CN102213932A - 光学头、图像形成装置以及光学头的制造 - Google Patents

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CN102213932A CN2011100626079A CN201110062607A CN102213932A CN 102213932 A CN102213932 A CN 102213932A CN 2011100626079 A CN2011100626079 A CN 2011100626079A CN 201110062607 A CN201110062607 A CN 201110062607A CN 102213932 A CN102213932 A CN 102213932A
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谷本弘二
小宫研一
石川大介
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    • G03G15/32—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the charge pattern is formed dotwise, e.g. by a thermal head
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Abstract

一种光学头、图像形成装置以及光学头的制造。光学头具有：发光基板，照射光，并允许特定波长的光通过；安装底座，具有形成在与所述发光基板重叠的区域的凹槽，固定所述发光基板；粘合剂，填充在所述安装底座的所述凹槽中，接收所述特定波长的光而固化；以及透镜，对从所述发光基板照射的光进行聚光。

Description

光学头、图像形成装置以及光学头的制造
相关申请引用参考
本申请基于并要求于2010年4月1日提交的美国临时申请第61/320288以及第61/320291的优先权和权益，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本实施方式涉及光学头、图像形成装置以及光学头的制造。
背景技术
光学头照射在感光体曝光中使用的光。光学头具有发光基板，发光基板受光照射而发热。通过将发光基板固定在安装底座上，从而发光基板的热量能够逃脱到安装底座中。如果发光基板以及安装底座之间有间隙，则发光基板的热量难以逃脱到安装底座中。
发明内容
根据本发明的一个实施方式，提供一种光学头，具有：发光基板，照射光，并允许特定波长的光通过；安装底座，具有形成在与所述发光基板重叠的区域的凹槽，安装底座固定所述发光基板；粘合剂，填充在所述安装底座的所述凹槽中，接收所述特定波长的光而固化；以及透镜，对从所述发光基板照射的光进行聚光。
附图说明
图1是图像形成装置的内部结构示意图。
图2是第1实施方式的光打印头截面图。
图3是第1实施方式中发光基板以及安装底座的分解图。
图4是说明发光基板以及安装底座的固定方法的示意图。
图5是说明发光基板以及安装底座的固定方法的示意图。
图6是说明发光基板以及安装底座的固定方法的示意图。
图7是说明发光基板以及安装底座的固定方法的示意图。
图8是说明发光基板以及安装底座的固定方法的示意图。
图9是作为第1实施方式的变形例的部分安装底座的示意图。
图10是图9的A-A的截面图。
图11是第2实施方式中发光基板以及安装底座的外观图。
图12是第2实施方式中发光基板以及安装底座的一部分的放大图。
图13是调整安装底座的块(block)高度的夹具的外观图。
图14是说明调整块高度的方法的示意图。
图15是说明调整块高度的方法的示意图。
图16是说明调整块高度的方法的示意图。
图17是说明在块上安装发光基板的方法的示意图。
图18是说明在块上安装发光基板的方法的示意图。
图19是说明在块上安装发光基板的方法的示意图。
具体实施方式
实施方式的光学头具有：发光基板，照射光，并使特定波长的光通过；安装底座，具有形成在与所述发光基板重叠的区域的凹槽，固定所述发光基板；粘合剂，填充在所述安装底座的所述凹槽中，接收所述特定波长的光而固化；以及透镜，对从所述发光基板照射的光进行聚光。
(第1实施方式)
图1是图像形成装置的内部结构的示意图。图像形成装置100具有扫描部1以及打印部2。扫描部1对原稿O的图像进行读取。打印部2在纸张上形成图像。
原稿O放置在原稿台玻璃7上，原稿O的读取面与原稿台玻璃7接触。盖8在关闭原稿台玻璃7的位置与打开原稿台玻璃7的位置之间旋转。当盖8关闭原稿台玻璃7时，盖8将原稿O按压在原稿台玻璃7上。
光源9向原稿O照射光。光源9的光透过原稿台玻璃7到达原稿O。来自原稿O的反射光依次经反射镜10、11、12反射，被导向聚光透镜5。聚光透镜5聚集来自反射镜12的光，并在光电转换元件6的受光面上成像。光电转换元件6接收来自聚光透镜5的光，并转换成电信号(模拟信号)。
光电转换元件6的输出信号在被实施了规定的信号处理后，输出到作为光学头的光打印头13。规定的信号处理是指，用于生成原稿O的图像数据(数字数据)的处理。作为光电转换元件6，可以使用例如CCD传感器或者CMOS传感器。
第1滑架3支撑光源9以及反射镜10，并沿原稿台玻璃7移动。第2滑架4支撑反射镜11、12并沿原稿台玻璃7移动。第1滑架3以及第2滑架4各自独立移动，并将从原稿O到光电转换元件6的光路长度维持一定。
读取原稿O的图像时，第1滑架3以及第2滑架4向同一方向移动。在第1滑架3以及第2滑架4向同一方向移动期间，光源9向原稿O照射光。来自原稿O的反射光通过反射镜10～12以及聚光透镜5在光电转换元件6上成像。原稿O的图像沿第1滑架3以及第2滑架4的移动方向依次读取每一行。
打印部2具有图像形成部14。图像形成部14对从供纸盒21输送来的纸张S形成图像。收容在供纸盒21中的多个纸张S被输送辊22以及分离辊23逐张分离，并向图像形成部14输送。纸张S在输送路径P上移动，到达对位辊(resist roll)24。对位辊24使纸张S在规定定时移动到图像形成部14的转印位置。
输送机构25使由图像形成部14形成了图像后的纸张S移动到定影器26。定影器26通过加热纸张S，将图像定影在纸张S上。排纸辊27使定影了图像的纸张S移动到排纸托盘28。
下面对图像形成部14的操作进行说明。
在感光鼓15的周围配置有光打印头13、带电器16、显影器17、转印充电器18、剥离充电器19以及清洁器20。感光鼓15沿箭头D1的方向旋转。
带电器16使感光鼓15的表面带电。光打印头13对带电后的感光鼓15进行曝光。光打印头13使多个光束到达感光鼓15的曝光位置。
来自光打印头13的光束到达感光鼓15时，曝光部分的电位降低，形成静电潜像。显影器17向感光鼓15的表面提供显影剂，在感光鼓15表面形成显影剂图像。
显影剂图像通过感光鼓15的旋转到达转印位置时，转印充电器18将感光鼓15上的显影剂图像转印到纸张S上。剥离充电器19将纸张S从感光鼓15上剥离。清洁器20除掉残留在感光鼓15表面的显影剂。
在感光鼓15旋转期间，能够连续进行静电潜像的形成、显影剂图像的形成、显影剂图像的转印、残留显影剂图像的清除。也就是说，可以在纸张S上连续进行形成图像的动作。
关于光打印头13的结构，使用图2以及图3进行具体说明。图2是光打印头13的截面图。图3是发光基板以及安装底座的分解图。在图2以及图3中，X轴、Y轴及Z轴相互垂直。其他图面中，X轴、Y轴及Z轴的关系也一样。
如图3所示，发光基板132在X方向延伸，具有多个发光点131。多个发光点131位于发光基板132的表面，排列在发光基板132的纵向方向(X方向)。发光基板132的表面为平坦面。
例如，如果图像形成部14形成的图像的分辨率是1200dpi，则每1英寸可以设置1200个发光点131。虽然在本实施方式中，多个发光点131排列成1列，但是也可以将多个发光点131排列成多列。
作为发光点131可以使用例如有机电致发光元件或者LED(Light Emitting Diode，发光二极管)。发光基板132可以由玻璃形成。发光基板132具有连接配线的区域R1，配线输送发光点131的驱动信号。在发光点131照射光时，产生热，热积存在发光基板132中。
安装底座133支撑发光基板132，可以用例如树脂、金属形成。安装底座133与发光基板132的内面相接触。发光基板132的内面为平坦面，与发光基板132接触的安装底座133的面133a也是平坦面。如果安装底座133使用金属形成，则在发光点131发光时发光基板132中产生的热量将容易逃散到安装底座133中。
安装底座133在与发光基板132相接触的面133a中具有多个凹槽133b。多个凹槽133b排列在安装底座133的纵向方向(X方向)。凹槽133b中填充有粘合剂。作为粘合剂使用的是受紫外线照射时发生固化的粘合剂。
多个凹槽133b位于区域R2的内侧。区域R2是发光基板132与安装底座133重叠的区域。凹槽133b如果在区域R2的内侧，则可以适当设定凹槽133b的数量、位置以及尺寸。凹槽133b的尺寸是指，凹槽133b的开口面积。
也可以只设置1个凹槽133b。当只设置1个凹槽133b时，优选设置在发光基板132的纵向方向(X方向)上的区域R2的中央。粘合剂不仅填充到凹槽133b，还可以沿发光基板132的边缘，换言之，沿区域R2的外边缘涂布粘合剂。
如图2所示，从发光点131射出的光入射到自聚焦透镜阵列134。自聚焦透镜阵列134具有多个自聚焦透镜，这些自聚焦透镜沿发光基板132的纵向方向(X方向)排列。各发光点131射出的光入射到对应的自聚焦透镜。
自聚焦透镜阵列134对来自多个发光点131的多束光(扩散光)进行聚光，使其到达感光鼓15的曝光位置。在曝光位置形成所期望的分辨率的点光。透镜架(lens holder)135保持自聚焦透镜阵列134。
下面对固定发光基板132以及安装底座133的方法进行说明。
如图4所示，将安装底座133固定在工作台200上。如图5所示，使用分配器(dispenser)300向安装底座133的凹槽133b中填充粘合剂136。粘合剂136以装入凹槽133b的方式填充。安装底座133具有多个凹槽133b，故对各凹槽133b填充粘合剂136。
如图6所示，在安装底座133上叠置发光基板132。粘合剂136与发光基板132接触。如图7所示，使用夹具201将发光基板132按压在安装底座133上。通过将发光基板132按压在安装底座133上，粘合剂136容易与发光基板132接触。
如图8所示，在夹具201将发光基板132按压在安装底座133上的状态下，紫外线照射器301向粘合剂136照射紫外线。对填充到各凹槽133b中的粘合剂136进行紫外线的照射。紫外线照射器301射出的紫外线透过发光基板132到达粘合剂136。
发光基板132由玻璃形成，能通过紫外线。发光基板132只要能够使紫外线通过即可，可以适当选择发光基板132的材料。
粘合剂136受紫外线照射而固化，能够将发光基板132固定在安装底座133上。即使取下夹具201，发光基板132也不会相对安装底座133移动。紫外线的照射时间、照射范围可以考虑使粘合剂136充分固化而适当设定。
根据本实施方式，使用凹槽133b中填充的粘合剂136，能够将发光基板132固定在安装底座133上。由于粘合剂136位于安装底座133中的与发光基板132重叠的区域R2内(参考图3)，因此，容易沿安装底座133固定发光基板132。
由于发光基板132沿安装底座133被固定，因此能够抑制发光基板132弯曲。如果能够抑制发光基板132的弯曲，则能够防止多个发光点131在光照射方向(Z方向)上偏移。
一旦多个发光点131的位置在Z方向发生偏移，基于自聚焦透镜阵列134的聚光特性发生变化，有可能感光鼓15的曝光位置产生偏差。本实施方式中，由于能够使从多个发光点131到感光鼓15的曝光位置的光路长度一致，因此能够防止曝光位置偏差。
作为本实施方式的变形例，可以使用图9以及图10所示的安装底座133。图9是安装底座的一部分外观图，图10是图9的A-A截面图。
安装底座133具有凹槽133b、与凹槽133b连接的2个贯通孔133c。贯通孔133c在安装底座133的厚度方向(Z方向)上延伸。贯通孔133c的一端与凹槽133b相连，贯通孔133c的另一端在向安装底座133内面133d露出。
2个贯通孔133c中的一个贯通孔133c可以用于向凹槽133b中填充粘合剂136。另一个贯通孔133c可以用于使从凹槽133b中溢出的粘合剂136从安装底座133中排出。
贯通孔133c的数量可以进行适当选择。只要贯通孔133c的一端与凹槽133b相连、贯通孔133c的另一端露出到安装底座133的外面即可。也可以只设置1个贯通孔133c。
在使用图9以及图10所示的安装底座133时，在安装底座133上预先重叠发光基板132。发光基板132堵塞安装底座133的凹槽133b。为了防止发光基板132从安装底座133偏离，优选使用夹具201将发光基板132按压在安装底座133上。
在安装底座133以及发光基板132重叠的状态下，从一个贯通孔133c向凹槽133b中填充粘合剂136。当凹槽133b被粘合剂136填满时，从凹槽133b溢出的粘合剂136向另一边的贯通孔133c移动，并排出到安装底座133的外部。
向凹槽133b中填充的粘合剂136照射紫外线使粘合剂136固化，从而能够将发光基板132固定在安装底座133上。
根据图9以及图10所示结构，由于发光基板132堵塞凹槽133b，从而容易将粘合剂136只填充到凹槽133b。
(第2实施方式)
图11是本实施方式的发光基板以及安装底座的外观图。
发光基板132具有多个发光点131。安装底座133具有3个块1331、支撑3个块1331的支撑板1332。块1331在与支撑板1332垂直的方向(Y方向)延伸。
支撑板1332具有在Z方向延伸的3个引导凹槽1332a，块1331沿引导凹槽1332a移动。通过使块1331沿引导凹槽1332a移动，从而能够调整发光基板132在Z方向上的位置(高度)。
螺钉1333贯通块1331以及支撑板1332，螺钉1333前端与螺母咬合。如果螺钉1333向一个方向旋转，螺钉1333的头及螺母夹紧块1331以及支撑板1332，从而能够将块1331固定在支撑板1332上。如果螺钉1333向另一方向旋转，螺钉1333的头部以及螺母之间的间隔扩大，从而块1331能够沿引导凹槽1332a移动。
支撑板1332在纵向方向的两端具有孔1332b。孔1332b用于将支撑板1332安装在夹具上。
图12所示，块1331在与发光基板132的接触面上具有凹槽1331a。凹槽1331a在块1331的纵向方向(Y方向)延伸，并与发光基板132重叠。凹槽1331a中填充有粘合剂。作为粘合剂，可以使用受紫外线照射而固化的粘合剂。
块1331具有2个槽口1331b，槽口1331b在块1331纵向方向(Y方向)延伸。槽口1331b用于调整块1331在Z方向上的位置。
本实施方式中，虽然使用了3个块1331支撑发光基板132，但是块1331的数量在2个以上即可。例如，使用2个块1331时，2个块1331可以支撑发光基板132的两端侧。
图13显示了用于调整发光基板132的高度的夹具400。夹具400具有销401，销401插入支撑板1332的孔1332b中。通过将销401插入孔1332b中，从而能够决定支撑板1332相对于夹具400框架402的位置。
扣件(clamp)403用于将支撑板1332按压在框架402上。扣件403位于图13所示的位置时，支撑板1332被按压在框架402上。如果扣件403向箭头D2的方向旋转，则可以将支撑板1332从框架402拆下。
夹具400具有3个度盘式指示器(dial gauge)404，度盘式指示器404与安装底座133的块1331对应设置。度盘式指示器404用于测定块1331在Z方向上的位置(高度)。
载物台(stage)405相对于框架402沿箭头D3的方向移动。握柄406能够沿箭头D4的方向旋转，并进行使载物台405沿箭头D3的方向移动的操作。握柄406以及载物台405经由传动机构连接，传动机构将握柄406的操作力转换为载物台405的驱动力。
如果握柄406向一个方向旋转，则载物台405向上方移动，如果握柄406向另一方向旋转，则载物台405向下方移动。
一对夹盘407安装在载物台405上，随着载物台405的移动相应移动。一对夹盘407沿箭头D5的方向移动，一对夹盘407的间隔发生变化。如果一对夹盘407的间隔变窄，则夹盘407的前端与块1331的槽口1331b结合。当夹盘407与槽口1331b结合的时候，如果载物台405沿箭头D3的方向移动，则能够调整块1331的高度。
操作与3个块1331对应的握柄406，调整块1331的高度，从而能够使3个块1331的高度一致。
下面，说明将发光基板132固定在安装底座133上的方法。安装底座133装配在夹具400上。
图14所示，使用度盘式指示器404，测定块1331的高度。高度的测量对3个块1331进行。
3个块1331的高度发生偏差时进行块1331的高度调整。一对夹盘407与各块1331的槽口1331b结合。图15所示，通过使螺钉1333向一个方向旋转，来解除块1331对支撑板1332的固定。一旦解除块1331的固定，块1331能够沿支撑板1332的引导凹槽1332a移动。
通过操作握柄406来驱动载物台405。图16所示，由一对夹盘407夹住的块1331随着载物台405的移动而相应移动。如果3个块1331的高度一致，通过使螺钉1333旋转，将块1331固定在支撑板1332上。
图17所示，在块1331的凹槽1331a中填充粘合剂136。粘合剂136堵住凹槽1331a。
如图18所示，在块1331上装上发光基板132。粘合剂136与发光基板132接触。如果将发光基板132按压在块1331上，则粘合剂136容易与发光基板132接触。
如图19所示，紫外线照射器301从发光基板132的上方照射紫外线。紫外线照射器301射出的紫外线通过发光基板132，到达粘合剂136。粘合剂136受紫外线照射而固化。粘合剂136固化，从而发光基板132被固定在块1331上。
本实施方式中，紫外线通过发光基板132到达粘合剂136，从而能够使位于发光基板132与块1331重叠的区域内的粘合剂136固化。通过使3个块1331高度一致，能够沿平面配置发光基板132。通过使发光基板132沿平面配置，能够使从多个发光点131到感光鼓15的光路长度一致。
本实施方式中，虽然块1331相对于支撑板1332移动，但是也可以一体地形成块1331及支撑板1332。
所述实施方式中，粘合剂136只要是受光照射固化的粘合剂即可。光的波长可以根据粘合剂136的固化特性相应变化。作为粘合剂136例如可以使用接受可见光而固化的粘合剂。
虽然对本发明的实施方式进行了说明，但是，这些实施方式仅是为了说明本发明的实例，并不是用于限定本发明的范围。这里描述的新的装置和方法可以通过多种其他方式来体现。而且，在不超出本发明宗旨的范围内，当然可以进行一些省略、替代或变形。权利要求书及其等同范围涵盖落入本发明的范围和宗旨的这些方式或变形。

Claims (19)

1.一种光学头，具有：
发光基板，照射光，并允许特定波长的光通过；
安装底座，具有形成在与所述发光基板重叠的区域的凹槽，所述安装底座用于固定所述发光基板；
粘合剂，填充在所述安装底座的所述凹槽中，通过接收所述特定波长的光而固化；以及
透镜，对从所述发光基板照射的光进行聚光。
2.根据权利要求1所述的光学头，其中，
所述安装底座具有多个所述凹槽。
3.根据权利要求2所述的光学头，其中，
所述发光基板在一个方向延伸，
多个所述凹槽排列在所述发光基板的纵向方向。
4.根据权利要求1所述的光学头，其中，
所述安装底座的一端与所述凹槽相连，所述安装底座的另一端具有位于所述安装底座的表面的贯通孔。
5.根据权利要求4所述的光学头，其中，
所述安装底座具有多个所述贯通孔。
6.根据权利要求1所述的光学头，其中，
所述发光基板由玻璃形成。
7.根据权利要求1所述的光学头，其中，
所述特定波长的光是紫外线。
8.根据权利要求1所述的光学头，其中，
所述安装底座具有：
多个块，具有所述凹槽，并支撑所述发光基板；以及
支撑板，支撑多个所述块。
9.根据权利要求8所述的光学头，其中，
所述块在与所述支撑板垂直的方向延伸。
10.根据权利要求8所述的光学头，其中，
多个所述块相对于所述支撑板在同一方向上移动。
11.根据权利要求8所述的光学头，其中，
所述安装底座具有将所述块固定在所述支撑板上的螺钉。
12.一种图像形成装置，具有：
感光体；
发光基板，照射光，并允许特定波长的光通过；
安装底座，具有形成在与所述发光基板重叠的区域的凹槽，所述安装底座用于固定所述发光基板；
粘合剂，填充在所述安装底座的所述凹槽中，通过接收所述特定波长的光而固化；
透镜，将从所述发光基板射出的光导向所述感光体，使所述感光体曝光；以及
显影器，向所述感光体的曝光面供给显影剂。
13.根据权利要求12所述的图像形成装置，其中，
所述安装底座具有多个所述凹槽。
14.根据权利要求12所述的图像形成装置，其中，
所述发光基板在一个方向延伸，
多个所述凹槽排列在所述发光基板的纵向方向。
15.根据权利要求12所述的图像形成装置，其中，
所述安装底座的一端与所述凹槽相连，所述安装底座的另一端具有位于所述安装底座的表面的贯通孔。
16.根据权利要求12所述的图像形成装置，其中，
所述安装底座具有多个所述贯通孔。
17.根据权利要求12所述的图像形成装置，其中，
所述发光基板由玻璃形成。
18.根据权利要求12所述的图像形成装置，其中，
所述特定波长的光是紫外线。
19.一种光学头的制造方法，包括：
将照射光的发光基板与安装底座重叠；
对所述安装底座中的形成在所述安装底座与所述发光基板重叠的区域的凹槽，使用连接所述凹槽及所述安装底座的表面的贯通孔填充粘合剂；
使紫外线通过所述发光基板，到达所述凹槽内的粘合剂，从而使所述粘合剂固化。
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