JPH0461549A

JPH0461549A - 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

Info

Publication number: JPH0461549A
Application number: JP17320590A
Authority: JP
Inventors: Haruo Ishizuka; 晴男石塚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-02-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野）本発明はイメージソーダ、ファ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、シェーディング
補正等によりその解決が計らねていた。しかしながら、
あらゆる環境条件で耐久試験を行フてみるとシェーディ
ング補正だけでは解決できない問題であることが、木発
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たるため
読取ガラスがたわみ、その反力によって読取ガラスの中
央が浮ぎ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りかかり
ジャムの原因になるという問題もある。

（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極めて良好な画像読取
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。

本発明の更に別の目的は、極めて簡単な構成で保護部材
のたわみを防止し読取精度の極めて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。

（！Ｄを解決するための手段〕上述した技術課題を解決し本発明の目的を達成する為の
構成は、光透過部を有する保護部材と、画像情報を担持
した原稿を前記保護部材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、を有する密着型イメージ
センサにおいて、前記保護部材と前記支持手段とが、前
記保護部材の長平方向の中央部と両端部とで接着されて
いることを特徴とする密着型イメージセンサである。

または、光透過部を有する保護部材と、画像情報を担持
した原稿を前記保護部材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、前記保護部材と
前記支持手段とが、前記保護部材の長手方向の中央部と
両端部とで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
部材と支持手段とが、前記保護部材の長手方向の中央部
と両端部とで接着される構成とし、さらに保護部材の変
位を弾性を有する接着層あるいは弾性を有する支持手段
の側面が吸収する構成とする事で、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が、
前記保護部材の長手方向の中央部で接着され、且つ両端
部で弾性を有する接着層を介して接着される構成あるい
は支持手段の弾性を有する部材と接着される構成とし、
両端部の接着部を結んだ方向への前記保護部材の変位を
吸収する方向に弾性を持たせるものである。

実験結果に基づく本発明者の知見によれば、接着層ある
いは側板は保護部材と支持手段との材料の線膨張係数を
それぞれ、α１、α２、Ｍ＝ｌα１−α２１Ｘ５００、
とするとき接着層はその変形量（保護部材と支持手段と
を接続したまま変位する量）が、使用する保護部材の長
平方向の長さ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０．００８ｍｍ程度となる弾性を有すること
が好ましい。より好ましくは０．００９ｍｍ以上であり
、ばらつきを考慮すると更に好ましくは、０．０１２ｍ
ｍ以上、安全率を考慮すると最適には０．０１３ｍｍ以
上が良い。このような側板を用いれば、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（Ｂ
４サイズ読取用）を用いるのであれば少なくとも０．２
２４ｍｍの変形が可能な側板を有するものであれば良い
、こうして、支持手段の側板の材料や構成あるいは接着
層についての設計の自由度が広がる。

弾性を持つ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、＝
禽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。

側板と保護部材との接着には、エポキシ樹脂系エマルジ
ョン系、シアノアクリレート系、ポリウレタン系、アク
リル樹脂系、合成ゴム系が特に好ましい。

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、を持っ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１図〜第２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し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１１．１
２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２３、取付板固定ビス２
４、センサ固定ビス２８によフて装置本体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ａ
ｂ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と間の接触面全面と、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
１９．２０を押圧し、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によリ
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
。

読取ガラス接着層Ｉ３．１４．１５はともに完全凝固タ
イプの接着剤であり、読取ガラス２と接着相手を完全に
固定する。側板９．１ｏは板バネであり弾性を持ってい
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、読取ガラス接着層１３による接着点を基
点として読取ガラスが伸縮する。この時読取ガラス２の
端部の移動によるストレスを側板９．１ｏがたわむこと
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る。

また、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６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。接着時に満３
０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
比す量が減少する。満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満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は連続でも不連続でもよく
、その形状も任息である。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）読取ガラス接着層１３．１４．１５はともに不完全凝固
タイプの接着剤であり読取ガラス２と接着相手を固定す
る。不完全凝固タイプの接着剤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読取ガ
ラス接着層１３．１４．１５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つ
て破壊することを防ぐことができる。

その他の構成は実施例１と同じなので詳細な説明は省略
する。

（実施例３）実施例２において読取ガラス接着層１３．１４．１５の
うち、いずれか１箇所は完全凝固タイプの接着層にして
も、残りの２箇所が読取ガラス２の移動によるストレス
を吸収するため問題がない。この場合１箇所が完全に固
定されているため、読取ガラス全体が移動してしまうこ
とを防ぐことができる。

（実施例４）実施例１〜３において読取ガラス接着層１３．１４．１
５を接着時に凝固収縮する性質を持つ接着層とする、ま
たは接着後側板をフレーム１側に付勢したままで固定す
ることによって接着層１３．１４．１５の弾性によって
読取ガラス２をフレーム１側に付勢することができる。

この場合、読取ガラス２がフレーム１に圧接されるため
、読取ガラス２がフレーム１から浮きにくくなる。

（実施例５）実施例１〜４においてフレーム１と読取ガラス２を接着
する読取ガラス接着層１３の位置をフレーム１の中央に
設定する。この場合読取ガラス接着層１３による接着点
を基点とした読取ガラスの伸縮量が他の２箇所に対して
均等となり、全体の伸縮量が同じであれば、必要な弾性
によるストレスの吸収量が少なくなり、弾性変形が比較
的少ない材質を用いても、ストレスによる読取ガラス２
の破壊が起こらなくなる。

（実施例６）ｔａ例１〜５において第３図のごとく読取ガラス接着層
１３．１４．１５による接着点を除くフレーム１と読取
ガラス２との接触面３０をゴム糊のような接着力の弱い
接着層にて接着する。接着力が弱いため読取ガラス２が
伸縮による移動をした場合は阻害されない。この場合フ
レーム１の内部にフレーム１と読取ガラス２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。

（実施例７）実施例１〜６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（例えば、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）、読取ガラス２と
フレーム１と側板９、ｉｏの間に生しる隙間３１．３２
に不完全凝固タイプの充填剤を充填することにより読取
ガラス２の伸縮にょろり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。

その他の構成は実施例１と同しなのて詳細な説明は省略
する。

（実施例８）実施例２〜６において実施例７が実施される構成の時、
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。

その他の構成は実施例１と同じなので詳細な説更に、こ
のようにして構成された密着型イメージセンサユニット
を用いて、ファクシミリ装置、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かできる。

第５図は、本例に係るセンサユニッ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ァクシミリ
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はセンサユニッ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、
センサユニットにより読み取られた画像情報あるいはフ
ァ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
の記録ヘッドで、サーマルヘッド、インクジェット記録
ヘット等積々のものを用いることができる。また、この
記録ヘットは、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は記録ヘット１１０による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、人力／圧力手段としての操作入力を受容する
スイッ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ョンパネルである。

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
セッサー）、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４７４
０７９６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、記録ヘッ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ッドとしては
、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッ
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ッ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
交換自在のチップタイプの記録ヘット、あるいは記録ヘ
ット自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記
録ヘットを用いた（発明の効果〕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。

３）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し１゜

【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′″′″
″″′才莫ゞ的断面図・　６第３図は本発明の実施例令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亀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・・・セルフォックレンズ６．７．８・・・レンズ固定ビス９．１０・・・側板１１．１２・・・側板固定ビス１３．１４．１５・・・読取ガラス接着層１６・・・底
板１７．１８・・・底板固定ビス１９．２０・・・センサ基板固定ゴム軸２１・・・ＬＥ
Ｄアレイ２２・・・ＬＥＤアレイ固定ビス２３・・・取付板２４・・・取付板固定ビス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
稿胃も　１　図（ハ）第図第斗暖

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光透過部を有する保護部材と、画像情報を担持し
た原稿を前記保護部材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、を有する密着型イメージセ
ンサにおいて、前記保護部材と前記支持手段とが、前記保護部材の長手
方向の中央部と両端部とで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（１）において、前記保護部材が、前記保
護部材の読取面と逆側の方向に付勢されるように構成さ
れていることを特徴とする密着型イメージセンサ。
（３）請求項（１）において、前記保護部材と前記支持
手段との接着部を除く部分に充填剤が介在していること
を特徴とする密着型イメージセンサ。
（４）光透過部を有する保護部材と、画像情報を担持し
た原稿を前記保護部材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、前記保護部材と前
記支持手段とが、前記保護部材の長手方向の中央部と両
端部とで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。