(57)【要約】【課題】使用環境の変化によるフレームの反りの発生を抑制させると共に、被照明体からの反射光を光学変換素子に安定して結像させることを目的とする。【解決手段】フレームには、ロッドレンズアレイを収容するためのレンズ収容室とライン状照明を収容するためのライン状照明収容室とがフレームに形成された室間部を挟んで長手方向を略平行に隣接して配置され、室間部は、レンズ収容室に対向した位置に形成され、ロッドレンズアレイを前記レンズ収容室内に収容して接着剤を用いて固定するときにロッドレンズアレイの側板と当接する基準面となる側壁と、レンズ収容室からライン状照明収容室までを開口して形成され、ロッドレンズアレイの側板に接着剤を塗布するための接着剤充填孔と、を有し、接着剤は、ロッドレンズアレイの側板に直交する、接着剤充填孔に形成された底面と接着剤充填孔から露出するロッドレンズアレイの側板とを接着面として塗布される。【選択図】図２
2013085141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照明体をライン状に照明するライン状照明と、
前記ライン状照明により照射された前記被照明体からの反射光を結像するロッドレンズアレイと、
前記ロッドレンズアレイにより結像された光を電気信号に変換する光電変換素子が実装されたセンサ基板と、
前記ライン状照明、前記ロッドレンズアレイおよび前記センサ基板を収容するフレームと、を有するイメージセンサユニットであって、
前記フレームには、
前記ロッドレンズアレイを収容するためのレンズ収容室と前記ライン状照明を収容するためのライン状照明収容室とが前記フレームに形成された室間部を挟んで長手方向を略平行に隣接して配置され、
前記室間部は、
前記レンズ収容室に対向した位置に形成され、前記ロッドレンズアレイを前記レンズ収容室内に収容して接着剤を用いて固定するときに前記ロッドレンズアレイの側板と当接する基準面となる側壁と、
前記レンズ収容室から前記ライン状照明収容室までを開口して形成され、前記ロッドレンズアレイの側板に前記接着剤を塗布するための接着剤充填孔と、を有し、
前記接着剤は、前記ロッドレンズアレイの側板に直交する、前記接着剤充填孔に形成された底面と前記接着剤充填孔から露出する前記ロッドレンズアレイの側板とを接着面として塗布され、且つ、硬化後のデュロメータ硬さがＨＤＤ２０以上５０以下であることを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項２】
被照明体をライン状に照明するライン状照明と、
前記ライン状照明により照射された前記被照明体からの反射光を結像するロッドレンズアレイと、
前記ロッドレンズアレイにより結像された光を電気信号に変換する光電変換素子が実装されたセンサ基板と、
前記ライン状照明、前記ロッドレンズアレイおよび前記センサ基板を収容するフレームと、を有するイメージセンサユニットであって、
前記フレームには、
前記ロッドレンズアレイを収容するためのレンズ収容室と前記ライン状照明を収容するためのライン状照明収容室とが前記フレームに形成された室間部を挟んで長手方向を略平行に隣接して配置され、
前記室間部は、
前記レンズ収容室に対向した位置に形成され、前記ロッドレンズアレイを前記レンズ収容室内に収容して接着剤を用いて固定するときに前記ロッドレンズアレイの側板と当接する基準面となる側壁と、
前記レンズ収容室から前記ライン状照明収容室までを開口して形成され、前記ロッドレンズアレイの側板に前記接着剤を塗布するための接着剤充填孔と、を有し、
前記接着剤は、前記ロッドレンズアレイの側板に直交する、前記接着剤充填孔に形成された底面を接着面とする第一の接着剤と、該第一の接着剤と前記接着剤充填孔から露出する前記ロッドレンズアレイの側板とを接着面にする第二の接着剤とが積層させて塗布され、且つ、前記第一の接着剤における硬化後のデュロメータ硬さがＨＤＤ１０以上２０以下であり、前記第二の接着剤における硬化後のデュロメータ硬さがＨＤＤ５０以上であることを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項３】
前記接着剤充填孔の底面であって前記ライン状照明収容室側に前記接着剤の溢れ止め堤部を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のイメージセンサユニット。
【請求項４】
前記第一の接着剤は、前記接着剤充填孔の底面の全面に塗布し、前記溢れ止め堤部の高さと略同一の厚みに形成したことを特徴とする請求項３に記載のイメージセンサユニット。
【請求項５】
前記第一の接着剤の厚みが０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載のイメージセンサユニット。
【請求項６】
前記接着剤は、主成分がウレタンアクリレート樹脂であって、紫外線硬化タイプであることを特徴する請求項１乃至５の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載のイメージセンサユニットを用いたことを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばファクシミリや複写機、スキャナなどに利用することが可能なイメージセンサユニットおよびそれを用いた画像読取装置に関する。特に、被照明体からの反射光を結像させるロッドレンズアレイを備えたイメージセンサユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ファクシミリや複写機、スキャナなどに利用する画像読取装置において、原稿面の画像情報を等倍で読み取る密着型イメージセンサユニット（以下ＣＩＳユニットという）が知られている。
図１２は、画像読取装置が備えるＣＩＳユニット１０１と透明支持台２上に載置した原稿３との位置関係の一例を示す断面図である。ＣＩＳユニット１０１は、光源としてのライン状照明５、ロッドレンズアレイ６、イメージセンサアレイ７、センサ基板８およびフレーム９を備えている。
ライン状照明５は、原稿３の原稿面に想定した読取りライン４およびそのライン近傍を照明する。なお、読取りライン４とは、図１２に示す黒点を紙面の垂直方向に通過する、原稿３上に想定したラインである。ロッドレンズアレイ６は原稿３からの反射光を結像する。イメージセンサアレイ７は、光電変換素子を配列し、ロッドレンズアレイ６により結像された反射光を光電変換する。センサ基板８は、イメージセンサアレイ７等を実装する。フレーム９は、これらの部品を収容して支持する。
【０００３】
上述したように構成されるＣＩＳユニット１０１では、原稿面からの反射光がロッドレンズアレイ６を通過してイメージセンサアレイ７上に結像される。イメージセンサアレイ７は、結像された画像情報をセンサ基板８を介して電気信号として出力する。したがって、ＣＩＳユニット１０１が原稿３に対して相対的に移動することにより、原稿３全体の画像情報を出力することできる。
【０００４】
ロッドレンズアレイ６は、プラスチック製またはガラス製の多数本の円柱状のロッドレンズを２枚の側板の間に各ロッドレンズの中心軸が互いに略平行になるように１列または２列以上に配列して接着固定されている（特許文献１を参照）。ＣＩＳユニット１０１は、このようなロッドレンズアレイ６をフレーム９に位置決めして接着剤で固定することで構成されている。
【０００５】
ＣＩＳユニット１０１は、使用環境の温度または湿度が変化すると、上述したロッドレンズアレイ６とフレーム９との線膨張率の違いにより、ロッドレンズアレイ６に反りが生じてしまい、原稿３からの反射光がイメージセンサアレイ７に正確に結像できなくなる虞がある（特許文献２を参照）。
図１２には、環境変化によって、ロッドレンズアレイ６がフレーム９に設けられたレンズ収容室１１の底面１６から離間し、更にレンズの光軸１２がＣＩＳユニット１０１の光軸１０からズレている状態を示している。また、このような使用環境において外部から衝撃を受けた場合には、ロッドレンズアレイ６とフレーム９との接着部位からの引裂きやはく離が発生する虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１６４７０３号公報
【特許文献２】特開平１１−２８４７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、使用環境の変化による反りの発生を抑制させると共に、被照明体からの反射光をイメージセンサアレイに光学的に安定して結像させることができるＣＩＳユニットおよび画像読取装置を提供することを目的とする。また、ロッドレンズアレイとフレームとの接着部位からの引裂きやはく離の発生を削減させ、衝撃に強いＣＩＳユニットおよび画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、被照明体をライン状に照明するライン状照明と、前記ライン状照明により照射された前記被照明体からの反射光を結像するロッドレンズアレイと、前記ロッドレンズアレイにより結像された光を電気信号に変換する光電変換素子が実装されたセンサ基板と、前記ライン状照明、前記ロッドレンズアレイおよび前記センサ基板を収容するフレームと、を有するイメージセンサユニットであって、前記フレームには、前記ロッドレンズアレイを収容するためのレンズ収容室と前記ライン状照明を収容するためのライン状照明収容室とが前記フレームに形成された室間部を挟んで長手方向を略平行に隣接して配置され、前記室間部は、前記レンズ収容室に対向した位置に形成され、前記ロッドレンズアレイを前記レンズ収容室内に収容して接着剤を用いて固定するときに前記ロッドレンズアレイの側板と当接する基準面となる側壁と、前記レンズ収容室から前記ライン状照明収容室までを開口して形成され、前記ロッドレンズアレイの側板に前記接着剤を塗布するための接着剤充填孔と、を有し、前記接着剤は、前記ロッドレンズアレイの側板に直交する、前記接着剤充填孔に形成された底面と前記接着剤充填孔から露出する前記ロッドレンズアレイの側板とを接着面として塗布され、且つ、硬化後のデュロメータ硬さがＨＤＤ２０以上５０以下である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、使用環境の変化によるフレームの反りの発生を抑制させると共に、被照明体からの反射光を光学変換素子に安定して結像させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＣＩＳユニットの構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すＣＩＳユニットをＩ−Ｉ線で切断した断面図である。
【図３】ＣＩＳユニットの接着剤充填孔を示す斜視図である。
【図４】ロッドレンズアレイの組付け状態を説明するための断面図である。
【図５】接着剤の塗布状態を示す斜視図である。
【図６】ロッドレンズアレイを示す斜視図である。
【図７】ロットレンズアレイに加えるせん断抗力およびはく離抗力を説明するための図である。
【図８】ＣＩＳユニットの落下衝撃試験を説明するための図である。
【図９】ＣＩＳユニットの反り量の測定結果を示す図である。
【図１０】第一の接着剤と第二の接着剤とを用いてロッドレンズアレイを固定した状態を示す断面図である。
【図１１】測定結果を示す図である。
【図１２】従来のＣＩＳユニットの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上述したようにＣＩＳユニットでは、温湿度等の環境変化により、互いに接着固定されたロッドレンズアレイとフレームとのそれぞれの材質の線膨張率の差に起因した反りが発生してしまう。本発明者らは、ＣＩＳユニットの反りの大小や耐衝撃性が接着剤の物性、特には接着剤の硬化後の硬度に関係していることを見出した。
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例により図表を用いて詳しく説明する。なお、上述した図１２における符号と同様の構成については、同一符号を付して、差し支えない限りその説明を省略する。
【実施例１】
【００１２】
［フレームの構造］
図１は、本実施例のＣＩＳユニット１の構成を示す斜視図である。
ＣＩＳユニット１を構成するフレーム９は樹脂製であり、具体的には熱可塑性のポリカーボネート樹脂にガラス繊維を添加し、黒着色した繊維強化プラスチックを射出成型したものである。このポリカーボネート樹脂からなるフレーム９は、温度による線膨張率が３．０×１０-5／℃程度であり、湿度の変化に対しての線膨張率はほぼ無視できるものである。
また、フレーム９は、長尺方向の長さが約２４０ｍｍであり、断面の外形寸法が縦約１０ｍｍ、横幅約１８ｍｍのほぼ矩形の柱状の成型体であり、Ａ４サイズ原稿の幅寸法に対応している。なお、これらの材質や寸法等は一例であって、上述の樹脂や寸法に限定されるものではない。また、図１では、後述する接着剤充填孔１８および接着剤１７の状態を明示するために、後述するライン状照明収容室２３に収容されるライン状照明５を省略している。
【００１３】
図２は、図１に示すＣＩＳユニットをＩ−Ｉ線で切断した断面図であり、ＣＩＳユニットと原稿との位置関係を示している。図２では、透明支持台２上に原稿３が載置されている。フレーム９には、ロッドレンズアレイ６を収容して固定するためのレンズ収容室１１と、ライン状照明５を収容して固定するためのライン状照明収容室２３とが形成されている。レンズ収容室１１とライン状照明収容室２３とは、室間部２４を挟んでＣＩＳユニット１の長手方向を略平行に隣接している。
室間部２４のレンズ収容室１１に対向した側壁１５は、ロッドレンズアレイ６の光軸１２を読取りライン４とイメージセンサアレイ７とを結ぶＣＩＳユニットの光軸１０に光学的に位置合せをして支持するための基準面となる。また、この側壁１５は、フレーム長手方向に延長して広がる平面であり、収容されるロッドレンズアレイ６の側板１４がほぼ全長に亘って当接される。
【００１４】
また、図１に示すように、室間部２４には、接着剤充填孔１８がＣＩＳユニット１の長手方向の両端部に近い２箇所とその間のほぼ等間隔の２箇所との計４箇所に設けられている。接着剤充填孔１８は、室間部２４をレンズ収容室１１からライン状照明収容室２３に貫通させて開口して形成したものである。この接着剤充填孔１８は、ロッドレンズアレイ６とフレーム９とを固定するための接着剤１７を充填するためのものである。具体的には、接着剤充填孔１８によって露出しているロッドレンズアレイ６の側板１４と接着剤充填孔１８の内壁の一つである底面１９とに跨るように接着剤１７が充填される。
更に、図３に示すように、接着剤充填孔１８は、フレーム長手方向の寸法Ｌ、上面から底面までの深さ方向の寸法Ｄおよび底面の幅Ｗを充分に設けることにより適切な接着面積を確保できる。後述する実施例および比較例では、Ｌ、Ｄ、Ｗの寸法をそれぞれ約１０ｍｍ、２ｍｍ、１．５ｍｍとした。
【００１５】
また、図４に示すように、接着剤充填孔１８は側壁１５からライン状照明収容室２３まで開口していることにより、例えばディスペンサ２２を用いた接着剤の塗布や充填の作業および充填した接着剤を硬化するための紫外線照射の作業を行う空間を確保できる。また、ロッドレンズアレイ６の側板１４と接着剤充填孔１８の底面１９とを接着剤の接着面とすることにより、接着剤１７の硬化収縮の力がロッドレンズアレイ６を、基準面である側壁１５およびレンズ収容室１１の底面１６に密着させる方向に作用する応力となる（図４に示す矢印Ａおよび矢印Ｂを参考）。
なお、基準面である側壁１５とロッドレンズアレイの側板１４とを接着面とし、その間に接着剤を塗布して固定することが考えられる。しかし、この場合、接着剤の塗布作業や厚み分布の制御が困難であったり、塗布された接着剤の厚みのために基準面に対するロッドレンズアレイ６の位置精度が得られなかったりするために好ましくない。
【００１６】
［接着剤の選定および評価用ＣＩＳユニットの作製］
次に、使用する接着剤の選定およびＣＩＳユニットの作製について説明する。
使用する接着剤１７は、予め測定した硬化後のＪＩＳＫ７２１５によるデュロメータ硬さ（測定方法は後述する）がＨＤＤ３１である紫外線硬化タイプの接着剤（接着剤Ａ１とする）とした。ここでは、デュロメータ硬さを測定するときに用いられるデュロメータのタイプはＪＩＳＫ７２１５に記載のタイプＤであり、このタイプＤによるデュロメータ硬さの記号をＨＤＤと表す。
次に、接着剤Ａ１を用いたＣＩＳユニットの組付け方法について説明する。まず、図４に示すように、ロッドレンズアレイ６の側板１４をフレーム９の室間部２４の側壁１５およびレンズ収容室１１の底面１６に密着させた状態で押圧する。
次に、接着剤充填孔１８の底面１９と接着剤充填孔１８に露出しているロッドレンズアレイ６の側板１４とが接着面となるように、ディスペンサ２２等を用いて所定量の接着剤を塗布する。このとき、図４に示すように、接着剤１７の形状が盛り上がるように盛り上がり形状を形成することにより、ロッドレンズアレイ６の側板１４の接着面積を大きく確保することができる。また、使用する接着剤Ａ１は、盛り上がり形状を形成するのに適したものであり、硬化前の粘度が２５０００（ｍＰａ・Ｓ）以上である。
【００１７】
また、接着剤充填孔１８に接着剤１７を塗布する場合、図５に示すように、接着剤充填孔１８に露出している側板１４の全面を覆うことなく、接着剤充填孔１８の長手方向の両側に接着剤１７を覆わない非接着部１３を設定しておくことが好ましい。非接着部１３は、ロッドレンズアレイ６とフレーム９との熱膨張に対応してズリ移動を吸収するための余裕となる。残りの接着剤充填孔１８についても同様に作業する。その後、市販のＵＶスポット光源を用いて紫外線を照射して４箇所の接着剤充填孔１８に充填した接着剤１７を硬化させ、ロッドレンズアレイ６とフレーム９とを接着固定して評価用ＣＩＳユニットを作製した。
【００１８】
なお、本実施例での評価用ＣＩＳユニットは、ロッドレンズアレイ６とフレーム９との接着剤固定における（２）せん断抗力／はく離抗力、（３）落下衝撃試験、（４）反り量の３つの項目を評価するものである。したがって、ライン状照明５やセンサ基板８等はフレーム９に搭載させていない。上述した項目の詳細は後述する。
【００１９】
また、ロッドレンズは、レンズ材質により、プラスチック製ロッドレンズからなるロッドレンズアレイ（三菱レイヨン製）（以下、プラスチック系ロッドレンズアレイともいう）とガラス製ロッドレンズからなるロッドレンズアレイ（日本板硝子製）（以下、ガラス系ロッドレンズアレイともいう）とが知られている。本実施例では、両者を用いて評価用ＣＩＳユニットをそれぞれ作製した。ここでは、プラスチック系ロッドレンズアレイを用いた実施例を実施例１−１とし、ガラス系ロッドレンズアレイを用いた実施例を実施例１−２とする。
【００２０】
本実施例における上述した２種類のロッドレンズアレイの構造は何れも図６に示すようなものである。ただし、ロッドレンズと側板の材質や特性が次のように異なる。
例えば、プラスチック系ロッドレンズアレイは、図６に示すように多数本のロッドレンズ３を２枚の紙基材入りフェノール樹脂製の側板１４の間に１列に配列し、ロッドレンズ３間のすき間に接着剤等の樹脂を充填して作製している。このロッドレンズアレイの長手方向の線膨張率は、温度に対して１．８×１０-5／℃程度であり、相対湿度に対しては側板１４の材質に依存してか１．３×１０-5／ＲＨ％程度であり、湿度影響の線膨張率が比較的大きいものである。
ガラス系ロッドレンズアレイは、１列配列のロッドレンズ３をガラス基材エポキシ樹脂製の側板１４で挟んで作製している。このロッドレンズアレイの長手方向の線膨張率は、温度に対して１．３×１０-5／℃程度であり、相対湿度に対してはほぼ無視できる程度である。
また、本実施例で用いた図１のフレーム９の線膨張率は、温度に対し３．０×１０-5/℃程度であり、湿度に対しほぼ無視できる程度である。
【００２１】
なお、ロッドレンズアレイ６の寸法は、プラスチック系およびガラス系ともにほぼ同一である。具体的には、図６に示す長手方向の寸法Ｌが約２３０ｍｍであり、Ａ４サイズ原稿の全幅を視野できるものである。また、光軸方向の高さＨが約４．５ｍｍ、長手方向および光軸方向の両方に直交する幅Ｗが約１．２ｍｍ、ロッドレンズ３の直径が約０．３ｍｍである。
【００２２】
次に、本実施例における効果確認としての評価項目（１）〜（４）の評価方法について説明する。
（１）接着剤硬化後の硬さ
ロッドレンズアレイ６の固定に用いる接着剤を硬化させた試料を準備し、ＪＩＳＫ７２１５（プラスチックのデュロメータ硬さ試験方法）に準拠して、その試料の硬さをゴム硬度計（アスカ−ゴム硬度計ＤＬ型：高分子計器株式会社製）で測定した。
【００２３】
（２）せん断抗力／はく離抗力
図７に示すように、上述した方法で作製した評価用ＣＩＳユニットを矢印Ｃ方向から力を加えてロッドレンズアレイ６がフレーム９からはく離する時の力をせん断抗力として測定した。また、同様に矢印Ｄ方向から力を加えてはく離する時の力をはく離抗力として測定した。測定には、力測定器（デジタルフォースゲージＺ２型：株式会社イマダ製）を用い、１つの評価用ＣＩＳユニットで各接着剤充填孔１８の４箇所の測定値の平均値を測定値とした。
【００２４】
（３）落下衝撃試験
図８に示すように、上述した方法で作製した５つの評価用ＣＩＳユニットを長手方向が鉛直方向になるようにして、約２ｍの高さからコンクリート面に落下させた。１つの評価用ＣＩＳユニットにつき最大１０回繰り返して落下させ、落下ごとに接着剤充填孔１８の４箇所で、ロッドレンズアレイ６の剥がれ箇所がないかを確認した。判定基準は、４箇所のうち１箇所でも剥がれている場合は不合格（×）とし、５回以上繰り返し落下させても剥がれの発生が１つもなかった場合は合格とした。測定結果の一例を表１に示す。なお、表１には、後述する比較例１の測定結果も含まれている。表１では、×印に隣接して示した例えば１／４の記載は、４箇所中１箇所で剥がれが生じたことを意味している。
【００２５】
【表１】
2013085141.tif 000003
【００２６】
（４）反り量
フレーム９とロッドレンズアレイ６との環境変化による線膨張率の差により発生するＣＩＳユニット１の長手方向の反りは、プラスチック系ロッドレンズアレイでは湿度変動の影響が大きく、ガラス系ロッドレンズアレイでは温度変動の影響が大きい。したがって、各系のロッドレンズアレイに対応して反り量を測定する環境条件を次のように決めた。
【００２７】
（４−１）プラスチック系ロッドレンズアレイを搭載した評価用ＣＩＳユニット
線膨張率の湿度依存性が大きいプラスチック系ロッドレンズアレイは、室温蒸留水中に７２時間浸漬処理して充分に水分により膨張させた後、上述した方法で評価用ＣＩＳユニットを作製した。
次に、作製した評価用ＣＩＳユニットを非接触三次元測定器のＸＹ稼動測定台上に反り測定ができるように位置決めして固定した。次に、この評価用ＣＩＳユニットのロッドレンズアレイの上面の高さ位置であって、ロッドレンズアレイの長手方向の寸法Ｌの約２２０ｍｍのうちほぼ両端と中央の３点（左端、中央、右端）および各両端と中央との間でそれぞれ等間隔の位置の２点（左間、右間）の計５点に印を付けて観測点とした。これら５点を観測点として、高さ位置を測定した（以下、この測定値を測定Ｉという）。その後、２５℃、湿度ＲＨ４５％の環境に１２０時間さらし、２４時間後および１２０時間後に観測点の高さ位置を０．００１ｍｍ単位で測定する（以下、測定ＩＩという）。反り量の算出は、５観測点の両端の高さを０ｍｍとして他の観測点の高さを相対的高さで算出した。この測定環境は比較的低湿度状態であり、時間とともに実施例のロッドレンズアレイ中の水分が低下して長手方向で縮みが生じる。この測定結果の一例を図９に示す。なお、図９には、後述する実施例２および比較例１の測定結果も含まれている。また、後述する表２に示す反り量は５観測点のうちで測定Ｉと測定ＩＩとの差の絶対値の最大値とした。
【００２８】
（４−２）ガラス系ロッドレンズアレイを搭載した評価用ＣＩＳユニット
線膨張率の温度依存性が大きいガラス系ロッドレンズアレイは、２５℃環境に時間的充分に放置させた後、上述した方法で評価用ＣＩＳユニットを作製した。
次に、作製した評価用ＣＩＳユニットを６０℃に昇温保持できる高温環境ボックス（温風ドライヤー付き）に収容し、この高温環境ボックスを非接触三次元測定器のＸＹ稼動測定台に固定した。高温環境ボックスには、評価用ＣＩＳユニットがロッドレンズアレイの上面が上向きになるように収容する。高温環境ボックスの上面は、非接触三次元測定器の画像認識カメラによってロッドレンズアレイの上面に設定した５点の観測点（上述した（４−１）と同様）の高さが認識できるように透明ガラスになっている。また、透明ガラス面以外のボックス外壁は比較的断熱性の良い樹脂材料で形成されている。
測定は２５℃環境で高温環境ボックス中の評価用ＣＩＳユニットに搭載したロッドレンズアレイの上面の５観測点の高さ位置を測定した（以下、測定ＩＩＩという）。次に、高温環境ボックスの温風ドライヤーを運転させ、ボックス内温度を６０℃にして１時間保持した後に５観測点の高さを測定して（以下、測定ＩＶという）反り量を測定した。後述する表２に示す反り量は、上述と同様に５観測点のうち、測定ＩＩＩと測定ＩＶとの差の絶対値の最大値とした。このような２５℃から６０℃への昇温による熱膨張でロッドレンズアレイは、長手方向で伸びが生じる。
実施例１−１、実施例１−２の評価項目の測定結果を表２に示す。なお、表２には、後述する実施例２および比較例１〜比較例４の測定結果も含まれている。
【００２９】
【表２】
2013085141.tif 000004
【００３０】
なお、上述の実施例では、接着剤充填孔１８が４箇所である場合について説明したが、接着剤充填孔１８の数をＣＩＳユニットの長手方向の両端部２箇所しても反り量や落下衝撃試験における結果は、殆ど同様であった。接着剤充填孔１８の数は２個以上を設けたＣＩＳユニットであれば本実施例の効果は達成できるものであり、本発明は接着剤充填孔１８の数に限定されるものではない。
【００３１】
また、図４に示すフレーム９には、接着剤充填孔１８の底面１９のうちライン状照明収容室２３側に、溢れ止め堤部２６が形成されている。溢れ止め堤部２６を形成することにより実施例で用いた接着剤Ａ１のように硬化前の粘度が比較的大きくても底面１９の外側に溢れ出すことを防止できる。この溢れ止め堤部２６は、後述する実施例２にも用いられる。
【００３２】
（実施例２）
実施例２のＣＩＳユニットは、２種類の接着剤を２層構造にしたものである。それぞれ一層ごとに塗布と硬化を繰返してロッドレンズアレイをフレームに固定した点が実施例１と相違する。
接着剤は硬化後の硬さが小さい第一の接着剤（接着剤Ｂ１とする）と接着剤Ｂ１よりも硬さが大きい第二の接着剤（接着剤Ｂ２とする）とを２種類用い、２層構造にして接着剤充填孔１８に形成する。接着剤Ｂ１は硬化後のデュロメータ硬さがＨＤＤ１４であり、接着剤Ｂ２は硬化後のデュロメータ硬さがＨＤＤ５５である。ここでは、図１０に示すように、第一の接着剤２０を所定の厚みで底面１９に塗布するために、接着剤充填孔１８の底面１９のうちライン状照明収容室２３側に溢れ止め堤部２６を形成した。この溢れ止め堤部２６により、塗布する時点では粘度が低く流動性がある第一の接着剤２０が接着剤充填孔１８からライン状照明収容室２３に溢れ出ることを防止する。また、第一の接着剤２０はその流動性により溢れ止め堤部２６まで広がることで、接着剤層は底面１９の全面に均一厚さで形成される。
【００３３】
なお、このとき、第一の接着剤２０の硬化が完了するまで底面１９が水平になるようにフレーム９を設置しておく必要がある。この結果、第一の接着剤２０の厚みを溢れ止め堤部２６の高さと略同一に形成することができる。溢れ止め堤部２６に対面する側は、ロッドレンズアレイ６がレンズ収容室１１の側壁１５に密着されているので、第一の接着剤２０がレンズ収容室１１に溢れ出るのが防止される。実施例２では、溢れ止め堤部２６の高さを約０．４ｍｍとし、第一の接着剤２０の厚みが約０．４ｍｍとなる量をディスペンサで計量して供給し、底面１９全面に塗布した後、ＵＶスポット光源により接着剤を紫外線硬化させた。この操作は、フレーム９の長手方向４箇所の接着剤充填孔１８でほぼ同時に行った。その後、硬化した第一の接着剤２０の上面と、接着剤充填孔１８に露出しているロットレンズアレイの側板１４とが接着面となるように第二の接着剤２１をディスペンサ２２で供給した。図１０に示すように第二の接着剤２１を盛り上がり形状に形成し、ＵＶスポット光源により硬化させた。
【００３４】
実施例２では第一および第二の接着剤からなる２層の接着剤層によりロッドレンズアレイ６をフレーム９に固定した評価用ＣＩＳユニットを必要数作製した。作製したＣＩＳユニットを用いて、上述した評価項目（２）〜（４）を行い、評価項目の測定結果を実施例２として表２に示した。なお、評価項目（１）の接着剤硬化後の硬さは、２層の接着剤層であるため測定が困難であるために省略した。
【００３５】
本実施例で第一の接着剤の塗布厚みを０．４ｍｍ程度にしたが、この厚みが余りにも薄い場合（例えば０．２ｍｍ未満）には、せん断抗力／はく離抗力の測定において、硬化した第一の接着剤の層自体に強度がないためか、この層の部分で破断するものがあった。更に、第一の接着剤の厚みが大きい（例えば０．７ｍｍ超）場合は、第一の接着剤の硬化した形成層が３ｋｇｆ程度のせん断抗力や１．５ｋｇｆ程度のはく離抗力を加えた際に変形が起こり、ロッドレンズアレイ６の側板１４と側壁１５との間にすき間が生じる等の不具合が生じることがあった。そのため、第一の接着剤の厚みは、０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であることが好ましく、更には約０．４ｍｍ程度が好適である。
【００３６】
（比較例）
実施例に対応する比較例として次の比較例１〜４の評価用ＣＩＳユニットを作製し、上述した評価項目（２）〜（４）を測定した。なお、比較例１〜比較例３はプラスチック系ロッドレンズアレイを用い、比較例４はガラス系ロッドレンズアレイを用いた。評価用ＣＩＳユニットは、実施例の方法と同様な方法で作製した。
【００３７】
まず、比較例１は、硬化後の硬さが大きい接着剤（接着剤Ｂ２とする）だけを用いて評価用ＣＩＳユニットを作製した。接着剤Ｂ２は硬化後のデュロメータ硬さがＨＤＤ５５であり、実施例２に用いた第二の接着剤と同一である。
また、比較例２は、硬化後の硬さが小さい接着剤（接着剤Ｂ１とする）だけを用いて評価用ＣＩＳユニットを作製した。接着剤Ｂ１は硬化後のデュロメータ硬さがＨＤＤ１４であり、実施例２に用いた第一の接着剤と同一である。
また、比較例３は、硬化後の硬さが小さい接着剤（接着剤Ｂ３とする）を用いて評価用ＣＩＳユニットを作製した。接着剤Ｂ３は硬化後のデュロメータ硬さがＨＤＤ１８である。
また、比較例４は、硬化後の硬さが大きい接着剤（接着剤Ｂ２とする）を用いて評価用ＣＩＳユニットを作製した。接着剤Ｂ２は硬化後のデュロメータ硬さがＨＤＤ５５であり、実施例２に用いた第二の接着剤と同一である。
比較例１〜４の測定結果を上述した表２に示す。
【００３８】
また、比較例２および比較例３は、せん断抗力およびはく離抗力が実施例１−１や実施例２と比べてかなり劣っているので、それらの強調的評価項目である（４）落下衝撃試験も劣ることが予想できるため、測定を省略した。また、比較例４は、実施例１−２と同様に（２）せん断抗力／はく離抗力の測定を省略した。
【００３９】
上述した表２に示す測定結果のうち、反り量と硬化後の硬さとの関係を図１１（ａ）に示し、せん断抗力と硬化後の硬さとの関係を図１１（ｂ）に示し、はく離抗力と硬化後の硬さとの関係を図１１（ｃ）に示す。
【００４０】
（まとめ）
以上、本発明によるＣＩＳユニットのフレーム構造とロットレンズアレイを固定する接着剤との関係において、上述した実施例１−１、実施例１−２、実施例２および比較例１〜比較例４による評価結果から、次のことが確認できた。
なお、評価性能の判断としては、（Ａ）反り量が０．０７０ｍｍ以上、（Ｂ）せん断抗力またははく離抗力が１．０ｋｇｆ以下、（Ｃ）落下衝撃試験が５回以下の何れかの場合は重大な欠点と考え、実用上不適性能であるとみなした。
【００４１】
（ａ）接着剤の硬化後のデュロメータ硬さは、ＨＤＤ２０以上５０以下のもの、好ましくは略ＨＤＤ３１を用いると、実施例１−１や実施例１−２のように反り量を低減することができる。
（ｂ）接着剤の硬化後の硬さが上記（ａ）と同様の場合、せん断抗力／はく離抗力および落下衝撃試験の耐久性が良好である。
（ｃ）硬化後の硬さが小さい（ＨＤＤ２０未満）接着剤を用いた場合、反り量は低減できるが、せん断抗力やはく離抗力が劣ってしまう。
（ｄ）硬化後の硬さが大きい（ＨＤＤ５０よりも大きい）接着剤を用いた場合、せん断抗力は良好であるが、反り量、はく離抗力および落下衝撃試験は極めて劣ってしまう。
（ｅ）２層の接着剤層を用いた実施例２では、上記（ｃ）において単独での使用が否定的である硬化後の硬さが小さい（ＨＤＤ１０以上２０以下）接着剤を第一の接着層として、接着剤充填孔１８の底面１９全面を覆うように形成した。更に、第一の接着層の上面に上記（ｄ）で単独での使用が否定的である硬化後の硬さが大きい（ＨＤＤ５０以上）接着剤を第二の接着層として盛り上がり形状にしてロッドレンズアレイ６の側板１４と接着固定した。このように、実施例２は、単独での使用では否定的な２種類の接着剤を使用したものであるが、（２）せん断抗力／はく離抗力および（３）落下衝撃試験での耐久力は、比較例に比べ適切な範囲であり、反り量も比較例に比べて低減することができた。
【００４２】
以上のように、本実施例によれば、硬化後の硬さが適正である接着剤を用いたり、硬化後の硬さの異なる複種類の接着剤を適正に組み合わせて積層させロッドレンズアレイとフレームとを接着させることで、高温や高湿度の環境において発生するＣＩＳユニットの反りを抑制することができる。したがって、被照明体からの反射光をイメージセンサアレイに光学的に安定して結像することができる。また、ロッドレンズアレイとフレームとが接着された接着部位での引裂きやはく離の発生を削減でき、衝撃に対して強くすることができる。これらの効果は、プラスチック系ロッドレンズアレイおよびガラス系ロッドレンズアレイの何れについても確認することができた。
【００４３】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。例えば、本実施例に用いた接着剤は、ウレタンアクリレート樹脂を主成分とする紫外線硬化タイプであるが、異なる硬化タイプの接着剤を用いることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明のイメージセンサユニットはイメージスキャナー、ファクシミリ、複写機等の画像読取装置として有効に利用される。
【符号の説明】
【００４５】
１、１０１：イメージセンサユニット  ２：透明支持台  ３：原稿  ４：読取りライン  ５：ライン状照明  ６：ロッドレンズアレイ  ７：イメージセンサアレイ  ９：フレーム  １０：ＣＩＳユニットの光軸  １１：レンズ収容室  １２：ロッドレンズアレイの光軸  １４：側板  １５：側壁  １６：底面  １７：接着剤  １８：接着剤充填孔  １９：底面  ２０：第一の接着剤  ２１：第二の接着剤  ２３：ライン状照明収容室  ２４：室間部  ２６：溢れ止め堤部
【図１】
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【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】
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【図１１】
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【図１２】
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