JPH107991A - 光硬化型接着剤を用いる接着方法及び接着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】熱変形によるワークの固定精度の悪化を防止し
た紫外線硬化型接着剤を用いる接着方法及び接着装置を
提供する。 【解決手段】一対のワーク間に紫外線硬化型接着剤２４
を充填し、充填された紫外線硬化型接着剤２４に紫外線
を照射して硬化させる方法及び装置に関する。紫外線硬
化型接着剤２４を複数回に分けて吐出し、各吐出毎に層
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを形成し、各層を形成
する毎にこの層に紫外線を照射して硬化させる。各層毎
に硬化するので、紫外線エネルギーの硬化反応への変換
効率を高めることができ、熱変形による接着後のワーク
固定精度の悪化を防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線硬化型接着
剤等の光硬化形接着剤を用いて一対のワークを接着固定
する接着方法及び接着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、固体撮像素子を用いて光学像を読
み取る装置では、図７に示すように、物体２を結像レン
ズ３を介し、固体撮像素子１に結像させて読み取ってい
る。また、この固体撮像素子１には複数個の微小な光電
変換素子（以下、単に画素といい、通常数μｍ×数μｍ
の大きさからなる。）を一列に配置した１ラインの固体
撮像素子が用いられている。

【０００３】このような画像読取り装置では、結像レン
ズ３により結像された線像を固体撮像素子１上に位置さ
せ、なおかつ光学的特性（ピント、倍率）を所定の要求
精度で読み取るために、結像レンズ３や１ラインの固体
撮像素子１の画素ライン４を、図８に示すｘ，ｙ，ｚ，
β，γの５軸方向に微動させ位置を調整する必要があ
る。なお、図中の２６は光軸である。

【０００４】さらに最近では、カラー像を読み取るため
に、図９に示すような、Ｒｅｄ（以下、単にＲとい
う。）、Ｇｒｅｅｎ（以下、単にＧという。）、Ｂｌｕ
ｅ（以下、単にＢという。）に分光感度のピークを持つ
画素をＲ，Ｇ，Ｂ別に３列配置した３ライン４ａ，４
ｂ，４ｃの固体撮像素子１ａが用いられる場合がある。

【０００５】この場合には、上述した５軸方向の調整以
外に、結像レンズ３による色収差を補正するために、図
８で示すα方向にも３ライン固体撮像素子１ａの調整を
要するため、合計６軸方向の調整が必要となる。

【０００６】通常、このような固体撮像素子１ａの位置
調整精度は６軸方向ともに数μｍが要求されており、特
にこの要求を達成するために不可欠とされているのが、
固体撮像素子１ａを上記のように位置調整した後に固定
する際に、固体撮像素子１ａの位置がずれないようにす
る技術である。

【０００７】これは、いくら高精度に位置調整をして
も、固定時にずれると再度位置調整が必要になったり、
廃棄処分にするしかなくなってしまい、位置調整時間が
長くなったりコスト高の原因になったりするからであ
る。

【０００８】この固定については、従来ネジによる固定
が多く用いられてきたが、その位置ずれ量が数百μｍ〜
数十μｍと大きすぎることにより、現在ではネジによる
固定に比べ位置ずれ量が少ないとされる接着剤による固
定が多く試みられている。

【０００９】そこで、図１０に示すように、先ず、固体
撮像素子１（図１参照）が固定された固体撮像素子保持
部材６（図１参照）に設けた穴部１８に、結像レンズ３
が固定された固体撮像素子固定部材１０（図１参照）に
設けた突起部１９が遊挿された状態で、穴部１８側の固
体撮像素子保持部材６を移動させることにより精密に位
置合わせ調整をする。次に、穴部１８の内周１８ａ，１
８ｂと突起部１９の外周１９ａ，１９ｂとで形成された
環状の隙間に接着剤２４を吐出することにより、固体撮
像素子１が固定された固体撮像素子保持部材６と結像レ
ンズ３が固定された固体撮像素子固定部材１０とを接着
固定していた。

【００１０】この接着固定に際して、紫外線の照射で硬
化する紫外線硬化型接着剤２４が用いられる。この紫外
線硬化型接着剤２４を環状の隙間に接着に必要な全量を
吐出した後、上方（片側）から紫外線ＵＶを照射して硬
化させていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、紫外線
照射によって生じる熱変形によりワークの固定精度が悪
化するという問題があった。

【００１２】これを次に詳細に説明する。仮に、硬化反
応変換効率を１００％とした場合に紫外線硬化型接着剤
膜厚と紫外線照射時間との関係は図６の線８１のような
直線になる。また、仮に、硬化反応変換効率が１００％
ではないが膜厚に関係なく一定であったならば、線８１
より傾きが緩やかな直線になる。この場合でも、熱の発
生量は膜厚に比例することになる。

【００１３】実際には、一般の紫外線硬化型接着剤の場
合、紫外線硬化型接着剤膜厚と紫外線照射時間との関係
は線８３のような曲線になる。この場合、膜厚が厚くな
るほど、より多くのエネルギーを与える必要がある。し
かし、より多く与えた分のエネルギーは、１回照射で熱
に変換される熱エネルギーの範囲８５に示すように、ほ
とんど全て熱エネルギーに変換されてしまう。

【００１４】ここで、重要なことは、「一般の紫外線硬
化型接着剤においては、熱の発生は単に厚さに比例して
増えるのではなく、接着厚が増えるほど熱が発生する割
合が高くなる、よって、厚膜になるほど、より加速的に
熱の悪影響を受ける。」ということである。

【００１５】また、紫外線硬化型接着剤において、紫外
線硬化反応に必要なエネルギーは、紫外線硬化型接着剤
の種類及び量できまる。即ち、硬化に必要なエネルギー
は、接着剤固有の値である単位体積あたりの硬化に必要
なエネルギーと紫外線硬化型接着剤の体積との積であ
る。

【００１６】また、紫外線ＵＶの照射エネルギーは一般
に照度と時間との積で表される。しかし、紫外線硬化型
接着剤に照射された紫外線ＵＶのエネルギーは、上述し
たように、硬化反応のためのエネルギーに１００％変換
されるわけではなく、エネルギーの損失がある。したが
って、硬化を完全にするためには、この損失分も含む紫
外線照射エネルギーを接着剤に与えなければならない。

【００１７】このエネルギーの損失分は、上述したよう
に、主に熱エネルギーに変換される。つまり、熱が発生
する。よって、従来の技術の如く、厚膜（接着層が厚
い）の紫外線硬化接着を行わなければならない場合、紫
外線ＵＶの照射エネルギーは多量に必要であることか
ら、熱の発生量も多くなる。その結果、熱変形によるワ
ークの固定精度が悪化する。

【００１８】そこで、本発明は、熱変形によるワークの
固定精度の悪化を防止した光硬化型接着剤を用いる接着
方法及び接着装置を提供することをその目的とする。

【００１９】

【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の発明の接着方法では、一対のワーク間に光
硬化型接着剤を充填し、充填された光硬化型接着剤に光
を照射して硬化させる方法において、前記光硬化型接着
剤を複数回に分けて吐出し、各吐出毎に層を形成し、各
層を形成する毎にこの層に光を照射して硬化させること
を特徴としている。

【００２０】また、請求項２の発明の接着装置では、一
対のワーク間に光硬化型接着剤を充填し、充填された光
硬化型接着剤に光を照射して硬化させる接着装置におい
て、前記光硬化型接着剤を複数回に分けて吐出して各吐
出毎に層を形成する手段と、各層を形成する毎にこの層
に光を照射して硬化させる手段とを備えることを特徴と
している。

【００２１】また、請求項３の発明の接着装置では、第
１開口と該第１開口より小径の第２開口とを備える貫通
孔を有する第１ワークと、第２開口より小径の突起部を
有する第２ワークとを、この突起部を第２開口より挿入
し、第１開口より光硬化型接着剤を充填して互いに接着
する光硬化型接着剤を用いる接着装置において、前記第
１開口から前記光硬化型接着剤を吐出する接着剤塗布手
段と、前記接着剤塗布手段による接着剤の吐出を複数回
に分けて各吐出毎に層を形成させる接着剤塗布制御手段
と、前記接着剤を硬化させる光を照射する光照射手段
と、前記各層を形成する毎にこの層に前記光照射手段に
より光を照射して硬化させる光照射制御手段とをそれぞ
れ具備することを特徴としている。

【００２２】また、請求項４の発明の接着装置では、請
求項３記載の光硬化型接着剤を用いる接着装置におい
て、前記第１ワークは結像レンズ側ブロックであり、前
記第２ワークは固体撮像素子側ブロックであることを特
徴としている。

【００２３】また、請求項５の発明の接着装置では、請
求項３〜４の何れかに記載の光硬化型接着剤を用いる接
着装置において、前記接着剤塗布手段は、少なくとも１
層目の吐出については接着する一対の壁面の水平面内で
の間隔の垂直２等分線上にノズルを配置したことを特徴
としている。

【００２４】光硬化型接着剤を複数回に分けて吐出し、
各吐出毎に層を形成し、各層を形成する毎にこの層に光
を照射して硬化させることにより、薄膜の接着剤の塗布
・硬化を繰り返し行うことで、硬化された光硬化型接着
剤を最終的に必要とされる厚膜にしていくことにより、
複数回に分けて吐出された個々の薄膜の接着剤硬化にお
ける光エネルギーの硬化反応への変換効率を高めること
ができる。即ち、各薄膜の接着剤硬化における光エネル
ギーの熱エネルギー変換効率を低くすることができる。
これにより、各薄膜の接着剤硬化におけるワーク及び接
着剤の熱の発生をそれぞれ最小に近づけることができ
る。したがって、薄膜が積層された最終的な厚膜の硬化
完了時におけるワーク及び接着剤の熱の発生を大幅に小
さくすることができ、熱変形による接着後のワーク固定
精度の悪化を防ぐことができる。

【００２５】また、接着剤塗布制御手段により、第１ワ
ークの第１開口から光硬化型接着剤を複数回に分けて接
着剤塗布手段により吐出し、各層毎に層を形成し、光照
射制御手段により前記各層を形成する毎にこの層に光照
射手段により光を照射して硬化させることにより、複数
回に分けて吐出された個々の薄膜の接着剤硬化における
光エネルギーの硬化反応への変換効率を高めることがで
きる。即ち、各薄膜の接着剤硬化における光エネルギー
の熱エネルギー変換効率を低くすることができる。これ
により、各薄膜の接着剤硬化におけるワーク及び接着剤
の熱の発生をそれぞれ最小に近づけることができる。し
たがって、薄膜が積層された最終的な厚膜の硬化完了時
における第１ワーク、第２ワーク及び接着剤の熱の発生
を大幅に小さくすることができ、熱変形による接着後の
ワーク固定精度の悪化を防ぐことができる。

【００２６】また、第１ワークを結像レンズ側ブロック
とし、第２ワークを固体撮像素子側ブロックとした場合
には、結像レンズ側ブロック、固体撮像素子側ブロック
及び接着剤の熱の発生を大幅に小さくすることができ、
熱変形による接着後の結像レンズ側ブロック及び固体撮
像素子側ブロックの固定精度の悪化を防ぐことができ
る。

【００２７】少なくとも１層目の吐出については接着す
る一対の壁面の水平面内での間隔の垂直２等分線上にノ
ズルを配置したことにより、接着剤の表面張力をバラン
スすることができる。

【００２８】

【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。図１は、本発明の一実施形態に係
る接着装置により接着される画像読取装置を示す分解斜
視図である。

【００２９】図に示すように、固体撮像素子（以下、Ｃ
ＣＤという。）１は基板５にハンダ付けされており、該
基板５は固体撮像素子保持部材６にネジ７により固定さ
れている。その際、固定を確実にするため、ネジ７には
バネ座金８と平座金９とが嵌合されている。基板５には
穴部２１が設けられており、後述する本体１０の突起部
１９と固体撮像素子保持部材６の穴部１８との接着は、
この穴部２１を介して行うことになるので、接着剤を充
填し易く、かつ６軸の調整も行い易い。このようにして
第１ワークであるＣＣＤ側ブロックが構成されている。

【００３０】また、ＣＣＤ側ブロックのＣＣＤ１上に原
稿像を所定倍率で結像する結像レンズ３は、本体１０に
取り付けられる。この本体１０は、Ｖブロック部１１を
有しており、この部分に結像レンズ３を置き、その上か
らレンズ押え用板バネ１２を配置し、ネジ１３を締めつ
けることにより結像レンズ３を固定している。

【００３１】また、この本体１０は平座金１４、バネ座
金１５を介し、ネジ１６によりレンズ固定用ネジ穴５１
を介して本体取付用部材１７に固定されている。この本
体取付用部材１７は図示しない画像読取装置本体に固定
される際に用いられる。このようにして第２ワークであ
る結像レンズ側ブロックが構成されている。

【００３２】前記ＣＣＤ側ブロックの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、前記ＣＣＤ側ブロックと結像レンズ側ブロッ
クとを固定する。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ＣＣ
Ｄ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。

【００３３】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、ＣＣＤ
側ブロックの固体撮像素子保持部材６が本体１０に接着
剤で固定されることにより一体に固定される。詳しくは
固体撮像素子保持部材６に設けた穴部１８と本体１０に
設けた突起部１９とで結合部を構成し、該結合部の穴部
１８に本体１０の突起部１９を挿入して、図４、図５に
示すように、接着剤２４を塗布し固定する。

【００３４】この固定する際の接着剤２４の塗布は、本
実施形態では、４回に分けて分割塗布する。即ち、第１
層に相当する量の接着剤を、固体撮像素子保持部材６の
テーパ部１８ａの下方に連続するストレート部１８ｂと
突起部１９のテーパ部１９ａとの間に吐出して塗布し、
第１層２４ａを形成する。このとき接着剤塗布手段であ
るノズル４５を、図５（ａ）に示すように、接着する一
対の壁面１８ｂ，１９ａの水平面内での間隔の垂直２等
分線上に配置したので、ノズル４５から吐出された接着
剤滴２４ｓがほぼ同時に両壁面１８ｂ，１９ａに接触
し、環状の第１層２４ａが形成される。このように接着
剤滴２４ｓがほぼ同時に両壁面１８ｂ，１９ａに接触す
るようにノズル４５を配置することにより、接着剤滴２
４ｓと壁面１８ｂ，１９ａとの間のそれぞれの表面張力
が釣り合って隙間から落下することなく環状の層が形成
される。

【００３５】第１層２４ａが形成された後、ノズル４５
を退避させて、光照射手段であるライトガイド４７を第
１層２４ａに向けて配置し、このライトガイド４７から
紫外線ＵＶを照射して第１層２４ａを硬化する。この硬
化は必ずしも完全に硬化する必要はなく、例えば、第４
層を硬化するときの紫外線照射により第１層２４ａが完
全に硬化するように、やや不完全な硬化の状態となる紫
外線照射量であってもよい。

【００３６】次に、第２層に相当する量の接着剤滴２４
ｔを、第１層２４ａ上に吐出して塗布する。この第２層
に相当する量とは、厚さが第１層２４ａと同一となる量
であり、第１層２４ａより面積が広い分多くの量が必要
となる。

【００３７】第２層２４ｂが形成された後、ノズル４５
を退避させて、ライトガイド４７を第２層２４ｂに向け
て配置し、このライトガイド４７から紫外線ＵＶを照射
して第２層２４ｂを硬化する。この硬化は必ずしも完全
に硬化する必要はなく、例えば、第４層を硬化するとき
の紫外線照射により第２層２４ｂが完全に硬化するよう
に、やや不完全な硬化の状態となる紫外線照射量であっ
てもよい。

【００３８】次に、第３層に相当する量の接着剤滴２４
ｕを、第２層２４ｂ上に吐出して塗布する。この第３層
に相当する量とは、厚さが第１層２４ａと同一となる量
であり、第１層２４ａ及び第２層２４ｂより面積が広い
分多くの量が必要となる。

【００３９】第３層２４ｃが形成された後、ノズル４５
を退避させて、ライトガイド４７を第３層２４ｃに向け
て配置し、このライトガイド４７から紫外線ＵＶを照射
して第３層２４ｃを硬化する。この硬化は必ずしも完全
に硬化する必要はなく、例えば、第４層を硬化するとき
の紫外線照射により第３層２４ｃが完全に硬化するよう
に、やや不完全な硬化の状態となる紫外線照射量であっ
てもよい。

【００４０】次に、第４層に相当する量の接着剤滴２４
ｖを、第３層２４ｃ上に吐出して塗布する。この第４層
に相当する量とは、厚さが第１層２４ａと同一となる量
であり、第１〜３層より面積が広い分多くの量が必要と
なる。

【００４１】第４層が形成された後、ノズル４５を退避
させて、ライトガイド４７を第４層に向けて配置し、こ
のライトガイド４７から紫外線ＵＶを照射して第４層を
硬化する。

【００４２】以上のように、第１〜４層からなる薄膜の
接着剤層の塗布・硬化を繰り返し行うことで、硬化され
た接着剤を最終的に必要とされる厚膜にしていくことに
より、個々の薄膜の接着剤硬化における光エネルギーの
硬化反応への変換効率を高めている、即ち個々の薄膜の
接着剤硬化における光エネルギーの熱エネルギー変換効
率を低くさせている。これにより、個々の薄膜の接着剤
硬化におけるワーク及び接着剤の熱の発生を最小限にす
ることができるので、最終的な厚膜の硬化完了時におけ
るワーク及び接着剤の熱の発生を最小限にすることがで
き、熱変形による接着後のワーク固定精度の悪化を防ぐ
ことができる。

【００４３】次に本実施形態の接着装置を含む画像読取
装置の位置合わせ・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を本体１０にレンズ押え用板バネ１２
を介し、ネジ１３で固定する。さらに、この状態で本体
１０を本体取付用部材１７に平座金１４、バネ座金１５
を介し、ネジ１６により固定する。

【００４４】次に、この組付けられた状態で、図２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３
０、光源２９、光源用反射板２８が設置されている。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】なお、ＣＣＤ１をハンダ付けし固定してい
る基板５は固体撮像素子保持部材６にネジ７により固定
されており、この固体撮像素子保持部材６は真空チャッ
クからなるＣＣＤチャック部６４に把持されている。

【００４８】さらに、このＣＣＤチャック部６４には、
このＣＣＤチャック部６４を保持するチャック部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。

【００４９】なお、固体撮像素子保持部材６は基板５よ
りも剛性の高い部材で形成されているので、ＣＣＤチャ
ック部６４で把持しても歪みが生じにくく、基板５をじ
かに把持する場合に比べ基板５に与える影響が極めて少
なくなっている。

【００５０】また、結像レンズ３を固定している本体１
０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ＣＣ
Ｄ１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６４と本体チャック部とを移動させ
て、位置調整を行なう。

【００５１】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、先端部から紫外線硬化型接着剤２
４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ＵＶを照射する紫外線照射部であるライ
トガイド４７と、このライトガイド４７に紫外線ＵＶ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ＵＶ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。

【００５２】前記接着・固定装置４１のノズル４５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。

【００５３】この接着・固定装置４１によって固体撮像
素子保持部材６の穴部１８と本体１０の突起部１９とで
形成される結合部に光硬化型接着剤である紫外線硬化型
接着剤２４を複数回、本実施形態では４回に分けて塗布
し、塗布する毎に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
ようにライトガイド４７を移動させ、この移動したライ
トガイド４７から紫外線ＵＶを照射して接着剤２４を硬
化させる。

【００５４】次に、本実施形態に係る位置合わせ・固定
装置の機能ブロック部分を図２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Ｃ
ＣＤ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、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６
４を保持するチャック部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と、接着剤２４の吐出
位置及び吐出を制御する接着剤吐出制御部（接着剤塗布
制御部）７７と、ライトガイド４７の紫外線照射位置及
び照射を制御する光照射制御手段である紫外線照射制御
部７８と、紫外線照射制御部７８、接着剤吐出制御部７
７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移動量制御部７１
とを備える。前記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。

【００５５】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
Ｄ１側ブロックの移動量に合わせてノズル４５の先端部
を移動させるように、吐出部移動機構４３Ａが制御され
る。

【００５６】さらに、紫外線照射制御部７８により、Ｃ
ＣＤ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。

【００５７】次に、接着部でもある結合部の構造につい
て説明する。図４には結合部の断面図が示されている。
固体撮像素子保持部材６には、被接着箇所である穴部１
８が形成されており、その穴部１８に本体１０に設けら
れている突起部１９が挿入されている。

【００５８】この両者により形成されている被接着箇所
の環状隙間の形は、幅が不均一な環状になっており、接
着剤２４を吐出塗布する側の幅が広く、接着剤２４が流
れ落ちる側の幅が狭くなっている。

【００５９】前記固体撮像素子保持部材６の穴部１８
と、本体１０の突起部１９とで形成される環状隙間の上
方から、図２に示すように、接着剤塗布器４２に装着し
ているノズル４５の先端部を近づけて塗布する。

【００６０】次に、本実施形態に係る位置調整・固定方
法を図３の制御フローに基づいて説明する。ステップＳ
１では、ＣＣＤ１側ブロックを保持しているＣＣＤチャ
ック部６４をチャック部６３で保持する。

【００６１】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６４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。

【００６２】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。そして、本体１０の突起部
１９が固体撮像素子保持部材６の穴部１８に挿入された
状態で調整を完了する。

【００６３】ステップＳ４では、ステップＳ３で調整の
終了したＣＣＤ１側の穴部１８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。

【００６４】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のノズル先端部をＣＣＤ側ブロックの
穴部１８を基準とする穴部輪郭位置である吐出位置に合
わせることができる。このように穴部１８を基準として
ノズル４５の先端部を合わせたので、注入時の接着剤２
４の穴部１８の外側へのはみ出しを防止することがで
き、注入ムラがなくなる。したがって、環状隙間内での
接着剤２４の塗布状態の均一性を向上させることができ
る。

【００６５】ステップＳ６では、固体撮像素子保持部材
６の穴部１８と、本体１０の突起部１９とから形成され
る環状隙間の上方から接着・固定装置４１に装着してい
るノズル４５を近づけて先端部から第１層分の接着剤２
４を吐出して環状隙間内に環状の第１層２４ａを形成す
る。

【００６６】ステップＳ７では、ステップＳ６の吐出終
了後、接着ユニットのノズル４５の先端部を退避させ
る。さらに、ＵＶ光照射制御部７８により、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穴部１８の移
動量を使用する。このようにワーク側の穴部１８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。したがっ
て、ライトガイド４７から出射される収束性の紫外線光
束を、その光軸に直交する断面形状が穴部１８と同一の
部分で穴部１８に正確に重ねることができる。

【００６７】ステップＳ８では、ライトガイド４７から
環状隙間内の第１層２４ａの接着剤２４に向けて紫外線
ＵＶを照射する。ステップＳ９では、予め設定されてい
る照射回数（本実施形態では４回）と実際に照射した回
数とを比較し、実際に照射した回数が設定回数になった
かどうかを判定する。設定回数になっていなければ、ス
テップＳ１０を介してステップＳ５に戻る。設定回数に
なった場合には、ステップＳ１１に進む。

【００６８】ステップＳ１０では、ライトガイド４７を
退避させる。ステップＳ１１では、紫外線照射後の接着
剤２４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
制冷却により行われる。ステップＳ１２では、チャック
部６３によるＣＣＤチャック部６４の保持を解除する。

【００６９】次に、ステップＳ６で上述の環状隙間に接
着剤２４を塗布したときの接着剤２４の挙動について説
明する。塗布された接着剤２４は、接着剤固有の表面張
力及び接着剤２４の重量に対する摩擦抗力、さらに接着
剤２４内部の圧力に対する抗力や、環状隙間の最下方の
幅や接着剤２４の密度等々による力学的な釣り合いで接
着剤２４は下方に流出しない。特に、第１層２４ａを形
成するときには、ノズル４５を接着する一対の壁面の水
平面内での間隔の垂直２等分線上に配置したので、表面
張力がバランスしやすい。

【００７０】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２４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図２に示
すライトガイド４７により、各層毎に紫外線ＵＶを照射
して接着剤２４を硬化させる。

【００７１】図６に示すように、本発明の実施形態に係
わる分割照射では、硬化膜厚が１層のときの硬化効率
（図中硬化膜厚が１ｍｍのとき）が第４層の硬化膜厚
（図中硬化膜厚が４ｍｍのとき）まで続くので、エネル
ギー損失となる熱に変換される熱エネルギーは範囲８４
となり、１回照射で熱に変換される熱エネルギーの範囲
８５と比べて大幅に小さくなり、硬化効率が極めて高
い。

【００７２】本実施形態では、複数回に分割して紫外線
ＵＶを照射しているので、エネルギー効率が高く、硬化
時間を大幅に短縮することができる。さらに、高エネル
ギーの紫外線照射を行う必要がないので、紫外線ランプ
を小出力のものを使用することができる。またランプ寿
命を長くすることができる。また、従来の如く、１回で
照射する場合と比べて表面硬化による酸素阻害の影響が
少ない。従って、低エネルギーで硬化できるので、熱の
発生が少なく、熱による悪影響を防止することができ
る。

【００７３】また、厚い層を複数の薄い層の分割して各
層毎に照射しているので、内部応力の累積や接着層の高
熱化を防止でき、紫外線硬化後の経時変化（位置ずれ）
を防止することができる。また、接着時にワークの熱膨
張の影響も少なくすることができる。さらに、１回照射
のときのように最奥部が硬化するまで照射すると表面が
過剰照射となり、変質する等の悪影響を防止できる。

【００７４】なお、以上の実施形態では、移動量制御部
７１、動作シーケンス制御部７９、紫外線照射制御部７
８、接着剤吐出制御部７７及びＣＣＤチャック部保持及
び開放制御部７６を個々の回路で構成した場合について
説明したが、１つのＣＰＵで構成してもよい。

【００７５】また、以上の実施形態では、第１ワークと
してＣＣＤ側ブロック、第２ワークとして結像レンズ側
ブロックの場合について説明したが、一対の互いに位置
合わせされるワークであれば、他のものでも容易に適用
することができる。また、光硬化型接着剤として電子線
硬化型接着剤を用いて、硬化する際に紫外線ＵＶの代わ
りに電子線を照射するようにしてもよい。

【００７６】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く本発明によ
れば、光硬化型接着剤を複数回に分けて吐出し、各吐出
毎に層を形成し、各層を形成する毎にこの層に光を照射
して硬化させるように構成したので、ワーク及び接着剤
の熱の発生を大幅に小さくすることができ、熱変形によ
る接着後のワーク固定精度の悪化を防ぐことができる。

【００７７】また、第１ワークを結像レンズ側ブロック
とし、第２ワークを固体撮像素子側ブロックとした場合
には、熱変形による接着後の結像レンズ側ブロック及び
固体撮像素子側ブロックの固定精度の悪化を防ぐことが
できる。

【００７８】また、少なくとも１層目の吐出については
接着する一対の壁面の水平面内での間隔の垂直２等分線
上にノズルを配置した場合には、接着剤の表面張力をバ
ランスすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態に係る接着装置により接着される画
像読取装置を示す分解斜視図である。

【図２】一実施形態に係る位置合わせ・固定装置を示す
図である。

【図３】一実施形態に係る位置調整・固定方法の制御フ
ローを示す図である。

【図４】一実施形態に係わる結合部の断面図である。

【図５】一実施形態に係わる接着工程を示す図である。

【図６】紫外線硬化型接着剤膜厚と紫外線照射時間との
関係を示す図である。

【図７】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８】図７における固体撮像素子の位置調整方向を示
す説明図である。

【図９】固体撮像素子と画素ラインとの関係を示す図で
ある。

【図１０】従来の結合部の断面図である。

【符号の説明】

１ 固体撮像素子 ３ 結像レンズ １９ 突起部 ２４ 紫外線硬化型接着剤 ２４ａ 第１層 ２４ｂ 第２層 ２４ｃ 第３層 ２４ｄ 第４層 ４５ ノズル（接着剤塗布手段） ４７ ライトガイト（紫外線照射手段） ７７ 接着剤吐出制御部（接着剤塗布制御手段） ７８ 紫外線照射制御部（紫外線照射制御手段） ＵＶ 紫外線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のワーク間に光硬化型接着剤を充填
   し、充填された光硬化型接着剤に光を照射して硬化させ
   る方法において、 前記光硬化型接着剤を複数回に分けて吐出し、各吐出毎
   に層を形成し、各層を形成する毎にこの層に光を照射し
   て硬化させることを特徴とする光硬化型接着剤を用いる
   接着方法。
2. 【請求項２】 一対のワーク間に光硬化型接着剤を充填
   し、充填された光硬化型接着剤に光を照射して硬化させ
   る接着装置において、 前記光硬化型接着剤を複数回に分けて吐出して各吐出毎
   に層を形成する手段と、各層を形成する毎にこの層に光
   を照射して硬化させる手段とを備えることを特徴とする
   光硬化型接着剤を用いる接着装置。
3. 【請求項３】 第１開口と該第１開口より小径の第２開
   口とを備える貫通孔を有する第１ワークと、第２開口よ
   り小径の突起部を有する第２ワークとを、この突起部を
   第２開口より挿入し、第１開口より光硬化型接着剤を充
   填して互いに接着する光硬化型接着剤を用いる接着装置
   において、 前記第１開口から前記光硬化型接着剤を吐出する接着剤
   塗布手段と、 前記接着剤塗布手段による接着剤の吐出を複数回に分け
   て各吐出毎に層を形成させる接着剤塗布制御手段と、 前記接着剤を硬化させる光を照射する光照射手段と、 前記各層を形成する毎にこの層に前記光照射手段により
   光を照射して硬化させる光照射制御手段とをそれぞれ具
   備していることを特徴とする光硬化型接着剤を用いる接
   着装置。
4. 【請求項４】 前記第１ワークは結像レンズ側ブロック
   であり、前記第２ワークは固体撮像素子側ブロックであ
   ることを特徴とする請求項３記載の光硬化型接着剤を用
   いる接着装置。
5. 【請求項５】 前記接着剤塗布手段は、少なくとも１層
   目の吐出については接着する一対の壁面の水平面内での
   間隔の垂直２等分線上にノズルを配置したことを特徴と
   する請求項３〜４の何れかに記載の光硬化型接着剤を用
   いる接着装置。