JP2000193863A

JP2000193863A - 複数部材の連結構造体及びその連結方法

Info

Publication number: JP2000193863A
Application number: JP10373653A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Kubota; 和彦久保田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2000-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】組立時の調整が高速且つ簡単なだけでなく、
組み立て後の精度が高い複数部材の連結構造体及びその
連結方法を提供する。【解決手段】レンズブラケット２０７に対するセンサ
ーブラケット２０５の位置が多自由度に配置されて連結
される構造体に関する。レンズブラケット２０７及びセ
ンサーブラケット２０５とそれぞれの部材に接触した円
柱体２０６とにより構成され、円柱体２０６とレンズブ
ラケット２０７、円柱体２０６とセンサーブラケット２
０５のそれぞれの接触部分の内少なくとも一方の接触部
分より外側に調整範囲を形成すべく円柱体２０６が延出
され、且つ、接触部分では円柱体２０６とレンズブラケ
ット２０７又はセンサーブラケット２０５とが点接触又
は線接触して固定され、円柱体２０６は磁力によりレン
ズブラケット２０７及びセンサーブラケット２０５の少
なくとも一方に向けて付勢されていることを特徴とする
複数部材の連結構造体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数部材の相対的
な位置が多自由度に配置され、且つ、高精度に保持され
る複数部材の連結構造体及びその連結方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】レンズと受光素子、或いはレンズと発光
素子のような複数の光学部材を組み付けるような構造体
では二つの部品間の位置を高精度に調整し、且つ、堅固
に保持することが求められる。

【０００３】スキャナ、ファクシミリ、複写機等の画像
形成装置に使用されている画像読取装置は、図２４に示
すように、原稿２からの反射光を結像する結像レンズ３
とレンズ３の焦点位置に配置される固体撮像素子、例え
ばＣＣＤ１とを備えて構成されている。

【０００４】この画像読取装置の動作は、ランプ等から
なる光源で原稿２を照明し、原稿面で反射した反射光を
結像レンズ３を介して、結像面に配したＣＣＤ素子１上
に結像させ、原稿２の１ライン分の画像を画素毎に光電
変換して読み取っている。この画像の読み取りは、原稿
２或いは画像読取装置の一方を他方に対して相対移動さ
せながら行われ、原稿２の画像を１ラインずつ読み取る
ようになっている。

【０００５】上記のような画像読取装置において重要な
のは、図２５に示すような結像レンズ３とＣＣＤ１との
位置精度である。この位置精度は、ＣＣＤ１が１つの読
取ラインを有する場合、ｘ、ｙ、ｚ、β、γの５自由度
の位置において数μ単位の位置精度が求められる。ま
た、２つ以上の読取ラインを有する場合においてはｘ、
ｙ、ｚ、α、β、γの６自由度の位置において数μ単位
の位置精度が求められる。更に、この位置精度を維持し
た上に、生産性の観点から装置の組立に要する時間も短
いことが求められている。２つ以上の読取ラインを有す
る場合とは、例えば、図２６に示すように、カラー像を
読み取るために、赤、緑、青に分光感度のピークをもつ
画素を各色別に３列配置した３ライン４ａ，４ｂ，４ｃ
のＣＣＤ１１ａが用いられる場合である。

【０００６】従来、このような構造体として、特開平９
−２９８６４９号が知られている。この構造体は、図２
７に示すように、磁石に吸着される金属で形成した親部
材であるネジ止め用レンズブラケット８２３及び子部材
であるネジ止め用センサーブラケット８２４と、接続板
８２５と呼ばれる位置調整のための中間部材とからなる
画像読取装置として構成されている。

【０００７】この構造体は、接続板８２５とネジ止め用
センサーブラケット８２４との接触面、及び接続板８２
５とネジ止め用レンズブラケット８２３との接触面から
なる２組の互いに直交する接触面を持っている。この構
造体に備えるそれぞれの接触面内で３つのブラケットの
相対的な位置関係を変化させることによって調整を行
い、３つのブラケットは、ネジ８２６を用いたネジ止め
によって固定されている。

【０００８】更に、特開平９−２９８６４９号では、ネ
ジ止め用レンズブラケット８２３及びネジ止め用センサ
ブラケット８２４を磁石に吸着される金属で形成し、少
なくとも磁力が２段階に切り替えられる複数の電磁石を
各ブラケットを介して取付け部に吸着させ、この電磁石
の磁力を弱くした状態で各ブラケットを動かして位置調
整を行い、位置調整の完了後に電磁石の磁力を強くした
状態で各ブラケットを取付け部にネジ止めするような組
立方法も同時に考案されている。

【０００９】また、特開平８−３２６７２０号では、図
２８に示すように凸部９３６を有する親部材である接着
用レンズブラケット９３３と、この凸部９３６よりも充
分大きな径を持つ穴部９３５を持つ子部材である接着用
センサーブラケット９３４と、凸部９３６及び穴部９３
５の間隙に充填された接着剤９３７とから構成される構
造体が考案されている。

【００１０】更に、この特開平８−３２６７２０号で
は、接着用レンズブラケット９３３の凸部９３６を、接
着用センサーブラケット９３４の穴部９３５に接触しな
いように遊挿し、接着用レンズブラケット９３３に対す
る接着用センサーブラケット９３４の位置を調整した
後、凸部９３６と穴部９３５との間隙に接着剤９３７を
充填して硬化、固定する方法も同時に考案されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
９−２９８６４９号の構造体においては、構造体を構成
する部材間の相対的な位置によって親部材に対する子部
材の相対位置を決定しており、且つ、部材の位置関係が
従属的になっており従属関係の上位に位置する部材が下
位の部材を支持しているため、各部材の形状で位置調整
の自由度が決まってしまい、加工時の反りや歪により、
調整を行おうとする軸での調整動作が他の軸での位置ズ
レを引き起こし、構造体の調整に時間がかかるという問
題があった。

【００１２】更に、各部材の位置調整での誤差が累積し
てしまい、最終的な位置精度が悪化する。また、この構
造体では、部材間は面で接触しており、部材を動かすと
きの摩擦抵抗が大きいため、調整時の部材の把持や移動
に摩擦抵抗に抗するだけの大きな力が必要となり、この
大きな力は部材自身を弾性変形させ、部材を開放したと
きに調整位置がずれてしまい、調整のやり直しや精度の
悪化を招くという問題があった。

【００１３】また、この構造体においては、ネジ止めに
よる固定を行うため、ネジ締め時の反力で部材が動いて
しまい、調整のやり直しや精度の悪化を招くという問題
もあった。

【００１４】また、電磁石によってネジ止め時の部材の
保持を行う固定方法では、先に挙げた相反する問題、つ
まり、大きな把持力による部材の変形とネジ締め時の反
力に対抗するために必要な大きな把持力とに関して有効
な解決策となっていない。

【００１５】また、特開平８−３２６７２０号において
は、上記問題点に対して、親部材と子部材とを独立した
関係で調整し、固定時には２つの部材間に充填された接
着剤を中間部材として用いることにより問題の解決を図
っている。この発明により、先の問題点のうち、調整の
煩雑さ、時間の増加に関する問題は改善されている。し
かし、中間部材として用いられる接着剤は、硬化時、或
いは組み立て後の外環境、特に温度、湿度により形状・
寸法の変化が発生するため、構造体の組立精度に狂いが
生じてしまうという問題があった。

【００１６】そこで、本発明は、組立時の調整が高速且
つ簡単なだけでなく、組み立て後の精度が高い複数部材
の連結構造体及びその連結方法を提供することを目的と
する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、親部材に対する子部材の位置が多
自由度に配置されて連結される構造体において、親部材
及び子部材とそれぞれの部材に接触した中間部材とによ
り構成され、前記中間部材と前記親部材、前記中間部材
と前記子部材のそれぞれの接触部分の内少なくとも一方
の接触部分より外側に調整範囲を形成すべく中間部材が
延出され、且つ、接触部分では中間部材と親部材又は子
部材とが点接触又は線接触して固定され、前記中間部材
は磁力により前記親部材及び子部材の少なくとも一方に
向けて付勢されていることを特徴とする複数部材の連結
構造体である。

【００１８】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の複数部材の連結構造体において、前記親部材、子部材
及び中間部材のうち、少なくとも一つの部材が磁石の性
質を有し、他の部材が前記磁石に吸着される材質を有す
ることを特徴としている。

【００１９】また、請求項３の発明は、請求項１に記載
の複数部材の連結構造体において、前記親部材、子部材
及び中間部材が磁石に吸着される材質であることを特徴
としている。

【００２０】また、請求項４の発明は、請求項１〜３の
何れかに記載の複数部材の連結構造体において、前記接
触部分は接着剤で固定されていることを特徴としてい
る。

【００２１】また、請求項５の発明は、請求項１〜３の
何れかに記載の複数部材の連結構造体において、前記接
触部分ははんだで固定されていることを特徴としてい
る。

【００２２】また、請求項６の発明は、親部材に対する
子部材の位置を多自由度に配置して連結する連結方法に
おいて、親部材及び子部材に中間部材を接触し、該接触
部分では中間部材と親部材又は子部材とが磁力を介して
点接触又は線接触し、前記中間部材と前記親部材、前記
中間部材と前記子部材のそれぞれの接触部分の内、少な
くとも一方の接触部分より外側の調整範囲を用いて調整
した後、前記接触部分で固定することを特徴とする複数
部材の連結方法である。

【００２３】また、請求項７の発明は、請求項１に記載
の複数部材の連結方法において、前記親部材、子部材及
び中間部材のうち、少なくとも一つの部材が磁石の性質
を有し、他の部材を前記磁石に吸着することを特徴とし
ている。

【００２４】また、請求項８の発明は、請求項６又は７
に記載の複数部材の連結方法において、前記接触部分は
接着剤で固定することを特徴としている。

【００２５】また、請求項９の発明は、請求項７又は８
に記載の複数部材の連結方法において、前記接触部分は
はんだで固定することを特徴としている。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。以下の実施形態では、本発明に係
わる複数部材の連結構造体を画像読取装置に用いた例を
解説する。

【００２７】図１は、本発明の複数部材の連結構造体の
第１実施形態を示す斜視図である。この複数部材の連結
構造体の一例である画像読取装置は、結像レンズ３が取
り付けられているレンズブラケット７を基準として、結
像レンズ３の光学的なピント位置に、固体撮像素子の一
例としてのＣＣＤ１が取り付けられたセンサーブラケッ
ト５の位置を調整し、固定されるものとする。

【００２８】前記画像読取装置は、原稿像を結像する結
像レンズ３と、結像レンズ３を取り付けるレンズブラケ
ット７と、結像レンズ３により結像した原稿像位置に配
置するＣＣＤ１と、ＣＣＤ１を取り付けるセンサーブラ
ケット５と、レンズブラケット７とセンサーブラケット
５とを連結する中間部材である円柱体６とを備えて構成
されている。

【００２９】この画像読取装置では、親部材として、結
像レンズ３が取り付けられているレンズブラケット７を
用いる。また、子部材としてはＣＣＤ１が取り付けられ
た板状のセンサーブラケット５を用いる。前記親部材の
形状は任意であるが、中間部材のサイズを均一にするた
めには子部材の配置方向に垂直な面を持つことが望まし
い。

【００３０】前記レンズブラケット７では、結像レンズ
３の光軸方向にＬ字形の一面である光路面７ｂ（光路に
交差する面）を向け、その光路面７ｂには光路を確保す
るために貫通孔７ｃが開けてある。また、レンズブラケ
ットの他の面７ａは光軸と平行に配置されている。更に
レンズブラケット７の光路面７ｃはセンサーブラケット
５の光路面よりも大きく形成されている。

【００３１】中間部材としては剛体からなる３つの円柱
体６を用いる。円柱体６の下端は調整時の移動を容易に
するために半球状６ａに形成されている。なお、半球状
以外にも、例えば針状等の点接触が可能な形状であれば
よい。円柱体６ではセンサーブラケット５との接触点が
円柱体６の端部よりも内側となっている。即ち、円柱体
６の接触点より外側に調整範囲６ｔが形成されている。
中間部材は、１つの円柱体６でも良いが構造体の強度を
考えた場合、図１の如く３つ以上あることが望ましい。
また、複数の円柱体６を用いた場合には、等間隔又は子
部材の中心に対して等角度に配置することが望ましい。

【００３２】この第１実施形態の複数部材の連結構造体
では親部材であるレンズブラケット７と中間部材である
円柱体６との接触点間のピッチよりも子部材であるセン
サーブラケット５のサイズを小さくしてあるため円柱体
６は傾いた状態でセンサーブラケット５と接触してお
り、この接触点では円柱体６の外周を形成する円とセン
サーブラケット５の外縁を形成する直線との接触である
ため、１点で接触している。

【００３３】この画像読取装置では、子部材であるセン
サーブラケット５と各円柱体６が１点で接触しているた
め、子部材であるセンサーブラケット５と親部材である
レンズブラケット７との相対的な位置関係に倣うように
して中間部材である円柱体６の配置が決まる。従って、
センサーブラケット５は円柱体６により自由度が規制さ
れない。また、円柱体６とセンサーブラケット５は点接
触なので調整に必要な力も微小である。更に、点接触に
したため、接着剤の使用量も少なくてすむという利点が
ある。また、固定においては部材間に物理的な接触があ
るため、接着剤の硬化収縮等の固定時の位置ズレがな
い。

【００３４】図１の第１実施形態においては中間部材と
子部材との接触点を子部材の外縁に設けているが、後述
する図５，７〜１０に示すように、子部材に穴などを設
け穴の内縁に接触点を設けることも可能である。

【００３５】図２は、本発明の複数部材の連結構造の第
２実施形態を示す斜視図である。この連結構造体では第
１実施形態と同じく親部材としてのＬ型鋼板のレンズブ
ラケット２０７と子部材としての鋼板のセンサーブラケ
ット２０５とを備えている。本例では磁石に吸引される
材質として鋼板を用いているが、他の材質としては鉄や
ニッケル、コバルトを含む金属が挙げられる。更に、中
間部材として磁石の性質を持つ材質で作られた剛体から
なる円柱体２０６が用いられている。

【００３６】この画像読取装置では、円柱体２０６の磁
石の性質から円柱体２０６と親部材であるレンズブラケ
ット２０７及び円柱体２０６とセンサーブラケット２０
５との間に吸引力が発生している。このため、子部材で
あるセンサーブラケット２０５の位置を調整している
間、中間部材である円柱体６は常に親部材であるレンズ
ブラケット２０７と子部材であるセンサーブラケット２
０５の位置に倣った状態で追従している。この部材間に
働く吸引力によって子部材であるセンサーブラケット２
０５の調整時に大きな加速度でセンサーブラケット２０
５を移動できる。また、吸引力を大きくすることで円柱
体２０６の自重を相殺し、任意の位置で円柱体２０６を
支えることができる。

【００３７】他の例として、第２実施形態の連結構造体
において、円柱体２０６を鉄材に変更した場合には、外
部に励磁装置を置くことにより連結構造体全体を励磁す
ることができるため、第２実施形態のように磁石という
特殊な部材を用いることなく、部材間に磁力による吸引
力が得られる。

【００３８】以上のように、親部材、子部材及び中間部
材のうち、１つ以上の部材が磁石の性質を有し、他の部
材が磁石に吸着される材質とした場合には、部材間に磁
力による吸引力が得られ、この吸引力は組立調整中の移
動において部材を保持しているため、構造体の組立時に
おいて、大きな加速度にて部材を移動でき、調整時間を
短縮することが可能となる。更に、吸引力により部材の
自重を支えることができるので、重力方向に対する部材
の位置、向きの影響を受けずに調整組立が可能となる。
また、親部材、子部材及び中間部材を磁石に吸着される
材質から構成した場合には低コストの部材で構造体を構
成することが可能となる。

【００３９】第１実施形態及び第２実施形態において、
連結構造体の接点に接着剤による固定を行うと、大きな
力を部材に加えることなく調整時の位置関係を維持した
ままで固定される。即ち、連結構造体の各接触点におい
て、接着剤による固定を行う際に、固定時に大きな力が
加わらないので、固定時の位置ズレが無く、組立精度の
高い構造体を得ることができる。また、これははんだを
用いても同様の結果が得られる。

【００４０】以上のように、本発明の複数部材の連結構
造体としては、第１に最終的に中間部材と子部材、又は
親部材（位置調整する部材）は少なくとも１箇所が点接
触している点、第２に固定時まで接触を持続するために
は接点の方向に力が加わっていなければならない点、第
３に中間部材は構造材であるため、硬くなければならな
い、即ち弾性体ではなく剛体でなければならない点が必
要である。

【００４１】図３は、点接触の形態による分類を示す図
である。図３に示すように、中間部材と、例えば子部材
との形状による組み合わせ例は、（Ａ）のように円と円
との組み合わせの場合、即ち円柱体６と円盤５１５との
組み合わせの場合、（Ｂ）のように直線と円との組み合
わせの場合、即ち板５１６と円盤５１５との組み合わせ
の場合、（Ｃ）のように、円と直線と組み合わせの場
合、即ち円柱体６と板状のセンサーブラケット５との組
み合わせの場合、（Ｄ）のように、直線と直線との組み
合わせの場合、即ち多角柱５２６のエッジと板状のセン
サーブラケット５との組み合わせの場合がある。

【００４２】図４は、中間部材の自由度を説明するため
の図である。図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、中間部
材である円柱体６の自由度が矢印の向きの場合には、中
間部材によって子部材であるセンサーブラケット５１
５，５の動きが拘束されてしまうので、図３で点接触し
ない側（図３で図示しない側、即ち親部材側）は点接触
部の直線（又は、円の接線）方向以外の向きに回転自由
度が必要である。

【００４３】次に、接触するために加える力の種類と向
きについて説明する。図５は、子部材であるセンサーブ
ラケット５２５と中間部材である円柱体６との接触にお
いて、接触するために重力を用いた場合を示す図であ
る。

【００４４】図５に示すように接触するために加える力
として重力を使う場合（磁力を使う場合で力の方向が特
定されている場合も同じ）、中間部材から例えば子部材
に接触させるための力が作用するように配置する。即
ち、例えば図５（Ａ）に示すように、子部材であるセン
サーブラケット５２５の穴部５２５ａ内に円柱体６を遊
合させることにより、円柱体６からセンサーブラケット
５２５に矢印方向の力が作用する。また、図５（Ｂ）に
示すように、センサーブラケット５の上面に中間部材で
ある円柱体６の側面を当接することにより、円柱体６か
らセンサーブラケット５に矢印方向の力が作用する。

【００４５】図６は、子部材と中間部材との接触におい
て、接触するために重力を用いた場合で、親部材と子部
材との高さが異なる場合を示す図である。図６に示すよ
うに、重力を使う場合では、親部材であるレンズブラケ
ット７と子部材であるセンサーブラケット５との重力方
向の位置、即ち、高さが大きく異なると中間部材である
円柱体５３６が滑り落ちる可能性がある。この場合は、
図６（Ａ）に示すように、子部材であるセンサーブラケ
ット５の下方に配置される親部材であるレンズブラケッ
ト７の上端に中間部材である円柱体５３６が係止される
ように、円柱体５３６に段差を設けて係止部５３６ａと
することができる。また、図６（Ｂ）に示すように、中
間部材に段差を設ける代わりに、親部材であるレンズブ
ラケット７の上端にストッパー部７ｄを形成して係止部
７ｅとすることができる。

【００４６】図７は、子部材と中間部材との接触におい
て、接触するために磁力を用いた場合を示す図である。
図７に示すように、子部材であるセンサーブラケット５
３５には例えば、切欠部５３５ａと遊合穴５３５ｂとを
形成するとともに、中間部材である円柱体６を磁力で吸
引可能な材料から構成し、円柱体６を電磁石又は永久磁
石等の磁力で吸引することにより、中間部材から子部材
に接触方向の力を作用させることができる。なお、この
場合遊合穴５３５ｂに挿入した円柱体６は重力がかかる
ので、磁力で吸引可能な材料である必要はなく、磁力で
吸引する必要もない。

【００４７】図８は、子部材と中間部材との接触におい
て、接触するためにゴムの弾性力を用いた場合を示す図
である。図８に示すように、図７の磁力の代わりに、輪
ゴム８を用いて中間部材である円柱体６に、各中間部材
が接近する方向の力を作用させることにより、中間部材
から子部材であるセンサーブラケット５３５に接触方向
の力を作用させることができる。

【００４８】図９は、子部材と中間部材との接触におい
て、図８の輪ゴム８の代わりにバネ９を用いた場合を示
す図である。図９に示すように、図８の輪ゴム８の代わ
りに、切欠部５３５ａ及び遊合穴５３５ｂ内に配置した
バネ９を用いて中間部材である円柱体６から子部材であ
るセンサーブラケット５３５に接触方向の力を作用させ
ることができる。

【００４９】図１０は、子部材と中間部材との接触にお
いて、図８の輪ゴム８の代わりにバネを用いた場合を示
す図である。図１０に示すように、バネ９を用いて中間
部材である円柱体６に、各円柱体６が接近する方向の力
を作用させることにより、中間体である円柱体６から子
部材であるセンサーブラケット５３５に接触方向の力を
作用させることができる。なお、バネ９としては図９，
１０に示したコイルスプリング以外にも板バネ等の弾性
体を用いることができる。

【００５０】図１１は、親部材と中間部材との接触にお
ける変形例を示す図である。図１１に示すように、親部
材であるレンズブラケット５０７に円柱溝５０７ｂと直
交する方向に切り欠き部５０７ａを設けるとともに、中
間部材５４６の下端に円柱溝５０７ｂに係合する回転軸
部５４６ａを設け回転軸部５４６ａ回りに回動自在に構
成してもよい。

【００５１】図１２は、親部材と中間部材との接触にお
ける変形例を示す図である。図１２に示すように、円柱
溝５１７ｂと平行且つ中間部材５４６が回動可能に幅広
の切り欠き部５１７ａを親部材であるレンズブラケット
５１７に設けるとともに、中間部材５４６の下端に円柱
溝５１７ｂに係合する回転軸部５４６ａを設け回転軸部
５４６ａ回りに回動自在に構成してもよい。

【００５２】図１３は、親部材と中間部材との線接触に
おける変形例を示す図である。図１３に示すように、親
部材であるレンズブラケット５２７の上面に例えば断面
半円形状の溝５２７ｂを形成し、溝５２７ｂ内に中間部
材である板状体５５６の下端に形成した楔形状５５６ａ
の先端５５６ｂを挿入して線接触させてもよい。

【００５３】図１４は、親部材と中間部材との線接触に
おける変形例を示す図である。図１４に示すように、親
部材であるレンズブラケット５３７の側端に断面半円形
状の凸部５３７ａを形成し、該凸部５３７ａに磁力等で
接触可能に中間部材である板状体５６６を配置してもよ
い。なお図１１〜１４に示した親部材と中間部材との連
結構造の代わりに、蝶番を用いて親部材と中間部材とを
連結しても良い。また、図１１から１４では中間部材を
軸回りに回動させて子部材に当接するように構成した
が、中間部材を親部材の長穴に挿入してバネ等により子
部材に向けて光軸に平行に移動するように構成してもよ
い。

【００５４】図１５は、親部材と中間部材との接触にお
ける変形例を示す図である。図１５に示すように、親部
材であるレンズブラケット５４７に穴部５４７ａを形成
し、穴部５４７ａ内に中間部材５７６のテーパ形状の下
端部５７６ａを挿入するようにしてもよい。この場合に
は中間部材５７６の移動自由度を多くすることができ
る。

【００５５】図１６は、本発明の複数部材の連結構造体
の第３実施形態を示す斜視図である。図１６に示すよう
に、第３実施形態の複数部材の連結構造体は、親部材で
あるレンズブラケット３０７と、子部材であるセンサー
ブラケット３０５と、中間部材３０６とから構成されて
いる。

【００５６】親部材であるレンズブラケット３０７はそ
の側面に中間部材３０６に対応した突起部３０７ａが形
成されている。また、中間部材３０６には親部材である
レンズブラケット３０７の突起部３０７ａが挿入される
長穴３０６ａが形成されている。即ち、自由状態では、
中間部材３０６が親部材であるレンズブラケット３０７
に吊り下げられた状態となっている。この中間部材３０
６の下端部は子部材であるセンサーブラケット３０５に
点接触しているので、中間部材３０６は調整時の子部材
であるセンサーブラケット３０５の移動に対して常に接
触状態が保持されるとともに、子部材であるセンサーブ
ラケット３０５の移動を妨げることがない。

【００５７】図１７は、本発明の複数部材の連結構造体
の第４実施形態を示す斜視図である。図１７に示すよう
に、第４実施形態の複数部材の連結構造体は、親部材で
あるレンズブラケット４０７と、子部材であるセンサー
ブラケット４０５と、中間部材である円柱体４０６とか
ら構成されている。親部材であるレンズブラケット４０
７は中間部材である円柱体４０６を遊合して挿入する貫
通穴部が形成されている。また、子部材であるセンサー
ブラケット４０５の上面で中間部材である円柱体４０６
の下端部を点接触で保持している。即ち、自由状態で
は、中間部材である円柱体４０６が親部材であるレンズ
ブラケット４０７に対して上下動自在に保持された状態
となっている。この中間部材である円柱体４０６の下端
部は子部材であるセンサーブラケット４０５に点接触し
ているので、円柱体４０６は調整時の子部材であるセン
サーブラケット４０５の移動に対して常に接触状態が保
持されるとともに、子部材であるセンサーブラケット４
０５の移動を妨げることがない。

【００５８】図１８は、本発明の複数部材の連結構造体
の変形例を示す斜視図である。図１８に示すように、中
間部材である円柱体６と親部材であるレンズブラケット
４１７との連結に際して金属、樹脂等の溶着可能な材料
からなる板バネ４１７ａを親部材であるレンズブラケッ
ト４１７の側面に形成し、この板バネ４１７ａで円柱体
６を保持し、調整後に板バネ４１７ａを溶着することに
より、中間部材である円柱体６と親部材であるレンズブ
ラケット４１７とを固定することができる。

【００５９】以上のような複数部材の連結構造体、例え
ば第１実施形態の連結構造体では、ＣＣＤ側ブロック
（ＣＣＤ１及びセンサーブラケット５）のＣＣＤ１上に
結像レンズ３が原稿像を所定倍率で結像するように位置
調整した後に、ＣＣＤ側ブロックと結像レンズ側ブロッ
ク（結像レンズ３及びレンズブラケット７）とを固定す
る。この位置調整の概略は、先ず結像レンズ側ブロック
を移動して結像レンズ３の倍率調整を行い、この倍率調
整後の結像レンズ３による像位置にＣＣＤ側ブロックを
移動して、ＣＣＤ１上に原稿像が所定倍率で結像するよ
うにする。

【００６０】このようにして、位置調整が完了した後、
ＣＣＤ側ブロックと結像レンズ側ブロックとは、中間部
材である円柱体６によりレンズブラケット７とセンサー
ブラケット５とを連結してその接触部を接着剤で固定さ
れることにより一体に固定される。

【００６１】以下に、複数部材の連結構造体を組み付け
る装置の一例について説明する。

【００６２】次に画像読取装置の固定装置を、ＣＣＤ１
と結像レンズ３との位置調整手順及び固定手順にそって
説明する。まず、結像レンズ３及びＣＣＤ１を図１の状
態に配置する。

【００６３】図１９は、本発明の複数部材の連結構造体
の組立に用いる位置合わせ・固定装置の一例を示す機能
ブロック図である。次に、この組付けられた状態で、図
１９に示す位置合わせ・固定装置の位置調整装置に装着
する。この位置調整装置６１は定盤３２Ａ上に位置調整
装置支持部材２７と光源チャート支持部材３１を配して
おり、この光源チャート支持部材３１上にはチャートガ
ラス３０、光源２９、光源用反射板２８が設置されてい
る。

【００６４】このチャートガラス３０の表面には、光学
的な特性、具体的にはピント、倍率及び光軸のたおれ等
を検出可能とするチャートが形成されており、光源２９
を点燈させ、光源用反射板２８により反射した光を、チ
ャートガラス３０に照射することが本調整装置では可能
である。

【００６５】したがって、上記組付部材を位置調整装置
６１に装着することにより、チャート像が結像レンズ３
を介し、チャートガラス３０から結像レンズ３までの距
離に応じた倍率で結像されることになる。

【００６６】なお、ＣＣＤ１をハンダ付けし固定してい
るセンサーブラケット５はＣＣＤチャック部６３を介し
てｘ，ｙ，ｚ，α，β，γの６軸方向に移動可能な第１
移動手段である移動ステージ６２が取り付けられてい
る。

【００６７】また、結像レンズ３を固定しているレンズ
ブラケット７は光軸２６方向の移動手段を有する図示し
ない本体チャック部に把持されている。そして、チャー
ト像をＣＣＤ１により光電変換させ、そのデータを用い
て光学的な特性であるピント、倍率、光軸のたおれ等を
演算し求めながら、光学的な特性が所定の必要値になる
よう、上述のＣＣＤチャック部６３と本体チャック部と
を移動させて、位置調整を行なう。

【００６８】図２１は本発明の複数部材の連結構造体の
組立に用いる装置の一例を示し、接着・固定装置の接着
ユニット駆動部により駆動される移動機構を示す平面
図、図２２は同正面図、図２３は同側面図である。この
位置調整終了後、位置合わせ・固定装置の接着・固定装
置４１を用いて固定を行なう。この接着・固定装置４１
は、吐出部であるノズル先端部４５からシリンジ３５
（図２１、２２参照）を介して紫外線硬化型接着剤を吐
出するノズル４５を有する接着剤塗布器４２と、接着部
に紫外線を照射する紫外線照射部であるライトガイド４
７と、このライトガイド４７に紫外線を供給する紫外線
源４４と、塗布器照射部切換部４６とをユニット化して
備えている。なお、ライトガイド４７は例えば光ファイ
バー束等からなる。そして、この光ファイバー束等から
出射された紫外線を穴部１８内に集光させるには、凸レ
ンズ系又は凹面鏡等の集光光学系を用いることができ
る。この集光光学系は例えば人工螢石、人工水晶等の紫
外線透過率の高い材料により作製されることが望まし
い。また、紫外線源４４としては、例えば水銀放電灯を
用いることができる。

【００６９】前記接着・固定装置４１のノズル先端部４
５は、吐出部移動手段である吐出部移動機構４３Ａを介
して接着・固定装置支持台４８に取り付けられ、この接
着・固定装置支持台４８は定盤３２Ｂ上に固定されてい
る。また、接着・固定装置４１のライトガイド４７の光
出射端側は、紫外線照射部移動手段である紫外線照射部
移動機構４３Ｂを介して接着・固定装置支持台４８に取
り付けられている。

【００７０】この接着・固定装置４１によってセンサー
ブラケット５、中間部材である円柱体６及びセンサーブ
ラケット５とで形成される結合部（接触部）に光硬化型
接着剤である紫外線硬化型接着剤を塗布し、その後塗布
器照射部切換部４６を作動させ、ライトガイド４７から
照射される光が結合部に入射するように移動させ、その
後に紫外線を照射して接着剤を硬化させる。なお、位置
調整をする前に接着剤の塗布を行い、その後、位置調整
し接着剤を硬化させてもよい。

【００７１】次に、本実施例に係る位置合わせ・固定装
置の機能ブロック部分を図１９のブロック図に基づいて
説明する。位置調整及び固定装置は、移動ステージ６２
を駆動する移動ステージ駆動部７２と、ＣＣＤ１を駆動
するためのＣＣＤ駆動信号を出力するＣＣＤ駆動部７３
と、ＣＣＤ１から出力されたデータを演算するＣＣＤ出
力データ演算部７４と、後述する接着・固定装置４１を
含む接着ユニットを駆動する接着ユニット駆動部７５
と、ＣＣＤチャック部６３の開閉を制御するＣＣＤチャ
ック部保持及び開放制御部７６（第２制御手段）と、予
め設定されている設定温度と比較される環状隙間ｓ内の
温度を測定する温度測定手段Ｔと、接着剤の吐出位置を
制御する接着剤吐出制御部７７と、ライトガイド４７の
紫外線照射位置を制御する紫外線照射制御部７８と、紫
外線照射制御部７８、接着剤吐出制御部７７及びＣＣＤ
チャック制御部７６の動作シーケンスを制御する動作シ
ーケンス制御部７９と、ＣＣＤ出力データ演算部７４の
演算結果から動作シーケンス制御部７９、接着ユニット
駆動部７５及び移動ステージ駆動部７２に制御信号を送
出して移動量を制御する第１制御手段である移動量制御
部７１とを備える。前記温度測定手段Ｔとしては、例え
ば、非接触温度センサを用いることが望ましい。非接触
温度センサとしては、具体的には、焦電型赤外線センサ
を用いてもよい。また、紫外線硬化型接着剤としては、
例えば、アクリレート、ポリエン・ポリチオール、エポ
キシ等の基剤に光増感剤を添加したものが用いられる。

【００７２】この移動量制御部７１により、結像レンズ
側ブロックの結像レンズ３の結像位置にＣＣＤ側ブロッ
クのＣＣＤ１の画素ライン４を移動させる制御信号が移
動ステージ駆動部７２に送出され、移動ステージ６２が
駆動される。また、接着剤吐出制御部７７により、ＣＣ
Ｄ側ブロックの移動量に合わせてノズル先端部４５を移
動させるように、吐出部移動機構４３Ａが制御される。
さらに、ＵＶ光照射制御部７８により、ＣＣＤ側ブロッ
クの移動量に合わせてライトガイド４７を移動させるよ
うに、紫外線照射部移動機構４３Ｂが制御される。

【００７３】図２１は接着・固定装置の接着ユニット駆
動部により駆動される移動機構を示す平面図、図２２は
同正面図、図２３は同側面図である。画像読取装置の製
造装置天板８０上には、ｘ方向移動機構が設けられてい
る。このｘ方向移動機構は、移動用モータ８１ｘと、こ
の移動用モータ８１ｘに減速機構８３ｘを介して連結さ
れるボールねじ８５ｘと、このボールねじ８５ｘに螺合
してｘ方向に移動するナット部材８６ｘとを備えてい
る。移動用モータ８１ｘは、取付け片８２ｘを介して天
板８０の上面に取付けられる。また、ボールねじ８５ｘ
は、支持片８４ｘ、８８ｘにより天板８０の上面に支持
される。

【００７４】天板８０の下方には、ｘｙテーブルが取り
付けられている。このｘｙテーブルは、天板８０の下面
にｘ方向ガイドレール９８を介して摺動自在に取り付け
られているｘテーブル９７と、このｘテーブル９７の下
面にｙ方向ガイドレール９６を介して摺動自在に取り付
けられているｙテーブル９５とを備えている。移動用モ
ータ８１ｘを駆動することにより、ｘテーブル９７はナ
ット部材８６ｘの係合片８７ｘに係合してｘ方向に移動
される。

【００７５】また、ｘテーブル９７の下面には、ｙ方向
ガイドレール９６に沿ってｙテーブル９５を移動するｙ
方向移動機構が取り付けられている。このｙ方向移動機
構は、移動用モータ８１ｙと、この移動用モータ８１ｙ
に減速機構８３ｙを介して連結されるボールねじ８５ｙ
と、このボールねじ８５ｙに取り付けられてｙ方向に移
動するナット部材８６ｙとを備えている。移動用モータ
８１ｙは、取付け片８２ｙを介してｘテーブル９７の下
面に取付けられる。また、ボールねじ８５ｙは、支持片
８４ｙ、８８ｙによりｘテーブル９７の下面に支持され
ている。

【００７６】このようなｙ方向移動機構では、移動用モ
ータ８１ｙを駆動することにより、ｙテーブル９５は、
ナット部材８６ｙの係合片８７ｙに係合してｙ方向に移
動される。このｙテーブル９５には、後述する固定枠９
３を介して紫外線照射部であるライトガイド４７が取り
付けられている。したがって、このライトガイド４７
は、ｘ，ｙ方向に移動自在に構成されている。

【００７７】前記ｙテーブル９５の下面には、平面視略
コ字形の固定枠９３が固設され、この固定枠９３の開放
端には、ｚ方向（上下方向）ガイドレール９４が取り付
けられている。そして、このｚ方向ガイドレール９４に
は移動枠９２が摺動自在に取り付けられている。この移
動枠９２は、ｚ方向移動機構によりｚ方向ガイドレール
９４に沿ってｚ方向（上下方向）に移動される。このｚ
方向移動機構は、移動用モータ８１ｚと、この移動用モ
ータ８１ｚに減速機構を介して連結されるボールねじ８
５ｚと、このボールねじ８５ｚに取り付けられてｚ方向
に移動するナット部材８６ｚとを備えている。移動用モ
ータ８１ｚは、ｙテーブル９５の上面に取付けられる。
また、ボールねじ８５ｚは、取付片８８ｚ等により固定
枠９３に取り付けられている。移動用モータ８１ｚを駆
動することにより、移動枠９２は、ナット部材８６ｚの
係合片８７ｚに係合してｚ方向に移動される。このよう
にして吐出部移動機構４３Ａは構成されている。

【００７８】前記移動枠９２には、接着・固定装置４１
の接着剤吐出用のノズル４５が取り付けられている。し
たがって、このノズル４５は、ｘ，ｙ，ｚ方向に移動自
在に構成されている。このノズル４５とライトガイド４
７との切換えは、移動用モータ８１ｙを駆動することに
より行うことができ、このようにして塗布器照射部切換
部４６が構成される。

【００７９】次に、上方から接着剤塗布器４２に装着し
ているノズル先端部４５を近づけて接触部分に塗布す
る。

【００８０】図２０は、本発明の複数部材の連結構造体
の組立に用いる位置調整・固定方法の一例を示す制御フ
ロー図である。次に、位置調整・固定方法を図２０の制
御フローに基づいて説明する。ステップＳ１では、ＣＣ
Ｄ側ブロックをＣＣＤチャック部６３で保持する。

【００８１】ステップＳ２では、移動ステージ６２及び
接着ユニット（接着剤塗布器４２等）の原点出しを行
う。移動ステージ６２の原点出しでは、ＣＣＤ１の位置
調整を行う前に、設備の中である決められた第１の基準
位置からの距離が予めわかっている第２の基準位置にワ
ークを保持しているＣＣＤチャック部６３を移動する。
また、接着ユニットの原点出しでは、ＣＣＤ１の位置調
整を行う前に、設備の中である決められた第１の基準位
置からの距離が予めわかっている第３の基準位置に移動
する。

【００８２】ステップＳ３では、ＣＣＤ１を結像レンズ
３の結像位置に合わせるように調整のアルゴリズムに基
づいてＣＣＤ１を調整する（第１工程）。

【００８３】ステップＳ４では、ステップＳ３で調整の
終了したＣＣＤ１が原点位置からどの方向にどれだけ移
動したかということを記憶させておく。即ち、ＣＣＤ出
力データ演算部７４から移動量制御部７１へ移動量に対
応した調整量のデータを送る。

【００８４】ステップＳ５では、ステップＳ４で記憶し
た調整量のデータに基づいて、接着ユニットを接着位置
に移動する。即ち、調整量のデータに基づいて、接着ユ
ニットを原点位置からどの位置に移動させれば接着した
い部分を接着できるかということを算出し、この算出量
分だけ接着ユニットを移動する。したがって、接着ユニ
ットのノズル４５の先端部をＣＣＤ１ブロックを基準と
する吐出位置に合わせることができる。

【００８５】ステップＳ６では、接着・固定装置４１に
装着しているノズル４５を塗布部分に近づけて各ノズル
先端部４５から接着剤を吐出して塗布部分に塗布する
（第２工程）。

【００８６】ステップＳ７では、ステップＳ６の吐出終
了後、ｚ方向の移動用モータ８１ｚを駆動させて接着ユ
ニットをｚ方向、即ち上方に所定時間退避させる。ここ
で、所定時間とは、吐出終了直後にノズル先端部４５か
ら環状隙間ｓ内へ表面張力により連続する接着剤がノズ
ル先端部４５から分離するまでの時間をいう。このよう
に、接着剤の吐出が終了した後で接着ユニットのノズル
先端部４５を上方に所定時間退避させたので、ノズル先
端部４５から表面張力により塗布部分の接着剤に連続し
ている接着剤部分が水平方向の退避方向に引かれて塗布
状態が不均一になるのを防止することができる。

【００８７】ステップＳ８では、ＵＶ光照射制御部７８
により、接着ユニットのノズル先端部４５Ａをｘ方向の
移動用モータ８１ｘ及びｙ方向の移動用モータ８１ｙを
駆動させてｘ，ｙ方向に退避させるとともに、ライトガ
イド４７の光出射端を紫外線照射位置に移動する。この
ときのライトガイド４７の原点位置からの移動量として
は、ステップＳ４で求めて記憶されている移動量を使用
する。このようにワーク側の移動量に基づいてライトガ
イド４７の光出射端部の移動量を制御しているので、ラ
イトガイド４７の光出射端がノズル４５の吐出端の位置
に正確に置換される。

【００８８】ステップＳ９では、ライトガイド４７から
接着剤に向けて紫外線を照射する（第３工程）。

【００８９】ステップＳ１０では、紫外線照射後の接着
剤の冷却を行う。この冷却は、例えば、所定時間放置す
ることによる自然空冷または冷却ファン等による強制空
冷により行われる。

【００９０】ステップＳ１１では、温度測定手段Ｔによ
り環状隙間内の接着剤の温度を測定する（第４工程）。
ステップＳ１２では、ステップＳ１１で測定された温度
と、予め設定されている温度とを比較し、この設定温度
を下回らない場合にはステップＳ１０に戻って紫外線照
射後の冷却を再度行う。そして、設定温度を下回るかど
うかを温度測定手段Ｔの測定値に基づいて監視する。ま
た設定温度を下回った場合には、ステップＳ１３に進
む。この設定温度は、紫外線硬化型接着剤がワークの位
置ズレを生じさせない程度に十分に剛性を維持できる温
度とし、例えば室温より数度上に設定する（第５工
程）。ステップＳ１３では、ＣＣＤチャック部６３の保
持を解除する（第５工程）。

【００９１】次に接着剤の硬化について説明する。ここ
で使用している接着剤は紫外線硬化型接着剤であるた
め、上述したように、接着剤塗布部上方からライトガイ
ド４７により、紫外線ＵＶを照射して接着剤を硬化させ
る。

【００９２】以上において、温度測定手段Ｔを省略して
関連する工程も省略してもよい。また、以上の実施形態
において、親部材と中間部材との連結構造と、子部材と
中間部材との連結構造とを入れ替えてもよい。なお、本
発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、
本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施する
ことができる。

【００９３】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、親部材の位置と親部材に対して所望の位置に調整し
た子部材の位置に倣って中間部材の位置が決まり、且
つ、その位置において各部材に接触しているので、調整
時において子部材の配置に多くの自由度があり、構造体
の調整を簡単に行うことが可能となる。更に、部材の固
定において固定点で部材が接触しているため、構造体の
組立精度が狂わないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複数部材の連結構造の第１実施形態を
示す斜視図である。

【図２】本発明の複数部材の連結構造の第２実施形態を
示す斜視図である。

【図３】点接触の形態による分類を示す図である。

【図４】中間部材の自由度を説明するための図である。

【図５】子部材と中間部材との接触において、接触する
ために重力を用いた場合を示す図である。

【図６】子部材と中間部材との接触において、接触する
ために重力を用いた場合で、親部材と子部材との高さが
異なる場合を示す図である。

【図７】子部材と中間部材との接触において、接触する
ために磁力を用いた場合を示す図である。

【図８】子部材と中間部材との接触において、接触する
ためにゴムの弾性力を用いた場合を示す図である。

【図９】子部材と中間部材との接触において、接触する
ためにバネの弾性力を用いた場合を示す図である。

【図１０】子部材と中間部材との接触において、図８の
ゴムの代わりにバネを用いた場合を示す図である。

【図１１】親部材と中間部材との接触における変形例を
示す図である。

【図１２】親部材と中間部材との接触における変形例を
示す図である。

【図１３】親部材と中間部材との線接触における変形例
を示す図である。

【図１４】親部材と中間部材との線接触における変形例
を示す図である。

【図１５】親部材と中間部材との接触における変形例を
示す図である。

【図１６】本発明の複数部材の連結構造体の第３実施形
態を示す斜視図である。

【図１７】本発明の複数部材の連結構造体の第４実施形
態を示す斜視図である。

【図１８】本発明の複数部材の連結構造体の変形例を示
す斜視図である。

【図１９】本発明の複数部材の連結構造体の組立に用い
る位置合わせ・固定装置の一例を示す機能ブロック図で
ある。

【図２０】本発明の複数部材の連結構造体の組立に用い
る位置調整・固定方法の一例を示す制御フロー図であ
る。

【図２１】本発明の複数部材の連結構造体の組立に用い
る装置の一例を示し、接着・固定装置の接着ユニット駆
動部により駆動される移動機構を示す平面図である。

【図２２】同正面図である。

【図２３】同側面図である。

【図２４】固体撮像素子を用いて画像読取をおこなう装
置の概略図である。

【図２５】固体撮像素子の位置調整方向を示す説明図で
ある。

【図２６】固体撮像素子と画素ラインとの関係を示す図
である。

【図２７】第１従来例の複数部材の連結構造体を示す斜
視図である。

【図２８】第２従来例の複数部材の連結構造体を示す斜
視図である。

【符号の説明】

７レンズブラケット（親部材）５センサーブラケット（子部材）６円柱（中間部材）６ｔ調整範囲

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】親部材に対する子部材の位置が多自由度
に配置されて連結される構造体において、親部材及び子部材とそれぞれの部材に接触した中間部材
とにより構成され、前記中間部材と前記親部材、前記中
間部材と前記子部材のそれぞれの接触部分の内少なくと
も一方の接触部分より外側に調整範囲を形成すべく中間
部材が延出され、且つ、接触部分では中間部材と親部材
又は子部材とが点接触又は線接触して固定され、前記中
間部材は磁力により前記親部材及び子部材の少なくとも
一方に向けて付勢されていることを特徴とする複数部材
の連結構造体。
【請求項２】前記親部材、子部材及び中間部材のう
ち、少なくとも一つの部材が磁石の性質を有し、他の部
材が前記磁石に吸着される材質を有することを特徴とす
る請求項１に記載の複数部材の連結構造体。
【請求項３】前記親部材、子部材及び中間部材が磁石
に吸着される材質であることを特徴とする請求項１に記
載の複数部材の連結構造体。
【請求項４】前記接触部分は接着剤で固定されている
ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の複数部
材の連結構造体。
【請求項５】前記接触部分ははんだで固定されている
ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の複数部
材の連結構造体。
【請求項６】親部材に対する子部材の位置を多自由度
に配置して連結する連結方法において、親部材及び子部材に中間部材を接触し、該接触部分では
中間部材と親部材又は子部材とが磁力を介して点接触又
は線接触し、前記中間部材と前記親部材、前記中間部材
と前記子部材のそれぞれの接触部分の内、少なくとも一
方の接触部分より外側の調整範囲を用いて調整した後、
前記接触部分で固定することを特徴とする複数部材の連
結方法。
【請求項７】前記親部材、子部材及び中間部材のう
ち、少なくとも一つの部材が磁石の性質を有し、他の部
材を前記磁石に吸着することを特徴とする請求項１に記
載の複数部材の連結方法。
【請求項８】前記接触部分は接着剤で固定することを
特徴とする請求項６又は７に記載の複数部材の連結方
法。
【請求項９】前記接触部分ははんだで固定することを
特徴とする請求項７又は８に記載の複数部材の連結方
法。