(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿画像を読み取るためのレンズであって、
物体側に前群レンズ系を、像側に後群レンズ系を、配置してなり、
少なくとも１枚のレンズを光軸方向に沿って移動させてレンズ間隔を変化させ、温度変化時の像面湾曲の補正をする第一の補正機構と、
レンズ間隔を変化させたときの結像位置の変化が、前記第一の補正機構による補正箇所よりも大きく、かつ、レンズ間隔を変化させたときの像面湾曲の変化が、前記第一の補正機構による補正箇所よりも小さい箇所で、少なくとも１枚のレンズを光軸方向に沿って移動させてレンズ間隔を変化させて温度変化時の結像位置の補正をする第二の補正機構を持つことを特徴とする画像読取用レンズ。
【請求項２】
請求項１に記載の画像読取用レンズにおいて、
前記前群レンズ系が二体構成で保持され、前記第一の補正機構は、二体構成部でのレンズ間隔の変化より温度変化時の像面湾曲を変化させることを特徴とする画像読取用レンズ。
【請求項３】
請求項２に記載の画像読取用レンズにおいて、
前記前群レンズ系を保持している二体構成の部材の間に、異なる線膨張係数を持つ調整部材を挟んだ構成とすることを特徴とする画像読取用レンズ。
【請求項４】
請求項３に記載の画像読取用レンズにおいて、
前記前群レンズ系を保持している二体構成の部材は、異なる線膨張係数を持つ前記調整部材で構成されていることを特徴とする画像読取用レンズ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像読取用レンズにおいて、
前記前群レンズ系と前記後群レンズ系の固定位置を調整する固定位置調整機構を備え、前記前群レンズ系と前記後群レンズ系との間で温度変化時の結像位置を補正することを特徴とする画像読取用レンズ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像読取用レンズを備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項７】
請求項６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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージスキャナ等の画像読取装置、ファクシミリおよびディジタル複写機等の画像形成装置における原稿画像の取り込みに好適な、画像読取用レンズに係り、そのような画像読取用レンズを用いた画像読取装置およびそのような画像読取装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
イメージスキャナ、ファクシミリ、あるいはディジタル複写機等における原稿画像の読み取りに用いられる画像読取装置は、読み取るべき原稿の画像を、読取り用の画像読取用レンズによって縮小して結像させ、この縮小光学像をＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサのような固体撮像素子によって撮像し画像情報を電子的画像データ化する。また、原稿情報をカラーで読み取るために、それぞれ、例えば赤、緑および青のフィルタを持った受光素子が３列に配列された、いわゆる３ラインＣＣＤイメージセンサ等を用いて固体撮像素子を構成し、その受光面に原稿の縮小光学像を結像させることにより３原色に色分解して、カラー画像情報を信号化することが行われている。
上述した画像読取用レンズにおいては、一般に、像面において高空間周波数領域での高いコントラストおよび画角周辺部まで大きな開口効率が要求される。さらに、カラー原稿を良好に読み取るためには、受光面上で赤、緑および青の各色の結像位置を光軸方向に合致させる必要があり、各色の色収差を極めて良好に補正しなければならない。
【０００３】
しかしながら、近年における画像読取装置の小型化と画像読み取りの高速化に伴う、ＣＣＤイメージセンサ等の撮像部の近傍における発熱量の増大および原稿画像を照明する光源の高照度化に伴う発熱量の増大などによる画像読取装置内部の温度上昇やそれに伴う性能劣化が懸念される。
このような、温度変動による性能の劣化を抑制することを意図した画像読取用レンズとして、特許文献１（特開２０１４−１７４４１５号公報）に記載の画像読取用レンズが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の画像読取用レンズは、温度変化後の結像位置の変動は補正できるが、像面湾曲の変動については全く考慮していない。撮像素子を駆動させると、撮像素子および周辺の温度が上昇する。そのため、撮像素子周りの材質の違いによる線膨張係数の影響により撮像素子が撓んでしまうという現象が生じる。撮像素子の撓みにより周辺部の性能が劣化してしまうのである。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、温度変化による結像位置のずれを補正すると共に、温度変化による像面湾曲の補正を可能とし、高品質な画像読取用レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る画像読取用レンズは、上述した目的を達成するために、
原稿画像を読み取るためのレンズであって、
物体側に前群レンズ系を、像側に後群レンズ系を、配置してなり、
少なくとも１枚のレンズを光軸方向に沿って移動させてレンズ間隔を変化させ、温度変化時の像面湾曲の補正をする第一の補正機構と、
レンズ間隔を変化させたときの結像位置の変化が、前記第一の補正機構による補正箇所よりも大きく、かつ、レンズ間隔を変化させたときの像面湾曲の変化が、前記第一の補正機構による補正箇所よりも小さい箇所で、少なくとも１枚のレンズを光軸方向に沿って移動させてレンズ間隔を変化させて温度変化時の結像位置の補正をする第二の補正機構を持つことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、
原稿画像を読み取るためのレンズであって、
物体側に前群レンズ系を、像側に後群レンズ系を、配置してなり、
少なくとも１枚のレンズを光軸方向に沿って移動させてレンズ間隔を変化させ、温度変化時の像面湾曲の補正をする第一の補正機構と、
レンズ間隔を変化させたときの結像位置の変化が、前記第一の補正機構による補正箇所よりも大きく、かつ、レンズ間隔を変化させたときの像面湾曲の変化が、前記第一の補正機構による補正箇所よりも小さい箇所で、少なくとも１枚のレンズを光軸方向に沿って移動させてレンズ間隔を変化させて温度変化時の結像位置の補正をする第二の補正機構を持つことにより、温度変化に伴う結像位置の変動を補正すると共に、温度変化に伴う像面湾曲の変動を適正に補正することで、高品質な画像読取用レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る、画像読取用レンズの断面構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る画像読取用レンズの断面構成を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る画像読取用レンズの断面構成を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る画像読取用レンズの断面構成を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係る画像読取装置の断面構成を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態に係る画像読取装置の他の例の断面構成を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の第７の実施の形態に係る画像形成装置の断面構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための第１〜第７の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係る画像読取用レンズ、画像読取装置および画像形成装置を詳細に説明する。
即ち、本発明に係る画像読取用レンズは、
原稿画像を読み取るためのレンズであって、
物体側に前群レンズ系を、像側に後群レンズ系を、配置してなり、
少なくとも１枚のレンズを光軸方向に沿って移動させてレンズ間隔を変化させ、温度変化時の像面湾曲の補正をする第一の補正機構と、
レンズ間隔を変化させたときの結像位置の変化が、前記第一の補正機構による補正箇所よりも大きく、かつ、レンズ間隔を変化させたときの像面湾曲の変化が、前記第一の補正機構による補正箇所よりも小さい箇所で、少なくとも１枚のレンズを光軸方向に沿って移動させてレンズ間隔を変化させて温度変化時の結像位置の補正をする第二の補正機構を持つことを特徴としている（請求項１に対応する）。
このような構成としたことにより、温度変化に伴う結像位置の変動を補正する一方、温度変化に伴う画像湾曲の変動を適正に補正し、高品質な画像読取用レンズを実現することができる。
【０００９】
また、請求項１に記載の画像読取用レンズにおいて、
前記前群レンズ系が二体構成で保持され、前記第一の補正機構は、二体構成部でのレンズ間隔の変化より温度変化時の像面湾曲を変化させることが望ましい（請求項２に対応する）。このように構成することで、温度変化による像面湾曲の変化を補正可能な高性能な画像読取用レンズを実現することができる。
また、請求項２に記載の画像読取用レンズにおいて、
前記前群レンズ系を保持している二体構成の部材の間に、異なる線膨張係数を持つ調整部材を挟んだ構成とすることが望ましい（請求項３に対応する）。このように構成することで、温度変化による像面湾曲の変化を補正可能な高性能な画像読取用レンズを実現することができる。
また、請求項３に記載の上記画像読取用レンズにおいて、
前記前群レンズ系を保持している二体構成の部材は、異なる線膨張係数を持つ前記調整部材で構成されていることが望ましい（請求項４に対応する）。
このように構成することで、温度変化による像面湾曲の変化を補正可能な高性能な画像読取用レンズを実現することができる。
【００１０】
また、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像読取用レンズにおいて、前記前群レンズ系と前記後群レンズ系の固定位置を調整する固定位置調整機構を備え、前記前群レンズ系と前記後群レンズ系との間で温度変化時の結像位置を補正するようにしてもよい（請求項５に対応する）。
また、本発明の画像読取装置に上記したいずれかの画像読取用レンズを備えることで、温度変化による像面湾曲および結像位置を調整可能な高性能な画像読取用レンズをもって高画質な画像読取装置を実現することができる（請求項６に対応する）。
また、上記画像読取装置を備えることで、温度変化による像面湾曲および結像位置を調整可能で高性能な画像形成装置を実現することができる（請求項７に対応する）。
次に、本発明の実施の形態を具体的に説明する前に、本発明の原理的な実施の形態を説明する。
温度特性を考慮した画像読取用レンズとして上述したように、特許文献１に記載の画像読取用レンズが知られている。しかしながら、上記特許文献１は、撮像素子が温度変化後も変形していない場合の結像位置の変動は補正できるが、撮像素子の撓みの発生による画像品質の低下については考慮していない。撮像素子を駆動させると、撮像素子および周辺の温度が上昇する。そのため、撮像素子周りの材質の違いによる線膨張係数の影響により撮像素子が撓んでしまう。撓んだ分だけ結像位置から撮像素子がずれることになり周辺部の性能が劣化してしまうのである。
【００１１】
そこで本発明における画像読取用レンズにおいては、上述したように原稿画像を読み取るためのレンズであって、レンズ間隔の変化により結像位置の変化が小さく、像面湾曲の変化が大きい箇所で温度変化時の像面湾曲の補正をする第一の補正機構と、レンズ間隔の変化により結像位置の変化が大きく、像面湾曲の変化が小さい箇所で温度変化時の結像位置の補正をする第二の補正機構の二つの間隔補正機構を持つことを特徴としている。
第一の補正機構を持つことにより、温度変化時の像面湾曲の形状を変化させることが可能となる。即ち、撮像素子は、単一の物質で成り立っていないため、温度変化した時に撮像素子は撓みを発生してしまうが、この第一の補正機構を持つことで、撓みに沿った形状に像面湾曲を変化させることが可能となり、温度変化が生じても周辺部まで高品質な画像を得ることが出来る。
また、第二の補正機構を持つことにより、温度変化時の結像位置を変化させることが可能となる。画像読取装置内部の温度変化によって、画像読取用レンズの材料の膨張・縮小や屈折率変化が生じる。また、撮像部の発熱は、撮像部と画像読取用レンズを保持する保持部材に熱膨張をもたらし、画像読取用レンズの結像位置と本来合焦すべき撮像面の位置関係をずらしてしまう。しかし、この第二の補正機構を持つことで、温度変化時の結像位置を変化させることができ、温度変化時の撮像面の位置を追随するように補正をすることで、温度変化が生じても周辺部まで高品質な画像を得ることが出来る。
【００１２】
また、これら第一および第二の二つの補正機構は、互いの補正に影響が小さいため、良好に補正をすることが可能となっている。
さらに、物体側に前群レンズ系を、像側に後群レンズ系をそれぞれ配置してなり、前記前群レンズ系が二体構成で保持され、二体構成部で温度変化後の像面湾曲を補正することが可能な画像読取用レンズを得ることができる。
温度変化後のレンズ間隔の変化は、レンズを保持する部材の線膨張係数によって決まる。レンズ間隔の変化により像面湾曲は変わるが、一体構成では保持している一つの部材の一つの線膨張係数で全てのレンズ間隔が変化するため、温度変化に伴うレンズ間隔の変化は調整出来ない。つまり、温度変動での像面湾曲を調整することができず、撮像素子が温度変化により撓んでも撓みの形状に沿うような像面湾曲の調整が一体型では達成できない。
一方、二体構成の場合は、分割されたところを境に、温度変動時の変化具合を変えることが出来る。レンズ間隔の変化が像面湾曲に大きく寄与するところを境に二体で保持することで、温度変化に伴うレンズ間隔の変化量の調整を容易に行うことができる。それにより、温度変化時の像面湾曲を調整することが可能となる。
【００１３】
温度変化による像面湾曲の変化と温度変化による撮像素子の撓み量が同等になるようにレンズ間隔が変化する二体の関係に調整することで、温度変化が生じても周辺部まで結像位置がずれていない高い画像品質を得ることが可能となる。
さらに、本発明の画像読取用レンズは、前群レンズ系を保持している二体構成の部材の間に、異なる線膨張係数を持つ部材を挟んだ構成とすることで、画像読取用レンズの更なる像面湾曲の補正を可能にし、高い画像品質を図ることが出来る。
挟み込んだ部材は、保持部材と異なる線膨張係数を持つ。保持部材の線膨張係数と挟み込んだ部材の線膨張係数に差があるため、温度変動時の分割部のレンズ間隔を変えることができる。挟み込む部材の線膨張係数と厚みにより温度変化でのレンズ間隔の変化を調整でき、温度変化による像面湾曲の変化と温度変化による撮像素子の撓み量が同等になるように部材を選べば、温度変化しても周辺部まで結像位置がずれていない高い画像品質を得ることが可能となる。また、二体の保持部材自体は、同じ線膨張係数を持つ部材でも異なる線膨張係数を持つ部材でも良い。
【００１４】
さらに、本発明の画像読取用レンズの前群レンズ系を保持している二体構成の部材は、異なる線膨張係数を持つ部材で構成することで、画像読取用レンズの更なる像面湾曲の補正を可能にし、高い画像品質を図ることが出来る。
二体の保持部材は、線膨張係数が異なる。そのため線膨張係数の差により、分割部の温度変化によるレンズ間隔の変化を変えることが出来る。像面湾曲を撮像素子の撓みと同等になるように、間隔が変化する部材の線膨張係数を選ぶようにすれば、温度変化後の画像品質も温度変化前と同等の高い画像品質を実現することが可能となる。
さらに、本発明の画像読取用レンズは、前群レンズ系と後群レンズ系の固定位置を調整する機構（固定位置調整機構）を備えることで、前群レンズ系と後群レンズ系の間で温度変化後の結像位置を補正することを可能にし、温度変化後においても画像読取用レンズのより高い画像品質を図ることが出来る。
固定位置を基準として温度変動時に物質は膨張・縮小するため、結像位置変化が大きい前群レンズ系と後群レンズ系の固定位置を調整できる機構を持つ事により、温度変動時の前群レンズ系と後群レンズ系との間隔を任意に変えることが出来る。前群レンズ系と後群レンズ系の間隔の変化は、結像位置の変化をもたらすため、前群レンズ系と後群レンズ系の固定位置を調整することで、画像読取装置内部の温度変化による画像読取用レンズの結像位置と撮像面の位置関係のずれを防ぎ、性能の劣化を抑えることが可能となる。
【００１５】
前群レンズ系と後群レンズ系は、同じ保持部材に対する固定位置を調整しても良いし、前群レンズ系保持手段と後群レンズ系保持手段を持ちそれら各保時手段を一体化する連結手段との固定位置を調整する機構を持っても良い。
さらに、本発明の画像読取用レンズを用いることにより、温度変化に伴う画像読取精度の低下を良好に補正可能な高性能な画像読取装置が可能となる。
さらに、本発明の画像読取装置を用いることにより、温度変化に伴う画像読取精度の低下を良好に補正可能で高性能な画像形成装置が可能となる。
以下に、本発明の第１〜第４の実施の形態に係る画像読取用レンズの具体的な実施の形態を示す。
【００１６】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像読取用レンズの具体的な構成を模式的に示す断面図である。
図１において、画像読取用レンズ１は、物体側に前群レンズ系Ｇｆを配置し、像側に後群レンズ系Ｇｒを配置している。
前群レンズ系Ｇｆは、物体側から順に、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５を有し、このうち、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされてなる接合レンズを形成している。
また、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされてなる接合レンズを形成している。
但し、これら第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５が、正レンズか負レンズか、また、両凸レンズか両凹レンズか、さらには、正・負のいかなるメニスカスレンズかについては、特定するものではないので、ここでは、その具体的説明は、省略する。
また、後群レンズ系Ｇｒを構成する第６レンズＬ６については、図１においては、負メニスカスレンズで描かれているが、これに特定（限定）されるものではない。
【００１７】
前群レンズ系Ｇｆのうち、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２は、両者を保持する第１の保持部材１Ａによって保持されている。前群レンズＧｆのうち、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５は、第２の保持部材１Ｂによって保持されている。
尚、これら二体構成でなる第１の保持部材１Ａと第２の保持部材１Ｂは、独立の例えば、保持環、保持枠、鏡筒などに保持され、間隔補正機構によって間隔が調整される。
第１の保持部材１Ａは、像側端部に小径の凹陥部が形成され、一方、第２の保持部材１Ｂの物体側端部に小径の凸部が形成されている。上記第１の保持部材１Ａの端部の凹陥部に第２の保持部材１Ｂの端部の凸部が嵌合し、光軸方向に摺動可能な状態となっている。
尚、第１の保持部材１Ａの端部に凸部が形成され、第２の保持部材１Ｂの端部に凹陥部が形成されていてもよく、要は、凸部と凹陥部が入れ換わっても、第１の保持部材１Ａと第２の保持部材１Ｂとが嵌合して光軸方向に相対的な摺動が可能となっていればよい。
ここで、前群レンズ系Ｇｆのレンズを保持する第１の保持部材１Ａと第２の保持部材１Ｂおよび後群レンズ系Ｇｒを保持する保持部材（図示せず）を、それぞれ保持する共通の支持部材をベース部材Ｂと称することとする。
ベース部材Ｂは、図１に四角枠をもって示す。先ず、前群レンズ系Ｇｆを保持する第１の保持部材１Ａと、第２の保持部材１Ｂは、図１に示すように、固定手段Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３のどこかで、上記ベース部材Ｂに対して固定する。
また、後群レンズ系Ｇｒのレンズ保持部材（図示せず）は、固定手段Ｆ４、Ｆ５のどこかで、ベース部材Ｂに対して固定する。
これにより、固定位置間の間隔を調整することができ、温度変化での結像位置ずれを抑えられるように、調整することができる。
例えば、固定手段Ｆ３とＦ４でそれぞれベース部材Ｂに対して固定すると、固定位置が狭くなり、また、固定手段Ｆ１とＦ５でそれぞれ固定すると、固定位置間が広くなるので、温度変化による前群レンズ系Ｇｆと後群レンズ系Ｇｒの間隔の変動がそれぞれ異なることになり、結像位置ずれを調整することが可能となる。
前群レンズ系Ｇｆを、第１の保持部材１Ａと、第２の保持部材１Ｂという異なる線膨張係数を持つ部材で保持する構成とすることで、温度変化時に、両者の分割部を基準にレンズ間隔を調整することが可能となっている。
【００１８】
図１で言うと、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の間隔が第１の保持部材１Ａと第２の保持部材１Ｂの線膨張係数によって、温度変化時の間隔が変えることができる。温度上昇するとレンズ間隔が広がる構成である。適切な線膨脹係数を持つ部材を選ぶことで、温度変化でのレンズの間隔を変えられ、像面湾曲の調整を行うことが可能な構成となっている。
また、前群レンズ系Ｇｆと後群レンズ系Ｇｒの固定位置を固定手段Ｆ１〜Ｆ５として示した。各群の固定位置を固定位置調整機構により変えることで、温度変化での前群レンズ系Ｇｆと後群レンズ系Ｇｒの間隔変化を任意に変えることができ、温度変化による結像位置の変化を調整することが可能となっている。
【００１９】
〔第２の実施の形態〕
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る画像読取用レンズの具体的な構成を模式的に示す断面図である。
図２において、画像読取用レンズ２は、物体側に前群レンズ系Ｇｆを配置し、像側に後群レンズ系Ｇｒを配置している。
前群レンズ系Ｇｆは、物体側から順に、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５を有し、このうち、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされてなる接合レンズを形成している。
また、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされてなる接合レンズを形成している。
但し、これら第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５が、正レンズか負レンズか、また、両凸レンズか両凹レンズか、さらには、正・負のいかなるメニスカスレンズかについては、特定するものではないので、ここでは、その具体的説明は、省略する。
また、後群レンズ系Ｇｒを構成する第６レンズＬ６については、図２においては、負メニスカスレンズで描かれているが、これに特定（限定）されるものではない。
【００２０】
前群レンズ系Ｇｆのうち、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２は、両者を保持する第１の保持部材２Ａによって保持されている。前群レンズＧｆのうち、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５は、第２の保持部材２Ｂによって保持されている。
尚、これら二体構成でなる第１の保持部材２Ａと第２の保持部材２Ｂは、独立の、例えば、保持環、保持枠、鏡筒などに保持され、間隔補正機構によって間隔が調整される。
第１の保持部材２Ａは、物体側端部に小径の凹陥部が形成され、一方、第２の保持部材２Ｂの内側の像側端部に小径の凸部が形成されている。上記第１の保持部材２Ａの端部の凹陥部に第２の保持部材２Ｂの端部の凸部が嵌合し、嵌合部において互いに光軸方向に摺動可能な状態となっている。
尚、第１の保持部材２Ａの端部に凸部が形成され、第２の保持部材２Ｂの端部に凹陥部が形成されていてもよく、要は、凸部と凹陥部が入れ換わっても、第１の保持部材２Ａと第２の保持部材２Ｂとが嵌合して光軸方向に相対的な摺動が可能となっていればよい。
ここで、前群レンズ系Ｇｆのレンズを保持する第１の保持部材２Ａと第２の保持部材２Ｂおよび後群レンズ系Ｇｒを保持する保持部材（図示せず）を、それぞれ保持する共通の支持部材をベース部材Ｂと称することとする。
ベース部材Ｂは、図２に四角枠をもって示す。先ず、前群レンズ系Ｇｆを保持する第１の保持部材２Ａと、第２の保持部材２Ｂは、図２に示すように、固定手段Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３のどこかで、上記ベース部材Ｂに対して固定する。
また、後群レンズ系Ｇｒのレンズ保持部材（図示せず）は、固定手段Ｆ４、Ｆ５のどこかで、ベース部材Ｂに対して固定する。
これにより、固定位置間の間隔を調整することができ、温度変化での結像位置ずれを抑えられるように、調整することができる。
例えば、固定手段Ｆ３とＦ４でそれぞれベース部材Ｂに対して固定すると、固定位置が狭くなり、また、固定手段Ｆ１とＦ５でそれぞれ固定すると、固定位置間が広くなるので、温度変化による前群レンズ系Ｇｆと後群レンズ系Ｇｒの間隔の変動がそれぞれ異なることになり、結像位置ずれを調整することが可能となる。
前群レンズ系Ｇｆを、第１の保持部材２Ａと、第２の保持部材２Ｂという異なる線膨張係数を持つ部材で保持する構成とすることで、温度変化時に、両者の分割部を基準にレンズ間隔を調整することが可能となっている。
【００２１】
図２で言うと、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の間隔が第１の保持部材２Ａと第２の保持部材２Ｂの線膨張係数によって、温度変化時の間隔を変えることができる。
適切な線膨脹係数を持つ部材を選ぶことで、温度変化でのレンズの間隔を変えられ、像面湾曲の調整を行うことが可能な構成となっている。また、前群レンズ系Ｇｆと後群レンズ系Ｇｒの固定位置を固定手段Ｆ１〜Ｆ５として示した。各群の固定位置を固定位置調整機構により変えることで、温度変化での前群レンズ系Ｇｆと後群レンズ系Ｇｒの間隔変化を任意に変えることができ、温度変化による結像位置の変化を調整することが可能となっている。
第１の保持部材２Ａの線膨脹係数が第２の保持部材２Ｂの線膨脹係数より大きい場合、温度上昇するとレンズ間隔が挟まる構成である。一方、第１の保持部材２Ａの線膨張係数が第２の保持部材２Ｂの線膨張係数より小さい場合、温度上昇するとレンズ間隔が広がる構成である。適切な線膨張係数を持つ部材を選ぶことで、温度変化でのレンズの間隔を変えられ、像面湾曲の調整を行うことが可能な構成となっている。また、前群レンズ系Ｇｆと後群レンズＧｒの固定手段Ｆ１〜Ｆ５による固定位置を幾つか示した。各群の固定位置を変えることで、温度変化での前群レンズ系Ｇｆと後群レンズ系Ｇｒの間隔変化を任意に変えることができ、温度変化による結像位置の変化を調整することが可能となっている。
【００２２】
〔第３の実施の形態〕
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る画像読取用レンズの具体的な構成を模式的に示す断面図である。
図３において、画像読取用レンズ３は、物体側に前群レンズ系Ｇｆを配置し、像側に後群レンズ系Ｇｒを配置している。
前群レンズ系Ｇｆは、物体側から順に、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５を有し、このうち、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされてなる接合レンズを形成している。
また、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされてなる接合レンズを形成している。
但し、これら第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５が、正レンズか負レンズか、また、両凸レンズか両凹レンズか、さらには、正・負のいかなるメニスカスレンズかについては、特定するものではないので、ここでは、その具体的説明は、省略する。
また、後群レンズ系Ｇｒを構成する第６レンズＬ６については、図３においては、負メニスカスレンズで描かれているが、これに特定（限定）されるものではない。
【００２３】
前群レンズ系Ｇｆのうち、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２は、両者を保持する第１の保持部材３Ａによって保持されている。前群レンズＧｆのうち、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５は、第２の保持部材３Ｂによって保持されている。
尚、これら二体構成でなる第１の保持部材３Ａと第２の保持部材３Ｂは、独立の例えば、保持環、保持枠、鏡筒などに保持され、間隔補正機構によって間隔が調整される。
第１の保持部材３Ａは、像側端部に小径の凹陥部が形成され、一方、第２の保持部材３Ｂの物体側端部に小径の凸部が形成されている。上記第１の保持部材３Ａの端部の凹陥部に第２の保持部材３Ｂの端部の凸部が嵌合し、当該嵌合部に介挿部材３ｃを介挿し、互いに、光軸方向に摺動可能な状態となっている。
尚、第１の保持部材３Ａの端部に凸部が形成され、第２の保持部材３Ｂの端部に凹陥部が形成されていてもよく、要は、凸部と凹陥部が入れ換わっても、第１の保持部材３Ａと第２の保持部材３Ｂとが嵌合して光軸方向に相対的な摺動が可能となっていればよい。
ここで、前群レンズ系Ｇｆのレンズを保持する第１の保持部材３Ａと第２の保持部材３Ｂおよび後群レンズ系Ｇｒを保持する保持部材（図示せず）を、それぞれ保持する共通の支持部材をベース部材Ｂと称することとする。
ベース部材Ｂは、図３に四角枠をもって示す。
また、第１の保持部材３Ａと、第２の保持部材３Ｂの共通の保持部材を前群保持部材Ｙと称することとする。
また、後群レンズ系Ｇｒを保持する部材を後群保持部材Ｚと称することとする。
先ず、前群レンズ系Ｇｆの第１の保持部材３Ａと第２の保持部材３Ｂを前群保持部材Ｙに固定して、後群レンズ系Ｇｒの保持部材（図示せず）を後群保持部材Ｚに固定する。
前群保持部材Ｙと後群保持部材Ｚを、ベース部材Ｂに対して、その固定位置を固定手段Ｆ１〜Ｆ６をもって適宜選択することで、それぞれの間隔を調整することが可能となっている。
但し、前群保持部材Ｙと後群保持部材Ｚは、ベース部材Ｂと異なる材質、即ち、線膨張係数を異ならせる必要がある。
前群レンズ系Ｇｆを保持している第１の保持部材３Ａと第２の保持部材３Ｂとは異なる線膨張係数を持つ調整部材としての介挿部材３Ｃを二体の間に挟む構成とすることで、温度変化時に分割部を基準にレンズ間隔を調整することが可能となっている。この時、第１の保持部材３Ａと第２の保持部材３Ｂからなる二体の保持部材は同じ線膨張係数を持つ部材でも異なる線膨張係数を持つ部材でも良い。
【００２４】
図３で言うと、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の間隔が介挿部材３Ｃの線膨張係数および厚みによって、温度変化時の間隔を変えることができる。温度上昇するとレンズ間隔が広がる構成である。適切な線膨張係数と厚みを持つ介挿部材を選ぶことで、温度変化でのレンズの間隔を変えられ、像面湾曲の調整を行うことが可能な構成となっている。
また、各群を固定している保持部材の各保時手段を一体化する連結保持部材に対する固定手段Ｆ１〜Ｆ６による固定位置を示した。第１の保持部材３Ａおよび第２の保持部材３Ｂと各保時手段を一体化する連結保持部材（図示せず）の線膨張係数が異なる場合、第１の保持部材３Ａと第２の保持部材３Ｂの固定位置を、各保時手段を一体化する連結保持部材に対して変えることで、各群の固定位置自体は変えなくても、温度変化での前群レンズ系Ｇｆと後群レンズ系Ｇｒの間隔変化を任意に変えることができ、温度変化による結像位置の変化を調整することが可能となっている。
【００２５】
〔第４の実施の形態〕
図４は、本発明の第４の実施の形態に係る画像読取用レンズの具体的な構成を模式的に示す断面図である。
図４において、画像読取用レンズ４は、物体側に前群レンズ系Ｇｆを配置し、像側に後群レンズ系Ｇｒを配置している。
前群レンズ系Ｇｆは、物体側から順に、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５を有し、このうち、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされてなる接合レンズを形成している。
また、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされてなる接合レンズを形成している。
但し、これら第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５が、正レンズか負レンズか、また、両凸レンズか両凹レンズか、さらには、正・負のいかなるメニスカスレンズかについては、特定するものではないので、ここでは、その具体的説明は、省略する。
また、後群レンズ系Ｇｒを構成する第６レンズＬ６については、図４においては、負メニスカスレンズで描かれているが、これに特定（限定）されるものではない。
【００２６】
前群レンズ系Ｇｆのうち、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２を保持する第１の保持部材４Ａによって保持されている。前群レンズ系Ｇｆのうち、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５は、第２の保持部材４Ｂによって保持されている。
尚、これら第１の保持部材４Ａと第２の保持部材４Ｂは、独立の、例えば、保持環、保持枠、鏡筒などと称されるもので構成されてもよい。
第１の保持部材４Ａは、物体側端部に小径の凹陥部が形成され、一方、第２の保持部材４Ｂの内側の像側端部に像側に向けた小径の凸部が形成されている。上記第１の保持部材４Ａの端部の凹陥部と第２の保持部材４Ｂの端部の凸部との嵌合部に調整部材としての介挿部材４Ｃが介挿され、嵌合部において介挿部材４Ｃを挟んだ状態で互いに光軸方向に摺動可能な状態となっている。
尚、第１の保持部材４Ａの端部に凸部が形成され、第２の保持部材４Ｂの端部に凹陥部が形成されていてもよく、要は、凸部と凹陥部が入れ換わっても、第１の保持部材４Ａと第２の保持部材４Ｂとが嵌合して光軸方向に相対的な摺動が可能となっていればよい。
ここで、前群レンズ系Ｇｆのレンズを保持する第１の保持部材４Ａと第２の保持部材４Ｂおよび後群レンズ系Ｇｒを保持する保持部材（図示せず）を、それぞれ保持する共通の支持部材をベース部材Ｂと称することとする。
ベース部材Ｂは、図４に四角枠をもって示す。先ず、前群レンズ系Ｇｆを保持する第１の保持部材４Ａと、第２の保持部材４Ｂは、図４に示すように、固定手段Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３のどこかで、上記ベース部材Ｂに対して固定する。
また、後群レンズ系Ｇｒのレンズ保持部材（図示せず）は、固定手段Ｆ４、Ｆ５のどこかで、ベース部材Ｂに対して固定する。
これにより、固定位置間の間隔を調整することができ、温度変化での結像位置ずれを抑えられるように、調整することができる。
例えば、固定手段Ｆ３とＦ４でそれぞれベース部材Ｂに対して固定すると、固定位置が狭くなり、また、固定手段Ｆ１とＦ５でそれぞれ固定すると、固定位置間が広くなるので、温度変化による前群レンズ系Ｇｆと後群レンズ系Ｇｒの間隔の変動がそれぞれ異なることになり、結像位置ずれを調整することが可能となる。
前群レンズ系Ｇｆを保持している第１の保持部材４Ａと第２の保持部材４Ｂとは異なる線膨張係数を持つ調整部材としての介挿部材４Ｃを二体の間に挟む構成とすることで、温度変化時に分割部を基準にレンズ間隔を調整することが可能となっている。この時、第１の保持部材４Ａと第２の保持部材４Ｂからなる二体の保持部材は同じ線膨張係数を持つ部材でも異なる線膨張係数を持つ部材でも良い。
【００２７】
〔第５の実施の形態〕
次に、上述した本発明の第１の実施の形態〜第４の実施の形態に係る画像読取用レンズを画像読取用の結像レンズとして採用して構成した本発明の第５の実施の形態に係る画像読取装置について説明する。
図５は、本発明の第５の実施の形態に係る画像読取装置の縦断面の構成を模式的に示す断面図である。この第５の実施の形態に係る画像読取装置においては、上述した第１の実施の形態〜第４の実施の形態に係る画像読取用レンズのいずれかを画像読取用の結像レンズとして用いる（請求項６に対応する）。
図５に示す画像読取装置２００は、コンタクトガラス３１、第１走行体３３、第２走行体３４、画像読取用レンズ３５および撮像素子からなるラインセンサ３６を具備している。第１走行体３３は、照明光源３３ａ、光源ミラー３３ｂおよび第１ミラー３３ｃを備え、第２走行体３４は、第２ミラー３４ａおよび第３ミラー３４ｂを備えている。ラインセンサ３６は、色分解手段として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のフィルタを有し、１チップに３列にライン状に配列して３ラインＣＣＤセンサを構成する光電変換素子３６ａ、３６ｂおよび３６ｃを備えている。画像読取用レンズ３５は、上述した第１〜第４の実施の形態に係るいずれかの画像読取用レンズを用いて構成する。
【００２８】
図５において、読み取るべき画像が記載されている読み取り対象としての原稿３２は、原稿台としての平坦な原稿載置ガラスであるコンタクトガラス３１上に読み取り面を伏せて平面的に載置される。コンタクトガラス３１の下方に配置した第１走行体３３は、いずれも図５の図面に直交する方向に長い照明光源３３ａ、光源ミラー３３ｂおよび第１ミラー３３ｃを保持しており、図５に第１走行体３３として示される位置から第１走行体３３′として示される位置まで一定の走行速度Ｖで移動する。
照明光源３３ａは、図５の図面に直交する方向を長手方向とする細長い光源である。この照明光源３３ａとしては、ハロゲンランプ、Ｘｅ（いわゆるキセノン）ランプ、または冷陰極管等の蛍光ランプのような管灯を用いても良い。また、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の点光源を一列に並べたものや、点光源を線光源に変換する導光体を用いた線状光源を用いても良く、あるいは有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）に代表される面発光光源を細長い形状として用いることも可能である。照明光源３３ａは、第１走行体３３が図５の右方向へ移動変位するときに発光するように制御される。この照明光源３３ａの発光は、やはり図５の図面に直交する方向に長い半筒状の光源ミラー３３ｂによって導光して、コンタクトガラス３１上に載置された原稿３２における図５の図面に直交する主走査方向に長いスリット状部分を照明する。
【００２９】
第１ミラー３３ｃは、コンタクトガラス３１の原稿載置面に対して鏡面を４５度傾けた状態で第１走行体３３に保持されている。
第２走行体３４は、図５の図面に直交する方向に長く、鏡面を互いに直交的に傾けて対をなす第２ミラー３４ａおよび第３ミラー３４ｂを保持している。この第２走行体３４は、第１走行体３３の変位に同期して第２走行体３４′として示される位置まで一定の走行速度Ｖ／２（すなわち第１走行体３３の半分の速度）で変位する。
原稿３２の照明された部分からの反射光（画像による反射光）は、第１走行体３３に設けられた第１ミラー３３ｃにより反射された後、第２走行体３４に設けられた第２ミラー３４ａ、さらには第３ミラー３４ｂによって順次反射され、画像読取用レンズ３５に入射し、この画像読取用レンズ３５によって、撮像素子としてのラインセンサ３６のカバーガラスを介してラインセンサ３６の撮像面（入力面）上に原稿画像の縮小光学像を結像させる。
【００３０】
すなわち、第１ミラー３３ｃ、第２ミラー３４ａおよび第３ミラー３４ｂは、反射光学系を構成している。第１走行体３３および第２走行体３４は、図示されていない駆動手段によって、それぞれ矢印方向（図示右方）へ走行させられる。このときの第１走行体３３の走行速度をＶとすると、第２走行体３４の走行速度はＶ／２であり、第１走行体３３が所定量走行する間に第２走行体３４は、第１走行体３３の移動量の半分だけ移動する。
この走行によって、第１走行体３３および第２走行体３４は、それぞれ図示破線の位置まで変位する。照明光源３３ａ、光源ミラー３３ｂおよび第１ミラー３３ｃは、第１走行体３３と一体的に移動し、コンタクトガラス３１上の原稿３２の全体を照明走査する。既に述べたように第１走行体３３と第２走行体３４の移動速度比は、Ｖ：Ｖ／２＝２：１であるので、照明走査される原稿部分から画像読取用レンズ３５に至る光路長は、ほぼ不変に保たれる。
撮像素子であるラインセンサ３６は、それぞれ色分解手段として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のフィルタを持ったライン状の光電変換素子３６ａ、３６ｂおよび３６ｃを、１チップに３列配列させた３ラインＣＣＤセンサであり、原稿３２の照明走査に伴い、原稿画像を画像信号化する。このようにして、原稿３２の読取りが実行され、原稿３２のカラー画像は、赤、緑および青の３原色に色分解して読取られる。
【００３１】
このような画像読取装置２００は、画像をフルカラーで読取る装置であって、ラインセンサ３６に設けられた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のフィルタからなる色分解手段を画像読取用レンズ３５の結像光路中に有している。
上述したように、画像読取用レンズ３５に入射した結像光束は、画像読取用レンズ３５の結像作用により、撮像素子であるラインセンサ３６の受光面に原稿３２の縮小像を結像する。この場合、ラインセンサ３６は、ＣＣＤラインセンサであり、微小な光電変換部が図５の図面に直交する方向に密接して配列されていて、原稿３２の照明走査に伴い、原稿画像を画素単位の電気信号として出力する。既に述べたように、ラインセンサ３６は、結像画像を３色（赤、緑および青）に色分解して色情報を読み取り、各色の光電変換部で変換された電気信号を合成することによってカラー原稿を読み取ることができる。この電気信号は、Ａ／Ｄ（アナログ−ディジタル）変換等の信号処理を経て画像信号に変換され、必要に応じてメモリ（図示されていない）に記憶される。
このように、図５に示した画像読取装置２００に本発明の第１〜第４の実施の形態に係るいずれかの画像読取用レンズを用いることによって、画像読取装置の小型化が可能となる。
【００３２】
また、色分解する手法としては、上述した構成に限らず、画像読取用レンズとラインセンサとの間に色分解プリズムやフィルタを選択的に挿入して、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）に色分解する構成、または赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の光源を順次点灯させて原稿を照明する構成を用いることができる。
すなわち、本発明の第５の実施の形態に係る画像読取装置は、上述した第１〜第４の実施の形態の画像読取用レンズのいずれかを結像レンズとして使用した画像読取装置である。そして、この画像読取装置は、結像レンズによる結像光路内に色分解機能を設けて、原稿情報をフルカラーで読み取るようにしても良い。
【００３３】
〔第６の実施の形態〕
なお、画像読取装置としては、コンタクトガラス上の原稿をスリット状に照明する照明手段と、ラインセンサと、原稿の被照明部からラインセンサに至る結像光路を形成する複数のミラーと、結像光路上に配置される画像読取用レンズとを一体化して画像読取ユニットを構成し、この画像読取ユニットを駆動手段により原稿に相対的に走行させることにより原稿を読み取り走査するようにした形態の画像読取装置とすることもできる。これが本発明の第６の実施の形態に係る画像読取装置の構成である。
すなわち、上述した本発明の第１に係る画像読取用レンズを画像読取用の結像レンズとして採用して構成した本発明の第６の実施の形態に係る画像読取装置について図６を参照して説明する。
図６は、本発明の第６の実施の形態に係る画像読取装置の縦断面の概念的な構成を模式的に示している。この第６の実施の形態に係る画像読取装置においても、上述した第１〜第４の実施の形態に係る画像読取用レンズを画像読取装置の結像レンズとして用いる（請求項６に対応する）。
【００３４】
図６に示す画像読取装置２１０は、コンタクトガラス４１、画像読取ユニット４３、画像読取用レンズ４４およびラインセンサ４５を具備している。
画像読取ユニット４３は、第１の照明光源４３ａ、第１の光源ミラー４３ｂ、第２の照明光源４３ｃ、第２の光源ミラー４３ｄ、第１ミラー４３ｅ、第２ミラー４３ｆおよび第３ミラー４３ｇを備えており、ラインセンサ４５は、色分解手段として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のフィルタを有し、１チップに３列にライン状に配列して３ラインＣＣＤセンサを構成する光電変換素子４５ａ、４５ｂおよび４５ｃを備えている。画像読取用レンズ４４は、上述した第１〜第４の実施の形態に係るいずれかの画像読取用レンズを用いて構成する。
図６において、読み取るべき画像が記載されている読み取り対象としての原稿４２は、原稿台としての平坦な原稿載置ガラスであるコンタクトガラス４１上に読み取り面を伏せて平面的に載置される。コンタクトガラス４１の下方に配置した画像読取ユニット４３は、いずれも図６の図面に直交する方向に長い第１の照明光源４３ａ、第１の光源ミラー４３ｂ、第２の照明光源４３ｃ、第２の光源ミラー４３ｄ、第１ミラー４３ｅ、第２ミラー４３ｆおよび第３ミラー４３ｇを保持しており、画像読取用レンズ４４およびラインセンサ４５も、この画像読取ユニット４３と一体的に設けられる。
【００３５】
第１の照明光源４３ａおよび第２の照明光源４３ｃは、それぞれ図６の図面に直交する方向を長手方向とする細長い光源である。これらの第１の照明光源４３ａおよび第２の照明光源４３ｃは、図５における照明光源３３ａと同様に、ハロゲンランプ、Ｘｅ（いわゆるキセノン）ランプ、または冷陰極管等の蛍光ランプのような管灯を用いても良い。また、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の点光源を一列に並べたものや、点光源を線光源に変換する導光体を用いた線状光源を用いても良く、あるいは有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）に代表される面発光光源を細長い形状として用いることも可能である。これら第１および第２の照明光源４３ａおよび４３ｃも、画像読取ユニット４３が図６の右方向へ移動変位するときに発光するように制御される。これら第１および第２の照明光源４３ａおよび４３ｃの発光は、やはり図６の図面に直交する方向に長い半筒状の第１の光源ミラー４３ｂおよび第２の光源ミラー４３ｄによって導光して、コンタクトガラス４１上に載置された原稿４２における図６の図面に直交する主走査方向に長いスリット状部分を照明する。
【００３６】
第１ミラー４３ｅ、第２ミラー４３ｆおよび第３ミラー４３ｇは、いずれも図６の図面に直交する方向に長く、コンタクトガラス４１の原稿載置面に対して鏡面を４５度傾け、且つ鏡面を互いに直交的に傾けた状態として画像読取ユニット４３に保持されている。
画像読取ユニット４３が図６に示す画像読取ユニット４３の位置から画像読取ユニット４３′として示される位置まで一定速度で移動する間に、原稿４２の照明された部分からの反射光（画像による反射光）は、画像読取ユニット４３に設けられた第１ミラー４３ｅ、画像読取ユニット４３に設けられた第２ミラー４３ｆ、さらには画像読取ユニット４３に設けられた第３ミラー４３ｇによって順次反射され、画像読取用レンズ４４に入射し、この画像読取用レンズ４４によって、撮像素子としてのラインセンサ４５のカバーガラスを介してラインセンサ４５の撮像面（入力面）上に原稿画像の縮小光学像を結像させる。
すなわち、第１ミラー４３ｅ、第２ミラー４３ｆおよび第３ミラー４３ｇは、反射光学系を構成している。画像読取ユニット４３は、図示されていない駆動手段によって、図６における図示右方へ走行させられる。
【００３７】
したがって、画像読取ユニット４３が、画像読取ユニット４３′として示される位置まで変位する間に原稿４２が照明走査される。原稿４２が照明走査されるとき、照明光の原稿４２からの反射光は、第１ミラー４３ｅ、第２ミラー４３ｆ、そして第３ミラー４３ｇによって順次反射され、結像光束として画像読取用レンズ４４に入射する。
このとき、第１ミラー４３ｅ、第２ミラー４３ｆ、そして第３ミラー４３ｇの全てが、画像読取ユニット４３に一体的に保持されているため、原稿４２の照明走査中における原稿４２の被照明部位から画像読取用レンズ４４に至る光路長は一定である。
画像読取用レンズ４４に入射した結像光束は、画像読取用レンズ４４の結像作用により、撮像素子であるラインセンサ４５の受光面に原稿４２の画像を縮小結像する。ラインセンサ４５の受光面に結像された画像は、図５において、先に述べた画像読取装置２００の第５の実施の形態の場合と同様にして電気信号に変換され、原稿情報が読み取られる。
【００３８】
〔第７の実施の形態〕
本発明の第７の実施の形態においては、上述した本発明の第５の実施の形態および第６の実施の形態等に示す画像読取装置を用いて、画像形成装置を構成する（請求項７に対応する）。このような本発明の第７の実施の形態の画像形成装置について説明する。
図７は、本発明の第７の実施の形態に係る画像形成装置を説明するためのものである。
図７は、本発明の第７の実施の形態に係る画像形成装置の縦断面の概念的な構成を模式的に示している。この画像形成装置においては、上述した第５の実施の形態に係る図５に示した画像読取装置を画像読み取りに用いている。
図７に示す画像形成装置は、画像読取装置２００と、画像形成部１００とを有している。画像読取装置２００は、図５と同様の構成を有しており、図５と同様の部分には同符号を付して示し、その詳細な説明は省略する。すなわち、画像読取装置２００は、コンタクトガラス３１、第１走行体３３、第２走行体３４、画像読取用レンズ３５およびラインセンサ３６を具備している。第１走行体３３は、照明光源３３ａ、光源ミラー３３ｂおよび第１ミラー３３ｃを備え、第２走行体３４は、第２ミラー３４ａおよび第３ミラー３４ｂを備えており、ラインセンサ３６は、色分解手段として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のフィルタを有し、１チップに３列にライン状に配列して３ラインＣＣＤセンサを構成する光電変換素子３６ａ、３６ｂおよび３６ｃを備えている。
【００３９】
画像読取用レンズ３５は、上述した第１〜第４の実施の形態に係るいずれかの画像読取用レンズを用いて構成する。
なお、画像読取装置として、コンタクトガラス上の原稿をスリット状に照明する照明手段と、ラインセンサと、原稿の被照明部からラインセンサに至る結像光路を形成する複数のミラーと、結像光路上に配置される画像読取用レンズとを一体化して画像読取ユニットを構成し、この画像読取ユニットを駆動手段により原稿に相対的に走行させることにより原稿を読み取り走査するようにした形態の画像読取装置を用いることもできる。すなわち、第５の実施の形態に係る図５に示した画像読取装置に代えて、本発明の第６の実施の形態に係る図６に示した画像読取装置を用いて、画像形成装置を構成しても良い。
また、画像形成部１００は、画像読取装置２００の下方に位置しており、感光体１１０、帯電ローラ１１１、現像装置１１３、転写ベルト部１１４、クリーニング装置１１５、定着装置１１６、光走査装置１１７、カセット１１８、レジストローラ対１１９、画像処理部１２０、トレイ１２１および給紙コロ１２２を具備している。転写ベルト部１１４は、転写電圧印加ローラ１１４Ａおよび転写ローラ１１４Ｂを有している。
【００４０】
図７において、画像読取装置２００の３ラインのラインセンサ３６から出力される画像信号は、画像形成部１００の画像処理部１２０に送られ、画像処理部１２０において処理されて書込み用の信号、すなわちイエロー（Ｙ）、マジェンタ（マゼンタ）（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒（Ｋ）の各色を書込むための信号に変換される。
画像形成部１００は、潜像担持体として円筒状に形成された光導電性の感光体１１０を有し、その周囲に、帯電手段としての帯電ローラ１１１、ターレット式の現像装置１１３、転写ベルト部１１４およびクリーニング装置１１５を配設している。帯電手段としては帯電ローラ１１１に代えてコロナチャージャを用いることもできる。
光走査装置１１７は、画像処理部１２０から書込み用の信号を受けて光走査により感光体１１０に書込みを行う。また、光走査装置１１７は、帯電ローラ１１１と現像装置１１３との間において感光体１１０の光走査を行うようになっている。
画像形成を行うときは、光導電性の感光体１１０が図示時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ１１１により均一に帯電され、光走査装置１１７のレーザビーム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、いわゆるネガ潜像であって、画像部が露光されている。
【００４１】
画像の書込みは、感光体１１０の回転に従って、イエロー（Ｙ）画像、マジェンタ（Ｍ）画像、シアン（Ｃ）画像、そして黒画像（Ｋ）の順に、逐次行われて、形成された静電潜像はターレット式の現像装置１１３の各現像ユニットＹ（イエロートナーによる現像を行う）、Ｍ（マジェンタトナーによる現像を行う）、Ｃ（シアントナーによる現像を行う）、そしてＫ（黒トナーによる現像を行う）により、順次反転現像されてポジ画像として可視化され、得られた各色トナー画像は、転写ベルト１１４上に、転写電圧印加ローラ１１４Ａにより順次転写され、上述した各色トナー画像が転写ベルト１１４上で重ね合わせられてカラー画像となる。
記録媒体としての転写紙Ｓを収納したカセット１１８は、画像形成装置本体に脱着可能であり、図示のように装着された状態において、収納された転写紙Ｓの最上位の１枚が給紙コロ１２２により取り出されて給紙され、給紙された転写紙Ｓはその先端部がレジストローラ対１１９に捕えられる。
レジストローラ対１１９は、転写ベルト部１１４上のトナーによるカラー画像が転写位置に移動するのにタイミングを合わせて転写紙Ｓを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Ｓは、転写部においてカラー画像と重ね合わせられ、転写ローラ１１４Ｂの作用によりカラー画像が静電転写される。転写ローラ１１４Ｂは、転写時に転写紙Ｓにカラー画像を押圧転写させる。
【００４２】
カラー画像が転写された転写紙Ｓは、定着装置１１６へ送られ、定着装置１１６においてカラー画像が定着され、図示されていないガイド手段による搬送路を通り、図示されていない排紙ローラ対によりトレイ１２１上に排出される。各色トナーによる画像が転写されるたびに、感光体１１０の表面は、クリーニング装置１１５によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。
すなわち、本発明の第７の実施の形態に係る画像形成装置は、上述した第５の実施の形態または第６の実施の形態のような画像読取装置、つまり第１の実施の形態〜第４の実施の形態に係る画像読取用レンズのいずれかを結像レンズとして使用した画像読取装置を用いて構成した画像形成装置である。
もちろん、本発明に係る画像形成装置は、カラー画像を形成する構成に限らず、モノクロームの画像形成を行うように構成することもできることはいうまでもない。
また、紙出力が画像読取装置と画像形成部との間に形成されている胴内排紙型の省スペースな画像形成装置において、上述した本発明に係る画像読取用レンズを用いた画像読取装置を用いることにより、画像読取装置を薄型化することができ、画像形成部との間隔が広がることによって、出力された紙等の作業者への視認性を高めることによって、作業を容易にするという効果もある。
なお、本発明の記載は、すべて円形のレンズを用いて説明しているが、レンズの大きさ、特に画像読取装置の高さ方向の大きさを低減するために、レンズの上下を切断した小判型のレンズを用いて、本発明に従った画像読取用レンズを構成することも可能である。
【符号の説明】
【００４３】
Ｂ  ベース部材
Ｙ  前群保持部材
Ｚ  後群保持部材
１、２、３、４  画像読取用レンズ
Ｌ１  第１レンズ
Ｌ２  第２レンズ
Ｌ３  第３レンズ
Ｌ４  第４レンズ
Ｌ５  第５レンズ
Ｌ６  第６レンズ
１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａ  第１の保持部材
１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ  第２の保持部材
３Ｃ、４Ｃ  介挿部材
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６  固定手段
Ｇｆ  前群レンズ系
Ｇｒ  後群レンズ系
３１、４１  コンタクトガラス
３２、４２  原稿
３３  第１走行体
３３ａ  照明光源
３３ｂ  光源ミラー
３３ｃ，４３ｅ  第１ミラー
３４  第２走行体
３４ａ，４３ｆ  第２ミラー
３４ｂ，４３ｇ  第３ミラー
３５、４４  画像読取用レンズ
３６、４５  ラインセンサ
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，４５ａ，４５ｂ，４５ｃ  光電変換素子
４３  画像読取ユニット
４３ｅ  第１ミラー
４３ｆ  第２ミラー
４３ｇ  第３ミラー
１００  画像形成部
１１０  感光体
１１１  帯電ローラ
１１３  現像装置
１１４  転写ベルト
１１４Ａ  転写電圧印加ローラ
１１４Ｂ  転写ローラ
１１５  クリーニング装置
１１６  定着装置
１１７  光走査装置
１１８  カセット
１１９  レジストローラ対
１２０  画像処理部
１２１  トレイ
１２２  給紙コロ
２００  画像読取装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４４】
【特許文献１】特開２０１４−１７４４１５号公報
【図１】
0006489420.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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