JP6634896B2 - 光照射装置、画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明に係る画像形成装置は、後述する画像読取装置を備え、画像読取装置で読み取った画像を所定の用紙に形成する。画像読取装置は、後述する光照射装置を備え、光照射装置によって被照射体に光を照射し、被照射体からの反射光の光量を画像信号に変換することによって被照射体の画像を読取る。
複写機としては、例えば、一般的な静電作像方法を用いて画像を形成するフルカラーの複写機やモノクロ画像を形成する複写機などが挙げられる。また、作像方式としては、電子写真方式以外にも、例えばインクジェット方式等を用いることも可能である。
図2は、本発明に係る光照射装置を備えた画像読取装置の一実施の形態を示す図である。
画像読取装置13は、コンタクトガラス15、本体フレーム31、第1キャリッジ35、第2キャリッジ36、レンズユニット37、撮像素子57を備え、さらに図示しない駆動レール、プーリー、モーター、ワイヤ、及びこれらを保持する構造体を備える。
光照射光学系は読取対象の原稿面上を主走査方向に照射し、照射領域からの反射光は各反射ミラーで反射されてレンズユニット37に入射し、撮像素子57上に集光・結像される。このようにして線状の画像データが取得される。面状の画像データは、読取対象の原稿面上において、主走査方向に対して垂直方向に移動して線状の画像データを連続的取得することにより得られる。なお、このときの移動方向を副走査方向という。
本発明の光照射装置は、光源と、前記光源からの光を導光する透明材料からなる導光部材と、これらを保持する保持部材と、を備え、前記光源は、長尺状光源または複数の発光素子が主走査方向に直線状に配列された基板であり、前記導光部材は、主走査方向に長尺の形状であり、前記光源の発光面に対向して配置され、前記光源から射出される光を入射する入射面、該入射面から入射した光を被照射体の照射領域へ向けて出射する出射面、及び前記保持部材に当接して押圧固定される被保持面を有する。
また、前記導光部材は、導光領域外である主走査方向両端部にそれぞれ固定構造体を備え、一方の端部の固定構造体は、前記保持部材に形成された貫通孔を貫通するように突出するとともに先端に爪部が形成され、前記保持部材と係合する係合爪構造体であり、他方の端部の固定構造体は、締結部材を通す締結孔を有し、前記締結部材を介して前記保持部材に固定される締結構造体である。
光照射装置は、発光素子としてLEDを実装した光源基板としてのLED基板301、導光部材302、対向リフレクタ303、これらを保持する保持部材(304、305、306)、及び締結する締結部材(307、308)を備えている。LED基板(以下、単に「基板」ともいう)301は締結部材307により保持部材304に固定されている。
さらに、基板301、導光部材302及び保持部材(304、305)からなる光照射光学系は、保持部材306に対して締結部材308により締結固定される。
保持部材304には、複数の穴部(304a、304b、304c、304d)が設けられている。
穴部304b、304c、304dは、導光部材302に設けられた複数の突起部302aがそれぞれ嵌合する貫通孔である。
このうち、開口形状が略円形の穴部304bに突起部302aが嵌合することにより、導光部材302の水平方向の位置決めがなされる。穴部304bを中心とする回転は、開口形状が略楕円形の穴部304d及び304cに嵌合した突起部302aにより規制される。
長尺の平板状の導光部材を射出成形により製造した場合、樹脂の残留応力や金型の温度差などにより反りが発生しやすい。
図5は、反りが発生した状態の導光部材302eを模式的に示した図である。
例えば、組み立て作業において、このように反りの生じた導光部材302eと保持部材304を保持部材305へ組み付ける際、導光部材と302eと保持部材304とを押さえる手段が無ければ、主走査方向の両端が浮いて組み付けが非常に困難となる。
一方、導光部材と302eと保持部材304とを押さえる治具等を用いて組み付けを行う場合は、当該治具が接触しないように保持部材305に切り欠きや穴部等を設ける必要が生じる。形成された切り欠きや穴部からは、部位によっては光が漏れ出る可能性があり、迷光を生じたりユーザーに対して不快感を与える原因となったりすることがある。これらの対策はコスト増につながる。
両端の固定構造体をいずれも締結構造体とした場合は、熱による膨張を逃がすことができず、応力が中央部に集中して導光部材の変形や破損をまねくおそれがある。
一方、両端の固定構造体をいずれも係合爪構造体とした場合は、熱による膨張を逃がすことは可能である。しかしながら、図16に示すように、導光部材401の両端の爪部401aを加えた長さは、保持部材402に形成された爪部を貫通させる穴部402a間の長さよりも長くなるため、組み付け作業時に導光部材401を変形させる(湾曲させる)必要が生じ、破損をまねくおそれがある。
そのため、一端を係合爪構造体とし、他方の端部を締結構造体とすることが好ましい。
図6及び図7に基づき、係合爪構造体について説明する。
図6は係合爪構造体の斜視図である。図6に示すように、係合爪構造体には、保持部材と係合する爪部401aが導光部材401の主走査方向端部側に向かって形成されている。
図7は、係合爪構造体を模式的に示す側面図(断面図)である。なお、導光部材401本体の断面形状はこれに限定されない。
導光部材401は入射面401c、出射面401d及び被保持面401bを有し、爪部401aは下端の被保持面401bから下方へ突出する構造となっている。
保持部材402は板金状の薄い平板部材であり、穴部402aが形成されており、穴部402aに導光部材の爪部401aが貫通し、引っかかるようになっている、
爪部401aが穴部402aと係合することにより、導光部材401の変形が規制される。また、穴部402aには図中Sで示すように、端部側に空間があることが好ましい。端部側に空間Sを設けることにより、導光体401が熱膨張等により変形した場合でも、変形量を吸収することができる。
図9及び図10に基づき、締結構造体について説明する。
図9は締結構造体の斜視図である。図9に示すように、締結構造体は略直方体の形状であり、締結部材(ネジ)を通す締結孔403aを有し、締結部材を介して保持部材に固定される。
図10は、締結構造体を模式的に示す側面図(断面図)である。なお、導光部材401本体の断面形状はこれに限定されない。
導光部材401は入射面401c、出射面401d及び被保持面401bを有し、締結構造体403も導光部材の被保持面401bと同一平面の保持面403eを有する。締結部材の座面が当接する面403dは、保持面403eと平行である。側面403bは導光部材401の出射面側の側面、側面403fは導光部材401の入射面側の側面である。
保持部材402には穴部402bが形成されており、締結体404が締結構造体の締結孔403aと保持部材の穴部402bとを通り、締結構造体403と保持部材402とを締結する。
なお、締結体404として本実施形態ではネジの態様を示したが、これに限定されず、例えばリベット等であってもよい。
図12は、本発明の第1の実施形態としての光照射装置の断面図を示している。
光照射装置は、発光素子としてLEDを実装した光源基板としてのLED基板406、導光部材401、対向リフレクタ405、これらを保持する保持部材(402、407、408)、及び締結する締結部材(409、410)を備えている。LED基板(以下、単に「基板」ともいう)406は締結部材410により保持部材402に固定されている。
穴部402aは、導光部材の係合爪構造体の締結爪部401aと係合する貫通孔である。
穴部402bは、締結構造体に設けられた締結孔403aに通された締結部材404によって導光部材401と保持部材402とを締結するための貫通孔であり、必要に応じてバーリング加工やネジタップ切り加工が施される。
図15に示すように、複数の穴部のうち、締結構造体403に最も近接した突起構造体401fと嵌合する穴部402cの開口形状は略円形であり、他の穴部402dの開口形状は主走査方向に長軸の略楕円形である。
図4に示す従来例と同様、複数の穴部のうち一つは位置決めのため開口が略円形の穴部、その他は長手方向(主走査方向)が長軸となる略楕円形状とすることが好ましい。
導光部材401が熱膨張した場合、強い締結力で固定された締結構造体403から離れた位置の方が膨張量が大きくなるため、開口形状を略楕円形状として膨張による変形を逃がす構造とすることが好ましく、図15の例では402dの開口形状を略楕円形状としている。
突起部407aは、導光部材401を保持部材402に押し当てる機能を備えていればよく、保持部材407と一体化していない別の部材であってもよく、例えば、板ばねやコイルばね等であってもよい。
図13に基づき、本発明の第2の実施形態を説明する。
本実施形態の光照射装置において、導光部材401は、入射面401c及び出射面401dの少なくともいずれかを、光を拡散させる構造を有する光拡散面とし、該光拡散面と連続した平面で構成される締結構造体403のいずれかの側面も光拡散面とする。図13は、入射面401cと連続した締結構造体の側面401gを光拡散面とした例であり、側面401gに光拡散構造が設けられた例を示している。
光拡散構造としては、例えば、微小な凹凸を持つシボ加工面やサンドブラスト加工面などが挙げられる。マイクロレンズアレイを微小凹凸として用いてもよい。個々のマイクロレンズがランダムな形状であることにより、モワレ等の読み取り不良を発生しにくくすることができる。
図13に示すように、締結構造体403の側面が入射面401c及び出射面401dと同一平面である構造とすることにより、光拡散構造を転写するために必要な金型駒を1つとすることができ、コスト低減が可能となる。
図14に基づき、本発明の第3の実施形態を説明する。
本実施形態の光照射装置において、導光部材401は、入射面側及び出射面側の少なくともいずれかに、導光領域と固定構造体との接続部に形成された切り欠き構造を有する。
図14では、導光部材401の導光領域と締結構造体403との接続部に切り欠き構造を有する態様を示している。
図14に示す光源406aは、締結構造体403に最も近接したLEDであり、破線の矢印で示す光路406cは、切り欠き構造403hをかすめて光源406aから締結構造体403へ向かう光線の光路である。この光線は、締結孔403aに当たり、締結構造体の側面403bへは到達しない。光線の一部は締結孔403aで反射するが、凹面による反射であるため、反射光は拡散する。そのため、光源の光は直接目視されることはなくなり、ユーザーに眩しさにより不快感を与えることを回避することができ、安全性も確保することができる。
13 画像読取装置
401 導光部材
401a 爪部(係合爪構造)
401b 被保持面
401c 入射面
401d 出射面
402 保持部材
402a、402b、402c、402d 穴部
403 締結構造体
403a 締結孔
403b、403f 側面
403e 保持面
403h 切り欠き構造
404 締結部材
405 対向リフレクタ
406 光源(LED基板)
407、408 保持部材
409、410 締結部材
Claims (7)
- 光源と、前記光源からの光を導光する透明材料からなる導光部材と、これらを保持する保持部材と、を備え、
前記光源は、長尺状光源または複数の発光素子が主走査方向に直線状に配列された基板であり、
前記導光部材は、主走査方向に長尺の形状であり、前記光源の発光面に対向して配置され、前記光源から射出される光を入射する入射面、該入射面から入射した光を被照射体の照射領域へ向けて出射する出射面、及び前記保持部材に当接して押圧固定される被保持面を有し、
導光領域外である主走査方向両端部にそれぞれ固定構造体を備え、
一方の端部の固定構造体は、前記保持部材に形成された貫通孔を貫通するように突出するとともに先端に爪部が形成され、前記保持部材と係合する係合爪構造体であり、
他方の端部の固定構造体は、締結部材を通す締結孔を有し、前記締結部材を介して前記保持部材に固定される締結構造体であることを特徴とする光照射装置。 - 前記導光部材は、入射面及び出射面の少なくともいずれかを、光を拡散させる構造を有する光拡散面とし、該光拡散面と連続した平面で構成される前記締結構造体のいずれかの側面も光拡散面とすることを特徴とする請求項1に記載の光照射装置。
- 前記導光部材は、入射面側及び出射面側の少なくともいずれかに、導光領域と前記固定構造体との接続部に形成された切り欠き構造を有することを特徴とする請求項1または2に記載の光照射装置。
- 前記導光部材は、前記被保持面に、主走査方向に配列する複数の突起構造体を有し、
前記保持部材は、前記突起構造体と嵌合する複数の穴部を有し、
前記複数の穴部のうち、前記導光部材の前記締結構造体に最も近接した突起構造体と嵌合する穴部の開口形状は略円形であり、他の穴部の開口形状は主走査方向に長軸の略楕円形であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の光照射装置。 - 前記導光部材は、射出成形工法により成形されたことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の光照射装置。
- 請求項1から5のいずれかに記載の光照射装置を備え、
前記光照射装置によって被照射体に光を照射し、前記被照射体からの反射光の光量を画像信号に変換することによって前記被照射体の画像を読取ることを特徴とする画像読取装置。 - 請求項6に記載の画像読取装置を備え、
前記画像読取装置で読み取った画像を所定の用紙に形成することを特徴とする画像形成装置。
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