JPH02260867A - 等倍光センサー及び画像読取り装置 - Google Patents

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〕 本発明はレンズを用いない等倍光センサーの特に採光装
置、及びこの採光装置を用いたＩＯセンサー、ｐｐｃ等
の画像読取り装置に関する。

〔従来技術〕

従来の等倍光センサーは基本的には透明基板上に採光部
と光センサーアレイとを設けた構造を有し、透明基板の
下方から採光部を通して入射した光を原稿面に当て、そ
の反射光を光センサーアレイで検知することにより上方
を読取っている。このため従来の等倍光センサーはセン
サーアレイと採光部（光通過部）とを振分けた構造にし
たり（特公昭５４−４１８７３号、同５４−４１８７４
号）、センサーアレイの下部に遮光膜を設けた構造にし
ている（特公昭５４−４１８７４号、同５６−４０５０
７号、同５７−１１４７２号、同５８−４６１８６号）
、また完全密着型の等倍光センサーの基本構造とも思わ
れる透明基板を使用したち−のく特公昭５５−４４４７
０号）や非透光性金属でセンサーアレイへの遮光を兼ね
たもの（特公昭５５−１４５５４号）もある、更にこれ
らの構造を避けるため、透明基板や非透光性金属等とは
無関係な等倍光センサーとしてセンサーアレイを設けた
基板と発光素子とを対向させたもの（特公昭６１−１６
１７５８号）も知られている。

このように従来の等倍光センサーは、１）構造上、透明
基板を使用する必要があるので、基板材料の選択が限定
される、２）迷光防止のため、遮光膜材料や遮光を兼ね
た電極材料（金属）の選択、デバイス構成、構成材料の
物性（例えば遮光膜の光反射率、透明保護膜の屈折率）
等を考慮する必要がある、３）デバイス構成が複雑なの
で、製品の不良率が大きい、４）通紙による静電気の影
響をなくすために。

遮光膜、保護膜等の電気容量を考慮する必要がある、５
）表面の保護膜（通常５０〜１００μ園の薄板ガラス）
が通紙用ローラーの圧力や通紙時の紙端との衝突等によ
り傷が発生した場合、僅かな傷でも信号検知上、大きな
問題となるし、また保護板の貼合せに伴なうひゾ割れ、
気泡、汚れ、接着層の厚さの不均一等によりこの問題は
いっそう増大し、ＭＴＦの劣化等が生じる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は従来技術における以上のような問題を解
決し、採光部とセンサ一部とを完全に独立させることに
より、いかなる基板も使用でき、採光防止のためのデバ
イス構成や構成材料を殆んど考慮する必要がなく、従っ
てデバイス構成を簡素化でき、またそれによる製品の不
良率を低減でき、且つ保護板を不要とし、従って何ら支
障なく信号検知が可能であり、しかもＭＴＦを向上し得
る等倍光センサー及び画像読取り装置を提供することで
ある。

〔発明の構成・動作〕

本発明の等倍光センサーは第１図に示すように、光セン
サーアレイ１とこのアレイの側面に接して並列された採
光用透光体２とをホルダー３内に支持してなり、前記透
光体２の少くとも原稿５と接する部分は耐摩耗材４から
なり、前記透光体２の少くとも側面は遮光膜６で被覆さ
れ、且つ前記接触面での透光体２の高さはセンサーアレ
イ１の基板１８面よりも３０〜５００μ園高い（ｈは高
さの差）ことも特徴とするものである。なお７は紙送り
用ローラー、８は光源である。

また本発明の画像読取り装置は前記採光用透光体を光セ
ンサーアレイと組合せたものである。

第１図を参照して本発明の等倍光センサーの動作を説明
すると、光源６からホルダ−３底部にある巾ｌｌｌ１ｌ
程度のスリット状の採光窓を経て入射した光（ｈνで表
わす、）は透光体２中を通り、通紙中の原稿６面の所要
部分を照射後、反射してセンサーアレイ１に達し、二へ
で光電変換され、情報として検知される。

なお透光体とセンサーアレイとの接触面における反射光
はセンサーアレイまで達しないので情報への影響はない
、透光体の前記接触面の上方はセンサーの基板１８面よ
り３０〜５００μｍの任意の所からθ〜９０”傾斜して
いて、入射光はこの部位から原稿５を照射する。前記傾
斜角の例を第２図（ａ）〜（Ｃ）（（ａ）は接触面との
傾斜角０°、（ｂ）は４５°、（Ｃ）は９０＠）を示す
。

いずれにしても接触面での高さ力差が３０μｍ未満では
通紙中の接触によりセンサーアレイの破壊や劣化が生じ
るし、また５００μｍを越えると、ギャップが大き過ぎ
るため、ＭＴＦの劣化を生じる。

本発明の等倍センサーはこのように光センサ−アレイと
採光部とを完全に独立させた点に特徴がある。

この採光部は前述のような透光体で構成される。透光体
自体はアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリプロピレ
ン、ポリエチレンテレフタレート等の有機系透明材料又
は石英、ガラス、透明セラミック等の無機系透明材料で
形成される。ニーで無機系透明材料は耐摩純性があり、
また有機系透明材料のうちポリカーボネート、ポリプロ
ピレン、ポリエチレンテレフタレート等はロール圧にも
よるが５ある程度、耐摩耗性があるのに対し、特にアク
リル樹脂は耐摩耗性が劣るので透光体の少くとも原稿と
接する部分には耐摩耗層が必要である。この耐摩耗層を
形成する材料としては前述のような耐摩耗性を有する透
明材料の他、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｗ、Ｍｏ
等の不透明硬質金属やＳ　ｉ　０２．Ｓ　ｉ　Ｎ、Ｓ　
ｉ　ＯＮ等の透明硬質非金属が使用される。但しセンサ
ーアレイが１０”’〜１０−”　Ａ程度のきわめて微弱
な電流の検知を対象とするものであれば、通紙時に発生
する静電気が問題（静電ノイズの取込みにより信号歪や
感度低下が生ずるばかりでなく、ひどい時はセンサ一部
が破壊される。）となるので、この場合の耐摩耗材とし
ては静電防止機能を兼ね備えたもの、例えば前記不透明
硬質金属が好ましい。

またこの透光体は入射光を原稿の所要部分にはゾ選択的
に照射するため、側面等、迷光を発生すると考えられる
面は遮光膜で被覆し。

更に必要あれば光の逸散を防止して照度を向上するため
にスリット構造とすることが好ましい。遮光膜の材料と
しては従来と同様、Ｃｒ　ｐ　Ｎ　ｘ　ｔ　Ｍ　ｏ　ｒ
　Ｔ　ｘ　＋　Ｗ　ｒ　Ｍ　ｎ等が使用できる。なおこ
の遮光膜はセンサーアレイとの接触面では第３図に示す
ようにセンサーアレイ側に付けても同等の効果が得られ
る。

センサーアレイを形成する材料については従来と全く同
様でよいが、基板としては透明基板は勿論、気泡を含む
ような安価なガラス板、セラミック板、プラスチック板
（材質はポリイミド、フェノール樹脂、ポリエチレンテ
レフタレート等）等が使用できる。なお保護板は不要で
ある。

以上のような採光用透光体及びセンサーアレイを支持す
るためのホルダーの材料としてＬｔＡＱ、Ｔｉ、及びＡ
Ｑ金合金の金属やフェノール樹脂、ポリカーボネート等
の樹脂成型品等が使用される。

また本発明の画像読取り装置は前記採光用透光体と光セ
ンサーアレイとを任意に組合せることができるので、Ｐ
ＲＮＵ　（白波形平担度）を向上させる乙とができる。

従ってまた。

この組合せにより光信号量の均一なスキャナーを製作す
ることができる。

〔発明の作用効果〕

本発明の等倍光センサーは採光部と光センサ−アレイと
を完全に独立させ、且つ採光部を以上のような透光体で
構成したことにより。

以下のような効果が得られる。

１）　センサーアレイに用いられる基板として透明、不
透明、高価、安価を問わず、自由に選択でき、デバイス
設計上、有利である。

２）迷光防止のためのデバイス構成や構成材料を殆んど
考慮する必要がないので、デバイス構成が簡素化され、
またそれによる製品の不良率が低減される。

３）通紙時の接触面は透光体の耐摩耗材であり、しかも
この接触面はセンサーアレイの基板面より高くしたので
、通紙中、センサ一部との接触、従ってセンサー自体の
負荷がないのでセンサ一部の破壊や劣化がなく。

また接触面である耐摩耗層に若干の傷が発生しても信号
検知上、全く問題にならない。

例えば無機系耐摩耗層ではＡ４版１０万枚の通紙試験で
発生した傷は１２５μｍのライン及びスペースの読取り
には全く支障ない。更に保護板を必要としないので、保
護板の貼合せに伴なうひゾ割れ、気泡等の発生がなく、
従ってＭＴＦ等の特性劣化が防止される。

なお前記高さの差（ギャップ）が３０〜１００μ田程度
では１２５μｍライン及びスペースのＭＴＦは４０〜５
０であり、　１００〜３００μｍ程度では２５０μｍの
ライン及びスペースが読取れ、また３００〜５００μｍ
程度では５００μｍのライン及びスペースが読取れる。

４）通紙により静電気が発生しても、透光体上なので、
センサー自体に直接影響を与えることは殆んどなく、従
って遮光膜、保護膜等の電気容量を考慮する必要がなく
、ｌ）と同様デバイス設計上、有利である。なお耐摩耗
層を静電気防止性を兼ねた耐摩耗材で形成すれば、特に
極微弱電流検知用センサーを用いた場合に信号歪、感度
低下等の発生を防止できるので効果的である。また従来
は静電気発生防止のため、保護板に静電防止のシールド
電極を取付は加工することも行なわれているが、そのた
めのショート、リーク電流の増大等の不良発生は避けら
れなかったのに対し、本発明では必要あれば透光体にシ
ールドを設けるだけなので。

センサーの劣化や不良発生はない。

５）　前記３）、４）とも関連するが、センサー自体に
ローラー圧の負荷１通紙時の紙端の衝、突や静電気の直
接付与が一切ないため、センサーの破壊や劣化が防止さ
れる。

６）高密度センサーアレイは必要とする部位以外の照明
に対して迷光、従ってノイズを増大させる可能性がある
が、出射光が通過する透光体の側面の一部、又は傾斜部
があればその一部をスリット状に開口させれば、更に迷
光ノイズを低減することができる。

また本発明の画像読取り装置は前記透光体と光センサー
アレイとの組合せが自由にできるので、ＰＲＮＵ等を向
上した最適の組合せが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例の等倍光センサーの概略図、第２
図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は各々本発明の等倍光センサ
ーに用いられる透光体における出射光付近の構造につい
ての説明図、第３図は本発明の等倍光センサーに用いら
れる光センサーアレイに遮光膜を付けた場合の概略図で
ある。 １・・・基板１ａを有する光センサーアレイ２・・・透
光体　　　　３・・・ホルダー４・・・耐摩耗材又は耐
摩耗層 ５・・・原　稿　　　　６・−・遮光膜７・・・紙送り
用ローラー ８・・・光　源 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光センサーアレイとこのアレイの側面に接して並列
   された採光用透光体とをホルダー内に支持してなり、前
   記透光体の少くとも原稿と接する部分は耐摩耗材からな
   り、前記透光体の少くとも側面は遮光膜で被覆され、且
   つ前記接触面での透光体の高さはセンサーアレイの基板
   面よりも３０〜５００μｍ高いことを特徴とする等倍光
   センサー。 ２、少くとも原稿と接する部分は耐摩耗材からなり、少
   くとも側面は遮光膜で被覆され、且つ光センサーアレイ
   の側面に接して並列させた際の接触面での透光体の高さ
   がセンサーアレイの基板面よりも３０〜５００μｍ高い
   採光用透光体を光センサーアレイと組合せてなる画像読
   取り装置。