JP2017132182A - 露光装置、画像形成装置、複合装置、及び読取装置 - Google Patents

露光装置、画像形成装置、複合装置、及び読取装置 Download PDF

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Abstract

【課題】発光素子アレイユニットから出射されレンズアレイを透過した光の結像点の位置、又はレンズアレイからの入射光を受光素子アレイユニットで受光する位置を容易に調整できるようにする。
【解決手段】露光装置1は、第1の方向に配列された複数の発光素子(LEDで例示)を有する第1のLEDアレイユニット11aが搭載された第1の基板10aと、その出射光を収束させる第1のレンズアレイ20aと、同方向において第1の基板10aに対して離間して配置され、同方向に配列された複数の発光素子を有する第2のLEDアレイユニット11bが搭載された第2の基板10bと、その出射光を収束させる第2のレンズアレイ20bと、それらを保持する保持部と、を備える。保持部は、第1のレンズアレイ20aと第1のLEDアレイユニット11aとの間の距離を調整する調整機構を備える。読取装置は、上記発光素子を受光素子に置き換えることで構成できる。
【選択図】図1

Description

本発明は、複数の発光素子が配列された発光素子アレイユニットを備える露光装置、その露光装置を備える画像形成装置、その画像形成装置を備える複合装置、複数の受光素子が配列された受光素子アレイユニットを備える読取装置、及びその読取装置を備える複合装置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、LED(発光ダイオード)ヘッドである。このLEDヘッドは、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を有するLEDアレイユニットが搭載された基板(LEDユニット基板)と、この基板を支持する支持部材としてのベースと、LEDアレイユニットからの光を感光体ドラムの表面に収束させるためのレンズアレイと、そのレンズアレイを保持する保持部材としてのレンズホルダと、を備える。例えば、特許文献1は、2列のマイクロレンズが配列されたレンズアレイを備えたLEDヘッドを開示している。
LEDヘッドでは、LEDアレイから出射(放射)された光が、レンズアレイによって結像され、感光体ドラムの表面を露光することによって、感光体ドラムの表面に静電潜像が形成される。
ところで、LEDヘッドは、搭載するLEDアレイユニットの数又は搭載するLEDアレイユニット上のLEDチップの数を変えることによって、印刷に必要な露光幅に合わせることができる。従って、A4サイズ又はA3サイズといった小型の印刷サイズに対応した短尺のLEDヘッドだけではなく、A1サイズ又はA0サイズといった大型の印刷サイズに対応した長尺のLEDヘッドを製造することもできる。
また、長尺のLEDユニット基板は、複数の短尺のLEDユニット基板を並べることによって、低コストで製造することができる。例えば、特許文献2は、1本のレンズアレイに対して複数のLEDユニット基板を並べたLEDヘッドを開示している。また、長尺のレンズアレイは、短尺のレンズアレイを複数本並べることによって、低コストで製造することができる。
特開2013−109370号公報 特開2004−148698号公報
しかしながら、従来のように、複数のLEDユニット基板を並べたり、複数のレンズアレイを並べたりすることで、長尺のLEDヘッドを製造した場合、LEDユニット基板の厚さのばらつき、LEDアレイ(LEDアレイチップ)の厚さのばらつき、又はレンズアレイの物体像面間距離である共役長(Total Conjugate Length:TC)のばらつきにより、隣接するLEDユニット基板のつなぎ目及び隣接するレンズアレイのつなぎ目において、レンズアレイの感光体ドラム側の面から結像点までの距離に差が生じる。すなわち、このように長尺のLEDヘッドを製造した場合、上記つなぎ目を挟む2つのLEDから出射される光について、感光体ドラム上でのスポット径(結像サイズ)が異なるようになる。そして、印刷媒体上の上記つなぎ目に対応する部分において印字濃度の差(濃淡)が目立ち、印字品質が低下する。
また、露光装置における発光素子を受光素子に置き換えるなどにより、複数の受光素子を有する受光ユニット基板及びレンズアレイを備えた読取装置を構成することができる。このような読取装置においても、同様に受光ユニット基板及びレンズアレイを並べた際には、隣接する受光ユニット基板のつなぎ目及び隣接するレンズアレイのつなぎ目において、レンズアレイにおける光の入射面から受光素子までの距離に差が生じ、読取精度の差が目立つことになる。
本発明は、上述のごとき実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、発光素子アレイユニットから出射されレンズアレイを透過した光の結像点の位置を容易に調整することができる露光装置、その露光装置を備える画像形成装置、及びその画像形成装置を備える複合装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、レンズアレイからの入射光を受光素子アレイユニットで受光する位置を容易に調整することができる読取装置、及びその読取装置を備える複合装置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、第1の方向に配列された複数の発光素子を有する第1の発光素子アレイユニットが搭載された第1の基板と、前記第1の発光素子アレイユニットから出射される光を収束させる第1のレンズアレイと、前記第1の方向おいて前記第1の基板に対して離間して配置され、前記第1の方向に配列された複数の発光素子を有する第2の発光素子アレイユニットが搭載された第2の基板と、前記第2の発光素子アレイユニットから出射される光を収束させる第2のレンズアレイと、前記第1の基板、前記第1のレンズアレイ、前記第2の基板、及び前記第2のレンズアレイを保持する保持部と、前記保持部に備えられ、前記第1のレンズアレイと前記第1の発光素子アレイユニットとの間の距離である第1の距離を調整する第1の調整機構と、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、を備えること特徴とする。
本発明の一態様に係る複合装置は、前記画像形成装置を備えることを特徴とする。
本発明の一態様に係る読取装置は、第1の方向に配列された複数の受光素子を有する第1の受光素子アレイユニットが搭載された第1の基板と、入射光を前記第1の受光素子アレイユニットに収束させる第1のレンズアレイと、前記第1の方向おいて前記第1の基板に対して離間して配置され、前記第1の方向に配列された複数の受光素子を有する第2の受光素子アレイユニットが搭載された第2の基板と、入射光を前記第2の受光素子アレイユニットに収束させる第2のレンズアレイと、前記第1の基板、前記第1のレンズアレイ、前記第2の基板、及び前記第2のレンズアレイを保持する保持部と、前記保持部に備えられ、前記第1のレンズアレイと前記第1の受光素子アレイユニットとの間の距離である第1の距離を調整する第1の調整機構と、を備えることを特徴とする。
本発明の他の態様に係る複合装置は、前記読取装置を備えることを特徴とする。
本発明の一態様によれば、露光装置において、発光素子アレイユニットとレンズアレイとの間の距離を調整する機構を持たせているため、発光素子アレイユニットから出射されレンズアレイを透過した光の結像点の位置を容易に調整することが可能になる。
また、本発明の他の態様によれば、読取装置において、レンズアレイからの入射光を受光素子アレイユニットで受光する位置を容易に調整することが可能になる。
本発明の実施の形態1に係る露光装置の一構成例を概略的に示す断面図である。 図1に示される露光装置におけるLEDユニット基板を概略的に示す上面図である。 図1に示される露光装置をI−I線で切った断面を示す断面図である。 本発明の実施の形態2に係る露光装置におけるLEDユニット基板及び調整機構の一例を概略的に示す上面図である。 図4に示されるLEDユニット基板及び調整機構を−Y方向に見た図である。 本発明の実施の形態3に係る露光装置におけるLEDユニット基板の一例を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態3に係る露光装置の一断面(図3の断面に対応する断面)を示す図である。 本発明の実施の形態4に係る露光装置におけるLEDユニット基板の一例を概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態5に係る画像形成装置の一構成例を概略的に示す縦断面図である。 本発明の実施の形態6に係る読取装置を備えた原稿読取装置の一構成例を概略的に示す縦断面図である。 図10に示される原稿読取装置における読取装置の一構成例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、実施の形態に係る露光装置又は読取装置の長手方向(複数の発光素子又は受光素子の配列方向、画像形成装置又は原稿読取装置における主走査方向)の座標軸である。Y軸は、その露光装置又は読取装置の短手方向(幅方向、画像形成装置又は原稿読取装置における副走査方向)の座標軸である。Z軸は、その露光装置又は読取装置の高さ方向(その露光装置から出射される光の進行方向の逆方向又はその読取装置に入射される光の進行方向)の座標軸である。
《1》実施の形態1
図1は、実施の形態1に係る露光装置の一構成例を概略的に示す断面図である。図2は、図1に示される露光装置1におけるLEDユニット基板を概略的に示す上面図、図3は、図1に示される露光装置1をI−I線で切った断面を示す断面図である。ここで、図2及び図3は、LEDユニット基板同士の境界付近を示している。
図1に示される露光装置1は、発光素子から出射(放射)される光により、例えば像担持体としての感光体ドラム113の表面を露光する装置(光書き込みヘッド)である。以下、実施の形態1及び後述の他の実施の形態においては、この発光素子は、半導体発光素子の一例であるLEDである。この場合、露光装置1は、半導体発光装置又はLEDヘッド(LEDプリントヘッド)とも称される。
図1に示されるように、露光装置1は、第1の発光素子アレイユニットの例である第1のLEDアレイユニット11aが搭載された第1の基板(第1のLEDユニット基板)10aと、第1のLEDアレイユニット11aから出射される光を収束させる第1のレンズアレイ20aと、を備えている。
第1の基板10aは、例えばガラスエポキシ樹脂材からなる基板である。第1の基板10aには、第1のLEDアレイユニット11aが、例えばエポキシ系の絶縁性接着剤により接着されることで、固定されている。第1のLEDアレイユニット11aと、第1の基板10a上の配線パターンとは、例えば、図示しないボンディングワイヤにより電気的に接続されている。
第1のLEDアレイユニット11aには、図2に示されるように、複数のLED(第1のLED)12aが第1の方向に配列されている。この第1の方向は、X軸方向に該当する。第1の基板10aの長手方向は、搭載された第1のLEDアレイユニット11aの長手方向であるX軸方向と同じ方向である。また、図2に示されるように、第1のLEDアレイユニット11aにおける複数のLED12aの中心(光軸位置)の配列間隔(第1の配列間隔)を等間隔(間隔X0)とすることで、第1のLEDアレイユニット11aの各LED12aから出射される光のX軸方向における焦点位置を等間隔にすることができ、その光の結像点(集光点)のX軸方向の位置を等間隔にすることができる。また、第1のLEDアレイユニット11aは、LEDアレイチップとして構成することができる。複数のLED12aは、例えば第1の基板10a又は第1のLEDアレイユニット11a等に搭載された駆動回路(図示せず)により駆動される。
また、図2に示されるように、第1の基板10a上には、複数の第1のLEDアレイユニット11aをX軸方向に並べて設置することができる。その場合、複数の第1のLEDアレイユニット11aは、互いに隣り合う2つの第1のLEDアレイユニット11aの最も端にあるLED12a間の間隔がX0になるように、第1の基板10a上に配置され、固定される。
第1のレンズアレイ20aは、1又は複数の第1のLEDアレイユニット11aに搭載された複数のLED12aから放射される光を収束させるレンズアレイであり、例えば、正立等倍結像を行うロッドレンズアレイ又はマイクロレンズアレイなどとして構成することができる。第1のレンズアレイ20aは、図1に示されるように第1のLEDアレイユニット11aに対向するY軸方向位置(より具体的には、配列された複数のLED12aに対向するY軸方向位置)に配置されている。これにより、第1のレンズアレイ20aは、第1のLEDアレイユニット11aから出射された光を収束させることができる。
また、図1に示されるように、露光装置1は、第2の発光素子アレイユニットの例である第2のLEDアレイユニット11bが搭載された第2の基板(第2のLEDユニット基板)10bと、第2のLEDアレイユニット11bから出射される光を収束させる第2のレンズアレイ20bと、をさらに備えている。第2の基板10bは、第1の方向において第1の基板10aに対して離間して(離間させるようにずらした位置に)配置される。これにより、露光装置1を長尺のLEDヘッドとして構成することができる。例えば、露光装置1において、A3サイズに対応する長さの第1の基板10aとA3サイズに対応する長さの第2の基板10bを並べ(第2の基板10bは、第1の基板10aに対してX方向に離間して配置されている)、それらに対応する第1のレンズアレイ20aと第2のレンズアレイ20bを並べて配置することで、露光装置1は、A1サイズに対応した露光を行うことが可能になる。なお、A3サイズに対応する長さの第1の基板10aとは、第1の基板10aに搭載されている第1のLEDアレイユニット11a(1又は複数の第1のLEDアレイユニット11a)におけるLED12aの配列長がA3サイズ(A3サイズの横の長さ又はA3サイズの縦の長さ)になっていることを指す。A3サイズの第2の基板10bについても同様である。
以下、露光装置1が、第1のLEDアレイユニット11a、第1の基板10a、及び第1のレンズアレイ20aと、第2のLEDアレイユニット11b、第2の基板10b、及び第2のレンズアレイ20bとを有する例を説明する。但し、露光装置1は、LEDアレイユニット、LEDユニット基板、及びレンズアレイをさらに並べてもよい。このように、露光装置1は、複数枚のLEDユニット基板及び複数のレンズアレイが並ぶ構成を採用することで、長尺のLEDヘッドとして用いることができる。但し、並べるLEDユニット基板及びレンズアレイの長さを短くすることで、露光装置1は、短尺のLEDヘッドとして用いることもできる。
第2の基板10bは、第1の基板10aと同様に、例えばガラスエポキシ樹脂材からなる基板である。第2の基板10bには、1又は複数の第2のLEDアレイユニット11bが固定されている。第2のLEDアレイユニット11bは、第1のLEDアレイユニット11aと同様に、第1の方向(X軸方向)に、第2の配列間隔で配列された複数のLED(第2のLED)12bを有する。第2の配列間隔は、第1の配列間隔(間隔X0)と等しい。これにより、各LED12bから出射される光のX軸方向における焦点位置の間隔を、各LED12aから出射される光のX軸方向における焦点位置の間隔と等しくすることができる。また、複数のLED12bは、複数のLED12aと同様に、例えば第2の基板10b又は第2のLEDアレイユニット11bに搭載された駆動回路(図示せず)により駆動される。
また、図2に示されるように、第2の基板10b上に複数の第2のLEDアレイユニット11bをX軸方向に並べて設置する場合、互いに隣り合う第2のLEDアレイユニット11bの最も端にあるLED(すなわち、互いに対向する2つのLED)12b間の間隔もX0になるように設置される。これにより、隣り合う第2のLEDアレイユニット11b間のつなぎ目の部分において、X軸方向における焦点位置の配置を等間隔にすることができる。
第2のレンズアレイ20bは、第1のレンズアレイ20aと同様の構成を有し、複数のLED12bから放射させる光を収束させる。第2のレンズアレイ20bは、図1に示されるように、第2のLEDアレイユニット11bに対向する位置(X軸方向及びY軸方向の位置)に配置されている。これにより、第2のレンズアレイ20bは、第2のLEDアレイユニット11bから出射された光を収束させることができる。
第1のレンズアレイ20aを透過した光と第2のレンズアレイ20bを透過した光とは、感光体ドラム113の表面において、Y軸方向における同じ位置に収束されることが望ましい。そのため、第1のレンズアレイ20a及び第2のレンズアレイ20bは、互いの光軸が感光体ドラム113の表面で交差するように、互いに傾けて設置されるか、又は、内部構造(光学部品の形状及び配置)を互いの光軸が感光体ドラム113の表面で交差するような構造とすればよい。
但し、第1のレンズアレイ20aを透過した光と第2のレンズアレイ20bを透過した光とは、感光体ドラム113の表面において、Y軸方向における異なる位置に収束されてもよい。その場合、例えば、露光時における感光体ドラム113の回転速度を考慮して、第1のLEDアレイユニット11aと第2のLEDアレイユニット11bとで光の出射のタイミングをずらすように制御する。これにより、第1のレンズアレイ20aを透過した光による書き込み位置と第2のレンズアレイ20bを透過した光による書き込み位置とを、感光体ドラム113上の周方向における同じ位置にすることができる。
また、露光装置1は、第1の基板10a、第1のレンズアレイ20a、第2の基板10b、及び第2のレンズアレイ20bを保持する保持部をさらに備えている。この保持部は、例えば、図1に示されるように、主にベース40、レンズホルダ41、及びカバー42で構成される保持部43である。ベース40は、第1の基板10a及び第2の基板10bを支持する支持部材の一例である。レンズホルダ41は、第1のレンズアレイ20a及び第2のレンズアレイ20bを保持する保持部材の一例である。
まず、この保持部の特徴について説明し、その具体例である図1に示されるベース40、レンズホルダ41、及びカバー42で構成される保持部43の詳細については後述する。この保持部は、第1のLEDアレイユニット11aから出射される光を第1のレンズアレイ20aにより例えば感光体ドラム113の表面上に収束可能なように、第1の基板10a及び第1のレンズアレイ20aを保持する。また、この保持部は、第2のLEDアレイユニット11bから出射される光を第2のレンズアレイ20bにより例えば感光体ドラム113の表面上に収束可能なように、第2の基板10b及び第2のレンズアレイ20bを保持する。
この保持部は、図2に示されるLED12aaの中心とLED12baの中心とのX軸方向の間隔X1が、間隔X0と等しくなるように、第1の基板10a及び第2の基板10bを保持することが好ましい。ここで、LED12aaは、第1の基板10aに搭載された最も第2の基板10b側の第1のLEDアレイユニット11aにおける複数のLED12aのうちの、最も第2の基板10b側のLEDを指す。また、LED12baは、第2の基板10bに搭載された最も第1の基板10a側の第2のLEDアレイユニット11bにおける複数のLED12bのうちの、最も第1の基板10a側のLEDを指す。間隔X1を間隔X0と同じにするために、図2に示されるように、最も第2の基板10b側の第1のLEDアレイユニット11aの第2の基板10b側の端面11aaは、最も第1の基板10a側の第2のLEDアレイユニット11bの第1の基板10a側の端面11baよりも、X軸方向の位置を第2の基板10b側になってもよい。
これにより、第1の基板10aと第2の基板10bとの境界付近においても、X軸方向における焦点位置を等間隔にすることができる。なお、等間隔とは、組み立て誤差を考慮すれば、ほぼ等間隔(つまり、X1とX0とがほぼ等しい)を含む。換言すると、第2の基板10bは、第1の方向において第1の基板10aに対してX1とX0がほぼ等しくなるようにずらした位置に配置すればよい。
また、図2に示されるように、第1の基板10aと第2の基板10bは、第1の基板10aのX軸方向の一方の端面10aaと第2の基板10bのX軸方向の一方の端面10baとが互いに向かい合う(対向する)ように、配列させることができる。上述の保持部は、このような配列状態のまま、第1の基板10a及び第2の基板10bを保持することが望ましい。ここで、端面10aaと端面10baとが接触すると、間隔X1が調整し難くなる。よって、上述の保持部は、端面10aaと端面10baとが離間するように第1の基板10a及び第2の基板10bを保持することが好ましい。
そのため、図2に示されるように、第1のLEDアレイユニット11aは、X軸方向の一方の端部(端面11aaを含む端部)が第1の基板10aのX軸方向の端部(具体的には、第2の基板10b側の端部の端面10aa)から突出するように(図2の+X方向に突出するように)、第1の基板10aに搭載することが好ましい。但し、突出させる長さ(突出長)を短くすることで、第1の基板10aから突出する第1のLEDアレイユニット11aの領域に配置されたLED12aaと第1の基板10aとを接続するボンディングワイヤが、第1の基板10aに固着されていない範囲を少なくすることができ、その結果、接続強度の低下を低減することができる。突出長は、第1のLEDアレイユニット11aのX軸方向における幅の半分以下とするのが好ましい。例えば、第1のLEDアレイユニット11aのX軸方向における幅を8mmとすると、突出長は、例えば0.5mm程度とする。
第2の基板10bについても同様である。すなわち、図2に示されるように、第2のLEDアレイユニット11bは、X軸方向の一方の端部(端面11baを含む端部)が第2の基板10bのX軸方向の端部(具体的には、第1の基板10a側の端部の端面10ba)から突出するように(図2の−X方向に突出するように)、第2の基板10bに搭載することが好ましい。但し、第1のLEDアレイユニット11a及び第2のLEDアレイユニット11bのいずれか一方のみが、X軸方向の基板端部から突出するように構成することもできる。その場合にも、第1の基板10aと第2の基板10bの互いに対向する端面10aa,10ba同士を接触させずに(互いに間隔をあけて)、互いに隣接するLED12aaの中心とLED12baの中心とのX軸方向の間隔X1が間隔X0と等しく設置することは可能である。
また、図2に示されるように、露光装置1においては、第1のLEDアレイユニット11aと第2のLEDアレイユニット11bとのY軸方向の位置が互いに異なる。つまり、露光装置1では、第1のLEDアレイユニット11aと第2のLEDアレイユニット11bとが一直線上に配列されておらず、LED12aのY軸方向の位置とLED12bのY軸方向の位置とは異なり、間隔Y1を有する。この理由は、第1のLEDアレイユニット11aの端面11aa側の端部と第2のLEDアレイユニット11bの端面11ba側の端部が接触しないようにし、間隔X1の調整をし易くするためである。また、第1のレンズアレイ20a及び第2のレンズアレイ20bも、一直線上に配列されておらず、互いのレンズの中心のY軸方向の位置を間隔Y1だけ異ならせるように(互いのレンズの中心間の距離が間隔Y1と等しくなるように)、上述の保持部によって保持されている。
次に、上述の保持部について、ベース40、レンズホルダ41、及びカバー42で構成される保持部43を挙げながら詳細に説明する。ベース40は、例えば、熱伝導性の良いアルミニウム等の金属を材料とし、押し出し形成によって形成されることができる。
ベース40は、第1の基板10a及び第2の基板10bを搭載し、取り付けるための平坦な面(搭載面)を有する。第1のLEDアレイユニット11aが搭載された第1の基板10a、及び第2のLEDアレイユニット11bが搭載された第2の基板10bは、上述したように、LED12aaの中心とLED12baの中心の間のX軸方向の間隔(距離)X1が間隔X0と等しくなる、又は間隔X0との差が規格内に収まるように、位置決めされてベース40の搭載面に搭載され、その状態で取り付けられる。
例えば、画像形成装置に解像度600dpiで印字させる機能を持たせる場合、X軸方向に42.3μmの間隔でLED12a,12bを並べる必要がある。よって、この場合、間隔X1が例えば42.3±6μmとなるように、第1の基板10a及び第2の基板10bがベース40の面(搭載面)に取り付けられる。
また、第1の基板10a及び第2の基板10bにおけるY軸方向の位置決めは、例えば次のように行う。すなわち、まず、実際に露光装置1に使用するレンズホルダ41及び第1のレンズアレイ20a及び第2のレンズアレイ20bについて、レンズホルダ41に取り付けられた第1のレンズアレイ20a及び第2のレンズアレイ20bのY軸方向のレンズ中心間の距離を予め測定しておく。この測定結果を例えば3.8mmとする。そして、LED12aの中心とLED12bのY軸方向の距離(間隔)Y1が、上記レンズ中心間の距離と等しくなるように、又はその距離との差が規定内に収まるように(例えば3.8mm±10μmとなるように)、Y軸方向の位置決めがなされ、第1の基板10a及び第2の基板10bがベース40の搭載面に取り付けられる。
このような第1の基板10a及び第2の基板10bの位置決め及び取り付けのために、第1の基板10a及び第2の基板10bには位置決め用として複数の孔(位置決め孔)が形成され、ベース40の搭載面にはそれらの位置決め孔に対応する位置に複数のネジ穴が形成されている。また、第1の基板10a及び第2の基板10bは、ベース40の搭載面に直接搭載されるのではなく、例えばPET等の樹脂フィルムからなる絶縁シート40aが搭載面に搭載された後、その絶縁シート40aの上に搭載される。絶縁シート40aは、ベース40と第1の基板10a及び第2の基板10bのスルーホールとの電気的なショートを防止することを目的として、ベース40と第1の基板10a及び第2の基板10bとの間に挿入される。また、絶縁シート40aには、複数の位置決め孔に対応する位置に複数の孔が形成されている。
レンズホルダ41は、例えば、熱伝導性の良いアルミニウム等の金属を材料とし、押し出し形成によって形成されることができる。第1のレンズアレイ20a及び第2のレンズアレイ20bは、レンズホルダ41の最適な位置に接着剤で固定されている。その最適な位置とは、距離Liと距離Loが等しくなる位置を指す。ここで、距離Liは、第1のLEDアレイユニット11aの表面から(具体的にはLED12aの発光面から)第1のレンズアレイ20aの光の入射端面までの距離を指し、距離Loは、第1のレンズアレイ20aの光の出射端面から像が結像する結像点の位置(フォーカス位置)までの距離を指す。第2のLEDアレイユニット11bについての最適な位置についても、第1のLEDアレイユニット11aと同様である。なお、第2のLEDアレイユニット11bの表面とは、具体的にはLED12bの発光面を指す。このように、第1のレンズアレイ20a及び第2のレンズアレイ20bは、距離Liと距離Loが等しくなるようなレンズホルダ41の位置に配されるように調整され、接着剤で固定されることで、レンズホルダ41に保持される。
また、図1に示されるように第1のレンズアレイ20a及び第2のレンズアレイ20bを並べる場合、LED12aから出射された光が結像されるまでの距離とLED12bから出射された光が結像されるまでの距離とを等しくするため、第1のレンズアレイ20a及び第2のレンズアレイ20bとしては、互いにTC値が等しいもの、又は互いのTC値が規定内の差に収まるものを採用する。
また、レンズホルダ41は、第1の基板10aに形成された複数の位置決め孔の一部、及び第2の基板10bに形成された複数の位置決め孔の一部に対応する位置に形成された複数の貫通孔を有する。
そして、レンズホルダ41は、第1のLEDアレイユニット11aと第1のレンズアレイ20aとの光軸及び第2のLEDアレイユニット11bと第2のレンズアレイ20bとの光軸が最適な位置になるように、換言すれば、それらのY軸方向の位置が最適な位置になるように、調整を行い、ベース40に固定される。この調整は、例えばCCD(電荷結合素子)カメラを用いて、LED12a,12bの発光位置、第1のレンズアレイ20aの位置、及び第2のレンズアレイ20bの位置を観測しながら、LED12aの発光位置が第1のレンズアレイ20aのY軸方向の中心にくるように且つLED12bの発光位置が第2のレンズアレイ20bのY軸方向の中心にくるようになされる。レンズホルダ41は、このような位置調整がなされた状態でネジ44によりベース40に固定される。ネジ44は、レンズホルダ41とベース40との間に、絶縁シート40aと第1の基板10a及び第2の基板10bとを挟みこんで固定する構造となっている。例えば、第1の基板10a及び第2の基板10bに形成された位置決め孔をネジ44の径より大きくしておくことで、このような位置調整が可能になる。
レンズホルダ41が第1の基板10aと接触して第1の基板10aを押圧する領域(接触領域)は、例えば図2に示されるように、Y軸方向において第1の基板10aの一方の端部で且つX軸方向において境界付近より中央部分寄りの位置(第1の基板10aのX軸方向における端部から所定距離離れた位置)にある領域13aaとする。レンズホルダ41と第2の基板10bとの接触領域は、例えば図2に示されるように、Y軸方向において第2の基板10bの一方の端部で且つX軸方向において境界付近より中央部分寄りの位置(第2の基板10bのX軸方向における端部から所定距離離れた位置)にある領域13baとする。つまり、レンズホルダ41のベース40側の面は、領域13aa,13baにおいて第1の基板10a及び第2の基板10bと接触できるように形成されている。また、図2に示される領域13ab,13bbは、第1の基板10a及び第2の基板10bにおける領域であって、カバー42と直接又は別途設けた部材を介して接触する接触領域を指す。
このように、第1の基板10a及び第2の基板10bは、これらの領域13aa,13ba,13ab,13bbによって、ベース40の搭載面に絶縁シート40aを介して押さえられた状態で固定される。換言すると、第1の基板10aは、領域13aa,13abを固定端とし端部としての端面10aaが自由端となり、第2の基板10bは、領域13ba,13bbを固定端とし端部としての端面10baが自由端となる。第1の基板10a及び第2の基板10bにおけるレンズホルダ41及びカバー42との接触領域は、図2で示される領域13aa,13ba,13ab,13bbに限定されるものではなく、後述する第1の調整機構及び第2の調整機構による調整を妨げない領域であればよい。例えば、第1の基板10aにおける接触領域は、Y軸方向の端部における、X軸方向の第2の基板10b側の端部(つまり境界付近の端部)を除いた全領域としてもよい。第2の基板10bにおける接触領域についても同様である。
また、カバー42は、第1の基板10a及び第2の基板10b等に異物が付着すること、並びに第1のレンズアレイ20a及び第2のレンズアレイ20bの入射面に外光が入射しないようにすることなどを目的として、ベース40の一部等を覆う被覆部材である。図1で示されるカバー42は、ネジ45,46,47によってベース40に取り付けられている。また、カバー42と第1のレンズアレイ20a及び第2のレンズアレイ20bとの間の隙間は、シリコン樹脂などの封止剤48によって埋め、露光装置1の内部に異物が入ってくることを防止している。また、他の位置においても隙間が生じることがあるが、他の隙間についても、同様に封止剤によって埋められる。
また、図1に示されるように、露光装置1は、インターフェース基板30を備えることができる。インターフェース基板30は、複数のLED12a(LED12aaを含む)及び複数のLED12b(LED12baを含む)を点灯させるために、露光装置1が搭載される画像形成装置の制御部(図示せず)から送られてくる制御信号を受け、その制御信号を第1の基板10a及び第2の基板10bへ送る中継を行う回路を搭載した基板である。このような回路としては、上記制御部との接続のためのコネクタ32と、図示しない抵抗やコンデンサ、インターフェース用ICなどの他の電子部品33が挙げられる。インターフェース基板30は、図1に示されるように、例えばベース40の側面に形成した位置決め用の凹部(ガイド部)に挿入され、位置決めされた後にネジ49で固定されることで、ベース40に固定される。また、カバー42は、このインターフェース基板30に搭載されている電子部品の保護の役割も果たしている。
次に、実施の形態1に係る露光装置1の主な特徴について説明する。
露光装置1は、Z軸方向における第1のレンズアレイ20aと第1のLEDアレイユニット11aとの間の距離である第1の距離を調整する第1の調整機構を備えている。この第1の調整機構は、上述の保持部に備えられている。なお、第1の距離は、Z軸方向の距離を指し、換言すれば第1の基板10aにおける第1のLEDアレイユニット11aが搭載された面(主面と称す)に垂直な方向の距離を指す。第1の調整機構により第1の距離を調整することで、光が第1のレンズアレイ20aを通過してから結像するまでの距離(つまり距離Lo)を調整することができる。特に、第1の距離は、第1のレンズアレイ20aと、複数のLED12aの発光面との距離を指し、調整対象は、第1のレンズアレイ20aと図2に示される第1のLEDアレイユニット11aの端面11aaに最も近いLED12aaの発光面との距離を少なくとも含む。
また、露光装置1は、Z軸方向における第2のレンズアレイ20bと第2のLEDアレイユニット11bとの間の距離である第2の距離を調整する第2の調整機構を備えることもできる。このように、第2の距離は、第1の距離と同様にZ軸方向の距離を指す。特に、第2の距離は、第2のレンズアレイ20bと、複数のLED12bの発光面との距離を指し、調整対象は、第2のレンズアレイ20bと、図2に示される第2のLEDアレイユニット11bの端面11baに最も近いLED12baの発光面との距離を少なくとも含む。この第2の調整機構も、第1の調整機構と同様に、上述の保持部に備えられている。第2の調整機構により第2の距離を調整することで、光が第2のレンズアレイ20bを通過してから結像するまでの距離を調整することができる。
以下では、第1の調整機構及び第2の調整機構として、第1のレンズアレイ20a及び第2のレンズアレイ20bを固定し、第1のLEDアレイユニット11aを搭載した第1の基板10a及び第2のLEDアレイユニット11bを搭載した第2の基板10bのZ軸方向の位置を調整する機構を挙げて説明する。
但し、第1の調整機構は、例えばレンズホルダに第1のレンズアレイ20a及び第2のレンズアレイ20bを昇降させる機構又はそれらの境界付近の端部を押圧して湾曲させるネジ機構等の機構を設けるなどにより、第1のレンズアレイ20aのZ軸方向の位置を調整する機構とすることができる。同様に、第2の調整機構は、第2のレンズアレイ20bのZ軸方向の位置を調整する機構とすることができる。なお、第1の調整機構は、第1の基板10aのZ軸方向の位置及び第1のレンズアレイ20aのZ軸方向の位置を調整する機構とすることもでき、第2の調整機構は、第2の基板10bのZ軸方向の位置及び第2のレンズアレイ20bのZ軸方向の位置を調整する機構とすることもできる。
第1の調整機構は、第1の基板10aのX軸方向の端部を、第1のレンズアレイ20aに近づける方向及び第1のレンズアレイ20aから遠ざける方向の少なくとも一方に変位させる機構とすることができる。同様に、第2の調整機構は、第2の基板10bのX軸方向の端部を、第2のレンズアレイ20bに近づける方向及び第2のレンズアレイ20bから遠ざける方向の少なくとも一方に変位させる機構とすることができる。
第1の調整機構は、第1の距離を調整する第1のネジ機構を有することができる。図1及び図3に示されるように、第1のネジ機構50aは、例えば、ベース40に形成されたネジ穴51aと、ネジ穴51aに螺合する調整用のネジ52aと、を有することができる。ネジ穴51aは、ベース40の搭載面まで貫通し、搭載面に垂直に(Z軸方向に)穿たれた孔である。ネジ52aとしては、イモネジ、止めネジ等が採用できる。ネジ52a及びネジ穴51aは、ネジ52aをネジ穴51aに挿入し、Z軸方向に進めることで、ネジ52aの先端が第1の基板10aの主面の反対側の面(裏面)に−Z方向(Z軸におけるマイナス側へ向かう方向)の側から当接できるような構造となっている。このように当接させる領域は、例えば、図2に示される領域14aである。そして、このネジ52aを回すことでネジ52aの送り具合(進め具合)を変え、それにより第1のレンズアレイ20aと第1の基板10aとの間の距離を調整すること、すなわち第1の距離を調整することができる。第1の調整機構は、第2の基板10bと第1の基板10aとの境界付近において距離を調整する機構であるため、ネジ52aの第1の基板10aへの当接位置としては、図2の領域14aで例示するように、第1の基板10aの第2の基板10b側の端部を含めておく。また、図1及び図3に示されるように、ネジ52aを回すための六角レンチ、ドライバー等の道具を挿入させるために、ベース40の対応する位置には貫通孔54aが形成されている。
第2の調整機構は、第1のネジ機構と同様の機構として、第2の距離を調整する第2のネジ機構を有することができる。図3に示されるように、第2のネジ機構50bは、例えば、ベース40に形成されたネジ穴51bと、ネジ穴51bに螺合するネジ52bと、を有することができる。ネジ52bは、例えば、図2に示される領域14bにその先端が当接するように構成することができる。また、図3に示されるように、ネジ52bを回すための六角レンチ、ドライバー等の道具を挿入させるために、ベース40の対応する位置には貫通孔54bが形成されている。なお、領域14bのY軸方向の位置は、領域14aのY軸方向の位置と同じであることが望ましいが、同じでなくてもよい。
また、保持部43で例示した保持部は、第1の基板10aのX軸方向の端部を第1のレンズアレイ20aに近づける方向への変位、及び第1の基板10aのX軸方向の端部を第1のレンズアレイ20aから遠ざける方向への変位のうち、少なくとも一方を許容する空間を有することが好ましい。これにより、第1の調整機構による調整のための空間を形成しておくことができる。
また、保持部43で例示した保持部は、第2の基板10bのX軸方向の端部を第2のレンズアレイ20bに近づける方向への変位、及び第2の基板10bのX軸方向の端部を第2のレンズアレイ20bから遠ざける方向への変位のうち、少なくとも一方を許容する空間を有することが好ましい。これにより、第2の調整機構による調整のための空間を形成しておくことができる。
例えば、図3に示されるように、第1の基板10a及び第2の基板10bを押さえるレンズホルダ41は、第1の基板10aと第2の基板10bとの境界付近におけるX軸方向の端部に対応する部分において、高さZ1(例えば1mm程度)で示される段差を有する構造とする。この段差は、切削加工により形成した切削段差とすることができ、以下、この切削段差により生じる空間を切削段差部分41aと称す。このような構造により、第1の基板10aのX軸方向の第2の基板10b側の端部を第1のレンズアレイ20aに近づける方向への変位(−Z方向に向かう変位)、及び第2の基板10bのX軸方向の第1の基板10a側の端部を第2のレンズアレイ20bに近づける方向への変位(−Z方向に向かう変位)を、許容することができる。なお、図3では、感光体ドラム113の図示を省略するとともに、ネジ47を図示していないが、ネジ47は第1の基板10aと第2の基板10bとの境界付近に備えることもできる。
第1の調整機構及び第2の調整機構を用いた調整作業について説明する。
調整者は、図1に示されるコネクタ32に画像形成装置の制御部又はその制御部に代わる調整用の回路を接続し、インターフェース基板30を介して第1の基板10a及び第2の基板10bに制御信号を送信させる。この制御信号を受信することで、第1の基板10a及び第2の基板10bは、第1のLEDアレイユニット11a及び第2のLEDアレイユニット11bに電流を投入することができ、複数のLED12a,12bを発光させる(点灯させる)ことができる。そして、調整者は、LED12a,12bが点灯した状態で、CCDカメラを用い、第1のレンズアレイ20a及び第2のレンズアレイ20bから出力される光の結像点の位置を観測しながら、第1の距離及び第2の距離の少なくとも一方を調整する。
より具体的には、調整者は、少なくともLED12aa及びLED12baから出射される光についての結像点の位置(つまりLED12aa,12baの結像位置)を観測し、それらの位置を比較し、それらの位置がZ軸方向において一致するように、第1の距離及び第2の距離の少なくとも一方を調整すればよい。ここで、上述したように、図2に示される領域14aは、第1のLEDアレイユニット11aの搭載面とは反対の面である裏面における、第1の基板10aにネジ52aが接触する領域であり、領域13aa,13abは、レンズホルダ41及びカバー42が接触(押圧)する領域である。同様に、領域14bは、第2の基板10bの裏面におけるネジ52bが接触する領域であり、領域13ba,13bbは、レンズホルダ41及びカバー42が接触する領域である。よって、調整者は、第1の基板10a及び第2の基板10bのうち結像点のZ軸方向の位置がレンズ寄りの方(高い方)の基板を、ネジ52a,52bのうちのその基板に対応する方のネジを−Z方向に進めることで、領域13aa,13ab及び領域13ba,13bbの一方を始点として−Z方向に湾曲させ、距離Liを短くすることができる。そして、これにより、距離Loが短く、つまりZ軸方向の結像点の位置を低くすることができる。このようにして、LED12aa,12baの像を観測しながら両者から出射された光の結像点のZ軸方向の位置が等しくなるように調整すればよい。
調整後は、例えば嫌気性接着剤のようなネジ緩み止め用の接着剤をネジ穴51a,51bに塗布し、ネジ52a,52bを固定する。なお、調整前にこの接着剤をネジ穴51a,51bに塗布した状態でネジ52a,52bを挿入して接着剤の凝固前に調整を行うようにしてもよい。また、貫通孔54a,54bは、シリコン樹脂などの封止剤で埋めるとよい。また、調整及びネジ52a,52bの固定の完了後には、空洞部分であるその切削段差部分41aをシリコン樹脂などの封止剤によって埋めることで、露光装置1の内部に異物が入ってくることを防止しておけばよい。
このように、レンズホルダ41に切削段差部分41aを設け、ベース40にネジ穴51a,51bを形成してネジ52a,52bにより第1の基板10a及び第2の基板10bの少なくとも一方の境界付近の端部を−Z方向に押すことで、LED12aa,12baの少なくとも一方の結像点の位置を変えることが可能になる。その結果、第1の基板10a及び第2の基板10bの境界付近における結像点のZ軸方向の位置の差を無くすことができるため、この境界付近で感光体ドラム113上に露光される光のスポット径の大きさが変化して印字濃淡が生じるという問題を解消することができる。また、第1の調整機構及び第2の調整機構の少なくとも一方における調整により、第1のレンズアレイ20aと第2のレンズアレイ20bとのTC値の差を補うことが可能である。
また、第1の調整機構及び第2の調整機構は、第1の基板10a及び第2の基板10bにおける境界付近のZ軸方向の位置を調整するため、ネジ52a,52bと接触する領域14a,14bなど、調整のための当接領域を含む境界付近の基板の端部は、自由端となっている。このように第1の基板10a及び第2の基板10bの境界付近の端部を自由端とし、それら端部において領域13aa,13ab,13ba,13bbを支点としてZ軸方向の位置を変位させた場合、第1の基板10a及び第2の基板10bの各々において、端部とX軸方向の中央部分とで、レンズを透過した光の結像点までの距離の違いが生じる。しかし、その違いは、第1の基板10a又は第2の基板10bの撓みによってX軸方向に徐々に生じるものであり、距離の違いが極端に変わること(印字濃淡が目立つこと)はない。
以上、第1の基板10a及び第2の基板10bにおける境界付近について説明した。次に、第1の基板10aの第2の基板10b側とは反対側のX軸方向の端部(別端部と称す)、並びに第2の基板10bの別端部(第1の基板10a側とは反対側のX軸方向の端部)について、簡単に説明する。
第1の基板10a及び第2の基板10bのX軸方向の別端部は、例えば、X軸方向の中央部と同様に調整機構を備えず、レンズホルダ41により当接されてベース40上に絶縁シート40aを介して固定させておけばよい。また、露光装置1に、LEDアレイユニットを搭載したLEDユニット基板とレンズアレイとがさらに備えられ、第1の基板10aの別端部及び第2の基板10bの別端部の少なくとも一方に、第1の基板10aと同様の別基板が配列される場合には、保持部がその別端部に対応する調整機構を備える構造を採用すればよい。第1の基板10aの別端部に別基板が接続される例を挙げて説明する。この場合、上記別端部は、第2の基板10bとの境界付近の端部の形状と同様の形状を有するように形成しておき、且つ、上述した保持部は、上記別端部についても第1の調整機構の一部として同様の調整機構を備えておけばよい。
その他、実施の形態1は、上述した例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。例えば、第1の調整機構及び第2の調整機構は、第1の基板10a及び第2の基板10bの境界付近の端部(X軸方向の端部)を押圧してZ軸方向の結像点の位置を調整する機構に限らず、X軸方向の中央部分とともに押圧することでZ軸方向の結像点の位置を調整する機構を採用することもできる。この場合、図1に示されるレンズホルダ41と第1の基板10a及び第2の基板10bとの配置を採用せず、次のような構造(図示せず)を採用することができる。すなわち、例えば、第1の基板10a及び第2の基板10bのZ軸方向の変位をレンズホルダが妨げないような構造を採用するとともに、第1の調整機構及び第2の調整機構として、第1の基板10aの全体と第2の基板10bの全体とを独立してベース上で昇降させることで、第1の距離と第2の距離とを独立に調整させる機構を採用することができる。
なお、実施の形態1に係る露光装置では、第2のLEDアレイユニット11b、第2の基板10b、及び第2のレンズアレイ20bを含む光学ユニットを必須の構成要件としない構成を採用することもできる。つまり、実施の形態1に係る露光装置は、1又は複数の第1のLEDアレイユニット11aと、第1の基板10aと、第1のレンズアレイ20aと、保持部43におけるこれらを保持する部分と、を備えた装置(以下、単一装置と称す)として構成することもできる。例えば、複数の単一装置をX軸方向に並べて保持部同士を接続することで、上述した効果を有する1つの露光装置を構成することができるためである。但し、この場合、接続の境界部分においてLEDが等間隔で連続するように接続する必要があるため、双方の保持部において接続側のYZ平面を開口して形成しておく必要がある。また、上記単一装置は、上記単一装置と同じLEDアレイユニット、LEDユニット基板、レンズアレイを備え且つ調整機構を備えない別の露光装置と接続することもできる。このように構成された新たな露光装置でも、上記単一装置側で、上記単一装置の上記別の露光装置側の端部の結像点のZ軸方向の位置を、上記別の露光装置の上記単一装置側の端部の結像点のZ軸方向の位置と等しくするように調整することが可能であるため、同様の効果が得られる。
なお、LEDユニット基板の数とレンズアレイの数とが一対一の関係である例を挙げたが、これに限らず、図1に示される第1のネジ機構50aで例示したように第1の距離の調整をLEDユニット基板の位置を調整することで行う場合には、複数のLEDユニット基板に対して1つのレンズアレイを備えることもできる。一方で、第1の距離をレンズアレイの位置を調整することで行う場合、複数のレンズアレイに対して1つのLEDユニット基板を備えることもできる。
以上に説明したように、実施の形態1によれば、露光装置1においてLEDアレイユニットとレンズアレイとの間の距離を調整する機構を持たせているため、LEDアレイユニットを搭載したLEDユニット基板及びレンズアレイと、同様のLEDユニット基板及びレンズアレイとを並べる場合であっても、並べた境界付近において、LEDアレイユニットから出射されレンズアレイを透過した光の結像点のZ軸方向の位置の差を無くすように容易に調整することが可能になる。また、実施の形態1によれば、コストの低い短尺のLEDユニット基板及びレンズアレイを並べて長尺にすることができるため、また調整機構を簡単な機構で構成できるため、露光装置を低コストで提供することができるようになる。
《2》実施の形態2
図4は、実施の形態2に係る露光装置におけるLEDユニット基板及び調整機構の一例を概略的に示す上面図、図5は、図4に示されるLEDユニット基板及び調整機構を−Y方向に見た図である。ここで、図4及び図5は、LEDユニット基板同士の境界付近を示している。なお、図4及び図5では、図1から図3の構成要素と同じ又は対応する構成要素については、同じ符号で示している。また、図5には、LED12a,12bを図示していない。
実施の形態2に係る露光装置は、実施の形態1に係る露光装置1において、第1の調整機構として、第1のネジ機構の代わりに第1のカム機構を備え、第2の調整機構として、第2のネジ機構の代わりに第2のカム機構を備えたものである。実施の形態2について、実施の形態1との相違点を中心に説明するが、実施の形態1で説明した様々な例が適用できる。
第1のカム機構は、第1の距離を調整する機構である。図4及び図5に示されるように、第1のカム機構55aは、例えば、偏心カム等の第1のカム57aを有し、第1の基板10aの裏面の領域14cに−Z方向の側から第1のカム57aを当接させ、第1のカム57aの回転具合を変えることにより、第1の距離を調整する。
ここで、第1の距離は、上述したように、第1のレンズアレイ20aと第1の基板10a(特に、第1のLEDアレイユニット11a上のLED12aaの発光面)との間のZ軸方向の距離を指す。また、図4及び図5に示されるように、第1のカム57aには回転軸56aが固定され、この回転軸56aにはドライバー59で第1のカム57aを回転させるための凹部(+形状の凹部で例示)が形成されている。また、例えば、回転軸56aの凹部が形成された端部とは反対側の端部には、図1に示されるベース40の内壁に形成された穴に螺合させるネジ溝58aを形成しておく。
このような構成より、調整者は、回転軸56aの凹部の形状に対応するドライバー59を用い、Y軸方向の側から第1のカム57aの回転具合を変えることができる。なお、実施の形態2における保持部の一部として例示できるベースは、図1に示されるベース40において、第1のカム57a等の第1のカム機構と後述の第2のカム57b等の第2のカム機構とを収容するスペースが、第1の基板10a及び第2の基板10bの搭載面に形成されている。また、このベースには、図1に示されるベース40の貫通孔54aに対応する貫通孔を、対応する位置に形成しておくことで、ドライバー59を挿入することができる。第1の距離を調整後には、上記の内壁に形成された穴と回転軸56aの上記反対側の端部とを接着剤で固定し、貫通孔54aに対応する貫通孔は、シリコン樹脂などの封止剤で埋めるとよい。
第2のカム機構は、第2の距離を調整する機構であり、その詳細な説明は省略するが、第1のカム機構と同様の機構を採用することができる。図4及び図5に示される第2のカム機構55bは、回転軸56bを中心に回転する第2のカム57bを有し、第2の基板10bの裏面の領域14dに−Z方向の側から第2のカム57bを当接させ、その回転具合を変えることにより、第2の距離を調整する。なお、図4に示されるネジ溝58bは、ネジ溝58aに対応するものである。
なお、第1のカム機構55a及び第2のカム機構55bは、第1のカム57a及び第2のカム57bの形状をはじめとして、例示したものに限らない。また、実施の形態2における露光装置の保持部は、例えば、第1の調整機構として第1のカム機構55aを備え、第2の調整機構として図3で示される第2のネジ機構50bを備えることもできる。
以上、実施の形態2によれば、このようなカム機構を有する調整機構によっても、実施の形態1と同様の効果が得られ、その効果に加え、LEDユニット基板を、図4における下側から調整が可能な構造を採用し易くなり、調整がより容易になるといった効果が得られる。
《3》実施の形態3
図6は、実施の形態3に係る露光装置におけるLEDユニット基板の一例を概略的に示す上面図、図7は、その露光装置の一断面(図3の断面に対応する断面)を示す図であり、いずれの図もLEDユニット基板同士の境界付近を示している。なお、図6及び図7では、図1から図5の構成要素と同じ又は対応する構成要素については、同じ符号で示している。
実施の形態3に係る露光装置は、実施の形態1に係る露光装置1又は実施の形態2に係る露光装置において、図3に示される第1の基板10a及び第2の基板10bの少なくとも一方に切欠き部を有するようにしたものである。実施の形態3について、実施の形態1との相違点を中心に説明するが、実施の形態1及び2で説明した様々な例が適用できる。
図6に示されるように、第1の基板10eは、図3に示される第1の基板10aに対応する基板であり、第1の基板10eのX軸方向の端部から(端面10eaから)、第1のLEDアレイユニット11aに沿って延びる第1の切欠き部15ea,15ebを有する。ここでは、第1の基板10eにおいて、第1のLEDアレイユニット11aの両側に2つの第1の切欠き部15ea,15ebを形成した例を挙げている。但し、第1の基板10eに形成する第1の切欠き部は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。なお、図6に示される第1の切欠き部15ea,15ebは、X軸方向に平行に形成されているが、第1の切欠き部は、X軸方向に平行に形成されていなくても、第1のLEDアレイユニット11aに沿って延びるように形成されていればよい。
また、図6に示されるように、第2の基板10fは、図3に示される第2の基板10bに対応する基板であり、第2の基板10fのX軸方向の端部から(端面10faから)、第2のLEDアレイユニット11bに沿って延びる第2の切欠き部15fa,15fbを有する。なお、第2の切欠き部15fa,15fbは、第1の切欠き部15ea,15ebと同様に形成しておけばよい。
また、第1の切欠き部15ea,15eb及び第2の切欠き部15fa,15fbの存在により、実施の形態3に係る露光装置の保持部の一例としてのベース、レンズホルダ、及びカバーのうち、レンズホルダ及びカバーは、図1に示されるレンズホルダ41及びカバー42と比較して、第1の基板10eとの接触部分及び第2の基板10fとの接触部分の形状が異なり、より広い面積で接触させることができるようになる。
この点について、具体的に説明する。図6に示される領域17ea,17ebは、図2に示される領域13aa,13abに対応する領域であり、第1の基板10eにおいてレンズホルダ又はカバーが接触する領域を指す。つまり、第1の基板10eは、図6に示される領域17ea,17ebにおいて図1に示されるレンズホルダ41に対応するレンズホルダ(図7に示されるレンズホルダ41b)又は図1に示されるカバー42に対応するカバーに接触し、それらレンズホルダ41b及びカバーによって押圧された状態(つまり圧接された状態)で、図7に示されるベース40に固定される。同様に、図6に示される領域17fa,17fbは、図2に示される領域13ba,13bbに対応する領域であり、第2の基板10fにおいてそれらレンズホルダ41b及びカバーが接触する領域を指す。
また、図6に示される領域14eは、図2に示される領域14aに対応する領域であり、第1の基板10eにネジ52aが接触する領域を指す。図6に示される領域14fは、図2に示される領域14bに対応する領域であり、第2の基板10fにネジ52bが接触する領域を指す。
図7に示される第1の調整機構の一例である第1のネジ機構50aにより調整される第1の距離は、ネジ52aの先端を領域14eに当接させ、第1の基板10eを−Z方向に押圧するなどして、調整される。ここで、図6に示されるように、第1の基板10eには第1の切欠き部15ea,15ebが形成されているため、第1の切欠き部15ea,15ebで挟まれる第1の基板10eの領域(第1の基板10eのY軸方向の中央領域)における第2の基板10f側の端部は、第1の基板10eのY軸方向の両端部を固定するか否かに拘わらず、自由端になり、第1のネジ機構50aのネジ52aにより−Z方向に変位可能となっている。このとき、領域Aa,Abが固定端となる。
従って、第1の基板10eの第2の基板10f側の端部において、Y軸方向の両端部を圧接により固定しておいても、第1の距離の調整は可能である。この場合、第1の切欠き部15eaにおける最も第2の基板10fと離れた位置と第1の切欠き部15ebにおける最も第2の基板10fと離れた位置とを結ぶ直線が、調整時の支点となる。なお、第1の基板10eに1つの第1の切欠き部を形成した場合でも、支点の位置が変わるものの、第1の距離の調整は可能である。第2の基板10fのY軸方向の両端部も、同様の理由から固定しておくことができる。そのため、図6に示される領域17ea,17eb,17fa,17fbは、第1の基板10e及び第2の基板10fの境界付近におけるY軸方向の両端部も含むようになり、レンズホルダ41b又はカバーとの接触領域の面積を大きくすることができる。
以上のように、第1の基板10e及び第2の基板10fに第1の切欠き部15ea,15eb及び第2の切欠き部15fa,15fbが形成されているため、レンズホルダ41bで第1の基板10e及び第2の基板10fを圧接した状態であっても、領域14e,14fに先端を当接させたネジ52a,52bの−Z方向の変位を調整することにより、第1の基板10e及び第2の基板10fの境界部分の端部のうちのY軸方向の中央領域を−Z方向に動かして調整することができる。
なお、第1の距離及び第2の距離の調整のために、第1の切欠き部15ea,15eb及び第2の切欠き部15fa,15fbは、第1のLEDアレイユニット11aの搭載位置及び第2のLEDアレイユニット11bの搭載位置に、一部でも重複しない位置であって、且つ、領域14e,14f(第1の調整機構及び第2の調整機構による調整時に第1の基板10e及び第2の基板10fを押圧する領域)と重複しない位置に形成されている。
また、レンズホルダ41bとベース40の間には、第1の基板10e及び第2の基板10fの境界付近において隙間が形成されているため、調整終了後にはシリコン樹脂などの封止剤によって埋め、露光装置の内部に異物が入ってくることを防止しておけばよい。
また、通常、LEDユニット基板の表面はレジストで覆われているが、図6に示されるように、第1の基板10e及び第2の基板10fの境界付近の領域16ea,16eb,16fa,16fbは、導体パターンがなくレジストが除去され基材が露出した非レジスト領域とすることができる。そして、図6及び図7に示されるように、これらの非レジスト領域16ea,16eb,16fa,16fbに、熱による収縮の影響が少ないセラミックなどを材料とした板片18e,18fを瞬間接着剤で固定し、熱によって第1の基板10eと第2の基板10fとが接触しないように構成しておくことが好ましい。
また、図6及び図7では、第1の基板10eと第2の基板10fとの境界付近を示しているが、第1の基板10e又は第2の基板10fにおけるX軸方向の別端部に他のLEDユニット基板を接続する場合には、その別端部においても、このような第1の切欠き部15ea,15eb及び第1の調整機構又は第2の切欠き部15fa,15fb及び第2の調整機構を備えることが好ましい。
以上説明したように、実施の形態3によれば、実施の形態1又は実施の形態2の効果に加え、第1の基板10e及び第2の基板10fといった搭載されるLEDユニット基板を、より強固に保持させることが可能となる。
《4》実施の形態4
図8は、実施の形態4に係る露光装置におけるLEDユニット基板の一例を概略的に示す上面図であり、LEDユニット基板同士の境界付近を示している。なお、図8では、図1から図7の構成要素と同じ又は対応する構成要素については、同じ符号で示している。
実施の形態4に係る露光装置は、第1の基板及び第2の基板の境界付近における基板形状が、実施の形態1から3のいずれかに係る露光装置におけるものと異なる。実施の形態4について、実施の形態3との相違点を中心に説明するが、実施の形態1から3で説明した様々な例が適用できる。
実施の形態4に係る露光装置では、図8に示されるように、第1の基板10gは、第2の基板10hの端面10hbに対向する端面を有する第1の突出部10gaを有し、第2の基板10hは、第1の基板10gの端面10gbに対向する面を有する第2の突出部10haを有している。このような構成により、第1の基板10gと第2の基板10hとの位置合わせを行う際に、第1のLEDアレイユニット11aと第2のLEDアレイユニット11bとの接触を防止することができる。
また、第1の突出部10gaには、第1のLEDアレイユニット11aのX軸方向の一方の端部(端面11aaを含む端部)が搭載されており、第2の突出部10haには、第2のLEDアレイユニット11bのX軸方向の一方の端部(端面11baを含む端部)が搭載されている。そして、実施の形態4における保持部は、第1の突出部10gaのX軸方向の突出範囲と第2の突出部10haのX軸方向の突出範囲とが少なくとも一部で重なるように、第1の基板10g及び第2の基板10hを保持する。第1の突出部10ga及び第2の突出部10haの形状は、図8で示すものに限らない。
図8に示されるように、第1の基板10gには、図6に示される第1の切欠き部15ea,15ebと同様の第1の切欠き部15ga,15gbが形成されており、第2の基板10hには、図6に示される第2の切欠き部15fa,15fbと同様の第2の切欠き部15ha,15hbが形成されている。よって、図8に示されるように、第1の基板10gにおいて図7に示されるレンズホルダ41b又はカバーが接触する領域17ga,17gb、及び第2の基板10hにおいてレンズホルダ41b又はカバーが接触する領域17ha,17hbは、第1の基板10g及び第2の基板10hの境界付近におけるY軸方向の両端部も含む。
また、図8に示される領域14gは、図6に示される領域14eに対応する領域と同様に、第1の基板10gに調整用のネジ(図7に示されるネジ52aに対応)が接触する領域を指す。図8に示される領域14hは、図6に示される領域14fと同様に、第2の基板10hに調整用のネジ(図7に示されるネジ52bに対応)が接触する領域を指す。領域14g,14hに先端を当接させたこれらのネジの−Z方向の変位を調整することにより、第1の基板10g及び第2の基板10hの境界部分の端部のうちのY軸方向の中央領域を−Z方向に動かして調整することができる。
そして、上述したように、第1の基板10gには端面11aaが形成された部分まで第1のLEDアレイユニット11aが搭載され、第2の基板10hには端面11baが形成された部分まで第2のLEDアレイユニット11bが搭載されており、実施の形態1から3における図2、図4、及び図6に示されるように突出させておらず、第1の基板10gと第1のLEDアレイユニット11aとの接続及び第2の基板10hと第2のLEDアレイユニット11bとの接続が外れ難い。つまり、実施の形態4では、第1のLEDアレイユニット11aと第2のLEDアレイユニット11bとの接触を防止するための構造として、第1の基板10g及び第2の基板10hにおけるボンディングワイヤによる接続強度を図2、図4、及び図6で示される構造に比べて大きくすることができる。
また、第1の基板10g及び第2の基板10hは、第1の突出部10ga及び第2の突出部10haの存在により境界付近における端面同士の距離を短くすることができるため、保持部がそれらをより強固に保持できる。また、図7に示されるレンズホルダ41bとベース40との間の上記境界付近において形成される隙間が小さくなり、その隙間を埋める封止剤の量を減らすことができる。
なお、図8に示される領域16ga,16gb,16ha,16hbは、図6に示される非レジスト領域16ea,16eb,16fa,16fbと同様に、基材が露出した非レジスト領域であり、図6に示される板片18e,18fと同様の板片18g,18hが固定される領域である。
また、図8では、第1の基板10gと第2の基板10hとの境界付近を示しているが、第1の基板10g又は第2の基板10hにおけるX軸方向の別端部に他のLEDユニット基板を接続する場合には、その別端部においても、第1の突出部10ga及び第1の調整機構又は第2の突出部10ha及び第2の調整機構を備えることが好ましい。
また、図8では、第1の突出部10ga及び第2の突出部10haが形成されている例を挙げているが、第1の基板及び第2の基板のいずれか一方だけ突出部を形成し、他方を図6に示されるようにLEDアレイユニットの先端を突出させるように構成することもできる。
以上に説明したように、実施の形態4によれば、実施の形態1から3の効果に加え、LEDユニット基板上のボンディングワイヤによる接続強度の低下を低減することができる。
《5》実施の形態5
図9は、実施の形態5に係る画像形成装置の一構成例を概略的に示す縦断面図である。図9で示される実施の形態5に係る画像形成装置100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100は、実施の形態1から4のいずれかに係る露光装置をLEDヘッド111(111K,111Y,111M,111C)として備えている。
図9に示されるように、画像形成装置100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110K,110Y,110M,110Cと、画像形成部110K,110Y,110M,110Cに記録媒体Pを供給する媒体供給部(給紙部)120と、記録媒体Pを搬送する搬送部130と、画像形成部110K,110Y,110M,110C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140と、記録媒体(印刷媒体)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150と、定着器150を通過した記録媒体Pを画像形成装置100の外部に排出する媒体排出部としての排紙ローラ対125と、を有する。なお、図9には、4つの画像形成部110K,110Y,110M,110Cが示されているが、画像形成装置100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9には、画像形成装置100がカラープリンタである場合が示されているが、実施の形態5に係る画像形成装置は、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とすることもできる。さらに、図9には、画像形成装置100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。換言すれば、本発明は、例えば、画像形成装置100にスキャン機能、ファクシミリ送信機能などの他の機能を付加した複合装置としての形態も採り得る。
図9に示されるように、媒体供給部120は、媒体カセット(用紙カセット)121と、媒体カセット121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)122と、媒体カセット121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)123と、記録媒体Pを画像形成部110K,110Y,110M,110Cに向けて搬送するローラ対124とを有する。
画像形成部110K,110Y,110M,110C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110K,110Y,110M,110C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110K,110Y,110M,110Cは、着脱自在に形成された各色用の画像形成ユニット112K,112Y,112M,112C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112K,112Y,112M,112Cは、画像形成部110K,110Y,110M,110Cの各色に対応して備えられ、画像形成ユニット112C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112M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112Y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112K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112K,112Y,112M,112C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110K,110Y,110M,110Cは、各色用の露光装置としてのLEDヘッド111K,111Y,111M,111Cをそれぞれ有している。すなわち、画像形成装置100は、光源としてLEDヘッド111を用いるLEDプリンタであると言える。
画像形成ユニット112K,112Y,112M,112C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113と、感光体ドラム113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114と、LEDヘッド111(111K,111Y,111M,111C)による露光によって感光体ドラム113の表面に静電潜像を形成した後に、感光体ドラム113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115とを有する。
現像装置115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113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116と、トナー収容部内に収容されたトナーを現像ローラ116に供給する供給ローラ117と、現像ローラ116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118とを有する。
LEDヘッド111(111K,111Y,111M,111C)による露光は、一様帯電した感光体ドラム113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111K,111Y,111M,111Cの各々は、感光体ドラム113の軸線方向に複数のLED(LED素子)が配列されたLEDアレイユニットを含む。
図9に示されるように、搬送部130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)133と、駆動部により回転されて搬送ベルト133を駆動する駆動ローラ131と、駆動ローラ131と対を成して搬送ベルト133を張架するテンションローラ(従動ローラ)132とを有する。
図9に示されるように、転写ローラ140は、搬送ベルト133を挟んで画像形成ユニット112K,112Y,112M,112Cの各々の感光体ドラム113に対向して配置されている。転写ローラ140によって、画像形成ユニット112K,112Y,112M,112Cの各々の感光体ドラム113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150は、互いに圧接し合う1対のローラ151,152を有する。ローラ151は、加熱ヒータを内蔵するヒートローラであり、ローラ152はローラ151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150の一対のローラ151,152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。
次に、画像形成装置100の動作について説明する。まず、媒体カセット121内の記録媒体Pは、ホッピングローラ122によって繰り出され、レジストローラ123へ送られる。続いて、記録媒体Pはレジストローラ123からローラ対124を介して搬送ベルト133に送られ、この搬送ベルト133の走行に伴って、画像形成ユニット112K,112Y,112M,112Cへと搬送される。画像形成ユニット112K,112Y,112M,112Cにおいて、感光体ドラム113の表面は、帯電ローラ114によって帯電され、LEDヘッド111(111K,111Y,111M,111C)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116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140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113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150に送られる。この定着器150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125によって用紙スタッカへ排出される。
以上に説明したように、実施の形態5に係る画像形成装置100によれば、実施の形態1から4のいずれかの露光装置をLEDヘッドとして採用したので、1又は複数のLEDアレイユニットを搭載したLED基板ユニットとレンズアレイとを並べた際の境界付近(つなぎ目の部分)において、1又は複数のLEDアレイユニットから出射されレンズアレイを透過した光の結像点のZ軸方向の位置の差を無くすように容易に調整することが可能になる。また、実施の形態5によれば、コストの低い短尺のLEDユニット基板及びレンズアレイを並べて長尺にすることができるため、また調整機構を簡単な機構で構成できるため、画像形成装置を低コストで提供することができる。
《6》実施の形態6
図10は、実施の形態6に係る読取装置を備えた原稿読取装置(スキャナ装置)の一構成例を示す縦断面図、図11は、図10に示されるスキャナ装置200における読取装置(読取ヘッド300)の一構成例を概略的に示す縦断面図である。以下、実施の形態6に係る読取装置及びその読取装置を備えたスキャナ装置について、実施の形態1から4との相違点を中心に説明する。
実施の形態6に係る読取装置は、実施の形態1から4に係る露光装置における発光素子を、フォトダイオード等の受光素子に置き換えることで、複数の受光素子を有する1又は複数の第1の受光素子アレイが搭載された第1の基板、第1のレンズアレイ、複数の受光素子を有する1又は複数の第2の受光素子アレイが搭載された第2の基板、第2のレンズアレイ、及び、それらを保持する保持部を備えるように構成した装置である。なお、実施の形態6に係る読取装置と実施の形態1から4に係る露光装置とは、受光素子と発光素子の違いのほか、装置の種類及び使用目的が異なるために、一般的に保持部を含めた構造が異なる。また、実施の形態6における第1の基板及び第2の基板は、発光素子の代わりに受光素子を有するものであり、受光ユニット基板と称す。
このような読取装置においても、実施の形態1から4に係る露光装置と同様に、複数の受光ユニット基板及び複数のレンズアレイを並べた際に、隣接する受光ユニット基板のつなぎ目及び隣接するレンズアレイのつなぎ目において、レンズアレイにおける光の入射面から受光素子までの距離(Z軸方向の距離)に差が生じる。読取装置の場合、この差により、つなぎ目において読取精度の差が目立つことになる。
そのため、実施の形態6に係る読取装置は、実施の形態1から4で説明した同様の思想を適用し、実施の形態1から4と同様に定義した第1の距離を調整する第1の調整機構、又は、この第1の調整機構及び実施の形態1から4と同様に定義した第2の距離を調整する第2の調整機構を備えることで、このようなつなぎ目における読取精度の差を無くす。つまり、実施の形態6に係る読取装置の主たる特徴は、実施の形態1から4に係る露光装置の主たる特徴と同様である。
なお、実施の形態6における第1の調整機構及び第2の調整機構は、実施の形態1から4における第1の調整機構及び第2の調整機構と同様の機能を有するものであるため、同様の機構が適用できる。よって、以下の説明では、第1のネジ機構及び第2のネジ機構を例に挙げるが、例えば第1のカム機構及び第2のカム機構で代用することができる。また、以下の説明では、受光ユニット基板側を調整する機構を採用した例を挙げるが、実施の形態1で説明したように、レンズアレイ側を調整する機構を採用することもできる。その他、実施の形態6においても、実施の形態1から4で説明した様々な例が適用できる。
まず、図10に示されるスキャナ装置200について説明する。スキャナ装置200は、原稿台に載置された原稿Dの画像を光学的に読み取り、電子データである原稿画像データを出力することができる。図10に示されるように、スキャナ装置200は、実施の形態6に係る読取装置の一構成例である読取装置(読取ヘッド)300を備えるとともに、例えば、光源201、原稿台202、ミラー203、滑車204、駆動ベルト205、モータ206、及びレール207を備えることができる。
光源201は、原稿Dに光を照射する。光源201としては、例えば、寿命が長く、消費電力が少ないモリブテン電極等の冷陰極管等を用いることができる。原稿台202は、原稿Dが載置される原稿載置面を形成する略長方形の可視光線透過材質により構成される。ミラー203は、原稿Dで反射された光の光路を折り曲げるためのミラーである。滑車204は、無端状の駆動ベルト205を張架する。駆動ベルト205の一部は、読取ヘッド300及び光源201に接続されており、駆動ベルト205は、モータ206から伝達された駆動力によって駆動し、読取ヘッド300と光源201を移動させる。レール207は、読取ヘッド300を原稿載置面のZ軸方向に水平に移動可能とするために敷設され、駆動ベルト205による読取ヘッド300の移動方向を規制する。
スキャナ装置200では、まず、光源201が点灯し、原稿Dの表面で光が原稿台202を介して反射されると、その光がミラー203で折り曲げられ、読取ヘッド300内に取り込まれる。ここで、モータ206の駆動により駆動ベルト205が駆動することで、読取ヘッド300と光源201とがZ軸方向に移動し、読取ヘッド300は、原稿Dの全面からの反射光を取り込むことができる。
次に、読取ヘッド300の詳細について説明する。読取ヘッド300は、光源201から発せられ原稿Dの表面で反射した光を取り込み、受光素子により光電変換して、原稿D上の画像に応じた電気信号を発生する。なお、この電気信号によって示されるデータ又はそのデータに各種画像処理を施した補正データは、原稿画像データと称することができる。
図11に示されるように、読取ヘッド300は、第1の基板310a、第1のレンズアレイ320a、第2の基板310b(図11における第1の基板310aの裏側に位置する)、第2のレンズアレイ320b、及び保持部を備える。
第1の基板310aは、第1の方向(X軸方向)に配列された複数の受光素子312aを有する第1の受光素子アレイユニット311aが搭載された基板である。第1のレンズアレイ320aは、入射光を第1の受光素子アレイユニット311aに収束させるレンズアレイである。第2の基板310bは、X軸方向おいて第1の基板310aに対して離間して配置され、X軸方向に配列された複数の受光素子312bを有する第2の受光素子アレイユニット311bが搭載された基板である。第2のレンズアレイ320bは、入射光を第2の受光素子アレイユニット311bに収束させるレンズアレイである。また、保持部は、第1の基板310a、第1のレンズアレイ320a、第2の基板310b、及び第2のレンズアレイ320bを保持する部位であり、ここでは、レンズホルダ341とベース340を有する。
図11に示されるレンズユニット301は、第1のレンズアレイ320a、第2のレンズアレイ320b、及びレンズホルダ341を有するユニットであり、図示しないネジ又は接着剤などによりベース340に固定されている。なお、レンズユニット301は、例えば第1のレンズアレイ320a及びそれを保持するレンズホルダを有するレンズユニットと、第2のレンズアレイ320b及びそれを保持するレンズホルダを有するレンズユニットと、で構成することもできる。この場合、2つのレンズユニットの互いのレンズホルダが直接又はベース340を介して固定される。
第1のレンズアレイ320a及び第2のレンズアレイ320bは、いずれも、Z軸方向に配された一対のレンズを、X軸方向に並べたものであるが、このような構成に限ったものではない。図11に示される一対のレンズは、ミラー203で反射された光に基づく縮小倒立画像を形成する第1のレンズ板、及び第1のレンズ板により形成された倒立縮小画像を拡大倒立して拡大倒立画像を形成する第2のレンズ板である。また、図11に示される読取ヘッド300では、第1のレンズアレイ320aは、第1のレンズ板と第2のレンズ板との間に遮光板321aを有し、レンズユニット301は、第1の基板310aと第2のレンズ板との間にマスク322aを有する。
ベース340は、レンズユニット301が取付可能な形状を持つとともに、第1の基板310a及び第2の基板310bを載置して取り付けるための載置台340bを有する。載置台340bの搭載面には絶縁シート340aが載置され、その上から第1の基板310aが載置される。この状態から、第1の基板310aのY軸方向の端部のうち、少なくともX軸方向の端部を除く領域を、レンズホルダ341と接触させ、レンズホルダ341をベース340に取り付けることで、第1の基板310aが取り付けられる。第2の基板310bの取り付け方法は、第1の基板310aの取り付け方法と同様である。
なお、第1のレンズアレイ320aと第1の基板310aとのY軸方向の位置決め、並びに第2のレンズアレイ320bと第2の基板310bとのY軸方向の位置決めについては、実施の形態1の説明を援用することができる。例えば、第1のレンズアレイ320aからの光が第1の基板310aの受光素子312aに収束され、第2のレンズアレイ320bからの光が第2の基板310bの受光素子312bに収束されるように、つまり、双方のレンズアレイからの光がY軸方向における異なる位置に収束させるように、位置決めを行えばよい。また、第1のレンズアレイ320a及び第2のレンズアレイ320bは、互いの光軸が、第1の受光素子アレイユニット311aの配列方向(受光素子312aの配列方向でありX軸方向)及び第2の受光素子アレイユニット311bの配列方向(受光素子312bの配列方向でありX軸方向)のY軸方向の中間位置で交差するように、互いに傾けて設置してもよい。また、第1のレンズアレイ320a及び第2のレンズアレイ320bは、内部構造(光学部品の形状及び配置)を互いの光軸が上記中間位置で交差するような構造としてもよい。
そして、読取ヘッド300は、その主たる特徴として、保持部に第1のネジ機構350aを備える。第1のネジ機構350aは、第1のレンズアレイ320aと第1の受光素子アレイユニット311aとの間の距離である第1の距離を調整する機構である。第1のネジ機構350aは、図11に示されるように、ベース340の載置台340bに形成されたネジ穴351aと、ネジ穴351aに螺合する調整用のネジ352aと、を有することができる。また、図11に示されるように、ネジ352aを回すための六角レンチ、ドライバー等の道具を挿入させるために、ベース340の対応する位置には貫通孔354aが形成されている。また、読取ヘッド300は、ネジ穴351b及びネジ352bを有し、第2のレンズアレイ320bと第2の受光素子アレイユニット311bとの間の距離である第2の距離を調整する第2のネジ機構350bを備えることができる。この場合も、貫通孔354aと同様の貫通孔354bがベース340に形成されている。
第1のネジ機構350a及び第2のネジ機構350bの構造及びそれらによる調整方法については、実施の形態1における第1のネジ機構50a及び第2のネジ機構50bについて説明した通りである。なお、貫通孔354a,354bは、調整後に封止剤で埋めておく。
以上説明したように、実施の形態6によれば、複数の受光ユニット基板及び複数のレンズアレイを並べた際に、レンズアレイからの入射光を受光素子アレイユニットで受光する位置を容易に調整できるため、隣接する受光ユニット基板のつなぎ目及び隣接するレンズアレイのつなぎ目における読取精度の差を無くすことができる。
また、実施の形態6に係る読取装置又はこの読取装置を備えたスキャナ装置は、例えば実施の形態5に係る画像形成装置100に取り付けることで、画像形成装置100を印刷機能のほかにスキャン機能及びコピー機能を持つ複合装置とすることができる。このように、実施の形態6に係る読取装置は、複合装置に備えることができる。
1 露光装置、 10a,10e,10g 第1の基板、 10aa,10ea,10gb 第1の基板の端面、 10b,10f,10h 第2の基板、 10ba,10fa,10hb 第2の基板の端面、 10ga 第1の突出部、 10ha 第2の突出部、 11a 第1のLEDアレイユニット、 11aa 第1のLEDアレイユニットの端面、 11b 第2のLEDアレイユニット、 11ba 第2のLEDアレイユニットの端面、 12a 第1のLED、 12aa 最も第2の基板側の第1のLED、 12b 第2のLED、 12ba 最も第1の基板側の第2のLED、 13aa,13ba,17ea,17fa,17ga,17ha レンズホルダが接触する領域、 13ab,13bb,17eb,17fb,17gb,17hb カバーが接触する領域、 14a,14b,14e,14f,14g,14h ネジの当接位置を示す領域、 14c,14d カムの当接位置を示す領域、 15ea,15eb,15ga,15gb 第1の切欠き部、 15fa,15fb,15ha,15hb 第2の切欠き部、 16ea,16eb,16fa,16fb,16ga,16gb,16ha,16hb 非レジスト領域、 18e,18f,18g,18h 板片、 20a 第1のレンズアレイ、 20b 第2のレンズアレイ、 30 インターフェース基板、 32 コネクタ、 33 電子部品、 40 ベース、 40a 絶縁シート、 41,41b レンズホルダ、 41a 切削段差部分、 42 カバー、 43 保持部、 44,45,46,47,49 ネジ、 48 封止剤、 50a 第1のネジ機構、 50b 第2のネジ機構、 51a,51b ネジ穴、 52a,52b 調整用のネジ、 54a,54b 貫通孔、 55a 第1のカム機構、 55b 第2のカム機構、 56a 第1のカムの回転軸、 56b 第2のカムの回転軸、 57a 第1のカム、 57b 第2のカム、 58a 第1のカムのネジ溝、 58b 第2のカムのネジ溝、 59 ドライバー、 100 画像形成装置、 113 感光体ドラム。

Claims (22)

  1. 第1の方向に配列された複数の発光素子を有する第1の発光素子アレイユニットが搭載された第1の基板と、
    前記第1の発光素子アレイユニットから出射される光を収束させる第1のレンズアレイと、
    前記第1の方向おいて前記第1の基板に対して離間して配置され、前記第1の方向に配列された複数の発光素子を有する第2の発光素子アレイユニットが搭載された第2の基板と、
    前記第2の発光素子アレイユニットから出射される光を収束させる第2のレンズアレイと、
    前記第1の基板、前記第1のレンズアレイ、前記第2の基板、及び前記第2のレンズアレイを保持する保持部と、
    前記保持部に備えられ、前記第1のレンズアレイと前記第1の発光素子アレイユニットとの間の距離である第1の距離を調整する第1の調整機構と、
    を備えることを特徴とする露光装置。
  2. 前記第1の調整機構は、前記第1の基板の前記第1の方向の端部を、前記第1のレンズアレイに近づける方向及び前記第1のレンズアレイから遠ざける方向の少なくとも一方に変位させる機構であることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
  3. 前記第1の調整機構は、前記第1の距離を調整する第1のネジ機構を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置。
  4. 前記第1の調整機構は、前記第1の距離を調整する第1のカム機構を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置。
  5. 前記保持部は、前記第1の基板の前記第1の方向の端部を前記第1のレンズアレイに近づける方向への変位、及び前記第1の基板の前記第1の方向の端部を前記第1のレンズアレイから遠ざける方向への変位のうち、少なくとも一方を許容する空間を有す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. 前記第1の基板は、前記第1の基板の前記第1の方向の端部から、前記第1の発光素子アレイユニットに沿って延びる第1の切欠き部を有することを特徴とする請求項1から5いずれか1項に記載の露光装置。
  7. 前記第1の発光素子アレイユニットは、前記第1の方向の一方の端部が前記第1の基板の前記第1の方向の端部から突出するように、前記第1の基板に搭載されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の露光装置。
  8. 前記第1の基板の前記第1の方向の端部は、前記第1の発光素子アレイユニットの前記第1の方向の一方の端部が搭載された第1の突出部を有することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の露光装置。
  9. 前記保持部に備えられ、前記第2のレンズアレイと前記第2の発光素子アレイユニットとの間の距離である第2の距離を調整する第2の調整機構をさらに備え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. 前記第2の調整機構は、前記第2の基板の前記第1の方向の端部を、前記第2のレンズアレイに近づける方向及び前記第2のレンズアレイから遠ざける方向の少なくとも一方に変位させる機構であることを特徴とする請求項9に記載の露光装置。
  11. 前記第2の調整機構は、前記第2の距離を調整する第2のネジ機構を有することを特徴とする請求項9又は10に記載の露光装置。
  12. 前記第2の調整機構は、前記第2の距離を調整する第2のカム機構を有することを特徴とする請求項9又は10に記載の露光装置。
  13. 前記保持部は、前記第2の基板の前記第1の方向の端部を前記第2のレンズアレイに近づける方向への変位、及び前記第2の基板の前記第1の方向の端部を前記第2のレンズアレイから遠ざける方向への変位のうち、少なくとも一方を許容する空間を有することを特徴とする請求項9から12のいずれか1項に記載の露光装置。
  14. 前記第2の基板は、前記第2の基板の前記第1の方向の端部から、前記第2の発光素子アレイユニットに沿って延びる第2の切欠き部を有することを特徴とする請求項9から13のいずれか1項に記載の露光装置。
  15. 前記第2の発光素子アレイユニットは、前記第1の方向の一方の端部が前記第2の基板の前記第1の方向の端部から突出するように、前記第2の基板に搭載されていることを特徴とする請求項9から14のいずれか1項に記載の露光装置。
  16. 前記保持部に備えられ、前記第2のレンズアレイと前記第2の発光素子アレイユニットとの間の距離である第2の距離を調整する第2の調整機構をさらに備え、
    前記第2の基板の前記第1の方向の端部は、前記第2の発光素子アレイユニットの前記第1の方向の一方の端部が搭載された第2の突出部を有し、
    前記保持部は、前記第1の突出部の前記第1の方向の突出範囲と前記第2の突出部の前記第1の方向の突出範囲とが少なくとも一部で重なるように、前記第1の基板及び前記第2の基板を保持する
    ことを特徴とする請求項8に記載の露光装置。
  17. 前記第1の発光素子アレイユニットにおける複数の発光素子の第1の配列間隔は等間隔であり、
    前記第2の発光素子アレイユニットにおける複数の発光素子の第2の配列間隔は等間隔であり、
    前記第1の配列間隔と前記第2の配列間隔とは、等しい値であり、
    前記保持部は、前記第1の発光素子アレイユニットの最も前記第2の基板側の発光素子と、前記第2の発光素子アレイユニットの最も前記第1の基板側の発光素子との、前記第1の方向の間隔が、前記値と等しくなるように、前記第1の基板及び前記第2の基板を保持する
    ことを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載の露光装置。
  18. 前記発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項1から17のいずれか1項に記載の露光装置。
  19. 請求項1から18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、
    を備えること特徴とする画像形成装置。
  20. 請求項19に記載の画像形成装置を備えることを特徴とする複合装置。
  21. 第1の方向に配列された複数の受光素子を有する第1の受光素子アレイユニットが搭載された第1の基板と、
    入射光を前記第1の受光素子アレイユニットに収束させる第1のレンズアレイと、
    前記第1の方向おいて前記第1の基板に対して離間して配置され、前記第1の方向に配列された複数の受光素子を有する第2の受光素子アレイユニットが搭載された第2の基板と、
    入射光を前記第2の受光素子アレイユニットに収束させる第2のレンズアレイと、
    前記第1の基板、前記第1のレンズアレイ、前記第2の基板、及び前記第2のレンズアレイを保持する保持部と、
    前記保持部に備えられ、前記第1のレンズアレイと前記第1の受光素子アレイユニットとの間の距離である第1の距離を調整する第1の調整機構と、
    を備えることを特徴とする読取装置。
  22. 請求項21に記載の読取装置を備えることを特徴とする複合装置。
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