照明装置、图像读取装置及图像形成装置的制作方法

本发明关于照明装置、图像读取装置及图像形成装置，尤其是关于例如具备由透明材料形成为棒状的导光部件、及与导光部件的至少一端面相对配置的光源的照明装置、图像读取装置及图像形成装置。

背景技术：

现有照明装置的一例揭示于专利文献1。专利文献1的照明装置具备由透明材料构成的棒状的导光体、及与导光体的端面相对配置的光源。在导光体的长边方向的一侧面(周侧面的一部分)，细微的反射图案形成在长边方向的全长，与反射图案相对的出光面为使出射光具有指向性的柱状曲面。此外，在导光体的出光面，在接近光源的部分形成光扩散用凹凸部。导光体的接近光源的部分的出射光，相较于导光体远离光源的部分，在导光体的短边方向(周方向)的照度分布具有尖锐且大的峰值，但专利文献1的技术中，通过在出光面的接近光源的部分形成光扩散用凹凸部，消除在短边方向的照度分布的峰值，谋求在导光体的长边方向的全长上的照度的均匀化。

另外，在专利文献2揭示现有照明装置的另一例。在专利文献2的照明装置，以在短边方向的照度分布在导光体的长边方向的全长上能以一定宽度保持照度的方式，在导光体的出光面，在长边方向具有棱线的凹凸线形成在长边方向的全长。另外，为了防止短边方向的照度分布因长边方向的位置而变化，揭示了使凹凸线的宽度、高度或条数在长边方向变化。

专利文献1：日本特开2008-140726号公报

专利文献2：日本特开2010-118154号公报

技术实现要素：

在专利文献1的技术，虽然在接近光源的部分形成光扩散用凹凸部，但会有在相当于光扩散用凹凸部形成部分与未形成部分的边界附近的位置，在读取图像产生痕迹(图像痕迹)的情形的问题。

另外，在专利文献2的技术，在导光体的出光面的长边方向的全长上形成凹凸线(光扩散部)，因此对被照射体的照度整体降低。

因此，本发明的主要目的在于提供新颖的照明装置、图像读取装置及图像形成装置。

本发明的另一目的在于提供不会使对被照射体的照度降低即可防止图像痕迹的产生的照明装置、图像读取装置及图像形成装置。

第一发明的照明装置具备由透明材料形成为棒状的导光部件、及与导光部件的至少一端面相对配置的光源，在导光部件内部导引来自光源的光并使其从沿着该导光部件的长边方向形成的光出射面射出，其中，导光部件的光出射面具有：第一光扩散部，在接近光源的第一部分形成为凹凸状；以及第二光扩散部，在与第一光扩散部的和光源相反侧的端缘相邻的第二部分，形成为具有小于第一光扩散部的光扩散率的凹凸状。

第一发明中，照明装置具备由透明材料形成为棒状的导光部件、及与导光部件的一端面或两端面中的每一端面分别相对配置的光源。导光部件将经由其端面(光入射面)射入的来自光源的光往长边方向导引并使其从沿着长边方向形成在其周侧面的光出射面射出，照亮被照射体。此外，此第一发明中，在导光部件的光出射面，在接近光源的第一部分形成凹凸状的第一光扩散部，在与第一光扩散部的和光源相反侧(也就是远离光源的一侧)的端缘相邻的第二部分，形成具有小于第一光扩散部的光扩散率的凹凸状的第二光扩散部。也就是，在接近光源的光出射面的长边方向端部形成第一光扩散部与第二光扩散部，而远离光源的其他部分为未形成凹凸的平滑曲面。通过在光出射面形成与第一光扩散部相邻的第二光扩散部，可防止图像条纹的产生。另外，由于只在光出射面的长边方向端部形成第一光扩散部及第二光扩散部，因此可抑制或防止对被照射体的整体照度降低。

根据第一发明，由于在导光部件的光出射面的长边方向端部，除了形成第一光扩散部外也形成第二光扩散部，因此不会使对被照射体的照度降低，并可防止图像条纹的产生。

第二发明是从属于第一发明的发明，第二光扩散部由在导光部件的长边方向延伸且在导光部件的周向排列的多个凸部形成。

根据第二发明，也可适当应对照明装置相对于载置的原稿往副扫瞄方向斜向移动的情形或原稿被斜向传送的情形等，可更可靠地防止图像条纹的产生。

第三发明是从属于第一或第二发明的发明，第二光扩散部相较于第一光扩散部，凹凸的深度较小。

第三发明中，第二光扩散部的凹凸的深度(也就是凸部的突出高度)设定成小于第一光扩散部的凹凸的深度。由此，可适当抑制第二光扩散部的光扩散率。

第四发明是从属于第一至第三发明中任一发明的发明，第二光扩散部相较于第一光扩散部，长边方向的长度较小。

第四发明中，第二光扩散部的长边方向的长度设定成小于第一光扩散部的长边方向的长度。也就是，第二光扩散部的形成范围狭窄，因此第二光扩散部对于导光部件的整体照度的影响较小。

第五发明的图像读取装置具备：第一至第四发明中任一发明的照明装置；原稿台，载置被照明装置照射光的原稿；以及图像读取部，读取原稿的图像。

第六发明的图像形成装置具备：第五发明的图像读取装置；以及图像形成部，将图像读取装置所读取的图像形成于纸张。

根据第五或第六发明，可达到与第一至第四发明中任一发明相同的作用效果，不会使对被照射体的照度降低，并可防止图像条纹的产生。

根据本发明，由于在导光部件的光出射面的长边方向端部，除了形成第一光扩散部外也形成第二光扩散部，因此不会使对被照射体的照度降低，并可防止图像条纹的产生。

本发明的上述目的、其他目的、特征及优点，从参照附图进行的后述实施例的详细说明可更为清楚。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施例也就是具备照明装置及图像读取装置的图像形成装置的概略构成的示意图。

图2是表示图1的图像读取装置的概略构成的示意图。

图3是表示图1的照明装置的概略构成的剖面图。

图4是表示图3的照明装置具备的导光部件的立体图。

图5是放大表示图4的导光部件的端部的局部放大立体图。

图6是表示图4的导光部件的俯视图。

图7是放大表示图6的导光部件的端部的局部放大俯视图。

图8是表示图7的VIII-VIII线的导光部件的剖面的剖面图。

图9是表示不具有光扩散部的第一比较例的导光部件的长边方向的照度分布的坐标图。

图10是表示只具有第一光扩散部的第二比较例的导光部件的长边方向的照度分布的坐标图。

图11是表示本发明第一实施例的导光部件的长边方向的照度分布的坐标图。

图12是放大表示本发明第二实施例的导光部件的端部的局部放大俯视图。

图13是放大表示本发明第三实施例的导光部件的端部的局部放大俯视图。

具体实施方式

(第一实施例)

参照图1，本发明第一实施例的照明装置10具备棒状的导光部件80及与其端面相对配置的光源82，用于通过电子照相方式将图像形成于纸张的图像形成装置100。如之后详细说明，照明装置10设在图像读取装置14内。此外，在导光部件80内导引从光源82射入导光部件80内的光，使其从沿着长边方向形成在导光部件80的周侧面的光出射面114朝向图像读取位置22射出，照亮原稿(被照射体)。

首先，概略说明图像形成装置100的基本构成。在此实施例中，图像形成装置100为具有复印功能、打印功能、扫描功能及传真功能等的复合机(MFP：Multifunction Peripjeral)。

如图1所示，图像形成装置100包含装置主体12、及配置在其上方的图像读取装置14。

装置主体12内置有包含CPU及存储器等的控制部28及图像形成部30等。控制部28依据对触控面板等操作部的输入操作等，对图像形成装置100的各部位发送控制信号，使图像形成装置100执行各种动作。

图像形成部30具备曝光单元32、显影器34、感光鼓36、清洁单元38、带电器40、中间转印带单元42、转印辊44、及定影单元46等，在从供纸托盘48或手动供纸托盘50搬送的纸张上形成图像，将已形成图像的纸张排出至排纸托盘52。作为用以在纸张上形成图像的图像数据，利用由后述的图像读取部26读取的图像数据或从外部计算机发送的图像数据等。

此外，在图像处理装置100中处理的图像数据与黑色(K)、青色(C)、品红色(M)、及黄色(Y)的四色彩色图像对应。因此，显影器34、感光鼓36、清洁单元38、带电器40各设有四个，以形成与各色对应的四种潜像，通过这些构成四个图像站。

另外，在装置主体12内形成第一纸张搬送路径L1，该第一纸张搬送路径L1用以使来自供纸托盘48或手动供纸托盘50的纸张经由定位辊68、转印辊44及定影单元46传送至排纸托盘52。另外，形成第二纸张搬送路径L2，该第二纸张搬送路径L2用以在对纸张进行双面印刷时，使单面印刷结束并通过定影单元46后的纸张在转印辊44的纸张搬送方向上游侧返回第一纸张搬送路径L1。在此第一纸张搬送路径L1及第二纸张搬送路径L2适当设置用以对纸张辅助性赋予推进力的多个搬送辊66。

参照图1及图2，图像读取装置14具备由透明材料形成的原稿载置台16。在原稿载置台16上方通过铰链等开闭自如地安装有原稿按压盖18。在此原稿按压盖18设有将载置在原稿载置托盘20的原稿逐一自动供应至图像读取位置22的ADF(自动原稿传送装置)24。另外，虽省略图示，但在原稿载置台16的前面侧设有接受用户的印刷指示等输入操作的触控面板及操作按钮等操作部。

另外，图像读取装置14内置有包含导光部件80及光源82的照明装置10及图像读取部26，该图像读取部26具备包含多个反射镜的反射镜单元70、成像透镜72及线性传感器74等。图像读取部26通过照明装置10使原稿表面曝光，通过反射镜单元70等将从原稿表面反射的反射光导引至成像透镜72。接着，通过成像透镜72使反射光成像于线性传感器74的受光元件。在线性传感器74中，检测出成像于受光元件的反射光的亮度或色度，生成基于原稿表面的图像的图像数据。作为线性传感器，使用CCD(Charge Coupled Device：电荷藕合器件)或CIS(Contact Image Sensor：接触式图像传感器)等。

此外，图像读取部26以与图像图取位置22相对的位置为初始位置，在读取载置于原稿载置台16的原稿的图像的情况下，当通过ADF24搬送的原稿通过图像读取位置22时，读取该原稿表面的图像，取得其图像数据。另外，在读取载置于原稿载置台16的原稿的图像的情况下，照明装置10及反射镜单元70等在原稿载置台16下方往副扫描方向移动，读取该原稿表面的图像，取得其图像数据。

接着，参照图3说明照明装置10的构成。在此第一实施例中，照明装置10具备二个导光部件80，以与导光部件80的两端面中的每一端面相对的方式设有二个光源82(参照图6)。不过，照明装置10可构成为具备一个或三个以上的导光部件80。另外，光源82也可以只配置在导光部件80的一端面侧。

具体而言，照明装置10具备导光部件80、光源82、保持部件84及第一反射镜86等。此外，虽省略图示，但在照明装置10中也适当设置用以驱动控制光源82的光源驱动电路、及用以使光源82产生的热往外部散热的金属制散热板等。

导光部件80为丙烯酸树脂等透明材料形成的长条棒状部件，使用注射模塑成形等来制造。导光部件80配置成在主扫描方向延伸，将经由其端面(光入射面112)射入的来自光源82的光往长边方向(主扫描方向)导引并使其从沿着长边方向形成在其周侧面的光出射面114射出。关于导光部件80的具体构成将于后述。

光源82是在印刷配线基板等的表面上搭载有发光元件的部件，配置成与导光部件80的两端面中的每一端面相对(参照图6)。作为发光元件，由于能使装置小型化且具有作为点光源的特性，因此LED(Light Emitting Diode：发光二极管)最为合适。不过，也可以应用其他种类的半导体元件或灯泡等以替代LED。另外，在光源82也可以设置用以使光朝向导光部件80的端面射出的光学系统。

保持部件84是使二个导光部件80并列来进行保持的部件，具有在主扫描方向上较长的大致矩形框状的壁部90、及定位并固定导光部件80的大致半圆筒状的二个载置部92。在二个载置部92之间设有从原稿反射而来的读取光通过的狭缝94。另外，在壁部90内侧面的规定位置形成与后述导光部件80的门120及突起122分别单独卡合的卡合部96。

第一反射镜86在玻璃一面以银蒸镀形成有反射膜，具有形成有反射膜的反射面。第一反射镜86是被原稿反射的读取光最先射入的反射镜，在保持部件84的狭缝94下方以规定角度配置，以将读取光导引至反射镜单元70。

接着，参照图4至图8，说明导光部件80的构成。导光部件80是由透明材料形成的长条棒状部件，具备大致圆柱状的透光性主体110。透光性主体110的直径为例如3mm，其长边方向的长度为例如320mm。

透光性主体110(导光部件80)的两端面中的每一端面被用作来自光源82的光射入的光入射面112。另外，在透光性主体110的周侧面，在与图像读取装置22相对的周向位置形成有沿着长边方向延伸的带状的光出射面114。另外，在透光性主体110的周侧面，在与光出射面114相反侧的周向位置形成有沿着长边方向延伸的带状的光反射面116。

导光部件80的光反射面116形成为平面状，虽省略图示，但在此光反射面116形成有往光反射面116的短边方向延伸且在长边方向以规定间隔排列的多个剖面为三角形状的凹部(反射棱镜)。形成在光反射面116的凹部的间隔随着去往导光部件80的长边方向中央逐渐变小。这是为了，通过提升在导光部件80的中央部分的光的反射量，使照度(照射光量)在导光部件80的长边方向的全长上大致均匀化。

另外，在透光性主体110的周侧面，在光出射面114与光反射面116之间的周向位置形成有在长边方向的全长上延伸的剖面为大致矩形状的突条118。通过在导光部件80形成此种突条118，导光部件80在长边方向的机械强度增加，挠曲的产生被抑制，可降低照度变不均匀的可能性。

另外，在突条118的侧面(突出方向的端面)，在长边方向的大致中央位置形成有在长边方向具有规定宽度的门120。另外，在突条118侧面，在从长边方向的中央朝向一方端部偏移的位置形成有剖面为大致半圆形状的突起122。导光部件80在长边方向是非对称的。这些门120及突起122与形成在保持部件84的各卡合部96卡合，由此，在照明装置10中，导光部件80可被准确且容易地对准。另外，导光部件80在长边方向及上下方向皆受到限制，因此振动等产生的挠曲或弯曲也被抑制，可降低照度变不均匀的可能性。

在此种照明装置10中，如上所述，通过形成在光反射面116的凹部谋求导光部件80的长边方向的照度的均匀化。然而，只如此是不够的，接近光源82的导光部件80的端部的出射光，相较于远离光源82的导光部件80的中央部分的出射光，对原稿的照度(照射光量)变大。此处，为了使导光部件80的长边方向的照度更接近均匀，如上述专利文献1揭示的现有技术那样，可考虑在光出射面114的接近光源82的部分形成光扩散用凹凸部(光扩散部)，使接近光源82的部分的出射光扩散。然而，若只在光出射面114的接近光源82的部分形成光扩散用凹凸部，则在相当于形成凹凸部的部分与未形成凹凸部的部分的边界附近的位置，读取图像有时会产生条纹(图像条纹)。

因此，在此第一实施例中，在接近光源82的导光部件80的两端部，在光出射面114形成凹凸状的第一光扩散部124，且与第一光扩散部124相邻形成具有小于第一光扩散部124的光扩散率的凹凸状的第二光扩散部126，由此不会使对原稿的照度降低，并可防止图像条纹的产生。以下，进行具体说明。

在光出射面114，在接近光源82的第一部分形成第一光扩散部124，且在与第一光扩散部124的和光源82相反侧(也就是导光部件80的长边方向的中央侧)的端缘相邻的第二部分形成第二光扩散部126。另外，光出射面114的长边方向的中央部分(也就是远离光源82的部分)为未形成凹凸的平滑曲面。

在此第一实施例中，第一光扩散部124具有沿着导光部件80的长边方向延伸且在导光部件80的周向排列的多个剖面为圆弧状(所谓的拱形)的凸部(第一凸部)。同样地，第二光扩散部126具有沿着导光部件80的长边方向延伸且在导光部件80的周向排列的多个剖面为圆弧状的凸部(第二凸部)。不过，第一凸部及第二凸部的剖面形状可适当变更，也可以是以第一光扩散部124及第二光扩散部126的表面形状成为波形或折线形的方式形成第一凸部及第二凸部。

此处，第二光扩散部126形成为光扩散率小于第一光扩散部124。也就是，在此第一实施例中，第二光扩散部126的凹凸深度(第二凸部的突出高度)设定成小于第一光扩散部124的凹凸深度(第一凸部的突出高度)。例如，优选为，第二光扩散部126的凹凸的深度设定成第一光扩散部124的凹凸深度的一半程度(40％～60％)的大小。另外，第二光扩散部126的凹凸间距(相邻第二凸部的顶部间的距离)设定成小于第一光扩散部124的凹凸间距(相邻第一凸部的顶部间的距离)。例如，优选为，第二光扩散部126的凹凸间距设定成第一光扩散部124的凹凸间距的一半程度(40％～60％)的大小。

进而，第二光扩散部126设定成在导光部件80的长边方向的长度小于第一光扩散部124。此时，优选为，第二光扩散部126的长度R2是第一光扩散部124的长度R1的10％～40％的大小。在此第一实施例中，第一光扩散部124的长度R1为例如55mm，第二光扩散部126的长度R2为例如10mm。如此，第二光扩散部126的光扩散率小且其形成范围也狭窄，因此第二光扩散部126对导光部件80的整体照度的影响小。

另外，第一光扩散部124与第二光扩散部126设定成在导光部件80的周向的长度(宽度)大致相同。在此第一实施例中，第一光扩散部124及第二光扩散部126的宽度W分别设定成相当于导光部件80的中心角85度的大小。另外，在第一光扩散部124及第二光扩散部126中，以朝向图像读取位置22往斜上方向延伸的光轴X为基准，光轴X的上侧部分(图8中左上侧)的宽度设定成大于光轴X的下侧部分(图8中右下侧)的宽度。

图9～图11表示使用光线模拟软件模拟第一比较例、第二比较例及第一实施例的各导光部件的长边方向的照度分布的结果。第一比较例的导光部件在光出射面114未形成第一光扩散部124及第二光扩散部126，除此以外具有与第一实施例的导光部件80相同的构成。第二比较例的导光部件在光出射面114只形成第一光扩散部124而未形成第二光扩散部126，除此以外具有与第一实施例的导光部件80相同的构成。另外，在图9～图11的坐标图中，以位于图像形成装置100的前面侧的导光部件的端面位置为0mm，以背面侧的端面位置为320mm。

如图9所示，在第一比较例的导光部件中，在0mm到55mm的主扫描范围及260mm到320mm的主扫描范围，可观察到照度的峰值。因此可知，只要以大致涵盖此峰值位置的方式，在光出射面114形成第一光扩散部124，使此部分的照度与55mm到260mm的主扫描范围的照度一致，即可使照度在长边方向(主扫描方向)大致均匀化。

如图10所示，在第二比较例的导光部件中，在0mm到55mm的主扫描范围及260mm到320mm的主扫描范围的照度的峰值被消除，但在60mm附近及240mm附近观察到新的小幅度的峰值。这可认为是形成有第一光扩散部124的影响，此峰值位置与产生图像条纹的位置大致一致。

相对于此，如图11所示，在第一实施例的导光部件80中，可知照度在导光部件80的长边方向的全长上大致均匀化。考虑其原因在于，通过与第一光扩散部124的中央部侧相邻形成第二光扩散部126，认为是起因于第一光扩散部124的照度峰值被消除，且由于第二光扩散部126具有小于第一光扩散部124的光扩散率，因此不会新产生起因于第二光扩散部126的照度峰值。另外，实际上确认了只要使用第一实施例的导光部件80，可防止图像条纹的产生。

如上所述，在此第一实施例中，在光出射面形成第一光扩散部124，且与第一光扩散部124相邻形成具有小于第一光扩散部124的光扩散率的第二光扩散部126，由此可防止图像条纹的产生。另外，在接近光源82的光出射面114的长边方向端部形成第一光扩散部124及第二光扩散部126，在远离光源82的光出射面114的长边方向中央部分未形成凹凸状的光扩散部，因此可抑制或防止对原稿的整体照度降低。因此，根据此第一实施例，不会使对原稿的照度降低，并可防止图像条纹的产生。

另外，根据此第一实施例，第二光扩散部126由在导光部件80的长边方向延伸的多个凸部形成，因此也可适当应对照明装置10相对于载置的原稿往副扫瞄方向斜向移动的情形或原稿被斜向传送的情形等，可更可靠地防止图像条纹的产生。

此外，上述第一实施例中，第二光扩散部126的凸部形成为沿着导光部件80的长边方向延伸，但第二光扩散部126的凸部也可以形成为相对于导光部件80的长边方向斜向延伸。据此，也可适当应对原稿被斜向传送的情形等，可更可靠地防止图像条纹的产生。

(第二实施例)

接着，参照图12说明本发明第二实施例的照明装置10。在此第二实施例中，第二光扩散部126的凹凸形状与上述第一实施例不同。由于其他部分的构成相同，因此针对与上述第一实施例共通的部分赋予相同附图标记，省略或简化重复的说明。

如图12所示，在此第二实施例的照明装置10具备的导光部件80的光出射面114的端部，在接近光源82的第一部分形成第一光扩散部124，且在与第一光扩散部124的和光源82相反侧的端缘相邻的第二部分形成第二光扩散部126。此外，在此第二实施例中，第二光扩散部126形成为具有小于第一光扩散部124的光扩散率的粗面状。

根据此第二实施例，与第一实施例相同，不会使对原稿的照度降低，并可防止图像条纹的产生。

(第三实施例)

接着，参照图13说明本发明第三实施例的照明装置10。在此第三实施例中，第二光扩散部126的凹凸形状与上述第一实施例不同。由于其他部分的构成相同，因此针对与上述第一实施例共通的部分赋予相同附图标记，省略或简化重复的说明。

如图13所示，在此第三实施例的照明装置10具备的导光部件80的光出射面114的端部，在接近光源82的第一部分形成第一光扩散部124，且在与第一光扩散部124的和光源82相反侧的端缘相邻的第二部分形成第二光扩散部126。此外，在此第三实施例中，第二光扩散部126由具有小于第一光扩散部124的光扩散率的点状凹凸形成。此外，这些点的排列可以是整齐的，也可以是随机的。

根据此第三实施例，与第一实施例相同，不会使对原稿的照度降低，并可防止图像条纹的产生。

此外，在上述各实施例中，第一光扩散部124由在导光部件80的长边方向延伸的多个凸部构成，但并不限于此。例如，第一光扩散部124也可以形成为粗面状或点状。

另外，第一光扩散部124及第二光扩散部126基本上是通过注射模塑成形而与光出射面114一体成形，但也可以进行后续加工或粘贴膜而形成。

另外，上述各实施例中，作为图像形成装置100，例示了复印机、传真机及打印机等组合而成的复合机，但图像形成装置100也可以为复印机、传真机及打印机等的任一者、或这些中的至少二者组合而成的复合机。

进而，以上列举的具体数值、材质及形状等皆仅为一例，可依据产品规格等需求适当变更。

附图标记说明

10 照明装置

14 图像读取装置

26 图像读取部

30 图像形成部

80 导光部件

82 光源

100 图像形成装置

112 光入射面

114 光出射面

116 光反射面

124 第一光扩散部

126 第二光扩散部