JP3964899B2 - 画像読み取り装置 - Google Patents

Description

本発明は、ファクシミリ装置や各種のスキャナ装置に組み込まれるなどして原稿の画像を読み取るのに用いられる画像読み取り装置に関する。

周知のとおり、この種の画像読み取り装置は、一般的には、合成樹脂製のケースに所定の必要な部品を組み付けて構成されている（たとえば、特許文献１参照）。図６および図７は、このような従来の画像読み取り装置の一例を示している。図示された画像読み取り装置Ｂは、透明カバー１０２を上面部に装着したケース１０１と、このケース１０１の底部に組み付けられた帯板状の基板１０３とを有している。ケース１０１には、リフレクタ１０６に保持された導光体１０５と、レンズアレイ１０７とが組み付けられている。基板１０３には、光源１０４と、基板１０３の長手方向に列状に並ぶセンサＩＣチップ１０８とが設けられている。光源１０４から発せられた光は、導光体１０５を通過した後に透明カバー１０２を介して原稿Ｐに照射されて反射し、その反射光は、レンズアレイ１０７を通過して複数のセンサＩＣチップ１０８に造り込まれた複数の受光素子（図示略）上において集束するように構成されている。各受光素子からはその受光量に対応した出力レベルの画像信号が出力され、これらの信号に基づいた処理を行なうことにより、読み取り画像が得られるようになっている。

この画像読み取り装置Ｂにおいて、ケース１０１の底部の周縁には、下方に突出する周壁部１０１ａが形成されており、基板１０３は、周壁部１０１ａの内側の凹部１０１ｂに嵌入させることによりケース１０１に組み付けられている。この周壁部１０１ａは、ケース１０１外部の光や異物がケース１０１と基板１０３との間を通じてケース１０１内に侵入することを防止する機能を有している。基板１０３の長手方向一端部には、コネクタ１０９が設けられている。このコネクタ１０９は、基板１０３を所望の外部機器と接続するためのものであり、基板１０３の一方の長手縁部からその一部が突出するように設けられている。このため、周壁部１０１ａのコネクタ１０９に対応する部分には切欠部１０１ｃが形成されており、ケース１０１に基板１０３を組み付ける際のコネクタ１０９と周壁部１０１ａとの干渉が回避されている。

ここで、切欠部１０１ｃは、コネクタ１０９との干渉を確実に回避するため、あるいは大きさの異なる複数種類のコネクタに対して汎用性を持たせるためなどの理由により、一般的にはコネクタとの干渉部分よりも大きいサイズで形成される。そうすると、基板１０３をケース１０１に組み付けた状態では、切欠部１０１ｃとコネクタ１０９との間に比較的大きな隙間ｃ１が生じることとなり、この隙間ｃ１を通じてケース１０１外部からの光や異物の侵入が許容される。このため、図７に表われているように、ケース１０１には、切欠部１０１ｃに対して受光素子寄りで、かつ切欠部１０１ｃに対応する位置に、下方に突出する隔壁部１０１ｄを一体形成して、ケース１０１内の受光素子側に光や異物が侵入するのを防止していた。

しかしながら、上記従来技術による画像読み取り装置Ｂでは、異物の侵入防止が十分ではなかった。具体的には、基板１０３をケース１０１に組み付けた際に、各部品の寸法の許容差によって、隔壁部１０１ｄの先端と基板１０３の表面との間に微小な隙間が生じる場合がある。また、隔壁部１０１ｄと基板１０３上の実装部品との干渉を回避するなどの目的で、隙間ｃ２が積極的に設けられることもある。そうすると、この隙間ｃ２を通じてケース１０１内の受光素子側に異物が侵入して受光素子上に付着する場合があり、この場合、受光素子において光を適正に感知することができず、読み取り画像の質が悪くなるといった不具合が生じていた。

一方、上記画像信号は、電気的なノイズの影響を受けやすく、このノイズが画像信号中に混入して、読み取り画像の質が悪くなる場合があった。このため、ケース１０１内にノイズシールドとしての電極が形成されている場合がある。図８はこのような場合の一例を示しており、基板１０３上およびケース１０１の隔壁部１０１ｄの下端面に、たとえば導電性に優れる銀ペーストを塗布することにより電極１１０Ａ，１１０Ｂが形成されている。電極１１０Ａは、基板１０３上に設けられた配線（図示略）に繋がっているとともに、電極１１０Ｂは、電極１１０Ａ上に形成された半田バンプ１１１を介してグランド接続されている。これにより、ケース１０１は過剰に帯電することがなく、画像信号中にノイズが混入することは防止される。

ところが、上記のような電極１１０Ａ，１１０Ｂを設けた構成によると、電極１１０Ａ，１１０Ｂに含まれる銀粒子が飛散する場合がある。そして、飛散した銀粒子が受光素子上に付着すると、受光素子において光を適正に感知することができず、読み取り画像の質が悪くなってしまう。

特開２００４−１９３７７３号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、受光素子上への異物の付着を回避し、適正な読み取り画像を得ることができる画像読み取り装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明によって提供される画像読み取り装置は、ケースと、上記ケースに組み付けられる帯板状の基板と、上記ケースの内部に収容可能であり、かつ上記基板の長手方向に列状に並ぶように上記基板上に設けられた画像読み取り用の複数の受光素子と、上記ケースおよび上記基板に導電ペーストを塗布することによりそれぞれ形成され、少なくともそれらの一部が互いに対向する電極と、を備えている、画像読み取り装置であって、上記基板上の上記複数の受光素子と上記電極との間には、上記基板の厚み方向に突出する堰部材が設けられていることを特徴としている。

このような構成によれば、受光素子に異物が付着することは適切に回避される。すなわち、複数の受光素子と電極との間の適所には基板の厚み方向に突出する堰部材が設けられているため、電極の成分粒子が飛散しても、その成分粒子は堰部材によって電極側に堰き止められ、基板上に設けられた受光素子上に電極の成分粒子が付着することは適切に回避される。したがって、本発明によれば、適正な読み取り画像を得ることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板には上記基板を外部機器と接続するためのコネクタが設けられ、かつ上記ケースには上記コネクタとの干渉を回避するための切欠部が設けられており、上記堰部材は、上記複数の受光素子と上記切欠部との間に設けられている。

このような構成によれば、切欠部とコネクタとの間に隙間が生じ、この隙間を通じてケース内に異物が侵入した場合であっても、堰部材は複数の受光素子と切欠部との間の適所に設けられているため、ケース内に侵入した異物は堰部材によって切欠部側に堰き止められる。したがって、受光素子上に異物が付着することは適切に回避され、適正な読み取り画像を得ることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記堰部材は、上記複数の受光素子が並ぶ方向と略同方向に延びる帯状部を有する。

このような構成によれば、異物や上記電極の成分粒子を効率よく遮断することが可能であり、帯状部の幅を細幅とすることができる。したがって、堰部材を設ける領域を小さくしつつ、受光素子上に異物や上記電極の成分粒子が付着することを適切に回避することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記堰部材は、合成樹脂製である。さらに本発明では、上記堰部材は、シリコーン樹脂製であることが好ましい。

このような構成によれば、堰部材を基板上に設けても、基板上の導電部分と不当に導通することがなく、画像読み取り装置の動作に何ら悪影響を及ぼすことはない。また、堰部材がシリコーン樹脂製であれば、堰部材そのものが粘着性を有することになる。その結果、堰部材に付着した異物が再飛散することがなく、受光素子上に異物が付着するのを回避するうえで好適である。

本発明のその他の特徴および利点については、以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜図４は、本発明に係る画像読み取り装置の一例を示している。本実施形態の画像読み取り装置Ａは、たとえばプラテンローラＲによって原稿送りがなされるスキャナの構成部品として用いられるものであり、ケース１、透明カバー２、基板３、光源４、導光体５、リフレクタ６、レンズアレイ７、複数のセンサＩＣチップ８、コネクタ９、電極１０Ａ，１０Ｂ、および堰部材２０を具備して構成されている。

ケース１は、たとえばカーボンファイバーを含有する合成樹脂製であり、主走査方向に延びた箱型状とされている。透明カバー２は、たとえば平面視形状が細長矩形状のガラス板または合成樹脂板であり、ケース１の上面開口部を閉塞するようにケース１の上面部に装着されている。レンズアレイ７は、主走査方向に延びる細長なブロック状の合成樹脂製のホルダ７０に複数のレンズ７１を列状に配置させて保持させたものであり、各レンズ７１としては、たとえばロッドレンズが用いられている。このレンズアレイ７は、透明カバー２の裏面に対向するようにしてケース１に組み付けられている。

光源４は、たとえばＲ、Ｇ、Ｂの各色の光を発する３種類のＬＥＤチップを一纏めに樹脂パッケージしたものであり、基板３の長手方向一端部の表面に実装されている。

導光体５は、光源４から発せられた光を透明カバー２の原稿読み取り領域Ｓの全域に効率よく導くためのものであり、ケース１の長手方向に延びるブロック状を呈している。この導光体５は、たとえばＰＭＭＡなどのアクリル系透明樹脂やその他の光透過性に優れる部材により形成されており、各所の表面はすべて鏡面とされている。導光体５の下面には複数の凹部（図示略）が長手方向に所定の間隔を隔てて設けられている。導光体５内を進行する光が上記各凹部に入射すると、その光は種々の方向に散乱反射することとなり、光出射面５ａから画像読み取り領域Ｓに向けて出射することが可能となる。

リフレクタ６は、導光体５の全長寸法に対応した全長寸法を有する第１部材６１および第２部材６２から構成されており、これらの間で導光体５を挟み込むことにより導光体５を保持するようになっている。第１および第２部材６１，６２は、光源４から発せられた光が導光体５の外部に不当に漏れることを防止するために、たとえば白色の樹脂により形成され、光反射率の高いものとされている。第１および第２部材６１，６２には、導光体５を嵌入可能なリフレクト面６１ａ，６２ａが形成されており、光源４から発せられた光は、導光体５の各所表面での全反射あるいはリフレクト面６１ａ，６２ａでの反射を繰り返して進行し、導光体５の光照射面５ａから原稿読み取り領域Ｓに向けて照射される。リフレクタ６は、導光体５を一体的に保持した状態でケース１に組み付けられている。

複数のセンサＩＣチップ８は、複数の受光素子８０を備えた集積回路が造り込まれた半導体チップであり、主走査方向（基板３の長手方向）に繋がって列状に並ぶように基板３の表面に実装されている。複数のセンサＩＣチップ８は、基板３がケース１の底部に取り付けられることにより、レンズアレイ７を通過してきた光を各受光素子８０で受光できるようになっている。各受光素子８０は、光電変換機能を有するものであり、所定の受光面に光を受けると、その受光量に対応したレベルの信号（画像信号）を出力するように構成されている。

基板３は、たとえばセラミック製の帯板状であり、その長手方向一端部には基板３を所望の外部機器と接続するためのコネクタ９が設けられている。この基板３の表面には、コネクタ９と光源４や複数のセンサＩＣチップ８とを電気的に導通させるための配線（図示略）が設けられている。光源４への電力供給および複数のセンサＩＣチップ８への各種信号の入出力は上記配線とコネクタ９とを介して行なわれる。

基板３は、ケース１の底部開口部を閉塞するようにケース１の底部に組み付けられている。より具体的には、ケース１の底部の周縁には、下方に突出する周壁部１ａが形成されており、基板３は、周壁部１ａの内側の凹部１ｂに嵌入させることによりケース１に組み付けられている。この周壁部１ａは、ケース１外部の光や塵・埃などの異物がケース１と基板３との間を通じてケース１内に侵入することを防止している。周壁部１ａのコネクタ９に対応する部分には切欠部１ｃが形成されており、ケース１に基板３を組み付ける際のコネクタ９と周壁部１ａとの干渉が回避されている。切欠部１ｃは、コネクタ９との干渉部分よりも大きいサイズとして形成される。したがって、基板３をケース１に組み付けた状態では、切欠部１ｃとコネクタ９との間に比較的大きな隙間ｃ１が生じている。ケース１には、切欠部１ｃに対して受光素子８０寄りで、かつ切欠部１ｃに対応する位置に、下方に突出する隔壁部１ｄが一体形成されている。

図３および図４によく表われているように、基板３の上記配線上およびケース１の隔壁部１ｄの下端面（図４においては破線クロスハッチングで示された領域）には、電極１０Ａ，１０Ｂが、少なくともこれらの一部が対向するように形成されている。電極１０Ａ，１０Ｂは、たとえば銀ペーストを塗布することにより形成されたものであり、コネクタ９の近傍に位置している。上記銀ペーストは、銀粒子を樹脂バインダーに混入し、さらに有機系樹脂と溶剤からなる粘性媒体に混ぜてペースト状にしたものである。電極１０Ａ上の電極１０Ｂに対向する部分には、半田バンプ１１が形成されている。電極１０Ａは上記配線に繋がっているとともに、電極１０Ｂは半田バンプ１１および電極１０Ａを介してグランド接続されている。このことにより、ケース１は過剰に帯電することがなく、上記画像信号中にノイズが混入することは防止されている。

図３および図４によく表われているように、基板３の表面には、基板３の厚み方向に突出する堰部材２０が接着剤などを介して設けられている。堰部材２０は、たとえばシリコーン樹脂製であり、主走査方向（基板３の長手方向）に延びる第１帯状部２０Ａと、副走査方向（基板３の短手方向）に延びる第２帯状部２０Ｂとが一体形成された構成を有している。堰部材２０は、切欠部１ｃおよび電極１０Ａ，１０Ｂの位置に対応するように設けられている。本実施形態における基板３およびその周辺の寸法の一例を挙げると、基板３の長手方向の長さは約２３０ｍｍ、基板３の幅Ｗ３は約１４ｍｍ、基板３の表面からケース１の内周底面までの距離Ｈ２は約１．２ｍｍ、切欠部１ｃから第１帯状部２０Ａまでの距離ｄは約７ｍｍである。また、上記寸法が規定されている場合の堰部材２０の各部の寸法は、堰部材２０の高さＨ１が０．５５〜１．１ｍｍ程度、第１および第２帯状部２０Ａ，２０Ｂの幅Ｗ１，Ｗ２が１〜１．５ｍｍ程度、第１帯状部２０Ａの長さＬ１が２０〜２２ｍｍ程度、第２帯状部２０Ｂの長さＬ２が４〜５ｍｍ程度とされている。

次に、画像読み取り装置Ａの作用について説明する。

まず、光源４を発光させると、その光は導光体５に導かれ、導光体５の各所表面での全反射あるいはリフレクタ６のリフレクト面６１ａ，６２ａでの反射を繰り返して進行し、導光体５の光照射面５ａから原稿読み取り領域Ｓに向けて照射される。すると、画像読み取り領域Ｓ上の原稿Ｐの表面で反射した光はレンズアレイ７の各レンズ７１を通過して、センサＩＣチップ８に造り込まれた各受光素子８０によって受光される。これにより、複数の受光素子８０上には原稿Ｐの画像が結像されることとなり、各受光素子８０から出力される画像信号が処理されて読み取り画像が得られる。

電極１０Ａ，１０Ｂにおいては、その材料である上記銀ペーストに含まれていた溶剤の揮発などに起因して密着力が低下し、電極１０Ａ，１０Ｂの表面から銀粒子が飛散する場合がある。堰部材２０は、複数の受光素子８０と電極１０Ａ，１０Ｂとの間において電極１０Ａ，１０Ｂの位置に対応するように設けられているため、上記銀粒子が飛散しても、これらは堰部材２０によって電極１０Ａ，１０Ｂ側に堰き止められることとなる。したがって、受光素子８０上に上記銀粒子が付着することは適切に回避され、適正な読み取り画像を得ることができる。

また、ケース１外部から隙間ｃ１を通じて異物が侵入し、さらに隔壁部１ｄの下方の隙間ｃ２を通じてケース１の内部に異物が侵入した場合であっても、堰部材２０は、複数の受光素子８０と切欠部１ｃとの間において切欠部１ｃの位置に対応するように設けられているため、ケース１内に侵入した異物は堰部材２０によって切欠部１ｃ側に堰き止められることとなる。したがって、受光素子８０上に異物が付着することは適切に回避される。

本実施形態において、堰部材２０は、主走査方向に延びる第１帯状部２０Ａを有している。言い換えると、この第１帯状部２０Ａは複数の受光素子８０が並ぶ方向と略同方向に延びている。銀粒子や異物は、電極１０Ａ，１０Ｂや隙間ｃ１などからその周辺に均一に拡散すると考えられるところ、第１帯状部２０Ａは複数の受光素子８０が並ぶ方向に沿うように形成されているため、銀粒子や異物を効率よく遮断することが可能であり、第１帯状部２０Ａの幅ｗ１を細幅とすることができる。したがって、堰部材２０を設ける領域を小さくしつつ、受光素子８０上に銀粒子や異物が付着することを適切に回避することができる。また、第１帯状部２０Ａを細幅に形成すると、基板３上に適宜設けられたコンデンサやジャンパ（図示略）などの他の部品との干渉を回避し易くなり、好適である。なお、本実施形態では、電極１０Ａ，１０Ｂおよびコネクタ９が基板３の一端部に形成されているため、第２帯状部２０Ｂを第１帯状部に対して一体的で、かつ略直交するように設けることにより、第２帯状部２０Ｂよりも基板３の上記一端部側への銀粒子や異物の侵入が適切に防止される。

本実施形態においては、堰部材２０はシリコーン樹脂製とされている。堰部材２０をシリコーン樹脂のような絶縁体によって構成することにより、基板３上の導電部分と不当に導通することがなく、画像読み取り装置Ａの動作に何ら悪影響を及ぼすことはない。また、シリコーン樹脂は粘着性を有するため、堰部材２０に付着した異物が再飛散することがなく、受光素子に異物が付着するのを回避するうえで好適である。もちろん、本発明における堰部材は、シリコーン樹脂製に限定されるものではなく、電気絶縁性を有する他の合成樹脂などで構成されたものでもよい。

なお、本発明によって提供される画像読み取り装置は、上記実施形態に限られない。

上記実施形態においては、堰部材２０は第１帯状部２０Ａと第２帯状部２０Ｂにより構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、図５に示すように、堰部材２０は、複数の受光素子８０が並ぶ方向に沿う帯状部２０Ｃのみから構成されていてもよい。帯状部２０Ｃのみから構成すると、堰部材２０の形状が単純化され、好適である。

上記実施形態における堰部材２０およびその周辺の各部の寸法は、その具体的な一例を示したに過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、銀粒子や異物は電極１０Ａ，１０Ｂや隙間ｃ１などからその周辺に均一に拡散すると考えられるため、電極や隙間などと堰部材との距離が小さくなるように堰部材を配置することが可能であれば、それに対応させて帯状部の長さを小さくしてもよい。また、上記実施形態で示した堰部材の高さＨ１は、基板３の表面からケース１の内周底面までの距離Ｈ２が約１．２ｍｍの場合において好ましい範囲であり、銀粒子や異物が基板３の表面から若干浮遊したとしても、それらを堰き止めるのに十分な高さである。したがって、堰部材の高さＨ１は、距離Ｈ２に応じて適宜設定すればよい。なお、上記実施形態においては堰部材２０とケース１の内周底面との間に隙間を設けているが、この隙間をなくして堰部材がケースの内周底面と密着するようにしてもよい。

上記実施形態においては、電極１０Ａ，１０Ｂはコネクタ９の近傍に設けられていたが、電極およびコネクタが基板の長手方向に離間して設けられている場合にも、本発明は適用することができる。このような場合、電極およびコネクタのそれぞれに対応する位置に分離して堰部材を形成すればよい。

上記実施形態における画像読み取り装置Ａは、プラテンローラによって原稿送りがなされるスキャナに組み付けられて用いられる例であるが、これに限定されるものではない。本発明に係る画像読み取り装置は、いわゆるフラットベッドタイプのスキャナやハンディスキャナなど画像読み取りがなされる種々の機器に組み付けるなどして広く用いることができる。

本発明に係る画像読み取り装置の一例を示す分解斜視図である。 図１のII −II線に沿う断面図である。 図１のIII −III線に沿う断面図である。 図３のIV −IV線に沿う断面図である。 本発明に係る画像読み取り装置の他の例を示す図４と同様の図である。 従来の画像読み取り装置の一例を示す分解斜視図である。 図６のVII −VII線に沿う断面図である。 従来の画像読み取り装置の他の例を示す図７と同様の図である。

符号の説明

Ａ 画像読み取り装置
１ ケース
１ｃ 切欠部
３ 基板
９ コネクタ
１０Ａ，１０Ｂ 電極
２０ 堰部材
２０Ａ 第１帯状部
８０ 受光素子

Claims (5)

1. ケースと、上記ケースに組み付けられる帯板状の基板と、上記ケースの内部に収容可能であり、かつ上記基板の長手方向に列状に並ぶように上記基板上に設けられた画像読み取り用の複数の受光素子と、上記ケースおよび上記基板に導電ペーストを塗布することによりそれぞれ形成され、少なくともそれらの一部が互いに対向する電極と、を備えている、画像読み取り装置であって、
   上記基板上の上記複数の受光素子と上記電極との間には、上記基板の厚み方向に突出する堰部材が設けられていることを特徴とする、画像読み取り装置。
2. 上記基板には上記基板を外部機器と接続するためのコネクタが設けられ、かつ上記ケースには上記コネクタとの干渉を回避するための切欠部が設けられており、
   上記堰部材は、上記複数の受光素子と上記切欠部との間に設けられている、請求項１に記載の画像読み取り装置。
3. 上記堰部材は、上記複数の受光素子が並ぶ方向と略同方向に延びる帯状部を有する、請求項１または２に記載の画像読み取り装置。
4. 上記堰部材は、合成樹脂製である、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像読み取り装置。
5. 上記堰部材は、シリコーン樹脂製である、請求項４に記載の画像読み取り装置。

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