(57)【要約】【課題】光源から発光された光の一部が迷光となってイメージセンサに受光されることを抑制することを目的とする。【解決手段】イメージセンサユニット１０において、フレーム１１は、光源２２とイメージセンサ３０との間の位置で回路基板４０の一方側の面に向かって突出する遮光部１９を有し、回路基板４０の一方側の面には、回路基板４０を一方側の面に対して直交する方向から見た場合に、遮光部１９の副走査方向の外形線１９ａ、１９ｂと連続して重なり合う導通部６３が形成される。【選択図】図１
2016001839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照明体に照射した光を読み取るイメージセンサユニットであって、
光源と、
前記被照明体に向けて光を出射する出射面が形成された光出射部、および、前記光出射部の端部から曲がり端面に前記光源からの光が入射される入射面が形成された曲部を有する導光体と、
前記被照明体からの光を結像する集光体と、
前記集光体によって結像された光を受光して電気信号に変換するイメージセンサと、
前記光源と前記イメージセンサとを一方側の面に実装する回路基板と、
前記導光体、前記集光体および前記回路基板を収容するフレームと、を備え、
前記フレームは、前記光源と前記イメージセンサとの間の位置で前記回路基板の前記一方側の面に向かって突出する遮光部を有し、
前記回路基板の前記一方側の面には、前記回路基板を前記一方側の面に対して直交する方向から見た場合に、前記遮光部の副走査方向の外形線と連続して重なり合う導通部が形成されることを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項２】
前記導通部は、前記回路基板を前記一方側の面に対して直交する方向から見た場合に、前記遮光部よりも広い範囲に連続して形成されることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサユニット。
【請求項３】
前記遮光部は、前記回路基板の前記一方側の面に当接されることを特徴とする請求項１または２に記載のイメージセンサユニット。
【請求項４】
前記回路基板は、前記光源を発光させるために前記光源と導通する複数の光源導通部が形成され、
前記複数の光源導通部は、前記回路基板の他方側の面に形成されると共に、前記回路基板を前記一方側の面に対して直交する方向から見た場合に、それぞれ前記遮光部と交差することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項５】
前記光源は、矩形状の筐体と、前記筐体に配置されるＬＥＤチップと、前記筐体の一部の外形線から延びる複数の端子と、を有し、
前記回路基板は、前記複数の端子と導通する端子導通部が形成され、
前記端子導通部は、前記回路基板を前記一方側の面に対して直交する方向から見た場合に、前記一部の外形線と連続して重なり合うことを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項６】
前記回路基板は、前記回路基板を前記一方側の面に対して直交する方向から見た場合に、前記イメージセンサと重なり合う第２の導通部が形成され、
前記第２の導通部は、前記光源に近い側が遠い側に比べて副走査方向に幅広に形成されることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１項に記載のイメージセンサユニットと、
前記イメージセンサユニットと前記被照明体とを相対的に移動させながら、前記被照明体からの光を読み取る画像読取部と、を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項８】
請求項１ないし６の何れか１項に記載のイメージセンサユニットと、
前記イメージセンサユニットと前記被照明体とを相対的に移動させながら、前記被照明体からの光を読み取る画像読取部と、
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、を備え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、イメージセンサユニット、画像読取装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スキャナーや複写機や複合機などに用いられるイメージセンサユニットが知られている。特許文献１には、光出射部および捩れ部が形成された導光体と、光源およびイメージセンサが実装された回路基板を有するイメージセンサユニットが開示されている。特許文献１のイメージセンサユニットでは、光源から発光された光は導光体の捩れ部の入射面から入射され、捩れ部および光出射部の内部を経由して、光出射部の光出射面から被照明体に向かって線状に照射される。被照明体によって反射された光はイメージセンサにより受光されることで被照明体の画像が読み取られる。このように光出射部および捩れ部が形成された導光体を用いることで光源には表面実装型のＬＥＤパッケージを用いることができ、イメージセンサユニットのコストを削減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−３１１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したようなイメージセンサユニットでは、光源とイメージセンサが同一の回路基板に実装されていることから、光源から発光された光の一部が導光体に入射されずに、迷光となってイメージセンサが受光してしまう虞がある。
【０００５】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、回路基板が光源およびイメージセンサを実装する場合であっても、光源から発光された光の一部が迷光となってイメージセンサに受光されることを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のイメージセンサユニットは、被照明体に照射した光を読み取るイメージセンサユニットであって、光源と、前記被照明体に向けて光を出射する出射面が形成された光出射部、および、前記光出射部の端部から曲がり端面に前記光源からの光が入射される入射面が形成された曲部を有する導光体と、前記被照明体からの光を結像する集光体と、前記集光体によって結像された光を受光して電気信号に変換するイメージセンサと、前記光源と前記イメージセンサとを一方側の面に実装する回路基板と、前記導光体、前記集光体および前記回路基板を収容するフレームと、を備え、前記フレームは、前記光源と前記イメージセンサとの間の位置で前記回路基板の前記一方側の面に向かって突出する遮光部を有し、前記回路基板の前記一方側の面には、前記回路基板を前記一方側の面に対して直交する方向から見た場合に、前記遮光部の副走査方向の外形線と連続して重なり合う導通部が形成されることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、前記イメージセンサユニットと、前記イメージセンサユニットと前記被照明体とを相対的に移動させながら、前記被照明体からの光を読み取る画像読取部と、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光源から発光された光の一部が迷光となってイメージセンサに受光されるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、ＬＥＤパッケージ２３が回路基板４０に実装された状態を示す図である。
【図２】図２は、ＭＦＰ１００の外観を示す斜視図である。
【図３】図３は、画像形成部１１３の構造を示す概略図である。
【図４】図４は、イメージセンサユニット１０の外観斜視図である。
【図５】図５は、イメージセンサユニット１０の分解斜視図である。
【図６】図６は、図４に示すＩ−Ｉ線の断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、ＬＥＤパッケージ２３の平面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａに示すＩＩ−ＩＩ線の断面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、図７Ａに示すＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
【図８】図８は、導光体３２の構成を示す斜視図である。
【図９】図９は、図４に示すＩＶ−ＩＶ線の断面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、比較例１の回路基板５０の回路パターンを示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、発明例の回路基板６０の回路パターンを示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、比較例１の回路基板５０における、図１０Ａに示すＶＩＩ−ＶＩＩ線の拡大断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、発明例の回路基板６０における、図１０Ｂに示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の拡大断面図である。
【図１２】図１２は、発明例の回路基板６０の他方側の面に形成された導通部を示す図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、比較例１での迷光の発生を示すグラフである。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、比較例２での迷光の発生を示すグラフである。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、第１の実施形態の発明例での迷光の発生を示すグラフである。
【図１４】図１４は、第２の実施形態のイメージセンサユニット８０の構成を示す断面図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、比較例１の回路基板５０における、図１０Ａに示すＶＩＩ−ＶＩＩ線の拡大断面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、発明例の回路基板６０における、図１０Ｂに示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の拡大断面図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、比較例１での迷光の発生を示すグラフである。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、比較例２での迷光の発生を示すグラフである。
【図１６Ｃ】図１６Ｃは、第２の実施形態の発明例での迷光の発生を示すグラフである。
【図１７】図１７は、第３の実施形態の回路基板９０の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用できる実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
本実施形態は、イメージセンサユニットと、このイメージセンサユニットが適用される画像読取装置および画像形成装置である。画像読取装置および画像形成装置では、イメージセンサユニットが被照明体としての原稿Ｐに光を照射し、イメージセンサユニットが原稿Ｐからの光を電気信号に変換することで画像を読み取る。被照明体は原稿Ｐに限られず、紙幣などの読取対象物に対しても適用できる。また、原稿Ｐを透過した透過光を電気信号に変換することで画像を読み取る透過読取であっても適用できる。
以下の説明においては、三次元の各方向を、Ｘ，Ｙ，Ｚの各矢印で示す。Ｘ方向が主走査方向であり、Ｙ方向が主走査方向に直角な副走査方向であり、Ｚ方向が垂直方向（上下方向）である。
【００１０】
まず、本実施形態に係る画像読取装置または画像形成装置の一例である多機能プリンタ（ＭＦＰ；Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｒｉｎｔｅｒ）の構造について図２を参照して説明する。図２は、ＭＦＰ１００の外観を示す斜視図である。図２に示すように、ＭＦＰ１００は、原稿Ｐからの反射光を読み取る画像読取手段としての画像読取部１０２と、記録媒体としてのシート１０１（記録紙）に原稿Ｐの画像を形成（印刷）する画像形成手段としての画像形成部１１３とを備えている。
【００１１】
画像読取部１０２はいわゆるイメージスキャナーの機能を有するものであり、例えば以下のように構成される。画像読取部１０２は、筐体１０３と、原稿載置部としてのガラス製の透明板からなるプラテンガラス１０４と、原稿Ｐを覆うことができるように筐体１０３に対して開閉自在に設けられるプラテンカバー１０５とを備えている。
筐体１０３の内部には、照明装置を備えたイメージセンサユニット１０、保持部材１０６、イメージセンサユニットスライドシャフト１０７、イメージセンサユニット駆動モータ１０８、ワイヤ１０９、信号処理部１１０、回収ユニット１１１、給紙トレイ１１２などが収納されている。
【００１２】
イメージセンサユニット１０は、例えば密着型イメージセンサ（ＣＩＳ；Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）ユニットである。保持部材１０６は、イメージセンサユニット１０を囲むように保持する。イメージセンサユニットスライドシャフト１０７は、保持部材１０６をプラテンガラス１０４に沿って副走査方向に案内する。イメージセンサユニット駆動モータ１０８は、イメージセンサユニット１０と原稿Ｐとを相対的に移動させる移動部であり、具体的には保持部材１０６に取り付けられたワイヤ１０９を動かす。回収ユニット１１１は筐体１０３に対して開閉自在に設けられ、印刷されたシート１０１を回収する。給紙トレイ１１２は、所定のサイズのシート１０１を収容する。
【００１３】
上述したように構成される画像読取部１０２では、イメージセンサユニット駆動モータ１０８がイメージセンサユニットスライドシャフト１０７に沿ってイメージセンサユニット１０を副走査方向に移動させる。この際、イメージセンサユニット１０はプラテンガラス１０４上に載置された原稿Ｐを光学的に読み取って、電気信号に変換することで、画像の読み取り動作を行う。
【００１４】
図３は画像形成部１１３の構造を示す概略図である。
画像形成部１１３はいわゆるプリンタの機能を有するものであり、例えば以下のように構成される。画像形成部１１３は筐体１０３内部に収容されており、図３に示すように、搬送ローラ１１４と、記録ヘッド１１５とを備えている。記録ヘッド１１５は、例えばシアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、黒Ｋのインクを備えたインクタンク１１６（１１６ｃ，１１６ｍ，１１６ｙ，１１６ｋ）と、これらのインクタンク１１６にそれぞれ設けられた吐出ヘッド１１７（１１７ｃ，１１７ｍ，１１７ｙ，１１７ｋ）から構成される。また、画像形成部１１３は、記録ヘッドスライドシャフト１１８、記録ヘッド駆動モータ１１９、記録ヘッド１１５に取り付けられたベルト１２０を有している。
【００１５】
上述したように構成される画像形成部１１３では、給紙トレイ１１２から供給されたシート１０１は、搬送ローラ１１４によって記録位置まで搬送される。記録ヘッド１１５は、記録ヘッド駆動モータ１１９によりベルト１２０を機械的に動かすことで、記録ヘッドスライドシャフト１１８に沿って印刷方向に移動しつつ電気信号を基にシート１０１に対して印刷を行う。印刷終了まで上述した動作を繰り返した後、印刷されたシート１０１は搬送ローラ１１４によって回収ユニット１１１に排出される。
なお、画像形成部１１３としてインクジェット方式による画像形成装置を説明したが、電子写真方式、熱転写方式、ドットインパクト方式などどのような方式であっても構わない。
【００１６】
次に、本実施形態のイメージセンサユニット１０について図４、図５および図６を参照して説明する。図４は、イメージセンサユニット１０の外観斜視図である。図５は、イメージセンサユニット１０の分解斜視図である。図６は、図４に示すＩ−Ｉ線の断面図である。
【００１７】
イメージセンサユニット１０は長手方向を主走査方向とする直方体の概観を呈している。
イメージセンサユニット１０は、フレーム１１、集光体２０、光源２２、イメージセンサ３０、導光体３２、回路基板４０などを備えている。上述した構成部材のうち、光源２２および導光体３２は、照明装置として機能する。また、上述した構成部材のうち、フレーム１１、集光体２０、イメージセンサ３０、導光体３２および回路基板４０は、読み取る原稿Ｐの主走査方向の寸法に応じた長さに形成される。
【００１８】
フレーム１１は、長手方向を主走査方向とする直方体に形成された筐体である。フレーム１１は、内部に各構成部材を位置決めして収容する。具体的には、図６に示すように、フレーム１１には導光体収容部１２、集光体収容部１４、基板収容部１５が主走査方向に形成される。
導光体収容部１２は導光体３２を収容し、一部にスナップフィット状の保持部１３を有する。集光体収容部１４は導光体収容部１２に隣接して形成され、集光体２０を収容する。基板収容部１５はフレーム１１の下側に形成され、回路基板４０を収容する。フレーム１１は、例えば、黒色に着色された遮光性を有する樹脂材料により形成される。樹脂材料には、例えばポリカーボネートが適用できる。
【００１９】
集光体２０は、原稿Ｐからの光をイメージセンサ３０上に結像する光学部材であり、長手方向を主走査方向にして形成される。集光体２０は、フレーム１１の集光体収容部１４に収容される。集光体２０は、例えば、複数の正立等倍結像型の結像素子（ロッドレンズ）が主走査方向に直線状に配列されるロッドレンズアレイが用いられる。なお、集光体２０は、反射された光をイメージセンサ３０上に結像できればよく、ロッドレンズアレイに限られず、マイクロレンズアレイなど公知の各種集光機能を有する光学部材が適用できる。
【００２０】
光源２２は、発光することで導光体３２を介して原稿Ｐに光を照射する。
図７Ａは、光源２２の平面図である。図７Ｂは図７Ａに示すＩＩ−ＩＩ線の断面図であり、図７Ｃは図７Ａに示すＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
本実施形態の光源２２は、発光面２４に発光素子が内蔵された、いわゆるトップビュータイプの表面実装型のＬＥＤパッケージ２３が適用できる。ＬＥＤパッケージ２３は、矩形状の筐体２５に発光部としてのＬＥＤチップ２６が配置されている。ＬＥＤパッケージ２３は、例えば赤、緑および青の発光波長を有する、複数（ここでは３つ）のＬＥＤチップ２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）が適用できる。ＬＥＤパッケージ２３は、筐体２５の４辺から構成される外形線のうち対向する２辺の外形線２５ａ、２５ｂからそれぞれ延びる、複数（ここでは３つ）の端子２７（２７ａ〜２７ｆ）を有している。本実施形態では、端子２７ａ〜２７ｃが各ＬＥＤチップ２６ａ〜２６ｃに電気的に接続されるカソード側の端子であり、端子２７ｄ〜２７ｆが各ＬＥＤチップ２６ａ〜２６ｃに共通するアノード側の端子である。
【００２１】
図１は、ＬＥＤパッケージ２３が回路基板４０に実装された状態を示す図であって、後述する図９のＶ−Ｖ線で切断し回路基板４０の実装面に対して直交する方向から見た図である。図１に示すように、本実施形態のＬＥＤパッケージ２３は、回路基板４０の主走査方向における一方側の端部に実装される。回路基板４０にはパッド４１ａ〜４１ｆが露出して形成される。ＬＥＤパッケージ２３は、回路基板４０のパッド４１ａ〜４１ｆにそれぞれ、端子２７ａ〜２７ｆが例えば半田付けによって固定される。
なお、イメージセンサユニット１０を紙幣などの真贋を判定する装置（画像読取装置の一例である紙葉類識別装置）に用いる場合、ＬＥＤパッケージ２３には、例えば赤外線、紫外線などの発光波長を有するＬＥＤチップを含んで適用できる。
【００２２】
イメージセンサ３０は、原稿Ｐから反射され集光体２０によって結像された光を受光して電気信号に変換する。イメージセンサ３０は、集光体２０の光軸の延長線上に配置される。イメージセンサ３０は、イメージセンサユニット１０の読み取りの解像度に応じた複数の受光素子（光電変換素子）から構成されるイメージセンサＩＣ３１の所定数を回路基板４０の実装面上に主走査方向に直線状に配列して実装される。
なお、イメージセンサ３０は、受光素子が直線状に配列される構成であれば、例えば、千鳥配列のように複数列配列されていてもよい。また、イメージセンサ３０は、原稿Ｐから反射された光を電気信号に変換できればよく、公知の各種イメージセンサＩＣが適用できる。
【００２３】
導光体３２は、光源２２から発光された光を線状化して原稿Ｐへと導く。導光体３２は、導光体収容部１２に収容される。導光体３２は、例えば、アクリル系の樹脂材料により形成される。
図８は、導光体３２の構成を示す斜視図である。導光体３２は、主走査方向に長い棒状に形成された光出射部３３、および、光出射部３３の一方側の端部から曲がって形成された曲部３６を有する。
光出射部３３は、出射面３４および拡散面３５が主走査方向に亘って形成される。出射面３４は原稿Ｐに対面する位置に形成され、拡散面３５は出射面３４に対向する面に形成される。出射面３４は、原稿Ｐに向かって線状の光を出射する面である。図６に示すように、出射面３４は原稿Ｐの読取ラインＳに集光するために、読取ラインＳの方向に向けて凸の曲面で形成される。拡散面３５は、光出射部３３の内部で光を反射・拡散させる面である。拡散面３５は、例えば、シルク印刷等によるパターン形状が形成されている。
光出射部３３のその他の面は、それぞれ反射面として作用する。
【００２４】
曲部３６は、光源２２から発光された光を光出射部３３に導く部分である。曲部３６は、光出射部３３の一方側の端部から連続して、回路基板４０に実装されたＬＥＤパッケージ２３の発光面２４に向かうように曲がって形成される。曲部３６の端面は、ＬＥＤパッケージ２３から発光される光が入射される入射面３７である。入射面３７は、ＬＥＤパッケージ２３の発光面２４に対して間隔を介して対面する。また、曲部３６は、光出射部３３の一端から副走査方向にも曲がっている。すなわち、図６に示すように、二点鎖線で示す曲部３６は、光出射部３３から集光体２０側に偏倚するように曲がっている。
【００２５】
回路基板４０は長手方向を主走査方向とする平板状に形成される。回路基板４０は、フレーム１１の基板収容部１５に収容される。回路基板４０は、例えばガラスエポキシ基板が適用できる。回路基板４０は、一方側の面が実装面であり、ＬＥＤパッケージ２３およびイメージセンサ３０を実装する。具体的には、回路基板４０は、主走査方向における一方側にＬＥＤパッケージ２３を実装すると共に、主走査方向に直線状にイメージセンサ３０を実装する。なお、回路基板４０の実装面には、ＬＥＤパッケージ２３のＬＥＤチップ２６を発光されるための駆動回路なども実装する。
【００２６】
次に、導光体３２がフレーム１１に収容された状態について図９を参照して説明する。
図９は、図４に示すＩＶ−ＩＶ線の断面図である。
図９に示すように、フレーム１１は、導光体収容部１２と基板収容部１５との間を仕切る室間壁１６を有している。室間壁１６のうち、ＬＥＤパッケージ２３の上方には、曲部３６の入射面３７を含む部位が挿通される開口１７が形成される。また、フレーム１１は、導光体収容部１２内であって導光体３２の光出射部３３と曲部３６との境界に相当する位置に境界壁１８を有している。室間壁１６および境界壁１８は、ＬＥＤパッケージ２３から発光された光のうち入射面３７に入射されなかった光が、直接導光体収容部１２に到達するのを防止する。
【００２７】
また、フレーム１１には、導光体３２の曲部３６が収容される導光体収容部１２の上方を塞ぐように閉塞部材７０が設けられる。閉塞部材７０は、例えば、黒色に着色され板状またはシート状の樹脂材料が適用できる。閉塞部材７０は、ＬＥＤパッケージ２３から入射面３７に入射された光のうち、曲部３６の外側面に入射するときの入射角度が小さく曲部３６の外側面から透過した光が、フレーム１１の外部に漏れることを防止する。
【００２８】
また、フレーム１１は、基板収容部１５内であってＬＥＤパッケージ２３とイメージセンサ３０との間に遮光部１９を有している。遮光部１９は、室間壁１６から回路基板４０に向かって突出して形成される。本実施形態の遮光部１９は下面が、回路基板４０の実装面に当接している。
図１に示すように、遮光部１９はＬＥＤパッケージ２３とイメージセンサ３０との間を仕切るように回路基板４０の副走査方向に亘って形成される。したがって、遮光部１９は、ＬＥＤパッケージ２３から発光された光のうち導光体３２を介さずにイメージセンサ３０によって受光されてしまう光を遮光する。
【００２９】
次に、上述したように構成されるイメージセンサユニット１０において、原稿Ｐの画像を読み取る動作について説明する。
図９に示すように、ＬＥＤパッケージ２３のＬＥＤチップ２６により順次、発光された光は曲部３６の入射面３７から入射され、図９の矢印のように曲部３６の外側面により全反射して光出射部３３に導かれる。図６に示すように、光出射部３３に導かれた光は拡散面３５により拡散されて対向する出射面３４から原稿Ｐの下面に対して矢印のように光を照射する。したがって、原稿Ｐには読取ラインＳに亘って線状に光が照射される。この光は原稿Ｐによって反射されることで、集光体２０を介して光がイメージセンサ３０上に結像される。イメージセンサ３０は、結像された光を電気信号に変換することで、原稿Ｐの下面の画像を読み取ることができる。
【００３０】
イメージセンサ３０が光を１走査ライン分読み取ることで、原稿Ｐの主走査方向における１走査ラインの読み取り動作を完了する。１走査ラインの読み取り動作終了後、イメージセンサユニット１０の副走査方向への相対的な移動に伴い、上述する動作と同様に次の１走査ライン分の読み取り動作が行われる。このようにイメージセンサユニット１０が副走査方向に移動しながら１走査ライン分ずつ読み取り動作を繰り返すことで、原稿Ｐの全面が順次走査されて反射光により画像の読み取りが行われる。
【００３１】
本実施形態のフレーム１１は、上述したように、ＬＥＤパッケージ２３とイメージセンサ３０との間で回路基板４０の実装面に向かって形成される遮光部１９を有している。したがって、遮光部１９は、ＬＥＤパッケージ２３から発光された光のうち導光体３２に入射されなかった光を遮光することで、迷光がイメージセンサ３０により受光されてしまうことを防止する。
【００３２】
しかしながら、遮光部１９を有しているにも関わらず、ＬＥＤパッケージ２３から発光された光の一部が迷光として基板収容部１５に到達し、イメージセンサ３０によって受光されてしまう場合があった。検討を重ねた結果、このような迷光が発生するのは次の２つの要因であることがわかった。
第１の要因は、遮光部１９と回路基板４０の実装面との間に隙間が生じていることである。すなわち、ＬＥＤパッケージ２３から発光された光の一部がこの隙間から基板収容部１５に到達していた。
第２の要因は、回路基板４０に形成される導通部同士の間に、光が進入し易い隙間が生じていることである。すなわち、ＬＥＤパッケージ２３から発光された光の一部が回路基板４０の導通部同士の間の隙間から回路基板４０の内部に進入し、回路基板４０の内部で主走査方向に伝搬しながら基板収容部１５に到達していた。
【００３３】
以下では、迷光が発生し易い比較例１としての回路基板５０と、迷光が発生し難い発明例としての回路基板６０について図面を参照して説明する。
図１０Ａは比較例１の回路基板５０の回路パターンを示す図であり、図１０Ｂは発明例の回路基板６０の回路パターンを示す図である。図１０Ａおよび図１０Ｂには、各回路パターンをハッチングで示し、ＬＥＤパッケージ２３、イメージセンサ３０および遮光部１９を二点鎖線で示している。なお、遮光部１９の二点鎖線は遮光部１９の下面の外形線を示し、副走査方向の２つの外形線のうちイメージセンサ３０側を外形線１９ａとし、ＬＥＤパッケージ２３側を外形線１９ｂとする。
図１１Ａは比較例１の回路基板５０を図１に示すＶＩ−ＶＩ線（図１０Ａに示すＶＩＩ−ＶＩＩ線に相当）で切断した拡大断面図であり、図１１Ｂは発明例の回路基板６０を図１に示すＶＩ−ＶＩ線（図１０Ｂに示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に相当）で切断した拡大断面図である。
【００３４】
まず、迷光が発生し易い比較例１の回路基板５０について説明する。
図１０Ａに示すように、回路基板５０にはＬＥＤパッケージ２３と重なり合うように、光源導通部５１ａ〜５１ｃと、アノード導通部５１ｄが形成されている。光源導通部５１ａ〜５１ｃはそれぞれパッド４１ａ〜４１ｃに導通し、アノード導通部５１ｄはパッド４１ｄ〜４１ｆに導通する。光源導通部５１ａ〜５１ｃは、それぞれ矩形部位から主走査方向に延出する部位が形成され、イメージセンサ３０の周囲に実装された駆動回路に導通させるために、遮光部１９の位置または遮光部１９を超える位置にまで到っている。
【００３５】
ここで、光源導通部５１ａ〜５１ｃおよびアノード導通部５１ｄは、厚みを有する銅箔などの金属が適用される。したがって、導通部が形成された部分と、導通部が形成されていない部分との間で、実装面に対して直交する方向の凹凸が生じる。
図１１Ａに示すように、回路基板５０は基材５５と、基材５５に形成された導通部５１と、導通部５１を覆うソルダーレジスト５６とが積層されて構成される。ソルダーレジスト５６は導通部５１を覆うことで導通部５１の厚みに起因した凸部５７が形成される。
図１１Ａに示すように、凸部５７と遮光部１９とが当接する場合に、隣接する凸部５７間に隙間Ｇ１が生じる。平面視で見たときに、隙間Ｇ１は主走査方向に延び、遮光部１９と交差する。したがって、比較例１の回路基板５０では、ＬＥＤパッケージ２３から発光された光の一部が隙間Ｇ１を通して基板収容部１５に到達してしまう（第１の要因）。図９には、第１の要因で基板収容部１５に到達する光の経路を二点鎖線の矢印Ｌ１で示している。
【００３６】
また、図１０Ａに示すように、回路基板５０のアノード導通部５１ｄは、パッド４１ｄとパッド４１ｅとの間、および、パッド４１ｅとパッド４１ｆとの間に導通部が形成されていない隙間Ｇ２がある。
また、回路基板５０にはイメージセンサ３０と重なり合う導通部５２と、導通部５２の周囲に位置する導通部５３とが形成される。一方、導通部５２の周囲の一部には導通部が形成されていない隙間Ｇ３がある。
したがって、比較例１の回路基板５０では、ＬＥＤパッケージ２３から発光された光のうち導光体３２に入射されなかった光の一部は、回路基板５０のソルダーレジスト５６を透過した後に隙間Ｇ２などから基材５５内に進入する。基材５５内に進入した光は、主走査方向に伝搬してイメージセンサ３０の周囲の隙間Ｇ３などから出射されることで、基板収容部１５に到達してしまう（第２の要因）。図９には、第２の要因で基板収容部１５に到達する光の経路を二点鎖線の矢印Ｌ２で示している。
このように比較例１の回路基板５０は、迷光が発生し易いものである。
【００３７】
なお、比較例１の回路基板５０においてソルダーレジスト５６に光が透過しない黒色のソルダーレジストを用いることで、ＬＥＤパッケージ２３から発光された光を黒色のソルダーレジスト５６に吸収させて迷光を発生し難くすることができる。しかしながら、黒色のソルダーレジストは高価であるために、イメージセンサユニット１０の製造コストが増加してしまう。なお、後述する迷光の検証では、回路基板５０に黒色のソルダーレジストを用いたものを比較例２として検証する。
【００３８】
次に、発明例として、光が透過する安価なソルダーレジストを用いながらも迷光が発生し難い回路基板６０について説明する。
図１０Ｂに示すように、回路基板６０にはＬＥＤパッケージ２３と重なり合うように、光源導通部６１ａ〜６１ｃと、アノード導通部（端子導通部）６１ｄが形成されている。光源導通部６１ａ〜６１ｃはそれぞれパッド４１ａ〜４１ｃに導通し、アノード導通部６１ｄはパッド４１ｄ〜４１ｆに導通する。光源導通部６１ａ〜６１ｃは、それぞれ矩形部位のみで形成され、遮光部１９にまで達していない。
【００３９】
発明例の回路基板６０では、平面視で遮光部１９の副走査方向の外形線１９ａ、１９ｂに対して連続して重なり合う導通部６３が形成される。具体的には、導通部６３は、平面視で遮光部１９よりも広い範囲に連続して形成される。すなわち、回路基板６０は、少なくとも遮光部１９と重なり合う範囲では導通部６３が平坦に形成されるために、導通部６３に起因した凸部が形成されることがない。
図１１Ｂに示すように、回路基板６０は基材６５と、基材６５に形成された導通部６３と、導通部６３を覆うソルダーレジスト６６とが積層されて構成される。ソルダーレジスト６６は導通部６３を覆うことで表面が平坦に形成されることで隙間が生じない。したがって、発明例の回路基板６０では、ＬＥＤパッケージ２３から発光された光の一部が回路基板６０と遮光部１９との間から基板収容部１５に到達するのを抑制することができる（第１の要因の対策）。なお、導通部６３を遮光部１９よりも広い範囲に形成することで、光が基材６５内に進入したり基材６５内から出射されたりしないように、導通部６３自体によって遮光される。
【００４０】
また、図１０Ｂに示すように、回路基板６０のアノード導通部６１ｄは、パッド４１ｄとパッド４１ｅとの間、および、パッド４１ｅとパッド４１ｆとの間にも連続して形成されている。換言すると、図１０Ｂに示すように、アノード導通部６１ｄは、ＬＥＤパッケージ２３の外形線２５ｂと隙間なく重なり合っている。したがって、回路基板６０には、比較例１の回路基板５０のような隙間Ｇ２がない。このように、回路基板６０のアノード導通部６１ｄに隙間をなくすことで、ＬＥＤパッケージ２３から発光された光の一部がソルダーレジスト５６を透過したとしても、隙間が形成されていないアノード導通部６１ｄによって遮光され、基材６５内に進入することを抑制することができる（第２の要因の対策）。
【００４１】
また、回路基板６０にはイメージセンサ３０と重なり合うように、第２の導通部としての導通部６２が形成される。導通部６２は、ＬＥＤパッケージ２３に近い側の幅寸法（図１０Ｂに示すＷ１）が遠い側の幅寸法（図１０Ｂに示すＷ２）に比べて副走査方向に幅広に形成される。また、回路基板６０には導通部６２の周囲に導通部６４が形成される。導通部６４は、比較例１の隙間Ｇ３に相当する位置に形成される。
したがって、光の一部が基材６５内に進入して、主走査方向に伝搬された場合であっても基材６５内から出射される光が導通部６２、６３、６４によって遮光される。特に、導通部６２では、基材６５内から光が出射され易いＬＥＤパッケージ２３に近い側の幅寸法を幅広に形成することで、基材６５内を伝搬してＬＥＤパッケージ２３に近い側から出射される光を遮光することができ、イメージセンサ３０によって受光されることを抑制することができる（第２の要因の対策）。
このように発明例の回路基板６０によれば光が透過する安価なソルダーレジストを用いた場合であっても迷光の発生を抑制することができる。
【００４２】
なお、回路基板６０では、上述したように光源導通部６１ａ〜６１ｃは、それぞれ矩形部位のみで形成され、遮光部１９にまで到達していないために、イメージセンサ３０の周囲に実装された駆動回路に導通させることができない。そのため、回路基板６０では、他方側の面である下面に光源導通部６１ａ〜６１ｃおよびアノード導通部６１ｄに導通する導通部７１を形成する。
図１２は、図１０Ｂと同方向から見た図であり、回路基板６０の下面に形成された導通部７１のみを抜き出して示した図である。回路基板６０の下面には光源導通部７１ａ〜７１ｃとアノード導通部７１ｄが形成される。光源導通部７１ａ〜７１ｃはビアホールを介してそれぞれ光源導通部６１ａ〜６１ｃに導通され、アノード導通部７１ｄはビアホールを介してアノード導通部６１ｄに導通される。光源導通部７１ａ〜７１ｃおよびアノード導通部７１ｄは、回路基板６０の下面を通ってイメージセンサ３０の周辺に実装された駆動回路に導通される。すなわち、光源導通部７１ａ〜７１ｃおよびアノード導通部７１ｄは、平面視で遮光部１９と交差するように形成される。
【００４３】
図１１Ｂには、基材６５の下面に形成した導通部７１を二点鎖線で示している。図１１Ｂに示すように、導通部７１は下側からソルダーレジスト６７により覆われる。
このように、光源導通部７１ａ〜７１ｃおよびアノード導通部７１ｄは、回路基板６０の下面に形成されることで、光源導通部７１ａ〜７１ｃおよびアノード導通部７１ｄに起因する凸部は回路基板６０の下面に形成される。すなわち、回路基板６０の実装面のうち遮光部１９と重なり合う範囲に隙間を生じさせることなく光源導通部６１ａ〜６１ｃを駆動回路に導通されることができる。
【００４４】
＜迷光の検証＞
次に、比較例１、比較例２および発明例について迷光の発生について検証する。
なお、比較例１および発明例では、光が透過するソルダーレジストとして、一般的な緑色のソルダーレジストを用いた。比較例２では、比較例１の回路基板５０に光を透過し難い、黒色のソルダーレジストを用いた。
ここでは、イメージセンサ３０が２００ｍＶおよび１０００ｍＶを出力するように光源２２を設定した上で集光体２０のレンズ面で入光を遮断した。したがって、迷光が発生しない場合ではイメージセンサ３０の出力値は０であり、迷光が発生した場合にはイメージセンサ３０の出力値は０よりも大きくなる。
【００４５】
図１３Ａは比較例１の出力を示すグラフであり、図１３Ｂは比較例２の出力を示すグラフであり、図１３Ｃは発明例の出力を示すグラフである。各グラフでは、縦軸がイメージセンサ３０の出力値（ｍＶ）であり、横軸が光源２２側からのイメージセンサ３０の距離に相当する。なお、図１３Ａ〜図１３Ｃのグラフのうち０よりも小さい出力値はノイズによるものである。
図１３Ａに示す比較例１では、光源が２００（ｍＶ）の場合にはイメージセンサ３０の距離に関わらず出力値が約０（ｍＶ）である。一方、光源が１０００（ｍＶ）の場合には光源２２から近いイメージセンサ３０の出力値が突出し（図１３Ａに示すＡ部を参照）、約２（ｍＶ）である。したがって、比較例１では、光源２２に近い位置で迷光が生じている。
次に、図１３Ｂに示す比較例２では、光源が２００（ｍＶ）の場合にはイメージセンサ３０の距離に関わらず出力値が約０（ｍＶ）である。一方、光源が１０００（ｍＶ）の場合には光源２２から近い位置でイメージセンサ３０の出力値が突出し（図１３Ｂに示すＢ部を参照）、約１（ｍＶ）を出力している。したがって、比較例２では、光源２２から近い位置で迷光が生じている。
【００４６】
最後に、図１３Ｃに示す発明例では、光源が２００（ｍＶ）および１０００（ｍＶ）の場合でも、イメージセンサ３０の出力値が安定している。したがって、発明例では、迷光が抑制されている。
このように、発明例のように構成することで、高価な黒色のソルダーレジストを用いずに、光源２２から導光体３２を介さずにイメージセンサ３０に受光されてしまう迷光を抑制することができる。
【００４７】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、遮光部１９が回路基板４０に当接する場合について説明した。本実施形態では、遮光部８２と回路基板４０との間に僅かな隙間を有している場合について説明する。
図１４は、第２の実施形態に係るイメージセンサユニット８０の構成を示す図である。なお、第１の実施形態と同様の構成は、同一符号を付してその説明を省略する。
イメージセンサユニット８０のフレーム８１には、ＬＥＤパッケージ２３とイメージセンサ３０との間に遮光部８２を有している。遮光部８２は、室間壁１６の下面から回路基板４０に向かって突出して形成される。本実施形態では、遮光部８２の下面と回路基板４０の実装面との間に僅かな隙間Ｇ４を有している。
【００４８】
＜迷光の検証＞
次に、第２の実施形態のイメージセンサユニット８０を用いて、第１の実施形態と同様に比較例１、比較例２および発明例の迷光について検証する。図１５Ａに示すように、比較例１の回路基板５０を用いる場合には、凸部５７同士の間に形成される隙間Ｇ１に加えて凸部５７と遮光部８２の下面との間にも隙間Ｇ４が形成される。また、図１５Ｂに示すように、発明例の回路基板６０を用いた場合には、ソルダーレジスト６６の表面と遮光部１９との間に隙間Ｇ４が形成される。その他の構成およびソルダーレジストは、第１の実施形態の迷光の検証と同様である。
【００４９】
図１６Ａは比較例１の出力を示すグラフであり、図１６Ｂは比較例２の出力を示すグラフであり、図１６Ｃは発明例の出力を示すグラフである。各グラフでは、縦軸がイメージセンサ３０の出力値（ｍＶ）であり、横軸が光源２２側からのイメージセンサ３０の距離に相当する。なお、図１６Ａ〜図１６Ｃのグラフのうち０よりも小さい出力値はノイズによるものである。
図１６Ａに示す比較例１では、光源が１０００（ｍＶ）の場合に光源２２から近いイメージセンサ３０の出力値が突出している（図１６Ａに示すＣ部を参照）。したがって、比較例１では、光源２２に近い位置で迷光が発生している。
次に、図１６Ｂに示す比較例２では、比較例１に比べてイメージセンサ３０の出力値の突出が低減している。したがって、比較例２では、比較例１に比べて迷光が抑制されている。
【００５０】
最後に、図１６Ｃに示す発明例では、比較例１に比べてイメージセンサ３０の出力値の突出が低減している。したがって、発明例では、比較例１に比べて迷光が抑制されている。
このように、発明例のように構成することで、遮光部８２と回路基板４０との間に僅かな隙間Ｇ４が生じる場合であっても、高価な黒色のソルダーレジストを用いることなく、比較例１に比べて迷光の発生を抑制することができる。
【００５１】
（第３の実施形態）
上述した第１の実施形態および第２の実施形態の発明例では平面視で、回路基板６０が遮光部１９、８２よりも広い範囲で重なり合う導通部６３を形成する場合について説明した。本実施形態では、遮光部１９の一部と重なり合う導通部９１、９２について図１７を参照して説明する。なお、上述した第１の実施形態と同様の構成は、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
図１７は、第３の実施形態に係る回路基板９０の構成を示す図である。回路基板９０は、平面視で遮光部１９の一部と重なり合う導通部９１、９２が形成されている。具体的には、導通部９１は、遮光部１９の副走査方向の外形線のうちＬＥＤパッケージ２３側の外形線１９ｂと連続して重なり合うように形成される。また、導通部９２は、遮光部１９の副走査方向の外形線のうちイメージセンサ３０側の外形線１９ａと連続して重なり合うように形成される。
このように遮光部１９の副走査方向の２つの外形線１９ａ、１９ｂのうち何れかの外形線と連続して重なり合うように導通部９１または導通部９２を形成することで、遮光部１９と回路基板９０との間では比較例１のような凸部５７同士の間に形成される隙間Ｇ１が生じない。したがって、ＬＥＤパッケージ２３から発光された光の一部が基板実装部１７に到達するのを抑制することができる。なお、遮光部１９の副走査方向の外形線１９ａ、１９ｂは直線である場合に限られず、曲線であってもよく、主走査方向に凹凸が形成されていてもよい。
【００５３】
以上、本発明を上述した実施形態を用いて説明したが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更したり、各実施形態を適宜、組み合わせたりすることができる。
例えば、上述した実施形態では、曲部３６が光出射部３３の一端から副走査方向にも曲がっている導光体３２について説明したが、この場合に限られず、副走査方向には曲がらずにＸ軸とＺ軸とからなる平面上のみで曲がる導光体であってよい。
【００５４】
また、上述した実施形態では、イメージセンサユニット駆動モータ１０８がイメージセンサユニット１０を副走査方向に移動させる場合について説明したが、イメージセンサユニット１０を動かさずに原稿Ｐを搬送ローラなどで搬送させる構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１０：イメージセンサユニット  １１：フレーム  １９：遮光部  ２２：光源  ２５：筐体  ２５ａ、２５ｂ：外形線  ２６（２６ａ〜２６ｃ）：ＬＥＤチップ  ２７ａ〜２７ｆ：端子  ３２：導光体  ３３：光出射部  ３４：出射面  ３６：曲部  ３７：入射面  ２０：集光体  ３０：イメージセンサ  ４０：回路基板  ６１ａ〜６１ｃ：光源導通部  ６１ｄ：アノード導通部  ６３：導通部  ６２：導通部（第２の導通部）  ６６：ソルダーレジスト  ８０：イメージセンサユニット  ８１：フレーム  ８２：遮光部  ９０：回路基板  ９１、９２：導通部  １００：ＭＦＰ（画像読取装置、画像形成装置）  １０２：画像読取部  １１３：画像形成部
【図１】
2016001839.tif 000003
【図２】
2016001839.tif 000004
【図３】
2016001839.tif 000005
【図４】
2016001839.tif 000006
【図５】
2016001839.tif 000007
【図６】
2016001839.tif 000008
【図７Ａ】
2016001839.tif 000009
【図７Ｂ】
2016001839.tif 000010
【図７Ｃ】
2016001839.tif 000011
【図８】
2016001839.tif 000012
【図９】
2016001839.tif 000013
【図１０Ａ】
2016001839.tif 000014
【図１０Ｂ】
2016001839.tif 000015
【図１１Ａ】
2016001839.tif 000016
【図１１Ｂ】
2016001839.tif 000017
【図１２】
2016001839.tif 000018
【図１３Ａ】
2016001839.tif 000019
【図１３Ｂ】
2016001839.tif 000020
【図１３Ｃ】
2016001839.tif 000021
【図１４】
2016001839.tif 000022
【図１５Ａ】
2016001839.tif 000023
【図１５Ｂ】
2016001839.tif 000024
【図１６Ａ】
2016001839.tif 000025
【図１６Ｂ】
2016001839.tif 000026
【図１６Ｃ】
2016001839.tif 000027
【図１７】
2016001839.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月19日(2015.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
光源２２は、発光することで導光体３２を介して原稿Ｐに光を照射する。
図７Ａは、光源２２の平面図である。図７Ｂは図７Ａに示すＩＩ−ＩＩ線の断面図であり、図７Ｃは図７Ａに示すＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
本実施形態の光源２２は、発光面２４に発光素子が内蔵された、いわゆるトップビュータイプの表面実装型のＬＥＤパッケージ２３が適用できる。ＬＥＤパッケージ２３は、矩形状の筐体２５に発光部としてのＬＥＤチップ２６が配置されている。ＬＥＤパッケージ２３は、例えば赤、緑および青の発光波長を有する、複数（ここでは３つ）のＬＥＤチップ２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）が適用できる。ＬＥＤパッケージ２３は、筐体２５の４辺から構成される外形線のうち対向する２辺の外形線２５ａ、２５ｂからそれぞれ延びる、複数（ここでは６つ）の端子２７（２７ａ〜２７ｆ）を有している。本実施形態では、端子２７ａ〜２７ｃが各ＬＥＤチップ２６ａ〜２６ｃに電気的に接続されるカソード側の端子であり、端子２７ｄ〜２７ｆが各ＬＥＤチップ２６ａ〜２６ｃに共通するアノード側の端子である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
また、図１０Ｂに示すように、回路基板６０のアノード導通部６１ｄは、パッド４１ｄとパッド４１ｅとの間、および、パッド４１ｅとパッド４１ｆとの間にも連続して形成されている。換言すると、図１０Ｂに示すように、アノード導通部６１ｄは、ＬＥＤパッケージ２３の外形線２５ｂと隙間なく重なり合っている。したがって、回路基板６０には、比較例１の回路基板５０のような隙間Ｇ２がない。このように、回路基板６０のアノード導通部６１ｄに隙間をなくすことで、ＬＥＤパッケージ２３から発光された光の一部がソルダーレジスト６６を透過したとしても、隙間が形成されていないアノード導通部６１ｄによって遮光され、基材６５内に進入することを抑制することができる（第２の要因の対策）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
図１７は、第３の実施形態に係る回路基板９０の構成を示す図である。回路基板９０は、平面視で遮光部１９の一部と重なり合う導通部９１、９２が形成されている。具体的には、導通部９１は、遮光部１９の副走査方向の外形線のうちＬＥＤパッケージ２３側の外形線１９ｂと連続して重なり合うように形成される。また、導通部９２は、遮光部１９の副走査方向の外形線のうちイメージセンサ３０側の外形線１９ａと連続して重なり合うように形成される。
このように遮光部１９の副走査方向の２つの外形線１９ａ、１９ｂのうち何れかの外形線と連続して重なり合うように導通部９１または導通部９２を形成することで、遮光部１９と回路基板９０との間では比較例１のような凸部５７同士の間に形成される隙間Ｇ１が生じない。したがって、ＬＥＤパッケージ２３から発光された光の一部が基板収容部１５に到達するのを抑制することができる。なお、遮光部１９の副走査方向の外形線１９ａ、１９ｂは直線である場合に限られず、曲線であってもよく、主走査方向に凹凸が形成されていてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０Ｂ】
2016001839.tif 000029
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
2016001839.tif 000030