JP6835440B2 - レンズユニット、プリントヘッド、イメージセンサヘッド、画像形成装置および画像読取装置 - Google Patents

レンズユニット、プリントヘッド、イメージセンサヘッド、画像形成装置および画像読取装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6835440B2
JP6835440B2 JP2016149975A JP2016149975A JP6835440B2 JP 6835440 B2 JP6835440 B2 JP 6835440B2 JP 2016149975 A JP2016149975 A JP 2016149975A JP 2016149975 A JP2016149975 A JP 2016149975A JP 6835440 B2 JP6835440 B2 JP 6835440B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens unit
lens
longitudinal direction
members
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016149975A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018018009A (ja
Inventor
鈴木 貴人
貴人 鈴木
Original Assignee
株式会社沖データ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社沖データ filed Critical 株式会社沖データ
Priority to JP2016149975A priority Critical patent/JP6835440B2/ja
Priority to US15/654,321 priority patent/US10215889B2/en
Publication of JP2018018009A publication Critical patent/JP2018018009A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6835440B2 publication Critical patent/JP6835440B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0075Arrays characterized by non-optical structures, e.g. having integrated holding or alignment means
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0037Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/005Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along a single direction only, e.g. lenticular sheets
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/008Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/022Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses lens and mount having complementary engagement means, e.g. screw/thread
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/028Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/447Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
    • B41J2/45Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
    • B41J2/451Special optical means therefor, e.g. lenses, mirrors, focusing means
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/24Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、レンズユニット、プリントヘッド、イメージセンサヘッド、画像形成装置および画像読取装置に関する。
従来のレンズユニットは、射出成型により作製した第1のレンズアレイと、同一型で射出成型により作製した第2のレンズアレイと遮光部材の長手方向を回転軸とする方向に回転させ、第2のレンズアレイの光軸と第1のレンズアレイの光軸とが一致するように双方を配置し、両レンズアレイ間に遮光部材を挟持するように積層することにより、素材の収縮および膨張による相対的な位置ずれや形状差を抑制して解像度の低下を抑制するようにしている(例えば、特許文献1参照)。
特開2013−15847号公報
しかしながら、従来の技術においては、レンズユニットを構成する部材間に熱や吸水による線膨張差がある場合、レンズユニット全体がレンズ光軸方向に反ってしまい、解像度が低下してしまうという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、レンズ光軸方向の反りを抑制し、解像度の低下を抑制することを目的とする。
そのため、本発明によるレンズユニットは、レンズが長手方向に列状に配列された複数のレンズ部材と、前記レンズ部材間に配置された少なくとも1枚の遮光部材と、前記レンズ部材または前記遮光部材に設けられ互いに係合する凹部および凸部から成り、前記凹部と前記凸部が、前記長手方向に複数配置され、前記レンズの光軸が合うように積層された前記レンズ部材と前記遮光部材とを相互に係合させ、少なくとも、前記長手方向と前記複数の部材の積層方向の両方向に直交する短手方向における前記レンズ部材と前記遮光部材の摺動を規制して位置決めする係合部と、前記積層されたすべての部材を、前記短手方向の両端部で挟む挟持部材と、前記積層された複数の部材の側面において前記部材の積層方向に伸びる積層方向凹部が形成され、前記積層方向凹部に接着剤が充填されることにより固定される固定部と、を有し、前記長手方向における複数の前記係合部のうち前記固定部に最も近い一箇所においては、前記凹部と前記凸部が前記レンズ部材と前記遮光部材の長手方向の摺動をも規制して位置決めするように形成されることを特徴とする。
このようにした本発明は、レンズ光軸方向の反りを抑制し、解像度の低下を抑制することができるという効果が得られる。
第1の実施例におけるプリントヘッドの説明図 第1の実施例におけるプリントヘッドの断面図 第1の実施例におけるホルダの説明図 第1の実施例におけるプリントヘッドの断面図 第1の実施例におけるレンズユニットの斜視図 第1の実施例におけるレンズユニットの積層構造の説明図 第1の実施例におけるレンズユニットの積層構造の拡大図 第1の実施例におけるレンズユニットの積層構造の拡大図 第1の実施例におけるレンズユニットの積層状態の拡大図 第1の実施例におけるレンズユニットの固着構造の説明図 第1の実施例におけるレンズユニットの積層構造の拡大図 第1の実施例におけるレンズユニットの積層状態の拡大図 第1の実施例におけるレンズユニットのクランプ構造の説明図 第1の実施例の変形例1におけるレンズユニットの斜視図 第1の実施例の変形例1におけるレンズユニットのクランプ構造の説明図 第1の実施例の変形例2におけるプリントヘッドの説明図 第1の実施例の変形例2におけるプリントヘッドの断面図 第1の実施例の変形例2におけるレンズユニットの斜視図 第1の実施例の変形例2におけるレンズユニットの積層状態の拡大図 第1の実施例の変形例2におけるレンズユニットのクランプ状態の説明図 第1の実施例におけるイメージセンサヘッドの説明図 第1の実施例におけるイメージセンサヘッドの断面図 第1の実施例におけるイメージセンサヘッドの断面図 第1の実施例におけるプリンタの構成を示す概略側断面図 第1の実施例におけるイメージスキャナの構成を示す斜視図 第2の実施例におけるプリントヘッドの説明図 第2の実施例におけるプリントヘッドの断面図 第2の実施例におけるホルダの説明図 第2の実施例におけるホルダの断面図
以下、図面を参照して本発明によるレンズユニット、プリントヘッド、イメージセンサヘッド、画像形成装置および画像読取装置の実施例を説明する。
まず、画像形成装置としてのプリンタに備えられるプリントヘッドを説明する。なお、プリンタの構成は後述する。
図1は第1の実施例におけるプリントヘッドの説明図である。図1(a)はプリントヘッドの斜視図、図1(b)はプリントヘッドの平面図、図1(c)はプリントヘッドの長手方向の中央部におけるレンズユニットとホルダの固着部の拡大図、図1(d)はプリントヘッドの長手方向の中央部以外におけるレンズユニットとホルダの固着部の拡大図である。
図2は第1の実施例におけるプリントヘッドの断面図であり、図1におけるX−X矢視断面図である。
図3は第1の実施例におけるホルダの説明図であり、図3(a)はホルダの平面図であり、図3(b)は図3(a)におけるX−X矢視断面図である。
図4は第1の実施例におけるプリントヘッドの断面図であり、図1におけるY−Y矢視断面図である。
本実施例のプリントヘッド101を図1から図4を用いて説明する。
図1、図2および図4に示すプリントヘッド101では、レンズユニット102とレンズユニットホルダ(以下、「ホルダ」という。)103との固着構造をわかりやすく説明するため、レンズユニット102とホルダ103との間にシリコーン封止材を省略した構造を示しているが、レンズユニット102とホルダ103との間に生じる空隙部からプリントヘッド101の内部への異物進入を防ぐため、シリコーン封止材をレンズユニット102とホルダ103との間に配設するようにしても良い。
図1に示すように、プリントヘッド101は、レンズユニット102がホルダ103に対して接着剤105、107を用いて固着(保持)されて構成されている。
レンズユニット102は、レンズカバー111、第1レンズアレイ112、隔壁遮光プレート113、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート115を有している。
図1(d)に示すプリントヘッド101の長手方向の中央部以外におけるレンズユニット102とホルダ103の固着部161は、図2に示すように、レンズユニット102のレンズカバー111、第1レンズアレイ112、隔壁遮光プレート113、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート115の各部材を半導体発光素子117の光軸102aの方向に積層し、その積層方向およびレンズユニット102の長手方向と直交する方向(レンズユニット102の短手方向)における両端部をクランプ部材104で挟持されて固定されている。
ここで、挟持部材としてのクランプ部材104は、レンズユニット102の長手方向において複数配設され、積層されたすべての部材を短手方向の両端部で挟むものである。
レンズユニット102は、第1の充填部103aにおいてクランプ部材104とホルダ103との間に接着剤105が充填され、ホルダ103に対して固着されている。
一方、図1(c)に示すプリントヘッド101の長手方向の中央部におけるレンズユニット102とホルダ103の固着部162は、図4に示すように、レンズユニット102のレンズカバー111、第1レンズアレイ112、隔壁遮光プレート113、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート115の各部材を積層し、その積層方向およびレンズユニット102の長手方向と直交する方向における両端部に各部材間を相互に固着するための接着剤106が充填形成され、またはレンズユニット102のレンズカバー111、第1レンズアレイ112、隔壁遮光プレート113、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート115の少なくともいずれかの部分に対して接着剤107が直接接触するようにして、第2の充填部103bにおいてレンズユニット102の固着部とホルダ103との間に接着剤107が充填形成される。
なお、本実施例では、固着部162は、レンズユニット102のレンズカバー111、第1レンズアレイ112、隔壁遮光プレート113、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート115の各部材を積層し、その積層方向およびレンズユニット102の長手方向と直交する方向における両端部に各部材間を相互に固着するための接着剤106が充填される例で説明する。
このように、本実施例では、レンズユニット102の長手方向における一箇所(中央部)の固定部としての固着部(クランプ部材104が配置されていない固着部)162で積層されたすべての部材が接着剤で固着され、さらにレンズユニット102がホルダ103に固着される。
なお、図1に示すように、プリントヘッド101の長手方向における両端部の丸孔108aおよび長孔108bは、プリンタ側に設けられた突起部と嵌合してプリンタヘッド101の位置決めを行うための孔である。
また、プリントヘッド101の長手方向における両端部近傍には当接部109a、109bが設けられている。この当接部109a、109bは、プリンタ側に形成された当接部と当接することにより、図2に示すレンズ光軸102aの方向における感光ドラムの潜像面308aと、第1レンズアレイ112の上面極値点との距離Liが設計された光学距離となるように位置決めされる。
なお、当接部109a、109bに、偏心カム機構を設けることにより、距離Liが光学設計距離となるように調整することができる機構を設けることもできる。
レンズユニット102は、図3に示すように、ホルダ103に対して、ホルダ103上面におけるスリット部110において、クランプ部材104を介して接着剤105を接着させて固着される。
レンズユニット102のホルダ103に対する固着高さは、図2に示すように、プリント配線基板116上の長手方向に列状に配列された半導体発光素子117の表面と、レンズユニット102における第2レンズアレイ114の下面極値点との距離Loが設計された光学距離となるように調整される。
ここで、レンズユニット102を説明する。
レンズユニット102は、感光ドラムの潜像面308a側から積層されるレンズカバー111と、第1レンズアレイ112と、隔壁遮光プレート113と、第2レンズアレイ114と、入射遮光プレート115とを有している。
レンズカバー111は、レンズユニット102を保護するものである。
レンズ部材としての第1レンズアレイ112および第2レンズアレイ114は、レンズとしてのマイクロレンズが長手方向に列状に配列された板状のものである。第1レンズアレイ112および第2レンズアレイ114は、各マイクロレンズの光軸が合うように配置され、その組み合わせにより半導体発光素子117の像を感光ドラムの潜像面308aにおいて正立等倍像を形成するものである。
遮光部材としての隔壁遮光プレート113は、第1レンズアレイ112と第2レンズアレイ114との間に配置され、各マイクロレンズの光軸に合わせて絞りとしての開口部が形成された板状のものである。隔壁遮光プレート113は、第2レンズアレイ114から第1レンズアレイ112の方向へ出射された光線における迷光成分を遮光し、かつ第1レンズアレイ112と第2レンズアレイ114との間のクリアランス(間隔)を確保するものである。
入射遮光プレート115は、半導体発光素子117から第2レンズアレイ114へ入射される迷光成分を遮光するものである。
レンズカバー111、第1レンズアレイ112、隔壁遮光プレート113、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート115の各部材間は、クランプ部材104により挟持するようにして相互に固定されている。
半導体発光素子117を実装したプリント配線基板116は、レンズユニット102における第2レンズアレイ114の下面極値点との距離Loが設計された光学距離となるように、図3に示す基板当接部118とプリント配線基板116の表面とを当接させることで位置決めされる。
プリント配線基板116は、図2に示すベースクランプ部材119をホルダ103の側面に設けられたクランプ孔120に係合させることにより、ホルダ103側に設けた基板当接部118と挟持されて固定される。
レンズユニット102の長手方向における中央部では、図4に示すように、接着剤106およびレンズユニット102を構成するレンズカバー111から入射遮光プレート115までの各部材の少なくとも一部が、直接、接着剤107によりホルダ103に固定されている。
このように、本実施例のレンズユニット102は、レンズカバー111、第1レンズアレイ112、隔壁遮光プレート113、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート115の各板状の部材が積層されて構成されている。なお、本実施例では、第1レンズアレイ112と第2レンズアレイ114との間に、1枚の隔壁遮光プレート113を配置するようにしているが、2枚以上の遮光部材等の板状部材を配置するようにしても良い。
次に、レンズユニット102の積層構成を図5から図13を用いて説明する。
まず、図5は第1の実施例におけるレンズユニットの斜視図である。
図5に示すレンズユニット102の長手方向における中央部では、接着剤106によってレンズユニット102の各構成部材が相互に固着され、レンズユニット102の長手方向における中央部以外の複数個所においてはクランプ部材104によってレンズユニット102の各構成部材が積層された状態で挟持されている。
図6は第1の実施例におけるレンズユニットの積層構造の説明図、図7は第1の実施例におけるレンズユニットの積層構造の拡大図(図6におけるCC部の拡大図)であり、レンズユニット102の各構成部材を積層する前の状態を示している。
図6および図7において、レンズユニット102は、構成部材として上からレンズカバー111、第1レンズアレイ112、隔壁遮光プレート113、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート115を有している。
第1レンズアレイ112と第2レンズアレイ114とは、同一型により射出成型されたものが望ましく、隔壁遮光プレート113の長手方向を回転軸として回転対称となるように相互に配置され、レンズピッチPの半周期(P/2)だけ長手方向にずらすことにより各レンズの光軸を合わせるようにしている。なお、第1レンズアレイ112および第2レンズアレイ114には、長手方向に複数のマイクロレンズが2列で千鳥状に配列されている。また、長手方向において同列のマイクロレンズの光軸(例えば、光軸102bと光軸102c)の間隔はレンズピッチPとして配列されている。
このように第1レンズアレイ112と第2レンズアレイ114とを積層する理由は、射出成型により第1レンズアレイ112と第2レンズアレイ114を作製する際、型の成型精度および樹脂流動の方向を合わせることにより、第1レンズアレイ112と第2レンズアレイ114のレンズ光軸のずれを極力抑制することができるためである。
このような第1レンズアレイ112と第2レンズアレイ114の積層構造により、図6および図7に示すレンズユニット102の積層構造においては、レンズカバー111、第1レンズアレイ112、および隔壁遮光プレート113と、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート115とがレンズピッチPの半周期(P/2)だけ長手方向にずらして積層されている。
図8は第1の実施例におけるレンズユニットの積層構造の拡大図であり、図6におけるレンズユニット102の長手方向の中央部の領域AAを拡大した図である。図9は第1の実施例におけるレンズユニットの積層状態の拡大図であり、図8に示すレンズユニットの各部材を積層した状態を示す図である。図10は第1の実施例におけるレンズユニットの固着構造の説明図である。
図8および図9において、図6に示すレンズユニット102の長手方向の中央部近傍には、レンズカバー111の外周縁部と、第1レンズアレイ112および第2レンズアレイ114におけるレンズアレイが配置された領域の外周縁部とに設けたリブ、さらには隔壁遮光プレート113および入射遮光プレート115における絞りが配置されたアパーチャ領域の外周縁部に設けたリブにおいて、各部材の長手方向、短手方向および光軸高さ方向を規制して位置決めする係合部としての凸部121a、121c、121f、121hと、係合部としての凹部121b、121d、121e、121gとを形成する。
この凸部121a、121c、121f、121hと、凹部121b、121d、121e、121gとは、図9に示すように、それぞれ嵌合されると、各部材が相互に係合され、長手方向、短手方向および光軸高さ方向に、例えば最大公差が10μm程度となるように高精度に位置決めすることができる。
また、レンズカバー111、第1レンズアレイ112、隔壁遮光プレート113、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート115のリブの側面には、各部材を積層した後、図10に示す接着剤106によって各部材間を接着固定できるように、各部材の側面において積層方向に延び、接着剤106が装填される凹部122a、122b、122c、122d、122eが形成されている。
第1レンズアレイ112に形成された凹部122b、および第2レンズアレイ114に形成された凹部122dは、第1レンズアレイ112および第2レンズアレイ114を同一型で射出成型するようにしているため、長手方向に相互にレンズピッチPの半周期(P/2)だけずらして積層した際、積層方向において凹部122を直線状に形成するため、他の凹部122a、122c、122eよりも長手方向にレンズピッチPの半周期(P/2)だけ広くなるように形成されている。
図11は第1の実施例におけるレンズユニットの積層構造の拡大図であり、図6におけるレンズユニット102の長手方向の中央部以外の領域BBを拡大した図である。図12は第1の実施例におけるレンズユニットの積層状態の拡大図であり、図11に示すレンズユニットの各部材を積層した状態を示す図である。図13は第1の実施例におけるレンズユニットのクランプ構造の説明図である。
図6に示すレンズユニット102の長手方向における中央部以外の複数の部位は、プリントヘッド101(図1参照)の周囲の温度や湿度環境によって、レンズカバー111、第1レンズアレイ112、隔壁遮光プレート113、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート115の各材料における線膨張係数に依存した伸縮が発生することを考慮し、本実施例では、各部材を接着剤により相互に固定するのではなく、各部材を係合部で相互に係合させ、各部材の長手方向と直交する短手方向およびレンズの光軸方向を規制するとともに、レンズユニット102の長手方向に自由に摺動できるようにしている。
図11および図12に示すように、各部材のリブ上に係合部としての摺動凸部123a、123c、123f、123hと、係合部としての摺動凹部123b、123d、123e、123gとを形成する。摺動凹部123b、123d、123e、123gは、摺動凸部123a、123c、123f、123hと対応するように形成され、摺動凸部123a、123c、123f、123hと、摺動凹部123b、123d、123e、123gとが嵌合した状態でレンズユニット102の長手方向にのみ自由に摺動できるようにするため、摺動凹部123b、123d、123e、123gのレンズユニット102の長手方向の寸法は、摺動凸部123a、123c、123f、123hのレンズユニット102の長手方向の寸法より摺動可能な距離だけ長くなるように形成されている。
このように、本実施例では、レンズユニット102の長手方向に複数配置された摺動凸部123a、123c、123f、123hと、摺動凹部123b、123d、123e、123gとにより嵌合構造123を形成し、レンズの光軸が合うように、積層されたレンズユニット102の各部材を相互に係合させる。
図13に示すように、クランプ部材104を、図12に示す嵌合構造123を覆うように、レンズカバー111の外縁部に形成された凹部124aと、入射遮光プレート115の外縁部に形成された凹部124bとに嵌合させて取り付ける。クランプ部材104は、レンズユニットの長手方向において少なくとも1つの嵌合構造123(本実施例では、レンズユニットの長手方向に中央部を除くすべての嵌合構造123)に対応する位置に配置され、積層されたすべての部材を短手方向の両端部で挟むようにしている。
クランプ部材104と接触する部位である凹部124a、124bは、クランプ部材104の抜けを防止するため、レンズユニット102の短手方向の中央に向かって窪み量が大きくなるようなテーパー状に形成されている。
また、レンズユニット102の長手方向において、クランプ部材104の端部と、凹部124a、124bの端部との間には、クリアランスX、X´が設けられるように、クランプ部材104の両端部および凹部124a、124bの両端部が形成され、クランプ部材104がはめ込まれる。
このように、クランプ部材104と凹部124a、124bを形成するのは、使用するプリントヘッド101(図1参照)の周囲の温度や湿度環境によって、レンズユニット102が長手方向に伸縮した際、ホルダ103との線膨張係数差により生じた変位量を吸収するためであり、クランプ部材104と、レンズカバー111、第1レンズアレイ112、隔壁遮光プレート113、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート115の各部材との間で自由に摺動できるようにしている。
なお、クリアランスX、X´は、図2に示すレンズアレイ102を構成するレンズカバー111、隔壁遮光プレート113、および入射遮光プレート115と、ホルダ103との温度および吸水による線膨張係数を鑑みて決定される。
次に、レンズユニットの変形例1を説明する。
図14は第1の実施例の変形例1におけるレンズユニットの斜視図、図15は第1の実施例の変形例1におけるレンズユニットのクランプ構造の説明図である。
図14および図15において、変形例1のレンズユニット130は、レンズカバー131、第1レンズアレイ112、隔壁遮光プレート113、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート135の各部材をクランプ部材104により挟持されて固定される。
変形例1では、レンズカバー131の外縁部に形成された凹部133aおよび入射遮光プレート135の外縁部に形成された凹部133bの構成が上述した凹部124aおよび凹部124bと異なっている。
クランプ部材104と接触する部位である凹部133aおよび凹部133bは、レンズユニット130の長手方向に延伸するように傾斜面(長手方向に沿って窪み量が大きくなる傾斜面)を有するテーパー部133c、133dが形成されている。このテーパー部133c、133dは、クランプ部材104をレンズユニット130に取り付ける際に、クランプ部材104を嵌め込むものである。
図15(b)に示すように、まずクランプ部材104を凹部133aおよび凹部133bの窪み量が大きい部分に嵌め込み、図15(c)に示すように、嵌め込んだクランプ部材104を長手方向の凹部133aおよび凹部133bの窪み量が小さい部分にスライドさせることでレンズカバー131、第1レンズアレイ112、隔壁遮光プレート113、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート135の各部材を挟持して固定する。
なお、変形例1においてもクランプ部材104の端部(レンズユニット130の長手方向における端部)と、凹部133aおよび凹部133bの端部(レンズユニット130の長手方向における端部)との間にはクリアランスXを設けるものとする。
次に、レンズユニットの変形例2を説明する。
図16は第1の実施例の変形例2におけるプリントヘッドの説明図、図17は第1の実施例の変形例2におけるプリントヘッドの断面図、図18は第1の実施例の変形例2におけるレンズユニットの斜視図、図19は第1の実施例の変形例2におけるレンズユニットの積層状態の拡大図、図20は第1の実施例の変形例2におけるレンズユニットのクランプ状態の説明図である。
図16(a)は変形例2のプリントヘッドの斜視図、図16(b)は変形例2のプリントヘッドの平面図である。また、図19(a)は図18におけるレンズユニット172の長手方向の中央部以外の領域を拡大した図、図19(b)は図18におけるレンズユニット172の長手方向の中央部の領域を拡大した図である。さらに、図20(a)は図18におけるレンズユニット172の長手方向の中央部以外の断面図、図20(b)は図18におけるレンズユニット172の長手方向の中央部の断面図である。
図16および図17において、変形例2のレンズユニット172は、レンズユニット172の長手方向の中央部もレンズカバー181、第1レンズアレイ112、隔壁遮光プレート113、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート185の各部材をクランプ部材104により挟持されて固定される。
図18に示すように、レンズユニット172の長手方向の中央部でも中央部以外と同様にクランプ部材104でレンズユニット172の各部材が挟持されて固定される。
このように、変形例2では、レンズユニット172の長手方向における中央部の固定部(クランプ部材104が配置されている固定部)で積層されたすべての部材が固定される。
レンズユニット172の長手方向の中央部において、レンズユニット172の各部材は、図17に示すように、クランプ部材104により挟持されて相互に固定されている。レンズユニット172がホルダ103に固着される際は、レンズユニット172の長手方向の中央部においても、中央部以外と同様に、クランプ部材104を介して接着剤174を用いてレンズユニット172がホルダ103に固着される。
また、図19(b)に示すように、レンズユニット172の長手方向の中央部においても、図19(a)に示す中央部以外と同様に、クランプ部材104と接触する部位である凹部184a、184bが形成されている。凹部184aは、レンズカバー181の外縁部に形成され、凹部184bは、入射遮光プレート185の外縁部に形成されている。
クランプ部材104と接触する部位である凹部184a、184bは、クランプ部材104の抜けを防止するため、レンズユニット172の短手方向の中央に向かって、レンズユニット172の各部材の積層方向の窪み量が大きくなるようなテーパー状に形成されている。
図20に示すように、凹部184aの窪み量Δh10は、レンズユニット172の長手方向の中央部以外の凹部124aの窪み量Δh11より小さくなるように形成され、凹部184bの窪み量Δh20は、レンズユニット172の長手方向の中央部以外の凹部124bの窪み量Δh21より小さくなるように形成されている。
これは、レンズユニット172における各部材の支持点をレンズユニット172の長手方向の中央部のクランプ部材104で挟持される部分とするためである。
上述したレンズカバー111、131は、アクリル樹脂を用いる。ただし、その他の部材と線膨張係数を合わせるため、ポリカーボネート等を用いることもできる。
第1レンズアレイ112および第2レンズアレイ114は、シクロオレフィンポリマー樹脂(製品名:ZEONEX(登録商標)、日本ゼオン株式会社製)を用いる。また、アクリル樹脂、ポリカーボネートまたはエポキシ樹脂を用いることもできるが、本実施例のように長尺な構造体においては、寸法安定性の観点より、吸水率の小さなシクロオレフィンポリマー樹脂を用いることが望ましい。
隔壁遮光プレート113および入射遮光プレート115は、ポリカーボネートを用いる。また、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)樹脂を用いることができるが、レンズカバー111、第1レンズアレイ112および第2レンズアレイ114との線膨張係数を極力合わせることが望ましいため、ポリカーボネートを用いることが望ましい。
クランプ部材104は、バネ用ステンレス材料を用いる。
ホルダ103は、板金を用いる。ただし、LCP(液晶ポリマー)樹脂、アルミダイキャストとすることもできる。
プリント配線基板116は、ガラスクロスエポキシ樹脂基板をコア材として、銅箔をパターニングしたものである。
半導体発光素子117は、GaAs(ガリウムヒ素)を主材料とした発光ダイオード素子が、例えば600dpi(dots per inch)または1200dpiの略直線状に配列されたものであり、駆動回路を一体成型した素子とすることもできる。
ベースクランプ部材119は、ポリカーボネートを用いる。ただし、ナイロン等を用いることもできる。
接着剤105、106、107は、アクリル樹脂を主成分としたUV(UltraViolet)硬化性樹脂である。
次に、画像読取装置としてのイメージスキャナに備えられるコンタクトイメージセンサヘッド(以下、「イメージセンサヘッド」という。)を説明する。なお、イメージスキャナの構成は後述する。
図21は第1の実施例におけるイメージセンサヘッドの説明図である。図21(a)はイメージセンサヘッドの斜視図、図21(b)はイメージセンサヘッドの平面図である。
図22は第1の実施例におけるイメージセンサヘッドの断面図であり、図21におけるX−X矢視断面図である。
図23は第1の実施例におけるイメージセンサヘッドの断面図であり、図1におけるY−Y矢視断面図である。
本実施例のイメージセンサヘッド140を図21から図23を用いて説明する。
図22に示すように、イメージセンサヘッド140は、レンズユニット141の長手方向の中央部以外におけるホルダ150との固定部において、レンズユニット141のクランプ部材147とホルダ150との間に、接着剤151を充填することによりレンズユニット141がホルダ150に対して固着されている。
クランプ部材147は、図2に示すプリントヘッド101に用いるレンズユニット102と同様に、レンズカバー142、第1レンズアレイ143、隔壁遮光プレート144、第2レンズアレイ145、および入射遮光プレート146を挟持するものである。
レンズユニット141のホルダ150に対する固着位置は、プリント配線基板148上に列状に配設されている半導体受光素子149の表面と、レンズユニット141における第2レンズアレイ145の下面極値点との距離Loが光学設計距離となるように、ホルダ150におけるレンズユニット141の受け部152と、レンズユニット141の入射遮光プレート146のリブ下面とが当接することで決定される。
また、半導体受光素子149を実装したプリント配線基板148は、ホルダ150に設けられた基板当接部153と当接することで位置決めされる。
プリント配線基板148をホルダ150に固着させる方法は、接着剤を用いて固着させるか、図2に示すプリントヘッド101のようにベースクランプ部材を用いてホルダ150とベースクランプ部材との間にプリント配線基板148を挟持する。
また、イメージセンサヘッド140の短手方向における端部に設けられた光源から読取り原稿面409aへ照射する光を伝搬するための導光体154をレンズユニット141の短手方向の脇に設置するようにホルダ150に固定する。なお、導光体154の光照射面以外からの光漏れを防ぐため、遮光カバー155が設けられている。
さらに、レンズユニット141の第1レンズアレイ143の上面極値点と読みとり原稿面409aとの距離Liが光学設計距離となるように、イメージセンサヘッド140の取り付け位置が調整される。
図23に示すように、イメージセンサヘッド140のレンズユニット141は、長手方向の中央部におけるホルダ150との固定部において、レンズユニット141を構成するレンズカバー142、第1レンズアレイ143、隔壁遮光プレート144、第2レンズアレイ145、および入射遮光プレート146を相互に接着する接着剤156、および接着剤157でホルダ150に対して固定され、またはレンズカバー142、第1レンズアレイ143、隔壁遮光プレート144、第2レンズアレイ145、および入射遮光プレート146の少なくともいずれかを接着剤157で直接接着することでホルダ150に対して固定されている。
レンズユニット141を構成するレンズカバー142、第1レンズアレイ143、隔壁遮光プレート144、第2レンズアレイ145、および入射遮光プレート146の各部材は、上述したプリンタヘッドに用いるレンズユニット102のレンズカバー111、第1レンズアレイ112、隔壁遮光プレート113、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート115(図2参照)と同様である。
また、ホルダ150は、ポリカーボネート樹脂である。ただし、ABS樹脂、LCP樹脂とすることもできる。
接着剤151、156、157は、アクリル樹脂を主成分とするUV硬化性樹脂である。
プリント配線基板148は、ガラスクロスエポキシ樹脂基板をコア材として、銅箔をパターニングしたものである。
半導体受光素子149は、Si基板上に作製したCOMSセンサ、またはCCDセンサが、例えば600dpi、1200dpiまたは2400dpiの略直線状に配列されたものである。
導光体154は、アクリル樹脂を用いる。また、導光体154の遮光カバー155は、汎用性の高い成形樹脂とすることができる。
上述した構成の作用について説明する。
図1に示すプリンタヘッド101に用いる図2から図13に示すレンズユニット102および図14、図15に示すレンズユニット130、並びに図21に示すイメージセンサヘッド140に用いる図22、図23に示すレンズユニット141の作用を図1から図23を参照しながら説明する。
レンズユニット102、130、141は、レンズカバー111、131、142、第1レンズアレイ112、143、隔壁遮光プレート113、144、第2レンズアレイ114、145、および入射遮光プレート115、135、146等の樹脂板の各部材を積層した構成であるため、各部材の熱または吸水による線膨張係数が異なった場合、それぞれの線膨張係数に伴った各部材の伸縮が生じる。
その際、各部材の長手方向の複数個所にわたって接着剤を用いて各部材を相互に接着した場合、各部材の線膨張係数に応じた各々の伸縮により、レンズユニット102、130、141全体としてレンズ光軸方向の反りが生じてしまう。
一方、本実施例のレンズユニット102、130、141は、各部材の相互接着固定部は長手方向の中央部において接着剤106、156を用いた一か所のみであり、長手方向の中央部以外の固定部はクランプ部材104、147により相互に光軸方向における上下方向から挟持されることで積層されている。
このように、長手方向の中央部以外の固定部では、各部材が相互に接着されていないため、各部材は長手方向に事由に摺動することができる。
本実施例では、各部材が摺動する際、各部材に設けた摺動凸部123a、123c、123f、123hと摺動凹部123b、123d、123e、123gにより短手方向、およびレンズ光軸方向に対しては相互に規制し合っているため、光学設計のずれは長手方向にのみ制限される。
また、レンズユニット102、130、141の長手方向における中央部の一か所は、各部材の相互間を接着剤106、156で固着されているため、各部材の伸縮による作用点を長手方向において一致させることができる。
上述したレンズユニット102、130を用いたプリンタヘッド101は、レンズユニット102、130とホルダ103とは、レンズユニット102、130の長手方向における中央部以外は、クランプ部材104を介して接着剤105によってホルダ103に固着されている。
そのため、レンズユニット102、130の線膨張係数と、ホルダ103の線膨張係数とに差がある場合においても、その伸縮量の差を、クランプ部材104内でレンズユニット102、130を長手方向において摺動させることにより、吸収することができる。
また、レンズユニット102、130の長手方向における中央部は、レンズユニット102、130の接着剤106、およびレンズカバー111、131、第1レンズアレイ112、隔壁遮光プレート113、第2レンズアレイ114、および入射遮光プレート115、135の少なくとも一部に直接、接着剤107を用いてホルダ103に対して固着させている。
そのため、レンズユニット102、130の長手方向に伸縮が生じた場合においても、常に伸縮の作用点をプリントヘッド101の発光領域の長手方向における中央部とすることができる。
また、レンズユニット102の変形例1としたレンズユニット130においては、レンズユニット102と比較し、クランプ部材104を取り付ける際、クランプ部材104との接触によるレンズカバー131および入射遮光プレート135の長手方向に延びる縁部の損傷、およびその損傷によるごみの発生を防ぐことができる。
さらに、レンズユニット102の変形例2としたレンズユニット172においては、レンズユニット172の長手方向における中央部も、中央部以外と同様にクランプ部材104を用いて各部材を相互に固定しているため、クランプ部材104を取り外すことにより、レンズユニット172の分解、再組み立てを容易に行うことができる。
また、変形例2では、レンズユニット172の長手方向の中央部におけるレンズカバー181および入射遮光プレート185に形成された凹部184a、184bの窪み量を中央部以外の凹部124a、124bの窪み量より小さく(浅く)形成されているため、レンズユニット172の長手方向の中央部におけるクランプ部材104によるクランプ力を中央部以外のクランプ力より高くすることができ、レンズユニット172の長手方向の中央部をレンズユニット172の支持点とすることができる。
図22、図23に示すレンズユニット141を用いた図21に示すイメージセンサヘッド140においても、上述したプリントヘッド101と同様に、レンズユニット141とホルダ150は、レンズユニット141の長手方向における中央部以外はクランプ部材147を介して接着剤151によってホルダ150に固着されている。
そのため、レンズユニット141の線膨張係数と、ホルダ150の線膨張係数とに差がある場合においても、その伸縮量の差を、クランプ部材147内でレンズユニット141を長手方向において摺動させることにより、吸収することができる。
また、レンズユニット141の長手方向における中央部は、レンズユニット141の接着剤156、およびレンズカバー142、第1レンズアレイ143、隔壁遮光プレート144、第2レンズアレイ145、および入射遮光プレート146の少なくとも一部に直接、接着剤157を用いてホルダ150に対して固着させている。
そのため、レンズユニット141の長手方向に伸縮が生じた場合においても、常に伸縮の作用点をイメージセンサヘッド140の読取領域の長手方向における中央部とすることができる。
このように、本実施例では、周囲温度および湿度変動によるレンズユニットの構成部材間に伸縮差が生じた場合においても、レンズユニットのレンズ光軸方向の反りを抑制した上で、レンズ光軸方向およびレンズ配列方向と直交する方向のレンズユニットの設計位置を維持することができる。
また、レンズユニットをホルダに固定する際、レンズユニットのクランプ部材とホルダ間に接着剤を充填するようにしたため、レンズユニットの伸縮が発生した際にはレンズユニットをクランプ部材内で摺動させることができる。そのため、レンズユニットとホルダとの間の破断、およびレンズ光軸方向へのレンズユニットの反りを抑制することができる。
したがって、周囲温度および湿度変動があった場合でも、印刷品質または読取り精度を落とすことなく、レンズユニットを使用することができる。
ここで、図1に示すプリントヘッド101を画像形成装置としてのプリンタに適用した例を説明する。
図24は第1の実施例におけるプリンタの構成を示す概略側断面図である。
図24において、画像形成装置としてのプリンタ301は、図1に示すプリンタヘッド101を搭載したLED(Light Emitting Diode)プリンタである。
プリンタ301は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)の各色の画像を、電子写真方式を用いて形成する4つのプロセスユニット302、303、304、305を有している。
プロセスユニット302、303、304、305は、記録媒体306の搬送経路307に沿ってプロセスユニット302(Y)、プロセスユニット303(M)、プロセスユニット304(C)、プロセスユニット305(K)の順に配置されている。
各プロセスユニット302、303、304、305は、像担持体としての感光体ドラム308と、感光体ドラム308の周囲に配置され、感光体ドラム308の表面を帯電させる帯電装置309と、帯電された感光体ドラム308の表面に選択的に光を照射して静電潜像を形成する露光装置310とを有している。この露光装置310は、図1に示すプリンタヘッド101を光源として用いている。
また、各プロセスユニット302、303、304、305は、静電潜像が形成された感光体ドラム308の表面に現像剤としてのトナーを搬送してトナー像を形成する現像装置311と、感光体ドラム308の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置312とを有している。
なお、感光体ドラム308は、モータ等の駆動源およびギヤ等の駆動機構により図中矢印が示す方向に回転する。
また、プリンタ301は、紙等の記録媒体306を収容する用紙カセット313と、用紙カセット313に収容された記録媒体306を1枚ずつ分離して搬送するホッピングローラ314とを有している。
ホッピングローラ314の記録媒体306搬送方向における下流には、ピンチローラ315、316と、記録媒体306を挟み付け、ピンチローラ315、316とともに記録媒体306の斜行を矯正してプロセスユニット302、303、304、305に搬送するレジストローラ317、318とが配置されている。なお、ホッピングローラ314およびレジストローラ317、318は、モータ等の駆動源に接続され、連動して回転する。
プリンタ301は、感光体ドラム308に対向配置された転写ローラ319を有している。転写ローラ319は、半導電性のゴム等により構成され、感光体ドラム308上のトナー像を記録媒体306上に転写させるように、感光体ドラム308の電位と、転写ローラ319の電位とが設定される。
また、プリンタ301は、記録媒体306に転写されたトナー像を熱と圧力で定着させる定着装置324と、トナー像が定着された記録媒体306を装置外のスタッカ325へ排出する排出ローラ320、321、322、323とを有している。
用紙カセット313に積載された記録媒体306は、ホッピングローラ314により1枚ずつ分離されて搬送される。記録媒体306は、レジストローラ317、318およびピンチローラ315、316を通過してプロセスユニット302、303、304、305の順に通過する。各プロセスユニット302、303、304、305において、記録媒体306は感光体ドラム308と転写ローラ319との間を通過して各色のトナー像が順に転写され、定着装置324によって加熱および加圧されて各色のトナー像が記録媒体306に定着される。その後、記録媒体306は、排出ローラ320、321、322、323によってスタッカ325に排出される。
次に、図21に示すイメージセンサヘッド140を画像読取装置としてのイメージスキャナに適用した例を説明する。
図25は第1の実施例におけるイメージスキャナの構成を示す斜視図である。
図25において、イメージスキャナ401は、筐体402と、筐体402の上面に設けられ、読み取る原稿を載置する原稿台409と、原稿を原稿台409との間で挟むための蓋410とを有している。
筐体402の内部には、図21に示すイメージセンサヘッド140を有するコンタクトイメージセンサヘッド403が配設されている。コンタクトイメージセンサヘッド403は、筐体402に固定された2本のガイド404に支持されて取り付けられている。
このコンタクトイメージセンサヘッド403をガイド404に沿って副走査方向に摺動させるため、コンタクトイメージセンサヘッド403はステッピングモータ405に連結された駆動ベルト406に連結されている。
また、コンタクトイメージセンサヘッド403には、コンタクトイメージセンサヘッド403を制御する制御回路408がフレキシブルフラットケーブル407を介して接続されている。
以上説明したように、第1の実施例では、レンズユニットの長手方向における中央部以外においてレンズユニットとホルダとをクランプ部材を介して接着剤によってホルダに固着するようにしたことにより、周囲の温度または湿度環境により生じるレンズユニットの構成部材間における線膨張係数差に依存した伸縮変位の影響によるレンズユニットのレンズ光軸方向の反りを抑制し、解像度の低下を抑制することができるという効果が得られる。
また、レンズユニットの長手方向における中央部においてレンズユニットの少なくとも一部を接着剤によってホルダに固着するようにしたことにより、レンズユニットの構成部材間における線膨張係数差に依存した長手方向の伸縮変位量もレンズユニットの長手方向における中央部を作用点とさせることができるという効果が得られる。
さらに、本実施例のレンズユニットをプリントヘッドまたはイメージセンサヘッドに搭載した際も、レンズユニットとホルダとの間に生じる線膨張係数に依存した伸縮変位の影響を、レンズユニット構成部材をクランプ部材内で摺動させることで吸収し、その結果、レンズユニットのレンズ光軸方向の反りを抑制することができ、安定した光学性能を確保することができるとともに、ホルダからレンズユニットがせん断剥離することも抑制することができるという効果が得られる。
したがって、本実施例のレンズユニットを有するプリントヘッドを画像形成装置に用いることにより、周囲環境の変動に影響されることなく安定した印刷品質を確保することができる。
また、本実施例のレンズユニットを有するイメージセンサヘッドを画像読取装置に用いることにより、周囲環境の変動に影響されることなく安定した読取品質を確保することができる。
第2の実施例の構成は、レンズユニットとホルダとを固着する接着剤を形成する領域に、レンズ接着剤充填部を設けた構成としていることが第1の実施例の構成と異なっている。その第2の実施例の構成を図26から図29に基づいて説明する。
図26は第2の実施例におけるプリントヘッドの説明図であり、図26(a)はプリントヘッドの斜視図、図26(b)はプリントヘッドの平面図、図26(c)はプリントヘッドの長手方向の中央部におけるレンズユニットとホルダの固着部の拡大図、図26(d)はプリントヘッドの長手方向の中央部以外におけるレンズユニットとホルダの固着部の拡大図である。
図27は第2の実施例におけるプリントヘッドの断面図であり、図26におけるX−X矢視断面図である。
図28は第2の実施例におけるホルダの説明図であり、図28(a)はホルダの平面図であり、図28(b)は図28(a)におけるX−X矢視断面図である。
図29は第2の実施例におけるプリントヘッドの断面図であり、図26におけるY−Y矢視断面図である。
なお、上述した第1の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
また、図26に示すプリントヘッド201では、図1に示すプリントヘッド101と同様に、レンズユニット202とホルダ203との固着構造を分かり易くするため、レンズユニット202とホルダ203との間のシリコーン封止材の図示を省略している。
本実施例のプリントヘッド201を図26から図29を用いて説明する。
本実施例のプリントヘッド201も、第1の実施例と同様に、レンズユニット202をホルダ203に対して接着剤207、211を用いて固着する。
図26(d)に示すプリントヘッド201の長手方向の中央部以外におけるレンズユニット202とホルダ203の固着部は、図27に示すように、レンズユニット202のレンズカバー212、第1レンズアレイ213、隔壁遮光プレート214、第2レンズアレイ215、および入射遮光プレート216の各部材を半導体発光素子117の光軸方向に積層し、その積層方向およびレンズユニット202の長手方向と直交する方向(レンズユニット202の短手方向)における両端部をクランプ部材204で挟持されて固定されている。
レンズユニット202は、クランプ部材204とホルダ203との間に接着剤205が充填され、レンズユニット202がホルダ203に対して固着されている。
一方、図26(c)に示すプリントヘッド201の長手方向の中央部におけるレンズユニット202とホルダ203の固着部は、図29に示すように、レンズユニット202のレンズカバー212、第1レンズアレイ213、隔壁遮光プレート214、第2レンズアレイ215、および入射遮光プレート216の各部材を積層し、その積層方向およびレンズユニット202の長手方向と直交する方向における両端部に各部材間を相互に固着するための接着剤208が充填形成され、またはレンズユニット202のレンズカバー212、第1レンズアレイ213、隔壁遮光プレート214、第2レンズアレイ215、および入射遮光プレート216の少なくともいずれかの部分に対して接着剤211が直接接触するようにして、レンズユニット202とホルダ203との間に接着剤211が充填形成される。このようにしてレンズユニット202をホルダ203に固着する。
本実施例のプリントヘッド201のレンズユニット202は、レンズユニット202とホルダ203とを固着する接着剤207、211を形成する領域に、レンズ接着剤充填部205、209が設けられている。
レンズ接着剤充填部205、209は、接着剤207、211を充填するために、レンズ光軸方向(レンズユニット202の各部材の積層方向)に延伸する溝が形成されている。例えば、図28に示すように、レンズ接着剤充填部205に接着剤207を充填するための溝205aがレンズ光軸方向に延伸するように形成されている。
レンズ接着剤充填部205、209には、接着剤207、211を充填するための充填口206、210が形成されている。この充填口206、210は、半導体発光素子117の反対側のレンズ接着剤充填部205、209の端部に形成されている。
また、レンズ接着剤充填部205、209には、図27および図29に示すように、接着剤207、211がレンズユニット202の下面まで流れ込むことを抑制するため、レンズユニット202の下面より高い位置(レンズユニット202の各部材の積層方向における端面より内側の位置)に、充填される接着剤207、211を受け止める接着剤受け部217、218が形成されている。
接着剤受け部217、218は、レンズ接着剤充填部205、209の底部を形成するものであり、半導体発光素子117側のレンズ接着剤充填部205、209の端部に形成されている。
ここで、レンズ接着剤充填部205、209の接着剤受け部217、218から充填口206、210までの距離(高さ)Z2は、少なくともレンズユニット202のレンズ光軸方向の長さ(高さ)Z1の半分以上であることが望ましい。これは、レンズユニット202とホルダ203との固着強度を確保するためである。
上述した構成の作用について説明する。
なお、本実施例では、レンズユニットのレンズ接着剤充填部の作用を図26から図29を用いて説明し、第1の実施例で説明したプリンタヘッドに用いるレンズユニット、イメージセンサヘッドに用いるレンズユニットの作用の説明は省略する。
本実施例では、図26から図29に示すレンズ接着剤充填部205、209の充填口206、210から接着剤207、211を充填する。充填口206、210から充填された接着剤207、211は、接着剤受け部217、218から充填口206、210まで延伸する溝に充満し、レンズユニット202とホルダ203とを固着する。
このように、レンズユニット202とホルダ203に設けられたレンズ接着剤充填部205、209において、レンズユニット202のレンズ光軸方向(高さ方向)で幅広く接着剤207、211と用いてレンズユニット202とホルダ203とを接着するようにしたことにより、レンズユニット202の短手方向、レンズ光軸方向または長手方向を回転軸とする回転方向の応力に対する矯正力を得ることができる。
また、レンズ接着剤充填部205、209を樹脂により形成することで接着剤受け部217、218を設けることができるため、精度良く、接着剤207、211でレンズユニット202とホルダ203とを接着することができる。
本実施例では、レンズユニットとホルダとを固定する接着剤が、レンズユニットのレンズ光軸方向の長さの半分以上にわたって形成されているため、レンズユニットの短手方向、レンズ光軸方向または長手方向を回転軸とする回転方向におけるレンズユニットが有する回転応力に対して十分な矯正力を得ることができる。そのため、レンズ光軸の変動を抑制することができ、レンズユニットの組立精度に依存した印刷品質および読取り精度の低下を抑制することができる。
以上説明したように、第2の実施例では、第1の実施例の効果に加え、レンズユニットの短手方向、レンズ光軸方向または長手方向を回転軸とする回転方向の応力に対する矯正力を得ることができるという効果が得られる。
また、精度良くレンズユニットとホルダとを接着することができ、印刷品質および読取り品質を向上させることができるという効果が得られる。
なお、第1の実施例および第2の実施例では、画像形成装置をプリンタとして説明したが、それに限られるものでなく、複写機、ファクシミリ装置、複合機(MFP)等としても良い。
また、画像形成装置を直接転写方式のプリンタとして説明したが、それに限られるものでなく、中間転写体を有する中間転写方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、複合機(MFP)等としても良い。
さらに、画像読取装置をイメージスキャナとして説明したが、それに限られるものでなく、複写機、ファクシミリ装置、複合機(MFP)等としても良い。
101、171、201 プリントヘッド
102、130、141、172、202 レンズユニット
103、150、203 ホルダ
104、147、204 クランプ部材
105、106、107、151、156、157、207、208、211 接着剤
110 スリット部
111、131、142、181、212 レンズカバー
112、143、213 第1レンズアレイ
113、144、214 隔壁遮光プレート
114、145、215 第2レンズアレイ
115、135、146、185、216 入射遮光プレート
116、148 プリント配線基板
117 半導体発光素子
118、153 基板当接部
119 ベースクランプ部材
121a、121c、121f、121h 凸部
121b、121d、121e、121g、122a、122b、122c、122d、122e、124a、124b、133a、133b、184a、184b 凹部
123a、123c、123f、123h 摺動凸部
123b、123d、123e、123g 摺動凹部
133c、133d テーパー部
140 イメージセンサヘッド
149 半導体受光素子
161、162 固着部
301 プリンタ
302、303、304、305 プロセスユニット
310 露光装置
401 イメージスキャナ
403 コンタクトイメージセンサヘッド

Claims (11)

  1. レンズが長手方向に列状に配列された複数のレンズ部材と、
    前記レンズ部材間に配置された少なくとも1枚の遮光部材と、
    前記レンズ部材または前記遮光部材に設けられ互いに係合する凹部および凸部から成り、前記凹部と前記凸部が、前記長手方向に複数配置され、前記レンズの光軸が合うように積層された前記レンズ部材と前記遮光部材とを相互に係合させ、少なくとも、前記長手方向と前記複数の部材の積層方向の両方向に直交する短手方向における前記レンズ部材と前記遮光部材の摺動を規制して位置決めする係合部と、
    前記積層されたすべての部材を、前記短手方向の両端部で挟む挟持部材と、
    前記積層された複数の部材の側面において前記部材の積層方向に伸びる積層方向凹部が形成され、前記積層方向凹部に接着剤が充填されることにより固定される固定部と、
    を有し、
    前記長手方向における複数の前記係合部のうち前記固定部に最も近い一箇所においては、前記凹部と前記凸部が前記レンズ部材と前記遮光部材の長手方向の摺動をも規制して位置決めするように形成されることを特徴とするレンズユニット。
  2. 請求項1に記載のレンズユニットにおいて、
    前記固定部は、前記長手方向における中央部に配置されていることを特徴とするレンズユニット。
  3. レンズが長手方向に列状に配列された複数のレンズ部材と、
    前記レンズ部材間に配置された少なくとも1枚の遮光部材と、
    前記レンズ部材または前記遮光部材に設けられ互いに係合する凹部および凸部から成り、前記凹部と前記凸部が、前記長手方向に複数配置され、前記レンズの光軸が合うように積層された前記レンズ部材と前記遮光部材とを相互に係合させ、少なくとも、前記長手方向と前記複数の部材の積層方向の両方向に直交する短手方向における前記レンズ部材と前記遮光部材の摺動を規制して位置決めする係合部と、
    前記積層されたすべての部材を、前記短手方向の両端部で挟む挟持部材と、
    を有し、
    前記係合部は、前記長手方向における複数の前記係合部のうちいずれかの一箇所において、前記凹部と前記凸部が前記レンズ部材と前記遮光部材の長手方向の摺動をも規制して位置決めするように形成され、該係合部に対応する位置に前記挟持部材が配置されて固定部が形成され
    前記挟持部材と接触する部位は、前記複数の部材の長手方向に沿って窪み量が大きくなるように形成されていることを特徴とするレンズユニット。
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載のレンズユニットにおいて、
    前記挟持部材と接触する部位は、前記複数の部材の短手方向における中央部に向かって窪み量が大きくなるように形成されていることを特徴とするレンズユニット。
  5. 請求項1または請求項2に記載のレンズユニットにおいて、
    前記挟持部材と接触する部位は、前記複数の部材の長手方向に沿って窪み量が大きくなるように形成されていることを特徴とするレンズユニット。
  6. レンズユニットの固定部が、前記レンズユニットを保持するレンズユニットホルダに接着される請求項1または請求項2に記載のレンズユニットを有することを特徴とするプリンタヘッド。
  7. レンズユニットの固定部に配置された挟持部材が、前記レンズユニットを保持するレンズユニットホルダに接着される請求項3に記載のレンズユニットを有することを特徴とするプリンタヘッド。
  8. レンズユニットの固定部が、前記レンズユニットを保持するレンズユニットホルダに接着される請求項1または請求項2に記載のレンズユニットを有することを特徴とするイメージセンサヘッド。
  9. レンズユニットの固定部に配置された挟持部材が、前記レンズユニットを保持するレンズユニットホルダに接着される請求項3に記載のレンズユニットを有することを特徴とするイメージセンサヘッド。
  10. 請求項6または請求項7に記載のプリンタヘッドを有することを特徴とする画像形成装置。
  11. 請求項8または請求項9に記載のイメージセンサヘッドを有することを特徴とする画像読取装置。
JP2016149975A 2016-07-29 2016-07-29 レンズユニット、プリントヘッド、イメージセンサヘッド、画像形成装置および画像読取装置 Active JP6835440B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016149975A JP6835440B2 (ja) 2016-07-29 2016-07-29 レンズユニット、プリントヘッド、イメージセンサヘッド、画像形成装置および画像読取装置
US15/654,321 US10215889B2 (en) 2016-07-29 2017-07-19 Lens unit, lens unit holder, print head, image sensor head, image forming apparatus, image scanner apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016149975A JP6835440B2 (ja) 2016-07-29 2016-07-29 レンズユニット、プリントヘッド、イメージセンサヘッド、画像形成装置および画像読取装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018018009A JP2018018009A (ja) 2018-02-01
JP6835440B2 true JP6835440B2 (ja) 2021-02-24

Family

ID=61009631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016149975A Active JP6835440B2 (ja) 2016-07-29 2016-07-29 レンズユニット、プリントヘッド、イメージセンサヘッド、画像形成装置および画像読取装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10215889B2 (ja)
JP (1) JP6835440B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6878332B2 (ja) * 2018-02-23 2021-05-26 株式会社沖データ 光学ヘッド、画像処理装置及び画像形成装置
JP7014050B2 (ja) * 2018-05-25 2022-02-01 沖電気工業株式会社 露光装置、読取ヘッド、画像形成装置および画像読取装置
JP7169882B2 (ja) * 2019-01-06 2022-11-11 株式会社ミツトヨ 測定器に外部機器を接続するための接続ユニット
JP7293791B2 (ja) * 2019-03-26 2023-06-20 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 光学装置、画像読取装置、および画像形成装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5444520A (en) * 1993-05-17 1995-08-22 Kyocera Corporation Image devices
JP4402674B2 (ja) * 2006-09-29 2010-01-20 株式会社沖データ レンズアレイ、ledヘッド、露光装置及び画像形成装置
JP2008260262A (ja) * 2007-03-16 2008-10-30 Seiko Epson Corp ラインヘッドおよび画像形成装置
JP5030828B2 (ja) * 2008-03-18 2012-09-19 株式会社沖データ レンズアレイ並びにそれを有するledヘッド、露光装置、画像形成装置及び読取装置
US7903342B2 (en) * 2008-07-30 2011-03-08 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Lens array unit and image reading device
JP2010162850A (ja) * 2009-01-19 2010-07-29 Seiko Epson Corp ラインヘッドおよび画像形成装置
JP2010194764A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Seiko Epson Corp ラインヘッドおよび画像形成装置
JP5432100B2 (ja) * 2010-09-15 2014-03-05 株式会社沖データ 露光装置及び画像形成装置
JP5555107B2 (ja) * 2010-09-17 2014-07-23 株式会社沖データ レンズアレイ、レンズユニット、ledヘッド、露光装置、画像形成装置、読取装置、レンズアレイの製造方法および成形型
JP5789499B2 (ja) * 2011-11-25 2015-10-07 株式会社沖データ レンズアレイ、レンズユニット、ledヘッド、露光装置、画像形成装置及び読取装置
JP2013246349A (ja) * 2012-05-28 2013-12-09 Oki Data Corp レンズユニット、露光装置、ledヘッド、画像形成装置および読取装置
JP5584262B2 (ja) * 2012-08-16 2014-09-03 株式会社沖データ レンズユニット、ledヘッド、露光装置、画像形成装置および読取装置
KR20150060503A (ko) * 2013-11-26 2015-06-03 삼성전자주식회사 휴대용 화상형성장치
US10386614B2 (en) * 2014-10-31 2019-08-20 Everready Precision Ind. Corp. Optical apparatus
JP6608322B2 (ja) * 2016-03-31 2019-11-20 株式会社沖データ 光プリントヘッド及び画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10215889B2 (en) 2019-02-26
US20180031741A1 (en) 2018-02-01
JP2018018009A (ja) 2018-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6835440B2 (ja) レンズユニット、プリントヘッド、イメージセンサヘッド、画像形成装置および画像読取装置
JP7014050B2 (ja) 露光装置、読取ヘッド、画像形成装置および画像読取装置
JP2010072557A (ja) レンズアレイユニット、光学ヘッドおよび情報装置
US8390662B2 (en) Exposing device having light emitting elements and image forming apparatus using the same
US10338279B2 (en) Lens array having lenses arranged in rows, lens unit, exposure device, LED head, and image forming apparatus
JP6608322B2 (ja) 光プリントヘッド及び画像形成装置
JP2017050705A (ja) ロッドレンズアレイユニット、ロッドレンズアレイユニットの製造方法、光プリントヘッド、コンタクトイメージセンサ、画像形成装置および画像読取装置
JP6688709B2 (ja) 係合解除機構、レンズユニット、プリントヘッド、読取ヘッド、露光装置、画像形成装置および画像読取装置
JP2021018363A (ja) 光学装置、画像読取装置、および画像形成装置
JP2016186580A (ja) レンズアレイユニット、画像形成装置及びレンズアレイユニットの製造方法
JP6685873B2 (ja) レンズユニット、ledヘッド、露光装置、画像形成装置および読取装置
US9810816B2 (en) Rod lens array unit, production method of rod lens array unit, LED print head, image sensor head, image forming apparatus, and image reader
JP4751922B2 (ja) レンズアレイユニット、光学ヘッドおよび情報装置
JP6296902B2 (ja) 半導体装置、半導体装置を用いた画像形成装置及び画像読み取り装置
JP6525562B2 (ja) ロッドレンズアレイ、ledプリントヘッド、コンタクトイメージセンサヘッド、画像形成装置、及び画像読取装置
JP2016060060A (ja) 半導体装置、画像形成装置、及び画像読取装置
JP2017152516A (ja) 光学素子チップ、光プリントヘッド、画像形成装置および光学素子チップの製造方法
JP7423354B2 (ja) 光学装置の製造方法、及び製造装置
JP2005121985A (ja) 光学素子の位置決め治具、位置決め方法、光学素子、光走査装置および接着方法
US10372059B2 (en) Lens unit, optical head and image formation apparatus
JP2018182758A (ja) 画像読取装置およびその組み立て方法
US11415907B2 (en) Optical head, image forming apparatus, image reading apparatus, and method of producing optical head
US9614125B2 (en) Composite element chip, a semiconductor device and manufacturing method thereof, a printing head, and an image forming apparatus
JP2019142167A (ja) 光学ヘッド、画像処理装置及び画像形成装置
JP2020034795A (ja) レンズユニット、プリントヘッド、読取ヘッド、画像形成装置および画像読取装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181211

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191002

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191112

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200630

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200828

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210202

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6835440

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350