(57)【要約】【課題】製造コストを上げずに、効率よく原稿を照明することができ、さらに原稿情報を結像レンズによりラインセンサ上に縮小結像して読み取る際のレンズの画角に起因する光量の変化についても補正可能な原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】基板の片面における発光面から、原稿面を照明する発光手段を備える原稿照明装置において、前記基板は、画像読取装置の主走査方向に対して長尺であって、前記原稿面にレンズの画角による光量差が起こらないように一様な平面ではない基板形状を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の片面における発光面から、原稿面を照明する発光手段を備える原稿照明ユニットにおいて、
前記基板は、画像読取装置の主走査方向に対して長尺であって、レンズの画角による光量差が前記原稿面に起こらないように一様な平面ではない基板形状を備えることを特徴とする原稿照明装置。
【請求項２】
前記発光手段は、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に記載の原稿照明装置。
【請求項３】
前記基板形状は、長手方向における中央部が厚くなっており、
前記発光手段における照度が、前記中央部よりも端部の方が大きいことを特徴とする請求項１又は２記載の原稿照明装置。
【請求項４】
前記基板形状は、上段部と下段部の２段階の高さを有し、
前記上段部は、長手方向において中央部から端部に向かうにつれて、短手方向の長さが短くなり、
前記発光手段における照度が、前記中央部よりも端部の方が大きいことを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の原稿照明装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の原稿照明装置を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項６】
請求項５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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿面近傍を走査しながら原稿面を照明する原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来における画像読取装置の構成図である。このような画像読取装置は、コンタクトガラス１、照明ユニット３Ａ、３Ｂおよび第１ミラー３Ｃを有する第１走行体、第２ミラー４Ａおよび第３ミラー４Ｂを有する第２走行体、画像読取レンズ５、ラインセンサ６から構成される。
【０００３】
先ず、読み取られる原稿２が原稿台としてのコンタクトガラス１上に平面的に定置され、図面に直交する方向に長い管灯３Ａ（キセノンランプ、ハロゲンランプ等）、およびリフレクタ３Ｂで構成される照明ユニットにより照明させる。原稿２の照明された部分からの反射光は、第１走行体３に設けられた第１ミラー３Ｃにより反射された後、第２走行体４に設けられた第２ミラー４Ａ、第３ミラー４Ｂにより順次反射され、画像読取レンズ５を透過し、光電変換素子としてのラインセンサ６の撮像面上に原稿画像の縮小像として結像される。
【０００４】
第１走行体３、第２走行体４は、図示しない駆動手段により、それぞれ矢印方向（図の右方）へ走行させられる。第１走行体３の走行速度はＶ、第２走行体４の走行速度は０．５Ｖである。この走行により第１走行体３、第２走行体４は、それぞれ破線で示す位置（第１走行体３'、第２走行体４'）まで変位する。照明ユニット３Ａ、３Ｂは、第１走行体３と一体的に移動し、コンタクトガラス１上の原稿２の全体を照明走査する。第１、第２走行体の移動速度比はＶ：０．５Ｖであるので照明走査される原稿部分から画像読取レンズに至る光路長は不変に保たれる。
【０００５】
撮像部であるラインセンサ６は、色分解手段として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタを持った光電変換素子６Ａ、６Ｂ、６Ｃを、１チップに３列に配列させた３ラインＣＣＤ（３ラインのラインセンサ）であり、原稿２の照明走査に伴い、原稿画像を画像信号化する。このようにして原稿２の読取りが実行され、原稿２のカラー画像は、赤、緑、青の３原色に色分解して読取られる。
【０００６】
また、この画像読取装置は、画像をフルカラーで読取る装置であって、画像読取レンズ５の結像光路中に設けられた色分解手段（前記３ラインＣＣＤに設けられた赤、緑、青のフィルタ）を有する。なお、画像読取装置の他の形態としては、コンタクトガラス上の原稿をスリット状に照明する照明手段と、ラインセンサと、原稿の被照明部からラインセンサに至る結像光路を形成する複数のミラーと、上記結像光路上に配置される画像読取レンズとを相互に一体化した読取ユニットを、駆動手段により原稿に相対的に走行させることにより原稿を読取走査するようにした形態のものもある。
【０００７】
色分解手段の別の方法として、画像読取レンズとラインセンサ（ＣＣＤ）との間に色分解プリズムやフィルタを選択的に挿入し、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に色分解する方法やＲ、Ｇ、Ｂの光源を順次点灯させ原稿を照明する方法がある。
【０００８】
図８は従来の画像形成装置の構成図である。このような画像形成装置は、装置上部に位置する画像読取部２００と、その下位に位置する画像形成部３００とを有する。
【０００９】
画像読取部２００については、図７に示す画像読取装置と同様の構成であり、画像形成部３００は、感光体１１００、帯電ローラ１１２０、現像装置１１３０、転写ベルト１１４０、クリーニング装置１１５０、定着装置１１６０、光走査装置１１７０、カセット１１８０、レジストローラ対１１９０、画像処理部１２００、トレイ１２１０、給紙コロ１２２０から構成される。
【００１０】
画像読取部２００の３ラインのラインセンサ６から出力される画像信号は画像処理部１２００に送られ、画像処理部１２００において処理され、書込み用の信号（イエロー・マゼンタ・シアン・黒の各色を書込むための信号）に変換される。
【００１１】
画像形成部３００は、潜像担持体として円筒状に形成された光導電性の感光体１１００の周囲に、帯電手段としての帯電ローラ１１１０、リボルバ式の現像装置１１３０、転写ベルト１１４０、クリーニング装置１１５０が配設されている。帯電手段としては帯電ローラ１１１０に代えてコロナチャージャを用いることもできる。
【００１２】
光走査装置１１７０は、画像処理部１２００から書込み用の信号を受けて、帯電ローラ１１１０と現像装置１１３０との間において光走査により感光体１１００に書込みを行う。画像形成を行うときには、光導電性の感光体１１００が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ１１１０により均一帯電され、光走査装置１１７０のレーザビーム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。
【００１３】
画像の書込みは、感光体１１００の回転に従い、イエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像、黒画像の順に行われ、形成された静電潜像はリボルバ式の現像装置１１３０の各現像ユニットＹ（イエロートナーによる現像を行う）、Ｍ（マゼンタトナーによる現像を行う）、Ｃ（シアントナーによる現像を行う）、Ｋ（黒トナーによる現像を行う）により順次反転現像されてポジ画像として可視化され、得られた各色トナー画像は、転写ベルト１１４０上に、転写電圧印加ローラ１１４Ａにより順次転写され、上記各色トナー画像が転写ベルト１１４０上で重ね合わせられてカラー画像となる。
【００１４】
転写紙Ｓを収納したカセット１１８０は、画像形成装置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Ｓの最上位の１枚が給紙コロ１２２０により給紙され、給紙された転写紙Ｓはその先端部をレジストローラ対１１９０に捕えられる。レジストローラ対１１９０は、転写ベルト１１４０上のトナーによるカラー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Ｓを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Ｓは、転写部においてカラー画像と重ね合わせられ、転写ローラ１１４Ｂの作用によりカラー画像を静電転写される。転写ローラ１１４Ｂは、転写時に転写紙Ｓをカラー画像に押圧させる。
【００１５】
カラー画像を転写された転写紙Ｓは定着装置１１６０へ送られ、定着装置１１６０においてカラー画像を定着され、図示しないガイド手段による搬送路を通り、排紙ローラ対によりトレイ１２１０上に排出される。各色トナー画像が転写されるたびに、感光体１１００の表面はクリーニング装置１１５０によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。なお、画像形成部の構成は、周知の単色画像形成用の構成に変えることが可能である。
【００１６】
ところで、このような画像読取装置においては、光源として、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）のような面光源を用いた照明ユニットが小型化、省エネの観点から発明が進んでいる。例えば、特許文献１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み取るものである。
【００１７】
しかしながら、上記の従来技術では、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、面光源からの照明光はほとんど利用されることなく、実際に原稿情報を読み取るために使われる光量は発光面からの発する光量のうちの少量となり、照明効率が非常に悪い。
【００１８】
また、照明効率を上げる従来技術としては、特許文献２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おり、特許文献３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。一方、特許文献４では、コンタクトガラス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２０００−１１５４７０号公報
【特許文献２】特開２００７−１３９１３号公報
【特許文献３】特開平６−２１７０８３号公報
【特許文献４】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】
【００１９】
しかしながら、一般的に発光面はランバー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。従って、反射部材を発光面と原稿読取位置の間に配置する特許文献２に記載の発明における構成では、発光面は原稿読取位置から離れて配置するため原稿面上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照明ユニットの小型化が難しい。また、特許文献３では、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、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、効率よく照明することが難しくなる。また、特許文献４では、照明ユニットがコンタクトガラスと一体であるために、コンタクトガラスの下を照明ユニットが走査するような構成の画像読取装置では用いることが難しい。
【００２０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、製造コストを上げずに、小型化し、さらに効率よく原稿を照明するため、原稿情報を結像レンズによりラインセンサ上に縮小結像して読み取る際の、レンズの画角に起因する光量の変化についても補正できる原稿照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するため、本発明における原稿照明装置は、基板の片面における発光面から、原稿面を照明する発光手段を備える原稿照明ユニットにおいて、基板は、画像読取装置の主走査方向に対応して長尺であって、レンズの画角による光量差が原稿面に起こらないように一様な平面ではない基板形状を備えることを特徴とする。
【００２２】
発光手段は、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。
【００２３】
基板形状は、長手方向における中央部が厚くなっており、発光手段における照度が、中央部よりも端部の方が大きいことを特徴とする。
【００２４】
基板形状は、上段部と下段部の２段階の高さを有し、上段部は、長手方向において中央部から端部に向かうにつれて、短手方向の長さが短くなり、発光手段における照度が、中央部よりも端部の方が大きいことを特徴とする。
【００２５】
本発明における原稿読取装置は、上記記載の原稿照明装置を備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明における原稿形成装置は、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】
【００２７】
本発明によれば、原稿照明装置を大きくすることなく、原稿面から比較的近い位置から照明することが可能となり、原稿面を明るく照明することが出来るため、照明ユニットないしは画像読取装置の小型化が達成できる。さらに、原稿情報を結像レンズにより縮小結像する場合、原稿照明装置の端部の光量を中心部よりも上げることができ、中心部よりも端部の方が光量が低下してしまうのを抑制し、ラインセンサ上における中心部と端部の光量差を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施形態につき詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の実施形態に係る原稿照明装置における断面図及び全体図である。本実施形態における原稿照明装置は、基板１００下に陽極層１０５、正孔輸送層１０４、発光層１０３、電子輸送層１０２、及び陰極層１０１からなる有機エレクトロルミネッセンス層が順次積層された構成の面発光源を有する。前記面発光源は、さらに各層を機械的負荷や湿度などの環境的負荷から保護する保護層を有し、片面が発光面であって、本実施形態における原稿照明装置を画像読取装置または画像形成装置に搭載した場合、図１における長手方向は主走査方向、短手方向は副走査方向に相当し、原稿面近傍にて原稿照明装置を副走査方向に走査することで原稿を照明する。
【００３０】
基板１００は、変形可能で機械的強度や生産性に優れたプラスチックが好ましい。電子輸送層１０２に用いられる代表的な材料は、オキサジアゾール誘導体やトリアゾール誘導体等である。発光層１０３に用いられる材料は一般的に低分子化合物による蒸着薄膜材料と高分子系のポリマー薄膜材料に大別される。低分子化合物による発光層はさらに芳香族環化合物、複素環化合物、特殊元素含有化合物に大別される。芳香族環化合物としては、青色発光材料の代表的な化合物であるジスチリルベンゼン誘導体などがあり、複素環化合物としては、金属錯体系の８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体（Ａｌｑ錯体）による有機蛍光体などが知られている。
【００３１】
また、特殊元素含有化合物としては、Ａｌｑ錯体の誘導体の一種で、ヒドロキシキノリンの１つがトリフェニルシリカノール（Ｓｉ化合物）に置換されて配位している混合配位子錯体が青緑色発光層として用いられている。
【００３２】
また、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。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本発明に適用可能である。
【００３３】
正孔輸送層１０４に用いられる代表的な材料は、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン系化合物や芳香族アミン系化合物等である。陽極層１０５はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）のような透明電極が好適に用いられる。陰極から電子の注入が行われるため、電極材料にはマグネシウムなどの仕事関数の小さな金属が使用されている。その場合、接着性を増すために少量の銀と共蒸着される場合が多い。
【００３４】
その他の電極としては、共役ポリマーからなる有機電極などがある。また、透明電極を酸により表面処理して形成することもできる。陰極層１０１は、陽極層と同様に透明電極でも可能であるし、また金属電極を用いることも可能である。金属電極を用いることにより、発光層で発する光を金属面で反射させて、基板側ではなく陽極層側に取り出すことが可能となり、被照明物をより明るく照明することが可能となる。
【００３５】
図２は、本発明の実施形態に係る原稿照明装置の長手方向における断面図である。図中のａ、ｂ、ｃは、原稿照明装置の主操作方向の中央および周辺部における基板の厚さを示している。本実施形態ではａ＞ｂ、ａ＞ｃのように、中央部が周辺部に対して厚い構成である。即ち、本実施形態における原稿照明装置を画像読取装置または画像形成装置に搭載した場合、基板内を光が透過する量が異なるため、主走査方向（長手方向）の中央部よりも主走査方向における端部の方が原稿面を明るく照射することになる。
【００３６】
例えば、従来の画像読取装置では、縮小光学系の結像レンズと組み合わせる時、原稿で反射された信号光がレンズに入射する際、周辺の光量が低くなる。そこで、本実施形態における原稿照明装置を用いることにより、主走査方向の中央部よりも端部の照度を大きくすることができ、結像レンズへの入射角に伴う結像面上の光量の低下を補正することが可能となる。また、逆に主走査方向の中央部の光量を上げるような構成も可能である。
【００３７】
また、図３は、光量調整の別の実施形態を示し、図４は、その際、真上から見た図である。図２における原稿照明装置では、短手方向の基板の厚さは常に一定であり、長手方向の中央部が厚い形状としていた。しかし、本実施形態においては、図に示すように中央部を菱型形状に一段高くすることで周辺部との光量の調整を行っている。図４中のａ、ｂ、ｃは、本実施形態における一段高くした基板の菱型形状部の短手方向の長さである。ここで、ａ＞ｂ、ａ＞ｃである。図に示すように中央部から周辺部に向かうにつれて、体積を小さくすることで、主走査方向周辺部の光量を中央部よりも大きくすることが可能である。
【００３８】
図５は、本発明の実施形態における原稿照明装置を画像読取装置に適用した際の構成図である。本実施形態における画像読取装置は、ハウジング１１にセルフォックレンズアレイに代表される等倍結像素子１４と電気回路基板１２上に配置されたＣ−ＭＯＳや、ＣＣＤ等の光電変換素子で構成されるラインセンサ１３と、本発明における原稿照明装置１５ａ、ｂとで構成され、読取装置全体が、コンタクトガラス１の近傍を走査する。照明装置から照射された光は、原稿２にて反射光となり、ラインセンサで光電変換しながら原稿情報が読み取られる。
【００３９】
図６は、本発明の別の実施形態における原稿照明装置を画像読取装置に適用した際の構成図である。本実施形態では、ハウジング２１、２２に反射ミラー２７ａ、ｂ、ｃと結像レンズ２４、ＣＣＤ等によるラインセンサ２６、電気回路２５、ラインセンサと電気回路の位置調整及び固定をする保持機構２３、および本発明における原稿照明装置２８ａ、ｂとで構成される。
【００４０】
本読取装置は、コンタクトガラス１の近傍を左右方向に走査しながらコンタクトガラス上に配置された原稿２を照明ユニットで照明し、原稿からの反射光を反射ミラーで反射して結像レンズで縮小結像してラインセンサで光電変換しながら原稿情報が読み取られる。本実施形態により、小型で明るく、低消費電力で照明むらの無い照明が可能となり、さらに、中心と周辺の光量を変化させることができるため、結像レンズにおける中心と周辺においてラインセンサ上で結像光量の差が発生してしまうのを補正することが可能となる。もちろん、従来の画像読取装置にも同様に本発明を適用可能でき、さらには画像形成装置にも応用可能である。
【００４１】
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】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係る原稿照明装置の構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る原稿照明装置の主走査方向断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る原稿照明装置の全体図である。
【図４】本発明の実施形態に係る原稿照明装置の平面図である。
【図５】本発明の原稿照明装置における画像読取装置への適用例である。
【図６】本発明の原稿照明装置における画像読取装置への適用例である。
【図７】従来の画像読取装置の構成を示す概略図である。
【図８】従来の画像形成装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    コンタクトガラス
２    原稿
３    第１走行体
３Ａ    ＬＥＤ
３Ｂ    リフレクタ
３Ｃ    第１ミラー
４    第２走行体
４Ａ    第２ミラー
４Ｂ    第３ミラー
５    画像読取レンズ
６    ラインセンサ
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ    光電変換素子
１１    ハウジング
１２    電気回路基板
１３    ラインセンサ１３
１４    等倍結像素子
１５ａ、１５ｂ    照明ユニット
２１    ハウジング
２２    ハウジング
２３    保持機構
２４    結像レンズ
２５    電気回路
２６    ラインセンサ
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ    反射ミラー
２８ａ、２８ｂ    照明ユニット
１００    基板
１０１    陰極層
１０２    電子輸送層
１０３    発光層
１０４    正孔輸送層
１０５    陽極層
１０６    シート状発光源
２００    画像読取部
３００    画像形成部
１１００    感光体
１１１０    帯電ローラ
１１３０    現像装置
１１４０    転写ベルト
１１５０    クリーニング装置
１１６０    定着装置
１１７０    光走査装置
１１８０    カセット
１１９０    レジストローラ対
１２００    画像処理部
１２１０    トレイ
１２２０    給紙コロ
【図１】
2009218821.tif 000003
【図２】
2009218821.tif 000004
【図３】
2009218821.tif 000005
【図４】
2009218821.tif 000006
【図５】
2009218821.tif 000007
【図６】
2009218821.tif 000008
【図７】
2009218821.tif 000009
【図８】
2009218821.tif 000010