JP7490992B2 - 読取装置、画像形成装置 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る画像形成装置10には、図1に示されるように、装置上下方向(矢印H方向)の下方から上方へ向けて、記録媒体としてのシート部材Pが収容される収容部14と、収容部14に収容されたシート部材Pを搬送する搬送部16と、収容部14から搬送部16によって搬送されるシート部材Pに画像形成を行う画像形成部20と、原稿Gに形成された画像を読み取る画像読取ユニット60とが、この順で備えられている。
収容部14には、画像形成装置10の筐体10aから装置奥行方向の手前側に引き出し可能な収容部材26が備えられており、この収容部材26にシート部材Pが積載されている。さらに、収容部14には、収容部材26に積載された最上位のシート部材Pを、シート部材Pの搬送経路28に送り出す送出ロール30が備えられている。
搬送部16には、搬送経路28に沿ってシート部材Pを搬送する複数の搬送ロール32が備えられている。
画像形成部20には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4つの画像形成ユニット18Y、18M、18C、18Kが備えられている。なお、以後の説明では、Y,M,C,Kを区別して説明する必要が無い場合は、Y,M,C,Kを省略して記載することがある。
画像読取ユニット60は、図2に示されるように、一枚の原稿Gの画像を読み取る際に原稿Gが載せられる第一透明板62(=プラテンガラス)と、第一透明板62の装置幅方向の一方(図中左方)に配置される第二透明板72とを備えている。そして、第一透明板62及び第二透明板72は、画像読取ユニット60の筐体60aの上部に嵌め込まれている。
画像形成装置10では、次のようにして画像が形成される。
先ず、図6に示す画像読取ユニット60が、原稿Gの画像を読み取る。具体的には、搬送装置64によって搬送される原稿Gの画像を読み取る場合は、読取装置100は、モータ80(図4参照)の駆動力が無端ベルト82を介して伝達され、装置幅方向の端部側の搬送読取位置に移動して停止する。そして、搬送読取位置に配置された読取装置100が、搬送装置64によって搬送される原稿Gの画像を読み取る。
次に、読取装置100について説明する。
図7に示す読取装置100は、既知のCIS(Contact Image Sensor)方式を用いて原稿Gに形成された画像を読み取る。そして、読取装置100は、図8に示されるように、受光基板102と、受光基板102に接続されている一対の配線ケーブル104と、配線ケーブル104に夫々接続されている剛性基板106と、剛性基板106に実装されている発光素子128とを備えている。さらに、読取装置100は、円柱状とされている一対の導光体110(=ライトガイド)と、原稿Gから反射した光(=反射光)を集光する集光部112と、筐体114とを備えている。受光基板102は、基板の一例である。
筐体114は、図8に示されるように、装置奥行方向に延びる箱状とされている。そして、筐体114には、図9に示されるように、一対の導光体110が夫々収容されている一対の導光体収容部114aと、一対の導光体収容部114aの間に、集光部112が収容されているレンズ収容部114bとが形成されている。さらに、筐体114には、剛性基板106が収容されている一対の基板収容部114cが、図10に示されるように、装置奥行方向から導光体収容部114aを挟むように形成されている。
導光体収容部114aは、図9、図10に示されるように、装置幅方向に並んで一対形成さており、夫々の導光体収容部114aは、装置奥行方向に延びている。さらに、夫々の導光体収容部114aの長手方向に交差した断面は、上方が開口された半円状とされている。
レンズ収容部114bは、図9に示されるように、装置幅方向において、一対の導光体収容部114aの間に形成されており、装置上下方向に筐体114を貫通している。
基板収容部114cは、図10に示されるように、導光体収容部114aに対して、装置奥行方向の奥側、及び手前側に一対形成されている。具体的には、基板収容部114cは、筐体114の装置奥行方向の両端の壁部119と、導光体収容部114aとの間に形成されている。
筐体114の下部には、図9に示されるように、受光基板102の縁部の上面と接触している段差面117が形成されている。
導光体110は、図9に示されるように、筐体114の導光体収容部114aに収容されており、透明な材料(例えば、アクリル樹脂)によって、装置奥行方向に延びる円柱状に形成されている。そして、導光体110は、装置幅方向に並んで一対設けられている。
集光部112は、図9に示されるように、筐体114のレンズ収容部114bに収容されており、集光部112は、遮光部材150と、一対のレンズアレイ152とを備えている。なお、一対のレンズアレイ152と、遮光部材150とについては、詳細を後述する。
受光基板102は、図9に示されるように、板厚方向が装置上下方向とされ、筐体114の下端部に配置されている。そして、受光基板102の縁部の上面が筐体114の段差面117と接触した状態で、受光基板102は、図示せぬ固定手段で筐体114に固定されている。
配線ケーブル104は、一対設けられ、図8に示されるように、受光基板102の装置奥行方向の両端部に基端が接続されている所謂フレキシブルフラットケーブル(Flexible Flat Cable)である。一方の配線ケーブル104の基端は、受光基板102の装置奥行方向の奥側(図中左側)の端部と接続されており、他方の配線ケーブル104の基端は、受光基板102の装置奥行方向の手前側(図中右側)の端部と接続されている。
剛性基板106は、一対設けられ、図8に示されるように、配線ケーブル104の先端と接続されており、装置奥行方向から見て装置幅方向に延びている矩形状とされている。また、夫々の剛性基板106の一方の面(=互いに対向する面)には、装置幅方向に並ぶLED(Light Emitting Diode)128(以下「発光素子128」)が、2個備えられている。
次に、読取装置100の作用を説明する。
図10に示す発光素子128は、導光体110の端面110aに光を照射する。さらに、導光体110は、導光体110の端面110aから入射した光を、導光体110の長手方向に導く。そして、導光体110は、その長手方向に沿って形成された反射部材(図示省略)により、図9に示されるように、集光部112の上方に向けて(図中矢印B方向)光を出射する。
次に、一対のレンズアレイ152及び遮光部材150が取り付けられている部分の筐体114の構成と、一対のレンズアレイ152と、遮光部材150とについて説明する。なお、図9に示されるように、遮光部材150、一対のレンズアレイ152、及び受光基板102は、原稿G側から、この順番で上方側から下方側に並んでいる。なお、以後の説明では、遮光部材150側のレンズアレイ152を一方のレンズアレイ152と称し、受光基板102側のレンズアレイ152を他方のレンズアレイ152と称することがある。
筐体114には、図11に示されるように、装置奥行方向に延び、かつ装置上下方向に貫通して開口する開口部130が形成されている。そして、筐体114において開口部130の上端には、装置奥行方向に延び、かつ上方を向く一対の上向き面132が形成されている。この一対の上向き面132は、装置幅方向において開口部130を間において配置されている。遮光部材150は、この一対の上向き面132に上方から載せられて、固定材166により筐体114に固定されている。
レンズアレイ152は、透明な樹脂材料であるポリメチルメタクリレート(PMMA)を用いて一体的に形成されており、装置奥行方向に延びる直方体状とされている。レンズアレイ152は、光学部材の一例である。
d01>d02>d03・・・・・(1)
遮光部材150は、図18、図19に示されるように、装置奥行方向に延びており、遮光部材150には、装置上下方向に貫通した複数の円筒状の貫通孔170が形成されている。この遮光部材150は、貫通孔170に光を通すことで、貫通孔170を通らない光(=不要光、例えば、装置上下方向に対して傾斜した方向の光)を遮光するための部材である。換言すれば、この遮光部材150は、貫通孔170に光を通すことで、画像の読み取りにおいて不要な光(=不要光、例えば、厚レンズ164の光軸方向に対して傾斜した方向の光)を遮光するための部材である。装置奥行方向は、一方向の一例である。
遮光部160は、黒色の樹脂材料(例えば、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体樹脂(ABS樹脂))によって、一体的に成形されている。本実施形態では、一例として、図20(A)に示す遮光部160の装置奥行方向の長さ(図20(A)のL2)は、28〔mm〕とされており、装置上下方向の厚さ(図20(B)のT01)は、5〔mm〕とされている。
0<L11≦T01(P/d11-1)・・・・・(2)
なお、L11は、Lの一例であって、T01は、Tの一例であって、d11はDの一例である。
次に、読取装置100の製造方法について説明する。
先ず、図25に示されるように、複数の受光素子126を備えた受光基板102、及び受光素子126に入射する光が通過する複数の厚レンズ164を有する一対のレンズアレイ152が固定された筐体114を準備する。
次に、要部構成の作用について、比較形態に係る読取装置300及び400と比較しつつ説明する。先ず、比較形態に係る読取装置300及び400の構成について、読取装置100と異なる部分を主に説明する。次に当該異なる部分による作用の違いを説明する。
比較形態に係る読取装置300のレンズアレイ152には、図28に示されるように、遮光膜等の表面処理が施されていない。さらに、装置上下方向(=光軸方向)におけるレンズアレイ152の平面部分と遮光部160との距離をL21とすると、下記式(3)が成り立っている。このように、比較形態に係る読取装置300では、レンズアレイ152と遮光部160との距離が大きく離れている。
L21>T01(P/d11-1)・・・・・(3)
比較形態に係る読取装置400のレンズアレイ152には、図29に示されるように、遮光膜等の表面処理が施されていない。さらに、装置上下方向(=光軸方向)におけるレンズアレイ152の上面152aの平面部分と遮光部160は接触している。
原稿Gから反射した光(反射光)が、図11に示す遮光部160に形成された貫通孔170を通って、一方のレンズアレイ152の厚レンズ164に入射する。さらに、一方のレンズアレイ152の厚レンズ164に入射した光は、一方のレンズアレイ152の厚レンズ164から出射し、他方のレンズアレイ152の厚レンズ164に入射する。他方のレンズアレイ152の厚レンズ164に入射した光は、他方のレンズアレイ152の厚レンズ164から出射して、図9に示す受光素子126に集まる(集光する)。
ここで、比較形態に係る読取装置300のレンズアレイ152では、図28に示されるように、遮光膜等の表面処理が施されていない。さらに、レンズアレイ152と遮光部160との距離L21は、前述した式(3)を満たしている。
また、比較形態に係る読取装置400のレンズアレイ152では、図29に示されるように、遮光膜等の表面処理が施されていない。さらに、レンズアレイ152と遮光部160は、接触している(離間していない)。
このため、貫通孔170を通る光の中で、装置上下方向に対して傾斜した光B21は、遮光部160の貫通孔170の内面で1回反射し、厚レンズ164に入射してしまう。なお、装置上下方向に対して大きな角度(例えば、30度、45度等)で傾斜した光も遮光部160の貫通孔170に入り、貫通孔170の内面で反射する。しかし、このような大きな角度で貫通孔に侵入した光は、貫通孔170の内面での反射を複数回繰り返すことにより光量の減衰が繰り返されるため、仮に厚レンズ164に入射したとしても、無視できるレベルの光量となる。しかし、光B21は、貫通孔160の内面の下方で1回反射するだけなので、反射による光量の減衰が少ない。このため、このような光が厚レンズ164に入射すると、迷光の原因となり得る。
これに対して、本実施形態に係る読取装置100のレンズアレイ152では、図15、図24に示されるように、遮光部材150側に配置された一方のレンズアレイ152の上面152aには、遮光膜146が形成されている。具体的には、遮光膜146は、上面152aにおいて平面状の部分と、レンズ面144の外周部分とに形成されている。さらに、レンズアレイ152と遮光部160との距離L11は、前述した式(2)を満たしている。
以上説明したように、読取装置100では、遮光膜146は、上面152aにおいて平面状の部分と、レンズ面144の外周部分とに形成されている。さらに、レンズアレイ152と遮光部材150との距離L11は、前述した式(2)を満たしている。このため、比較形態に係る読取装置300と比して、貫通孔170を通った光が、レンズアレイ152において厚レンズ164の周囲の厚レンズ164以外の部分に入射するのが抑制される。
46 二次転写ロール(転写装置の一例)
100 読取装置
102 受光基板(基板の一例)
114 筐体
126 受光素子(素子の一例)
140 挟み面
140a 凹部
146 遮光膜
150 遮光部材
152 レンズアレイ(光学部材の一例)
152a 上面(面の一例)
152b 下面(他方の面の一例)
152c 側面
160 遮光部
162a 基本部
162b 張出部
164 厚レンズ(レンズの一例)
166 固定材(凸部の一例)
170 貫通孔(孔の一例)
G 原稿
Claims (6)
- 原稿から反射した光が通る直径Dの貫通した孔が間隔Pで複数形成された厚さTの遮光部材であって、一方向に延びた基本部と、該一方向に対して交差する幅方向において該基本部の両側から張り出した張出部とを有する遮光部材と、
該遮光部材と離間して対向すると共に該孔と対向する位置にレンズが夫々形成された面を有し、該面において少なくとも該レンズのレンズ面以外に遮光膜が形成され、該レンズの光軸方向における該遮光部材との距離LがL≦T(P/D-1)とされた光学部材であって、該一方向に延びると共に該幅方向を向いた側面を有し、該側面には、凸部が設けられた光学部材と、
該光学部材が取り付けられる筐体であって、該光学部材を該幅方向から挟む一対の挟み面が形成され、該挟み面には、該凸部を逃げる凹部が形成された筐体と、
該光学部材を通過した光を受光する素子を備えた基板と、
を備え、
該光軸方向から見て、該張出部が、少なくとも該凹部の一部を覆っている読取装置。 - 前記レンズのレンズ面において、前記遮光膜が形成されていない露出部分の直径は、前記孔の直径と比して小さい請求項1に記載の読取装置。
- 前記光学部材は、2個設けられ、
前記原稿側から、前記遮光部材、一方の前記光学部材、他方の前記光学部材、及び前記基板の順番で前記光軸方向に並べられ、
一方の前記光学部材の前記面と反対側を向く他方の前記光学部材の他方の面には、前記レンズと対応する他のレンズが複数形成されており、前記他方の面において少なくとも前記他のレンズのレンズ面以外に遮光膜が形成された請求項1又は2に記載の読取装置。 - 一方の前記光学部材と他方の前記光学部材とは、前記光軸方向において対称とされている請求項3に記載の読取装置。
- 前記光軸方向から見て、前記張出部が前記凹部を全て覆っている請求項1に記載の読取装置。
- 請求項1~5の何れか1項に記載の読取装置と、
前記読取装置によって読み取られた画像を記録媒体に転写する転写装置と、
を備えた画像形成装置。
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