CN109716744A - 读取模块、具备读取模块的图像读取装置及图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供读取模块、具备读取模块的图像读取装置及图像形成装置。读取模块(50)具备：光源(31)，照射原稿(60)；光学系统(40)，具备反射镜阵列(35)和光圈部(37)，使从光源(31)照射到原稿(60)的光的反射光作为图像光成像；传感器(41)，配置有多个成像区域(41a、41b)，将由光学系统(40)成像的图像光转换为电信号；框体(30)；以及遮光壁(43)，遮挡向各成像区域(41a、41b)入射的杂散光。反射镜阵列(35)通过将多个反射面为非球面形状的凹面的多个反射镜(35a～35c)沿着主扫描方向呈阵列状连结而成。光学系统(40)在主扫描方向的一点固定于框体(30)，各遮光壁(34)配置在从各成像区域(41a、41b)的边界向与光学系统(40)的固定侧相反的方向偏移规定量的位置。

Description

读取模块、具备读取模块的图像读取装置及图像形成装置
技术领域
本发明涉及在数码复印机及图像扫描仪等中使用的读取照射到原稿上的光反射后的图像光的读取模块、具备读取模块的图像读取装置及图像形成装置。
背景技术
以往，作为搭载于使用了电子照相方式的数码复合机等的图像读取装置的光学成像系统，具有缩小图像进行成像的缩小光学系统和不缩小图像而以等倍状态进行成像的等倍光学系统。
缩小光学系统对比原稿尺寸小(例如原稿尺寸的1/5～1/9大小)的图像传感器，使用多个平面反射镜以及光学透镜形成缩小像并读取图像。缩小光学系统中的图像传感器使用被称为CCD(Charge Coupled Devices)传感器的电荷耦合器件。作为缩小光学系统的优点，可举出景深深。此处，所谓景深是指即使拍照对象(此处是原稿)从正确地合焦的位置朝光轴方向偏移，但是看似处于合焦的范围。即，意味着如果景深深，则即使原稿偏移规定的位置，也能够读入不太逊色的图像。
另一方面，作为缩小光学系统的缺点，可举出光路长度(光从拍照对象行进至传感器的距离)为200～500mm，非常长。在图像读取装置中，为了在支架的有限空间内确保该光路长度，使用多个平面反射镜改变光的行进方向。因此，部件个数增多而导致成本变高。另外，当在光学系统中使用透镜的情况下，由于波长而引起的折射率的差异，产生色像差。为了校正该色像差，需要多个透镜。这样，使用多个透镜也成为成本升高的主要因素。
如专利文献1所示，等倍光学系统将多个正立等倍的棒状透镜排列成阵列状，在与原稿相同尺寸的图像传感器上成像并读取。等倍光学系统中的图像传感器使用被称为CMOS(Complementary MOS)传感器的光电转换器件。作为等倍光学系统的优点，可举出与缩小光学系统相比，光路长度为10mm～20mm，比较短，且小型。另外，可以举出由于只使用棒状透镜成像，而不需要缩小光学系统所需要的反射镜，能够使搭载等倍光学系统的传感器的扫描仪单元薄型化，由于结构简单，所以为低成本。另一方面，等倍光学系统由于景深非常小，当原稿从规定的位置朝光轴方向偏移时，由于各透镜的倍率的偏差，较大地呈现图像洇浸产生的模糊的影响。其结果是，具有无法均匀地读取书籍原稿或存在凹凸的原稿的缺点。
近年来，提出了与所述缩小光学系统、等倍光学系统不同，如专利文献2公开那样在成像光学系统中使用反射镜阵列读取图像的方式。该方式将多个反射镜排列成阵列状，使针对与各反射镜相应的每个读取区域读取的原稿在传感器上缩小倒立成像。但是，与使用棒状透镜阵列的等倍光学系统不同，由一个光学系统读取一个区域并使之成像。另外，由于在成像方式采用远心光学系统，在分别对多个区域读取原稿时，不会产生倍率不同的像的相互重叠导致的图像洇浸，抑制图像模糊，使复眼读取方式成立。
并且，由于在该方式中光学系统只使用反射镜，与光学系统使用透镜的情况不同，不会产生色像差。因此，不需要与色像差相关的校正，能够减少构成光学系统的元件数量。
专利文献1：日本专利公开公报特开2003-121608号
专利文献2：美国专利公报第8345325号
发明内容
但是，在如专利文献2那样利用将反射镜沿着主扫描方向连续地设置的反射镜阵列构成光学系统的情况下，用照明系统照射原稿的光散射而向各个方向漫射，因此，存在由相邻的反射镜反射的光通过光圈，成为杂光(杂散光)后到达传感器这样的问题。该杂光的入射光量根据读取对象即原稿的反射率而变化，因此无法进行校正。因此，需要采用不向传感器入射杂光的结构。
本发明是鉴于上述问题点而提出的，其目的在于提供在使用将反射镜排列成阵列状的反射镜阵列的读取方式中，能够抑制被相邻的反射镜反射的杂光的入射的读取模块、具备读取模块的图像读取装置及图像形成装置。
为了实现所述目的，本发明的第一结构是具备光源、光学系统、传感器、框体以及遮光壁的读取模块。光源照射原稿。光学系统使从光源照射到原稿的光的反射光作为图像光成像。传感器将由光学系统成像的图像光转换为电信号的多个成像区域沿着主扫描方向相邻地配置。框体收纳光源、光学系统以及传感器。遮光壁从传感器向光圈部的方向延伸，遮挡向各成像区域入射的杂散光。光学系统具备反射镜阵列以及光圈部，在主扫描方向的一点固定于框体。反射镜阵列通过将多个反射面为非球面形状的凹面的反射镜沿着主扫描方向呈阵列状连结而成。光圈部分别设置在各反射镜与各成像区域之间，调整由各反射镜反射后的图像光的光量。各反射镜相对于各成像区域的成像倍率被设定为缩小倍率。各遮光壁配置在从各成像区域的边界向与光学系统的固定侧相反的方向偏移规定量的位置。
根据本发明的第一结构，考虑到因环境温度上升而引起的光学系统膨胀，预先将遮光壁配置在向与光学系统的固定侧相反的方向偏移规定量的位置，由此，即使由于光学系统的膨胀而导致传感器上的成像位置移动，也不会被遮光壁遮挡需要的光线。因而，由于不需要设定减小反射镜的缩小倍率，所以能够进行高分辨率的读取。
附图说明
图1是表示具备使用本发明的读取模块50的图像读取部6的图像形成装置100的整体结构的侧面剖视图。
图2是表示搭载于图像读取部6内的本发明的一实施方式的读取模块50的内部构造的侧面剖视图。
图3是表示本实施方式的读取模块50的内部构造的局部立体图。
图4是表示用使光线透过的模型表示本实施方式的读取模块50内的光学单元40与传感器41之间的结构的平面剖视图。
图5是表示图4中的反射镜35a、35b与传感器41之间的光路的局部放大图。
图6是表示反射镜35a与传感器41上的成像区域41a之间的光路的局部放大图、且是表示将遮光壁43设置在成像区域41a的边界部的结构的图。
图7是考虑了环境温度的遮光壁43的定位方法的说明图。
图8是表示本实施方式的读取模块50的变形例的局部剖视图、且是表示用折返镜34使图像光d反射三次的结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1是表示具备使用本发明的读取模块50的图像读取部6的图像形成装置100的概略结构图。在图1中，在图像形成装置100(此处作为一例而示出数码复合机)中，在进行复印动作的情况下，在后述的图像读取部6中读取原稿的图像数据并将其转换为图像信号。另一方面，在数码复合机主体2内的图像形成部3中，由带电单元4使沿着图中的顺时针方向旋转的感光鼓5均匀地带电。并且，由来自曝光单元(激光扫描单元等)7的激光束在感光鼓5上形成基于由图像读取部6读取的原稿图像数据的静电潜像。由显影单元8将显影剂(以下，称为调色剂)附着到所形成的静电潜像上，形成调色剂像。从调色剂容器9向该显影单元8供给调色剂。
如上所述，朝向已形成调色剂像的感光鼓5，从供给机构10经由送纸通道11以及对准辊对12向图像形成部3输送纸张。供给机构10具备供纸盒10a、10b和设置在其上方的辅助堆纸盘(手动盘)10c。由于输送的纸张通过感光鼓5和转印辊13(图像转印部)的夹缝部，感光鼓5的表面上的调色剂像被转印到纸张上。然后，转印有调色剂像的纸张从感光鼓5分离，被输送到具有定影辊对14a的定影部14，调色剂像被定影。通过定影部14后的纸张由设置在纸张输送通道15的分叉点的路径切换机构21、22分配输送方向，直接(或者被输送到翻转输送通道16中进行双面复印后)排出到由第一出纸盘17a、第二出纸盘17b构成的纸张排出部。
在转印调色剂像后，由清洁装置18除去残留于感光鼓5的表面的调色剂。另外，感光鼓5的表面的残留电荷由电荷除去装置(未图示)除去，所述电荷除去装置相对于感光鼓5的旋转方向设置在清洁装置18的下游。
图像读取部6配置在数码复合机主体2的上部。能够开闭地设置有原稿送出板(原稿按压构件)24，用于按压并保持放置于在图像读取部6的上表面固定的接触玻璃25(参照图2)上的原稿。在原稿送出板24上附设有原稿输送装置27。
进而，在数码复合机主体2内配置有控制部(CPU)90，用于控制图像形成部3、图像读取部6、原稿输送装置27等的动作。
图2是表示搭载于图像读取部6的本发明的一实施方式的读取模块50的内部构造的侧面剖视图，图3是表示本实施方式的读取模块50中的从原稿60到传感器41的光路的立体图，图4是表示本实施方式的读取模块50内的光学单元40与传感器41之间的结构的平面剖视图。此外，在图4中，构成光学单元40的反射镜阵列35反射光线，但是在图4中为了便于说明，而表示了使光线透过光学单元40的模型。
读取模块50以能够沿着副扫描方向(箭头AA’方向)往复移动的方式配置在接触玻璃25的下方，一边移动一边读取放置在接触玻璃25上的原稿60的正面(图2的下面侧)的图像。另外，读取模块50以停止在接触玻璃25的自动读取位置的正下方的状态，读取由原稿输送装置27(参照图1)输送的原稿60的正面的图像。
如图2所示，在读取模块50的框体30内具备光源31、平面反射镜33a、折返镜34、由反射面为非球面的多个反射镜构成的反射镜阵列35、光圈部37和作为读取机构的传感器41。传感器41支承在传感器基板42(参照图4)上，根据设计使用CCD以及CMOS中的任意一种图像传感器。另外，读取模块50将用于取得白色基准数据的基准板(未图示)的正下方作为起始位置。
在上述结构中，在以原稿固定方式读取原稿图像的情况下，首先，将原稿60以图像面向下的方式放置到接触玻璃25上。并且，一边由从光源31射出并通过开口30a的光照射原稿60的图像面，一边使读取模块50以规定的速度从扫描起始点侧向扫描折返点侧移动。其结果是，由原稿60的图像面反射的光成为图像光d(由图2的实线箭头表示)，由平面反射镜33a改变光路后，由折返镜34反射。被反射后的图像光d由反射镜阵列35聚光，再由折返镜34反射后，通过光圈部37在传感器41上成像。成像的图像光d在传感器41中被像素分解，转换为与各像素的浓度相应的电信号，由此进行图像的读取。
另一方面，在以纸张穿过方式读取原稿图像的情况下，使读取模块50移动到接触玻璃25的图像读取区域(图像读取位置)的正下方。然后，一边由原稿输送装置27向图像读取区域轻轻按压，一边由来自光源31的光照射依次输送的原稿的图像面。并且，由图像面反射后的图像光d经由平面反射镜33a、折返镜34、反射镜阵列35、折返镜34和光圈部37在传感器41上成像，由此进行图像的读取。
如图3所示，反射镜阵列35和光圈部37由相同的材料一体形成，被单元化为光学单元40。通过将反射镜阵列35和光圈部37一体形成，能够高精度地保持反射镜阵列35与光圈部37的相对位置。由此，能够有效地防止由于温度变化使反射镜阵列35和光圈部37膨胀或者收缩而相对位置变化所导致的成像性能的劣化。
折返镜34设置在与反射镜阵列35对置的位置。折返镜34反射从原稿60经由平面反射镜33a向反射镜阵列35入射的光线(图像光d)、以及由反射镜阵列35反射并向光圈部37入射的光线(图像光d)这两者。
如图4所示，在传感器41上成像图像光d的反射镜阵列35是与传感器41的规定区域对应的多个反射镜35a、35b、35c……在主扫描方向(箭头BB’方向)上呈阵列状连结而成的结构。
根据本实施方式的结构，由沿着主扫描方向分割的原稿60的各读取区域Ra、Rb(参照图5)……反射的图像光d由平面反射镜33a以及折返镜34(参照图2)改变光路，向反射镜阵列35的反射镜35a、35b、35c……入射。图像光d通过各反射镜35a、35b、35c……以规定的缩小倍率缩小，再由折返镜34反射后，通过光圈部37，作为倒立像而成像于传感器41上的对应的成像区域41a、41b……。
由于成像于各成像区域41a、41b……的倒立像被转换为数字信号，所以在针对各成像区域41a、41b……的每个根据缩小倍率进行数据插补并进行倍率放大校正，并使数据翻转而成为正立图像后，将各成像区域41a、41b……的图像接合，由此进行输出图像的形成。
另外，光圈部37配置在构成反射镜阵列35的各反射镜35a、35b、35c……的焦点，因此，光圈部37和反射镜阵列35的物理的间隔距离(图2的上下方向的距离)由反射镜阵列35的缩小倍率等规定。在本实施方式的读取模块50中，由于采用由折返镜34使光线反射两次的结构，所以能够确保从反射镜阵列35到光圈部37的光路长度，能够使图像光d相对于反射镜阵列35的入射反射角度最小。其结果是，能够抑制成像于各成像区域41a、41b……的图像的弯曲。
另外，在将折返镜34分割为多个反射镜的情况下，由各反射镜的边缘部反射的光成为杂散光，向反射镜阵列35或者光圈部37入射。如本实施方式那样，通过使用一个平面反射镜作为折返镜34，即使发生两条光线在折返镜34上重合的情况，也不会受到杂散光的影响。此外，在本实施方式中，为了减小读取模块50的高度方向的大小而使用了平面反射镜33a，但也可以是不使用平面反射镜33的结构。
在如本实施方式那样使用了反射镜阵列35的复眼读取方式中，当成像倍率因与各反射镜35a、35b、35c……对应的区域中的原稿位置(反射镜与原稿之间的光路长度)而不同时，在原稿60从接触玻璃25浮起的情况下，在与各反射镜35a、35b、35c……的边界部相邻的位置处图像重叠或分开，而变为异常图像。
在本实施方式中，将从原稿60到反射镜阵列35之间设为远心光学系统。远心光学系统具有通过光圈部37的中心的图像光d的主光线相对于原稿面垂直的特征。由此，即使原稿位置变化，各反射镜35a、35b、35c……的成像倍率也不变化，因此，能够形成即便在将原稿60划分为细小区域进行读取的情况下也没有图像洇浸、且景深深的读取模块50。但是，由于需要与原稿位置无关地将主光线相对于原稿面垂直，所以需要主扫描方向上的尺寸与原稿尺寸同等以上的反射镜阵列35。
在使用了如上所述的反射镜阵列35的复眼读取方式中，当由各反射镜35a、35b、35c……反射并通过光圈部37的图像光d在传感器41上的规定区域成像时，读取区域外的图像光d有可能会作为杂散光而入射到与传感器41上的规定区域相邻的区域。
图5是表示图4中的反射镜35a、35b与传感器41之间的光路的局部放大图。如图5所示，来自与各反射镜35a、35b对应的读取区域Ra、Rb的光在传感器41上的对应的成像区域41a、41b成像。此处，即使是来自读取区域Ra、Rb的外侧的光，相比主光线靠内侧的光线(图5的剖面线区域)，也由反射镜35a、35b在传感器41上成像。具体地说，由反射镜35a反射的光入射到相邻的成像区域41b，由反射镜35b反射的光入射到相邻的成像区域41a。这些成像光尽管光量微弱，但是由于是与不同的读取区域对应的倒立像，当与原本应该在成像区域41a、41b成像的像重叠时，会成为异常图像。
因此，在本实施方式中，将反射镜阵列35的各反射镜35a、35b、35c……的成像倍率设为缩小倍率，如图6所示，形成从传感器41的成像区域41a、41b的边界向光圈部37方向突出的遮光壁43。
此时，如图6所示，例如在传感器41上的成像区域41a成像的图像光d，由于来自读取区域Ra的外侧的光由遮光壁43遮挡，所以能够防止成为杂散光而入射到与成像区域41a在主扫描方向上相邻的成像区域41b。此处，当将反射镜35a、35b、35c……的成像倍率设为等倍时，通过反射镜35a、35b、35c……，直到各成像区域41a、41b……的边界的整个区域都用于图像光d的成像。其结果是，无法确保用于在各成像区域41a、41b……的边界形成遮光壁43的空间。为了确保形成遮光壁43的空间，如上所述，需要将反射镜35a、35b、35c……的成像倍率设为缩小倍率。
考虑到成本，优选包括反射镜阵列35、光圈部37的光学单元40由基于树脂的注塑成形制作。因此，考虑到读取模块50的周围温度(以下，环境温度)的变化产生的膨胀或收缩，需要以规定的容差(余量)决定缩小倍率。但是，当减小反射镜35a、35b、35c……的缩小倍率时，在使用与该倍率对应的单元尺寸(成像区域)的传感器41的情况下，需要传感器41上的分辨率，即使在使用用于等倍系统的单元尺寸的传感器41的情况下，分辨率也会降低。因此，优选缩小倍率尽量大。
另一方面，树脂材料的伸缩受线膨胀系数支配，相对于温度变化成正比例关系。通常，设置图像形成装置100的场所的温度为10℃～32.5℃，但是图像形成装置100的内部由于来自定影部14的辐射热而变暖，因此，假定环境温度为10℃～60℃左右。因此，需要重视从常温(25℃)起的温度上升侧，决定遮光壁43的配置以免需要的光线被遮挡。
图7是考虑了环境温度的遮光壁43的定位方法的说明图。使用图7对遮光壁43的配置(主扫描方向的位置)的决定方法进行说明。
由反射镜阵列35以及光圈部37构成的光学单元40由树脂材料形成，相对于框体30在主扫描方向的一点固定。当将树脂材料的线膨胀系数设为6(×10-5/k)，从常温(25℃)起的温度变化量设为Δt(℃)时，距固定位置的距离x(mm)的位置处的膨胀量z由式(1)表示。
z＝x×Δt×6×10-5(mm)……(1)
当前，如果将光学单元40的固定位置设为A3尺寸的原稿的读取宽度(300mm)的中央，则两端部的位置为x＝150mm。在环境温度为10℃的情况下，从式(1)变为z1＝150×(10－25)×6×10-5＝－0.135(mm)，从常温的位置向固定侧收缩了0.135mm。在环境温度为60℃的情况下，从式(1)变为z2＝150×(60－25)×6×10-5＝0.315(mm)，从常温的位置向非固定侧膨胀了0.315mm。并且，伴随着光学单元40的收缩或者膨胀，传感器41上的成像位置也变化相同距离。
即，在传感器41的端部，成像位置在假定为环境温度的10℃～60℃范围内在温度上升侧变化z2－z1＝0.18mm那个多。另一方面，遮光壁43由线膨胀系数比形成光学单元40的树脂材料小的材料与光学单元40分开形成。因此，即使由于环境温度变化而光学单元40伸缩，遮光壁43的位置也几乎不变化。
因此，不是将遮光壁43配置在成像区域41a、41b的边界(图7的虚线位置)，而是配置在从成像区域41a、41b的边界向非固定侧偏移0.18mm的位置(图7的实线位置)。此外，此处对配置于传感器41的端部的遮光壁43的定位方法进行了说明，但是即使对于配置在其他位置的遮光壁43，也能够根据距固定位置的距离x计算z1、z2，由此同样地进行定位。
按照上述方法，通过考虑到由温度变化产生的光学单元40的伸缩而决定遮光壁43在主扫描方向的位置，即使由于光学单元40的膨胀而传感器41上的成像位置移动，需要的光线也不会被遮光壁43遮挡。因而，无需设定减小反射镜35a、35b……的缩小倍率，因此能够进行高分辨率的读取。
此外，本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。例如，在上述实施方式中，使用折返镜34使从原稿60经由平面反射镜33a向反射镜阵列35输入的图像光d、以及由反射镜阵列35反射并向光圈部37入射的图像光d各反射一次合计两次，但是也可以如图8所示，构成为通过将平面反射镜33b配置在光学单元40侧，使用折返镜34使图像光d反射三次以上。
另外，在上述实施方式中，将光学单元40的固定位置设为主扫描方向(原稿宽度方向)的中央，但是光学单元40的固定位置只要是主扫描方向(原稿宽度方向)上的任意一点即可。例如，在将光学单元40的固定位置设为主扫描方向的一端的情况下，只要将各遮光壁43配置在从成像区域的边界向主扫描方向的另一端侧(非固定侧)偏移规定量的位置即可。在该情况下，也能够基于距固定位置的距离x计算z1，z2，由此同样地决定各遮光壁43的偏移量。
另外，在上述实施方式中，作为图像读取装置，以搭载于图像形成装置100的图像读取部6为例进行了说明，但也能够完全相同地应用于与图像形成装置100分体使用的图像扫描仪。
本发明能够应用于具备将反射镜排列成阵列状的读取方式的读取模块的图像读取装置。通过应用本发明，能够提供图像读取装置以及具备该图像读取装置的图像形成装置，能够通过简单的结构防止杂散光向将与各反射镜的缩小倍率对应的传感器芯片相邻配置在基底基板上的情况下的传感器入射。

Claims (9)

1.一种读取模块，其特征在于，具备：
光源，照射原稿；
光学系统，使从该光源照射到原稿的光的反射光作为图像光成像；
传感器，将由该光学系统成像的图像光转换为电信号的多个成像区域沿着主扫描方向相邻地配置；以及
框体，收纳所述光源、所述光学系统以及所述传感器，
所述光学系统具备：
反射镜阵列，将反射面为非球面形状的凹面的多个反射镜在主扫描方向上呈阵列状连结而成；以及
多个光圈部，分别设置在各所述反射镜与所述传感器的各所述成像区域之间，调整由各所述反射镜反射后的图像光的光量，
所述光学系统在主扫描方向上的一点固定于所述框体，
各所述反射镜相对于各所述成像区域的成像倍率设定为缩小倍率，
设置有多个遮光壁，所述多个遮光壁从所述传感器向所述光圈部的方向延伸，遮挡向各所述成像区域入射的杂散光，
各所述遮光壁配置在从各所述成像区域的边界向与所述光学系统的固定侧相反的方向偏移规定量的位置。
2.根据权利要求1所述的读取模块，其特征在于，
基于因环境温度变化产生的所述光学系统的主扫描方向上的伸缩量，决定各所述遮光壁从各所述成像区域的边界起的偏移量。
3.根据权利要求2所述的读取模块，其特征在于，
各所述遮光壁配置在从各所述成像区域的边界向与所述光学系统的固定侧相反的方向偏移由以下的式(1)计算出的向所述光学系统的固定侧的收缩量z1与向所述光学系统的非固定侧的膨胀量z2的差值z2－z1的位置，
z＝x×Δt×α……(1)
其中：
x：从光学系统的固定位置到遮光壁的距离；
Δt：从25℃起的环境温度的变化量；
α：形成光学系统的树脂材料的线膨胀系数。
4.根据权利要求1所述的读取模块，其特征在于，
所述光学系统是在所述反射镜阵列的原稿侧使图像光与光轴平行的远心光学系统，在所述传感器上形成倒立像。
5.根据权利要求4所述的读取模块，其特征在于，
根据所述缩小倍率对在所述传感器的各所述成像区域读取的图像数据进行数据插补并进行倍率放大校正，使数据翻转而形成正立图像后，将各成像区域的图像接合，由此构成与原稿对应的读取图像。
6.根据权利要求1所述的读取模块，其特征在于，
朝向各所述反射镜的图像光的光路与朝向所述光圈部的图像光的光路为同一方向，将由各所述反射镜反射的图像光朝所述光圈部的方向折返的折返镜配置在与所述反射镜阵列对置的位置，
所述折返镜包括朝向各所述反射镜的图像光的折返以及由各所述反射镜反射后朝向所述光圈部的图像光的折返，用同一反射面使图像光折返二次以上。
7.根据权利要求6所述的读取模块，其特征在于，
所述反射镜阵列与所述光圈部一体形成。
8.一种图像读取装置，其特征在于，具备：
接触玻璃，固定于图像读取部的上表面；
原稿输送装置，能够相对于该接触玻璃朝上方开闭，将原稿朝所述接触玻璃的图像读取位置输送；以及
权利要求1所述的读取模块，配置成能够在所述接触玻璃的下方沿着副扫描方向往复移动，
所述读取模块能够一边沿着副扫描方向移动一边读取放置在所述接触玻璃上的原稿的图像，并且，能够以停止在与所述图像读取位置对置的位置的状态读取被输送到所述图像读取位置的原稿的图像。
9.一种图像形成装置，其特征在于，
搭载有权利要求8所述的图像读取装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112485990A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 东芝泰格有限公司 透镜反射镜阵列

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018207140A (ja) * 2017-05-30 2018-12-27 セイコーエプソン株式会社 スキャナーおよびスキャンデータの生産方法
JP6930272B2 (ja) * 2017-08-07 2021-09-01 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 読取モジュール及びそれを備えた画像形成装置
CN114157793B (zh) * 2021-12-09 2023-10-31 中国建筑材料科学研究总院有限公司 用于光纤传像元件与图像传感器光敏面耦合的系统及方法
JP2023145283A (ja) * 2022-03-28 2023-10-11 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 画像読み取り装置および画像形成システム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1636157A (zh) * 2002-05-09 2005-07-06 精工爱普生株式会社 光扫描装置及光扫描装置的盖玻片清洁机构
JP2012054910A (ja) * 2010-08-03 2012-03-15 Mitsubishi Electric Corp 画像読取装置
CN103179312A (zh) * 2011-12-20 2013-06-26 三菱电机株式会社 图像读取装置
WO2015072284A1 (en) * 2013-11-14 2015-05-21 Canon Kabushiki Kaisha Lens array optical system, and image forming apparatus and image reading apparatus including the lens array optical system

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003121608A (ja) 2001-10-10 2003-04-23 Nippon Sheet Glass Co Ltd 等倍結像用レンズアレイ、同アレイを用いた画像読取り装置および同装置を用いた携帯電子機器
US7733364B2 (en) * 2006-03-10 2010-06-08 Seiko Epson Corporation Line head and an image forming apparatus using such a line head
US8345325B2 (en) * 2006-07-26 2013-01-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Segmented reflective optical system
JPWO2009011153A1 (ja) * 2007-07-13 2010-09-16 三菱電機株式会社 画像読取装置
JP5353084B2 (ja) * 2008-06-20 2013-11-27 株式会社リコー 画像読取装置および画像読取装置を備えた画像形成装置
US9077835B2 (en) * 2011-06-20 2015-07-07 Nisca Corporation Image scanning unit
JP5901471B2 (ja) 2012-08-22 2016-04-13 三菱電機株式会社 画像読取装置
JP6547703B2 (ja) * 2016-07-26 2019-07-24 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 読取モジュール及びそれを備えた画像読取装置並びに画像形成装置
JP6583234B2 (ja) * 2016-11-30 2019-10-02 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像読取装置及びそれを備えた画像形成装置
JP6544346B2 (ja) * 2016-11-30 2019-07-17 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 読取モジュール及びそれを備えた画像読取装置並びに画像形成装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1636157A (zh) * 2002-05-09 2005-07-06 精工爱普生株式会社 光扫描装置及光扫描装置的盖玻片清洁机构
JP2012054910A (ja) * 2010-08-03 2012-03-15 Mitsubishi Electric Corp 画像読取装置
CN103179312A (zh) * 2011-12-20 2013-06-26 三菱电机株式会社 图像读取装置
WO2015072284A1 (en) * 2013-11-14 2015-05-21 Canon Kabushiki Kaisha Lens array optical system, and image forming apparatus and image reading apparatus including the lens array optical system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112485990A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 东芝泰格有限公司 透镜反射镜阵列
CN112485990B (zh) * 2019-09-12 2023-07-21 东芝泰格有限公司 透镜反射镜阵列

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