圖像傳感器單元、圖像讀取裝置以及圖像形成裝置的製作方法
2023-10-06 08:12:09
專利名稱：圖像傳感器單元、圖像讀取裝置以及圖像形成裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及圖像傳感器單元、圖像讀取裝置以及圖像形成裝置。特別是涉及讀取大型原稿等的圖像傳感器單元、圖像讀取裝置以及圖像形成裝置。
背景技術：
在傳真機、掃描儀等圖像讀取裝置所用的圖像傳感器單元中，所能讀取的原稿的長度(以下稱讀取長度)通常為A4、B4、A3規格左右。近年來，在電子黑板等圖像讀取裝置中使用了讀取長度超過A3規格的能讀取A2、A1、A0規格的大型原稿的縱長的圖像傳感器單
J Li o對於這種可讀取超過A3規格的大型原稿等的圖像讀取裝置的圖像傳感器單元，通過沿主掃描方向串聯排列多個安裝有多個傳感器晶片(sensor chip)的比A3規格短的傳感器基板而構成。在串聯排列傳感器基板時，理想的是，使安裝於相鄰的傳感器基板的傳感器晶片的間隔極小，從而減少讀取的圖像缺失部。但是，由於電子黑板等所用的圖像傳感器單元不要求很高的讀取精度，因此，即使傳感器晶片的間隔較大也沒有問題。另一方面，需要精細讀取大型地圖等的圖像讀取裝置要求與通常的掃描儀相同的讀取品質，因此需要避免產生圖像缺失部。例如，在專利文獻I中公開了一種接合多張排列有LED晶片(傳感器晶片)的布線基板(傳感器基板)而縱長化的光電轉換裝置。專利文獻1:日本特開平7 - 86541號公報
發明內容
但是，在上述專利文獻I所公開的光電轉換裝置中，由於使傳感器晶片自傳感器基板的端部突出，因此，例如在接合傳感器基板、保管安裝有傳感器晶片的傳感器基板時，傳感器晶片可能會破損。本發明是鑑於上述課題而完成的，其目的在於防止傳感器晶片的破損。本發明的圖像傳感器單元的特徵在於，其包括:光源，其用於對讀取對象物進行照明；傳感器基板部，其通過使多個傳感器基板連接而成，每個傳感器基板均以沿長度方向排列成直線狀的方式安裝有多個光電轉換元件；聚光體，其用於使來自上述讀取對象物的光成像於上述傳感器基板部；以及支承體，其支承上述光源、上述傳感器基板部以及上述聚光體；上述傳感器基板部通過使多個上述傳感器基板的側端部沿長度方向連接而成，以使上述側端部處的上述光電轉換元件自上述側端部突出的方式安裝該光電轉換元件，並且上述側端部具有連接上述傳感器基板的連接部件，上述光電轉換元件的最外端部在長度方向上位於上述連接部件的最外側端部的內側。圖像讀取裝置的特徵在於，其包括:圖像傳感器單元；以及圖像讀取部件，其一邊使上述圖像傳感器單元和讀取對象物相對移動，一邊讀取來自上述讀取對象物的光；上述圖像傳感器單元是上述的圖像傳感器單元。圖像形成裝置的特徵在於，其包括:圖像傳感器單元；圖像讀取部件，其一邊使上述圖像傳感器單元和讀取對象物相對移動，一邊讀取來自上述讀取對象物的光；以及圖像形成部件，其用於在記錄介質上形成圖像；上述圖像傳感器單元是上述的圖像傳感器單元。
根據本發明，能夠防止傳感器晶片的破損。
圖1是表示具有本實施方式的圖像傳感器單元I的MFP100的外觀的立體圖。圖2是表示MFP100中的圖像形成部210的結構的概略圖。圖3是表示具有本實施方式的圖像傳感器單元I的MFP100中的圖像讀取部110的一部分結構的剖視圖。圖4是本實施方式的圖像傳感器單元I的分解立體圖。圖5A是第I實施方式的傳感器基板部91的俯視圖。圖5B是放大了第I實施方式的傳感器基板部91的俯視圖。圖5C是剖切了第I實施方式的傳感器基板部91的剖視圖。圖6是表示傳感器晶片30的結構的俯視圖。圖7A是表示使第I實施方式的相鄰的傳感器基板10靠近後的狀態的俯視圖。圖7B是放大了使第I實施方式的相鄰的傳感器基板10靠近後的狀態的俯視圖。圖8A是表示利用第I實施方式的固定構件26固定了傳感器基板10的狀態的俯視圖。圖SB是剖切了利用第I實施方式的固定構件26固定了傳感器基板10的狀態的首1J視圖。圖SC是剖切了利用第I實施方式的固定構件26固定了傳感器基板10的狀態的首1J視圖。圖9是第2實施方式的傳感器基板部92的俯視圖。圖10是其他實施方式的傳感器基板部93的俯視圖。圖11是其他實施方式的傳感器基板部94的俯視圖。
具體實施例方式下面，參照附圖詳細說明能適用本發明的實施方式。通過本實施方式，說明後述的圖像傳感器單元和應用了該圖像傳感器單元的圖像讀取裝置以及圖像形成裝置。另外，在以下說明的各附圖中，根據需要，用X方向表示圖像傳感器單兀的主掃描方向，用Y方向表副掃描方向，用Z方向表與主掃描方向以及副掃描方向正交的方向。在圖像讀取裝置以及圖像形成裝置中，圖像傳感器單元向作為讀取對象物的原稿D照射光，並將反射光轉換為電信號，從而讀取圖像(反射讀取)。另外，讀取對象物並不限於原稿D，對其他的讀取對象物也能適用本發明。此外，本發明也能適用於透射讀取的情況。在此，參照圖1說明作為圖像讀取裝置或圖像形成裝置的一例子的多功能印表機(MFP ；Multi Function Printer)的構造。圖1是表示應對大型原稿的MFP 100的外觀的立體圖。如圖1所示，MFP100包括作為圖像讀取部件的圖像讀取部110和作為圖像形成部件的圖像形成部210，該圖像讀取部110作為薄片進給(sheet feed)方式的圖像掃描儀而讀取來自AO規格、Al規格等大型原稿D的反射光，該圖像形成部210在作為記錄介質的捲紙R (記錄紙)上形成(列印)原稿D的圖像。圖像讀取部110是具有所謂的圖像掃描儀功能的構件，例如以如下方式構成。圖像讀取部110包括殼體120、供紙口 130、原稿排出口 140、回收單元150、薄片回收單元160、圖像傳感器單元I以及原稿輸送輥101。圖像傳感器單元I例如是密合型圖像傳感器(CIS ;ContactImage Sensor)單元。圖像傳感器單兀I固定於殼體120內。在圖像讀取部110中，從供紙口 130插入到殼體120內的原稿D被由驅動機構驅動而進行旋轉的原稿輸送輥101夾持且以預定的輸送速度相對於圖像傳感器單元I進行相對輸送。圖像傳感器單元I對輸送來的原稿D進行光學讀取，並由後述的傳感器晶片30轉換為電信號，從而進行圖像的讀取動作。被讀取了圖像的原稿D被原稿輸送輥101輸送，從原稿排出口 140排出。從原稿排出口 140排出的原稿D被配置於殼體120背面的原稿回收單元150回收。圖2是表示圖像形成部210的構造的概略圖。圖像形成部210是具有所謂的印表機功能的構件，其容納於殼體120內部，例如以如下方式構成。圖像形成部210包括捲紙R、薄片輸送輥220以及列印頭230。列印頭230由例如具有青色C、品紅色M、黃色Y、黑色K的墨的墨容器240 (240c、240m、240y、240k)和分別設於這些墨容器240的噴出頭250 (250c、250m、250y、250k)構成。此外，圖像形成部210具有列印頭滑動軸260、列印頭驅動電動機270以及安裝於列印頭230的傳動帶280。此外，如圖1所示，在圖像形成部210上包括供列印後的薄片S排出的薄片排出口 290。在圖像形成部210中，作為連續的捲紙R的一端的薄片S被由驅動機構驅動而進行旋轉的薄片輸送輥220夾持且沿輸送方向F2輸送到列印位置。通過利用列印頭驅動電動機270使傳動帶280機械性地移動，列印頭230 —邊沿著列印頭滑動軸260在列印方向(X方向)上移動，一邊基於電信號對薄片S進行列印。反覆進行上述動作直至列印結束，然後，沿X方向切斷列印後的薄片S。切斷後的薄片S被薄片輸送輥220從薄片排出口 290排出。然後，從薄片排出口 290排出的薄片S被配置在殼體120下側的回收單元160回收。另外，作為圖像形成部210，說明了噴墨方式的圖像形成裝置，但也可以是電子照相方式、熱轉印方式、點陣方式等方式的圖像形成裝置。第I實施方式接下來，參照圖3及圖4，說明圖像傳感器單元I的各構成構件。圖3是表示包括有圖像傳感器單元I的圖像讀取部110的一部分結構的剖視圖。圖4是圖像傳感器單元I的分解立體圖。圖像傳感器單元I包括玻璃罩2、光源3、作為聚光體的柱狀透鏡陣列6、傳感器基板部91、作為光電轉換元件的傳感器晶片30以及作為容納上述構件的支承體的框架7等。這些構成構件中的玻璃罩2及框架7與大型的原稿D的讀取長度相應地在主掃描方向上形成得較長。框架7用於容納圖像傳感器單元I的各構成構件。框架7呈矩形狀，為了定位並支承圖像傳感器單元I的構成構件，其內部形成為很多凹凸狀。玻璃罩2防止灰塵進入到框架7內。玻璃罩2為平板狀，固定於框架7的上部。
光源3 (3a、3b)對原稿D進行照明。光源3a、3b分別固定於玻璃罩2下方的、以柱狀透鏡陣列6為中心對稱的位置。如圖4所示，光源3包括例如具有紅R、綠G、藍B三色波長的發光元件4r、4g、4b和安裝發光元件4r、4g、4b的基板5。發光元件4r、4g、4b例如是LED晶片，以預定的順序彼此隔有間隔地安裝於在主掃描方向上形成得較長的基板5。本實施方式的光源3a、3b分別通過沿主掃描方向排列多個讀取通常大小的原稿(例如A4、A3規格)的圖像傳感器單元所用的基板而構成。柱狀透鏡陣列6是用於使來自原稿D的反射光在安裝於傳感器基板10的傳感器晶片30上成像的光學構件。柱狀透鏡陣列6配置於光源3a和光源3b之間的中央位置。傳感器晶片30位於柱狀透鏡陣列6的入射面6a和出射面6b之間所形成的光軸(圖3所示的單點劃線)的延長線上。柱狀透鏡陣列6通過沿主掃描方向排列多個正立等倍成像型的成像元件(柱狀透鏡)而構成。本實施方式的柱狀透鏡陣列6通過沿主掃描方向排列多個讀取通常大小的原稿的圖像傳感器單元所用的柱狀透鏡陣列而構成。另外，作為聚光體，能夠適用各種微透鏡陣列等、以往公知的各種具有聚光功能的光學構件。傳感器基板部91具有多個傳感器基板10。傳感器基板10沿主掃描方向(長度方向)安裝有多個將利用柱狀透鏡陣列6成像後的反射光轉換為電信號的傳感器晶片30。傳感器基板部91固定於框架7的下部。本實施方式的傳感器基板部91通過沿主掃描方排列、連接多個通常大小的傳感器基板10而構成為預定的讀取長度。此時，通過按照後述方法連接各傳感器基板10，能防止傳感器晶片30破損。在包括有以上述方式構成的圖像傳感器單元I的MFP100讀取原稿D時，圖像讀取部110依次驅動圖像傳感器單元I的光源3a、3b的發光元件4r、4g、4b而將其點亮，向由原稿輸送棍101以預定的輸送速度朝輸送方向Fl輸送的原稿D照射光。從光源3a、3b照射的光自夾著柱狀透鏡陣列6的兩個方向射向原稿D的讀取面，在主掃描方向範圍內以線狀均勻地進行照射。該照射的光被原稿D反射，從而藉助柱狀透鏡陣列6成像於傳感器晶片30的後述的光電二極體31上。該成像後的反射光由傳感器晶片30轉換為電信號,之後,在未圖示的信號處理部進行處理。這樣，圖像讀取部110通過讀取一條掃描線量的R、G、B的反射光，從而完成原稿D的主掃描方向上的一條掃描線的讀取動作。在一條掃描線的讀取動作結束之後，伴隨著原稿D朝向副掃描方向的移動，與上述動作同樣地進行下一條掃描線量的讀取動作。這樣，圖像讀取部110通過一邊朝向輸送方向Fl輸送原稿D, —邊一條掃描線量一條掃描線量地反覆進行讀取動作，從而進行原稿D整面的圖像讀取。接著，說明傳感器基板部91的結構。下面，說明將兩個傳感器基板10沿主掃描方向呈直線狀連接的情況。圖5A是傳感器基板部91的俯視圖。圖5B是放大了圖5A中的傳感器基板部91的連接部的俯視圖。圖5C是圖5B所示的I 一 I線剖視圖。如圖5A所示，傳感器基板10AU0B形成為呈現出主掃描方向上較長的矩形狀的平板狀。作為傳感器基板10A、10B，例如能夠使用陶瓷基板、環氧玻璃基板等。在傳感器基板IOA的安裝面11A、傳感器基板IOB的安裝面IlB上，分別安裝有多個(在圖5A中分別為四個)傳感器晶片30 (30: 304、305 308)，多個傳感器晶片30以在傳感器基板IOAUOB上沿主掃描方向(長度方向)排列成直線狀的狀態安裝。另外，如圖5C所示，各傳感器晶片30 (30: 308)例如利用熱固化型的粘接劑12固定於各安裝面11A、IlB 上。圖6是表示傳感器晶片30的結構的俯視圖。傳感器晶片30包括作為受光元件的多個光電二極體31、多個焊盤32以及未圖示的電路圖案等。光電二極體31具有檢測反射光的作用，彼此以等間距p沿主掃描方向排列成直線狀。光電二極體31排列在傳感器晶片30的主掃描方向上的全長範圍內。S卩，分別位於傳感器晶片30的左右端的光電二極體31A、31B分別以接近傳感器晶片30的主掃描方向上的最外端部33 (33A、33B)的方式配置。另一方面，對於焊盤32,以輸入輸出用於檢測反射光的開始信號的輸入輸出焊盤32A、32B為代表，分別具有各種作用。輸入輸出焊盤32A、32B通過引線接合利用金屬細線與相鄰的傳感器晶片30的輸入輸出焊盤32A、32B相連接。該連接也可以藉助傳感器基板10上的未圖示的電路圖案來進行連接。各傳感器基板的最初的傳感器晶片30的開始信號從外部進行輸入。輸入輸出焊盤32A、32B以比光電二極體31A、31B遠離傳感器晶片30的最外端部33A、33B的方式配置。此外，傳感器晶片30上的未圖不的模擬輸出電路、移位寄存器等電路圖案與傳感器基板10上的未圖示的期望的電路圖案藉助焊盤32利用金屬細線來連接。回到圖5A 圖5C，進一步說明傳感器基板10和傳感器晶片30的配置。另外，在本實施方式中，以下說明中的右側是指主掃描方向上的傳感器基板IOB側，左側是指主掃描方向上的傳感器基板IOA側。首先，說明傳感器基板10A。傳感器基板IOA在作為與傳感器基板IOB連接的連接部的右側的側端部13上以使傳感器基板IOA的一部分朝右側突出的方式形成有兩個凸部14(14a、14b)。具體而言，如圖5B所示，凸部14 (14a、14b)從側端部13中的在副掃描方向(寬度方向)上分離的兩側分別平行於安裝面IlA地朝右側突出。因而，在側端部13中的副掃描方向上的中央部形成了向傳感器基板IOA的內側凹陷的凹部15。在此，凸部14 (14a、14b)的右側外端成為傳感器基板IOA中位於最右側的最外側端部16 (16a、16b)。此外，凸部14的突出量、即從最外側端部16到凹部15的基端17的距離L IA(參照圖5C)與後述的傳感器基板IOB的凸部19的突出量相同。此外，凸部14a和凸部14b之間的間隔、這裡指凹部15a內的副掃描方向上的尺寸L2A，形成為能夠供後述的傳感器基板IOB的凸部19a、19b嵌入的尺寸。接著，說明傳感器晶片30在傳感器基板IOA上的安裝位置。在此，說明可能對像素缺失造成影響並產生破損的傳感器晶片304、即靠近相鄰的傳感器基板IOB側的傳感器晶片 304。在本實施方式中，傳感器晶片304以其右側的最外端部33B在主掃描方向上位於上述的傳感器基板IOA的最外側端部16的內側(左側)、且在主掃描方向上自側端部13 (凹部15的基端17)突出而位於外側(右側)的狀態被固定。這樣，由於傳感器晶片304的最外端部33B在主掃描方向(長度方向)上位於傳感器基板IOA的最外側端部16的內側，因此，在搬運時、保管時，即使在傳感器基板IOA與障礙物接觸的情況下，最先與障礙物接觸的也是傳感器基板IOA的凸部14a、14b，而不是傳感器晶片304，因此能保護傳感器晶片304，防止其破損。此外，在如圖5B所示那樣以俯視視角觀察時，傳感器晶片304的最外端部33B在畐IJ掃描方向上位於凸部14a和凸部14b之間，被凸部14a、14b所包圍，因此能進一步提高防止破損的效果。接著，說明傳感器基板IOB。傳感器基板IOB在作為與傳感器基板IOA連接的連接部的左側的側端部18上以使傳感器基板IOB的一部分朝向左側突出的方式形成有兩個凸部19 (19a、19b)。具體而言，如圖5B所示，凸部19 (19a、19b)從側端部18中的在副掃描方向(寬度方向)上分離的靠近中央的兩側，分別平行於安裝面IlB地朝向左側突出。因而，在側端部18的副掃描方向上的中央部形成了向傳感器基板IOB的內側凹陷的凹部20，在副掃描方向上的兩側形成了缺口部21 (21a、21b)。在此，凸部19 (19a、19b)的左側外端成為傳感器基板IOB中位於最左側的最外側端部22 (22a、22b)。此外，凸部19的突出量、即從最外側端部22到凹部20的基端23的距離LlB (參照圖5C)與相鄰的傳感器基板IOA的凸部14的突出量LlA相同。此外，從最外側端部22(22a、22b)到缺口部21 (21a、21b)的基端24 (24a、24b)的距離也與突出量LlA相同。另夕卜，凸部19a和凸部19b之間的間隔、這裡指圖5B所示那樣包括凸部19a、19b在內的副掃描方向上的尺寸L2B如上述那樣形成為能夠嵌入到相鄰的傳感器基板IOA的側端部13的凹部15中的尺寸。接著，說明傳感器晶片30在傳感器基板IOB上的安裝位置。在此，說明可能對像素缺失造成影響並發生破損的傳感器晶片305、即靠近相鄰的傳感器基板IOA側的傳感器晶片 305。在本實施方式中，傳感器晶片305以其左側的最外端部33A在主掃描方向上位於上述的傳感器基板IOB的最外側端部22的內側(右側)、且在主掃描方向上自側端部18 (凹部20的基端23)突出而位於外側(左側)的狀態被固定。這樣，由於傳感器晶片305的最外端部33A在主掃描方向(長度方向)上位於傳感器基板IOB的最外側端部22的內側，因此，在搬運時、保管時，即使在傳感器基板IOB與障礙物接觸的情況下，最先與障礙物接觸的也是傳感器基板IOB的凸部19a、19b，而不是傳感器晶片305，因此能保護傳感器晶片305，防止其破損。此外，在如圖5B所示那樣以俯視視角觀察時，傳感器晶片305的最外端部33A在畐IJ掃描方向上位於凸部19a和凸部19b之間，被凸部19a、19b包圍，因此能進一步提高防止破損的效果。接下來，說明連接上述的傳感器基板10AU0B的方法。作為連接傳感器基板10A、IOB的方法，具有操作者一邊使用金相顯微鏡、立體顯微鏡進行觀察一邊連接的方法。下面，說明操作者一邊使用金相顯微鏡進行觀察一邊連接的情況。首先，操作者預先製造安裝有傳感器晶片30: 304的上述傳感器基板IOA以及安裝有傳感器晶片305 308的上述傳感器基板IOB。接著，操作者使用保持器具，如圖5A所示那樣以使傳感器基板IOA的側端部13和傳感器基板IOB的側端部18彼此相對的狀態保持傳感器基板IOA和傳感器基板10B。此時，操作者調整傳感器基板IOA的傳感器晶片30: 304和傳感器基板IOB的傳感器晶片305 308，使它們排成直線。接著，操作者移動保持器具，一邊維持傳感器晶片30: 304和傳感器晶片305 308排成直線的狀態，一邊使傳感器基板10AU0B緩緩接近。
然後，通過使傳感器基板10AU0B接近，如圖7A所示，傳感器基板IOB的凸部19a、凸部19b嵌入到傳感器基板IOA的凹部15中。另一方面，傳感器基板IOA的凸部14a、凸部14b嵌入到傳感器基板IOB的缺口部21a、21b中。這樣，通過使凸部19a、凸部19b與凹部15嵌合，凸部14a、凸部14b與缺口部21a、21b嵌合，使它們分別作為連接部件來發揮作用。因此，不僅能高精度地確定副掃描方向上的傳感器晶片30的位置，還能同時進行傳感器基板IOA與傳感器基板IOB的連接以及傳感器晶片304和傳感器晶片305的定位。圖7B是放大了圖7A的傳感器基板IOA和傳感器基板IOB的連接部分的圖。如圖7B所示，操作者將傳感器基板IOA的傳感器晶片304的光電二極體31B和傳感器基板IOB的傳感器晶片305的光電二極體31A之間的間隔調整成與光電二極體31的間距p相同。如上所述，傳感器晶片304的最外端部33B位於傳感器基板IOA的凹部15的基端17的外側，傳感器晶片305的最外端部33A位於傳感器基板IOB的凹部20的基端23的外偵U。因而，在俯視狀態下，在凹部15和凹部20所圍成的空間中除了傳感器晶片30以外，不存在與傳感器晶片30接觸的障礙物，因此能不受障礙物阻礙地高精度地確定傳感器晶片30的間隔。另外，傳感器晶片304的光電二極體31B和傳感器晶片305的光電二極體31A之間的間隔並不限定於與間距P相同的情況，只要是預先確定的預定距離，就也可以大於等於間距P。即，傳感器晶片304的光電二極體31B和傳感器晶片305的光電二極體31A之間的間隔只要是預定的距離，就能夠在用圖像傳感器單元I讀取圖像之後，基於預定的距離對圖像進行插值。此外，如圖7B所示，在傳感器晶片304的光電二極體3IB和傳感器晶片305的光電二極體3IA之間的距離為間距p或預定的距離的狀態下，在傳感器晶片304的最外端部33B和傳感器晶片305的最外端部33A之間會產生間隙(圖7B所示的距離q)。該間隙的距離q被設定為小於凸部14的最外側端部16和缺口部21的基端24之間的距離r，以及凸部19的最外側端部22和凹部15的基端17之間的距離S。因而，能防止在傳感器晶片304的光電二極體31B和傳感器晶片305的光電二極體31A之間的距離被調整為間距p或預定的距離之前，凸部14的最外側端部16和缺口部21的基端24接觸，或者凸部19的最外側端部22和凹部15的基端17接觸。在傳感器基板10間的距離調整結束之後，操作者將固定構件26固定於各安裝面IlAUlB0圖8A是表示用固定構件26固定了傳感器基板10AU0B的狀態的俯視圖。此外，圖8B是沿圖8A所示的I1-1I線剖切的剖視圖。圖8C是沿圖8A所示的III 一 III線剖切的剖視圖。如圖8A及圖8B所示，本實施方式的固定構件26形成為呈矩形狀的平板狀，在傳感器基板10AU0B的作為副掃描方向(寬度方向)的兩側的兩個部位被固定。具體而言，固定構件26以使傳感器基板IOA和傳感器基板IOB之間在主掃描方向(長度方向)上留有間隙地橫跨傳感器基板IOA的安裝面IlA以及傳感器基板IOB的安裝面IlB的狀態，用螺絲28固定於各安裝面11A、11B。因而，固定構件26以保持了傳感器基板10間的距離的狀態連接各傳感器基板10。此外，如圖SB所示，固定構件26的與傳感器基板IOA的安裝面IlA以及傳感器基板IOB的安裝面IlB相抵接的抵接面27形成為平坦面。因而，能以傳感器基板IOA的安裝面IlA以及傳感器基板IOB的安裝面IlB共面的狀態保持傳感器基板IOA和傳感器基板10B,因此，同樣也能將分別安裝於安裝面IlA以及安裝面IlB的傳感器晶片SO1 308保持為共面。此外，固定構件26至少由線膨脹係數小於或等於傳感器基板10AU0B的線膨脹係數的材質形成。由於固定構件26固定於傳感器基板IOA的安裝面IlA以及傳感器基板IOB的安裝面11B，因此固定構件26的伸縮會影響傳感器晶片304的光電二極體31B和傳感器晶片305的光電二極體31A之間的距離。因此，通過用線膨脹係數小於等於傳感器基板10A、IOB材質的線膨脹係數的材質形成固定構件26，能夠減小光電二極體31b、光電二極體31a之間的距離的變化。即，在以不使用的狀態保管圖像傳感器單元I時，即使在保管場地的溫度降低的情況下，也能通過減少固定構件26的主掃描方向上的收縮，從而防止傳感器晶片304、305之間的接觸。此外，如圖SC所示，在傳感器晶片304和傳感器晶片305相對的部位的下側未配置傳感器基板10A、10B，形成由上述的凹部15以及凹部20構成的空間29。通過形成空間29，即使在傳感器晶片304和傳感器晶片305之間不能維持共面而在與安裝面11正交的方向上產生臺階的情況下，也能防止較低的一方的傳感器晶片30與傳感器基板10的安裝面11接觸。然後，操作者在圖7B所示的狀態下，通過引線接合用金屬細線電連接傳感器基板IOA的傳感器晶片304的輸入輸出焊盤32B和傳感器基板IOB的傳感器晶片305的輸入輸出焊盤32A。此時，在焊盤32A、32B的下方不存在圖8C所示的空間29，存在傳感器基板IOA的安裝面11A、傳感器基板IOB的安裝面11B。更具體而言，存在固定傳感器基板IOA和傳感器晶片304、傳感器基板IOB和傳感器晶片305的粘接劑12。因此，即使利用引線接合對焊盤32A、32B進行加壓，也能利用粘接劑12以及傳感器基板10A、IOB支承該力，從而減小作用於傳感器晶片304、305的負荷。因而,在將傳感器晶片304、305安裝於傳感器基板10A、IOB時，輸入輸出焊盤32A、32B以位於塗敷有粘接劑12的範圍(圖8C所示的區域T)內的方式被固定。此外，採用引線接合使用金屬細線進行的電連接也可以在操作者剛剛將傳感器晶片SO1 304以及傳感器晶片305 308安裝到了傳感器基板10AU0B上之後進行。接著，操作者將連接傳感器基板10AU0B而成的傳感器基板部91組裝於圖4所示的框架7，並用螺絲、粘接劑將傳感器基板10A、IOB固定於框架7，由此製造出圖像傳感器單元I。這樣，如上所述，由於製造出的圖像傳感器單元I的傳感器晶片304、305之間維持間距P或預定的距離，因此，能夠無像素缺失地讀取圖像。這樣，在本實施方式中，使安裝於傳感器基板10A、10B的傳感器晶片304、305的最外端部33B、33A位於傳感器基板10AU0B的最外側端部16、22的內側。因而，在搬運時、保管時，即使在傳感器基板10AU0B與障礙物接觸的情況下，與障礙物接觸的也是傳感器基板10A、10B的具有最外側端部16、22的凸部14、19，而不是傳感器晶片304、305，因此，能保護傳感器晶片304、305，防止它們破損。第2實施方式在第I實施方式中，說明了連接兩個傳感器基板10A、10B的情況。在本實施方式中，說明連接三個傳感器基板40A、40B、40C的情況。圖9是表示本實施方式的傳感器基板部92的結構的俯視圖。在傳感器基板40A、40B、40C的安裝面上分別安裝有多個(在圖9中分別為四個)傳感器晶片50 (50: 504、505 508、509 5012)，多個傳感器晶片50以在傳感器基板40A、40B、40C上沿主掃描方向(長度方向)排列成直線狀的狀態安裝。如圖9所示，三個傳感器基板中的位於主掃描方向上的兩側的傳感器基板40A和傳感器基板40C與第I實施方式的傳感器基板IOA結構相同。在圖9中，對於與第I實施方式相同的結構，標註了相同附圖標記。即，在傳感器基板40A、40C各自的與傳感器基板40B相鄰的側端部13形成有從副掃描方向上的兩側朝傳感器基板40B突出的凸部14，在凸部14之間形成凹部15。此外，安裝於傳感器基板40A、40C的傳感器晶片504、509的最外端部33 (33B、33A)在主掃描方向上分別位於凸部14的最外側端部16的內側，並且在主掃描方向上位於凹部15的基端17的外側。另一方面，傳感器基板40B形成為相對於副掃描方向的中心線c呈軸對稱的形狀。即，傳感器基板40B形成有從主掃描方向上的兩側的側端部18中的副掃描方向上靠近中央的兩側分別朝傳感器基板40A、40C突出的凸部19，在凸部19之間形成凹部20。此外，安裝於傳感器基板40B的傳感器晶片505、508的最外端部33 (33A、33B)在主掃描方向上分別位於各凸部19的最外側端部22的內側，並且在主掃描方向上位於凹部20的基端23的外側。因而，在搬運時、保管時，即使在傳感器基板40A、40B、40C與障礙物接觸的情況下，最先與障礙物接觸的也是傳感器基板40A、40B、40C的最外側端部16、22，而不是傳感器晶片504、505、508、509，因此，能夠保護傳感器晶片504、505、508、509，防止它們破損。另外，傳感器基板40A、40B、40C的組裝方法與第I實施方式相同，省略其說明。以上與各種實施方式一起說明了本發明，但本發明並不限定於這些實施方式，能夠在本發明的範圍內進行變更等。例如，在上述第2實施方式中，說明了連接三個傳感器基板40A、40B、40C的情況，但本發明並不限定於該情況，在連接四個以上傳感器基板的情況下，也同樣能夠適用本發明。 此外，在上述實施方式中，說明了傳感器基板IOA和傳感器基板IOB形成兩個凸部14 (14a、14b)和兩個凸部19 (19a、19b)的情況,但只要形成至少兩個凸部即可,例如也可以形成兩個以上的凸部。此外，圖像讀取裝置並不限定於薄片進給方式的圖像掃描儀，即使是平板(flatbed)方式的圖像掃描儀結構的圖像掃描儀，也同樣能夠適用本發明。此外，在本實施方式中，說明了將各傳感器晶片30 (傳感器晶片50)沿主掃描方向(長度方向)排列成直線狀的情況，具體來說為排列成一條直線狀的情況。但是，本發明並不限定於該情況，在將各傳感器晶片排列成交錯狀的情況下，也同樣能夠適用本發明。圖10是另一實施方式的傳感器基板部93的俯視圖。在傳感器基板60A、60B、60C的安裝面上分別安裝有多個(在圖10中分別為四個)傳感器晶片70 (70: 704、705 708、709 7012)。在圖10中，安裝於傳感器基板60A上的各傳感器晶片TO1 704彼此在寬度方向上錯開而排列成交錯狀。此外，對於傳感器基板60B、60C也是一樣,將各傳感器晶片705 708、709 7012排列成交錯狀。這樣，排列成直線狀是指，並不限定於一條直線狀，也包括排列成能近似為直線狀的交錯狀的情況。此外，在本實施方式中，說明了在連接相鄰的各傳感器基板10 (傳感器基板40)時，將傳感器晶片30: 304、305 308 (傳感器晶片50: 504、505 508、509 5012)連接成直線、具體來說為一條直線的情況。但是，並不限定於該情況，在將傳感器基板上的多個傳感器晶片視為一個傳感器晶片時，以使傳感器晶片呈交錯狀地連接各傳感器基板的情況下，也同樣能夠適用本發明。圖11是其他實施方式的傳感器基板部94的俯視圖。在傳感器基板80A、80B、80C的安裝面上分別安裝有多個(在圖11中分別為四個)傳感器晶片90 OO1 904、905 908、909 9012)，多個傳感器晶片90 OO1 904、905 908、909 9012)以在傳感器基板80A、80B、80C上排列成一條直線狀的狀態安裝。在圖11中，安裝於傳感器基板80A上的傳感器晶片90: 904和安裝於傳感器基板80B上的傳感器晶片905 908在副掃描方向上錯開。此外，安裝於傳感器基板80B上的傳感器晶片905 908和安裝於傳感器基板80C上的傳感器晶片909 9012在副掃描方向上錯開。因此，在連接傳感器基板80A、80B、80C時，在將傳感器晶片叫 904、905 908、909 9012分別視為一個傳感器晶片的情況下，以使傳感器晶片呈交錯狀的方式連接各傳感器基板。附圖標記說明1:圖像傳感器單兀；2:玻璃罩；3:光源；4r、4g、4b:發光兀件；5:基板；6:柱狀透鏡陣列(聚光體);7:框架(支承體);10 (10A、10B):傳感器基板；11 (11AU1B):安裝面；12:粘接劑;13:側端部；14 (14a、14b):凸部(連接部件);15:凹部；16 (16a、16b):最外側端部；17:基端；18:側端部；19 (19a、19b):凸部(連接部件)；20:凹部；21 (21a、21b):缺口部；22 (22a、22b):最外側端部；23:基端；24 (24a,24b):基端；26:固定構件；27:抵接面；28:螺絲；29:空間；30 (30: 308):傳感器晶片(光電轉換元件)；31 (31A、31B):光電二極體；32:焊盤;32A、32B:輸入輸出焊盤;33A、33B:最外端部；40 (40A、40B、40C):傳感器基板；50 GO1 5012):傳感器晶片(光電轉換元件)；60 (60A、60B、60C):傳感器基板；70 GO1 IQ12):傳感器晶片(光電轉換元件)；80 (80A、80B、80C):傳感器基板；90 OO1 9012):傳感器晶片(光電轉換元件)；91 94:傳感器基板部；100:圖像讀取裝置(MFP) ；110:圖像讀取部(圖像讀取部件);120:圖像形成部(圖像形成部件)。
權利要求
1.一種圖像傳感器單元，其特徵在於， 該圖像傳感器單元包括: 光源，其用於對讀取對象物進行照明； 傳感器基板部，其通過使多個傳感器基板連接而成，每個傳感器基板均以沿長度方向排列成直線狀的方式安裝有多個光電轉換元件； 聚光體，其用於使來自上述讀取對象物的光成像於上述傳感器基板部；以及 支承體，其支承上述光源、上述傳感器基板部以及上述聚光體； 上述傳感器基板部通過使多個上述傳感器基板的側端部沿長度方向連接而成， 以使上述側端部處的上述光電轉換元件自上述側端部突出的方式安裝該光電轉換元件，並且 上述側端部具有連接上述傳感器基板的連接部件， 上述光電轉換元件的最外端部在長度方向上位於上述連接部件的最外側端部的內側。
2.根據權利要求1所述的圖像傳感器單元，其特徵在於， 上述連接部件由至少兩個凸部構成，該凸部以使上述傳感器基板的一部分平行於上述傳感器基板的安裝面地突出且在寬度方向上分離的方式形成， 從與上述傳感器基板的安裝面正交的方向觀察時，上述光電轉換元件配置於上述凸部之間。
3.根據權利要求2所述的 圖像傳感器單元，其特徵在於， 通過將上述傳感器基板的形成於上述側端部的上述凸部嵌入到凹部中，從而將上述傳感器基板在長度方向上互相連接起來，上述凹部形成於欲與上述傳感器基板相連接的其他上述傳感器基板的上述側端部所形成的上述凸部之間。
4.根據權利要求1所述的圖像傳感器單元，其特徵在於， 該圖像傳感器單元具有固定構件， 該固定構件以橫跨連接後的各上述傳感器基板之間的安裝面的狀態，固定於各上述安裝面。
5.根據權利要求4所述的圖像傳感器單元，其特徵在於， 上述固定構件以使連接後的各上述傳感器基板之間在長度方向上具有間隙的狀態，固定於各上述安裝面。
6.根據權利要求4所述的圖像傳感器單元，其特徵在於， 上述固定構件的線膨脹係數小於或等於上述傳感器基板的線膨脹係數。
7.根據權利要求1所述的圖像傳感器單元，其特徵在於， 上述光電轉換元件具有焊盤，該焊盤通過引線接合使用金屬細線而與其他電路圖案相連接， 上述焊盤在長度方向上位於上述傳感器基板的側端部的內側。
8.一種圖像讀取裝置，其特徵在於， 該圖像讀取裝置包括: 圖像傳感器單元；以及 圖像讀取部件，其一邊使上述圖像傳感器單元和讀取對象物相對移動，一邊讀取來自上述讀取對象物的光；上述圖像傳感器單元包括: 光源，其用於對讀取對象物進行照明； 傳感器基板部，其通過使多個傳感器基板連接而成，每個傳感器基板均以沿長度方向排列成直線狀的方式安裝有多個光電轉換元件； 聚光體，其用於使來自上述讀取對象物的光成像於上述傳感器基板部；以及 支承體，其支承上述光源、上述傳感器基板部以及上述聚光體； 上述傳感器基板部通過使多個上述傳感器基板的側端部沿長度方向連接而成， 以使上述側端部處的上述光電轉換元件自上述側端部突出的方式安裝該光電轉換元件，並且 上述側端部具有連接上述傳感器基板的連接部件， 上述光電轉換元件的最外端部在長度方向上位於上述連接部件的最外側端部的內側。
9.一種圖像形成裝置，其特徵在於， 該圖像形成裝置包括: 圖像傳感器單元； 圖像讀取部件，其一邊使上述圖像傳感器單元和讀取對象物相對移動，一邊讀取來自上述讀取對象物的光；以及 圖像形成部件，其用於在記錄介質上形成圖像； 上述圖像傳感器單元包括: 光源，其用於對讀取對象物進行照明； 傳感器基板部，其通過使多個傳感器基板連接而成，每個傳感器基板均以沿長度方向排列成直線狀的方式安裝有多個光電轉換元件； 聚光體，其用於使來自上述讀取對象物的光成像於上述傳感器基板部；以及 支承體，其支承上述光源、上述傳感器基板部以及上述聚光體； 上述傳感器基板部通過使多個上述傳感器基板的側端部沿長度方向連接而成， 以使上述側端部處的上述光電轉換元件自上述側端部突出的方式安裝該光電轉換元件，並且 上述側端部具有連接上述傳感器基板的連接部件， 上述光電轉換元件的最外端部在長度方向上位於上述連接部件的最外側端部的內側。
全文摘要
本發明提供圖像傳感器單元、圖像讀取裝置以及圖像形成裝置。該圖像傳感器單元能夠防止傳感器晶片的破損。多個傳感器基板部(91)通過使傳感器基板(10A、10B)的側端部(13)沿長度方向連接而成。以使傳感器基板(10A、10B)的側端部(13)處的傳感器晶片(304、305)自側端部(13)突出的方式安裝該傳感器晶片(304、305)，並且，側端部(13)具有連接傳感器基板(10A、10B)的凸部(14、19)，傳感器晶片(304、305)的最外端部(33A、33B)在長度方向上位於凸部(14、19)的最外側端部(16a、22a)的內側。
文檔編號H04N1/00GK103179313SQ20121056698
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月24日 優先權日2011年12月22日
發明者木下順矢 申請人:佳能元件股份有限公司