JP2994696B2 - 密着型イメージセンサ及び該センサを用いた情報処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はイメージリーダ、フアクシミリ等の情報処理
装置及びこれに使用される密着型イメージセンサに関す
る。

〔従来の技術〕

第６図（Ａ）、（Ｂ）は従来の密着型イメージセンサ
を示す模式的側面図である。

この第６図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、保護部材と
しての透明板に相当する読取ガラス52は、側板としての
折り曲げた板バネ53、54によって長手方向両端部におい
て、読取面がフレーム51の方向（矢印aa）に押圧される
ように取り付けられていた。そして、板バネによって読
取ガラス52が傷つくことを避けるために、板バネと読取
ガラスの間にゴム片などの弾性体55、56を介在させてい
た。

〔発明が解決しようとしている課題〕

上記従来例では読み取った画像出力において原稿の中
心部と端部とでばらつきが見られた。その原因は大部分
が照射光量のばらつきであると考えられ、シェーデイン
グ補正等によりその解決が計られていた。しかしなが
ら、あらゆる環境条件で耐久試験を行ってみるとシェー
デイング補正だけでは解決できない問題であることが、
本発明者の数多くの実験及び検討の結果判明した。

それは、読取ガラスの実装に問題があるということで
ある。すなわち、読取ガラスはその端部が側板で押圧さ
れるが読取ガラスの裏側はフレームの中空部にあるため
読取ガラスがたわみ、その反力によって読取ガラスの中
央が浮き上がり読取ガラスの平面度が悪くなることによ
ってピントマージンが少なくなるという問題である。

これ以外にも、側板が読取ガラスの読取面より上に突
出しているためフレーム長より幅の広い原稿を通過させ
ることが不可能となるという問題や、フレーム長よりも
幅の狭い原稿であってもフレーム長に近い幅であると原
稿が少しでも斜行すると側板の突出部に原稿が引っかか
りジヤムの原因になるという問題もある。

また、読取ガラスとフレームの密着性が不安定になり
やすく、読取ガラスとフレームの隙間から紙粉等のゴミ
が侵入することによる画像への悪影響が出ることがあっ
た。

〔発明の目的〕

本発明は上述した従来の技術的課題に鑑みなされたも
のでありいかなる環境下に於いても良好な画像読取の行
える密着型イメージセンサ及び情報処理装置を提供する
ことにある。

本発明の別の目的は、保護部材の破損を防止し読取精
度の高い密着型イメージセンサ及び情報処理装置を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記技術課題を解決し本発明の目的を達成する為の構
成は、光透過部を有する読取ガラスと、画像情報を担持
した原稿を前記読取ガラスを介して照明する為の証明手
段と、前記画像情報を読み取る為の受光素子と、前記原
稿からの反射光を前記受光素子に結像する為の結像手段
と、前記証明手段と前記受光素子と前記結像手段とを一
体的に支持する為のフレームと、を有する密着型イメー
ジセンサにおいて、前記フレームの長手方向両端部及び
前記フレームの短手方向両端部において、前記読取ガラ
スの読取面と反対の面が弾性を有する接着層により前記
フレームに接着されていることを特徴とする密着型イメ
ージセンサである。

又は、上記密着型イメージセンサと、前記原稿を読取
位置に保持する為の原稿保持手段と、前記密着型イメー
ジセンサを駆動する為のセンサ駆動手段と、前記密着型
イメージセンサを固定又は移動可能に保持する為のセン
サ保持手段と、を備えたことを特徴とする情報処理装置
である。

〔作用〕

本発明によれば、密着型イメージセンサにおいて保護
部材と支持手段との接触面のすべてを弾性を持つ接着層
にて接着する構成とし、保護部材の変位を吸収する事
で、たわみ防止し上記課題を解決可能にしたものであ
る。

〔実施例〕

本発明の好適な実施態様は、保護部材と支持手段との
接触面に、弾性を有し該保護部材と該支持手段とを接着
する為の接着層が介在しているものである。

本発明の適用可能な接着層は最終的に保護部材と支持
手段との間に介在しているときに好ましい弾性を持つも
のであれば良く、製造工程の途中でいかなる弾性を持と
うが関係ない。

実験結果に基づく本発明の知見によれば、接着層は保
護部材と支持手段との接着部の材料の線膨張係数をそれ
ぞれ、α１、α２、 Ｍ＝｜α１−α2|×1000、とするとき 接着層はその変形量（保護部材と支持手段とを接着し
たまま変位する量）が、使用する保護部材の長手方向の
長さ1cmあたり少なくともＭ程度となる弾性を有する接
着層でることが好ましい。

このように特定することで臨界的に良好な出力が得ら
れるようになる。

保護部材としてガラス、支持手段としてアルミニウム
であれば、使用する保護部材の長手方向の長さ1cmあた
り少なくとも0.016mm程度となる弾性を有する接着層で
ることが好ましい。より好ましくは0.019mm以上であ
り、ばらつきを考慮すると更に好ましくは、0.024mm以
上、安全率を考慮すると最適には0.026mm以上が良い。
このような接着層を用いれば、保護部材の変形（たわ
み）が良好な出力信号が得られるに十分小さなものとな
る。

具体的には、280mm（28cm）の保護部材（B4サイズ読
取用）を用いるのであれば少なくとも0.448mmの変形が
可能な弾性を有するものであれば良い。

接着層を形成する為の接着剤としては、１液型のもの
でも、２液型のものでも良く、具体的には、エキポリサ
ルファイド系、シリコーン系、ポリウレタン系、クロル
スルホン化ポリエチレン系、ブチルゴム系、アクリルゴ
ム系の接着剤があげられる。

また、接着層は条件を満たしていれば一層でなく多層
で構成されていても構わない、この時は少なくとも一部
が弾性を持つものであっても良い。具体的には、スポン
ジ付両面テープのごとく、接着剤２層が弾性体をはさん
だ３層構造等が挙げられる。

上記実施例では読取ガラスの読取面と反対側の面に接
着部を配置したが、読取ガラスの側端面に接着部を配置
しても構わない。

また、透明板は上記実施例のようなガラスに限らず、
透明アクリルのような樹脂モールドであっても構わな
い。

（実施例１） 第１図は本発明の実施例１による密着型イメージセン
サを示しており、第１図（Ａ）は模式的側面図、第１図
（Ｂ）は側板付近の模式的拡大図である。第２図はその
密着型イメージセンサの模式的断面図である。第３図は
その密着型イメージセンサの模式的上面図である。

第１図〜第３図において、１は支持手段としてのフレ
ームであり、アルミニウム合金の押し出し材に切削加工
を施すことにより最終形状となっており、内部の光学系
への悪影響及び表面状態の変化を避けるため、黒色アル
マイト処理されている。

２は光透過部を有する保護部材としての読取ガラスで
あり、受光素子としては、センサ基板３に設けられた光
電変換部としてのセンサ素子４を有する構成である。５
は結像手段としての等倍型レンズアレイでありレンズ固
定ビス６、７、８によりフレームに位置決めされ固定さ
れている。９、10は側板であり、側板固定ビス11、12に
よってフレーム１に固定されている。

13、14、15は読取ガラス接着層、 16は底板であり底板固定ビス17、18によってフレーム
１に固定されている。

19、20はセンサ基板固定ゴム軸、 21は照明手段としてのLEDアレイであり、基板上に発
光源としての複数のLEDチップ、集光部としてのシリン
ドリカルレンズ等が実装され、LEDアレイ固定ビス22に
よりフレーム１に固定されている。

このような密着型イメージセンサはセンサ保持手段と
して、板状の金属からなる取付板の23、取付板固定ビス
24、センサ固定ビス28によって装置本体27に取り付けら
れる。そして取付板側原稿ガイド25、レンズ側原稿ガイ
ド26、装置本体に配置され、原稿29は矢印abの方向に搬
送される。他に、走査型のセンサであればキャリッジ等
の移動可能なセンサ保持手段に取り付けられる。

読取ガラス接着層13、14、15は、それぞれフレーム１
と読取ガラス２と間の接着面全面と、読取ガラス２と側
板９、10との間に介在し両者を接着固定している。

底板16はアルミニウム合金の押し出し材に切削加工を
施すことにより最終形状となっており、表面状態の変化
を避けるためアルマイト処理されており、底板16に接着
等の方法により固定されているセンサ基板固定ゴム軸1
9、20を押圧センサ基板３を押圧力で固定している。

次に画像読取動作について説明する。原稿29は取付板
側原稿ガイド25に沿って読取ガラス２に滑らかに流入
し、レンズ側原稿ガイド26に沿って読取りガラス２から
滑らかに流出する。このときLEDアレイより射出された
光束により、読取ガラス２上にて原稿29の読取ガラス２
側が照明され、その画像はレンズアレイ５によりセンサ
素子４上に結像される。センサ素子４により光電変換さ
れた画像はセンサ基板３上で増幅され、密着型イメージ
センサの外部へ出力される。

本実施例１のもっとも特徴的な構成は次のとおりであ
る。読取ガラス２とフレーム１との接触面、及びフレー
ム１の端部に取付けられる側板９、10との接触面のすべ
てを不完全凝固タイプの接着剤に弾性を持つ接着層にて
接着している。不完全凝固タイプの接着剤としては例え
ばシリコン樹脂系の接着剤があり、接着後においても完
全に硬化せず、ある程度弾性がある。読取ガラス２が温
度変化等によりフレーム１に対し伸縮した場合、読取ガ
ラス２の移動によるストレスを接着層が変形することに
より吸収する。このため読取ガラス２に過大なストレス
がかかって破壊することを防ぐことができ、また読取ガ
ラス２がフレーム１から浮上がることもない。

読取ガラスの読取面より上に突出している部分がなく
なるためフレーム長より幅の広い原稿を通過させること
が可能となる。また、フレーム長よりも幅が狭いがフレ
ーム長に近い幅の原稿であっても、原稿の斜行に対する
余裕が大きくなる。さらに、本実施例１ではフレーム１
に凹部としての溝30を設けている。接着時に溝30に接着
剤が流入することによって以下のような効果がある。接
着剤を余分に使用しても溝30に収さまりはみ出す量が減
少する。溝30の分だけ接着面積が増し、耐久性がより一
層向上する。紙粉等のゴミの侵入が溝30によりより一層
抑止される。

フレームの凹部は溝のように連続でも不連続でもよ
く、その形状も任意である。また凹部を読取ガラス、側
板に設けても構わないし、フレーム、読取ガラス、側板
の全てに設けても構わないがこれ等がバランス良く設け
られることがもっとも好ましい。

（実施例２） 実施例１において第４図のごとく読取ガラス２とフレ
ーム１と側板９、10の合わせ目に隙間31、32が生じる場
合がある。これは、側板９、10の曲げ逃げや、部品の寸
法のばらつきによる隙間である。

本実施例２では、読取ガラス２とフレーム１と側板
９、10の間に生じる隙間31、32に不完全凝固タイプの充
填剤を充填している。こうすることにより読取ガラス２
の伸縮による移動を阻害せずにフレーム１の内部に読取
ガラスの周囲の隙間から紙粉等のゴミが侵入することに
よる画像への悪影響を防ぐことができる。

そのほかの構成や効果は、上述した実施例１と同じで
あるので説明は省略する。

（実施例３） 本実施例３では隙間31、32に充填する充填剤として読
取ガラス２の接着に用いたものと同じ不完全凝固タイプ
の接着剤を使用している。このようにすることにより、
別の充填剤を使用することによる組立作業の複雑化を避
けることができ、コストダウンにつながる。

そのほかの構成や効果は、上述した実施例２と同じで
あるので説明は省略する。

更に、このようにして構成された密着型イメージセン
サユニツトを用いて、フアクシミリ装置、イメージリー
ダその他の種々の情報処理装置を構成することができ
る。

第５図は、本例に係るセンサユニツトを用いて構成し
た画像情報処理装置として通信機能を有するフアクシミ
リの一例を示す。ここで、102は原稿６を読み取り位置
に向けて給送するための給送手段としての給送ローラ、
104は原稿６を一枚ずつ確実に分離給送するための分離
片である。106はセンサユニツトに対して読み取り位置
に設けられて原稿６の被読み取り面を規制するとともに
原稿６搬送する原稿保持手段としてのプラテンローラで
ある。

Ｐは図示の例ではロール紙形態をした記録媒体であ
り、センサユニツトにより読み取られた画像情報あるい
はフアクシミリ装置等の場合には外部から送信された画
像情報がここに再生される。110は当該画像形成をおこ
なうための記録手段としての記録ヘツドで、サーマルヘ
ツド、インクジエツト記録ヘツド等種々のものを用いる
ことができる。また、この記録ヘツドは、シリアルタイ
プのものでも、ラインタイプのものでもよい。112は記
録ヘツド110により記録位置に対して記録媒体Ｐを搬送
するとともにその被記録面を規制する搬送手段としての
プラテンローラである。

120は、入力／出力手段としての操作入力を受容する
スイツチやメツセージその他、装置の状態を報知するた
めの表示部等を配したオペレーシヨンパネルである。

130は、制御手段としてのシステムコントロール基板
であり、センサを駆動するセンサ駆動手段や他の各部の
制御を行なう制御部（コントローラー）や、光電変換素
子の駆動回路（ドライバー）、画像情報の処理部（プロ
セツサー）、送受信部等が設けられる。140は装置の電
源である。

本発明の情報処理装置に用いられる記録手段として
は、例えば米国特許第4723129号明細書、同第4740796号
明細書にその代表的な構成や原理が開示されているもの
が好ましい。この方式は液体（インク）が保持されてい
るシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体
に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度
上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印加すること
によって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、
記録ヘツドの熱作用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆
動信号に一対一対応し液体（インク）内の気泡を形成出
来るので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出
用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくと
も一つの滴を形成する。

更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応
した長さを有するフルラインタイプの記録ヘツドとして
は、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘ
ツドの組み合わせによって、その長さを満たす構成や一
体的に形成された一個の記録ヘツドとしての構成のいず
れでも良い。

加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との
電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能にな
る交換自在のチツプタイプの記録ヘツド、あるいは記録
ヘツド自体に一体的に設けられたカートリツジタイプの
記録ヘツドを用いた場合にも本発明は有効である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、密着型イメージセンサにおいて
読取ガラスの読取面以外の一部がフレームに接着され、
かつ読取ガラスの少なくとも一方の端部の読取面以外の
部分がフレームの端部またはフレームの端部に取付けら
れる側板に接着される構成とし、さらに読取ガラスの移
動を吸収する構成とする事で、以下のような効果が得ら
れた。

１）読取ガラスをフレームに取付ける際に読取ガラスが
浮き上がることがなくなり、ピントマージンが大きくと
れる。

２）読取ガラスとフレームの寸法が温度変化によって変
化しても、変化による読取ガラスの移動を吸収でき、読
取ガラスが破損することがない。

３）読取ガラス、フレーム、側板の間の隙間を減らすこ
とができ、隙間から紙粉等のゴミが侵入することによる
画像への悪影響を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１による密着型イメージセンサ
の模式的側面図、 第２図は本発明の実施例１による密着型イメージセンサ
の模式的断面図、 第３図は本発明の実施例１による密着型イメージセンサ
の模式的上面図、 第４図は本発明の実施例２による密着型イメージセンサ
の模式的側面図、 第５図は本発明による密着型イメージセンサを備えた情
報処理装置の模式的断面図、 第６図は従来の密着型イメージセンサの模式的側面図で
ある。 １……フレーム ２……読取ガラス ３……センサ基板 ４……センサ素子 ５……セルフオツクレンズ ９、10……側板 11、12……側板固定ビス 13、14、15……読取ガラス接着層 17、18……底板固定ビス 21……LEDアレイ 23……取付板 25……取付板側原稿ガイド 26……レンズ側原稿ガイド 27……装置本体 28……密着型イメージセンサ固定ビス 29……原稿 30……フレームの溝 31、32……読取ガラスとフレームと側板の合わせ目の隙
間

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光透過部を有する読取ガラスと、画像情報
   を担持した原稿を前記読取ガラスを介して照明する為の
   照明手段と、前記画像情報を読み取る為の受光素子と、
   前記原稿からの反射光を前記受光素子に結像する為の結
   像手段と、前記照明手段と前記受光素子と前記結像手段
   とを一体的に支持する為のフレームと、を有する密着型
   イメージセンサにおいて、前記フレームの長手方向両端
   部及び前記フレームの短手方向両端部において、前記読
   取ガラスの読取面と反対の面が弾性を有する接着層によ
   り前記フレームに接着されていることを特徴とする密着
   型イメージセンサ。
2. 【請求項２】前記読取ガラスと前記フレームの側板との
   間にある隙間に弾性体が充填されていることを特徴とす
   る請求項（１）に記載の密着型イメージセンサ。
3. 【請求項３】前記弾性体は、前記接着層と同一の材料で
   あることを特徴とする請求項（２）に記載の密着型イメ
   ージセンサ。
4. 【請求項４】前記読取ガラスまたは前記フレームにおけ
   る前記接着層との境界部に凹部が設けられていることを
   特徴とする請求項（１）に記載の密着型イメージセン
   サ。
5. 【請求項５】光透過部を有する読取ガラスと、画像情報
   を担持した原稿を前記読取ガラスを介して照明する為の
   照明手段と、前記画像情報を読み取る為の受光素子と、
   前記原稿からの反射光を前記受光素子に結像する為の結
   像手段と、前記照明手段と前記受光素子と前記結像手段
   とを一体的に支持する為の支持手段と、を有し、前記フ
   レームの長手方向両端部及び前記フレームの短手方向両
   端部において、前記読取ガラスの読取面と反対の面が弾
   性を有する接着層により前記フレームに接着されている
   密着型イメージセンサと、 前記原稿を読取位置に保持する為の原稿保持手段と、 前記密着型イメージセンサを駆動する為のセンサ駆動手
   段と、 前記密着型イメージセンサを固定又は移動可能に保持す
   る為のセンサ保持手段と、 を備えたことを特徴とする情報処理装置。