JP6834651B2 - 発光装置、画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

発光装置、画像読取装置及び画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、発光装置、画像読取装置及び画像形成装置に関する。
特許文献1には、主走査方向に長く、長手方向の端部がイメージセンサユニットのフレームに接触する導光体が示されている。この導光体の長手方向の端部には、該長手方向に対して直角な方向に突出する突起状の位置決め部が形成されている。
特開2014−33440号公報
一方向に延びた導光体の両端部が該一方向と交差する交差方向に挟まれて支持された発光装置では、温度変化によって導光体が伸長又は収縮するときに、両端部の変形が制限されるため、導光体が変形する可能性がある。
本発明は、一方向に延びた導光体の一方向の端面から光を入射させる構成において、導光体の一方向の両端部が交差方向に挟まれて支持された構成に比べて、導光体の変形を抑制することを目的とする。
第1態様に係る発光装置は、一方向に延びた導光体と、該導光体の該一方向の端面と対向して配置され、該端面に光を照射する照射手段と、該導光体の該一方向の中央部を該一方向と交差する交差方向に挟んで該導光体を支持する筐体と、を有する。
第2態様に係る発光装置の前記導光体と前記筐体との間には、前記一方向に延び、前記導光体を透過した光を前記導光体に向けて反射する反射部材が設けられ、前記反射部材の前記一方向の中央部には、前記交差方向に貫通する貫通孔が形成され、前記導光体の前記中央部には、前記交差方向に突出され前記貫通孔に挿入される突出部が形成され、前記筐体には、前記突出部と接触する第1接触部と、前記導光体の前記突出部とは反対側の部位と接触する第2接触部とが形成され、前記筐体は、前記第1接触部と前記第2接触部とで前記導光体を挟む。
第3態様に係る発光装置の前記筐体は、前記反射部材の前記一方向の中央部を前記突出部とで挟んで支持する。
第4態様に係る発光装置は、前記導光体の表面の一部には、前記一方向に間隔をあけて複数配置され前記導光体の内側に向けて光を反射する反射体が形成され、前記反射体と前記反射部材との間には隙間が形成されている。
第5態様に係る発光装置は、前記第1接触部は、弾性変形可能に形成され、前記第2接触部には、前記第1接触部の弾性力により前記導光体が押し付けられ、前記筐体を前記一方向から見た場合に、前記第2接触部の厚さが前記第1接触部の厚さよりも厚い。
第6態様に係る画像読取装置は、第1態様から第5態様のいずれか1つに記載の発光装置と、該一方向に並べられた複数の受光素子と、該一方向に延び、前記導光体の外周面から出射され画像が形成されている対象物から反射された光を前記受光素子に集光する集光部材と、を有する。
第7態様に係る画像形成装置は、第6態様に記載の画像読取装置と、該画像読取装置で読み取られた画像情報に基づいて画像を形成する画像形成部と、を有する。
第1態様の発光装置によれば、一方向に延びた導光体の一方向の端面から光を入射させる構成において、導光体の一方向の両端部が交差方向に挟まれて支持された構成に比べて、導光体の変形を抑制することができる。
第2態様の発光装置によれば、一方向で反射部材と導光体とが接触しない構成に比べて、反射部材の一方向のずれを抑制することができる。
第3態様の発光装置によれば、反射部材の一方向の両端部が挟まれて支持された構成に比べて、反射部材の変形を抑制することができる。
第4態様の発光装置によれば、反射部材が反射体と密着する構成に比べて、導光体からの光の出射パターンが、反射部材で反射された光によって変動することを抑制できる。
第5態様の発光装置によれば、第2接触部の厚さが第1接触部の厚さよりも薄い構成に比べて、導光体の位置決め精度を上げることができる。
第6態様の画像読取装置によれば、一方向の両端部が交差方向に挟まれて支持された導光体を有する構成に比べて、画像を読み取る読取精度の低下を抑制することができる。
第7態様の画像形成装置によれば、一方向の両端部が交差方向に挟まれて支持された導光体を有する構成に比べて、出力画像の品質の低下を抑制することができる。
本実施形態に係る画像形成装置の全体構成図である。 本実施形態に係る画像読取装置の概略構成図である。 本実施形態に係る画像読取装置の断面図である。 本実施形態に係る画像読取装置の分解斜視図である。 本実施形態に係る画像読取装置の部分拡大図である。 本実施形態に係る画像読取装置の一端部を示す断面図である。 本実施形態に係る画像読取装置の平面図である。 本実施形態に係る筐体の平面図である。 (A)本実施形態に係る反射部材の正面図であり、(B)本実施形態に係る導光体の正面図である。 (A)本実施形態に係る導光体の中央部の断面図(図9(B)の10A−10A線断面)であり、(B)本実施形態に係る導光体の端部の断面図(図9(B)の10B−10B線断面)である。 本実施形態に係る反射部材と導光体との組付け状態を示す説明図である。 (A)本実施形態に係る導光体及び反射部材が筐体に対して伸びた状態を示す説明図であり、(B)比較例に係る導光体及び反射部材が変形した状態を示す説明図である。 本実施形態の変形例に係る導光体の平面図である。
本実施形態に係る発光装置、画像読取装置及び画像形成装置の一例について説明する。
〔全体構成〕
図1には、本実施形態の画像形成装置10が示されている。なお、以下の説明では、図1に矢印Yで示す方向を装置高さ方向、矢印Xで示す方向を装置幅方向とする。また、装置高さ方向及び装置幅方向のそれぞれに直交する方向(Zで示す)を装置奥行き方向とする。そして、画像形成装置10を正面視して、装置高さ方向、装置幅方向、装置奥行き方向をY方向、X方向、Z方向と記載する。さらに、X方向、Y方向、Z方向のそれぞれ一方側と他方側を区別する必要がある場合は、画像形成装置10を正面視して、上側をY側、下側を−Y側、右側をX側、左側を−X側、奥側をZ側、前側を−Z側と記載する。
画像形成装置10は、原稿G(図2参照)の画像を読み取る読取部12と、用紙Pを搬送するロール対15を含む搬送部14と、読取部12で読み取られた原稿Gの画像情報に基づいて用紙Pにトナー像Tを形成する画像形成部30とを含んで構成される。読取部12、搬送部14及び画像形成部20の動作は、制御部16により制御される。用紙Pは記録媒体の一例である。トナー像Tは、画像の一例である。
図2に示す読取部12は、一例として、原稿Gが載せられる第1透明板22と、原稿Gを搬送する搬送ユニット24と、搬送される原稿Gが接触する第2透明板23と、画像読取装置40と、画像読取装置40をX方向に駆動する駆動ユニット28とを有する。
第1透明板22は、プラテンガラスで構成されており、Z方向から見た場合にX方向に沿って配置されている。第1透明板22には、1枚の原稿Gの画像を読み取る際に原稿Gが載せられる。第2透明板23は、第1透明板22の−X側にX方向に沿って配置されている。搬送ユニット24は、複数枚の原稿Gが重ねて載せられる原稿台24Aを有する。また、搬送ユニット24は、複数枚の原稿Gを1枚ずつ搬送して、第2透明板23のY側に設定された原稿読取位置Rを通過させるようになっている。
画像読取装置40は、第1透明板22及び第2透明板23に対する−Y側に配置されており、第1透明板22に載せられた原稿Gの画像と、搬送ユニット24によって原稿読取位置Rに搬送された原稿Gの画像とを読み取る。図2では、第2透明板23の−Y側に配置された画像読取装置40を実線で示し、第1透明板22の−Y側でX方向に移動する状態の画像読取装置40を一点鎖線で示している。なお、画像読取装置40の詳細については後述する。
駆動ユニット28は、画像読取装置40をX方向に駆動する。具体的には、駆動ユニット28は、画像読取装置40に取付けられた取付部材28Aと、取付部材28AをX方向に移動可能に支持するシャフト28Bと、取付部材28AをX方向に駆動する駆動部29とを有する。シャフト28BのX方向の両端部は、画像形成装置10に設けられた一対の支持部材28Cにより支持されている。
駆動部29は、駆動プーリ29Aと、従動プーリ29Bと、駆動プーリ29A及び従動プーリ29Bに巻き掛けられたベルト29Cと、駆動プーリ29Aを回転させる図示しないモータとを有する。ベルト29Cの一部は、取付部材28Aに固定されている。これにより、モータが駆動プーリ29Aを正回転方向又は逆回転方向に回転させると、画像読取装置40が取付部材28Aと一体でX側又は−X側に移動される。
図1に示す画像形成部30は、一例として、4つの画像形成ユニット32と、転写ユニット34と、定着ユニット36とを有する。画像形成ユニット32は、一例として、公知の電子写真方式である帯電、露光、現像の各工程を行うように構成されている。転写ユニット34は、4つの画像形成ユニット32により形成されたトナー像Tを用紙P上に転写させる。定着ユニット36は、用紙P上のトナー像Tを加熱及び加圧して用紙Pに定着させる。
〔要部構成〕
次に、画像読取装置40の詳細について説明する。
図3に示す画像読取装置40は、原稿Gに向けて光Bmを照射する発光装置60と、光Bmを受光する受光部42と、光Bmを受光部42に案内するロッドレンズアレイ44と、ガラス板46とを有する。原稿Gは、対象物の一例である。ロッドレンズアレイ44は、集光部材の一例である。そして、画像読取装置40は、原稿Gに形成された画像を、既知のCIS(Contact Image Sensor)方式を用いて読み取るようになっている。
(受光部)
受光部42は、受光基板48と、Z方向に並べられた複数の受光素子52とを有する。受光基板48は、Y方向から見た場合にZ方向を長手方向としX方向を短手方向とする矩形状に形成されている。また、受光基板48は、発光装置60の後述する筐体68の−Y側のザグリ面112に接触した状態で、図示しない固定手段によって筐体68に固定されている。複数の受光素子52は、受光基板48のY側の面に実装されている。
(ロッドレンズアレイ)
ロッドレンズアレイ44は、透明材料(例えば、ガラス)から成り、Y方向に延びるロッドレンズがZ方向に複数並んだ構成とされている。また、ロッドレンズアレイ44は、Z方向に延びる直方体状に形成されており、筐体68の後述するレンズ収容部104に収容されている。ロッドレンズアレイ44の−Y側の下面は、複数の受光素子52とY方向に対向している。このように、ロッドレンズアレイ44は、Z方向に延びており、後述する導光体62の外周面62C(図5参照)から出射され画像が形成されている原稿Gから反射された光Bmを、受光素子52に集光するように構成されている。
(ガラス板)
ガラス板46は、Y方向から見た場合にZ方向に延びる矩形状に形成されている。また、ガラス板46は、筐体68の後述する段部108にY側から接触した状態で、図示しない固定手段によって筐体68に固定され、筐体68のY側(光Bmが出射される側)を覆っている。
<発光装置>
次に、発光装置60の詳細について説明する。
図4に示す発光装置60は、導光体62と、反射部材64と、照射手段の一例としての照射部66と、装置本体を構成する筐体68とを有する。なお、発光装置60は、導光体62及び反射部材64を2組有しているが、導光体62及び反射部材64は筐体68のX方向中央に対して対称となるように構成されている。このため、図4では、X側の導光体62及び反射部材64を示して、他方側の導光体62及び反射部材64の図示を省略している。また、以後の説明では、X側の導光体62及び反射部材64について説明し、X側の導光体62及び反射部材64についての説明を省略する。発光装置60には、筐体68から導光体62及び反射部材64が外れるのを防ぐ板材71(図6参照)が設けられている。
(導光体)
図9(B)に示す導光体62は、透明材料(例えば、アクリル樹脂)を用いて円柱状に形成されており、Z方向を軸方向(長手方向)として延びている。Z方向は、一方向の一例である。導光体62のZ方向の長さをL1とする。また、導光体62は、筐体68(図3参照)の後述する導光体収容部102(図8参照)に収容されている。なお、導光体62は、既述のようにX方向に並んで一対設けられているが、図9(B)では1本の導光体62を示している。
導光体62のZ方向の中央部62Aの一部でありかつ導光体62のZ方向の中央位置を含む部位には、一例として、Z方向の長さがL2の突出部63が形成されている。中央部62Aとは、導光体62をZ方向に3等分した際の中央の部分(領域)を意味する。つまり、L2<(L1)/3とされている。なお、3等分した残りのZ側及び−Z側の部位を端部62Bと称する。導光体62の外周面62Cのうち周方向の一部は、光Bm(図3参照)が出射されるように構成されている。導光体62のZ側及び−Z側の端部62Bには、それぞれX−Y面に沿った端面62Dが形成されている。
図5に示すように、突出部63は、Z方向から見た場合に、一例として、導光体62の円形部分の中心OよりもY側の外周面62Cの一部からX側に突出された第1突出部65と、第1突出部65のX側の端部からY側へ突出された第2突出部67とを有する。言い換えると、突出部63は、Z方向から見た場合に断面形状がL字状に形成されている。なお、第1突出部65のZ方向の長さ及び第2突出部67のZ方向の長さは、いずれも長さL2(図9(B)参照)とされている。
第1突出部65の先端部は、Z方向から見た場合に、X方向を長手方向としY方向を短手方向とする矩形状に形成されている。また、第1突出部65は、X方向に沿った下面65Aと、Y方向に沿った側面65Bと、X方向に沿った上面65Cとを有する。下面65AのX側端部と側面65Bの−Y側端部とが繋がる部位には、テーパ面65Dが形成されている。
第2突出部67は、Z方向から見た場合に、X方向を長手方向としY方向を短手方向とする矩形状に形成されている。第2突出部67のY方向の高さは、第1突出部65のY方向の高さよりも低い。また、第2突出部67は、X方向に沿った上面67Aと、Y方向に沿った内側面67Bと、Y方向に沿った外側面67Cとを有する。上面67AのX側端部と外側面67CのY側端部とが繋がる部位には、テーパ面67Dが形成されている。テーパ面67Dは、一例として、Z方向から見た場合に、X側に向かうほど−Y側に下がる傾斜面となっている。
導光体62の外周面62Cのうち、突出部63が突出された部位に対して−Y側に位置する部位でかつ中心Oに対してX側に位置する部位には、反射体72が形成(印刷)されている。反射体72は、一例として、固化した白色塗料で構成されており、導光体62の内部を進行する光Bmを、外周面62Cに向けて進行する光Bm(図3参照)として反射する。また、反射体72は、Z方向に間隔をあけて複数配置されている。
図10(A)には、導光体62の中央部62Aにおける反射体72が示されている。中央部62Aの反射体72を反射体72Aと称する。図10(B)には、導光体62の端部62Bにおける反射体72が示されている。端部62Bにおける反射体72を反射体72Bと称して、反射体72Aと区別する。導光体62の周方向において、反射体72Aの長さは、一例として、反射体72Bの長さよりも長い。言い換えると、導光体62の中央部62Aは、端部62Bに比べて、反射体72よって覆われる領域が周方向に広い。
(反射部材)
図9(A)に示す反射部材64は、一例として、白色のポリカーボネート樹脂で構成されており、光Bm(図3参照)を反射する。また、反射部材64は、Z方向に延びている。反射部材64の線膨張係数は、導光体62(図9(B)参照)の線膨張係数に比べて小さい。さらに、反射部材64のZ方向の長さL3は、導光体62のZ方向の長さL1(図9(B)参照)とほぼ同じ長さとされている。反射部材64のZ方向の中央部64Aの一部でありかつ反射部材64のZ方向の中央位置を含む部位には、一例として、Z方向の長さがL4の貫通孔74が形成されている。中央部64Aとは、反射部材64をZ方向に3等分した際の中央の部分(領域)を意味する。つまり、L4<(L3)/3とされている。なお、3等分した残りのZ側及び−Z側の部位を端部64Bと称する。また、長さL4は、既述の長さL3(図9(B)参照)よりも長い。
図11に示すように、反射部材64は、X−Z面に沿った底壁64Cと、底壁64CのX方向の一端部からY側へ直立した縦壁64Dと、縦壁64DのY側端部から底壁64CとY方向に対向するようにX方向に延びる上壁64Eとを有する。言い換えると、反射部材64は、Z方向から見た場合に−X側へ開口する断面U字状に形成されている。縦壁64DのY側端部には、テーパ面64Fが形成されている。また、縦壁64Dの−Y側端部には、テーパ面64Gが形成されている。
底壁64Cの縦壁64DからのX方向の長さL5と、上壁64Eの縦壁64DからのX方向の長さL6とは、ほぼ同じとされている。また、長さL5及び長さL6は、導光体62の半径の長さにほぼ等しい。また、底壁64Cと上壁64EとのY方向の間隔の長さL7は、導光体62の直径の長さにほぼ等しい。そして、導光体62のほぼ半分の外周面62Cが、反射部材64によって覆われている。
貫通孔74は、反射部材64の中央部64AをZ方向と交差する交差方向(以後、K方向と称する)に貫通している。ここで、図5に示すように、K方向とは、一例として、Z方向から見た場合に、反射体72によって反射される光Bmの図示しない設計上の光軸に対して直交する方向とされている。
図11に示すように、貫通孔74は、縦壁64Dと上壁64Eとに跨って形成されている。具体的には、貫通孔74は、X方向から見た場合に、縦壁64DのY方向の中央からY側端まで四角形状に形成されている。さらに、貫通孔74は、Y方向から見た場合に、上壁64EのX方向の中央からX側端まで四角形状に形成されている。
図5に示すように、反射部材64は、導光体62の中心O(図5参照)に対するX側、Y側及び−Y側を覆った状態で、筐体68に収容されている。言い換えると、反射部材64は、導光体62と筐体68との間に設けられている。そして、反射部材64は、導光体62から外側へ進行した光Bm(図3参照)を導光体62に向けて反射する。これにより、導光体62の端面62D(図9(B)参照)から入射した光Bmが、Z方向に進行すると共に、原稿G(図3参照)の画像に向けて出射されるようになっている。
(照射部)
図4に示す照射部66は、一例として、配線基板76と、可撓性基板77と、発光素子78とを有する。配線基板76は、所謂フレキシブルフラットケーブルであり、受光基板48のZ側端部及び−Z側端部に電気的に接続されている。
可撓性基板77は、受光基板48に対してZ側及び−Z側に1つずつ配置されている。また、可撓性基板77は、配線基板76を介して受光基板48から給電される。可撓性基板77は、所謂フレキシブルプリント基板であって、後述する筐体68にZ方向が板厚方向となるように取付けられている。なお、「可撓性基板」とは、例えば、幅10mmの基板を片持ち状態に支持し、支持端から10mmの部位を上方から9.8Nの力で押して、たわみ量が1mm以上となるものを意味する。
発光素子78は、Z側の可撓性基板77の−Z側の面と、−Z側の可撓性基板77のZ側の面とに実装されている。また、発光素子78は、筐体68の後述する基板収容部106に収容され、導光体62の端面62Dと対向して配置されている(図6及び図7参照)。なお、図7に示すように、発光素子78と端面62Dとの間には、Z方向の長さが3mm以下の隙間があいている。Z側、−Z側の発光素子78は、それぞれ発光して端面62Dに光を照射する。
(筐体)
図8に示す筐体68は、一例として、遮光性を有する黒色のポリカーボネート樹脂(ガラス繊維で強化)で構成されている。筐体68の線膨張係数は、反射部材64(図9(A)参照)の線膨張係数に比べて小さい。また、筐体68は、Z方向に延び、Y側が開口された箱状に形成されている。具体的には、筐体68は、Y方向から見た場合に、Z方向に長い矩形の底壁82と、底壁82の外縁部に形成された枠状(角筒状)の周壁83と、周壁83の内側で底壁82からY方向に直立する一対の縦壁84及び一対の縦壁86とを有する。縦壁86は、第2接触部の一例である。周壁83のZ側端部及び−Z側端部には、既述の取付部材28A(図2参照)に固定される被固定部88が形成されている。被固定部88には、Y方向に貫通し図示しないネジが挿入される貫通孔88Aが形成されている。
一対の縦壁84は、それぞれX方向を厚さ方向としZ方向に長い板状に形成されている。また、一対の縦壁84は、互いにX方向に間隔をあけて配置されている。一対の縦壁86は、一対の縦壁84のX方向における内側に配置されている。また、一対の縦壁86は、それぞれX方向を厚さ方向としZ方向に長い板状に形成されている。さらに、一対の縦壁86は、互いにX方向に間隔をあけて配置されている。加えて、縦壁86のY方向の高さは、縦壁84のY方向の高さよりも低い。また、縦壁86の厚さは、縦壁84の厚さよりも厚い。
それぞれの縦壁84のZ方向の中央部には、X方向から見た場合に−Y側からY側まで四角形状に切り欠かれた切欠部84Aが形成されている。それぞれの切欠部84Aの内側の底壁82上には、X方向を厚さ方向としてY方向に直立する板状の一対の弾性部92が形成されている。弾性部92は、第1接触部の一例である。弾性部92の縦壁86とX方向に対向する側の側面は、一例として、縦壁84の縦壁86とX方向に対向する側の側面とY方向に揃っている。
また、弾性部92は、一例として、X方向から見た場合に−Y側に開口する逆U字状に形成されている(図4参照)。弾性部92の厚さは、縦壁86の厚さよりも薄くかつ縦壁84の厚さよりも薄い。これにより、弾性部92は、筐体68の他の部位に比べてX方向に弾性変形し易くなっている。弾性部92のZ方向の中央部でかつY方向の上端部(Y側端部)には、縦壁86に向けて(X方向に)突出された爪部94が形成されている。
図5に示すように、爪部94は、Z方向から見た場合の断面が三角形状に形成され、Z方向に延びている。言い換えると、爪部94は、三角柱状に形成されている。これにより、爪部94には、Z方向から見た場合にY方向に対して交差する斜め方向に直線状に延びる接触面94Aが形成されている。接触面94Aは、導光体62のテーパ面67Dと接触する。言い換えると、爪部94は、突出部63と接触する。そして、弾性部92は、弾性力によって導光体62を縦壁86に向けて押し付けている。なお、筐体68は、既述のように遮光性を有している。このため、接触面94Aがテーパ面67Dを覆うことによって、導光体62のテーパ面67Dから光Bm(図3参照)の一部が漏れること(迷光)が抑制されている。
ここで、図8に示す筐体68において、縦壁84と縦壁86との間の部位を導光体収容部102と称する。つまり、導光体収容部102は、筐体68にX方向に間隔をあけて一対形成されている。また、筐体68において、一対の縦壁86の間の部位をレンズ収容部104と称する。さらに、筐体68において、導光体収容部102及びレンズ収容部104のZ側及び−Z側に形成された空間部を基板収容部106と称する。導光体収容部102、レンズ収容部104及び基板収容部106については後述する。
図5に示すように、筐体68の周壁83におけるY側端部には、ガラス板46の縁部を−Y側から支持する段部108が形成されている。また、筐体68の底壁82には、受光基板48の上面に接触するザグリ面112が形成されている。
導光体収容部102は、一例として、反射部材64が取付けられる溝部114と、導光体62を支持する支持部116とを有する。溝部114は、Z方向から見た場合にY側に開口するU字状に形成されている。また、溝部114のX方向の幅は、反射部材64を挿入可能な大きさとされている。
支持部116は、Z方向から見た場合に、縦壁86における接触面94AとK方向に対向する部位及びその周辺部が、接触面94Aに向けて凹状となるように円弧状に切り欠かれた部位とされている。具体的には、支持部116は、Z方向から見た場合に円弧状の曲面117と、曲面117から曲面117の径方向に突出された凸部118とを有する。
凸部118のZ方向の幅は、突出部63のZ方向の幅とほぼ同じ幅とされている。また、凸部118は、一例として、曲面117の周方向に間隔をあけて配置された凸部122及び凸部124を有する。凸部122は、溝部114に近い側に配置されており、Z方向から見た場合に先端に凹状の曲面122Aが形成されている。凸部124は、凸部122に対して溝部114側とは反対側に配置されており、Z方向から見た場合に先端に凹状の曲面124Aが形成されている。曲面122A及び曲面124Aは、導光体62の外周面62Cにおける突出部63とは反対側の部位と接触する。つまり、導光体62は、筐体68に取付けられることで、爪部94、凸部122及び凸部124の3点で押え付けられる。
図3に示すように、レンズ収容部104は、一対の導光体収容部102の間に形成されており、Y方向に開口している。また、レンズ収容部104は、ロッドレンズアレイ44の−Y側の面が載せられる基台部126と、基台部126に対する−Y側で光Bmが進行する空間部128とを有する。空間部128には、複数の受光素子52が配置される。
図6に示すように、基板収容部106は、筐体68を上下方向に貫通している。また、基板収容部106には、配線基板76、可撓性基板77、発光素子78及び後述する板材71が収容されている。
板材71は、X方向から見た場合にZ方向に沿った板状に形成されている。また、板材71は、導光体62、ロッドレンズアレイ44、受光基板48、配線基板76及び可撓性基板77が筐体68に収容された後に、筐体68の上方から筐体68に取り付けられるようになっている。具体的には、板材71は、筐体68の段部108に載せられ、Y側からガラス板46が載せられている。そして、板材71は、導光体62及び反射部材64が筐体68に対してY側に外れるのを防ぐようになっている。なお、板材71は、導光体62及び反射部材64をY方向に押付けてはいない。
(画像読取装置40の組付け)
図11に示すように、導光体62の突出部63が反射部材64の貫通孔74に挿入されることで、導光体62と反射部材64とが一体化された状態となる。そして、図5に示すように、弾性部92の弾性力に抵抗しながら溝部114に反射部材64の−Y側部分が挿入されることにより、曲面122A及び曲面124Aと導光体62の外周面62Cとが接触する。なお、反射部材64と溝部114との間には、X方向に僅かな隙間が形成されている。
反射体72は、底壁64CとY方向に対向しかつ縦壁64DとX方向に対向する位置に配置されているため、曲面122A及び曲面124Aとは接触しない。また、反射体72のY側端部と反射部材64の縦壁64Dとの間には、X方向に隙間dが形成されている。なお、本実施形態では、一例として、反射体72の−Y側端部と底壁64Cとの間にも、Y方向に隙間が形成されている。この状態で、突出部63のテーパ面67Dと爪部94の接触面94Aとが接触する。また、縦壁64Dと下面65Aとが接触し、側面65B及び外側面67Cと弾性部92とが接触する。なお、縦壁64Dと下面65Aとが接触することで、縦壁64Dが溝部114に押付けられる。これにより、筐体68は、反射部材64の中央部64A(図9(A)参照)を突出部63とで挟んで支持する。
レンズ収容部104には、ロッドレンズアレイ44が収容されると共に取付けられる。筐体68の底壁82には、受光基板48が取付けられる。さらに、図6に示すように、基板収容部106には、配線基板76、可撓性基板77、発光素子78及び板材71が収容され、固定される。そして、ガラス板46が筐体68に固定される。
図5に示すように、組付けが完了した画像読取装置40では、弾性部92と縦壁86とで導光体62が挟まれる。言い換えると、筐体68が、導光体62の中央部62AをZ方向と交差するK方向に挟んで導光体62を支持している。
<比較例>
図12(B)には、本実施形態に対する比較例としての発光装置200が模式的に示されている。発光装置200は、それぞれZ方向を長手方向とする筐体202、導光体204及び反射部材206と、導光体204のZ方向の両端面に光を照射する図示しない照射部とを有する。筐体202には、導光体204及び反射部材206を収容する収容部202Aが形成されている。また、筐体202には、導光体204及び反射部材206のZ方向の両端部がZ方向と交差する方向にまとめて挟まれて支持(固定)されており、Z方向の中央部は挟まれていない。筐体202の線膨張係数は、反射部材206の線膨張係数よりも小さい。反射部材206の線膨張係数は、導光体204の線膨張係数よりも小さい。
ここで、比較例の発光装置200では、環境温度が上昇して導光体204がZ方向に伸長する状態となった場合に、各部材の線膨張係数の違いと、Z方向の両端部が筐体202に挟まれて支持されていることとにより、導光体204の変形(反り)が生じ易くなる。
〔作用〕
次に、発光装置60、画像読取装置40及び画像形成装置10の作用について説明する。
図12(A)に示す発光装置60では、導光体62のZ方向の中央部62Aのみが筐体68によって支持されており、両方の端部62Bが自由状態となっている。このため、環境温度が変化して導光体62がZ方向に伸縮する場合に、線膨張係数の違いによって筐体68及び反射部材64の伸縮量に対する導光体62の伸縮量が異なっていても、導光体62の伸縮は、筐体68及び反射部材64によって制限されない。つまり、導光体62の両方の端部62Bは、Z方向に自由に伸縮する。これにより、導光体62には、Z方向と交差するK方向(図5参照)に変形させる力が、既述の比較例の発光装置200(図12(B)参照)に比べて作用し難くなるので、導光体62の変形が抑制される。
また、図5に示す発光装置60では、導光体62の中央部62Aが筐体68によって支持された状態で、反射部材64がZ方向に変位する場合に、反射部材64の貫通孔74(図11参照)の孔壁が、導光体62の突出部63とZ方向に接触する。これにより、Z方向で反射部材64と導光体62とが接触しない構成に比べて、反射部材64のZ方向のずれが抑制される。
さらに、発光装置60では、反射部材64の中央部64A(図9(A)参照)の縦壁64Dが、突出部63と筐体68の底壁82とで挟まれて支持されており、Z方向の両側の端部64B(図9(A)参照)が自由状態となっている。このため、図12(A)に示すように、反射部材64は、導光体62と同様に、温度変化が生じた場合にZ方向の両側の端部64B(図9(A)参照)が自由に伸縮するので、Z方向の両端部が挟まれて支持された構成に比べて、反射部材64の変形(反り)が抑制される。
図5に示す発光装置60では、反射体72がZ方向に間隔をあけて複数配置されていることで、導光体62から出射される光Bmは、反射体72のZ方向の位置に合わせた出射パターン(強度分布)を有する。ここで、反射体72と反射部材64との間には、隙間dが形成されている。言い換えると、Z方向に並ぶ反射体72の間の部位と反射部材64との間には隙間が形成される。このため、導光体62におけるZ方向に並ぶ反射体72の間の部位では、反射部材64が反射体72と密着する構成に比べて、導光体62から出射される光Bmに対する反射部材64からの反射光の影響が少なくなる。つまり、導光体62からの光Bmの出射パターンが、反射部材64で反射された光Bmによって変動することが抑制される。
加えて、発光装置60では、導光体62が押し付けられる側の縦壁86の厚さが、導光体62を弾性力で押し付ける弾性部92の厚さよりも厚い。これにより、縦壁86の厚さが弾性部92の厚さよりも薄い構成に比べて、導光体62が押し付けられたときの縦壁86(支持部116)の変形が抑制されるので、導光体62の位置決め精度が上がる。
図6に示す画像読取装置40では、照射部66から導光体62の端面62Dに光Bmが照射される。端面62Dから入射された光Bmは、導光体62内をZ方向に進行する。そして、図3に示すように、光Bmは、導光体62からロッドレンズアレイ44の上方の原稿Gに向けて出射される。原稿Gで反射された光Bmは、ロッドレンズアレイ44によって集光され、受光素子52により受光される。受光素子52により受光された光Bmは、電気信号に変換され、原稿Gの画像情報として、制御部16の図示しない記憶部に記憶される。
ここで、画像読取装置40では、既述のように、発光装置60における導光体62の変形が抑制されるので、Z方向の両端部がK方向に挟まれて支持された導光体を有する構成に比べて、原稿Gの画像を読み取る読取精度の低下が抑制される。
図2に示す画像形成装置10では、画像読取装置40において原稿Gの画像を読み取る読取精度の低下が抑制されるので、Z方向の両端部がK方向に挟まれて支持された導光体を有する構成に比べて、出力画像の品質の低下が抑制される。なお、出力画像の品質の低下には、例えば、画像の位置ずれや色ずれがある。
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
導光体62は、アクリル樹脂に限らず、例えば、ポリカーボネート樹脂で構成されていてもよい。また、導光体62の数は、一対(2つ)に限らず、1つ又は3つ以上設けられていてもよい。突出部63をZ方向から見た場合の断面形状は、L字状に限らず、一方向(例えばX方向)のみに延びる形状であってもよい。
また、図13に示すように、導光体62(図9(B)参照)のZ方向の両端部にそれぞれ突出部134が形成された導光体132を用いてもよい。突出部134には、平面状の端面134Aが形成されている。反射部材64(図9(A)参照)のZ方向の両端部には、突出部134に合わせて図示しない凹部が形成されている。ここで、端面134Aを反射部材64の図示しない凹部と対向配置させておくことで、温度変化により反射部材64が伸縮した場合でも、突出部134は、反射部材64に対してZ方向に自由に摺動する。つまり、導光体132はZ方向の中央部のみで支持されているので変形し難い。なお、突出部134は、突出部63と同じ大きさ及び同じ形状であってもよい。また、突出部134は、導光体132を形成するために、図示しない金型キャビティ内に入った樹脂(所謂コールドスラグ)を逃がすために形成されたものであってもよい。
図4に示す照射部66は、導光体62のZ側及び−Z側の端面62Dに光Bmを照射する構成に限らず、導光体62のZ側及び−Z側の一方の端面62Dのみに光Bmを照射する構成であってもよい。この構成では、導光体62の他方の端面62Dを反射面とすればよい。また、可撓性基板77を弾性部材(バネ)を用いて導光体62の端面62Dに向けて付勢して、発光素子78の先端面を端面62Dと接触させてもよい。この構成では、導光体62がZ方向に伸縮した場合に、弾性部材がZ方向の外側へ向けて変形することで、導光体62の伸縮が制限されることが抑制される。
図3に示す発光装置60において、反射部材64が設けられていなくてもよい。また、反射部材64が無い構成において、突出部63が形成されていない導光体を筐体でK方向に挟んで支持してもよい。
発光装置60において、導光体62に複数の反射体72が形成されていない構成であってもよい。また、反射体72と反射部材64との間に隙間dが無い構成であってもよい。
図5に示す支持部116は、凸部122と凸部124とを有する構成に限らず、1つの凸部又は3つ以上の凸部を有する構成であってもよい。
爪部94は、Z方向から見た場合の断面形状が三角形状の構成に限らず、断面形状が円弧状や他の多角形状とされた構成であってもよい。
画像読取装置40は、ガラス板46を有していなくてもよい。
10 画像形成装置
30 画像形成部
40 画像読取装置
44 ロッドレンズアレイ(集光部材の一例)
52 受光素子
60 発光装置
62 導光体
62A 中央部
62D 端面
63 突出部
64 反射部材
66 照射部(照射手段の一例)
68 筐体
72 反射体
74 貫通孔
86 縦壁(第2接触部の一例)
92 弾性部(第1接触部の一例)
d 隙間
G 原稿(対象物の一例)

Claims (6)

  1. 一方向に延び、該一方向の中央部で該一方向と交差する交差方向に突出する突出部が形成された導光体と、
    該導光体の該一方向の端面と対向して配置され、該端面に光を照射する照射手段と、
    該突出部と接触する第1接触部と、該突出部とは反対側の部位と接触する第2接触部とが形成され、該導光体の該一方向の中央部を該第1接触部と該第2接触部とで該交差方向に挟んで該導光体を支持する筐体と、
    該一方向に延び、該一方向の中央部で該交差方向に貫通し、該突出部を挿入させる貫通孔が形成された反射部材であって、該導光体と該筐体との間に設けられ、該導光体を透過した光を該導光体に向けて反射する反射部材と、
    を有する発光装置。
  2. 前記筐体は、前記反射部材の前記一方向の中央部を前記突出部とで挟んで支持する請求項1に記載の発光装置。
  3. 前記導光体の表面の一部には、前記一方向に間隔をあけて複数配置され前記導光体の内側に向けて光を反射する反射体が形成され、
    前記反射体と前記反射部材との間には隙間が形成されている請求項1又は請求項2に記載の発光装置。
  4. 前記第1接触部は、弾性変形可能に形成され、
    前記第2接触部には、前記第1接触部の弾性力により前記導光体が押し付けられ、
    前記筐体を前記一方向から見た場合に、前記第2接触部の厚さが前記第1接触部の厚さよりも厚い請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の発光装置。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の発光装置と、
    該一方向に並べられた複数の受光素子と、
    該一方向に延び、前記導光体の外周面から出射され画像が形成されている対象物から反射された光を前記受光素子に集光する集光部材と、
    を有する画像読取装置。
  6. 請求項5に記載の画像読取装置と、
    該画像読取装置で読み取られた画像情報に基づいて画像を形成する画像形成部と、
    を有する画像形成装置。
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