JP5596803B2 - イメージセンサユニット、画像読取装置、画像形成装置および製造方法 - Google Patents

イメージセンサユニット、画像読取装置、画像形成装置および製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、イメージセンサユニット、画像読取装置、画像形成装置、イメージセンサユニットの製造方法、画像読取装置の製造方法および画像形成装置の製造方法に関する。特に、大型原稿などを読み取るイメージセンサユニット、画像読取装置、画像形成装置、イメージセンサユニットの製造方法、画像読取装置の製造方法および画像形成装置の製造方法に関する。
ファクシミリやスキャナーなどの画像読取装置に用いられるイメージセンサユニットでは、原稿の読み取り可能な長さ（以下、読取長）がＡ４、Ｂ４、Ａ３サイズ程度が一般的である。近年では、読取長がＡ３サイズを超えるＡ２、Ａ１、Ａ０サイズの大型原稿を読み取ることができる長尺のイメージセンサユニットが電子黒板などの画像読取装置に用いられている。
このようなＡ３サイズを超える大型原稿などを読み取る画像読取装置のイメージセンサユニットでは、Ａ３サイズよりも短い短尺の複数のロッドレンズアレイを主走査方向に直列に配列して構成している。
例えば、特許文献１には、ロッドレンズアレイを複数枚つなぎ合わせて長尺化した密着型イメージセンサ（イメージセンサユニット）が開示されている。
特開２０１０−１８７１８７号公報
主走査方向に直線状に配置されたロッドレンズアレイが、原稿からの反射光を精度よくセンサチップに結像させるには、隣接するロッドレンズアレイのロッドレンズ同士を所定の間隔で配置されるように精度よく位置決めした状態で固定する必要がある。しかしながら、フレームの細い溝内に挿入されたロッドレンズアレイを精度よく位置決めする作業は非常に困難であるという問題がある。
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、複数のロッドレンズアレイを主走査方向に直線状に配置する際、複数のロッドレンズアレイを精度よく配置させることを目的とする。
本発明のイメージセンサユニットは、複数の光電変換素子が実装されるセンサ基板と、前記センサ基板に読取対象物からの光を結像するロッドレンズアレイと、複数の前記センサ基板と、複数の前記ロッドレンズアレイとを収容するフレーム体と、を有するイメージセンサユニットであって、前記フレーム体は、第１のフレームと第２のフレームとで分割して構成され、前記ロッドレンズアレイは、前記第１のフレームのみで副走査方向の一側面を固定されると共に、主走査方向に複数配列されることを特徴とする。
本発明の画像読取装置は、イメージセンサユニットと、前記イメージセンサユニットと読取対象物とを相対的に移動させながら、前記読取対象物からの光を読み取る画像読取手段と、を備える画像読取装置であって、前記イメージセンサユニットは、上述したイメージセンサユニットであることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、イメージセンサユニットと、前記イメージセンサユニットと読取対象物とを相対的に移動させながら、前記読取対象物からの光を読み取る画像読取手段と、記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、を備える画像形成装置であって、前記イメージセンサユニットは、上述したイメージセンサユニットであることを特徴とする。
本発明によれば、複数のロッドレンズアレイを主走査方向に直線状に配置させる際、複数のロッドレンズアレイを精度よく配置させることができる。
図１は、本実施形態のイメージセンサユニット１を備えたＭＦＰの外観を示す斜視図である。 図２は、ＭＦＰにおける画像形成部の構造を示す概略図である。 図３は、第１の実施形態のイメージセンサユニットを備えたＭＦＰにおける画像読取部の一部の構成を示す断面図である。 図４は、イメージセンサユニットの分解斜視図である。 図５は、イメージセンサユニットの一部を拡大した分解斜視図である。 図６は、第１のフレームおよび第２のフレームの断面図である。 図７Ａは、ロッドレンズアレイを固定する方法を説明するための断面図である。 図７Ｂは、ロッドレンズアレイを固定する方法を説明するための斜視図である。 図８Ａは、第１のフレームおよび第２のフレームを結合する方法を説明するための断面図である。 図８Ｂは、第１のフレームおよび第２のフレームを結合する方法を説明するための斜視図である。 図９Ａは、カバーガラスを固定する方法を説明するための断面図である。 図９Ｂは、カバーガラスを固定する方法を説明するための斜視図である。 図１０Ａは、センサ基板およびロアカバーを固定する方法を説明するための断面図である。 図１０Ｂは、ロアカバーを固定する方法を説明するための斜視図である。 図１１は、第２の実施形態のイメージセンサユニットを備えたＭＦＰにおける画像読取部の一部の構成を示す断面図である。
以下、本発明を適用できる実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、後述するイメージセンサユニットと、このイメージセンサユニットが適用される画像読取装置および画像形成装置について説明する。なお、以下に説明する各図では、必要に応じてイメージセンサユニットの主走査方向をＸ方向、副走査方向をＹ方向、主走査方向および副走査方向に直交する方向をＺ方向で示している。画像読取装置および画像形成装置では、イメージセンサユニットが読取対象物としての原稿Ｄに光を照射し、反射光を電気信号に変換することで画像を読み取る（反射読取）。なお、読取対象物は原稿Ｄに限られず、その他の読取対象物に対しても適用可能である。また、透過読取であっても適用可能である。
ここで、画像読取装置または画像形成装置の一例である多機能プリンタ（ＭＦＰ；Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｔｅｒ）の構造について図１を参照して説明する。図１は、大型原稿に対応したＭＦＰ１００の外観を示す斜視図である。図１に示すように、ＭＦＰ１００は、シートフィード方式のイメージスキャナーとしてＡ０サイズやＡ１サイズなどの大型な原稿Ｄからの反射光を読み取る画像読取手段としての画像読取部１１０と、記録媒体としてのロール紙Ｒ（記録紙）に原稿Ｄの画像を形成（印刷）する画像形成手段としての画像形成部２１０とを備えている。
画像読取部１１０はいわゆるイメージスキャナーの機能を有するものであり、例えば以下のように構成される。画像読取部１１０は、筐体１２０と、給紙口１３０と、原稿排紙口１４０と、原稿回収ユニット１５０と、シート回収ユニット１６０と、イメージセンサユニット１と、原稿搬送ローラ１０１とを備えている。
イメージセンサユニット１は、例えば密着型イメージセンサ（ＣＩＳ；Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）ユニットである。イメージセンサユニット１は、筐体１２０内に固定されている。
画像読取部１１０では、給紙口１３０から筐体１２０内に差し込まれた原稿Ｄは、駆動機構により回転駆動される原稿搬送ローラ１０１によって挟まれつつ所定の搬送速度でイメージセンサユニット１に対して相対的に搬送される。イメージセンサユニット１は搬送されている原稿Ｄを光学的に読み取って、後述するセンサチップ７により電気信号に変換することで、画像の読み取り動作を行う。画像が読み取られた原稿Ｄは、原稿搬送ローラ１０１によって搬送され原稿排紙口１４０から排紙される。原稿排紙口１４０から排紙された原稿Ｄは、筐体１２０の背面に配置された原稿回収ユニット１５０によって回収される。
図２は画像形成部２１０の構造を示す概略図である。
画像形成部２１０はいわゆるプリンタの機能を有するものであり、筐体１２０内部に収容され例えば以下のように構成される。画像形成部２１０は、ロール紙Ｒと、シート搬送ローラ２２０と、プリンタヘッド２３０とを備えている。プリンタヘッド２３０は、例えばシアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、黒Ｋのインクを備えたインクタンク２４０（２４０ｃ、２４０ｍ、２４０ｙ、２４０ｋ）と、これらのインクタンク２４０にそれぞれ設けられた吐出ヘッド２５０（２５０ｃ、２５０ｍ、２５０ｙ、２５０ｋ）から構成される。また、画像形成部２１０は、プリンタヘッドスライドシャフト２６０と、プリンタヘッド駆動モータ２７０と、プリンタヘッド２３０に取り付けられたベルト２８０とを有している。さらに、図１に示すように、画像形成部２１０には、印刷されたシートＳが排紙されるシート排紙口２９０を備えている。
画像形成部２１０では、連続したロール紙Ｒの一端であるシートＳは、駆動機構により回転駆動されるシート搬送ローラ２２０によって挟まれつつ印刷位置まで搬送方向Ｆ２に搬送される。プリンタヘッド２３０は、プリンタヘッド駆動モータ２７０によりベルト２８０を機械的に動かすことで、プリンタヘッドスライドシャフト２６０に沿って印刷方向（主走査方向）に移動しつつ電気信号に基づいてシートＳに対して印刷を行う。印刷終了まで上述した動作を繰り返した後、印刷されたシートＳは主走査方向に切断される。切断されたシートＳはシート搬送ローラ２２０によってシート排紙口２９０から排紙される。シート排紙口２９０から排紙されたシートＳは、筐体１２０の下側に配置されたシート回収ユニット１６０によって回収される。
なお、画像形成部２１０としてインクジェット方式による画像形成装置を説明したが、電子写真方式、熱転写方式、ドットインパクト方式などどのような方式であっても構わない。
（第１の実施形態）
次に、図３〜図５を参照して、イメージセンサユニット１の各構成部材について説明する。
図３は、第１の実施形態に係るイメージセンサユニット１を備えたＭＦＰ１００における画像読取部１１０の構成を示す断面図である。図４は、イメージセンサユニット１の分解斜視図である。図５は、イメージセンサユニット１の一部を拡大した分解斜視図である。
イメージセンサユニット１は、透明部材としてのカバーガラス２、光源３（３ａ、３ｂ）、集光体としてのロッドレンズアレイ２０、センサ基板６、光電変換素子としてのセンサチップ７、カバー部材としてのロアカバー８、上述した構成部材を収容する支持体としてのフレーム体８０、側板部材５０、カバー保持部材５５などを備えている。これらの構成部材のうち、カバーガラス２、フレーム体８０、ロアカバー８は、大型の原稿Ｄの読取長に対応させて主走査方向に長く形成されている。
カバーガラス２は、フレーム体８０内に塵が侵入するのを防止する。カバーガラス２は平板状であって、フレーム体８０の上部に固定される。なお、透明部材には、ガラス板や透明な樹脂材料からなる板などが適用できる。
光源３（３ａ、３ｂ）は、原稿Ｄを照明する。図３に示すように、光源３ａ、３ｂはそれぞれ、カバーガラス２の下方であって、ロッドレンズアレイ２０を中心に対称な位置に固定される。図５に示すように、光源３は、例えば赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの３色の波長を持つ発光素子４ｒ、４ｇ、４ｂと、発光素子４ｒ、４ｇ、４ｂを実装する基板５とを有している。発光素子４ｒ、４ｇ、４ｂは、例えばＬＥＤチップであり、主走査方向に長く形成された基板５に所定の順番でそれぞれ間隔をあけて実装されている。本実施形態の光源３ａ、３ｂはそれぞれ、通常の読取長（例えばＡ４、Ａ３サイズ）である短尺のイメージセンサユニットに用いられる基板を主走査方向に複数（例えばＡ３サイズを３つ）、直線状に配列されている。
ロッドレンズアレイ２０は、原稿Ｄからの反射光をセンサ基板６に実装されたセンサチップ７に結像するための光学部材である。図３に示すように、ロッドレンズアレイ２０は、光源３ａと光源３ｂとの中央位置に配置される。ロッドレンズアレイ２０の入射面２１と出射面２２の間で形成される光軸（図５に示す直線Ｌ）の延長線上にセンサチップ７が位置する。図５に示すように、ロッドレンズアレイ２０は、正立等倍結像型の結像素子であるロッドレンズ２３を主走査方向に複数配列して構成されている。本実施形態では、短尺のイメージセンサユニットに用いられるロッドレンズアレイ２０が主走査方向に複数（例えばＡ３サイズを３つ）、直線状に配列されている。
センサ基板６は、ロッドレンズアレイ２０により結像された反射光を電気信号に変換するセンサチップ７を主走査方向（長手方向）に複数実装する。センサ基板６は、フレーム体８０に固定される。本実施形態では、短尺のイメージセンサユニットに用いられるセンサ基板６が主走査方向に複数（例えばＡ３サイズを３つ）、直線状に配列されている。
ロアカバー８は、フレーム体８０内に塵が侵入するのを防止する。ロアカバー８は平板状の樹脂などによって形成され、フレーム体８０の下部に固定される。
フレーム体８０は、イメージセンサユニット１の各構成部材を収容する。フレーム体８０は、イメージセンサユニット１の構成部材を位置決めして保持するために、内部が複数の凹凸状に形成されている。本実施形態のフレーム体８０は、複数のロッドレンズアレイ２０を主走査方向に直線状に配列した状態で精度よく固定するために、第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂに分割して構成されている。第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂは、図４に示すように、それぞれ主走査方向に長い長尺状に形成され、その長さは読取長よりもやや長く形成されている。第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂは、端部同士が後述する側板部材５０によって結合されることで、１つのフレーム体８０として機能する。
図６は、第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂの断面図である。図６に示す第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂは、側板部材５０によって結合された位置関係を保った状態で図示している。なお、以下の説明において、上とはＺ方向において原稿Ｄが搬送される側をいい、下とはＺ方向においてロアカバー８が固定される側をいうものとする。
第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂは、それぞれＺ方向に側壁部３１が形成されている。各側壁部３１の下面には、ロアカバー８を取り付けるための切り欠き状のカバー設置部３２が形成されている。また、各側壁部３１の上方には互いに向かい合うように副走査方向に延出された延出部３３（３３ａ、３３ｂ）が形成されている。各側壁部３１と各延出部３３とで囲まれる断面矩形状の空間３４には、上述したセンサ基板６や図示しない中継基板が設置される。
各延出部３３ａ、３３ｂの上面側には、カバーガラス２を取り付ける透明部材設置部３５、光源３を取り付ける光源設置部３６が形成されている。各透明部材設置部３５は、側壁部３１に近接した位置に形成されている。また、各光源設置部３６は、各延出部３３ａ、３３ｂの先端に向かうほど下方向に傾斜している。
各延出部３３ａ、３３ｂの先端側には、先端に向かうにしたがって上昇する階段状の段状部３７が形成されている。延出部３３ａの段状部３７の先端には、第１の対向部３８ａが副走査方向に突出して形成されている。また、延出部３３ｂの段状部３７の先端には、第２の対向部３８ｂが副走査方向に突出して形成されている。第１の対向部３８ａと第２の対向部３８ｂとは、互いに向かい合っている。第１の対向部３８ａの側面には主走査方向に連続して、後述する第１の接着剤が充填される充填溝３９が形成されている。
第１の対向部３８ａと第２の対向部３８ｂとの間の空間は、直線Ｌ上に位置し、ロッドレンズアレイ２０が配置される配置部４０として構成される。配置部４０は、ロッドレンズアレイ２０の断面形状よりも大きく、主走査方向に連続して形成されている。本実施形態のフレーム体８０は、配置部４０を挟んで左右、すなわち副走査方向に第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂが分割して構成されている。
また、第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂは、それぞれアルミニウムまたはアルミニウム合金などの剛性がある材質を用いて、例えば押し出し成形により形成されている。フレームを樹脂で成形した場合、長尺のイメージセンサユニットでは、主走査方向の中央ほど自重が作用してフレームが垂れ下がり、ロッドレンズアレイと原稿Ｄとの焦点がずれてしまう虞がある。第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂに剛性がある材質を用いることで自重によるフレーム体８０の変形を防止することができる。また、第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂを押し出し成形で形成することで金型代などの製造コストの削減を図ることができる。
また、図５に示すように、第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂのそれぞれ端面には複数（例えば２つ）のネジ孔４１が加工される。また、第１のフレーム３０ａの側壁部３１の外側には、複数（例えば２つ）のネジ孔４２が加工される（図６も参照）。ネジ孔４１およびネジ孔４２は、図５に示す主走査方向における一端側のみに限られず他端側にも形成される。また、図５に示すように、第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂの各側壁部３１の外側には、主走査方向に所定の間隔で、カバー保持部材５５を係止するための係止溝４３と、基板５から延びるケーブルを配線する配線溝４４とが加工されている。また、図６に示すように、第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂの各延出部３３の下面には、主走査方向に所定の間隔でネジ孔４５が加工されている。更に、第１の対向部３８ａの上部には、主走査方向に所定の間隔で塗布溝４６が加工されている（図７Ｂを参照）。
上述したように配置部４０を挟んで第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂに分割して構成することで、第２のフレーム３０ｂが配置されていない状態で、第１のフレーム３０ａとロッドレンズアレイ２０とを固定することができる。したがって、複数のロッドレンズアレイ２０を主走査方向に直線状に精度よく配列することができると共にその作業性が向上する。
上述したように構成されるイメージセンサユニット１を備えたＭＦＰ１００が原稿Ｄの読み取りを行う場合、画像読取部１１０は原稿搬送ローラ１０１によって所定の搬送速度で搬送方向Ｆ１に搬送される原稿Ｄに対し、イメージセンサユニット１の光源３ａ、３ｂの発光素子４ｒ、４ｇ、４ｂを順次、点灯駆動させて光を照射させる。光源３ａ、３ｂから照射された光は、ロッドレンズアレイ２０を挟んだ２方向から原稿Ｄの読み取り面に対して出射され、主走査方向に亘ってライン状に均一に照射される。この照射された光が原稿Ｄによって反射されることで、ロッドレンズアレイ２０を介してセンサチップ７上に結像される。この結像された反射光は、センサチップ７により電気信号に変換された後、図示しない信号処理部において処理される。
このようにして画像読取部１１０は、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射光を１走査ライン分読み取ることで、原稿Ｄの主走査方向における１走査ラインの読み取り動作を完了する。１走査ラインの読み取り動作終了後、原稿Ｄの副走査方向への移動に伴い、上述した動作と同様に次の１走査ライン分の読み取り動作を行う。このように、画像読取部１１０は、原稿Ｄを搬送方向Ｆ１に搬送しながら１走査ライン分ずつ読み取り動作を繰り返すことで、原稿Ｄ全面の画像読み取りを行う。
次に、具体的にイメージセンサユニット１の製造方法について図面を参照して説明する。
（工程１）
まず、組立者は第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂの各光源設置部３６に光源３ａ、３ｂを設置する。ここでは、第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂをそれぞれ分離した状態で、光源３ａ、３ｂをそれぞれ設置することができるために、他のフレームが光源３ａ、３ｂを設置する際の支障になることがなく作業性が向上する。
具体的には、組立者は光源設置部３６に対して発光素子４ｒ、４ｇ、４ｂが実装された基板５を主走査方向に３つ直線状に配列し、接着剤などを用いて固定する。この際、各基板５の下面から延びる図示しないケーブルは、第１のフレーム３０ａの側壁部３１に形成された配線溝４４を通って、延出部３３ａの下方に配線される。なお、組立者は、図７Ｂに示すように必要に応じて第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂに形成された配線溝４４に遮光部材６３を貼り付ける。
（工程２）
次に、組立者は第１のフレーム３０ａに複数のロッドレンズアレイ２０を固定する（ロッドレンズアレイ固定工程）。ここでは、図７Ａおよび図７Ｂに示すような治具６０を用いる。治具６０は、第１のフレーム３０ａの主走査方向の長さよりも長く形成され、第１のフレーム３０ａの延出部３３ａが載置されるフレーム載置部６１と、ロッドレンズアレイ２０が載置されるレンズ載置部６２とを有している。治具６０はフレーム載置部６１からレンズ載置部６２までの高さが所定の高さＨに設定されている。
具体的には、組立者は第１の対向部３８ａの充填溝３９に第１の接着剤を充填する。第１の接着剤には、適度に粘性があり且つ硬化するまでに時間が掛かる接着剤が用いられる。次に、図７Ｂに示すように、組立者は第１のフレーム３０ａを治具６０のフレーム載置部６１に載置すると共に、複数のロッドレンズアレイ２０のうち１つ目のロッドレンズアレイ２０を治具６０のレンズ載置部６２に載置した状態のまま副走査方向の一側面を第１の対向部３８ａに押し当てる。この際、ロッドレンズアレイ２０が後述する側板部材５０と接触しないように、第１のフレーム３０ａの端面よりも主走査方向にずらした位置で接着させることが好ましい。
ここで、１つ目のロッドレンズアレイ２０は第１の接着剤を介して第１のフレーム３０ａの対向部３８に、ある程度接着するものの、硬化するまでに時間が掛かるために第１のフレーム３０ａに接着されたまま移動させることが可能である。
次に、組立者は２つ目のロッドレンズアレイ２０を１つ目のロッドレンズアレイ２０と主走査方向に直線状に配列するようにして、治具６０のレンズ載置部６２に載置した状態のまま副走査方向の一側面を第１の対向部３８ａに押し当てる。２つ目のロッドレンズアレイ２０は第１の接着剤を介して第１の対向部３８ａに、ある程度接着するものの、硬化するまでに時間が掛かるために第１のフレーム３０ａに接着されたまま移動させることが可能である。
次に、組立者は隣接する２つのロッドレンズアレイ２０を第１の対向部３８ａに押し当てた状態のまま、隣接するロッドレンズアレイ２０のロッドレンズ２３同士が所定の間隔で配置されるように例えばカメラで観察しながら、１つ目のロッドレンズアレイ２０または２つ目のロッドレンズアレイ２０を主走査方向に移動させて調整する。
この際、第１のフレーム３０ａは上述した配置部４０を挟んで分割されていることから、ロッドレンズアレイ２０および第１の対向部３８ａを露出させた状態で、ロッドレンズアレイ２０を移動させて調整することができる。すなわち、ロッドレンズアレイ２０を第１の対向部３８ａの主走査方向に移動させる際、ロッドレンズアレイ２０を保持するためのスペースを広く確保することができる。したがって、複数のロッドレンズアレイ２０を主走査方向に精度よく配置させることができると共にその作業性を向上させることができる。
次に、組立者は、図７Ｂに示すように第１の対向部３８ａの上部に形成された第２の接着剤を塗布するための塗布溝４６に第２の接着剤を塗布する。第２の接着剤は、第１の接着剤と比較して、粘性が低く且つ硬化するまでの時間が短い接着剤が用いられる。ここでは、第２の接着剤として紫外線硬化樹脂を用いる場合について説明する。
組立者は、塗布溝４６に塗布した第２の接着剤に紫外線を照射させることで、隣接するロッドレンズアレイ２０を主走査方向に精度よく配置させた状態で位置決めすることができる。なお、第１の接着剤の接着範囲は第１の対向部３８ａに形成された主走査方向に亘った充填溝３９の範囲であり、第２の接着剤の接着範囲は第１の対向部３８ａの上部に形成された主走査方向に所定の間隔で形成された塗布溝４６の範囲である。したがって、第１の接着剤の接着範囲は、第２の接着剤の接着範囲よりも大きいために、最終的には主に第１の接着剤が第１のフレーム３０ａとロッドレンズアレイ２０とを固定させる。
ここで、第１のフレーム３０ａとロッドレンズアレイ２０とは、材質が異なることからそれぞれ線膨脹係数が相違する。したがって、イメージセンサユニット１の使用環境により温度が変化した場合、第１のフレーム３０ａとロッドレンズアレイ２０との間で主走査方向への伸縮量が異なってしまう。この際、粘性がない接着剤で第１のフレーム３０ａとロッドレンズアレイ２０とを固定する場合、伸縮量の違いから第１のフレーム３０ａおよびロッドレンズアレイ２０が変形してしまう。一方、上述した粘性が高い第１の接着剤で第１のフレーム３０ａとロッドレンズアレイ２０とを固定する場合、第１の接着剤が両者の伸縮量の相違を吸収するために、第１のフレーム３０ａおよびロッドレンズアレイ２０の変形を防止することができる。なお、粘性が低い第２の接着剤は、その接着範囲が第１の接着剤の接着範囲よりも小さいために、第１の接着剤による伸縮量の吸収を妨げることがない。
次に、組立者は、３つ目のロッドレンズアレイ２０も２つ目のロッドレンズアレイ２０と同様に組み付けることで、複数のロッドレンズアレイ２０を主走査方向に精度よく配置させた状態で位置決めすることができる。
また、第１のフレーム３０ａに接着された複数のロッドレンズアレイ２０は、治具６０を用いて組み付けられている。治具６０はフレーム載置部６１からレンズ載置部６２までの高さが所定の高さＨに設定されているので、全てのロッドレンズアレイ２０はフレーム載置部６１から出射面２２までの距離が高さＨで位置決めされている。ここで、フレーム載置部６１の高さは、後述するセンサ基板６が取り付けられる高さであるために、治具６０を用いることで、全てのロッドレンズアレイ２０の出射面２２からセンサ基板６までの距離を一定にすることができる。
（工程３）
次に、組立者は第２のフレーム３０ｂと、ロッドレンズアレイ２０が接着された第１のフレーム３０ａとを側板部材５０を用いて結合する。
具体的には、組立者は、図８Ａに示すように第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとを直線Ｌに対して対称になるように配置する。この際、第１のフレーム３０ａの透明部材設置部３５と第２のフレーム３０ｂの透明部材設置部３５とに当接する、図８Ａの２点鎖線で示すような治具６４などを用いることで、第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとを高さ方向で一致させると共に、副走査方向の間隔を所定の距離で位置決めすることができる。なお、図８Ａでは、治具６４を上方に図示しているが、実際は図８Ａの上下を反転させて、治具６４を作業台に位置させて治具６４上に第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとを載置させることが好ましい。
図８Ａに示すような第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとが位置決めされた状態では、第１のフレーム３０ａに接着されたロッドレンズアレイ２０は第２のフレーム３０ｂに接触しておらず、第２のフレーム３０ｂから離間しており、副走査方向の隙間Ｖが主走査方向に亘って連続して形成されている。本実施形態では、隙間Ｖは、０．１ｍｍであるが、ロッドレンズアレイ２０の下部に（出射面２２からの光に影響を与えないように）、第２の対向部３８ｂの一部が突出する突出部３８ｃを形成することで迷光を防止している。なお、隙間Ｖの大きさはこの範囲に限定されるものではない。
次に、組立者は第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとを治具６４を用いて位置決めした状態のまま、図８Ｂに示すように側板部材５０を用いて第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとを結合する。ここで、側板部材５０は、側板部５１と、補強部５２と、ユニット取付け部５３とから構成されている。側板部材５０は、例えば金属を折り曲げることで成形されている。側板部５１は、各ネジ６５が側板部５１の挿通孔を挿通して第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとのネジ孔４１に螺合されることで、第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとを位置決めした状態で結合する。側板部５１は、第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとで形成される主走査方向の開口６６を閉塞する。補強部５２は側板部５１の側端から屈曲されて形成されている。補強部５２は、各ネジ６５が補強部５２の挿通孔を挿通して第１のフレーム３０ａのネジ孔４２に螺合されることにより、第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとの結合を補強する。ユニット取付け部５３は、完成したイメージセンサユニット１をＭＦＰ１００に取り付ける際に用いられる。また、図８Ｂに示す主走査方向の一端側の側板部材５０を用いた結合について説明したが、同様に主走査方向の他端側の側板部材５０を用いて第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとを結合する。
なお、組立者は、図８Ｂに示すように必要に応じて第１の対向部３８ａと第２の対向部３８ｂとの間のうちロッドレンズアレイ２０が配置されていない部分に遮光部材６７を貼り付ける。
（工程４）
次に、組立者は第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂにカバーガラス２を固定する。
具体的には、組立者は、図９Ａに示すように第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂの透明部材設置部３５の主走査方向に亘って、それぞれ両面接着テープ６９を貼り付ける。次に、組立者は、第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとにより形成される上方に開口する開口６８を閉塞するように、両面接着テープ６９上にカバーガラス２を載置する。更に、上方からカバーガラス２を加圧することで、両面接着テープ６９と密着され、カバーガラス２を第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとの透明部材設置部３５に固定することができる。
ここで、図９Ｂに示すように、カバーガラス２の端面には、側板部材５０の側板部５１とカバーガラス２との間を密着させるために例えばスポンジなどで形成された弾性部材７０が取り付けられている。したがって、カバーガラス２は第１のフレーム３０ａ、第２のフレーム３０ｂおよび側板部材５０との間で密着して固定されることから、フレーム体８０内に塵が侵入するのを防止することができる。なお、弾性部材７０はカバーガラス２の主走査方向における一端側の端面に限られず、他端側の端面にも取り付けることができる。
このように、カバーガラス２が第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂの透明部材設置部３５に固定された状態では、カバーガラス２は第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂの主走査方向に亘ってそれぞれ固定される。したがって、カバーガラス２は第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとを結合させ、フレーム体８０自体の剛性を高める効果も有している。
（工程５）
次に、組立者は第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂにセンサ基板６を固定する。
具体的には、組立者は複数のセンサ基板６のうち１つ目のセンサ基板６を第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂにより形成される空間３４に下方から挿入する。次に、組立者はセンサ基板６の実装面を第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂの各延出部３３ａ、３３ｂの下面と当接させた状態で、センサ基板６のセンサチップ７がロッドレンズアレイ２０の直下、すなわち主走査方向に配置されるように位置決めする。次に、図１０Ａに示すように、組立者は位置決めされた状態のままネジ７１をセンサ基板６に形成された挿通孔に挿通させて第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂのネジ孔４５に螺合することで、センサ基板６を第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂに固定する。なお、実際は図１０Ａの上下を反転させてセンサ基板６をネジ７１で固定することが好ましい。
次に、組立者は２つ目のセンサ基板６と３つ目のセンサ基板６も同様に、各センサチップ７がロッドレンズアレイ２０の直下に配置されるように位置決めした後、ネジ７１を第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂのネジ孔４５に螺合することで、各センサ基板６を第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂに固定する。
（工程６）
次に、組立者は第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂにロアカバー８を固定する。
具体的には、組立者は、図１０Ａに示すように第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂにより形成される下方に開口する開口７２を閉塞するように、ロアカバー８を下方から第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂのカバー設置部３２に取り付ける。なお、実際は図１０Ａの上下を反転させてロアカバー８をカバー設置部３２に取り付けることが好ましい。
ここで、図１０Ｂに示すように、ロアカバー８の端面には、側板部材５０の側板部５１とロアカバー８との間を密着させるために例えばスポンジなどで形成された弾性部材７３が取り付けられている。したがって、ロアカバー８を第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂに取り付けた状態では、側板部５１とロアカバー８との間が密着され、フレーム体８０内に塵が侵入するのを防止することができる。なお、弾性部材７３はロアカバー８の主走査方向の一端側の端面に限られず、主走査方向の他端側の端面にも取り付けることができる。
続いて、組立者は複数のカバー保持部材５５を用いて、取り付けられたロアカバー８を固定する。ここで、カバー保持部材５５は、断面略コ字状に形成され、第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂを副走査方向に両側から挟み込む保持部５６を有している。カバー保持部材５５は、例えば板ばねを折り曲げることで形成されている。組立者はカバー保持部材５５の両側の保持部５６を、付勢に抗して拡開させながら、第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂを挟み込んでいく。各保持部５６がそれぞれ第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂの係止溝４３に挿入され係止されることで、ロアカバー８を第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂから脱落しないように保持させることができる。
以上のような工程１〜工程６を経てイメージセンサユニット１が製造される。製造したイメージセンサユニット１は側板部材５０のユニット取付け部５３を介してＭＦＰ１００に組み込まれる。
このように本実施形態によれば、フレーム体８０をロッドレンズアレイ２０が配置される配置部４０を挟んで第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとに分割して構成しているので、第２のフレーム３０ｂから分離させた状態の第１のフレーム３０ａに対してロッドレンズアレイ２０を固定することができる。すなわち、複数のロッドレンズアレイ２０を位置決めする際、ロッドレンズアレイ２０を保持するためのスペースを広く確保することができるので、複数のロッドレンズアレイ２０を主走査方向に精度よく配置させることができると共にその作業性を向上させることができる。
また、上述したように組み立てられたイメージセンサユニット１では、ロッドレンズアレイ２０は第２のフレーム３０ｂと接触されず、第１のフレーム３０ａとの間でのみ固定されている。したがって、仮に第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとがずれて結合されたとしても、そのズレが第２のフレーム３０ｂを介してロッドレンズアレイ２０に影響を与えることがないので、常にロッドレンズアレイ２０は原稿Ｄからの光を精度よくセンサチップ７に結像させることができる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るイメージセンサユニット１０について図１１を参照して説明する。図１１は、第２の実施形態に係るイメージセンサユニット１０を備えたＭＦＰ１００における画像読取部１１０の構成を示す断面図である。
本実施形態のイメージセンサユニット１０は、第１の実施形態と比べて、フレーム体８０に対するセンサ基板６の固定方法およびフレーム体８０に対するロアカバー８の固定方法が異なる。なお、他の構成は第１の実施形態と同様であり、同一符号を付してその説明を省略する。
まず、フレーム体８０に対するセンサ基板６の固定方法について説明する。図１１に示すように、本実施形態のセンサ基板６は、第１のフレーム３０ａの主走査方向に所定の間隔で形成されたネジ孔４５にネジ７１を介して固定されているだけであって、第２のフレーム３０ｂには固定されていない。すなわち、図１１に示すように、第１のフレーム３０ａに固定されたセンサ基板６は第２のフレーム３０ｂに接触しておらず、第２のフレーム３０ｂから離間しており、上下方向の隙間Ｔが主走査方向に亘って連続して形成されている。
すなわち、第１の実施形態のように、センサ基板６を第２のフレーム３０ｂにも固定する方法では、第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとがずれて結合された場合には、そのズレに応じてセンサ基板６が第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂに固定される。したがって、センサチップ７とロッドレンズアレイ２０との間の相対位置がずれてしまう虞がある。本実施形態のように、センサ基板６が第２のフレーム３０ｂと接触されず、第１のフレーム３０ａとの間でのみ固定することで、センサ基板６のセンサチップ７と第１のフレーム３０ａのみに固定されているロッドレンズアレイ２０との間の相対位置を高い精度で確保することができる。また、温度変化等が生じてもロッドレンズアレイ２０の入射面２１と出射面２２の間で形成される光軸（図５に示す直線Ｌ）とセンサチップ７との位置関係が副走査方向（幅方向）にずれを低減できるため、読み取り精度の低下が生じる虞を低減できる。
次に、フレーム体８０に対するロアカバー８の固定方法について説明する。本実施形態では、第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂの各側壁部３１の内側、すなわち空間３４側に、ロアカバー８を挿入する挿入溝４７が主走査方向に連続して形成されている。したがって、組立者は第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂの端面側からロアカバー８を挿入溝４７に挿入することで、ロアカバー８を第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂに固定する。このように、ロアカバー８を挿入溝４７に挿入して第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂに固定することで、ロアカバー８と第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂとの隙間から塵が侵入するのを防止することができる。なお、ロアカバー８の端面には第１の実施形態と同様に弾性部材７３を取り付けて、側板部材５０との間を密着させてもよい。
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、上述した実施形態では、第１のフレーム３０ａおよび第２のフレーム３０ｂの材質としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いる場合について説明したがこの場合に限られず、剛性がある材質であればどのような材質であってもよい。フレーム体８０の自重による垂れ下がりを防止できれば、樹脂などの剛性がない材質を用いることができる。
また、上述した実施形態では、光源３として複数のＬＥＤチップが実装された基板５を用いる場合について説明したが、この場合に限られない。光源としては、例えば読取長と略同長さとなる導光体と、導光体の端面に配置される例えばＬＥＤチップとを組み合わせたものを用いることができる。導光体は端面から入射されたＬＥＤチップの光を内部で伝播させて原稿Ｄにライン状に照射させることができる。
また、上述した実施形態では、カバーガラス２をフレーム体８０に固定する場合に、両面接着テープ６９を用いる場合について説明したが、この場合に限られず、接着剤を用いて固定してもよい。
また、上述した実施形態の工程３では、図８Ａの２点鎖線で示すような治具６４などを用いて第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとを位置決めする場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、治具６４に代えてカバーガラス２を用いて位置決めし、この位置決めと同時にカバーガラス２を第１のフレーム３０ａと第２のフレーム３０ｂとに取り付けてもよい。
１：イメージセンサユニット １０：イメージセンサユニット ２：カバーガラス ３（３ａ、３ｂ）：光源 ４ｒ、４ｇ、４ｂ：発光素子 ５：基板 ６：センサ基板 ７：センサチップ ８：ロアカバー ２０：ロッドレンズアレイ ２１：入射面 ２２：出射面 ２３：ロッドレンズ ３０ａ：第１のフレーム ３０ｂ：第２のフレーム ３１：側壁部 ３２：カバー設置部 ３３（３３ａ、３３ｂ）：延出部 ３４：空間 ３５：透明部材設置部 ３６：光源設置部 ３７：段状部 ３８ａ：第１の対向部 ３８ｂ：第２の対向部 ３９：充填溝 ４０：配置部 ４１：ネジ孔 ４２：ネジ孔 ４３：係止溝 ４４：配線溝 ４５：ネジ孔 ４６：塗布溝 ４７：挿入溝 ５０：側板部材 ５１：側板部 ５２：補強部 ５３：ユニット取付け部 ５５：カバー保持部材 ５６：保持部 ６０：治具 ６１：フレーム載置部 ６２：レンズ載置部 ６３：遮光部材 ６４：治具 ６５：ネジ ６６：開口 ６７：遮光部材 ６８：開口 ６９：両面接着テープ ７０：弾性部材 ７１：ネジ ７２：開口 ７３：弾性部材 ８０：フレーム体 １００：画像読取装置（ＭＦＰ） １１０：画像読取部（画像読取手段） １２０：画像形成部（画像形成手段）

Claims (16)

  1. 複数の光電変換素子が実装されるセンサ基板と、
    前記センサ基板に読取対象物からの光を結像するロッドレンズアレイと、
    複数の前記センサ基板と、複数の前記ロッドレンズアレイとを収容するフレーム体と、
    を有するイメージセンサユニットであって、
    前記フレーム体は、第１のフレームと第２のフレームとで分割して構成され、
    前記ロッドレンズアレイは、前記第１のフレームのみで副走査方向の一側面を固定されると共に、主走査方向に複数配列される
    ことを特徴とするイメージセンサユニット。
  2. 前記第１のフレームと前記第２のフレームとが結合される際、
    前記ロッドレンズアレイと前記第２のフレームとの間には主走査方向に亘って隙間が形成される
    ことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサユニット。
  3. 前記センサ基板は、前記第１のフレームのみで副走査方向の一端を固定される
    ことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサユニット。
  4. 前記第１のフレームと前記第２のフレームとが結合される際、
    前記センサ基板と前記第２のフレームとの間には主走査方向に亘って隙間が形成される
    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。
  5. 前記第１のフレームと前記第２のフレームとは、主走査方向に開口する開口を閉塞する側板部材によって結合される
    ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
  6. 前記第１のフレームと前記第２のフレームとは、主走査方向と副走査方向とにそれぞれ直交する方向であって、前記読取対象物側に開口する開口を閉塞する透明部材によって結合される
    ことを特徴とする請求項５に記載のイメージセンサユニット。
  7. 前記第１のフレームと前記第２のフレームとは、主走査方向と副走査方向とにそれぞれ直交する方向であって、前記読取対象物側の反対側に開口する開口を閉塞するカバー部材が取り付けられる
    ことを特徴とする請求項５に記載のイメージセンサユニット。
  8. 前記第１のフレームと前記第２のフレームとには、主走査方向と副走査方向とにそれぞれ直交する方向であって、前記読取対象物側に開口する開口を閉塞する透明部材が取り付けられ、
    前記透明部材の前記側板部材に対向する端面と、前記側板部材との間には両者を密着させる弾性部材を有する
    ことを特徴とする請求項５に記載のイメージセンサユニット。
  9. 前記第１のフレームと前記第２のフレームとには、主走査方向と副走査方向とにそれぞれ直交する方向であって、前記読取対象物側の反対側に開口する開口を閉塞するカバー部材が取り付けられ、
    前記カバー部材の前記側板部材に対向する端面と、前記側板部材との間には両者を密着させる弾性部材を有する
    ことを特徴とする請求項５に記載のイメージセンサユニット。
  10. 複数の前記ロッドレンズアレイは、それぞれ第１の接着剤と第２の接着剤とで前記第１のフレームに固定され、
    前記第１の接着剤は、前記第２の接着剤よりも粘性が高く、
    前記第２の接着剤は、前記第１の接着剤の接着範囲よりも小さい接着範囲で複数の前記ロッドレンズアレイおよび前記第１のフレームと接している
    ことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
  11. 複数の光電変換素子が実装されるセンサ基板と、
    前記センサ基板に読取対象物からの光を結像するロッドレンズアレイと、
    複数の前記センサ基板と、複数の前記ロッドレンズアレイとを収容するフレーム体と、
    を有し、
    前記フレーム体は、第１のフレームと第２のフレームとで分割して構成され、
    前記ロッドレンズアレイは、前記第１のフレームのみで副走査方向の一側面を固定されると共に、主走査方向に複数配列されるイメージセンサユニットと、
    前記イメージセンサユニットと読取対象物とを相対的に移動させながら、前記読取対象物からの光を読み取る画像読取手段と、
    を備える
    ことを特徴とする画像読取装置。
  12. 複数の光電変換素子が実装されるセンサ基板と、
    前記センサ基板に読取対象物からの光を結像するロッドレンズアレイと、
    複数の前記センサ基板と、複数の前記ロッドレンズアレイとを収容するフレーム体と、
    を有し、
    前記フレーム体は、第１のフレームと第２のフレームとで分割して構成され、
    前記ロッドレンズアレイは、前記第１のフレームのみで副走査方向の一側面を固定されると共に、主走査方向に複数配列されるイメージセンサユニットと、
    前記イメージセンサユニットと読取対象物とを相対的に移動させながら、前記読取対象物からの光を読み取る画像読取手段と、
    記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
    を備える
    ことを特徴とする画像形成装置。
  13. 複数の光電変換素子が実装されるセンサ基板と、
    前記センサ基板に読取対象物からの光を結像するロッドレンズアレイと、
    複数の前記センサ基板と、複数の前記ロッドレンズアレイとを収容するフレーム体と、
    を有し、
    前記フレーム体は、第１のフレームと第２のフレームとで分割して構成され、
    前記ロッドレンズアレイは、前記第１のフレームのみで副走査方向の一側面を固定されると共に、主走査方向に複数配列されるイメージセンサユニットの製造方法であって、
    複数の前記ロッドレンズアレイを主走査方向に直線状に配列した状態で前記第１のフレームに固定するロッドレンズアレイ固定工程と、
    前記第２のフレームと複数の前記ロッドレンズアレイが固定された前記第１のフレームとを結合する工程と、
    を有することを特徴とする製造方法。
  14. 前記ロッドレンズアレイ固定工程では、複数の前記ロッドレンズアレイと前記第１のフレームとを治具を介して位置決めする工程と、
    複数の前記ロッドレンズアレイのうち隣接するロッドレンズアレイ同士の間隔を調整する工程と、
    を有する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の製造方法。
  15. 前記ロッドレンズアレイ固定工程では、第１の接着剤を用いて複数の前記ロッドレンズアレイと前記第１のフレームとを接着させる工程と、
    複数の前記ロッドレンズアレイのうち隣接するロッドレンズアレイ同士の間隔を調整する工程と、
    前記第１の接着剤よりも早く硬化する第２の接着剤を用いて、前記第１の接着剤の接着範囲よりも小さい接着範囲で、複数の前記ロッドレンズアレイと前記第１のフレームとを接着させる工程と、
    を有する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の製造方法。
  16. 前記第１の接着剤は、前記第２の接着剤よりも粘性が高い接着剤である
    ことを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
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