JP2007258830A - 画像読取装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、圧板方式で、原稿を読み取るときにも、シートスルー方式で原稿を読み取るときにも、ピントずれが発生しないようにする。
【解決手段】シートスルー方式で原稿２を読み取るときに使用する物体距離（原稿設置ガラス５の原稿面側から縮小結像レンズ１４の原稿面側までの距離）が、点線で示す如く圧板方式で読み取るときに使用する物体距離（原稿設置ガラス１７の原稿面側から縮小結像レンズ１４の原稿面側までの距離）より短くなるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、ファクシミリなどで使用される画像読取装置及び画像形成装置に関する。

ファクシミリやデジタル複写機の原稿読み取り部として使用される画像読取装置は、照明系で照明された原稿の反射光を結像光学系により、光電変換を行うラインセンサ上に結像させて画像情報を信号化する。
このような画像読取装置おいては、原稿設置ガラス上に原稿を置き、原稿押え板（以下、「圧板」と称する）で原稿を押え、照明系と結像光学系とを走査させて読み取る方式（以下、「圧板方式」と称す）と、シート原稿の読取作業効率化のため、照明系と光学系とを移動させずに、シート原稿を光学系の露光位置である原稿設置ガラス上に自動給送させる自動原稿給送装置（以下、「ＡＤＦ」と称する）で原稿を搬送させて読み取る方式（以下、「シートスルー方式」と称す）とを持つものがある。
特開２００４−２４７９９８公報

ところで、従来の画像読取装置では、圧板方式で原稿を読み取る場合、比較的原稿設置ガラスに密着させて原稿を設置可能であるが、シートスルー方式の場合は、原稿設置ガラス上を通過するように原稿を搬送させる必要があることから、原稿設置ガラスと原稿の間にスペースが生じる所謂、原稿浮きが発生し、その分だけピントがずれて、読取画質が劣化するという問題点がある。
また、原稿情報をカラーで読み取るため、例えば赤色フィルタを持ったラインセンサと、緑色フィルタを持ったラインセンサと、青色フィルタを持ったラインセンサが１チップに配列された、所謂３ラインＣＣＤを用い、この受光面に原稿像を結像させることにより原稿画像を３原色に色分解し、カラー画像情報を信号化させる画像読取装置においては、シートスルー方式で生じる原稿浮きで、Ｒ、Ｇ、Ｂの色バランスが崩れ、色再現性が劣化したり、細線の色付きなどの問題が発生する。

この問題を解決する１つの手段として、従来、特許文献１などに記載された発明がある。
この発明は、ピント調整位置を“０．５ｍｍ”程度、全体的にシフトさせることにより、シートスルー方式で原稿を搬送させるときにも、極端にピントがずれないようにさせる。
しかしながら、このような問題解決方法では、圧板方式時の性能と、シートスルー方式時の性能とを平均化させることができるという利点があるものの、圧板方式時でも、またシートスルー方式時でも、最適なピントになっていないことから、どちらの場合にも、高い性能を確保させることができないという欠点があった。

本発明は上記の事情に鑑み、圧板方式とシートスルー方式の両方の方式で、最適な状態で原稿を読み取らせることができる画像読取装置を提供することを目的としている。
また、本発明は、光学系に用いる結像レンズを化学的に安定で鉛や砒素等の有害物質を含まない光学ガラスで構成することにより、材料のリサイクル化を可能にするとともに、加工時の廃液による水質汚染を無くすことができる、地球環境を考慮した画像読取装置を提供することを目的としている。
更に本発明は、圧板方式とシートスルー方式のどちらを使用しても、特別な操作無しで、良好に原稿情報を読み取れる制御方法を有することで、煩雑な作業を必要としない、アプライアンス性に優れた画像読取装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明に係る画像読取装置は、原稿を設置する原稿設置ガラスと、原稿を照明する照明系と、前記照明系で照明された原稿の反射光を結像させる結像光学系と、前記結像光学系で結像された原稿像を光電変換するセンサと、制御部と、を備えた画像読取装置において、前記制御部は、原稿を前記原稿設置ガラス面に固定させた状態で前記照明系と前記結像光学系を走査させて原稿を読み取る第１原稿読取方式と、前記照明系と前記結像光学系を固定させた状態で原稿を移動させながら原稿を読み取る第２原稿読取方式と、を実現可能な構成を備え、前記第１原稿読取方式を使用して前記原稿を読み取らせるときと、前記第２原稿読取方式を使用して前記原稿を読み取らせるときとで、原稿設置ガラスの原稿設置面から結像光学系の結像素子までの距離を異ならせることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の画像読取装置において、自動原稿給送装置を用いて、前記第２原稿読取方式の原稿移動を行うことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の画像読取装置において、前記結像光学系を構成する結像素子は、前記原稿の画像を縮小結像させる結像レンズであることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１、２又は３に記載の画像読取装置において、前記第１原稿読取方式では、１枚の反射ミラー及び照明系を有する第１走行体と、２枚の反射ミラーを有する第２走行体とを、“２：１”の速度比で走査させることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１、２又は３に記載の画像読取装置において、前記第１原稿読取方式では、少なくとも１枚の反射ミラー、結像素子、センサを一体にした一体型光学系と、照明系とを移動させることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１、２又は３に記載の画像読取装置において、前記結像光学系の結像素子は、等倍結像素子であることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像読取装置において、前記第１原稿読取方式と前記第２原稿読取方式とにおいて前記原稿設置ガラスの原稿設置面から結像光学系の結像素子までの距離を異ならせる手段として、光学的な距離を変える手段を用いることを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項７に記載の画像読取装置において、前記第１原稿読取方式において使用する原稿設置ガラスと、前記第２原稿読取方式において使用する原稿設置ガラスの厚みを異ならせて、光学的な距離を変えることを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項７に記載の画像読取装置において、前記第１原稿読取方式で使用する原稿設置ガラスの屈折率と、前記第２原稿読取方式で使用する原稿設置ガラスの屈折率とを異ならせることにより、光学的な距離を変えることを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項７に記載の画像読取装置において、前記第１原稿読取方式において使用する原稿設置ガラスの厚み及び屈折率と、前記第２原稿読取方式において使用する原稿設置ガラスの厚み及び屈折率とを異ならせて、光学的な距離を変えることを特徴とする。
請求項１１の発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像読取装置において、前記原稿設置ガラスの原稿設置面から前記結像光学系の結像素子までの物理的な距離を変えることにより、前記第１原稿読取方式と前記第２原稿読取方式とにおける原稿設置ガラスの原稿設置面から結像光学系の結像素子までの距離を異ならせること特徴とする。
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の画像読取装置において、前記第１走行体と前記第２走行体との距離を変えることにより、前記第１原稿読取方式と前記第２原稿読取方式における原稿設置ガラスの原稿設置面から結像光学系の結像素子までの距離を異ならせることを特徴とする。

請求項１３の発明は、請求項１１に記載の画像読取装置において、前記結像レンズ、及び前記ラインセンサの位置を一体的に変化させることにより、前記第１原稿読取方式と前記第２原稿読取方式における原稿設置ガラスの原稿設置面から結像光学系の結像素子までの距離を異ならせることを特徴とする。
請求項１４の発明は、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の画像読取装置において、前記結像レンズは、ガラスレンズであり、そのガラス材料は、鉛、砒素などの有害物質を含有していないことを特徴とする。
請求項１５の発明は、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の画像読取装置において、前記結像光学系の光路中に色分解素子を配置し、原稿情報をフルカラーで読み取ることを特徴とする。

請求項１６の発明は、原稿を照明する照明系と、この照明系で照明された原稿の反射光を結像させる結像光学系と、この結像光学系で結像された原稿像を光電変換するセンサと、制御部と、を有する画像読取装置において、前記制御部は、原稿を固定した状態で、照明系と結像光学系とを走査させて前記原稿を読み取る第１原稿読取方式と、前記照明系と前記結像光学系を固定させた状態で前記原稿を移動させて前記原稿を読み取らせる第２原稿読取方式と、を実現可能な構成を有し、前記原稿が第１原稿読取方式、或いは第２原稿読取方式のどちらの方式で読み取られるかを検知し、この検知結果に基づき、原稿設置ガラスの原稿設置面から結像光学系の結像素子までの距離を決定することを特徴とする。
請求項１７の発明に係る画像形成装置は、請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の画像読取装置を備えたことを特徴とする。

本発明による、請求項１乃至４の画像読取装置では、第１走行体と第２走行体を“２：１”の速度で走査させて、原稿情報を読み取る圧板方式時の物体距離と、第１走行体と第２走行体を停止させて、原稿情報を読み取るシートスルー方式時の物体距離とを変えることにより、圧板方式、シートスルー方式、どちらの方式でも良好な読取品質を得ることができる。
また、請求項５の画像読取装置では、複数のミラーと光学系とラインセンサなどとを一体にさせたユニットを用い、そのユニットを移動させて、原稿情報を読み取る圧板方式の光学系において、シートスルー方式との物体距離を変えさせることで、圧板方式、シートスルー方式どちらの方式でも良好な読取品質を得ることができる。

また、請求項６の画像読取装置では、等倍センサを備えたユニットを用い、そのユニットを移動させて、原稿情報を読み取る圧板方式の光学系において、シートスルー方式との物体距離を変えさせることで、圧板方式、シートスルー方式どちらの方式でも良好な読取品質を得ることができる。
また、請求項７乃至１０の画像読取装置では、原稿設置ガラスの厚みと屈折率を変えさせることで、圧板方式とシートスルー方式との光学的距離を変化させることができるため、特別な駆動系やその他の機構を必要とせず、圧板方式、シートスルー方式のどちらの方式でも良好な読取品質を得ることができるとともに、構成がシンプルで部品点数も少なく、部品費及び組み立て工数を低減させることができ、高精度化と低コスト化を達成させることができる。

また、請求項１１乃至１３の画像形成装置では、圧板方式で使用する駆動系を用いて物理的な距離を変えさせることで、特別な駆動系やその他の機構を必要とせず、圧板方式、シートスルー方式のどちらの方式でも良好な読取品質を得ることができるとともに、構成がシンプルで部品点数も少なく、部品費及び組み立て工数を低減させることができ、高精度化と低コスト化を達成させることができる。
また、請求項１４の画像読取装置では、全てのレンズ材質として、化学的に安定で鉛や砒素等の有害物質を含まない光学ガラスを使用しているため、材料のリサイクル化が可能で、加工時の廃液による水質汚染の無いことにより、大きく地球環境保全に貢献することができる。

また、請求項１５の画像読取装置では、色分解手段を有することで、良好なフルカラー読取画像品質を得ることができる。
また、請求項１６は、シートスルー方式と圧板方式とを自動で判別することで、読み取り方式を変更する煩雑な作業を必要とせず、非常に簡単な操作でシートスルー方式と圧板方式のどちらの方式においても、良好な画像品質が得られるため、アプライアンス向上に大きく寄与することができる。
また、請求項１７の画像形成装置では、請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の画像読取装置を具備する事により、煩雑な作業の必要なく良好な読み取り画像品質を基に画像を形成するため、アプライアンス性に優れた高画質な画像を得ることができる。

以下、本発明を添付図面に示した各実施形態により詳細に説明する。
《第１実施形態》
次に、図１に示すように、ミラー３枚と縮小結像レンズを用いた光学系を持つ画像読取装置を例にとって、本発明の請求項１〜４に記載の画像読取装置の概念を説明する。
この図に示す画像読取装置１ａでは、シートスルー方式（第２原稿読取方式）で読み取る場合、原稿２は、ＡＤＦ（自動原稿給紙装置）３の原稿トレイ４からシートスルー用の原稿設置ガラス５まで搬送され、原稿設置ガラス５上の原稿読取位置６を略一定速度で搬送され、原稿読取位置６のほぼ真下に停止している光学系７で原稿情報が読取られる。各制御対象物の制御は図示しない制御部（ＣＰＵ）が実現する。
光学系７は、照明系８と第１ミラー９が一体となり移動可能な第１走行体１０と、第２ミラー１１、第３ミラー１２を有する第２走行体１３とを有し、ＡＤＦ３で搬送された原稿２を照明系８で照明し、原稿２の反射光（画像光）を第１走行体１０の第１ミラー９により反射し、その後、第２走行体１３の第２ミラー１１と第３ミラー１２とで順次、反射した後、縮小結像レンズ１４へ導かれて、ラインセンサ１５上に結像され、原稿情報が読み取られる。

また、図２に示す如く圧板方式（第１原稿読取方式）で読み取る場合、原稿１６は原稿設置ガラス１７の上に配置され、第１走行体１０、第２走行体１３が各々、圧板方式の読取開始位置に移動する。そして、照明系８により、原稿１６が照明されて、その反射光が第１走行体１０の第１ミラー９により反射され、その後、第２走行体１３の第１ミラー１１と第２ミラー１２で順次反射され、縮小結像レンズ１４へ導かれ、ラインセンサ１５上に結像される。この状態で、原稿１６の長手方向を読み取るとき、第１走行体１０が速度“Ｖ”で、点線で示す位置まで移動し、それと同時に第２走行体１３が第１走行体１０の半分の速度“Ｖ／２”で、点線で示す位置まで移動し、原稿１６全体を読み取る。

そして、この画像読取装置１ａでは、図３の実線で示す如くシートスルー方式で原稿２を読み取るときに使用する物体距離（原稿設置ガラス５の原稿面側から縮小結像レンズ１４の原稿面側までの距離）が、点線で示す如く圧板方式で読み取るときに使用する物体距離（原稿設置ガラス１７の原稿面側から縮小結像レンズ１４の原稿面側までの距離）よりも短くなるようにして、シートスルー方式で原稿２を読み取る際、原稿２が原稿設置ガラス５と密着せずに搬送され、原稿設置ガラス５との間に間隔が空いて、原稿浮きが発生しても、ピントずれが発生しないようにしている。
このように、この形態では、原稿浮きの発生しない圧板方式において、ピントが最良となるように物体距離を設定した場合、シートスルー方式の物体距離が短くなるように調整させ、また逆にシートスルー方式でピントが最良になるようにした場合は、圧板方式の物体距離が長くなるように調整させているので、シートスルー方式で原稿２を読み取るときにも、また圧板方式で原稿１６を読み取るときにも、良好な読取品質を得ることができる。

《第２実施形態》
次に、図４に示すように、５枚のミラーを持つ画像読取装置を例にとって本発明の請求項５に記載した画像読取装置を説明する。
この図に示す画像読取装置１ｂでは、５枚のミラー２０〜２４、縮小結像レンズ２５、ラインセンサ２６を一体にした一体型光学系２７と照明系２８とを移動させて、シートスルー方式（第２原稿読取方式）と、圧板方式（第１原稿読取方式）とを切り替える。
まず、シートスルー方式の場合は、図４に示す如く原稿設置ガラス３１と対応する位置に照明系２８と一体型光学系２７とを停止させ、ＡＤＦ２９で搬送された原稿３０を照明系２８で照明し、その反射光を５枚のミラー２０〜２４で順次反射させた後、縮小結像レンズ２５へ導いてラインセンサ２６上に結像させ、原稿情報を読み取る。
また、圧板方式の場合は、図５に示す如く原稿設置ガラス３３と対応する位置まで、光学系２８と照明系とが位置に移動し、原稿３２を走査して原稿情報を読み取る。
この際、例えば原稿浮きの発生しない圧板方式において、各ミラー２０〜２４の位置を調整してピントが最良となるように、物体距離を設定した場合、シートスルー方式で原稿３０を読み取るとき、各ミラー２０〜２４の位置を調整し、物体距離を短くさせる。逆にシートスルー方式でピントが最良になるようにした場合は、圧板方式の物体距離を長くなるように、各ミラー２０〜２４の位置を調整させる。

《第３実施形態》
次に、図６に示すように、等倍結像素子を持つ画像読取装置を例にとって、本発明の請求項６に記載した画像読取装置を説明する。
この図に示す画像読取装置１ｃでは、シートスルー方式の場合、照明系３５と等倍結像素子３６と等倍センサ３７とを有する光学系３８を原稿設置ガラス３９と対応する位置に停止させた状態で、ＡＤＦ４０で搬送された原稿４１を照明系３５で照明させながら、等倍結像素子３６で等倍センサ３７上に原稿画像を結像させ、原稿情報を読み取る。
また、圧板方式の場合、図７に示す如く原稿設置ガラス４２と対応する位置に光学系３８を移動させた後に光学系３８を走査させて、原稿４３の情報を読み取る。
この際、例えば原稿浮きの発生しない圧板方式において、等倍結像素子３６の位置を調整してピントが最良となるように物体距離を設定した場合、シートスルー方式で原稿を読み取るとき、等倍結像素子３６の位置を調整し、物体距離を短くさせる。逆にシートスルー方式でピントが最良になるようにした場合は、圧板方式の物体距離を長くなるように等倍結像素子３６の位置を調整させる。

《第４実施形態》
次に、図８に示すように、各原稿設置ガラスの厚みを変えて光学的な距離を変化させ、物体距離の変化させる画像読取装置を例にとって、本発明の請求項７、８に記載の画像読取装置を説明する。
この図に示す画像読取装置１ｄでは、シートスルー方式で使用される原稿設置ガラス４５の厚みと、圧板方式で使用する原稿設置ガラス４６の厚みとを異ならすことで光学的な距離を変化させる。
すなわち、原稿設置ガラス４５、４６などのような平行平板に光が入射したとき、平行平板の厚みと屈折率とにより、次式に示す如く光学的な距離が浮き上がって見えることが知られている。

Δｔ＝（ｎ−１）／ｎ×ｄ …（１）
但し、Δｔ：光学的な距離の浮き上り量
ｎ：平行平板の屈折率
ｄ：平行平板の厚み
例えば、圧板方式の原稿設置ガラス４６の厚みが“３ｍｍ”、屈折率が“１．５”とすると、（１）式を用い、光学的な距離の浮き上り量“Δｔ”は、“Δｔ＝（１．５−１）／１．５×３＝１ｍｍ”となる。
そこで、シートスルー方式の原稿設置ガラス４５を屈折率を同じにし、厚みを“５ｍｍ”とすると、光学的な距離の浮き上り量“Δｔ”は、“Δｔ＝（１．５−１）／１．５×５＝１．６７ｍｍ”となり、シートスルー方式で使用する原稿設置ガラス４５の原稿面側が光学的に“０．６７ｍｍ”だけ、近くなる。この結果、“０．６７ｍｍ”程度の原稿浮きが発生しても、圧板方式と同様な結像状態を保持させることができる。

《第５実施形態》
次に、図９に示すように、各原稿設置ガラスの屈折率を変えて光学的な距離を変化させ、物体距離の変化させる画像読取装置を例にとって、本発明の請求項７、９に記載の画像読取装置を説明する。
この図に示す画像読取装置１ｅでは、シートスルー方式で使用される原稿設置ガラス５１の屈折率と、圧板方式で使用される原稿設置ガラス５２の屈折率とを異ならすことで光学的な距離を変化させる。
例えば、圧板方式で使用する原稿設置ガラス５２の厚みが“３ｍｍ”、屈折率が“１．５”とすると、（１）式を用いて、光学的な距離の浮き上り量“Δｔ”を計算すると、“Δｔ＝（１．５−１）／１．５×３＝１ｍｍ”となる。
また、シートスルー方式で使用する原稿設置ガラス５１の屈折率を“２．０”、厚みを同じ“３ｍｍ”にすると、光学的な距離の浮き上り量“Δｔ”は、“Δｔ＝（２．０−１）／２．０×３＝１．５ｍｍ”となり、シートスルー方式で使用される原稿設置ガラス５１の原稿側の面が光学的に“０．５ｍｍ”だけ、近くなる。この結果、“０．５ｍｍ”程度の原稿浮きが発生しても、圧板方式と同様な結像状態を保持させることができる。

《第６実施形態》
次に、図１０に示すように、各原稿設置ガラスの厚みと屈折率とを共に変えて、光学的な距離を変化させ、物体距離の変化させる画像読取装置を例にとって、本発明の請求項１０に記載の画像読取装置を説明する。
この図に示す画像読取装置１ｆでは、シートスルー方式で使用される原稿設置ガラス５５の厚み、及び屈折率と、圧板方式で使用される原稿設置ガラス５６の厚み、及び屈折率とを異ならすことで光学的な距離を変化させる。
このようにしても、上述した第４形態、第５形態から明らかなように、シートスルー時における原稿浮きを補正できることは言うまでもない。

《第７実施形態》
次に、図１１に示すように、物理的な距離を変化させて、物体距離を変化させる画像読取装置を例にとって、本発明の請求項１１、１２に記載の画像読取装置を説明する。
この図に示す画像読取装置１ｇでは、シートスルー方式（第２原稿読取方式）で読み取るとき、物体距離が最適となるように、第１走行体６１、第２走行体６２などの位置を調整する。
そして、シートスルー方式で読み取る場合、第１走行体６１と第２走行体２とをシートスルー用の原稿設置ガラス６３と対応する位置に配置させるとともに、ＡＤＦ６４の原稿トレイ６５からシートスルー用の原稿設置ガラス６３まで原稿６０を搬送させた後、原稿設置ガラス６３上を略一定速度で搬送させて、原稿設置ガラス６３に対応する位置に停止している第１走行体６１、第２走行体６２などで原稿情報を読取らせ、縮小結像レンズ６６で、ラインセンサ６７上に結像させる。

また、圧板方式で（第１原稿読取方式）で読み取る場合、図１２に示す如く原稿設置ガラス６８上に原稿６９をセットさせた後、第１走行体６１と第２走行体６２が各々、圧板方式の読取開始位置に移動する。このとき、第１走行体と第２走行体の移動速度を変化させることで、圧板方式の読取位置に移動した時、物体距離を最適な値に変更する。その後、第１走行体６１が速度“Ｖ”で、点線で示す位置まで移動し、それと同時に第２走行体６２が第１走行体１０の半分の速度“Ｖ／２”で、点線で示す位置まで移動し、原稿６９全体を読み取る。

《第８実施形態》
次に、図１３に示すように、物理的な距離を変化させて、物体距離を変化させる画像読取装置を例にとって、本発明の請求項１１、１３に記載の画像読取装置を説明する。
この図に示す画像読取装置１ｈでは、シートスルー方式（第２原稿読取方式）で読み取る場合に物体距離が最適となるように、第１走行体７１、第２走行体７２などの位置を調整する。
そして、シートスルー方式で読み取る場合、第１走行体７１と第２走行体７２とをシートスルー用の原稿設置ガラス７３と対応する位置に配置させるとともに、ＡＤＦ７４の原稿トレイ７５からシートスルー用の原稿設置ガラス７３まで原稿７６を搬送させた後、原稿設置ガラス７３上を略一定速度で搬送させて、原稿設置ガラス６３に対応する位置に停止している第１走行体７１、第２走行体７２などで原稿情報を読取らせ、縮小結像レンズ７７で、ラインセンサ７８上に結像させる。

また、圧板方式で（第１原稿読取方式）で読み取る場合、図１４に示す如く原稿設置ガラス７９上に原稿８０をセットさせた後、第１走行体７１、第２走行体７２が各々、圧板方式の読取開始位置に移動するとともに、結像レンズ７７とラインセンサ７８を一体にして物体距離が最適になるよう移動さる。その後、第１走行体７１が速度“Ｖ”で、点線で示す位置まで移動し、それと同時に第２走行体７２が第１走行体１０の半分の速度“Ｖ／２”で、点線で示す位置まで移動し、原稿６９全体を読み取る。
また、このような画像読取装置１ｈ以外の画像読取装置、例えば図４、図５に示すように５枚のミラー２０〜２４を持つ画像読取装置１ｂ、図６、図７に示すように等倍結像素子３６を持つ画像読取装置１ｃに対し、同様な動作を行わせても良い。
これらの各画像読取装置１ｂ、１ｃでは、シートスルー方式（第２原稿読取方式）で読み取る場合に物体距離が最適となるように、一体型光学系２７、光学系３８を調整し、圧板方式で（第１原稿読取方式）で読み取る場合、一体型光学系２７、光学系３８全体の位置を変化させて物体距離を長くし、原稿を読み取る。

《第９実施形態》
次に、図１５に示す画像読取装置を例にとって、本発明の請求項１４に記載の画像読取装置を説明する。
この図に示す画像読取装置１ｉでは、縮小結像レンズ８５など、全てのレンズとして、鉛、砒素などの有害物質を含有していないガラス材料を用いた光学ガラスレンズを使用する。
このように、全てのレンズを化学的に安定で鉛や砒素等の有害物質を含まない光学ガラスで構成することにより、材料のリサイクル化が可能で、加工時の廃液による水質汚染が無く、省資源化や加工時に発生するＣＯ２等を低減でき、地球環境を考慮したものにすることができる。

《第１０実施形態》
次に、図１６に示す画像読取装置を例にとって、本発明の請求項１５に記載の画像読取装置を説明する。
この図に示す画像読取装置１ｊでは、第１走行体９１に設けられた読取レンズ（図示は省略する）からラインセンサ９２までの光路９３中に色分解機能を付加し、原稿をフルカラーで読み取る。
色分解機能を付加する方法としては、光路９３中の任意の位置に、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色フィルタ（または、色分解プリズム）９４などを選択的に挿入する方法が取られる。
また、このような色分解方法以外の方法、例えば照明系９５にＲ色光源、Ｇ色光源、Ｂ光源を設け、これらを順次、点灯させて、原稿９６を照明する方法、またはラインセンサ９２として、Ｒ色を持った受光素子、Ｇ色を持った受光素子、Ｂ色フィルタを持った受光素子を１チップに配列させた、所謂３ラインＣＣＤを使用させ、この受光面にカラー画像を結像させて、３原色に色分解させる方法など、どのような方式でも良い。

《第１１実施形態》
次に、図１７に示す画像読取装置を例にとって、本発明の請求項１６に記載の画像読取装置を説明する。
この図に示す画像読取装置１ｋは、照明系１０１、第１走行体１０２、第２走行体１０３などを固定させた状態で、ＡＤＦ１０４を動作させて、原稿トレイ１０５上にある原稿１０６を移動させ、原稿情報を読み取るシートスルー方式（第２原稿読取方式）と、原稿１０７を固定させた状態で、照明系１０１、第１走行体１０２、第２走行体１０３などを走査させて、原稿情報を読み取る圧板方式（第１原稿読取方式）とを持っている。
そして、原稿１０６がシートスルー方式で読み取られるか、原稿１０７が圧板方式で読取られるかを自動的に検知し、各読取方式に対応するように、各原稿設置ガラス１０８、１０９の原稿設置面から縮小結像レンズ１１０の原稿面側までの距離を最適化させる。
具体的な方法の一例としては、例えばＡＤＦ１０４に原稿１０６がセットされているかどうかを検知する原稿検知センサ１１１と、原稿設置ガラス１０９上に原稿１０７がセットされたとき、原稿１０７のサイズを検知する原稿サイズ検知センサ１１２とを取り付け、原稿検知センサ１１１が原稿１０６を検知したとき、シートスルー方式で原稿１０６の読み取りを行い、また原稿サイズ検知センサ１１２が原稿１０７のサイズを検知したとき、圧板方式で原稿１０７の読み取りを行う。

《第１２実施形態》
次に、図１８に示す画像形成装置を例にとって、本発明の請求項１７に記載の画像形成装置を説明する。
この図に示す画像形成装置１２１は、シートスルー方式（第２原稿読取方式）で原稿を読み取るときの物体距離と、圧板方式（第１原稿読取方式）で原稿を読み取るときの物体距離とを自動的に切り替える画像読取ユニット１２２と、画像読取ユニット１２２で読み取られた画像を転写紙１４２にプリントして排出するレーザプリンタユニット１２３とによって構成されている。
画像読取ユニット１２２は、シートスルー方式（第２原稿読取方式）で読み取る場合、照明系１２４、第１走行体１２５、第２走行体１２６をシートスルー用の原稿設置ガラス１２７と対応する位置に配置させ、ＡＤＦ１２８の原稿トレイ１２９からシートスルー用の原稿設置ガラス１２７まで原稿を搬送させた後、原稿設置ガラス１２７上を略一定速度で搬送させながら、第１走行体１２５、第２走行体１２６で原稿情報を読取らせ、縮小結像レンズ１３０で、ラインセンサ１３１上に結像させ、また圧板方式（第１原稿読取方式）で読み取る場合、原稿設置ガラス１３２上に原稿をセットさせた後、シートスルー方式で原稿を読み取る場合より物体距離を長くさせながら、照明系１２４、第１走行体１２５、第２走行体１２６を走行させて、原稿情報を読み取らせ、縮小結像レンズ１３０で、ラインセンサ１３１上に結像させる。

また、レーザプリンタユニット１２３は、潜像担持体１３５として、円筒状に形成された光導電性の感光体を有している。潜像担持体１３５の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ１３６、現像器１３７、転写ローラ１３８、クリーニング機構１３９が配備されている。帯電手段としては、コロナチャージャを用いることもできる。更に、レーザビーム１４１により光走査を行う光走査機構１４０が設けられ、帯電ローラ１３６と現像器１３７との間で、光書込による露光を行うようになっている。
そして、画像形成を行うときは、光導電性の感光体である像担持体１３５が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ１３６により均一帯電され、光走査機構１４０のレーザビーム１４１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の明るい部分が露光されている。この静電潜像は現像器１３７により反転現像され、像担持体１３５上にトナー画像が形成される。

また、転写紙１４２を収納したカセット１４３は、画像形成装置１２１に脱着可能であり、図１８に示す如く装着された状態において、収納された転写紙１４２の最上位の１枚が給紙コロ１４４により給紙され、給紙された転写紙１４２は、その先端部をレジストローラ対１４５に捕らえられる。レジストローラ対１４５は、像担持体１３５上のトナ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１４２を像担持体１３５と転写ローラ１３８との間へ送り込む。送り込まれた転写紙１４２は、像担持体１３５上のトナー画像と重ね合わせられ、転写ローラ１３８の作用によりトナー画像が静電転写される。トナー画像を転写された転写紙１４２は定着器１４６へ送られ、トナー画像を定着された後、搬送路１４７を通り、排紙ローラ対１４８によりトレイ１４９上に排出される。
また、この動作と並行し、トナー画像が転写された後、像担持体１３５の表面が、クリーニング機構１３９でクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。

このように、この形態では、上述した物体距離最適化手法で、シートスルー方式（第２原稿読取方式）で原稿を読み取るときの物体距離と、圧板方式（第１原稿読取方式）で原稿を読み取るときの物体距離とを自動的に切り替える画像読取ユニット１２２を使用して、原稿の画像を読み取らせ、レーザプリンタ１２２でプリントアウトさせるようにしているので、煩雑な作業の必要なく、良好な読み取り画像品質を基に画像を形成させることができ、アプライアンス性に優れた高画質な画像を得ることができる。

本発明による画像読取装置のうち、請求項１〜４に対応する画像読取装置の概念を示す概略構成図である。 図１に示す画像読取装置に圧板方式で原稿を読み取らせるときの動作例を示す概略構成図である。 図１に示す画像読取装置にシートスルー方式で原稿を読み取らせるときの動作例を示す概略構成図である。 本発明による画像読取装置のうち、請求項５に対応する画像読取装置の概念を示す概略構成図である。 図４に示す画像読取装置に圧板方式で原稿を読み取らせるときの動作例を示す概略構成図である。 本発明による画像読取装置のうち、請求項６に対応する画像読取装置の概念を示す概略構成図である。 図６に示す画像読取装置に圧板方式で原稿を読み取らせるときの動作例を示す概略構成図である。 本発明による画像読取装置のうち、請求項７、８に対応する画像読取装置の概念を示す概略構成図である。 本発明による画像読取装置のうち、請求項７、９に対応する画像読取装置の概念を示す概略構成図である。 本発明による画像読取装置のうち、請求項１０に対応する画像読取装置の概念を示す概略構成図である。 本発明による画像読取装置のうち、請求項１１、１２に対応する画像読取装置の概念を示す概略構成図である。 図１１に示す画像読取装置に圧板方式で原稿を読み取らせるときの動作例を示す概略構成図である。 本発明による画像読取装置のうち、請求項１１、１３に対応する画像読取装置の概念を示す概略構成図である。 図１３に示す画像読取装置に圧板方式で原稿を読み取らせるときの動作例を示す概略構成図である。 本発明による画像読取装置のうち、請求項１４に対応する画像読取装置の概念を示す概略構成図である。 本発明による画像読取装置のうち、請求項１５に対応する画像読取装置の概念を示す概略構成図である。 本発明による画像読取装置のうち、請求項１６に対応する画像読取装置の概念を示す概略構成図である。 本発明による画像形成装置のうち、請求項１７に対応する画像形成装置の概念を示す概略構成図である。

符号の説明

１ａ〜１ｋ：画像読取装置、２：原稿、３：ＡＤＦ（自動原稿給送装置）、５：原稿設置ガラス、８：照明系、１０：第１走行体（結像光学系）、１３：第２走行体（結像光学系）、１４：縮小結像レンズ（結像光学系、結像素子）、１５：ラインセンサ（センサ）、１６：原稿、１７：原稿設置ガラス、２０〜２４：ミラー（反射ミラー）、２５：縮小結像レンズ（結像素子）、２６：ラインセンサ（センサ）、２７：一体型光学系、２８：照明系、３５：照明系、３６：等倍結像素子、３７：等倍センサ（センサ）、３８：光学系、３９、４２、４５、４６、５１、５２、５５、５６、６３：原稿設置ガラス、６６：縮小結像レンズ（結像素子）、６８：原稿設置ガラス、７１：第１走行体、７２：第２走行体、７３：原稿設置ガラス、７７：縮小結像レンズ（結像素子）、７９：原稿設置ガラス、８５：縮小結像レンズ（結像レンズ）、９３：光路、９４：Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色フィルタ（色分解素子）、１１１：原稿検知センサ、１１２：原稿サイズ検知センサ、１２１：画像形成装置、１２２：画像読取ユニット、１２３：レーザプリンタユニット

Claims (17)

1. 原稿を設置する原稿設置ガラスと、原稿を照明する照明系と、前記照明系で照明された原稿の反射光を結像させる結像光学系と、前記結像光学系で結像された原稿像を光電変換するセンサと、制御部と、を備えた画像読取装置において、
   少なくとも原稿を前記原稿設置ガラス面に固定させた状態で前記照明系と前記結像光学系を走査させて原稿を読み取る第１原稿読取方式と、前記照明系と前記結像光学系を固定させた状態で原稿を移動させながら原稿を読み取る第２原稿読取方式と、を実現可能な構成を備え、
   前記第１原稿読取方式を使用して前記原稿を読み取らせるときと、前記第２原稿読取方式を使用して前記原稿を読み取らせるときとで、原稿設置ガラスの原稿設置面から結像光学系の結像素子までの距離を異ならせることを特徴とする画像読取装置。
2. 請求項１に記載の画像読取装置において、
   自動原稿給送装置を用いて、前記第２原稿読取方式の原稿移動を行うことを特徴とする画像読取装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像読取装置において、
   前記結像光学系を構成する結像素子は、前記原稿の画像を縮小結像させる結像レンズである
   ことを特徴とする画像読取装置。
4. 請求項１、２又は３に記載の画像読取装置において、
   前記第１原稿読取方式では、１枚の反射ミラー及び照明系を有する第１走行体と、２枚の反射ミラーを有する第２走行体とを、“２：１”の速度比で走査させることを特徴とする画像読取装置。
5. 請求項１、２又は３に記載の画像読取装置において、
   前記第１原稿読取方式では、少なくとも１枚の反射ミラー、結像素子、センサを一体にした一体型光学系と、照明系とを移動させることを特徴とする画像読取装置。
6. 請求項１、２又は３に記載の画像読取装置において、
   前記結像光学系の結像素子は、等倍結像素子であることを特徴とする画像読取装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像読取装置において、
   前記第１原稿読取方式と前記第２原稿読取方式とにおいて前記原稿設置ガラスの原稿設置面から結像光学系の結像素子までの距離を異ならせる手段として、光学的な距離を変える手段を用いることを特徴とする画像読取装置。
8. 請求項７に記載の画像読取装置において、
   前記第１原稿読取方式において使用する原稿設置ガラスと、前記第２原稿読取方式において使用する原稿設置ガラスの厚みを異ならせて、光学的な距離を変えることを特徴とする画像読取装置。
9. 請求項７に記載の画像読取装置において、
   前記第１原稿読取方式で使用する原稿設置ガラスの屈折率と、前記第２原稿読取方式で使用する原稿設置ガラスの屈折率とを異ならせることにより、光学的な距離を変えることを特徴とする画像読取装置。
10. 請求項７に記載の画像読取装置において、
    前記第１原稿読取方式において使用する原稿設置ガラスの厚み及び屈折率と、前記第２原稿読取方式において使用する原稿設置ガラスの厚み及び屈折率とを異ならせて、光学的な距離を変えることを特徴とする画像読取装置。
11. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像読取装置において、
    前記原稿設置ガラスの原稿設置面から前記結像光学系の結像素子までの物理的な距離を変えることにより、前記第１原稿読取方式と前記第２原稿読取方式とにおける原稿設置ガラスの原稿設置面から結像光学系の結像素子までの距離を異ならせること特徴とする画像読取装置。
12. 請求項１１に記載の画像読取装置において、
    前記第１走行体と前記第２走行体との距離を変えることにより、前記第１原稿読取方式と前記第２原稿読取方式における原稿設置ガラスの原稿設置面から結像光学系の結像素子までの距離を異ならせることを特徴とする画像読取装置。
13. 請求項１１に記載の画像読取装置において、
    前記結像レンズ、及び前記ラインセンサの位置を一体的に変化させることにより、前記第１原稿読取方式と前記第２原稿読取方式における原稿設置ガラスの原稿設置面から結像光学系の結像素子までの距離を異ならせることを特徴とする画像読取装置。
14. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の画像読取装置において、
    前記結像レンズは、ガラスレンズであり、そのガラス材料は、鉛、砒素などの有害物質を含有していないことを特徴とする画像読取装置。
15. 請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の画像読取装置において、
    前記結像光学系の光路中に色分解素子を配置し、原稿情報をフルカラーで読み取ることを特徴とする画像読取装置。
16. 原稿を照明する照明系と、この照明系で照明された原稿の反射光を結像させる結像光学系と、この結像光学系で結像された原稿像を光電変換するセンサと、制御部と、を有する画像読取装置において、
    前記制御部は、原稿を固定した状態で、照明系と結像光学系とを走査させて前記原稿を読み取る第１原稿読取方式と、前記照明系と前記結像光学系を固定させた状態で前記原稿を移動させて前記原稿を読み取らせる第２原稿読取方式と、を実現可能な構成を有し、
    前記原稿が第１原稿読取方式、或いは第２原稿読取方式のどちらの方式で読み取られるかを検知し、この検知結果に基づき、原稿設置ガラスの原稿設置面から結像光学系の結像素子までの距離を決定することを特徴とする画像読取装置。
17. 請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の画像読取装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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