DE69525589T2

DE69525589T2 - Photoelektrische Wandlervorrichtung und Informations-Verarbeitungsgerät

Info

Publication number: DE69525589T2
Application number: DE69525589T
Authority: DE
Inventors: Tatsundo Kawai; Makoto Ogura; Toshihiro Saika
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-10-28
Filing date: 1995-10-27
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2015-10-28
Also published as: JPH08125814A; DE69525589D1; EP0710002A2; TW383154U; US5900622A; EP0710002A3; EP0710002B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Informationsverarbeitungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere eine photoelektrische Wandlervorrichtung dieses Gerätes, welche sich für den Eingabeabschnitt von Faxgeräten, Bildlesegeräten, Scannern, Kopierern, elektronischen Tafeln usw. eignet, die als Informationsverarbeitungsgeräte zum Lesen von Bildinformationen beim relativen Bewegen eines im engen Kontakt mit einem Primärzeilensensor sich befindenden und zu lesenden Originals oder Gegenstandes dienen.
Um die Größe eines Informationsverarbeitungsgerätes wie z. B. eines Faxgerätes, Bildlesegerätes usw. zu verringern und dessen Leistung zu verbessern, wurden kürzlich verlängerte Zeilensensoren als photoelektrische Wandler für Informationsverarbeitungsgeräte entwickelt, welche in einem optischen 1 : 1-System verwendet werden können. Um deren Größe noch weiter zu verringern und die Kosten zu senken, wurden photoelektrische Wandler und Informationsverarbeitungsgeräte entwickelt, welche das von einem Original reflektierte Licht durch einen Sensor direkt erfassen, ohne eine Reihe von 1 : 1- Faserlinsen, sondern ein transparentes Zwischenstück aus Glas oder einem ähnlichen Material zu verwenden.
Fig. 1 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung eine herkömmliche photoelektrische Wandlervorrichtung und Fig. 2 den Querschnitt der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung entlang der Schnittlinie 2-2. In diesen beiden Figuren kennzeichnet das Bezugszeichen 1 einen Photosensor, das Bezugszeichen 101 ein Sensorsubstrat, das Bezugszeichen 102 photoelektrische Wandlerelemente, das Bezugszeichen 103 einen Verdrahtungsabschnitt, das Bezugszeichen 104 eine Grundplatte und das Bezugszeichen 105 eine transparente Schutzschicht.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, sind auf dem Sensorsubstrat 101 zahlreiche photoelektrische Wandlerelemente 102 in Reihe angeordnet und die in Form einer dünnen Glasplatte oder eines ähnlichen Bauteils konstruierte transparente Schutzschicht 105 ist auf den photoelektrischen Wandlerelementen 102 angeordnet, um diese zu schützen und als Diastanzstück zwischen den photoelektrischen Wandlerelementen 102 und dem Original zu dienen. Die von den photoelektrischen Wandlerelementen 102 erzeugten Ausgabesignale werden über den Verdrahtungsabschnitt 103 nach außen gesendet. Das Sensorsubstrat 101, die photoelektrischen Wandlerelemente 102, der Verdrahtungsabschnitt 103 und die transparente Schutzschicht 105 sind in der Grundplatte 104 integriert und bilden zusammen mit dieser die photoelektrische Wandlervorrichtung 1.
Die Grundplatte 104 besteht aus leicht formbaren Material wie Kunstharz und ist ausschließlich als optisch transparenter Körper dieser Vorrichtung hergestellt.
Nachfolgend wird mit Bezug auf Fig. 3 der Aufbau eines in einer solchen photoelektrischen Wandlervorrichtung verwendeten photoelektrischen Wandlerelements kurz beschrieben.
Fig. 3 zeigt an einem Beispiel schematisch den Querschnitt des photoelektrischen Wandlerelements. In dieser Figur kennzeichnet das Bezugszeichen 170 ein Substrat, das Bezugszeichen 171 eine Lichtschutzschicht aus Aluminium oder Chrom z. B., das Bezugszeichen 172 eine Isolierschicht aus Siliziumnitrid z. B., das Bezugszeichen 173 eine Halbleiterschicht aus amorphem Silizium vom i-Typ z. B., das Bezugszeichen 174 eine ohmsche Kontaktschicht aus einem Nichteinkristall- Silizium vom n&spplus;-Typ z. B., das Bezugszeichen 175 eine Elektrodenschicht aus Aluminium z. B., das Bezugszeichen 176 eine Passivierungsschicht aus Siliziumnitrid oder Polyamid z. B. und das Bezugszeichen 177 eine Haftschicht aus einem Epoxydharz z. B.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, hat das Sensorsubstrat 101 ein photoelektrisches Wandlerelement mit einer auf dem Substrat 170 angeordneten Lichtschutzschicht 171 in Übereinstimmung mit einem photoelektrischen Wandlerabschnitt, um das Eindringen von Beleuchtungslicht vom Substrat aus in den photoelektrischen Wandlerabschnitt zu verhindern, die auf der Lichtschutzschicht 171 angeordnete Isolierschicht 172, die auf der Isolierschicht angeordnete Halbleiterschicht 173, die durch die ohmsche Kontaktschicht 174 über der Halbleiterschicht 174 angeordnete Elektrodenschicht 175 mit einem Spalt für einfallendes Licht und die auf dem photoelektrischen Wandlerelement angeordnete Passivierungsschicht 176, wobei die transparente Schutzschicht 105 durch die Haftschicht 177 auf dem Sensorsubstrat 101 befestigt ist.
Das von einer nicht dargestellten Lichtquelle emittierte Licht L trifft durch das Sensorsubstrat 101, die Haftschicht 177 und die transparente Schutzschicht 105 auf das Original P und das vom Original P reflektierte Licht gelangt in den in der Elektrodenschicht 105 erzeugten Spalt, um gemäß dem Lichteinfall photoelektrisch umgewandelt zu werden.
Fig. 4 zeigt schematisch die Schnittansicht eines Faxgerätes mit Kommunikationsfunktion als Beispiel für das Informationsverarbeitungsgerät mit der genannten photoelektrischen Wandlervorrichtung.
In dieser Figur kennzeichnet das Bezugszeichen 180 das Faxgerät, das Bezugszeichen 181 eine Vorschubwalze, das Bezugszeichen 182 eine Trennzunge, das Bezugszeichen 183 eine Transportwalze, das Bezugszeichen 184 ein Systemsteuersubstrat, das Bezugszeichen 185 eine Schreibwalze, das Bezugszeichen 186 einen Aufzeichnungskopf, das Bezugszeichen 187 einen Stromversorgungsabschnitt, das Bezugszeichen 188 die photoelektrische Wandlervorrichtung, das Bezugszeichen 189 ein Bedienfeld, das Bezugszeichen P das Original und das Bezugszeichen W ein Aufzeichnungsmedium.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, transportiert das Faxgerät 180 durch die Vorschubwalze 181 das eingelegte Original P zu einem Bildleseabschnitt. Im Originalleseabschnitt ist die photoelektrische Wandlervorrichtung 188 angeordnet und das Original P wird von der gegenüber der photoelektrischen Wandlervorrichtung 188 angeordneten Transportwalze 183 transportiert und gegen den Leseabschnitt gedrückt. Das Andrücken erfolgt durch eine nicht dargestellte Anpreßvorrichtung in Form einer Feder zum Beispiel. Mit dem Anpressen der Transportwalze 183 und/oder der photoelektrischen Wandlervorrichtung gegeneinander wird das dazwischen liegende Original P in Auswerfrichtung weiter transportiert. Die Trennzunge 182 dient dazu, die als Stapel eingelegten Originale P zu trennen und ein Original nach dem anderen dem Leseabschnitt zuzuführen.
Das Faxgerät 180 hat außerdem den Aufzeichnungskopf 186 zum Aufzeichnen eines empfangenen Bildes oder einer von der photoelektrischen Wandlervorrichtung 188 gelesenen Information auf einem Aufzeichnungsmedium W und eine Schreibwalze 185 zum Transportieren des Aufzeichnungsmediums W zwecks Aufzeichnens von Informationen durch den Aufzeichnungskopf 186.
Die Stromversorgung 187 ist ein Stromversorgungsabschnitt zum Ansteuern des Faxgerätes 180, das Systemsteuergerät 184 dient der Steuerung einer Bildlesevorrichtung einschließlich photoelektrischer Wandlervorrichtung 188 und der Aufzeichnungsvorrichtung einschließlich Aufzeichnungskopf 186 und das Bedienfeld 189 ist ein sogenannter Steuerabschnitt des Faxgerätes 180.
Die photoelektrische Wandlervorrichtung 188 ist wie gezeigt auf dem im Faxgerät 180 vorhandenen Rahmen 4 (Hauptkörperrahmen in der Zeichnung) befestigt. Dieser Rahmen dient normalerweise hauptsächlich zur Verstärkung des Gerätekörpers.
Fig. 5 zeigt schematisch den Aufbau des Befestigungsabschnitts der photoelektrischen Wandlervorrichtung 188 und dessen nähere Umgebung.
In dieser Figur kennzeichnet das Bezugszeichen 191 eine Lichtquelle in Form von Leuchtdioden, das Bezugszeichen 192 einen Sensorrahmen, das Bezugszeichen 193 ein Lichtquellensubstrat und das Bezugszeichen 194 eine Steckverbindung. Um die Leuchtdioden als Lichtquelle 191 verwenden zu können, sind zahlreiche dieser Leuchtdioden in bestimmten Abständen zueinander auf dem Lichtquellensubstrat 193 angeordnet. Der Photosensor 1 und das Lichtquellensubstrat 193 sind am Sensorrahmen 192 befestigt und so in diesem integriert, daß diese Einheit die photoelektrische Wandlervorrichtung 188 bildet. Die Steckverbindung 194 dient als Stromzuführung für die photoelektrischen Wandlerelemente oder die Leuchtdioden und/oder zum Ausgeben elektrischer Signale, welche die Informationen von den photoelektrischen Wandlerelementen tragen.
Die photoelektrische Wandlervorrichtung 188 wird von einer nicht dargestellten Vorrichtung in einem Rücksprung im Rahmen 4 gehalten.
Fig. 6 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung den Montageabschnitt der photoelektrischen Wandlervorrichtung 188 und dessen nähere Umgebung.
In dieser Figur kennzeichnet das Bezugszeichen 195 eine flexible Leiterplatte zur Ausgabe von Signalen vom Photosensor 1, das Bezugszeichen 196 eine flexible Leiterplatte zur Ausgabe von Signalen von der photoelektrischen Wandlervorrichtung 188 nach außen und das Bezugszeichen 197 einen in Fig. 7 gezeigten Abschnitt zum elektrischen Koppeln mit der flexiblen Leiterplatte.
Wie Fig. 6 zeigt, ist die photoelektrische Wandlervorrichtung 188 so konstruiert, daß diese in den im Rahmen 4 vorhandenen Rücksprung paßt, und die flexible Leiterlatte 196 wird mit dem am Vorrichtungskörper vorhandenen Anschlußabschnitt elektrisch gekoppelt. Die Transportwalze 183 ist wie bereits beschrieben über dem Leseabschnitt der photoelektrischen Wandlervorrichtung 188 angeordnet. Die Signalleitung vom Photosensor 1 wird zuerst über die flexible Leiterplatte 195 mit dem Lichtquellensubstrat 193 und dann über eine im Lichtquellensubstrat 193 angeordnete Signalverarbeitungsschaltung und über die flexible Leiterplatte 196 mit einer am Vorrichtungskörper vorhandenen Verarbeitungsschaltung elektrisch gekoppelt.
Fig. 7 zeigt schematisch die Verbindung zwischen der photoelektrischen Wandlervorrichtung 188 und dem Systemsteuersubstart 184 im Faxgerät 180.
Wie Fig. 7 zeigt, ist die flexible Leiterplatte 196 der photoelektrischen Wandlervorrichtung 188 mit der im Systemsteuersubstrat 184 vorhandenen Steckverbindung 197 elektrisch gekoppelt.
Eine weitere Senkung der Kosten, Größe und des Gewichts der Informationsverarbeitungsvorrichtung oben genannter Konstruktion war nicht möglich, weil die photoelektrische Wandlervorrichtung eine Struktureinheit mit Sensorrahmen bildet. Ein Problem bestand auch darin, daß eine weitere Verringerung der Größe und des Gewichts zu einer Beeinträchtigung der Gestaltungsfreiheit des Vorrichtungshauptkörpers führen würde.
Eine Informationsverarbeitungsvorrichtung dieser Art ist aus dem Dokument GB-A-2 255 684 bekannt. Gemäß diesem Dokument ist eine photoelektrische Wandlervorrichtung direkt an einem Lichtquellensubstrat befestigt, um eine Untereinheit zu erzeugen, welche aber anders als im vorliegenden Fall in eine Informationsverarbeitungsvorrichtung integriert wurde. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Weiterentwicklung einer Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei welcher eine Kosten-, Größen- und Gewichtsreduzierung erreicht wird.
Die Informationsverarbeitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfüllt diese Aufgabe.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
Die Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht Freiheit in der konstruktiven Gestaltung und Herstellung.
Da die vorliegende Erfindung den Sensorrahmen für den Aufbau der photoelektrischen Wandlervorrichtung ausschließt, können Größe und Gewicht dieser Vorrichtung um jene des Sensorrahmens verringert werden. Auch die Anzahl an Komponenten wird verringert, wodurch die Kosten sinken, die Zuverlässigkeit verbessert wird und Gestaltungsfreiheit besteht.
Photosensor und Lichtquehlensubstrat können nacheinander am Rahmen des Vorrichtungskörpers werden, so daß im Falle eines erforderlichen Austauschs die Möglichkeit besteht, nur das betreffende Teil auszuwechseln.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch die Vereinigung des Lichtquellensubstrats mit einem weiteren Schaltungssubstrat, um die Anzahl an Komponenten zu verringern, und durch die Verringerung der Montageschritte und Verdrähtungsanschlüsse kann auch die Zuverlässigkeit verbessert werden.
Bei der vorliegenden Erfindung können auch der Sensorrahmen als Bestandteil des Photosensors und ein unabhängiges Substrat für die Lichtquelle entfallen, so daß der Abstand zwischen der Lesefläche des Photosensors und der Rückseite des Vorrichtungskörpers unterhalb des Schaltungssubstrats wie z. B. des Systemsteuersubstrats verringert und dadurch eine weitere Größen- und Gewichtsreduzierung erreicht wird.
Bei der vorliegenden Erfindung kann durch Anordnen der Lichtquelle und des Photosensors auf dem Schaltungssubstrat auch die Positioniergenauigkeit zwischen beiden verbessert und die Montage erleichtert werden. Da der Photosensor und die Lichtquelle auf dem Schaltungssubstrat wie z. B. dem Systemsteuersubstrat angeordnet sind, ist das Abgleichen der von der Lichtquelle emittierten Lichtmenge und der Sensorempfindlichkeit sehr einfach und eine Verringerung der dafür erforderlichen Schritte möglich, so daß eine weitere Verbesserung der Arbeitseffizienz eintritt.
Bei der vorliegenden Erfindung kann der Druckkontakt zwischen dem Photosensor und der Transportwalze durch ein auf der Transportwalzenseite angeordnetes Anpreßelement in Form einer Feder z. B. hergestellt werden, doch auch eine vom Rahmen erzeugte und auf die Transportwalze wirkende elastische Kraft kann den Druckkontakt herstellen. In diesem Fall kann die Anzahl an Komponenten weiter verringert werden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann das Verbiegen oder Verformen des Schaltungssubstrats wie z. B. des mit dem Photosensor bestückten Systemsteuersubstrats durch Anbringen der Anpreßvorrichtung auf der Seite des Photosensors verhindert werden, so daß sowohl eine höhere Auflösung beim Lesen als auch eine Größen- und Gewichtsreduzierung erreicht wird.
Durch Anbringen der Anpreßvorrichtung nicht auf der Transportwalzenseite, sondern auf der Photosensorseite, wird auch das Abgleichen einfacher und die dadurch mögliche Druckerhöhung nur im Mittelabschnitt und nicht an anderen Abschnitten der Transportwalze wird ein Schrägtransport des Originals effektiver verhindert.
Gemäß dieser Erfindung wird empfohlen, die Anpreßkraft so einzustellen, das im Mittelabschnitt der Transportwalze 183 in deren Längsrichtung gesehen eine größere Transportkraft entsteht, um einen Schrägtransport des Originals zu verhindern. Wenn, wie bereits bei den vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben, die Anpreßkraft auf der Photosensorseite erzeugt wird, kann z. B. die Stärke der Mittelfeder vergrößert werden. Somit kann das Problem des Schrägzugs durch Justieren der Federkraft auf einfache Weise gelöst werden.
Fig. 1 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Beispiel der photoelektrischen Wandlervorrichtung.
Fig. 2 zeigt schematisch die Schnittansicht der in Fig. 1 dargestellten Wandlervorrichtung.
Fig. 3 zeigt schematisch die Schnittansicht eines photoelektrischen Wandlerelements.
Fig. 4 zeigt schematisch die Schnittansicht eines Informationsverarbeitungsgerätes mit der photoelektrischen Wandlervorrichtung.
Fig. 5 zeigt schematisch den Montageabschnitt der photoelektrischen Wandlervorrichtung und deren nähere Umgebung.
Fig. 6 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung den Montageabschnitt der photoelektrischen Wandlervorrichtung und deren nähere Umgebung sowie den Zusammenbau selbst.
Fig. 7 zeigt schematisch an einem Beispiel die elektrische Verbindung in einem Faxgerät.
Fig. 8 zeigt schematisch ein Beispiel des Leseabschnitts im Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung und dessen nähere Umgebung.
Fig. 9 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Beispiel des Leseabschnitts im Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung und dessen nähere Umgebung sowie den Zusammenbau.
Fig. 10 zeigt schematisch die Schnittansicht des Hauptkörpers dieses Informationsverarbeitungsgerätes.
Fig. 11 zeigt schematisch ein Beispiel des Leseabschnitts im Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung und dessen näher Umgebung.
Fig. 12 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Beispiel des Leseabschnitts im Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung und dessen nähere Umgebung.
Fig. 13 zeigt schematisch ein Beispiel des Leseabschnitts im Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung und dessen nähere Umgebung.
Fig. 14 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Beispiel des Leseabschnitts im Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung und dessen näher Umgebung sowie den Zusammenbau.
Fig. 15 zeigt schematisch ein Beispiel des Leseabschnitts im Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung und dessen nähere Umgebung.
Fig. 16 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Beispiel des Leseabschnitts im Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung und dessen nähere Umgebung sowie den Zusammenbau.
Fig. 17 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Beispiel eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes, welcher im Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 18 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Beispiel des Aufzeichnungsabschnitts, welcher nach dem Tintenstrahlaufzeichnen arbeitet und in einem Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 19 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Beispiel des Aufzeichnungsabschnitts, welcher nach dem Tintenstrahlaufzeichnen arbeitet und im Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 20 zeigt an einem Beispiel das Blockschaltbild des Informationsverarbeitungsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend werden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.

(Ausführungsform 1)

Fig. 8 zeigt schematisch ein bevorzugtes Beispiel des Leseabschnitts im Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung und dessen nähere Umgebung, Fig. 9 schematisch und in perspektivischer Darstellung den Zusammenbau und Fig. 10 ein Beispiel der Anordnung dieses Leseabschnitts im Gerätekörper.
Die in den Fig. 8 bis 10 gezeigte Ausführungsform betrifft ein Faxgerät 180 als ein Beispiel des Informationsverarbeitungsgerätes.
Bei dieser Ausführungsform wird das Lichtquellensubstrat 193 mit den in gewünschten Abständen angeordneten Lichtquellen 191 in einen im Rahmen 4 vorhandenen Rücksprung gelegt. Das Lichtquellensubstrat 193 mit den darin vorhandenen Lichtquellen 191 wird auf dem Boden des im Rahmen 4 vorhandenen Rücksprungs entsprechend positioniert und befestigt. Die Lichtquellen 191 sind über eine entsprechende Verdrahtung wie z. B. eine nicht dargestellte Steckverbindung oder eine nicht dargestellte Leiterplatte mit der Stromzuführung elektrisch verbunden.
Bei der vorliegenden Erfindung ist der Rahmen ein Bauteil, welches dem Hauptkörper des Informationsverarbeitungsgerätes die gewünschte Festigkeit gibt, als Bezugsposition für verschiedene Teile dient oder als Befestigung für die Hauptbauelemente verwendet wird.
Eine einfachere Anordnung ist möglich, wenn das Lichtquellensubstrat 193 in Minimalmustern zum Ansteuern der Lichtquellen 191 ausgeführt ist, und durch Anordnen der Schaltung für das Verarbeiten der Signale vom Photosensor 1 auf der Seite des Systemsteuersubstrats, welche eine doppelseitigen Packung zum Erzeugen der Verdrahtung und des Verarbeitungsschaltsystems im Lichtquellensubstrat 193 nicht notwendig machen, kann Rauschen unterdrückt werden.
Das Lichtquellensubstrat 193 kann z. B. durch Kleben, mechanisches Verbinden usw. am Rahmen 4 befestigt werden. Ein Befestigen durch Kleben beinhaltet nicht nur Aufbringen eines Klebers, sondern auch die Verwendung eines doppelseitigen Klebebandes. Mechanisches Befestigen bedeutet Einrasten, Verschrauben und Anpressen des Substrats durch hakenähnliche Bauelemente oder ähnliche Elemente, welche in bestimmten Abschnitten des Rahmens 4 vorhanden sind. Hinsichtlich der Befestigungsart gibt es keine Beschränkungen, wenn der gewünschte Halt gewährleistet wird.
Wie Fig. 9 zeigt, ist der Photosensor 1 im oberen Teil des Rahmens 4 angeordnet. In diesem Fall eignen sich für dessen Positionierung Vorsprünge, welche in entsprechende Ausschnitte im Rahmen 4 einrasten und gleichzeitig als Befestigungselemente dienen. Neben dieser Anordnung, bei welcher die Vorsprünge am Photosensor 1 in entsprechende Ausschnitte am Rahmen 4 greifen, gibt es noch eine mögliche Anordnung dahingehend, daß die Vorsprünge am Rahmen 4 und die Ausschnitte am Photosensor 1 vorhanden sind, und eine weitere Anordnung, bei welcher der Photosensor 1 und der Rahmen 4 Vorsprünge und entsprechend versetzt zu diesen Ausschnitte aufweisen. Eine weitere bevorzugte Anordnung besteht darin, daß um die Seitenflächen des im Rahmen 4 vorhandenen Ausschnitts eine Stufe vorhanden ist und die Peripherie des Photosensors 1 dieser Stufe konstruktiv entspricht und in diese paßt. Bevorzugt werden die Vorsprünge am Photosensor 1, um diesen möglicherweise zu verstärken.
Das beschriebene Positionieren des Photosensors 1 wird bei dieser Ausführungsform bevorzugt, ist aber nicht zwingend.
Der Photosensor 1 kann durch Kleben oder mechanisch oder durch beides befestigt werden. Das Befestigen durch Kleben erfolgt durch Aufbringen eines Klebers, Verwendung eines sogenannten doppelseitigen Klebebandes oder eines ähnlichen Hilfsmittels oder durch eine Kombination der genannten Verfahren. Hierbei kann jede Art Kleber verwendet werden, wenn dieser keine Beschädigung des Photosensors 1 oder des Rahmens 4 verursacht. Das mechanische Befestigen erfolgt durch Verschrauben, Einrasten, Einpressen oder durch eine Kombination dieser Möglichkeiten. Das Einpressen kann z. B. dadurch erreicht werden, daß der Photosensors 1 zwischen eine Platte und den Rahmen 4 gelegt wird. In diesem Fall kann die Platte durch Kleben oder ein mechanisches Verfahren am Rahmen oder einem anderen Teil des Gerätes befestigt werden. Zum mechanischen Befestigen kann ein Winkel mit L-förmigem Querschnitt z. B. oder ein anderes Bauelement verwendet werden, egal, ob Anschrauben, Einrasten oder Einpressen zur Anwendung kommt.
Die aus dem Photosensor 1 ragende flexible Leiterplatte 195 wird an die im Systemsteuersubstrat 184 vorhandene Steckverbindung 197 elektrisch angeschlossen.
Der Rahmen 4 ist eines der den Gerätekörper bildenden Bauelemente. Dieser Rahmen wird aus einer Metallplatte gepreßt, aus Metallplatten zusammengesetzt, aus Kunstharz oder aus einer Kombination dieser Verfahren hergestellt. Wenn der Rahmen aus Kunstharz gegossen wird, kann die gewünschte Form, selbst wenn diese kompliziert ist, direkt hergestellt werden, so daß eine weitere Reduzierung der Anzahl an Komponenten sich ergeben kann.
Bei der vorliegenden Ausführungsform verläuft der Boden des im Rahmen 4 vorhandenen Rücksprungs parallel zu der Stelle, an welcher der Photosensor 1 positioniert werden soll, um das Lichtquellensubstrat 193 parallel zum Photosensor 1 einzustellen, doch nicht immer muß die Bodenfläche parallel zu der Stelle verlaufen, an welcher der Photosensor 1 positioniert werden soll. Der Grund ist darin zu suchen, daß das von der Lichtquelle 191 emittierte Licht auf das Original und das von dort reflektierte Licht auf die photoelektrischen Wandlerelemente trifft. Bevorzugt wird jedoch die Anordnung, bei welcher das von den Lichtquellen 191 emittierte Licht das Original effektiv beleuchtet und das vom Original reflektierte Licht effektiv in die photoelektrischen Wandlerelemente gelangt. Durch Neigen des Bodens des im Rahmen 4 vorhandenen Rücksprungs besteht jedoch mehr Konstruktionsfreiheit, das Lichtquellensubstrat 193 ebenfalls zu neigen.
Da bei der vorliegenden Ausführungsform kein Sensorrahmen zur Erzeugung der photoelektrischen Wandlervorrichtung verwendet wird, kann das Gerät hinsichtlich Größe und Gewicht um jene bzw. jenes des Sensorrahmens verringert werden. Da das Gerät außerdem aus weniger Komponenten besteht, kann eine Verringerung der Kosten einschließlich Herstellungskosten eintreten und die Zuverlässigkeit weiter verbessert werden. Da der Photosensor 1 und das Lichtquellensubstrat 193 separat am Rahmen 4 des Gerätekörpers montiert werden können, ist im Bedarfsfall nur das Auswechseln des entsprechenden Teils erforderlich.

(Ausführungsform 2)

Fig. 11 zeigt schematisch ein weiteres bevorzugtes Beispiel des Leseabschnitts im Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung und dessen nähere Umgebung und Fig. 12 schematisch und in perspektivischer Darstellung den Zusammenbau.
Wie beide Figuren zeigen, sind die Lichtquellen 191 direkt auf dem im Gerätekörper vorhandenen Systemsteuersubstrat 184 angeordnet, ohne das bei der Ausführungsform 1 verwendete unabhängige Lichtquellensubstrat einzusetzen. Das Systemsteuersubstrat 184 ist an einem bestimmten Abschnitt des Rahmens 4 angeordnet. Dadurch entsteht ein Abstand zwischen den Lichtquellen und dem Photosensor 1.
Detaillierter ausgedrückt, bei der vorliegenden Ausführungsform ist im Rahmen 4 eine Öffnung vorhanden, welche durch Rahmenschenkel 501 entsteht, und das Systemsteuersubstrat 184 so angeordnet, daß es am Rahmenschenkel 501 anliegt. Die Lichtquellen 191 sind im Systemsteuersubstrat 184 so angeordnet, daß dieses Substrat auch als Lichtquellensubstrat dienen kann.
Der Photosensor 1 ist auf gleiche Weise wie in der Ausführungsform 1 am Rahmen 4 angeordnet. Der Photosensor 1 ist mit Vorsprüngen und der Rahmen 4 mit entsprechenden Ausschnitten versehen, durch welche das Verbinden beider erfolgt. Die Vorsprünge können aber auch am Rahmen 4 und die Ausschnitte am Photosensor 1 vorhanden sein.
Auf gleiche Weise wie bei der Ausführungsform 1 kann um die im Rahmen 4 vorhandene Öffnung eine Stufe vorgesehen werden, in welche die Peripherie des Photosensors 1 paßt.
Das Befestigen des Photosensors 1 am Rahmen kann wie bei der Ausführungsform 1 durch Kleben oder auf mechanische Weise erfolgen.
Der Rahmen 4 und das Systemsteuersubstrat 184 können durch Kleben oder auf mechanische Weise miteinander verbunden werden, d. h. mittels eines Klebers, durch Verschrauben, Einrasten, Einpressen usw. Diese Verbindungsverfahren können einzeln angewendet werden, doch eine Kombination mit einem anderen Verfahren ist sehr effektiv.
Es muß nicht unbedingt erwähnt werden, daß ein weiteres Verstärkungsteil in Form eines L-förmigen Winkels zum Verbinden des Rahmens 4 mit dem Systemsteuersubstrat 184 verwendet werden kann.
Um die Montagegenauigkeit zu verbessern und die Verbindungsstabilität zu erhöhen, wird eine Anordnung bevorzugt, bei welcher am unteren Teil des zum Rahmenschenkels 501 Vorsprünge und im Systemsteuersubstrat 184 Öffnungen vorhanden sind, in welche diese Vorsprünge passen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform haben die Rahmenschenkel 501 gleiche Länge, so daß das Systemsteuersubstrat 184 parallel zum Photosensor 1 angeordnet ist, doch wie bei der Ausführungsform 1 beschrieben, können die Rahmenschenkel 501 auch unterschiedlich lang ausgeführt werden, um bei Bedarf das Systemsteuersubstrat 184 zu neigen.
Der Rahmenschenkel 501 muß nicht zwangsläufig um die gesamte Peripherie der im Rahmen 4 vorhandenen Öffnung verlaufen. Es ist auch möglich, an den beiden Enden des Rahmenschenkels einen Fuß vorzusehen. Bevorzugt wird aber ein um die gesamte Peripherie der Öffnung verlaufender Rahmenschenkel 501, um die Steifigkeit des Rahmens 4 zu verbessern.
Für den Rahmen 4 kann einer der bei der Ausführungsform 1 genannten Werkstoffe verwendet werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform schließt das Systemsteuersubstrat 184 integrierte Schaltungen zum Steuern des Bildverarbeitungssystems, z. B. eine integrierte Schaltung zum Steuern des photoelektrischen Wandlerabschnitts, eine integrierte Schaltung zum Steuern der photoelektrischen Wandlervorrichtung, eine integrierte Schaltung zum Steuern der Aufzeichnungseinheit usw. ein. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf ein solches Substrat beschränkt. Bei der vorliegenden Erfindung ist das Substrat für die darin anzuordnenden Lichtquellen mit dem Substrat vereint, auf welchem die Schaltungen für die anderen Funktionen vorhanden sind.
Die Vereinigung des Systemsteuersubstrats 184 mit dem Lichtquellensubstrat kann nicht nur eine Verringerung der Substratanzahl als Ganzes im Gerätekörper, sondern auch der Anzahl an Anschlüssen für die Verdrahtung oder der Anzahl an Lötstellen oder ähnlicher Stellen bedeuten, wodurch es möglich ist, die Anzahl an Einzelschritten bei der Herstellung des gesamten Informationsverarbeitungsgerätes zu verringern. Die Verringerung der Anzahl an Verbindungen und Anschlußstellen kann auch zu einer Verbesserung der Zuverlässigkeit führen und wird deshalb bevorzugt.
Wie bereits beschrieben, kann bei der vorliegenden Ausführungsform durch Vereinigen des Lichtquellensubstrats mit dem Substrat für die anderen elektrischen Schaltungen die Anzahl an Komponenten verringert und durch die Verringerung der Anzahl an Montageschritten und Verdrahtungsanschlüsse die Zuverlässigkeit verbessert werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Sensorrahmen als Bauteil des Photosensors 1 nicht benötigt und der Abstand zwischen der Lesefläche des Photosensors 1 und der Rückseite des Gerätekörpers unterhalb des Systemsteuersubstrats 184 verringert, da für die Lichtquellen ein unabhängiges Substrat nicht erforderlich ist, wodurch eine weitere Größen- und Gewichtsreduzierung erzielt wird.

(Ausführungsform 3)

Fig. 13 zeigt schematisch ein weiteres bevorzugtes Beispiel des Leseabschnitts im Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung und dessen nähere Umgebung und Fig. 14 schematisch und in perspektivischer Darstellung die Montage des Leseabschnitts.
Wie beide Figuren zeigen, ist das Lichtquellensubstrat mit dem Substrat für die anderen elektrischen Schaltungen auf gleiche Weise wie bei der Ausführungsform 2 vereint. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind jedoch der Photosensor 1 und auch die Lichtquellen 191 auf dem Systemsteuersubstrat 184 des Substrats mit den elektrischen Schaltungen angeordnet.
In diesem Fall ist der Photosensor 1 mit Auskrakungen 601 versehen, welche am unteren Ende einen Haken 602 haben, und diese Haken greifen über die Kante der im Systemsteuersubstrat 184 vorhandenen jeweiligen Öffnung 603, um auf diese Weise den Photosensor 1 am Systemsteuersubstrat 184 zu befestigen und beide miteinander zu vereinen (sogenannte Einrastverbindung).
Bevorzugt wird die Herstellung des Photosensors 1 mit den Auskrakungen 601 und den Haken 602 durch Gießen aus Kunststoff, wobei das Sensorsubstrat und die transparente Schutzschicht in einem Schritt erzeugt werden. Das einstückige Gießen der Auskrakungen 601 und Haken 602 kann zu einer weiteren Verbesserung der Positioniergenauigkeit in bezug auf die im Sensorsubstrat vorhandenen zahlreichen photoelektrischen Wandlerelemente und der Genauigkeit bei der Montage am Gerätekörper führen.
Durch Verwendung eines Klebers und von Schrauben oder durch zusätzliches Verstemmen kann der Photosensor 1 fester am Systemsteuersubstrat 184 befestigt werden.
Wie bereits bei der Ausführungsform 2 erwähnt, liegt der Rahmen 4 am Systemsteuersubstrat an, und bei der vorliegenden Ausführungsform kann das untere Ende des Rahmenschenkels 501 ebenfalls mit einer Auskragung und einem Haken versehen werden, so daß der Rahmenschenkel 501 auf gleiche Weise wie der Photosensor 1 durch Einrasten am Systemsteuersubstrat 184 befestigt werden kann.
Auch bei dieser Ausführungsform kann durch unterschiedliche Längen der Rahmenschenkel 501 wie bei der Ausführungsform 2 und durch unterschiedliche Längen der Auskragungen 601 das Systemsteuersubstrat 184 geneigt montiert werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die Positioniergenauigkeit des Photosensors 1 und der Lichtquellen 191 verbessert und die Montage erleichtert werden. Da der Photosensor und die Lichtquellen auf dem Systemsteuersubstrat 184 angeordnet sind, ist das Abgleichen der Lichtmenge der Lichtquellen und der Empfindlichkeit des Sensors aufeinander einfach und die gesamte Anzahl an Schritten wird verringert, so daß eine weitere Verbesserung der Arbeitseffektivität eintritt.
Obwohl bei den beschriebenen Ausführungsformen 1 bis 3 eine Anpreßvorrichtung in Form einer Feder auf der Seite der Transportwalze 183 angeordnet ist, um eine Druckberührung zwischen dem Photosensor 1 und der Transportwalze 183 zu erhalten, kann diese Druckberührung auch durch eine vom Rahmen 4 erzeugte elastische Kraft bewirkt werden.

(Ausführungsform 4)

Fig. 15 zeigt schematisch ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Leseabschnitts im Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung und dessen nähere Umgebung und Fig. 16 schematisch und in perspektivischer Darstellung dessen Montage.
Wie die Fig. 15 und 16 zeigen, ist ähnlich wie bei der Ausführungsform 3 das Lichtquellensubstrat als ein weiteres Schaltungssubstrat mit dem Systemsteuersubstrat 184 vereint und die am unteren Ende jeder Auskragung 601 des Photosensors 1 vorhandenen Haken 602 rasten in die im Systemsteuersubstrat 184 vorhandenen Öffnungen 603 ein, wodurch der Photosensor 1 Bestandteil des Systemsteuersubstrats 184 wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Photosensor 1 mit den Anpreßelementen 801 versehen, welche diesen gegen die Transportwalze 183 drücken. Um den Photosensor 1 von den Anpreßelementen 801 gegen die Transportwalze drücken, das Original transportieren und im Falle einer Gegenkraft in Richtung Lichtquelle bewegen zu können, ist die Länge der Auskragungen 601 mit dem an deren unteren Ende vorhandenen Haken 602 größer als die Dicke des Systemsteuersubstrats 184 ausgeführt, so daß die Auskragungen im Systemsteuersubstrat gleiten können. Die Anpreßelemente 801 gleichen auch ein Montagespiel zwischen dem Photosensor 1 und dem Systemsteuersubstrat 184 aus.
Neben den bei der Ausführungsform 3 beschriebenen Effekten können bei der vorliegenden Ausführungsform auch Krümmungen oder Verformungen des Systemsteuersubstrats 184 durch die Anpreßelemente wie z. B. Federn ausgeglichen werden, wodurch eine höhere Auflösung beim Lesen sowie eine Größen- und Gewichtsreduzierung erreicht wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, bei welcher die Anpreßvorrichtung auf der Seite mit dem Photosensor 1 und nicht auf der Seite mit der Transportwalze 183 angeordnet ist, wird das Abgleichen umgangen. Wenn nämlich die Transportwalze 183 angepreßt wird, muß die Anpreßkraft oft zwischen der Seite mit der Kraftübertragungsvorrichtung in Form eines Getriebes z. B. für die Transportwalze 183 und der ohne diese Vorrichtung abgeglichen werden, was bei einer Anordnung der Anpreßvorrichtung auf der Seite mit dem Photosensor 1 wie im Falle der vorliegenden Ausführungsform nicht erforderlich ist.
Mit der vorliegenden Ausführungsform kann das Problem des Schrägtransports durch einfaches Justieren gelöst werden, denn hier wird die Anpreßkraft so eingestellt, daß in Längsrichtung der Transportwalze 183 gesehen auf deren Mittelabschnitt die größte Transportkraft wirkt, um den Schrägtransport des Originals zu verhindern, und das kann z. B. durch Verstärken der Mittelfedern erreicht werden, wenn die Anpreßkraft von der Seite mit dem Photosensor 1 aus wie bei der vorliegenden Ausführungsform erzeugt wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird auch die Toleranzzone für den flachen Abschnitt des Photosensors 1 auf der zur Transportwalze 183 gerichteten Seite verbessert.
Obwohl wie in Fig. 16 gezeigt die Elemente zum Betätigen der Anpreßvorrichtung in Form von Schraubenfedern vorliegen, sind die Anpreßelemente 801 nicht auf diese Form beschränkt, sondern können auch Blattfedern, Torsionsfedern, Gummielemente, ballförmige Elemente mit Gas- oder Luftfüllung und dergleichen sein.
Der bei der vorliegenden Ausführungsform verwendbare Photosensor 1 ist nicht auf das beschriebene Beispiel beschränkt, sondern kann bei Bedarf auch modifiziert werden. Auch die bei der vorliegenden Ausführungsform verwendbaren photoelektrischen Wandlerelemente sind nicht auf den beschriebenen Aufbau beschränkt. Bevorzugt wird jedoch ein länglicher Photosensor, bei welchem die photoelektrischen Wandlerelemente über die gesamte Länge der Lesefläche angeordnet sind.
Nachfolgend wird mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen der im Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Leseabschnitt beschrieben.
Zu den beim Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbaren Ausgabeverfahren gehören das Thermoprägeaufzeichnen und wärmeempfindliche Aufzeichnen, bei welchen ein Wärmekopf verwendet wird, das Tintenstrahlaufzeichnen, bei welchem ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf verwendet wird, und die Elektrofotografie.
Von diesen zahlreichen Verfahren wird hier ein Beispiel beschrieben, bei welchem als Ausgabeabschnitt des Informationsverarbeitungsgerätes ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf zum Einsatz kommt, dessen Größe und Gewicht stark reduziert sind, welcher sich ausgezeichnet für das Aufzeichnen auf glattem Papier eignet und bei niedrigen Betriebskosten betrieben wird. Hier wird hauptsächlich auf den Ausgabeabschnitt eingegangen.
Bei der vorliegenden Erfindung eignet sich am besten das Tintenstrahlaufzeichnen, bei welchem ein Aufzeichnungskopf verwendet wird, der Wärmeenergie zum Ausstoßen von Tinte nutzt. Ein solcher Kopf wird wegen seiner kompakten Größe verwendet, so daß durch die Größenverringerung der photoelektrischen Wandlervorrichtung für das gesamte Informationsverarbeitungsgerät ein Nutzen entsteht.
Aufbau und Prinzip dieses Kopfes entsprechen vorwiegend den in den Spezifikationen US-A-4 723 129 und US-A-4 740 796 offenbarten. Das darin beschriebene Verfahren kann sowohl beim sogenannten Nachbedarf-Typ als auch beim Konti-Typ angewendet werden; besondert bevorzugt wird der Nachbedarf-Typ, weil dadurch die Größe des gesamten Gerätes verringert werden kann.
Kürz gesagt, bei diesem Verfahren wird mindestens ein Steuersignal entsprechend der Aufzeichnungsinformation an einen unmittelbar neben einem mit Flüssigkeit (Tinte) getränkten Blatt oder gefüllten Kanal angeordneten elektrothermischen Wandler gesendet, um in diesem Wärmeenergie zu erzeugen, welche zu einer schnellen Temperaturerhöhung über das Kernbildungssieden führt und auf der Wärmewirkungsfläche des Aufzeichnungskopfes Filmkochen auslöst, so daß in direkter Übereinstimmung mit dem Aufzeichnungssignal sofort ein Bläschen in der Flüssigkeit entsteht. Beim Wachsen und Zusammenfallen des Bläschens wird durch eine Ausstoßöffnung mindestens ein Tröpfchen ausgestoßen. Wenn das Steuersignal in Impulsform gesendet wird, können Wachsen und Zusammenfallen des Bläschens unmittelbar und angemessen ablaufen, so daß das Ausstoßen von Flüssigkeit bei ausgezeichneter Ansprechempfindlichkeit erfolgt, und deshalb wird dieses Verfahren bevorzugt.
Bevorzugte Beispiele für das Steuersignal in Impulsform sind in den Spezifikationen US-A-4 463 359 und US-A-4 345 262 beschrieben. Ein noch besseres Aufzeichnen wird unter den in der Spezifikation US-A-4 313 124 beschriebenen Bedingungen erreicht, welche sich auf die Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit und die genannte Wärmewirkungsfläche beziehen.
Ein solcher spezieller Aufzeichnungskopf weist gemäß den genannten Spezifikationen eine Kombination von Ausstoßöffnungen, Kanälen (linearen und gekrümmten) und elektrothermischen Wandlern auf oder hat den in den Spezifikationen der USA-Patente 4558333 und 4459600 offenbarten Aufbau, bei welchem die Wärmewirkungsfläche in einem gekrümmten Bereich angeordnet ist.
Weitere effektive Konstruktionen basiere auf dem im Dokument JP-A-59-123670 offenbarten Aufbau, welcher einen gemeinsamen Schlitz als Flüssigkeitsausstoßöffnung aufweist, und im Dokument JP-A-138461, welches Öffnungen zum Absorbieren der durch Wärmeenergie erzeugten und auf die Ausstoßöffnungen gerichteten Druckwellen offenbart.
Der Aufzeichnungskopf kann auch ein Ganzzeilenkopf sein, dessen Länge der Maximalbreite des im Aufzeichnungsgerät verwendbaren Aufzeichnungsmediums entspricht. In diesem Fall kann entsprechend den genannten Spezifikationen der Aufzeichnungskopf aus zahlreichen nebeneinander angeordneten Einzelköpfen zusammengesetzt oder einstückig gefertigt sein.
Bevorzugte Beispiele des Aufzeichnungskopfes sind auch der austauschbare Aufzeichnungskopf in Chipform, welcher nach dem Anbringen am Gerätekörper elektrisch mit diesem gekoppelt ist und von diesem mit Tinte beliefert wird, und der Aufzeichnungskopf in Patronenform, welcher mit den elektrischen Anschlüssen und dem Tintenbehälter ausgerüstet ist.
Am Aufzeichnungskopf können außerdem eine Regeneriereinheit, eine Vorbereitungseinheit und weitere Einheiten angeordnet werden, um das Informationsverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung wartungsfreier auszuführen.
Beispiele solcher Einheiten, welche zur Stabilisierung des Aufzeichnens beitragen, sind eine Abdeckvorrichtung, eine Reinigungsvorrichtung, eine Druck- oder Saugvorrichtung und eine Heizvorrichtung in Form eines elektrothermischen Wandlers für den Aufzeichnungskopf. Außerdem kann ein anderer Ausstoßmodus als das Aufzeichnen angewendet werden.
Beispiele für den Aufzeichnungsmodus sind das Aufzeichnen mit nur einer Hauptfarbe wie Schwarz und das Mehrfarben- oder Vollfarbenaufzeichnen mit einem einstückig gefertigten Kopf oder mit mehreren zu einer Einheit zusammengesetzten Köpfen.
Die obige Beschreibung bezog sich auf Beispiele, bei welchen eine Flüssigkeit (Tinte) verwendet wird, doch es kann auch eine bei Raumtemperatur feste Tinte oder eine bei Raumtemperatur erweichende Tinte zum Einsatz kommen. Da beim genannten Tintenstrahlverfahren normalerweise eine Temperaturregelung eingeschlossen ist, um die Tinte auf einer Temperatur von 30º bis 70º und damit die Tintenviskosität in einem stabilen Ausstoßbereich zu halten, kann eine Tinte verwendet werden, welche beim Senden eines Aufzeichnungssignals flüssig ist. Es kann aber auch eine Tinte in fester Form verwendet werden, welche durch Aufbringen von Wärmeenergie in den flüssigen Zustand übergeht.
Nachfolgend wird kurz auf einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf eingegangen, welcher während des Aufzeichnens mit Wärmeenergie beaufschlagt wird und dadurch Flüssigkeit ausstößt.
Fig. 17 zeigt schematisch einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, welcher elektrothermische Wandler 1103, Elektroden 1104, Kanalwände 1105 und eine Deckplatte 1106 in Filmform aufweist, welche nach den bei der Halbleiterherstellung durchgeführten Schritten wie Ätzen, Dampfbeschichten, Aufsprühen usw. auf einem Substrat 1102 erzeugt werden. Von einem nicht dargestellten Flüssigkeitsbehälter wird über ein Flüssigkeitszuführröhrchen 1107 einer im Aufzeichnungskopf 1101 vorhandenen gemeinsamen Flüssigkeitskammer 1108 eine Flüssigkeit 1112 zugeführt. In dieser Figur kennzeichnet das Bezugszeichen 1109 ein am Flüssigkeitszuführröhrchen angeordnetes Anschlußelement.
Die in die gemeinsame Flüssigkeitskammer 1108 geleitete Flüssigkeit 1112 gelangt durch Kapillarwirkung in die Kanäle 1110 und bildet an der am vorderen Ende jedes Kanals vorhandenen Ausstoßöffnung einen stabil gehaltenen Meniskus. Bei Stromzuführung an einen elektrothermischen Wandler 1103 wird die über diesem vorhandene Flüssigkeit schnell erwärmt, um im Kanal ein Bläschen zu erzeugen, und durch Ausdehnen und Zusammenfallen des Bläschens wird durch die Ausstoßöffnung 1111 Flüssigkeit ausgestoßen und ein Flüssigkeitströpfchen gebildet.
Gemäß dieser Anordnung kann ein Tintenstrahlkopf, welcher mit 16 und mehr Düsen pro Millimeter, d. h. mit 128 oder 256 Ausstoßöffnungen versehen ist, oder ein sogenannter Ganzzeilenkopf, bei welcher die Ausstoßöffnungen über die gesamte Aufzeichnungsbreite angeordnet sind, zum Einsatz kommen.
Fig. 18 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung die Außenansicht des Ausstoßabschnitts des beim Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendeten Gerätes.
In dieser Figur kennzeichnet das Bezugszeichen 1801 den Tintenstrahlaufzeichnungskopf (nachfolgend Aufzeichnungskopf genannt) zum Aufzeichnen eines gewünschten Bildes durch Ausstoßen von Tinte beim Senden eines Aufzeichnungssignals und das Bezugszeichen 1802 einen Schlitten zur Durchführung der Abtastbewegung des Aufzeichnungskopfes in Aufzeichnungsrichtung (Abtasthauptrichtung). Der Schlitten 1802 gleitet auf Führungsholmen 1803, 1804 und bewegt sich längs in Abtasthauptrichtung synchron zu einem Taktgeberriemen 1806. Der Taktgeberriemen 1808 läuft über eine von einem Motor 1805 angetriebene Riemenscheibe 1807 und eine Umlenkriemenscheibe 1806.
Von einem Papiertrog 1810 wird ein Aufzeichnungsblatt 1809 entnommen und von einer nicht dargestellten Blattzuführwalze und einer an dieser anliegenden, ebenfalls nicht dargestellten Schleppwalze transportiert.
Ein Blattzuführmotor 1816 dient als Antriebsquelle für den Blatttransport. Das Aufzeichnungsblatt 1809 wird während des Transports von einer Blattausziehwalze 1813 und einer Haltestange 1814 gespannt und von einem aus elastischem Material hergestellten Blattstopper 1812 ständig gegen eine Heizvorrichtung 1811 gedrückt. Diese Heizvorrichtung 1811 erwärmt die vom Aufzeichnungskopf 1801 auf das Aufzeichnungsblatt 1809 ausgestoßene Tinte und fixiert diese durch Verdampfen des in der Tinte vorhandenen Wassers. Das Bezugszeichen 1815 kennzeichnet eine als Regeneriersystem bezeichnete Einheit, welche durch Entfernen der an den Ausstoßöffnungen des Aufzeichnungskopfes 1801 abgelagerten Fremdstoffe und eingetrockneten Tinte (nicht dargestellt) die Ausstoßcharakteristik im Normalzustand hält.
Das Bezugszeichen 1818a kennzeichnet eine Kappe, welche zum Regeneriersystem 1815 gehört und durch Bedecken der Ausstoßöffnungen des Aufzeichnungskopfes 1801 deren Verstopfen verhindert. Bevorzugt wird der Einbau eines Tintenabsorbers 1818 in die Kappe 1818a.
Auf der zur Aufzeichnungsfläche gerichteten Seite des Regeneriersystems 1815 ist eine Lamelle 1817 angeordnet, welche die mit den Ausstoßöffnungen versehene Fläche des Aufzeichnungskopfes berührt, um diese von den dort abgelagerten Fremdstoffen und Tintenpartikeln zu reinigen.
Bei der vorliegenden Erfindung wird das Aufzeichnen gemäß dem in Fig. 20 gezeigten Blockschaltbild durchgeführt, wobei ein elektrisches Signal, welches die von der photoelektrischen Wandlervorrichtung gelesenen Bildinformationen trägt, in ein elektrisches Signal zum Aufzeichnen der Bildinformationen durch die Bildverarbeitungsvorrichtung und Steuern des Schlittenmotors, des Blattvorschubmotors, der Regeneriervorrichtung usw. durch eine Steuervorrichtung wie z. B. eine Zentralverarbeitungseinheit (ZVE) umgewandelt wird.
Das die Bildinformationen tragende elektrische Signal kann über eine Kommunikationseinheit an eine weitere Bildverarbeitungsvorrichtung übertragen und dort ausgegeben oder von einem weiteren Informationsverarbeitungsgerät über die Kommunikationseinheit empfangen und vom genannten Aufzeichnungskopf aufgezeichnet werden.
Nachfolgend wird auf das in Fig. 19 gezeigte Schema des Ausgabeabschnitts mit dem vorhandenen Aufzeichnungskopf vom Ganzzeilen-Typ 1932 näher eingegangen.
In Fig. 19 kennzeichnet das Bezugszeichen 1965 einen Transportriemen, welcher von einer rotierenden Transportwalze 1964 angetrieben ein nicht dargestelltes Aufzeichnungsmedium transportiert. In der unteren Fläche 1931 des Aufzeichnungskopfes 1932 sind zahlreiche Ausstoßöffnungen in Übereinstimmung mit der Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsmediums vorhanden.
Auch in diesem Fall kann das Aufzeichnen auf gleiche Weise wie bei Verwendung eines Serienkopfes durchgeführt werden.
Der beschriebene Ausgabeabschnitt dient nur als Beispiel, denn bei diesem sind zahlreiche Modifikationen möglich.
Wenn bei dem oben beschriebenen Aufzeichnungsverfahren das Ausstoßen der Flüssigkeit durch Wärmeenergie erfolgt, kann das Gerät kleiner konstruiert und das Aufzeichnen bei hoher Auflösung durchgeführt werden, wodurch die Effekte der vorliegenden Erfindung noch besser zum Tragen kommen und das gesamte Informationsverarbeitungsgerät ausgezeichnete Eigenschaften erhält.
Wie bereits ausgeführt, kann mit der vorliegenden Erfindung eine weitere Größen- und Gewichtsreduzierung erreicht und die Anzahl der Bauteile im Gerät reduziert werden, so daß eine Senkung der Kosten einschließlich Betriebskosten eintreten kann und die Zuverlässigkeit des Gerätes verbessert wird. Außerdem ist eine größere Konstruktionsfreiheit gegeben.
Da die Komponenten wie der Photosensor und das Lichtquellensubstrat konzentriert am Rahmen des Gerätekörpers montiert werden können, ist ein erforderliches Auswechseln einer Komponente oder mehrerer Komponenten in einer kleineren Einheit möglich, ohne daß andere nicht auszuwechselnde Komponenten mit ausgewechselt werden müssen.
Bei der vorliegenden Erfindung wird auch ein zusammengesetztes Substrat verwendet, in welchem das Lichtquellensubstrat, welches eine Lichtquelle wie Leuchtdioden, eine weiße Lampe wie z. B. eine Halogenlampe oder eine Entladeröhre wie z. B. eine Xenonröhre oder eine Leuchtstoffröhre aufweist, mit einem die elektrischen Schaltungen aufweisenden Substrat, in welchem auch die elektrischen Schaltungen wie dem Systemregler des Geräte angeordnet sind, vereint wurde, so daß eine weitere Verringerung der Anzahl von Komponenten, der Montageschritte und der Anzahl von Verdrahtungsanschlüssen erreicht werden kann, so daß auch eine Verbesserung der Zuverlässigkeit eintritt.
Das Vereinen des Lichtquellensubstrats mit dem die elektrischen Schaltungen aufweisenden Substrat führt zu einer weiteren Größen- und Gewichtsreduzierung und ermöglicht eine größere Konstruktionsfreiheit.
Da der Photosensor so konstruiert ist, daß dieser in das kombinierte Substrat mit den elektrischen Schaltungen und den Lichtquellen einrastet, kann die Positioniergenauigkeit zwischen beiden Komponenten weiter verbessert und das Abgleichen der von den Lichtquellen ausgestrahlten Lichtmenge sowie der Empfindlichkeit des Photosensors erleichtert werden. Bei der vorliegenden Erfindungen kann auch die Anzahl der Montageschritte insgesamt verringert werden, woraus eine weitere Verbesserung der Produktivität einschließlich Arbeitseffizienz eintritt.
Bei der vorliegende Erfindung kann durch Nutzung einer vom Rahmen erzeugten elastischen Kraft zur Herstellung des Kontaktes zwischen dem Photosensor und der Transportwalze die Anzahl von Komponenten weiter verringert und durch Einstellen der Kraft zum Anpressen des Photosensors an die Transportwalze das Problem des Schrägtransports gelöst werden.
Mit der vorliegenden Erfindung kann eine photoelektrische Wandlervorrichtung und ein Informationsverarbeitungsgerät, welche ein stabiles Bildlesen ermöglichen, bereitgestellt werden.
Anzumerken ist, daß die vorliegende Erfindung keinesfalls auf die beschriebenen Ausführungsformen und beiliegenden Zeichnungen beschränkt ist, da innerhalb des in den Ansprüchen definierten Geltungsbetreiches Modifikationen oder Kombinationen möglich sind.
Die photoelektrische Wandlervorrichtung ist so konstruiert, daß ein Lichtquellensubstrat 193 mit der darin vorhandenen Lichtquelle 191 und ein Photosensor 1 direkt an einem den Hauptkörper des Informationsverarbeitungsgerätes 180 bildenden Rahmen montiert werden, das genannte Lichtquellensubstrat 193 mit einem die elektrische Schaltung aufweisenden Substrat 184 vereint werden kann und das die elektrischen Schaltungen aufweisende Substrat 184 auch mit dem Photosensor 1 und der Lichtquelle 191 bestückt ist, wodurch Größe und Gewicht des Gerätes weiter verringert werden können, eine größere Konstruktions- und Gestaltungsfreiheit besteht, die Montage vereinfacht und eine größere Zuverlässigkeit gewährleistet werden kann.

Claims

1. Informationsverarbeitungsgerät, welches folgende Komponenten aufweist:

eine Transportvorrichtung (183) zum Transportieren eines abzutastenden Originals,

ein Lichtquellensubstrat (184, 193) mit einer darauf angeordneten Lichtquelle (191) zum Emittieren von Licht auf das Original,

eine photoelektrische Wandlervorrichtung (1) zum direkten Erfassen des vom Original reflektierten Lichts, welche mit zahlreichen photoelektrischen Wandlerelementen bestückt ist, die auf einem auf den photoelektrischen Wandlerelementen angeordneten optisch transparenten Substrat vorhanden sind, einen Rahmen (4) zur Aufnahme des Lichtquellensubstrats (184, 193) und der photoelektrischen Wandlervorrichtung (1) und

eine Steuereinheit zum Steuern mindestens der Lichtquelle (191), der photoelektrischen Wandlervorrichtung (1) und der Transportvorrichtung zum Zweck des Abtasten des Originals

dadurch gekennzeichnet, daß

das Lichtquellensubstrat (184, 193) direkt am Hauptkörper des Informationsverarbeitungsgerätes, welcher den Rahmen (4) bildet und als Originaltransportfläche dient, befestigt ist.

2. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine auf den photoelektrischen Wandlerelementen vorhandene optisch transparente Schutzschicht (105) und ein Montageelement, welches mit einer Auskrakung (601) versehen ist, die zum Verbinden mit dem Lichtquellensubstrat (184) von dessen mit der Lichtquelle (191) bestückten Fläche aus dient und das optisch transparente Substrat mit dem Lichtquellensubstrat (184) vereint.

3. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskrakung (601) in das Lichtquellensubstrat (184) mit der darauf angeordneten Lichtquelle (191) einrastet.

4. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Lichtquellensubstrat (184) eine Öffnung (603)vorhanden ist, in welche die Auskrakung (601) eingeführt wird.

5. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskrakung einen Haken (602) aufweist, welcher in das Lichtquellensubstrat (184) greift.

6. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskrakung (601) durch das Lichtquellensubstrat (184) und über die Berührungsflächen an diesem hinaus ragt, wobei die Länge der Auskrakung zwischen der oberen und unteren Berührungsfläche des Lichtquellensubstrats (184) größer ist als die Dicke des Lichtquellensubstrats (184).

7. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskrakung (601) einen Haken (602) aufweist, welcher die Fläche entgegengesetzt der mit photoelektrischen Wandlerelementen bestückten Fläche des Lichtquellensubstrats (184) berühren kann, wobei ein Anpreßelement (801) den Haken (602) gegen das Lichtquellensubstrat (184) drückt.

8. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpreßelement (801) eine Feder oder ein elastisches Teil ist.

9. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtquellensubstrat (184) eine elektrische Leiterplatte ist, welche eine Steuereinheit aufweist.

10. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (4) einen Schenkel (501) hat, welcher sich in Richtung entgegengesetzt der Originaltransportrichtung erstreckt und den Rahmen (4) mit dem Lichtquellensubstrat (184, 193) in Verbindung bringt.

11. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Ausgabeabschnitt zum Aufzeichnen eines Bildes gemäß einem elektrischen Signal in Übereinstimmung mit Bildinformationen des abgetasteten Originals.

12. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgabeabschnitt einen Wärmekopf aufweist.

13. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgabeabschnitt einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf aufweist.

14. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenstrahlaufzeichnungskopf einen elektrothermischen Wandler zur Erzeugung von Wärmeenergie und damit eines Bläschens zum Ausstoßen von Tinte aufweist.

15. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Regeneriervorrichtung zum Beseitigen eines Mangels im Ausstoß des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes.

16. Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes.

17. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Abdeckvorrichtung zum Bedecken des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes.

18. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckvorrichtung mit einem Tintenabsorber ausgerüstet ist.

19. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung mit einer Reinigungslamelle ausgerüstet ist.

20. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Heizvorrichtung zum Erwärmen eines aufgezeichneten Bildes.

21. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenstrahlaufzeichnungskopf ein Ganzzeilenkopf ist.

22. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßvorrichtung (801) die photoelektrische Wandlervorrichtung (1) gegen die Originaltransportvorrichtung (183) drückt.

23. Informationsverarbeitungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1 oder 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (4) der Originaltransportfläche gegenüber einen Rücksprung hat, auf dessen Boden das Lichtquellensubstrat (193) placiert werden soll.

24. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (4) eine Öffnung hat und die photoelektrische Wandlervorrichtung (1) in diese Öffnung greift, um die Verbindung mit dem Rahmen herzustellen.

25. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (4) eine Öffnung und eine von der Öffnungsperipherie aus in Richtung auf die der Originaltransportfläche gegenüberliegende Seite sich erstreckende Auskrakung (601) hat.

26. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmenschenkel (501) das Lichtquellensubstrat (184) berührt.

27. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmenschenkel (501) in das Lichtquellensubstrat (184) greift.

28. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrische Wandlervorrichtung (1) am Rahmen (4) befestigt ist.

29. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrische Wandlervorrichtung (1) an der Peripherie des Lichtquellensubstrats (193) angeordnet ist und ein Befestigungselement aufweist.

30. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrische Wandlervorrichtung (1) eine Auskrakung oder einen Ausschnitt zum Verbinden mit dem Rahmen (4) aufweist.

31. Informationsverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (4) selbst eine elastische Kraft zum Anpressen der photoelektrischen Wandlervorrichtung (1) an die Originaltransportvorrichtung (183) erzeugt.