JP2017119349A - 露光装置、画像形成装置、及び露光装置の製造方法 - Google Patents

露光装置、画像形成装置、及び露光装置の製造方法 Download PDF

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Manabu Kida
学武 木田
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Abstract

【課題】製品コストを削減することができる露光装置、露光装置を有する画像形成装置、及び露光装置の製造方法を提供する。【解決手段】露光装置100は、複数の発光素子と、第1の面110aを有し、第1の面110a上に複数の発光素子が配列された基板110と、基板110の第1の面110aを支持する第1の支持部121を有する支持部材120と、支持部材120に接着されると共に基板110に係合することによって、第1の面110aに平行な方向の基板110の変位を規制する規制部材160と、を備える。【選択図】図4

Description

本発明は、複数の発光素子が配列された基板を有する露光装置、露光装置を有する画像形成装置、及び露光装置の製造方法に関するものである。
従来、電子写真プロセスを採用する画像形成装置は、一様帯電された感光体ドラムに画像データに対応する光を照射して、感光体ドラム上に静電潜像を形成する露光装置を備えている。露光装置は、例えば、一次元的に配列された複数の発光素子としての複数のLED(発光ダイオード)を有するLEDアレイが搭載された基板と、この基板を支持する支持部材(保持部材)としてのホルダと、LEDアレイに対向するようにそのホルダに保持されるロッドレンズアレイと、を備えたLEDヘッドである。この支持部材は、金属で形成された母材部と、絶縁性を有する樹脂で形成された基板当接部とが一体に形成された構造を持つ(例えば、特許文献1参照)。
特開2011−88384号公報(例えば、図2、要約、請求項1)
しかしながら、露光装置が金属で形成された母材部と樹脂で形成された基板当接部とが一体に形成された支持部材を有する場合には、露光装置及びこれを含む画像形成装置の製品コストが上昇するという問題がある。
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、製品コストを抑制することができる露光装置、露光装置を有する画像形成装置、及び露光装置の製造方法を提供することにある。
本発明の一態様に係る露光装置は、複数の発光素子と、第1の面を有し、前記第1の面上に前記複数の発光素子が配列された基板と、前記基板の前記第1の面を支持する第1の支持部を有する支持部材と、前記支持部材に接着されると共に前記基板に係合することによって、前記第1の面に平行な方向の前記基板の変位を規制する規制部材と、を備えることを特徴とする。
本発明の一態様に係る画像形成装置は、前記露光装置と、前記露光装置により露光されて、静電潜像が形成される像担持体とを有すること特徴とする。
本発明の一態様に係る露光装置の製造方法は、第1の面上に複数の発光素子が配列された基板を有する露光装置の製造方法であって、支持部材に、前記基板の前記第1の面を支持するための第1の支持部と、第2の支持部とを形成するステップと、前記第2の支持部上に、前記第1の面に平行な方向の前記基板の変位を規制する規制部材を形成又は接着するステップと、前記第1の支持部が前記第1の面を支持し且つ前記規制部材が前記基板に係合するように、前記支持部材に前記基板を設置するステップとを有することを特徴とする。
本発明の他の態様に係る露光装置の製造方法は、第1の面上に複数の発光素子が配列された基板を有する露光装置の製造方法であって、支持部材に、前記基板の前記第1の面を支持するための第1の支持部を形成するステップと、前記第1の支持部上に、前記基板の前記第1の面に当接する基板当接部と前記基板の長手方向の側面に係合して前記第1の面に平行な方向の前記基板の変位を規制する位置規制部とを含む硬化性樹脂体を形成するステップと、前記硬化性樹脂体を硬化させるステップと、硬化した前記硬化性樹脂体の前記基板当接部が前記第1の面を支持し且つ前記位置規制部が前記基板の長手方向の側面に係合するように、前記支持部材に前記基板を設置するステップとを有することを特徴とする。
本発明によれば、露光装置及び画像形成装置の製品コストを抑制することができるという効果が得られる。
本発明の実施の形態1に係る露光装置の構造を概略的に示す断面図である。 図1に示される露光装置の構造を概略的に示す斜視図である。 実施の形態1に係る露光装置の構造を概略的に示す断面図である。 図3に示される露光装置の構造を概略的に示す斜視図である。 (a)及び(b)は、実施の形態1に係る露光装置の構造を概略的に示す上面図及び下面図である。 図1及び図2に示される硬化性樹脂体と図3及び図4に示される位置決めピンの形成方法の一例を示す工程説明図である。 図1及び図2に示される硬化性樹脂体の形成方法の一例を断面形状で示す工程説明図(その1)である。 図1及び図2に示される硬化性樹脂体の形成方法の一例を断面形状で示す工程説明図(その2)である。 図1及び図2に示される硬化性樹脂体の形成方法の一例を断面形状で示す工程説明図(その3)である。 図3及び図4に示される位置決めピンの形成方法の一例を断面形状で示す工程説明図(その1)である。 図3及び図4に示される位置決めピンの形成方法の一例を断面形状で示す工程説明図(その2)である。 図3及び図4に示される位置決めピンの形成方法の一例を断面形状で示す工程説明図(その3)である。 実施の形態1に係る露光装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。 実施の形態1に係る露光装置の位置決めピンの変形例の構造を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態2に係る露光装置の構造を概略的に示す断面図である。 図15に示される露光装置の構造を概略的に示す斜視図である。 図15に示される硬化性樹脂体の形成方法の一例を示す工程説明図である。 図15に示される硬化性樹脂体の形成方法の一例を断面形状で示す工程説明図(その1)である。 図15に示される硬化性樹脂体の形成方法の一例を断面形状で示す工程説明図(その2)である。 図15に示される硬化性樹脂体の形成方法の一例を断面形状で示す工程説明図(その3)である。 実施の形態2に係る露光装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態3に係る露光装置の構造を概略的に示す断面図である。 図22に示される位置決めピンを概略的に示す斜視図である。 図22に示される位置決めピンの接着方法の一例を断面形状で示す工程説明図(その1)である。 図22に示される位置決めピンの接着方法の一例を断面形状で示す工程説明図(その2)である。 図22に示される位置決めピンの接着方法の一例を断面形状で示す工程説明図(その3)である。 本発明の実施の形態4に係る画像形成装置の構成を概略的に示す縦断面図である。
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図には、xyz直交座標系の座標軸が示される。x軸は、露光装置の長手方向(複数の発光素子の配列方向、画像形成装置における主走査方向)の座標軸である。y軸は、露光装置の短手方向(幅方向、画像形成装置における副走査方向)の座標軸である。z軸は、露光装置の高さ方向(露光装置から出射される光の進行方向の逆方向)の座標軸である。
《1》実施の形態1
《1−1》露光装置100の構造
図1は、本発明の実施の形態1に係る露光装置100の構造を概略的に示す断面図(図5(a)をI−I線で切る断面に対応する図)であり、図2は、図1に示される露光装置100の構造を概略的に示す斜視図である。図3は、実施の形態1に係る露光装置100の構造を概略的に示す断面図(図5(a)をIII−III線で切る断面に対応する図)であり、図4は、図3に示される露光装置100の構造を概略的に示す斜視図である。また、図5(a)及び(b)は、実施の形態1に係る露光装置100のホルダ120の構造を概略的に示す上面図及び下面図である。
図1から図5(b)に示されるように、実施の形態1に係る露光装置(LEDヘッドで例示)100は、複数の発光素子の一例としての複数のLED(発光ダイオード)105と、複数のLED105が配列(搭載)された第1の面110aを有する基板110と、基板110の第1の面110aを支持する第1の支持部121を有する支持部材(保持部材)の一例としてのホルダ120とを備えている。また、図3及び図4に示されるように、露光装置100は、ホルダ120に接着されると共に基板110に係合することによって、第1の面110aに平行な方向(すなわち、x方向及びy方向)の基板110の変位(移動)を規制する規制部材を備えている。この規制部材の一例として、係合ピン部材である位置決めピン160を挙げて説明するが、これに限ったものではない。なお、位置決めピン160は、基板位置決めピン又は基板位置規制ピンとも呼べる。
ここで、基板110は、例えば、ガラスエポキシ基板である。基板110の第1の面110aに配列された複数のLED105は、複数のLEDアレイチップ(所定数のLEDを含む)を長手方向に配列することによって構成されてもよい。また、基板110上には配線パターン及び電極パッドが備えられており、複数のLED105と基板110の電極パッドとは、例えば、金製のワイヤによってボンディングされている。
また、図1及び図2に示されるように、露光装置100は、ホルダ120の第1の支持部121と基板110の第1の面110aとの間に介在する硬化性材料体をさらに備えることができる。以下では、この硬化性材料体として硬化性樹脂体150を例に挙げる。硬化性樹脂体150は、決められた条件を満たすことによって、流動性を失って硬化して硬化体となる材料である。決められた条件とは、光の照射(例えば、紫外(UV)光の照射)、時間の経過、温度、又はこれらの組み合わせである。硬化性樹脂体150としては、例えば、アクリル系のUV硬化型接着剤などの樹脂系接着剤が挙げられるが、これに限定されるものではない。
硬化性樹脂体150は、基板110のz方向の位置を決め、z方向の変位を規制する。硬化性樹脂体150は、第1の面110aに当接してこの規制を行うため、基板当接部とも呼べる。基板図2及び図5(a)及び(b)に示されるように、複数の第1の支持部121は、ホルダ120の長手方向(x方向)における複数箇所に、例えば、等間隔に備えられる。硬化性樹脂体150は、複数の第1の支持部121のそれぞれにおいて、基板110の第1の面110a側の面に備えられている。そして、基板110の第1の面110aを硬化性樹脂体150に当接させ、さらに、基板110の第2の面(裏面)110bを押し付け部材130により−z方向に押し付けることで、基板110のz方向の位置を規制する(位置の変位を制限する)。押し付け部材130については後述する。
また、図1に示されるように、露光装置100は、ホルダ120に保持され、複数のLED105から放射された光を像担持体としての感光体ドラム13上に結像させるレンズアレイ(光学素子アレイ)としてのロッドレンズアレイ140をさらに備えることができる。ホルダ120の長手方向(x方向)は、ロッドレンズアレイ140の長手方向に対応する。ロッドレンズアレイ140は、ホルダ120の開口部122内に保持される。ロッドレンズアレイ140は、複数のLED105から放射される光を収束させる収束レンズ(例えば、正立等倍結像レンズ)である。ホルダ120の中央部の開口部122は、長手方向(x方向)に長尺であり、ロッドレンズアレイ140は開口部122内に挿入され、ホルダ120に固定される。ホルダ120内への外光及び異物の進入を防止するために、ホルダ120とロッドレンズアレイ140との間隙が封止材141によって封止される。ロッドレンズアレイ140において光が入射される端面と複数のLED105の表面との入射距離L0が、ロッドレンズアレイ140の特性上最適な値になるような位置で、ロッドレンズアレイ140はホルダ120に固着される。なお、感光体ドラム13はロッドレンズアレイ140の端部から距離L0だけ離間した位置にその表面が配置されるように設置される。
押し付け部材130について説明する。露光装置100は、基板110の第1の面110aを第1の支持部121に向けて(この例では、硬化性樹脂体150に向けて)押した状態で、基板110をホルダ120に固定する固定機構を備えることができる。この固定機構は、例えば、図2に示すように、上述した押し付け部材130を備えるとともに、押し付け部材130の幅方向(y方向)の両端部に長手方向(x方向)における複数個所(好ましくは等間隔で複数個所)に突起部131を形成し、ホルダ120にはそれらの突起部131を係合する複数の係合部123を形成しておくことで、構成されることができる。押し付け部材130は、基板110の第1の面110aと反対側の第2の面110bを、第1の支持部121に向けて押し付ける部材である。係合部123は、基板110を硬化性樹脂体150に押し付けた状態での突起部131の位置に、係合孔などとして形成しておけばよい。なお、固定機構は、例えば、上述の押し付け部材130と、ホルダ120に係合する一端及び押し付け部材130を押し付ける他端を有するコイルばね等の付勢部材(弾性部材)とにより構成されることもできる。
図1から図4に示されるように、ホルダ120は、板金で形成されることができる。図1及び図2に示されるように、ホルダ120が板金で形成された場合には、第1の支持部121は、ホルダ120の一部を第1の面110aに平行になるようにホルダ120の内側に折り曲げて形成された面を有する第1の折り曲げ部によって形成されることができる。この第1の折り曲げ部は、板金プレス加工により形成することができる。
また、図3及び図4に示されるように、ホルダ120は、位置決めピン160を支持する第2の支持部125を有し、第2の支持部125には位置決めピン160の基部161の端面が直接接着される。また、図3及び図4に示されるように、ホルダ120が板金で形成された場合には、第2の支持部125は、ホルダ120の一部を第1の面110aに平行になるように、ホルダ120の内側に折り曲げて形成された第2の折り曲げ部によって形成されることができる。この第2の折り曲げ部も、板金プレス加工により形成することができる。
図3及び図4に示されるように、位置決めピン160は、ホルダ120の第2の支持部125に接着される基部161と、基部161に備えられ、基板110に係合する突起部162とを有する。なお、突起部162は、基部161と一体的に形成されていることが好ましい。図3及び図4の例では、基部161は、突起部162より大径である。また、図3に示されるように、基部161と基板110の第1の面110aとの間には間隙163が存在する。
また、図3から図5(b)に示されるように、規制部材としての位置決めピン160は、少なくとも複数のLED105の配列方向(x方向)におけるホルダ120の両端側(端部近傍)に備えられる。なお、図5(a)では、位置決めピン160がx方向におけるホルダ120の両端において同じy方向位置に形成されているが、ホルダ120のx方向の両端において位置決めピン160が対角線上に形成されてもよいし、ホルダ120のx方向の両端において位置決めピン160がいずれもホルダ120のy方向の幅の中心位置に形成されていてもよい。
また、図4に示されるように、基板110は、その両端部(端部近傍)に、位置決めピン160の突起部162と係合する係合部としての係合孔111を有する。また、図4に示されるように、押し付け部材130は、その両端部(端部近傍)に、位置決めピン160の突起部162と係合する係合部としての係合孔132を有する。係合孔111は、x方向及びy方向(つまりxy方向)の位置決めを正確に行うために突起部162と嵌合する形状であることが望ましく、係合孔132も、同様の理由から突起部162と嵌合する形状であることが望ましい。
位置決めピン160の突起部162が係合孔111と係合孔132とに挿入されて嵌合することによって、ホルダ120に対する基板110のxy方向における変位が規制される(変位の変位が制限される)。ここで、ホルダ120に基板110を装着した際に、基板110が硬化性樹脂体150より先に位置決めピン160に当接されず、位置決めピン160の基部161と基板110の間に間隙163ができるようにする。そのため、第2の支持部125は、基板110の第1の支持部121に比べて、図4に示される距離dだけロッドレンズアレイ140側(−z方向)に作られる。距離dは、基部161と硬化性樹脂体150との高さの差を計算に入れた上で、間隙163ができるように決めておけばよい。
また、図5(a)及び(b)に示されるように、ホルダ120の長手方向(x方向)における両端には、画像形成装置に露光装置100を取り付けるための取付部材124が接続される。また、取付部材124には、後述するガイド孔124aが形成されている。
なお、ホルダ120の構造は、図1から図5(b)に示された例に限定されず、基板110の構造及び押し付け部材130の構造は、図1から図4に示された例に限定されない。また、位置決めピン160の構造は、図3及び図4に示された例に限定されず、ロッドレンズアレイ140の構造は、図1、図2、及び図4に示された例に限定されない。また、取付部材124の構造は、図5(a)及び(b)に示された例に限定されず、例えばガイド孔124aを有しない構造を採用することもできる。
《1−2》露光装置100の製造方法
まず、露光装置100の製造方法に含まれる硬化性樹脂体150の形成方法の一例について、図6から図9を用いて説明する。図6は、硬化性樹脂体150及び位置決めピン160の形成方法の一例を示す工程説明図、図7から図9は、硬化性樹脂体150の形成方法の一例を断面形状で示す工程説明図である。
硬化性樹脂体150の形成のために、図6から図9に示される平面度冶具170を用いる。平面度冶具170は、図6に示されるようにホルダ120の長手方向に対応する方向(x方向)に沿って形成された冶具平面度面170aを備える。なお、図6では、ホルダ120及び平面度冶具170の長手方向の一端側を示し、他端側は省略しているが、後述するガイドピン171及びストッパピン172はこの他端側にも存在する。そして、硬化性樹脂体150の形成方法では、まず、図6及び図7に示されるように、平面度冶具170の冶具平面度面170aに硬化する前の硬化性樹脂体150aを第1の支持部121と対向する位置に滴下する。ここで、冶具平面度面170aは、各面の共通平面度として高精度な平面度を有する(例えば、10μm以下)。さらに、冶具平面度面170aには接着性を持つ硬化性樹脂体150aが硬化後に接着しないようにコーティング(例えば、シリコーンコーティング)がされている。なお、冶具平面度面170aは、図6に示されるようにx方向に沿って連続した面でなくてもよく、例えばx方向に沿って断続的に形成されていても、硬化性樹脂体150aを滴下する位置に複数個所形成されていればよい。
次いで、この形成方法では、図6及び図7に示される状態から、図8に示されるように、第1の支持部121が硬化性樹脂体150aを押しつぶすように、ホルダ120を平面度冶具170に向かって近づけ停止させる。この停止位置により、硬化性樹脂体150aの形状が決まり、第1の支持部121上に硬化性樹脂体150aが型押しされた状態となる。このとき、ホルダ120を平面度冶具170に対してxy方向に傾かせずに真っ直ぐセットするために、図6に示されるように、平面度冶具170の両端にガイドピン171を立て、ホルダ120の両端の取付部材124に形成されたガイド孔124aをこれらのガイドピン171に挿入する。ホルダ120の平面度冶具170に対するz方向の位置決めは、取付部材124においてガイド孔124a近辺に形成された基準面(又はホルダ120の取付部材124近辺に形成された基準面)と、平面度冶具170側の両端位置に形成された高さ基準面(ガイドピン171の近傍に設置されたストッパピン172)とを接触させることで行う。なお、図6では図示しないが、ガイドピン171及びストッパピン172は平面度冶具170に対する位置が変わらないように固定されている。また、平面度冶具170のx方向の両端にある2つのストッパピン172の高さは同じである。また、ストッパピン172の高さ精度と冶具平面度面170aとの寸法精度は、例えば両方を合わせて50μm以下になるようにする。
次いで、この形成方法では、図8に示されるように、上述のような型押しがなされた状態で、ホルダ120の開口された側面部(折り曲げることで第1の支持部121を形成した際に生じた開口部)より硬化性樹脂体150aの硬化を促進させる媒体を供給する。図8では、硬化性樹脂体150aをUV光にて硬化させる例としてUV照射器173を図示している。最後に、この形成方法は、図9に示されるようにホルダ120を平面度冶具170から引き離す。ここで、硬化前の硬化性樹脂体150aは接着性を持つが、冶具平面度面170aには硬化後に接着しないようにコーティングされていることから、硬化後の硬化性樹脂体150は、第1の支持部121に接着され且つ冶具平面度面170aから剥離され、冶具平面度面170aの平面度形状が硬化後の硬化性樹脂体150に転写されて第1の支持部121に形成される。このように、硬化性樹脂体150は、硬化性樹脂体150aを第1の支持部121上に型押しした状態でUV光を照射することで硬化させるとともに第1の支持部121上に接着させることで、形成することができる。
次に、露光装置100の製造方法に含まれる位置決めピン160の形成方法の一例について、図6及び図10から図12を用いて説明する。図10から図12は、位置決めピン160の形成方法の一例を断面形状で示す工程説明図である。
位置決めピン160は、硬化性樹脂体150と同時に形成することが望ましく、図6に示されるように、ここではそのような例を挙げる。但し、平面度冶具170として硬化性樹脂体150の形成用の冶具と位置決めピン160の形成用の冶具を用いるなどにより、位置決めピン160は硬化性樹脂体150の形成前又は形成後に形成されるようにしてもよい。
平面度冶具170は、ホルダ120の第2の支持部125に対応した位置に、離型性のある透明部材で構成された型170bが配置される。型170bの例としては、透明ガラス基材にシリコーンやフッ素をコーティングしたものが挙げられる。なお、図6に示されるように、型170bは、冶具平面度面170aより高い面170cと水平に形成されている。型170bは、位置決めピン160の突起部162が成形できるような形状とする。この形成方法では、まず、図10に示されるように、硬化する前の硬化性樹脂体160aを型170bに注入する。このとき、硬化性樹脂体160aは表面張力で盛り上がる程度に注入する。硬化性樹脂体160aは、硬化性樹脂体150aと同じ材料であることが好ましい。硬化性樹脂体160aとしては、例えばアクリルやエポキシを主材料としたUV光で硬化する硬化性樹脂体が挙げられる。
次いで、この形成方法では、図6及び図10に示される状態から、図11に示されるように、第2の支持部125が硬化性樹脂体160aを押しつぶすように、ホルダ120を平面度冶具170に向かって近づけ停止させる。この停止位置により、硬化性樹脂体160aの形状が決まり、第2の支持部125上に硬化性樹脂体160aが型押しされた状態となる。このときには上述したガイドピン171及びストッパピン172が用いられる。次いで、この形成方法では、上述のような型押しがなされた状態で、型170bを透過させ硬化性樹脂体160aの硬化を促進させる媒体を供給し、硬化性樹脂体160aを硬化させるとともに第2の支持部125上に硬化性樹脂体160aを接着させる。図10から図12では、硬化性樹脂体160aをUV光にて硬化させる例として、UV照射器173と同様のUV照射器174を図示している。
このとき、ホルダ120が開口部122を上に向けた状態で平面度冶具170に固定されているため、硬化性樹脂体160aの硬化中又は硬化後に、図1に示されるように、ロッドレンズアレイ140をホルダ120の開口部122に挿入し、ロッドレンズアレイ140をホルダ120に固着させるようにすることができる。ここで、ロッドレンズアレイ140のz方向の固着位置は、硬化性樹脂体150を基準として入射距離L0がロッドレンズアレイ140の特性上最適な値となる位置とすればよい。ロッドレンズアレイ140のxy方向の固着位置は、位置決めピン160のxy方向の位置を基準として基板110上に配列された複数のLED105がロッドレンズアレイ140の個々のレンズ中心に一致するようにすればよい。ロッドレンズアレイ140の固着は、図1に示されるように、封止材141として硬化性樹脂体(硬化性樹脂体150aと同様の樹脂体であってよい)を塗布し、UV光などの硬化促進媒体を供給してその硬化性樹脂体を硬化させることで行う。なお、ロッドレンズアレイ140は、硬化性樹脂体150の形成前に固着することもできる。
最後に、この形成方法では、図12に示されるように、ホルダ120を平面度冶具170から引き離す。ここで、硬化前の硬化性樹脂体160aは接着性を持つが、型170bは離型性があるため硬化性樹脂体160aが接着せず、硬化後の硬化性樹脂体である位置決めピン160は、その形成部となる第2の支持部125に接着され且つ型170bから剥離される。これにより、硬化後の硬化性樹脂体である突起部162(型170bの形状を持つ突起部)及び基部161でなる位置決めピン160が、第2の支持部125に形成される。このように、位置決めピン160は、硬化性樹脂体160aを第2の支持部125上に型押しした状態でUV光を照射することで硬化させるとともに第2の支持部125上に接着させることで、形成することができる。
次に、図13を用いて、露光装置100の製造方法の一例について概略的に説明する。図13は、露光装置100の製造方法の一例を示すフローチャートである。図13に示されるように、露光装置100の製造方法では、ホルダ120に第1の支持部121及び第2の支持部125を形成するように板金加工し(ステップS1)、平面度冶具170に硬化性樹脂体150a及び160aを滴下する(ステップS2)。なお、図5(a)及び(b)に示される取付部材124については、ステップS1の前又は後に複合成形などによりホルダ120の両端に形成しておけばよい。
この製造方法では、次いで平面度冶具170にホルダ120を押し付けることで、第1の支持部121及び第2の支持部125の上にそれぞれ硬化性樹脂体150a及び160aを型押しした状態にする(ステップS3)。そして、この状態で硬化性樹脂体150a及び160aにUV光を照射し、それらを硬化させることで、第1の支持部121上に硬化性樹脂体150(基板当接部)を形成するとともに第2の支持部125上に位置決めピン160を形成する(ステップS4)。次いで、この製造方法では、この状態でロッドレンズアレイ140をホルダ120の開口部122に挿入してホルダ120に固着し(ステップS5)、最後に基板110をホルダ120に取り付け、押し付け部材130で基板110を押し付けた状態で基板110を固定する(ステップS6)。ステップS6では、基板110の係合孔111及び押し付け部材130の係合孔132に位置決めピン160が挿入され、係合する。そして、ステップS6では、第1の支持部121に形成された硬化性樹脂体150が第1の面110aに当接して支持し且つ位置決めピン160が基板110の係合孔111及び押し付け部材130の係合孔132に係合するように、基板110を位置決めピン160に設置した状態で、基板110がホルダ120に設置(固定)される。
また、実施の形態1では、硬化性樹脂体150及び位置決めピン160としてUV光にて硬化する硬化性樹脂体から形成される例を挙げたが、促進剤にて硬化する硬化性樹脂体、時間経過にて硬化する硬化性樹脂体、温度変化にて硬化する硬化性樹脂体など、決められた条件により硬化する硬化性樹脂体を用いることもできる。また、実施の形態1では、ホルダ120を板金プレス加工にて製造した例を説明したが、ホルダ120としては、アルミダイキャストにて、又は樹脂射出成形にて製造したような剛体であるホルダを用いることもできる。
実施の形態1では、板金等で形成されたホルダ120に対し、高い位置精度で、ホルダ120内での基板110のxy方向の変位を規制する位置決めピン160を形成することができる。そして、この位置決めピン160は、ホルダ120と一体的に樹脂成形する必要もないため、簡単に低コストで形成することができる。また、ロッドレンズアレイ140は、位置決めピン160のy方向の位置を基準にして固着することができるため、基板110のLED105とロッドレンズアレイ140のy方向の中心を精度良く一致させることができる。また、硬化性樹脂体160aは図10に示されるように、表面張力で盛り上がる程度に注入されているので、押しつぶして硬化させた際に、図11に示されるように広い表面積をもってホルダ120の第2の支持部125に接着される。したがって、位置決めピン160は、高い接着力を持ってホルダ120に接着させることができる。また、位置決めピン160は平面度冶具170の平面度基準で成形されるため、別工程で同様の位置決めピンを取り付ける方法と比較し、ホルダ120に対し高い真直度を持って突起部162を立てることができる。
次に、図14を用いて、位置決めピン160の変形例について説明する。図14は、露光装置100の位置決めピンの変形例の構造を概略的に示す断面図である。図14に示されるように、変形例として、突起部162の形成に使用する型170bの代わりに、突起部162の基部161側に対応する位置において角に面取り加工を施した型170dを使用することもできる。この変形例では、型170dに硬化性樹脂体160aと同様の硬化性樹脂体160bを滴下して表面張力で盛り上がる程度に注入し、UV照射器174でそれを硬化させればよい。これにより、位置決めピン160を、その根元(基部161と突起部162との接合部分)を太くした構造にすることができる。この変形例の場合、根元が太いため、位置決めピン160の強度が増すという効果が得られる。
《1−3》実施の形態1の効果
以上に説明したように、実施の形態1によれば、板金等で形成された支持部材に対し、高い位置精度で、支持部材内での基板のxy方向の変位を規制する規制部材を形成することができ、支持部材内に基板を組み込む際に基板の稼動範囲を高い位置精度で規制することができる。そして、この規制部材は、支持部材と一体的に樹脂成形する必要もないため、簡単に低コストで形成することができる。また、実施の形態1によれば、支持部材を板金等の安価な材料で形成することができる。さらに、実施の形態1によれば、レンズアレイのxy方向の位置と複数の発光素子のxy方向の位置を精度良く一致させることができる。
《2》実施の形態2
《2−1》露光装置200の構造
図15は、本発明の実施の形態2に係る露光装置200の構造を概略的に示す断面図、図16は、露光装置200の構造を概略的に示す斜視図である。以下、図15及び図16に示される露光装置200の構造について説明する。
実施の形態1では、図1に示される露光装置100の製造工程(組立工程)において、基板110をホルダ120内に組み込んだ際に、基板110がy方向に反っていた場合や、製造誤差により、LED105の発光中心とロッドレンズアレイ140の中心がy方向にずれが生じることがある。このずれは、基板110に搭載されたLED105に影響を与えるほどのものとは言えないが、上記の製造工程において、ホルダ120内でx方向の両端が位置決めピン160で固定された基板110を、例えば、ピンセットなどの先端が尖った工具で、y方向に力を加え湾曲させ矯正する工程(矯正工程)を行うことがある。なお、この工具でy方向に力を加えた場合でも基板110は押し付け部材130により硬化性樹脂体150に押し付けられているため、その間の摩擦力により、ずれが矯正されたままの状態で保持することができる。このような矯正工程において、基板110は、特に中央部では両端部に比べて大きく湾曲させることができるので、基板110の構成部品(例えば、配線に用いるワイヤーなど)がホルダ120側の基板110の当接面と接触し、不良となる問題が発生する可能性がある。
この問題を解決するために、図15に示されるように、実施の形態2に係る露光装置200は、基板210の長手方向(x方向)の側面(つまり、基板210の長辺)に係合することで、基板210のy方向の変位を規制する規制部材を有する。基板210の長手方向は、複数のLED205の配列方向に沿う方向を指す。この規制部材は、x方向の複数個所にわたり設置することが、上記変位を規制し易いため好ましいと言える。そして、実施の形態2における規制部材は、硬化性樹脂体150で例示した硬化性樹脂体(第1の支持部121と基板110の第1の面110aとの間に介在する硬化性樹脂体)と一体となっている。
具体的に説明すると、図15に示されるように、露光装置200は、実施の形態1に係る露光装置100と異なり、第1の支持部221上に、基板210の第1の面210aと当接する基板当接面と同時に、基板210のx方向の側面に係合することで、第1の面210aに平行な方向(ここではy方向)の基板210の変位を規制する規制面を形成する。これら基板当接面及び規制面は、実施の形態1における硬化性樹脂体150と同様の材料でなる硬化性樹脂体280により形成される。以下、図15及び図16に示されるように、硬化性樹脂体280における基板当接面として機能する側を基板当接部250とし、規制面として機能する側を位置規制部260として説明する。つまり、硬化性樹脂体280は、基板当接部250と位置規制部260とを含むことになる。この位置規制部260は、y方向位置規制部と言え、実施の形態2における規制部材の一例となる。
基板当接部250は、図15及び図16に示されるように、第1の支持部221上に形成されている。図16に示されるように、ホルダ220は、基板210のy方向の両端近辺に対応する2つの基板当接部250を、基板210の長手方向(x方向)に複数個所に対応させて、例えば、等間隔に備えている。そして、基板210の第1の面210aを硬化性樹脂体280の基板当接部250に当接させ、さらに、基板210の第2の面(裏面)210bを押し付け部材230により−z方向に押し付けることで、基板210のz方向の位置を規制する(位置の変位を制限する)。また、ホルダ220は、板金で形成され、第1の支持部221は、ホルダ220の一部を第1の面210aに平行になるよう折り曲げて形成された面を有することが好ましい。
位置規制部260は、図15に示されるように、基板当接部250のy方向の端部であって基板210の短手方向(y方向)の両端に対応する位置に形成されたz方向に高さを持つ突起部である。図16に示されるように、ホルダ220は、基板210のy方向の両端に対応する2つの位置規制部260を、基板210の長手方向(x方向)に複数個所に対応させて、例えば、等間隔に備え、これにより、基板210のy方向の変位を規制する。なお、全ての第1の支持部221に基板当接部250と位置規制部260よりなる硬化性樹脂体280が形成されることを前提として説明しているが、例えば、一部の第1の支持部221に基板当接部250よりなる硬化性樹脂体(例えば、図1に示される形状をもつ硬化性樹脂体150)を形成することもできる。
なお、図15では、露光装置200において、図1に示される露光装置100が有する構成要素と同様の構成要素については、図1における100番台の符号を200番台の符号に変えて図示している。例えば、露光装置200は、図1に示される露光装置100と同様に、複数のLED205と、第1の面210aを有する基板210と、第1の面210aを支持する第1の支持部221及びロッドレンズアレイ240を挿入する開口部222を有する支持部材(保持部材)の一例としてのホルダ220とを備えている。但し、ホルダ220の形状は、少なくとも第2の支持部125を有しない点でホルダ120と異なる。また、図15に示されるように、露光装置200は、図1及び図2に示される露光装置100と同様に、押し付け部材230、突起部231、及び係合部223で構成される固定機構を備えることができる。但し、実施の形態2においても、実施の形態1と同様に、固定機構はこれに限ったものではない。また、ホルダ220、基板210、押し付け部材230、及びロッドレンズアレイ240の構造は、図15及び図16に示された例に限定されない。
《2−2》露光装置200の製造方法
まず、露光装置200の製造方法に含まれる硬化性樹脂体280の形成方法の一例について、図17から図20を用いて説明する。図17は、硬化性樹脂体280の形成方法の一例を示す工程説明図、図18から図20は、その形成方法の一例を断面形状で示す工程説明図である。ここで、図17に例示される取付部材224は、図5(a)及び(b)に示される取付部材124に対応する部材であり、ガイド孔224aが形成されている。
硬化性樹脂体280の形成のために、図18から図20に示される平面度冶具270を用いる。平面度冶具270は、図17に示されるようにホルダ220の長手方向に対応する方向(x方向)に沿って形成された冶具平面度面270a及び冶具平面度面270bを備える。なお、図17では、ホルダ220及び平面度冶具270の長手方向の一端側を示し、他端側は省略しているが、後述するガイドピン271及びストッパピン272はこの他端側にも存在する。冶具平面度面270aは、図6に示される冶具平面度面170aに対応する面であり、冶具平面度面270bは、冶具平面度面270aに垂直な面である。図17に示されるように、平面度冶具270は、図6に示される平面度冶具170と比較し、位置規制部260が形成できるように、冶具平面度面270bを含む切欠き部が形成された冶具である。この切欠き部は、図6に示される冶具平面度面170aを階段状になるように切欠いた形状を持つ。このように、平面度冶具270では、硬化前の硬化性樹脂体280aを滴下する面(図18において平面度冶具270のうち斜線で示した部分)が階段状になっている。
ここで、平面度冶具270の形状は、図18に示されるように、基板210のy方向の変位を規制する位置規制部260を形成した際のy方向の幅wが、基板210のy方向の幅より大きくなるように形成しておく。例えば、基板210のy方向の幅が7mmの場合、wが8mmなどになるように、平面度冶具270を形成しておく。幅wは、基板210の幅により任意に変更することができる。また、位置規制部260のz方向の高さhは、基板210の厚さ(z方向の厚さ)と同程度であれば良い。例えば、基板210の厚さが1mmの場合、高さhは0.5mm以上など、位置規制部260に基板210の側面が十分に引っかかるような高さになるようにしておけばよい。高さhは、基板210の厚さにより任意に変更することができる。
そして、硬化性樹脂体280の形成方法では、まず、図17及び図18に示されるように、平面度冶具270において、冶具平面度面270aと冶具平面度面270bの交線を含む領域であって第1の支持部221と対向する位置(領域)に、硬化する前の硬化性樹脂体280aを滴下する。ここでは硬化後に位置規制部260が形成できるように硬化性樹脂体280aを十分に滴下する。ここで、図6及び図7に示される冶具平面度面170aと同様に、冶具平面度面270a及び270bは、各面の共通平面度として高精度な平面度を有する(例えば、10μm以下)。但し、冶具平面度面270bについては冶具平面度面270aより低精度の平面度を有してもよい。さらに、冶具平面度面270a及び270bを含む滴下面には、接着性を持つ硬化性樹脂体280aが硬化後に接着しないようにコーティング(例えば、シリコーンコーティング)がされている。なお、冶具平面度面270aは、図17に示されるようにx方向に沿って連続した面でなくてもよく、例えばx方向に沿って断続的に形成されていても、硬化性樹脂体280aを滴下する位置に複数個所形成されていればよい。
次いで、この形成方法では、図17及び図18に示される状態から、図19に示されるように、第1の支持部221が硬化性樹脂体280aを押しつぶすように、ホルダ120を平面度冶具270に向かって近づけ停止させる。この停止位置により、硬化性樹脂体280の形状が決まり、第1の支持部221上に硬化性樹脂体280aが型押しされた状態となる。このとき、ホルダ220を平面度冶具270に対してxy方向に傾かせずに真っ直ぐセットするために、図17に示されるように、平面度冶具270の両端にガイドピン271を立て、ホルダ220の両端の取付部材224に形成されたガイド孔224aをこれらのガイドピン271に挿入する。ホルダ220の平面度冶具270に対するz方向の位置決めは、取付部材224においてガイド孔224a近辺に形成された基準面(又はホルダ220の取付部材224近辺に形成された基準面)と、平面度冶具270側の両端位置に形成された高さ基準面(ガイドピン271の近傍に設置されたストッパピン272)とを接触させることで行う。なお、図17では図示しないが、ガイドピン271及びストッパピン272は平面度冶具270に対する位置が変わらないように固定されている。また、平面度冶具270のx方向の両端にある2つのストッパピン272の高さは同じである。また、ストッパピン272の高さ精度と冶具平面度面270aとの寸法精度は、例えば両方を合わせて50μm以下になるようにする。
次いで、この形成方法では、図19に示されるように、上述のような型押しがなされた状態で、ホルダ220の開口された側面部(折り曲げることで第1の支持部221を形成した際に生じた開口部)より硬化性樹脂体280aの硬化を促進させる媒体を供給する。図19では、硬化性樹脂体280aをUV光にて硬化させる例としてUV照射器273を図示している。最後に、この形成方法は、図20に示されるようにホルダ220を平面度冶具270から引き離す。ここで、硬化前の硬化性樹脂体280aは接着性を持つが、冶具平面度面270a及び270bを含む滴下面には硬化後に接着しないようにコーティングされていることから、硬化後の硬化性樹脂体280は、第1の支持部221に接着され且つ冶具平面度面270a及び270bから剥離され、冶具平面度面270a及び270bの平面度形状が硬化後の硬化性樹脂体280に転写されて第1の支持部221に形成される。このように、硬化性樹脂体280aは、第1の支持部221上に型押しした状態でUV光を照射することで硬化させることができ、その硬化に伴い硬化性樹脂体280aを第1の支持部221上に接着させることができる。
また、実施の形態2に係る形成方法においても、実施の形態1の型170b及び170dで用いた部材と同様に、平面度冶具270の少なくとも滴下面を含む部分を透明部材とし、その透明部材を介してUV照射器からUV光を照射するようにしてもよい。
また、実施の形態2に係る形成方法においても、実施の形態1の位置決めピン160の形成時と同様に、硬化性樹脂体280の硬化中又は硬化後にロッドレンズアレイ240をホルダ220の開口部222に固着させることで、ロッドレンズアレイ240に対するLED205の発光部の中心をレンズの中心と精度良く一致させることができる。なお、ロッドレンズアレイ240は、硬化性樹脂体280の形成前に固着することもできる。
また、実施の形態2では、形成方法の説明においても、全ての第1の支持部221に基板当接部250と位置規制部260よりなる硬化性樹脂体280が形成されることを前提として説明している。しかし、例えば、一部の第1の支持部221に基板当接部250よりなる硬化性樹脂体(例えば、図1に示される形状をもつ硬化性樹脂体150)を形成することもできる。その場合には、平面度冶具270の形状は、基板当接部250及び位置規制部260からなる硬化性樹脂体280を形成する領域と、基板当接部250からなる硬化性樹脂体を形成する領域とで異ならせておけばよい。
また、実施の形態2に係る露光装置200は、実施の形態1に係る露光装置100における第2の支持部125及び位置決めピン160を、別途備えることもできる。この場合、ホルダ220の長手方向の両端に別途第2の支持部(図1に示される露光装置100の第2の支持部125に対応)を備えるとともに、平面度冶具270は、第2の支持部に対応する領域では実施の形態1で説明した形状に、硬化性樹脂体280を形成する領域では実施の形態2で説明した形状にしておく。このような構成では、基板当接部250及び位置規制部260からなる硬化性樹脂体280と、位置決めピン160とを、ホルダ220上に同時に形成することができる。
次に、図21を用いて、露光装置200の製造方法の一例について概略的に説明する。図21は、露光装置200の製造方法の一例を示すフローチャートである。図21に示されるように、露光装置200の製造方法では、ホルダ220に第1の支持部221を形成するように板金加工し(ステップS11)、平面度冶具270に硬化性樹脂体280aを滴下する(ステップS12)。なお、図17に示される取付部材224については、ステップS11の前又は後に複合成形などによりホルダ220の両端に形成しておけばよい。
この製造方法では、次いで図13で示されるステップS3〜S6のような工程を行う(ステップS13〜S16)。但し、ステップS13では、上述の通り、平面度冶具170の代わりに平面度冶具270が用いられ、ホルダ120の代わりにホルダ220を平面度冶具270に押し付けることで、第1の支持部221上に硬化性樹脂体280aを型押しした状態にする。また、ステップS14では、この状態で硬化性樹脂体280aにUV光を照射し、それらを硬化させることで、第1の支持部221上に、基板当接部250及び位置規制部260を含む硬化性樹脂体280を形成する。ステップS15は図13のステップS5と同様である。ステップS16では、第1の支持部221に形成された硬化後の硬化性樹脂体280のうちの基板当接部250が第1の面210aを支持し、且つ位置規制部260が基板210のx方向の側面に係合して規制されるように、基板210がホルダ220に設置(固定)される。
《2−3》実施の形態2の効果
以上に説明したように、実施の形態2によれば、基板210の第1の面210aを支持する基板当接部250とy方向の変位を規制する位置規制部260とを、一体の硬化性樹脂体280として同時に形成することができる。このように、ホルダ220における基板当接部250を備えた領域において位置規制部260も備えることで、露光装置200の組立工程において、設計誤差等によりLED205の発光中心とロッドレンズアレイ240のレンズの中心がずれていた場合に、基板210にy方向に力を加え湾曲させ矯正する矯正工程において、位置規制部260は、基板210のy方向の湾曲を、基板210のx方向の側面と当接することにより制限することができる。よって、実施の形態2によれば、実施の形態1の効果に加え、このような矯正工程において、基板210上のワイヤなどの構成部材がホルダ220と接触することが無くなり、不良の発生を低減できるという効果が得られる。
《3》実施の形態3
《3−1》露光装置300の構造
図22は、本発明の実施の形態3に係る露光装置300の構造を概略的に示す断面図、図23は、図22に示される位置決めピン360を概略的に示す斜視図である。以下、図22に示される露光装置300の構造について、図1等に示される露光装置100との相違点を中心に説明する。なお、図22及び後述の図24から図26では、図1の構成要素と同じ構成要素については、同じ符号で示している。
図22に示されるように、実施の形態3に係る露光装置300は、実施の形態1に係る露光装置100と異なり、図23で示される位置決めピン360を、ホルダ120の第2の支持部125上に接着剤363で接着している。図23に示される位置決めピン360は、図12で示される位置決めピン160と同様に、基部361と突起部362で構成される。このような接着によっても、図3に示される間隙163と同様の間隙を形成することができる。
位置決めピン360は、樹脂成形で作成されていることが好ましいが、これに限らない。また、接着剤363としては、実施の形態1において硬化性樹脂体150の材料として例示した硬化性樹脂体が適用できるが、他種の接着剤を適用することもできる。また、実施の形態3においても、実施の形態1の位置決めピン160と同様に、位置決めピン360の形状は図示したものに限らず、規制部材としての機能を果たす形状であればよく、その形状に係合するような係合部を基板110及び押し付け部材130に形成しておけばよい。
《3−2》露光装置300の製造方法
実施の形態3に係る露光装置300の製造方法は、図13で示される実施の形態1に係る製造方法と基本的に同じであるが、上述のように位置決めピン360の形成方法が実施の形態1と異なる。図24から図26を用いて、この形成方法(位置決めピン360の接着方法)について説明する。図24から図26は、位置決めピン360の接着方法の一例を断面形状で示す工程説明図である。
位置決めピン360の接着のために、図24から図26に示される平面度冶具370を用いる。図24から図26に示されるように、平面度冶具370は、図10に示される実施の形態1の平面度冶具170と比較し、透明な型170b又は型170dを必要とせず、予め形成された位置決めピン360の突起部362を挿入できるような垂直な穴370bが、冶具平面度面370aに形成されていればよい。
位置決めピン360の接着方法(設置方法)では、まず、図24に示されるように、平面度冶具370の穴370bに位置決めピン360の突起部362を挿入し、位置決めピン360の基部361における、ホルダ120と接する面に接着剤363を滴下する。次いで、この接着方法では、図24に示される状態から、図25に示されるように、第2の支持部125が接着剤363を押しつぶすように、ホルダ120を平面度冶具370に向かって近づけ停止させる。この停止位置により、第2の支持部125に対する位置決めピン360の位置が決まる。このとき、図6で示されるようなガイドピン171及びストッパピン172を用いればよい。なお、基部361における突起部362側の面は、平面度冶具370の冶具平面度面370aと同程度の精度の水平面を有し、且つ突起部362がその面に対して同程度の精度で垂直に形成されていることが好ましい。これにより、ホルダ120に対し高い真直度を持って突起部362を立てることができる。
次いで、この接着方法では、ホルダ120の開口された側面部より接着剤363での接着を促進させる媒体を供給する。図25では、接着剤363をUV光にて硬化させる例として、図8に示されるUV照射器173及び図10に示されるUV照射器174と同様のUV照射器374を図示している。最後に、この接着方法は、図26に示されるようにホルダ120を平面度冶具370から引き離す。このようにして、図26に示されるように、第2の支持部125に位置決めピン360が接着された状態となる。
このように、位置決めピン360を接着剤363によりホルダ120に接着することで、基板110のxy方向の位置の変位を規制することができる。特に、平面度冶具370を基準として位置決めピン360をホルダ120に接着することで、精度良く、基板110のxy方向の変位を規制することができる。
このような位置決めピン360の接着は、硬化性樹脂体150の形成と同時に行うことが望ましい。この場合、平面度冶具370における、硬化性樹脂体150を形成するための部位は、図7等で示される平面度冶具170の対応する部位と同様に構成しておけばよい。但し、硬化性樹脂体150の形成用の冶具と位置決めピン360の接着用の冶具とを用いるなどにより、位置決めピン360は硬化性樹脂体150の形成前又は形成後に接着されるようにしてもよい。
また、実施の形態3に係る形成方法においても、実施の形態1の位置決めピン160の形成時と同様に、接着剤363及び硬化性樹脂体150の硬化中又は硬化後にロッドレンズアレイ140をホルダ120の開口部122に固着させることで、ロッドレンズアレイ140に対するLED105の発光部の中心をレンズの中心と精度良く一致させることができる。なお、ロッドレンズアレイ140は、硬化性樹脂体150及び接着剤363の硬化前に、又は硬化性樹脂体150の硬化前且つ接着剤363の硬化後に、又は硬化性樹脂体150の硬化後且つ接着剤363の硬化前に、固着することもできる。
また、実施の形態3では、接着剤363としてUV光にて硬化する(接着固定される)接着剤を例に挙げたが、促進剤にて硬化する接着剤、時間経過にて硬化する接着剤、温度変化にて硬化する接着剤など、決められた条件により硬化する接着剤を用いることもできる。また、実施の形態3では、実施の形態1と同様にホルダ120は板金プレス加工にて製造する例に限らない。
このように、実施の形態3では、実施の形態1と同様に、板金等で形成されたホルダ120に対し、高い位置精度で、ホルダ120内での基板110のxy方向の変位を規制する位置決めピン360を形成することができる。そして、この位置決めピン360は、ホルダ120と一体的に樹脂成形する必要もないため、簡単に低コストで形成することができる。また、実施の形態3によれば、実施の形態1と同様に、ホルダ120で例示した支持部材を板金等の安価な材料で形成することができる。
また、実施の形態3では、全ての第1の支持部221に硬化性樹脂体150が形成されることを前提として説明したが、例えば、一部の第1の支持部121に実施の形態2における硬化性樹脂体280を形成することもできる。その場合、平面度冶具370は、第1の支持部121に対応する領域において、図17で示される平面度冶具270のような形状を有するように構成しておけばよい。このような構成では、硬化性樹脂体150と、基板当接部250及び位置規制部260を含む硬化性樹脂体280と、位置決めピン360とを、同時にホルダ120上に形成することができる。また、実施の形態3では、全ての第1の支持部121に実施の形態2における硬化性樹脂体280を形成することもできる。
《3−3》実施の形態3の効果
以上に説明したように、実施の形態3によれば、実施の形態1の効果に加えて、樹脂成形等で作成された位置決めピン360を接着剤363によりホルダ120に接着することで、ホルダ120内での基板110のxy方向の変位を規制する規制部材を、ホルダ120で例示した支持部材に取り付けるため、このような規制部材を容易に支持部材に取り付けることができる。
《4》実施の形態4
《4−1》画像形成装置1の構造
図27は、本発明の実施の形態4に係る画像形成装置1の構成を概略的に示す縦断面図である。実施の形態4に係る画像形成装置1は、例えば、電子写真方式を採用するカラープリンタである。画像形成装置1は、実施の形態1に係る露光装置100、実施の形態2に係る露光装置200、及び実施の形態3に係る露光装置300のいずれかをLEDヘッド11として備えている。
図27に示されるように、画像形成装置1は、主要な構成として、電子写真方式により用紙などのシート状部材である記録媒体P上に現像剤像(トナー像)を形成する画像形成部10K,10Y,10M,10Cと、画像形成部10K,10Y,10M,10Cに記録媒体Pを供給する媒体供給部(給紙部)20と、記録媒体Pを搬送する搬送部30と、画像形成部10K,10Y,10M,10Cの各々に対応するように配置された転写部としての転写ローラ40と、記録媒体P上に転写されたトナー像を記録媒体P上に定着させる定着装置としての定着器50と、定着器50を通過した記録媒体Pを画像形成装置1の外部に排出する媒体排出部としての排紙ローラ対25とを有する。なお、図27には、4つの画像形成部10K,10Y,10M,10Cが示されているが、画像形成装置1が有する画像形成部の数は、3以下又は5以上であってもよい。また、図27には、画像形成装置1がカラープリンタである場合が示されているが、本発明は、電子写真方式によって記録媒体上に画像を形成する装置であれば、画像形成部の数が1つであるモノクロプリンタにも適用可能である。さらに、図27には、画像形成装置1がプリンタである場合が示されているが、本発明は、電子写真方式によって記録媒体上に画像を形成する装置であれば、複写機、ファクシミリ装置、多機能周辺装置(MFP)などのような他の装置にも適用可能である。
図27に示されるように、媒体供給部20は、媒体カセット(用紙カセット)21と、媒体カセット21内に積載された記録媒体Pを1枚ずつ繰り出す給紙ローラ(ホッピングローラ)22と、媒体カセット21から繰り出された記録媒体Pを搬送するローラ(レジストローラ)23と、記録媒体Pを画像形成部10K,10Y,10M,10Cに向けて搬送するローラ対24とを有する。
画像形成部10K,10Y,10M,10Cは、記録媒体P上にブラック(K)色のトナー像、イエロー(Y)色のトナー像、マゼンタ(M)色のトナー像、及びシアン(C)色のトナー像をそれぞれ形成する。画像形成部10K,10Y,10M,10Cは、媒体搬送路に沿って媒体搬送方向(矢印方向)の上流側から下流側に向けて並んで配置されている。画像形成部10K,10Y,10M,10Cは、着脱自在に形成された各色用の画像形成ユニット12K,12Y,12M,12Cをそれぞれ有している。直列に配列された画像形成ユニット12K,12Y,12M,12Cは、画像形成部10K,10Y,10M,10Cの各色に対応して備えられ、画像形成ユニット12Cはシアンのトナーにより画像を形成し、画像形成ユニット12Mはマゼンタのトナーにより画像を形成し、画像形成ユニット12Yはイエローのトナーにより画像を形成し、画像形成ユニット12Kはブラックのトナーにより画像を形成する。画像形成ユニット12K,12Y,12M,12Cは、トナーの色が異なる点以外は、互いに基本的に同一の構造を有する。
画像形成部10K,10Y,10M,10Cは、各色用の露光装置としてのLEDヘッド11(11K,11Y,11M,11C)をそれぞれ有している。
画像形成ユニット12K,12Y,12M,12Cの各々は、回転中心軸を中心にして回転可能に支持された像担持体としての感光体ドラム13と、感光体ドラム13の表面を一様に帯電させる帯電部材としての帯電ローラ14と、LEDヘッド11(11K,11Y,11M,11C)による露光によって感光体ドラム13の表面に静電潜像を形成した後に、感光体ドラム13の表面にトナーを供給して静電潜像に対応するトナー像を形成する現像装置15とを有する。
現像装置15は、トナーを収容する現像剤収容スペースを形成する現像剤収容部としてのトナー収容部と、感光体ドラム13の表面にトナーを供給する現像剤担持体としての現像ローラ16と、トナー収容部内に収容されたトナーを現像ローラ16に供給する供給ローラ17と、現像ローラ16の表面のトナー層の厚さを規制するトナー規制部材としての現像ブレード18とを有する。
LEDヘッド11(11K,11Y,11M,11C)による露光は、一様帯電した感光体ドラム13の表面に印刷用の画像データに基づいて実行される。LEDヘッド11K,11Y,11M,11Cの各々は、感光体ドラム13の軸線方向に複数のLED(発光ダイオード)素子が配列されたLEDアレイを含む。
図27に示されるように、搬送部30は、記録媒体Pを静電吸着して搬送する搬送ベルト(転写ベルト)33と、駆動部により回転されて搬送ベルト33を駆動する駆動ローラ31と、駆動ローラ31と対を成して搬送ベルト33を張架するテンションローラ(従動ローラ)32とを有する。
図27に示されるように、転写ローラ40は、搬送ベルト33を挟んで画像形成ユニット12K,12Y,12M,12Cの各々の感光体ドラム13に対向して配置されている。転写ローラ40によって、画像形成ユニット12K,12Y,12M,12Cの各々の感光体ドラム13の表面に形成された現像剤像(トナー像)は、媒体搬送路に沿って矢印方向に搬送される記録媒体Pの上面に順に転写されて、複数のトナー像が重ねられたカラー画像が形成される。
定着器50は、互いに圧接し合う1対のローラ51,52を有する。ローラ51は、加熱ヒータを内蔵するヒートローラであり、ローラ52はローラ51に向けて押し付けられる加圧ローラである。未定着の現像剤像(トナー像)を有する記録媒体Pは、定着器50の一対のローラ51,52間を通過する。このとき、未定着のトナー像は、加熱及び加圧されて記録媒体P上に定着される。
《4−2》画像形成装置1の動作
まず、媒体カセット21内の記録媒体Pは、ホッピングローラ22によって繰り出され、レジストローラ23へ送られる。続いて、記録媒体Pはレジストローラ23からローラ対24を介して搬送ベルト33に送られ、この搬送ベルト33の走行に伴って、画像形成ユニット12K、12Y、12M、12Cへと搬送される。画像形成ユニット12K、12Y、12M、12Cにおいて、感光体ドラム13の表面は、帯電ローラ14によって帯電され、LEDヘッド11(11K、11Y、11M、11C)によって露光され、静電潜像が形成される。静電潜像には、現像ローラ16上で薄層化されたトナーが静電的に付着されて各色のトナー像が形成される。各色のトナー像は、転写ローラ40によって記録媒体Pに転写され、記録媒体P上にカラーのトナー像が形成される。転写後に、感光体ドラム13上に残留したトナーは、図示しないクリーニング装置によって除去される。カラーのトナー像が形成された用紙は、定着器50に送られる。この定着器50において、カラーのトナー像が記録媒体Pに定着され、カラー画像が形成される。トナー像が形成された記録媒体Pは、排紙ローラ対25によって用紙スタッカへ排出される。
《4−3》実施の形態4の効果
以上に説明したように、実施の形態4に係る画像形成装置1によれば、実施の形態1から3のいずれかの露光装置をLEDヘッドとして採用したので、画像形成装置の製品コストを抑制することができる。
100、200、300 露光装置、 105、205 LED、 110、210 基板、 110a、210a 第1の面、 110b 第2の面、 111 係合孔、 120、220 ホルダ、 121、221 第1の支持部、 122、222 開口部、 123、223 係合部、 124、224 取付部材、 124a、224a ガイド孔、 125 第2の支持部、 130、230 押し付け部材、 131、231 突起部、 132 係合孔、 140、240 ロッドレンズアレイ、 141 封止材、 150、280 硬化性樹脂体、 150a、160a、160b、280a 硬化前の硬化性樹脂体、 160、360 位置決めピン、 161、361 基部、 162、362 突起部、 163 間隙、 170、270、370 平面度冶具、 170a、270a、270b、370a 冶具平面度面、 170b、170d 型、 170c 面、 171、271 ガイドピン、 172、272 ストッパピン、 173、174、273、374 UV照射器、 250 基板当接部、 260 位置規制部、 363 接着剤、 370b 穴。

Claims (19)

  1. 複数の発光素子と、
    第1の面を有し、前記第1の面上に前記複数の発光素子が配列された基板と、
    前記基板の前記第1の面を支持する第1の支持部を有する支持部材と、
    前記支持部材に接着されると共に前記基板に係合することによって、前記第1の面に平行な方向の前記基板の変位を規制する規制部材と、
    を備えることを特徴とする露光装置。
  2. 前記第1の支持部と前記第1の面との間に介在する硬化性樹脂体をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
  3. 前記規制部材は、
    前記支持部材に接着される基部と、
    前記基部に備えられ、前記基板に係合する突起部と
    を有することを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
  4. 前記基部は、前記突起部より大径であり、
    前記基部と前記第1の面との間には間隙が存在する
    ことを特徴とする請求項3に記載の露光装置。
  5. 前記規制部材は、前記複数の発光素子の配列方向における前記支持部材の両端側に備えられることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の露光装置。
  6. 前記規制部材は、前記支持部材に直接接着されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の露光装置。
  7. 前記規制部材は、紫外線を照射されて硬化する接着剤により形成されることを特徴とする請求項6に記載の露光装置。
  8. 前記規制部材は、前記支持部材に接着剤により接着されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の露光装置。
  9. 前記基板は、前記規制部材と係合する係合孔を有することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の露光装置。
  10. 前記規制部材は、前記硬化性樹脂体と一体であり、
    前記規制部材は、前記複数の発光素子の配列方向に沿う前記基板の長手方向の側面に係合する
    ことを特徴とする請求項2に記載の露光装置。
  11. 前記支持部材は、板金で形成され、
    前記第1の支持部は、前記支持部材の一部を前記第1の面に平行になるよう折り曲げて形成された面を有する
    ことを特徴とする請求項10に記載の露光装置。
  12. 前記支持部材は、板金で形成され、
    前記規制部材は、樹脂で形成され、
    前記第1の支持部は、前記支持部材の一部を前記第1の面に平行になるよう折り曲げて形成された面を有し、
    前記支持部材は、前記支持部材の一部を前記第1の面に平行になるよう折り曲げて形成され、前記規制部材が接着される第2の支持部を有する
    ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の露光装置。
  13. 前記基板の前記第1の面を前記第1の支持部に向けて押した状態で、前記基板を前記支持部材に固定する固定機構をさらに備えることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の露光装置。
  14. 前記支持部材によって保持され、前記複数の発光素子から放射された光を結像させるレンズアレイをさらに備えることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の露光装置。
  15. 請求項1から14のいずれか1項に記載の露光装置と、
    前記露光装置により露光されて、静電潜像が形成される像担持体と
    を有すること特徴とする画像形成装置。
  16. 第1の面上に複数の発光素子が配列された基板を有する露光装置の製造方法であって、
    支持部材に、前記基板の前記第1の面を支持するための第1の支持部と、第2の支持部とを形成するステップと、
    前記第2の支持部上に、前記第1の面に平行な方向の前記基板の変位を規制する規制部材を形成又は接着するステップと、
    前記第1の支持部が前記第1の面を支持し且つ前記規制部材が前記基板に係合するように、前記支持部材に前記基板を設置するステップと
    を有することを特徴とする露光装置の製造方法。
  17. 前記規制部材は、紫外線を照射されて硬化する樹脂であり、
    前記規制部材を形成又は接着するステップは、前記規制部材を、前記第2の支持部上に型押しした状態で紫外線を照射することで硬化させるとともに前記第2の支持部上に接着させることにより、前記規制部材を形成するステップである
    ことを特徴とする請求項16に記載の露光装置の製造方法。
  18. 第1の面上に複数の発光素子が配列された基板を有する露光装置の製造方法であって、
    支持部材に、前記基板の前記第1の面を支持するための第1の支持部を形成するステップと、
    前記第1の支持部上に、前記基板の前記第1の面に当接する基板当接部と前記基板の長手方向の側面に係合して前記第1の面に平行な方向の前記基板の変位を規制する位置規制部とを含む硬化性樹脂体を形成するステップと、
    前記硬化性樹脂体を硬化させるステップと、
    硬化した前記硬化性樹脂体の前記基板当接部が前記第1の面を支持し且つ前記位置規制部が前記基板の長手方向の側面に係合するように、前記支持部材に前記基板を設置するステップと
    を有することを特徴とする露光装置の製造方法。
  19. 前記硬化性樹脂体は、紫外線を照射されて硬化する樹脂であり、
    前記硬化性樹脂体を硬化させるステップは、前記位置規制部を、前記第1の支持部上に型押しした状態で紫外線を照射することで硬化させるとともに前記第1の支持部上に接着させるステップである。
    ことを特徴とする請求項18に記載の露光装置の製造方法。
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