JP4008630B2 - 画像読み書き一体ヘッドおよびこれを備えた画像処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、画像の読み取り機能とプリント機能とを併せ持つ画像読み書き一体ヘッドおよびこれを備えた画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像処理装置の具体例としては、ファクシミリ装置がある。このファクシミリ装置は、画像の読み取り機能とプリント機能とを併せもつ必要があるとともに、可能な限り小型に製作されることが望まれる。そこで、従来においては、図１６に示すような画像読み書き一体ヘッドＹがある。この画像読み書き一体ヘッドＹは、透明カバー１９ｅを上面部に装着したケース１ｅを有している。このケース１ｅの内部には、透明カバー１９ｅの表面の読み取り領域Ｓｅを照明するための光源３ｅおよびレンズ５ｅが設けられている。ケース１ｅの底面部には、基板４ｅが組付けられている。この基板４ｅの表面４０および裏面４１には、複数の受光素子２０ｅと複数の発熱素子６ｅとがそれぞれ列状に並べられて搭載されている。
【０００３】
この画像読み書き一体ヘッドＹにおいては、原稿Ｄが透明カバー１９ｅの表面に密着するようにしてプラテンローラＰ1 により搬送される。この搬送過程において、原稿Ｄの表面が光源３ｅによって照明される。すると、原稿Ｄの表面によって反射された光はレンズ５ｅによって集束され、原稿Ｄの画像が各受光素子２０ｅ上に結像し、各受光素子２０ｅからは読み取り画像データが出力される。一方、感熱タイプの記録紙Ｋは、各発熱素子６ｅに密着するようにしてプラテンローラＰ2 により搬送される。この搬送過程において、複数の発熱素子６ｅは選択的に発熱駆動され、記録紙Ｋには画像がプリントされる。このような構成の画像読み書き一体ヘッドＹは、画像読み取り用のヘッドと画像プリント用のヘッドとを別々に構成する場合よりも全体のサイズを小さくすることができ、画像処理装置の小型化や薄型化を図るのに好ましいものとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像読み書き一体ヘッドＹにおいては、次のような不具合を生じていた。
【０００５】
第１に、従来においては、複数の受光素子２０ｅと複数の発熱素子６ｅとが、１つの基板４ｅの表裏面４０，４１にそれぞれ分かれて搭載されている。したがって、従来において画像読み書き一体ヘッドＹを製作するには、基板４ｅの表面４０に複数の受光素子２０ｅを搭載した後に、基板４を表裏反転させてから基板４の裏面４１に複数の発熱素子６ｅを搭載する必要があり、基板４ｅの反転作業が必要となる。また、複数の受光素子２０ｅや複数の発熱素子６ｅに関連する配線パターンについても、基板４ｅの表面４０と裏面４１とのそれぞれに設ける必要があり、その際にも基板４ｅの反転作業が必要となる。したがって、画像読み書き一体ヘッドの生産性が悪いものとなっていた。
【０００６】
第２に、従来においては、複数の発熱素子６ｅが設けられる箇所は、複数の受光素子２０ｅを搭載した基板４ｅの裏面４１に限定される。このため、記録紙用のプラテンローラＰ2 についても、基板４の裏面４１に対向する位置に設けられることとなる。このように、従来においては、複数の発熱素子６ｅの位置やプラテンローラＰ2 の位置が基板４ｅとの関係において常に一定の位置に拘束されてしまう。したがって、従来においては、画像読み書き一体ヘッドＹに対する２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 の配置形態を、その使用用途に応じて種々に変更することが難しいものとなっていた。
【０００７】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、生産性を高めることができるとともに、プラテンローラの配置形態などの仕様の変更も容易に行うことができる画像読み書き一体ヘッドおよび画像処理装置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】
本願発明の第１の側面によって提供される画像読み書き一体ヘッドは、上面部、底面部および側面部を有するケースと、このケースの上面部に装着され、原稿を接触搬送させるための透明板と、上記ケースの底面部に組み付けられている第１の基板と、上記ケース内に配置され、上記原稿を照明するための少なくとも１以上の光源と、上記原稿からの反射光を受光可能に上記第１の基板の内面側片面上に搭載された複数の受光素子と、記録紙に画像のプリントを行うための複数の発熱素子と、を具備している、画像読み書き一体ヘッドであって、上記複数の発熱素子の発熱駆動を制御するための制御回路を備えたドライバＩＣチップと、上記ケースの側面部に装着され、上記第１の基板とは別体の第２の基板と、を具備しており、上記第２の基板の外面側片面上に上記複数の発熱素子および上記ドライバＩＣチップが搭載されていることを特徴としている。
【００１０】
本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドにおいては、次のような効果が得られる。
【００１１】
第１に、本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドを製造する場合には、複数の受光素子については第１の基板の内面側片面上に搭載する一方、複数の発熱素子については第２の基板の外面側片面上に搭載することとなる。また、複数の受光素子と複数の発熱素子とに関連する配線パターンは、第１の基板の片面と第２の基板の片面とにそれぞれ形成することとなる。したがって、本願発明によれば、受光素子や発熱素子が搭載される基板の枚数自体は従来よりも多くはなるものの、それらの基板を表裏反転させる必要がなくなる分だけ、それらの基板上へ部品の搭載作業や配線パターンの形成作業が容易化されることとなる。その結果、従来よりも画像読み書き一体ヘッドの生産効率を高め、製造コストの低減化を図ること
が可能となる。
【００１２】
第２に、本願発明においては、第１の基板と第２の基板とは分離させて配置することができ、第２の基板に搭載されている複数の発熱素子の位置を、第１の基板の位置に拘束されることなく、自由に選択することが可能となる。すなわち、本願発明においては、従来とは異なり、複数の発熱素子の位置が複数の受光素子が搭載された基板の裏面に限定されることはなく、画像読み書き一体ヘッドの実際の使用用途などを考慮して、複数の発熱素子の位置を任意に選択することができる。したがって、本願発明においては、画像読み書き一体ヘッドに対する記録紙用のプラテンローラや原稿用のプラテンローラの配置形態についても、任意に選択することが可能となり、便利となる。
【００１３】
【００１４】
第３に、ケースの側面部を利用することにより、第２の基板を透明板や第１の基板とは干渉しないようにして画像読み書き一体ヘッドに適切に組み付けた構造とすることができる。
【００１５】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記第２の基板の上記外面側片面は、上記ケースの厚み方向において上記透明板の表面と同方向を向くように上記透明板の表面に対して傾斜している。
【００１６】
このような構成によれば、第２の基板の上記外面側片面上の複数の発熱素子に対向配置される記録紙用のプラテンローラと、透明板の表面に対向配置される原稿用のプラテンローラとのいずれもが、ケースの厚み方向において、ケースの同一側面部寄りに配置されることとなる。したがって、２つのプラテンローラの押しつけ方向、あるいはセッティング方向を同一にすることができ、それらのセッティングを容易なものにすることができる。
【００１７】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記第２の基板の上記外面側片面は、上記ケースの厚み方向において上記透明板の表面と反対の方向を向くように上記透明板の表面に対して傾斜している。
【００１８】
このような構成によれば、第２の基板の外面側片面に対向配置される記録紙用のプラテンローラと、透明板の表面に対向配置される原稿用のプラテンローラとの中心間距離を大きくとることが可能となる。したがって、原稿と記録紙とを互いに干渉させないようにして搬送するのにより好適となる。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記第２の基板の上記外面側片面と反対側の面に接触する放熱用部材を備えている。
【００２６】
このような構成によれば、放熱用部材の放熱作用により複数の発熱素子の温度を安定させることができ、プリント画像の質を高めることが可能となる。また、上記放熱用部材が第２の基板の上記外面側片面に沿って記録紙を搬送する作業の邪魔にならないようにすることもできる。
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記光源は、上記第１の基板の上記内面側片面上に搭載されている。
【００３６】
このような構成によれば、光源を第１の基板上に搭載する作業は、第１の基板上に複数の受光素子を搭載する作業と併せてやはり容易に行うことができ、光源を画像読み書き一体ヘッド内に組み込む作業も容易化される。
【００３７】
本願発明の第２の側面によれば、画像処理装置が提供される。この画像処理装置は、本願発明の第１の側面によって提供される画像読み書き一体ヘッドを備えていることを特徴としている。
【００３８】
本願発明の第２の側面によって提供される画像処理装置においては、本願発明の第１の側面によって得られるのと同様な効果が期待できる。
【００３９】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行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。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００４１】
図１および図２は、本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの一例を示している。本実施形態の画像読み書き一体ヘッドＡは、ケース１、透明板１９、レンズアレイ５、第１の基板４Ａ、複数のセンサＩＣチップ２、複数の光源３、第２の基板４Ｂ、複数の発熱素子６、複数のドライバＩＣチップ６０、放熱板４９、およびその他の後述する部品を具備して構成されている。各センサＩＣチップ２には、複数の受光素子２０が造り込まれている。
【００４２】
ケース１は、たとえば白色の合成樹脂製である。したがって、このケース１の各部の表面は光の反射率が高い白色面となっている。このケース１の全体の概略形状は一定方向に延びた細長なブロック状であり、このケース１の長手方向に延びる複数の側面部としては、上面部１０ａ、底面部１０ｂ、および側面部１０ｃ，１０ｄがある。このケース１には、上部ならびに下部が開口した空間部１１、この空間部１１と仕切壁１２を介して隔てた上向き開口状の凹溝１３、この凹溝１３の直下に設けられた下向き開口状の凹部１４が設けられており、これらはいずれもこのケース１の長手方向に延びている。
【００４３】
透明板１９は、原稿Ｄを搬送するときのガイドとしての役割を果たすものであり、合成樹脂製またはガラス製の板体からなる。この透明板１９は、ケース１の上面部１０ａに装着されている。
【００４４】
レンズアレイ５は、一定方向に延びるブロック状のレンズホルダ５０に結像用の複数のレンズ５１を列状に並べて保持させたものである。各レンズ５１としては、たとえばセルフォックレンズが用いられている。結像用のレンズとしてセルフォックレンズを用いれば、原稿Ｄの画像を複数の受光素子２０上に正立等倍に結像させることが可能である。ただし、本願発明はこれに限定されず、各レンズ５１としては、単品の凸レンズや複数の凸レンズを組み合わせた複合レンズなどを用いることができる。レンズアレイ５は、ケース１の凹溝１３に嵌入されていることにより、透明板１９の裏面（下面）に間隔を隔てて対面している。透明板１９の表面（上面）のうち、レンズアレイ５と対向するライン状の領域が読み取り領域Ｓである。
【００４５】
第１の基板４Ａは、たとえばガラスエポキシ樹脂製であり、長矩形状である。第１の基板４Ａの片面（表面）４０ａには、複数のセンサＩＣチップ２と複数の光源３とが搭載されている。複数の光源３は、たとえばＬＥＤチップを用いて構成されており、第１の基板４Ａの長手方向に適当な間隔で列状に配列されている。これら複数の光源３は、第１の基板４Ａがケース１の底面部１０ｂに装着されていることにより、空間部１１の底部に位置している。このため、複数の光源３から発せられた光は、空間部１１内を読み取り領域Ｓに向けて進行するようになっている。既述したとおり、ケース１は白色樹脂製であるために、空間部１１を規定する複数の壁面１１ａは光の反射率が高い面とされている。したがって、各光源３から発せられた光は、それらの壁面１１ａによって高い反射率で反射されながら進行し、読み取り領域Ｓに対して効率良く照射されることとなる。
【００４６】
複数のセンサＩＣチップ２は、複数の受光素子２０を備えた集積回路が造り込まれた半導体チップであり、第１の基板４Ａの長手方向に繋がって並んだ列状に配列されている。複数のセンサＩＣチップ２は、第１の基板４Ａがケース１の底面部１０ｂに取り付けられることにより、ケース１の凹部１４内に配されており、読み取り領域Ｓからレンズアレイ５を通過してきた光を各受光素子２０が受光できるようになっている。各受光素子２０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出力レベルの信号（画像信号）を出力するようになっている。１個のセンサＩＣチップ２には、たとえば９６個の受光素子２０が造り込まれている。この場合、Ａ４幅の原稿を８ドット／ｍｍの読み取り密度で読み取るためには、計１８個のセンサＩＣチップ２が第１の基板４Ａ上に並べられ、計１７２８個の受光素子２０が列状に設けられることとなる。
【００４７】
複数のセンサＩＣチップ２の周囲は、凹部１４内に装着された補助部材７０によって囲まれている。この補助部材７０は、たとえば黒色のＡＢＳ樹脂製であり、その表面の光の反射率が低いものである。各センサＩＣチップ２の周囲がケース１の白色の壁面のままであると、その壁面によって光が散乱反射し、その光が複数の受光素子２０にノイズとして混入する虞れがある。これに対し、本実施形態の構成においては、そのような光の散乱反射を補助部材７０によって防止することができ、複数の受光素子２０にノイズとなる余分な光が混入しないようにすることができる。
【００４８】
第１の基板４Ａの片面４０ａには、複数の光源３や複数のセンサＩＣチップ２に関連する配線パターン（図示略）が形成されている。第１の基板４Ａには、上記配線パターンに導通する電気配線接続用のコネクタ４８Ａがケース１と干渉しないように取り付けられており、複数の光源３や複数のセンサＩＣチップ２に対する外部機器からの駆動電力の供給や所定の信号の入出力はこのコネクタ４８Ａを介して行えるように構成されている。
【００４９】
第２の基板４Ｂは、たとえばセラミック製であり、第１の基板４Ａと同様な長矩形状である。第２の基板４Ｂの外面側片面４１ａには、複数の発熱素子６と複数のドライバＩＣチップ６０とが搭載されている。複数の発熱素子６は、第２の基板４Ｂの長手方向に延びる列状である。これら複数の発熱素子６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第２の基板４Ｂの長手方向に一連に延びる線状の発熱抵抗体を形成するとともに、この発熱抵抗体をその長手方向に一定間隔で電気的に分断する配線パターンを形成することによって作製される。複数のドライバＩＣチップ６０は、複数の発熱素子６の発熱駆動を制御するための制御回路が造り込まれた半導体チップであり、第２の基板４Ｂの長手方向に適当な間隔を隔てた列状に並べられている。１個のドライバＩＣチップ６０がたとえば１４４ドットの発熱素子６に対応する場合、Ａ４幅の記録紙Ｋに８ドット／ｍｍの記録密度でプリントを行なうには、計１２個のドライバＩＣチップ６０が第２の基板４Ｂ上に並べられ、合計１７２８ドットの発熱素子６が選択的に発熱駆動されることとなる。各ドライバＩＣチップ６０は図示されていない樹脂により封止されており、その保護が図られている。
【００５０】
第２の基板４Ｂは、ケース１の側面部１０ｃに設けられた凹部１５ａに嵌入されることにより、その外面側片面４１ａがケース１の側方を向くようにしてケース１に取り付けられている。第２の基板４Ｂには、外部機器との電気配線接続を図るためのコネクタ４８Ｂがケース１と干渉しないように取り付けられており、第２の基板４Ｂの外面側片面４１ａには、複数の発熱素子６や複数のドライバＩＣチップ６０に関連し、かつコネクタ４８Ｂに導通する配線パターン（図示略）が形成されている。
【００５１】
放熱板４９は、たとえば熱伝導率が高い金属製であり、より具体的にはアルミ製またはアルミ合金製とされている。この放熱板４９は、ケース１の側面部１０ｃに設けられた凹部１５ｂに嵌入されることにより、ケース１と第２の基板４Ｂとの間に挟まれるようにしてケース１に組み付けられている。第２の基板４Ｂの裏面のうち、少なくとも複数の発熱素子６の背面領域に相当する部分は、放熱板４９に面接触している。したがって、複数の発熱素子６から発せられた熱は、この放熱板４９を介して外部に逃がされることとなり、各発熱素子６の温度を安定させることができる。このことは、記録紙にプリントされる画像の質を高めるのに役立つ。
【００５２】
上記構成の画像読み書き一体ヘッドＡにおいては、複数の光源３と複数のセンサＩＣチップ２とが第１の基板４Ａの片面４０ａに搭載されている。また、それらに関連する配線パターンも片面４０ａに形成されている。その一方、複数の発熱素子６と複数のドライバＩＣチップ６０とは、第２の基板４Ｂの外面側片面４１ａに搭載されている。それらの配線パターンも外面側片面４１ａに搭載されている。したがって、上記各部品の搭載作業や配線パターンの形成作業は、第１の基板４Ａや第２の基板４Ｂを表裏反転させることなく行えることとなり、その生産性を高めることができる。
【００５３】
図３は、画像読み書き一体ヘッドＡを具備して構成された画像処理装置の一例を示す概略断面図である。
【００５４】
図３に示す画像処理装置Ｂは、合成樹脂製の筐体９内に、上記した画像読み書き一体ヘッドＡと２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 とが組み込まれた構造を有している。プラテンローラＰ1 は、透明板１９に対向して設けられており、筐体９の原稿挿入口９０から筐体９内に挿入された原稿Ｄを透明板１９の表面に接触させて副走査方向に搬送できるようになっている。このプラテンローラＰ1 と透明板１９との間を通過した原稿Ｄは、排紙口９１から筐体外部に排出される。プラテンローラＰ2 は、複数の発熱素子６に対向して設けられており、筐体９内に収容された巻取ロールＲから感熱タイプの長尺状の記録紙Ｋを繰り出して排紙口９１に向けて搬送できるように構成されている。なお、記録紙Ｋとしては、単票状のカット紙を用いることができる。また、熱転写リボンを用いることにより、非感熱タイプの普通紙を記録紙として用いることもできる。
【００５５】
上記構成の画像処理装置Ｂにおいては、プラテンローラＰ1 が画像読み書き一体ヘッドＡの上方に配置されるのに対し、プラテンローラＰ2 は画像読み書き一体ヘッドＡの側方（横）に配置された構造となる。したがって、２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 が画像読み書き一体ヘッドＡの全体をその厚み方向に挟むようにして配置される構造のもの（たとえば図１６に示した従来構造のもの）と比較すると、画像読み書き一体ヘッドＡの厚み方向において２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 が大きく嵩張らないようにすることができる。したがって、画像処理装置Ｂの薄型化を図ることが可能となる。
【００５６】
この画像処理装置Ｂにおいては、原稿Ｄの画像の読み取り処理および記録紙Ｋへの画像のプリント処理は、次のようにして行われる。すなわち、原稿Ｄの画像の読み取りに際しては、まず原稿ＤがプラテンローラＰ1 の回転により透明板１９に接触して搬送されるときに、光源３からの光によって原稿Ｄの読み取り領域Ｓが照明される。すると、原稿Ｄからの反射光がレンズアレイ５の各レンズ３１によって集束されることにより、複数のセンサＩＣチップ２の各受光素子２０上に原稿Ｄの画像が結像される。このため、複数のセンサＩＣチップ２からは各受光素子２０の受光量に対応した出力レベルの画像信号が出力され、このような信号がコネクタ４８Ａを介して画像読み書き一体ヘッドＡの外部に順次取り出される。一方、記録紙Ｋへの画像のプリント処理は、記録紙ＫをプラテンローラＰ2 と複数の発熱素子６との間に供給して搬送させているときに、コネクタ４８Ｂを介して外部から各種の信号を受けた各ドライバＩＣチップ６０が複数の発熱素子６を選択的に発熱駆動させることにより行われる。
【００５７】
上記した処理が実行される場合、原稿Ｄは、画像読み書き一体ヘッドＡのケース１の上面部分において略水平方向に搬送されるのに対し、記録紙Ｋは、ケース１の側面部分において略鉛直方向に搬送される。したがって、この画像処理装置Ｂにおいては、これら原稿Ｄや記録紙Ｋの不当な干渉を回避しつつ、それらを適切に搬送することができる。
【００５８】
図４〜図１５は、本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の例および参考例を示している。なお、図４以降の図においては、先の実施形態と同一または類似の要素には、先の実施形態と同一符号を付している。
【００５９】
図４に示す画像読み書き一体ヘッドＡａは、ケース１の側面部１０ｃが傾斜しているとともに、第２の基板４Ｂもそれと同様に傾斜している点において、先の画像読み書き一体ヘッドＡとはその構成が相違している。第２の基板４Ｂは、その外面側片面４１ａが上向きとなるように傾斜している。この画像読み書き一体ヘッドＡａにおいては、透明板１９の表面と第２の基板４Ｂの外面側片面４１ａとがいずれも上向きとなっているため、２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 をセッティングするときには、これらのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 を画像読み書き一体ヘッドＡの上方から透明板１９または複数の発熱素子６に押しつけるようにすればよいこととなる。したがって、画像読み書き一体ヘッドＡａおよび２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 の組み付けを容易にすることができる。
【００６０】
図５に示す画像読み書き一体ヘッドＡｂは、ケース１の側面部１０ｃと第２の基板４Ｂの傾斜の仕方が、先の画像読み書き一体ヘッドＡａとは相違しており、これらは第２の基板４Ｂの外面側片面４１ａが下向きとなるように傾斜している。この画像読み書き一体ヘッドＡｂにおいては、画像読み書き一体ヘッド自体のサイズについてはさほど大きくすることなく、２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 の中心間距離を大きくとることができる。したがって、原稿Ｄと記録紙Ｋとを互いに干渉させないようにして搬送させることがより容易に行えることとなる。このように、本願発明においては、ケース１の複数の側面部のうち、透明板１９や第１の基板４Ａが取り付けられていない側面部に第２の基板４Ｂを取り付ける場合には、第２の基板４Ｂを透明板１９の表面に対して傾斜した姿勢に設定することができる。
【００６１】
図６に示す画像読み書き一体ヘッドＡｃは、ケース１の空間部１１内に導光用の透明部材（プリズム）３９が収容された構成を有している。この透明部材３９は、透明度の高い合成樹脂成形品であり、複数の光源３の配列方向に延びた形状を有している。この画像読み書き一体ヘッドＡｃは、複数の光源３から発せられた光が透明部材３９内を進行した後にその透明部材３９の上部の一定領域から読み取り領域Ｓに向けて出射するようになっている。このような構成によれば、各光源３から発せられた光を空間部１１の壁面１１ａによって反射させる必要がなくなるため、壁面１１ａを光の反射率が高い面にすることなく、読み取り領域Ｓに対して光を効率良く照射することができる。したがって、ケース１をたとえば黒色樹脂製にするような場合に好適となる。また、ケース１を黒色樹脂製にすれば、上述した画像読み書き一体ヘッドＡ，Ａａ，Ａｂに組み込まれていた補助部材７０を不要にすることができる。このように、本願発明においては、光源３から発せられる光を適当な導光手段を用いることによって読み取り領域Ｓに導く構成としてもかまわない。
【００６２】
図７に示す画像読み書き一体ヘッドＡｄは、原稿画像の読み取りに必要な部分の構成が、従来技術として説明した図１６に示すものと同様な構成とされている。より具体的には、この画像読み書き一体ヘッドＡｄは、複数の光源３を搭載した第３の基板４Ｃが、読み取り領域Ｓに対向するようにしてケース１内に組み付けられた構成を有している。このように、本願発明においては、原稿画像の読み取りを行うための部分の構成は、種々に設計変更することが可能である。ただし、この画像読み書き一体ヘッドＡｄは、第３の基板４Ｃを必要とし、部品点数が多くなる。したがって、部品点数を少なくし、画像読み書き一体ヘッドの製造を容易化する観点からすれば、先に述べた画像読み書き一体ヘッドＡ，Ａａ〜Ａｃのように、光源３を第１の基板４Ａの片面上に搭載することが好ましい。
【００６３】
図８に示す画像読み書き一体ヘッドＡｅは、ケース１Ａが熱伝導率の高い金属製、たとえばアルミ製またはアルミ合金製とされたものである。第２の基板４Ｂは、その裏面４１ｂがケース１Ａに接触するようにしてケース１Ａに取り付けられている。この画像読み書き一体ヘッドＡｅにおいては、複数の発熱素子６から発せられた熱は、ケース１Ａを伝わってから外部に逃げることとなる。したがって、ケース１Ａとは別個に放熱板を設ける必要がなくなり、全体の部品点数を少なくすることができる。また、ケース１Ａは、先の画像読み書き一体ヘッドＡ，Ａａ〜Ａｄに用いられていた放熱板４９よりも体積および表面積が大きいために、優れた放熱効果を発揮することとなり、各発熱素子６の温度を安定させるのにより好ましいものとなる。また、ケース１Ａをアルミなどの金属製にした場合には、ケース１Ａの各部の面を光の反射率が高い面にすることが可能となり、各光源３から発せられた光を空間部１１を規定する複数の壁面１１ａによって反射させながら読み取り領域Ｓに導くのに好都合となる。
【００６４】
参考例として図９に示す画像読み書き一体ヘッドＡｆは、第２の基板４Ｂと第１の基板４Ａとの間に金属製の放熱板４９が挟み込まれるようにして、第２の基板４Ｂが第１の基板４Ａの裏面に取り付けられた構成を有している。この画像読み書き一体ヘッドＡｆにおいては、２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 の配置形態を、図１６に示した従来技術のものと同様な配置形態にすることができる。
【００６５】
他の参考例として図１０に示す画像読み書き一体ヘッドＡｇは、第２の基板４Ｂの裏面の一部が第１の基板４Ａの裏面に直接接触するとともに、第２の基板４Ｂの裏面の他の部分がケース１との間において放熱板４９を挟み込んだ構成を有している。このような構成によれば、第１の基板４Ａの裏面において放熱板４９の厚みが嵩張らないようにすることができ、図９に示した画像読み書き一体ヘッドＡｆよりも画像読み書き一体ヘッド全体の厚みを小さくすることが可能である。ただし、複数の発熱素子６から発せられる熱量が少ない場合や、プリント画像の質の劣化が多少許容されるような場合などには、画像読み書き一体ヘッドに放熱板が設けられていない構成にしてもかまわない。したがって、たとえば図１１に示す画像読み書き一体ヘッドＡｈのように、第２の基板４Ｂの裏面の全面または略全面を第１の基板４Ａの裏面に接触させるようにして、第２の基板４Ｂを第１の基板４Ａに取り付けた構成にしてもかまわない。
【００６６】
さらに他の参考例として図１２に示す画像読み書き一体ヘッドＡｉは、プレート状の支持部材４９Ａの表面（上面）に、第１の基板４Ａと第２の基板４Ｂとが並べて載設されており、支持部材４９Ａがケース１の底面部に組み付けられていることにより、第１の基板４Ａおよび第２の基板４Ｂのそれぞれもケース１の底面部に組み付けられた構成を有している。支持部材４９Ａは、たとえば熱伝導率の高い金属製であり、放熱板としての役割を果たすものである。このように、本願発明においては、第２の基板４Ｂは、ケース１や第１の基板４Ａ以外の部材に支持させるようにしてもかまわない。また、支持部材４９Ａを放熱板の役割を果たすものにすれば、放熱板を別途設ける必要がなくなる。
【００６７】
画像読み書き一体ヘッドＡｉの各ドライバＩＣチップ６０は、第２の基板４Ｂには搭載されておらず、第１の基板４Ａの片面上に搭載されている。ケース１は、各ドライバＩＣチップ６０を覆うように設けられている。第１の基板４Ａと第２の基板４Ｂとは、互いに隣接するように配されており、第１の基板４Ａと第２の基板４Ｂとのそれぞれの片面に形成されている配線パターン（図示略）どうしは、互いに電気的に接続されている。より具体的には、第２の基板４Ｂの配線パターンは、たとえば複数の発熱素子６を個別にグランド接続するための複数の個別電極と、複数の発熱素子６に電力を一括して供給するためのコモン電極とを有している。上記個別電極を第１の基板４Ａの配線パターンに接続する手段としては、各ドライバＩＣチップ６０の電極に各一端が接続されている複数本のワイヤＷの各他端を上記個別電極に接続する手段が採用されている。一方、上記コモン電極を第１の基板４Ａの配線パターンに接続する手段としては、図示されていないリード線あるいは金属板などの適当な接続部材を用いて、上記コモン電極を第１の基板４Ａの配線パターンの所定箇所に導通させる手段が採用されている。第１の基板４Ａには、この第１の基板４Ａの配線パターンに直接導通するとともに、その配線パターンを介して第２の基板４Ｂの配線パターンにも導通するコネクタ４８Ｃが取り付けられている。
【００６８】
このような構成の画像読み書き一体ヘッドＡｉにおいては、各光源３、各センサＩＣチップ２、各ドライバＩＣチップ６０、および各発熱素子６に対する外部機器からの電力供給や所定の信号の入出力は、全て１つのコネクタ４８Ｃを介して行うことができる。したがって、電気配線接続作業の容易化が図られる。また、コネクタの総数を少なくできる分だけ、全体のコストを下げることもできる。さらに、各ドライバＩＣチップ６０を第１の基板４Ａ上に搭載させれば、その分だけ第２の基板４Ｂのサイズを小さくすることもできる。したがって、たとえば第１の基板４Ａを廉価なガラスエポキシ樹脂製にする一方、第２の基板４Ｂをそれよりも高価なセラミック製にする場合には、これら２枚の基板４Ａ，４Ｂについてのトータルの原材料コストを廉価にすることもできる。
【００６９】
さらに他の参考例として図１３に示す画像読み書き一体ヘッドＡｊは、透明板１９やレンズアレイ２の配置が、図１２に示した画像読み書き一体ヘッドＡｉとは相違した構造となっている。より具体的には、レンズアレイ２は、各レンズ２１の光軸Ｃが第１の基板４Ａの片面４０ａに対向する領域においてその片面４０ａと略平行に延びるように、横倒しの姿勢に設けられている。透明板１９は、各レンズ２１に対向するようにして、ケース１の幅方向の両側面部のうち、プラテンローラＰ2 が配される側とは反対側の一側面部に取り付けられており、第１の基板４Ａの片面４０ａの方向とは交差する姿勢とされている。複数のセンサＩＣチップ２の正面（直上）には、読み取り領域Ｓから各レンズ２１を通過してきた光を全反射させることによって複数の受光素子２０に導くためのプリズム２９が設けられている。このような構成の画像読み書き一体ヘッドＡｉにおいては、２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 の間にケース１の全体が挟まれるように設定することが可能であり、画像読み書き一体ヘッドの厚み方向における全体のサイズを小さくするのにより好ましいものとなる。その一方、２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 の中心間距離については大きくすることができ、原稿Ｄおよび記録紙Ｋの搬送を適切に行わせることが可能である。
【００７０】
さらに他の参考例として図１４および図１５にそれぞれに示す画像読み書き一体ヘッドＡｋ，Ａｌは、第１の基板４Ａの片面上に、複数のＩＣチップ２Ａを列状に並べて搭載している点において、図１２および図１３に示す画像読み書き一体ヘッドＡｉ，Ａｊとはその構成が相違しており、それ以外の構成は画像読み書き一体ヘッドＡｉ，Ａｊと共通している。各ＩＣチップ２Ａは、複数の受光素子２０を備えた集積回路と、複数の発熱素子６の発熱駆動を制御するための集積回路とがワンチップ化されて造り込まれたものである。このような構成によれば、センサＩＣチップ２とドライバＩＣチップ６０とを第１の基板４Ａ上に搭載する場合と比べて、ＩＣチップの総数を少なくすることができ、画像読み書き一体ヘッドの製造をより容易にすることができる。
【００７１】
本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドおよび画像処理装置の各部の具体的な構成は、上述の実施形態に限定されず、種々に設計変更自在である。たとえば、光源としては、ＬＥＤ光源に代えて、冷陰極管やその他の光源を用いることができる。本願発明に係る画像処理装置としては、ファクシミリ装置として構成されていてもよいし、あるいはパーソナルコンピュータやその他の機器に接続されて使用される装置として構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの一例を示す断面図である。
【図２】 図１に示す画像読み書き一体ヘッドの分解斜視図である。
【図３】 本願発明に係る画像処理装置の一例を示す概略断面図である。
【図４】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の例を示す断面図である。
【図５】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の例を示す断面図である。
【図６】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の例を示す断面図である。
【図７】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の例を示す断面図である。
【図８】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の例を示す断面図である。
【図９】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの参考例を示す断面図である。
【図１０】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の参考例を示す断面図である。
【図１１】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の参考例を示す断面図である。
【図１２】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の参考例を示す断面図である。
【図１３】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の参考例を示す断面図である。
【図１４】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の参考例を示す断面図である。
【図１５】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の参考例を示す断面図である。
【図１６】 従来の画像読み書き一体ヘッドの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ，Ａａ〜Ａｌ 画像読み書き一体ヘッド
Ｂ 画像処理装置
Ｐ1 ，Ｐ2 プラテンローラ
Ｄ 原稿
Ｋ 記録紙
Ｓ 読み取り領域
１，１Ａ ケース
２ センサＩＣチップ
２Ａ ＩＣチップ
３ 光源
４Ａ 第１の基板
４Ｂ 第２の基板
５ レンズアレイ
６ 発熱素子
１９ 透明板
２０ 受光素子
４０ａ 片面（第１の基板の）
４１ａ 外面側片面（第２の基板の）
４９ 放熱板
４９Ａ 支持部材
６０ ドライバＩＣチップ
【発明の属する技術分野】
本願発明は、画像の読み取り機能とプリント機能とを併せ持つ画像読み書き一体ヘッドおよびこれを備えた画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像処理装置の具体例としては、ファクシミリ装置がある。このファクシミリ装置は、画像の読み取り機能とプリント機能とを併せもつ必要があるとともに、可能な限り小型に製作されることが望まれる。そこで、従来においては、図１６に示すような画像読み書き一体ヘッドＹがある。この画像読み書き一体ヘッドＹは、透明カバー１９ｅを上面部に装着したケース１ｅを有している。このケース１ｅの内部には、透明カバー１９ｅの表面の読み取り領域Ｓｅを照明するための光源３ｅおよびレンズ５ｅが設けられている。ケース１ｅの底面部には、基板４ｅが組付けられている。この基板４ｅの表面４０および裏面４１には、複数の受光素子２０ｅと複数の発熱素子６ｅとがそれぞれ列状に並べられて搭載されている。
【０００３】
この画像読み書き一体ヘッドＹにおいては、原稿Ｄが透明カバー１９ｅの表面に密着するようにしてプラテンローラＰ1 により搬送される。この搬送過程において、原稿Ｄの表面が光源３ｅによって照明される。すると、原稿Ｄの表面によって反射された光はレンズ５ｅによって集束され、原稿Ｄの画像が各受光素子２０ｅ上に結像し、各受光素子２０ｅからは読み取り画像データが出力される。一方、感熱タイプの記録紙Ｋは、各発熱素子６ｅに密着するようにしてプラテンローラＰ2 により搬送される。この搬送過程において、複数の発熱素子６ｅは選択的に発熱駆動され、記録紙Ｋには画像がプリントされる。このような構成の画像読み書き一体ヘッドＹは、画像読み取り用のヘッドと画像プリント用のヘッドとを別々に構成する場合よりも全体のサイズを小さくすることができ、画像処理装置の小型化や薄型化を図るのに好ましいものとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像読み書き一体ヘッドＹにおいては、次のような不具合を生じていた。
【０００５】
第１に、従来においては、複数の受光素子２０ｅと複数の発熱素子６ｅとが、１つの基板４ｅの表裏面４０，４１にそれぞれ分かれて搭載されている。したがって、従来において画像読み書き一体ヘッドＹを製作するには、基板４ｅの表面４０に複数の受光素子２０ｅを搭載した後に、基板４を表裏反転させてから基板４の裏面４１に複数の発熱素子６ｅを搭載する必要があり、基板４ｅの反転作業が必要となる。また、複数の受光素子２０ｅや複数の発熱素子６ｅに関連する配線パターンについても、基板４ｅの表面４０と裏面４１とのそれぞれに設ける必要があり、その際にも基板４ｅの反転作業が必要となる。したがって、画像読み書き一体ヘッドの生産性が悪いものとなっていた。
【０００６】
第２に、従来においては、複数の発熱素子６ｅが設けられる箇所は、複数の受光素子２０ｅを搭載した基板４ｅの裏面４１に限定される。このため、記録紙用のプラテンローラＰ2 についても、基板４の裏面４１に対向する位置に設けられることとなる。このように、従来においては、複数の発熱素子６ｅの位置やプラテンローラＰ2 の位置が基板４ｅとの関係において常に一定の位置に拘束されてしまう。したがって、従来においては、画像読み書き一体ヘッドＹに対する２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 の配置形態を、その使用用途に応じて種々に変更することが難しいものとなっていた。
【０００７】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、生産性を高めることができるとともに、プラテンローラの配置形態などの仕様の変更も容易に行うことができる画像読み書き一体ヘッドおよび画像処理装置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】
本願発明の第１の側面によって提供される画像読み書き一体ヘッドは、上面部、底面部および側面部を有するケースと、このケースの上面部に装着され、原稿を接触搬送させるための透明板と、上記ケースの底面部に組み付けられている第１の基板と、上記ケース内に配置され、上記原稿を照明するための少なくとも１以上の光源と、上記原稿からの反射光を受光可能に上記第１の基板の内面側片面上に搭載された複数の受光素子と、記録紙に画像のプリントを行うための複数の発熱素子と、を具備している、画像読み書き一体ヘッドであって、上記複数の発熱素子の発熱駆動を制御するための制御回路を備えたドライバＩＣチップと、上記ケースの側面部に装着され、上記第１の基板とは別体の第２の基板と、を具備しており、上記第２の基板の外面側片面上に上記複数の発熱素子および上記ドライバＩＣチップが搭載されていることを特徴としている。
【００１０】
本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドにおいては、次のような効果が得られる。
【００１１】
第１に、本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドを製造する場合には、複数の受光素子については第１の基板の内面側片面上に搭載する一方、複数の発熱素子については第２の基板の外面側片面上に搭載することとなる。また、複数の受光素子と複数の発熱素子とに関連する配線パターンは、第１の基板の片面と第２の基板の片面とにそれぞれ形成することとなる。したがって、本願発明によれば、受光素子や発熱素子が搭載される基板の枚数自体は従来よりも多くはなるものの、それらの基板を表裏反転させる必要がなくなる分だけ、それらの基板上へ部品の搭載作業や配線パターンの形成作業が容易化されることとなる。その結果、従来よりも画像読み書き一体ヘッドの生産効率を高め、製造コストの低減化を図ること
が可能となる。
【００１２】
第２に、本願発明においては、第１の基板と第２の基板とは分離させて配置することができ、第２の基板に搭載されている複数の発熱素子の位置を、第１の基板の位置に拘束されることなく、自由に選択することが可能となる。すなわち、本願発明においては、従来とは異なり、複数の発熱素子の位置が複数の受光素子が搭載された基板の裏面に限定されることはなく、画像読み書き一体ヘッドの実際の使用用途などを考慮して、複数の発熱素子の位置を任意に選択することができる。したがって、本願発明においては、画像読み書き一体ヘッドに対する記録紙用のプラテンローラや原稿用のプラテンローラの配置形態についても、任意に選択することが可能となり、便利となる。
【００１３】
【００１４】
第３に、ケースの側面部を利用することにより、第２の基板を透明板や第１の基板とは干渉しないようにして画像読み書き一体ヘッドに適切に組み付けた構造とすることができる。
【００１５】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記第２の基板の上記外面側片面は、上記ケースの厚み方向において上記透明板の表面と同方向を向くように上記透明板の表面に対して傾斜している。
【００１６】
このような構成によれば、第２の基板の上記外面側片面上の複数の発熱素子に対向配置される記録紙用のプラテンローラと、透明板の表面に対向配置される原稿用のプラテンローラとのいずれもが、ケースの厚み方向において、ケースの同一側面部寄りに配置されることとなる。したがって、２つのプラテンローラの押しつけ方向、あるいはセッティング方向を同一にすることができ、それらのセッティングを容易なものにすることができる。
【００１７】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記第２の基板の上記外面側片面は、上記ケースの厚み方向において上記透明板の表面と反対の方向を向くように上記透明板の表面に対して傾斜している。
【００１８】
このような構成によれば、第２の基板の外面側片面に対向配置される記録紙用のプラテンローラと、透明板の表面に対向配置される原稿用のプラテンローラとの中心間距離を大きくとることが可能となる。したがって、原稿と記録紙とを互いに干渉させないようにして搬送するのにより好適となる。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記第２の基板の上記外面側片面と反対側の面に接触する放熱用部材を備えている。
【００２６】
このような構成によれば、放熱用部材の放熱作用により複数の発熱素子の温度を安定させることができ、プリント画像の質を高めることが可能となる。また、上記放熱用部材が第２の基板の上記外面側片面に沿って記録紙を搬送する作業の邪魔にならないようにすることもできる。
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記光源は、上記第１の基板の上記内面側片面上に搭載されている。
【００３６】
このような構成によれば、光源を第１の基板上に搭載する作業は、第１の基板上に複数の受光素子を搭載する作業と併せてやはり容易に行うことができ、光源を画像読み書き一体ヘッド内に組み込む作業も容易化される。
【００３７】
本願発明の第２の側面によれば、画像処理装置が提供される。この画像処理装置は、本願発明の第１の側面によって提供される画像読み書き一体ヘッドを備えていることを特徴としている。
【００３８】
本願発明の第２の側面によって提供される画像処理装置においては、本願発明の第１の側面によって得られるのと同様な効果が期待できる。
【００３９】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行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。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００４１】
図１および図２は、本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの一例を示している。本実施形態の画像読み書き一体ヘッドＡは、ケース１、透明板１９、レンズアレイ５、第１の基板４Ａ、複数のセンサＩＣチップ２、複数の光源３、第２の基板４Ｂ、複数の発熱素子６、複数のドライバＩＣチップ６０、放熱板４９、およびその他の後述する部品を具備して構成されている。各センサＩＣチップ２には、複数の受光素子２０が造り込まれている。
【００４２】
ケース１は、たとえば白色の合成樹脂製である。したがって、このケース１の各部の表面は光の反射率が高い白色面となっている。このケース１の全体の概略形状は一定方向に延びた細長なブロック状であり、このケース１の長手方向に延びる複数の側面部としては、上面部１０ａ、底面部１０ｂ、および側面部１０ｃ，１０ｄがある。このケース１には、上部ならびに下部が開口した空間部１１、この空間部１１と仕切壁１２を介して隔てた上向き開口状の凹溝１３、この凹溝１３の直下に設けられた下向き開口状の凹部１４が設けられており、これらはいずれもこのケース１の長手方向に延びている。
【００４３】
透明板１９は、原稿Ｄを搬送するときのガイドとしての役割を果たすものであり、合成樹脂製またはガラス製の板体からなる。この透明板１９は、ケース１の上面部１０ａに装着されている。
【００４４】
レンズアレイ５は、一定方向に延びるブロック状のレンズホルダ５０に結像用の複数のレンズ５１を列状に並べて保持させたものである。各レンズ５１としては、たとえばセルフォックレンズが用いられている。結像用のレンズとしてセルフォックレンズを用いれば、原稿Ｄの画像を複数の受光素子２０上に正立等倍に結像させることが可能である。ただし、本願発明はこれに限定されず、各レンズ５１としては、単品の凸レンズや複数の凸レンズを組み合わせた複合レンズなどを用いることができる。レンズアレイ５は、ケース１の凹溝１３に嵌入されていることにより、透明板１９の裏面（下面）に間隔を隔てて対面している。透明板１９の表面（上面）のうち、レンズアレイ５と対向するライン状の領域が読み取り領域Ｓである。
【００４５】
第１の基板４Ａは、たとえばガラスエポキシ樹脂製であり、長矩形状である。第１の基板４Ａの片面（表面）４０ａには、複数のセンサＩＣチップ２と複数の光源３とが搭載されている。複数の光源３は、たとえばＬＥＤチップを用いて構成されており、第１の基板４Ａの長手方向に適当な間隔で列状に配列されている。これら複数の光源３は、第１の基板４Ａがケース１の底面部１０ｂに装着されていることにより、空間部１１の底部に位置している。このため、複数の光源３から発せられた光は、空間部１１内を読み取り領域Ｓに向けて進行するようになっている。既述したとおり、ケース１は白色樹脂製であるために、空間部１１を規定する複数の壁面１１ａは光の反射率が高い面とされている。したがって、各光源３から発せられた光は、それらの壁面１１ａによって高い反射率で反射されながら進行し、読み取り領域Ｓに対して効率良く照射されることとなる。
【００４６】
複数のセンサＩＣチップ２は、複数の受光素子２０を備えた集積回路が造り込まれた半導体チップであり、第１の基板４Ａの長手方向に繋がって並んだ列状に配列されている。複数のセンサＩＣチップ２は、第１の基板４Ａがケース１の底面部１０ｂに取り付けられることにより、ケース１の凹部１４内に配されており、読み取り領域Ｓからレンズアレイ５を通過してきた光を各受光素子２０が受光できるようになっている。各受光素子２０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出力レベルの信号（画像信号）を出力するようになっている。１個のセンサＩＣチップ２には、たとえば９６個の受光素子２０が造り込まれている。この場合、Ａ４幅の原稿を８ドット／ｍｍの読み取り密度で読み取るためには、計１８個のセンサＩＣチップ２が第１の基板４Ａ上に並べられ、計１７２８個の受光素子２０が列状に設けられることとなる。
【００４７】
複数のセンサＩＣチップ２の周囲は、凹部１４内に装着された補助部材７０によって囲まれている。この補助部材７０は、たとえば黒色のＡＢＳ樹脂製であり、その表面の光の反射率が低いものである。各センサＩＣチップ２の周囲がケース１の白色の壁面のままであると、その壁面によって光が散乱反射し、その光が複数の受光素子２０にノイズとして混入する虞れがある。これに対し、本実施形態の構成においては、そのような光の散乱反射を補助部材７０によって防止することができ、複数の受光素子２０にノイズとなる余分な光が混入しないようにすることができる。
【００４８】
第１の基板４Ａの片面４０ａには、複数の光源３や複数のセンサＩＣチップ２に関連する配線パターン（図示略）が形成されている。第１の基板４Ａには、上記配線パターンに導通する電気配線接続用のコネクタ４８Ａがケース１と干渉しないように取り付けられており、複数の光源３や複数のセンサＩＣチップ２に対する外部機器からの駆動電力の供給や所定の信号の入出力はこのコネクタ４８Ａを介して行えるように構成されている。
【００４９】
第２の基板４Ｂは、たとえばセラミック製であり、第１の基板４Ａと同様な長矩形状である。第２の基板４Ｂの外面側片面４１ａには、複数の発熱素子６と複数のドライバＩＣチップ６０とが搭載されている。複数の発熱素子６は、第２の基板４Ｂの長手方向に延びる列状である。これら複数の発熱素子６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第２の基板４Ｂの長手方向に一連に延びる線状の発熱抵抗体を形成するとともに、この発熱抵抗体をその長手方向に一定間隔で電気的に分断する配線パターンを形成することによって作製される。複数のドライバＩＣチップ６０は、複数の発熱素子６の発熱駆動を制御するための制御回路が造り込まれた半導体チップであり、第２の基板４Ｂの長手方向に適当な間隔を隔てた列状に並べられている。１個のドライバＩＣチップ６０がたとえば１４４ドットの発熱素子６に対応する場合、Ａ４幅の記録紙Ｋに８ドット／ｍｍの記録密度でプリントを行なうには、計１２個のドライバＩＣチップ６０が第２の基板４Ｂ上に並べられ、合計１７２８ドットの発熱素子６が選択的に発熱駆動されることとなる。各ドライバＩＣチップ６０は図示されていない樹脂により封止されており、その保護が図られている。
【００５０】
第２の基板４Ｂは、ケース１の側面部１０ｃに設けられた凹部１５ａに嵌入されることにより、その外面側片面４１ａがケース１の側方を向くようにしてケース１に取り付けられている。第２の基板４Ｂには、外部機器との電気配線接続を図るためのコネクタ４８Ｂがケース１と干渉しないように取り付けられており、第２の基板４Ｂの外面側片面４１ａには、複数の発熱素子６や複数のドライバＩＣチップ６０に関連し、かつコネクタ４８Ｂに導通する配線パターン（図示略）が形成されている。
【００５１】
放熱板４９は、たとえば熱伝導率が高い金属製であり、より具体的にはアルミ製またはアルミ合金製とされている。この放熱板４９は、ケース１の側面部１０ｃに設けられた凹部１５ｂに嵌入されることにより、ケース１と第２の基板４Ｂとの間に挟まれるようにしてケース１に組み付けられている。第２の基板４Ｂの裏面のうち、少なくとも複数の発熱素子６の背面領域に相当する部分は、放熱板４９に面接触している。したがって、複数の発熱素子６から発せられた熱は、この放熱板４９を介して外部に逃がされることとなり、各発熱素子６の温度を安定させることができる。このことは、記録紙にプリントされる画像の質を高めるのに役立つ。
【００５２】
上記構成の画像読み書き一体ヘッドＡにおいては、複数の光源３と複数のセンサＩＣチップ２とが第１の基板４Ａの片面４０ａに搭載されている。また、それらに関連する配線パターンも片面４０ａに形成されている。その一方、複数の発熱素子６と複数のドライバＩＣチップ６０とは、第２の基板４Ｂの外面側片面４１ａに搭載されている。それらの配線パターンも外面側片面４１ａに搭載されている。したがって、上記各部品の搭載作業や配線パターンの形成作業は、第１の基板４Ａや第２の基板４Ｂを表裏反転させることなく行えることとなり、その生産性を高めることができる。
【００５３】
図３は、画像読み書き一体ヘッドＡを具備して構成された画像処理装置の一例を示す概略断面図である。
【００５４】
図３に示す画像処理装置Ｂは、合成樹脂製の筐体９内に、上記した画像読み書き一体ヘッドＡと２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 とが組み込まれた構造を有している。プラテンローラＰ1 は、透明板１９に対向して設けられており、筐体９の原稿挿入口９０から筐体９内に挿入された原稿Ｄを透明板１９の表面に接触させて副走査方向に搬送できるようになっている。このプラテンローラＰ1 と透明板１９との間を通過した原稿Ｄは、排紙口９１から筐体外部に排出される。プラテンローラＰ2 は、複数の発熱素子６に対向して設けられており、筐体９内に収容された巻取ロールＲから感熱タイプの長尺状の記録紙Ｋを繰り出して排紙口９１に向けて搬送できるように構成されている。なお、記録紙Ｋとしては、単票状のカット紙を用いることができる。また、熱転写リボンを用いることにより、非感熱タイプの普通紙を記録紙として用いることもできる。
【００５５】
上記構成の画像処理装置Ｂにおいては、プラテンローラＰ1 が画像読み書き一体ヘッドＡの上方に配置されるのに対し、プラテンローラＰ2 は画像読み書き一体ヘッドＡの側方（横）に配置された構造となる。したがって、２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 が画像読み書き一体ヘッドＡの全体をその厚み方向に挟むようにして配置される構造のもの（たとえば図１６に示した従来構造のもの）と比較すると、画像読み書き一体ヘッドＡの厚み方向において２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 が大きく嵩張らないようにすることができる。したがって、画像処理装置Ｂの薄型化を図ることが可能となる。
【００５６】
この画像処理装置Ｂにおいては、原稿Ｄの画像の読み取り処理および記録紙Ｋへの画像のプリント処理は、次のようにして行われる。すなわち、原稿Ｄの画像の読み取りに際しては、まず原稿ＤがプラテンローラＰ1 の回転により透明板１９に接触して搬送されるときに、光源３からの光によって原稿Ｄの読み取り領域Ｓが照明される。すると、原稿Ｄからの反射光がレンズアレイ５の各レンズ３１によって集束されることにより、複数のセンサＩＣチップ２の各受光素子２０上に原稿Ｄの画像が結像される。このため、複数のセンサＩＣチップ２からは各受光素子２０の受光量に対応した出力レベルの画像信号が出力され、このような信号がコネクタ４８Ａを介して画像読み書き一体ヘッドＡの外部に順次取り出される。一方、記録紙Ｋへの画像のプリント処理は、記録紙ＫをプラテンローラＰ2 と複数の発熱素子６との間に供給して搬送させているときに、コネクタ４８Ｂを介して外部から各種の信号を受けた各ドライバＩＣチップ６０が複数の発熱素子６を選択的に発熱駆動させることにより行われる。
【００５７】
上記した処理が実行される場合、原稿Ｄは、画像読み書き一体ヘッドＡのケース１の上面部分において略水平方向に搬送されるのに対し、記録紙Ｋは、ケース１の側面部分において略鉛直方向に搬送される。したがって、この画像処理装置Ｂにおいては、これら原稿Ｄや記録紙Ｋの不当な干渉を回避しつつ、それらを適切に搬送することができる。
【００５８】
図４〜図１５は、本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の例および参考例を示している。なお、図４以降の図においては、先の実施形態と同一または類似の要素には、先の実施形態と同一符号を付している。
【００５９】
図４に示す画像読み書き一体ヘッドＡａは、ケース１の側面部１０ｃが傾斜しているとともに、第２の基板４Ｂもそれと同様に傾斜している点において、先の画像読み書き一体ヘッドＡとはその構成が相違している。第２の基板４Ｂは、その外面側片面４１ａが上向きとなるように傾斜している。この画像読み書き一体ヘッドＡａにおいては、透明板１９の表面と第２の基板４Ｂの外面側片面４１ａとがいずれも上向きとなっているため、２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 をセッティングするときには、これらのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 を画像読み書き一体ヘッドＡの上方から透明板１９または複数の発熱素子６に押しつけるようにすればよいこととなる。したがって、画像読み書き一体ヘッドＡａおよび２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 の組み付けを容易にすることができる。
【００６０】
図５に示す画像読み書き一体ヘッドＡｂは、ケース１の側面部１０ｃと第２の基板４Ｂの傾斜の仕方が、先の画像読み書き一体ヘッドＡａとは相違しており、これらは第２の基板４Ｂの外面側片面４１ａが下向きとなるように傾斜している。この画像読み書き一体ヘッドＡｂにおいては、画像読み書き一体ヘッド自体のサイズについてはさほど大きくすることなく、２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 の中心間距離を大きくとることができる。したがって、原稿Ｄと記録紙Ｋとを互いに干渉させないようにして搬送させることがより容易に行えることとなる。このように、本願発明においては、ケース１の複数の側面部のうち、透明板１９や第１の基板４Ａが取り付けられていない側面部に第２の基板４Ｂを取り付ける場合には、第２の基板４Ｂを透明板１９の表面に対して傾斜した姿勢に設定することができる。
【００６１】
図６に示す画像読み書き一体ヘッドＡｃは、ケース１の空間部１１内に導光用の透明部材（プリズム）３９が収容された構成を有している。この透明部材３９は、透明度の高い合成樹脂成形品であり、複数の光源３の配列方向に延びた形状を有している。この画像読み書き一体ヘッドＡｃは、複数の光源３から発せられた光が透明部材３９内を進行した後にその透明部材３９の上部の一定領域から読み取り領域Ｓに向けて出射するようになっている。このような構成によれば、各光源３から発せられた光を空間部１１の壁面１１ａによって反射させる必要がなくなるため、壁面１１ａを光の反射率が高い面にすることなく、読み取り領域Ｓに対して光を効率良く照射することができる。したがって、ケース１をたとえば黒色樹脂製にするような場合に好適となる。また、ケース１を黒色樹脂製にすれば、上述した画像読み書き一体ヘッドＡ，Ａａ，Ａｂに組み込まれていた補助部材７０を不要にすることができる。このように、本願発明においては、光源３から発せられる光を適当な導光手段を用いることによって読み取り領域Ｓに導く構成としてもかまわない。
【００６２】
図７に示す画像読み書き一体ヘッドＡｄは、原稿画像の読み取りに必要な部分の構成が、従来技術として説明した図１６に示すものと同様な構成とされている。より具体的には、この画像読み書き一体ヘッドＡｄは、複数の光源３を搭載した第３の基板４Ｃが、読み取り領域Ｓに対向するようにしてケース１内に組み付けられた構成を有している。このように、本願発明においては、原稿画像の読み取りを行うための部分の構成は、種々に設計変更することが可能である。ただし、この画像読み書き一体ヘッドＡｄは、第３の基板４Ｃを必要とし、部品点数が多くなる。したがって、部品点数を少なくし、画像読み書き一体ヘッドの製造を容易化する観点からすれば、先に述べた画像読み書き一体ヘッドＡ，Ａａ〜Ａｃのように、光源３を第１の基板４Ａの片面上に搭載することが好ましい。
【００６３】
図８に示す画像読み書き一体ヘッドＡｅは、ケース１Ａが熱伝導率の高い金属製、たとえばアルミ製またはアルミ合金製とされたものである。第２の基板４Ｂは、その裏面４１ｂがケース１Ａに接触するようにしてケース１Ａに取り付けられている。この画像読み書き一体ヘッドＡｅにおいては、複数の発熱素子６から発せられた熱は、ケース１Ａを伝わってから外部に逃げることとなる。したがって、ケース１Ａとは別個に放熱板を設ける必要がなくなり、全体の部品点数を少なくすることができる。また、ケース１Ａは、先の画像読み書き一体ヘッドＡ，Ａａ〜Ａｄに用いられていた放熱板４９よりも体積および表面積が大きいために、優れた放熱効果を発揮することとなり、各発熱素子６の温度を安定させるのにより好ましいものとなる。また、ケース１Ａをアルミなどの金属製にした場合には、ケース１Ａの各部の面を光の反射率が高い面にすることが可能となり、各光源３から発せられた光を空間部１１を規定する複数の壁面１１ａによって反射させながら読み取り領域Ｓに導くのに好都合となる。
【００６４】
参考例として図９に示す画像読み書き一体ヘッドＡｆは、第２の基板４Ｂと第１の基板４Ａとの間に金属製の放熱板４９が挟み込まれるようにして、第２の基板４Ｂが第１の基板４Ａの裏面に取り付けられた構成を有している。この画像読み書き一体ヘッドＡｆにおいては、２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 の配置形態を、図１６に示した従来技術のものと同様な配置形態にすることができる。
【００６５】
他の参考例として図１０に示す画像読み書き一体ヘッドＡｇは、第２の基板４Ｂの裏面の一部が第１の基板４Ａの裏面に直接接触するとともに、第２の基板４Ｂの裏面の他の部分がケース１との間において放熱板４９を挟み込んだ構成を有している。このような構成によれば、第１の基板４Ａの裏面において放熱板４９の厚みが嵩張らないようにすることができ、図９に示した画像読み書き一体ヘッドＡｆよりも画像読み書き一体ヘッド全体の厚みを小さくすることが可能である。ただし、複数の発熱素子６から発せられる熱量が少ない場合や、プリント画像の質の劣化が多少許容されるような場合などには、画像読み書き一体ヘッドに放熱板が設けられていない構成にしてもかまわない。したがって、たとえば図１１に示す画像読み書き一体ヘッドＡｈのように、第２の基板４Ｂの裏面の全面または略全面を第１の基板４Ａの裏面に接触させるようにして、第２の基板４Ｂを第１の基板４Ａに取り付けた構成にしてもかまわない。
【００６６】
さらに他の参考例として図１２に示す画像読み書き一体ヘッドＡｉは、プレート状の支持部材４９Ａの表面（上面）に、第１の基板４Ａと第２の基板４Ｂとが並べて載設されており、支持部材４９Ａがケース１の底面部に組み付けられていることにより、第１の基板４Ａおよび第２の基板４Ｂのそれぞれもケース１の底面部に組み付けられた構成を有している。支持部材４９Ａは、たとえば熱伝導率の高い金属製であり、放熱板としての役割を果たすものである。このように、本願発明においては、第２の基板４Ｂは、ケース１や第１の基板４Ａ以外の部材に支持させるようにしてもかまわない。また、支持部材４９Ａを放熱板の役割を果たすものにすれば、放熱板を別途設ける必要がなくなる。
【００６７】
画像読み書き一体ヘッドＡｉの各ドライバＩＣチップ６０は、第２の基板４Ｂには搭載されておらず、第１の基板４Ａの片面上に搭載されている。ケース１は、各ドライバＩＣチップ６０を覆うように設けられている。第１の基板４Ａと第２の基板４Ｂとは、互いに隣接するように配されており、第１の基板４Ａと第２の基板４Ｂとのそれぞれの片面に形成されている配線パターン（図示略）どうしは、互いに電気的に接続されている。より具体的には、第２の基板４Ｂの配線パターンは、たとえば複数の発熱素子６を個別にグランド接続するための複数の個別電極と、複数の発熱素子６に電力を一括して供給するためのコモン電極とを有している。上記個別電極を第１の基板４Ａの配線パターンに接続する手段としては、各ドライバＩＣチップ６０の電極に各一端が接続されている複数本のワイヤＷの各他端を上記個別電極に接続する手段が採用されている。一方、上記コモン電極を第１の基板４Ａの配線パターンに接続する手段としては、図示されていないリード線あるいは金属板などの適当な接続部材を用いて、上記コモン電極を第１の基板４Ａの配線パターンの所定箇所に導通させる手段が採用されている。第１の基板４Ａには、この第１の基板４Ａの配線パターンに直接導通するとともに、その配線パターンを介して第２の基板４Ｂの配線パターンにも導通するコネクタ４８Ｃが取り付けられている。
【００６８】
このような構成の画像読み書き一体ヘッドＡｉにおいては、各光源３、各センサＩＣチップ２、各ドライバＩＣチップ６０、および各発熱素子６に対する外部機器からの電力供給や所定の信号の入出力は、全て１つのコネクタ４８Ｃを介して行うことができる。したがって、電気配線接続作業の容易化が図られる。また、コネクタの総数を少なくできる分だけ、全体のコストを下げることもできる。さらに、各ドライバＩＣチップ６０を第１の基板４Ａ上に搭載させれば、その分だけ第２の基板４Ｂのサイズを小さくすることもできる。したがって、たとえば第１の基板４Ａを廉価なガラスエポキシ樹脂製にする一方、第２の基板４Ｂをそれよりも高価なセラミック製にする場合には、これら２枚の基板４Ａ，４Ｂについてのトータルの原材料コストを廉価にすることもできる。
【００６９】
さらに他の参考例として図１３に示す画像読み書き一体ヘッドＡｊは、透明板１９やレンズアレイ２の配置が、図１２に示した画像読み書き一体ヘッドＡｉとは相違した構造となっている。より具体的には、レンズアレイ２は、各レンズ２１の光軸Ｃが第１の基板４Ａの片面４０ａに対向する領域においてその片面４０ａと略平行に延びるように、横倒しの姿勢に設けられている。透明板１９は、各レンズ２１に対向するようにして、ケース１の幅方向の両側面部のうち、プラテンローラＰ2 が配される側とは反対側の一側面部に取り付けられており、第１の基板４Ａの片面４０ａの方向とは交差する姿勢とされている。複数のセンサＩＣチップ２の正面（直上）には、読み取り領域Ｓから各レンズ２１を通過してきた光を全反射させることによって複数の受光素子２０に導くためのプリズム２９が設けられている。このような構成の画像読み書き一体ヘッドＡｉにおいては、２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 の間にケース１の全体が挟まれるように設定することが可能であり、画像読み書き一体ヘッドの厚み方向における全体のサイズを小さくするのにより好ましいものとなる。その一方、２つのプラテンローラＰ1 ，Ｐ2 の中心間距離については大きくすることができ、原稿Ｄおよび記録紙Ｋの搬送を適切に行わせることが可能である。
【００７０】
さらに他の参考例として図１４および図１５にそれぞれに示す画像読み書き一体ヘッドＡｋ，Ａｌは、第１の基板４Ａの片面上に、複数のＩＣチップ２Ａを列状に並べて搭載している点において、図１２および図１３に示す画像読み書き一体ヘッドＡｉ，Ａｊとはその構成が相違しており、それ以外の構成は画像読み書き一体ヘッドＡｉ，Ａｊと共通している。各ＩＣチップ２Ａは、複数の受光素子２０を備えた集積回路と、複数の発熱素子６の発熱駆動を制御するための集積回路とがワンチップ化されて造り込まれたものである。このような構成によれば、センサＩＣチップ２とドライバＩＣチップ６０とを第１の基板４Ａ上に搭載する場合と比べて、ＩＣチップの総数を少なくすることができ、画像読み書き一体ヘッドの製造をより容易にすることができる。
【００７１】
本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドおよび画像処理装置の各部の具体的な構成は、上述の実施形態に限定されず、種々に設計変更自在である。たとえば、光源としては、ＬＥＤ光源に代えて、冷陰極管やその他の光源を用いることができる。本願発明に係る画像処理装置としては、ファクシミリ装置として構成されていてもよいし、あるいはパーソナルコンピュータやその他の機器に接続されて使用される装置として構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの一例を示す断面図である。
【図２】 図１に示す画像読み書き一体ヘッドの分解斜視図である。
【図３】 本願発明に係る画像処理装置の一例を示す概略断面図である。
【図４】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の例を示す断面図である。
【図５】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の例を示す断面図である。
【図６】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の例を示す断面図である。
【図７】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の例を示す断面図である。
【図８】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の例を示す断面図である。
【図９】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの参考例を示す断面図である。
【図１０】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の参考例を示す断面図である。
【図１１】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の参考例を示す断面図である。
【図１２】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の参考例を示す断面図である。
【図１３】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の参考例を示す断面図である。
【図１４】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の参考例を示す断面図である。
【図１５】 本願発明に係る画像読み書き一体ヘッドの他の参考例を示す断面図である。
【図１６】 従来の画像読み書き一体ヘッドの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ，Ａａ〜Ａｌ 画像読み書き一体ヘッド
Ｂ 画像処理装置
Ｐ1 ，Ｐ2 プラテンローラ
Ｄ 原稿
Ｋ 記録紙
Ｓ 読み取り領域
１，１Ａ ケース
２ センサＩＣチップ
２Ａ ＩＣチップ
３ 光源
４Ａ 第１の基板
４Ｂ 第２の基板
５ レンズアレイ
６ 発熱素子
１９ 透明板
２０ 受光素子
４０ａ 片面（第１の基板の）
４１ａ 外面側片面（第２の基板の）
４９ 放熱板
４９Ａ 支持部材
６０ ドライバＩＣチップ
Claims (6)
- 上面部、底面部および側面部を有するケースと、このケースの上面部に装着され、原稿を接触搬送させるための透明板と、上記ケースの底面部に組み付けられている第１の基板と、上記ケース内に配置され、上記原稿を照明するための少なくとも１以上の光源と、上記原稿からの反射光を受光可能に上記第１の基板の内面側片面上に搭載された複数の受光素子と、記録紙に画像のプリントを行うための複数の発熱素子と、を具備している、画像読み書き一体ヘッドであって、
上記複数の発熱素子の発熱駆動を制御するための制御回路を備えたドライバＩＣチップと、
上記ケースの側面部に装着され、上記第１の基板とは別体の第２の基板と、
を具備しており、
上記第２の基板の外面側片面上に上記複数の発熱素子および上記ドライバＩＣチップが搭載されていることを特徴とする、画像読み書き一体ヘッド。 - 上記第２の基板の上記外面側片面は、上記ケースの厚み方向において上記透明板の表面と同方向を向くように上記透明板の表面に対して傾斜している、請求項１に記載の画像読み書き一体ヘッド。
- 上記第２の基板の上記外面側片面は、上記ケースの厚み方向において上記透明板の表面と反対の方向を向くように上記透明板の表面に対して傾斜している、請求項１に記載の画像読み書き一体ヘッド。
- 上記第２の基板の上記外面側片面と反対側の面に接触する放熱用部材を備えている、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像読み書き一体ヘッド。
- 上記光源は、上記第１の基板の上記内面側片面上に搭載されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像読み書き一体ヘッド。
- 請求項１ないし５のいずれかに記載の画像読み書き一体ヘッドを備えていることを特徴とする、画像処理装置。
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