画像読取装置、及びこれを備えた画像形成装置
【課題】読取ラインにおける光量ムラが所定に閾値を超えない範囲で、点光源の照射角度を狭めることにより、光量ムラを抑制しつつ、色ムラを低減する。
【解決手段】ＬＥＤ素子Ｌに対応した窓部７２を有するマスク部材７１を光源１２にかける。窓部１２によってＬＥＤ素子Ｌの照射角度θを絞る（狭める）ことにより、読取ラインにおける色味の変化を少なくする。この際、照射角度θが小さすぎると、読取ラインＬｎにおいて主走査方向に光量ムラが発生するので、光量ムラが所定の閾値の範囲内に収まるように、照射角度θを絞る。
【解決手段】ＬＥＤ素子Ｌに対応した窓部７２を有するマスク部材７１を光源１２にかける。窓部１２によってＬＥＤ素子Ｌの照射角度θを絞る（狭める）ことにより、読取ラインにおける色味の変化を少なくする。この際、照射角度θが小さすぎると、読取ラインＬｎにおいて主走査方向に光量ムラが発生するので、光量ムラが所定の閾値の範囲内に収まるように、照射角度θを絞る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の白色の点光源を並べて構成したライン状の光源によって原稿の画像面を読み取る画像読取装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、従来の画像読取装置の光源として使用されてきた棒状の冷陰極蛍光灯、キセノンランプに代わり、長方形の基板に複数の白色の点光源であるＬＥＤチップ（ＬＥＤ素子）をライン状に整列させて光源を構成する画像読取装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＬＥＤチップは、冷陰極蛍光灯、キセノンランプに比べて寿命が長いため、画像形成装置の光源としては好適である。
【０００４】
また、ＬＥＤチップは、例えばキセノンランプと比較すると、照射角度が広く、ＬＥＤチップの直上の照射強度を１００％とすると、半値で±３０度の範囲で証明が可能である。
【特許文献１】特開２００２−３１４７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＬＥＤチップの単体の照明状態を詳細に解析すると、照明角度によって発行する光の色味が異なることが判明した。
【０００６】
図８に示すように、ＬＥＤチップ直上の領域Ａの範囲の色座標は、Ｘ：０．２９２、Ｙ：０．２８８となり、白色ではあるが青色味が強い。また、直上から±３０度の領域Ｂの範囲の色座標は、Ｘ：０．３３２、Ｙ：０．３８０となり、白色ではあるが黄色味が強いのがわかる。
【０００７】
このように、照射角度によって色味が異なると、読取ライン上の主走査方向の位置の違いで、照射光の色が異なることになり、照明分布に色ムラが発生することになる。この照明分布の色ムラにより、イメージセンサが読み取る画像に色ムラが発生する。
【０００８】
本発明は、点光源の照射角度を狭める（絞る）ことにより、上述の色ムラをなくすようにしている。
【０００９】
一方、点光源の照射角度を狭めるほど、読取ライン上の、点光源と点光源との間に対応する部分の光量が少なくなって、主走査方向に沿っての光量ムラが発生し、濃度ムラの原因となる。
【００１０】
そこで、本発明は、光量ムラを抑制しつつ、色ムラを低減することができる画像読取装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、複数の白色の点光源を主走査方向に並べてライン状の光源を構成し、前記光源又は原稿を副走査方向に移動させるとともに前記光源から光を読取ラインに照射し、前記原稿の画像面からの反射光を結像レンズでイメージセンサに結像して画像を読み取る画像読取装置に関する。この発明に係る画像読取装置は、前記光源と前記読取ラインとの間に、前記光源から前記読取ラインに照射される光を規制するマスク部材を備えた、ことを特徴としている。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る画像読取装置において、前記マスク部材は、前記各点光源に対応して形成された複数の窓部を有し、前記窓部は、前記読取ラインにおける主走査方向の照射光量のばらつきが所定の閾値に収まる範囲内で前記点光源の照射角度を狭める、ことを特徴としている。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る画像読取装置において、前記マスク部材が前記光源の直上に配設されている、ことを特徴としている。
【００１４】
請求項４に係る発明は、求項１に係る画像読取装置において、前記光源と前記読取ラインとの間に配設されて前記光源からの光を集光する集光レンズを備え、前記マスク部材が前記集光レンズに取り付けられている、ことを特徴としている。
【００１５】
請求項５に係る発明は、原稿の画像を読み取る画像読取部と、前記画像読取部によって読み取られた原稿の画像情報に基づいてシート上に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部にシートを供給するシート給送部と、を備えた画像形成装置に関する。この発明に係る画像形成装置は、前記画像読取部に、請求項１乃至４のいずれか１項に係る画像読取装置が配設されている、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、読取ライン上の光量ムラを抑制しつつ、色ムラを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づき詳述する。なお、各図面において、同じ符号を付した部材等は、同じ構成のものであり、これらについての重複説明は適宜省略するものとする。また、各図面においては、説明に不要な部材等は適宜、図示を省略している。
【００１８】
＜実施形態１＞
図１〜図６を参照して、本発明に係る画像読取装置１０について説明する。このうち、図１は、画像読取装置１０の縦断面を正面側（前側）から見た図である。図２は、原稿載置用のコンタクトガラス１８と、原稿Ｇ（同図ではＡ３サイズ）の載置位置と、光源１２を構成するＬＥＤ素子（光源素子）Ｌ１〜Ｌ３５との位置関係を説明する上面図である。図３は、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５が千鳥状に配列されたようすを説明する斜視図である。図４は、読取ラインＬｎにおける主走査方向の光量ムラを説明する図である。図５は、光源１２に取り付けるマスク部材７１を説明する図である。図６は、集光レンズ１９に取り付けるマスク部材７３を説明する図である。図７は、本発明に係る画像読取装置１０を備えた画像形成装置（本発明に画像形成装置）１を正面側から見て模式的に説明する図である。
【００１９】
なお、以下の説明では、光源素子としてのＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５について、これらを区別する必要がない場合、任意の１つについて説明する場合、総称して呼ぶ場合等には、ＬＥＤ素子Ｌという。なお、図１〜図３において矢印で示す前後左右上下等の方向は、実際の画像読取装置１０や光源１２の前後左右上下等の方向を示している。
【００２０】
図１に示すように、画像読取装置１０は、照明装置１１と結像レンズ１３とＣＣＤ（固体撮像素子）１４とを備えており、さらに、照明装置１１は、光源１２と駆動装置１５とを備えている。これら光源１２、駆動装置１５、結像レンズ１３、ＣＣＤ１４は、いずれも直方体状の筐体（フレーム）１６の内側の収納室Ｓに配設されている。筐体１６は、その上面に開口部１７を有していて、この開口部１７には、原稿Ｇの固定読み時に使用される透明な原稿載置用のコンタクトガラス１８が配設されている。これに対し、後述する原稿自動給送装置６０を使用して、原稿Ｇを流し読みする際には、このコンタクトガラス１８の左側に配置されている、前後方向（主走査方向、読取ライン方向と同じ）に長い長板状の透明なシートスルー用のコンタクトガラス（コンタクト部材）１８ａが使用される。
【００２１】
図２に示すように、コンタクトガラス１８は、最大サイズの原稿Ｇ（本実施形態ではＡ３サイズ）よりも大きい長方形状に形成されている。コンタクトガラス１８の左端には前後方向に向けて左指示板２０が、また後端及び前端には、それぞれ左右方向に向けて後指示板２１、前指示板２２が配設されている。このうち左指示板２０と後指示板２１とが交差する位置が、原稿Ｇを固定読みする際の読取基準位置Ｐ０１となる。固定読み時にコンタクトガラス１８に載置される原稿Ｇは、１つの角部を基準位置Ｐ０１に合わせ、左端を左指示板２０に合わせ、後端を後指示板２１に合わせて位置決めされる。これが、固定読み時の読取位置である。図２中には、読取位置に配置された状態のＡ３サイズの原稿Ｇを表示している。なお、左指示板２０及び後指示板２１における、各サイズの原稿Ｇの前端及び右端に対応する位置には、それぞれの原稿Ｇのサイズを示す表記が付されている。コンタクトガラス１８の左端側における下方には、光源１２が配設されている。光源１２は、後述するように、点光源であるＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５を前後方向に並べて全体として前後方向に長く構成されている。
【００２２】
図１に示すように、コンタクトガラス１８の左端側の下方には、照明用光学移動枠ユニット２３が配設されている。照明用光学移動枠ユニット２３は、前後方向に長い移動枠２４を有している。この移動枠２４には、光源１２が取り付けられた光源用メイン基板（基板）２５と、集光レンズ１９と、反射板２６と、第１ミラー２７とが搭載されている。このうち光源用メイン基板２５は、図２に示すように、前後方向に長く形成されていて、その上面には、光源１２が取り付けられている。本実施形態では、光源１２は、点光源であるＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５を複数（図２では３５個）、前後方向にライン状に整列させて構成している。ここで、ライン状とは、１本の直線上に整列された場合に限らず、例えば、図２に示すように、千鳥状に整列して、実質的に直線状である場合も含めるものとする。これらＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５は、前後方向に沿って原稿Ｇの画像面をムラ無く照射できる所定のピッチＰで整列されている。図２において、最後端のＬＥＤ素子Ｌ１の中心から、最前端のＬＥＤ素子Ｌ３５の中心までの間に、通紙幅が最大となる、Ａ４サイズの原稿Ｇの長辺（＝２９７ｍｍ）、またはＡ３サイズの原稿Ｇの短辺（＝２９７ｍｍ）が入るように設定されている。なお、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５については、後に、図３を参照して、さらに説明する。
【００２３】
複数のＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５によって構成された光源１２は、図１に示すように、コンタクトガラス１８ａの上面に設定されている読取ラインＬｎを右斜め下方から照射するようになっている。これらＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５は、図１に示す制御手段７０によって、個別に点灯（オン）及び消灯（オフ）のタイミングが制御される。また、光量についても、制御手段７０により、電流値又は電圧値が調整されることで、個別に制御されるようになっている。集光レンズ１９は、光源１２と読取ラインＬｎとの間に位置するように、移動枠２４によって保持されており、光源１２から発光された光を読取ラインＬｎに導くようになっている。
【００２４】
図１に示すように、反射板２６は、読取ラインＬｎから下ろした垂線に対して、上述の光源１２と反対側に配置されている。上述のように、光源１２は、コンタクトガラス１８上の原稿Ｇを右斜め下方から照射しているため、原稿Ｇの左端に影が形成されて、この影が前後方向の直線状の画像として読み込まれがちである。反射板２６は、光源１２からの光を反射して読取ラインＬｎに導いて、この影を除去する。なお、本実施形態では、反射板２６は、光源１２からの光を反射して原稿Ｇの画像面を間接照射し、これにより、直接照射による物面照度ムラや像面照度ムラを低減する部材としても使用されている。
【００２５】
照明用光学移動枠ユニット２３における、読取ラインＬｎの直下に位置する部分には、第１ミラー２７が配設されている。第１ミラー２７は、左斜め上の４５度を向けた状態で取り付けられている。以上のように、照明用光学移動枠ユニット２３は、移動枠２４に光源１２、光源用メイン基板２５、集光レンズ１９、反射板２６、第１ミラー２７を搭載した状態で、左右方向に敷設した光学レール（ガイド部材）２９に沿って左右方向に移動できる。つまり、前後方向にライン状（線状）の光源１２に対して、これに直交する左右方向に移動することができるようになっている。この照明用光学移動枠ユニット２３は、右方に移動しながら読取ラインＬｎに向けて光源１２から光を照射し、原稿Ｇの画像面からの反射光を次に説明する第２ミラー２８に導くものである。
【００２６】
図１に示すように、コンタクトガラス１８の左端側の下方には、上述の照明用光学移動枠ユニット２３の左方に、反射用光学移動枠ユニット３０が配設されている。反射用光学移動枠ユニット３０は、前後方向に長い移動枠３１を有している。この移動枠３１には、右斜め下４５度を向けた状態で第２ミラー２８が、また右斜め上４５度を向けた姿勢で第３ミラー３２が搭載されている。さらに、この移動枠３１は、その前端と後端とにおいて、可動プーリ３３を回動自在に支持している。以上のように、反射用光学移動枠ユニット３０は、第２ミラー２８、第３ミラー３２、可動プーリ３３を搭載した状態で、左右方向に敷設された光学レール２９に沿って左右方向に移動できるようになっている。この反射用光学移動枠ユニット３０は、右方に移動しながら、上述の照明用光学移動枠ユニット２３の第１ミラー２７からの光を第２ミラー２８、第３ミラー３２で反射して後述の結像レンズ１３に導くものである。
【００２７】
図１に示すように、筐体１６の左端近傍には前端と後端とに固定左プーリ３４，３４が、また筐体１６の右端近傍には前端と後端とに固定右プーリ３５，３５がそれぞれ回動自在に配設されている。また、固定右プーリ３５，３５の下方には、正逆回転可能なモータ３６が配設されている。さらに、モータ３６の左方には、駆動軸３７と一体の駆動プーリ３８が配設されていて、モータ３６の出力軸４０と駆動プーリ３８との間には、駆動ベルト４１が張設されている。駆動軸３７の前端と後端とには、ワイヤドラム４２，４２が固定されており、これらワイヤドラム４２，４２には、それぞれ光学ワイヤ４３，４３が巻き掛けられている。
【００２８】
これら光学ワイヤ４３，４３の一方の端部４４，４４は、筐体１６の左側壁４５の内面に固定されている。光学ワイヤ４３，４３は、ここから右方に延びて、反射用光学移動枠ユニット３０の可動プーリ３３，３３の右半部に掛け渡されて左方に折り返し、固定左プーリ３４，３４の左半部に掛け渡された後、右方に折り返して固定右プーリ３５，３５に向かって延びる。さらに、ワイヤドラム４２，４２に１周分巻き付けられた後、固定右プーリ３５，３５の右半部に掛け渡されて左方に延び、途中で照明用光学移動枠ユニット２３に固定された後、さらに左方に延びて、可動プーリ３３，３３の左半部に掛け渡されて右方に折り返し、レンズ取付台４６上に突設されたフック４７に係止されている。
【００２９】
このような光学ワイヤ４３，４３の引き回しに基づき、モータ３６が図１中の反時計回りに回転すると、駆動ベルト４１、駆動プーリ３８、駆動軸３７を介して、ワイヤドラム４２，４２が同じく反時計回りに回転する。これに伴い、光学ワイヤ４３，４３に引かれて、照明用光学移動枠ユニット２３及び反射用光学移動枠ユニット３０が右方に移動する。この際、反射用光学移動枠ユニット３０は、その可動プーリ３３，３３がいわゆる動滑車として作用するため、移動距離が照明用光学移動枠ユニット２３の移動距離の半分となる。これにより、照明用光学移動枠ユニット２３及び反射用光学移動枠ユニット３０の移動にかかわらず、読取ラインＬｎからＣＣＤ１４に至る光路長が一定に保持されて、次に説明する結像レンズ１３を通過した光がＣＣＤ１４上で像を結ぶようになっている。なお、本実施形態では、上述のように光源１２を移動させるための構成全体が駆動装置（移動装置１５）に相当する。
【００３０】
図１に示すように、結像レンズ１３は、レンズ取付台４６に固定されたレンズ取付板４８上に固定されている。光源１２から照射された光は、原稿Ｇの画像面で反射されて、同図に示す光路Ｋをたどる。すなわち、画像面からの反射光は、第１ミラー２７、第２ミラー２８、第３ミラー３２で反射されて結像レンズ１３を通過して、次に説明するＣＣＤ１４上で結像される。レンズ取付板４８の後端側には屈曲形状のＣＣＤ調整板４９が固定されていて、このＣＣＤ調整板４９の水平部４９には、前端側と後端側とに、後述する光軸調整ピン５３，５３が螺合される雌ねじ（不図示）が螺刻されている。
【００３１】
ＣＣＤ１４は、直立姿勢のＣＣＤ基板５０の表面（図１では左面）に取り付けられており、ＣＣＤ取付板５１によって保持された状態で、ＣＣＤ基板５０とともに、箱状のＣＣＤカバー５２によって覆われている。ＣＣＤ取付板５１の上端は、左方に屈曲された水平部５１ａとなっていて、この水平部５１ａには、前端側と後端側とに、光軸調整ピン５３，５３が貫通する透孔（不図示）が穿設されている。光軸調整ピン５３，５３は、ＣＣＤ取付板５１側の水平部５１上の透孔を上方から貫通するとともに、ＣＣＤ調整板４９側の水平部４９ａの雌ねじに螺合されている。さらに、これら水平部４９ａ，５１ａの間には、光軸調整ピン５３，５３によって貫通された圧縮ばね５４，５４が介装されている。ＣＣＤ取付板５１は、この圧縮ばね５４，５４によって、ＣＣＤ調整板４９に対して上方に付勢されており、上述の光軸調整ピン５３，５３の大径の頭部に下方から当接されている。光軸調整ピン５３，５３は、ＣＣＤ調整板４９の水平部４９ａに対するねじ込み量を調整することで、ＣＣＤ１４の前後方向の傾斜を調整することができるようになっている。ＣＣＤ１４は、上述の制御手段７０に接続されている。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態では、画像読取装置１０は、コンタクトガラス１８の上方に、開閉自在な自動原稿給送装置６０を備えていて、この自動原稿給送装置６０で原稿Ｇを搬送することで、原稿Ｇの流し読みを行っている。自動原稿給送装置６０全体は、後端側が、筐体１６におけるコンタクトガラス１８の後方に位置する部分によって揺動自在に支持されており、前端側がほぼ上下方向に開閉自在になっている。自動原稿給送装置６０は、原稿Ｇの搬送方向に沿っての上流側から順に配設された給紙トレイ６１、搬送ローラ６２、排紙ガイド６３、排紙トレイ６４等を備えている。このうち排紙ガイド６３は、上述の左指示板２０の左端側の上面に、右上がりの傾斜面として形成されている。
【００３３】
図１に示すように、給紙トレイ６１には、載置された原稿Ｇの後端及び前端（原稿Ｇの搬送方向の下流側に向かって見た場合の右端及び左端）の位置を規制するサイド規制板６５，６６が前後方向に移動自在に配設されている。これらサイド規制板６５，６６の間には、例えば、ラック＆ピニオン等の連動機構（不図示）が介装されていて、給紙トレイ６１の通紙幅方向（前後方向）の中心に向けて一方のサイド規制板６５（又は６６）を移動させると、他方のサイド規制板６６（又は６５）も同様に中心に向かって移動し、また、この逆に、一方のサイド規制板６５（又は６６）を中心から遠ざかる方向に移動させると、他方のサイド規制板６６（又は６５）も同様に中心から遠ざかる方向に移動する。つまり、給紙トレイ６１上に原稿Ｇを載置した後、サイド規制板６５，６６をそれぞれ原稿Ｇの後端及び前端に押し当てることにより、通紙幅の異なる種々の原稿Ｇを給紙トレイ６１の通紙幅方向の中央に配置することができる。すなわち、自動原稿給送装置６０を使用して原稿Ｇを流し読みする場合には、原稿Ｇは中央基準で読み取られるようになっている。
【００３４】
給紙トレイ６１には、載置された原稿Ｇの通紙幅を検知するためのサイズ検知センサ（不図示）が配置されている。上述のように、給紙トレイ６１に載置された原稿Ｇは、サイド規制板６５，６６がそれぞれ後端，前端に当接されることで、給紙トレイ６１の前後方向の中央に位置決めされる。サイズ検知センサは、このときのサイド規制板６５，６６の位置を検知することで、原稿Ｇの通紙幅を検知することができる。
【００３５】
上述構成の画像読取装置１０は、原稿Ｇの画像を読み取る際に、原稿Ｇを固定して光源１２を移動させる固定読みと、光源１２を固定して原稿Ｇを移動させる流し読みとの双方を行うことができる。また、いずれの場合も、原稿Ｇの照射に必要なＬＥＤ素子Ｌのみが点灯され、照射に寄与しないＬＥＤ素子Ｌは消灯されるようになっている。
【００３６】
前者の固定読みに際しては、自動原稿給送装置６０を開放して、原稿Ｇをコンタクトガラス１８上にセットする。このとき、原稿Ｇを後端基準で読取位置にセットする。自動原稿給送装置６０を原稿Ｇの上から閉鎖すると、一旦、光源１２のすべてのＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５が点灯され、原稿Ｇからの反射光がＣＣＤ１４に入射される。このときの通紙幅方向に沿っての入射光量の違いに基づいて、原稿Ｇのサイズ（通紙幅）が検知される。制御手段７０は、この検知結果に基づいて、画像読取りの際に点灯させるＬＥＤ素子Ｌを決定する。
【００３７】
つづいて、作業者が筐体１６に取り付けられている操作パネル（不図示）を操作して読取開始ボタン（不図示）を押す。これにより、照明用光学移動枠ユニット２３が原稿Ｇの左端よりも左側の読取開始位置に配置され、ここから右方に移動する。これに伴い、照明用光学移動枠ユニット２３に搭載されている光源１２が原稿Ｇの画像面を読取ラインＬｎに沿って照射（主走査）しながら、右方に移動して副走査し、原稿Ｇの画像面をその全領域にわたって、光照射する。画像面からの反射光は、さらに第１ミラー２７，第２ミラー２８，第３ミラー３２で反射され、結像レンズ１３を通って結像し、ＣＣＤ１４に導かれる。これにより、原稿Ｇの画像面が全領域にわたって読み取られる。
【００３８】
一方、後者の流し読みに際しては、自動原稿給送装置６０を閉鎖した状態で、給紙トレイ６１上に原稿Ｇをその画像面を上に向けた状態で載置し、原稿Ｇの後端及び前端にサイド規制板６５，６６を当接させることで、原稿Ｇを給紙トレイ６１の中央にセットする。これにより、原稿Ｇの通紙幅が検知される。操作パネルの読取開始ボタンを押すと、照明用光学移動枠ユニット２３が左指示板２０の左側のコンタクトガラス１８ａの画像読取部Ｒの読取ラインＬｎの下方の読取位置に移動する。給紙トレイ６１上の原稿Ｇは、搬送ローラ６２等によって画像読取部Ｒに搬送される。このとき、光源１２から照射された照射光は、読取ラインＬｎを通過する原稿Ｇの画像面によって反射され、上述の固定読みの場合と同様、第１ミラー２７，第２ミラー２８，第３ミラー３２で反射され、結像レンズ１３を通って結像し、ＣＣＤ１４に導かれる。これにより、原稿Ｇの画像面が全領域にわたって読み取られる。
【００３９】
図３を参照して、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５について説明する。ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５は、５個又は６個の単位で直線上に整列されて取付板２４ｂに取り付けられた状態で、光源用メイン基板２５の上面２５ａに配設されている。ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５全体としては、２列にわたって、千鳥状に配設されている。すなわち、奇数番目のＬＥＤ素子Ｌ１，Ｌ３……Ｌ（２ｎ−１）、（ただし、１≦ｎ≦１８）が所定のピッチ２Ｐで等間隔に１列に配列され、一方、偶数番目のＬＥＤ素子Ｌ２，Ｌ４……Ｌ｛２（ｎ−１）｝も上述の奇数番目のものと同じ所定のピッチ２Ｐで等間隔に１列に配置されている。そして、奇数番目のＬＥＤ素子Ｌと偶数番目のＬＥＤ素子Ｌとは、副走査方向（左右方向）の位置については所定の距離を隔てて配置され、また、主走査方向（前後方向）の位置については、偶数番目のＬＥＤ素子Ｌが、隣接する２個の奇数番目のＬＥＤ素子Ｌの中間に位置するように配置されている。これにより、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５は、主走査方向については、所定にピッチＰで配置されることになる。これらＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５は、図１に示す制御手段７０によって、点灯及び消灯、また、発光量を、それぞれ個別に制御することができるようになっている。
【００４０】
図７を参照して、本発明に係る画像読取装置１０を備えた画像形成装置１（本発明に係る画像形成装置）の一例を説明する。同図は、画像形成装置１を正面側から見た模式図である。なお、同図に示す画像形成装置１は、電子写真方式のプリンタ，複写機等の画像形成装置である。
【００４１】
同図に示すように、画像形成装置１には、シート給送部２と、画像形成部３と、定着部４と、シート排出部５とが設けてある。このうち、シート給送部２には、給紙カセット２ａ、給紙ローラ２ｂ、給送ローラ２ｃ、リタードローラ２ｄ、搬送ローラ２ｅ、レジストローラ２ｆ等が配設されている。給紙カセット２ａ内に積層状態で収納された複数枚のシートＰは、その最上位のものが、給送ローラ２ｂによって給紙され、給送ローラ２ｃ及びリタードローラ２ｄによって重送を防止されて１枚だけ下流側に給送される。さらには搬送ローラ対２ｅによって停止中のレジストローラ対２ｆに当接されて、斜行が矯正される。シートＰは、その後、画像形成部３の感光ドラム３ａ上に形成されたトナー像にタイミングを合わせるようにして、画像形成部３に供給される。
【００４２】
画像形成部３には、感光ドラム３ａ、帯電ローラ３ｂ、露光装置３ｃ、現像装置３ｄ、テンションローラ３ｅ、クリーニング装置３ｆ等が配設されている。感光ドラム３ａは、矢印方向（時計回り）に回転駆動され、帯電ローラ３ｂによって所定の極性・電位に一様に帯電される。帯電後の感光ドラム３ａは、露光装置３ｃによる露光により、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。この露光は、上述の画像読取装置１０によって読み見取られた原稿の画像情報に基づいて行われる。
【００４３】
感光ドラム３ａ上に形成された静電潜像は、現像装置３ｄによってトナーが付着されてトナー像として現像される。
【００４４】
このトナー像は、感光ドラム３ａと転写ローラ３ｅとの間に形成される転写ニップ部において、上述のシート給送部２から供給されたシートＰに転写される。
【００４５】
トナー像転写後の感光ドラム３ａは、表面に残ったトナー（転写残トナー）がクリーニング装置３ｆによって除去され、次の画像形成に供される。
【００４６】
一方、トナー像転写後のシートＰは、定着部４において、定着ローラ４ａと加圧ローラ４ｂとに間に形成される定着ニップ部を通過する際に、加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。トナー像定着後のシートＰは、排紙ローラ対５ａによって、排紙トレイ５ｂ上に排出される。
【００４７】
ところで、上述のようにＬＥＤ素子Ｌは、照射角度が広く、照射角度によって、同じ白色でも色味が青色味がかったり、黄色味がかったりする。そこで、本発明においては、照射角度を狭めることより、色味が比較的均一になるようにした。
【００４８】
図５（ａ）に、ＬＥＤ素子Ｌにかけるマスク部材７１を示す。図３に示すように、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５は、２列の千鳥状に配置されている。これに対応して、マスク部材７１も同形のものを２枚取り付ける。図５に示すマスク部材７１は、奇数のＬＥＤ素子Ｌ１，Ｌ３……Ｌ３５に対応するマスク部材７１である。マスク部材７１は、主走査方向に長い薄板状に形成されていて、ＬＥＤ素子Ｌ１，Ｌ３……Ｌ３５に対応する部分には、それぞれ円形の窓部７２が穿設されている。隣接する窓部７２，７２のピッチは、ＬＥＤ素子Ｌ１，Ｌ３等のピッチに対応して２Ｐに設定されている。これにより、図５（ｂ）に示すように、光源１２の直上にマスク部材７１を、光源１２と平行になるように取り付けた場合、各窓部７２が各ＬＥＤ素子Ｌに対応する。
【００４９】
窓部７２の直径は、ＬＥＤ素子Ｌからマスク部材７１までの距離Ｘと、読取ラインＬｎにおける主走査方向の光量ムラとを考慮して決定する。図４に示すように、読取ラインＬｎにおける主走査方向の光量は、一般に、ＬＥＤ素子Ｌに対応する部分が多く（明るく）、２個のＬＥＤ素子Ｌの中間に対応する部分が少なく（暗く）なる。これにより、主走査方向の光量ムラが発生する。この光量ムラは、図５（ｂ）に示すように、窓部７２によってＬＥＤ素子Ｌの照射角度θを絞れば絞るほど大きくなる傾向にある。ただし、上述したように、ＬＥＤ素子Ｌの照射角度θを絞るほど、１つのＬＥＤ素子Ｌに起因する色ムラは、少なくなす。つまり、光量ムラと色ムラとは、相反する関係にあり、一方が良くなると、他方が悪くなる。
【００５０】
そこで、本発明においては、図４に示すように、光量ムラについて所定の閾値を設定し、光量ムラが、この閾値の範囲内に入るようにした状態で、照射角度θができるだけ小さくなるように窓部７２の直径Ｄを決定するようにした。なお、光量ムラについては、原稿Ｇの画像を読み取る前に、上述のＣＣＤ１４等を動作させて主走査方向の受光量を検知することで、検出することが可能である。
【００５１】
図５（ｂ）から明らかなように、同じ照射角度θを与える窓部７２の直径Ｄは、ＬＥＤ素子Ｌからマスク部材７１の距離Ｘによって変化する。したがって、窓部７２の直径は、例えば、以下のようにして決定する。まず、光源１２（ＬＥＤ素子Ｌ）に対するマスク部材７１の取付位置を決定する。つまり、ＬＥＤ素子Ｌからマスク部材７１までの距離Ｘを決定する。次に、図４に示す光量ムラが、所定の閾値の範囲内に入るように、窓部７２の直径を決定する。これは、例えば、直径の異なる窓部７２を有する数種類のマスク部材７２を準備して、これを順次取付位置に取り付ける、といった実験によって決定することができる。これとは逆に、ＬＥＤ素子Ｌに対してマスク部材７２の取付位置が可変となるように構成して、距離Ｘを変更するようにしてもよい。すなわち、マスク部材７１に適宜な値の直径Ｄで窓部７２を穿設する。そして、距離Ｘを適宜に変更することで、ＬＥＤ素子Ｌの照射角度θを変更し、光量ムラが所定の閾値の範囲内に入るようにする。この方法は、相反する光量ムラと色ムラとを微妙に調整することが可能であるので好適である。また、性能の異なるＬＥＤ素子Ｌを使用する場合でも、容易に対応することができる。図５（ａ）に示すマスク部材７１と同様のものを、偶数のＬＥＤ素子Ｌ２，Ｌ４……Ｌ３４に対しても取り付ける。
【００５２】
上述では、マスク部材７１を、ＬＥＤ素子Ｌに取り付ける場合を説明したが、これに代えて、図５（ａ），（ｂ）に示すように、同様のマスク部材７３を、図１，図６（ｂ）に示す集光レンズ１９の、読取ラインＬｎｂに対向する側の面１９ａに取り付けるようにしてもよい。この場合は、ＬＥＤ素子Ｌからマスク部材７３までの距離は一義的に決定されるので、窓部７４の直径を変更することで、ＬＥＤ素子Ｌの照射角度θを決定するようにする。
【００５３】
以上説明した本発明によると、マスク部材７１，７３によってＬＥＤ素子Ｌの照射角度を狭めることにより、読取ラインＬｎにおける主走査方向の光量ムラを抑制しつつ、同じく主走査方向の色ムラを低減させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
上述では、本発明を画像読取装置に使用する場合を例に説明したが、本発明は、これ以外に例えば、点光源を複数、ライン状に整列させて棒状の光源を構成する一般的な場合にも広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】画像読取装置の縦断面を正面側（前側）から見た図である。
【図２】原稿載置用のコンタクトガラスと、原稿（同図ではＡ３サイズ）の載置位置と、光源を構成するＬＥＤ素子（光源素子）との位置関係を説明する上面図である。
【図３】複数のＬＥＤ素子が千鳥状に配列されたようすを説明する斜視図である。
【図４】読取ラインにおける主走査方向の光量ムラを説明する図である。
【図５】光源に取り付けるマスク部材を説明する図である。
【図６】集光レンズに取り付けるマスク部材を説明する図である。
【図７】本発明に係る画像読取装置を備えた画像形成装置（本発明に画像形成装置）を正面側から見て模式的に説明する図である。
【図８】ＬＥＤ素子（ＬＥＤチップ）における照射角度の違いにより色味が異なることを説明する図である。
【符号の説明】
【００５６】
１……画像形成装置、２……シート給送部、３……画像形成部、４……定着部、５……シート排出部、１０……画像読取装置、１２……光源、１３……結像レンズ、１４……ＣＣＤ（イメージセンサ）、１９……集光レンズ、７１，７３……マスク部材、７２，７４……窓部、Ｇ……原稿、Ｌｎ……読取ライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の白色の点光源を並べて構成したライン状の光源によって原稿の画像面を読み取る画像読取装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、従来の画像読取装置の光源として使用されてきた棒状の冷陰極蛍光灯、キセノンランプに代わり、長方形の基板に複数の白色の点光源であるＬＥＤチップ（ＬＥＤ素子）をライン状に整列させて光源を構成する画像読取装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＬＥＤチップは、冷陰極蛍光灯、キセノンランプに比べて寿命が長いため、画像形成装置の光源としては好適である。
【０００４】
また、ＬＥＤチップは、例えばキセノンランプと比較すると、照射角度が広く、ＬＥＤチップの直上の照射強度を１００％とすると、半値で±３０度の範囲で証明が可能である。
【特許文献１】特開２００２−３１４７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＬＥＤチップの単体の照明状態を詳細に解析すると、照明角度によって発行する光の色味が異なることが判明した。
【０００６】
図８に示すように、ＬＥＤチップ直上の領域Ａの範囲の色座標は、Ｘ：０．２９２、Ｙ：０．２８８となり、白色ではあるが青色味が強い。また、直上から±３０度の領域Ｂの範囲の色座標は、Ｘ：０．３３２、Ｙ：０．３８０となり、白色ではあるが黄色味が強いのがわかる。
【０００７】
このように、照射角度によって色味が異なると、読取ライン上の主走査方向の位置の違いで、照射光の色が異なることになり、照明分布に色ムラが発生することになる。この照明分布の色ムラにより、イメージセンサが読み取る画像に色ムラが発生する。
【０００８】
本発明は、点光源の照射角度を狭める（絞る）ことにより、上述の色ムラをなくすようにしている。
【０００９】
一方、点光源の照射角度を狭めるほど、読取ライン上の、点光源と点光源との間に対応する部分の光量が少なくなって、主走査方向に沿っての光量ムラが発生し、濃度ムラの原因となる。
【００１０】
そこで、本発明は、光量ムラを抑制しつつ、色ムラを低減することができる画像読取装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、複数の白色の点光源を主走査方向に並べてライン状の光源を構成し、前記光源又は原稿を副走査方向に移動させるとともに前記光源から光を読取ラインに照射し、前記原稿の画像面からの反射光を結像レンズでイメージセンサに結像して画像を読み取る画像読取装置に関する。この発明に係る画像読取装置は、前記光源と前記読取ラインとの間に、前記光源から前記読取ラインに照射される光を規制するマスク部材を備えた、ことを特徴としている。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る画像読取装置において、前記マスク部材は、前記各点光源に対応して形成された複数の窓部を有し、前記窓部は、前記読取ラインにおける主走査方向の照射光量のばらつきが所定の閾値に収まる範囲内で前記点光源の照射角度を狭める、ことを特徴としている。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る画像読取装置において、前記マスク部材が前記光源の直上に配設されている、ことを特徴としている。
【００１４】
請求項４に係る発明は、求項１に係る画像読取装置において、前記光源と前記読取ラインとの間に配設されて前記光源からの光を集光する集光レンズを備え、前記マスク部材が前記集光レンズに取り付けられている、ことを特徴としている。
【００１５】
請求項５に係る発明は、原稿の画像を読み取る画像読取部と、前記画像読取部によって読み取られた原稿の画像情報に基づいてシート上に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部にシートを供給するシート給送部と、を備えた画像形成装置に関する。この発明に係る画像形成装置は、前記画像読取部に、請求項１乃至４のいずれか１項に係る画像読取装置が配設されている、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、読取ライン上の光量ムラを抑制しつつ、色ムラを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づき詳述する。なお、各図面において、同じ符号を付した部材等は、同じ構成のものであり、これらについての重複説明は適宜省略するものとする。また、各図面においては、説明に不要な部材等は適宜、図示を省略している。
【００１８】
＜実施形態１＞
図１〜図６を参照して、本発明に係る画像読取装置１０について説明する。このうち、図１は、画像読取装置１０の縦断面を正面側（前側）から見た図である。図２は、原稿載置用のコンタクトガラス１８と、原稿Ｇ（同図ではＡ３サイズ）の載置位置と、光源１２を構成するＬＥＤ素子（光源素子）Ｌ１〜Ｌ３５との位置関係を説明する上面図である。図３は、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５が千鳥状に配列されたようすを説明する斜視図である。図４は、読取ラインＬｎにおける主走査方向の光量ムラを説明する図である。図５は、光源１２に取り付けるマスク部材７１を説明する図である。図６は、集光レンズ１９に取り付けるマスク部材７３を説明する図である。図７は、本発明に係る画像読取装置１０を備えた画像形成装置（本発明に画像形成装置）１を正面側から見て模式的に説明する図である。
【００１９】
なお、以下の説明では、光源素子としてのＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５について、これらを区別する必要がない場合、任意の１つについて説明する場合、総称して呼ぶ場合等には、ＬＥＤ素子Ｌという。なお、図１〜図３において矢印で示す前後左右上下等の方向は、実際の画像読取装置１０や光源１２の前後左右上下等の方向を示している。
【００２０】
図１に示すように、画像読取装置１０は、照明装置１１と結像レンズ１３とＣＣＤ（固体撮像素子）１４とを備えており、さらに、照明装置１１は、光源１２と駆動装置１５とを備えている。これら光源１２、駆動装置１５、結像レンズ１３、ＣＣＤ１４は、いずれも直方体状の筐体（フレーム）１６の内側の収納室Ｓに配設されている。筐体１６は、その上面に開口部１７を有していて、この開口部１７には、原稿Ｇの固定読み時に使用される透明な原稿載置用のコンタクトガラス１８が配設されている。これに対し、後述する原稿自動給送装置６０を使用して、原稿Ｇを流し読みする際には、このコンタクトガラス１８の左側に配置されている、前後方向（主走査方向、読取ライン方向と同じ）に長い長板状の透明なシートスルー用のコンタクトガラス（コンタクト部材）１８ａが使用される。
【００２１】
図２に示すように、コンタクトガラス１８は、最大サイズの原稿Ｇ（本実施形態ではＡ３サイズ）よりも大きい長方形状に形成されている。コンタクトガラス１８の左端には前後方向に向けて左指示板２０が、また後端及び前端には、それぞれ左右方向に向けて後指示板２１、前指示板２２が配設されている。このうち左指示板２０と後指示板２１とが交差する位置が、原稿Ｇを固定読みする際の読取基準位置Ｐ０１となる。固定読み時にコンタクトガラス１８に載置される原稿Ｇは、１つの角部を基準位置Ｐ０１に合わせ、左端を左指示板２０に合わせ、後端を後指示板２１に合わせて位置決めされる。これが、固定読み時の読取位置である。図２中には、読取位置に配置された状態のＡ３サイズの原稿Ｇを表示している。なお、左指示板２０及び後指示板２１における、各サイズの原稿Ｇの前端及び右端に対応する位置には、それぞれの原稿Ｇのサイズを示す表記が付されている。コンタクトガラス１８の左端側における下方には、光源１２が配設されている。光源１２は、後述するように、点光源であるＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５を前後方向に並べて全体として前後方向に長く構成されている。
【００２２】
図１に示すように、コンタクトガラス１８の左端側の下方には、照明用光学移動枠ユニット２３が配設されている。照明用光学移動枠ユニット２３は、前後方向に長い移動枠２４を有している。この移動枠２４には、光源１２が取り付けられた光源用メイン基板（基板）２５と、集光レンズ１９と、反射板２６と、第１ミラー２７とが搭載されている。このうち光源用メイン基板２５は、図２に示すように、前後方向に長く形成されていて、その上面には、光源１２が取り付けられている。本実施形態では、光源１２は、点光源であるＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５を複数（図２では３５個）、前後方向にライン状に整列させて構成している。ここで、ライン状とは、１本の直線上に整列された場合に限らず、例えば、図２に示すように、千鳥状に整列して、実質的に直線状である場合も含めるものとする。これらＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５は、前後方向に沿って原稿Ｇの画像面をムラ無く照射できる所定のピッチＰで整列されている。図２において、最後端のＬＥＤ素子Ｌ１の中心から、最前端のＬＥＤ素子Ｌ３５の中心までの間に、通紙幅が最大となる、Ａ４サイズの原稿Ｇの長辺（＝２９７ｍｍ）、またはＡ３サイズの原稿Ｇの短辺（＝２９７ｍｍ）が入るように設定されている。なお、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５については、後に、図３を参照して、さらに説明する。
【００２３】
複数のＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５によって構成された光源１２は、図１に示すように、コンタクトガラス１８ａの上面に設定されている読取ラインＬｎを右斜め下方から照射するようになっている。これらＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５は、図１に示す制御手段７０によって、個別に点灯（オン）及び消灯（オフ）のタイミングが制御される。また、光量についても、制御手段７０により、電流値又は電圧値が調整されることで、個別に制御されるようになっている。集光レンズ１９は、光源１２と読取ラインＬｎとの間に位置するように、移動枠２４によって保持されており、光源１２から発光された光を読取ラインＬｎに導くようになっている。
【００２４】
図１に示すように、反射板２６は、読取ラインＬｎから下ろした垂線に対して、上述の光源１２と反対側に配置されている。上述のように、光源１２は、コンタクトガラス１８上の原稿Ｇを右斜め下方から照射しているため、原稿Ｇの左端に影が形成されて、この影が前後方向の直線状の画像として読み込まれがちである。反射板２６は、光源１２からの光を反射して読取ラインＬｎに導いて、この影を除去する。なお、本実施形態では、反射板２６は、光源１２からの光を反射して原稿Ｇの画像面を間接照射し、これにより、直接照射による物面照度ムラや像面照度ムラを低減する部材としても使用されている。
【００２５】
照明用光学移動枠ユニット２３における、読取ラインＬｎの直下に位置する部分には、第１ミラー２７が配設されている。第１ミラー２７は、左斜め上の４５度を向けた状態で取り付けられている。以上のように、照明用光学移動枠ユニット２３は、移動枠２４に光源１２、光源用メイン基板２５、集光レンズ１９、反射板２６、第１ミラー２７を搭載した状態で、左右方向に敷設した光学レール（ガイド部材）２９に沿って左右方向に移動できる。つまり、前後方向にライン状（線状）の光源１２に対して、これに直交する左右方向に移動することができるようになっている。この照明用光学移動枠ユニット２３は、右方に移動しながら読取ラインＬｎに向けて光源１２から光を照射し、原稿Ｇの画像面からの反射光を次に説明する第２ミラー２８に導くものである。
【００２６】
図１に示すように、コンタクトガラス１８の左端側の下方には、上述の照明用光学移動枠ユニット２３の左方に、反射用光学移動枠ユニット３０が配設されている。反射用光学移動枠ユニット３０は、前後方向に長い移動枠３１を有している。この移動枠３１には、右斜め下４５度を向けた状態で第２ミラー２８が、また右斜め上４５度を向けた姿勢で第３ミラー３２が搭載されている。さらに、この移動枠３１は、その前端と後端とにおいて、可動プーリ３３を回動自在に支持している。以上のように、反射用光学移動枠ユニット３０は、第２ミラー２８、第３ミラー３２、可動プーリ３３を搭載した状態で、左右方向に敷設された光学レール２９に沿って左右方向に移動できるようになっている。この反射用光学移動枠ユニット３０は、右方に移動しながら、上述の照明用光学移動枠ユニット２３の第１ミラー２７からの光を第２ミラー２８、第３ミラー３２で反射して後述の結像レンズ１３に導くものである。
【００２７】
図１に示すように、筐体１６の左端近傍には前端と後端とに固定左プーリ３４，３４が、また筐体１６の右端近傍には前端と後端とに固定右プーリ３５，３５がそれぞれ回動自在に配設されている。また、固定右プーリ３５，３５の下方には、正逆回転可能なモータ３６が配設されている。さらに、モータ３６の左方には、駆動軸３７と一体の駆動プーリ３８が配設されていて、モータ３６の出力軸４０と駆動プーリ３８との間には、駆動ベルト４１が張設されている。駆動軸３７の前端と後端とには、ワイヤドラム４２，４２が固定されており、これらワイヤドラム４２，４２には、それぞれ光学ワイヤ４３，４３が巻き掛けられている。
【００２８】
これら光学ワイヤ４３，４３の一方の端部４４，４４は、筐体１６の左側壁４５の内面に固定されている。光学ワイヤ４３，４３は、ここから右方に延びて、反射用光学移動枠ユニット３０の可動プーリ３３，３３の右半部に掛け渡されて左方に折り返し、固定左プーリ３４，３４の左半部に掛け渡された後、右方に折り返して固定右プーリ３５，３５に向かって延びる。さらに、ワイヤドラム４２，４２に１周分巻き付けられた後、固定右プーリ３５，３５の右半部に掛け渡されて左方に延び、途中で照明用光学移動枠ユニット２３に固定された後、さらに左方に延びて、可動プーリ３３，３３の左半部に掛け渡されて右方に折り返し、レンズ取付台４６上に突設されたフック４７に係止されている。
【００２９】
このような光学ワイヤ４３，４３の引き回しに基づき、モータ３６が図１中の反時計回りに回転すると、駆動ベルト４１、駆動プーリ３８、駆動軸３７を介して、ワイヤドラム４２，４２が同じく反時計回りに回転する。これに伴い、光学ワイヤ４３，４３に引かれて、照明用光学移動枠ユニット２３及び反射用光学移動枠ユニット３０が右方に移動する。この際、反射用光学移動枠ユニット３０は、その可動プーリ３３，３３がいわゆる動滑車として作用するため、移動距離が照明用光学移動枠ユニット２３の移動距離の半分となる。これにより、照明用光学移動枠ユニット２３及び反射用光学移動枠ユニット３０の移動にかかわらず、読取ラインＬｎからＣＣＤ１４に至る光路長が一定に保持されて、次に説明する結像レンズ１３を通過した光がＣＣＤ１４上で像を結ぶようになっている。なお、本実施形態では、上述のように光源１２を移動させるための構成全体が駆動装置（移動装置１５）に相当する。
【００３０】
図１に示すように、結像レンズ１３は、レンズ取付台４６に固定されたレンズ取付板４８上に固定されている。光源１２から照射された光は、原稿Ｇの画像面で反射されて、同図に示す光路Ｋをたどる。すなわち、画像面からの反射光は、第１ミラー２７、第２ミラー２８、第３ミラー３２で反射されて結像レンズ１３を通過して、次に説明するＣＣＤ１４上で結像される。レンズ取付板４８の後端側には屈曲形状のＣＣＤ調整板４９が固定されていて、このＣＣＤ調整板４９の水平部４９には、前端側と後端側とに、後述する光軸調整ピン５３，５３が螺合される雌ねじ（不図示）が螺刻されている。
【００３１】
ＣＣＤ１４は、直立姿勢のＣＣＤ基板５０の表面（図１では左面）に取り付けられており、ＣＣＤ取付板５１によって保持された状態で、ＣＣＤ基板５０とともに、箱状のＣＣＤカバー５２によって覆われている。ＣＣＤ取付板５１の上端は、左方に屈曲された水平部５１ａとなっていて、この水平部５１ａには、前端側と後端側とに、光軸調整ピン５３，５３が貫通する透孔（不図示）が穿設されている。光軸調整ピン５３，５３は、ＣＣＤ取付板５１側の水平部５１上の透孔を上方から貫通するとともに、ＣＣＤ調整板４９側の水平部４９ａの雌ねじに螺合されている。さらに、これら水平部４９ａ，５１ａの間には、光軸調整ピン５３，５３によって貫通された圧縮ばね５４，５４が介装されている。ＣＣＤ取付板５１は、この圧縮ばね５４，５４によって、ＣＣＤ調整板４９に対して上方に付勢されており、上述の光軸調整ピン５３，５３の大径の頭部に下方から当接されている。光軸調整ピン５３，５３は、ＣＣＤ調整板４９の水平部４９ａに対するねじ込み量を調整することで、ＣＣＤ１４の前後方向の傾斜を調整することができるようになっている。ＣＣＤ１４は、上述の制御手段７０に接続されている。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態では、画像読取装置１０は、コンタクトガラス１８の上方に、開閉自在な自動原稿給送装置６０を備えていて、この自動原稿給送装置６０で原稿Ｇを搬送することで、原稿Ｇの流し読みを行っている。自動原稿給送装置６０全体は、後端側が、筐体１６におけるコンタクトガラス１８の後方に位置する部分によって揺動自在に支持されており、前端側がほぼ上下方向に開閉自在になっている。自動原稿給送装置６０は、原稿Ｇの搬送方向に沿っての上流側から順に配設された給紙トレイ６１、搬送ローラ６２、排紙ガイド６３、排紙トレイ６４等を備えている。このうち排紙ガイド６３は、上述の左指示板２０の左端側の上面に、右上がりの傾斜面として形成されている。
【００３３】
図１に示すように、給紙トレイ６１には、載置された原稿Ｇの後端及び前端（原稿Ｇの搬送方向の下流側に向かって見た場合の右端及び左端）の位置を規制するサイド規制板６５，６６が前後方向に移動自在に配設されている。これらサイド規制板６５，６６の間には、例えば、ラック＆ピニオン等の連動機構（不図示）が介装されていて、給紙トレイ６１の通紙幅方向（前後方向）の中心に向けて一方のサイド規制板６５（又は６６）を移動させると、他方のサイド規制板６６（又は６５）も同様に中心に向かって移動し、また、この逆に、一方のサイド規制板６５（又は６６）を中心から遠ざかる方向に移動させると、他方のサイド規制板６６（又は６５）も同様に中心から遠ざかる方向に移動する。つまり、給紙トレイ６１上に原稿Ｇを載置した後、サイド規制板６５，６６をそれぞれ原稿Ｇの後端及び前端に押し当てることにより、通紙幅の異なる種々の原稿Ｇを給紙トレイ６１の通紙幅方向の中央に配置することができる。すなわち、自動原稿給送装置６０を使用して原稿Ｇを流し読みする場合には、原稿Ｇは中央基準で読み取られるようになっている。
【００３４】
給紙トレイ６１には、載置された原稿Ｇの通紙幅を検知するためのサイズ検知センサ（不図示）が配置されている。上述のように、給紙トレイ６１に載置された原稿Ｇは、サイド規制板６５，６６がそれぞれ後端，前端に当接されることで、給紙トレイ６１の前後方向の中央に位置決めされる。サイズ検知センサは、このときのサイド規制板６５，６６の位置を検知することで、原稿Ｇの通紙幅を検知することができる。
【００３５】
上述構成の画像読取装置１０は、原稿Ｇの画像を読み取る際に、原稿Ｇを固定して光源１２を移動させる固定読みと、光源１２を固定して原稿Ｇを移動させる流し読みとの双方を行うことができる。また、いずれの場合も、原稿Ｇの照射に必要なＬＥＤ素子Ｌのみが点灯され、照射に寄与しないＬＥＤ素子Ｌは消灯されるようになっている。
【００３６】
前者の固定読みに際しては、自動原稿給送装置６０を開放して、原稿Ｇをコンタクトガラス１８上にセットする。このとき、原稿Ｇを後端基準で読取位置にセットする。自動原稿給送装置６０を原稿Ｇの上から閉鎖すると、一旦、光源１２のすべてのＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５が点灯され、原稿Ｇからの反射光がＣＣＤ１４に入射される。このときの通紙幅方向に沿っての入射光量の違いに基づいて、原稿Ｇのサイズ（通紙幅）が検知される。制御手段７０は、この検知結果に基づいて、画像読取りの際に点灯させるＬＥＤ素子Ｌを決定する。
【００３７】
つづいて、作業者が筐体１６に取り付けられている操作パネル（不図示）を操作して読取開始ボタン（不図示）を押す。これにより、照明用光学移動枠ユニット２３が原稿Ｇの左端よりも左側の読取開始位置に配置され、ここから右方に移動する。これに伴い、照明用光学移動枠ユニット２３に搭載されている光源１２が原稿Ｇの画像面を読取ラインＬｎに沿って照射（主走査）しながら、右方に移動して副走査し、原稿Ｇの画像面をその全領域にわたって、光照射する。画像面からの反射光は、さらに第１ミラー２７，第２ミラー２８，第３ミラー３２で反射され、結像レンズ１３を通って結像し、ＣＣＤ１４に導かれる。これにより、原稿Ｇの画像面が全領域にわたって読み取られる。
【００３８】
一方、後者の流し読みに際しては、自動原稿給送装置６０を閉鎖した状態で、給紙トレイ６１上に原稿Ｇをその画像面を上に向けた状態で載置し、原稿Ｇの後端及び前端にサイド規制板６５，６６を当接させることで、原稿Ｇを給紙トレイ６１の中央にセットする。これにより、原稿Ｇの通紙幅が検知される。操作パネルの読取開始ボタンを押すと、照明用光学移動枠ユニット２３が左指示板２０の左側のコンタクトガラス１８ａの画像読取部Ｒの読取ラインＬｎの下方の読取位置に移動する。給紙トレイ６１上の原稿Ｇは、搬送ローラ６２等によって画像読取部Ｒに搬送される。このとき、光源１２から照射された照射光は、読取ラインＬｎを通過する原稿Ｇの画像面によって反射され、上述の固定読みの場合と同様、第１ミラー２７，第２ミラー２８，第３ミラー３２で反射され、結像レンズ１３を通って結像し、ＣＣＤ１４に導かれる。これにより、原稿Ｇの画像面が全領域にわたって読み取られる。
【００３９】
図３を参照して、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５について説明する。ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５は、５個又は６個の単位で直線上に整列されて取付板２４ｂに取り付けられた状態で、光源用メイン基板２５の上面２５ａに配設されている。ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５全体としては、２列にわたって、千鳥状に配設されている。すなわち、奇数番目のＬＥＤ素子Ｌ１，Ｌ３……Ｌ（２ｎ−１）、（ただし、１≦ｎ≦１８）が所定のピッチ２Ｐで等間隔に１列に配列され、一方、偶数番目のＬＥＤ素子Ｌ２，Ｌ４……Ｌ｛２（ｎ−１）｝も上述の奇数番目のものと同じ所定のピッチ２Ｐで等間隔に１列に配置されている。そして、奇数番目のＬＥＤ素子Ｌと偶数番目のＬＥＤ素子Ｌとは、副走査方向（左右方向）の位置については所定の距離を隔てて配置され、また、主走査方向（前後方向）の位置については、偶数番目のＬＥＤ素子Ｌが、隣接する２個の奇数番目のＬＥＤ素子Ｌの中間に位置するように配置されている。これにより、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５は、主走査方向については、所定にピッチＰで配置されることになる。これらＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５は、図１に示す制御手段７０によって、点灯及び消灯、また、発光量を、それぞれ個別に制御することができるようになっている。
【００４０】
図７を参照して、本発明に係る画像読取装置１０を備えた画像形成装置１（本発明に係る画像形成装置）の一例を説明する。同図は、画像形成装置１を正面側から見た模式図である。なお、同図に示す画像形成装置１は、電子写真方式のプリンタ，複写機等の画像形成装置である。
【００４１】
同図に示すように、画像形成装置１には、シート給送部２と、画像形成部３と、定着部４と、シート排出部５とが設けてある。このうち、シート給送部２には、給紙カセット２ａ、給紙ローラ２ｂ、給送ローラ２ｃ、リタードローラ２ｄ、搬送ローラ２ｅ、レジストローラ２ｆ等が配設されている。給紙カセット２ａ内に積層状態で収納された複数枚のシートＰは、その最上位のものが、給送ローラ２ｂによって給紙され、給送ローラ２ｃ及びリタードローラ２ｄによって重送を防止されて１枚だけ下流側に給送される。さらには搬送ローラ対２ｅによって停止中のレジストローラ対２ｆに当接されて、斜行が矯正される。シートＰは、その後、画像形成部３の感光ドラム３ａ上に形成されたトナー像にタイミングを合わせるようにして、画像形成部３に供給される。
【００４２】
画像形成部３には、感光ドラム３ａ、帯電ローラ３ｂ、露光装置３ｃ、現像装置３ｄ、テンションローラ３ｅ、クリーニング装置３ｆ等が配設されている。感光ドラム３ａは、矢印方向（時計回り）に回転駆動され、帯電ローラ３ｂによって所定の極性・電位に一様に帯電される。帯電後の感光ドラム３ａは、露光装置３ｃによる露光により、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。この露光は、上述の画像読取装置１０によって読み見取られた原稿の画像情報に基づいて行われる。
【００４３】
感光ドラム３ａ上に形成された静電潜像は、現像装置３ｄによってトナーが付着されてトナー像として現像される。
【００４４】
このトナー像は、感光ドラム３ａと転写ローラ３ｅとの間に形成される転写ニップ部において、上述のシート給送部２から供給されたシートＰに転写される。
【００４５】
トナー像転写後の感光ドラム３ａは、表面に残ったトナー（転写残トナー）がクリーニング装置３ｆによって除去され、次の画像形成に供される。
【００４６】
一方、トナー像転写後のシートＰは、定着部４において、定着ローラ４ａと加圧ローラ４ｂとに間に形成される定着ニップ部を通過する際に、加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。トナー像定着後のシートＰは、排紙ローラ対５ａによって、排紙トレイ５ｂ上に排出される。
【００４７】
ところで、上述のようにＬＥＤ素子Ｌは、照射角度が広く、照射角度によって、同じ白色でも色味が青色味がかったり、黄色味がかったりする。そこで、本発明においては、照射角度を狭めることより、色味が比較的均一になるようにした。
【００４８】
図５（ａ）に、ＬＥＤ素子Ｌにかけるマスク部材７１を示す。図３に示すように、ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌ３５は、２列の千鳥状に配置されている。これに対応して、マスク部材７１も同形のものを２枚取り付ける。図５に示すマスク部材７１は、奇数のＬＥＤ素子Ｌ１，Ｌ３……Ｌ３５に対応するマスク部材７１である。マスク部材７１は、主走査方向に長い薄板状に形成されていて、ＬＥＤ素子Ｌ１，Ｌ３……Ｌ３５に対応する部分には、それぞれ円形の窓部７２が穿設されている。隣接する窓部７２，７２のピッチは、ＬＥＤ素子Ｌ１，Ｌ３等のピッチに対応して２Ｐに設定されている。これにより、図５（ｂ）に示すように、光源１２の直上にマスク部材７１を、光源１２と平行になるように取り付けた場合、各窓部７２が各ＬＥＤ素子Ｌに対応する。
【００４９】
窓部７２の直径は、ＬＥＤ素子Ｌからマスク部材７１までの距離Ｘと、読取ラインＬｎにおける主走査方向の光量ムラとを考慮して決定する。図４に示すように、読取ラインＬｎにおける主走査方向の光量は、一般に、ＬＥＤ素子Ｌに対応する部分が多く（明るく）、２個のＬＥＤ素子Ｌの中間に対応する部分が少なく（暗く）なる。これにより、主走査方向の光量ムラが発生する。この光量ムラは、図５（ｂ）に示すように、窓部７２によってＬＥＤ素子Ｌの照射角度θを絞れば絞るほど大きくなる傾向にある。ただし、上述したように、ＬＥＤ素子Ｌの照射角度θを絞るほど、１つのＬＥＤ素子Ｌに起因する色ムラは、少なくなす。つまり、光量ムラと色ムラとは、相反する関係にあり、一方が良くなると、他方が悪くなる。
【００５０】
そこで、本発明においては、図４に示すように、光量ムラについて所定の閾値を設定し、光量ムラが、この閾値の範囲内に入るようにした状態で、照射角度θができるだけ小さくなるように窓部７２の直径Ｄを決定するようにした。なお、光量ムラについては、原稿Ｇの画像を読み取る前に、上述のＣＣＤ１４等を動作させて主走査方向の受光量を検知することで、検出することが可能である。
【００５１】
図５（ｂ）から明らかなように、同じ照射角度θを与える窓部７２の直径Ｄは、ＬＥＤ素子Ｌからマスク部材７１の距離Ｘによって変化する。したがって、窓部７２の直径は、例えば、以下のようにして決定する。まず、光源１２（ＬＥＤ素子Ｌ）に対するマスク部材７１の取付位置を決定する。つまり、ＬＥＤ素子Ｌからマスク部材７１までの距離Ｘを決定する。次に、図４に示す光量ムラが、所定の閾値の範囲内に入るように、窓部７２の直径を決定する。これは、例えば、直径の異なる窓部７２を有する数種類のマスク部材７２を準備して、これを順次取付位置に取り付ける、といった実験によって決定することができる。これとは逆に、ＬＥＤ素子Ｌに対してマスク部材７２の取付位置が可変となるように構成して、距離Ｘを変更するようにしてもよい。すなわち、マスク部材７１に適宜な値の直径Ｄで窓部７２を穿設する。そして、距離Ｘを適宜に変更することで、ＬＥＤ素子Ｌの照射角度θを変更し、光量ムラが所定の閾値の範囲内に入るようにする。この方法は、相反する光量ムラと色ムラとを微妙に調整することが可能であるので好適である。また、性能の異なるＬＥＤ素子Ｌを使用する場合でも、容易に対応することができる。図５（ａ）に示すマスク部材７１と同様のものを、偶数のＬＥＤ素子Ｌ２，Ｌ４……Ｌ３４に対しても取り付ける。
【００５２】
上述では、マスク部材７１を、ＬＥＤ素子Ｌに取り付ける場合を説明したが、これに代えて、図５（ａ），（ｂ）に示すように、同様のマスク部材７３を、図１，図６（ｂ）に示す集光レンズ１９の、読取ラインＬｎｂに対向する側の面１９ａに取り付けるようにしてもよい。この場合は、ＬＥＤ素子Ｌからマスク部材７３までの距離は一義的に決定されるので、窓部７４の直径を変更することで、ＬＥＤ素子Ｌの照射角度θを決定するようにする。
【００５３】
以上説明した本発明によると、マスク部材７１，７３によってＬＥＤ素子Ｌの照射角度を狭めることにより、読取ラインＬｎにおける主走査方向の光量ムラを抑制しつつ、同じく主走査方向の色ムラを低減させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
上述では、本発明を画像読取装置に使用する場合を例に説明したが、本発明は、これ以外に例えば、点光源を複数、ライン状に整列させて棒状の光源を構成する一般的な場合にも広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】画像読取装置の縦断面を正面側（前側）から見た図である。
【図２】原稿載置用のコンタクトガラスと、原稿（同図ではＡ３サイズ）の載置位置と、光源を構成するＬＥＤ素子（光源素子）との位置関係を説明する上面図である。
【図３】複数のＬＥＤ素子が千鳥状に配列されたようすを説明する斜視図である。
【図４】読取ラインにおける主走査方向の光量ムラを説明する図である。
【図５】光源に取り付けるマスク部材を説明する図である。
【図６】集光レンズに取り付けるマスク部材を説明する図である。
【図７】本発明に係る画像読取装置を備えた画像形成装置（本発明に画像形成装置）を正面側から見て模式的に説明する図である。
【図８】ＬＥＤ素子（ＬＥＤチップ）における照射角度の違いにより色味が異なることを説明する図である。
【符号の説明】
【００５６】
１……画像形成装置、２……シート給送部、３……画像形成部、４……定着部、５……シート排出部、１０……画像読取装置、１２……光源、１３……結像レンズ、１４……ＣＣＤ（イメージセンサ）、１９……集光レンズ、７１，７３……マスク部材、７２，７４……窓部、Ｇ……原稿、Ｌｎ……読取ライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の白色の点光源を主走査方向に並べてライン状の光源を構成し、前記光源又は原稿を副走査方向に移動させるとともに前記光源から光を読取ラインに照射し、前記原稿の画像面からの反射光を結像レンズでイメージセンサに結像して画像を読み取る画像読取装置において、
前記光源と前記読取ラインとの間に、前記光源から前記読取ラインに照射される光を規制するマスク部材を備えた、
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記マスク部材は、前記各点光源に対応して形成された複数の窓部を有し、
前記窓部は、前記読取ラインにおける主走査方向の照射光量のばらつきが所定の閾値に収まる範囲内で前記点光源の照射角度を狭める、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記マスク部材が前記光源の直上に配設されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記光源と前記読取ラインとの間に配設されて前記光源からの光を集光する集光レンズを備え、
前記マスク部材が前記集光レンズに取り付けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項５】
原稿の画像を読み取る画像読取部と、前記画像読取部によって読み取られた原稿の画像情報に基づいてシート上に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部にシートを供給するシート給送部と、を備えた画像形成装置において、
前記画像読取部に、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取装置が配設されている、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
複数の白色の点光源を主走査方向に並べてライン状の光源を構成し、前記光源又は原稿を副走査方向に移動させるとともに前記光源から光を読取ラインに照射し、前記原稿の画像面からの反射光を結像レンズでイメージセンサに結像して画像を読み取る画像読取装置において、
前記光源と前記読取ラインとの間に、前記光源から前記読取ラインに照射される光を規制するマスク部材を備えた、
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記マスク部材は、前記各点光源に対応して形成された複数の窓部を有し、
前記窓部は、前記読取ラインにおける主走査方向の照射光量のばらつきが所定の閾値に収まる範囲内で前記点光源の照射角度を狭める、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記マスク部材が前記光源の直上に配設されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記光源と前記読取ラインとの間に配設されて前記光源からの光を集光する集光レンズを備え、
前記マスク部材が前記集光レンズに取り付けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項５】
原稿の画像を読み取る画像読取部と、前記画像読取部によって読み取られた原稿の画像情報に基づいてシート上に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部にシートを供給するシート給送部と、を備えた画像形成装置において、
前記画像読取部に、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取装置が配設されている、
ことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１７５３２０（Ｐ２００９−１７５３２０Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２４３５（Ｐ２００８−１２４３５）
【出願日】平成２０年１月２３日（２００８．１．２３）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２３日（２００８．１．２３）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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