(57)【要約】【課題】簡単な構成で、複数の光源の色調ばらつきを抑制した照明ユニットとそれを備えた画像読取装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】原稿面６４ａに向けて照明光を照射する複数の光源７６をライン状に配列した照明ユニット６２において、隣接する光源７６間に、光源７６から原稿面６４ａに向けて出射する照明光の出射角α１を規制する規制部材８８を配設した。【選択図】図８
2009171376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿面に向けて照明光を照射する複数の光源をライン状に配列した照明ユニットにおいて、
隣接する前記光源間に、前記光源から前記原稿面に向けて出射する照明光の出射角を規制する規制部材を配設したことを特徴とする照明ユニット。
【請求項２】
ＸＹ座標系の色度座標Ｘにおける前記出射角に応じた照明光の色差をΔＸ、及びＸＹ座標系の色度座標Ｙにおける前記出射角に応じた照明光の色差をΔＹで表すときに、ΔＸ及びΔＹが０．０２以下である照明光が前記光源配列方向に前記原稿面を連続して照明するように、前記規制部材を配設したことを特徴とする請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記光源を保持する基板を備え、前記規制部材は、該一端部が前記基板に保持され、該他端部が前記出射角と交わることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明ユニット。
【請求項４】
前記規制部材は、前記一端部と前記他端部との間に前記光源からの光を反射させる反射面を備えることを特徴とする請求項３に記載の照明ユニット。
【請求項５】
前記複数の光源と前記原稿面との間に、前記光源配列方向に光を発散させるレンズを配設したことを特徴とする請求項１〜請求項４に記載の照明ユニット。
【請求項６】
前記複数の光源は発光ダイオードであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の照明ユニット。
【請求項７】
前記複数の光源は、白色光を照射することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の照明ユニット。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の照明ユニットからの照明光を前記原稿面に照射し、ミラーを介して前記原稿面からの反射光をイメージセンサに入光させることにより原稿画像を読み取ることを特徴とする画像読取装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像読取装置が搭載された画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光源をライン状に配列した照明ユニット及びそれを備えた画像読取装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像読取装置は、コンタクトガラス上に原稿を載置した原稿面に光源からの照明光を照射し、その原稿からの反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｉｅｓ）イメージセンサに入力することにより、当該画像情報をデジタルの電気信号に変換して読み取るようになされている。光源としては、キセノンランプや陰極線ランプ等の管状光源が採用されているが、近年、画像読取装置における光源として、低価格で照度が大きいＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、発光ダイオード）が用いられている。発光ダイオードを用いた光源の白色光は、複数の光を足しあわせることで実現している。具体的には、発光ダイオードの発光素子からの青色の光を、黄色の波長帯の蛍光体を介することで、蛍光として得られた赤から緑の波長帯の光と、蛍光体を透過してきた青色が合わさり、白色の発光をするものである。ここで、青色光の発光量や青色光の蛍光体を通過する距離により、蛍光体を透過する青色光の割合が微妙に変動するため、分光特性または色度等の色調が白色発光ダイオードごとにばらついたものができてしまうことになる。この光源の色調ばらつきを勘案しないで画像読み取りを行った場合、純白、黄色がかった白、青色がかった白など色調ばらつきが発生し、照明手段としての光源モジュールごとにも色調ばらつきが発生するため、読み取り品質が劣化してしまうことがある。
【０００３】
そこで、特許文献１では、原稿等の被写体像を照射する複数の光源を配列した光源モジュールと、この光源モジュールにより照射された被写体像を読み取り、この読み取り信号を出力する光電変換手段と、複数の光源における色調のランクを設定するランク設定手段と、光電変換手段により出力された信号を補正する信号補正手段と、色調のランクに応じて信号補正手段によるマトリックス色演算のパラメータを切り換える制御手段とを有する。このことにより、色調の差異を吸収することができ、複数のどの光源モジュールでも、同じ色調にカラー原稿画像を読み取ることができるようにしている。
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、光源モジュールの色調ランクを操作パネル等からオペレータが設定することになり、操作が煩雑になる。または色調ランクを操作パネル等から設定する替わりに、光源モジュール毎に色調ランク情報を事前に磁気的、電気的、光学的に設定しておく方法もあるが、この方法では、光源モジュール毎に色調を測定し、その色調ランク情報を光源モジュール毎に設定することになり、手間が掛かり、さらにその設定情報に基づいて、制御する補正演算が複雑であるので、その補正演算ソフトの作成に長時間要することになり、ソフト開発や測定・設定等モジュールの組立のコストが大きくなるという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−８９１１号公報（段落［０１１０］−［０１１５］、図１６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成で、複数の光源の色調ばらつきを抑制した照明ユニットとそれを備えた画像読取装置及びそれを備えた画像形成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】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、原稿面に向けて照明光を照射する複数の光源をライン状に配列した照明ユニットにおいて、隣接する前記光源間に、前記光源から前記原稿面に向けて出射する照明光の出射角を規制する規制部材を配設したことを特徴としている。
【０００７】
この構成によれば、複数の光源から出射される照明光のうち、所定の出射角を越える角度の光が原稿面に照射されることを規制している。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明では、ＸＹ座標系の色度座標Ｘにおける前記出射角に応じた照明光の色差をΔＸ、及びＸＹ座標系の色度座標Ｙにおける前記出射角に応じた照明光の色差をΔＹで表すときに、ΔＸ及びΔＹが０．０２以下である照明光が前記光源配列方向に前記原稿面を連続して照明するように、前記規制部材を配設したことを特徴としている。この構成によれば、光源配列方向の原稿面では、色差ΔＸ、ΔＹが０．０２以下である照明光により連続して照明される。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明では、前記光源を保持する基板を備え、前記規制部材は、該一端部が前記基板に保持され、該他端部が前記出射角と交わることを特徴としている。この構成によれば、所定の出射角を越える光源からの光が原稿面に照射することを規制する。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明では、前記規制部材は、前記一端部と前記他端部との間に前記光源からの光を反射させる反射面を備えることを特徴としている。この構成によれば、出射角を越える光源からの光は、該反射面に当たると、乱反射して、この乱反射した光は原稿面上では散乱する。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明では、前記複数の光源と前記原稿面との間に、前記光源配列方向に光を発散させるレンズを配設したことを特徴としている。この構成によれば、光源から出射した照明光がレンズにより光源配列方向に発散させられ、発散した照明光が原稿面では隣接の照明領域で重なることにより、この照明領域の中心から周辺まで光量分布が均一になる。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明では、前記複数の光源は発光ダイオードであることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明では、前記複数の光源は、白色光を照射することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項８に記載の発明では、上記の構成の照明ユニットからの照明光を前記原稿面に照射し、ミラーを介して前記原稿面からの反射光をイメージセンサに入光させることにより原稿画像を読み取ることを特徴とする画像読取装置である。
【００１５】
また、請求項９に記載の発明では、上記の構成の画像読取装置が搭載された画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、複数の光源から出射される照明光のうち、所定の出射角を越える角度の光が原稿面に照射されることを規制しているので、簡単な構成により、光源配列方向における原稿面上で照明光の色調のばらつきが抑えられる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明によれば、光源配列方向の原稿面では、色差ΔＸ、ΔＹが０．０２以下である照明光により連続して照明されるので、光源配列方向における原稿面上で照明光の色調のばらつきが抑えられる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明によれば、所定の出射角を越える光源からの光が原稿面に照射されることを確実に規制することができる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明によれば、所定の出射角を越える光源からの光は、一端部と他端部との間の反射面に当たると、乱反射して、この乱反射した光は原稿面上では散乱するので、照明光の色調のばらつきを起こすことなく、原稿面の照明効率を上げることができる。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明によれば、光源から出射した照明光がレンズにより光源配列方向に発散させられ、発散した照明光が原稿面では隣接の照明領域で重なることにより、各照明領域の中心から周辺まで光量分布が均一になり、光源配列方向の原稿面上で照明光の照度ムラを抑えることができる。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明によれば、照明ユニットまたは画像読取装置が小型になり、またコストダウンすることができる。
【００２２】
また、請求項７に記載の発明によれば、原稿面上で照明光の色ムラが抑えられる。
【００２３】
また、請求項８に記載の発明によれば、上記の照明ユニットから照射される照明光で原稿面を照明すると、読み取り画像品質の劣化を抑えた画像読取装置にすることができる。
【００２４】
また、請求項９に記載の発明によれば、上記の照明ユニットから照射される照明光で原稿面を照明すると、読み取り画像品質の劣化を抑えた画像形成装置にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。本発明の実施形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す概略断面図である。なお、図中の実線矢印は用紙または原稿の搬送経路と搬送方向を示す。
【００２７】
図１に示すように、画像形成装置１の本体２の下部に、カセット式給紙部２０が配置されている。カセット式給紙部２０は、通常の汎用用紙カセット２１と、大容量用紙カセット２２を備えている。大容量用紙カセット２２は、同容量のものが水平方向に同じ高さで２個並べられ、上流側に大容量用紙カセット２２Ａが配され、下流側に大容量用紙カセット２２Ｂが配されている。これらの用紙カセットには、印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐが積載して収容され、ここから１枚ずつ分離して用紙Ｐが送り出される。
【００２８】
カセット式給紙部２０の右方上部には、手差し給紙部３が配されている。手差し給紙部３は、カセット式給紙部２０に入っていないサイズの用紙やＯＨＰシートを１枚ずつ送り込むものである。
【００２９】
カセット式給紙部２０の右方には、垂直搬送路４が配されている。垂直搬送路４は、カセット式給紙部２０から送り出された用紙Ｐを本体２の右側面に沿って垂直上方に、また手差し給紙部３から送り出された用紙Ｐを水平左方に搬送する。２個の大容量用紙カセット２２のうち、大容量用紙カセット２２Ａから送り出された用紙Ｐは、大容量用紙カセット２２Ｂのすぐ上方を水平に右方に送られた後、本体２の右側面に沿って垂直上方に搬送される。
【００３０】
垂直搬送路４の用紙搬送方向下流端と転写部８との間には、レジストローラ５が配設されている。レジストローラ５は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、画像形成部７がトナー像を形成するタイミングと同期をとって、転写部８に向けて用紙Ｐを送り出す。
【００３１】
一方、画像形成装置１の本体２の上面には、外部に露出した原稿搬送部３０が配されて、原稿搬送部３０の下方で本体２の内部には、原稿読取部６０が配されて、原稿搬送部３０と原稿読取部６０が画像読取装置を構成している。また、本体２の前面には、使用者が表示を確認し、ボタン操作を行う操作パネル６が配されている。
【００３２】
原稿搬送部３０は、コピー（複写）開始の指示入力などに応答して、原稿載置トレイ３１上に載置された原稿を自動的に１枚ずつ原稿読取部６０に向けて搬送させ、原稿読取部６０が通過する原稿を露光しその画像を読み取ると、その後、原稿を原稿排出トレイ３２上へ排出させる、いわゆるシートスルータイプの原稿読み取りを行うものである。また、使用者が１枚の原稿毎に複写を行う場合には、原稿搬送部３０を上方に開け、原稿読取部６０上に原稿を載置して、印刷の開始操作を行うと、原稿読取部６０による原稿の露光走査が行われて、その画像が読み取られる。
【００３３】
原稿読取部６０は、原稿搬送部３０によって搬送される原稿、またはコンタクトガラス上に載置される原稿に光を照射し、その反射光から原稿画像を読み取って、その読取画像を電気信号に変換することにより、原稿画像に対応する画像データを生成するものである。尚、この原稿搬送部３０と原稿読取部６０は、後で詳しく説明する。
【００３４】
画像形成部７は、原稿読取部６０によって読み取られた原稿の画像データに基づいて、レーザ光を感光体ドラムに照射することにより、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像して、感光体ドラム表面にトナー像を形成する。転写部８は、感光体ドラムの表面のトナー像を垂直搬送路４から送られた用紙Ｐに転写する。尚、感光体ドラム表面の静電潜像にブラック、イエロー、シアン及びマゼンタの４つのトナーにより順次現像し、用紙Ｐに転写すると、カラー画像が形成される。
【００３５】
定着部９は、転写部８でトナー像が転写された用紙Ｐを、加熱ローラと加圧ローラとにより挟んで加圧加熱して、用紙Ｐ上にトナー像を定着させる。
【００３６】
定着部９の下流側で本体２の左側面の近傍には、分岐部１０が配されている。この分岐部１０は、機外に排出する用紙と、両面印刷する用紙とを分岐搬送させるものである。両面印刷を行う場合には、定着部９から排出された用紙Ｐが、分岐部１０から順に両面印刷搬送路１２、垂直搬送路４を通って転写部８へと再度送られ、トナー像を用紙Ｐの裏面に転写する。両面印刷を行わない場合には、定着された用紙Ｐが分岐部１０から機外の用紙受けトレイ１１に排出される。
【００３７】
次に、画像形成装置１の原稿搬送部３０の詳細な構成について、図１に加えて、図２を用いて説明する。図２は原稿搬送部３０の要部を示す概略断面図である。なお、図２示す実線矢印は、原稿の搬送方向を示す。
【００３８】
図１に示すように、原稿搬送部３０は、原稿載置トレイ３１、原稿供給部４０、及び原稿排出トレイ３２を備えている。原稿載置トレイ３１に積載された原稿は、原稿供給部４０内に送り込まれ、原稿読取部６０により、その画像が読み取られた後、原稿排出トレイ３２に排出されることになる。
【００３９】
原稿供給部４０は、原稿載置トレイ３１の原稿搬送方向下流端に設けられる原稿挿入口４１と、原稿挿入口４１から略水平に延び、原稿排出トレイ３２に向かってＵ字状の経路を有する第１原稿搬送路４３を備えている。
【００４０】
図２に示すように、第１原稿搬送路４３上には、原稿が搬送される順に、互いに圧接し合うローラとコロで構成される第１搬送ローラ対４４、第２搬送ローラ対４８及び第３搬送ローラ対４９が設けられる。第３搬送ローラ対４９を通過した原稿が原稿案内部５０に送られる。
【００４１】
原稿案内部５０は、第３搬送ローラ対４９のすぐ下流側に設けられている。原稿案内部５０に送り込まれた原稿は、第１原稿搬送路４３上をさらに下流側へと移動する最中に、その下方に設けられた原稿読取部６０の第１光学キャリッジ６１によって原稿画像が取り込まれる。
【００４２】
原稿案内部５０の下流側には、互いに圧接し合うローラとコロとで構成される第４搬送ローラ対５１が設けられ、さらに下流側には原稿排出ローラ対５６が設けられ、原稿案内部５０を通過した原稿が原稿排出ローラ対５６によって、原稿排出口５５から原稿排出トレイ３２に排出される。
【００４３】
また、原稿供給部４０には、切り替えガイド４６、５３が第１原稿搬送路４３に揺動自在に設けられ、原稿の搬送方向が切り換えられる。原稿の両面読み取りを行う際に、原稿案内部５０において表面の画像読み取りが済んだ原稿が、切り替えガイド５３により、第２搬送路５４に案内され、さらに切り替えガイド４６により第３搬送路４７に案内搬送されると、原稿載置トレイ３１（図１参照）に裏面を上にして排出されるために、原稿裏面の読み取りが可能な状態になる。
【００４４】
図３は、画像読取装置の原稿読取部を示す概略断面図である。原稿読取部６０は、原稿を載置させるコンタクトガラス６３、６４と、原稿画像を読み取り、読み取った原稿画像から画像データを生成するスキャナ部７０等で構成される。コンタクトガラス６３は、シートスルータイプの原稿読み取りを行う時に、原稿が通過し、コンタクトガラス６４は、露光走査して原稿読み取りを行うときに、原稿が載置される。
【００４５】
スキャナ部７０は、コンタクトガラス６３、６４の下方に配設される第１光学キャリッジ６１と、第１光学キャリッジ６１の左方に配設された第２光学キャリッジ７２と、スキャナ部７０内の下部の適所に配設された撮像ユニット８０等で構成される。
【００４６】
第１光学キャリッジ６１および第２光学キャリッジ７２は、走査機構部に接続されており、この走査機構部が所定の速度で図３示す矢印方向（左右方向）に移動することにより、コンタクトガラス６４上に載置された原稿の全面を走査し、原稿全面の画像を読み取ることが可能なようになっている。
【００４７】
第１光学キャリッジ６１は、走査機構部に接続された枠体７５と、コンタクトガラス６４上に載置された原稿に光を照射する発光ダイオード等の光源７６と、コンタクトガラス６４からの光を第２光学キャリッジ７２に向けて反射するミラー７８とを含んでいる。
【００４８】
第２光学キャリッジ７２は、上下方向に対向して配設された一対のミラー７２ａ、７２ｂを備えており、第１光学キャリッジ６１のミラー７８からの光をミラー７２ａ、７２ｂで順次反射させて撮像ユニット８０へと導く。
【００４９】
撮像ユニット８０は、結像レンズ７３と、結像レンズ７３の右方に配設されたイメージセンサ７４等で構成される。結像レンズ７３は、第２光学キャリッジ７２のミラー７２ｂを介して入射した原稿からの反射光を結像させるために、複数のレンズを有しており、撮像ユニット８０の所定の位置に固定される。イメージセンサ７４は、光源７６から結像レンズ７３に至る光学系の光軸Ｚ上に原稿搬送方向と垂直な方向（主走査方向、図３では紙面奥行き方向）に配列されたＣＣＤ等の撮像素子を有し、結像レンズ７３により撮像素子上に結像された原稿の光学像を電気信号に変換する。
【００５０】
以上のように構成された原稿読取部６０では、光源７６によって光がコンタクトガラス６４に照射され、コンタクトガラス６４上の原稿からの反射光が第１光学キャリッジ６１のミラー７８で反射され、その反射光が第２光学キャリッジ７２のミラー７２ａ、７２ｂで順次反射され、結像レンズ７３を介して原稿の光学像がイメージセンサ７４上に結像される。これにより、原稿画像の一部が読み取られる。そして、走査機構部により、第１光学キャリッジ６１および第２光学キャリッジ７２が所定の速度で移動することにより、原稿画像の全面を走査し、原稿画像全面が読み取られて、読取画像が形成される。
【００５１】
シートスルータイプにより原稿画像を読み取る場合には、図３に示す第１及び第２光学キャリッジ６１、７２がスキャナ部７０内を左方に移動して、第１光学キャリッジ６１のミラー７８に入射する光軸Ｚがコンタクトガラス６３に対向する位置で保持される。そして、原稿搬送部３０（図１参照）において、原稿が一枚ずつ分離して搬送され、コンタクトガラス６３上を通過するときに、この原稿画像が第１及び第２光学キャリッジ６１、７２及び結像レンズ７３を介してイメージセンサ７４により読み取られる。
【００５２】
次に、上記の光源を備える照明ユニットについて、図４、図５に基づいて説明する。図４は、第１光学キャリッジを示す断面平面図であり、図５は、照明ユニットの光源を模式的に示す断面図である。
【００５３】
図４に示すように、第１光学キャリッジ６１は、板状に形成される枠体７５と、この枠体７５の上方に延びる曲げ部に、コンタクトガラス６４に向けて固定保持された照明ユニット６２と、枠体７５の下方で固定支持されて原稿面からの反射光を反射させるミラー７８とを備えている。
【００５４】
照明ユニット６２は、第１光学キャリッジ６１の移動方向と垂直な方向（主走査方向、図４では紙面奥行き方向）に向けて延びる回路基板８５と、この回路基板８５上に実装される複数の光源７６とを備えている。光源７６の中央部が光軸Ｚ上に位置するように、照明ユニット６２は調整して枠体７５に固定される。
【００５５】
各光源７６は、発光ダイオードを備え、所定の間隔で主走査方向にライン状に配列され、コンタクトガラス６４の原稿が載置される原稿面６４ａに向けて光軸Ｚを中心として広がりのある照明光を照射する。かかる各発光ダイオードが一斉に発光することにより、複数の光源７６がコンタクトガラス６４の原稿面６４ａを主走査方向に照明する。
【００５６】
また、各光源７６は白色光を照射する。図５に示すように、樹脂パッケージ７６ａに青色光を発光する発光ダイオードチップ７６ｂが内包され、発光ダイオードチップ７６ｂの周りを黄色の波長帯の蛍光体７６ｃが覆っている。発光ダイオードチップ７６ｂに電流を流すと、発光ダイオードチップ７６ｂが発光し、その青色光が蛍光体７６ｃを透過したときに、蛍光として得られた赤から緑の波長帯の光と青色光が合わさり、波長４００ｎｍから７００ｎｍの可視光領域の波長を含む白色光が光源７６から出射されることになる。
【００５７】
しかし、発光ダイオードチップ７６ｂの発光量や発光ダイオードチップ７６ｂから出射する角度等により、均一な発光色にはならない。
【００５８】
図６は、本実施形態における光源７６から出射される白色光の分光特性を示す図であり、Ｘ軸が波長（単位ｎｍ）、Ｙ軸が分光分布（単位％）を示す。また図６は、図５に示す光源７６の光軸Ｚを中心とした出射角αの半角（単位は°）で出射する光の分光特性を示し、図６のＣに示すラインが光軸Ｚに向けて出射する光の分光特性を示す。図に示す分光特性において、短波長側４５０ｎｍ近辺での分光分布のピークは青色発光ダイオードチップ７６ｂによるものであり、右側の略５２０〜６５０ｎｍ（緑から赤）の波長帯の部分が蛍光体７６ｃにより青色から変換された光である。ここで、略５２０〜６５０ｎｍ（緑から赤）の波長帯の部分では、出射角αの半角が大きくなると分光分布が大きくなり、−１１．３１°で他の出射角のものと大きくずれ、−９．９３°でも他の出射角のものとずれている。これは、出射角が大きくなるに従い、蛍光体７６ｃを通過する距離が長くなることにより、可視域の分光特性の中で緑から赤の波長帯の分光分布が大きくなり、黄色がかった白色光が光源７６から出射している。このように光源７６からの出射角に応じて、白色光の色調にばらつきが発生していることになる。
【００５９】
この白色光の色調のばらつきを色度図上で示したものが図７である。図７は、ＣＩＥ（国際照明委員会）のＸＹ座標系の色度座標を示す図であり、図６と同様に、光軸Ｚを中心とした出射角αの半角（単位は°）に応じた色度を示す。図７に示すように、照射角αの半角において、色度座標Ｘが０．２８から０．２８８まで、色度座標Ｙが０．２６７から０．２８８までの色度エリアにあり、その色度エリア内での色差ΔＸが略０．００８であり、色差ΔＹが略０．０２１である。この色差ΔＸ、ΔＹを、原稿画像に対するその読取画像の色再現性により評価すると、色差ΔＸ、ΔＹがともに０．０２以内にないと、照明光として色調にばらつきが発生している。具体的には、複数の光源７６を主走査方向にライン状に配列して、この光源７６を副走査方向に移動させて原稿を照明すると、主走査方向における照明光の色調のばらつきにより、読取画像において副走査方向にストライプ状の白色から灰色の濃淡が発生して、読み取り画像の品質が劣化してしまう。そこで、色差ΔＸ、ΔＹがともに０．０２以下になるような出射角αの照明光により、原稿面６４ａを照明すると、読み取り画像品質の劣化を抑えられることができる。図７の色度図より、色差ΔＸ、ΔＹが０．０２以下に相当する出射角α１の半角は、略９．９°以内である。さらに色調のばらつきを抑えるより好ましい色差ΔＸ、ΔＹが０．０１以下であり、その色差ΔＸ、ΔＹに相当する出射角α１の半角は、略８．５°以内である。
【００６０】
上記の出射角の関係を満足させる照明ユニットの構成を図８に示す。図８は、複数の光源を配設した照明ユニットを示す主走査方向の断面側面図である。
【００６１】
図８に示すように、光源７６から出射される照明光の中で、出射角α１で出射される照明光は、コンタクトガラス６４の原稿面６４ａでは、光軸Ｚを中心として主走査方向に領域Ａで広がる光束となる。この領域Ａの光束が主走査方向に連続するように原稿画像を照明すると、主走査方向の原稿面６４ａでは、色差ΔＸ、ΔＹが０．０２以下である照明光により連続して照明され、照明光の色調のばらつきを抑えることができる。
【００６２】
この領域Ａが主走査方向に連続するように、隣接する光源７６間に規制部材８８が設けられる。この規制部材８８が光源７６の配列方向の両側に配設され、出射角α１を越える角度の光が原稿面６４ａに照射されることを規制している。この一対の規制部材８８が各光源７６に設けられると、各光源７６から出射角α１の照明光が主走査方向の原稿面６４ａを連続して照明することになる。
【００６３】
規制部材８８は、プラスチックの板材で形成され、一端部８８ａが回路基板８５に固着され、その他端部８８ｂが出射角α１の光と交わって光束を規制している。一端部８８ａと他端部８８ｂとの間で光源７６側の反射面８８ｃは、白色や灰色の微小な凹凸で形成され、出射角を越える光が当たると、乱反射させる。この反射面８８ｃで乱反射した光は、領域Ａにも至り、領域Ａの照明効率を上げる。尚、出射角を越える光が原稿面６４ａを照明することになるが、反射面８８ｃで乱反射した光は原稿面６４ａ上では散乱するので、照明光の色調のばらつきを起こすことはない。反射面８８ｃは白色や灰色の塗装等の表面処理を施してもよいし、規制部材８８を白色や灰色に着色したプラスチック材にしてもよい。また、規制部材８８は、一対の板材により各光源の光束を規制する構成を示したが、これに限らず、隣接する光源７６用の規制部材８８と一体にした矩形体を各光源７６間に配設するようにしてもよい。この場合も上記同様、照明光の色調のばらつきを抑えることができる。また、先端部８８ｂが光源７６の近くで出射角α１の光と交わるように光束を規制すると、規制部材８８の先端部８８ｂまでの長さを短くすることができる。
【００６４】
上記第１実施形態の照明ユニットによると、原稿面６４ａに向けて照明光を照射する複数の光源７６をライン状に配列した照明ユニット６２において、隣接する光源７６間に、光源７６から原稿面６４ａに向けて出射する照明光の出射角α１を規制する規制部材８８を配設したことにより、出射角α１を越える角度の光が原稿面６４ａに照射されることを規制しているので、光源７６配列方向における原稿面６４ａ上で照明光の色調のばらつきが抑えられる。また、規制部材８８を配設するだけの簡単な構成により、照明光の色調のばらつきが抑えられる。
【００６５】
また、上記第１実施形態の照明ユニットによると、規制部材８８は、色差ΔＸ及びΔＹが０．０２以下である照明光が光源７６配列方向に原稿面６４ａを連続して照明するように配設されることにより、光源７６配列方向の原稿面６４ａでは、色差ΔＸ、ΔＹが０．０２以下である照明光により連続して照明されるので、光源７６配列方向における原稿面６４ａ上で照明光の色調のばらつきが抑えられる。
【００６６】
また、上記第１実施形態の照明ユニットによると、光源７６を実装する回路基板８５を備え、規制部材８８は、その一端部８８ａが回路基板８５に保持され、その他端部８８ｂが光源７６からの出射角α１と交わることにより、所定の出射角α１を越える光が原稿面６４ａに照射されることを確実に規制することができる。
【００６７】
また、上記第１実施形態の照明ユニットによると、規制部材８８は、一端部８８ａと他端部８８ｂとの間に光源７６からの光を反射させる反射面８８ｃを備えることにより、出射角を越える光源７６からの光は、反射面８８ｃに当たると、乱反射して、この乱反射した光は原稿面６４ａ上では散乱するので、照明光の色調のばらつきを起こすことなく、原稿面６４ａの照明効率を上げることができる。
【００６８】
また、上記第１実施形態の照明ユニットによると、複数の光源７６に発光ダイオードを用いることによって、照明ユニットまたは画像読取装置が小型になり、またコストダウンすることができる。
【００６９】
また、上記第１実施形態の画像読取装置によると、上記の照明ユニット６２からの照明光を原稿面６４ａに照射し、露光走査またはシートスルータイプにより、ミラー７８、７２ａ、７２ｂを介して原稿面６４ａからの反射光をイメージセンサ７４に入光させて原稿画像を読み取ることにより、読み取り画像品質の劣化を抑えることができる。
【００７０】
（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態に係る画像読取装置における第１光学キャリッジを示す断面平面図であり、図１０は、本発明の第２実施形態に係る複数の光源を配設した照明ユニットを示す主走査方向の断面側面図である。第１実施形態と異なる、照明ユニット６２が導光レンズを備える構成について説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００７１】
図９に示すように、光源７６とコンタクトガラス６４との間に導光レンズ８６が光軸Ｚ上で光源７６と所定の間隔を設けて配されている。光源７６を実装した回路基板８５と導光レンズ８６とを一体で保持したユニットとして構成され、そのユニットが枠体７５に固着される。
【００７２】
導光レンズ８６は、副走査面（図９）上では例えば凸レンズのように光源７６から出射した照明光を原稿面６４ａに向けて集光させ、所定の原稿画像読取領域のみを照明するようにして、一方、図１０に示すように、主走査面上では例えば凹レンズのように光源７６から出射した照明光を原稿面６４ａに向けて発散させる。そして、各導光レンズ８６が各光源７６に対向して配され主走査方向に連続したアレイ状に形成されている。
【００７３】
規制部材８８は、一端部８８ａが回路基板８５に固着され、その他端部８８ｂが光源７６の出射角α１の光と交わって光束を規制するとともに、その反対側に設けた他端部８８ｂも隣接する光源７６の出射角α１の光と交わって光束を規制している。一端部８８ａと他端部８８ｂとの間の反射面８８ｃは、白色や灰色の微小な凹凸で形成され、出射角を越える光が当たると、乱反射させる。この反射面８８ｃで乱反射した光は、領域Ａにも至り、第１実施形態と同様に、領域Ａの照明効率を上げる。規制部材８８の上面では、導光レンズ８６を光軸Ｚ上で光源７６と所定の間隔を設けて固定保持している。尚、導光レンズ８６と規制部材８８を光源７６毎に一つのブロックとして構成して、各ブロックを各光源７６に対応させるように回路基板８５に取り付けてもよい。また、導光レンズ８６は、フレネルレンズ、屈折率分布型レンズや液晶レンズ等平板状のレンズで構成して、コンタクトガラス６４に貼り付けてもよい。平板状のレンズで構成すると装置がコンパクトになる。
【００７４】
上記第２実施形態の照明ユニットによると、複数の光源７６と原稿面６４ａとの間に、光源７６配列方向に光を発散させる導光レンズ８６を配設したことにより、出射角α１で出射した照明光が導光レンズ８６により光源７６配列方向に発散させられ、光源７６配列方向の原稿面６４ａ上では照明領域Ａが隣接する照明領域Ａと重なることになる。一般に、照明領域の周辺では光軸の中心部に比べて光量が低下するが、第２実施形態のように、照明光を隣接の照明領域Ａで互いに重ねることにより、照明領域Ａの光軸Ｚ中心から周辺まで光量分布が均一になり、光源７６配列方向の原稿面６４ａ上で照度ムラが抑えられ、この照明光で原稿面６４ａを照明すると、読み取り画像品質の劣化を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、複数の光源をライン状に配列した照明ユニット及びそれを備えた画像読取装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を概略的に示す断面平面図である。
【図２】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における画像読取装置の原稿搬送部の要部を示す断面平面図である。
【図３】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における画像読取装置の原稿読取部を概略的に示す断面平面図である。
【図４】は、本発明の第１実施形態に係る画像読取装置における第１光学キャリッジを示す断面平面図である。
【図５】は、本発明の第１実施形態に係る照明ユニットにおける光源を模式的に示す断面図である。
【図６】は、本発明の第１実施形態に係る照明ユニットにおける光源からの出射角に対する分光特性を示す図である。
【図７】は、本発明の第１実施形態に係る照明ユニットにおける光源からの出射角に対する色度を示す図である。
【図８】は、本発明の第１実施形態に係る照明ユニットの構成を示す断面側面図である。
【図９】は、本発明の第２実施形態に係る画像読取装置における第１光学キャリッジを示す断面平面図である。
【図１０】は、本発明の第２実施形態に係る照明ユニットの構成を示す断面側面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１    画像形成装置
３０    原稿搬送部
４０    原稿供給部
４３    第１搬送路
５０    原稿案内部
６０    原稿読取部
６１    第１光学キャリッジ
６２    照明ユニット
６３、６４    コンタクトガラス
６４ａ    原稿面
７０    スキャナ部
７２    第２光学キャリッジ
７３    結像レンズ
７４    イメージセンサ
７５    枠体
７６    光源
７８    ミラー
８０    撮像ユニット
８５    回路基板
８６    導光レンズ（レンズ）
８８    規制部材
８８ａ    一端部
８８ｂ    他端部
８８ｃ    反射面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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