JP5182345B2 - 密着型イメージセンサ及びその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、スキャナー等の画像読み取りや金融端末装置等の紙幣読み取りに使用する密着型イメージセンサ及びその製造方法に関する。

イメージセンサの被照射体の搬送経路面は光を透過させると共に通過する原稿や紙幣などによる耐擦傷性や被照射体の搬送容易性が要求される。例えば、特開２０００−３１２２８１号公報図１（特許文献１参照）には、透明カバーの表面に画質低下の原因となる傷が発生しないようにするため樹脂成形により製造された透明カバー１の表面１ａに傾斜面１０ａ，１０ｂ及び底面１０ｃを有する凹溝１０を設けたイメージセンサが開示されている。

特開２０００−２３６４１５号公報図１（特許文献２参照）には、透明カバー全体の耐衝撃性を高めて割れなどの破損を生じないようにするため樹脂成形することによって作製されたカバー本体１０の凹溝１１に嵌め込まれたガラス２０を設け、カバー１の表面全体が段差のない平面とされているイメージセンサが開示されている。

特開平４−１０８２６１号公報図１（特許文献３参照）には、プラテンガラス２の筐体１への固定方法として、接着剤を流し込む溝部９を筐体１に形成して、その上にプラテンガラス２を載置して圧力を加えて接着することにより、プラテンガラス２の表面側に接着剤がはみ出すことがなく、筐体１とプラテンガラス２との平面度の向上を図るものが開示されている。

特開２０００−３１２２８１号公報（第１図） 特開２０００−２３６４１５号公報（第１図） 特開平４−１０８２６１号公報（第１図）

しかしながら、特許文献１に記載のものでは、樹脂成形された透明カバー１に傾斜面１０ａ，１０ｂを有する凹溝１０を設けるので凹溝１０を深く形成しても原稿が凹溝１０に引っ掛からないようにすることができるものの、形成された傾斜面１０ａ，１０ｂの傾斜角度にばらつきが生じ依然として凹溝１０内のごミを十分に除去できないという課題がある。

特許文献２に記載のものでは、樹脂成形されたカバー本体１０の凹溝１１にガラス２０を嵌め込むので、透明カバー１の表面に発生する傷を発生しないにようにすることが可能であるものの、比較的溝の深い透明カバー１が必要となるので、樹脂成形時にカバー本体１０に歪が発生し、安定した原稿の走行面を得ることが難しいという課題がある。

特許文献３に記載のものでは、筐体１にプラテンガラスを載置して接着する際に筐体１とプラテンガラス２との境目に微小な段差が発生するという課題がある。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされたものであり、被照射体の搬送経路面を形成する透過体を保持するカバーの突起部周辺において、接着剤の気泡やピンホールの発生による搬送経路面の不都合を改善する密着型イメージセンサ及びその製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明の密着型イメージセンサは、搬送される被照射体に光を照射する光源と、この光源からの光の照射経路に介在し、光が透過する平板状の透過体と、被照射体で反射した反射光を前記透過体を介して収束するレンズ体と、このレンズ体で収束された光を受光する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、前記光源、前記レンズ体及び前記センサ基板を収納する筐体と、内部に開口領域を有し、この開口領域に前記透過体を嵌め込み、被照射体が通過する前記透過体の搬送経路面の隙間に接着剤を充填して前記透過体と固定するカバーと、前記透過体を介して被照射体の搬送方向の開口領域両側に前記透過体の側面部と当接する前記カバーの突起部とを備え、前記突起部は前記透過体の前記搬送経路面の反対側から前記搬送経路面に向かって小さくなる錐状の傾斜部を有し、この傾斜部に前記接着剤が充填されるものである。

請求項２に係る発明の密着型イメージセンサは、前記突起部は前記透過体の搬送経路面と反対側の面で前記透過体を支持する前記搬送方向に伸長する爪を有する請求項１に記載のものである。

請求項３に係る発明の密着型イメージセンサは、前記透過体の搬送経路面と前記突起部と当接する前記透過体の側面部との間には切り欠き部がある請求項１又は２に記載のものである。

請求項４に係る発明の密着型イメージセンサは、前記突起部は被照射体の搬送方向と直交する方向の中央と両側に配置され、中央に位置する突起部は両側に位置する突起部より被照射体の搬送方向に伸長している請求項１〜３のいずれかに記載のものである。

請求項５に係る発明の密着型イメージセンサの製造方法は、被照射体の搬送経路面の反対側から搬送経路面に向かって小さくなる錐状の傾斜部を有する突起部を含むカバーの内部開口領域に光が透過する平板状の透過体を挿入し、この透過体の被照射体の搬送方向両側の側面部を前記突起部に当接させて嵌め込む嵌合わせ工程と、前記透過体の前記搬送経路面と前記カバーの前記搬送経路面とを貼付手段で貼り付けて仮固定する貼付工程と、貼り付けられた前記透過体と前記カバーとの搬送経路面側を平面が平滑な基準台に載置する載置工程と、前記搬送経路面の反対側から前記カバーの突起部を回避しながら前記カバーの内部開口領域の外周に沿って前記透過体と前記カバーとの間隙に接着剤を充填する塗布工程と、前記透過体と前記カバーとの隙間に充填された前記接着剤を硬化させて前記透過体と前記カバーとを固定する接着工程と、前記貼付手段と前記基準台とを取り去る引き剥がし工程と、前記接着剤で固定された前記透過体と前記カバーとを含み、搬送される被照射体に光を照射する光源、被照射体からの反射光を前記透過体を介して収束するレンズ体及び前記レンズ体で収束された光を受光する受光部を載置したセンサ基板を筐体に収納する組み立て工程とを備え、前記塗布工程は、前記突起部に設けた前記錐状の傾斜部の周囲から前記接着剤を前記錐状の傾斜部に回り込ませて塗布するものである。

請求項６に係る発明の密着型イメージセンサの製造方法は、前記突起部は前記透過体の搬送経路面と反対側の面で前記透過体を支持する前記搬送方向に伸長する爪を有する請求項５に記載のものである。

請求項７に係る発明の密着型イメージセンサの製造方法は、前記透過体の搬送経路面と前記突起部と当接する前記透過体の側面部との間には切り欠き部がある請求項５又は６に記載のものである。

請求項８に係る発明の密着型イメージセンサの製造方法は、前記突起部は被照射体の搬送方向と直交する方向の中央と両側に配置され、中央に位置する突起部は両側に位置する突起部より被照射体の搬送方向に伸長している請求項５〜７のいずれかに記載のものである。

この発明に係る密着型イメージセンサ及びその製造方法によれば、搬送経路面に透過体を設け、透過体の周囲にカバーを配置し、透過体とカバーとの隙間に隙間部分を補うように接着剤を充填すると共にカバーの突起部に搬送経路面の反対側から搬送経路面に向かって小さくなる傾斜面を設けて接着剤が流れやすい経路を形成したので搬送経路面は平坦となり、突起部周辺で発生する接着剤の気泡やピンホールの発生を防止できる効果がある。

この発明の実施の形態１による密着型イメージセンサの断面構成図である。 この発明の実施の形態１による密着型イメージセンサの平面図である。 この発明の実施の形態１による密着型イメージセンサのカバーに設けられた突起部周辺の構成を説明する部分拡大斜視図である。 この発明の実施の形態１による密着型イメージセンサのカバーと透過体との嵌め合わせを説明する平面図である。 この発明の実施の形態１による密着型イメージセンサのカバーの突起部に接着剤を充填する方法を説明する断面図である。 カバーの突起部に傾斜面が無い場合に接着剤を充填したときの状況を説明する断面図である。 この発明の実施の形態２による密着型イメージセンサのカバーに設けられた突起部周辺の構成を説明する部分拡大斜視図である。 この発明の実施の形態３による密着型イメージセンサのカバーの形状を説明する部分断面図である。 カバーの形状を説明する部分断面図である。 この発明の実施の形態３による密着型イメージセンサのカバーの開口部全周に亘ってカバーに段差を設けた場合について説明する部分断面図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図を用いて説明する。図１は、この発明の実施の形態１による密着型イメージセンサの断面構成図である。図１において、１は原稿や紙幣などの被照射体、２は原稿１を搬送方向に搬送するプラテンローラ、３はＬＥＤなどを付加した導光体や蛍光管から原稿１の読み取り幅方向に亘って光を照射する光源であり、３ａは光源３の光射出部である。

４はソーダガラスなどガラス質の平板の透過体、５は原稿１で反射した反射光を収束するロッドレンズアレイ(レンズ体)、６はレンズ体５で収束された光を受光する受光部(センサＩＣ)、７は受光部６を載置するセンサ基板、８は光源３、レンズ体５及びセンサ基板７を収納又は保持する筐体、９は内部に開口領域を有し、透過体４を保持すると共に透過体４と共に原稿１の搬送経路を形成する樹脂成形されたカバーである。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示す。

図２は、この発明の実施の形態１による密着型イメージセンサの平面図である。図２において、９ａは原稿１の搬送方向と直交する方向（長手方向）中央付近に設けたカバー９の突起部、９ｂは原稿１の搬送方向と直交する方向（長手方向）端部側に設けたカバー９の突起部、９ｃは搬送方向と直交する方向（長手方向）の両端部側に設けられ、搬送方向の中央付近に設けたカバー９の突起部である。各突起部９ａ、９ｂ、９ｃは開口領域を設けて構成したカバー９の内側に一体成形され、透過体４を保持すると共に透過体４とカバー９との間隙を均等に保つために設けられるものである。１０は透過体４とカバー９との間隙に充填され、熱硬化、ＵＶ硬化、常温硬化などの性質を有する接着剤である。図中、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示す。

次に動作について図１を用いて説明する。図１において、光源３から照射された光は、透過体４を通過して、プラテンローラ２で搬送される原稿１を照射する。原稿１で反射した画情報は、反射光として透過体４を介してロッドレンズアレイ５で収束し、ロッドレンズアレイ５で収束した光は受光部６で結像する。

図３は、この発明の実施の形態１による密着型イメージセンサのカバー９に設けられた突起部９ａ又は突起部９ｂ周辺の構成を説明する部分拡大斜視図である。突起部９ａは突起部爪１の領域（９１ａ）と突起部爪２の領域（９２ａ）とからなる。同様に突起部９ｂは突起部爪１の領域（９１ｂ）と突起部爪２の領域（９２ｂ）とからなる。

突起部爪１の領域９１a、９１ｂは透過体４をカバー９の搬送経路面と同じ高さに保持するためのものである。突起部爪２の領域９２ａ、９２ｂは透過体４とカバー９との間に接着剤１０を流し込むための間隙を確保するためのものである。また、透過体４の搬送経路面と突起部９ａ、９ｂと当接させる透過体４の側面部との間には切り欠き部（カット面）がある。

透過体４の垂直方向の水平面と接するカバー９の開口領域中央付近に位置する突起部爪２の領域９２ａは端部側に位置する突起部爪２の領域９２ｂよりも接着剤１０を流し込む間隙を確保するために０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内でさらに突出させている。すなわち、突起部は原稿１の搬送方向と直交する方向の中央と両側に配置され、中央に位置する突起部９ａは両側に位置する突起部９ｂより原稿１の搬送方向（側）に伸長している。

図４は、この発明の実施の形態１による密着型イメージセンサのカバー９と透過体４との嵌め合わせを説明する平面図である。内部に大きな面積の開口領域を設けたカバー９は成形品の状態では図４に示すように内反りになる傾向がある。内反りしたカバー９は長手方向の中央付近がたわみ、この領域の長手方向と直交する短手方向の開口サイズが狭まった状態になる。したがって、図４に示すように中央付近の突起部爪２の領域９２ａを端部側の突起部爪２の領域９２ｂよりも突出量を多くして内反りを矯正して嵌め合わせを行う。図中、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示す。

また、図３に示すように突起部爪１の領域９１ａ、爪２の領域９２ａ、爪１の領域９１ｂ、爪２の領域９２ｂは透過体４を直接受ける面以外は、斜線で示すように面取りして傾斜を設けた構造である。特に突起部爪２の領域９２ａと突起部爪２の領域９２ｂはカバー９の搬送経路面より一段下から形成するものである。すなわち、傾斜面（傾斜部）は円錐の頂上を切り取った切頂構造とし、接着剤の流れ込みが滑らか（スムーズ）になるようにしている。すなわち、接着剤１０が突起部９ａ、９ｂに流れ込みやすい経路を形成するようにしている。

次にこの発明による密着型イメージセンサのカバー９と透過体４との接着時の製造順序について図５を用いて説明する。図５は、この発明の実施の形態１による密着型イメージセンサのカバー９の突起部に接着剤を充填する方法を説明する断面図である。カバー９の開口領域に透過体４を挿入し、嵌め合わせ後のカバー９と透過体４との接着工程は以下の順序で行われる。まず、カバー９と透過体４とをテープやシートなどの軟性材料（貼付手段）１２で気泡が入らないように貼り付けて仮固定する。この工程を貼付工程と呼ぶ。

次にカバー９及び透過体４の搬送経路面側を平面性の高い押し付け治具と一体化した基準台１３に載置する。この工程を載置工程と呼ぶ。

次にカバー９の開口領域外周に沿って移動しながら圧縮空気又は窒素ガスを送り込むことにより接着剤１０を吐出するディスペンサ１１を搬送経路面の反対側から走行させ、ディスペンサ１１のノズルから搬送方向を含む矩形平面上にある透過体４とカバー９との間隙に、カバー９の突起部９ａ、９ｂ上を回避しながら接着剤１０を充填する。すなわち、ディスペンサ１１が、突起部９ａ、９ｂに指しかかると突起部９ａ、９ｂに対しては直接接着剤１０を塗布することを中断しノズルが通り過ぎるように制御する。したがって、突起部９ａ、９ｂに塗布される接着剤は直前までに塗布した接着剤１０の回り込みで充填される。すなわち、突起部９ａ、９ｂに設けた錐状の傾斜部の周囲から接着剤１０を錐状の傾斜部に回り込ませて塗布する。

突起部爪１の領域９１ａ、爪２の領域９２ａ、爪１の領域９１ｂ、爪２の領域９２ｂ周辺に塗布される接着剤１０の充填領域は、透過体４と接触又は対向する面以外は充填領域を傾斜させて回り込みやすくする。例えば、図６に示す傾斜面が無い突起部と比べて回りやすくする。この工程を塗布工程と呼ぶ。

次に押し付け治具を用いてテープ１２を介して半固定されている透過体４とカバー９を接着剤１０が加熱硬化型の場合には加熱炉を用いて硬化させる。接着剤１０が紫外線硬化型の場合にはＵＶ炉を用いて硬化させる。この工程を接着工程と呼ぶ。次にテープ１２と基準台１３を除去することにより、透過体４とカバー９との搬送経路面側は接着剤１０の塗布領域を含めて段差の無い均一な平面を形成する。この工程を引き剥がし工程と呼ぶ。

以上からこの発明の実施の形態１による密着型イメージセンサ及びその製造方法によれば、原稿１の搬送経路（搬送経路面）に位置する領域に透過体４を設け、透過体４の周囲に樹脂で構成したカバー９を配置し、透過体４とカバー９との隙間に隙間部分を補うように接着剤１０を透過体４とカバー９との間に充填すると共にカバー９の突起部９ａ、９ｂに傾斜面を設けたので搬送経路面は平坦となると共に突起部９ａ、９ｂ周辺で発生し、搬送不良の原因となる接着剤１０の気泡や光学特性不良の原因となるピンホールや途切れによる異物混入などを防止することができる。

なお、載置工程において、透過体４に貼り付けられたテープ１２と基準台１３との間に薄いシート状のテープなどを設け、透過体４の微小なそりや歪みを補償するようにしても良い。

実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２による密着型イメージセンサのカバー９に設けられた突起部９ａ又は突起部９ｂ周辺の構成を説明する部分拡大斜視図である。突起部９ａは突起部爪２の領域（９２ａ）からなる。同様に突起部９ｂは突起部爪２の領域９２ｂからなる。

突起部爪２の領域９２ａ、９２ｂは透過体４とカバー９との間に接着剤１０を流し込むための間隙を確保するためのものである。

透過体４の搬送方向水平面と接するカバー９の開口領域中央付近に位置する突起部爪２の領域９２ａは端部側に位置する突起部爪２の領域９２ｂよりも接着剤１０を流し込む間隙を確保するために０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内でさらに突出させている。

図３に示す実施の形態１の斜視図と比較して、透過体４をカバー９の搬送経路面と同じ高さに保持する突起部爪１の領域９１a、爪１の領域９１ｂが無い構造になっている。これは、カバー９と透過体４を接着するためにテープ１２で仮固定する際、カバー９と透過体４の位置を突起部爪１の領域９１ａや突起部爪１の領域９１ｂで支える代わりに治具のような補助台に載せて位置を合せて、テープ１２で仮固定できる平板状のカバー９の場合には、突起部爪１の領域９１ａや突起部爪１の領域９１ｂは設ける必要がないため、突起部爪２の領域９ａや突起部爪２の領域９２ｂだけにしても良い。その他の構成・機能については、実施の形態１で説明したものと同一なので説明を省略する。図中、図３と同一符号は、同一又は相当部分を示す。

実施の形態３．
実施の形態１〜２では、カバー９の突起部９ａ、９ｂを主体に説明したが、実施の形態３では、突起部９ａ、９ｂ、９ｃを除く開口領域全周について説明する。図８は、この発明の実施の形態３による密着型イメージセンサのカバーの形状を説明する部分断面図である。突起部９ａ、９ｂ、９ｃを除く開口領域には傾斜の付いたダム（土手とも呼ぶ）をカバー９に形成することが好ましい。

例えば、図９に示されるカバー９の形状では、ディスペンサ１１のノズル走行時のノズルずれ、もしくは、塗布した直後の粘性流動体である接着剤１０が室温変化等による粘性変動のため接着剤１０が透過体４とカバー９との間隙だけでなくカバー９の内側にまで染み出し、筐体８との組付け性を阻害する原因となる。

図８に示すようにカバー９に傾斜部を付加することにより、傾斜部がダムの役割を果たす。また、ディスペンサ１１の走行ずれに対してもカバー９の傾斜部がガイドの役目を果たしてずれを防ぐ。特に接着剤１０の塗布量が多いときには、接着剤１０のもれを傾斜部で堰き止める効果を持つことにより筐体８との組立性阻害を回避することが出来る。その他の構成・機能については、実施の形態１で説明したものと同一なので説明を省略する。

また、図１０に示すようにカバー９の傾斜部の代わりにカバー９の開口部全周に亘ってカバー９に段差を設けることによってダムを形成しても良い。図８〜図１０中、図５と同一符号は、同一又は相当部分を示す。

以上からカバー９の突起部９ａ、９ｂ、９ｃを除く開口領域全周にカバー９の傾斜部や段差部を設けることにより、安定した樹脂の充填を行うことができる。

１・・・被照射体（紙幣や原稿等） ２・・・プラテンローラ
３・・・光源 ３ａ・・光出射部
４・・・透過体（ガラス板）
５・・・レンズ体（ロッドレンズアレイ）
６・・・受光部（センサＩＣ） ７・・・センサ基板
８・・・筐体
９・・・カバー ９ａ・・・突起部（中央突起部） ９ｂ・・・突起部（端部側突起部）
９ｃ・・・突起部（側面突起部）
１０・・・接着剤
１１・・・ディスペンサ １２・・・テープ（貼付手段） １３・・・基準台（定盤）
９１ａ・・・突起部爪１の領域 ９１ｂ・・・突起部爪１の領域
９２ａ・・・突起部爪２の領域 ９２ｂ・・・突起部爪２の領域

Claims (8)

1. 搬送される被照射体に光を照射する光源と、この光源からの光の照射経路に介在し、光が透過する平板状の透過体と、被照射体で反射した反射光を前記透過体を介して収束するレンズ体と、このレンズ体で収束された光を受光する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、前記光源、前記レンズ体及び前記センサ基板を収納する筐体と、内部に開口領域を有し、この開口領域に前記透過体を嵌め込み、被照射体が通過する前記透過体の搬送経路面の隙間に接着剤を充填して前記透過体と固定するカバーと、前記透過体を介して被照射体の搬送方向の開口領域両側に前記透過体の側面部と当接する前記カバーの突起部とを備え、前記突起部は前記透過体の前記搬送経路面の反対側から前記搬送経路面に向かって小さくなる錐状の傾斜部を有し、この傾斜部に前記接着剤が充填される密着型イメージセンサ。
2. 前記突起部は前記透過体の搬送経路面と反対側の面で前記透過体を支持する前記搬送方向に伸長する爪を有する請求項１に記載の密着型イメージセンサ。
3. 前記透過体の搬送経路面と前記突起部と当接する前記透過体の側面部との間には切り欠き部がある請求項１又は２に記載の密着型イメージセンサ。
4. 前記突起部は被照射体の搬送方向と直交する方向の中央と両側に配置され、中央に位置する突起部は両側に位置する突起部より被照射体の搬送方向に伸長している請求項１〜３のいずれかに記載の密着型イメージセンサ。
5. 被照射体の搬送経路面の反対側から搬送経路面に向かって小さくなる錐状の傾斜部を有する突起部を含むカバーの内部開口領域に光が透過する平板状の透過体を挿入し、この透過体の被照射体の搬送方向両側の側面部を前記突起部に当接させて嵌め込む嵌合わせ工程と、前記透過体の前記搬送経路面と前記カバーの前記搬送経路面とを貼付手段で貼り付けて仮固定する貼付工程と、貼り付けられた前記透過体と前記カバーとの搬送経路面側を平面が平滑な基準台に載置する載置工程と、前記搬送経路面の反対側から前記カバーの突起部を回避しながら前記カバーの内部開口領域の外周に沿って前記透過体と前記カバーとの間隙に接着剤を充填する塗布工程と、前記透過体と前記カバーとの隙間に充填された前記接着剤を硬化させて前記透過体と前記カバーとを固定する接着工程と、前記貼付手段と前記基準台とを取り去る引き剥がし工程と、前記接着剤で固定された前記透過体と前記カバーとを含み、搬送される被照射体に光を照射する光源、被照射体からの反射光を前記透過体を介して収束するレンズ体及び前記レンズ体で収束された光を受光する受光部を載置したセンサ基板を筐体に収納する組み立て工程とを備え、前記塗布工程は、前記突起部に設けた前記錐状の傾斜部の周囲から前記接着剤を前記錐状の傾斜部に回り込ませて塗布する密着型イメージセンサの製造方法。
6. 前記突起部は前記透過体の搬送経路面と反対側の面で前記透過体を支持する前記搬送方向に伸長する爪を有する請求項５に記載の密着型イメージセンサの製造方法。
7. 前記透過体の搬送経路面と前記突起部と当接する前記透過体の側面部との間には切り欠き部がある請求項５又は６に記載の密着型イメージセンサの製造方法。
8. 前記突起部は被照射体の搬送方向と直交する方向の中央と両側に配置され、中央に位置する突起部は両側に位置する突起部より被照射体の搬送方向に伸長している請求項５〜７のいずれかに記載の密着型イメージセンサの製造方法。

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