(57)【要約】【課題】簡単な構成によって点光源から原稿の照射領域に照射される光の照度リップルが発生するのを防止して、光拡散部材の製造コストが増大するのを防止することができる原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤパッケージ４６と原稿Ｐの照射領域Ｗ１の間の光路上に光拡散部材７１を配置し、この光拡散部材７１が、ＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａから出射された中心光軸Ｃと略直交する方向に延在するように設置されたシート部材７２と、シート部材７２のＬＥＤパッケージ４６と対向する第１の面７２ａと反対の第２の面７２ｂに設けられ、中心光軸Ｃを含んだ領域Ａ上に位置してＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａから出射された光を屈折して拡散させる複数のポリマー球状粒子７３を有し、シート部材７２の第１の面７２ａに、中心光軸Ｃに対して垂直とならないように中心光軸Ｃに対して傾斜する傾斜部７５が形成される。【選択図】図５
2010204539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状に配列された複数の点光源と、
前記点光源から原稿の照射領域までの光路上に設置され、前記点光源から出射された光を拡散する光拡散部材とを備え、
前記点光源の出射面から垂直方向に出射される光の中心光軸を含んだ領域の強度が最も大きくなるランバート分布を有する原稿照明装置において、
前記光拡散部材が、前記点光源から出射された中心光軸と略直交する方向に延在するように設置されたシート部材と、前記シート部材の前記点光源と対向する第１の面と反対の第２の面に設けられ、前記中心光軸を含んだ前記領域上に位置して前記点光源から出射された光を屈折して拡散させる複数の光拡散粒子とを有し、
前記シート部材の前記第１の面に、前記中心光軸に対して垂直とならないように前記中心光軸に対して傾斜する傾斜部が形成されたことを特徴とする原稿照明装置。
【請求項２】
前記傾斜部が、前記シート部材の延在方向に亘って三角形状に連続して傾斜されたものから構成されることを特徴とする請求項１に記載の原稿照明装置。
【請求項３】
前記光拡散粒子の径が、前記中心光軸上を含んで前記中心光軸に近くなる程大きくなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の原稿照明装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の原稿照明装置を備えた画像読取装置であって、
前記原稿照明装置を副走査方向に移動させる駆動手段を備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像読取装置を備えた画像形成装置であって、
前記読取手段によって読み取った画像を記録媒体上に形成する画像形成手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置に関し、例えば、原稿に光を照射する原稿照明装置、この原稿照明装置を備えた複写機、ファクシミリ装置、イメージスキャナ等に使用される画像読取装置およびこの画像読取装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ装置、イメージスキャナ等の画像読取装置にあっては、光源の立ち上がりのスピード、省エネルギー化、長寿命化の要望があり、光源として点光源であるＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた原稿照明装置が採用されている。
【０００３】
ところが、光源として点光源を使用する場合には、複数の点光源を主走査方向（読取ライン方向）に直線状に配列する構成をとるため、各点光源から出射された光を原稿の照射領域に直接照射すると、主走査方向において照度リップル（照度分布のムラ）が生じ、読み取った画像データに応じて画像を形成した場合に照度リップルが原因となる画像濃度ムラが発生する。
【０００４】
このように照度リップルが生じるのは、点光源から出射される光の発光分布がランバート分布を有するからである。
【０００５】
すなわち、図１３（ａ）に示すように、点光源１１１から出射された光は、発光分布Ｌで示すようなランバート分布を示す。ランバート分布と呼ばれるのは、点光源１１１から出射される光エネルギーの強度分布が球状になっている場合である。
【０００６】
図１３（ａ）の分布は（球の）断面図を示している。この分布の場合、点光源１１１の出射面と直交する方向に最大のエネルギー放射が行われる。
【０００７】
最大エネルギーＥの放射方向をθ＝０°（中心光軸）とすると、θが大きくなるにつれ、その角度方向に放射される光束の光エネルギーは減少し、θｈ＝６０°において最大値の２分の１Ｅ（半値）となり、立体角的なエネルギー放射は４分の１に減少する。
【０００８】
したがって、図１３（ｂ）に示すように、点光源１１１の中心光軸を含んだ領域の強度が最も大きく、中心光軸から離れるに従って強度が小さくなるため、原稿の照射領域Ｗにおいて主走査方向に照度リップルが生じてしまうのである。
【０００９】
このような照度リップルが生じるのを防止するために、点光源と原稿面との間に光拡散部材を設置し、点光源から出射された光を光拡散部材によって拡散することにより、照度リップルを抑制して照度分布を均一にするようにした原稿照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
この原稿照明装置は、図１４（ａ）に示すように、直線状に配列された点光源としての複数のＬＥＤ１２１と、ＬＥＤ１２１から出射された光の出射方向前方に配置され、ＬＥＤ１２１から出射された光をＬＥＤ１２１の配列方向と直交する方向に集光させる集光体１２２と、ＬＥＤ１２１から出射された光が照射領域Ｗに至るまでの光路上に配置され、この光をランダムに拡散する光拡散部材１２３とを備えている。
【００１１】
また、光拡散部材１２３における集光体１２２の出射面１２２ａに対向する面には光拡散部１２３ａが形成されており、この光拡散部１２３ａは、ＬＥＤ１２１の配列方向に沿って等間隔に間欠的に形成されている。
【００１２】
この光拡散部１２３ａは、サンドブラストやエッチング等の表面粗し処理、非晶質二酸化ケイ素やその他の微粒子を含むつや消し剤を塗布するつや消しコーティング処理、あるいはシボ処理等によって光を拡散するように構成されており、光拡散部１２３ａが間欠的に形成されている位置は、光拡散部材１２３を集光体１２２に連結して位置決めしたときに、ＬＥＤ１２１に対して垂直に対向する領域を含む範囲となっている。
【００１３】
このような原稿照明装置にあっては、ＬＥＤ１２１から出射された光のうち、原稿の照射領域で照度ニップルの発生原因となり易い光がＬＥＤ１２１から垂直方向、または垂直に近い方向に出射された光であり、ＬＥＤ１２１から斜め方向に出射された光が原稿面上の照明位置での照度ニップルの発生原因とはなり難いため、光拡散部材１２３に形成された光拡散部１２３ａをＬＥＤ１２１の配列方向に沿って間欠的に形成することで、ＬＥＤ１２１から垂直方向、または垂直に近い方向に出射された光を光拡散部１２３ａで拡散させることにより、図１４（ｂ）に示すように、原稿の照射領域Ｗで照度ニップルが発生するのを防止することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、このような従来の原稿照明装置にあっては、光拡散部材１２３における集光体１２２の出射面１２２ａに対向する面にＬＥＤ１２１の配列方向に沿って等間隔に間欠的に光拡散部１２３ａを形成し、光拡散部材１２３をＬＥＤ１２１に対して垂直に対向する領域を含む範囲に設けているが、光拡散部１２３ａを表面粗し処理、つや消しコーティング処理、シボ処理等によって構成しているのみであり、ＬＥＤ１２１から垂直方向、または垂直に近い方向に出射された光を光拡散部１２３ａで拡散させた場合に、強度の強い光が光拡散部１２３ａ内を直線上に透過してしまうのを確実に防止する工夫がされていない。
【００１５】
すなわち、ＬＥＤ１２１から垂直方向、または垂直に近い方向に出射された光が光拡散部１２３ａを通過する際に、光拡散部１２３ａの入射面に入射された光の一部が光拡散部１２３ａを通過する際に、光拡散部１２３ａの表面処理を施していない部分をそのまま垂直に通過するおそれがあり、照度リップルが発生するのを確実に防止することができないおそれがある。
【００１６】
このようなおそれが生じないようにするためには、表面粗し処理、つや消しコーティング処理、シボ処理等を高精度に施して、ＬＥＤ１２１から出射される光が直線上に通過しないようにする必要があり、光拡散部材１２３の製造が非常に面倒なものとなって光拡散部材１２３の製造コストが増大してしまうという問題があった。
【００１７】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、簡単な構成によって点光源から原稿の照射領域に照射される光の照度リップルが発生するのを防止して、光拡散部材の製造コストが増大するのを防止することができる原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の原稿照明装置は、上記目的を達成するため、直線状に配列された複数の点光源と、前記点光源から原稿の照射領域までの光路上に設置され、前記点光源から出射された光を拡散する光拡散部材とを備え、前記点光源の出射面から垂直方向に出射される光の中心光軸を含んだ領域の強度が最も大きくなるランバート分布を有する原稿照明装置において、前記光拡散部材が、前記点光源から出射された中心光軸と略直交する方向に延在するように設置されたシート部材と、前記シート部材の前記点光源と対向する第１の面と反対の第２の面に設けられ、前記中心光軸を含んだ前記領域上に位置して前記点光源から出射された光を屈折して拡散させる複数の光拡散粒子とを有し、前記シート部材の前記第１の面に、前記中心光軸に対して垂直とならないように前記中心光軸に対して傾斜する傾斜部が形成されたものから構成されている。
【００１９】
この構成により、シート部材の第２の面に複数の光拡散粒子を設け、この光拡散部材を、中心光軸を含んだ強度の大きい光が通過する領域上に位置させたので、光拡散粒子によって点光源から出射された強度の大きい光を屈折させて拡散させることができる。
【００２０】
これに加えて、シート部材の第１の面に、点光源から出射される光の中心光軸に対して垂直とならないように中心光軸に対して傾斜する傾斜部が設けられるので、点光源から垂直に出射された強度が最も大きくなる光をシート部材の傾斜部で屈折させて光拡散粒子に入射させることができる。
【００２１】
このため、光拡散粒子に入射した光が点光源と垂直に出射されてしまうのを防止して、最も強度の強い中心光軸を含んだ領域の光を拡散させ、中心光軸を含んだ領域の光の照度を下げることができる。また、点光源から斜め方向に出射された光であって原稿の照射領域での照度ニップルの発生原因となり難い光は、光拡散粒子で屈折させずに照射領域に直接照射させることができる。この結果、照射領域に照射される光の照度リップルが発生するのを防止することができる。
【００２２】
このように、簡素な構成の光拡散部材によって照度リップルが発生するのを防止することができるため、光拡散部材の製造を容易に行うことができ、光拡散部材の製造コストが増大するのを防止することができる。
【００２３】
また、本発明の原稿照明装置は、前記傾斜部が、前記シート部材の延在方向に亘って三角形状に連続して傾斜されたものから構成されている。
【００２４】
この構成により、シート部材の第１の面に三角形状の傾斜部が形成されているため、傾斜部の傾斜角度を大きくすることができ、点光源から出射された強度の大きい光の屈折角度を大きくして光拡散粒子に入射させることができる。したがって、光拡散粒子を通過する光の屈折角度をより一層大きくして拡散させることができ、照度リップルが発生するのをより一層防止することができる。
【００２５】
また、本発明の原稿照明装置は、前記光拡散粒子の径が、前記中心光軸上を含んで前記中心光軸に近くなる程大きくなるものから構成されている。
【００２６】
この構成により、点光源から第１の面に入射された光は、中心光軸に近くなる程、大径の光拡散粒子を通過するので、光拡散粒子内を通過する光の距離を長くすることができ、光の屈折角度を大きくすることができる。このため、最も強度の強い中心光軸および中心光軸の近くを通過する光の屈折角度をより一層大きくして拡散させることができ、照度リップルが発生するのをより一層防止することができる。
【００２７】
また、本発明の画像読取装置は、上述した原稿照明装置を備えた画像読取装置であって、前記原稿照明装置を副走査方向に移動させる駆動手段を備えたものから構成されている。
【００２８】
この構成により、簡単な構成によって点光源から原稿の照射領域に照射される光の照度リップルが発生するのを防止して、光拡散部材の製造コストが増大するのを防止することができる画像読取装置を提供することができる。
【００２９】
また、本発明の画像形成装置は、上述した画像読取装置を備えた画像形成装置であって、前記読取手段によって読み取った画像を記録媒体上に形成する画像形成手段を有するものから構成されている。
【００３０】
この構成により、簡単な構成によって点光源から原稿の照射領域に照射される光の照度リップルが発生するのを防止して、光拡散部材の製造コストが増大するのを防止することができる画像形成装置を提供することができる。
【００３１】
また、画像読取装置で読み取った画像データに応じて画像を形成した場合に画像濃度ムラが発生するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように、簡単な構成によって点光源から原稿の照射領域に照射される光の照度リップルが発生するのを防止して、光拡散部材の製造コストが増大するのを防止することができる原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、カラー複写機の概略構成図である。
【図２】本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、画像読取装置の概略斜視図である。
【図３】本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、一体型走査光学ユニットの断面図である。
【図４】本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、ＬＥＤユニットの斜視図である。
【図５】本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、光拡散部材カバー部材の図３のＡ−Ａ矢視断面図とＬＥＤパンケージとの光学的な位置関係を示す図である。
【図６】本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、（ａ）は、中心光軸がポリマー球状粒子の法線と垂直方向に入射した状態を示す図、（ｂ）は、中心光軸がポリマー球状粒子の法線とある角度を持って入射した状態を示す図である。
【図７】本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、ＬＥＤパッケージから出射された光が光拡散部材で拡散される状態を示す図である。
【図８】本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第２の実施の形態を示す図であり、ＬＥＤパッケージから出射された光が光拡散部材で拡散される状態を示す図である。
【図９】本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第２の実施の形態を示す図であり、（ａ）は、小径のポリマー球状粒子で屈折される光の状態を示す図、（ｂ）は、大径のポリマー球状粒子で屈折される光の状態を示す図である。
【図１０】本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第３の実施の形態を示す図であり、ＬＥＤパッケージから出射された光が光拡散部材で拡散される状態を示す図である。
【図１１】本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第４の実施の形態を示す図であり、ＬＥＤパッケージから出射された光が光拡散部材で拡散される状態を示す図である。
【図１２】本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第５の実施の形態を示す図であり、一体型走査光学ユニットの断面図である。
【図１３】（ａ）は、ランバート分布を示す図、（ｂ）は、照度リップルを示す図である。
【図１４】（ａ）は、従来の光拡散部材を備えた原稿照明装置を示す図、（ｂ）は、従来の光拡散部材によって照度リップルが抑制された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１〜図７は、本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、本実施の形態では、カラー複写機に適用した例を示している。
【００３５】
なお、画像読取装置は、イメージスキャナに適用してもよく、画像形成装置としては、イメージスキャナを有する複写機やファクシミリ装置、複写機能とファクシミリ機能等を備えた複合機等に適用することができる。
【００３６】
まず、構成を説明する。
図１において、画像形成装置としてのカラー複写機１は、自動原稿搬送部（以下、ＡＤＦともいう）２と、給紙部３と、画像読取装置４と、画像形成部５とを含んで構成されている。
【００３７】
ＡＤＦ２は、原稿トレイ１１と、原稿トレイ１１に載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離してコンタクトガラス７に向かって搬送する各種ローラ等からなる給紙部１３とを備えている。
【００３８】
ＡＤＦ２は、給紙部１３によって分離された原稿をコンタクトガラス７上に搬送する搬送ベルト８を備えている。また、ＡＤＦ２は、各種ローラ等からなる排紙部９を備えており、コンタクトガラス７上の原稿が画像読取装置４によって読み取られると、搬送ベルト８によってコンタクトガラス７から排紙される原稿は、排紙部９によって原稿トレイ１１の下方の排紙トレイ１２に排紙されるようになっている。また、ＡＤＦ２は、画像読取装置４に対して図示しないヒンジ等の開閉機構を介して開閉自在に取付けられている。
【００３９】
給紙部３は、用紙サイズの異なる記録媒体としての記録紙を収納する給紙カセット２１、２２と、給紙カセット２１、２２に収納された記録紙を画像形成部５の画像形成位置まで搬送する各種ローラからなる給紙手段２３とを備えている。
【００４０】
画像読取装置４は、図２に示すように、画像読取装置４の筐体４ａ内に原稿照明装置としての一体型走査光学ユニット４０を備えており、この一体型走査光学ユニット４０は、後述するＬＥＤユニット４４から主走査方向（図２の矢印Ａ方向）に光を照射するとともに、画像読取装置４に備えられる図示しない駆動手段によって原稿の全照射領域Ｗ内において副走査方向（図１、図２の矢印Ｂ方向）に走査（移動）されることによって、原稿の２次元カラー画像を読み取るようになっている。また、コンタクトガラス７は、画像読取装置４の筐体４ａの上部に設けられており、筐体４ａの上面を構成している。
【００４１】
なお、駆動手段は、一体型走査光学ユニット４０に固定されたワイヤ、ワイヤに橋架される複数の従動プーリおよび駆動プーリと、駆動プーリを回転させるモータ等によって構成されるものであり、公知であるため、図示を省略する。
【００４２】
画像形成部５は、画像形成手段を構成するものであり、露光装置３１と、複数の感光体ドラム３２と、各感光体ドラム３２の周囲に設置された異なる色（シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ））のトナーを有する現像装置３３と、転写ベルト３４と、定着装置３５とを備えている。
【００４３】
画像形成部５は、画像読取装置４によって読み取られて色別分解された画情報に基づいて複数の感光体ドラム３２に色分けして画像を形成し、給紙部３から供給された記録紙に感光体ドラム３２上のトナーを重ね合わせて転写した後、定着装置３５により記録紙に転写されたトナー画像のトナーを溶融して、記録紙にカラー画像を定着するようになっている。
また、カラー複写機１は、図示しない画像送受信装置によって読み取った画像を相手先の装置に送信する機能も備えている。
【００４４】
次に、図３〜図５に基づいて一体型走査光学ユニット４０の構成を説明する。
図３に示すように、一体型走査光学ユニット４０は、筐体４１と、筐体４１に着脱自在に設けられた遮蔽部材４２と、遮蔽部材４２に着脱自在に設けられ、遮蔽部材４２との間に原稿Ｐの照射領域Ｗ１にＬＥＤユニット４４から照射を行うための開口４３ａを有するカバー部材４３とを備えている。なお、筐体４１、遮蔽部材４２およびカバー部材４３は、それぞれ樹脂製である。
【００４５】
また、遮蔽部材４２とカバー部材４３には光源としてのＬＥＤユニット４４が取付けられており、このＬＥＤユニット４４は、図４に示すように、ＬＥＤ基板４５上に発光素子である複数（本実施の形態では７個）のＬＥＤパッケージ（点光源）４６が主走査方向に略直線状に配置されたものから構成されている。このＬＥＤパッケージ４６内には０．３ｍｍ程度の微小なＬＥＤチップが複数個封止されている。
本実施の形態のＬＥＤパッケージ４６は、所謂、トップビュータイプと称されるものであり、出射面４６ａがＬＥＤ基板４５の実装面と直交する方向になっている。
【００４６】
このトップビュータイプのＬＥＤパッケージ４６は、発光強度分布に指向性を有し、出射光の強度分布は、出射角に対して出射面の直交方向を基準とするランバートの余弦則に倣う強度分布（ランバート分布と呼ぶ）を有している。なお、図３は、一体型走査光学ユニット４０の断面図であり、１つのＬＥＤパッケージ４６が示されている。
【００４７】
図３において、カバー部材４３の下面には反射部４７が設けられており、カバー部材４３に対向する遮蔽部材４２の上面には反射部４８、４９が設けられている。
すなわち、反射部４７は、カバー部材４３の下面である対向面４３ｂに設けられており、反射部４８、４９は、カバー部材４３の対向面４３ｂに対向する遮蔽部材４２の上面である対向面４２ａに設けられている。
【００４８】
また、ＬＥＤユニット４４は、遮蔽部材４２およびカバー部材４３の間で、ＬＥＤパッケージ４６からの出射光の中心光軸が略水平に向くような方向にＬＥＤ基板４５が配置されており、このＬＥＤ基板４５は、カバー部材４３の対向面４３ｂに設けられた位置決め用の溝５０と、遮蔽部材４２の対向面４２ａに設けられた光源位置決め部としての位置決め用の溝５１とその上下端部が嵌合されることにより、ＬＥＤパッケージ４６の位置が一義的に決定されている。
【００４９】
また、ＬＥＤユニット４４は、ＬＥＤ基板４５が溝５０、５１に嵌合されることにより、遮蔽部材４２およびカバー部材４３に挟持されることにより、遮蔽部材４２およびカバー部材４３に挟持され、ＬＥＤ基板４５が溝５０、５１から抜け出ることにより、遮蔽部材４２およびカバー部材４３から取り外されるようになっている。すなわち、ＬＥＤユニット４４は、遮蔽部材４２およびカバー部材４３に対して着脱自在となっている。
【００５０】
また、カバー部材４３は、外部から一体型走査光学ユニット４０に進入する外乱光を防ぐために設けられており、対向面４３ｂに設けられた反射部４７によってＬＥＤパッケージ４６から照射された光が反射部４９に導かれるようになっている。
【００５１】
本実施の反射部４７〜４９は、遮蔽部材４２およびカバー部材４３の対向面４２ａ、４３ｂの形状に沿った反射面形状に成型された母材の表面にアルミ箔等の反射シートを接着することにより構成されている。
【００５２】
なお、反射部４７〜４９は、反射面が形成された母材の表面にアルミを蒸着することにより構成してもよく、また、反射面に反射材を練り込んだ塗装を施したものから構成してもよく、あるいは、反射材料によるメッキを施すことにより構成してもよい。
【００５３】
本実施の形態では、遮蔽部材４２およびカバー部材４３のそれぞれに設けられたＬＥＤ基板４５の位置決め用の溝５０、５１をコンタクトガラス７面に対して直角の方向になるように配置することができ、ＬＥＤ基板４５を垂直に保持することができる。このため、出射面をＬＥＤ基板４５と平行に配置されたＬＥＤパッケージ４６から出射した光の中心光軸を水平方向に指向させることができる。
【００５４】
このように出射面をＬＥＤパッケージ４６から出射した光の中心光軸を水平方向に指向させることができるため、ＬＥＤパッケージ４６から出射された照明光は、ある角度で広がりながら略水平方向に進行する。
【００５５】
また、本実施の形態では、遮蔽部材４２およびカバー部材４３の間には光拡散部材としての光拡散部材７１が設けられており、この光拡散部材７１は、垂直に折り曲げられた折り曲げ部７１ａを有し、この折り曲げ部７１ａが接着剤等によってカバー部材４３に固定されている。
【００５６】
また、光拡散部材７１の端部は、遮蔽部材４２の主走査方向に沿って形成されたスリット４２ｂに嵌合されるようになっており、光拡散部材７１は、スリット４２ｂに嵌合されたときにＬＥＤパッケージ４６から原稿Ｐの照射領域Ｗ１までの光路上において、ＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａから出射された中心光軸と略直交する方向に延在するように遮蔽部材４２およびカバー部材４３の間に位置決めされ、ＬＥＤパッケージ４６から出射された光を拡散するようになっている。
【００５７】
図５に示すように、光拡散部材７１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のシート部材７２と、シート部材７２のＬＥＤパッケージ４６と対向する第１の面７２ａと反対の第２の面７２ｂ（原稿Ｐの照射領域Ｗ１側の面）に設けられ、ＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａから出射された光の中心光軸Ｃを含んだ領域上に位置することにより、ＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａから出射された光を屈折して拡散させる光拡散粒子としての複数のポリマー球状粒子７３と、ポリマー球状粒子７３を保持して光拡散部材７１に固定するバインダー樹脂７４とを含んで構成されている。なお、バインダー樹脂７４としては、水溶性樹脂やエマルジョン系樹脂が使用される。
【００５８】
また、シート部材７２は、ＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａから出射された中心光軸Ｃと略直交する方向に延在するように遮蔽部材４２およびカバー部材４３の間に位置決めされるようになっており、中心光軸Ｃと略直交する面は第２の面７２ｂとなっている。
また、シート部材７２のＬＥＤパッケージ４６と対向する第１の面７２ａには傾斜部７５が形成されており、この傾斜部７５は、中心光軸Ｃに対して垂直とならないように中心光軸Ｃに対して傾斜している。
【００５９】
図１に示すように、本実施の形態の光拡散部材７１は、遮蔽部材４２およびカバー部材４３内にＬＥＤユニット４４および反射部４７、４８が収納された第１の空間５７が形成されるように、ＬＥＤユニット４４および反射部４７、４８と照射領域Ｗ１とを隔離している。
【００６０】
一方、図３において、遮蔽部材４２の反射部４８によって反射させられたＬＥＤパッケージ４６の照明光は、光拡散部材７１を通して原稿Ｐの照射領域Ｗ１に対して左側から照射されるようになっており、カバー部材４３の反射部４７で反射させられた照明光は、光拡散部材７１を通して遮蔽部材４２の反射部４９でさらに反射し、若しくは、直接ＬＥＤパッケージ４６から光拡散部材７１を通して反射部４９に到達して反射する光も原稿Ｐの照射領域Ｗ１に対して図３の右側から照射される。
【００６１】
なお、原稿Ｐの照射領域Ｗ１は、コンタクトガラス７上のある一定範囲である。また、図３において、照射領域Ｗ１に対して右側を走査方向の前側とし、照射領域Ｗ１に対して左側を走査方向の後側とすると、本実施の形態では、上述した反射部４７〜４９からの照明作用により、照射領域Ｗ１に対して副走査方向の前後方向から光が略均等に照射されることになり、立体物の原稿や切り貼りされた原稿等も影が出ないようにすることができる。
【００６２】
したがって、カバー部材４３および遮蔽部材４２の形状は、ＬＥＤパッケージ４６から照射される光を原稿Ｐの照射領域Ｗ１に対して副走査方向に一定の照度分布で導くように設計された折り曲げ形状となっている。
【００６３】
すなわち、本実施の一体型走査光学ユニット４０は、筐体４１に設けられ、発光するＬＥＤユニット４４と、ＬＥＤユニット４４からの光を原稿Ｐの照射領域Ｗ１に照射する反射部４７を有するカバー部材４３と、ＬＥＤユニット４４からの光を原稿Ｐの照射領域Ｗ１に照射する反射部４８、４９を有する遮蔽部材４２とからなる照明手段としての原稿照明部５６を備えたものとなる。
【００６４】
また、遮蔽部材４２は、筐体４１に着脱自在に設けられており、図３に示すように、筐体４１内を、光拡散部材７１によって分割され、遮蔽部材４２およびカバー部材４３内にＬＥＤユニット４４および反射部４７、４８が収納された第１の空間５７および反射部４９が収納された第２の空間８１と、第１の空間５７および第２の空間８１の下方に位置し、画像読取部５４が設けられた第３の空間５８とに隔離するようになっている。
【００６５】
すなわち、遮蔽部材４２は、筐体４１内に画像読取部５４が収納された空間としての第３の空間５８が画成されるように原稿照明部５６と画像読取部５４とを隔離している。
【００６６】
この遮蔽部材４２の対向面４２ａは、画像読取部５４の底面を構成するものであり、遮蔽部材４２は、第３の空間５８に原稿Ｐからの反射光以外の照明光が進入しないように第１の空間５７から遮断する（隔離する）機能を有しており、原稿照明部５６の下方を覆うとともに、筐体４１との間で隙間が生じないように筐体４１に取付けられている。
【００６７】
このように本実施の形態では、反射部４７を第１の空間５７に対向するカバー部材４３の対向面４３ｂに設けるとともに、反射部４８、４９を第１の空間５７に対向する遮蔽部材４２の対向面４２ａに設けることで、第３の空間５８と隔離された第１の空間５７および第２の空間８１を画成することができる。
【００６８】
また、遮蔽部材４２には主走査方向に延在するスリット５９が形成されており、このスリット５９は、ＬＥＤユニット４４から遠く離れて位置している（図３中、右方）。また、スリット５９は、反射部４８および反射部４９の間に位置するようにして設けられており、原稿Ｐからの反射光（原稿像の光）を第１の空間５７から第２の空間８１を介して第３の空間５８に導くようになっている。
【００６９】
また、スリット５９は、上下方向に開口しており、開口の高さはＬＥＤパッケージ４６の中心よりも高い位置、すなわち、原稿Ｐに近い位置に設けられている。このため、ＬＥＤパッケージ４６からの照射光を第１の空間５７から第２の空間８１を通して第３の空間５８に進入し難くして、原稿Ｐからの反射光のみを第３の空間５８に導くことができる。
【００７０】
なお、反射部４８、４９を除いたスリット５９の近傍の遮蔽部材４２の表面やスリット５９内の垂直方向の内周側面は、反射率の低い表面処理または、黒色に構成されており、反射部４８、４９を除いた遮蔽部材４２の対向面４２ａで光を反射し難くしている。
【００７１】
また、第３の空間５８に位置する筐体４１には反射ミラー６０ａ〜６０ｅ、結像レンズ６１および撮像素子としてのＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）６３が設けられており、これら反射ミラー６０ａ〜６０ｅ、結像レンズ６１およびＣＣＤ６３は、読取手段としての画像読取部５４を構成している。
【００７２】
反射ミラー６０ａ〜６０ｅは、ＬＥＤユニット４４から反射部４７〜４９を介して原稿Ｐの照射領域Ｗ１が照射されたときに、照射領域Ｗ１における原稿Ｐのライン上（主走査方向）の反射光Ｌ、すなわち、読取光軸が遮蔽部材４２のスリット５９を介して第３の空間５８に導かれると、反射ミラー６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅの順に反射するようになっている。したがって、反射ミラー６０ａ〜６０ｅは、反射光Ｌを結像レンズ６１に導くように筐体４１の所定個所に取付けられている。
【００７３】
この結像レンズ６１は、筐体４１の底部に取付けられており、反射ミラー６０ｅによって反射された光を結像させるようになっている。ＣＣＤ６３は、結像レンズ６１の結像位置に配置されるように筐体４１の副走査方向一側面に取付けられており、原稿Ｐの画像を読み取るようになっている。本実施の形態のＣＣＤ６３は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色毎に設けられており、カラー画像の読み取りを行うことができる。
【００７４】
このＣＣＤ６３は、ＳＢＵ（スキャナボードユニット）６４上に配置されており、このＳＢＵ６４は、筐体４１の副走査方向一側面に取付けられている。このＳＢＵ６４にはＣＣＤ６３の他にＩＣチップやチップコンデンサ等の電子部品が実装されており、ＣＣＤ６３によって読み取られた原稿Ｐの画像を処理し、露光装置３１に送信するようになっている。
【００７５】
次に、作用を説明する。
カラー複写機１によって原稿Ｐの画像を読み取る場合には、駆動手段によって一体型走査光学ユニット４０を副走査方向に移動させながら、ＬＥＤユニット４４から原稿Ｐの照射領域Ｗ１に照射を行う。
【００７６】
ＬＥＤユニット４４のＬＥＤパッケージ４６が出射されると、この出射光の中心光軸が水平方向に指向され、ある角度で広がりながら略水平方向に進行する。
【００７７】
遮蔽部材４２の反射部４８によって反射させられたＬＥＤパッケージ４６の照明光は、光拡散部材７１を通して原稿Ｐの照射領域Ｗ１に対して図３の左側から照射されるとともに、カバー部材４３の反射部４７で反射させられた照明光は、光拡散部材７１を通して遮蔽部材４２の反射部４９でさらに反射し、若しくは、直接ＬＥＤパッケージ４６から光拡散部材７１を通して反射部４９に到達して反射する光も原稿Ｐの照射領域Ｗ１に対して図３の右側から照射される。
【００７８】
このため、原稿Ｐの照射領域Ｗ１において照度分布のピーク光量位置と読取領域の中心とが一致され、原稿Ｐの照射領域Ｗ１が一定の照度分布で照射される。この原稿Ｐからの反射光は、読取光軸となって反射ミラー６０ａ〜６０ｅを介して結像レンズ６１に導かれ、結像レンズ６１によってＣＣＤ６３の中心に結像される。
【００７９】
このとき、照度分布のピーク光量位置と読取領域の中心とが一致しているため、Ｒ、Ｇ、Ｂの光量分布のばらつきが発生しないので、ＣＣＤ６３は、鮮明なカラー画像の読み取りを行うことができる。
【００８０】
このように照度分布のピーク光量位置と読取領域の中心とを一致させることができるのは、ＬＥＤパッケージ４６の出射光を光拡散部材７１によって均一に拡散することができるためである。
【００８１】
以下、その理由を具体的に説明する。
ＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａから垂直方向に出射される光は、中心光軸Ｃを含んだ領域の強度が最も大きくなるランバート分布を有する。本実施の形態の光拡散部材７１は、ＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａから出射された中心光軸Ｃと略直交する方向に延在するようにシート部材７２が設置され、原稿Ｐの照射領域Ｗ１に対向するシート部材７２の第２の面７２ｂに中心光軸Ｃを含んだ領域に位置するようにポリマー球状粒子７３を設けたので、ＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａから出射された光をポリマー球状粒子７３によって屈折して拡散させることができる。
【００８２】
すなわち、ランバート分布は、ＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａと垂直な方向（中心光軸Ｃ）に最大のエネルギー放射が行われ、最大エネルギーの放射方向をθ＝０°（中心光軸Ｃ）とすると、θが大きくなるにつれ、その角度方向に放射される光束の光エネルギーは減少し、θｈ＝６０°において最大値の２分の１Ｅ（半値）となり、立体角的なエネルギー放射は４分の１に減少する。このため、本実施の形態では、シート部材７２の第２の面７２ｂに中心光軸Ｃを含んだ領域Ａ（±３０°）に位置するようにポリマー球状粒子７３を設ける。
【００８３】
ここで、図６（ａ）に示すように、ＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａから出射された光の中で、例えば、中心光軸Ｃの光がポリマー球状粒子７３の法線Ｘと直交する方向に入射した場合には、ポリマー球状粒子７３に入射された光は屈折せずにＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａと垂直方向にそのまま出射されてしまう。
【００８４】
これに対して、図６（ｂ）に示すように、中心光軸Ｃの光がポリマー球状粒子７３の法線Ｘに対してある角度を持ってポリマー球状粒子７３に入射した場合には、ポリマー球状粒子７３に入射された光は屈折して出射される。
【００８５】
特許文献１に示す光拡散部にあっては、例えば、非晶質二酸化ケイ素やその他の微粒子を含むつや消し剤を塗布するつや消しコーティング処理を実施した場合に、図６（ａ）に示すように、中心光軸Ｃの光がポリマー球状粒子７３の法線Ｘと直交する方向に入射した場合には、ポリマー球状粒子７３に入射された光が屈折せずにＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａと垂直方向にそのまま出射されたものと同様な事態が生じてしまうため、ＬＥＤ１２１から出射される光がポリマー球状粒子７３内で直線上に通過しないようにポリマー球状粒子７３を高精度に設置する必要が生じてしまい、光拡散部材１２３の製造が非常に面倒なものとなって光拡散部材１２３の製造コストが増大してしまう。
【００８６】
本実施の形態では、シート部材７２のＬＥＤパッケージ４６と対向する第１の面７２ａに傾斜部７５を傾斜し、この傾斜部７５を中心光軸Ｃに対して垂直とならないように中心光軸Ｃに対して傾斜させているので、図７に示すように、ＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａから垂直に出射された強度が最も大きくなる光をシート部材７２の傾斜部７５で屈折させてポリマー球状粒子７３に入射させることができる。
【００８７】
このため、ポリマー球状粒子７３に入射した光がＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａと垂直に出射されてしまうのを防止して、最も強度の強い中心光軸Ｃを含んだ領域の光を拡散させ、中心光軸を含んだ領域の光の照度を下げることができる。
【００８８】
また、ＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａから斜め方向に出射された光であって原稿Ｐの照射領域Ｗ１での照度ニップルの発生原因となり難い光は、ポリマー球状粒子７３で屈曲させずに原稿Ｐの照射領域Ｗ１に直接照射する。この結果、原稿Ｐの照射領域Ｗ１に照射される光の照度リップルが発生するのを防止することができる。
【００８９】
このように、本実施の形態では、簡素な構成の光拡散部材７１によって照度リップルが発生するのを防止することができるため、光拡散部材７１の製造を容易に行うことができ、光拡散部材７１の製造コストが増大するのを防止することができる。
【００９０】
（第２の実施の形態）
図８、図９は、本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第２の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。
【００９１】
第１の実施の形態のポリマー球状粒子７３は、粒径が小さいため、傾斜部７５で屈折した光がポリマー球状粒子７３内で透過する距離が短く、図９（ａ）に示すように、拡散角度が小さいものとなる。
【００９２】
本実施の形態では、図８に示すように、シート部材７２の第２の面７２ｂに設けられた光拡散粒子としてのポリマー球状粒子の径は、中心光軸Ｃ上に設置されたポリマー球状粒子９１ａが最も大きく、ポリマー球状粒子９１ａに近接するポリマー球状粒子９１ｂがポリマー球状粒子９１ａよりも小さく、ポリマー球状粒子９１ｂに近接するポリマー球状粒子９１ｃがポリマー球状粒子９１ｂよりも小さくなるように形成されている。
【００９３】
すなわち、本実施の形態では、ポリマー球状粒子９１ａ〜９１ｃの径は、中心光軸Ｃに近くなる程大きく形成されている。このため、図９（ｂ）に示すように、傾斜部７５で屈折した光がポリマー球状粒子９１内を通過する距離を長くすることができ、ポリマー球状粒子９１ａ〜９１ｃ内を通過した光の屈折角度を大きくすることができる。
【００９４】
そして、中心光軸Ｃ上に設置されたポリマー球状粒子９１ａの径を最も大きくしたので、最も強度が大きい中心光軸Ｃの光を大きく屈折させることができ、中心光軸Ｃを含んだ領域の光を確実に拡散して、照度リップルが発生するのをより確実に防止することができる。
【００９５】
（第３の実施の形態）
図１０は、本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第３の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。
【００９６】
図１０に示すように、シート部材７２の第１の面７２ａには傾斜部９０が形成されており、この傾斜部９０は、シート部材７２の延在方向に亘って三角形状に連続して傾斜している。
【００９７】
本実施の形態では、シート部材７２の第１の面７２ａに三角形状の傾斜部９０を形成したので、傾斜部９０の傾斜角度を大きくすることができ、ＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａから出射された強度の大きい光の屈折角度を大きくしてポリマー球状粒子７３に入射させることができる。したがって、ポリマー球状粒子７３を通過する光の屈折角度をより一層大きくして拡散させることができ、照度リップルが発生するのをより一層防止することができる。
【００９８】
（第４の実施の形態）
図１１は、本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第４の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。
図１１において、シート部材７２の第１の面７２ａには傾斜部９０が形成されており、この傾斜部９０は、シート部材７２の延在方向に亘って三角形状に連続して傾斜している。
【００９９】
また、シート部材７２の第２の面７２ｂに設けられた光拡散粒子としてのポリマー球状粒子の径は、中心光軸Ｃ上に設置されたポリマー球状粒子９１ａが最も大きく、ポリマー球状粒子９１ａに近接するポリマー球状粒子９１ｂがポリマー球状粒子９１ａよりも小さく、ポリマー球状粒子９１ｂに近接するポリマー球状粒子９１ｃがポリマー球状粒子９１ｂよりも小さくなるように形成されている。
すなわち、本実施の形態では、ポリマー球状粒子９１ａ〜９１ｃの径は、中心光軸Ｃに近くなる程大きく形成されている。
【０１００】
そして、本実施の形態では、シート部材７２の第１の面７２ａに三角形状の傾斜部９０を形成したので、傾斜部９０の傾斜角度を大きくすることができ、ＬＥＤパッケージ４６の出射面４６ａから出射された強度の大きい光の屈折角度を大きくしてポリマー球状粒子９１ａ〜９１ｃに入射させることができる。
【０１０１】
また、図９（ｂ）に示すように、ポリマー球状粒子９１ａ〜９１ｃに入射された光がポリマー球状粒子９１ａ〜９１ｃ内を通過する距離を長くすることができ、ポリマー球状粒子９１ａ〜９１ｃ内を通過した光の屈折角度を大きくすることができる。
【０１０２】
そして、中心光軸Ｃ上に設置されたポリマー球状粒子９１ａの径を最も大きくしたので、最も強度が大きい中心光軸Ｃの光を大きく屈折させることができ、中心光軸Ｃを含んだ領域の光を確実に拡散することができる。
【０１０３】
この結果、ポリマー球状粒子９１ａ〜９１ｃを通過する光の屈折角度をより一層大きくして拡散させることができ、照度リップルが発生するのをより一層防止することができる。
【０１０４】
（第５の実施の形態）
図１２は、本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置の第５の実施の形態を示す図であり、本実施の形態では、原稿照明装置を除いた画像読取装置の構成が第１の実施の形態と異なるのみであり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。
【０１０５】
図１２において、画像読取装置４は、筐体４ａ内に、走査光学ユニットを構成し、矢印Ｂで示すように副走査方向に一定の速度で移動する第１の走行体１１１と、矢印Ｂで示す副走査方向に第１の走行体１１１の半分の速度で走行する第２の走行体１１６と、筐体４ａに固定された結像レンズ１１７と、筐体４ａに固定されたＣＣＤ１１８とを備えている。
【０１０６】
第１の走行体１１１は、筐体１１２に第１の実施の形態と同様の構成を有する原稿照明装置としての原稿照明部５６が着脱自在に設けられている。また、遮蔽部材４２は、筐体１１２内を、ＬＥＤユニット４４が設けられ、第１の実施の形態〜第４の実施の形態のいずれかの拡散シート７１によって画成される第１の空間５７および第２の空間８１と、第１の空間５７および第２の空間８１の下方に位置し、反射ミラー１１３が設けられた第３の空間５８とに隔離している。
すなわち、遮蔽部材４２は、筐体１１２内に反射ミラー１１３が収納された空間としての第３の空間５８が画成されるように原稿照明部５６と反射ミラー１１３とを隔離している。
【０１０７】
そして、原稿Ｐからの反射光がスリット５９を通して第１の空間５７から第２の空間８１を通してから第３の空間５８に導かれ、反射ミラー１１３で結像光が反射されるようになっている。また、第２の走行体１１６内には、反射ミラー１１４、１１５が取付けられており、この反射ミラー１１４、１１５は、反射ミラー１１３から反射された光を結像レンズ１１７に反射するようになっている。
【０１０８】
結像レンズ１１７は、反射ミラー１１５から反射された光を撮像素子としてのＣＣＤ１１８に結像するようになっている。ＣＣＤ１１８は、結像位置に設けられており、結像レンズ１１７によって結像された光を読み取るようになっている。本実施の形態では、反射ミラー１１３〜１１５、結像レンズ１１７およびＣＣＤ１１８が読取手段を構成している。
【０１０９】
本実施の形態では、このような構成を有する画像読取装置４に光拡散部材７１を適用した場合であっても、第１の実施の形態〜第４の実施の形態と同様に、簡素な構成の光拡散部材７１によって照度リップルが発生するのを防止することができるため、光拡散部材７１の製造を容易に行うことができ、光拡散部材７１の製造コストが増大するのを防止することができる。
なお、上記各実施の形態では、光拡散粒子として、光透過型のポリマー球状粒子を用いているが、光不透過型（反射型）の光拡散粒子を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
以上のように、本発明に係る原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置は、簡単な構成によって点光源から原稿Ｐの照射領域に照射される光の照度リップルが発生するのを防止して、光拡散部材の製造コストが増大するのを防止することができるという効果を有し、原稿に光を照射する原稿照明装置、この原稿照明装置を備えた複写機、ファクシミリ装置、イメージスキャナ等に使用される画像読取装置およびこの画像読取装置を備えた画像形成装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１１１】
１  カラー複写機（画像形成装置）
４  画像読取装置
５  画像形成部（画像形成手段）
４０  一体型走査光学ユニット（原稿照明装置）
４６  ＬＥＤパッケージ（点光源）
５４  画像読取部（読取手段）
７１  光拡散部材
７２  シート部材
７２ａ  第１の面
７２ｂ  第２の面
７３  ポリマー球状粒子（光拡散粒子）
７５、９０  傾斜部
９１ａ〜９１ｃ  ポリマー球状粒子（光拡散粒子）
１１３〜１１５  反射ミラー（読取手段）
１１７  結像レンズ（読取手段）
１１８  ＣＣＤ（読取手段）
Ｗ１  照射領域
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１２】
【特許文献１】特開２００５−１５６６００号公報
【図１】
2010204539.tif 000003
【図２】
2010204539.tif 000004
【図３】
2010204539.tif 000005
【図４】
2010204539.tif 000006
【図５】
2010204539.tif 000007
【図６】
2010204539.tif 000008
【図７】
2010204539.tif 000009
【図８】
2010204539.tif 000010
【図９】
2010204539.tif 000011
【図１０】
2010204539.tif 000012
【図１１】
2010204539.tif 000013
【図１２】
2010204539.tif 000014
【図１３】
2010204539.tif 000015
【図１４】
2010204539.tif 000016