(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子上に画像を形成するスキャナヘッドであって、
第１のレンズを保持する第１の筒状部材と、
前記第１のレンズと光軸が共通の第２のレンズを保持する第２の筒状部材と、
前記撮像素子の前記光軸方向の位置を決定する第３の筒状部材と、
前記光軸に沿って前記第１の筒状部材に対する前記第２の筒状部材の位置を連続的に調整し固定するための外部から操作可能な第１の調整機構と、
前記光軸に沿って前記第１の筒状部材に対する前記第３の筒状部材の位置を段階的に調整し固定するための外部から操作可能な第２の調整機構と、
を備え、前記第２の調整機構による調整量は、段階的に選択可能な前記光軸を中心とした前記第３の筒状部材の回動角度に応じて決定されることを特徴とするスキャナヘッド。
【請求項２】
前記光軸を中心として前記撮像素子を回動させて前記第３の筒状部材に固定する第３の調整機構を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のスキャナヘッド。
【請求項３】
前記撮像素子を制御する電気回路基板と、
前記電気回路基板と外部の電気回路とを接続する接続部と、
前記の各部品を収容するケース部材と、
を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスキャナヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載のスキャナヘッドと、
前記スキャナヘッドの前記撮像素子から提供される画像信号を処理する画像処理部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
前記スキャナヘッドに替えて記録ヘッドを装着可能な請求項４に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気部品、光学部品及び処理装置に係り、特に、本体装置と接続して利用される電気部品、撮像素子上に画像を形成する光学部品、及び、これらを含む処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像処理装置として原稿読取装置の需要が高まってきている。原稿読取装置としては、原稿台を有するフラットベット型原稿読取装置や、フィルム読取装置等がある。その中で、プリンタの交換型印字ヘッドと略同形状を有するスキャナヘッドを該印字ヘッドに変えて装着することにより、画像の読取が可能になる画像処理装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図２は、本発明の好適な実施の形態に係る画像処理装置の構成を示す図であり。図３は、図２に示す画像処理装置に着脱可能なスキャナヘッドの外観を示す図である。これらの図２及び図３を援用して従来の技術における１つの問題点を説明する。画像処理装置のキャリア２には、着脱可能な印字ヘッド１又はスキャナヘッド３００が選択的に搭載される。スキャナヘッド３００は、概ね立方体形状のスキャナヘッドケース３００ｂを有し、その内部空洞部に、画像読取の為の部品であるセンサ３０２、フィールドレンズ３０４、結像レンズ３０１、照明用ＬＥＤ３０６等が配置されている。スキャナヘッド３００は、ガイド部３１４等によりガイドされながらキャリア２に搭載され、キャリア側端子部（図示せず）とヘッド端子部（端子基板）３０９とが圧接されることによってスキャナヘッド３００と本体（画像処理装置）とが電気的に接続される。ヘッド端子部３０９は、配線基板３０５を介してスキャナヘッドケース３００ｂ内部のセンサ３０２や照明用ＬＥＤ３０６を制御する主電気回路基板に接続される。
【０００４】
ここで、スキャナヘッド３００の内部部品の組立性を向上させる為には、スキャナヘッドケース３００ｂに可能な限り大きい組立用の開口部を設けることが好ましい。しかし、大きな組立用の開口部を設けると、スキャナヘッドケース３００ｂの強度が低下する。特に、本体（画像処理装置）からの電気信号を受け取るヘッド端子部３０９には、キャリア側端子部との十分な接触性を得る為に大きな加重が掛かる為、スキャナヘッドケース３００ｂが変形し、本来の目的である十分な接触性が得られないという問題があった。
【０００５】
図８は、一般的なスキャナユニットの光学的な構成を示す図である。図８を参照して従来の技術における他の問題点を説明する。光源８６から放射された光が集光レンズ８５を介して原稿１８を照らし、原稿１８からの反射光がレンズ８２及び８３を通してセンサ８４上に結像し、センサ８４により読み取られる。ここで、レンズ８３を光軸８１に沿って矢印ａ方向に移動させて調整することによってセンサ８４上に焦点を結ばせると共に、センサ８４を光軸８１を軸としてθ方向に回動調整することによって読取画像の傾きを無くすことができる。
【０００６】
ここで、上記の二つの調整は、センサの出力を確認しながら実施することが好ましい為、センサユニットの組み立てが概ね完了した状態で実施されるが、上記の二つの調整のうち焦点調整は、構成部品の寸法ばらつきやレンズの焦点距離のばらつきが大きい場合には組立後では調整が不能な場合がある。その場合は、センサユニットを分解して、図８の距離ｂを調整した上で再度組立を行い、再度レンズ８３を矢印ａ方向に調整する必要があり、非常に手間が掛かっていた。
【０００７】
従来の画像処理装置に関する更に他の問題点を挙げると次の通りである。ヘッド端子部３０９は、スキャナヘッドケース３００ｂの外部に取り付けられ、スキャナーヘッドケース３００ｂ内部のセンサ３０２や照明用ＬＥＤ３０６を制御する主電気回路基板に対して配線基板３０５を介して接続される。スキャナヘッド３００の取付け位置誤差を考慮すると、ヘッド端子部３０９の各接点を相応の大きさにすると共に接点間に相応の間隔を設ける必要がある為に、ヘッド端子部３０９の幅は相応の幅となる。一方、配線基板３０５は、ノイズや外圧の影響を低減する為には幅が狭いことが好ましい。よって、スキャナヘッドケース３００ｂの一壁面にスリット状の穴を開け、そこからヘッド端子部３０９をスキャナヘッドケース３００ｂの外部に引き出した場合に、そこに引き出し穴が残り、そこから内部に光が入り込む不具合があった。これを解決するために、従来はテープ等で引出し穴を目張りをしていたが、これが非常に煩雑な作業であった。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の１つの側面は、例えば、スリット状の開口部の存在に起因するケース部材の変形を防止することを目的とする。
【０００９】
また、本発明の他の側面は、例えば、遮光のための目張り等の繁雑な工程を省略することを目的とする。
【００１０】
また、本発明の更に他の側面は、例えば、組立後における光学系の調整（例えば、焦点調整）を容易化することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決する手段】
本発明の第１の側面に係る電気部品は、本体装置と接続して利用される電気部品であって、第１及び第２の側壁を有するケース部材と、前記ケース部材の内部に配置された電気回路基板と、前記本体装置と接続するための端子を含み、前記第１の側壁の外側に配置された端子基板と、前記第１の側壁に設けられたスリット状の開口部を通して前記電気回路基板と前記端子基板とを接続する配線部と、シールド板とを備え、前記シールド板により前記第１の側壁と前記第２の側壁とが連結されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第１の側面に係る電気部品において、例えば、前記シールド板及び前記端子基板は、前記第１の側壁に共通の固定部材によって固定されていることが好ましい。
【００１３】
本発明の第１の側面に係る電気部品において、例えば、前記固定部材は導電性を有し、前記固定部材により前記端子基板の接地電極と前記シールド板とが電気的に接続されることが好ましい。
【００１４】
本発明の第１の側面に係る電気部品において、例えば、前記スリット状の開口部は、前記電気回路基板及び前記端子基板のうち少なくとも一方を通すことができる形状を有することが好ましい。
【００１５】
本発明の第１の側面に係る電気部品において、例えば、前記電気回路基板、前記端子基板及び前記配線部は互いに接続された後に、前記ケース部材に取付けられていることが好ましい。
【００１６】
本発明の第１の側面に係る電気部品において、例えば、前記スリット状の開口部は、前記端子基板を通すことができる形状を有し、前記電気回路基板、前記端子基板及び前記配線部が互いに接続された後に、前記電気回路基板が前記ケース部材に取付けられ、その後、前記端子基板が前記スリット状の開口部を通して前記第１の側壁の外側に引き出されて前記第１の側壁の外側に取付けられていることが好ましい。
【００１７】
本発明の第１の側面に係る電気部品において、例えば、前記第１の側壁と前記第２の側壁とが対向していることが好ましい。
【００１８】
本発明の第１の側面に係る電気部品において、例えば、前記ケース部材は、内部構造の組立の際に利用される組立用の開口部を有し、前記電気部品は、前記組立用の開口部を塞ぐためのカバー部材を更に備えることが好ましい。
【００１９】
本発明の第１の側面に係る電気部品において、例えば、前記カバー部材は、該カバー部材を前記ケース部材に固定するために前記スリット状の開口部に係合する係合部を有し、前記係合部が前記スリット状の開口部に係合して前記カバー部材が前記ケース部材に固定された状態で、前記電気部品の内部に外部から不要な光が入り込まないことが好ましい。
【００２０】
本発明の第１の側面に係る電気部品において、例えば、前記係合部が前記スリット状の開口部に係合して前記カバー部材が前記ケース部材に固定された状態で、前記スリット状の開口部を通して外部から光が入り込まないことが好ましい。
【００２１】
本発明の第１の側面に係る電気部品において、例えば、スキャナヘッドとして利用されることが好ましい。
【００２２】
本発明の第１の側面に係る電気部品において、例えば、前記本体装置は、記録ヘッドに変えてスキャナヘッドを装着可能な装置であり、前記電気部品は前記スキャナヘッドとして利用されることが好ましい。
【００２３】
本発明の第１の側面に係る電気部品において、例えば、撮像素子と、前記撮像素子に原稿の画像を結像させる光学系とを更に備えることが好ましい。
【００２４】
本発明の第１の側面に係る電気部品において、例えば、撮像素子と、第１のレンズを保持した第１の筒状部材と、前記第１のレンズと光軸が共通の第２のレンズを保持した第２の筒状部材と、前記撮像素子の前記光軸方向の位置を決定する第３の筒状部材と、前記光軸に沿って前記第１の筒状部材に対する前記第２の筒状部材の位置を連続的に調整し固定するための第１の調整機構と、前記光軸に沿って前記第１の筒状部材に対する前記第３の筒状部材の位置を段階的に調整し固定するための第２の調整機構とを更に備え、前記第２の調整機構による調整量は、段階的に選択可能な前記光軸を中心とした前記第３の筒状部材の回動角度に応じて決定され、前記第１及び第２の調整機構は、前記ケース部材の外部から操作可能であることが好ましい。
【００２５】
本発明の第１の側面に係る電気部品において、例えば、前記光軸を中心として前記撮像素子を回動させて前記第３の筒状部材に固定する第３の調整機構を更に備えることが好ましい。
【００２６】
本発明の第２の側面に係る電気部品は、本体装置と接続して利用される電気部品であって、スリット状の開口部及び内部構造の組立の際に利用される組立用の開口部を有するケース部材と、前記ケース部材の内部に配置された電気回路基板と、前記本体装置と接続するための端子を含み、前記ケース部材の側壁の外側に配置された端子基板と、前記側壁に設けられたスリット状の開口部を通して前記電気回路基板と前記端子基板とを接続する配線部と、前記組立用の開口部を塞ぐためのカバー部材とを備え、前記カバー部材は、該カバー部材を前記ケース部材に固定するために前記スリット状の開口部に係合する係合部を有し、前記係合部が前記スリット状の開口部に係合して前記カバー部材が前記ケース部材に固定された状態で、前記スリット状の開口部を通して前記ケース部材の内部に外部から不要な光が入り込まないことが好ましい。
【００２７】
本発明の第２の側面に係る電気部品において、例えば、スキャナヘッドとして利用されることが好ましい。
【００２８】
本発明の第２の側面に係る電気部品において、例えば、前記本体装置は、記録ヘッドに変えてスキャナヘッドを装着可能な装置であり、前記電気部品は前記スキャナヘッドとして利用されることが好ましい。
【００２９】
本発明の第２の側面に係る電気部品において、撮像素子と、前記撮像素子に原稿の画像を結像させる光学系とを更に備えることが好ましい。
【００３０】
本発明の第３の側面に係る光学部品は、撮像素子上に画像を形成する光学部品であって、第１のレンズを保持する第１の筒状部材と、前記第１のレンズと光軸が共通の第２のレンズを保持する第２の筒状部材と、前記撮像素子の前記光軸方向の位置を決定する第３の筒状部材と、前記光軸に沿って前記第１の筒状部材に対する前記第２の筒状部材の位置を連続的に調整し固定するための外部から操作可能な第１の調整機構と、前記光軸に沿って前記第１の筒状部材に対する前記第３の筒状部材の位置を段階的に調整し固定するための外部から操作可能な第２の調整機構とを備え、前記第２の調整機構による調整量は、段階的に選択可能な前記光軸を中心とした前記第３の筒状部材の回動角度に応じて決定されることを特徴とする。
【００３１】
本発明の第３の側面に係る光学部品は、前記光軸を中心として前記撮像素子を回動させて前記第３の筒状部材に固定する第３の調整機構を更に備えることが好ましい。
【００３２】
本発明の第３の側面に係る光学部品は、前記撮像素子を制御する電気回路基板と、前記電気回路基板と外部の電気回路と接続する接続部と、前記の各部品を収容するケース部材とを更に備え、スキャナヘッドとして機能することが好ましい。
【００３３】
本発明の第３の側面に係る光学部品は、記録ヘッドに変えてスキャナヘッドを装着可能な装置において利用されることが好ましい。
【００３４】
本発明の第４の側面に係る処理装置は、上記の電気部品と、前記端子基板を通じて前記電気部品と通信し前記電気部品を利用して所定の処理を実行する処理部とを備えることを特徴とする。
【００３５】
本発明の第４の側面に係る処理装置は、上記の光学部品と、前記光学部品中の前記撮像素子から提供される画像信号を処理する画像処理部とを備えることを特徴とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態として、インクジェットプリンタ又はスキャナとして利用可能であって、着脱可能な印字ヘッドに代えて着脱可能なスキャナヘッドを利用する画像処理装置について説明する。
【００３７】
図２、図４は、各々本発明の好適な実施の形態に係る画像処理装置の一部を示す斜視図、断面図である。図２及び図４において、キャリア２は、着脱自在の印字ヘッド１又はスキャナヘッド３００を選択的に保持する。キャリア２は、フレーム２５に両端部が固定され、互いに並行に配置されたガイドシャフト４及びガイドレール７に、印字用紙、原稿、白基準シート等のシート１８の搬送方向と直行すると共にシート１８の面に平行な方向に摺動自在に支持される。また、キャリア２は、キャリアモータ６によって不図示のギア列を介して回転駆動される駆動プーリ３０と回転自在に支持されたアイドルプーリ１５との間にかけ回されたベルト５の一部位に結合されており、キャリアモータ６を動作させることによって上記の方向に往復移動する。
【００３８】
ホームポジションセンサ１６は、キャリア２の通過を検出することにより、キャリア２の位置を検出する。フレキシブルケーブル３は、印字ヘッド１又はスキャナヘッド３００と不図示の制御基板とを電気的に接続し、両者の間の通信等を可能にする。
【００３９】
次に、印字用紙、原稿、白基準シート等のシート１８を搬送する機構について説明する。自動給紙部１９は、複数枚セットされた印字用紙や原稿等のシート１８を１枚ずつ分離して紙送りローラ１４まで搬送する。フレーム２５に回転可能に支持された紙送りローラ１４にはＬＦギア３１が固定されており、紙送りモータ２０によって不図示のギア列を介して回転駆動される。紙送りローラ１４には、ピンチローラ２１が、下方よりピンチローラホルダ２２を介して、ピンチローラバネ２３によって圧接されており、紙送りローラ１６とピンチローラ２１との間に挟まれた印字用紙、原稿、白基準シート等のシート１８が紙送りモータ２０の動作によって搬送される。排紙ローラ１１は、記録後の印字用紙、原稿、白基準シート等のシート１８を排出する。排紙ローラ１１には、アイドルギア列２９を介して紙送りローラ１４から駆動力が伝達されて、紙送りローラ１４と同期して回転する。排紙ローラには拍車８が圧接されており、排紙ローラ１１との間に印字用紙、原稿、白基準シート等のシート１８を挟み込んで搬送する。
【００４０】
ペーパーセンサ１７は、紙送りローラ１４の直前に印字用紙、原稿、白基準シート等のシート１８が存在するか否かを検出する。排紙センサ１０は、排紙ローラ１１近傍に印字用紙、原稿、白基準シート等のシート１８が存在する否かを検出する。
【００４１】
この画像処理装置が記録装置として利用される場合は、キャリア２の往復移動に同期して印字ヘッド１が記録信号に応じてインクを吐出することにより、印字用紙１８に画像が記録される。印字ヘッド１は、微細な液体吐出口（オリフィス）、液路、該液路の一部に設けられたエネルギ作用部、及び、該エネルギ作用部に位置する液体に作用させる液滴形成エネルギを発生するエネルギ発生手段を備えている。
【００４２】
画像の記録方法は、このようなエネルギ発生手段によって分類される場合がある。例えば、ピエゾ素子等の電機機械変換体を利用する記録方法、レーザ等の電磁波を液体に照射して発熱させ該発熱による作用で液滴を吐出させる記録方法、発熱抵抗を有する発熱素子等の電機熱変換体によって液体を加熱して液滴を吐出させる記録方法などがある。
【００４３】
その中でも、熱エネルギによって液滴を吐出させるインクジェット記録方法に利用される印字ヘッドによれば、記録用の液滴を吐出するための液体吐出口を高密度に配列することができるために高解像度の画像を記録をすることができる。更にその中でも電気熱変換体をエネルギ発生源として利用する印字ヘッドは、コンパクト化が容易で、最近の半導体分野における技術進歩及び信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に活用した高密度の実装が容易で、製造コストが安価な点で有利である。
【００４４】
印字ヘッド１の移動により一行或いは所定幅の画像が記録されると、印字用紙１８は、紙送りモータ２０によって図１の印字用紙１８上に示した搬送方向の矢印の向きに、一行或いは所定幅分だけ搬送され、更に画像が記録される。
【００４５】
スキャナヘッド３００をキャリア２に装着してこの画像処理装置をスキャナとして利用する場合の動作を図５を参照して説明する。スキャナヘッド３００が装着されると、ＣＰＵ５０２は、スキャナドライバ５１３を介して印字ヘッド／スキャナヘッドを識別する為の信号を取得し、これに応じてスキャナモードに移行する。読取原稿又は白基準シートとしてのシート１８は、自動給紙部１９及び紙送りモータ２０の動作により所定の位置まで搬送され、その後、キャリアモータ６を動作させながらスキャナドライバ部５１３を介して画像が取り込まれる。
【００４６】
一行又は所定幅の画像の読取が終了すると、紙送りモータ２０により一行又は所定幅分だけシート１８が搬送され、次の読取が実行される。この様な動作が読取が終了するまで繰り返される。読取りが終了したシート１８は排出される。
【００４７】
キャリア２の移動範囲の一端には、乾燥から印字ヘッド１の液体吐出口を保護するキャップ１３があり、キャリア１がホームポジションに位置する時に、紙送りモータ２０及び不図示の動力伝達機構により、キャップ１３が印字ヘッド１に押し付けられる。また、液体吐出口の清掃のためのインク吸引動作もこの位置で実行される。印字ヘッド１の液体吐出口面を清掃するためのブレード１２がキャップ１３の近くに設けられており、キャリア２の動作に応じて不図示のリンク機構により液体吐出口面が清掃される。これにより吐出口面のノズルの近傍に付着していたゴミなどの異物が取り除かれて常に正常な記録が可能になる（ワイピング動作）。キャリア２にスキャナヘッド３００が搭載された場合は、キャップ動作及びワイピング動作が起こらないように、スキャナヘッド３００がキャップ及びブレードに対向する面は、印字ヘッド１のそれよりもキャップ１３及びブレード１２から遠い位置に構成される。
【００４８】
次に、図５を参照して、本発明の好適な実施の形態に係る画像処理装置の電気回路の構成を説明する。図５において、５０１は主制御を司るロジックコントローラである。５０２はプログラムを実行するＣＰＵ（例えば、マイクロコンピュータ）、５０３は文書データや画像データを展開する領域や作業用の領域等を提供するＲＡＭ、５０４はＣＰＵ５０２に提供するプログラムやフォントデータ等の固定データを格納したＲＯＭ、５０５は記録動作や読取動作に必要なタイミングを提供するタイマ、５０６はＣＰＵ５０２と周辺装置（例えば、５０７）を結合するインターフェイス部である。
【００４９】
５０７は画像記録部又はスキャナ部として動作する動作部である。５０８はヘッド（印字ヘッド１又はスキャナヘッド３００）の有無、ヘッドの種類、印字ヘッド１の温度、印字ヘッド１内のインクの有無等を検出する各種センサの出力に基づいてヘッドの情報を検出するヘッド検出部、５０９は印字ヘッド１を制御する記録データを蓄えるためのラインバッファ、５１０は印字ヘッド１に記録信号や電力等を送出するヘッドドライバ、５１１ａ、５１１ｂはそれぞれキャリアモータ６、紙送りモータ２０を駆動するのに必要な信号や電力等を送出するモータドライバである。５１２は、ホームポジションセンサ１６、ペーパーセンサ１７、排紙センサ１０等のセンサの出力を検出するセンサ検出部である。５１３は印字ヘッド１の代わりにスキャナヘッド３００が搭載された場合に該スキャナヘッド３００を制御するスキャナドライバである。ヘッド検出部５０８、ヘッドドライバ５１０／スキャナドライバ５１３、印字ヘッド１／スキャナヘッド３００の間での信号の伝送は、フレキシブルケーブル３を介してなされる。
【００５０】
５１４は、電源スイッチや、ヘッド交換を行うためのヘッド交換スイッチ等を備えた操作部、５１５は画像処理装置の状態を表示する表示部、５１６は外部記憶装置（例えば、ＦＤＤ、ＨＤＤ、ＲＡＭカード等）、５１７は他の情報処理装置と通信を行う外部インターフェイス（セントロニクスポートやＲＳ２３２Ｃポート等）であり、例えば外部の制御機器から印字或いは原稿読取を指示するコマンドを受け取る。
【００５１】
５１９は電源であり、ロジックコントローラ５０１に対しては電力を常に供給し、これによりＣＰＵ５０２はインターフェイス部５０６を通して操作部５１４や外部インターフェイス５１７からの入力信号を監視する。また、電源５１９は動作部５０７に対しては、インターフェイス部５０６を通してＣＰＵ５０２で制御されるスイッチ５１８を介して、電力供給を制御する。電源５１９は不図示のＡＣ電源や電池などから電力を供給される。
【００５２】
図３は、スキャナヘッド３００の概略構成を示す斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）である。図３において、３０６は原稿面１８の照明用のＬＥＤであり、カラー読取を行うためにレッド、グリーン及びブルーの３色のＬＥＤが配置されている。ＬＥＤ３０６から発せられたＬＥＤ光３０７は集光レンズ３１５及びＬＥＤ開口部３１１を通って原稿面１８を照明する。原稿面１８からの画像光（反射光）３０８はセンサ開口部３１２に設けられたフィールドレンズ３０４を通過し、更に光量補正絞り３１６、光量規制絞り３１７、結像用レンズ３０１、迷光遮断絞り３１８を通過し、センサ３０２上に結像する。センサ３０２としては、例えば２５６画素のリニアイメージセンサが採用される。
【００５３】
光量補正絞り３１６は、画像光３０８の光軸方向から見ると糸巻き状の穴を有し、中心部の光束を絞り周辺部の光束はそのまま通し、中央部と周辺部の光量差を少なくする働きをする。
【００５４】
光量規制絞り３１７は、センサ３０２に入射する最終的な光量を決める。光量規制絞り３１７の開口の大きさは、ＬＥＤ３０２の光量とセンサの感度との関係で定められ、形状は丸穴形状である。
【００５５】
結像レンズ３０１を通った画像光３０８はセンサ３０２に入射する前に迷光遮断絞り３１８を通る。これはセンサ３０２に入射すべき画像光３０８以外の光を遮断し、読取画像の品位の向上に寄与する。迷光遮断絞り３１８の形状は、センサ３０２の受光部形状に適合したスリット形状である。
【００５６】
上記のレンズ、絞り類は全て１つのスキャナユニット１００に組込まれる。その詳細については後述する。
【００５７】
ＬＥＤ３０６及びセンサ３０２は、それらを制御する主電気回路基板１０５と接続され、主電気回路基板１０５の制御信号線は配線基板３０５により外部に引き出されている。配線基板３０５のヘッド端子部（端子基板）３０９には１又は複数の電極（端子）が形成されており、ヘッド端子部３０９はキャリア２（図２参照）に設けられた電極（端子）と圧接されることにより電気的に接続され、これにより本体側の回路（例えば、図５のスキャナドライバ５１３）と通信することができる。
【００５８】
スキャナヘッド３００は、カートリッジ状の印字ヘッド１の形状と互換性のある形状を有し、印字ヘッド１と同様に、キャリア２に対して、位置決めボス３１０、位置決め切り欠き部３１３を基準としてはめ込まれ、スキャナヘッドケース３００ｂの一部である圧接部３１９がキャリア２のラッチ部材３０（図２参照）によってラッチされることにより装着される。一方、ラッチ部材３０のアーム３０ａを持ち上げることにより圧接部３１９のラッチが解除されて取り外しが可能な状態になる。
【００５９】
スキャナヘッド３００がキャリア２に装着されると、ＣＰＵ５０２（図２参照）はスキャナドライバ部５１３（図２参照）を介して配線基板３０５より印字ヘッド／スキャナヘッドを識別するための信号を読み取ってスキャナモードに移行する。
【００６０】
ＣＰＵ５０２（図２参照）は、外部インターフェース５１７より原稿読取コマンドが入力されると、原稿１８を自動給紙部１９や紙送りモータ２０の動作により所定の位置まで搬送させ、ＬＥＤ３０６を点灯させた後に、キャリアモータ６を駆動しながらスキャナドライバ部５１３を介して原稿１８の画像を読み込む。
【００６１】
ここで、スキャナヘッド３００の原稿読取モードに応じて、キャリアモータ６の駆動スピードを変更することができる。モードは読取解像度と読取階調の組み合わせによって定まる。この画像処理装置は、主走査方向については６００ｄｐｉの分解能を有し、副走査方向についてはスキャナヘッド３００のセンサ３０２は６００ｄｐｉの解像度を有し、２５６階調の出力が得られる。従って、例えば、主走査方向６００ｄｐｉ、副走査方向６００ｄｐｉ、２５６階調での読取から、主走査方向７５ｄｐｉ、副走査方向７５ｄｐｉ、２階調での読取までの指定が可能であり、また、主走査方向の解像度を２００ｄｐｉとして読み取るようなＦＡＸとの整合性を考慮したモードもある。例えば、主走査方向６０００ｄｐｉ、副走査方向６００ｄｐｉ、２５６階調の読取のようにデータ量の多いモードでは、データ処理や転送に長時間を要するため、キャリア駆動スピードを遅くし、主走査方向７５ｄｐｉ、副走査方向７５ｄｐｉ、２階調の読取ではキャリア駆動スピードを速くする。カラー原稿を読み取るためには、上記動作を３色のＬＥＤの各色毎に３回繰り返す。
【００６２】
一行の読取が終了すると、紙送りモータ２０により一行分だけ原稿１８が搬送され次行の読取が実行される。この様な動作が原稿全体の読取が終了するまで実行される。
【００６３】
なお、スキャナヘッド３００をキャリア２に取り付けた時のキャリア２の待機位置は印字ヘッド１を取り付けた時の位置と同じである必要はない。また、スキャナヘッド３００の読取部面３００ｓが印字ヘッド１のメンテナンスを行う回復部（ブレード１２やキャップ１３）から離隔し得る形状にすることにより、待機位置を回復部上として、これにより生じる可動区間をキャリア２の走行安定性を増すための空走区間とすることができる。
【００６４】
この画像処理装置に好適な白基準シート１８は、反射濃度０．１以下の基準反射率を有する。センサ３０２の各画素毎の感度や受光量のばらつきを補正するため、白基準シート１８を原稿と同条件で読み取り、これにより得られたセンサ毎の白基準信号と、センサが受光していない時の信号（黒基準）との間を、所望の階調数で分割することにより、センサ画素毎のばらつきを吸収した階調を決定することができる。
【００６５】
印字用紙や原稿１８と同様に、白基準シート１８を図４に示す状態に配置し、ＣＰＵ５０２は、スキャナヘッド３００を搭載したキャリア２を白基準シート１８上まで移動させた後に、ＬＥＤ３０６を点灯させながらセンサ３０２からの信号を取り込んで白基準データを取得する。白基準データの取得後、白基準シート１８は排紙される。
【００６６】
図６は、スキャナヘッド３００の電気回路のブロック図である。図２、図５及び図６を参照して説明する。スキャナヘッド３００がキャリッジ２に取り付けられると、スキャナヘッド３００のヘッド端子部３０９は、一端がキャリッジ２に取り付けられたフレキシブルケーブル３の当該一端に形成された不図示の電極（端子）と圧接され、これにより動作部５０７と電気的に接続される。
【００６７】
動作部５０７とスキャナヘッド３００とは、動作部５０７のスキャナドライバ５１３及びスキャナヘッド３００のＩ／Ｏポート６０１を介して、データやコマンドを相互に通信する。
【００６８】
ＬＥＤ３０６で照明された原稿１８からの画像光３０８は、光電変換特性を有するセンサ３０２によって電気的な画像信号に変換される。センサ３０２によって検出された画像信号は増幅器６０４において、アナログ／デジタル変換器６０３に適合したレベルまで増幅され、アナログ／デジタル変換器６０３に供給される。アナログ／デジタル変換器６０３によってデジタルデータに変換された画像データは、画像処理ＬＳＩ６０２によってシェーディング補正、２値化等の画像処理が施された後に、フレキシブルケーブル３を経由して動作部５０７に転送される。
【００６９】
また、白基準シート１８を読み取って得られたセンサ３０２の各画素毎の白基準データは、画像処理ＬＳＩ６０２内のレジスタに記憶され、原稿の読取の際の各処理において利用される。
【００７０】
図７は、本発明の好適な実施の形態に係る画像処理装置の外観を示す斜視図である。７０１は画像処理装置である。７０２は印字用紙、原稿、白基準シート等のシート１８の排出口である。７０３はカバーであり、印字ヘッドとスキャナヘッドとの交換時やメンテナンス時に開けられる。７０４は電源スイッチであり、図５に示す操作部５１４の一部を構成し、ＣＰＵ５０２はこの電源スイッチ７０４の状態を監視し、電源のＯＮが指示されると、ＣＰＵ５０２はインターフェイス部５０６を通してスイッチ５１８を制御して動作部５０７に対する電力の供給を開始させる。５１５は画像処理装置の状態を表示する表示部、７０５は印字用紙、原稿、白基準シート等のシート１８の給紙口である。給紙されたシート１８は、図２に示す自動給紙部１９に導かれる。７０６は印字ヘッド１とスキャナヘッド３００の交換をする時に操作されるヘッド交換スイッチであり、これが押下されることにより、キャリア２は、印字ヘッド１とスキャナヘッド３００の交換が容易な位置に移動させられる。
【００７１】
図１は、本発明の好適な実施の形態に係るスキャナヘッド３００の特徴を例示的に示す図である。なお、図１では、カバー３２１の一部を切り欠いて示されている。スキャナヘッドケース３００ｂは、１つの面が開口した箱型形状を有し、３側面を構成する壁３００ｘ、３００ｙ及び３００ｚと、上方の仮想的な１面に相当する開口部３００ｔと、概ね正方形の穴を有し下方の一面を構成する壁（読取部面）３００ｓと、スリット形状の穴（開口部）３００ｃを有し１側面を構成する壁３００ｆとで構成される。レンズや光源等を含むスキャナユニット１００は読取部面３００ｓに設けられた正方形状の穴にはめ込まれ、固定部材によってスキャナにッドケース３００ｂに固定される。
【００７２】
主電気回路基板１０５もまたスキャナヘッドケース３００ｂに固定される。スキャナユニット１００及び主電気回路基板１０５を覆う様にして、開口部３００ｔ側にシールド板１０２が固定されている。シールド板１０２の一端である結合Ａ部１０２ａは、スリット形状穴３００ｃを有する壁３００ｆに対して平行になるように折り曲げられており、ヘッド端子部３０９と共に固定部材（例えば、ネジ）３３０によって壁３００ｆに固定されている。シールド板１０２は金属板で構成される。固定部材３３０は、導電性を有し、ヘッド端子部３０９の電気的グランド部分とシールド板１０２とを電気的に接続してシールド板１０２の電気的グランドレベルを確定する役割も果たす。実際の結合作業は後述する調整作業が完了した後になされる。
【００７３】
シールド板１０２の他の一端である結合Ｂ部１０２ｂは、壁３００ｙから垂直に突出したリブ１０４に対してネジ等の固定部材によって固定される。ここで、リブ１０４に対して、結合Ｂ部１０２ｂは、壁３００ｙ及びスリット形状穴３００ｃを有する壁３００ｆに対して垂直方向（図１中の矢印方向）に調整可能であり、結合Ｂ部１０２ｂは各部の寸法バラツキを吸収しつつリブ１０４に固定される。このシールド板１０２によって壁３００ｙとそれに対向する壁３００ｆとを連結することにより、スリット形状穴３００ｃの存在に起因するスキャナヘッドケース３００ｂの強度低下に拘らず、全体として強固なスキャナヘッド３００を提供することができる。
【００７４】
主電気回路基板１０５とヘッド端子部３０９とを連絡する配線基板３０５は、主電気回路基板１０５側から見ると、シールド板１０２の下側から上側に回り込むように折り曲げられ、その後、方向が変えられてスリット形状穴３００ｃを通してスキャナヘッドケース３００ｂの外部に出てヘッド端子部３０９に至る。主電気回路基板１０５、ヘッド端子部３０９及び配線基板３０５は互いに連結された状態で、スキャナヘッドケース３００ｂに取付けられる（図１２参照）。具体的には、まず、主電気回路基板１０５がスキャナヘッドケース３００ｂに取付けられ、その後、ヘッド端子部３０９をスリット状穴３００ｃを通してスキャナヘッドケース３００ｂの外部に出し、ヘッド端子部３０９をスキャナヘッドケース３００ｂに取付ける。従って、スリット状穴３００ｃは、主電気回路基板１０５及びヘッド端子部３０９の少なくとも一方、好適にはヘッド端子部３０９を通過させ得る形状を有する。
【００７５】
開口部３００ｔを塞ぐためのカバー３２１の周辺部は、スキャナヘッドケース３００ｂの４側面を構成する壁３００ｘ，３００ｙ，３００ｚ，３００ｆの各壁の端部（フランジ）と密着勘合し、カバー３２１とスキャナヘッドケース３００ｂの４側面との結合部から外部光が内部に入り込むことを防止する。また、カバー３２１は、バネ性を持ったカバーラッチ３２１ａを有し、スリット形状穴３００ｃのうち配線基板３０５が通る部分以外の部分（隙間部分）に密着勘合し、これによりカバー３２１をスキャナヘッドケース３００ｂに固定すると共にスリット形状穴３００ｃから内部に光が入り込むことを防止する。
【００７６】
次に、スキャナユニット１００について説明する。図９は、スキャナユニット１００の外観を示す斜視図である。センサ３０２が搭載されたセンサ基板９０１は、センサ配線９０１ａを介して主電気回路基板１０５に接続される。ＬＥＤ３０６は、ＬＥＤ配線９０２ａを介して主電気回路基板１０５に接続される。スキャナユニット１００は、取り付け穴９０３ａ及び９０３ｂを利用して、ネジ等の固定部材によりスキャナヘッドケース３００ｂに取り付けられる。
【００７７】
図１０は、フィールドレンズ３０４側から見たスキャナユニット１００の構造及び組立方法を示す図である。複数のレンズのうちフィールドレンズ３０４は、第二鏡筒１００１内に構成された第二通路１００４の一端面側に形成された凹部１００４ａに収納される。ＬＥＤ３０６は、ＬＥＤ基板１００２に実装され、第二通路１００４の脇に壁で隔てられた凹部１００５に集光レンズ３１５と共に収納される。集光レンズ３１５は、位置決めボスによってＬＥＤ基板１００２との位置関係が定められ、ＬＥＤ基板１００２は、凹部１００５にはめ込まれ、その外形寸法により位置決めされる。フィールドレンズ３０４及び集光レンズ３１５は、押え板１００３を被せることにより落脱が防止される。押え板１００３は、ラッチ部１００３ａ，１００３ｂ，１００３ｃを第二鏡筒１００１の凹部１００１ａ，１００１ｂ，１００１ｃの各部に係合させることによって固定される。押え板１００３は、ＬＥＤ開口部３１１及びセンサ開口部３１２を有し、これらを通して原稿面１８に対するＬＥＤ光３０７の照射及び画像光３０８の取り込みがなされる。
【００７８】
図１１は、センサ３０２側から見たキャナユニット１００の構造及び組立方法を示す図である。なお、以下で説明する光軸は、第二通路１００４の円筒形状中心線と一致し、図１１では矢印Ｚ方向と一致する。センサ３０２は、センサ基板９０１に実装され、センサ保持板１１０３に取り付けられる。センサ保持板１１０３は、迷光遮断絞り３１８を有し、センサ３０２の取り付けの際は該センサ３０２の受光部３０２ａが迷光遮断絞り３１８と重なるように調整される。
【００７９】
センサ保持板１１０３は、後に迷光遮断絞り３１８の中心が第二通路１００４の円筒形状の中心線と一致するように第二鏡筒１００１に組込まれた時に、第二通路１００４の円筒状部と光軸を中心として回転させることができるように、センサ距離調整筒１１０２に対して、長穴１１０３ａ及びネジ等の固定部材を利用して仮止めされる。長穴１１０３ａは、回転調整時の調整シロとして利用される。
【００８０】
第一鏡筒１１０５内の第一通路１１０１には、結像レンズ３０１及び光量規制絞り３１７が配置され、更に光量規制絞り３１７側から光量補正絞り３１６が取り付けられる。光量補正絞り３１６は、画像光３０８の光軸方向から見ると糸巻き状の穴を有し、中心部の光束を絞る一方で周辺部の光束はそのまま通し、中央部と周辺部の光量差を低減する。光量補正絞り３１６は、光量補正絞り３１６の開口の長手方向軸がセンサの受光部３０２ａに一致させるための位置決め凹３１６ａを有する。なお、光量補正絞り３１６は、第一鏡筒１１０５と一体成形されてもよい。第一鏡筒１１０５は、回転止め板１１０１ｂを有し、それを第二鏡筒１００１の回転止めスリット１００１ｉに合わせて、第二鏡筒１００１の第二通路１００４内に、光軸方向のみの移動が可能なように、収納される。第一鏡筒１１０５は、第二鏡筒１００１の止め穴１１０１ｆに長穴１１０５ａ及びネジ等の固定部材を利用して取り付けられる。第二鏡筒１００１の逃げ穴１００１ｄを利用して、外部から第一鏡筒１１０５の調整穴１１０５ｂに接触することができ、ここに冶具を取り付けて、光軸方向の調整を行うことができる。この調整は、図８中の符号ａで示す調整に該当する。
【００８１】
センサ距離調整筒１１０２は、第二鏡筒１００１の円筒外壁部１００１ｊに対して、光軸方向に移動可能かつ回転可能にはめ込まれる。この時、センサ保持板１１０３は、第二通路１００４の円筒形状部１００１ｊに対して、光軸方向に移動可能かる回転可能にはめ込まれる。
【００８２】
センサ距離調整筒１１０２と第二鏡筒１００１とは、センサ距離調整筒１１０２側の段リブ１１０２ａ、調整腕１１０２ｃが、第二鏡筒１００１側のアジャストリブ１００１ｅ及び結合柱１００１ｈ、段取付け穴１００１ｇと各々接触する。段リブ１１０２ａと段取付け穴１００１ｇには、光軸を中心として一定角度毎に一定量の段差を有する複数の段が設けられている。この実施の形態では、７．５度毎に０．１５ｍｍの段が５段設けられている。センサ距離調整筒１１０２を第二鏡筒１００１に組込むと、アジャストリブ１００１ｅ及び結合柱１００１ｈと段リブ１１０２ａ、並びに、段取付け穴１００１ｇと調整腕１１０２ｃが接触した状態となる。この状態でセンサ距離調整筒１１０２を第二鏡筒１００１に対して光軸を中心として７．５度回転させると、センサ距離調整筒１１０２は第二鏡筒１００１に対して０．１５ｍｍだけ光軸方向に平行に移動する。センサ３０２を搭載したセンサ保持板１１０３は、センサ距離調整筒１１０２と結合されているので、上記の回転に連動して光軸方向に移動する。この移動は図８中の符号ｂで示す調整に該当し、第一鏡筒１１０５の調整（図８中の符号ａで示す調整）と独立して行うことができる。調整が完了した後に、段リブ１１０２ａの長穴及び結合柱１００１ｈ、並びに、調整腕１１０２ｃの長穴１１０２ｂ及び段取付け穴１１０１ｇの該当する穴を利用して、ネジ等の固定部材によりセンサ距離調整筒１１０２を第二鏡筒１００１に固定する。段リブ１１０２ａ上の穴は７．５度毎に設けられている。
【００８３】
以上のように組み上げた状態において、第一鏡筒１１０５は、第二鏡筒１００１に対して、光軸に平行な方向に移動調整可能である。また、センサ３０２は、センサ保持板１１０３を回動させることにより光軸に対して回転調整可能であると共に、センサ距離調整筒１１０２の回動させることにより光軸と平行に移動調整可能である。
【００８４】
図９は、組み上げた状態におけるレンズユニット１００を示す図である。このスキャナユニット１００をスキャナヘッドケース３００ｂに組込んで結合ネジ３２０（図３参照）で固定される。
【００８５】
次に、図１２に示すように、スキャナヘッドケース３００ｂに主電気回路基板１０５が組み込まれる。図１２の様な状態で、テストパターン、信号、電力をヘッド端子部３０９に供給するコネクタ等を設けた不図示の冶具にスキャナヘッドを接続し、基準距離に配置された原稿１８を読み取りながら各種の調整を行う。具体的には、図１２の矢印ａ方向から調整穴１２０１及び１２０２を通して治具を挿入し、該治具を第一鏡筒１１０５の調整穴１１０５ｂに引っ掛けて第一鏡筒１１０５の位置を調整（（図８中の符号ａで示す調整；焦点調整）を行い、その後、結合ネジ９０５（図９参照）で第一鏡筒１１０５を第二鏡筒１００１に固定する。
【００８６】
次いで、図１２の矢印ｂ方向からセンサ保持板１１０３を回転調整して、光軸に対するセンサの傾き（図８におけるθ）を調整し、結合ネジ９０６ａで固定する（図９参照）。なお、主電気回路基板１０５は、この調整の障害にならない形状を有する。
【００８７】
ここで、部品の寸法バラツキ等が大きい場合には、上記の作業では焦点調節ができないことがある。この時は、結合ネジ９０６ｂを緩めて、センサ距離調整筒１１０２を必要なだけ回動させてセンサ３０２とフィールドレンズ３０４との距離を調整する。前述したように、この実施の形態では、７．５度の回動で０．１５ｍｍずつセンサ３０２とフィールドレンズ３０４との距離を加減させることができる。この時、センサ距離調整筒１１０２と結合しているセンサ保持板１１０３も一緒に回動するが、結合ネジ９０６ａを緩めて、図１２の矢印ｂ方向から治具を挿入し、センサ保持板１１０３を長穴１１０３ａに沿って回動させて、光軸を中心とするセンサの回動角度（図８中のθ）を調整すればよい。
【００８８】
【発明の効果】
本発明の１つの側面によれば、例えば、スリット状の開口部の存在に起因するケース部材の変形を防止することができる。
【００８９】
また、本発明の他の側面によれば、例えば、遮光のための目張り等の繁雑な工程を省略することができる。これにより、例えば、作業効率を向上すると共にコストを削減することができる。
【００９０】
また、本発明の更に他の側面によれば、例えば、組立後における光学系の調整（例えば、焦点調整）を容易化することができる。これにより、例えば、作業効率を向上すると共にコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係るスキャナヘッドの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の好適な実施の形態に係る画像処理装置の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の好適な実施の形態に係るスキャナヘッドの構成を示す斜視図及び断面図である。
【図４】本発明の好適な実施の形態に係る画像処理装置の一部を示す断面図である。
【図５】本発明の好適な実施の形態に係る画像処理装置の電気回路の構成を示す図である。
【図６】本発明の好適な実施の形態に係るスキャナヘッドの電気回路を示す図である。
【図７】本発明の好適な実施の形態に係る画像処理装置の外観図である。
【図８】一般的なスキャナユニットの光学的な構成を示す図である。
【図９】本発明の好適な実施の形態に係るスキャナヘッドに組み込まれるスキャナユニットの外観を示す斜視図である。
【図１０】フィールドレンズ側から見たスキャナユニットの構造及び組立方法を示す図である。
【図１１】センサ側から見たキャナユニットの構造及び組立方法を示す図である。
【図１２】本発明の好適な実施の形態に係るスキャナヘッドの調整作業を説明する図である。
【符号の説明】
１  印字ヘッド
２  キャリア
３  フレキシブルケーブル
４  ガイドシャフト
５  ベルト
６  キャリアモータ
７  ガイドレール
８  拍車
９  プラテン
１１  排紙ローラ
１４  紙送りローラ
１５  アイドルプーリ
１６  ホームポジションセンサ
１７  ペーパーセンサ
１８  シート（印字用紙、原稿、白基準シート）
１９  自動給紙部
２０  紙送りモータ
２１  ピンチローラ
２５  フレーム
２９  アイドルギア
３０  プーリ
３１  ＬＦギア
１００  スキャナユニット
３００  スキャナヘッド
３００ｂ  スキャナヘッドケース
３０１  結像用レンズ
３０２  センサ
３０４  フィールドレンズ
３０６  ＬＥＤ
３０９  ヘッド端子部
３１６  光量補正絞り
３１８  フォーカス調整部材
３２１  カバー
５０１  動作部
５０２  ＣＰＵ
５０３  ＲＡＭ
５０４  ＲＯＭ
５０５  タイマ
５０６  インターフェイス部
５０７  動作部
５０８  ヘッド検出部
５０９  ラインバッファ
５１０  ヘッドドライバ
５１１  モータドライバ
５１２  センサ検出部
５１３  スキャナドライバ部
【図１】
0003667193.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003667193.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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