照明装置および画像形成装置
【課題】反射部材の反射面が導光体の上端よりも上方に位置するようこれらの反射部材及び導光体を配置する必要がある。
【解決手段】一実施形態によれば、透過光による画像の読取領域を照明する光源と、この光源の光を長手方向に導き、この光を直接前記読取領域の方向に射出し、前記光を前記長手方向に交差し前記読取領域の方向と異なる方向に射出し、前記光を拡散又は反射する光拡散面部が形成された導光体と、前記光拡散面部から出射され前記長手方向に線状の縦断面を持つ出射光束を前記読取領域に向けて反射する反射面を有し前記導光体に対向して設けられ、前記反射面上で前記長手方向に亘って局所的に所定以上の照度が分布する受光面領域の高さ位置が前記導光体の上端高さ以下である反射部材と、を備えたことを特徴とする照明装置が提供される。
【解決手段】一実施形態によれば、透過光による画像の読取領域を照明する光源と、この光源の光を長手方向に導き、この光を直接前記読取領域の方向に射出し、前記光を前記長手方向に交差し前記読取領域の方向と異なる方向に射出し、前記光を拡散又は反射する光拡散面部が形成された導光体と、前記光拡散面部から出射され前記長手方向に線状の縦断面を持つ出射光束を前記読取領域に向けて反射する反射面を有し前記導光体に対向して設けられ、前記反射面上で前記長手方向に亘って局所的に所定以上の照度が分布する受光面領域の高さ位置が前記導光体の上端高さ以下である反射部材と、を備えたことを特徴とする照明装置が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一実施形態は照明装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル複写機に用いられる画像読取装置は主走査方向に１ライン分の画像を読取る。画像読取装置は、光源から原稿に対し、縦断面内で主走査方向に沿って線状の光を照射し、原稿からの反射光をレンズ等により集光してイメージセンサ等に入射させている。
【０００３】
画像読取装置は照明装置を用いる。画像の凹凸によって、影が生じないようにする為に、照明装置は、画像の読取領域外の光束をこの読取領域へ折返す機構を持つ。従来、原稿台ガラスと、長手状の導光本体及びこの導光本体の端部に設けられ発光素子などの光源を有する導光体と、この導光体からの縦断面内で線状の出射光束を画像読取領域へ反射し画像読取領域に対して導光体と反対側に配置された反射部材とを備えた照明装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５２３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来技術では、反射部材の反射面が導光体の上端よりも上方に位置するようにこれらの反射部材及び導光体を配置する必要がある。
【０００６】
反射面を導光体の上端よりも高く配置しなければならないという制約によって、導光体を原稿台ガラスに近づけた配置を照明装置はとることができない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するため、一実施形態によれば、透過光による画像の読取領域を照明する光源と、この光源の光を長手方向に導き、この光を直接前記読取領域の方向に射出し、前記光を前記長手方向に交差し前記読取領域の方向と異なる方向に射出し、前記光を拡散又は反射する光拡散面部が形成された導光体と、前記光拡散面部から出射され前記長手方向に線状の縦断面を持つ出射光束を前記読取領域に向けて反射する反射面を有し前記導光体に対向して設けられ、前記反射面上で前記長手方向に亘って局所的に所定以上の照度が分布する受光面領域の高さ位置が前記導光体の上端高さ以下である反射部材と、を備えたことを特徴とする照明装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る照明装置を含む画像読取装置の構成例を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る照明装置の主走査方向に直交する縦断面構造を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係る照明装置の主走査方向に直交する縦断面構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態に係る照明装置および画像形成装置について、図１乃至図４を参照しながら説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。
【００１０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る照明装置は画像読取装置に差入れられる原稿を照明する照明装置である。第１の実施形態に係る画像形成装置はスキャナを有するデジタル複写機である。
【００１１】
図１はデジタル複写機の構成図である。デジタル複写機１０は本体１１、スキャナ１２（画像読取装置）、画像処理部１３、印刷部１４、定着器１５、給紙部１６、搬送機構１７、二次転写部１８、コントローラ１９及び原稿搬送部２０を備える。スキャナ１２は原稿面を走査し、画像データを出力する。画像処理部１３はスキャナ１２からの３色の画像データから４印刷色へ変換し、画像データを補正する。
【００１２】
印刷部１４はシート上に画像を形成しシートを出力する。この印刷部１４は、ベルト２１、イエロー（Ｙ）用の画像形成プロセスユニット２２Ｙ、マゼンタ（Ｍ）用の画像形成プロセスユニット２２Ｍ、シアン（Ｃ）用の画像形成プロセスユニット２２Ｃ、ブラック（Ｋ）用の画像形成プロセスユニット２２Ｋ及びレーザ露光装置２３を有する。ベルト２１は中間転写ベルトである。ベルト２１を駆動ローラ２９が駆動する。
【００１３】
画像形成プロセスユニット２２Ｙは、感光体ドラム２４、帯電器２５、現像器２６、一次転写ローラ２７、及び除電器２８を有する。感光体ドラム２４は、時計回りに回転駆動されるドラムと、このドラムの外周面上の感光体とを有する。帯電器２５は感光体ドラム２４を帯電させる。帯電器２５は感光体ドラム２４上の帯電量を変化させる。現像器２６は感光体ドラム２４上の静電潜像を現像する。現像器２６は二成分現像剤により満たされた容器内にマグネットローラを有する。マグネットローラ及び感光体ドラム２４がともに回転し、現像器２６は磁気ブラシにより静電潜像へトナーを供給する。更にドラム回転方向下流において一次転写ローラ２７は感光体ドラム２４上のトナー像をベルト２１上に転写する。除電器２８は感光体ドラム２４上の電荷を除去する。画像形成プロセスユニット２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの構成は、画像形成プロセスユニット２２Ｙの構成と実質同じである。
【００１４】
定着器１５は未定着のトナー像をシート上に定着させる。給紙部１６は、それぞれその中にシートをセットされる。搬送機構１７は給紙部１６からのシートを印刷部１４へ供給する。二次転写部１８は、シートに、ベルト２１上のトナー像を転写する。二次転写部１８からのシートを定着器１５は加熱し加圧する。搬送機構１７は定着後のシートを本体１１内の排紙トレイへ排紙する。
【００１５】
コントローラ１９は、全体の制御を司るＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）及びＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ間を接続するバスラインを備える。コントローラ１９はスキャナ１２を含む印刷部１４による画像形成プロセスを制御する。ＲＯＭはスキャナ１２の制御内容を記憶する。ＲＡＭはＣＰＵによって演算される種々のデータを一時的に記憶する。
【００１６】
デジタル複写機１０又はスキャナ１２は本体１１の上部に原稿台ガラス３０（原稿台）を有する。原稿台ガラス３０は、原稿を載置しこの原稿による散乱光によって読取り対象の画像を生成する。原稿台ガラス３０は読取領域を持つ主面及びこの主面と反対側の裏面を有する。原稿搬送部２０は原稿台ガラス３０の上方に設けられこのスキャナ１２に原稿を差入れる。原稿搬送部２０は一束の原稿を１枚ずつ原稿台ガラス３０上に搬送し、この原稿台ガラス３０上に原稿を位置決めする。原稿搬送部２０にはオートマティックドキュメントフィーダ（ＡＤＦ）が用いられる。
【００１７】
スキャナ１２について更に述べる。図２はスキャナ１２の構成例を示す図である。同図中、既述の符号はそれらと同じ要素を表す。スキャナ１２は原稿搬送部２０が送る原稿Ｄ、又は原稿台ガラス３０上に置かれた原稿面を走査する。スキャナ１２は、読取った画像情報をアナログ信号に変換する。スキャナ１２は、原稿面を照明し、原稿面を主走査方向、副走査方向にそれぞれ走査し、光像を生成する。主走査方向とは本体１１の本体奥行き方向を指す。副走査方向とは主走査方向に直交する方向を指す。
【００１８】
スキャナ１２は、照明装置３１（本実施形態に係る照明装置）を内蔵し左右に動かす第１キャリッジ３２、この第１キャリッジ３２の移動方向とは逆方向に動かされる第２キャリッジ３３、レンズ３４、ＣＣＤ（charge coupled device［光電変換素子］）センサ３５、及び駆動モータ３６を備えている。プラテンカバー３７は原稿搬送部２０の一部である。ＣＣＤセンサ３５に入力された情報に基づいて、レーザ露光装置２３は感光体ドラム２４に静電潜像を作成するレーザ光を発光する。
【００１９】
図３は照明装置３１の主走査方向に直交する縦断面構造を示す図である。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。図２、図３に示されるように、照明装置３１は、原稿台ガラス３０の透過光による画像の読取領域Ｐを照明する光源３８と、光源３８の光を長手方向に導きこの光を直接読取領域Ｐの方向及び長手方向に直交し読取領域Ｐの方向と異なる方向に射出する導光体３９と、導光体３９に形成され光を拡散又は反射する光拡散面部４０と、光拡散面部４０から出射され長手方向に線状の縦断面を持つ出射光束を読取領域Ｐに向けて反射する反射面４１を有する反射部材４２とを備えている。この反射部材４２の反射面４１上で長手方向に亘って局所的に高い照度が分布する受光面領域Ｒの高さ位置が導光体３９の上端高さ位置と同じか、又は導光体３９の上端高さ位置よりも下方になるようになっている。すなわち、この反射部材４２の反射面４１上で長手方向に亘って局所的に所定以上の照度が分布する受光面領域Ｒの高さ位置が前記導光体３９の上端高さ以下である。所定以上の照度とは、原稿を読取する際に十分な照度以上のことを意味する。
【００２０】
光源３８は導光体３９の長手方向の一方、例えば本体フロント側の一端面に設けられている。光源３８には例えば光源ユニットが用いられる。光源ユニットは、基板と、この基板上に取付けられた１個または複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）とを備えており、この発光ダイオードから光を導光体３９の一端面から入射する。
【００２１】
導光体３９は、主走査方向を長手方向とし光源光束を長手方向に導光しそれぞれ長手方向に長尺な少なくとも２つの光射出面から光束を出射するものである。導光体３９は、主走査方向に長尺柱状であり光を長手方向に導く導光本体４３と、導光本体４３の一部を覆うケース部材４４とを備える。導光本体４３は透明媒質からなる。導光本体４３はアクリルやポリカーボネートなどの光透過率の高い樹脂または光学ガラスの成型品である。導光本体４３には具体的には導光体プリズムが用いられる。ケース部材４４は高い光反射率を有する金属プレートである。ケース部材４４には例えば白色樹脂、表面に塗料を塗布した部材が用いられる。あるいはケース部材４４には高い反射率を有する金属の板が用いられ、具体的にはアルミニウム板やステンレス板などが挙げられる。導光体３９は、ケース部材４４と反射部材４２とが一体となった構造を有してもよい。
【００２２】
導光体３９は更に、光源３８の光を反射する光反射領域４５と、光反射領域４５と対向し反射光を直接光として読取領域Ｐの方向に射出する第１射出面４６と、長手方向に直交し反射部材４２の方向に光を射出する第２射出面４７とを備えている。光反射領域４５は例えば微小な凹凸加工や印刷されたパターンである。第１射出面４６、第２射出面４７は導光本体４３のうち、ケース部材４４により覆われていない露出部分であり何れも主走査方向に長い。導光体３９は多面体構造を有する。導光体３９の主走査方向に直交する縦断面の断面形状は多角形状である。つまり導光体３９は、主走査方向に対応した長手方向の側面を第１射出面４６とし、この第１射出面４６に対向する面に光反射領域４５を形成している。
【００２３】
光拡散面部４０は光を拡散又は反射して光束を第２射出面４７に向けて射出する面領域又は部位である。光拡散面部４０は光散乱構造を有する。光散乱構造とは例えば細溝や略半球状の凹凸、又は印刷されたパターンを指す。光拡散面部４０は例えば導光本体４３側に形成される。光拡散面部４０は導光体３９に第２射出面４７と対向した状態で形成されている。
【００２４】
反射部材４２は原稿台ガラス３０の下面４８側において導光体３９に対向して設けられている。この反射部材４２の反射面４１は光拡散面部４０から第２射出面４７を通って出射された出射光束を上方の読取領域Ｐに向けて反射する。この出射光束は長手方向に線状の縦断面を持つ面状光束である。反射面４１には光反射特性が高い光沢を有する部材が用いられる。本実施形態では、この反射面４１上で長手方向に亘って局所的に高い照度が分布する受光面領域Ｒの高さ位置が第１射出面４６の面高さ（導光体の上端高さ）と実質同じ、又はこの第１射出面４６の面高さよりも下方になるようになっている。反射面４１上では長手方向に所定の照度分布が生成されるようになっている。図３には、反射面４１上の照度分布を縦断面内で可視化したとして描いた照度分布特性Ｄが示されている。照度分布特性Ｄは局所的にピークを有する。受光面領域Ｒはこのピーク状に高い照度が長手方向に亘って分布している矩形領域である。
【００２５】
光拡散面部４０は垂直面に対して傾斜している。主走査方向軸を含む光拡散面部４０の直交面が水平面よりも下方を向くように光拡散面部４０は傾斜している。あるいは光拡散面部４０は光散乱構造によって拡散光を水平面に対して鋭角的な拡散角度で下方へ指向させるようにしている。光拡散面部４０自体の傾斜、又は拡散光の光軸を水平面よりも下方へ指向させること、あるいはこの傾斜及びこの指向の両方により光拡散面部４０からの射出光の光軸は、副走査方向と略平行又は水平面よりも下方を向くようになっている。これによって受光面領域Ｒの高さが第１射出面４６の面高さと実質同じか、又はこの面高さよりも下方に位置するようになっている。
【００２６】
また、反射部材４２は導光体３９の上端と同じかこの上端よりも下方に位置するように、原稿台ガラス３０及び導光体３９に対して配置されている。ここで導光体３９の第１射出面４６及び原稿台ガラス３０の裏面間の最短距離をＬ１とし、原稿台ガラス３０の裏面及び反射面の上端の間の最短距離をＬ２としたとき、照明装置３１は、Ｌ１≦Ｌ２なる関係になるように原稿台ガラス３０、導光体３９及び反射部材４２を配置してある。Ｌ１は導光体３９の移動に対して非接触に保つために予め決められる値である。Ｌ２は原稿台ガラス３０の主面上において第１射出面４６からの直接光の光量及び第２射出面４７からの反射光の光量を均等に予め決められる値である。
【００２７】
また、図２のスキャナ１２を構成する第１キャリッジ３２及び第２キャリッジ３３は、駆動モータ３６からの往復駆動力を、ベルトやプーリを介して互いに逆向きに受取って、原稿台ガラス３０のガラス面に平行に移動するようにしている。
【００２８】
第１キャリッジ３２は、読取光軸に沿って設けられ原稿からの反射光を導く折返し用のミラー４９を有する。第２キャリッジ３３は折返し用のミラー５０、５１を有し、これらのミラー５０、５１を駆動力により動かす。第１キャリッジ３２、第２キャリッジ３３が副走査方向へ移動することに伴い、原稿に対する読取位置Ｐは左から右へ移動する。ミラー５０の面法線と、ミラー５１の面法線とが直交するようにこれらのミラー５０、５１は第２キャリッジ３３に設けられている。ミラー５１はミラー５０からの反射光をレンズ３４へ導く。レンズ３４は反射光を集める結像レンズであり、光ビームをＣＣＤセンサ３５の面上に結像させる。
【００２９】
ＣＣＤセンサ３５は原稿から反射されてきた光情報を受光する。ＣＣＤセンサ３５は例えば４列のラインセンサからなり、モノクロ画像信号及びＲＧＢのカラー画像信号を画像処理部１３へ出力する。駆動モータ３６にはステッピングモータが用いられる。駆動モータ３６は、コントローラ１９からパルス信号により駆動される。
【００３０】
コントローラ１９の制御のうちスキャナ制御系は、ＣＣＤセンサ３５を制御するＣＣＤセンサ制御回路と、原稿に光を照射する照明装置３１を制御する光源制御回路、駆動モータ３６を制御するモータ制御回路と、シェーディング補正やガンマ補正などのデータを記憶している画像補正部と、ＣＣＤセンサ３５から入力されたデータに対して拡大縮小処理や解像度変換などの画像処理を行う画像処理部１２とを備え、これらをバス接続させている。スキャナ制御系は、原稿読取り条件の設定画面などが表示される表示器を制御する表示器制御回路と、読取り開始を指示する読取開始釦を含みその他解像度設定などの各種釦を有するキーパネル５８を制御するキーパネル制御回路と、画像処理部が処理したデータ等をスキャナ制御系の外部へ送出すとともにスキャナ制御系の外部からの指示情報等を受取るインターフェースなどとを備え、これらをバス接続させている。
【００３１】
上述の構成の照明装置３１を含むスキャナ１２に対し、原稿は、原稿搬送部２０によって送られる。あるいは人がプラテンカバー３７を開いて原稿台ガラス３０上に原稿を戴置する。図２において原稿Ｄは原稿台ガラス３０上に読取られる面を下にして置かれる。プラテンカバー３７を閉めることで原稿Ｄは原稿台ガラス３０上に押さえつけられる。
【００３２】
キーパネル５８への操作入力によりスキャナ１２は照明の動作を始める。図３において光源３８から照射された光は導光体３９に入射する。導光本体４３は、この導光本体４３内部を進行する光波を導光本体４３の空気との境界面において全反射させながら長手方向に進行させる。導光体３９の内部を進む光波は光拡散面部４０に当たり、光波は第１射出面４６、第２射出面４７から導光本体４３の外部に出射する。
【００３３】
その際、第１射出面４６から出射した光束の光軸は、原稿台ガラス３０に向けられており、読取領域Ｐに直接向かう。一方、第２射出面４７から出射した光束の光軸は反射部材４２に向けられており、反射部材４２を介して読取領域Ｐに向かう。この時、第２射出面４７から出射した光束の内、局所的に照度が強い線を光束の光軸とすると、光軸が副走査方向と略平行、又は副走査方向よりも下方へ向けられるため、照明装置３１は、反射部材４２を導光体光源（光源３８及び導光体３９）よりも下方に配置することが出来るようになる。照明装置３１はＬ１≦Ｌ２の関係も満たす。
【００３４】
また、第１射出面４６からの直接光束の光量と、第２射出面４７からの反射光束の光量とが、原稿台ガラス３０上の画像の読取領域Ｐにおいて重畳される。図３において副走査方向に直交する垂直面で原稿台ガラス３０を切断したとすると（同図の読取光軸はこの垂直面を本体フロント側から本体リア側に向かって見たときの直線に相当する）、間接的な反射光束は主に左上方向に向かって照射され、直接光束は主に右上方向に向かって照射される。ＣＣＤセンサ３５が副走査方向に感度の幅を持つため、原稿台ガラス３０の上面の画像の読取領域Ｐでは２方向からの光束により光分布が生じる。光分布を重ねることにより、副走査方向の例えば見開き状態の書籍のコピーで左右一対のページ画像の再現性が高められる。さらに副走査方向の照明領域に所定の幅を持たせることができるため、スキャナ１２の部品や原稿が動いたときに生じる誤差が吸収される。
【００３５】
照明装置３１は、光源３８から原稿に主走査方向に長い線状の光を照射する。照明装置３１は原稿Ｄを長手方向にライン上に照射する。原稿Ｄからの反射光をミラー４９、５０、５１がそれぞれ折返す。ミラー４９はレンズ３４を介して反射光をＣＣＤセンサ３５に入射する。スキャナ１２は主走査方向に１ライン分の画像を読取る。スキャナ制御系は原稿面からＣＣＤセンサ３５までの光路長が常に一定になるように第１キャリッジ３２、第２キャリッジ３３を駆動制御する。スキャナ制御系は駆動モータ３６によって、第１キャリッジ３２の副走査速度：第２キャリッジ３３の副走査速度が２：１になるように速度を制御する。スキャナ制御系は駆動モータ３６を読取りタイミング信号に同期させ、図２中の左から右の方向へ第１キャリッジ３２を動かす。原稿上を照明装置３１からの反射光が副走査方向に走査される。
【００３６】
原稿台ガラス３０上に置かれた原稿Ｄは、ＣＣＤセンサ３５における主走査画像領域ごとに順次読取られる。ＣＣＤセンサ３５は、原稿からの反射光である光強度に応じた信号に光電変換する。このとき、各要素と光電変換されたＣＣＤセンサ３５からの出力電圧と、第１キャリッジ３２の移動速度との間には下式（１）、（２）の関係が成立する。
Ｅ＝Ｓ×Ｉ×α×ｔ （１）
Ｖ＝０．０２５４／（ｔ×Ｒ） （２）
ここでＥはＣＣＤセンサ３５の出力値（Ｖ）を表し、ＳはＣＣＤセンサ３５の感度Ｖ／（ｌｘ・ｓ）を表す。Ｉは原稿面の照度（ｌｘ）を表す。αは原稿面の照度からＣＣＤセンサ３５までの照度低下係数を表す。このαは原稿の反射率、ミラー４９〜５１のミラー４９〜５１の間で同じ反射率、レンズ３４の透過率等が考慮された値を持つ。ｔは１ライン当たりの処理時間（ｓ）を表す。Ｖは第１キャリッジ３２の速度（ｍ／ｓ）を表す。Ｒは読取解像度（ｄｐｉ）を表す。「×」、「・」は乗算を表す。
【００３７】
このように、反射部材４２が導光体３９の第１射出面４６よりも下方に位置するように反射部材４２及び導光体３９を配置できる。第１キャリッジ３２、第２キャリッジ３３が往復移動したときに、照明装置３１と原稿台ガラス３０との接触を避けられる。照明装置３１は一つの光源３８を用いて、反射部材４２をガラス下面に極力近づけつつ、直接光と反射光との各光量のバランスを調節すること、及び反射光の光量を確保することを実現できるようになる。
【００３８】
一般的に導光体光源からの直接光と、反射部材からの間接光とは同等の照度を有することが望ましい。従来例では、間接光の照度を十分に得る為に、Ｌ１とＬ２との間はＬ１＞Ｌ２により関係付けられていた。そのため、従来例では、照明の効率を上げる為に導光体光源を原稿台ガラスに近づけることが難しかった。
【００３９】
これに対して照明装置３１では、図３のように、Ｌ１≦Ｌ２の関係が成立するため、反射部材４２の上端と原稿台ガラス３０の下面との間のマージンを狭くすることができる。光は、光強度が光路距離に応じて落ちるという特性を有する。照明装置３１と原稿台ガラス３０とが接触せずに、この照明装置３１は導光体光源を原稿台ガラス３０に極力近づけることができる。光路距離を増大させずに照明装置３１は原稿面を照明することができ、光源３８による照明効率を向上させることができる。
【００４０】
また、予めＬ１の値を、照明装置３１の個々の部品の公差、これらの部品のアセンブリ公差、駆動モータ３６の振動等が発生したとしても、照明装置３１が原稿台ガラス３０に当たらないように決めておくことによって、スキャナ１２が画像を読取る際、第１キャリッジ３２、第２キャリッジ３３が動いても、照明装置３１は原稿台ガラス３０に接触しない。
【００４１】
照明装置３１は一つの導光体光源（導光体３９及び光源３８）を有する。導光体光源が一つであるため、照明装置３１は読取領域Ｐにおいて直接光の光量と、間接光である反射光の光量とを均等に配分し、照射の濃淡や照度ばらつきを抑えている。照明装置３１は反射面４１の上端を低くし、反射面４１の上端が導光体３９の第１射出面４６の面高さよりも低くなるように導光体３９を原稿台ガラス３０に寄せて配置することができる。各光量のバランスを調節し、及び導光体３９からの光束のうちの反射部材４２へ向かう光束の光量を確保することができるようになる。
【００４２】
導光体３９が原稿台ガラス３０に近づくため、光路距離の４乗に応じて光強度が落ちることが避けられ、導光体光源による照明の効率を向上させることができる。従来例では反射面が上方へ突き出ていたため、導光体光源と原稿台ガラスとを接触させずにこの導光体光源を原稿台ガラスに近づけて配置することができない。
【００４３】
本実施形態に係る照明装置及び画像形成装置によれば、反射部材４２と原稿台ガラス３０とが接触すること無しに、導光体光源の照明の効率を高く維持しつつ、照明装置３１を原稿台ガラス３０に近づける配置をとることができるようになる。
【００４４】
（第２の実施形態）
実施の形態に係る照明装置は導光体３９の形状と異なる形状を持つ導光体を用いてもよい。上記第１の実施形態では多面体構造において一つの光拡散面部４０から２方向へ直接光と反射光とが出射されていた。第２の実施形態に係る照明装置はそれぞれこの光拡散面部４０に相当する２面の光拡散面部を有する。一方の光拡散面部が直接光を読取領域Ｐへ出射し、他方の光拡散面部が間接光のための光束を反射部材４２へ出射する点で、本実施形態は一つの光拡散面部４０だけを持つ第１の実施形態と異なる。第２の実施形態に係る照明装置はスキャナ１２への原稿の照明装置である。第２の実施形態に係る画像形成装置はデジタル複写機１０である。これら以外について本実施形態に係る照明装置及び画像形成装置は、第１の実施形態の例と実質同じ構成を有する。
【００４５】
図４は本実施形態に係る照明装置の主走査方向に直交する縦断面構造を示す図である。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。
【００４６】
照明装置５２は、原稿台ガラス３０の透過光による画像の読取領域Ｐを照明する光源３８（図２）と、光源光を長手方向に導く導光本体５３を有しこの導光本体５３により光を直接読取領域Ｐの方向及び長手方向に直交し読取領域Ｐの方向と異なる方向に射出する導光体５４と、それぞれこの導光体５４に形成され光を拡散又は反射する光拡散面部５５（第１光拡散面部）及び光拡散面部５６（第２光拡散面部）と、これらの光拡散面部５５、５６から出射された長手方向に線状の縦断面を持つ出射光束を読取領域Ｐに向けて反射する反射面４１を有し導光体５４に対向して設けられた反射部材４２とを備えている。この反射部材４２の反射面４１上で長手方向に亘って局所的に高い照度が分布する受光面領域Ｒの上端高さ位置が導光体５４の上面の高さと同じ、又はこの高さよりも下方になるようになっている。導光体５４は光を直接読取領域Ｐの方向へ射出する射出面５７を形成されている。光拡散面部５５、５６は光を反射し又は拡散する曲面である。
【００４７】
このような構成の照明装置５２では、導光体５４が少なくとも２つの光拡散面部５５、５６を有している。光源３８から照射された光は、導光体５４の長手方向の一端面及び他の端面のうち何れか一方又は両方より入射する。光は導光体５４の内部で反射しながら、導光体５４を長手方向に進む。導光体５４の内部を進む光は、光拡散面部５５、５６に当たる。導光体５４はこの光を射出面５７から外部に射出する。
【００４８】
その際、第１の光拡散面部５１からの光束の光軸は、原稿台ガラス３０に向けられており、この光束は読取領域Ｐに直接向かう。一方、第２の光拡散面部５２からの光束の光軸は反射部材４２に向けられており、この光束は反射部材４２を介して読取領域Ｐに向かう。この時、射出面５７から出射した光束の内、局所的に照度が強い線を光束の光軸とすると、光軸が副走査方向と略平行、又は副走査方向よりも下方へ向けられるため、照明装置５２は、反射部材４２を導光体光源（光源３８及び導光体５４）よりも下方に配置することが出来るようになる。照明装置５２はＬ１≦Ｌ２とすることが可能となる。
【００４９】
（その他）
尚、上記の実施形態は実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【００５０】
照明装置３１、５２は、印刷部１４と組み合わせて、画像形成装置とした構成でもよい。ここで、画像形成装置とは例えば、デジタル複合機、ＭＦＰ（multi function peripheral）やカラープリンタを指す。
【００５１】
上記の実施形態では、光源３８は導光体３９の装置フロント側に設けられていたが、光源３８は導光体３９の本体リア側の一端面に設けられてもよい。光源３８は導光体３９の両側の端面に設けられてもよい。副走査断面の形状は図３に示したものに限定するものではない。
【００５２】
透明な原稿台として樹脂材を用いても良い。ケース部材４４は金属プレートであったが、ケース部材４４の内壁面に塗布された反射性を持つ塗料など、光を反射させるものであれば用いてもよい。導光本体４３が光を全反射させることが可能な媒質を用いる場合、この導光本体４３を覆うためのケース部材４４を必ずしも設ける必要はない。反射部材４２は、反射面４１と、この反射面４１以外の部分とを別部材によって構成してもよい。この場合、実施形態に係る照明装置は、反射部材４２と原稿台ガラス３０との間の最短距離Ｌ２として、反射面４１の上端と原稿台ガラス３０との間の最短距離を使う。反射面４１に反射性を持つ塗料を塗布してもよい。反射面４１は平面の代わりに、凹面あるいは凸面を用いることができる。光拡散面部５５、５６は面上に微細な凹凸を施したり、多面体状にされてもよい。
【００５３】
本実施形態として、スキャナ２３は画像形成装置の一部として説明をしたが、これに限定されず、スキャナ２３自身を画像形成装置と定義してもよい。
【００５４】
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５５】
１０…デジタル複写機（画像形成装置）、１２…スキャナ、１４…印刷部、２３…レーザ露光装置、３８…光源、３９…導光体、４０…光拡散面部、４１…反射面、４２…反射部材、４３…導光本体、４５…光反射領域、４６…第１射出面、４７…第２射出面、５２…照明装置、５３…導光本体、５４…導光体、５５…光拡散面部（第１光拡散面部）、５６…光拡散面部（第２光拡散面部）。
【技術分野】
【０００１】
一実施形態は照明装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル複写機に用いられる画像読取装置は主走査方向に１ライン分の画像を読取る。画像読取装置は、光源から原稿に対し、縦断面内で主走査方向に沿って線状の光を照射し、原稿からの反射光をレンズ等により集光してイメージセンサ等に入射させている。
【０００３】
画像読取装置は照明装置を用いる。画像の凹凸によって、影が生じないようにする為に、照明装置は、画像の読取領域外の光束をこの読取領域へ折返す機構を持つ。従来、原稿台ガラスと、長手状の導光本体及びこの導光本体の端部に設けられ発光素子などの光源を有する導光体と、この導光体からの縦断面内で線状の出射光束を画像読取領域へ反射し画像読取領域に対して導光体と反対側に配置された反射部材とを備えた照明装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５２３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来技術では、反射部材の反射面が導光体の上端よりも上方に位置するようにこれらの反射部材及び導光体を配置する必要がある。
【０００６】
反射面を導光体の上端よりも高く配置しなければならないという制約によって、導光体を原稿台ガラスに近づけた配置を照明装置はとることができない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するため、一実施形態によれば、透過光による画像の読取領域を照明する光源と、この光源の光を長手方向に導き、この光を直接前記読取領域の方向に射出し、前記光を前記長手方向に交差し前記読取領域の方向と異なる方向に射出し、前記光を拡散又は反射する光拡散面部が形成された導光体と、前記光拡散面部から出射され前記長手方向に線状の縦断面を持つ出射光束を前記読取領域に向けて反射する反射面を有し前記導光体に対向して設けられ、前記反射面上で前記長手方向に亘って局所的に所定以上の照度が分布する受光面領域の高さ位置が前記導光体の上端高さ以下である反射部材と、を備えたことを特徴とする照明装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る照明装置を含む画像読取装置の構成例を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る照明装置の主走査方向に直交する縦断面構造を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係る照明装置の主走査方向に直交する縦断面構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態に係る照明装置および画像形成装置について、図１乃至図４を参照しながら説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。
【００１０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る照明装置は画像読取装置に差入れられる原稿を照明する照明装置である。第１の実施形態に係る画像形成装置はスキャナを有するデジタル複写機である。
【００１１】
図１はデジタル複写機の構成図である。デジタル複写機１０は本体１１、スキャナ１２（画像読取装置）、画像処理部１３、印刷部１４、定着器１５、給紙部１６、搬送機構１７、二次転写部１８、コントローラ１９及び原稿搬送部２０を備える。スキャナ１２は原稿面を走査し、画像データを出力する。画像処理部１３はスキャナ１２からの３色の画像データから４印刷色へ変換し、画像データを補正する。
【００１２】
印刷部１４はシート上に画像を形成しシートを出力する。この印刷部１４は、ベルト２１、イエロー（Ｙ）用の画像形成プロセスユニット２２Ｙ、マゼンタ（Ｍ）用の画像形成プロセスユニット２２Ｍ、シアン（Ｃ）用の画像形成プロセスユニット２２Ｃ、ブラック（Ｋ）用の画像形成プロセスユニット２２Ｋ及びレーザ露光装置２３を有する。ベルト２１は中間転写ベルトである。ベルト２１を駆動ローラ２９が駆動する。
【００１３】
画像形成プロセスユニット２２Ｙは、感光体ドラム２４、帯電器２５、現像器２６、一次転写ローラ２７、及び除電器２８を有する。感光体ドラム２４は、時計回りに回転駆動されるドラムと、このドラムの外周面上の感光体とを有する。帯電器２５は感光体ドラム２４を帯電させる。帯電器２５は感光体ドラム２４上の帯電量を変化させる。現像器２６は感光体ドラム２４上の静電潜像を現像する。現像器２６は二成分現像剤により満たされた容器内にマグネットローラを有する。マグネットローラ及び感光体ドラム２４がともに回転し、現像器２６は磁気ブラシにより静電潜像へトナーを供給する。更にドラム回転方向下流において一次転写ローラ２７は感光体ドラム２４上のトナー像をベルト２１上に転写する。除電器２８は感光体ドラム２４上の電荷を除去する。画像形成プロセスユニット２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの構成は、画像形成プロセスユニット２２Ｙの構成と実質同じである。
【００１４】
定着器１５は未定着のトナー像をシート上に定着させる。給紙部１６は、それぞれその中にシートをセットされる。搬送機構１７は給紙部１６からのシートを印刷部１４へ供給する。二次転写部１８は、シートに、ベルト２１上のトナー像を転写する。二次転写部１８からのシートを定着器１５は加熱し加圧する。搬送機構１７は定着後のシートを本体１１内の排紙トレイへ排紙する。
【００１５】
コントローラ１９は、全体の制御を司るＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）及びＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ間を接続するバスラインを備える。コントローラ１９はスキャナ１２を含む印刷部１４による画像形成プロセスを制御する。ＲＯＭはスキャナ１２の制御内容を記憶する。ＲＡＭはＣＰＵによって演算される種々のデータを一時的に記憶する。
【００１６】
デジタル複写機１０又はスキャナ１２は本体１１の上部に原稿台ガラス３０（原稿台）を有する。原稿台ガラス３０は、原稿を載置しこの原稿による散乱光によって読取り対象の画像を生成する。原稿台ガラス３０は読取領域を持つ主面及びこの主面と反対側の裏面を有する。原稿搬送部２０は原稿台ガラス３０の上方に設けられこのスキャナ１２に原稿を差入れる。原稿搬送部２０は一束の原稿を１枚ずつ原稿台ガラス３０上に搬送し、この原稿台ガラス３０上に原稿を位置決めする。原稿搬送部２０にはオートマティックドキュメントフィーダ（ＡＤＦ）が用いられる。
【００１７】
スキャナ１２について更に述べる。図２はスキャナ１２の構成例を示す図である。同図中、既述の符号はそれらと同じ要素を表す。スキャナ１２は原稿搬送部２０が送る原稿Ｄ、又は原稿台ガラス３０上に置かれた原稿面を走査する。スキャナ１２は、読取った画像情報をアナログ信号に変換する。スキャナ１２は、原稿面を照明し、原稿面を主走査方向、副走査方向にそれぞれ走査し、光像を生成する。主走査方向とは本体１１の本体奥行き方向を指す。副走査方向とは主走査方向に直交する方向を指す。
【００１８】
スキャナ１２は、照明装置３１（本実施形態に係る照明装置）を内蔵し左右に動かす第１キャリッジ３２、この第１キャリッジ３２の移動方向とは逆方向に動かされる第２キャリッジ３３、レンズ３４、ＣＣＤ（charge coupled device［光電変換素子］）センサ３５、及び駆動モータ３６を備えている。プラテンカバー３７は原稿搬送部２０の一部である。ＣＣＤセンサ３５に入力された情報に基づいて、レーザ露光装置２３は感光体ドラム２４に静電潜像を作成するレーザ光を発光する。
【００１９】
図３は照明装置３１の主走査方向に直交する縦断面構造を示す図である。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。図２、図３に示されるように、照明装置３１は、原稿台ガラス３０の透過光による画像の読取領域Ｐを照明する光源３８と、光源３８の光を長手方向に導きこの光を直接読取領域Ｐの方向及び長手方向に直交し読取領域Ｐの方向と異なる方向に射出する導光体３９と、導光体３９に形成され光を拡散又は反射する光拡散面部４０と、光拡散面部４０から出射され長手方向に線状の縦断面を持つ出射光束を読取領域Ｐに向けて反射する反射面４１を有する反射部材４２とを備えている。この反射部材４２の反射面４１上で長手方向に亘って局所的に高い照度が分布する受光面領域Ｒの高さ位置が導光体３９の上端高さ位置と同じか、又は導光体３９の上端高さ位置よりも下方になるようになっている。すなわち、この反射部材４２の反射面４１上で長手方向に亘って局所的に所定以上の照度が分布する受光面領域Ｒの高さ位置が前記導光体３９の上端高さ以下である。所定以上の照度とは、原稿を読取する際に十分な照度以上のことを意味する。
【００２０】
光源３８は導光体３９の長手方向の一方、例えば本体フロント側の一端面に設けられている。光源３８には例えば光源ユニットが用いられる。光源ユニットは、基板と、この基板上に取付けられた１個または複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）とを備えており、この発光ダイオードから光を導光体３９の一端面から入射する。
【００２１】
導光体３９は、主走査方向を長手方向とし光源光束を長手方向に導光しそれぞれ長手方向に長尺な少なくとも２つの光射出面から光束を出射するものである。導光体３９は、主走査方向に長尺柱状であり光を長手方向に導く導光本体４３と、導光本体４３の一部を覆うケース部材４４とを備える。導光本体４３は透明媒質からなる。導光本体４３はアクリルやポリカーボネートなどの光透過率の高い樹脂または光学ガラスの成型品である。導光本体４３には具体的には導光体プリズムが用いられる。ケース部材４４は高い光反射率を有する金属プレートである。ケース部材４４には例えば白色樹脂、表面に塗料を塗布した部材が用いられる。あるいはケース部材４４には高い反射率を有する金属の板が用いられ、具体的にはアルミニウム板やステンレス板などが挙げられる。導光体３９は、ケース部材４４と反射部材４２とが一体となった構造を有してもよい。
【００２２】
導光体３９は更に、光源３８の光を反射する光反射領域４５と、光反射領域４５と対向し反射光を直接光として読取領域Ｐの方向に射出する第１射出面４６と、長手方向に直交し反射部材４２の方向に光を射出する第２射出面４７とを備えている。光反射領域４５は例えば微小な凹凸加工や印刷されたパターンである。第１射出面４６、第２射出面４７は導光本体４３のうち、ケース部材４４により覆われていない露出部分であり何れも主走査方向に長い。導光体３９は多面体構造を有する。導光体３９の主走査方向に直交する縦断面の断面形状は多角形状である。つまり導光体３９は、主走査方向に対応した長手方向の側面を第１射出面４６とし、この第１射出面４６に対向する面に光反射領域４５を形成している。
【００２３】
光拡散面部４０は光を拡散又は反射して光束を第２射出面４７に向けて射出する面領域又は部位である。光拡散面部４０は光散乱構造を有する。光散乱構造とは例えば細溝や略半球状の凹凸、又は印刷されたパターンを指す。光拡散面部４０は例えば導光本体４３側に形成される。光拡散面部４０は導光体３９に第２射出面４７と対向した状態で形成されている。
【００２４】
反射部材４２は原稿台ガラス３０の下面４８側において導光体３９に対向して設けられている。この反射部材４２の反射面４１は光拡散面部４０から第２射出面４７を通って出射された出射光束を上方の読取領域Ｐに向けて反射する。この出射光束は長手方向に線状の縦断面を持つ面状光束である。反射面４１には光反射特性が高い光沢を有する部材が用いられる。本実施形態では、この反射面４１上で長手方向に亘って局所的に高い照度が分布する受光面領域Ｒの高さ位置が第１射出面４６の面高さ（導光体の上端高さ）と実質同じ、又はこの第１射出面４６の面高さよりも下方になるようになっている。反射面４１上では長手方向に所定の照度分布が生成されるようになっている。図３には、反射面４１上の照度分布を縦断面内で可視化したとして描いた照度分布特性Ｄが示されている。照度分布特性Ｄは局所的にピークを有する。受光面領域Ｒはこのピーク状に高い照度が長手方向に亘って分布している矩形領域である。
【００２５】
光拡散面部４０は垂直面に対して傾斜している。主走査方向軸を含む光拡散面部４０の直交面が水平面よりも下方を向くように光拡散面部４０は傾斜している。あるいは光拡散面部４０は光散乱構造によって拡散光を水平面に対して鋭角的な拡散角度で下方へ指向させるようにしている。光拡散面部４０自体の傾斜、又は拡散光の光軸を水平面よりも下方へ指向させること、あるいはこの傾斜及びこの指向の両方により光拡散面部４０からの射出光の光軸は、副走査方向と略平行又は水平面よりも下方を向くようになっている。これによって受光面領域Ｒの高さが第１射出面４６の面高さと実質同じか、又はこの面高さよりも下方に位置するようになっている。
【００２６】
また、反射部材４２は導光体３９の上端と同じかこの上端よりも下方に位置するように、原稿台ガラス３０及び導光体３９に対して配置されている。ここで導光体３９の第１射出面４６及び原稿台ガラス３０の裏面間の最短距離をＬ１とし、原稿台ガラス３０の裏面及び反射面の上端の間の最短距離をＬ２としたとき、照明装置３１は、Ｌ１≦Ｌ２なる関係になるように原稿台ガラス３０、導光体３９及び反射部材４２を配置してある。Ｌ１は導光体３９の移動に対して非接触に保つために予め決められる値である。Ｌ２は原稿台ガラス３０の主面上において第１射出面４６からの直接光の光量及び第２射出面４７からの反射光の光量を均等に予め決められる値である。
【００２７】
また、図２のスキャナ１２を構成する第１キャリッジ３２及び第２キャリッジ３３は、駆動モータ３６からの往復駆動力を、ベルトやプーリを介して互いに逆向きに受取って、原稿台ガラス３０のガラス面に平行に移動するようにしている。
【００２８】
第１キャリッジ３２は、読取光軸に沿って設けられ原稿からの反射光を導く折返し用のミラー４９を有する。第２キャリッジ３３は折返し用のミラー５０、５１を有し、これらのミラー５０、５１を駆動力により動かす。第１キャリッジ３２、第２キャリッジ３３が副走査方向へ移動することに伴い、原稿に対する読取位置Ｐは左から右へ移動する。ミラー５０の面法線と、ミラー５１の面法線とが直交するようにこれらのミラー５０、５１は第２キャリッジ３３に設けられている。ミラー５１はミラー５０からの反射光をレンズ３４へ導く。レンズ３４は反射光を集める結像レンズであり、光ビームをＣＣＤセンサ３５の面上に結像させる。
【００２９】
ＣＣＤセンサ３５は原稿から反射されてきた光情報を受光する。ＣＣＤセンサ３５は例えば４列のラインセンサからなり、モノクロ画像信号及びＲＧＢのカラー画像信号を画像処理部１３へ出力する。駆動モータ３６にはステッピングモータが用いられる。駆動モータ３６は、コントローラ１９からパルス信号により駆動される。
【００３０】
コントローラ１９の制御のうちスキャナ制御系は、ＣＣＤセンサ３５を制御するＣＣＤセンサ制御回路と、原稿に光を照射する照明装置３１を制御する光源制御回路、駆動モータ３６を制御するモータ制御回路と、シェーディング補正やガンマ補正などのデータを記憶している画像補正部と、ＣＣＤセンサ３５から入力されたデータに対して拡大縮小処理や解像度変換などの画像処理を行う画像処理部１２とを備え、これらをバス接続させている。スキャナ制御系は、原稿読取り条件の設定画面などが表示される表示器を制御する表示器制御回路と、読取り開始を指示する読取開始釦を含みその他解像度設定などの各種釦を有するキーパネル５８を制御するキーパネル制御回路と、画像処理部が処理したデータ等をスキャナ制御系の外部へ送出すとともにスキャナ制御系の外部からの指示情報等を受取るインターフェースなどとを備え、これらをバス接続させている。
【００３１】
上述の構成の照明装置３１を含むスキャナ１２に対し、原稿は、原稿搬送部２０によって送られる。あるいは人がプラテンカバー３７を開いて原稿台ガラス３０上に原稿を戴置する。図２において原稿Ｄは原稿台ガラス３０上に読取られる面を下にして置かれる。プラテンカバー３７を閉めることで原稿Ｄは原稿台ガラス３０上に押さえつけられる。
【００３２】
キーパネル５８への操作入力によりスキャナ１２は照明の動作を始める。図３において光源３８から照射された光は導光体３９に入射する。導光本体４３は、この導光本体４３内部を進行する光波を導光本体４３の空気との境界面において全反射させながら長手方向に進行させる。導光体３９の内部を進む光波は光拡散面部４０に当たり、光波は第１射出面４６、第２射出面４７から導光本体４３の外部に出射する。
【００３３】
その際、第１射出面４６から出射した光束の光軸は、原稿台ガラス３０に向けられており、読取領域Ｐに直接向かう。一方、第２射出面４７から出射した光束の光軸は反射部材４２に向けられており、反射部材４２を介して読取領域Ｐに向かう。この時、第２射出面４７から出射した光束の内、局所的に照度が強い線を光束の光軸とすると、光軸が副走査方向と略平行、又は副走査方向よりも下方へ向けられるため、照明装置３１は、反射部材４２を導光体光源（光源３８及び導光体３９）よりも下方に配置することが出来るようになる。照明装置３１はＬ１≦Ｌ２の関係も満たす。
【００３４】
また、第１射出面４６からの直接光束の光量と、第２射出面４７からの反射光束の光量とが、原稿台ガラス３０上の画像の読取領域Ｐにおいて重畳される。図３において副走査方向に直交する垂直面で原稿台ガラス３０を切断したとすると（同図の読取光軸はこの垂直面を本体フロント側から本体リア側に向かって見たときの直線に相当する）、間接的な反射光束は主に左上方向に向かって照射され、直接光束は主に右上方向に向かって照射される。ＣＣＤセンサ３５が副走査方向に感度の幅を持つため、原稿台ガラス３０の上面の画像の読取領域Ｐでは２方向からの光束により光分布が生じる。光分布を重ねることにより、副走査方向の例えば見開き状態の書籍のコピーで左右一対のページ画像の再現性が高められる。さらに副走査方向の照明領域に所定の幅を持たせることができるため、スキャナ１２の部品や原稿が動いたときに生じる誤差が吸収される。
【００３５】
照明装置３１は、光源３８から原稿に主走査方向に長い線状の光を照射する。照明装置３１は原稿Ｄを長手方向にライン上に照射する。原稿Ｄからの反射光をミラー４９、５０、５１がそれぞれ折返す。ミラー４９はレンズ３４を介して反射光をＣＣＤセンサ３５に入射する。スキャナ１２は主走査方向に１ライン分の画像を読取る。スキャナ制御系は原稿面からＣＣＤセンサ３５までの光路長が常に一定になるように第１キャリッジ３２、第２キャリッジ３３を駆動制御する。スキャナ制御系は駆動モータ３６によって、第１キャリッジ３２の副走査速度：第２キャリッジ３３の副走査速度が２：１になるように速度を制御する。スキャナ制御系は駆動モータ３６を読取りタイミング信号に同期させ、図２中の左から右の方向へ第１キャリッジ３２を動かす。原稿上を照明装置３１からの反射光が副走査方向に走査される。
【００３６】
原稿台ガラス３０上に置かれた原稿Ｄは、ＣＣＤセンサ３５における主走査画像領域ごとに順次読取られる。ＣＣＤセンサ３５は、原稿からの反射光である光強度に応じた信号に光電変換する。このとき、各要素と光電変換されたＣＣＤセンサ３５からの出力電圧と、第１キャリッジ３２の移動速度との間には下式（１）、（２）の関係が成立する。
Ｅ＝Ｓ×Ｉ×α×ｔ （１）
Ｖ＝０．０２５４／（ｔ×Ｒ） （２）
ここでＥはＣＣＤセンサ３５の出力値（Ｖ）を表し、ＳはＣＣＤセンサ３５の感度Ｖ／（ｌｘ・ｓ）を表す。Ｉは原稿面の照度（ｌｘ）を表す。αは原稿面の照度からＣＣＤセンサ３５までの照度低下係数を表す。このαは原稿の反射率、ミラー４９〜５１のミラー４９〜５１の間で同じ反射率、レンズ３４の透過率等が考慮された値を持つ。ｔは１ライン当たりの処理時間（ｓ）を表す。Ｖは第１キャリッジ３２の速度（ｍ／ｓ）を表す。Ｒは読取解像度（ｄｐｉ）を表す。「×」、「・」は乗算を表す。
【００３７】
このように、反射部材４２が導光体３９の第１射出面４６よりも下方に位置するように反射部材４２及び導光体３９を配置できる。第１キャリッジ３２、第２キャリッジ３３が往復移動したときに、照明装置３１と原稿台ガラス３０との接触を避けられる。照明装置３１は一つの光源３８を用いて、反射部材４２をガラス下面に極力近づけつつ、直接光と反射光との各光量のバランスを調節すること、及び反射光の光量を確保することを実現できるようになる。
【００３８】
一般的に導光体光源からの直接光と、反射部材からの間接光とは同等の照度を有することが望ましい。従来例では、間接光の照度を十分に得る為に、Ｌ１とＬ２との間はＬ１＞Ｌ２により関係付けられていた。そのため、従来例では、照明の効率を上げる為に導光体光源を原稿台ガラスに近づけることが難しかった。
【００３９】
これに対して照明装置３１では、図３のように、Ｌ１≦Ｌ２の関係が成立するため、反射部材４２の上端と原稿台ガラス３０の下面との間のマージンを狭くすることができる。光は、光強度が光路距離に応じて落ちるという特性を有する。照明装置３１と原稿台ガラス３０とが接触せずに、この照明装置３１は導光体光源を原稿台ガラス３０に極力近づけることができる。光路距離を増大させずに照明装置３１は原稿面を照明することができ、光源３８による照明効率を向上させることができる。
【００４０】
また、予めＬ１の値を、照明装置３１の個々の部品の公差、これらの部品のアセンブリ公差、駆動モータ３６の振動等が発生したとしても、照明装置３１が原稿台ガラス３０に当たらないように決めておくことによって、スキャナ１２が画像を読取る際、第１キャリッジ３２、第２キャリッジ３３が動いても、照明装置３１は原稿台ガラス３０に接触しない。
【００４１】
照明装置３１は一つの導光体光源（導光体３９及び光源３８）を有する。導光体光源が一つであるため、照明装置３１は読取領域Ｐにおいて直接光の光量と、間接光である反射光の光量とを均等に配分し、照射の濃淡や照度ばらつきを抑えている。照明装置３１は反射面４１の上端を低くし、反射面４１の上端が導光体３９の第１射出面４６の面高さよりも低くなるように導光体３９を原稿台ガラス３０に寄せて配置することができる。各光量のバランスを調節し、及び導光体３９からの光束のうちの反射部材４２へ向かう光束の光量を確保することができるようになる。
【００４２】
導光体３９が原稿台ガラス３０に近づくため、光路距離の４乗に応じて光強度が落ちることが避けられ、導光体光源による照明の効率を向上させることができる。従来例では反射面が上方へ突き出ていたため、導光体光源と原稿台ガラスとを接触させずにこの導光体光源を原稿台ガラスに近づけて配置することができない。
【００４３】
本実施形態に係る照明装置及び画像形成装置によれば、反射部材４２と原稿台ガラス３０とが接触すること無しに、導光体光源の照明の効率を高く維持しつつ、照明装置３１を原稿台ガラス３０に近づける配置をとることができるようになる。
【００４４】
（第２の実施形態）
実施の形態に係る照明装置は導光体３９の形状と異なる形状を持つ導光体を用いてもよい。上記第１の実施形態では多面体構造において一つの光拡散面部４０から２方向へ直接光と反射光とが出射されていた。第２の実施形態に係る照明装置はそれぞれこの光拡散面部４０に相当する２面の光拡散面部を有する。一方の光拡散面部が直接光を読取領域Ｐへ出射し、他方の光拡散面部が間接光のための光束を反射部材４２へ出射する点で、本実施形態は一つの光拡散面部４０だけを持つ第１の実施形態と異なる。第２の実施形態に係る照明装置はスキャナ１２への原稿の照明装置である。第２の実施形態に係る画像形成装置はデジタル複写機１０である。これら以外について本実施形態に係る照明装置及び画像形成装置は、第１の実施形態の例と実質同じ構成を有する。
【００４５】
図４は本実施形態に係る照明装置の主走査方向に直交する縦断面構造を示す図である。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。
【００４６】
照明装置５２は、原稿台ガラス３０の透過光による画像の読取領域Ｐを照明する光源３８（図２）と、光源光を長手方向に導く導光本体５３を有しこの導光本体５３により光を直接読取領域Ｐの方向及び長手方向に直交し読取領域Ｐの方向と異なる方向に射出する導光体５４と、それぞれこの導光体５４に形成され光を拡散又は反射する光拡散面部５５（第１光拡散面部）及び光拡散面部５６（第２光拡散面部）と、これらの光拡散面部５５、５６から出射された長手方向に線状の縦断面を持つ出射光束を読取領域Ｐに向けて反射する反射面４１を有し導光体５４に対向して設けられた反射部材４２とを備えている。この反射部材４２の反射面４１上で長手方向に亘って局所的に高い照度が分布する受光面領域Ｒの上端高さ位置が導光体５４の上面の高さと同じ、又はこの高さよりも下方になるようになっている。導光体５４は光を直接読取領域Ｐの方向へ射出する射出面５７を形成されている。光拡散面部５５、５６は光を反射し又は拡散する曲面である。
【００４７】
このような構成の照明装置５２では、導光体５４が少なくとも２つの光拡散面部５５、５６を有している。光源３８から照射された光は、導光体５４の長手方向の一端面及び他の端面のうち何れか一方又は両方より入射する。光は導光体５４の内部で反射しながら、導光体５４を長手方向に進む。導光体５４の内部を進む光は、光拡散面部５５、５６に当たる。導光体５４はこの光を射出面５７から外部に射出する。
【００４８】
その際、第１の光拡散面部５１からの光束の光軸は、原稿台ガラス３０に向けられており、この光束は読取領域Ｐに直接向かう。一方、第２の光拡散面部５２からの光束の光軸は反射部材４２に向けられており、この光束は反射部材４２を介して読取領域Ｐに向かう。この時、射出面５７から出射した光束の内、局所的に照度が強い線を光束の光軸とすると、光軸が副走査方向と略平行、又は副走査方向よりも下方へ向けられるため、照明装置５２は、反射部材４２を導光体光源（光源３８及び導光体５４）よりも下方に配置することが出来るようになる。照明装置５２はＬ１≦Ｌ２とすることが可能となる。
【００４９】
（その他）
尚、上記の実施形態は実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【００５０】
照明装置３１、５２は、印刷部１４と組み合わせて、画像形成装置とした構成でもよい。ここで、画像形成装置とは例えば、デジタル複合機、ＭＦＰ（multi function peripheral）やカラープリンタを指す。
【００５１】
上記の実施形態では、光源３８は導光体３９の装置フロント側に設けられていたが、光源３８は導光体３９の本体リア側の一端面に設けられてもよい。光源３８は導光体３９の両側の端面に設けられてもよい。副走査断面の形状は図３に示したものに限定するものではない。
【００５２】
透明な原稿台として樹脂材を用いても良い。ケース部材４４は金属プレートであったが、ケース部材４４の内壁面に塗布された反射性を持つ塗料など、光を反射させるものであれば用いてもよい。導光本体４３が光を全反射させることが可能な媒質を用いる場合、この導光本体４３を覆うためのケース部材４４を必ずしも設ける必要はない。反射部材４２は、反射面４１と、この反射面４１以外の部分とを別部材によって構成してもよい。この場合、実施形態に係る照明装置は、反射部材４２と原稿台ガラス３０との間の最短距離Ｌ２として、反射面４１の上端と原稿台ガラス３０との間の最短距離を使う。反射面４１に反射性を持つ塗料を塗布してもよい。反射面４１は平面の代わりに、凹面あるいは凸面を用いることができる。光拡散面部５５、５６は面上に微細な凹凸を施したり、多面体状にされてもよい。
【００５３】
本実施形態として、スキャナ２３は画像形成装置の一部として説明をしたが、これに限定されず、スキャナ２３自身を画像形成装置と定義してもよい。
【００５４】
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５５】
１０…デジタル複写機（画像形成装置）、１２…スキャナ、１４…印刷部、２３…レーザ露光装置、３８…光源、３９…導光体、４０…光拡散面部、４１…反射面、４２…反射部材、４３…導光本体、４５…光反射領域、４６…第１射出面、４７…第２射出面、５２…照明装置、５３…導光本体、５４…導光体、５５…光拡散面部（第１光拡散面部）、５６…光拡散面部（第２光拡散面部）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過光による画像の読取領域を照明する光源と、
この光源の光を長手方向に導き、この光を直接前記読取領域の方向に射出し、前記光を前記長手方向に交差し前記読取領域の方向と異なる方向に射出し、前記光を拡散又は反射する光拡散面部が形成された導光体と、
前記光拡散面部から出射され前記長手方向に線状の縦断面を持つ出射光束を前記読取領域に向けて反射する反射面を有し前記導光体に対向して設けられ、前記反射面上で前記長手方向に亘って局所的に所定以上の照度が分布する受光面領域の高さ位置が前記導光体の上端高さ以下である反射部材と、を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
原稿による散乱光によって前記画像を生成し前記読取領域を持つ主面およびこの主面と反対側の裏面を有する透明な原稿台を更に備え、前記導光体は前記光を前記読取領域の方向へ射出する第１射出面および前記光を前記異なる方向に射出する第２射出面を備え、
前記導光体の前記第１射出面および前記原稿台の裏面を前記導光体の移動に対して非接触に保つためのこれらの第１射出面および原稿台裏面間の距離をＬ１とし、前記原稿台の主面上において前記第１射出面からの直接光の光量および前記第２射出面からの反射光の光量を実質均等にさせるための前記原稿台裏面および前記反射面の上端の間の距離をＬ２としたとき、Ｌ１≦Ｌ２なる関係になるように前記原稿台、前記導光体および前記反射部材が配置されたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記導光体は複数の面部を含む多面体構造を有し、前記光拡散面部は光散乱構造を有する少なくとも２つの第１光拡散面部および第２光拡散面部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の照明装置。
【請求項４】
請求項１記載の照明装置と、
前記照明装置から反射された光を反射するミラーと、
前記ミラーにより反射された光を受光する電荷結合素子と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記電荷結合素子に入力された情報に基づいて、感光体ドラムに静電潜像を作成するレーザ光を発光するレーザ露光装置を備えたことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項１】
透過光による画像の読取領域を照明する光源と、
この光源の光を長手方向に導き、この光を直接前記読取領域の方向に射出し、前記光を前記長手方向に交差し前記読取領域の方向と異なる方向に射出し、前記光を拡散又は反射する光拡散面部が形成された導光体と、
前記光拡散面部から出射され前記長手方向に線状の縦断面を持つ出射光束を前記読取領域に向けて反射する反射面を有し前記導光体に対向して設けられ、前記反射面上で前記長手方向に亘って局所的に所定以上の照度が分布する受光面領域の高さ位置が前記導光体の上端高さ以下である反射部材と、を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
原稿による散乱光によって前記画像を生成し前記読取領域を持つ主面およびこの主面と反対側の裏面を有する透明な原稿台を更に備え、前記導光体は前記光を前記読取領域の方向へ射出する第１射出面および前記光を前記異なる方向に射出する第２射出面を備え、
前記導光体の前記第１射出面および前記原稿台の裏面を前記導光体の移動に対して非接触に保つためのこれらの第１射出面および原稿台裏面間の距離をＬ１とし、前記原稿台の主面上において前記第１射出面からの直接光の光量および前記第２射出面からの反射光の光量を実質均等にさせるための前記原稿台裏面および前記反射面の上端の間の距離をＬ２としたとき、Ｌ１≦Ｌ２なる関係になるように前記原稿台、前記導光体および前記反射部材が配置されたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記導光体は複数の面部を含む多面体構造を有し、前記光拡散面部は光散乱構造を有する少なくとも２つの第１光拡散面部および第２光拡散面部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の照明装置。
【請求項４】
請求項１記載の照明装置と、
前記照明装置から反射された光を反射するミラーと、
前記ミラーにより反射された光を受光する電荷結合素子と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記電荷結合素子に入力された情報に基づいて、感光体ドラムに静電潜像を作成するレーザ光を発光するレーザ露光装置を備えたことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−９０１９７（Ｐ２０１３−９０１９７Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２９８６５（Ｐ２０１１−２２９８６５）
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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