JP6544346B2 - 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 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル複写機やイメージスキャナー等に用いられる、原稿に光を照射して反射された画像光を読み取る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に関するものである。

従来、電子写真プロセスを用いた複合機等に搭載される画像読取装置の読取方式として、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）センサーと呼ばれる電荷結合素子を使用したＣＣＤ方式と、ＣＭＯＳ（Complementary MOS）センサーと呼ばれる光電変換素子を使用したＣＩＳ方式がある。

ＣＣＤ方式は、原稿サイズの１／５〜１／９のサイズのイメージセンサーに対して、複数の平面ミラー及び光学レンズを用いて縮小像を結像させて画像を読み取る方式である。ＣＣＤ方式のメリットとしては、被写界深度が深いということが挙げられる。ここで、被写界深度とは、ピントが正確に合った位置から被写体(ここでは原稿)が光軸方向にずれたとしても、ピントが合っているように見える範囲のことである。つまり、被写界深度が深ければ規定の位置から原稿がずれたとしても、それほど遜色のない画像を読み込むことができることを意味する。

一方、ＣＣＤ方式のデメリットは、光路長（被写体からセンサーまで光が進む距離）が２００〜５００ｍｍと非常に長いことが挙げられる。画像読取装置では、この光路長をキャリッジの限られた空間内で確保するために、複数の平面ミラーを用いて光の進行方向を変化させている。このため、部品数が多くなりコストが高くなってしまう。また、光学系にレンズを用いている場合、波長による屈折率の差異によって色収差が発生する。この色収差を補正するために複数枚のレンズが必要となる。このように複数枚のレンズを用いることもコストアップの要因となっている。

ＣＩＳ方式は、特許文献１に示されるように、正立等倍のロッドレンズを複数個アレイ状に並べ、原稿と同等のサイズのイメージセンサー上に結像させて読み取る方式である。ＣＩＳ方式のメリットとしては、ＣＣＤ方式と比較して光路長が１０ｍｍ〜２０ｍｍと比較的短く、小型であることが挙げられる。また、ロッドレンズのみを用いて結像させるためにＣＣＤ方式で必要なミラーが不要となり、ＣＩＳセンサーを搭載するスキャナーユニットを薄型化することができ、構造が簡単であるため低コストであるということが挙げられる。一方、ＣＩＳ方式は被写界深度が非常に小さいため、規定の位置から原稿が光軸方向にずれた時に、個々のレンズの倍率のズレによって像滲みによるボケの影響が大きく現れる。その結果、ブック原稿や凹凸のある原稿を均一に読み取れないというデメリットを有する。

近年、上記のＣＣＤ方式、ＣＩＳ方式とは異なり、特許文献２に開示されているように、結像光学系に反射ミラーアレイを用いて画像を読み取る方式が提案されている。この方式は、複数の反射ミラーをアレイ状に並べ、各反射ミラーに対応した読取領域毎に読み取られた原稿をセンサー上に縮小倒立結像させている。しかし、ロッドレンズアレイを用いるＣＩＳ方式とは異なり、１つの光学系にて１つの領域を読み取り結像させる。また、結像方式にテレセントリック光学系を採用することによって、複数の領域別に原稿を読取る際に、倍率の異なる像の重なり合いによる像滲みの発生は無く、画像ボケを抑制し、複眼読取方式を成立させている。

さらに、この方式では光学系にミラーのみを用いているため、光学系にレンズを用いる場合とは異なり、色収差が発生することはない。よって色収差に関する補正は必要なく、光学系を構成するエレメント数を少なくすることができる。

特開２００３−１２１６０８号公報 米国特許第８３４５３２５号明細書

ところで、特許文献２のように反射ミラーを主走査方向に連続的に設けたミラーアレイで光学系を構成した場合、照明系で原稿を照射した光は散乱し、様々な方向に拡散するため、隣接する反射ミラーで反射された光が絞りを通過し、フレア光（迷光）となってセンサーに到達してしまうという問題点があった。このフレア光は、読取対象である原稿の反射率により入射光量が変化してしまうため、補正を行うことができない。そのため、センサーにフレア光が入射しない構成とする必要があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、反射ミラーをアレイ状に並べたミラーアレイを用いる読取方式において、隣接する反射ミラーで反射されたフレア光の入射を抑制可能な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を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、光源と、光学系と、センサーと、を備えた読取モジュールである。光源は、原稿を照射する。光学系は、光源から原稿に照射された光の反射光を画像光として結像させる。センサーは、光学系によって結像された画像光を電気信号に変換する複数の結像領域が主走査方向に隣接して配置される。光学系は、ミラーアレイと、絞り部と、を備える。ミラーアレイは、反射面が非球面状の凹面である複数の反射ミラーが主走査方向にアレイ状に連結される。絞り部は、各反射ミラーと各結像領域との間にそれぞれ設けられ、各反射ミラーで反射された画像光の光量を調整する第１絞りと、第１絞りに対してミラーアレイ側に形成され、隣接する反射ミラーから第１絞りに入射する迷光を遮光する第２絞りと、で構成される。第２絞りは、環境温度の低下によりミラーアレイが主走査方向に最大限収縮したときに各反射ミラーの境界と第１絞りの中心を通る光線を遮光可能な位置に配置されている。

本発明の第１の構成によれば、環境温度が低下したときのミラーアレイの収縮を想定し、ミラーアレイが主走査方向に最大限収縮したときの隣接する反射ミラーからの迷光を遮光可能な位置に第２絞りを配置する。従って、環境温度の変化に係わらず隣接する反射ミラーからの迷光を第２絞りによって確実に遮光することができる。

本発明の読取モジュール５０を用いる画像読取部６を備えた画像形成装置１００の全体構成を示す側面断面図 画像読取部６内に搭載される本発明の一実施形態に係る読取モジュール５０の内部構造を示す側面断面図 本実施形態の読取モジュール５０の内部構造を示す部分斜視図 本実施形態の読取モジュール５０内の光学ユニット４０とセンサー４１との間の構成を示す平面断面図 図４における反射ミラー３５ａ、３５ｂとセンサー４１との間の光路を示す部分拡大図 反射ミラー３５ａとセンサー４１上の結像領域４１ａとの間の光路を示す部分拡大図であって、結像領域４１ａの境界部に遮光壁４３を設けた構成を示す図 本実施形態の読取モジュール５０内の光学ユニット４０の構成を示す部分斜視図 本実施形態の読取モジュール５０に用いられる絞り部３７を折り返しミラー３４側から見た斜視図 本実施形態の読取モジュール５０に用いられる絞り部３７をセンサー４１側から見た斜視図 読取モジュール５０内の一つの反射ミラー３５ｂと、これに対応するセンサー４１上の結像領域４１ｂとの間の構成を示す平面断面図 本実施形態の読取モジュール５０の変形例を示す部分断面図であって、折り返しミラー３４で画像光ｄを３回反射させる構成を示す図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の読取モジュール５０を用いる画像読取部６を備えた画像形成装置１００の概略構成図である。図１において、画像形成装置１００（ここでは一例としてデジタル複合機を示す）では、コピー動作を行う場合、後述する画像読取部６において原稿の画像データを読み取り画像信号に変換する。一方、複合機本体２内の画像形成部３において、図１中の時計回り方向に回転する感光体ドラム５が帯電ユニット４により一様に帯電される。そして、露光ユニット（レーザー走査ユニット等）７からのレーザービームにより、感光体ドラム５上に画像読取部６で読み取られた原稿画像データに基づく静電潜像が形成される。形成された静電潜像に現像ユニット８により現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、給紙機構１０から用紙が用紙搬送路１１及びレジストローラー対１２を経由して画像形成部３に搬送される。給紙機構１０は、給紙カセット１０ａ、１０ｂと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）１０ｃと、を備える。搬送された用紙は、感光体ドラム５と転写ローラー１３（画像転写部）のニップ部を通過することにより感光体ドラム５の表面におけるトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着ローラー対１４ａを有する定着部１４に搬送されてトナー像が定着される。定着部１４を通過した用紙は、用紙搬送路１５の分岐点に設けられた経路切換機構２１、２２によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、反転搬送路１６に送られて両面コピーされた後に）、第１排出トレイ１７ａ、第２排出トレイ１７ｂから成る用紙排出部に排出される。

トナー像の転写後に感光体ドラム５の表面に残存するトナーはクリーニング装置１８によって除去される。また、感光体ドラム５の表面の残留電荷は、感光体ドラム５の回転方向に対してクリーニング装置１８の下流側に設けられた除電装置（図示せず）によって除去される。

複合機本体２の上部には画像読取部６が配置されており、画像読取部６のコンタクトガラス２５（図２参照）上に載置される原稿を押さえて保持するプラテン（原稿押さえ）２４が開閉可能に設けられており、プラテン２４上には原稿搬送装置２７が付設されている。

更に、複合機本体２内には、画像形成部３、画像読取部６、原稿搬送装置２７等の動作を制御する制御部（ＣＰＵ）９０が配置されている。

図２は、画像読取部６に搭載される本発明の一実施形態に係る読取モジュール５０の内部構造を示す側面断面図、図３は、本実施形態の読取モジュール５０における、原稿６０からセンサー４１までの光路を示す斜視図、図４は、本実施形態の読取モジュール５０内の光学ユニット４０とセンサー４１との間の構成を示す平面断面図である。なお、図４において光学ユニット４０を構成するミラーアレイ３５は光線を反射するが、図４では説明の便宜のため光学ユニット４０に対して光線を透過させたモデルを示している。

読取モジュール５０は、副走査方向（矢印ＡＡ′方向）に移動しながらコンタクトガラス２５上に載置された原稿６０の表面側（図２の下面側）の画像を読み取る。また、読取モジュール５０は、コンタクトガラス２５の自動読取位置の直下に停止した状態で原稿搬送装置２７（図１参照）により搬送される原稿６０の表面側の画像を読み取る。

図２に示すように、読取モジュール５０の筐体３０内には、光源３１と、平面ミラー３３ａと、折り返しミラー３４と、反射面が非球面である複数の反射ミラーで構成されるミラーアレイ３５と、絞り部３７と、読取手段としてのセンサー４１が備えられている。センサー４１はセンサー基板４２（図４参照）に支持されている。また、読取モジュール５０は、白色基準データを取得するためのシェーディング板（図示せず）の直下をホームポジションとしている。

上記構成において、原稿固定方式で原稿画像を読み取る場合、先ず、原稿６０をコンタクトガラス２５上に画像面を下向きにして載置する。そして、光源３１から出射され、開口３０ａを通過した光により原稿６０の画像面を照射しながら、読取モジュール５０をスキャナーホーム側からスキャナーリターン側へ所定の速度で移動させる。その結果、原稿６０の画像面で反射された光は画像光ｄ（図２の実線矢印で示す）となり、平面ミラー３３ａによって光路が変更された後、折り返しミラー３４で反射される。反射された画像光ｄはミラーアレイ３５により集光され、折り返しミラー３４で再び反射された後、絞り部３７を通過してセンサー４１上に結像される。結像された画像光ｄはセンサー４１において画素分解され、各画素の濃度に応じた電気信号に変換されて画像の読み取りが行われる。

一方、シートスルー方式で原稿画像を読み取る場合は、読取モジュール５０をコンタクトガラス２５の画像読取領域（画像読取位置）の直下に移動させる。そして、原稿搬送装置２７によって画像読取領域に向けて軽く押圧されながら順次搬送される原稿の画像面を光源３１からの光で照射しながら、画像面で反射された画像光ｄを平面ミラー３３ａ、折り返しミラー３４、ミラーアレイ３５、折り返しミラー３４、絞り部３７を介してセンサー４１上に結像させて画像の読み取りが行われる。

図３に示すように、ミラーアレイ３５と絞り部３７は同一の材料で一体形成されており、光学ユニット４０としてユニット化されている。ミラーアレイ３５と絞り部３７とを一体形成することにより、ミラーアレイ３５と絞り部３７との相対位置を高精度で保持することができる。これにより、温度変化によってミラーアレイ３５や絞り部３７が膨張或いは収縮して相対位置が変化することによる結像性能の劣化を効果的に防止することができる。

折り返しミラー３４はミラーアレイ３５と対向する位置に設置され、原稿６０から平面ミラー３３ａを介してミラーアレイ３５に入射する光線（画像光ｄ）、及び、ミラーアレイ３５で反射されて絞り部３７へ入射する光線（画像光ｄ）の両方を反射する。

図４に示すように、センサー４１に画像光ｄを結像するミラーアレイ３５は、センサー４１の所定領域に対応する複数枚の反射ミラー３５ａ、３５ｂ、３５ｃ・・・が主走査方向（矢印ＢＢ′方向）にアレイ状に連結した構成である。

本実施形態の構成によれば、主走査方向に分割された原稿６０の各読取領域Ｒａ、Ｒｂ（図５参照）・・・で反射された画像光ｄは平面ミラー３３ａおよび折り返しミラー３４（図２参照）によって光路が変更され、ミラーアレイ３５の反射ミラー３５ａ、３５ｂ、３５ｃ・・・に入射する。画像光ｄは、各反射ミラー３５ａ、３５ｂ、３５ｃ・・・によって所定の縮小倍率に縮小され、折り返しミラー３４によって再び反射された後、絞り部３７を通過してセンサー４１上の対応する結像領域に倒立像として結像する。

各結像領域に結像された倒立像は、デジタル信号に変換されるため、各結像領域毎に縮小倍率に応じてデータ補間して倍率拡大補正を行い、データを反転させて正立画像とした後、各結像領域の画像を繋ぎ合わせることで出力画像の形成を行う。

また、絞り部３７はミラーアレイ３５を構成する各反射ミラー３５ａ、３５ｂ、３５ｃ・・・の焦点に配置されるため、絞り部３７とミラーアレイ３５との物理的な離間距離（図２の上下方向の距離）はミラーアレイ３５の縮小倍率によって定まる。本実施形態の読取モジュール５０では、折り返しミラー３４で光線を２回反射させる構成とすることにより、ミラーアレイ３５から絞り部３７までの光路長を確保することができ、ミラーアレイ３５に対する画像光ｄの入反射角度を最小にすることができる。その結果、各結像領域４１ａ、４１ｂ・・・に結像される画像の湾曲を抑制することができる。

また、折り返しミラー３４が複数枚のミラーに分割されている場合、各ミラーのエッジ部で反射された光が迷光となってミラーアレイ３５或いは絞り部３７に入射してしまう。本実施形態のように折り返しミラー３４として一枚の平面ミラーを用いることにより、折り返しミラー３４上で両方の光線の重なり合いが発生した場合でも迷光の影響を受けない。なお、本実施形態では読取モジュール５０の高さ方向のサイズを小さくするため平面ミラー３３ａを用いているが、平面ミラー３３ａを用いない構成も可能である。

本実施形態のようにミラーアレイ３５を用いた複眼読取方式では、各反射ミラー３５ａ、３５ｂ、３５ｃ・・・に対応する領域での原稿位置（反射ミラーと原稿との間の光路長）によって結像倍率が異なると、コンタクトガラス２５から原稿６０が浮いた場合、各反射ミラー３５ａ、３５ｂ、３５ｃ・・・の境界部に隣接した位置で像が重なったり離れたりするため異常画像となる。

本実施形態では、原稿６０からミラーアレイ３５までの間をテレセントリック光学系としている。テレセントリック光学系は、絞り部３７の中心を通過する画像光ｄの主光線が原稿面に対して垂直であるという特徴を有する。これにより、原稿位置が変化しても各反射ミラー３５ａ、３５ｂ、３５ｃ・・・の結像倍率は変化しないため、原稿６０を細かい領域に分けて読み取った場合でも像滲みのない、被写界深度の深い読取モジュール５０とすることができる。但し、原稿位置に関係なく主光線を原稿面に対して垂直にしておく必要があるため、主走査方向のサイズが原稿サイズと同等以上のミラーアレイ３５が必要である。

上述したようなミラーアレイ３５を用いた複眼読取方式では、各反射ミラー３５ａ、３５ｂ、３５ｃ・・・によって反射され、絞り部３７を通過した画像光ｄがセンサー４１上の所定領域に結像するとき、読み取り領域外の画像光ｄがセンサー４１上の所定領域に隣接する領域に迷光となって入射するおそれがある。

図５は、図４における反射ミラー３５ａ、３５ｂとセンサー４１との間の光路を示す部分拡大図である。図５に示すように、各反射ミラー３５ａ、３５ｂに対応する読取領域Ｒａ、Ｒｂからの光がセンサー４１上の対応する結像領域４１ａ、４１ｂに結像する。ここで、読取領域Ｒａ、Ｒｂの外側からの光であっても主光線よりも内側の光線（図５のハッチング領域）については反射ミラー３５ａ、３５ｂによってセンサー４１上に結像される。具体的には、反射ミラー３５ａで反射された光が隣接する結像領域４１ｂに入射し、反射ミラー３５ｂで反射された光が隣接する結像領域４１ａに入射する。これらの結像光は、光量は微弱であるが異なる読取領域に対応する倒立像であるため、結像領域４１ａ、４１ｂで本来結像するべき像と重なると異常画像となる。

そこで、本実施形態ではミラーアレイ３５の各反射ミラー３５ａ、３５ｂ、３５ｃ・・・の結像倍率を縮小倍率とし、図６に示すようにセンサー４１の結像領域４１ａ、４１ｂの境界から絞り部３７方向に突出する遮光壁４３を形成している。

このとき、図６に示すように、例えばセンサー４１上の結像領域４１ａに結像する画像光ｄは、読取領域Ｒａの外側からの光が遮光壁４３によって遮光されるため、結像領域４１ａの主走査方向に隣接する結像領域４１ｂに迷光となって入射するのを防止することができる。ここで、反射ミラー３５ａ、３５ｂ、３５ｃ・・・の結像倍率を等倍とすると、反射ミラー３５ａ、３５ｂ、３５ｃ・・・によって各結像領域４１ａ、４１ｂ・・・の境界に至る全域が画像光ｄの結像に用いられる。その結果、各結像領域４１ａ、４１ｂ・・・の境界に遮光壁４３を形成するための空間が確保できない。遮光壁４３を形成する空間を確保するためには、前述したように反射ミラー３５ａ、３５ｂ、３５ｃ・・・の結像倍率を縮小倍率とすることが必要である。

ミラーアレイ３５、絞り部３７を含む光学ユニット４０は、コスト面を考慮して樹脂による射出成型で作製されることが望ましい。そのため、読取モジュール５０の周囲温度（以下、環境温度という）の変化による膨張や収縮を考慮して、所定の裕度（マージン）をもって縮小倍率を決定する必要がある。しかし、反射ミラー３５ａ、３５ｂ、３５ｃ・・・の縮小倍率を小さくすると、その倍率に対応したセルサイズ（結像領域）のセンサー４１を使用した場合にセンサー４１上での分解能が必要となり、等倍系に用いられるセルサイズのセンサー４１を使用した場合でも解像度が低下する。そのため、縮小倍率はできるだけ大きい方が好ましい。

図７は、本実施形態の読取モジュール５０内の光学ユニット４０の構成を示す部分斜視図である。図８及び図９は、それぞれ本実施形態の読取モジュール５０に用いられる絞り部３７を折り返しミラー３４側（図２の左側）及びセンサー４１側（図２の右側）から見た斜視図である。なお、図７に示すように、ミラーアレイ３５の反射ミラー３５ａ、３５ｂ・・・の連続する主走査方向に反射ミラー３５ａ、３５ｂ・・・と同数の絞り部３７が連続的に形成されており、図８及び図９では反射ミラー３５ｂに対応する絞り部３７の一単位（図７の破線円内）のみを示している。他の反射ミラー３５ａ、３５ｃ・・・に対応する絞り部３７についても全く同様の構成である。

図８及び図９に示すように、絞り部３７は、センサー４１側に配置される第１絞り３７ａと、折り返しミラー３４側（ミラーアレイ３５側）に配置された第２絞り３７ｂとで構成されている。第１絞り３７ａは円形の開口であり、センサー４１上に結像する画像光ｄの光量を調整する。第２絞り３７ｂは第１絞り３７ａに連続して形成される矩形状の開口であり、隣接する反射ミラー３５ａ、３５ｃで反射された画像光ｄの一部が迷光となって第１絞り３７ａへ入射するのを防止する。第１絞り３７ａと第２絞り３７ｂは、同一の樹脂材料で一体形成されている。

本実施形態のように、絞り部３７を第１絞り３７ａと第２絞り３７ｂとで構成することにより、隣接する反射ミラー３５ａ、３５ｃで反射された画像光ｄの一部が反射ミラー３５ｂに対応する第１絞り３７ａを通過し、センサー４１上の所定領域に迷光となって入射する不具合を効果的に防止することができる。なお、第２絞り３７ｂの開口を矩形状としているのは、反射ミラー３５ｂからの画像光ｄと隣接する反射ミラー３５ａ、３５ｃからの迷光とを直線状の開口縁で精度良く切り分けるためである。

前述したように、ミラーアレイ３５、絞り部３７を含む光学ユニット４０は樹脂材料によって形成されるため、温度変化によりミラーアレイ３５が伸縮すると、原稿面での読取領域が変動することが考えられる。そして、読取領域の変動に伴い、隣接する反射ミラー３５ａ、３５ｃからの迷光の光路も変化する。そこで、第２絞り３７ｂを予め温度変化による読取領域の変動を想定した位置に配置しておくことにより、隣接する反射ミラー３５ａ、３５ｃからの迷光を確実に遮光できるようにする必要がある。

図１０は、読取モジュール５０内の一つの反射ミラー３５ｂと、これに対応するセンサー４１上の結像領域４１ｂとの間の構成を示す平面断面図である。なお、他の反射ミラー３５ａ、３５ｃ・・・と、それに対応するセンサー４１の結像領域４１ａ、４１ｃ・・・との間の構成についても図１０と同様である。なお、説明の便宜のため、図１０では図４と同様に光学ユニット４０に対して光線を透過させたモデルを示している。図１０を用いて第２絞り３７ｂの配置位置の決定方法について説明する。

いま、センサー４１上の主走査方向の中央に座標原点Ｏをとり、座標原点Ｏからセンサー４１と平行な直線上（主走査方向）にＸ軸、座標原点Ｏから反射ミラー３５ａに向かう垂直線上（副走査方向）にＹ軸をとる。また、反射ミラー３５ａの主走査方向のミラー幅をａ、第１絞り３７ａの絞り半径（開口半径）をｒとする。また、第１絞り３７ａの開口縁から反射ミラー３５ｂ方向に突出する第２絞り３７ｂの開口縁までの長さ（Ｘ軸方向距離）をｘ、第１絞り３７ａの開口縁からの第２絞り３７ｂの開口縁までの突出長（Ｙ軸方向距離）をｙとし、第１絞り３７ａから反射ミラー３５ｂ、センサー４１までの距離をそれぞれｚ、ｚ′とする。

さらに、環境温度が想定され得る最大限変化した後の反射ミラー３５ｂの倍率をｍ′とする。なお、隣接する反射ミラー３５ａ、３５ｃからの迷光が第２絞り３７ｂで遮光し切れずに結像領域４１ｂに入射し易くなるのは環境温度の低下によってミラーアレイ３５が収縮した場合である。そのため、ここでは環境温度が想定され得る最大限低下した場合について考える。

常温（２５℃）の状態では、反射ミラー３５ｂは図１０の実線位置にある。このとき、反射ミラー３５ａ、３５ｂの境界Ｅから第１絞り３７ａの開口とＹ軸との交点Ｇを通る光線Ｄ１は結像領域４１ｂ上の点Ｆで結像する。

環境温度の低下によりミラーアレイ３５が収縮すると、反射ミラー３５ｂは図１０の破線で示すように収縮するため、反射ミラー３５ａ、３５ｂの境界ＥもＥ′に移動する。また、反射ミラー３５ａ、３５ｂの境界Ｅ′から第１絞り３７ａの開口とＹ軸との交点Ｇを通る光線Ｄ２は結像領域４１ｂ上の点Ｆ′で結像する。ここで、反射ミラー３５ｂの収縮量をΔｘとし、結像領域４１ｂ上での結像位置の変化量をΔｘ′とする。

図１０より、点Ｅ′の座標は（ａ／２−Δｘ，ｚ＋ｚ′）で表され、点Ｆ′の座標は（−ａｍ′／２−Δｘ′，０）で表される。従って、点Ｅ′、Ｆ′を通る光線Ｄ２は、
Ｙ＝（ｚ＋ｚ′）／｛（ａｍ′／２）＋Δｘ′＋（ａ／２）−Δｘ｝Ｘ＋（ｚ＋ｚ′）｛（ａｍ′／２）＋Δｘ′｝／｛（ａｍ′／２）＋Δｘ′＋（ａ／２）−Δｘ｝
・・・（１）で表される。

第２絞り３７ｂを用いて反射ミラー３５ａからの迷光を確実に遮光するためには、光線Ｄ２の光路を遮ることができればよい。即ち、第２絞り３７ｂの開口端の点Ｈが光線Ｄ２上にあるとき第２絞り３７ｂの突出長ｙが最小値となる。そこで、式（１）にＸ＝ｘ＋ｒ、Ｙ＝ｙ＋ｚ′を代入して、
ｙ＋ｚ′＝（ｚ＋ｚ′）（ｘ＋ｒ）／｛（ａｍ′／２）＋Δｘ′＋（ａ／２）−Δｘ｝＋（ｚ＋ｚ′）｛（ａｍ′／２）＋Δｘ′｝／｛（ａｍ′／２）＋Δｘ′＋（ａ／２）−Δｘ｝
ｙ＝（ｚ＋ｚ′）｛ｘ＋ｒ＋（ａｍ′／２）＋Δｘ′｝／｛（ａｍ′／２）＋Δｘ′＋（ａ／２）−Δｘ｝−ｚ′・・・（２）
となる。

よって、迷光を遮光するためには、第２絞り３７ｂの突出長ｙが
ｙ＞（ｚ＋ｚ′）｛ｘ＋ｒ＋（ａｍ′／２）＋Δｘ′｝／｛（ａｍ′／２）＋Δｘ′＋（ａ／２）−Δｘ｝−ｚ′・・・（３）
の範囲にあることが必要となる。

なお、本実施形態ではミラーアレイ３５と絞り部３７は同一の材料で一体形成されているため、環境温度の変化によってミラーアレイ３５が伸縮すると、絞り部３７も同じ倍率で伸縮する。しかし、ミラーアレイ３５と絞り部３７とが異なる材料で形成されている場合は、環境温度の変化によってミラーアレイ３５と絞り部３７は異なる倍率で伸縮する。そのため、本発明の方法を用いて第２絞り３７ｂの配置を決定することが特に好ましい。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、折り返しミラー３４を用いて原稿６０から平面ミラー３３ａを介してミラーアレイ３５に入射する画像光ｄ、及び、ミラーアレイ３５で反射されて絞り部３７へ入射する画像光ｄを１回ずつ計２回反射させているが、図１１に示すように光学ユニット４０側に平面ミラー３３ｂを配置することにより、折り返しミラー３４を用いて画像光ｄを３回以上反射させる構成としても良い。

また、上記実施形態では、画像読取装置として画像形成装置１００に搭載される画像読取部６を例に挙げて説明したが、画像形成装置１００と別体で用いられるイメージスキャナーにも全く同様に適用することができる。

本発明は、反射ミラーをアレイ状に並べる読取方式の読取モジュールを備えた画像読取装置に利用可能である。本発明の利用により、各反射ミラーの縮小倍率に対応したセンサーチップをベース基板上に隣接して配置した場合のセンサーへの迷光の入射を簡易な構成で防止可能な画像読取装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。

６ 画像読取部（画像読取装置）
２５ コンタクトガラス
２７ 原稿搬送装置
３０ 筐体
３１ 光源
３３ａ、３３ｂ 平面ミラー
３４ 折り返しミラー
３５ ミラーアレイ
３５ａ〜３５ｅ 反射ミラー
３７ 絞り部
３７ａ 第１絞り
３７ｂ 第２絞り
４０ 光学ユニット（光学系）
４１ センサー
４１ａ、４１ｂ 結像領域
４３ 遮光壁
５０ 読取モジュール
６０ 原稿
１００ 画像形成装置

Claims (9)

1. 原稿を照射する光源と、
   該光源から原稿に照射された光の反射光を画像光として結像させる光学系と、
   該光学系によって結像された画像光を電気信号に変換する複数の結像領域が主走査方向に隣接して配置されたセンサーと、
   を備え、
   前記光学系は、
   反射面が非球面形状の凹面である複数の反射ミラーが主走査方向にアレイ状に連結されたミラーアレイと、
   前記各反射ミラーと前記センサーの前記各結像領域との間にそれぞれ設けられ、前記各反射ミラーで反射された画像光の光量を調整する第１絞りと、
   該第１絞りに対して前記ミラーアレイ側に形成され、隣接する前記反射ミラーから前記第１絞りに入射する迷光を遮光する第２絞りと、
   で構成される複数の絞り部と、
   を備え、
   前記第２絞りは、環境温度の低下により前記ミラーアレイが主走査方向に最大限収縮したときに前記各反射ミラーの境界と前記第１絞りの中心を通る光線を遮光可能な位置に配置されていることを特徴とする読取モジュール。
2. 前記結像領域上の主走査方向の中央の座標原点を通り主走査方向に平行な直線をＸ軸、座標原点を通り主走査方向に垂直な直線をＹ軸としたとき、前記第１絞りと前記第２絞りとのＹ軸方向の距離ｙが、以下の式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の読取モジュール。
   ｙ＞（ｚ＋ｚ′）｛ｘ＋ｒ＋（ａｍ′／２）＋Δｘ′｝／｛（ａｍ′／２）＋Δｘ′＋（ａ／２）−Δｘ｝−ｚ′
   ただし、
   ａ；反射ミラーの主走査方向のミラー幅
   ｒ；第１絞りの絞り半径
   ｘ；第１絞りの開口縁から第２絞りまでのＸ軸方向の距離
   ｚ； 第１絞りから反射ミラーまでのＹ軸方向の距離
   ｚ′；第１絞りからセンサーまでのＹ軸方向の距離
   Δｘ；環境温度が最大限低下したときの反射ミラーの収縮量
   Δｘ′；環境温度が最大限低下したときの結像領域上での結像位置の変化量
   ｍ′；環境温度が最大限低下したときの反射ミラーの倍率
   である。
3. 前記第１絞りと前記第２絞りが一体形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の読取モジュール。
4. 前記光学系は、前記ミラーアレイの原稿側で画像光が光軸と平行となるテレセントリック光学系であり、前記センサー上に倒立像を結像することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の読取モジュール。
5. 前記各反射ミラーの前記各結像領域に対する結像倍率は縮小倍率に設定されており、
   前記各結像領域の境界から前記絞り部の方向に突出するように形成され、前記各結像領域に入射する迷光を遮光する遮光壁を設けたことを特徴とする請求項４に記載の読取モジュール。
6. 前記センサーの前記各結像領域で読み取った画像データを前記縮小倍率に応じてデータ補間して倍率拡大補正を行い、データを反転させて正立画像とした後、各結像領域の画像を結合することで原稿に対応した読取画像を構成することを特徴とする請求項５に記載の読取モジュール。
7. 前記各反射ミラーに向かう画像光の光路と前記絞り部に向かう画像光の光路は同一方向であり、前記ミラーアレイと対向する位置に設けられ、前記各反射ミラーで反射された画像光を前記絞り部の方向に折り返す折り返しミラーが配置されており、
   前記折り返しミラーは、前記各反射ミラーに向かう画像光の折り返しと、前記各反射ミラーで反射されて前記絞り部に向かう画像光の折り返しを含めて、同一の反射面で画像光を２回以上折り返すことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の読取モジュール。
8. 画像読取部の上面に固定されたコンタクトガラスと、
   該コンタクトガラスに対して上方に開閉可能であり、原稿を前記コンタクトガラスの画像読取位置に搬送する原稿搬送装置と、
   前記コンタクトガラスの下方に副走査方向に往復移動可能に配置される請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の前記読取モジュールと、
   を備え、
   前記読取モジュールは、前記コンタクトガラス上に載置される原稿の画像を副走査方向に移動しながら読み取り可能であり、且つ、前記画像読取位置に搬送される原稿の画像を前記画像読取位置に対向する位置に停止した状態で読み取り可能である画像読取装置。
9. 請求項８に記載の画像読取装置が搭載された画像形成装置。

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