JPH04239258A - 画像読み取り装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、短焦点レンズアレイと
受光素子を有する画像読み取り装置、および該画像読み
取り装置を用いる記録システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やファクシミリ等の記録システム
には、原稿面の画像を読み取って画像信号を得る画像読
み取り装置と、該画像信号に基づいて被記録材に画像を
記録する記録装置とを組み合わせた構成のものがある。 前記画像読み取り装置の読み取り手段としては、例えば
、短焦点レンズアレイおよび受光素子を使用するものが
使用されている。一方、前記記録装置は、画像読み取り
装置からの画像信号に基づいて駆動される記録ヘッドに
より、用紙やプラスチック薄板等のシート状の被記録材
に画像を記録するように構成されている。

【０００３】図２１および図２２は、短焦点レンズアレ
イおよび受光素子を使用する従来の画像読み取り機構の
原理図であり、図２１は短焦点レンズアレイの長さ調整
を要しない場合を、図２２は短焦点レンズアレイの長さ
を調整する場合を、それぞれ示している。図２３は従来
の画像読み取り装置の短焦点レンズアレイの斜視図であ
る。

【０００４】図２１および図２２において、短焦点レン
ズアレイ９を使用する場合、短焦点レンズアレイ９によ
って決められた焦点距離ＴＣの位置に、原稿台３の原稿
面と受光素子１の受光面１ａを配置するとともに、短焦
点レンズアレイ９の長さ方向の中心から原稿面および受
光面１ａまでの距離が同じ長さＳになるように、該短焦
点レンズアレイ９の位置決めを行なう必要がある。一方
、短焦点レンズアレイ９の材質のバラツキ等により、該
短焦点レンズアレイ９の焦点距離ＴＣを一定に保つため
には、該短焦点レンズアレイの長さＬを調整する必要が
ある。例えば、この長さ調整により、短焦点レンズアレ
イ９の長さが称呼寸法ＬよりΔＬだけ長くなった場合は
、焦点距離ＴＣ＝２Ｓを保つ必要があるため、該短焦点
レンズアレイ９の下面がΔＬ／２だけ下がってしまうこ
とになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の画像
読み取り装置では、受光素子１および原稿台３の位置が
固定されていたので、焦点距離ＴＣ＝２Ｓを維持するた
めには、短焦点レンズアレイ９の位置決めとして、その
下面を使用することは不可能であった。そこで、従来の
画像読み取り装置では、図２３に示すように、短焦点レ
ンズアレイ９の長さ方向の中心位置に段差部９ａを形成
し、この段差部９ａを位置決めに使用することにより、
焦点距離ＴＣ＝２Ｓを維持する方法が採られていた。し
かし、短焦点レンズアレイ９の中心に位置決め用の段差
部９ａを形成することは、精密加工のための工数が増え
るのみならず、中心位置Ｌ／２の精度を検査する工程が
必要となり、コスト高になるという技術的課題があった
。

【０００６】本発明はこのような技術的課題に鑑みてな
されたものであり、本発明の目的は、短焦点レンズアレ
イの位置決めを不要にすることにより、該短焦点レンズ
アレイの加工工数を低減してコスト節減を図り得る画像
読み取り装置および該画像読み取り装置を用いる記録シ
ステムを提供することである。

【０００７】

【課題解決のための手段】本発明は、短焦点レンズアレ
イおよび受光素子を用いる画像読み取り装置において、
原稿台および短焦点レンズアレイの位置を固定し、受光
素子の位置を調整可能にする構成とすることにより、上
記目的を達成するものがある。別の本発明は、原稿を読
み取って画像信号を得る画像読み取り装置と、画像信号
に基づいて被記録材に記録するための記録ヘッドと、被
記録材を紙送りするための搬送手段とを有する記録シス
テムにおいて、前記画像読み取り装置は、固定された原
稿台と、固定された短焦点レンズアレイと、位置を調整
可能に装着された受光素子とを有する構成とすることに
より、上記目的を達成するものである。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、受光素子の位置を調整可能
にするので、短焦点レンズアレイの位置決めを省略して
も、該短焦点レンズアレイの中心位置から原稿面および
受光面までの距離を同じにしてピント合わせを行なうこ
とができる。なお、受光素子内の受光面のバラツキや受
光素子の基板への取り付け上のバラツキの発生を避ける
ことができないので、いずれにしても受光素子の位置調
整が必要であることから、上記構成によれば、短焦点レ
ンズアレイの段差部の精密加工を無くすと同時に、該短
焦点レンズアレイの位置調整も省略することが可能とな
る。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。なお、各図面における同一符号は、それぞれ同一
または対応部分を示している。図１は本発明の一実施例
による画像読み取り装置の読み取り手段（要部）の構成
を示す縦断面図であり、図２は図１中の受光素子の画素
の配列を示す模式的上面図であり、図３は図２中の一つ
の画素に対応する等価回路図であり、図４は本発明によ
る画像読み取り装置を有する記録システム（画像情報処
理装置）の断面平面図であり、図５図は図４中の線５−
５に沿った記録システムの縦断面図である。

【００１０】図１〜図５において、画像読み取り装置２
８は、ＢＡＳＩＳ等の受光素子１が搭載された主走査キ
ャリッジ２を移動させることにより、透明ガラス等の原
稿台３上に載置された原稿Ｏを読み取り走査するように
構成されている。主走査キャリッジ２上には画像読み取
り装置２８の画像読み取り手段２７が搭載されている。 この画像読み取り手段２７は、原稿Ｏを照射する光源と
しての豆球タイプのハロゲンランプ４と、該ハロゲンラ
ンプ４の光を原稿台３の一部に集光させるためのメイン
ミラー５と、サブミラー６と、サイドミラー７と、遮光
板８とから成る照明系を備えている。

【００１１】前記遮光板８は、ランプ４の光がミラーを
介さず直接的に原稿台３を照射するのを防止するための
ものである。この照明系により照明された原稿面からの
反射光は、短焦点レンズアレイ９および赤外フィルター
１０を通り、受光素子１に入って電気信号にに変換され
る。　　なお、受光素子１の上面には、中央に孔を有す
るゴム状弾性材（モルトプレーン等）から成る遮光部材
２５が設けられている。前記受光素子１からの電気信号
は、基板１１、コネクター１２およびコード１３を介し
て、アンプ回路および画像処理回路へと伝送され、原稿
上の情報が記録装置２９等へ送られる画像信号に変換さ
れる。

【００１２】プリンター等の記録装置２９に接続される
画像読み取り装置２８（複写機の場合など）では、１ス
キャンで読み取れる幅はプリンター等のスキャンによる
記録幅と同じまたは２〜２倍程度でよい。すなわち、最
大５０％縮小の場合、読み取り幅を２倍にして全部を記
録可能にするか、または、同等幅にして半分を記録でき
るようにしてもよい。後者の場合は、記録に時間を要す
るが、受光幅が小さい分受光素子のコストを小さくする
ことができる。

【００１３】ここで、前記受光素子（光電変換素子）１
の詳細について説明する。図２図は受光素子１の画素の
配列状態を示し、図３は受光素子１の一つの画素に対応
する等価回路を示す。図２において、受光素子１の受光
面側には所定ピッチ（所定密度）で複数の画素１−１、
１−２──１−ｉ──１−ｎが設けられている。この受
光素子１としては、例えば、４００ｄｐｉの分解能を持
ち、１２８画素から成り、１回の読み取り幅が８．１２
８ミリのものが使用される。

【００１４】一つの画素に対応する等価回路（図３）に
おいて、ＰＳは画素を形成するバイポーラトランジスタ
、ＳＷ１　はエミッタを基準電圧源Ｖ０　に接続しリセ
ットを行なうためのスイッチ手段としてのＮＭＯＳトラ
ンジスタ、ＳＷ２　はベースを基準電圧源Ｖ１　に接続
しリセットを行なうためのスイッチ手段としてのＰＭＯ
Ｓトランジスタ、ＳＷ３　は信号電荷転送用のスイッチ
手段としてのＮＭＯＳトランジスタ、ＣＴは信号電圧の
生成される定量負荷である。次に、図３の等価回路の動
作を簡単に説明する。

【００１５】まず、リセット動作においては、まずＰＭ
ＯＳトランジスタＳＷ２　のゲートに負のパルス電圧が
印加されてベースが電圧Ｖ１　にクランプされる。次に
、ＮＭＯＳトランジスタＳＷ１　のゲートに正のパルス
電圧が印加されてエミッタが電圧源Ｖ０　に接続され、
ベース・エミッタ間に電流が流れて、ベースに残留する
光生成キャリアが消滅する。蓄積動作においては、ＮＭ
ＯＳトランジスタＳＷ１　、ＳＷ３　ともオフ状態とな
りエミッタ、ベースとも浮遊状態とされ蓄積動作が開始
される。次いで、読み出し動作においては、前記蓄積動
作に次いでＮＭＯＳトランジスタＳＷ３　のゲートに正
のパルス電圧が印加されてオンし、エミッタと容量Ｃと
が接続されて信号電圧が容量Ｃに読み出される。

【００１６】このようなイメージセンサの基本的構成は
、発明者大見および田中に付与された米国特許第４，６
８６，５５４号明細書に、容量負荷を含む出力回路にバ
イポーラ・トランジスタのエミッタが接続された電荷蓄
積型の高感度、低ノイズの光電変換装置として記載され
ている。なお、上記画素としては、前述のようにバイポ
ーラトランジスタを用いた電荷蓄積・増幅型のイメージ
センサの他、光ダイオードを受光部としＭＯＳスイッチ
や電荷結合素子（ＣＣＤ）等で信号電荷を転送するタイ
プのセンサを使用することもできる。以上のようなイメ
ージセンサ（画素）を有する受光素子１は、アルミ等で
形成された筐体に、ＬＥＤアレイ等の光源や短焦点結像
素子アレイ等の結像光学系と一体的に組み立てられて密
着型イメージセンサユニット（画像読み取り手段２７）
を構成する。

【００１７】次に、図４および図５を参照して、前記画
像読み取り装置２８および記録装置２９から成る記録シ
ステムについて説明する。まず、画像読み取り装置２８
について説明する。図４および図５において、主走査キ
ャリッジ２上には画像読み取り手段２７が搭載されてお
り、該主走査キャリッジ２は、副走査キャリッジ１６に
固定された主走査軸１７に沿って往復移動可能に案内支
持されている。この主走査キャリッジ２は、副走査キャ
リッジ１６に固定された主走査モーター１４により、主
走査ベルト１５を介して移動（主走査）させることがで
きる。

【００１８】主走査モーター１４を駆動して、主走査キ
ャリッジ２を図４および図５中の右から左へ一定速度で
移動させる時に、前記画像読み取り手段２７によって原
稿Ｏの一定幅分の情報を読み取る。この読み取りは、ラ
ンプ４からの光を集光して原稿面を照射し、該原稿面か
らの反射光を受光素子１の受光面１ａに当て、該光を該
受光素子１で光電変換して電気信号を得ることによって
行なわれる。一定幅分の情報を読み取った後、主走査キ
ャリッジ２は左から右へ戻る。

【００１９】次いで、受光素子１の読み取り幅と同等の
幅分だけ、副走査キャリッジ１６が図４中の上から下へ
移動させられる。この副走査キャリッジ１６は、装置本
体に固定された副走査軸１９およびガイドレール２０に
よって案内支持されている。また、装置本体には副走査
モーター１８が取り付けられており、該副走査モーター
１８と前記副走査キャリッジ１６は副走査ベルト１７を
介して連結されている。したがって、副走査キャリッジ
１６の移動は、副走査モーター１８を駆動することによ
り、副走査ベルト１７を介して行なわれる。

【００２０】こうして副走査キャリッジ１６を読み取り
幅分だけ移動させた後、再び、主走査キャリッジ２を右
から左へ移動させる間に原稿Ｏの次の一定幅分の情報を
受光素子１で読み取り、次いで、主走査キャリッジ２を
左から右へ戻すという動作を繰り返す。以上の動作を繰
り返すことにより、原稿Ｏ上の情報を全て読み取ること
ができる。

【００２１】前記主走査モーター１４としては、通常、
パルスモーターが使用される。このパルスモーターは、
速度を任意に変更することができるので、複写機として
変倍を行なう上でも有利である。また、主走査ベルト１
５としては、バックラッシュが少なく組み立て性に優れ
たタイミングベルトが使用される。副走査キャリッジ１
６の移動は、各主走査方向の原稿読み取り情報を正確に
連続させるために、精度の高い送りが要求される。例え
ば、４００ｄｐｉの分解能を持ち１２８画素から成る受
光素子１では、１回の読み取り幅が８．１２８ミリであ
り、その精度としては、実用上、±半画素すなわち±０
．０３１７５ミリ程度が必要とされている。

【００２２】このため、副走査モーター１８としては、
回転角度精度の高いパルスモーターが用いられる。また
、副走査ベルト１７としては、バックラッシュの少ない
タイミングベルトが用いられる。なお、短焦点レンズア
レイ９として、１回の読み取り幅が８．１２８ミリ（８
／２５インチ）のインチサイズのものを使用する場合は
、副走査ベルト１７としてインチサイズのベルトを用い
ると、誤差が少なくなり、停止精度を容易に上げること
ができる。

【００２３】次に、図５を参照して、記録システムの記
録装置２９について説明する。図５において、前記画像
読み取り装置２８の下側に組み込まれた記録装置２９は
、用紙やプラスチック薄板等から成るシート状の被記録
材３１に記録を行なう記録手段３２と、被記録材３１を
記録手段を通して紙送りする搬送手段３３を備えており
、記録手段３２を前記画像読み取り装置２８からの画像
信号に基づいて駆動するとともに、被記録材３１を所定
のタイミングで紙送りすることにより、該被記録材３１
に所望の画像を記録するように構成されている。

【００２４】先ず、カセット３４内に積載された被記録
材３１は、送給方向に回転されるピックアップローラ３
５とカセット３４の前端部に配設された分離爪３６との
協働によって、そのうちの一枚が分離され、記録部へ向
かって送り出される。送り出された被記録材３１は、紙
ガイド３７を通して、一対のローラから成る第１の搬送
ローラ３８へ送給され、さらに、プラテン３９を通して
一対のローラから成る第２の搬送ローラ４０へ送給され
る。前記第１の搬送ローラ３８および第２の搬送ローラ
４０は同期駆動される。

【００２５】前記記録手段３２は、図示の例では、ガイ
ドレール４１に沿って被記録材３１と交叉する方向に移
動可能なキャリッジ４２上に搭載されている。このキャ
リッジ４２は、キャリッジモーター４３により、プーリ
ー４４およびタイミングベルト４５から成る伝動機構を
介して駆動される。前記記録手段３２は、図示の例では
、記録ヘッド４６とインクタンク４７とを一体化した交
換可能なヘッドカートリッジで構成されている。前記記
録ヘッド４６は、図示のように、被記録材３１の前記プ
ラテン３９で支持された部分と、所定の隙間をおいて対
向している。

【００２６】被記録材３１が記録ヘッド４６と対向する
所定位置にセットされると、キャリッジ４２を移動（主
走査）させながら記録ヘッド４６を駆動して記録を行な
う。１行分の記録が終了すると、第１および第２の搬送
ローラ３８、４０を駆動して被記録材３１を所定量（通
常、次の行まで）だけ紙送りし、次の行の記録を行なう
。以上の動作を繰り返して被記録材３１全体の記録が終
了すると、前記搬送ローラ３８、４０を回転させて被記
録材３１を排紙トレイ４８上へ排出する。

【００２７】ここで、前記記録ヘッド４６は、熱エネル
ギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録ヘ
ッドであって、熱エネルギーを発生するための電気熱変
換体を備えたものである。また、前記インクジェット記
録ヘッド４６は、前記電気熱変換体によって印加される
熱エネルギーにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収
縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりイン
クを吐出させ、記録を行なうものである。図６は、前記
記録ヘッド４６のインク吐出部の構造を模式的に示す部
分斜視図である。

【００２８】図６において、被記録材３１に所定の隙間
（例えば、約０．５〜２．０ミリ程度）をおいて対面す
る吐出口面７１には、所定のピッチで複数の吐出口７２
が形成され、共通液室７３と各吐出口７２とを連通する
各液路７４の壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを
発生するための電気熱変換体（発熱抵抗体など）７５が
配設されている。本例においては、記録ヘッド４６は、
前記吐出口７２がキャリッジ４２の走査方向と交叉する
方向に並ぶような位置関係で、該キャリッジ４２に搭載
されている。こうして、画像読み取り装置２８からの画
像信号または回復動作時などにおける吐出信号に基づい
て対応する電気熱変換体７５を駆動（通電）して、液路
７４内のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力に
よって吐出口７２からインクを吐出させる記録ヘッド４
６が構成されている。

【００２９】図７は主走査キャリッジ２および該キャリ
ッジに搭載された画像読み取り手段２７の平面図、図８
は図７中の線８−８から見た側面図、図９は図７中の線
９−９から見た正面図である。図１０は図１の画像読み
取り手段２７の照明系の分解斜視図である。図７〜図１
０において、主走査キャリッジ２上には、誤動作等によ
るハロゲンランプ４の連続点灯やファン等の冷却手段の
停止などが原因となって生じる温度の異常上昇を検知し
、ハロゲンランプ４への電流を切断するためのサーモス
タット２２が搭載されている。

【００３０】このサーモスタット２２は、ビス５２、５
２により、サイドミラー７の外面に圧接状態で取り付け
られている。この場合、一方のビス５２によって、メイ
ンミラー５の取り付け孔５ｄに対して、サイドミラー７
およびサーモスタット２２の両方が締結されている。ハ
ロゲンランプ４はセラミック製のランプソケット２３に
取り付けられ、該ランプソケット２３は主走査キャリッ
ジ２にビス止めされている。

【００３１】そこで、一体的に結合されたメインミラー
５、サイドミラー７およびサーモスタット２２は、遮光
板８とともに、キャリッジ２に取り付けられる。この場
合、メインミラー５の係合部５ｂをキャリッジ２の角孔
２ａに差し込むとともに、該メインミラーの取り付け孔
５ｃと遮光板８の取り付け孔８ｃをビス５１でキャリッ
ジ２のネジ孔２ｂに締結することにより、該キャリッジ
２に取り付けられる。この時、遮光板８の係合孔８ａお
よび８ｂには、サイドミラー７の係合凸部７ａおよびメ
インミラー５の係合凸部５ａが差し込まれる。

【００３２】図１１は、主走査キャリッジ２に対する、
受光素子１および基板１１の取り付け構造を示す斜視図
である。図１１において、受光素子１は、基板１１に対
して、直接またはコネクターを介して固定されている。 基板１１上には、受光素子１の他に、コンデンサー５３
や抵抗５４等の電気部品が実装されている。基板１１は
、基板支持板２４に対して、ビス５５、５６によって、
Ｘ方向、Ｙ方向およびθ１　方向（回動方向）の各方向
に位置調節可能に固定されている。すなわち、基板支持
板２４には基板１１取り付け用のネジ孔２４ｃ、２４ｄ
が形成され、基板１１の該ネジ孔に対応する位置にはビ
ス５５、５６の径より大きな孔または溝（不図示）が形
成されており、基板１１は前記ビス５５、５６によって
基板支持板２４に対し相対位置調節可能に締結されてい
る。

【００３３】基板支持板２４は、ビス５７によって、主
走査キャリッジ２に対して、Ｚ方向およびθ２　方向（
回動方向）に位置調節可能に取り付けられている。すな
わち、基板支持板２４には、ビス５７の径より大きな取
り付け孔２４ａと主走査キャリッジ２の係合ピン５８（
図１）の径と同じ幅のＵ溝２４ｂが形成されており、該
基板支持板２４は、ビス５７を前記取り付け孔２４ａに
挿入してキャリッジ２のネジ孔（不図示）に締結するこ
とにより、該キャリッジ２に固定されている。この場合
、前記Ｕ溝２４ｂをキャリッジ２の係合ピン５８に係合
させることにより、外力が加わった場合でも、基板支持
板２４がキャリッジ２に対してθ２　方向に回動変位し
ない構造になっている。

【００３４】図１２は短焦点レンズアレイ９の取り付け
構造を示す分解斜視図であり、図１３は図１２の組み付
け状態を示す縦断面図である。図１２および図１３にお
いて、短焦点レンズアレイ９は主走査キャリッジ２の角
穴２ｄに挿入した状態で装着される。前記角穴２ｄの底
面には、短焦点レンズアレイ９の断面より小さい角孔２
ｅが形成されている。

【００３５】主走査キャリッジ２に対しては、前記短焦
点レンズアレイ９を装着した後、サブミラー６およびレ
ンズホルダー２１が取り付けられる。先ず、サブミラー
６の取り付け孔６ａ、６ｂをキャリッジ２のピン２ｂ、
２ｃに差し込む。次いで、レンズホルダー２１のミラー
孔５９にサブミラー６を嵌入させるとともに、該レンズ
ホルダー２１の両側の角孔２１ａ、２１ａをキャリッジ
２の両側のフック部２ａ、２ａ（片側のみ図示）に引っ
掛けることにより、サブミラー６およびレンズホルダー
２１がキャリッジ２に取り付けられる。この取り付け状
態では、レンズホルダー２１の一面２１ｂがキャリッジ
２の側面６０に当接し、短焦点レンズアレイ９はレンズ
ホルダー２１のバネ部２１ｃによってＸ方向（図１３）
に、該レンズホルダー２１のバネ部２１ｅ、２１ｅによ
ってＺ方向（図１３）に押し付けられる。

【００３６】こうして、短焦点レンズアレイ９は、レン
ズホルダー２１によって、主走査キャリッジ２に位置決
め固定される。なお、Ｙ方向（図１２）には、キャリッ
ジ２の角穴２ｄの幅が短焦点レンズアレイ９の幅より若
干大きく（例えば、０．５ミリ程度大きく）なっており
、公差上短焦点レンズアレイ９が円滑に入る寸法に選定
されている。また、サブミラー６は、レンズホルダー２
１のバネ部２１ｄによってＸ方向（図１３）に押し付け
られて固定されている。さらに、前記レンズホルダー２
１は、光学系に近い位置に在り、光の反射を防止するた
め、バネ材のリン青銅に黒色の亜鉛メッキが施されてい
る。なお、短焦点レンズアレイ９の底面が当接するキャ
リッジ２の支持部に形成された角孔２ｅ（図１３）は、
短焦点レンズアレイ９の底面より小さい断面形状を有す
るので、図１３中の矢印ｍで示すような光学系からの光
が赤外カットフィルター１０ａに入り込むことはない。

【００３７】以上の構成において、受光素子１の位置調
整は、通常では、ビス５７を弛め、大き目の取り付け孔
２４ａを有する基板支持板２４の上下位置（Ｚ方向）お
よび該取り付け孔２４ａ回りのθ２　方向の位置を調整
することにより行なわれる。また、短焦点レンズアレイ
９は、その底面を主走査キャリッジ２の支持面に当接さ
せることにより、該キャリッジ２に対して位置決め固定
されている。そこで、前記副走査キャリッジ１６は、装
置本体に、原稿台３に対して一定の位置関係で移動（副
走査）可能に案内支持されており、前記主走査キャリッ
ジ２は、副走査キャリッジ１６上に、原稿台３に対して
一定の位置関係で移動可能に案内支持されており、該主
走査キャリッジ２上の前述のような光学系によって原稿
台３上の原稿Ｏの画像を順次読み取っていくように構成
されている。

【００３８】図１４および図１５は本発明による画像読
み取り装置の光学系の配置寸法を示す説明図であり、図
１４は短焦点レンズアレイ９の長さが称呼寸法である場
合を示し、図１５は短焦点レンズアレイ９の長さが称呼
寸法より若干長い場合を示す。図１４および図１５にお
いて、原稿台３の上面と短焦点レンズアレイ９の底面と
の距離Ｈは固定された値になっている。ここで、図１４
に示すように、短焦点レンズアレイ９の長さが称呼寸法
Ｌと一致し、短焦点レンズアレイ９の焦点距離ＴＣの半
分ＴＣ／２が、短焦点レンズアレイ９の中心から原稿台
３の上面までの距離Ｓと、該短焦点レンズアレイ９の中
心から受光素子１の受光面１ａまでの距離Ｓの両方と等
しい場合は、理想的な配置となる。

【００３９】しかし、短焦点レンズアレイ９の長さが称
呼寸法ＬよりΔＬだけ長くなってしまった場合は、図１
５に示すように、短焦点レンズアレイ９の中心位置は図
１４の状態からΔＬ／２だけズレてしまう。すなわち、
短焦点レンズアレイ９の中心と原稿台３上面との距離Ｓ
１　は（Ｓ−ΔＬ／２）と短くなり、短焦点レンズアレ
イ９の中心と受光面１ａとの距離はその分長くなってし
まう。

【００４０】ここで、短焦点レンズアレイ９は１等倍レ
ンズ系であるので、称呼の焦点距離ＴＣにおいて、短焦
点レンズアレイ９の中心が焦点距離ＴＣの中心と一致し
ない場合は結像性能が著しく低下するが、焦点距離ＴＣ
を変化させて短焦点レンズアレイ９の中心と焦点距離Ｔ
Ｃの中心とを一致させた場合には、結像性能の低下は非
常に少ない。つまり、図１４の配置のままで、上記のよ
うに短焦点レンズアレイ９の長さが称呼寸法Ｌに対して
ΔＬだけ長くなった場合には、結像性能が著しく低下す
ることになる。

【００４１】そこで、以上説明した実施例によれば、図
２３を参照して詳述したように、受光素子１の位置を調
整することができるので、このような結像性能の低下を
防止することができる。すなわち、図１５に示すように
、受光素子１の位置を調整することにより、短焦点レン
ズアレイ９の中心と受光面１ａとの距離を上記のＳ１　
＝（Ｓ−ΔＬ／２）とすれば、短焦点レンズアレイ９の
中心から原稿台３上面および受光面１ａまでの距離を等
しくすることができ、結像性能を低下させることなく、
ピント調整を行なうことができる。この調整方法として
は、治具上で基準チャートの画像を読み取り、ピントが
最良の状態となるように受光素子１の位置を調整する方
法を採ることができる。

【００４２】以上説明した実施例によれば、原稿台３お
よび短焦点レンズアレイ９の位置を固定し、受光素子１
の位置を調整可能としたので、短焦点レンズアレイ９に
よる位置決め手段の省略、すなわち、図２３を参照して
説明したような短焦点レンズアレイ９の中心での精密な
位置決め用段差９ａの加工およびその精度管理の省略を
実現することができ、該短焦点レンズアレイ９の加工工
数を低減してコスト節減を図ることが可能となった。

【００４３】図１６は、図１中の遮光部材２５を示す斜
視図である。この遮光部材２５はモルトプレーン等のゴ
ム状弾性材で作られており、図示のように、その中央に
角孔２５ａが形成されている。図１および図１６におい
て、遮光部材２５の上面は主走査キャリッジ２の段差面
に接着されており、該遮光部材２５の下面は受光素子１
の保護ガラス面に圧接されている。受光素子１は前述の
ような位置調整により上下するが、遮光部材２５は収縮
性を有する弾性材で作られており、受光素子１がいかな
る位置にある場合でも、遮光部材２５が受光素子１の保
護ガラスと圧接するように構成されている。このような
遮光部材２５を設けることにより、外光が受光面１ａに
入るのを防止するとともに、受光素子１の保護ガラスに
ゴミ等が付着するのを防止することができる。

【００４４】図１７は前記遮光部材２５の他の構造例を
示す縦断面図であり、同図において、ゴム状弾性材の遮
光部材２５は、その角孔２５ａを受光素子１の全周の側
面に圧接状態で嵌合することにより、装着されている。 なお、この場合も、遮光部材２５は、前述のように、そ
の上面をキャリッジ２の段差面に接着等で固定して組み
付けられている。この図１７の遮光部材２５によっても
、図１６の遮光部材の場合と同様、受光素子１の上下位
置調整を吸収しながら、外光が受光面１ａに入るのを防
止するとともに、受光素子１の保護ガラスへのゴミ等の
異物の付着を防止することができる。

【００４５】図１８は図１７中の基板１１を示す模式的
斜視図であり、同図において、該基板１１の前記基板支
持板２４との圧接面（取り付け面）には、金属等の導電
性材料で形成される基板支持板２４と基板１１上のアー
ス回路とを導通させるためのアースパターン１１ａ、１
１ａが設けられている。なお、以上の実施例では、図１
に示すように、ハロゲンランプ等の光源４と基板１１上
の電装部品とを、短焦点レンズアレイ９を間に置いて、
反対側に配置したので、光源の熱から電装部品を守るこ
とができる。

【００４６】以上の実施例では、記録システム（画像情
報処理装置）の記録装置２９としてインクジェット記録
装置を使用する場合を例に挙げて説明したが、本発明は
、記録装置として、ワイヤドット式、サーマル式、レー
ザービーム式など他の種類の記録装置を使用する記録シ
ステムにおいても、同様に適用することができ、同様の
効果を達成し得るものである。また、以上の実施例では
、記録システムの記録装置２９として、１個の記録ヘッ
ド４６で記録する記録装置を例に挙げて説明したが、本
発明は、異なる色で記録する複数の記録ヘッドを備えた
カラー記録装置、あるいは色彩が同じで濃度が異なる複
数の記録ヘッドを使用する諧調記録用の記録装置など、
複数の記録ヘッドを備えた記録装置を有する記録システ
ムにおいても、同様に適用でき、同様の作用効果を達成
し得るものである。

【００４７】さらに、以上の実施例では、記録手段３２
として、記録ヘッド４６とインクタンク４７を一体にし
たカートリッジタイプの記録手段を使用する場合を例に
挙げて説明したが、本発明は、記録ヘッドとインクタン
クを別体とし、例えば、カプラーおよびチューブを介し
て結合する構造の記録手段、あるいは、記録ヘッドのみ
から成る記録手段を有する記録システムにおいても、同
様に適用でき、同様の効果を達成し得るものである。

【００４８】次に、本発明をファクシミリに適用する場
合について簡単に説明する。図１９は、本発明による画
像読み取り装置および該読み取り装置を用いる記録シス
テムを適用した、通信機能を有する画像情報処理装置と
してのファクシミリの構成を示す縦断面図である。図１
９において、１０２は原稿ＰＰ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ＰＰを一枚づ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ＰＰの被読み取り面を規制す
るとともに、原稿ＰＰを搬送する搬送手段としてのプラ
テンローラである。なお、このセンサユニット１００は
前述の実施例における読み取り手段２７に対応するが、
本実施例のファクシミリの場合は、センサユニット１０
０として、キャリッジ等に搭載されて移動するものでは
なく、原稿ＰＰの全幅をカバーする長さを有する固定型
（ライン型）のものが使用されている。

【００４９】図１９において、Ｐは図示の例ではロール
紙形態をした被記録材であり、前記センサユニット１０
０により読み取られた画像情報あるいは外部から送信さ
れた画像情報はこの被記録材Ｐに再生される。１１０は
前記画像情報に基づいて前記被記録材Ｐに画像を形成（
再生）するための記録手段としての記録ヘッドである。 この記録手段１１０は前述の実施例における記録手段３
２に対応するものであり、該記録手段１１０としては、
サーマルヘッド、ワイヤドットヘッド、インクジェット
ヘッドなど種々のものを用いることができる。また、こ
の記録手段１１０としては、被記録材Ｐの幅方向の全記
録領域をカバーする長さのフルラインタイプ、あるいは
、キャリッジ等に搭載されて被記録材Ｐの幅方向に移動
するシリアルタイプ、など種々の形式のものを使用する
ことができる。

【００５０】図１９において、１１２は記録手段（記録
ヘッド）１１０による記録位置に対して被記録材Ｐを搬
送するとともにその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、画像情報処理装置（
本実施例ではファクシミリ）の入力／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の他、装置の
状態を報知するための表示部などが配設されたオペレー
ションパネルである。１３０は、画像情報処理装置の制
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（受光素子）の駆動回路（ドライバー）、画像情報
の処理部（プロセッサー）、送受信部などが設けられて
いる。１４０は装置の電源である。

【００５１】図２０は、図１９中のセンサユニット（ラ
インタイプの場合）１００に用いられる受光素子（前述
の実施例の受光素子１に対応する）の画素の配列状態を
、図２と同様の手法で例示する模式的上面図である。 図２０において、この場合の受光素子１５０は、図２の
受光素子１と同様の構造の受光素子１５１を、原稿ＰＰ
の給送方向と直角の方向に複数個配列したものに相当す
る構造を有している。また、各受光素子１５１を構成す
る個々の画素（一つの画素）１５１−ｉに対応する等価
回路の構成および動作は、図３等を参照して説明した前
述の実施例の画素１−ｉの場合と実質上同じである。

【００５２】本発明による情報処理装置（画像読み取り
装置を用いる記録システム）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、結果的にその駆動信号に一対一対応し液体（インク
）内の気泡を形成できるので有効である。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。

【００５３】さらに、記録装置が記録できる最大被記録
材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よい。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
録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体にインクタンクが一
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
いた場合にも本発明は有効である。

【００５４】なお、本発明は、記録システムの記録装置
としてインクジェット記録装置を用いる場合、例えば、
ピエゾ素子等の電気機械変換体等を用いる記録ヘッドを
使用するものに適用できるが、中でも、キヤノン株式会
社によって提唱されているバブルジェット方式のインク
ジェット記録装置を用いるものにおいて優れた効果をも
たらすものである。かかる方式によれば、記録の高密度
化、高精細化が達成できるからである。

【００５５】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行なうのが好ましい。この方式は、所謂オンデマンド型
、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、
特に、オンデマンド型の場合には、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。

【００５６】この駆動信号をパルス形状とすると、即時
適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に
優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい
。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４
６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記
載されているようなものが適している。尚、上記熱作用
面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２
４号明細書に記載されている条件を採用すると、更に優
れた記録を行なうことができる。

【００５７】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路又は直角液流路）の他
に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示
する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４
４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれる
ものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた
構成としても本発明は有効である。すなわち、記録ヘッ
ドの形態がどのようなものであっても、本発明によれば
、記録を確実に効率よく行なうことができるようになる
からである。

【００５８】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても、本発明は有効に適用できる。そのよ
うな記録ヘッドとしては、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
１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。加え
て、上例のようなシリアルタイプのものでも、装置本体
に固定された記録ヘッド、あるいは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一体的にインクタン
クが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用い
た場合にも本発明は有効である。

【００５９】また、本発明に記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対しての、キャッピング手段、クリーニン
グ手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは
別の加熱素子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行なう
ことも安定した記録を行なうために有効である。

【００６０】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば、単色のインクに対応して１個
のみが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複
数のインクに対応して複数個数設けられるものであって
もよい。すなわち、例えば、記録装置の記録モードとし
ては、黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、
記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせに
よるか、いずれでもよいが、異なる色の複色カラー又は
、混色によるフルカラーの少なくとも一つを備えた装置
にも本発明は極めて有効である。

【００６１】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するもの、あるいは、インクジェット方式では
、インク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調
整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温
度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与
時にインクが液状をなすものであればよい。加えて、積
極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から
液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめる
ことで防止するか、または、インクの蒸発防止を目的と
して放置状態で固化するインクを用いるかして、いずれ
にしても、熱エネルギーの記録信号に応じた付与によっ
てインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記
録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等の
ような、熱エネルギーによって初めて液化する性質のイ
ンクを使用する場合も本発明は適用可能である。

【００６２】このような場合のインクは、特開昭５４−
５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公
報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔
に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変
換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明
においては、上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

【００６３】さらに加えて、本発明によるインクジェッ
ト記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理
機器の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ
等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有す
るファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよい
。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、本発明
によれば、短焦点レンズアレイおよび受光素子を用いる
画像読み取り装置において、原稿台および短焦点レンズ
アレイの位置を固定し、受光素子の位置を調整可能にす
る構成としたので、短焦点レンズアレイの位置決めを省
略することができ、該短焦点レンズアレイの加工工数を
低減してコスト節減を図り得る画像読み取り装置が提供
される。

【００６５】別の本発明によれば、原稿を読み取って画
像信号を得る画像読み取り装置と、画像信号に基づいて
被記録材に記録するための記録ヘッドと、被記録材を紙
送りするための搬送手段とを有する記録システムにおい
て、前記画像読み取り装置は、固定された原稿台と、固
定された短焦点レンズアレイと、位置を調整可能に装着
された受光素子とを有する構成としたので、画像読み取
り装置の短焦点レンズアレイの位置決めを不要にするこ
とにより、該短焦点レンズアレイの加工工数を低減して
コスト節減を図り得る記録システムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像読み取り装置の一実施例の要
部を示す縦断面図である。

【図２】図１中の受光素子の画素の配列状態を示す模式
的上面図である。

【図３】図２中の一つの画素に対応する等価回路図であ
る。

【図４】本発明の一実施例による画像読み取り装置を用
いる記録システムの画像読み取り装置部分の断面平面図
である。

【図５】図４中の線５−５に沿った記録システムの縦断
面図である。

【図６】図５中の記録ヘッドのインク吐出部の構造を模
式的に示す部分斜視図である。

【図７】図１の画像読み取り装置の読み取り手段の平面
図である。

【図８】図７中の線８−８から見た側面図である。

【図９】図７中の線９−９から見た正面図である。

【図１０】図１の画像読み取り手段の照明系の分解斜視
図である。

【図１１】図１の画像読み取り手段の受光素子および基
板の取り付け構造を示す斜視図である。

【図１２】図１の画像読み取り手段における短焦点レン
ズアレイおよびサブミラーの取り付け構造を示す分解斜
視図である。

【図１３】図１の画像読み取り手段における短焦点レン
ズアレイおよびサブミラーの取り付け構造を示す縦断面
図である。

【図１４】本発明による画像読み取り装置の光学系の調
整不要の状態を模式的に示す説明図である。

【図１５】本発明による画像読み取り装置の光学系の調
整時の状態を模式的に示す説明図である。

【図１６】図１の画像読み取り手段の遮光部材の斜視図
である。

【図１７】図１６の遮光部材の他の構造例の装着状態を
示す部分縦断面図である。

【図１８】図１１中の基板のアースパターンを例示する
斜視図である。

【図１９】本発明による画像読み取り装置を備えたファ
クシミリの構成を示す縦断面図である。

【図２０】図１９中のセンサユニットで使用される受光
素子の画素の配列を模式的に示す部分上面図である。

【図２１】従来の画像読み取り装置の光学系の調整不要
の状態を模式的に示す説明図である。

【図２２】従来の画像読み取り装置の光学系の調整時の
状態を模式的に示す説明図である。

【図２３】従来の画像読み取り装置で使用される短焦点
レンズアレイを模式的に示す斜視図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　受光素子 １ａ　　　　　　受光面 ２　　　　　　　　主走査キャリッジ ３　　　　　　　　原稿台 ４　　　　　　　　ランプ（光源） ５　　　　　　　　メインミラー ９　　　　　　　　短焦点レンズアレイ１１　　　　　
　基板 １６　　　　　　副走査キャリッジ ２１　　　　　　レンズホルダー ２４　　　　　　基板支持板 ２５　　　　　　遮光部材 ２７　　　　　　画像読み取り手段 ２８　　　　　　画像読み取り装置 ２９　　　　　　記録装置 ３１　　　　　　被記録材 ３２　　　　　　記録手段 ３３　　　　　　搬送手段 ３８　　　　　　搬送ローラ ４０　　　　　　搬送ローラ ４２　　　　　　キャリッジ（記録用）４６　　　　　
　記録ヘッド ７２　　　　　　吐出口（記録ヘッド）７４　　　　　
　液路（記録ヘッド） ７５　　　　　　電気熱変換体 １００　　　　センサユニット（画素読み取り手段）１
０６　　　　プラテンローラ １１０　　　　記録手段（記録ヘッド）１１２　　　　
プラテンローラ １２０　　　　オペレーションパネル １３０　　　　システムコントロール基板Ｏ　　　　　
　　　原稿 ＰＰ　　　　　　原稿 Ｐ　　　　　　　　被記録材。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　　短焦点レンズアレイおよび受光素
   子を用いる画像読み取り装置において、原稿台および短
   焦点レンズアレイの位置を固定し、受光素子の位置を調
   整可能にすることを特徴とする画像読み取り装置。
2. 【請求項２】　　　　受光素子が取り付けられるキャリ
   ッジ内で該受光素子の画像読み取り面を密閉することを
   特徴とする請求項１の画像読み取り装置。
3. 【請求項３】　　　　原稿を読み取って画像信号を得る
   画像読み取り装置と、画像信号に基づいて被記録材に記
   録するための記録ヘッドと、被記録材を紙送りするため
   の搬送手段とを有する記録システムにおいて、前記画像
   読み取り装置は、固定された原稿台と、固定された短焦
   点レンズアレイと、位置を調整可能に装着された受光素
   子とを有することを特徴とする記録システム。
4. 【請求項４】　　　　前記画像読み取り装置は、受光素
   子が取り付けられるキャリッジ内で該受光素子の画像読
   み取り面が密閉されていることを特徴とする請求項３の
   記録システム。
5. 【請求項５】　　　　前記記録ヘッドが、熱エネルギー
   を利用してインクを吐出するインクジェット記録ヘッド
   であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体
   を備えていることを特徴とする請求項３の記録システム
   。
6. 【請求項６】　　　　前記インクジェット記録ヘッドが
   、前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーに
   より生じる膜沸騰による気泡の成長によって生じる圧力
   変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させることを
   特徴とする請求項５の記録システム。