画像読取装置及び画像形成装置
【課題】読取光学系を固定した状態で原稿を副走査方向へ移動させて原稿情報を読取るシートスルー方式を有する画像読み取り装置において、照明系の薄型化を達成すると共に、省電力で製造コストを上げずに、効率よく原稿面を照明することを目的とする。
【解決手段】読み取り光学系を固定して、原稿を副走査方向に移動させて原稿情報を読み取るシートスルー方式のシートスルー読取手段を有する画像読取装置において、シートスルー読取手段に備えられたコンタクトガラスの原稿通過する面に、主走査方向に長尺な面発光光源によって原稿面を照明する照明手段を備える。
【解決手段】読み取り光学系を固定して、原稿を副走査方向に移動させて原稿情報を読み取るシートスルー方式のシートスルー読取手段を有する画像読取装置において、シートスルー読取手段に備えられたコンタクトガラスの原稿通過する面に、主走査方向に長尺な面発光光源によって原稿面を照明する照明手段を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、読取光学系を固定した状態で原稿を副走査方向へ移動させて原稿情報を読取るシートスルー方式を有する画像読取装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ファクシミリやデジタル複写機の原稿読取り部の画像読取装置は、照明系で照明された原稿の反射光を読取り光学系により、光電変換を行うラインセンサ上に結像させて画像情報を信号化する。このような画像読取装置おいては、コンタクトガラス上に原稿を置き、原稿押え板(圧板)で原稿を押え、照明系と光学系を走査して読取る方式(圧板方式)と、シート原稿の読取作業効率化のため、照明系と光学系は移動せず、シート原稿を光学系の露光位置である原稿ガラス上に自動給送する自動原稿給送装置(ADF)で原稿を搬送して読取る方式(シートスルー方式)がある。
【0003】
図10は、ミラー3枚と縮小結像レンズを用いた従来の光学系画像読取装置の概念図である。このような画像読取装置は、コンタクトガラス2−1、2−2、第1ミラー3−aを有する第1走行体3、第2ミラー4−aと第3ミラー4−bを有する第2走行体4、縮小結像レンズ5、ラインセンサ6、照明系7、ADF8とで構成される。圧板方式で読取る場合、原稿はコンタクトガラス2−2の上に配置され、第1走行体3は圧板読取開始位置3−2、第2走行体4は圧板読取開始位置4−2まで移動し、照明光は第1ミラー3−aにより反射された後、第1ミラー4−aと第2ミラー4−bで反射され、縮小結像レンズ5へと導かれ、ラインセンサ6上に結像される。原稿の長手方向を読取る場合は、第1走行体3が速度で読取位置3−3迄移動し、それと同時に第2走行体4が、第1走行体3の半分の速度で読取位置4−3迄移動し原稿全体が読み取られる。
【0004】
一方、シートスルー方式の場合は、照明系7、第1走行体3、及び第2走行体4は、位置Cに停止した状態で、原稿1が、ADF8の原稿トレイAからシートスルー用のコンタクトガラス2−1まで搬送され、コンタクトガラス上のBの地点を一定速度で搬送される。原稿1は照明系7で照明され、原稿1の照明光が第1走行体3の第1ミラー3−aにより反射された後、第2走行体4の第1ミラー4−aと第2ミラー4−bで反射され、縮小結像レンズ5へと導かれ、ラインセンサ6上に結像され、原稿情報が読み取られる。
【0005】
画像読取装置に用いられる照明の光源としては、キセノンランプ、ハロゲンランプ等の管灯があるが、前記光源は消費電力が大きく、また発熱が大きいために、装置全体の電力消費量が大きく、また、温度を上昇させてしまうという問題点がある。そのため、キセノンランプ等の管灯に替わる新しい照明光源として、消費電力と発熱の少ないLEDが使用されるようになって来た。しかしながら、LEDは点光源であるために、拡散や、集光する必要があり、そのための光学系が必要となる。例えば、特許文献1では、LEDを一列に並べ、導光体を通して、原稿を照明する照明ユニットが示されている。また、別の公知技術としては、特許文献2において、配列したLEDの前に長尺のレンズ系を配置して、LEDの配列と直交する方向への照明の集光度を高くする照明ユニットが示されている。しかし、これら従来技術においては、光学系の大型化や部品点数の増加にともなう、調整、コストの課題がある。
【0006】
そこで、面発光が可能な光源として、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)用いた照明ユニットが発明されている。特許文献3では、2つの面光源を近接配置して原稿面を照明し、2つの面光源の間に空隙を設けて、その空隙から原稿面情報を読取るものである。しかしながら、面光源からの照明光は、発光面の中心上が最も明るくなり、原稿情報を読取る位置は、発光面の端部であることから考えると、実際に原稿情報の読み取りには、面光源からの照明光はほとんど利用されることなく、照明効率が非常に悪い。そこで、照明効率を上げる従来技術として、特許文献4では面光源の上に反射部材を配置して原稿情報を読取る位置の照明光量を増やすことを目的としている。また、特許文献5では、面光源の発光面上に微小プリズムを多数形成し、発光方向の志向性を高めて原稿面を照らすことを目的としている。さらに、特許文献6では、コンタクトガラスの裏面(原稿が搬送される反対側)に面発光光源を直に配置する照明ユニットが提示されている。
【特許文献1】特開2006−025303号公報
【特許文献2】特開2005−278132号公報
【特許文献3】特開2000−115470号公報
【特許文献4】特開2007−13913号公報
【特許文献5】特開平6−217083号公報
【特許文献6】特開2006−60528号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、一般的に発光面はランバ−トな配光分布であると仮定でき、原稿面に照射される光量を考えると、原稿面までの距離の二乗に反比例して暗くなっていくことから、反射部材を発光面と原稿読取位置の間に配置すると、発光面は原稿読取位置から離れて配置するため原稿面状の照度は暗くなり易く、反射部材に光を集めるような構成にする場合は、反射部材の位置調整により原稿面の照度が発生するなど、調整が難しい。さらには、照明系自体が大きくなり、小型化が難しくなる。また、微小のプリズムを多数形成する場合、製造コストが高くなり、またプリズムを形成することにより、原稿面から照明ユニットが離れてしまうため、原稿面照度が暗くなり、証明効率が悪い。また、コンタクトガラスの裏面に光源を配置する場合には、照明ユニットがコンタクトガラスと一体であるために、図10に示したようなコンタクトガラスの下を照明ユニットが走査する画像読取装置では用いることが難しい。
【0008】
近年では、読取光学系の高さ方向を低減する要求が高まっており、これに伴い照明系も薄型化の要求が高まっている。照明系を薄型化しようとすると光源をできる限り原稿面に近づける必要がある。例えば、図11に示すように照明光が原稿から離れた(A)の状態から(B)のように近づけるためには、照明光をコンタクトガラスに対して大きな角度で照明する必要がある。このように照明光が大きな角度で入射した場合、コンタクトガラス中において、照明光がコンタクトガラスから空気へ射出する場合に全反射が発生してしまい、原稿を照明できなくなるという問題がある。
【0009】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、読取光学系を固定した状態で原稿を副走査方向へ移動させて原稿情報を読取るシートスルー方式において、製造コストを上げずに、照明系の薄型化を達成すると共に、省電力で効率よく原稿面を照明することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記課題を解決するため、本発明における画像読取装置は、読み取り光学系を固定して、原稿を副走査方向に移動させて原稿情報を読み取るシートスルー方式のシートスルー読取手段を有する画像読取装置において、前記シートスルー読取手段に備えられたコンタクトガラスの原稿通過する面に、主走査方向に長尺な面発光光源によって原稿面を照明する照明手段を備えることを特徴とする。
【0011】
照明手段は、コンタクトガラス上に直接形成した有機エレクトロルミネッセンスであることを特徴とする。
【0012】
照明手段は、角度傾斜をつけて配置することを特徴とする。
【0013】
照明手段は、光源中心部と周辺部とで、光量が可変であって、結像光量を画角によらず均等に保つことを特徴とする。
【0014】
照明手段は、副走査方向に対向して複数設けられることを特徴とする。
【0015】
照明手段は、白色光であることを特徴とする。
【0016】
さらに、読み取り光学系の光路中に色分解手段を有し、原稿情報をフルカラーで読み取ることを特徴とする。
【0017】
さらに、照明手段が汚れ等により劣化しないための保護手段を備えることを特徴とする。
【0018】
保護手段は、原稿と照明手段が直接接触ための原稿ガイドであることを特徴とする。
【0019】
また、本発明における画像形成装置は、上記記載の画像読取装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0020】
本発明により、シートスルー方式において、照明系の薄型化を達成すると共に、省電力で製造コストを上げずに、効率よく原稿面を照明することが可能となり、さらに、圧板方式(ブック読取)と比較して、光源を原稿に近づけ、強い照明光を得ることができるため、高速読取に対応することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、本発明の好適な実施形態につき詳細に説明する。
【0022】
図1は、本発明の実施形態における画像読取装置の概念図であり、シートスルー方式の画像読取り方式を有する画像読取装置において、コンタクトガラス2−1表面に面光源9が形成してある。シートスルー方式で原稿を読取る場合、原稿は、ADF8にて搬送され、位置Bにおいて面光源により照明され、その照明光が、第1走行体3−1の第1ミラーにより反射され、従来における方式と同様に光学系によりラインセンサ上に結像される。圧板方式の場合は、従来と同様に第1走行体に具備された照明系7を用いて原稿を照明し、原稿情報を読取る。
【0023】
このように、面発光光源をコンタクトガラスの原稿面が通過する面に配置することで、光源を原稿にほぼ接する距離まで近づけても、照明光がコンタクトガラスを通過しないため、コンタクトガラスの入射面および射出面における反射成分がなくなり、全反射を起こさないため、光量損失無く、原稿を照明可能である。原稿面照度は光源と原稿までの距離に反比例するため、光源を原稿に近づけることで、光源の光量を上げることなく原稿面照度の確保が可能となる。また、面光源の形状を主走査方向に長尺な形状とすることで、発光面積を増やすことができ、特別な集光手段を用いることなく、原稿面上の原稿面照度を、効率的に上げることが可能となる。さらに、レンズやプリズム等の結像手段を必要としないため小型化にも有利である。
【0024】
図2は、CCD一体タイプの光学系を用いたシートスルータイプでの画像読取装置の一例である。シートスルー方式での読取は、位置8−1で光学系が停止し、ADFで搬送されたシート原稿を照明系で照明し、原稿の照明光を5枚のミラーM1〜M5により反射して、縮小結像レンズ5へ導かれ、結像レンズによりラインセンサ6上に結像され、原稿情報が読み取られる。圧板方式の際には、光学系が位置8−2に移動し、原稿を走査して原稿情報が読み取られる。
【0025】
また、等倍結像タイプの光学系を用いた場合のシートスルー方式での読み取りは、図3に示すように、等倍結像素子10を有する光学系が、位置9−1で停止し、ADFで搬送されたシート原稿を照明系で照明し、等倍結像素子10にて等倍センサ−11上に結像され、原稿情報が読み取られる。圧板方式の場合は、光学系が、位置9−2に移動し、原稿を走査して同様に読み取られる。
【0026】
図4は、有機ELの概念図である。基板上に陰極層、電子注入輸送層、発光層、ホ−ル注入輸送層、陽極層を形成し、さらに傷や湿度から各層を保護する保護層を形成している。電子輸送層と、発光層、正孔輸送層は、いずれも有機材料で形成され、また、陽極層はインジウムスズ酸化物(ITO)の透明電極を用いた有機ELであり、透明電極である陽極層側から発光する。
【0027】
コンタクトガラスは、任意の角度で傾斜させることにより、面光源の発光面を原稿に効率よく照明できる方向に向けられ、照明光率を向上させることが可能である。図5は、コンタクトガラスを任意の角度傾ける方法について示す図である。(A)では、全体的にθ傾けている。また、(B)のように一部分のみ傾ける方法や、(C)のように全体的に湾曲させる方法がある。当然ながら、一部分のみ湾曲させることも可能である。
【0028】
また、光源における周辺付近の光量を中心付近より高くすることにより、例えば読取光学系として、縮小結像レンズを用いた場合、縮小結像レンズの開口効率やコサイン四乗則により、ラインセンサ上の結像光量が画角に応じて低下する読取光学系においても、ラインセンサ上の結像光量を画角に応じず均等に保つことが可能となる。その際の方法としては、例えば図6のように陰極層と陽極層の周辺付近の配線の密度を、中心付近より高く配線することにより実現可能である。図中の斜線部は陰極層または陽極層に形成した配線のレイアウトである。発光層で発生する発光は配線近傍が強く、配線から離れるにしたがって発光量が減るため、中心部と周辺部の発光面積を変化させられ、照明ユニットの中心部と周辺部の光量を変化させることが可能である。
【0029】
図7は、面光源を副走査方向に対向して複数配置した際の模式図である。図のように、光源を複数配置することにより、原稿に貼合わせ部があった場合でも、貼合わせ部の影を発生させずに照明でき、高品質な読み取りが可能となる。この時、面光源は読み取り位置を塞がなければ、特に一定間隔で配置する必要はない。また、読取位置からの距離も副走査方向に対称でも、非対称に配置してもよい。すなわち、面光源の配置は貼合わせ原稿の影が出ないような如何様な状態でも可能である。また、図7(B)に示すように全体、もしくは一部傾けたり、(C)に示すように湾曲させることも可能である。このとき、左右の角度θ1、θ2は同一でも異なっていても良い。
【0030】
さらに、本発明の実施形態における画像読取装置の面光源を白色光とし、読み取り光学系の任意の光路中に色分解機能を有することにより、原稿情報をフルカラ−で読み取ることが可能である。有機ELを白色光にする方法としては、1つの発光層から出た光を、次の層に設置した蛍光体で色変換することで白色光を得ることができる。また別の方法としては、異なる波長の光を発する発光層を複数重ねて白色光を得ることもでき、その他種々の方法で得られる白色光源を用いることが可能である。色分解は、読取レンズとCCDの間に色分解プリズムや、フィルタを選択的に挿入しR、G、Bに色分解する方法や、R、G、Bのフィルタを持った受光素子が1チップに3列に配列されている所謂3ラインCCDを用い、この受光面にカラ−画像を結像させることにより3原色に色分解する方法などどのような方式でも可能である。
【0031】
本発明における実施形態においては、面光源がコンタクトガラス表面にあるため、原稿が直接面光源に接触すると面光源の汚れなどが発生し、光量の低下および局部的に汚れが発生した場合には、縦スジなどの不具合が生じる。そのため、図8に示すように、面光源に原稿が直接接触しないよう原稿ガイド103を備えることにより、上記問題点は解決できる。また、コンタクトガラス全面または面光源部分に保護シートやコ−ティングを施すことで更なる効果が期待できる。
【0032】
図9は、本発明の実施形態を用いたレーザープリンターの一例である。レーザープリンター100は潜像担持体111として円筒状に形成された光導電性の感光体を有している。潜像担持体111の周囲には、帯電手段としての帯電ロ−ラ112、現像装置113、転写ロ−ラ114、クリ−ニング装置115が配備されている。帯電手段としてはコロナチャ−ジャを用いることもできる。
【0033】
更に、レーザービーム(LB)により光走査を行う光走査装置117が設けられ、帯電ロ−ラ112と現像装置113との間で光書込による露光を行うようになっており、定着装置116、カセット118、レジストロ−ラ対119、給紙コロ120、搬送路121、排紙ロ−ラ対122、トレイ123、記録媒体としての転写紙Pを備える。
【0034】
画像形成を行うときは、光導電性の感光体である像担持体111が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ロ−ラ112により均一帯電され、光走査装置117のLBの光書込による露光を受けて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は所謂、ネガ潜像であって画像部が露光されている。この静電潜像は現像装置113により反転現像され、像担持体111上にトナ−画像が形成される。
【0035】
転写紙Pを収納したカセット118は、画像形成装置100本体に脱着可能であり、図のごとく装着された状態において、収納された転写紙Pの最上位の1枚が給紙コロ120により給紙され、給紙された転写紙Pは、その先端部をレジストロ−ラ対119に捕らえられる。レジストロ−ラ対119は、像担持体111上のトナ−画像が転写位置へ移動するのにタイミングを合わせて、転写紙Pを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Pは、転写部においてトナ−画像と重ね合わせられ転写ロ−ラ114の作用によりトナ−画像を静電転写される。トナ−画像を転写された転写紙Pは定着装置116へ送られ、定着装置116においてトナ−画像を定着され、搬送路121を通り、排紙ロ−ラ対122によりトレイ123上に排出される。
【0036】
トナ−画像が転写された後の像担持体111の表面は、クリ−ニング装置115によりクリ−ニングされ、残留トナ−や紙粉等が除去される。潜像担持体111に光走査により潜像を形成し、上記潜像を可視化して所望の記録画像を得る画像形成装置において、潜像担持体111を光走査する光走査装置として、本発明を用いるものであり、潜像担持体111は光導電性の感光体であり、その均一帯電と光走査とにより静電潜像が形成され、形成された静電潜像がトナ−画像として可視化される。
【0037】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明の実施形態に係る画像読取装置の構成図である。
【図2】本発明の実施形態に係る画像読取装置の構成図である。
【図3】本発明の実施形態に係る画像読取装置の構成図である。
【図4】有機ELの構成例である。
【図5】コンタクトガラスの角度傾斜を示す図である。
【図6】面光源の配線例である。
【図7】本発明の実施形態に係る面発光光源の配置例である。
【図8】本発明の実施形態に係る画像読取装置の構成図である。
【図9】本発明の実施形態に係るレーザープリンターの構成図である。
【図10】従来の画像読取装置の構成図である。
【図11】照明光の模式図である。
【符号の説明】
【0039】
1 原稿
2−1 シートスルー用コンタクトガラス
2−2 圧板用コンタクトガラス
3 第1走行体
4 第2走行体
5 縮小結像レンズ
6 ラインセンサ
7 照明系
8 ADF
9 面光源
101 面光源
102 搬送ローラ
103 原稿ガイド
104 補助搬送ローラ
105 コンタクトガラス押え
【技術分野】
【0001】
本発明は、読取光学系を固定した状態で原稿を副走査方向へ移動させて原稿情報を読取るシートスルー方式を有する画像読取装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ファクシミリやデジタル複写機の原稿読取り部の画像読取装置は、照明系で照明された原稿の反射光を読取り光学系により、光電変換を行うラインセンサ上に結像させて画像情報を信号化する。このような画像読取装置おいては、コンタクトガラス上に原稿を置き、原稿押え板(圧板)で原稿を押え、照明系と光学系を走査して読取る方式(圧板方式)と、シート原稿の読取作業効率化のため、照明系と光学系は移動せず、シート原稿を光学系の露光位置である原稿ガラス上に自動給送する自動原稿給送装置(ADF)で原稿を搬送して読取る方式(シートスルー方式)がある。
【0003】
図10は、ミラー3枚と縮小結像レンズを用いた従来の光学系画像読取装置の概念図である。このような画像読取装置は、コンタクトガラス2−1、2−2、第1ミラー3−aを有する第1走行体3、第2ミラー4−aと第3ミラー4−bを有する第2走行体4、縮小結像レンズ5、ラインセンサ6、照明系7、ADF8とで構成される。圧板方式で読取る場合、原稿はコンタクトガラス2−2の上に配置され、第1走行体3は圧板読取開始位置3−2、第2走行体4は圧板読取開始位置4−2まで移動し、照明光は第1ミラー3−aにより反射された後、第1ミラー4−aと第2ミラー4−bで反射され、縮小結像レンズ5へと導かれ、ラインセンサ6上に結像される。原稿の長手方向を読取る場合は、第1走行体3が速度で読取位置3−3迄移動し、それと同時に第2走行体4が、第1走行体3の半分の速度で読取位置4−3迄移動し原稿全体が読み取られる。
【0004】
一方、シートスルー方式の場合は、照明系7、第1走行体3、及び第2走行体4は、位置Cに停止した状態で、原稿1が、ADF8の原稿トレイAからシートスルー用のコンタクトガラス2−1まで搬送され、コンタクトガラス上のBの地点を一定速度で搬送される。原稿1は照明系7で照明され、原稿1の照明光が第1走行体3の第1ミラー3−aにより反射された後、第2走行体4の第1ミラー4−aと第2ミラー4−bで反射され、縮小結像レンズ5へと導かれ、ラインセンサ6上に結像され、原稿情報が読み取られる。
【0005】
画像読取装置に用いられる照明の光源としては、キセノンランプ、ハロゲンランプ等の管灯があるが、前記光源は消費電力が大きく、また発熱が大きいために、装置全体の電力消費量が大きく、また、温度を上昇させてしまうという問題点がある。そのため、キセノンランプ等の管灯に替わる新しい照明光源として、消費電力と発熱の少ないLEDが使用されるようになって来た。しかしながら、LEDは点光源であるために、拡散や、集光する必要があり、そのための光学系が必要となる。例えば、特許文献1では、LEDを一列に並べ、導光体を通して、原稿を照明する照明ユニットが示されている。また、別の公知技術としては、特許文献2において、配列したLEDの前に長尺のレンズ系を配置して、LEDの配列と直交する方向への照明の集光度を高くする照明ユニットが示されている。しかし、これら従来技術においては、光学系の大型化や部品点数の増加にともなう、調整、コストの課題がある。
【0006】
そこで、面発光が可能な光源として、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)用いた照明ユニットが発明されている。特許文献3では、2つの面光源を近接配置して原稿面を照明し、2つの面光源の間に空隙を設けて、その空隙から原稿面情報を読取るものである。しかしながら、面光源からの照明光は、発光面の中心上が最も明るくなり、原稿情報を読取る位置は、発光面の端部であることから考えると、実際に原稿情報の読み取りには、面光源からの照明光はほとんど利用されることなく、照明効率が非常に悪い。そこで、照明効率を上げる従来技術として、特許文献4では面光源の上に反射部材を配置して原稿情報を読取る位置の照明光量を増やすことを目的としている。また、特許文献5では、面光源の発光面上に微小プリズムを多数形成し、発光方向の志向性を高めて原稿面を照らすことを目的としている。さらに、特許文献6では、コンタクトガラスの裏面(原稿が搬送される反対側)に面発光光源を直に配置する照明ユニットが提示されている。
【特許文献1】特開2006−025303号公報
【特許文献2】特開2005−278132号公報
【特許文献3】特開2000−115470号公報
【特許文献4】特開2007−13913号公報
【特許文献5】特開平6−217083号公報
【特許文献6】特開2006−60528号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、一般的に発光面はランバ−トな配光分布であると仮定でき、原稿面に照射される光量を考えると、原稿面までの距離の二乗に反比例して暗くなっていくことから、反射部材を発光面と原稿読取位置の間に配置すると、発光面は原稿読取位置から離れて配置するため原稿面状の照度は暗くなり易く、反射部材に光を集めるような構成にする場合は、反射部材の位置調整により原稿面の照度が発生するなど、調整が難しい。さらには、照明系自体が大きくなり、小型化が難しくなる。また、微小のプリズムを多数形成する場合、製造コストが高くなり、またプリズムを形成することにより、原稿面から照明ユニットが離れてしまうため、原稿面照度が暗くなり、証明効率が悪い。また、コンタクトガラスの裏面に光源を配置する場合には、照明ユニットがコンタクトガラスと一体であるために、図10に示したようなコンタクトガラスの下を照明ユニットが走査する画像読取装置では用いることが難しい。
【0008】
近年では、読取光学系の高さ方向を低減する要求が高まっており、これに伴い照明系も薄型化の要求が高まっている。照明系を薄型化しようとすると光源をできる限り原稿面に近づける必要がある。例えば、図11に示すように照明光が原稿から離れた(A)の状態から(B)のように近づけるためには、照明光をコンタクトガラスに対して大きな角度で照明する必要がある。このように照明光が大きな角度で入射した場合、コンタクトガラス中において、照明光がコンタクトガラスから空気へ射出する場合に全反射が発生してしまい、原稿を照明できなくなるという問題がある。
【0009】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、読取光学系を固定した状態で原稿を副走査方向へ移動させて原稿情報を読取るシートスルー方式において、製造コストを上げずに、照明系の薄型化を達成すると共に、省電力で効率よく原稿面を照明することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記課題を解決するため、本発明における画像読取装置は、読み取り光学系を固定して、原稿を副走査方向に移動させて原稿情報を読み取るシートスルー方式のシートスルー読取手段を有する画像読取装置において、前記シートスルー読取手段に備えられたコンタクトガラスの原稿通過する面に、主走査方向に長尺な面発光光源によって原稿面を照明する照明手段を備えることを特徴とする。
【0011】
照明手段は、コンタクトガラス上に直接形成した有機エレクトロルミネッセンスであることを特徴とする。
【0012】
照明手段は、角度傾斜をつけて配置することを特徴とする。
【0013】
照明手段は、光源中心部と周辺部とで、光量が可変であって、結像光量を画角によらず均等に保つことを特徴とする。
【0014】
照明手段は、副走査方向に対向して複数設けられることを特徴とする。
【0015】
照明手段は、白色光であることを特徴とする。
【0016】
さらに、読み取り光学系の光路中に色分解手段を有し、原稿情報をフルカラーで読み取ることを特徴とする。
【0017】
さらに、照明手段が汚れ等により劣化しないための保護手段を備えることを特徴とする。
【0018】
保護手段は、原稿と照明手段が直接接触ための原稿ガイドであることを特徴とする。
【0019】
また、本発明における画像形成装置は、上記記載の画像読取装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0020】
本発明により、シートスルー方式において、照明系の薄型化を達成すると共に、省電力で製造コストを上げずに、効率よく原稿面を照明することが可能となり、さらに、圧板方式(ブック読取)と比較して、光源を原稿に近づけ、強い照明光を得ることができるため、高速読取に対応することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、本発明の好適な実施形態につき詳細に説明する。
【0022】
図1は、本発明の実施形態における画像読取装置の概念図であり、シートスルー方式の画像読取り方式を有する画像読取装置において、コンタクトガラス2−1表面に面光源9が形成してある。シートスルー方式で原稿を読取る場合、原稿は、ADF8にて搬送され、位置Bにおいて面光源により照明され、その照明光が、第1走行体3−1の第1ミラーにより反射され、従来における方式と同様に光学系によりラインセンサ上に結像される。圧板方式の場合は、従来と同様に第1走行体に具備された照明系7を用いて原稿を照明し、原稿情報を読取る。
【0023】
このように、面発光光源をコンタクトガラスの原稿面が通過する面に配置することで、光源を原稿にほぼ接する距離まで近づけても、照明光がコンタクトガラスを通過しないため、コンタクトガラスの入射面および射出面における反射成分がなくなり、全反射を起こさないため、光量損失無く、原稿を照明可能である。原稿面照度は光源と原稿までの距離に反比例するため、光源を原稿に近づけることで、光源の光量を上げることなく原稿面照度の確保が可能となる。また、面光源の形状を主走査方向に長尺な形状とすることで、発光面積を増やすことができ、特別な集光手段を用いることなく、原稿面上の原稿面照度を、効率的に上げることが可能となる。さらに、レンズやプリズム等の結像手段を必要としないため小型化にも有利である。
【0024】
図2は、CCD一体タイプの光学系を用いたシートスルータイプでの画像読取装置の一例である。シートスルー方式での読取は、位置8−1で光学系が停止し、ADFで搬送されたシート原稿を照明系で照明し、原稿の照明光を5枚のミラーM1〜M5により反射して、縮小結像レンズ5へ導かれ、結像レンズによりラインセンサ6上に結像され、原稿情報が読み取られる。圧板方式の際には、光学系が位置8−2に移動し、原稿を走査して原稿情報が読み取られる。
【0025】
また、等倍結像タイプの光学系を用いた場合のシートスルー方式での読み取りは、図3に示すように、等倍結像素子10を有する光学系が、位置9−1で停止し、ADFで搬送されたシート原稿を照明系で照明し、等倍結像素子10にて等倍センサ−11上に結像され、原稿情報が読み取られる。圧板方式の場合は、光学系が、位置9−2に移動し、原稿を走査して同様に読み取られる。
【0026】
図4は、有機ELの概念図である。基板上に陰極層、電子注入輸送層、発光層、ホ−ル注入輸送層、陽極層を形成し、さらに傷や湿度から各層を保護する保護層を形成している。電子輸送層と、発光層、正孔輸送層は、いずれも有機材料で形成され、また、陽極層はインジウムスズ酸化物(ITO)の透明電極を用いた有機ELであり、透明電極である陽極層側から発光する。
【0027】
コンタクトガラスは、任意の角度で傾斜させることにより、面光源の発光面を原稿に効率よく照明できる方向に向けられ、照明光率を向上させることが可能である。図5は、コンタクトガラスを任意の角度傾ける方法について示す図である。(A)では、全体的にθ傾けている。また、(B)のように一部分のみ傾ける方法や、(C)のように全体的に湾曲させる方法がある。当然ながら、一部分のみ湾曲させることも可能である。
【0028】
また、光源における周辺付近の光量を中心付近より高くすることにより、例えば読取光学系として、縮小結像レンズを用いた場合、縮小結像レンズの開口効率やコサイン四乗則により、ラインセンサ上の結像光量が画角に応じて低下する読取光学系においても、ラインセンサ上の結像光量を画角に応じず均等に保つことが可能となる。その際の方法としては、例えば図6のように陰極層と陽極層の周辺付近の配線の密度を、中心付近より高く配線することにより実現可能である。図中の斜線部は陰極層または陽極層に形成した配線のレイアウトである。発光層で発生する発光は配線近傍が強く、配線から離れるにしたがって発光量が減るため、中心部と周辺部の発光面積を変化させられ、照明ユニットの中心部と周辺部の光量を変化させることが可能である。
【0029】
図7は、面光源を副走査方向に対向して複数配置した際の模式図である。図のように、光源を複数配置することにより、原稿に貼合わせ部があった場合でも、貼合わせ部の影を発生させずに照明でき、高品質な読み取りが可能となる。この時、面光源は読み取り位置を塞がなければ、特に一定間隔で配置する必要はない。また、読取位置からの距離も副走査方向に対称でも、非対称に配置してもよい。すなわち、面光源の配置は貼合わせ原稿の影が出ないような如何様な状態でも可能である。また、図7(B)に示すように全体、もしくは一部傾けたり、(C)に示すように湾曲させることも可能である。このとき、左右の角度θ1、θ2は同一でも異なっていても良い。
【0030】
さらに、本発明の実施形態における画像読取装置の面光源を白色光とし、読み取り光学系の任意の光路中に色分解機能を有することにより、原稿情報をフルカラ−で読み取ることが可能である。有機ELを白色光にする方法としては、1つの発光層から出た光を、次の層に設置した蛍光体で色変換することで白色光を得ることができる。また別の方法としては、異なる波長の光を発する発光層を複数重ねて白色光を得ることもでき、その他種々の方法で得られる白色光源を用いることが可能である。色分解は、読取レンズとCCDの間に色分解プリズムや、フィルタを選択的に挿入しR、G、Bに色分解する方法や、R、G、Bのフィルタを持った受光素子が1チップに3列に配列されている所謂3ラインCCDを用い、この受光面にカラ−画像を結像させることにより3原色に色分解する方法などどのような方式でも可能である。
【0031】
本発明における実施形態においては、面光源がコンタクトガラス表面にあるため、原稿が直接面光源に接触すると面光源の汚れなどが発生し、光量の低下および局部的に汚れが発生した場合には、縦スジなどの不具合が生じる。そのため、図8に示すように、面光源に原稿が直接接触しないよう原稿ガイド103を備えることにより、上記問題点は解決できる。また、コンタクトガラス全面または面光源部分に保護シートやコ−ティングを施すことで更なる効果が期待できる。
【0032】
図9は、本発明の実施形態を用いたレーザープリンターの一例である。レーザープリンター100は潜像担持体111として円筒状に形成された光導電性の感光体を有している。潜像担持体111の周囲には、帯電手段としての帯電ロ−ラ112、現像装置113、転写ロ−ラ114、クリ−ニング装置115が配備されている。帯電手段としてはコロナチャ−ジャを用いることもできる。
【0033】
更に、レーザービーム(LB)により光走査を行う光走査装置117が設けられ、帯電ロ−ラ112と現像装置113との間で光書込による露光を行うようになっており、定着装置116、カセット118、レジストロ−ラ対119、給紙コロ120、搬送路121、排紙ロ−ラ対122、トレイ123、記録媒体としての転写紙Pを備える。
【0034】
画像形成を行うときは、光導電性の感光体である像担持体111が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ロ−ラ112により均一帯電され、光走査装置117のLBの光書込による露光を受けて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は所謂、ネガ潜像であって画像部が露光されている。この静電潜像は現像装置113により反転現像され、像担持体111上にトナ−画像が形成される。
【0035】
転写紙Pを収納したカセット118は、画像形成装置100本体に脱着可能であり、図のごとく装着された状態において、収納された転写紙Pの最上位の1枚が給紙コロ120により給紙され、給紙された転写紙Pは、その先端部をレジストロ−ラ対119に捕らえられる。レジストロ−ラ対119は、像担持体111上のトナ−画像が転写位置へ移動するのにタイミングを合わせて、転写紙Pを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Pは、転写部においてトナ−画像と重ね合わせられ転写ロ−ラ114の作用によりトナ−画像を静電転写される。トナ−画像を転写された転写紙Pは定着装置116へ送られ、定着装置116においてトナ−画像を定着され、搬送路121を通り、排紙ロ−ラ対122によりトレイ123上に排出される。
【0036】
トナ−画像が転写された後の像担持体111の表面は、クリ−ニング装置115によりクリ−ニングされ、残留トナ−や紙粉等が除去される。潜像担持体111に光走査により潜像を形成し、上記潜像を可視化して所望の記録画像を得る画像形成装置において、潜像担持体111を光走査する光走査装置として、本発明を用いるものであり、潜像担持体111は光導電性の感光体であり、その均一帯電と光走査とにより静電潜像が形成され、形成された静電潜像がトナ−画像として可視化される。
【0037】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明の実施形態に係る画像読取装置の構成図である。
【図2】本発明の実施形態に係る画像読取装置の構成図である。
【図3】本発明の実施形態に係る画像読取装置の構成図である。
【図4】有機ELの構成例である。
【図5】コンタクトガラスの角度傾斜を示す図である。
【図6】面光源の配線例である。
【図7】本発明の実施形態に係る面発光光源の配置例である。
【図8】本発明の実施形態に係る画像読取装置の構成図である。
【図9】本発明の実施形態に係るレーザープリンターの構成図である。
【図10】従来の画像読取装置の構成図である。
【図11】照明光の模式図である。
【符号の説明】
【0039】
1 原稿
2−1 シートスルー用コンタクトガラス
2−2 圧板用コンタクトガラス
3 第1走行体
4 第2走行体
5 縮小結像レンズ
6 ラインセンサ
7 照明系
8 ADF
9 面光源
101 面光源
102 搬送ローラ
103 原稿ガイド
104 補助搬送ローラ
105 コンタクトガラス押え
【特許請求の範囲】
【請求項1】
読み取り光学系を固定して、原稿を副走査方向に移動させて原稿情報を読み取るシートスルー方式のシートスルー読取手段を有する画像読取装置において、
前記シートスルー読取手段に備えられたコンタクトガラスの原稿通過する面に、主走査方向に長尺な面発光光源によって原稿面を照明する照明手段を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項2】
前記照明手段は、コンタクトガラス上に直接形成した有機エレクトロルミネッセンスであることを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
【請求項3】
前記照明手段は、角度傾斜をつけて配置す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】
前記照明手段は、光源中心部と周辺部とで、光量が可変であって、結像光量を画角によらず均等に保つことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像読取装置。
【請求項5】
前記照明手段は、前記副走査方向に対向して複数設けられることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像読取装置。
【請求項6】
前記照明手段は、白色光であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像読取装置。
【請求項7】
さらに、前記読み取り光学系の光路中に色分解手段を備え、
前記原稿情報をフルカラーで読み取ることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の画像読取装置。
【請求項8】
さらに、前記照明手段が汚れ等により劣化しないための保護手段を備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の画像読取装置。
【請求項9】
前記保護手段は、前記原稿と前記照明手段が直接接触ための原稿ガイドであることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の画像読取装置。
【請求項10】
請求項1から9のいずれか1項に記載の画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項1】
読み取り光学系を固定して、原稿を副走査方向に移動させて原稿情報を読み取るシートスルー方式のシートスルー読取手段を有する画像読取装置において、
前記シートスルー読取手段に備えられたコンタクトガラスの原稿通過する面に、主走査方向に長尺な面発光光源によって原稿面を照明する照明手段を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項2】
前記照明手段は、コンタクトガラス上に直接形成した有機エレクトロルミネッセンスであることを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
【請求項3】
前記照明手段は、角度傾斜をつけて配置す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】
前記照明手段は、光源中心部と周辺部とで、光量が可変であって、結像光量を画角によらず均等に保つことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像読取装置。
【請求項5】
前記照明手段は、前記副走査方向に対向して複数設けられることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像読取装置。
【請求項6】
前記照明手段は、白色光であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像読取装置。
【請求項7】
さらに、前記読み取り光学系の光路中に色分解手段を備え、
前記原稿情報をフルカラーで読み取ることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の画像読取装置。
【請求項8】
さらに、前記照明手段が汚れ等により劣化しないための保護手段を備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の画像読取装置。
【請求項9】
前記保護手段は、前記原稿と前記照明手段が直接接触ための原稿ガイドであることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の画像読取装置。
【請求項10】
請求項1から9のいずれか1項に記載の画像読取装置を備え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9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2009−212679(P2009−212679A)
【公開日】平成21年9月17日(2009.9.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−52096(P2008−52096)
【出願日】平成20年3月3日(2008.3.3)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年9月17日(2009.9.17)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年3月3日(2008.3.3)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
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