(57)【要約】【課題】フレームケースに対して所定の正確な位置に受光素子を配置することが可能な画像読み取り装置を提供する。【解決手段】表面に配線パターンが形成された基板５と、この配線パターン上に実装されており、かつ複数の受光素子７０が造り込まれた複数のセンサＩＣチップ７と、基板５に取り付けられたフレームケース１と、を備えている画像読み取り装置Ａであって、上記配線パターン上には一対の突起部材８が実装されており、かつ一対の突起部材８と、フレームケース１に形成された一対の孔部１ａとが嵌合することにより、フレームケース１と上記配線パターンとの位置決めが行なわれている。【選択図】  図２
2005039535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に配線パターンが形成された基板と、
上記基板上に搭載された複数の受光素子と、
上記基板に取り付けられたフレームケースと、
を備えている画像読み取り装置であって、
上記配線パターン上には複数の突起部材が実装されており、かつこの複数の突起部材と上記フレームケースの一部とが嵌合することにより、上記フレームケースと上記配線パターンとの位置決めが行なわれていることを特徴とする、画像読み取り装置。
【請求項２】
上記複数の突起部材は金属製である、請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
上記複数の突起部材は、金属製の芯材と、この芯材の表面に形成され、かつこの芯材よりもハンダ濡れ性の高いメッキ層とを備えて構成されている、請求項１または２に記載の画像読み取り装置。
【請求項４】
上記フレームケースは、透磁性を有している、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像読み取り装置。
【請求項５】
上記フレームケースは、導電性を有している、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像読み取り装置。
【請求項６】
上記フレームケースは、樹脂製の本体部分の表面に金属膜が形成されている、請求項５に記載の画像読み取り装置。
【請求項７】
上記複数の突起部材のいずれかは、グランド接続されている、請求項５または６に記載の画像読み取り装置。
【請求項８】
上記複数の突起部材と上記フレームケースの一部とは、面接触する構成とされている、請求項５ないし７に記載の画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ファクシミリや各種のスキャナに組み付けられるなどして原稿画像を読み取るのに用いられる画像読み取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、この種の画像読み取り装置は、一般的には、合成樹脂製のフレームケースに所定の必要な部品を組み付けて構成されている（たとえば、特許文献１参照。）。図６は、このような従来技術による画像読み取り装置の一例を示している。図示された画像読み取り装置Ｂは、いわゆるフラットベッドタイプのスキャナＳｃに用いられるものであり、スキャナＳｃの可動フレームＦに組み付けられて、ガラス製の原稿テーブルＴ上に配置された原稿Ｄの画像を読み取るためのものである。画像読み取り装置Ｂは、基板１０５がフレームケース１０１の下部に取り付けられた構成を有しており、基板１０５の上面には、光源（図示略）が設けられ、また複数のセンサＩＣチップ１０７が主走査方向（同図の左右方向）に列状に並べて設けられている。上記光源から発せられた光が、原稿Ｄによって反射され、この反射された光１１１がレンズアレイ１０３によって集束されることにより、複数のセンサＩＣチップ１０７に造り込まれている複数の受光素子（図示略）上には、原稿Ｄの画像が結像される。各受光素子からはその受光量に対応した出力レベルの画像信号が出力され、これらの信号に基づいた処理を行なうことにより、読み取り画像が得られる。
【０００３】
この画像読み取り装置Ｂは、フレームケース１０１と可動フレームＦとの所定部分どうしを位置合わせすることにより、スキャナＳｃにおける位置決めが図られている。基板１０５は、フレームケース１０１の底部に設けられた凹部に嵌合されており、これによりフレームケース１０１に対する位置決めが図られている。また、複数のセンサＩＣチップ１０７は、基板１０５上に形成された配線パターン（図示略）上に実装されている。
【特許文献１】特開平１１−２１５３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術による画像読み取り装置Ｂにおいては、スキャナＳｃにおける複数のセンサＩＣチップ１０７の位置精度が劣るものとなっていた。
【０００５】
具体的には、まず、フレームケース１０１に設けられた凹部に基板１０５を嵌合させることにより、フレームケース１０１に対する基板１０５の位置決めが図られている。この基板１０５の外形が不正確であると、上記凹部と基板１０５との間に隙間が生じることなどのために、フレームケース１０１に対する基板１０５の位置がずれてしまう。特に、基板１０５がセラミック製である場合には、製造工程において分割される際に、その分割面において割れを伴うことが多く、その端面の形状はたとえば機械加工された金属面などと比べて粗いものとなっており、上記位置ずれが大きくなる虞れがある。
【０００６】
また、基板１０５上の配線パターンは、正確な形状に形成可能であるが、配線パターン全体の位置が基板１０５に対してずれてしまい、不正確となる場合がある。複数のセンサＩＣチップ１０７がこのような配線パターン上に実装されると、基板１０５上における複数のセンサＩＣチップ１０７の位置も不正確となる。
【０００７】
このように、フレームケース１０１に対する基板１０５の位置や、基板１０５上におけるセンサＩＣチップ１０７の位置が不正確であると、フレームケース１０１を可動フレームＦに正確に取りつけたとしても、センサＩＣチップ１０７をスキャナＳｃの所定箇所に正確に配置させることができなくなる。センサＩＣチップ１０７が副走査方向に位置ずれしただけである場合は、読み取りタイミングを微調整することなどにより対処可能である。ところが、主走査方向に位置ずれした場合には、読み取りタイミングの調整では対処することができない。画像読み取り装置Ｂによる読み取り可能領域Ｓａ’は、複数のセンサＩＣチップ１０７の配置により規定されるために、上記主走査方向の位置ずれが生じた場合には、スキャナＳｃにおける読み取り可能領域Ｓａ’の位置が不適切となる虞れがある。すなわち、スキャナＳｃは機器仕様として主走査方向の最大読み取り領域Ｓｘ’が定められており、図６に示すように、この最大読み取り領域Ｓｘ’が読み取り可能領域Ｓａ’に含まれていることが望ましい。ところが、読み取り可能領域Ｓａ’の位置が不適切であると、最大読み取り領域Ｓｘ’から読み取り可能領域Ｓａ’が外れてしまい、画像の読み取りが適切になされない虞れがある。
【０００８】
上記不具合に対処するには、読み取り可能領域Ｓａ’に余剰部分Ｓｍ1’，Ｓｍ2’を設け、かつこれら余剰部分Ｓｍ1’，Ｓｍ2’を充分に大きくする必要がある。しかし、余剰部分Ｓｍ1’，Ｓｍ2’を大きくするには、複数のセンサＩＣチップ１０７の搭載個数を多くする必要があり、コストの増大を招く。また、上記受光素子の個数の増加に応じて、これらの信号の処理量が増大し、画像読み取りに要する処理時間が長くなる。さらに、読み取り可能領域Ｓａ’を大きくすることに伴い、画像読み取り装置Ｂのサイズが大きくなると、画像読み取り装置Ｂが組み付けられる機器に対する小型化の要請を満たさない場合もある。
【０００９】
なお、上記従来技術においては、外部からの電磁波によって複数のセンサＩＣチップ１０７が悪影響を受ける場合があった。具体的には、複数のセンサＩＣチップ１０７の下方には、たとえば電磁波のシールド部材を配置可能であり、このシールド部材により、画像読み取り装置Ｂの下方からの電磁波をシールドすることができる。一方、複数のセンサＩＣチップ１０７の上方に備えられている透明カバー１０２や、レンズアレイ１０３などは、シールド性を有しない。また、原稿から反射してきた光１１１を遮蔽すること無く、かつ画像読み取り装置Ｂの大型化を伴わずに、フレームケース内にシールド部材を配置することは困難である。したがって、画像読み取り装置Ｂの上方から向かってくる電磁波を適切にシールドすることは難しく、複数のセンサＩＣチップ１０７がこの電磁波の影響により、誤作動を起こす虞れがあった。
【００１０】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、フレームケースに対して所定の正確な位置に受光素子を配置することが可能な画像読み取り装置を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１２】
本願発明よって提供される画像読み取り装置は、表面に配線パターンが形成された基板と、上記基板上に搭載された複数の受光素子と、上記基板に取り付けられたフレームケースと、を備えている画像読み取り装置であって、上記配線パターン上には複数の突起部材が実装されており、かつこの複数の突起部材と上記フレームケースの一部とが嵌合することにより、上記フレームケースと上記配線パターンとの位置決めが行なわれていることを特徴としている。
【００１３】
このような構成によれば、上記突起部材は上記配線パターン上に実装されているため、上記複数の受光素子も上記配線パターン上に実装するなどして、これら突起部材と受光素子との位置関係を正確なものとすることができる。また、上記突起部材と上記フレームケースの一部とが嵌合することにより、上記複数の受光素子が上記フレームケースに対して正確に位置決めされることとなる。このために、上記フレームケースが、上記画像読み取り装置が組み込まれる機器に対して正確に取り付けられれば、上記複数の受光素子を上記機器の所定箇所に正確に配置することができる。したがって、上記機器における上記画像読み取り装置の読み取り可能領域の位置が適切となり、上記機器の最大読み取り領域に対して正確な位置に配置され、これらの領域が大きくずれることが無い。そのために、多数の受光素子を余分に搭載する必要が無く、コストの抑制や処理時間の短縮に好適である。また、上記画像読み取り装置が組み付けられる機器の小型化にも有利である。さらに、本願発明によれば、上記基板の外形を高精度に仕上げる必要が無くなり、また基板に対する配線パターンの位置精度に対する要求を緩和可能であるため、生産性の向上も期待できる。
【００１４】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の突起部材は金属製である。このような構成によれば、これらの突起部材を上記配線パターン上に容易にハンダ付け可能である。またこれら突起部材は、成形性がよく強度の大きいものとすることができる。
【００１５】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の突起部材は、金属製の芯材と、この芯材の表面に形成され、かつこの芯材よりもハンダ濡れ性の高いメッキ層とを備えて構成されている。
【００１６】
このような構成によれば、たとえば、上記突起部材をハンダリフローを用いて上記配線パターン上に実装する場合に、ハンダフィレットを適切に形成可能であり、上記突起部材を上記基板に強固に接合することができる。したがって、上記基板の上記フレームケースへの取り付けが確実となる。
【００１７】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記フレームケースは、透磁性を有している。このような構成によれば、上記透磁性を有するフレームケースにより外部からの電磁波を好適にシールド可能である。したがって、上記複数の受光素子が誤動作することなどを抑制することができる。また、シールド部材として上記フレームケースを用いれば、原稿からの光を遮蔽したり、上記画像読み取り装置自体の大型化を伴うことなどの不具合も無い。
【００１８】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記フレームケースは、導電性を有している。または、上記フレームケースは、樹脂製の本体部分の表面に金属膜が形成されている。
【００１９】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の突起部材のいずれかは、グランド接続されている。
【００２０】
このような構成によれば、上記フレームケースは、上記突起部材を介してグランド接続されることとなる。したがって、たとえば上記電磁波のシールドがなされる場合にも、上記フレームケースは帯電することが無く、その周辺に配置されたＩＣチップなどの誤動作を防止可能である。
【００２１】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の突起部材と上記フレームケースの一部とは、面接触する構成とされている。このような構成によれば、上記フレームケースのグランド接続が確実となる。
【００２２】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本願発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２４】
図１〜図４は、本願発明に係る画像読み取り装置の一例を示している。本実施形態の画像読み取り装置Ａは、たとえばいわゆるフラットベッドタイプのスキャナＳｃの構成部品として用いられるものであり、フレームケース１、透明カバー２、レンズアレイ３、基板５、複数のＬＥＤチップ６、複数のセンサＩＣチップ７、一対の突起部材８を具備して構成されている。
【００２５】
フレームケース１は、たとえばポリカーボネイトとＡＢＳ樹脂とのアロイにカーボンファイバーを７〜１０重量％程度含有させた合成樹脂製である。このような材料を用いれば、フレームケース１は、成形性が良好であるとともに、導電性と透磁性とを有するものとなる。このフレームケース１は、主走査方向に延びた形状であり、その外形は精度良く形成されている。このフレームケース１の外面の所定箇所をスキャナＳｃの可動フレームＦの所定箇所に位置合わせして取り付けることにより、スキャナＳｃにおける画像読み取り装置Ａの位置決めが図られている。可動フレームＦは、画像読み取り装置Ａを副走査方向に移動させて、原稿Ｄ全体の画像読み取りを行なわせるためのものである。
【００２６】
透明カバー２は、たとえば平面視形状が細長矩形状のガラス板または合成樹脂板であり、フレームケース１の上面部に装着されている。レンズアレイ３は、主走査方向に延びる細長なブロック状の合成樹脂製のホルダ３０に、複数のレンズ３１を列状に配置させて保持させたものであり、各レンズ３１としては、たとえばロッドレンズが用いられている。このレンズアレイ３は、透明カバー２の裏面に対向するようにしてフレームケース１に組み付けられている。
【００２７】
複数のセンサＩＣチップ７は、複数の受光素子７０を備えた集積回路が造り込まれた半導体チップであり、主走査方向に繋がって並んだ列状に配置されて基板の表面に実装されている。複数のセンサＩＣチップ７は、基板５がフレームケース１の底部に取り付けられることにより、レンズアレイ３を通過してきた光１１を各受光素子７０が受光できるようになっている。各受光素子７０は、光電変換機能を有するものであり、所定の受光面に光を受けると、その受光量に対応したレベルの信号（画像信号）を出力するようになっている。複数のＬＥＤチップ６は、原稿照明用の光源であり、複数のセンサＩＣチップ７と平行な列状に所定のピッチで並べられて基板５の表面に実装されている。複数のＬＥＤチップ６から発せられた光は、フレームケース１に形成された光路１４を進行し、透明カバー２を通してガラス製の原稿テーブルＴ上に配置された原稿Ｄに照射される。光路１４を規定する面は、たとえば白色とされており、光反射率の高いものとされている。
【００２８】
基板５は、たとえばセラミック製であり、平面視長矩形状である。この基板５の表面には、複数のＬＥＤチップ６や、複数のセンサＩＣチップ７を電気的に導通させるための配線パターン（図示略）が設けられており、複数のＬＥＤチップ６や、複数のセンサＩＣチップ７が、たとえばハンダリフローの手法を用いてこの配線パターン上に実装されている。また、基板５の一端部には、上記配線パターンに導通して、複数のＬＥＤチップ６や、複数のセンサＩＣチップ７に対して、電力供給や各種の信号の入出力を行なわせるためのコネクタ６０が設けられている。
【００２９】
図２および図３によく表われているように、上記基板５の表面には、主走査方向に離間して一対の突起部材８が設けられている。これら一対の突起部材８は、上部が面取り形状とされた略円柱形状であり、フレームケース１に形成された一対の孔部１ａと嵌合することにより、上記配線パターンのフレームケース１に対する位置決めを行なうためのものである。後述するように、一対の突起部材８は、上記配線パターン上に実装されており、上記配線パターンに対する位置が正確なものとされている。一対の孔部１ａは、略円錐形状であって、たとえばフレームケース１を樹脂成形するときに同時に形成可能であり、そのサイズやフレームケース１における位置は正確な寸法となっている。
【００３０】
図４は、図３の要部拡大図である。突起部材８は、たとえば略円柱形状のステンレス製の芯材８１と、芯材８１の表面に形成されたＮｉ合金のメッキ層８２とを備えて構成されている。この突起部材８は、たとえばハンダリフローの手法により、上記配線パターンのグランド端子９上に実装されている。Ｎｉ合金は、ステンレスよりもハンダ濡れ性が高いために、ハンダフィレット１２を適切に形成可能である。したがって、複数の突起部材８の接合強度を大きくすることができる。突起部材８は、孔部１ａに面接触する傾斜面８ａを有しており、これによりフレームケース１は突起部材８を介してグランド端子９に電気的に接続されている。
【００３１】
次に、画像読み取り装置Ａの作用について説明する。
【００３２】
まず、各ＬＥＤチップ６を発光させると、その光１１は照明用光路１４内を透明カバー２に向けて進行し、原稿テーブルＴを通して原稿Ｄの表面に照射される。この光１１は、原稿Ｄに到達すると原稿Ｄの表面によって反射されることにより、レンズアレイ３の各レンズ３１を透過して、センサＩＣチップ７に造り込まれた各受光素子７０によって受光される。これにより複数の受光素子７０上には原稿Ｄの画像が結像されることとなり、各受光素子７０からの画像信号が処理されて読み取り画像が得られる。
【００３３】
一対の突起部材８と複数のセンサＩＣチップ７とは、ともに上記配線パターン上に実装されており、互いの位置関係が正確である。これら一対の突起部材８と、フレームケース１において正確な位置に形成された一対の孔部１ａとが嵌合することにより、フレームケース１に対する複数のセンサＩＣチップ７の位置も正確なものとなる。したがって、フレームケース１を、たとえば精度良く成形された外面の所定箇所をスキャナＳｃの可動フレームＦの所定箇所に位置合わせして取り付けるなどして、スキャナＳｃにおける位置が精度良いものとすれば、スキャナＳｃにおける複数のセンサＩＣチップ７の位置を正確なものとすることができる。
【００３４】
複数のセンサＩＣチップ７に搭載される複数の受光素子７０が、スキャナＳｃにおいて所定の正確な位置に配置されると、図３によく表われているように、複数の受光素子７０の位置によって規定される主走査方向の読み取り可能領域ＳａのスキャナＳｃに対する位置も正確となる。このような読み取り可能領域Ｓａは、スキャナＳｃの最大読み取り領域Ｓｘに対して大きくずれる虞れが少なく、読み取り可能領域Ｓａに含まれる余剰部分Ｓｍ１，Ｓｍ２を従来に比べて、小さいものとすることが可能である。したがって、センサＩＣチップ７の個数を最低限なものとすることが可能であり、コストを抑制することができる。また、受光素子７０からの信号量も少なくなるために、画像読み取り処理に要する時間を短縮可能である。さらに、画像読み取り装置Ａの主走査方向における大きさが抑制され、たとえばスキャナＳｃの小型化にも有利である。
【００３５】
本実施形態においては、配線パターン上に実装された一対の突起部材８が、一対の孔部１ａに嵌合することにより、フレームケース１におけるセンサＩＣチップ７の位置決めを図る構成とされている。そのために、従来とは異なり基板５の外形精度や、基板５と配線パターンとの相対位置に誤差が生じた場合にも、これらの影響を受けることが無い。したがって、基板５の外形を高精度に仕上げる必要が無くなり、また基板５における配線パターンの位置精度に対する要求を緩和可能であるため、生産性の向上も期待できる。
【００３６】
本実施形態においては、フレームケース１は透磁性を有するために、画像読み取り装置Ａの上方からの電磁波を好適にシールド可能であり、フレームケース１の下方に電磁波が漏洩することを抑制できる。したがって、センサＩＣチップ７が、上記電磁波による悪影響を受ける虞れが少なくなり、誤動作の防止に好適である。なお、シールド部材としてフレームケース１を用いれば、シールドのための新たな部材を備える必要が無くコストが抑制され、かつ原稿Ｄからの光１１を遮蔽したり、画像読み取り装置Ａの大型化を伴うことなどの不具合も無い。
【００３７】
また、フレームケース１は導電性を有しており、かつその一部が複数の突起部材８と面接触して嵌合することにより、グランド接続されている。したがって、上記シールドの機能を発揮する場合などにも、フレームケース１は過剰に帯電することが無く、センサＩＣチップ７や、画像読み取り装置Ａの周辺に配置された他のＩＣチップなどが誤動作することを防止可能である。
【００３８】
なお、本願発明によって提供される画像読み取り装置は、上記実施形態に限られない。
【００３９】
上記実施形態においては、突起部材８は、上部を面取り形状とされた略円錐形状とされているが、本願発明はこれに限定されない。たとえば、図５に示すように、フランジ部８２とこのフランジ部８２よりも小径とされた略円柱部８３とを有する形状としてもよい。この突起部材８は、上記実施形態と同様に、フレームケース１に設けられた孔部１ａと嵌合している。また、同図によく表われているように、略円柱部８３の上部側面は、孔部１ａと面接触しており、フレームケース１に対する突起部８の水平方向の位置が規定されている。略円柱部８３の上面は、孔部１ａと面接触しており、フレームケース１に対する突起部８の上下方向の位置が規定されている。このような構成によっても上記実施形態と同様の効果が得られる。このほかにも、角柱形状、角錐形状、円錐形状などのように、位置決めを図るために好適な形状であれば構わない。フレームケース１は、孔部のほかに、溝部や凹み部を形成することにより、複数の突起部材と嵌合する構成とすることも可能である。また、突起部材は、たとえば、メッキ層を設けずに芯材自体がＮｉ合金により形成された構成としてもよい。このような構成によっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。なお、芯材およびメッキ層の材質は上記の材料に限らず、本願発明の意図する機能を発揮するのに適した種々の材料により形成可能である。
【００４０】
上記実施形態においては、一対の突起部材を備えた構成とされているが、本願発明はこれに限定されない。３個以上の突起部材を備えた構成とすれば、フレームケース１に対するセンサＩＣチップ７の位置決めをさらに精度良く行なうことが期待できる。
【００４１】
フレームケースの材質も上記実施形態に限定されない。上記実施形態におけるフレームケースの材料の配合率は一例であり、電磁波のシールド性あるいは導電性を具備させる場合、本願発明の意図する機能を発揮する範囲において変更可能である。また、様々な合成樹脂やそれらのアロイを用いることができる。さらに、合成樹脂製に限らず、たとえば金属製のフレームケースとしてもかまわない。これらに加えて、フレームケースは、ポリカーボネイトなどを用いた合成樹脂製の本体部分と、この本体部分の表面にたとえば電解メッキにより形成された金属膜とを備えた構成としてもよい。このような構成によってもフレームケースは透磁性や導電性を有するために、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００４２】
上記実施形態における画像読み取り装置Ａは、フラットベッドタイプのスキャナに組み付けられて用いられる例であるが、これに限らず、いわゆるプラテンローラによって原稿送りがなされるスキャナや、ハンディスキャナなど、画像の読み取りがなされる種々の機器に組み付けるなどして、広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本願発明に係る画像読み取り装置の一例を示す断面図である。
【図２】本願発明に係る画像読み取り装置の一例を示す分解斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】本願発明に係る画像読み取り装置の他の例を示す要部断面図である。
【図６】従来の画像読み取り装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ａ  画像読み取り装置
１  フレームケース
１ａ  孔部
２  透明カバー
３  レンズアレイ
５  基板
６  ＬＥＤチップ
７  センサＩＣチップ
７０  受光素子
８  突起部材
９  グランド端子（配線パターンの）
【図１】
2005039535.tif 000003
【図２】
2005039535.tif 000004
【図３】
2005039535.tif 000005
【図４】
2005039535.tif 000006
【図５】
2005039535.tif 000007
【図６】
2005039535.tif 000008