JP3703967B2 - Image read / write integrated head - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、画像読み取り機能と、熱転写方式または感熱方式による画像形成機能を併せ持つ画像読み書き一体ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
ファクシミリ装置などの画像処理装置においては、画像読み取り機能と画像形成機能とを併せ持つ必要があり、また、画像処理装置の小型化の要請にも応える必要があることから、画像読み取りと画像形成の双方を行うことができる画像読み書き一体ヘッドが提案されている。この種の画像読み書き一体ヘッドとしては、図6に示すような構成のものがある。この図に示された画像読み書き一体ヘッドYは、上部開口10が形成され、この上記開口10に透明カバー2が嵌め込まれたケース1を有し、このケース1の内部には、上記透明カバー2に設定される読み取りラインLを照明するための光源3が配置されている。そして、上記ケース1の下部にはさらに、長手状に形成された基板4が取り付けられており、この基板4の上面4Aおよび下面4Bには、長手方向に列状に並ぶようにして複数個の受光素子4aおよび複数個の発熱素子4bがそれぞれ搭載されている。
【0003】
このように構成された画像読み書き一体ヘッドYでは、原稿送り用のプラテンローラP1 の回転によって上記透明カバー2に密着して読み取り原稿Dが搬送されるが、この過程において原稿Dが上記光源3からの光によって照明される。そして、原稿Dからの反射光は、上記読み取りラインLと上記各受光素子4aの間には配置された集光レンズ5によって集光され、原稿Dの画像が上記受光素子4aの列上に結像される。これにより原稿Dの画像データが得られる。一方、記録紙送り用のプラテンローラP2 の回転によって記録紙Kが上記各発熱素子4bに密着して搬送されるが、この過程において原稿Dの画像データに基づいて選択された適宜の発熱素子4bを発熱させることによって記録紙Kに画像が形成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記画像読み書き一体ヘッドYでは、上記ケース1の上部開口10に嵌め込まれた透明カバー2に密着して原稿Dが搬送されるようになされており、上記基板4の下面4Bに搭載された各発熱素子4bに密着して記録紙Kが搬送されるようになされている。つまり、原稿送り用のプラテンローラP1 が上記画像読み書き一体ヘッドYの上部に配置される一方で、記録紙送り用のプラテンローラP2 が上記画像読み書き一体ヘッドYの下部に配置されることになる。したがって、上記画像読み書き一体ヘッドYを組み込んだ画像処理装置では、各プラテンローラP1 ,P2 の配置の都合上から、上下寸法を小さくして画像処理装置全体としての小型化を図るのが困難であった。
【0005】
また、従来においては、上記ケース1を黒色の樹脂によって形成するのが通常であった。これは、上記各発熱素子4aを収容すべく上記ケース1に形成された空間室11内において、集光レンズ5を通過した光が乱反射しないようにするためである。すなわち、上記空間室11内において乱反射した光が上記各受光素子4aにおいて受光されたならば、読み取り画像の解像度が悪くなるといった不具合が生じるからである。
【0006】
しかしながら、上記ケース1を黒色樹脂によって一体的に形成した場合には、上記光源3からの光を上記読み取りラインLに導くために形成された内部空間12の内壁面12aも黒色とされてしまう。上記光源3からの光は、上記内壁面12aにおいて反射しつつ上記読み取りラインLに達するため、上記内壁面12aが黒色とされた場合には、読み取りラインLに照明されるべき光の多くが上記内壁面12aにおいて吸収されてしまう。このため、上記読み取りラインLにおける照度が低くなるといった不具合を生じ、これを解消するために光源として発光量の大きい高価な光源を用いたり、あるいは光源数を増やすなどして対応する必要があった。これでは、製造コストが高くなるばかりか、ランニングコストも高くなってしまう。
【0007】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、画像処理装置の小型化を実現することができ、しかも、読み取り画像の解像度を悪化させることなく簡易かつ安価な手段によって読み取りラインにおける照度を高めることができる画像読み書き一体ヘッドを提供することをその課題としている。
【0008】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【0009】
すなわち、本願発明の第1の側面により提供される画像読み書き一体ヘッドは、光源から発せられた光を読み取り原稿の所定領域に導くための内部空間が長手状に延びるようにして形成され、かつこの内部空間と繋がる上部開口が形成されたケースを有し、上記上部開口に嵌め込まれる長手状の透明カバーに密着させて搬送される読み取り原稿に、上記光源からの光を照射し、その反射光を上記ケースの下部に取り付けられた基板に搭載された複数の受光素子において受光する一方、上記基板に搭載された複数の発熱素子のうちの適宜の発熱素子を発熱させることによって記録紙に画像を形成する画像読み書き一体ヘッドであって、上記基板は、幅方向の一側部よりの部位が上記ケースからはみ出しており、このはみ出した部位における上面に、上記各発熱素子が長手状に延びるようにして列状に搭載されており、かつ、上記透明カバーは、上記基板の一側部に向かう方向ほど、上記基板からの距離が大きくなるように傾斜して配置されていることを特徴としている。
【0010】
上記構成においては、上記透明カバーに密着させて原稿を搬送させるための原稿送り用のプラテンローラが上記透明カバー(ケース)の上方に配置される一方、上記基板の上面に搭載された発熱素子の列に密着させて記録紙を搬送させるための記録紙送り用のプラテンローラが、上記基板のはみ出した部位の上方(ケースの側方)に配置されることになる。このため、本願発明の画像読み書き一体ヘッドを組み込んだ画像処理装置では、記録紙送り用のプラテンローラが上記ケースの側方に配置されているので、従来のような上記ケースの上方および下方に原稿送り用および記録紙送り用のプラテンローラがそれぞれ配置された構成と比較すれば、画像処理装置の厚み方向の寸法を格段に小さくすることができる。
【0011】
また、上記画像読み書き一体ヘッドでは、上記透明カバーが上記基板の一側部に向かう方向ほど、上記基板からの距離が大きくなるように傾斜して配置されている。すなわち、上記透明カバーは、記録紙送り用のプラテンローラ側(基板の一側部に向かう方向側)の方が、上記基板の他側部側方向よりも高くなるようになされている。このような構成では、上記透明カバーが上記基板に対して平行とされた構成よりも、原稿送り用のプラテンローラの回転中心が、記録紙送り用のプラテンローラ用からより大きく退避することになる。すなわち、本願発明の画像読み書き一体ヘッドでは、原稿送り用のプラテンローラと記録紙送り用のプラテンローラとの距離を大きく確保することができる。このようにして上記各プラテンローラの距離を大きく設定できれば、たとえ原稿送りと記録紙送りとを同時に行ったとしても、原稿と記録紙とが互いに干渉して原稿送りや記録紙送りがスムースに行えないといった事態は生じにくくなるといった利点が得られる。
【0012】
好ましい実施の形態においては、上記ケースの上記基板がはみ出す側の側面は、その上端部が、その下端部よりも上記基板の他側部に向かう方向側に変移している。
【0013】
上記構成では、上記ケースの上記基板がはみ出す側の側面は、その上端部が、その下端部よりも上記基板の他側部に向かう方向側に変移するようにして上記ケースの形状が設計されている。すなわち、上記ケースの形状を工夫することによって、上記ケースの上端部が、記録紙用のプラテンローラが配置される上記基板の一側部から退避するようになされている。上記ケースの上端部には、上記透明カバーが配置されることから、結局、上記透明カバー、ひいては原稿用のプラテンローラが記録紙用のプラテンローラから退避するようになされている。したがって、このような構成においても、原稿送り用のプラテンローラと記録紙送り用のプラテンローラとの距離を大きく確保することができる。
【0014】
本願発明の第2の側面により提供される画像読み書き一体ヘッドは、光源から発せられた光を読み取り原稿の所定領域に導くための内部空間が長手状に延びるようにして形成され、かつこの内部空間と繋がる上部開口が形成されたケースを有し、上記上部開口に嵌め込まれる長手状の透明カバーに密着させて搬送される読み取り原稿に、上記光源からの光を照射し、その反射光を上記ケースの下部に取り付けられた基板に搭載された複数の受光素子において受光する一方、上記基板に搭載された複数の発熱素子のうちの適宜の発熱素子を発熱させることによって記録紙に画像を形成する画像読み書き一体ヘッドであって、上記基板は、幅方向の一側部よりの部位が上記ケースからはみ出しており、このはみ出した部位における上面に、上記各発熱素子が長手状に延びるようにして列状に搭載されており、かつ、上記ケースの上記基板がはみ出す側の側面は、その上端部が下端部よりも上記基板の他側部に向かう方向側に変移していることを特徴としている。
【0015】
本側面の画像読み書き一体ヘッドにおいても、上記ケースの上端部が、記録紙用のプラテンローラが配置される上記基板の一側部から退避するようになされており、原稿送り用のプラテンローラと記録紙送り用のプラテンローラとの距離を大きく確保することができる。
【0016】
本願発明の第3の側面により提供される画像読み書き一体ヘッドは、光源から発せられた光を読み取り原稿の所定領域に導くための内部空間が長手状に延びるようにして形成され、かつこの内部空間と繋がる上部開口が形成されたケースを有し、上記上部開口に嵌め込まれる長手状の透明カバーに密着させて搬送される読み取り原稿に、上記光源からの光を照射し、その反射光を上記ケース内に収容配置された集光レンズによって集光して上記ケースの下部に取り付けられた基板に搭載された複数の受光素子において受光する一方、上記基板に搭載された複数の発熱素子のうちの適宜の発熱素子を発熱させることによって記録紙に画像を形成する画像読み書き一体ヘッドであって、上記基板は、幅方向の一側部よりの部位が上記ケースからはみ出しており、このはみ出した部位における上面に、上記各発熱素子が長手状に延びるようにして列状に搭載されており、上記集光レンズは、上記基板の幅方向の他側部に向かう方向側に傾倒した状態で上記ケース内に配置されていることを特徴としている。
【0017】
画像読み書き一体ヘッドにおいては、原稿の読み取りラインと受光素子の間に上記集光レンズが配置される。言い換えれば、上記受光素子と集光レンズとを結ぶ直線上に読み取りラインが設定され、原稿送り用のプラテンローラが配置される。このため、上記集光レンズが上記基板の幅方向の他側部に向かう方向側に傾倒した構成では、上記受光素子の直上よりも上記基板の幅方向の他側部よりの部位に読み取りラインが設定され、原稿送り用のプラテンローラが配置されることになる。上述したように、上記基板の幅方向の一側部よりの部位が上記ケースからはみ出し、このはみ出し部分の上面に各発熱素子が形成された構成では、記録紙送り用のプラテンローラが上記ケースの側方に配置されることから、原稿送り用のプラテンローラと記録紙送り用のプラテンローラとが比較的離間して配置されることになる。したがって、本側面の画像読み書き一体ヘッドにおいても、上記各プラテンローラの間の距離を大きく確保して、原稿と記録紙とが互いに干渉することなく、スムースに原稿送りや記録紙送りを行うことができるようになる。
【0018】
また、上記集光レンズを傾斜状とすれば、上記ケースの厚み寸法を大きくすることなく読み取りラインと上記受光素子との距離(原稿からの反射光の光路長)を大きく確保することができ、読み取り画像の質を高めることができるといった利点が得られる。
【0019】
本願発明の第4の側面により提供される画像読み書き一体ヘッドは、上述した第1ないし第3の側面において記載したいずれか画像読み書き一体ヘッドであって、上記内部空間の内壁面の少なくとも一部は、光反射率の高い白色系の反射面とされていることを特徴としている。
【0020】
光源から発せられた光は上記空間内を進行する際に上記空間の内壁面において反射しつつ進行するが、上記構成では、その内壁面が光反射率の高いものとされている。このため、従来のように光の反射率の低い黒色系の樹脂などによって上記空間の内壁面が構成されている場合と比較すれば、光源から発せられた光が進行する際の光のロスを少なくすることができる。すなわち、光源から発せられた光を上記反射面において高い反射率で反射させながら、それらの光を画像読み取り領域に効率良く導くことができる。
【0021】
したがって、本側面の画像読み書き一体ヘッドでは、画像読み取り領域を高い照度をもって照明すべく発光量の大きい光源を用いたり、あるいは多数の光源を用いるなどして対応する必要はない。これにより、画像読み書き一体ヘッドの製造コストの低減を図るとともに、ランニングコストの低減を図ることができる。しかも、上記画像読み書き一体ヘッドでは、画像読み取り領域を高い照度をもって照明するといった本質的な要求に応えているために、読み取り画像を質を高め、ひいては記録紙に記録される原稿画像の再現性を高めることができる。
【0022】
なお、上記空間と内壁面を白色系の反射面とする手段としては、上記ケース全体を白色系の樹脂によって形成する手段、上記空間の内壁面を白色に塗装する手段、上記空間の内壁面に白色シートなどの白色部材を取り付ける手段などを適宜適用することができる。
【0023】
上記ケース全体を白色系の樹脂によって形成する場合には、上記ケースに上記各受光素子を収容配置する空間室を形成し、この空間室の内壁面を覆うようにして光反射防止手段を設けて、上記空間室の内壁面よりも光反射率の低い光吸収面によって上記各受光素子の列を囲むのが好ましい。
【0024】
このような構成によれば、受光素子が配置される空間室に光反射防止手段が設けられて受光素子列の周りが光反射率の低い光吸収面とされている。このため、上記空間室内において光が乱反射するような事態が適切に防止され、乱反射光の多くが上記各受光素子に入射するような事態が回避される。したがって、上記ケース全体を白色系の樹脂によって形成したことに起因して読み取り画像の解像度が低下したり、あるいは原稿画像の再現性が低下したりすることを回避することができる。
【0025】
なお、上記光吸収面は、上記空間室内に嵌合装着された黒色系の部材によって構成されており、また、上記光吸収面を、上記空間室の内壁面に塗着形成された黒色系の塗装膜、または上記空間室の内壁面に接着された黒色系のシートもしくはフィルムによって構成することもできる。
【0026】
本願発明の第5の側面により提供される画像読み書き一体ヘッドは、上述した第1ないし第3の側面のいずれかにおいて記載した画像読み書き一体ヘッドであって、上記内部空間内に、上記光源から発せられた光を読み取り領域に効率良く導くための透明の導光部材が収容されていることを特徴としている。
【0027】
すなわち、上記ケースの形状を工夫して原稿送り用のプラテンローラを記録紙送り用のプラテンローラから退避させて配置するといった本願発明の第1ないし第3の側面において記載された技術思想は、上記ケースの内部空間内において光源から発せられた光を進行させて画像読み取り領域に導くように構成された画像読み書き一体ヘッドばかりでなく、上記空間内に透明の導光部材を収容し、この導光部材の内部において光を進行させるように構成された画像読み書き一体ヘッドにおいても同様に適用できる。
【0028】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【0030】
図1は、本願発明の第1の実施形態に係る画像読み書き一体ヘッドの分解斜視図であり、図2は、上記画像読み書き一体ヘッドの断面図である。なお、これらの図において、従来例を説明するために参照した図面に表されていた部材および要素などと同等なものには同一の符号を付してある。
【0031】
上記画像読み書き一体ヘッドXは、上下に開口10,15が形成されたケース1と、ガラス板など透明カバー2と、長矩形状の基板4と、細長状とされたレンズアレイ5(集光レンズ)とを備えて大略構成されている。
【0032】
上記ケース1は、主走査方向に長手状に延びるようにして上記各開口10,15に繋がる内部空間12が形成されて、全体として一定方向に延びた細長な箱状とされている。そして、上記ケース1の長手状の1つの側面1aがテーパ状に形成されて、上記ケース1の上部に向かうほど幅細となるような形状とされているとともに、上記側面1a側の上下寸法が大きくなされて上部開口面が傾斜している。上記ケース1にはさらに、上記上部開口10に繋がるととも上記内部空間11に併設して長手状の嵌合溝16が形成されており、この嵌合溝16の下方には、この嵌合溝16および上記下部開口15のそれぞれと繋がる空間室11が形成されている。
【0033】
このような形状のケース1は、たとえばポリカーボネイトに酸化チタンを含有させた白色系の樹脂材料を用いた金型成形によって形成されており、このケース1の表面の各所は光の反射率の高い(光反射率が97%ないし98%程度)白色系とされている。すなわち、上記内部空間12の内壁面12a,12bも光反射率の高い反射面とされている。この内部空間12は、光源3から発せられた光が進行する空間であり、この内部空間12を進行する光は上記内壁面12a,12bにおいて反射しつつ進行する。このため、上記内壁面12a,12bが光反射率の高いものとされていれば、光源3から発せられた光を上記内壁面12a,12bにおいて高い反射率で反射させながら、それらの光を読み取りラインLに効率良く導くことができ、光源3から発せられた光が進行する際の光のロスを少なくすることができる。
【0034】
上記空間室11には、黒色の樹脂によって形成された黒色部材6が設けられており、これによって上記空間室11の内壁面11aが上記黒色部材6によって覆われた恰好とされている。この黒色部材6は、一定方向に延びる細長状とされており、その一般断面は下向きに開放した略コの字状とされている。すなわち、それぞれ長さの異なる左右2つの立ち上がり部61,62と、これらの立ち上がり部61,62を繋ぐテーパ状の基部60とを有している。また、上記基部60には、上記レンズアレイ4を通過した光が上記空間室11に到達できるように、上下に貫通する貫通孔63が形成されており、この基部60には、上方に突出する突起64が長手方向に一定間隔で複数設けられている。
【0035】
このような形状の黒色部材6は、ABS樹脂などの黒色の樹脂材料を金型成形するなどして形成されており、その表面の各所は光反射率の極めて低くなるようになされている。このため、上記黒色部材6を設けた場合に形成される上記空間室11の内壁面60は、上記黒色部材6によって光反射率の低い光吸収面とされている。なお、この黒色部材は、上記各突起64を上記空間室11の上部に形成された突起に嵌合させることによって装着される。
【0036】
なお、上記光吸収面60は、上記空間室11の内壁面11aに塗着形成された黒色系の塗装膜、または上記空間室11の内壁面11aに接着された黒色系のシートもしくはフィルムによって構成することもできる。
【0037】
上記透明カバー2は、上記上部開口10に嵌め込まれるが、上部開口面が傾斜していることから、上記透明カバー2を嵌め込んだ状態では、上記透明カバー2が傾斜させられている。また、上記画像読み書き一体ヘッドXを画像処理装置(図示略)に組み込んだ状態では、上記透明カバー2に対向する位置に図示しない駆動力によって回転自在とされたプラテンローラP1 が配置される。すなわち、このプラテンローラP1 が回転することによって、原稿Dが上記透明カバー2と上記プラテンローラP1 との間に挟まれた恰好で、上記原稿Dを上記透明カバー2に密着させた状態で搬送される。なお、上記原稿Dの搬送は、上記プラテンローラP1 の回転を制御することによって間欠移送および連続移送のいずれをも選択可能であるが、本実施形態ではいずれの移送方法を採用してもよい。
【0038】
一方、上記ケース1の下部には、上記下部開口15を塞ぐようにして上記基板4が嵌め込まれているが、この基板4の幅方向の一側部42側は、平面視において上記ケース1の側部からはみ出すようになされている。
【0039】
上記基板4のはみ出した部位、すなわち上記基板4の幅方向の一側部42よりの部位の上面には、長手方向に延びるようにして発熱抵抗体40が形成されている一方、上記基板4の他側部43よりの部位には、複数の光源3が上記基板4の長手方向に列状に並ぶようにして実装されている。そして、これらの光源3に併設して複数のイメージセンサチップ4aが列状に実装されている。
【0040】
上記発熱抵抗体40は、たとえば酸化ルテニウムなどを導体成分とする厚膜抵抗ペーストを印刷・焼成することによって形成されている。この発熱抵抗体40は、図示しない個別電極や共通電極などの配線パターンによって電気的に分断されて複数の発熱素子(4b)が列状に形成されたような恰好とされており、各発熱素子4bは上記基板4に実装された複数個の駆動IC8によって個別に発熱駆動させられる。
【0041】
上記画像読み書き一体ヘッドXを画像処理装置に組み込んだ場合には、上記発熱抵抗体40に密着するようにして上記基板4の上面側にプラテンローラP2 が配置される。このため、図6を参照して説明した従来の画像読み書き一体ヘッドY、すなわち上記ケース1の上方および下方のそれぞれに各プラテンローラP1 ,P2 が配置された画像読み書き一体ヘッドYと比較すれば、上記画像読み書き一体ヘッドXを組み込んだ画像処理装置では、その上下寸法を格段に小さくすることができる。
【0042】
また、上記ケース1における上記プラテンローラP2 と対向する面1aが傾斜とされて、上記ケース1の上部が上記プラテンローラP2 から退避した恰好とされているため、上記各プラテンローラP1 ,P2 の大きく離間させることができる。さらに、上記透明カバー2が上記プラテンローラP2 から離間した側が下方に沈んだ傾斜状に配置されていることから、これによっても上記各プラテンローラP1 ,P2 が大きく離間させられている。すなわち、透明カバー2が基板に対して平行になされている場合と比較すれば明らかなように、上記のようにして透明カバーを傾斜させた場合には、プラテンローラP1 の回転中心が、プラテンローラP2 からより大きく退避することとなり、各プラテンローラP1 ,P2 の距離を大きく確保することができる。
【0043】
上記各イメージセンサチップ4aは、これらを上記基板4に実装した状態において上記ケース1に取り付けた場合には、上記ケース1に形成された空間室11内に収容されるようになされている。すなわち、上記空間室11を覆うようにして上記黒色部材6が設けられていることから、上記イメージセンサチップ4aの列は上記黒色部材6の基部60および各立ち上がり部61,62によって囲まれることになる。上記黒色部材6は、その表面の各所が光の反射率の低い面とされていることから、上記イメージセンサチップ4aは光吸収面60によって囲まれることになる。このため、上記空間室11内において光が乱反射してしまうといった事態が適切に防止され、乱反射光の多くが上記各イメージセンサチップ4aに入射してしまうといった事態が回避される。したがって、上記黒色部材6を設けることによって、上記ケース1全体を白色系の樹脂によって形成したことに起因して読み取り画像の解像度が低下したり、あるいは原稿画像の再現性が低下したりすることを回避される。
【0044】
なお、上記画像読み書き一体ヘッドXがA4幅の原稿Dを8ドット/mmの読み取り密度で読み取るように構成されている場合には、1728個の受光素子を読み取り幅方向に配置させる必要があるが、たとえば96個の受光素子を造り込んでイメージセンサチップ4aを構成すれば、上記基板4上には計18個のイメージセンサチップ4aが実装される。
【0045】
ところで、上記ケース1が白色樹脂によって形成され、上記内部空間12の内壁面12a,12bが光反射面とされているいることから、上記光源3から発せられた光は効率良く読み取りラインLに到達することができる。このため、上記画像読み書き一体ヘッドXでは、読み取りラインLを高い照度をもって照明すべく発光量を大きい光源を用いたり、あるいは多数の光源を用いるなどして対応する必要はない。これにより、画像読み書き一体ヘッドXの製造コストの低減を図るとともに、ランニングコストの低減を図ることができる。しかも、上記画像読み書き一体ヘッドでは、画像読み取り領域を高い照度をもって照明するといった本質的な要求に応えているために、読み取り画像を質を高め、ひいては記録紙に記録される原稿画像の再現性を高めることができる。
【0046】
なお、上記画像読み書き一体ヘッドXが、原稿Dの画像を白黒に読み取るように構成されている場合には、上記光源3としてはLEDなどが用いられ、また、上記画像読み書き一体ヘッドXがA4幅の原稿Dを読み取るように構成されている場合には、上記光源3がたとえば14個実装される。もちろん、赤色、緑色および青色の光をそれぞれ発するLEDなどの光源を使用して、あるいは白色の光を発する光源を使用して原稿Dの画像をカラーに読み取るように構成してもよい。
【0047】
上記レンズアレイ5は、主走査方向に延びるブロック上のレンズホルダ50に、複数個のセルフォックレンズ51を列状に保持させたものである。このレンズアレイ5は、上記ケース1に形成された嵌合溝16に嵌合保持され、上記透明カバー2に設定された読み取りラインLとイメージセンサチップ4aの列との間に配置されている。上記嵌合溝16は、上記ケース1の主走査方向に延びる長手状に形成されているとともに、テーパ状とされた上記ケース1の側面1に対して断面視において平行状となるようにして形成されている。すなわち、上記嵌合溝16に上記レンズアレイ5が保持された状態では、上記レンズアレイ5が上記基板の幅方向の他側部43側に傾倒したような恰好とされている。
【0048】
このレンズアレイ5においては、透明カバー2に密着させて搬送される原稿Dから反射してくる光が上記イメージセンサチップ4aの列上に集光され、上記各イメージセンサチップ4aの受光素子には原稿Dの画像が正立等倍に結像する。そして、上記レンズアレイ5が傾斜状とされていることから、同じ厚み寸法を有するケース1内に直立状にレンズアレイ5が保持される場合と比較すれば、読み取りラインLとイメージセンサチップ4aとの間の距離を大きく確保することができるため、読み取り画像の質を高めることができる。
【0049】
このように構成された画像読み書き一体ヘッドXでは、画像読み取り機能と画像記録機能を併有している。たとえば、原稿Dの画像を読み取り動作は、以下のようにして行われる。すなわち、プラテンローラP1 が回転することによって上記透明カバー2に密着して原稿Dが搬送されるが、この過程において光源3からの光によって原稿Dの読み取りラインLが照明される。そして、原稿Dからの反射光が上記レンズアレイ4によって集光され、イメージセンサチップ4a上に原稿Dの画像が結像される。このイメージセンサチップ4aでは、受光された光の光量に応じて出力レベルのアナログ信号が出力されるが、この信号は図示しないコネクタからケーブルを介して画像読み書き一体ヘッドXの外部に取り出されて、1ライン分の画像が読み取られたことになる。原稿DはプラテンローラP1 によって図中の矢印方向に1ライン分づつ次々に間欠的に送られ、あるいは連続的に送られて、同様な読み取り動作が次々と行われて原稿D全体の画像が読み取られる。
【0050】
一方、記録紙Kに画像を記録する場合には、画像読み書き一体ヘッドXの外部から上記各駆動IC8に画像データが入力される。これらの駆動IC8は、上記基板4に形成された配線パターン(図示略)によってコネクタと導通させられているため、外部からの画像データは、ケーブル、コネクタおよび配線パターンを介して上記各駆動IC8に入力される。そして、各駆動IC8に入力された画像データに基づいて駆動すべき発熱素子を選択し、選択させた発熱素子に通電して発熱させる。これにより、記録紙Kには1ライン分の画像が記録される。記録紙KはプラテンローラP2 によって図中の矢印方向に1ライン分づつ次々と間欠的に送られ、あるいは連続的に送られて、同様な記録動作が次々と行われてる。
【0051】
ところで、上記した画像読み取り動作および画像記録動作は、それぞれ単独で行われることもあるが、これらの動作が同時に行われる場合がある。この場合には、プラテンローラP1 における原稿送りとプラテンローラP2 による記録紙送りとが同時に行われることになるため、原稿Dと記録紙Kとが干渉して原稿Dや記録紙Kの送りをスムースに行うことができないといった事態が生じかねない。しかしながら、上記画像読み書き一体ヘッドXでは、上記プラテンローラP1 とプラテンローラP2 の距離が大きく確保されているため、原稿Dと記録紙Kが干渉せずに原稿Dや記録紙Kの送りをスムースに行えるようになされている。
【0052】
なお、上記画像読み書き一体ヘッドXでは、上記ケース1全体が白色樹脂によって形成されて上記内部空間12の内壁面12a,12bが反射率の高い面とさされていたが、上記内壁面12a,12bを反射率の高い面とする手段としては、上記ケース1全体を白色系の樹脂によって形成する手段には限定されず種々の手段を採用することができる。たとえば、図3に示すように、上記内壁面12a,12bを白色に塗装して塗膜12Aを形成する手段、あるいは上記内壁面12a,12bに白色シートなどの白色部材12Aを取り付ける手段などを適宜適用することができる。
【0053】
また、上記実施形態では、空洞とされた内部空間12内を光源3から発せられた光が読み取りラインLに向かって進行するように構成された画像読み書き一体ヘッドXについて説明したが、上記ケース1の形状を工夫してプラテンローラP1 をプラテンローラP2 から退避させるといった技術思想は、その他の構成の画像読み書き一体ヘッドXにも適用することができる。すなわち、図4に示すように、ケース1の内部空間11内に、上記光源3から発せられた光を読み取りラインLに効率良く導くための透明の導光部材7が収容された構成の画像読み書き一体ヘッドXにも適用することができる。
【0054】
さらに、図5に示したように、上記透明カバー2を上記基板4に対して平行になるように配置し、上記ケース1におけるプラテンローラP2 との対向面1aをテーパ状に構成した画像読み書き一体ヘッドXも本願発明の適用範囲である。この場合にも、上記対向面1aが傾斜しているために上記ケース1の上部(透明カバー)を上記プラテンローラP2 から退避させることができる。もちろん、上記ケース1におけるプラテンローラP2 との対向面1aを垂直状にし、上記透明カバー2を傾斜状に配置した構成のものも本願発明の適用範囲である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の画像読み書き一体ヘッドの一例を表す分解斜視図である。
【図2】上記画像読み書き一体ヘッドの断面図である。
【図3】上記画像読み書き一体ヘッドの変形例の断面図である。
【図4】上記画像読み書き一体ヘッドのその他の変形例の断面図である。
【図5】上記画像読み書き一体ヘッドのさらにその他の変形例の断面図である。
【図6】従来例の画像読み書き一体ヘッドの一例を表す断面図である。
【符号の説明】
X 画像読み書き一体ヘッド
1 ケース
2 透明カバー
3 光源
4 基板
4a イメージセンサチップ(受光素子)
4b 発熱素子
6 黒色部材(光反射防止手段としての)
10 上部開口(ケースの)
11 空間室(ケースの)
12 内部空間(ケースの)
12a,12b 内壁面(内部空間の)
D 原稿
K 記録紙
L 読み取りライン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading / writing integrated head having both an image reading function and an image forming function by a thermal transfer method or a thermal method.
[0002]
[Prior art]
An image processing apparatus such as a facsimile apparatus needs to have both an image reading function and an image forming function, and also needs to meet the demand for downsizing of the image processing apparatus. An image read / write integrated head capable of performing the above has been proposed. As this type of image reading / writing integrated head, there is a configuration as shown in FIG. The image reading / writing integrated head Y shown in this figure has a
[0003]
In the image reading / writing integrated head Y configured as described above, the platen roller P for document feeding is used. 1 The read original D is conveyed in close contact with the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the image read / write integrated head Y, the document D is conveyed in close contact with the
[0005]
Conventionally, the
[0006]
However, when the
[0007]
The invention of the present application has been conceived under the circumstances described above, and can achieve downsizing of the image processing apparatus, and by simple and inexpensive means without deteriorating the resolution of the read image. An object of the present invention is to provide an image reading / writing integrated head capable of increasing the illuminance in the reading line.
[0008]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
[0009]
In other words, the image reading / writing integrated head provided by the first aspect of the present invention is formed such that the internal space for guiding the light emitted from the light source to the predetermined area of the reading document extends in the longitudinal direction. It has a case in which an upper opening connected to the internal space is formed, and irradiates light from the light source onto a reading document conveyed in close contact with a longitudinal transparent cover fitted in the upper opening, and reflects the reflected light. Light is received by a plurality of light receiving elements mounted on a substrate attached to the lower part of the case, and an image is formed on a recording paper by generating heat from an appropriate heat generating element among the plurality of heat generating elements mounted on the substrate. An image read / write integrated head, wherein a portion of the substrate from one side in the width direction protrudes from the case, and an upper surface of the protruded portion It is mounted in a row above the heating element so as to extend in a longitudinal shape, and the transparent Mosquito The bar is arranged to be inclined so that the distance from the substrate increases in the direction toward one side of the substrate.
[0010]
In the above-described configuration, the platen roller for feeding the document to be brought into close contact with the transparent cover and transporting the document is disposed above the transparent cover (case), while the heating element mounted on the upper surface of the substrate is arranged. A platen roller for feeding a recording sheet for conveying the recording sheet in close contact with the row is arranged above the protruding portion of the substrate (on the side of the case). For this reason, in the image processing apparatus incorporating the image reading / writing integrated head according to the present invention, since the platen roller for feeding the recording paper is arranged on the side of the case, the document is placed above and below the conventional case. Compared with a configuration in which platen rollers for feeding and recording paper are respectively disposed, the size in the thickness direction of the image processing apparatus can be significantly reduced.
[0011]
In the image read / write integrated head, the transparent Mosquito The bars are arranged so as to be inclined so that the distance from the substrate increases as the direction toward one side of the substrate increases. That is, the transparent cover is configured such that the side of the platen roller for feeding the recording paper (the direction toward the one side of the substrate) is higher than the direction of the other side of the substrate. In such a configuration, the rotation center of the platen roller for feeding the document is more retracted from the platen roller for feeding the recording paper than the configuration in which the transparent cover is parallel to the substrate. . That is, in the image reading / writing integrated head according to the present invention, a large distance can be ensured between the platen roller for document feeding and the platen roller for feeding recording paper. If the distance between the platen rollers can be set large in this way, even if document feeding and recording paper feeding are performed simultaneously, the document and recording paper interfere with each other and document feeding and recording paper feeding can be performed smoothly. There is an advantage that it is difficult to happen.
[0012]
In a preferred embodiment, the above case The side of the substrate that protrudes The upper end portion has shifted to the direction side toward the other side portion of the substrate from the lower end portion.
[0013]
In the above configuration, the above case The side of the substrate that protrudes The shape of the case is designed such that the upper end portion is shifted from the lower end portion toward the other side of the substrate. That is, by devising the shape of the case, the upper end of the case is retracted from one side of the substrate on which the platen roller for recording paper is disposed. Since the transparent cover is disposed at the upper end of the case, the transparent cover, and consequently the platen roller for the document, is retracted from the platen roller for the recording paper. Accordingly, even in such a configuration, it is possible to ensure a large distance between the document feeding platen roller and the recording paper feeding platen roller.
[0014]
The image read / write integrated head provided by the second aspect of the present invention is formed such that an internal space for guiding light emitted from a light source to a predetermined area of a document is extended in the longitudinal direction, and this internal space. A case where an upper opening connected to the upper opening is formed, and a reading document conveyed in close contact with a longitudinal transparent cover fitted in the upper opening is irradiated with light from the light source, and the reflected light is irradiated to the case. An image forming an image on a recording sheet by receiving light from a plurality of light receiving elements mounted on a substrate attached to a lower portion of the substrate and generating heat from an appropriate heat generating element among the plurality of heat generating elements mounted on the substrate. In the read / write integrated head, the substrate has a portion protruding from one side of the width direction from the case. It is mounted in rows thermal elements so as to extend in a longitudinal shape, and, in the case The side of the substrate that protrudes The upper end portion is shifted from the lower end portion toward the direction toward the other side portion of the substrate.
[0015]
Also in the image read / write integrated head on this side, the upper end portion of the case is retracted from one side portion of the substrate on which the platen roller for recording paper is arranged, and the platen roller for document feeding and the recording A large distance from the paper feeding platen roller can be secured.
[0016]
The image read / write integrated head provided by the third aspect of the present invention is formed such that an internal space for guiding light emitted from a light source to read a predetermined area of a document extends in a longitudinal direction, and this internal space. A case where an upper opening connected to the upper opening is formed, and a reading document conveyed in close contact with a longitudinal transparent cover fitted in the upper opening is irradiated with light from the light source, and the reflected light is irradiated to the case. The light is collected by a condensing lens accommodated in the light and received by a plurality of light receiving elements mounted on a substrate attached to the lower part of the case, and appropriately selected from among a plurality of heating elements mounted on the substrate. An image reading / writing integrated head for forming an image on a recording paper by generating heat from the heating element, wherein the substrate has a portion from one side in the width direction away from the case. The heating elements are mounted in a row on the upper surface of the protruding portion so as to extend in the longitudinal direction, and the condenser lens is directed toward the other side in the width direction of the substrate. It is characterized by being arranged in the case in a state of being tilted to the side.
[0017]
In the image reading / writing integrated head, the condenser lens is disposed between the reading line of the document and the light receiving element. In other words, a reading line is set on a straight line connecting the light receiving element and the condenser lens, and a platen roller for document feeding is arranged. For this reason, in the configuration in which the condensing lens is tilted in the direction toward the other side portion in the width direction of the substrate, a reading line is provided at a site from the other side portion in the width direction of the substrate rather than directly above the light receiving element. Thus, a platen roller for document feeding is arranged. As described above, in the configuration in which the portion from one side portion in the width direction of the substrate protrudes from the case, and each heating element is formed on the upper surface of the protruding portion, the platen roller for feeding the recording paper is provided in the case. Since the platen roller for feeding the original and the platen roller for feeding the recording paper are arranged relatively apart from each other. Therefore, even in the image reading / writing integrated head on this side, it is possible to ensure a large distance between the platen rollers and smoothly feed the document and the recording paper without interfering with each other. become able to.
[0018]
Further, if the condensing lens is inclined, the distance between the reading line and the light receiving element (the optical path length of the reflected light from the document) can be ensured without increasing the thickness of the case. There is an advantage that the quality of the read image can be improved.
[0019]
The image read / write integrated head provided by the fourth aspect of the present invention is any one of the image read / write integrated heads described in the first to third aspects described above, wherein at least a part of the inner wall surface of the internal space is provided. It is characterized by being a white-type reflective surface with a high light reflectance.
[0020]
The light emitted from the light source travels while being reflected on the inner wall surface of the space when traveling in the space. In the above configuration, the inner wall surface has high light reflectivity. For this reason, compared with the conventional case where the inner wall surface of the space is made of a black resin having a low light reflectivity, the loss of light when the light emitted from the light source travels is reduced. Can be reduced. That is, it is possible to efficiently guide the light emitted from the light source to the image reading area while reflecting the light with a high reflectivity on the reflection surface.
[0021]
Therefore, the image reading / writing integrated head of this aspect does not need to cope with the use of a light source having a large light emission amount or a large number of light sources in order to illuminate the image reading area with high illuminance. As a result, the manufacturing cost of the image reading / writing integrated head can be reduced and the running cost can be reduced. In addition, since the image reading / writing integrated head satisfies the essential requirement of illuminating the image reading area with high illuminance, the quality of the read image is improved, and the reproducibility of the original image recorded on the recording paper is improved. Can be increased.
[0022]
In addition, as means for making the space and the inner wall surface a white reflection surface, means for forming the entire case with a white resin, means for painting the inner wall surface of the space in white, on the inner wall surface of the space A means for attaching a white member such as a white sheet can be appropriately applied.
[0023]
When the entire case is formed of a white resin, a space chamber is formed in the case for accommodating and arranging the light receiving elements, and light reflection preventing means is provided so as to cover the inner wall surface of the space chamber. Preferably, each light receiving element row is surrounded by a light absorbing surface having a light reflectance lower than that of the inner wall surface of the space chamber.
[0024]
According to such a configuration, the light reflection preventing means is provided in the space chamber in which the light receiving elements are arranged, and the light receiving surface having a low light reflectance is formed around the light receiving element array. For this reason, a situation in which light is irregularly reflected in the space chamber is appropriately prevented, and a situation in which much of the irregularly reflected light is incident on each light receiving element is avoided. Therefore, it is possible to avoid a decrease in the resolution of the read image or a decrease in the reproducibility of the document image due to the entire case being formed of the white resin.
[0025]
The light absorbing surface is constituted by a black member fitted and mounted in the space chamber, and the light absorbing surface is formed by coating the light absorbing surface on the inner wall surface of the space chamber. It can also be constituted by a coating film or a black sheet or film adhered to the inner wall surface of the space chamber.
[0026]
The image read / write integrated head provided by the fifth aspect of the present invention is the image read / write integrated head described in any of the first to third aspects described above, and emits from the light source in the internal space. A transparent light guide member for efficiently guiding the emitted light to the reading area is accommodated.
[0027]
That is, the technical idea described in the first to third aspects of the present invention in which the shape of the case is devised and the platen roller for feeding the document is retracted from the platen roller for feeding the recording paper is described above. In addition to the image reading / writing integrated head configured to advance the light emitted from the light source in the internal space of the case and guide it to the image reading area, a transparent light guide member is accommodated in the space. The present invention can be similarly applied to an image reading / writing integrated head configured to cause light to travel inside the member.
[0028]
Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0030]
FIG. 1 is an exploded perspective view of an image read / write integrated head according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the image read / write integrated head. Note that, in these drawings, the same reference numerals are given to members and elements equivalent to those shown in the drawings referred to for explaining the conventional example.
[0031]
The image read / write integrated head X includes a
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
On the other hand, the
[0039]
A
[0040]
The
[0041]
When the image read / write integrated head X is incorporated in an image processing apparatus, the platen roller P is placed on the upper surface side of the
[0042]
Also, the platen roller P in the
[0043]
Each of the
[0044]
When the image reading / writing integrated head X is configured to read the A4 width original D at a reading density of 8 dots / mm, it is necessary to arrange 1728 light receiving elements in the reading width direction. For example, if 96 image sensors are built in to form the
[0045]
By the way, since the
[0046]
When the image read / write integrated head X is configured to read the image of the document D in black and white, an LED or the like is used as the
[0047]
In the
[0048]
In the
[0049]
The image reading / writing integrated head X configured as described above has both an image reading function and an image recording function. For example, the operation of reading the image of the document D is performed as follows. That is, the platen roller P 1 , The document D is conveyed in close contact with the
[0050]
On the other hand, when an image is recorded on the recording paper K, image data is input from the outside of the image reading / writing integrated head X to each of the driving ICs 8. Since these drive ICs 8 are electrically connected to the connector by a wiring pattern (not shown) formed on the
[0051]
Incidentally, the image reading operation and the image recording operation described above may be performed independently, but these operations may be performed simultaneously. In this case, the platen roller P 1 Feeding and platen roller P 2 Since the recording paper feeding is performed at the same time, the original D and the recording paper K interfere with each other, and there is a possibility that the original D and the recording paper K cannot be smoothly fed. However, in the image reading / writing integrated head X, the platen roller P 1 And platen roller P 2 Therefore, the document D and the recording paper K can be smoothly fed without interfering with each other.
[0052]
In the image read / write integrated head X, the
[0053]
In the above-described embodiment, the image reading / writing integrated head X configured such that the light emitted from the
[0054]
Further, as shown in FIG. 5, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of an image reading / writing integrated head according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the image read / write integrated head.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a modified example of the image reading / writing integrated head.
FIG. 4 is a cross-sectional view of another modification of the image reading / writing integrated head.
FIG. 5 is a cross-sectional view of still another modification of the image reading / writing integrated head.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional image reading / writing integrated head.
[Explanation of symbols]
X Image reading / writing integrated head
1 case
2 Transparent cover
3 Light source
4 Substrate
4a Image sensor chip (light receiving element)
4b Heating element
6 Black member (as light reflection preventing means)
10 Upper opening (case)
11 Space room (case)
12 Internal space (case)
12a, 12b Inner wall (inside space)
D Manuscript
K recording paper
L reading line
Claims (9)
上記基板は、幅方向の一側部よりの部位が上記ケースからはみ出しており、このはみ出した部位における上面に、上記各発熱素子が長手状に延びるようにして列状に搭載されており、かつ、上記透明カバーは、上記基板の一側部に向かう方向ほど、上記基板からの距離が大きくなるように傾斜して配置されていることを特徴とする、画像読み書き一体ヘッド。An internal space for guiding the light emitted from the light source to a predetermined area of the original to be read is formed so as to extend in the longitudinal direction, and an upper opening connected to the internal space is formed. A reading document conveyed in close contact with a longitudinal transparent cover to be fitted is irradiated with light from the light source, and the reflected light is received by a plurality of light receiving elements mounted on a substrate attached to the lower part of the case. On the other hand, an image read / write integrated head for forming an image on a recording paper by heating an appropriate heating element among a plurality of heating elements mounted on the substrate,
The substrate is mounted in a row so that the portion from one side portion in the width direction protrudes from the case, and the heating elements extend in a longitudinal shape on the upper surface of the protruding portion, and the transparent cover is, the more the direction toward the one side of the substrate, characterized in that it is arranged to be inclined such that the distance from the substrate increases, the image write integral head.
上記基板は、幅方向の一側部よりの部位が上記ケースからはみ出しており、このはみ出した部位における上面に、上記各発熱素子が長手状に延びるようにして列状に搭載されており、かつ、上記ケースの上記基板がはみ出す側の側面は、その上端部が下端部よりも上記基板の他側部に向かう方向側に変移していることを特徴とする、画像読み書き一体ヘッド。An internal space for guiding the light emitted from the light source to a predetermined area of the original to be read is formed so as to extend in the longitudinal direction, and an upper opening connected to the internal space is formed. A reading document conveyed in close contact with a longitudinal transparent cover to be fitted is irradiated with light from the light source, and the reflected light is received by a plurality of light receiving elements mounted on a substrate attached to the lower part of the case. On the other hand, an image read / write integrated head for forming an image on a recording paper by heating an appropriate heating element among a plurality of heating elements mounted on the substrate,
The substrate is mounted in a row so that the portion from one side portion in the width direction protrudes from the case, and the heating elements extend in a longitudinal shape on the upper surface of the protruding portion, and The image reading / writing integrated head according to claim 1, wherein the side surface of the case on the side where the substrate protrudes has its upper end portion shifted to the direction side toward the other side portion of the substrate rather than the lower end portion.
上記基板は、幅方向の一側部よりの部位が上記ケースからはみ出しており、このはみ出した部位における上面に、上記各発熱素子が長手状に延びるようにして列状に搭載されており、
上記集光レンズは、上記基板の幅方向の他側部に向かう方向側に傾倒した状態で上記ケース内に配置されていることを特徴とする、画像読み書き一体ヘッド。An internal space for guiding the light emitted from the light source to a predetermined area of the original to be read is formed so as to extend in the longitudinal direction, and an upper opening connected to the internal space is formed. The reading original conveyed while being in close contact with the fitted longitudinal transparent cover is irradiated with light from the light source, and the reflected light is condensed by a condensing lens accommodated in the case. Image reading / writing that forms an image on recording paper by receiving light from a plurality of light-receiving elements mounted on a substrate attached to the lower part and generating heat from an appropriate heat-generating element among the plurality of heat-generating elements mounted on the substrate One head,
The substrate is mounted in a row so that each heating element extends in the longitudinal direction on the upper surface of the protruding portion from one side of the width direction from the case.
The image reading / writing integrated head according to claim 1, wherein the condensing lens is disposed in the case in a state of being inclined in a direction toward the other side in the width direction of the substrate.
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