JP2008124891A - 画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿面がコンタクトガラス面から離れて浮いた状態のときの、ハレーション現象をなくすことのできる原稿読取装置、画像形成装置を提供する。
【解決手段】
複数の発光素子たる発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）がアレイ状に配列された光源部１９０と、第１ミラー１６２ｂとを備えたキャリッジを原稿面に沿って移動させながら、光源部の光を原稿面に照射して得られる反射光に基づいて、画像を読み取る画像読取装置において、ＬＥＤ１９２の発光面の前方の位置にＬＥＤ１９２から照射された光を受光し、この受光した光を拡散させて射出する導光部材を設けた。
【選択図】図１２

Description

本発明は、画像読取装置および画像形成装置に関するものである。

ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像手段で撮像した原稿面からの反射光に基づいてその原稿面の画像を読み取る画像読取装置が知られている。原稿静止型の画像読取装置では、コンタクトガラス上に載置された画像読取対象物たる原稿に対してキャリッジを移動させながらその光を照射する。

図１７は、従来の画像読取装置におけるキャリッジ２６２の一例である。図に示すように、キャリッジ２６２は、光源として主走査線方向に延びる円筒形状のキセノンランプ２９１、キセノンランプ２９１からの照射光を原稿面に向けて反射して、原稿面での照度分布を良好なものにするための反射ミラー２９４などを備えている。キセノンランプ２９１から照射された光は、コンタクトガラス１５５上の図示しない原稿面で反射し、反射した光の一部が、反射ミラー２９４とキセノンランプ２９１との間に入射し、この反射ミラー２９４とキセノンランプ２９１との間に入射した光が、撮像手段に導かれる。

キセノンランプ２９１は、消費電力が大きく、光源の立ち上がりのスピードが遅く、また、発熱量が多いため、近年の省エネルギー化、画像読取装置の長寿命化等の要求に十分に応えることができない。そのため、キセノンランプよりも、消費電力が小さく、光源の立ち上がりのスピードが速く、発熱量が小さい光源が望まれている。このような光源としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）が利用可能である。しかし、発光素子たるＬＥＤは、一般に、キセノンランプに比べて、照射強度が小さい。そのため、単純にＬＥＤを光源として利用する場合には、十分に照射強度の大きい光を照射することが困難である。そのため、特許文献１のように、複数のＬＥＤを主走査方向にアレイ状に並べて配置して、原稿面での照度を上げている。

特開２００３−２４８２７４号公報

ＬＥＤのような点光源がアレイ状に配列された光源部を用いた画像読取装置の場合、ＬＥＤの数と同数の明るい領域が点状に現れる所謂ハレーション現象が生じる場合がある。これは、ＬＥＤは、指向性の強い光源であり、ＬＥＤから照射される光のうち、ＬＥＤ発光面の中心部分からその法線方向へ照射される光が最も照射強度が大きく、照射方向が当該法線方向から傾斜するにしたがって光の照射強度は急激に小さくなる。このため、原稿面のＬＥＤの発光面と対向する部分に集中的に照射強度の強い光が照射され、ＬＥＤの発光面と対向していない部分には、照射強度の弱い光が照射される。その結果、原稿面に照射される照射分布が主走査線方向に不均一になる。そして、この原稿面のＬＥＤと対向する部分に照射された強い光の正反射成分が、撮像素子に入射すると、上述のハレーション現象が生じる。このような問題が生じないようように、コンタクトガラス面上の原稿面から正反射した照射強度の強い光が撮像素子に入射しないようにＬＥＤの発光面とコンタクトガラス面との角度の関係を最適化している。このように、ＬＥＤの発光面とコンタクトガラス面との角度の関係を最適化することで、原稿面がコンタクトガラスに対して密着している場合は、原稿面から正反射した照射強度の強い光が撮像素子に入射することはなく、ハレーション現象を抑制することができる。

しかし、ある程度のページ数を有した書籍のような原稿を、開いてコンタクトガラス上に載置し、原稿面としての綴じ代付近のページ部分がコンタクトガラス面から離れて浮いた状態の原稿に対して光源を相対的に移動して、原稿画像を読取るときに上述のハレーション現象が生じてしまう。これは、コンタクトガラス面から浮いて綴じ代付近に形成された湾曲面に対して光源を連続的に照射する過程で、ＬＥＤから照射された強い光の原稿面に対する入射角が連続的に変化する。その結果、原稿面から正反射した照射強度の強い光の光路が連続的に変化して、その光路が撮像素子に入射する光路と重なってしまう。これにより、照射強度の強い光が撮像素子に入射してしまい、上述のハレーション現象が生じてしまう。特に、開いたページ面の綴じ代付近が光沢面である場合は、正反射光成分が強くなるため、このハレーション現象が顕著に表れてしまう。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、原稿面がコンタクトガラス面から離れて浮いた状態のときの、ハレーション現象をなくすことのできる原稿読取装置、画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の発光素子が一列又は複数列に配置され、画像読取対象物に光を照射する光源部と、該画像読取対象物で反射した反射光に基づいて画像読取対象物を撮像する撮像手段と、該光源部が少なくとも設置され該画像読取対象物の被読取面に沿って移動可能なキャリッジとを備えた画像読取装置において、前記光源部から照射されて入射した光を拡散させて射出する導光部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像読取装置において、前記導光部材の射出面に光を拡散する拡散剤を塗布したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像読取装置において、前記拡散剤を、前記導光部材の射出面と少なくと側面の一面とに連続的に塗布したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１の画像読取装置において、前記導光部材の射出面に微小な凹凸を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像読取装置において、前記導光部材の射出面に切削加工を施すことで、微小な凹凸を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項４の画像読取装置において、型加工によって前記導光部材の射出面に微小な凹凸を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかの画像読取装置を備えた画像形成装置。

請求項１乃至７の発明によれば、発光素子から照射した光は、導光部材によって拡散されて、原稿面に照射される。これにより、発光素子から照射された強い光が原稿面の一部分に照射されるのを防止することができ、原稿面に照射される光の照度分布を主走査線方向に均一にすることができる。よって、原稿面がコンタクトガラス面から離れて浮いた状態であっても、ハレーション現象が生じることがない。

以下、本発明を、電子写真方式の画像形成装置（以下、単に画像形成装置という）に適用した一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な構成について説明する。図１は、本画像形成装置を示す概略構成図である。この画像形成装置は、画像形成部１と、白紙供給装置４０と、原稿搬送読取ユニット５０とを備えている。原稿搬送読取ユニット５０は、画像形成部１の上に固定された画像読取装置たるスキャナ１５０と、これに支持される原稿搬送装置たるＡＤＦ５１とを有している。

白紙供給装置４０は、ペーパーバンク４１内に多段に配設された２つの給紙カセット４２、給紙カセットから記録材たる記録紙を送り出す送出ローラ４３、送り出された記録紙を分離して給紙路４４に供給する分離ローラ４５等を有している。また、画像形成装置１の給紙路３７に記録紙を搬送する複数の搬送ローラ４７等も有している。そして、給紙カセット内の記録紙を画像形成装置１内の給紙路３７内に給紙する。

画像形成装置１は、光書込装置２や、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ色のトナー像を形成する４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ、転写ユニット２４、紙搬送ユニット２８、レジストローラ対３３、定着装置３４、スイッチバック装置３６、給紙路３７等を備えている。そして、光書込装置２内に配設された図示しないレーザーダイオードやＬＥＤ等の光源を駆動して、プロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに向けてレーザー光Ｌを照射する。この照射により、ドラム状の感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。なお、符号の後に付されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字は、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアン用の仕様であることを示している。

図２は、画像形成装置の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。同図において、プロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、それぞれ、感光体とその周囲に配設される各種装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、画像形成装置本体に対して着脱可能になっている。ブラック用のプロセスユニット３Ｋを例にすると、これは、感光体４Ｋの他、これの表面に形成された静電潜像をブラックトナー像に現像するための現像装置６Ｋを有している。また、後述するＫ用の１次転写ニップを通過した後の感光体４Ｋ表面に付着している転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置１５なども有している。本画像形成装置では、４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを、後述する中間転写ベルト２５に対してその無端移動方向に沿って並べるように対向配設したいわゆるタンデム型の構成になっている。

図３は、４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃからなるタンデム部の一部を示す部分拡大図である。４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、それぞれ使用するトナーの色が異なる他は同様の構成になっているので、同図においては各符号に付すＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字を省略している。同図に示すように、プロセスユニット３は、感光体４の周りに、帯電装置２３、現像装置６、ドラムクリーニング装置１５、除電ランプ２２等を有している。

感光体４としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。

現像装置６は、図示しない磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて潜像を現像するようになっている。そして、内部に収容している二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ１２に供給する攪拌部７と、現像スリーブ１２に担持された二成分現像剤中のトナーを感光体４に転移させるための現像部１１とを有している。

攪拌部７は、現像部１１よりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された２本の搬送スクリュウ８、これらスクリュウ間に設けられた仕切り板、現像ケース９の底面に設けられたトナー濃度センサ１０などを有している。

現像部１１は、現像ケース９の開口を通して感光体４に対向する現像スリーブ１２、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ１３、現像スリーブ１２に先端を接近させるドクタブレード１４などを有している。現像スリーブ１２は、非磁性の回転可能な筒状になっている。マグネットローラ１３は、スリーブの回転方向に沿って並ぶ複数の磁極を有している。これら磁極は、それぞれスリーブ上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部７から送られてくる二成分現像剤を現像スリーブ１２表面に引き寄せて担持させるとともに、スリーブ表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。

この磁気ブラシは、現像スリーブ１２の回転に伴ってドクタブレード１４との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体４に対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ１２に印加される現像バイアスと、感光体４の静電潜像との電位差によってトナーを静電潜像上に転移させて現像に寄与する。更に、現像スリーブ１２の回転に伴って再び現像部１１内に戻り、マグネットローラ１３の磁極間に形成される反発磁界の影響によってスリーブ表面から離脱した後、攪拌部７内に戻される。攪拌部７内には、トナー濃度センサ１０による検知結果に基づいて、二成分現像剤に適量のトナーが補給される。なお、現像装置６として、二成分現像剤を用いるものの代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤を用いるものを採用してもよい。

ドラムクリーニング装置１５としては、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード１６を感光体４に押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。クリーニング性を高める目的で、本例では、外周面を感光体４に接触させる接触導電性のファーブラシ１７を、図中矢印方向に回転自在に有する方式のものを採用している。このファーブラシ１７は、図示しない固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って微粉末にしながら感光体４表面に塗布する役割も兼ねている。ファーブラシ１７にバイアスを印加する金属製の電界ローラ１８を図中矢示方向に回転自在に設け、これにスクレーパ１９の先端を押し当てている。ファーブラシ１７に付着したトナーは、ファーブラシ１７に対してカウンタ方向に接触して回転しながらバイアスが印加される電界ローラ１８に転位する。そして、スクレーパ１９によって電界ローラ１８から掻き取られた後、回収スクリュウ２０上に落下する。回収スクリュウ２０は、回収トナーをドラムクリーニング装置１５における図紙面と直交する方向の端部に向けて搬送して、外部のリサイクル搬送装置２１に受け渡す。リサイクル搬送装置２１は、受け渡されたトナーを現像装置１５に送ってリサイクルする。

除電ランプ２２は、光照射によって感光体４を除電する。除電された感光体４の表面は、帯電装置２３によって一様に帯電せしめられた後、光書込装置２による光書込処理がなされる。なお、帯電装置２３としては、帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体４に当接させながら回転させるものを用いている。感光体４に対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ等を用いてもよい。

先に示した図２において、４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃには、これまで説明してきたプロセスによってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。

４つのプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの下方には、転写ユニット２４が配設されている。この転写ユニット２４は、複数のローラによって張架した中間転写ベルト２５を、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに当接させながら図中時計回り方向に無端移動させる。これにより、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃと中間転写ベルト２５とが当接するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップが形成されている。Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された１次転写ローラ２６Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃによって中間転写ベルト２５を感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに向けて押圧している。これら１次転写ローラ２６Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃには、それぞれ図示しない電源によって１次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップには、感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ上のトナー像を中間転写ベルト２５に向けて静電移動させる１次転写電界が形成されている。図中時計回り方向の無端移動に伴ってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト２５のおもて面には、各１次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト２５のおもて面には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。

転写ユニット２４の図中下方には、駆動ローラ３０と２次転写ローラ３１との間に、無端状の紙搬送ベルト２９を掛け渡して無端移動させる紙搬送ユニット２８が設けられている。そして、自らの２次転写ローラ３１と、転写ユニット２４の下部張架ローラ２７との間に、中間転写ベルト２５及び紙搬送ベルト２９を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト２５のおもて面と、紙搬送ベルト２９のおもて面とが当接する２次転写ニップが形成されている。２次転写ローラ３１には図示しない電源によって２次転写バイアスが印加されている。一方、転写ユニット２４の下部張架ローラ２７は接地されている。これにより、２次転写ニップに２次転写電界が形成されている。

この２次転写ニップの図中右側方には、レジストローラ対３３が配設されており、ローラ間に挟み込んだ記録紙を中間転写ベルト２５上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに送り出す。２次転写ニップ内では、中間転写ベルト２５上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の影響によって記録紙に一括２次転写され、記録紙の白色と相まってフルカラー画像となる。２次転写ニップを通過した記録紙は、中間転写ベルト２５から離間して、紙搬送ベルト２９のおもて面に保持されながら、その無端移動に伴って定着装置３４へと搬送される。

２次転写ニップを通過した中間転写ベルト２５の表面には、２次転写ニップで記録紙に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、中間転写ベルト２５に当接するベルトクリーニング装置によって掻き取り除去される。

定着装置３４に搬送された記録紙は、定着装置３４内における加圧や加熱によってフルカラー画像が定着させしめられた後、定着装置３４から排紙ローラ対３５に送られた後、機外へと排出される。

先に示した図１において、紙搬送ユニット２２および定着装置３４の下には、スイッチバック装置３６が配設されている。これにより、片面に対する画像定着処理を終えた記録紙が、切換爪で記録紙の進路を記録紙反転装置側に切り換えられ、そこで反転されて再び２次転写転写ニップに進入する。そして、もう片面にも画像の２次転写処理と定着処理とが施された後、排紙トレイ上に排紙される。

画像形成装置１の上に固定されたスキャナ１５０は、固定読取部１５１と、移動読取部１５２とを有している。光源、反射ミラー、ＣＣＤなどを有する固定読取部１５１は、原稿ＭＳに接触するようにスキャナ１５０のケーシング上壁に固定された図示しない第１コンタクトガラスの直下に配設されている。そして、ＡＤＦ５１によって搬送される原稿ＭＳが第１コンタクトガラス上を通過する際に、光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて撮像手段たるＣＣＤで受光する。これにより、光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、原稿ＭＳを読み取る。なお、以下、ＡＤＦ５１による原稿搬送を行いながら固定読取部１５１によって原稿ＭＳの画像を読み取る制御を、スルー読取制御という。

一方、移動読取部１５２は、原稿ＭＳに接触するようにスキャナ１５０のケーシング上壁に固定された図示しない第２コンタクトガラスの直下であって、固定読取部１５１の図中右側方に配設されており、光源や、反射ミラーなどからなる移動光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、移動光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第２コンタクトガラス上に載置された図示しない原稿で反射させる。この反射によって得られた光学像は、複数の反射ミラーと、スキャナ本体に固定された結像レンズとを経由した後、撮像手段たるＣＣＤによって読み取られる。このように、移動読取部１５２は、移動光学系を移動させながら、第２コンタクトガラス上で静止している原稿ＭＳの画像を読み取る。

スキャナ１５０の上に配設されたＡＤＦ５１は、本体カバー５２に、読取前の原稿ＭＳを載置するための原稿載置台５３、原稿ＭＳを搬送するための搬送ユニット５４、読取後の原稿ＭＳをスタックするための原稿スタック台５５などを保持している。図４に示すように、スキャナ１５０に固定された蝶番１５９によって上下方向に揺動可能に支持されている。そして、その揺動によって開閉扉のような動きをとり、開かれた状態でスキャナ１５０の上面の第１コンタクトガラス１５４や第２コンタクトガラス１５５を露出させる。原稿束の片隅を綴じた本などの片綴じ原稿の場合には、原稿を１枚ずつ分離することができないため、ＡＤＦによる搬送を行うことができない。そこで、片綴じ原稿の場合には、ＡＤＦ５１を図４に示すように開いた後、読み取らせたいページが見開かれた片綴じ原稿を下向きにして第２コンタクトガラス１５４上に載せた後、ＡＤＦを閉じる。そして、図１に示したスキャナ１５０の移動読取部１５２によってそのページの画像を読み取らせる。

一方、互いに独立した複数の原稿ＭＳを単に積み重ねた原稿束の場合には、その原稿ＭＳをＡＤＦ５１によって１枚ずつ自動搬送しながら、スキャナ１５０の固定読取部１５１に順次読み取らせていくことができる。この場合、原稿束を原稿載置台５３上にセットした後、図示しないコピースタートボタンを押す。すると、ＡＤＦ５１が、原稿載置台５３上に載置された原稿束の原稿ＭＳを上から順に搬送ユニット５４内に送り、それを反転させながら原稿スタック台５５に向けて搬送する。この搬送の過程で、原稿ＭＳを反転させた直後にスキャナ１５０の固定読取部１５１の真上に通す。このとき、原稿ＭＳの画像がスキャナ１５０の固定読取部１５１によって読み取られる。

次に、スキャナ部１５０のうち、移動読取部について、図５、図６を用いて説明する。
図５は、スキャナ１５０の移動読取部（図１の１５２）を斜め上方から示した斜視図である。なお、便宜上、上述の第２コンタクトガラスの図示を省略している。
図６は、スキャナ１５０の移動読取部をその側方から示す拡大構成図である。
図に示すように、スキャナ１５０の筐体１６０内には、第１キャリッジ１６２、第２キャリッジ１６３が設けられている。第１キャリッジ１６２は、複数の発光素子たる発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）がアレイ状に配列された光源部１９０と、第１ミラー１６２ｂとを備えている。なお、第１キャリッジ１６２の詳細については、後述する。第２キャリッジ１６３は、第２ミラー１６３ａと、第３ミラー１６３ｂとを備えている。

スキャナ１５０の筐体１６０内には、図示しないが、その長手方向に延在する２本の金属製の第１レールが短手方向に所定の間隔をあけて固定されており、２本の第１レールの間に、第１キャリッジ１６２が架け渡されており、第１レール上でその長手方向に沿って走行できるようになっている。
これら第１レールよりも鉛直方向の下方には、筐体長手方向に延在する図示しない２本の金属製の第２レールが筐体短手方向に所定の間隔をあけて固定されている。図示しない２本の第２レールの間には、第２キャリッジ１６３が架け渡されており、第２レール上でその長手方向に沿って走行できるようになっている。
また、筐体１６０には、金属製の梁板１６４が固定されており、金属製の梁板１６４には、その上面にネジ固定された結像レンズ２００を備えたレンズユニット２１０や、これに固定されたＣＣＤ２２１を備えた電子回路基板たるスキャナボードユニット２２０（以下、ＳＢＵ２２０という）を支持している。

図５に示すように、図中右上には、駆動モータ１７０が設けられており、駆動モータ１７０の駆動ギヤと噛み合う従動ギヤ１７１の回転軸には、駆動タイミングプーリ１７２が固定されている。また、図中右側の筐体内の長手方向一端部には、回転軸１７３が回転可能に支持されている。回転軸１７３の一端部には、従動タイミングプーリ１７４が固定され、駆動タイミングプーリ１７２と従動タイミングプーリ１７４とに駆動タイミングベルト１７５が張架されている。また、回転軸１７３の両端部付近には、第１プーリ１８０が固定されている。そして、図中左側の筐体内の長手方向他端部の短手方向に所定の間隔を開けて２個の第２プーリ１８１が回転可能に支持されており、第１プーリ１８０と第２プーリ１８１とに第１タイミングベルト１８２が張架されている。

第２キャリッジ１６３は、第２ミラー１６３ａ、第３ミラー１６３ｂの主走査線方向両端を支持する一対のミラーステー部１６３ｃと、このミラーステー部１６３ｃからそれぞれ第１キャリッジ側に延びるアーム部１６３ｄとを有している。また、ミラーステー部１６３ｃの筐体側面側には、第３プーリ１８３が回転可能に支持されている。また、アーム部１６３ｄの先端にはブラケット１６３ｅが設けられており、このブラケット１６３ｅに第４プーリ１８４が回転可能に支持されている。第３プーリ１８３、第４プーリ１８４には、第２タイミングベルト１８５が張架されており、この第２タイミングベルト１８５の一部は、図示しない固定部材によって筐体１６０の底部に固定されている。

また、第１タイミングベルト１８２、第２タイミングベルト１８５は、第１キャリッジ１６２の底部にそれぞれ固定されている。

画像読取がスタートすると、光源部１９０によって図示しない原稿に対して光を照射する。また、駆動モータ１７０が駆動して、駆動モータ１７０の回転駆動力が、駆動タイミングベルト１７５を介して回転軸１７３に伝達され、回転軸１７３が回転する。回転軸１７３が回転することで、第１タイミングベルト１８２が図中時計回りに回転する。これにより、第１タイミングベルト１８２に固定されている第１キャリッジ１６２が図中左側から右側へ移動する。また、第１キャリッジ１６２が移動すると、第１キャリッジ１６２に固定された第２タイミングベルト１８５が、図中右側へ移動する。第２タイミングベルト１８５の一部は、筐体１６０の底部に固定されているため、第２タイミングベルト１８５は、その場で回転するのではなく、第２キャリッジ１６３の図中右側への移動を伴いながら回転する。ここで、第３、第４プーリ１８３、１８４の径は、第１、第２プーリの径の２倍となっているため、第２キャリッジ１６３は、第１キャリッジ１６２の１／２の速度で、図中右側へ移動する。このように、第２キャリッジ１６３は、第１キャリッジ１６２の半分の速度で第１キャリッジと同方向へ移動することで、原稿面からレンズユニット２００までの光束の光路長が変化しないようになっている。

駆動モータ１７０を制御する制御部は、ホストコンピュータから送られてくる１ライン毎の画像読取要求信号に応じて駆動モータ１７０を制御して、第２キャリッジ１６３と第１キャリッジ１６２との移動速度を制御している。

第１、第２キャリッジ１６２、１６３を図中左側から右側に２：１の速度比で移動させていく過程で、光源部１９０から発した光を第２コンタクトガラス１５５上に載置された図示しない原稿で反射させる。この反射によって得られた光学像は、第１ミラー１６２ｂ、第２ミラー１６３ａ、第３ミラー１６３ｃを介して、結像レンズ２００に導かれ、撮像手段であるＣＣＤ２２１上に結像される。

ＣＣＤ２２１は、結像された原稿の反射光像を光電変換して読取画像であるアナログ画像信号を出力する。そして、第１、第２キャリッジ１６２、１６３が図６の点線に示す位置まで移動したら、原稿の読み取り終了し、第１キャリッジ１６２と第２キャリッジ１６３は図中実線で示すホームポジション位置に復動する。なお、ＣＣＤ２２１から出力されたアナログ画像信号は、アナログ／デジタル変換器によりデジタル画像信号に変換され、画像処理回路を搭載した回路基板において、各々の画像処理（２値化、多値化、階調処理、変倍処理、編集処理など）が施される。

次に、本実施形態の特徴点について、説明する。
図７は、従来の画像読取装置における第１キャリッジ１６２の光源部１９０付近の拡大構成図であり、図８は、その光源部１９０の斜視図である。図に示すように、光源部１９０は、平板状部材としての回路基板であるＬＥＤアレイ基板１９１上に一列に配置された発光素子である複数のＬＥＤ１９２を有している。ＬＥＤアレイ基板１９１は、その長手方向が、第１キャリッジ１６２の走行方向に対して直交する方向であって略水平方向に延びるように、すなわち、原稿ＭＳの主走査方向に延びるように配置される。複数のＬＥＤ１９２は、ＬＥＤアレイ基板１９１上にその長手方向に沿って一列に並んで配置されている。ＬＥＤアレイ基板１９１には、各ＬＥＤ１９２に電力を供給するための図示しない配線パターン及び各種回路素子が形成されている。ＬＥＤ１９２は、その発光面がＬＥＤアレイ基板１９１の基板面に対して垂直な方向を向くように、ＬＥＤアレイ基板１９１上に配置されている。したがって、ＬＥＤ１９２の発光面から照射される光の中心線方向は、ＬＥＤアレイ基板１９１の基板面に対してほぼ平行な方向となる。
このＬＥＤアレイ基板１９１は、第２コンタクトガラス１５５に対して傾斜した設置台１９３に設置されており、ＬＥＤの発光面が第２コンタクトガラス１５５に対して傾斜するように第１キャリッジ１６２に設置されている。

図９（ａ）は、先の図１７に示した、光源をキセノンランプ２９１とした場合の第１ミラーに入射される主走査線方向の照度分布を示す図である。図９（ａ）は、ＬＥＤ１９２がアレイ状に配列された光源部１９０とした場合の第１ミラーに入射される主走査線方向の照度分布を示す図である。図に示すように、キセノンランプ２９１においては、指向性がほとんど無いため、原稿面に対して均一に光を照射する。このため、図９（ａ）に示すように、主走査線方向にフラットな照度分布を示す。一方、ＬＥＤ１９２は、指向性が強いため、ＬＥＤ１９２とコンタクトガラス１５５面との距離、ＬＥＤ１９２の配置ピッチ、ＬＥＤ１９２の指向性などの関係を最適化しないと、原稿面から反射した照射強度の強い光が、第１ミラーへ入射して、図９（ｂ）に示すようなＬＥＤ１９２の数分、照度の高い部分が生じる所謂ハレーション現象が生じてしまう。

このようなハレーション現象が生じないように、ＬＥＤアレイ基板１９１の基板面を第２コンタクトガラス１５５面に対して傾けた状態に配置するなどして、照射強度の強い光が、第１ミラー１６２ｂへ入射しないようにしている。また、第１キャリッジ１６２には、反射ミラー１９４が設けられており、ＬＥＤ１９２から発せられた、照射強度の弱い光を反射して、原稿面に照射し、第１ミラー１６２ｂへ入射させて、第１ミラー１６２ｂへ入射する光の照度を上げている。また、ＬＥＤ１９２から発した光を反射ミラー１９４で反射して原稿面に照射することで、切り貼り原稿読取時の影をなくすこともできる。

しかしながら、このように照射強度の強い光が第１ミラー１６２ｂへ入射しないように、ＬＥＤ１９２とコンタクトガラス１５５面との角度を適正化しても、ある程度のページ数を有した書籍のような原稿を、開いてコンタクトガラス上に載置し、この開いたページを、読取る場合など、図１０に示すように、原稿面としての綴じ代付近のページ部分がコンタクトガラス面から離れて浮いた状態のときに図９（ｂ）に示すようなハレーション現象が生じる。

これは、図１０、図１１に示すように、あるＬＥＤ１９２によって照射される原稿面の領域Ｌに照射される光のうち照射強度の強い光Ａが、湾曲した原稿面に対する入射角度の関係で、図１０の一点削線で示す第１ミラー１６２ｂへ入射する光路上に反射する。その結果、図９（ｂ）に示すようなハレーション現象が生じてしまう。しかも、光源部１９０を原稿面に対して相対的に移動して、原稿画像を読取るので、湾曲した原稿面ＭＳに対する光の入射角も連続的に変化する。このため、原稿面ＭＳが第２コンタクトガラス１５５から浮いていると、湾曲した原稿面に対する光の入射角が、原稿面から正反射した照射強度の強い光がＣＣＤ２２１に入射するような角度となる原稿面の部位に光を必ず照射することとなり、ハレーション現象が必ず生じてしまう。

そこで、本実施形態においては、上述のような要因で生じるハレーション現象を回避するために、ＬＥＤ１９２の発光面の前方の位置にＬＥＤ１９２から照射された光を受光し、この受光した光を拡散させて射出する導光部材を設けた。
以下に、本実施形態の特徴点である実施例１〜３に基づき説明する。

［実施例１］
まず、実施例１について説明する。
図１２（ａ）は、実施例１の画像読取装置における第１キャリッジ１６２の要部断面図であり、（ｂ）は、要部斜視図である。
図に示すように、実施例１における光源部１９０は、平板状部材としての回路基板であるＬＥＤアレイ基板１９１上に一列に配置された複数のＬＥＤ１９２と、導光部材１９５とを有している。なお、ＬＥＤアレイ基板１９１およびＬＥＤ１９２の配列などは、先の図７で示した従来の光源部と同様な構成であるので、説明を省略する。

導光部材１９５は、光透過性を有する透光性材料、例えば透明な樹脂（ＰＭＭＡ：ポリメチルメタクリレート等）やガラスなどから形成されている。導光部材１９５は、少なくとも複数のＬＥＤ１９２の列長よりも長い長尺な入射面１９５ａ及びこれに対向する出射面１９５ｂを有し、光の透過率が高く、空気との屈曲率が√2以上の部材である。このような部材とすることで、入射面１９５ａで受光したＬＥＤから照射された光を、光の全反射を利用し極力、導光部材１９５の側面から漏らさずに原稿面に近接する射出面１９５ｂから射出することができる。

導光部材１９５は、少なくとも複数のＬＥＤ１９２の列長よりも長い長尺な入射面１９５ａ及び出射面１９５ｂを有する略直方体状の部材である。この導光部材１９５は、各ＬＥＤ１９２と原稿面との間に配置される。具体的には、導光部材１９５は、その入射面１９５ａが各ＬＥＤ１９２の射出面に対向するように近接又は接触するように配置され、その射出面１９５ｂが原稿面に向くように設置台１９３に設置される。これにより、導光部材１９５は、ＬＥＤ１９２から照射された光を入射面１９５ａで受光し、これを原稿面に向けて案内して射出面１９５ｂから出射する。

実施例１の導光部材１９５の射出面１９５ｂには、拡散剤１９５ｃが塗布されている。これにより、入射面１９５ａで受光したＬＥＤ１９２から照射された光が射出面１９５ｂから射出するときに拡散される。その結果、コンタクトガラス１５５上の原稿面に導光部材１９５の射出面１９５ｂから拡散された光が照射されるので、原稿面主走査線方向に照射される照度分布を均一にすることができる。よって、コンタクトガラス１５５から原稿面が離れて浮いた上体であっても、ハレーション現象が生じることがない。また、指向性の高いＬＥＤを用いても、導光部材１９５によって光が拡散されるので、原稿面の主走査線方向の照度分布を均一にすることができる。よって、導光部材１９５を設けないものに比べて、用いることのできるＬＥＤの種類が多くなるなど、設計の自由度が向上する。また、指向性の高いＬＥＤを用いることができるので、副走査線方向の照度分布も安定させることもできる。

［実施例２］
次に、実施例２について説明する。
図１３（ａ）は、実施例２の画像読取装置における第１キャリッジ１６２の要部断面図であり、（ｂ）は、要部斜視図である。
図に示すように、実施例２においては、導光部材１９５の射出面１９５ｂおよび、側面の一部に拡散剤１９５ｃが連続的に塗布されている。これにより、導光部材１９５の射出面と側面との間の稜線部や、射出面４角に設けた面取り部などから射出する強い光を拡散させることができる。これにより、実施例１に比べて、より、原稿面に照射される照度分布を均一にすることができる。

［実施例３］
次に、実施例３について説明する。
図１４は、実施例３の画像読取装置における第１キャリッジ１６２に用いる光源部１９０の概略斜視図である。実施例３においては、導光部材１９５の射出面１９５ｂに微小の凹凸を形成することで、射出面１９５ｂから射出する光を拡散させることができる。この微小凹凸は、サンドブラスト加工や、サンドペーパで射出面１９５ｂを削るなどの切削加工を施すことで形成することができる。また、シボ加工やエンボス加工などの型加工でも形成することができる。このように、実施例３においては、拡散剤１９５ｃが不要となり、製造コストを安価にすることができる。

サンドブラスト加工で射出面１９５ｃに微小な凹凸を形成する場合は、入射面１９５ａで受光したＬＥＤから照射された光を、光の全反射を利用し極力導光部材１９５の側面から漏らさずに射出面１９５ｂから射出するという機能を損なわないために、射出面１９５ｂ以外をマスキングしたり、図１５に示すように複数の導光部材１９５を並べたりして、射出面１９５ｂ以外に微小な凹凸が形成されないようにする。

また、シボ加工やエンボス加工などの型加工で射出面１９５ｂに凹凸を形成する場合は、導光部材１９５の成型時に射出面１９５ｂの微小な凹凸を同時形成することが可能となる。このように、シボ加工やエンボス加工などの型加工で射出面１９５ｂに微小な凹凸を形成する場合は、サンドブラスト加工などにように、成型した導光部材に後加工を施さずに、射出面に微小な凹凸を形成することができる。よって、サンドブラスト加工などの切削加工で射出面１９５ｂに微小な凹凸を形成するものに比べて、製造コストを安価にすることができる。

また、実施例１乃至３においては、導光部材１９５の射出面１９５ｂを平面としているが、これに限らず図１６に示すように曲面としてもよい。このように導光部材１９５の射出面１９５ｂが曲面であっても、実施例１、２のように射出面１９５ｂに拡散剤を塗ったり、実施例３のように射出面に微小な凹凸を形成したりすることで、導光部材１９５の射出面１９５ｂから射出する光を拡散することができる。

また、導光部材１９５の形状や、拡散剤などを含有させるなどして、入射面１９５ａで受光したＬＥＤから照射された光を、導光部材内で拡散させるようにしてもよい。もちろん、入射面で受光した光を射出面１９５ｂへ案内させる過程で光を拡散させる機能を有する導光部材１９５の射出面に、実施例１、２のように射出面１９５ｂに拡散剤１９５ｃを塗布したり、実施例３のように、微細な凹凸を形成したりしてもよい。このようにすることで、入射面１９５ａで受光した光を射出面１９５ｂへ案内させる過程で光を拡散させた後、射出面１９５ｂでさらに光を拡散させることができる。

また、導光部材の射出面１９５ｂに拡散シートを貼付けることで、導光部材から射出した光を拡散させるようにしてもよい。

以上、本実施形態の画像読取装置によれば、発光素子たるＬＥＤ１９２から照射した照射強度の強い光は、導光部材１９５によって拡散されるので、原稿面に強い光が照射されるのを抑制することができる。このため、原稿面に照射される照度分布が主走査線方向にほぼ均一にすることができ、原稿面がコンタクトガラス面から離れて浮いた状態であっても、ハレーション現象が生じることがない。

実施例１に示すように、導光部材１９５の射出面１９５ｂに拡散剤１９５ｃを塗布することで、導光部材１９５の入射面が受光したＬＥＤ１９２から照射された光を射出面１９５ｂで拡散することができる。これにより、原稿面に照射される照射分布が主走査線方向にほぼ均一にすることができる。

また、実施例２に示すように、導光部材１９５の射出面１９５ｂおよび、側面の一部に拡散剤１９５ｃを連続的に塗布することで、導光部材の射出面１９５ｂと側面との稜線や、射出面４角に設けた面取り部にも拡散剤１９５ｃが塗布される。これにより、導光部材の射出面１９５ｂと側面との稜線や、射出面４角に設けた面取り部から射出する光も拡散させることができ、より一層、原稿面に強い光が照射されるのを抑制することができる。

また、実施例３に示すように、導光部材１９５の射出面１９５ｂに微小な凹凸を形成しても、導光部材の入射面１９５ａが受光したＬＥＤ１９２から照射された光を射出面１９５ｂで拡散することができる。これにより、原稿面に照射される照射分布が主走査線方向にほぼ均一にすることができる。

また、射出面の微小な凹凸を、切削加工で形成することで拡散剤や拡散シートなどの別部材が不要となるため、照射装置を安価にすることができる。

また、射出面の微小な凹凸を、型加工で形成することで、導光部材１９５を成型するときと同時に射出面１９５ｂに微小な凹凸を形成することが可能となる。これにより、成型した導光部材１９５に切削加工などの後加工を施すことなく、射出面１９５ｂに微小な凹凸を形成することができ、製造コストを安価にすることができる。

また、画像形成装置たる複写機として、実施例１〜３の画像読取装置を用いることで、良好な画像を複写することができる。

実施形態に係る複写機を示す概略構成図。 同複写機における画像形成装置の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図。 同画像形成装置のタンデム部の一部を示す部分拡大図。 同複写機のＡＤＦ及びスキャナを示す斜視図。 同スキャナを部分的に示す部分斜視図。 同スキャナの移動読取部をその側方から示す構成図。 複数のＬＥＤを主走査方向にアレイ状に並べて配置した光源部を備えた従来の第１キャリッジの概略断面図。 従来の第１キャリッジの概略斜視図である。 （ａ）は、光源がキセノンランプとした第１キャリッジの主走査線方向における照度分布を示す図。（ｂ）は、複数のＬＥＤを主走査方向にアレイ状に並べて配置した光源部を備えた従来の第１キャリッジの主走査線方向における照度分布を示す図。 ＬＥＤによって照射される光のうち照射強度の強い光Ａが、湾曲した原稿面との角度の関係で、第１ミラーへ入射する様子を説明する概略断面図。 ＬＥＤによって照射される光のうち照射強度の強い光Ａが、湾曲した原稿面との角度の関係で、第１ミラーへ入射する様子を説明する概略斜視図。 （ａ）は、実施例１の第１キャリッジの要部断面図。（ｂ）は、実施例１の第１キャリッジの要部斜視図。 （ａ）は、実施例２の第１キャリッジの要部断面図。（ｂ）は、実施例２の第１キャリッジの要部斜視図。 実施例３の第１キャリッジの要部斜視図。 サンドブラスト加工を施すときの様子を説明する図。 拡散導光部材の射出面を曲面とした例を示す概略斜視図。 光源がキセノンランプとした光照射装置の部分拡大図。

符号の説明

１５０：スキャナ
１５２：移動読取部
１５５：第２コンタクトガラス
１６２：第１キャリッジ
１６３：第２キャリッジ
１９０：光源部
１９１：アレイ基板
１９２：発光ダイオード（ＬＥＤ）
１９３：設置台
１９４：反射ミラー
１９５：拡散導光部材
２００：レンズユニット
２００：結像レンズ
２２０：スキャナボードユニット
２９１：キセノンランプ

Claims (7)

1. 複数の発光素子が一列又は複数列に配置され、画像読取対象物に光を照射する光源部と、該画像読取対象物で反射した反射光に基づいて画像読取対象物を撮像する撮像手段と、該光源部が少なくとも設置され該画像読取対象物の被読取面に沿って移動可能なキャリッジとを備えた画像読取装置において、
   前記光源部から照射されて入射した光を拡散させて射出する導光部材を設けたことを特徴とする画像読取装置。
2. 請求項１の画像読取装置において、
   前記導光部材の射出面に光を拡散する拡散剤を塗布したことを特徴とする画像読取装置。
3. 請求項２の画像読取装置において、
   前記拡散剤を、前記導光部材の射出面と少なくと側面の一面とに連続的に塗布したことを特徴とする画像読取装置。
4. 請求項１の画像読取装置において、
   前記導光部材の射出面に微小な凹凸を形成したことを特徴とする画像読取装置。
5. 請求項４の画像読取装置において、
   前記導光部材の射出面に切削加工を施すことで、微小な凹凸を形成したことを特徴とする画像読取装置。
6. 請求項４の画像読取装置において、
   型加工によって前記導光部材の射出面に微小な凹凸を形成したことを特徴とする画像読取装置。
7. 請求項１乃至６いずれかの画像読取装置を備えた画像形成装置。

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