JP5991060B2 - 原稿照明装置、原稿読取装置、画像形成装置 - Google Patents

原稿照明装置、原稿読取装置、画像形成装置 Download PDF

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Description

この発明は、原稿を機械的に読取る際に原稿に照明光を当てるための原稿照明装置、および、この原稿照明装置を備えたイメージスキャナなどの各種の原稿読取装置、または、上記原稿読取装置を備えた(デジタル)複写機、ファクシミリ、プリンタ、および、これらを適宜組合せた複合機などの画像形成装置に関するものである。
原稿読取装置や画像形成装置などには、原稿を機械的に読取る際に原稿に照明光を当てるための原稿照明装置が備えられている(例えば、特許文献1参照)。
このような原稿照明装置には、例えば、上面に原稿を接触状態で載置するためのコンタクトガラスと、このコンタクトガラスの上面に沿って原稿を搬送するようにした自動原稿搬送機構(ADF機構(オートドキュメントフィーダー))と、上記した原稿の原稿読取面における、所定の原稿読取領域を照明する照明部とを備えたものが存在する。
そして、コンタクトガラスの上面に原稿が直接載置される場合には、上記した原稿読取面の位置は、コンタクトガラスの面上(に載置された原稿の表面または下面の位置)となる。
また、自動原稿搬送機構によって原稿を搬送する場合も、自動原稿搬送機構は一般にコンタクトガラスの上面に接触するように原稿を搬送しているので、上記した原稿読取面の位置は、コンタクトガラスの面上(に沿って搬送される原稿の表面または下面の位置)となる。
そして、このように、原稿読取面の位置が、共にコンタクトガラスの面上にある場合には、コンタクトガラスに直接原稿を載置する場合と、自動原稿搬送機構によって原稿を搬送する場合とで、照明状態が同じになるので、読取性能に差が生じることはなかった。
上記したように、自動原稿搬送機構によって原稿を搬送する場合に、原稿がコンタクトガラスに直接接触すると、紙粉などのゴミがコンタクトガラス面に付着して読取性能が低下するおそれがあるので、近年、原稿を、コンタクトガラスに接触させないように、コンタクトガラスの上面から浮かせた状態で搬送することが検討されている。
しかし、自動原稿搬送機構によって原稿をコンタクトガラスの上面から浮かせるように搬送すると、原稿読取面の位置が、コンタクトガラスの面よりも上方となってしまうため、原稿をコンタクトガラスに直接載置する場合と、原稿をコンタクトガラスの上面から浮かせる場合とで、原稿読取面の位置が上下に離れてしまい、位置が上下に異なる分だけ照明状態が変わることになるので、読取性能に差が生じてしまう。そのため、上記各場合において、得られた読取信号に個別に補正を掛ける必要が生じるので、信号処理が複雑になってしまう。
本発明は、以上のような実情に鑑み、原稿読取面の位置(読取位置)の違いによる照明特性の差を少なくすることを目的とするものである。
本発明は、少なくとも、上面に原稿を接触状態で載置可能なコンタクトガラスと、
該コンタクトガラスの上面から浮かせた状態で原稿を搬送可能な自動原稿搬送機構と、
前記コンタクトガラスの上面に載置された原稿に対する第一原稿読取位置および前記自動原稿搬送機構によって前記コンタクトガラスの上面から浮かせた状態で搬送される原稿に対する第二原稿読取位置における、原稿読取領域を照明可能な照明部とを有する原稿照明装置であって、
前記照明部の照明特性を、前記コンタクトガラス上面の前記第一原稿読取位置と、前記自動原稿搬送機構による前記第二原稿読取位置との中間の位置で最良となるように設定・調整したことを特徴としている。
本発明によれば、照明部の照明特性を、コンタクトガラス上面の第一原稿読取位置と、自動原稿搬送機構による(コンタクトガラスの上面から浮いた)第二原稿読取位置との中間の位置で最良となるように設定・調整したことにより、第一原稿読取位置を読取る場合と、第二原稿読取位置を読取る場合とにおける、照明特性の差を少なくすることができる。
本発明の実施例1にかかる原稿照明装置の概略構成図である。 図1の原稿照明装置における照明特性の設定の仕方を示す図である。 図2の部分拡大図である。 本発明の実施例2にかかる、色むらの改善状況を示すグラフである。 本発明の実施例3にかかる、中央照度の改善状況を示すグラフである。 本発明の実施例4にかかる、照度平坦性の改善状況を示すグラフである。 本発明の実施例5にかかる原稿読取装置の概略構成図である。 本発明の実施例6にかかる原稿読取装置の概略構成図である。 本発明の実施例7にかかるフルカラー複写機(画像形成装置)の内部構造を示す概略正面図である。
以下、本実施の形態を具体化した実施例を、図面を用いて詳細に説明する。
図1〜図9は、この本実施の形態の各実施例(実施例1〜実施例7)およびその変形例を示すものである。
図1〜図3は、実施例1を示すものである。
<構成>以下、構成について説明する。
図1に示すように、この実施例にかかる原稿照明装置1は、少なくとも、コンタクトガラス2と、自動原稿搬送機構3と、照明部4とを有している。
上記した「コンタクトガラス2」は、その上面に原稿5を接触状態で載置させるものである。
上記した「自動原稿搬送機構3」は、上記コンタクトガラス2の上面から浮かせた状態で原稿5を搬送可能なものとされる。
上記した「照明部4」は、上記コンタクトガラス2の上面に載置された原稿5に対する第一原稿読取位置6(原稿5の表面または下面の位置)、および、上記自動原稿搬送機構3によって上記コンタクトガラス2の上面から浮かせた状態で搬送される原稿5に対する第二原稿読取位置7(原稿5の表面または下面の位置)における、所定の原稿読取領域8を照明可能なものとされる。即ち、第一原稿読取位置6と第二原稿読取位置7とは、同一の照明部4によって照明されるように構成されている。
そして、図2、図3に示すように、上記した原稿照明装置1における、上記照明部4の照明特性を、上記コンタクトガラス2上面の上記第一原稿読取位置6と、上記自動原稿搬送機構3による上記第二原稿読取位置7との中間(に想定した最適照明位置9)で最良となるように設定・調整する。
(補足説明)
ここで、上記した「原稿5」は、機械的に読取ることができるものであれば何でも良い。例えば、文字原稿、図形原稿、画像原稿、およびこれらの組合せ原稿や、または、白黒原稿、カラー原稿などとすることができる。
上記した「コンタクトガラス2」には、透明なガラス板が使われる。このコンタクトガラス2は、原稿台、または、原稿台の一部を構成するものとされる。このコンタクトガラス2は、原稿照明装置1の本体に固設される。
上記した「自動原稿搬送機構3」は、いわゆるADF機構(オートドキュメントフィーダー)である。この自動原稿搬送機構3は、例えば、原稿トレイに載置された原稿5を、給紙ローラや、分離ローラなどの分離給紙手段を用いてコンタクトガラス2上などへ搬送し、読取りが終了した原稿5を、搬送ベルトによってコンタクトガラス2上などから排紙トレイへ排紙するようにしたものである。
この自動原稿搬送機構3は、通常、コンタクトガラス2の上部に開閉可能に設けられるカバー部材に対して設置される。
但し、この実施例では、自動原稿搬送機構3は、上記したように、原稿5を上記コンタクトガラス2の上面から浮かせた状態で搬送可能なものに変更されている。そのために、例えば、上記したカバー部材に対して、自動原稿搬送機構3を、コンタクトガラス2の上面よりも高い位置を基準にして設置させるようにする。
この場合には、自動原稿搬送機構3は、例えば、原稿5がコンタクトガラス2の上面よりも法線方向(上方)に0.6mm上方の位置(h1)を通過搬送されるようにしている。この0.6mm上方の位置(h1)は、原稿5を浮かせる場合の最適位置として設定されたものである。但し、自動原稿搬送機構3による原稿5の搬送高さは、コンタクトガラス2の上面から0.6mm上方の位置に限るものではなく、それよりも高く設定したり、或いは、低く設定したりしても良い。
上記した「第一原稿読取位置6」は、コンタクトガラス2の上面(と同じ高さ)の位置とされる。
上記した「第二原稿読取位置7」は、コンタクトガラス2の上面よりも上方の位置とされる。上記の場合には、コンタクトガラス2の上面よりも0.6mm上方の位置とされている。
なお、自動原稿搬送機構3によって原稿5を搬送する場合に、自動原稿搬送機構3の内部に、図示しない第二の原稿読取装置を設けて、原稿5の反対面(裏面または上面)を同時に読取らせるようにしても良い(裏面同時読取りモード)。このように、裏面同時読取りモードを行うことができる構成とすることにより、原稿5の表裏を反転させて、2度に亘って原稿5を読取らせる必要がなくなるので、原稿5の読取時間を半減して、読取効率を向上することができるようになる。
上記した「照明部4」は、原稿読取領域8を照明するための光を発光する光源部11と、この光源部11からの出射光を上記した原稿読取領域8へ向けて案内する導光体12とを有するものとすることができる。
上記した光源部11には、蛍光管や、発光ダイオード(Light Emitting Diode:以下、LEDと称す)などの各種の光源を使用することができる。この場合には、光源部11として、基板上に、複数個の光源(LED)を主走査方向(紙面と直交する方向)へライン状に配置実装してパッケージ化された光源アレイ(またはLEDアレイ)が用いられている。
上記した光源部11は、その出射端を、上記した導光体12の入射面へ向けて配置される。
ここで、光源部11について説明する。
近年、上記した原稿照明装置1では、上記した照明部4の光源部11に、従来の蛍光管に替えて、LEDを使用する傾向が生じている。このLEDは、長寿命、高効率、高耐G性、単色発光などの数多くの利点を有しているので、様々な照明分野への応用が期待されているものである。
このようなLED採用の動きは、近年のLEDの進歩によって、LEDの明るさが急激に高まり、しかも、コストが低廉化してきたことによって、より加速されている。
なかでも、特に、白色発光型のLED素子(白色LED)は、発光スペクトルが可視域の波長帯をカバーしているので、原稿照明装置1に用いるのに適している。このため、白色LEDを用いた多種多様な原稿照明装置1が提案されている。
そして、白色発光型のLED素子には、青色を発光するLEDチップ(青色発光チップまたは青色LED)と、この青色LEDからの青色の光を黄色に変換して発光するYAG蛍光体とを組合せて構成された疑似白色LEDがある。この疑似白色LEDでは、青色LEDの表面全体をYAG蛍光体で覆うことにより、青色LEDからの青色の光と、この青色の光にYAG蛍光体が励起されることによって発光する黄色の光とを混色させて白色の光を得るようにしている。
この疑似白色LEDは、構造が比較的簡単で、しかも、発光効率が高いため、白色LEDの主流となっており、上記した各種の原稿照明装置1でも、この疑似白色LEDを用いるケースが多くなっている。
そして、この実施例の原稿照明装置1においても、上記した疑似白色LEDを使っている。
一方、上記した導光体12は、側方から見て矩形状をしており、その出射面を、原稿読取領域8へ向けることにより、原稿5の読取面の向き(例えば、コンタクトガラス2の面方向)に対して非平行となるように対向配置されている。導光体12の出射面は、光源部11からの出射光を所要の拡散特性を有して拡散させることができるものとされている。
上記した照明部4の近傍には、更に、導光体12の出射面から出射された光の一部を利用して、上記した原稿読取領域8を対向照明する対向照明ミラー13が設けられている。この対向照明ミラー13は、少なくとも、導光体12の出射面から出射された(拡散)光の一部を上記した原稿読取領域8へ向けて反射させる反射面を有するものとされる。
上記した「照明特性」には、例えば、色むらや、中央照度や、照度平坦性や、照度や、その他、各種のものがある。これらの照明特性については後述する。
上記した「照明特性の設定・調整」は、光源部11や導光体12や対向照明ミラー13などの、形状や、取付位置や、取付角度や、これら全体のバランスなどを最適に設定・調整することなどによって行われる。
そして、必要な場合には、これらを調整または微調整するための調整機構を設けるようにしても良い。この調整機構は、例えば、光源部11および導光体12を、原稿読取領域8に対して同時に進退動させる進退機構などとすることができる。或いは、上記した調整機構は、例えば、光源部11および導光体12を、図中上下方向へ傾動させる傾動機構などとすることができる。これらの調整機構は、調整ネジによって進退位置や傾動角度などを調整または微調整し得るようなものとすることができる。
また、対向照明ミラー13に対しても、上記と同様の調整機構(進退機構や傾動機構など)を設けるようにしても良い。
上記した「最適照明位置9」(図3中、h2)は、上記した第二原稿読取位置7(h1)のほぼ半分の高さなどに設定するのが好ましい(h2≒1/2・h1)。この最適照明位置9は、実際には、原稿5が設置されない仮想の読取面の位置とされる(仮想読取位置)。この場合、最適照明位置9(h2)は、例えば、コンタクトガラス2の上面よりも法線方向に0.3mm上方の位置とされている。
なお、最適照明位置9(h2)は、コンタクトガラス2の上面(第一原稿読取位置6)と、上記した第二原稿読取位置7(h1)との丁度、真中の位置に設定するのが最も好ましいが(h2=1/2・h1)、状況に応じて、両者の中間に存在する任意の位置に設定するようにしても良い(0<h2<h1)。
<作用>以下、この実施例の作用について説明する。
コンタクトガラス2の上面に原稿5が載置された場合、コンタクトガラス2上面に載置された原稿5に対する第一原稿読取位置6における、原稿読取領域8が照明部4によって照明される。そして、この時の原稿読取領域8からの反射光によって、コンタクトガラス2上面の原稿5を電気的に読取ることができるようになる。
また、自動原稿搬送機構3によってコンタクトガラス2の上面から浮かせた状態で原稿5が搬送された場合、上記自動原稿搬送機構3によって搬送される原稿5に対する第二原稿読取位置7における、原稿読取領域8が、上記したものと同じ照明部4によって照明される。そして、この時の原稿読取領域8からの反射光によって、コンタクトガラス2上面の原稿5を電気的に読取ることができるようになる。
そして、照明部4による原稿読取領域8の照明は、光源部11(LEDアレイ)に主走査方向へライン状に配置実装された複数個の光源(白色LED、特に疑似白色LED)からの出射光またはその一部を、導光体12を通して原稿読取領域8へ導くと共に、導光体12の出射面で拡散された出射光の一部を対向照明ミラー13で反射させて、原稿読取領域8を対向照明することによって行われる。
この際、上記コンタクトガラス2上面の上記第一原稿読取位置6と、上記自動原稿搬送機構3による上記第二原稿読取位置7との中間の位置(最適照明位置9)で、上記したように照明部4の照明特性が最良となるような設定がなされている。
これによって、第一原稿読取位置6と第二原稿読取位置7との間の照明特性の差が少なくなる。
<効果>この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
照明部4の照明特性を、コンタクトガラス2上面の第一原稿読取位置6と、自動原稿搬送機構3による(コンタクトガラス2の上面から浮いた)第二原稿読取位置7との中間の位置で最良となるように設定・調整したことにより、第一原稿読取位置6を読取る場合と、第二原稿読取位置7を読取る場合とにおける、照明特性の差を少なくすることができる。以て、得られた読取信号に対する補正の負荷が低減するので、信号処理を簡易化することが可能となる。
上記のより具体的な照明特性の内容については、以下の実施例で説明する。
<構成>以下、この実施例の構成について説明する。
上記した中間の位置で最良となるように設定・調整される上記照明特性を、「色むら」とする。
(補足説明)
ここで、上記した「色むら」は、照明部4に上記した疑似白色LEDを用いる場合に、特に、考慮することが必要となる照明特性である。
即ち、疑似白色LEDは、青色発光チップのサイズに対して黄色のYAG蛍光体のサイズの方が大きいため、発光位置(即ち、青色発光チップの発光面の位置と、YAG蛍光体の発光面の位置との間)にズレが生じることによって、原稿5の読取位置(第一原稿読取位置6や第二原稿読取位置7)上で色むらが発生し易いからである。このように、色むらがあると、読取位置によって色が変わってしまうので、上記したように、第一原稿読取位置6と第二原稿読取位置7との位置が異なる場合には、特に、色むらを抑制する必要がある。
なお、このような色むらの問題は、照明部4に蛍光管を用いていた従来の場合には特に生じていなかったので、照明部4にLEDを用いるようになったことに伴って発生した新たな課題であるとも言える。
上記した「色むら」は、原稿読取領域8を複数のメッシュ領域に分割(メッシュ分割)して、各々のメッシュ領域における色度Cx、Cyを計算し、それらの最大値をCxMax、CyMaxとし、それらの最小値をCxMin、CyMinとした場合に、以下の式(1)で定義し評価されるものとする。
(式1):色むら=(CxMax−CxMin)+(CyMax−CyMin)
<作用>以下、この実施例の作用について説明する。
コンタクトガラス2上面の位置で色むらの特性が最適となるような設定・調整を行った場合、コンタクトガラス2上面の第一原稿読取位置6での色むらは、0.0091となり、第二原稿読取位置7での色むらは、0.0132となり、その差は0.0031であった(図4の改善前)。
これに対し、第一原稿読取位置6と第二原稿読取位置7との間の位置で色むらの特性が最適となるような設定・調整を行った場合、コンタクトガラス2上面の第一原稿読取位置6での色むらは、0.0095となり、第二原稿読取位置7での色むらは、0.0108となり、その差は0.0014であった(図4の改善後)。
よって、第一原稿読取位置6を読取る場合と、第二原稿読取位置7を読取る場合とで色むらの差が減少することが確認された。
しかも、色むらにおいては、50%以上の減少という顕著な効果が得られた。これにより、色度補正の負荷が大幅に低減し、装置コストの低廉化を得ることができる。
なお、この場合の設計評価計算値は、市販の照明解析ツール「LightTools」 Ver.7.1を用いて行った値である。これは、以下の実施例についても同様である。
<効果>この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
中間の位置で最良となるように設定・調整される照明特性が色むらであることにより、第一原稿読取位置6を読取る場合と、第二原稿読取位置7を読取る場合とにおける、色むらの差を少なくすることができる。
<構成>以下、この実施例の構成について説明する。
或いは、上記した中間の位置で最良となるように設定・調整される上記照明特性は、「中央照度」とすることができる。
(補足説明)
ここで、上記した「中央照度」は、原稿読取領域8の中央部の計算セルφ10mmにおける照度値によって評価されるものとする。
<作用>以下、この実施例の作用について説明する。
コンタクトガラス2上面の位置で中央照度の特性が最適となるような設定・調整を行った場合、コンタクトガラス2上面の第一原稿読取位置6での中央照度は、55999.6[Lx]となり、第二原稿読取位置7での中央照度は、53864.0[Lx]となり、その差は2135.5[Lx]であった(図5の改善前)。
これに対し、第一原稿読取位置6と第二原稿読取位置7との間の位置で中央照度の特性が最適となるような設定・調整を行った場合、コンタクトガラス2上面の第一原稿読取位置6での中央照度は、56974.4[Lx]となり、第二原稿読取位置7での中央照度は、54933.7[Lx]となり、その差は2040.7[Lx]であった(図5の改善後)。
よって、第一原稿読取位置6を読取る場合と、第二原稿読取位置7を読取る場合とで中央照度の差が減少することが確認された。
<効果>この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
中間の位置で最良となるように設定・調整される照明特性が、中央照度であることにより、第一原稿読取位置6を読取る場合と、第二原稿読取位置7を読取る場合とにおける、中央照度の差を少なくすることができる。
<構成>以下、この実施例の構成について説明する。
または、上記した中間の位置で最良となるように設定・調整される上記照明特性は、「副走査方向の照度平坦性」とすることができる。
(補足説明)
ここで、上記した「副走査方向」は、図1の左右方向である。
上記した「副走査方向の照度平坦性」は、以下の式(2)で定義したものとされる。
(式2):(副走査方向の照度平坦性)=(副走査方向読取り領域における最小値)/(副走査方向読取り領域における最大値)×100[%]
<作用>以下、この実施例の作用について説明する。
コンタクトガラス2上面の位置で副走査方向の照度平坦性の特性が最適となるような設定・調整を行った場合、コンタクトガラス2上面の第一原稿読取位置6での副走査方向の照度平坦性は、93.41%となり、第二原稿読取位置7での副走査方向の照度平坦性は、92.76%となり、その差は0.65%であった(図6の改善前)。
これに対し、第一原稿読取位置6と第二原稿読取位置7との間の位置で副走査方向の照度平坦性の特性が最適となるような設定・調整を行った場合、コンタクトガラス2上面の第一原稿読取位置6での副走査方向の照度平坦性は、92.45%となり、第二原稿読取位置7での副走査方向の照度平坦性は、93.04%となり、その差は0.59%であった(図6の改善後)。
よって、第一原稿読取位置6を読取る場合と、第二原稿読取位置7を読取る場合とで副走査方向の照度平坦性の差が減少することが確認された。
<効果>この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
中間の位置で最良となるように設定・調整される照明特性が、副走査方向の照度平坦性であることにより、第一原稿読取位置6を読取る場合と、第二原稿読取位置7を読取る場合とにおける、副走査方向の照度平坦性の差を少なくすることができる。
そして、上記した実施例2〜実施例4をまとめると、色むら、中央照度、副走査方向の照度平坦性の全てにおいて、第一原稿読取位置6を読取る場合と、第二原稿読取位置7を読取る場合とにおける、照明特性の差を少なくすることができることが確認された。なお、色むら、中央照度、副走査方向の照度平坦性は、可能な場合には、その全て、または、少なくとも2つが、同時に、中間の位置で最良となるような設定・調整を行うようにするのが好ましい。
なお、照明特性のうち、例えば、照度については、光源部11の出力を調整するという代替手段があるが、上記した色むら、中央照度、副走査方向の照度平坦性については、実用上、ローコストでアクティブに制御することが難しいので、上記した各実施例は、実用上極めて有効であることが確認された。
<構成>以下、構成について説明する。
図7に示すように、この実施例にかかる原稿読取装置21は、少なくとも、上記した原稿照明装置1と、この原稿照明装置1によって照明された原稿読取領域8からの反射光(読取光)の光路を構成する読取光学系22と、この読取光学系22で導かれた原稿読取領域8からの反射光を撮像する撮像素子23とを備えるようにする。
(補足説明)
ここで、上記した「原稿照明装置1」は、上記した各実施例のものと同様である。この原稿照明装置1は、走査速度vで副走査方向へ往復移動可能な照明ユニット24(第一の走行体)を有するものとされる。この照明ユニット24には、上記した照明部4や対向照明ミラー13などが設置されている。なお、自動原稿搬送機構3については、図示を省略している。
上記した「原稿読取装置21」は、文字通り、原稿5を読取るための装置である。この原稿読取装置21は、画像読取装置などと言い替えることもできる。
上記した「読取光学系22」は、原稿照明装置1によって照明された原稿5の原稿読取領域8からの反射光を、上記した撮像素子23へ送るための、一定長さの光路を形成するものである。
この読取光学系22は、走査速度vで副走査方向へ往復移動可能な上記照明ユニット24の内部に設置された第一の反射ミラー25と、照明ユニット24と同期して走査速度v/2で副走査方向へ往復移動可能な走行体26(第二の走行体)の内部に設置された第二の反射ミラー27および第三の反射ミラー28と、原稿読取装置21の本体に対して、位置が固定された状態で設置された結像素子29とを備えている。
このうち、第一の反射ミラー25は、照明ユニット24などによって照明された原稿読取領域8からの反射光をコンタクトガラス2と平行な方向へ向けて反射させ、方向変換させるものである。
第二の反射ミラー27および第三の反射ミラー28は、第一の反射ミラー25で方向変換された反射光をそれぞれ90度ずつ方向変換して、合わせて180度反転させるものである。
結像素子29は、第三の反射ミラー28と撮像素子23との間に配置されて、上記した反射光を撮像素子23の位置に原稿画像として縮小結像させるものである。この場合、結像素子29は、原稿読取装置21の本体に対して、位置が固定された状態で設置される。
上記した「撮像素子23」は、結像素子29によって縮小結像された原稿画像を受光して、電気信号(読取信号)に変換することにより、原稿5を電気的に読取るようにしたものである。撮像素子23には、例えば、CCDなどの半導体素子を使用することができる。撮像素子23は、原稿読取装置21の本体に対して、位置が固定された状態で設置される。
なお、原稿読取装置21は、例えば、スキャナ装置などとして構成することができる。
<作用>以下、この実施例の作用について説明する。
上記した原稿読取装置21では、原稿照明装置1の照明ユニット24を通って外部へ出た反射光(即ち、原稿読取領域8で反射され、更に、第一の反射ミラー25で方向変換された反射光)を、第二の反射ミラー27および第三の反射ミラー28で反転させて結像素子29へ導き、結像素子29によって撮像素子23の位置に原稿画像を縮小結像させる。そして、撮像素子23は、結像素子29によって縮小結像された原稿画像を受光して、電気信号に変換する。
この際、照明ユニット24が走査速度vで副走査方向(図中右側)へ移動し、読取光学系22がその半分の走査速度v/2で副走査方向へ移動することによって、光路長を一定に保持しながら、原稿5の全体をスキャンして読取れるようにする。
<効果>この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
少なくとも、上記した原稿照明装置1と、この原稿照明装置1によって照明された原稿読取領域8からの反射光を導く読取光学系22と、この読取光学系22で導かれた原稿読取領域8からの反射光を撮像する撮像素子23とを備えたことにより、第一原稿読取位置6を読取る場合と、第二原稿読取位置7を読取る場合とにおける、照明特性の差が少ない原稿読取装置21を得ることができる。
<構成>以下、構成について説明する。
図8に示すように、上記した原稿読取装置21が、少なくとも、上記照明部4と、上記読取光学系22と、上記撮像素子23とを、同一の筺体31の内部に収容するようにする。
(補足説明)
ここで、上記した「筺体31」は、少なくとも、上記照明部4と、上記読取光学系22と、上記撮像素子23とを同時に収容して、原稿5に対して走査速度vで副走査方向へ(相対的に)移動可能なもの(第一の走行体とほぼ同等の走行体)とされる。なお、この場合には、自動原稿搬送機構3を用いる時のように、筺体31の位置を固定して、原稿5を副走査方向へ移動させるような場合も含まれる。
この場合、筺体31は、照明部4と、上記読取光学系22と、上記撮像素子23とを収容できる最低限の大きさを有するものとするのが好ましい。これにより、図7の原稿読取装置21と比べて、全体の高さ方向の寸法を小さくすることが可能となる。
そして、上記した筺体31には、対向照明ミラー13も収容することができる。また、上記した読取光学系22は、この場合、上記した第一の反射ミラー25と結像素子29とのみを有するものとされている。即ち、第二の反射ミラー27、第三の反射ミラー28、および、これらを移動可能に収容する走行体26(第二の走行体)については、削減されている。
なお、自動原稿搬送機構3については、図示を省略している。また、原稿照明装置1については、上記した各実施例のものと同様である。
<作用>以下、この実施例の作用について説明する。
上記した原稿読取装置21では、照明部4と、上記読取光学系22と、上記撮像素子23とを収容する筺体31が、原稿5に対して走査速度vで副走査方向(図中右側)へ一体的に相対移動することによって、原稿5の全体をスキャンして読取るように機能する。
<効果>この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
少なくとも、上記した照明部4と、読取光学系22と、撮像素子23とを、同一の筺体31の内部に収容したことにより、上記した作用効果に加えて、照明部4と、読取光学系22と、撮像素子23とが一体化されるため、走査時のメカ振動(走行駆動時の動的振動)による副走査方向の原稿読取位置のズレまたは誤差が少なくなり、撮像素子23で受光される光強度の変動量が少なくなるので、読取性能の安定性に優れ、小型で軽量な原稿読取装置21を得ることができる。
また、上記した誤差を見込んで副走査方向の照明領域を広くする必要がなくなるので、省エネルギー化を図ることもできる。
<構成>以下、構成について説明する。
図9は、画像形成装置としてのフルカラー複写機の内部構造を示す概略正面図である。図9に示すように、この実施例にかかる画像形成装置41が、上記した原稿読取装置21を備えるものとする。
(補足説明)
ここで、上記した「画像形成装置41」は、上記した原稿読取装置21で読取られた画像情報に基づいて記録紙(例えば、コピー用紙)などの記録媒体S上に画像を形成する本体(画像形成装置本体42)を備えている。
この画像形成装置本体42は、主に、画像形成部43と、給紙部44とを有している。この場合、画像形成部43は、給紙部44の上部に設けられている。或いは、給紙部44は画像形成部43の下部に設けられている。そして、この画像形成装置本体42の画像形成部43の上部に、上記した原稿読取装置21が備えられる。但し、これらの配置は、上記に限るものではない。
まず、「原稿読取装置21」について説明すると、この原稿読取装置21は、既に上記したものと同様に、コンタクトガラス2と、このコンタクトガラス2と平行に2:1の速度で走行可能な第一の走行体(照明ユニット24)および第二の走行体(走行体26)と、結像素子29および撮像素子23とを有している。原稿照明装置1については、上記した各実施例のものと同様である。この原稿読取装置21は、また、コンタクトガラス2の上方に、コンタクトガラス2の上面から浮かせた状態で原稿5を搬送させるようにした自動原稿搬送機構3を有している。
第一の走行体(照明ユニット24)には、少なくとも、コンタクトガラス2の上面に載置された原稿5の第一原稿読取位置6、または、自動原稿搬送機構3によってコンタクトガラス2の上面から浮かせた状態で搬送される原稿5の第二原稿読取位置7を照明する照明部4と、第一原稿読取位置6または第二原稿読取位置7の原稿読取領域8で反射された反射光(読取光)を撮像素子23へ向かう光路を形成するように方向変換させる第一の反射ミラー25とが搭載されている。
また、第二の走行体(走行体26)には、第一の反射ミラー25で方向変換された反射光を更に撮像素子23へ向かう光路に沿って反転させる第二の反射ミラー27と、第三の反射ミラー28とが搭載されている。そして、第一の反射ミラー25と、第二の反射ミラー27と、第三の反射ミラー28とで順次方向変換された反射光の光路の先には、結像素子29と撮像素子23とが固定状態で配置されている。
なお、原稿読取装置21は、スキャナ装置として、画像形成装置41とは独立に作動させることも可能である。
そして、上記した画像形成装置本体42の「画像形成部43」は、等間隔に離間させて水平方向に並列に配設された像担持体としての4つのドラム状の感光体45と、これらの感光体45の外周面をそれぞれ一様に帯電する各帯電ローラ46と、これらの帯電ローラ46によって帯電された各感光体45の外周面を画像データに応じて半導体レーザで露光することにより静電潜像を形成する露光装置47と、上記した静電潜像にトナーを供給することにより静電潜像をトナー像として顕像化する現像装置48と、感光体45上のトナー像が順次転写される中間転写ベルト49と、この中間転写ベルト49上へのトナー像の転写後に感光体45上に残留したトナーを除去するクリーニング装置51と、中間転写ベルト49上に転写されたトナー像を記録媒体Sに転写させる転写ローラ52とによって構成されている。
そして、上記した4つの感光体45上にはそれぞれ異なる色のトナー像(Y;イエロー、M;マゼンタ、C;シアン、K;ブラック)が形成され、これらの各色のトナー像が中間転写ベルト49上に順次転写されることにより、中間転写ベルト49上でカラーのトナー像が形成され、このカラーのトナー像が記録媒体Sに転写されるようになっている。
なお、図面の都合上、上記した帯電ローラ46と、現像装置48とは、感光体45(Y;イエロー)に対するもののみに符号を付し、また、クリーニング装置51は、感光体45(K;ブラック)に対するもののみに符号を付しているが、これらは、全ての感光体45(Y;イエロー、M;マゼンタ、C;シアン、K;ブラック)に対して同様に設けられている。
また、上記した「給紙部44」は、画像形成装置本体42の下部に設けられた用紙カセット53を備えている。この用紙カセット53は、大きさや種類の異なる記録媒体Sを種別ごとに分類して収納することができるように、複数段備えることができる。この場合には、用紙カセット53は、4段に設置されている。但し、用紙カセット53は、1段としても、2段〜3段としても、或いは、4段以上としても良い。これらの用紙カセット53には、記録媒体Sを一枚ずつ分離給紙させるピックアップローラ54とフィードローラ55とがそれぞれ設けられている。
そして、画像形成装置本体42の内部には、分離給紙された記録媒体Sを搬送する用紙搬送路56が設けられ、この用紙搬送路56上には、レジストローラ57、上記した転写ローラ52、定着装置58、排紙ローラ59、排紙トレイ61などが順に配置されている。また、画像形成装置本体42には、手差トレイ62も設けられている。
<作用>以下、この実施例の作用について説明する。
上記した構成によれば、既に上記したような、原稿読取装置21での原稿5の読取結果に基づいて、露光装置47に設けられた半導体レーザから各色(イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックK)の画像データに応じたレーザ光が出射され、そのレーザ光が帯電ローラ46によって一様に帯電された各感光体45の外周面を露光することにより、各感光体45上に静電潜像が形成される。
この静電潜像に対して各現像装置48から各色のトナーが供給されることにより、各感光体45上に各色のトナー像が形成される。各感光体45上のトナー像は、感光体45と同期して移動する中間転写ベルト49上に順次転写され、中間転写ベルト49上にはカラートナー像が形成される。
一方、画像形成部43での画像形成動作の開始に合わせて、用紙カセット53内からは、記録媒体Sの分離給紙が開始され、分離給紙されて用紙搬送路56上を搬送された記録媒体Sは、間欠的に回転駆動するレジストローラ57によって、中間転写ベルト49と転写ローラ52との間の転写位置へと送り込まれる。
次に、レジストローラ57が回転駆動され、記録媒体Sが中間転写ベルト49と転写ローラ52との間に送り込まれることにより、中間転写ベルト49上のカラートナー像が記録媒体S上に転写される。こうして記録媒体S上に転写されたカラートナー像は、記録媒体Sが定着装置58を通過する過程で記録媒体Sに定着され、カラートナー像が定着された記録媒体Sは排紙ローラ59によって排紙トレイ61上に排紙される。
<効果>この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
上記した原稿読取装置21を備えたことにより、第一原稿読取位置6を読取る場合と、第二原稿読取位置7を読取る場合とにおける、照明特性の差が少なく、また、読取性能の安定性に優れ、小型で軽量な画像形成装置41を得ることができ、従来よりも優れた画像形成装置41を得ることができる。
1 原稿照明装置
2 コンタクトガラス
3 自動原稿搬送機構
4 照明部
5 原稿
6 第一原稿読取位置
7 第二原稿読取位置
8 原稿読取領域
21 原稿読取装置
22 読取光学系
23 撮像素子
31 筺体
41 画像形成装置
S 記録媒体
特開2010−130056号公報(段落番号「0042」〜「0065」、図4) 特開2011−199442号公報(段落番号「0028」、図7、図8)

Claims (7)

  1. 少なくとも、上面に原稿を接触状態で載置可能なコンタクトガラスと、
    該コンタクトガラスの上面から浮かせた状態で原稿を搬送可能な自動原稿搬送機構と、
    前記コンタクトガラスの上面に載置された原稿に対する第一原稿読取位置および前記自動原稿搬送機構によって前記コンタクトガラスの上面から浮かせた状態で搬送される原稿に対する第二原稿読取位置における、原稿読取領域を照明可能な照明部とを有する原稿照明装置であって、
    前記照明部の照明特性を、前記コンタクトガラス上面の前記第一原稿読取位置と、前記自動原稿搬送機構による前記第二原稿読取位置との中間の位置で最良となるように設定・調整したことを特徴とする原稿照明装置。
  2. 前記中間の位置で最良となるように設定・調整される前記照明特性が、色むらであることを特徴とする請求項1に記載の原稿照明装置。
  3. 前記中間の位置で最良となるように設定・調整される前記照明特性が、中央照度であることを特徴とする請求項1に記載の原稿照明装置。
  4. 前記中間の位置で最良となるように設定・調整される前記照明特性が、副走査方向の照度平坦性であることを特徴とする請求項1に記載の原稿照明装置。
  5. 少なくとも、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の原稿照明装置と、
    該原稿照明装置によって照明された原稿読取領域からの反射光の光路を構成する読取光学系と、
    該読取光学系で導かれた原稿読取領域からの反射光を撮像する撮像素子とを備えたことを特徴とする原稿読取装置。
  6. 少なくとも、前記原稿照明装置の照明部と、前記読取光学系と、前記撮像素子とを、同一の筺体の内部に収容したことを特徴とする請求項5に記載の原稿読取装置。
  7. 請求項5または請求項6の原稿読取装置を備えて、該原稿読取装置で読取られた画像情報に基づいて記録媒体上に画像を形成するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
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