０の拡散作用によって抑制され、もって主走査方向の照度分布をより確実に均一にすることができる。

また、本実施の形態に係る一体型走査光学ユニット４０は、拡散板５０の表面５０ｆに導電性皮膜５０Ｆを形成するとともに、この導電性被膜５０Ｆをアース部に接続することにより静電気を放電させるよう構成したことで、静電気によって拡散板５０に塵や紙粉等が付着することを防止できる。もって拡散板５０に塵や紙粉等が付着することに起因する、原稿に照射される光の光量の低下や均一性の劣化を抑えられる。

また、本実施の形態に係る一体型走査光学ユニット４０は、拡散板５０に設けた溝部５０ｂによって塵や紙粉を捕捉することができ、筐体４１の下方部に配設されている反射ミラー６１ａ〜６１ｅや結像レンズ６２等の光学要素を、落下してくる塵や紙粉による汚染から未然に回避させられる。

さらに、本実施の形態に係る一体型走査光学ユニット４０は、拡散板５０における溝部５０ｂの表面にも導電性被膜５０Ｆが形成されており、この導電性皮膜５０Ｆも静電気を放電させるように構成されている。したがって前記溝部５０ｂに塵や紙粉が付着することがなく、もって拡散板５０に対する清掃作業が極めて容易なものとなる。

本実施の形態に係る一体型走査光学ユニット４０を備えた画像読取装置、また当該画像読取装置を備えて成る画像形成装置、さらに当該画像形成装置を備えて成る画像送受信装置は、上述した如き一体型走査光学ユニット４０の構成に起因する独自の作用効果を奏することができる。

以上のように、本発明に係る一体型光学走査ユニット、画像読取装置、画像形成装置および画像送受信装置は、原稿に照射される光量の低下や均一性の劣化を防止でき、併せて拡散板の下方に位置する光学要素への塵や紙粉の落下を防ぐとともに、清掃作業を容易とすることのできる効果を有し、光源や読取手段を備えた一体型走査光学ユニット、この一体型走査光学ユニットを備えた複写機、ファクシミリ装置、イメージスキャナ等に使用される画像読取装置、および当該画像読取装置を備えた画像形成装置、さらには当該画像形成装置を備えた画像送受信装置等として有用である。

１ カラー複写機（画像形成装置、画像送受信装置）
４ 画像読取装置
４０ 一体型走査光学ユニット
４１ 筐体
４２ 本体
４３ 蓋体（支持部材）
４３ｄ スリット
４４ ＬＥＤユニット（光源）
５０ 拡散板（拡散部材）
５０ａ 傾斜部
５０ｂ 溝部
５０ｃ 取付部
５０ｆ 表面
５０Ｆ 導電性被膜
５１ 止めネジ
６０ 読取手段
６１ａ〜６１ｅ 反射ミラー
６２ 結像レンズ
６３ ＣＣＤイメージセンサ
Ｐ 原稿
Ｗ１ 照射領域

特開２０１０−１９１１８４号公報 特開平０４−２８２９５５号公報

Claims (4)

1. 副走査方向に沿って移動自在に設けられた筐体と、
   前記筐体の内部に設けられた光源と、
   前記光源を所定位置に支持するため前記筐体に設けられた支持部材と、下縁が上縁よりも前記光源から離れている傾斜部と舌片状の取付部とを有し、前記傾斜部を前記光源から原稿の照射領域までの光路上に位置して前記支持部材に前記取付部を用いて取り付けられ、前記光源からの光を透過拡散させる拡散部材と、
   前記筐体の内部に設けられ、前記光源から照射されて前記拡散部材を透過したのち、前記原稿の前記照射領域に反射した光を受光して書画像情報を読み取る読取手段とを含んで成る一体型走査光学ユニットにおいて、
   前記拡散部材は、表面に導電性塗料をコーティングして成る導電性被膜を有するとともに、前記導電性被膜が前記筐体のアース部と電気的に接続され、かつ前記傾斜部の下縁に上方へ開放された溝部が主走査方向の全長に亘って設けられ、前記溝部の底部は前記支持部材の上面に位置することを特徴とする一体型走査光学ユニット。
2. 請求項１記載の前記一体型走査光学ユニットを備えたことを特徴とする画像読取装置。
3. 請求項２記載の画像読取装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３の画像形成装置を備えたことを特徴とする画像送受信装置。

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