JP6563162B1 - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

画像読取装置は、読取対象物へ光を出射する導光体（５，６）と、反射光を収束するレンズ体（８）と、反射光を受光する受光体（１３）と、受光体（１３）を実装したセンサ基板（２４）と、レンズホルダ（１１）と、これらを収納又は保持する筐体（９）と、を備える。レンズホルダ（１１）は、ホルダ底部（１１ｇ）と、導光体位置決め部（１１ａ，１１ｂ）と、レンズ体保持部（１１ｅ，１１ｆ）とを有し、レンズホルダ（１１）は、レンズ体保持部（１１ｅ，１１ｆ）の間にレンズ体（８）を装着し、レンズ体（８）の光軸に受光体（１３）を対応させてセンサ基板（２４）をホルダ底部（１１ｇ）に装着し、導光体位置決め部（１１ａ，１１ｂ）に導光体（５，６）を装着し、装着される当該導光体（５，６）に対面する導光体位置決め部（１１ａ，１１ｂ）の面の形状の少なくとも一部は、当該導光体の面の形状に等しい。

Description

本発明は、コピー機、デジタル複合機などに用いられる、原稿の画像を読み取る画像読取装置に関するものである。

画像読取装置の光学系には、読み取り深さの均一性の要求及びコピー機等の高解像度化に伴い、主走査方向である長手方向に均一な光を照射すること及び原稿、レンズ体、センサである受光体の相互位置を高い精度で規定する構造が求められている。例えば、特許文献１に開示されているイメージセンサは、板金で形成された筐体が備えるレンズ体固定部の開口部にレンズ体を挿入し、治具等を用いて位置決めを行ない、遮光体でレンズ体を筐体に固定することで、レンズ体の位置調整をする構造を有する。

特開２０１７−３８１１０号公報

しかしながら、特許文献１には、原稿に光を照射する導光体、レンズ体、及び受光体それぞれの相互関係を高精度に保つ構造が開示されておらず、特許文献１に記載のイメージセンサには、画像の読取性能のばらつきや解像度のばらつきが発生するという課題がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、画像の読取性能のばらつきや解像度のばらつきを抑える画像読取装置を得るものである。

本発明に係る画像読取装置は、主走査方向に延在し、読取対象物へ光を出射する導光体と、読取対象物で反射した反射光を収束するレンズ体と、レンズ体で収束された反射光を受光する受光体と、受光体を実装したセンサ基板と、導光体、レンズ体、及びセンサ基板を装着したレンズホルダと、導光体、レンズ体、センサ基板、及びレンズホルダを収納又は保持する筐体と、を備え、レンズホルダは、筐体の主走査方向の両端部に設けられ、ホルダ底部と、導光体位置決め部と、レンズ体保持部と有し、レンズ体は、ホルダ底部から読取対象物の方向に立設し、主走査方向に延在して形成された一対のレンズ体保持部に装着され、センサ基板は、レンズ体の光軸に受光体を対応させてホルダ底部に装着され、導光体は、レンズ体保持部と、レンズ体保持部に連続しホルダ底部のレンズ体保持部との交差部から副走査方向に突出しているホルダ底部突出部とで構成される導光体位置決め部に装着され、装着される当該導光体に対面する導光体位置決め部の面の形状の少なくとも一部は、当該導光体の面の形状に等しい、ものである。

本発明によれば、画像の読取性能のばらつきや解像度のばらつきを抑える画像読取装置を得ることができる。

本実施の形態１に係る画像読取装置の展開斜視図 本実施の形態１に係るレンズユニットの斜視図 本実施の形態１に係るレンズユニットにおいて図２のＡ−Ａ１部における副走査方向の断面図 本実施の形態１に係る光源ユニットの展開斜視図 本実施の形態１に係る光源ユニットの斜視図 本実施の形態１に係る画像読取装置の外観図 本実施の形態１に係る画像読取装置において図５のＣ−Ｃ１部における主走査方向の断面図 本実施の形態１に係る画像読取装置において図５のＥ−Ｅ１部における副走査方向の断面図 本実施の形態１による画像読取装置において図５のＤ−Ｄ１部における主走査方向の断面図 本実施の形態１による画像読取装置において図５のＧ−Ｇ１部における主走査方向の断面図 本実施の形態１に係る画像読取装置において図５のＢ−Ｂ１部及び図６のＢ２−Ｂ３部における副走査方向の断面図 本実施の形態１に係る画像読取装置において図５のＦ−Ｆ１部及び図６のＦ２−Ｆ３部における副走査方向の断面図 本実施の形態１に係るレンズユニットと導光体との展開斜視図 本実施の形態１に係るレンズユニットと導光体との斜視図

実施の形態１．
本実施の形態１について、図１から図１０を用いて説明する。図１は、本実施の形態１に係る画像読取装置の展開斜視図である。図１において、原稿Ｍは、画像読取装置１００の読取対象物である。原稿Ｍは、読取面が透明板１に対向する向きで透明板１に接している。原稿Ｍは、図示していない搬送機構により画像読取装置１００に搬送される。画像読取装置１００は、透明板１に接した原稿Ｍの画像を読み取る。図１に示した主走査方向、副走査方向及び高さ方向について、以下のように定義する。主走査方向は画像読取装置１００の長手方向である。副走査方向は画像読取装置１００の短手方向である。高さ方向は、原稿Ｍの読取面の法線方向であり、透明板１の法線方向である。また、高さ方向は、主走査方向及び副走査方向の両方に直交する方向である。

画像読取装置１００は、主走査方向の両端部から入射された光を原稿Ｍの読取面に照射する導光体５及び６と、この読取面で反射された反射光を集光するレンズユニットと、導光体５及び６の主走査方向の両端部に光を入射する光源ユニット３及び４と、レンズユニットで集光された光が収束して受光されるセンサユニット７とを備えている。

図２は、本実施の形態１に係るレンズユニットの斜視図である。図３は、本実施の形態１に係るレンズユニットにおいて図２のＡ−Ａ１部における副走査方向の断面図である。レンズユニット２は、主走査方向に延在し原稿Ｍの読取面で反射された反射光を集光するレンズ体８と、光源ユニット３及び４、センサユニット７並びにレンズ体８を固定する筐体９と、レンズ体８の主走査方向の側面と筐体９の間からセンサユニット７側に入射する光を遮光し、主走査方向にわたってレンズ体８を筐体９に接着する遮光体１０と、レンズ体８の主走査方向の両端部の遮光を行うレンズホルダ１１及び１２とを備えている。原稿Ｍ側からセンサユニット７側に照射される高さ方向の光を、レンズ体８以外から通さないように、遮光体１０、レンズホルダ１１及び１２が遮光している。

筐体９は、板金で形成された箱型形状をしている。筐体９は、底部９ｆと、一対の主走査方向側壁部９ｈと、主走査方向側壁部９ｈに連続する一対の透明板固定部９ｊと、一対の副走査方向側壁部９ｇとを有する。主走査方向側壁部９ｈは、底部９ｆの副走査方向の端部に、底部９ｆに対して９０度に曲げられて立設され、主走査方向に延在する。透明板固定部９ｊは、主走査方向側壁部９ｈの高さ方向の端部に、主走査方向側壁部９ｈに対して９０度に曲げられて形成され、主走査方向に延在する。副走査方向側壁部９ｇは、底部９ｆの主走査方向の端部に、底部９ｆに対して９０度に曲げられて立設され、副走査方向に延在する。

筐体９の底部９ｆは、副走査方向の中央部に主走査方向に延在するスリット部９ｅを有する。筐体９は、スリット部９ｅの副走査方向の両端部から、底部９ｆに対して０度より大きく９０度以下の角度で傾斜するように折り曲げられて立設された主走査方向に延在する一対のレンズ体固定部であるレンズ体固定部９ａ及び９ｂを有する。レンズ体固定部９ａ及び９ｂの角度は、４５度以上９０度以下の角度が望ましい。

レンズ体８は、原稿Ｍの読取面で反射され、レンズ体８に入射する光を、センサユニット７上に形成された受光体１３に収束させるものであり、ロッドレンズアレイ、マイクロレンズアレイなどのレンズアレイで構成されている。すなわち、受光体１３はレンズ体８の光軸に対応して配置されている。本発明の実施の形態１では、レンズ体８は正立等倍の像を結ぶレンズであるものとして説明するが、画像読取装置１００の仕様に合わせて、正立等倍以外の像を結ぶレンズを利用してもよい。

導光体５は、例えば透明な樹脂で形成され、主走査方向に光を伝搬しながら光を原稿Ｍの読取面に照射する。導光体６は、導光体５と同じ構造及び機能を有する。導光体５および導光体６は、レンズ体８を挟んで副走査方向に対向して並行に設けられる。導光体５と導光体６とはレンズ体８に対して副走査方向に対称に配置されている。

導光体５及び６は、光源ユニット３及び４で発光した光が入射する主走査方向の端部に設けられた入射面と、入射面に入射した光を読取対象物である原稿Ｍへ出射する出射面と、放物面形状であって、この放物面形状の焦点からの光または焦点を通る決められた範囲からの光を出射面へ向けて反射する反射面と、反射面に対面する平面形状の傾斜面と、入射面から入射した光を散乱させ、反射面の放物面形状の焦点を含む散乱領域へと反射させる光散乱部とを備えている。

図４Ａは、本実施の形態１に係る光源ユニットの展開斜視図である。図４Ｂは、本実施の形態１に係る光源ユニットの斜視図である。光源ユニット３及び４は、同様の構成である。光源ユニット３（４）は、導光体５及び６の主走査方向の端面に対向して設けられる。光源ユニット３（４）は、導光体５及び６の内部に光を入射する、ＬＥＤに代表される光源１６（１８）及び１７（１９）と、光源１６（１８）及び１７（１９）を実装している光源基板２０（２１）と、光源基板２０（２１）の光源１６（１８）及び１７（１９）の実装面とは反対側の面に密着し、光源基板２０（２１）の熱伝導性を向上させる伝熱体２２（２３）と、を備えている。図１に示すように、光源ユニット３及び４は、導光体５及び６の主走査方向の端部に設けられ、導光体５及び６を保持する導光体ホルダ１４及び１５に固定されている。導光体ホルダ１４及び１５は、レンズユニット２に固定される。このとき、導光体ホルダ１４及び１５は、光源ユニット３及び４の伝熱体２２及び２３が筐体９に接触して固定される。

導光体５及び６は、透明な樹脂で形成され、主走査方向に互いに並行して延在し、レンズ体８を挟んでお互いに対称に配置されている。なお、導光体５及び６は、主走査方向全長に亘って平行でなくてもよい。導光体が露出して直接肌で触れる可能性がある場合は、導光体５及び６の材料として耐油性に優れたＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）を用いるのが好適であるが、透明板１を接着固定して直接触れないようにする場合は、取り扱い方によってはＰＭＭＡの代わりにシクロオレフィン樹脂、もしくはポリカーボネートを用いても良い。

図５は、本実施の形態１に係る画像読取装置の外観図である。図６は、本実施の形態１に係る画像読取装置において図５のＣ−Ｃ１部における主走査方向の断面図である。図９Ａは、本実施の形態１に係る画像読取装置において図５のＢ−Ｂ１部及び図６のＢ２−Ｂ３部における副走査方向の断面図である。図９Ｂは、本実施の形態１に係る画像読取装置において図５のＦ−Ｆ１部及び図６のＦ２−Ｆ３部における副走査方向の断面図である。

レンズホルダ１１及び１２は、筐体９のスリット部９ｅの両端部に設けられる。図９Ａに示すように、レンズホルダ１１は、ホルダ底部１１ｇと、導光体位置決め部１１ａ及び１１ｂと、レンズ体保持部１１ｅ及び１１ｆと有する。図９Ｂに示すように、レンズホルダ１２は、ホルダ底部１２ｇと、導光体位置決め部１２ａ及び１２ｂと、レンズ体保持部１２ｅ及び１２ｆと有する。レンズホルダ１１及び１２は、筐体９の底部９ｆの穴に嵌めこまれ、ホルダ底部１１ｇ及び１２ｇは、底部９ｆから露出している。

レンズ体保持部１１ｅ及び１１ｆは、ホルダ底部１１ｇから副走査方向に０度より大きく９０度以下の角度で傾斜して原稿Ｍの方向に立設した一対の傾斜壁である。レンズ体保持部１１ｅ及び１１ｆの角度は、４５度以上９０度以下の角度が望ましい。一対の傾斜壁の原稿Ｍ側の先端は離間している。この離間部をホルダスリット部１１ｈと称する。レンズ体保持部１１ｅ及び１１ｆは、ホルダスリット部１１ｈを基準に副走査方向に対称に形成されており、主走査方向の一端から他端方向の決められた箇所まで延在する。レンズ体保持部１１ｅ及び１１ｆの副走査方向の間隔は、ホルダ底部１１ｇ側よりも原稿Ｍ側の方が狭い構造となっている。つまり、レンズ体保持部１１ｅ及び１１ｆは、互いに向き合っている側、つまり、内側に傾斜している。

同様に、レンズ体保持部１２ｅ及び１２ｆは、ホルダ底部１２ｇから副走査方向に０度より大きく９０度以下の角度で傾斜して原稿Ｍの方向に立設した一対の傾斜壁である。レンズ体保持部１２ｅ及び１２ｆの角度は、４５度以上９０度以下の角度が望ましい。一対の傾斜壁の原稿Ｍ側の先端は離間している。この離間部をホルダスリット部１２ｈと称する。レンズ体保持部１２ｅ及び１２ｆは、ホルダスリット部１２ｈを基準に副走査方向に対称に形成されており、主走査方向の一端から他端方向の決められた箇所まで延在する。レンズ体保持部１２ｅ及び１２ｆの副走査方向の間隔は、ホルダ底部１２ｇ側よりも原稿Ｍ側の方が狭い構造となっている。つまり、レンズ体保持部１２ｅ及び１２ｆは、副走査方向に互いに向き合っている側、つまり、内側に傾斜している。

レンズホルダ１１のレンズ体保持部１１ｅ及び１１ｆと、レンズホルダ１２のレンズ体保持部１２ｅ及び１２ｆとに、接着機能を有する遮光体１０でレンズ体８が装着されている。

レンズホルダ１１及び１２のホルダ底部１１ｇ及び１２ｇには、ホルダスリット部１１ｈ及び１２ｈに受光体１３若しくは受光体１３の主走査方向の延長線を対応させてセンサ基板２４が装着されている。

レンズホルダ１１は、レンズ体保持部１１ｅ及び１１ｆに連続し、ホルダ底部１１ｇのレンズ体保持部１１ｅ及び１１ｆとの交差部から副走査方向に突出しているホルダ底部突出部１１ｃ及び１１ｄを備える。レンズホルダ１２は、レンズ体保持部１２ｅ及び１２ｆに連続し、ホルダ底部１２ｇのレンズ体保持部１２ｅ及び１２ｆとの交差部から副走査方向に突出しているホルダ底部突出部１２ｃ及び１２ｄを備える。導光体５及び６は、レンズホルダ１１のレンズ体保持部１１ｅ及び１１ｆ、並びに、ホルダ底部突出部１１ｃ及び１１ｄで構成される導光体位置決め部１１ａ及び１１ｂと、レンズホルダ１２のレンズ体保持部１２ｅ及び１２ｆ、並びに、ホルダ底部突出部１２ｃ及び１２ｄで構成される導光体位置決め部１２ａ及び１２ｂと、に装着される。装着される当該導光体５、６に対面する導光体位置決め部１１ａ、１１ｂ、１２ａ及び１２ｂの面の形状の少なくとも一部は、当該導光体５及び６の面の形状に等しい。

導光体ホルダ１４は導光体保持部１４ａ及び１４ｂを有し、導光体ホルダ１５は導光体保持部１５ａ及び１５ｂを有する。なお、導光体保持部１４ａは、導光体５の端面側から光源１６側に対して貫通した貫通孔となっている。同様に、導光体保持部１４ｂは、導光体６の端面側から光源１７側に対して貫通した貫通孔となっている。また、導光体保持部１５ａは、導光体５の端面側から光源１８側に対して貫通した貫通孔となっている。同様に、導光体保持部１５ｂは、導光体６の端面側から光源１９側に対して貫通した貫通孔となっている。

レンズホルダ１１は導光体位置決め部１１ａ及び１１ｂを有し、レンズホルダ１２は導光体位置決め部１２ａ及び１２ｂを有する。導光体位置決め部１１ａ及び１１ｂの面形状は装着される導光体５及び６の対面する面形状と同じ形状で形成されている。同様に、導光体位置決め部１２ａ及び１２ｂの面形状は装着される導光体５及び６の対面する面形状と同じ形状で形成されている。

図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、導光体５は、導光体ホルダ１４及び１５を高さ方向に原稿Ｍ側から挿入することにより、導光体保持部１４ａ及び導光体保持部１５ａと、レンズホルダ１１の導光体位置決め部１１ａ及びレンズホルダ１２の導光体位置決め部１２ａとで位置決めされる。同様に、導光体６は、導光体ホルダ１４及び１５を高さ方向に原稿Ｍ側から挿入することにより、導光体保持部１４ｂ及び１５ｂと、レンズホルダ１１の導光体位置決め部１１ｂ及びレンズホルダ１２の導光体位置決め部１２ｂとで位置決めされる。導光体保持部１４ａ及び１４ｂの面形状は装着される導光体５及び６の対面する面形状と同じ形状で形成されている。同様に、導光体保持部１５ａ及び１５ｂの面形状は装着される導光体５及び６の対面する面形状と同じ形状で形成されている。導光体５及び６は、このように位置決めされて、レンズホルダ１１に保持される。

したがって、導光体５及び６は、レンズホルダ１１及び１２の導光体位置決め部１１ａ、１１ｂ、１２ａ及び１２ｂと導光体ホルダ１４及び１５の導光体保持部１４ａ及び１５ａとで挟み込まれて、レンズホルダ１１及び１２に保持される。

導光体保持部１４ａ及び１４ｂ並びに導光体保持部１５ａ及び１５ｂにて導光体５及び６を押さえつつ、周囲の温度変化によって、導光体５及び６とレンズユニット２の線膨張差で生じる主走査方向の長さ変動が生じた場合、導光体５及び６を座屈させないために、導光体ホルダ１４及び１５には、剛性の低い材料を使うことが望ましい。必要に応じて導光体ホルダの一部分、導光体保持部にのみシリコン樹脂のような剛性の低い材料を用いても良い。

導光体保持部１４ａ及び１４ｂ並びに導光体保持部１５ａ及び１５ｂは、導光体ホルダ１４及び１５に接する導光体５及び６の主走査方向の端面とその端面に対向する導光体ホルダ１４及び１５の面、すなわち光源１６及び１７側の面、並びに、光源１８及び１９側の面が光学的に貫通するものであればよい。つまり、光源１６及び１８、並びに、光源１７及び１９から出射される光が、導光体５及び６に入射されるような材質で形成されているならば、導光体保持部１４ａ及び１４ｂ並びに導光体保持部１５ａ及び１５ｂは、必ずしも空間的に導光体ホルダ１４及び１５と導光体５及び６とを連通するものでなくてもよい。具体的には、導光体保持部１４ａ及び１４ｂ並びに導光体保持部１５ａ及び１５ｂを貫通孔として形成する場合、導光体ホルダ１４及び１５の内部に、導光体５及び６へ光を伝播させる透過物質を挿入してもよい。なお、導光体５の主走査方向の２つ端面には、光源１６及び１８を配置し、導光体６の主走査方向の２つの端面には、光源１７及び１９を配置しているが、導光体５の主走査方向の片方の端面に光源１６を１箇所だけ配置し、導光体６の主走方向の片方の端面に光源１７を１箇所だけ配置する構成としてもよいのは言うまでもない。

ここで、図４Ａおよび図４Ｂに戻るが、光源１６及び１８は導光体５の主走査方向の２つの対向する端面それぞれに光を入射するＬＥＤなどの光源素子である。同様に、光源１７及び１９は、導光体６の主走査方向の２つの対向するそれぞれの端面に光を入射するＬＥＤなどの光源素子である。光源１６、１７、１８及び１９は、ＬＥＤチップを樹脂モールドしたＬＥＤもしくはベアチップのＬＥＤで構成されている。

受光体１３の光電変換出力は、ダイナミックレンジが広いことが好ましいが、原稿Ｍの読取動作を高速駆動する場合には広いダイナミックレンジを確保するために光源１６、１７、１８及び１９の駆動電流を増大させなければならない。その結果、増大した駆動電流により光源１６、１７、１８及び１９からの発熱が増加する。

光源１６、１７、１８及び１９からの発熱に対する効果的な放熱構造を得るために、伝熱体２２及び２３を用いた構成とする必要がある。具体的には、図４Ａで示すように、光源基板２０の光源１６及び１７が実装された面と反対側の面に、伝熱体２２を光源基板２０に密着して配置している。ここで、伝熱体２２は、光源基板２０の発熱を筐体９に伝導するものであり、金属で形成された筐体９で熱が拡散されて外部に放射する。

光源基板２１の光源１８及び１９が形成された面と反対側の面に、伝熱体２３を光源基板２１に密着して配置している。ここで、伝熱体２３は、光源基板２１の発熱を筐体９に伝導するものであり、金属で形成された筐体９で熱が拡散され外部に放射する。以上のように、効果的な放熱構造を有することで、光源１６、１７、１８及び１９の駆動電流を増大させることができ、原稿Ｍの読取動作を高速駆動することが実現できる。

図１に戻り、センサユニット７は、受光体１３を実装するセンサ基板２４から構成されている。受光体１３は、光学センサＩＣにより構成され、主走査方向に原稿Ｍの読み取り長さ以上に延在する。また受光体１３は、レンズ体８により集光された光を受光して光電変換する。センサ基板２４は、受光素子である受光体１３が取り付けられた回路基板であり、図示していない、外部と接続可能なコネクタを有している。コネクタは、センサ基板２４に実装された受光体１３によって光電変換された電気信号を画像信号としてセンサ基板２４の外部に出力するものである。図９Ａおよび図９Ｂに示すように、センサユニット７は、筐体９の原稿Ｍの読取面に対向する面とは反対側の面に基板固定部材２５にて固定される。

透明板１は、筐体９の透明板固定部９ｊに透明板固定部材２６にて固定される。なお、透明板１は、画像読取装置に必ずしも固定する必要はなく、不要の場合はなくても良いことは言うまでもない。

次に、レンズユニット２に含まれる各構成の配置について図１、図２、図３及び図６を用いて説明する。図６は、本実施の形態１に係る画像読取装置において図５のＣ−Ｃ１部における主走査方向の断面図である。

まず筐体９の主走査方向に延在するスリット部９ｅの主走査方向の両端部に、レンズ体固定部９ａ及び９ｂに当接して、接着剤等の材料を用いて、レンズホルダ１１及び１２を筐体９の底部９ｆに固定する。レンズ体８は、レンズホルダ１１及び１２に載置される。レンズホルダ１１及び１２はレンズ体接触面を有し、レンズ体８を筐体９に固定する際、組立準備としてレンズ体８を仮置きすることができる。必要な解像度要求に応じて、レンズ体接触面を、レンズ体８の高さ方向基準として配置してもよい。

図３は、本実施の形態１に係るレンズユニットにおいて図２のＡ−Ａ１部における副走査方向の断面図である。図３において、レンズ体８は、筐体９の副走査方向中央部のレンズ体固定部９ａ及び９ｂに遮光体１０を用いて固定される。遮光体１０は、レンズ体８と筐体９との副走査方向の距離が主走査方向に渡って変動する箇所を遮光する遮光部材であり、接着剤等の、固定前は液化しており硬化すると形状を維持する材料が望ましい。遮光体１０は、レンズ体８とレンズ体固定部９ａ及び９ｂとの隙間に充填し、かつ、この隙間を覆って、レンズ体固定部９ａ及び９ｂの主走査方向の一端から反対側の他端に亘って塗布されている。

レンズ体固定部９ａ及び９ｂの副走査方向の端部となる固定部端９ｃ及び９ｄは、遮光体１０をレンズ体上面８ａ及びレンズ体下面８ｂにはみ出させないために、レンズ体上面８ａとレンズ体下面８ｂとの間の高さ方向の間に配置する。この時、必要な長さに応じて板金の絞りだし加工を行ったあとに固定部端を切断する加工手順にすることで、固定部端９ｃ及び９ｄは任意の長さで形成することができる。

図７は、本実施の形態１に係る画像読取装置において図５のＥ−Ｅ１部における副走査方向の断面図である。図７において、透明板１、センサユニット７及びレンズ体８の高さ方向及び副走査方向の位置決めは、治具等を用いて行う。透明板１の透明板固定部９ｊへの固定の際、透明板固定部材２６は必ずしも主走査方向に一回の塗布で透明板１を透明板固定部９ｊに固定する必要はなく、必要に応じて数回に分けて塗布しても構わない。同様に、センサユニット７の底部９ｆへの固定の際、基板固定部材２５は必ずしも主走査方向に一回の塗布でセンサユニット７を底部９ｆに固定する必要はなく、必要に応じて数回に分けて塗布しても構わない。同様に、レンズ体８のレンズ体固定部９ａ及び９ｂへの固定の際、遮光体１０は必ずしも主走査方向に一回の塗布でレンズ体８をレンズ体固定部９ａ及び９ｂに固定する必要はなく、必要に応じて数回に分けて塗布しても構わない。

透明板１、センサユニット７、レンズ体８の高さ方向及び副走査方向の位置決めは、レンズホルダ１１及び１２の導光体位置決め部１１ａ及び１１ｂ、並びに、導光体位置決め部１２ａ及び１２ｂを基準とすることで、各構成部品の部品寸法のばらつきの影響をなくし、組立のばらつきのみの高精度組立を行うことが可能である。したがって、照明を必要な領域に均一に照射でき、解像度のばらつきの小さい組立を実現できる。

次に、画像読取装置１００における光の伝搬形態を図７、図８Ａ及び図８Ｂを用いて説明する。図８Ａは、本実施の形態１による画像読取装置において図５のＤ−Ｄ１部における主走査方向の断面図である。図７、図８Ａ及び図８Ｂにおいて、実線矢印が光路を示す。

図７及び図８Ａに示すように、導光体５は、光源１６及び１８で発光した光が入射する主走査方向の端部に設けられた入射面５ｄ及び５ｅと、入射面５ｄ及び５ｅに入射した光を原稿Ｍへ出射する出射面５ｆと、放物面形状であって、この放物面形状の焦点からの光または焦点を通る決められた範囲からの光を出射面５ｆへ向けて反射する反射面５ｃと、反射面５ｃに対面する平面形状の傾斜面５ｈと、入射面から入射した光を散乱させ、反射面の放物面形状の焦点を含む散乱領域へと反射させる光散乱部５ａと、を備えている。図７及び図８Ｂに示すように、導光体６は、光源１７及び１９で発光した光が入射する主走査方向の端部に設けられた入射面６ｄ及び６ｅと、入射面６ｄ及び６ｅに入射した光を原稿Ｍへ出射する出射面６ｆと、放物面形状であって、この放物面形状の焦点からの光または焦点を通る決められた範囲からの光を出射面５ｆへ向けて反射する反射面６ｃと、反射面５ｃに対面する平面形状の傾斜面６ｈと、入射面から入射した光を散乱させ、反射面の放物面形状の焦点を含む散乱領域へと反射させる光散乱部６ａと、を備えている。

図７、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、導光体５及び６の平面形状の傾斜面５ｈ及び６ｈと、レンズ体保持部１１ｅ及び１２ｅの平面形状の傾斜壁、並びに、レンズ体保持部１１ｆ及び１２ｆの平面形状の傾斜壁とが対面し、導光体５及び６の光散乱部５ａ及び６ａと、ホルダ底部突出部１１ｃ及び１２ｃ、並びに、ホルダ底部突出部１１ｄ及び１２ｄとが対面して、導光体５及び６がレンズホルダ１１及び１２に装着されている。

図７及び図８Ａにおいて、導光体５の主走査方向の一方の端面に対向して設けられた光源１６から導光体５に入射した光は、導光体５の内部で導光され、導光体５の壁面での反射を繰り返して導光体５の内部を主走査方向に進む。また、導光体５の主走査方向の他方の端面に対向して設けられた光源１８から導光体５に入射した光は、光源１６から導光体５に入射した光とは逆方向に向かって、導光体５の内部で導光され、導光体５の壁面での反射を繰り返して導光体５の内部を主走査方向に進む。導光体５の主走査方向の両端からお互いに逆方向に向かう光を入射することにより、導光体５の長手方向である主走査方向の全長に亘って均一な光を照射することが可能である。そして、導光体５の長手方向である主走査方向に沿って形成された白色の印刷パターン又は凹凸形状の光散乱部５ａで導光体５の内部を導光する光が散乱され、導光体５の反射面５ｃで光が反射され、光散乱部５ａと対向する出射面５ｆから、図７に示す矢印のように透明板１に接した原稿Ｍにライン光が出射される。

同様に、図７及び図８Ｂにおいて、導光体６の主走査方向の一方の端面に設けられた光源１７から導光体６に入射した光は、導光体６の内部で導光され、導光体６の壁面での反射を繰り返して導光体６の内部を主走査方向に進む。また、導光体６の主走査方向の他方の端面に対向して設けられた光源１９から導光体６に入射した光は、光源１７から導光体６に入射した光とは逆方向に向かって、導光体６の内部で導光され、導光体６の壁面での反射を繰り返して導光体６の内部を主走査方向に進む。導光体６の主走査方向の両端からお互いに逆方向に向かう光を入射することにより、導光体６の長手方向である主走査方向の全長に亘って均一な光を照射することが可能である。そして、導光体６の長手方向である主走査方向に沿って形成された白色の印刷パターン又は凹凸形状の光散乱部６ａで導光体６の内部を導光する光が散乱され、導光体６の反射面６ｃで光が反射され、導光体６の光散乱部６ａと対向する出射面６ｆから、図７に示す矢印のように透明板１に接した原稿Ｍにライン光が出射される。

レンズ体８は、導光体５及び６からライン光として原稿Ｍの読取面に照射されて拡散反射した光を集光する。そして、受光体１３は、レンズ体８の集光した光を受光面で受光して光電変換する。

したがって、透明板１、センサユニット７及びレンズ体８の高さ方向及び副走査方向の位置決めを、導光体位置決め部１１ａ、１１ｂ、１２ａ及び１２ｂの共通基準とすることで、導光体５及び６と透明板１との組立のばらつきを小さくでき、均一な光を提供でき、透明板１と、センサユニット７と、レンズ体８との組立のばらつきを小さくすることができるため、低コスト化可能な板金の加工のみで形成された筐体を用いても、従来の高精度で金属の鋳造や樹脂成形で形成された筐体を用いた場合より照明性能及び解像度性能の良い画像読取装置を実現することができる。結果、読取性能のばらつきが小さい画像読取装置が得られる。

なお、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。即ち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

本出願は、２０１８年１月１１日に出願された、日本国特許出願特願２０１８−００２４１５号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１８−００２４１５号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

Ｍ 原稿、１００ 画像読取装置、１ 透明板、２ レンズユニット、３，４ 光源ユニット、５，６ 導光体、５ａ，６ａ 光散乱部、５ｃ，６ｃ 反射面、５ｄ，５ｅ，６ｄ，６ｅ 入射面、５ｆ，６ｆ 出射面、５ｈ，６ｈ 傾斜面、７ センサユニット、８ レンズ体、８ａ レンズ体上面、８ｂ レンズ体下面、９ 筐体、９ａ，９ｂ レンズ体固定部、９ｃ，９ｄ 固定部端、９ｅ スリット部、９ｆ 底部、９ｇ 副走査方向側壁部、９ｈ 主走査方向側壁部、９ｊ 透明板固定部、１０ 遮光体、１１，１２ レンズホルダ、１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ 導光体位置決め部、１１ｃ，１１ｄ，１２ｃ，１２ｄ ホルダ底部突出部、１１ｅ，１１ｆ，１２ｅ，１２ｆ レンズ体保持部、１１ｇ，１２ｇ ホルダ底部、１１ｈ，１２ｈ ホルダスリット部、１３ 受光体、１４，１５ 導光体ホルダ、１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ 導光体保持部、１６，１７，１８，１９ 光源、２０，２１ 光源基板、２２，２３ 伝熱体、２４ センサ基板、２５ 基板固定部材、２６ 透明板固定部材。

Claims (5)

1. 主走査方向に延在し、読取対象物へ光を出射する導光体と、
   前記読取対象物で反射した反射光を収束するレンズ体と、
   前記レンズ体で収束された前記反射光を受光する受光体と、
   前記受光体を実装したセンサ基板と、
   前記導光体、前記レンズ体、及び前記センサ基板を装着したレンズホルダと、
   前記導光体、前記レンズ体、前記センサ基板、及び前記レンズホルダを収納又は保持する筐体と、
   を備え、
   前記レンズホルダは、前記筐体の主走査方向の両端部に設けられ、ホルダ底部と、導光体位置決め部と、レンズ体保持部とを有し、
   前記レンズ体は、前記ホルダ底部から前記読取対象物の方向に立設し、主走査方向に延在して形成された一対の前記レンズ体保持部に装着され、
   前記センサ基板は、前記レンズ体の光軸に前記受光体を対応させて前記ホルダ底部に装着され、
   前記導光体は、前記レンズ体保持部と、前記レンズ体保持部に連続し前記ホルダ底部の前記レンズ体保持部との交差部から副走査方向に突出しているホルダ底部突出部とで構成される前記導光体位置決め部に装着され、
   装着される当該導光体に対面する前記導光体位置決め部の面の形状の少なくとも一部は、当該導光体の面の形状に等しい、
   画像読取装置。
2. 前記導光体位置決め部とで前記導光体を挟み込み、前記導光体を前記レンズホルダに保持する導光体ホルダ、
   を備えた請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記導光体は、
   光源で発光した光が入射する主走査方向の端部に設けられた入射面と、
   前記入射面に入射した光を前記読取対象物へ出射する出射面と、
   放物面形状であって、この放物面形状の焦点からの光または焦点を通る決められた範囲からの光を前記出射面へ向けて反射する反射面と、
   前記反射面に対面する平面形状の傾斜面と、
   前記入射面から入射した光を散乱させ、前記反射面の放物面形状の焦点を含む散乱領域へと反射させる光散乱部と、
   を備えた請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記レンズ体保持部は、
   副走査方向に決められた角度で互いに内側に傾斜して立設し、主走査方向に延在する一対の平面形状の傾斜壁である、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
5. 前記レンズ体保持部は、
   副走査方向に決められた角度で互いに内側に傾斜して立設し、主走査方向に延在する一対の平面形状の傾斜壁であり、
   前記導光体の平面形状の前記傾斜面と、前記レンズ体保持部の平面形状の前記傾斜壁とが対面し、
   前記導光体の前記光散乱部と、前記ホルダ底部突出部とが対面して、
   前記導光体が前記レンズホルダに装着された、請求項３に記載の画像読取装置。

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