JP2966705B2 - Image reading / writing device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリなどに使
用され、電子写真方式の印刷機能及び原稿読取機能を有
する画像読取・書込装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading / writing apparatus used for a facsimile or the like and having an electrophotographic printing function and a document reading function.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、電子写真方式の印刷装置において
は、表面が帯電させられた感光体ドラムを露光装置によ
って露光し、前記感光体ドラムに静電潜像を形成し、該
静電潜像を現像装置によって現像してトナー像とし、該
トナー像を転写材に転写し定着させるようになってい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic printing apparatus, a photosensitive drum having a charged surface is exposed by an exposure device to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum. Is developed into a toner image by a developing device, and the toner image is transferred to a transfer material and fixed.
【0003】ところで、前記露光装置は光源として蛍光
灯、冷陰極管等が使用され、かつ、液晶素子によって光
情報を形成するもののほか、レーザやLED素子などに
よって光情報を形成するものがあるが、LEDプリンタ
の場合、露光装置の光源として前記LED素子をライン
方向に配設したLEDアレイヘッドを有する。図2は従
来のLEDプリンタの概略図である。Incidentally, the above-mentioned exposure apparatus uses a fluorescent lamp, a cold cathode tube or the like as a light source. In addition to an apparatus that forms optical information by using a liquid crystal element, there is an apparatus that forms optical information by using a laser or an LED element. In the case of an LED printer, an LED array head having the LED elements arranged in a line direction as a light source of an exposure device is provided. FIG. 2 is a schematic view of a conventional LED printer.
【0004】図において、11は感光体ドラム、12は
該感光体ドラム11の表面を帯電させる帯電器、13は
感光体ドラム11を露光し、静電潜像を形成する露光装
置の光源としてのLEDアレイヘッド、13aは該LE
Dアレイヘッド13の図示しない各LED素子の光を前
記感光体ドラム11の表面に結像させる集束レンズアレ
イ、14は感光体ドラム11の静電潜像を現像してトナ
ー像を形成する現像器、15はトナー像を用紙16に転
写する転写器、17は前記用紙16に転写されたトナー
像を定着する定着器、18は感光体ドラム11に残留し
たトナーを除去する清掃器、19は感光体ドラム11に
残留した電荷を除去する除電ランプ、23は用紙カセッ
ト、24は用紙スタッカである。In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a photosensitive drum, 12 denotes a charger for charging the surface of the photosensitive drum 11, and 13 denotes a light source as a light source of an exposure device for exposing the photosensitive drum 11 to form an electrostatic latent image. LED array head, 13a is the LE
A converging lens array 14 for forming light of each LED element (not shown) of the D array head 13 on the surface of the photosensitive drum 11; and a developing device 14 for developing an electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 to form a toner image , 15 is a transfer device for transferring the toner image to the paper 16, 17 is a fixing device for fixing the toner image transferred to the paper 16, 18 is a cleaning device for removing the toner remaining on the photosensitive drum 11, and 19 is a photosensitive device A discharge lamp for removing the electric charge remaining on the body drum 11, a paper cassette 23, and a paper stacker 24.
【0005】前記LEDアレイヘッド13のLED素子
が選択的に作動して発光すると、帯電器12によって一
様にかつ均一に帯電させられた感光体ドラム11に静電
潜像が形成され、該静電潜像に対応してトナーが現像器
14から感光体ドラム11に付着する。一方、用紙カセ
ット23から給紙された用紙16は、感光体ドラム11
と転写器15の間を通過する。この時、感光体ドラム1
1に付着したトナーが転写器15によって用紙16に転
写され、その後、定着器17によって定着されて用紙ス
タッカ24に収納される。When the LED elements of the LED array head 13 selectively actuate and emit light, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 11 uniformly and uniformly charged by the charger 12, and the electrostatic latent image is formed. The toner adheres to the photoconductor drum 11 from the developing device 14 in accordance with the latent image. On the other hand, the paper 16 fed from the paper cassette 23 is
And the transfer device 15. At this time, the photosensitive drum 1
The toner adhering to 1 is transferred to a sheet 16 by a transfer unit 15 and then fixed by a fixing unit 17 and stored in a sheet stacker 24.
【0006】そして、感光体ドラム11においては、清
掃器18が感光体ドラム11に残留したトナーを除去
し、除電ランプ19が残留した電荷を除去して、次の帯
電プロセス以降の各プロセスに備える。また、前記感光
体ドラムの真円度が低い場合などに画像品位が低下する
ことがないように、集束性ファイバ列の光軸を感光体ド
ラムの回転軸心と交差させるようにしたものが提供され
ている(特開昭56−30154号公報参照)。In the photosensitive drum 11, the cleaning device 18 removes the toner remaining on the photosensitive drum 11, and the charge removing lamp 19 removes the remaining charge, and prepares for each process after the next charging process. . Further, in order to prevent the image quality from deteriorating when the roundness of the photosensitive drum is low, the optical axis of the converging fiber array is provided to intersect with the rotation axis of the photosensitive drum. (See JP-A-56-30154).
【0007】ところで、ファクシミリなどにおいては、
電子写真方式の印刷機能及び原稿読取機能を有する画像
読取・書込装置が使用され、LEDアレイヘッドが画像
読取用のセンサとして使用される(特開昭58−157
252号公報参照)。次に、画像読取・書込装置につい
て説明する。図3は従来の画像読取・書込装置の概略図
である。この場合、画像の読取り時の動作についてのみ
説明する。By the way, in a facsimile or the like,
An image reading / writing device having an electrophotographic printing function and a document reading function is used, and an LED array head is used as a sensor for image reading (Japanese Patent Laid-Open No. 58-157).
252). Next, the image reading / writing device will be described. FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional image reading / writing device. In this case, only the operation at the time of reading an image will be described.
【0008】図において、20はLEDアレイヘッド、
21は感光体ドラム、22は多数の図示しないLED素
子から成り、ライン方向に複数配設されたLEDアレ
イ、31は前記感光体ドラム21上を走行させられる原
稿、32は該原稿31によって反射された反射光を前記
LEDアレイ22の表面に結像させる集束レンズアレ
イ、33は前記LEDアレイ22を支持する配線基板、
35は前記原稿31を照射する原稿照明光源、36は該
原稿照明光源35が発光させた光を遮蔽(しゃへい)
し、LEDアレイ22が照射されないようにする遮光
板、37は前記LEDアレイ22と平行に配線基板33
に支持され、LEDアレイ22を制御する制御ICであ
る。In the figure, 20 is an LED array head,
Reference numeral 21 denotes a photosensitive drum, reference numeral 22 denotes a plurality of LED elements (not shown), a plurality of LED arrays arranged in a line direction, reference numeral 31 denotes a document which is run on the photosensitive drum 21, and reference numeral 32 denotes a document reflected by the document 31. A converging lens array for imaging the reflected light on the surface of the LED array 22, a wiring board 33 for supporting the LED array 22,
Reference numeral 35 denotes a document illumination light source for irradiating the document 31, and reference numeral 36 denotes a light shielding (shielding) light emitted by the document illumination light source 35.
And a light-shielding plate 37 for preventing the LED array 22 from being irradiated.
And a control IC for controlling the LED array 22.
【0009】前記LEDアレイ22及び制御IC37は
いずれもn個(nは整数)、例えば40個が前記配線基
板33に実装され、各LEDアレイ22は各制御IC3
7に金ワイヤなどによって電気的に接続される。また、
前記原稿照明光源35が発光させた光は中心波長が約5
50〔nm〕の可視光から成り、LEDアレイ22の各
LED素子が発光させた光は感光体ドラム21との間で
感度を整合させるために発光波長が約700〔nm〕の
近赤外光から成る。Each of the LED arrays 22 and the control ICs 37 is mounted on the wiring board 33, for example, n (n is an integer), for example, 40 LEDs.
7 is electrically connected by a gold wire or the like. Also,
The light emitted by the document illumination light source 35 has a center wavelength of about 5
The light emitted from each LED element of the LED array 22 is near-infrared light having an emission wavelength of about 700 [nm] in order to match sensitivity with the photosensitive drum 21. Consists of
【0010】前記構成の画像読取・書込装置において、
原稿照明光源35が発光させた光は原稿31を照射し、
該原稿31によって反射されて反射光となる。そして、
該反射光は集束レンズアレイ32に送られ、該集束レン
ズアレイ32によって集束され、LEDアレイ22の表
面に結像される。ここで、該LEDアレイ22はPN接
合素子で形成され、PN接合素子に逆バイアスを与えて
接合面に光を当てると、光によって電子が励起され、P
N接合素子には光の強さに比例した電流が流れる。この
電流を制御IC37によって検出し、原稿31の画像を
読み取ることができる。[0010] In the image reading / writing apparatus having the above configuration,
The light emitted by the document illumination light source 35 illuminates the document 31,
The light is reflected by the original 31 and becomes reflected light. And
The reflected light is sent to the focusing lens array 32, is focused by the focusing lens array 32, and is imaged on the surface of the LED array 22. Here, the LED array 22 is formed of a PN junction element. When a reverse bias is applied to the PN junction element and light is applied to the junction surface, electrons are excited by the light, and P
A current proportional to the light intensity flows through the N-junction element. This current is detected by the control IC 37, and the image on the document 31 can be read.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の画像読取・書込装置においては、画像の読取り時に
焦点深度MTF(Modulation Transf
er Function)が低くなり、解像力が小さく
なってしまう。ここで、集束レンズアレイ32について
説明する。However, in the conventional image reading / writing apparatus, when reading an image, the depth of focus is MTF (Modulation Transf).
er Function) is reduced, and the resolution is reduced. Here, the focusing lens array 32 will be described.
【0012】該集束レンズアレイ32としては、セルフ
ォックレンズアレイSLA(商標名:日本板硝子(株)
製)を使用する。また、該集束レンズアレイ32は、図
示しない屈折率分布型レンズを多数配列して正立等倍実
像を形成するようにした光学系である。次に、焦点深度
MTF特性を図4から6までによって説明する(日本板
硝子(株)カタログ SLA Vol 4,1989.
7参照)。As the focusing lens array 32, a selfoc lens array SLA (trade name: Nippon Sheet Glass Co., Ltd.)
Manufactured). The focusing lens array 32 is an optical system in which a number of gradient index lenses (not shown) are arranged to form an erect real-size real image. Next, the depth of focus MTF characteristic will be described with reference to FIGS. 4 to 6 (Nippon Sheet Glass Catalog SLA Vol 4, 1989.
7).
【0013】図4は集束レンズアレイの第1の特性図、
図5は集束レンズアレイの第2の特性図、図6は集束レ
ンズアレイの第3の特性図である。図4から6までの
(a)はLEDアレイ22(図3)、集束レンズアレイ
32及び感光体ドラム21の相対的な位置を、(b)は
共役長が16.9〔mm〕の集束レンズアレイ32を使
用したときの各偏差Δlと焦点深度MTFの関係を、
(c)は共役長が18.0〔mm〕の集束レンズアレイ
32を使用したときの各偏差Δlと焦点深度MTFの関
係を示す。また、図4から6までの(b)及び(c)に
おいては、1〔mm〕内における書込みライン又は読取
りラインの数(以下「ライン密度」という。)を変化さ
せた場合について示しており、例えば、ライン密度を2
〔lp/mm〕としたとき、1〔mm〕内に2本のライ
ンが印字されることを意味する。FIG. 4 is a first characteristic diagram of the focusing lens array,
FIG. 5 is a second characteristic diagram of the focusing lens array, and FIG. 6 is a third characteristic diagram of the focusing lens array. 4A to 6A show the relative positions of the LED array 22 (FIG. 3), the focusing lens array 32, and the photosensitive drum 21, and FIG. 4B shows the focusing lens having a conjugate length of 16.9 mm. The relationship between each deviation Δl and the depth of focus MTF when using the array 32 is
(C) shows the relationship between each deviation Δl and the depth of focus MTF when the focusing lens array 32 having a conjugate length of 18.0 [mm] is used. 4 (b) and (c) of FIGS. 4 to 6 show the case where the number of write lines or read lines within 1 [mm] (hereinafter referred to as “line density”) is changed. For example, if the line density is 2
[Lp / mm] means that two lines are printed within 1 [mm].
【0014】図において、28はLEDアレイ22の面
であり、画像の書込み時には発光面となり、画像の読取
り時には受光面となる。また、29は集束レンズアレイ
32の共役長中心、30は原稿31の原稿面、TCは共
役長である。図4においては、受光面としての面28が
正負の方向に偏差Δlだけずれており、共役長中心29
すなわち集束レンズアレイ32の中心はずれない。な
お、前記焦点深度MTFは偏差Δlが大きいほど低くな
る。In FIG. 1, reference numeral 28 denotes a surface of the LED array 22, which becomes a light emitting surface when writing an image and becomes a light receiving surface when reading an image. 29 is the center of the conjugate length of the focusing lens array 32, 30 is the original surface of the original 31, and TC is the conjugate length. In FIG. 4, the surface 28 as the light receiving surface is shifted in the positive and negative directions by the deviation Δl,
That is, the center of the focusing lens array 32 does not deviate. The depth of focus MTF decreases as the deviation Δl increases.
【0015】なお、図4においては、面28が正負の方
向に偏差Δlだけずれた場合について説明しているが、
原稿面30が正負の方向に偏差Δlだけずれた場合も同
様である。FIG. 4 shows a case where the surface 28 is shifted in the positive and negative directions by a deviation Δl.
The same applies to the case where the document surface 30 is shifted in the positive and negative directions by the deviation Δl.
【0016】図5においては、共役長TCは設計どおり
であるが、共役長中心29が正負の方向に偏差Δl′だ
けずれる。また、図6においては、共役長TCがTC′
に変化する。図7は従来の画像読取・書込装置における
集束レンズアレイの配設状態図である。In FIG. 5, the conjugate length TC is as designed, but the conjugate length center 29 is shifted in the positive and negative directions by a deviation Δl ′. In FIG. 6, the conjugate length TC is TC ′.
Changes to FIG. 7 is an arrangement diagram of a converging lens array in a conventional image reading / writing device.
【0017】図において、21は感光体ドラム、22は
LEDアレイ、28は該LEDアレイ22の面、29は
集束レンズアレイ32の共役長中心である。また、TC
は共役長である。前記LEDアレイ22、集束レンズア
レイ32及び感光体ドラム21は、画像の書込み時にお
いてLEDアレイ22の図示しないLED素子の光が感
光体ドラム21を正しく照射する位置に固定され、この
時、LEDアレイ22のLED素子が発光させた光の発
光波長に対応する共役長TCが設定される。In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a photosensitive drum, 22 denotes an LED array, 28 denotes a surface of the LED array 22, and 29 denotes a conjugate center of the focusing lens array 32. Also, TC
Is the conjugate length. The LED array 22, the focusing lens array 32, and the photosensitive drum 21 are fixed at positions where the light of the LED elements (not shown) of the LED array 22 correctly irradiates the photosensitive drum 21 when writing an image. The conjugate length TC corresponding to the emission wavelength of the light emitted by the 22 LED elements is set.
【0018】これに対して、画像の読取り時において
は、前記感光体ドラム21上の原稿走行路mを原稿31
(図3)が走行させられるので、LEDアレイ22の面
28と原稿面30の間の距離は前記共役長TCより距離
Δmだけ短くなる。この場合、図4の(a)において偏
差Δlが負側にずれたことと等価になる。したがって、
共役長TCが16.9〔mm〕の集束レンズアレイ32
を使用し、ライン密度が4〔lp/mm〕で厚さが0.
1〔mm〕のテストチャートを読み取ると、焦点深度M
TFは距離Δm(=Δl)が0の場合よりも8〔%〕低
くなってしまう。On the other hand, when reading an image, the original traveling path m on the photosensitive drum 21 is moved along the original 31.
(FIG. 3) is caused to travel, so that the distance between the surface 28 of the LED array 22 and the document surface 30 is shorter than the conjugate length TC by a distance Δm. In this case, it is equivalent to the deviation Δl being shifted to the negative side in FIG. Therefore,
Focusing lens array 32 having a conjugate length TC of 16.9 [mm]
With a line density of 4 [lp / mm] and a thickness of 0.
When a 1 mm test chart is read, the depth of focus M
The TF is 8% lower than when the distance Δm (= Δl) is 0.
【0019】また、画像の書込み時と読取り時では波長
が異なるので、それに伴い共役長TCが変化し、焦点深
度MTFが低くなってしまう。図8は波長と共役長の関
係図である。図の横軸に波長λを、縦軸に共役長TCを
採る。図に示すように、波長λが変化すると共役長TC
も変化する。Further, since the wavelength differs between the time of writing the image and the time of reading the image, the conjugate length TC changes accordingly, and the depth of focus MTF decreases. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the wavelength and the conjugate length. In the figure, the horizontal axis represents the wavelength λ, and the vertical axis represents the conjugate length TC. As shown in the figure, when the wavelength λ changes, the conjugate length TC
Also change.
【0020】例えば、共役長TCが16.9〔mm〕の
集束レンズアレイ32(図3)、発光波長が740〔n
m〕のLEDアレイ22、及び中心波長が550〔n
m〕の原稿照明光源35を使用すると、共役長TCは画
像の書込み時に18.6〔mm〕になり、画像の読取り
時には共役長TCが16.5〔mm〕であるにもかかわ
らず18.6〔mm〕で受光することになり、これは図
6において共役長TCがTC′に変化したことと等価に
なり、焦点深度MTFが低くなる。For example, a focusing lens array 32 (FIG. 3) having a conjugate length TC of 16.9 [mm] and an emission wavelength of 740 [n]
m] and the center wavelength is 550 [n
m], the conjugate length TC becomes 18.6 [mm] at the time of writing an image, and 18.5 [mm] at the time of reading an image, even though the conjugate length TC is 16.5 [mm]. The light is received at 6 [mm], which is equivalent to the change of the conjugate length TC to TC 'in FIG. 6, and the depth of focus MTF is reduced.
【0021】本発明は、前記従来の画像読取・書込装置
の問題点を解決して、画像の書込み時と読取り時で焦点
深度が変化することがなく、焦点深度の変化によって解
像力が小さくなることがない画像読取・書込装置を提供
することを目的とする。The present invention solves the problems of the conventional image reading / writing apparatus, and the depth of focus does not change between the time of writing an image and the time of reading the image. It is an object of the present invention to provide an image reading / writing device which does not have any problem.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の画
像読取・書込装置においては、感光体ドラムと、該感光
体ドラムと対向させて配設されたLEDアレイと、前記
感光体ドラムとLEDアレイの間に配設された集束レン
ズアレイと、画像の読取り時に原稿に光を照射する原稿
照明光源とを有する。For this purpose, in the image reading / writing apparatus according to the present invention, a photosensitive drum, an LED array arranged opposite to the photosensitive drum, and the photosensitive drum are provided. It has a converging lens array disposed between the LED arrays, and a document illumination light source for irradiating the document with light when reading an image.
【0023】前記LEDアレイは画像の書込み時に露光
装置の光源として使用され、画像の読取り時に原稿読取
りセンサとして使用される。また、前記集束レンズアレ
イは画像の書込み時に前記LEDアレイのLED素子が
発光させた光を集束させ、画像の読取り時に原稿におけ
る反射光を集束させる。そして、前記LEDアレイ及び
集束レンズアレイを、画像の書込み時にLEDアレイの
発光波長に対応させた第1位置に設定し、画像の読取り
時に原稿照明光源の波長に対応させた第2位置に設定す
るために位置設定手段が配設される。The LED array is used as a light source of an exposure device when writing an image, and is used as a document reading sensor when reading an image. The converging lens array converges light emitted by the LED elements of the LED array when writing an image, and converges reflected light on a document when reading an image. The LED array and the focusing lens array are set at a first position corresponding to the emission wavelength of the LED array when writing an image, and at a second position corresponding to the wavelength of a document illumination light source when reading an image. For this purpose, a position setting means is provided.
【0024】[0024]
【作用】本発明によれば、前記のように画像読取・書込
装置においては、感光体ドラムと、該感光体ドラムと対
向させて配設されたLEDアレイと、前記感光体ドラム
とLEDアレイの間に配設された集束レンズアレイと、
画像の読取り時に原稿に光を照射する原稿照明光源とを
有する。According to the present invention, as described above, in the image reading / writing device, the photosensitive drum, the LED array disposed opposite to the photosensitive drum, the photosensitive drum and the LED array A focusing lens array disposed between
A document illumination light source for irradiating the document with light when reading an image;
【0025】前記LEDアレイは画像の書込み時に露光
装置の光源として使用され、画像の読取り時に原稿読取
りセンサとして使用される。また、前記集束レンズアレ
イは画像の書込み時に前記LEDアレイのLED素子が
発光させた光を集束させ、画像の読取り時に原稿におけ
る反射光を集束させる。したがって、画像の書込み時に
は、LEDアレイのLED素子が発光させた光を集束レ
ンズアレイに送り、該集束レンズアレイにおいて集束さ
せ、感光体ドラムの表面に結像させる。The LED array is used as a light source of an exposure device when writing an image, and is used as a document reading sensor when reading an image. The converging lens array converges light emitted by the LED elements of the LED array when writing an image, and converges reflected light on a document when reading an image. Therefore, at the time of writing an image, the light emitted by the LED elements of the LED array is sent to the converging lens array, focused on the converging lens array, and imaged on the surface of the photosensitive drum.
【0026】また、画像の読取り時には、原稿を原稿照
明光源によって照射し、反射光を集束レンズアレイに送
り、該集束レンズアレイにおいて集束させ、LEDアレ
イの表面に結像させる。そして、前記LEDアレイ及び
集束レンズアレイを、画像の書込み時にLEDアレイの
発光波長に対応させた第1位置に設定し、画像の読取り
時に原稿照明光源の波長に対応させた第2位置に設定す
るために位置設定手段が配設される。When reading an image, the original is illuminated by an original illuminating light source, and the reflected light is sent to a converging lens array, which converges and forms an image on the surface of the LED array. The LED array and the focusing lens array are set at a first position corresponding to the emission wavelength of the LED array when writing an image, and at a second position corresponding to the wavelength of a document illumination light source when reading an image. For this purpose, a position setting means is provided.
【0027】前記感光体ドラム上又は上方を原稿が走行
させられると、集束レンズアレイと感光体ドラムの間の
距離、及び集束レンズアレイと原稿面の間の距離を等し
くすることができないので受光面に偏差が生じる。ま
た、画像の読取り時における原稿照明光源の波長と画像
の書込み時におけるLEDアレイのLED素子の発光波
長が異なるので、共役長に偏差が生じる。When the original is moved on or above the photosensitive drum, the distance between the converging lens array and the photosensitive drum and the distance between the converging lens array and the original surface cannot be equalized. Deviation occurs. Also, since the wavelength of the original illumination light source at the time of reading an image is different from the emission wavelength of the LED element of the LED array at the time of writing an image, a deviation occurs in the conjugate length.
【0028】前記位置設定手段は、前記偏差に対応して
LEDアレイ及び集束レンズアレイを、画像の書込み時
にLEDアレイの発光波長に対応させた第1位置に設定
し、画像の読取り時に原稿照明光源の波長に対応させた
第2位置に設定する。The position setting means sets the LED array and the focusing lens array to a first position corresponding to the emission wavelength of the LED array at the time of writing an image in accordance with the deviation, and sets an original illumination light source at the time of reading the image. At the second position corresponding to the wavelength of.
【0029】[0029]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は本発明の実施例を示す画
像読取・書込装置における書込み時の状態図、図9は本
発明の実施例を示す画像読取・書込装置における読取り
時の状態図である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a state diagram at the time of writing in an image reading / writing device showing an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a state diagram at the time of reading in an image reading / writing device showing an embodiment of the present invention.
【0030】図において、21は感光体ドラム、31は
該感光体ドラム21上又は感光体ドラム21の上方を走
行させられる原稿、32は集束レンズアレイ、35は前
記原稿31を照射する原稿照明光源、51は前記集束レ
ンズアレイ32を介して感光体ドラム21と対向させて
配設されたLEDユニット、52は多数の図示しないL
ED素子から成り、ライン方向に複数配設されてLED
アレイヘッドを構成するLEDアレイ、53は該LED
アレイ52を支持する配線基板、56は前記原稿照明光
源35の光を遮蔽し、LEDアレイ52が照射されない
ようにする遮光板、57は集束レンズアレイ32のレン
ズホルダである。In the drawing, reference numeral 21 denotes a photosensitive drum, 31 denotes a document which is moved on or above the photosensitive drum 21, 32 denotes a converging lens array, and 35 denotes a document illuminating light source which irradiates the document 31 , 51 are LED units disposed so as to face the photosensitive drum 21 via the converging lens array 32, and 52 are a number of L (not shown).
LED that consists of ED elements and is arranged in the line direction
An LED array constituting the array head, 53 is the LED
A wiring board supporting the array 52, a light shielding plate 56 for shielding the light of the document illumination light source 35 so as not to irradiate the LED array 52, and a lens holder 57 for the focusing lens array 32.
【0031】前記配線基板53にはLEDアレイ52と
平行に複数の図示しない制御ICが支持される。そし
て、前記LEDアレイ52及び制御ICはいずれもn個
(nは整数)、例えば40個が配線基板53に実装さ
れ、各LEDアレイ52は各制御ICに金ワイヤなどに
よって電気的に接続される。また、前記LEDユニット
51及び集束レンズアレイ32は、いずれも画像の書込
み時と画像の読取り時で位置を変更することができるよ
うに位置決めフレーム61によって支持され、カム装置
などによって直線的に移動させられる。A plurality of control ICs (not shown) are supported on the wiring board 53 in parallel with the LED array 52. The LED array 52 and the control ICs are both n (n is an integer), for example, 40 are mounted on the wiring board 53, and each LED array 52 is electrically connected to each control IC by a gold wire or the like. . The LED unit 51 and the converging lens array 32 are both supported by a positioning frame 61 so that their positions can be changed between when writing an image and when reading an image, and are linearly moved by a cam device or the like. Can be
【0032】そして、前記位置決めフレーム61は、L
EDアレイ52の位置決めを行うために第1位置設定突
部62及び第2位置設定突部63を、集束レンズアレイ
32の位置決めを行うために第1位置設定突部64及び
第2位置設定突部65を有する。したがって、前記LE
Dアレイ52を上昇(感光体ドラム21から離れる方向
に移動)させて第1位置設定突部62にLEDユニット
51を当接させることによって、LEDアレイ52をL
EDアレイ52の発光波長に対応させた上位置に設定
し、LEDアレイ52を下降(感光体ドラム21に近づ
く方向に移動)させて第2位置設定突部63にLEDユ
ニット51を当接させることによって、LEDアレイ5
2を集束レンズアレイ32の中心波長に対応させた下位
置に設定することができる。また、前記集束レンズアレ
イ32を上昇させて第1位置設定突部64にレンズホル
ダ57を当接させることによって、集束レンズアレイ3
2をLEDアレイ52の発光波長に対応させた上位置に
設定し、集束レンズアレイ32を下降させて第2位置設
定突部65にレンズホルダ57を当接させることによっ
て、集束レンズアレイ32を集束レンズアレイ32の中
心波長に対応させた下位置に設定することができる。The positioning frame 61 is
A first position setting protrusion 62 and a second position setting protrusion 63 for positioning the ED array 52, and a first position setting protrusion 64 and a second position setting protrusion for positioning the focusing lens array 32. 65. Therefore, the LE
By raising the D array 52 (moving in a direction away from the photosensitive drum 21) and bringing the LED unit 51 into contact with the first position setting protrusion 62, the LED array 52 is set to the L level.
The LED unit 52 is set at an upper position corresponding to the emission wavelength of the ED array 52, and the LED array 52 is lowered (moved in a direction approaching the photosensitive drum 21) to bring the LED unit 51 into contact with the second position setting protrusion 63. LED array 5
2 can be set at a lower position corresponding to the center wavelength of the focusing lens array 32. Further, by raising the focusing lens array 32 and bringing the lens holder 57 into contact with the first position setting projection 64, the focusing lens array 3
2 is set to an upper position corresponding to the emission wavelength of the LED array 52, and the focusing lens array 32 is lowered to bring the lens holder 57 into contact with the second position setting projection 65, thereby focusing the focusing lens array 32. It can be set at a lower position corresponding to the center wavelength of the lens array 32.
【0033】この場合、図に示すように、画像の書込み
時には、前記LEDアレイ52及び集束レンズアレイ3
2はいずれも上位置に設定され、画像の読取り時には、
前記LEDアレイ52及び集束レンズアレイ32はいず
れも下位置に設定される。前記LEDアレイ52及び集
束レンズアレイ32の上位置及び下位置は、使用される
集束レンズアレイ32の共役長TC、原稿照明光源35
の中心波長、LEDアレイ52の発光波長等に基づいて
設定される。ここで、中心波長とは原稿照明光源35の
発光スペクトルにおいてピークを示す波長である。In this case, as shown in the figure, when writing an image, the LED array 52 and the focusing lens array 3 are used.
2 are set to the upper position, and when reading an image,
The LED array 52 and the focusing lens array 32 are both set at the lower position. The upper and lower positions of the LED array 52 and the focusing lens array 32 are determined by the conjugate length TC of the focusing lens array 32 to be used and the original illumination light source 35.
, The emission wavelength of the LED array 52, and the like. Here, the center wavelength is a wavelength that shows a peak in the emission spectrum of the document illumination light source 35.
【0034】例えば、共役長TCが16.9〔mm〕、
開口角が20〔°〕の集束レンズアレイ32、中心波長
が550〔nm〕の原稿照明光源35及びLED素子の
発光波長が740〔nm〕のLEDアレイ52を使用し
た場合、画像の書込み時における前記LEDアレイ52
の発光波長に対応する共役長TCは、図8から18.6
〔mm〕であることが分かる。また、画像の読取り時に
おける原稿照明光源35の中心波長に対応する共役長T
Cは、図8から16.5〔mm〕であることが分かる。For example, the conjugate length TC is 16.9 [mm],
When the converging lens array 32 having an aperture angle of 20 °, the document illumination light source 35 having a center wavelength of 550 nm, and the LED array 52 having an emission wavelength of an LED element of 740 nm are used when writing an image. The LED array 52
The conjugate length TC corresponding to the emission wavelength of
[Mm]. Further, the conjugate length T corresponding to the center wavelength of the document illumination light source 35 at the time of reading an image
FIG. 8 shows that C is 16.5 [mm].
【0035】したがって、画像の書込み時におけるLE
Dアレイ52の発光面が感光体ドラム21から18.6
〔mm〕の位置となるように、LEDアレイ52の上位
置を設定し、その中間点と集束レンズアレイ32の共役
長中心29(図4参照)が一致するように集束レンズア
レイ32の上位置を設定する。一方、画像の読取り時に
おけるLEDアレイ52の受光面が原稿面m(図7参
照)から16.5〔mm〕の位置となるようにLEDア
レイ52の下位置を設定し、その中間点と集束レンズア
レイ32の共役長中心29が一致するように集束レンズ
アレイ32の下位置を設定する。Therefore, when writing an image, LE
The light emitting surface of the D array 52 is 18.6 from the photosensitive drum 21.
The upper position of the LED array 52 is set so as to be the position of [mm], and the upper position of the converging lens array 32 is set so that the midpoint thereof coincides with the conjugate center 29 of the converging lens array 32 (see FIG. 4). Set. On the other hand, the lower position of the LED array 52 is set so that the light receiving surface of the LED array 52 at the time of reading an image is 16.5 [mm] from the document surface m (see FIG. 7). The lower position of the focusing lens array 32 is set so that the conjugate length centers 29 of the lens array 32 coincide.
【0036】本実施例においては、原稿照明光源35の
中心波長よりLED素子の発光波長が長いので第1位置
が上方に、第2位置が下方に設定されるが原稿照明光源
35の中心波長よりLED素子の発光波長が短い場合は
第1位置が下方に、第2位置が上方に設定される。な
お、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本
発明の趣旨に基づいて種々変形することが可能であり、
それらを本発明の範囲から排除するものではない。In the present embodiment, since the emission wavelength of the LED element is longer than the center wavelength of the original illumination light source 35, the first position is set upward and the second position is set lower. When the emission wavelength of the LED element is short, the first position is set downward and the second position is set upward. It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made based on the gist of the present invention.
They are not excluded from the scope of the invention.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば画像読取・書込装置においては、感光体ドラムと、
該感光体ドラムと対向させて配設されたLEDアレイ
と、前記感光体ドラムとLEDアレイの間に配設された
集束レンズアレイと、画像の読取り時に原稿に光を照射
する原稿照明光源とを有する。As described in detail above, according to the present invention, in an image reading / writing apparatus, a photosensitive drum,
An LED array disposed opposite the photosensitive drum, a converging lens array disposed between the photosensitive drum and the LED array, and a document illumination light source for irradiating a document with light when reading an image. Have.
【0038】前記LEDアレイは画像の書込み時に露光
装置の光源として使用され、画像の読取り時に原稿読取
りセンサとして使用される。また、前記集束レンズアレ
イは画像の書込み時に前記LEDアレイのLED素子が
発光させた光を集束させ、画像の読取り時に原稿におけ
る反射光を集束させる。そして、前記LEDアレイ及び
集束レンズアレイを、画像の書込み時にLEDアレイの
発光波長に対応させた第1位置に設定し、画像の読取り
時に原稿照明光源の波長に対応させた第2位置に設定す
るために位置設定手段が配設される。The LED array is used as a light source of an exposure device when writing an image, and is used as a document reading sensor when reading an image. The converging lens array converges light emitted by the LED elements of the LED array when writing an image, and converges reflected light on a document when reading an image. The LED array and the focusing lens array are set at a first position corresponding to the emission wavelength of the LED array when writing an image, and at a second position corresponding to the wavelength of a document illumination light source when reading an image. For this purpose, a position setting means is provided.
【0039】前記感光体ドラム上又は上方を原稿が走行
させられると、集束レンズアレイと感光体ドラムの間の
距離、及び集束レンズアレイと原稿面の間の距離を等し
くすることができないので受光面に偏差が生じ、また、
画像の書込み時における原稿照明光源の波長と画像の読
取り時におけるLEDアレイのLED素子の発光波長が
異なるので、共役長に偏差が生じるが、これらの偏差を
前記LEDアレイ及び集束レンズアレイの位置を変化さ
せることによって吸収することができる。したがって、
画像の書込み時と画像の読取り時で焦点深度が変化する
ことがなくなり、焦点深度の変化によって解像力が小さ
くなることがない。When the original is moved on or above the photosensitive drum, the distance between the converging lens array and the photosensitive drum and the distance between the converging lens array and the original surface cannot be equalized. Deviation, and
Since the wavelength of the document illumination light source at the time of writing an image and the emission wavelength of the LED element of the LED array at the time of reading an image are different, deviations occur in the conjugate length. It can be absorbed by changing it. Therefore,
The depth of focus does not change between the time of writing an image and the time of reading the image, and the resolution does not decrease due to the change in the depth of focus.
【図1】本発明の実施例を示す画像読取・書込装置にお
ける書込み時の状態図である。FIG. 1 is a state diagram at the time of writing in an image reading / writing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来のLEDプリンタの概略図である。FIG. 2 is a schematic view of a conventional LED printer.
【図3】従来の画像読取・書込装置の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional image reading / writing device.
【図4】集束レンズアレイの第1の特性図である。FIG. 4 is a first characteristic diagram of the focusing lens array.
【図5】集束レンズアレイの第2の特性図である。FIG. 5 is a second characteristic diagram of the focusing lens array.
【図6】集束レンズアレイの第3の特性図である。FIG. 6 is a third characteristic diagram of the focusing lens array.
【図7】従来の画像読取・書込装置における集束レンズ
アレイの配設状態図である。FIG. 7 is a diagram showing an arrangement of a focusing lens array in a conventional image reading / writing apparatus.
【図8】波長と共役長の関係図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between wavelength and conjugate length.
【図9】本発明の実施例を示す画像読取・書込装置にお
ける読取り時の状態図である。FIG. 9 is a state diagram at the time of reading in the image reading / writing apparatus according to the embodiment of the present invention.
21 感光体ドラム 52 LEDアレイ 31 原稿 32 集束レンズアレイ 35 原稿照明光源 62,64 第1位置設定突部 63,65 第2位置設定突部 Reference Signs List 21 photosensitive drum 52 LED array 31 document 32 focusing lens array 35 document illumination light source 62, 64 first position setting protrusion 63, 65 second position setting protrusion
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古谷 博司 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−39070(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 1/04 - 1/207 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Furuya 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd. (56) References JP-A-61-39070 (JP, A) (58) ) Surveyed field (Int.Cl. 6 , DB name) H04N 1/04-1/207
Claims (1)
込み時に露光装置の光源として使用され、画像の読取り
時に原稿読取りセンサとして使用されるLEDアレイ
と、 (c)前記感光体ドラムとLEDアレイの間に配設さ
れ、画像の書込み時に前記LEDアレイのLED素子が
発光させた光を集束させ、画像の読取り時に原稿におけ
る反射光を集束させる集束レンズアレイと、 (d)画像の読取り時に原稿に光を照射する原稿照明光
源と、 (e)前記LEDアレイ及び集束レンズアレイを、画像
の書込み時にLEDアレイの発光波長に対応させた第1
位置に設定し、画像の読取り時に原稿照明光源の波長に
対応させた第2位置に設定する位置設定手段とを有する
ことを特徴とする画像読取・書込装置。1. An image forming apparatus comprising: (a) a photosensitive drum; and (b) disposed opposite to the photosensitive drum, used as a light source of an exposure device when writing an image, and used as a document reading sensor when reading an image. (C) disposed between the photosensitive drum and the LED array, for converging light emitted by the LED elements of the LED array at the time of writing an image, and for reflecting light reflected on the original at the time of reading the image. A focusing lens array for focusing; (d) a document illumination light source for irradiating the document with light when reading an image; and (e) the LED array and the focusing lens array correspond to the emission wavelength of the LED array when writing an image. First
An image reading / writing apparatus, wherein the image reading / writing apparatus has a position setting means for setting the position to a second position corresponding to the wavelength of the document illumination light source when reading the image.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5237860A JP2966705B2 (en) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Image reading / writing device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0795362A JPH0795362A (en) | 1995-04-07 |
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KR100643385B1 (en) * | 2005-03-17 | 2006-11-10 | 삼성전자주식회사 | Scanning device and image forming device comprising the same |
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- 1993-09-24 JP JP5237860A patent/JP2966705B2/en not_active Expired - Fee Related
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