JPH07162587A - 密着型イメージセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数の削減、コスト削減を図る。原稿送
りのために段差をうめるマイラシートをなくす。光源の
光を原稿まで効率よく導く。 【構成】 原稿に光を照射する光源１と、原稿からの光
を光電変換する光電変換素子８と、これらを保持する為
の枠体１０と、を有し、該枠体は、透光部６と非透光部
とを含み、それらが一体的に押し出し成形されたプラス
チックからなる。原稿に光を照射する光源１と、原稿か
らの光を光電変換する光電変換素子８と、原稿からの光
を該光電変換素子に導く結像素子７とを保持する枠体の
一部を原稿支持体とし、該原稿支持体の少なくとも一部
を光透過性材料で構成した密着型イメージセンサであっ
て、前記枠体１０を、プラスチックで押し出し一体形成
した密着型イメージセンサ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は密着型イメージセンサに
係り、特に原稿に光を照射する光源と、原稿からの光を
光電変換する光電変換素子と、原稿からの光を該光電変
換素子アレイに導く結像素子とを保持する枠体を有する
密着型イメージセンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、密着型イメージセンサは図７の断
面図に示すように、読み取り原稿の長さに対応したセン
サアレイ８、原稿面照射用の点光源２を複数個直線上に
一つの基板に配列した点光源アレイ１、前記原稿からの
光をセンサアレイ８上の光電変換素子９の受光部に結像
させるための結像素子アレイ７、及び原稿支持のための
カバーガラス１１が１つの枠体１０に位置決め固定され
構成されている。

【０００３】前記点光源アレイ１としては、一般に低消
費電力、長寿命という点から、ＬＥＤ素子が使用され、
電流制限用の抵抗とともにガラスエポキシ等の材質の基
板に直線上に半田付等の手段で実装することでライン光
源を形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の密着型イメージセンサでは、以下に示すような課題
があった。 （１）即ち、上記従来例ではカバーガラス１１と枠体１
０とが個別部品となっており、部品点数が多く、カバー
ガラス１１を位置決め固定するため枠体１０へ接着する
工程が必要となる等のためにコスト高の要因となってい
た。 （２）また、カバーガラス１１と枠体１０との段差を完
全に無くすことは精度的に困難なため、シートスルータ
イプの読み取り装置の場合、原稿が段差に引っかかるこ
とを防止するため、段差部にマイラーシートを貼り付け
る等の対応が必要となり、それもコストアップ要因とな
っていた。 （３）また、ＬＥＤアレイのＬＥＤ素子半田付け時の半
田ボールあるいはＬＥＤ基板破断面からの基板クズ等の
光源に付いている異物が、カバーガラス１１の裏面の光
路上に移動し、光源２から原稿読み取りライン上への
光、あるいは原稿読み取りラインから結像素子への光を
遮光したり、あるいは反射することでそれがセンサに対
し誤情報となり、出力画像に黒スジ、白スジとして表わ
れるという技術的課題があった。

【０００５】本発明の目的は、上述したような技術的課
題に着目し、その解決を図ることのできる密着型イメー
ジセンサを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の密着型イメージ
センサは、原稿に光を照射する為の光源と、原稿からの
光を光電変換する為の光電変換素子と、これらを保持す
る為の枠体と、を有し、該枠体は、透光部と非透光部と
を含み、それらが一体的に押し出し成形されたプラスチ
ックからなることを特徴とする密着型イメージセンサで
ある。

【０００７】本発明の密着型イメージセンサは、原稿に
光を照射する光源と、原稿からの光を光電変換する光電
変換素子と、原稿からの光を該光電変換素子に導く結像
素子とを保持する枠体の一部を原稿支持体とし、該原稿
支持体の少なくとも一部を光透過性材料で構成した密着
型イメージセンサであって、前記枠体を、プラスチック
で押し出し一体形成した密着型イメージセンサである。

【０００８】

【作用】本発明によれば、密着型イメージセンサの構成
要素となる、光電変換素子（必要に応じ、光源、結像素
子等）を保持する枠体の一部を原稿支持体とし、該原稿
支持体の少なくとも一部を光透過性材料で構成し、かか
る枠体をプラスチックで押し出し一体形成することで、
密着型イメージセンサの部品点数を減らし、原稿支持板
と枠体との段差を無くすものである。なお、更に光源の
光を原稿に導くための光ガイドを透明プラスチックで押
し出し一体成形すれば、光源を隔離でき、光源から脱落
する異物が光軸をさえぎるのを防止することができる。

【０００９】以下、本発明の好適な実施態様について説
明するが、本発明はこれらの実施態様に限定されること
はなく、本発明の目的が達成されるものであればよい。
よって、各構成要素が均等物や代替物への置換された構
成も本発明に含まれる。

【００１０】図１は、本発明の一実施態様による密着型
イメージセンサの外観を示す斜視図である。

【００１１】１０は密着型イメージセンサの枠体であ
り、着色された部分１０’と透明部（窓部）６とを具備
している。通常は光電変換素子としてのセンサアレイが
この枠体１０の所定の位置に配置され固定される。又、
必要に応じて光源、光ガイド、結像素子等が枠体１０に
配置される。

【００１２】そして、本発明においては、この枠体１０
を成形プラスチック（成形樹脂）にて作製することを特
徴とする。

【００１３】

【実施例】次に、図１のｘｘ’線による断面と同じ方向
から見た断面図を参照して具体的な実施例について説明
する。

【００１４】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細
に説明する。

【００１５】図２は本発明の密着型イメージセンサの第
１の実施例を表わす断面図であり、同図において、１は
原稿を照明するための光源であるところのＬＥＤアレイ
であり、ＬＥＤチップ２を原稿に対応して直線上に多数
個、半田付けにより実装したものである。３はＬＥＤア
レイ１からの光を原稿４の読み取りライン５へ効率良く
導くための光ガイド、６は光透過性プラスチックで形成
された窓部（枠体１０の一部となっている）、７は原稿
面の光情報を結像するための結像素子としてのレンズア
レイ、８はレンズアレイ７により結像された光情報を電
気信号へ変換する光電変換素子９を読み取り原稿の長さ
に対応し配列したセンサアレイ、１０はＬＥＤアレイ
１、レンズアレイ７及びセンサアレイ８を横から（紙面
に垂直方向に）スライドして挿入し位置決め固定するた
めの枠体である。

【００１６】窓部６を含む枠体１０及び光ガイド３はプ
ラスチック材料による押し出し２色型成形により一体形
成されており、窓部６及び光ガイド３は透明プラスチッ
ク材料、それ以外の部分（図中、斜線部）は光を吸収し
やすい黒色プラスチック材料で構成されている。なお、
光ガイド３はここでは枠体１０と一体形成しているが、
別個に形成して枠体１０に挿入してもよい。

【００１７】図３は本発明の密着型イメージセンサの第
２の実施例を表わす断面図である。図３に示すように、
第１の実施例と同様に、光ガイド３、窓部６を透明プラ
スチックで、枠体１０の窓部を除く部分を黒色プラスチ
ックで一体押し出し形成している。部品の取り付け方法
としては、枠体１０の窓部６の反対側から矢印の方向に
結像素子としてのレンズアレイ７を窓部６に突き当て、
枠体１０にはめ込み、さらに同様にＬＥＤアレイ１及び
センサアレイ８を枠体１０に下方からはめ込み固定す
る。窓部６は原稿４の読み取りライン５以外の情報が迷
光となりそれがセンサ出力の誤情報とならないように原
稿側へ向かってテーパ状に狭めている。なお、押し出し
成形であるため光ガイド３と窓部６を一体とする形状も
容易である。

【００１８】次に、本発明に用いられる枠体を作製する
為の押し出し成形法について説明する。図４は、押し出
し成形装置を示す模式図であり、この装置では図５に示
すような枠体１０を形成することができる。

【００１９】装置は主たる４つの型からなり、型ＣＡは
窓部６と光ガイド３とを成形する為のキャビティをも
つ。このキャビティには、透明プラスチックを注入する
為のピストン２１とシリンダ（タンク）２３とを有する
注入器が付設されている。

【００２０】型ＣＢは、型ＣＡに隣接しており、図５の
ハッチングされた部分１０’を成型する為のキャビティ
をもつ。このキャビティには着色プラスチックを注入す
る為のピストン２２とシリンダ（タンク）２４を含む注
入器が付設されている。

【００２１】型ＣＣは型ＣＢに隣接し、型ＣＡで成形さ
れ型ＣＢを通過した光ガイド３となる透明プラスチック
を着色プラスチックからなる着色部１０’と接合させる
為の型である。

【００２２】型ＣＤは型ＣＣに隣接し、ここでは窓部６
となる透明プラスチックと着色部１０’とが接合され
る。

【００２３】こうして、透明プラスチックと着色プラス
チックとが一体的に押し出し成形されて枠体１０とな
る。

【００２４】そして、枠体１０の中空部１３に光電変換
素子を挿入し、中空部１２に結像素子を挿入し、中空部
１１に光源を挿入し、枠体の長手方向（紙面に対して垂
直方向）の両端、即ち光電変換素子や結像素子や光源の
挿入面を側板でキャッピングすれば密着型イメージセン
サが完成する。

【００２５】本発明に用いられるプラスチックとしては
有機高分子物質の天然樹脂又は合成樹脂が用いられる。
そして、熱可塑性のものでも熱硬化性のものでもいずれ
でもよい。

【００２６】具体的には、ポリ塩化ビニル、ポリエチレ
ン、ポリスチレン、ポリカーボネート、フェノール樹
脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂などであ
る。

【００２７】特に、成形品における機械的強度、着色の
容易性、無着色時の透明度、寸法安定性等からポリカー
ボネートが好ましく用いられる。

【００２８】そして、より好ましくは着色プラスチック
中に導電性材料を混入することにより導電性をもたせ
る。

【００２９】導電性を持たせた場合には、枠体を所定の
基準電位（例えば０電位）に保持することにより、原稿
との摩擦による静電気に基づく悪影響を防止できる。

【００３０】前出の実施例においては、透明なポリカー
ボネートと黒色色素と導電性カーボンとを含むポリカー
ボネートとを用いて、図４の装置によって一体押出し成
形により枠体を作製した。

【００３１】図６は上記密着型イメージセンサを用いて
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概略的構成図である。

【００３２】同図において、１０２は原稿４を取り込み
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４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１００に対し
て読み取り位置に設けられて原稿４の被読み取り面を規
制するとともに原稿４を搬送する搬送手段としてのプラ
テンローラである。

【００３３】センサユニット１００の枠体が導電性の場
合には、装置のアース電位に接続することで枠体を所定
の電位に保持する。

【００３４】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１００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取り出された記録紙に再生され
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
記録ヘッド等種々のものを用いることができる。また、
この記録ヘッドは、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は記録ヘッド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。

【００３５】１２０は、入力／出力手段としての操作入
力を受容するスイッチやメッセージその他、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、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。

【００３６】本発明を用いた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に対応した
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。

【００３７】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。

【００３８】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ド、あ
るいは記録ヘッド自体にインクタンクを一体的に設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
有効である。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
枠体をプラスチック一体押し出し成形する（好ましくは
枠体の光路部分及び光ガイドを透明とし、枠体のその他
の部分は遮光性を有する有色として一体押し出し成形す
る）ことで、 従来の原稿支持板と枠体が一体となることで部品点
数の削減、及びコスト削減が可能となる。

【００４０】 原稿支持板と枠体が一体となること
で、従来の原稿支持板と枠体の段差を無くし、原稿送り
のため前記段差をうめるマイラシート等がいらなくな
る。

【００４１】 光ガイドを一体で設けることで、光源
の光を原稿まで効率よく導き、原稿面照度アップが可能
となり、高速高解像度センサへの対応が可能となる。ま
た光ガイドで光源を覆ってしまうため、光源から脱落す
る異物が光路上へ移動し、誤情報となることを防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様による密着型イメージセン
サの外観を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施例１による密着型イメージセンサ
の断面図である。

【図３】本発明の実施例２による密着型イメージセンサ
の断面図である。

【図４】本発明に用いられる枠体の作製装置の一例を示
す模式図である。

【図５】枠体の断面図である。

【図６】本発明の密着型イメージセンサを用いて構成し
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
リの一例を示す概略的構成図である。

【図７】従来の密着型イメージセンサの断面図である。

【符号の説明】

１ ＬＥＤアレイ ２ ＬＥＤ素子 ３ 光ガイド ４ 原稿 ５ 読み取りライン ６ 窓部 ７ 結像素子アレイ ８ センサアレイ ９ 光電変換素子 １０ 枠体 １１ カバーガラス

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿に光を照射する為の光源と、原稿か
   らの光を光電変換する為の光電変換素子と、これらを保
   持する為の枠体と、を有し、 該枠体は、透光部と非透光部とを含み、それらが一体的
   に押し出し成形されたプラスチックからなることを特徴
   とする密着型イメージセンサ。
2. 【請求項２】 原稿に光を照射する光源と、原稿からの
   光を光電変換する光電変換素子と、原稿からの光を該光
   電変換素子に導く結像素子とを保持する枠体の一部を原
   稿支持体とし、該原稿支持体の少なくとも一部を光透過
   性材料で構成した密着型イメージセンサであって、 前記枠体を、プラスチックで押し出し一体形成した密着
   型イメージセンサ。
3. 【請求項３】 前記原稿支持体の、少なくとも前記光源
   から読み取りラインに至る光路部分及び該読み取りライ
   ンから前記結像素子に至る光路部分は透明プラスチック
   とし、前記原稿支持体の透明プラスチック部分を除く枠
   体の部分は遮光性を有する有色プラスチックとしたこと
   を特徴とする請求項２記載の密着型イメージセンサ。
4. 【請求項４】 前記枠体とともに、光源の光を原稿に導
   くための光ガイドを透明プラスチックで押し出し一体形
   成したことを特徴とする請求項２記載の密着型イメージ
   センサ。
5. 【請求項５】 前記原稿支持体表面の少なくとも読み取
   りライン上に耐磨耗性コーティング処理を施したことを
   特徴とする請求項２記載の密着型イメージセンサ。