以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像処理装置としての、かつ、画像形成装置としての電子写真式のプリンタ、及び該プリンタに搭載される露光ヘッドとしての光学ヘッドについて説明する。
図2は本発明の第1の実施の形態におけるプリンタの概念図である。
図において、10はプリンタ、Csは該プリンタ10の筐体であり、該筐体Csは、図における、手前側の図示されない前壁、奥側の図示されない後壁、左側の第1の側壁Ws1、右側の第2の側壁Ws2、上側の頂壁Wt、及び下側の底壁Wbから成る。
また、Cvは前記頂壁Wtに開閉自在に形成されたカバーであり、該カバーCvにおける第1の側壁Ws1側の所定の領域に、印刷が行われてプリンタ10の本体、すなわち、装置本体から排出された媒体としての用紙Pを積載するためのスタッカSkが形成される。
装置本体内の下方、すなわち、底壁Wbの近傍に、媒体収容部としての用紙カセット11が配設され、該用紙カセット11内に用紙Pが収容される。用紙カセット11の前端には、繰出部材としてのホッピングローラr1が配設され、該ホッピングローラr1の回転に伴って、用紙Pが1枚ずつ分離させられて媒体搬送路としての用紙搬送路Rt1に繰り出される。そして、用紙搬送路Rt1には搬送ローラ対r2及びレジストローラ対r3が配設され、用紙Pは、搬送ローラ対r2によって搬送され、レジストローラ対r3によって斜行が矯正され、画像形成部Q1に送られる。なお、前記用紙Pとして、単紙、連続紙、OHPシート、封筒、複写紙、特殊紙等を使用することができる。
前記画像形成部Q1には、用紙搬送路Rt1における上流側から下流側にかけてブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像形成ユニット12Bk、12Y、12M、12Cが用紙搬送路Rt1に沿って着脱自在に配設される。
各画像形成ユニット12Bk、12Y、12M、12Cは、矢印方向に回転自在に配設された像担持体としての感光体ドラム13、該感光体ドラム13と当接させて回転自在に配設され、感光体ドラム13の表面を一様に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ14、前記感光体ドラム13と当接させて回転自在に配設され、感光体ドラム13の表面に形成された潜像としての静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させ、可視像である各色の現像剤像としてのトナー像を形成する現像剤担持体としての現像ローラ16、該現像ローラ16と当接させて回転自在に配設され、トナーを現像ローラ16に供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ18、現像ローラ16に圧接させて配設され、トナー供給ローラ18から現像ローラ16に供給されたトナーを薄層化する現像剤規制部材としての現像ブレード19、前記トナー供給ローラ18にトナーを供給する現像剤収容部としてのトナーカートリッジct、感光体ドラム13上に残留したトナーを除去するクリーニング部材としてのクリーニングブレード20等を備える。
前記各画像形成ユニット12Bk、12Y、12M、12Cにおける、感光体ドラム13の上方には、カバーCvから垂下させて露光装置としての光学ヘッドユニット15が配設される。該各光学ヘッドヘッドユニット15は、光学ヘッド30、及び該光学ヘッド30を保持し、装置本体に取り付けるための後述されるヘッド保持部としてのヘッドホルダ31(図3)を備え、光学ヘッド30は、図示されない制御部から送られた画像データに従って、感光体ドラム13を露光し、静電潜像を形成する。
また、各画像形成ユニット12Bk、12Y、12M、12Cにおける、感光体ドラム13の下方には、転写部u1が配設される。該転写部u1は、用紙搬送路Rt1に沿って前記各感光体ドラム13と対向させて回転自在に配設された転写部材としての転写ローラ17を備える。
そして、用紙搬送路Rt1における画像形成部Q1より下流側には、定着装置としての定着器28が配設される。該定着器28は、第1の定着部材としての加熱ローラR1及び第2の定着部材としてのバックアップローラR2を備え、定着器28において、用紙Pに転写されたカラーのトナー像が、加熱され、加圧されて用紙Pに定着させられ、用紙Pにカラーの画像が形成される。
また、用紙搬送路Rt1における定着器28より下流側には、搬送ローラ対r4及び排出ローラ対r5が配設され、カラーの画像が形成された用紙Pは、搬送ローラ対r4によって搬送され、排出ローラ対r5によって、筐体Csに形成された排出口29から装置本体外に排出され、スタッカSkに積載される。
なお、J1は両面印刷を行う場合に用紙Pを反転させる反転装置である。
次に、前記構成のプリンタ10の動作について説明する。
前記ホッピングローラr1が回転させられると、用紙カセット11に収容された用紙Pが1枚ずつ分離させられて用紙搬送路Rt1に繰り出される。繰り出された用紙Pは、前記搬送ローラ対r2によって搬送され、レジストローラ対r3によって斜行が矯正され、画像形成部Q1に送られ、各画像形成ユニット12Bk、12Y、12M、12Cの感光体ドラム13と転写ローラ17との間を搬送される。
一方、各画像形成ユニット12Bk、12Y、12M、12Cにおいては、感光体ドラム13の表面が、前記帯電ローラ14によって一様に帯電させられ、光学ヘッド30によって露光され、感光体ドラム13上に静電潜像が形成される。
また、トナーカートリッジctからトナー供給ローラ18に供給されたトナーは、トナー供給ローラ18の回転に伴って現像ローラ16に供給され、現像ローラ16上において現像ブレード19によって薄層化され、感光体ドラム13上の静電潜像に静電的に付着させられて各色のトナー像を形成する。
そして、前記各転写ローラ17に所定の電圧が印加されて発生させられた静電気力によって、各感光体ドラム13上に形成された各色のトナー像が、順次、用紙Pに重ねて転写され、カラーのトナー像が形成される。
続いて、用紙Pは定着器28に送られ、該定着器28において、カラーのトナー像が、加熱ローラR1によって加熱され、バックアップローラR2によって用紙Pに押し付けられて用紙Pに定着させられて、カラーの画像が形成される。そして、前記定着器28から排出された用紙Pは、搬送ローラ対r4によって用紙搬送路Rt1を搬送され、排出ローラ対r5によって排出口29から装置本体外に排出され、スタッカSkに積載される。
なお、前記プリンタ10を直交座標系で表したとき、プリンタ10の後壁から前壁に向けてX軸の正方向が、前壁から後壁に向けてX軸の負方向が設定され、頂壁Wtから底壁Wbに向けてZ軸の正方向が、底壁Wbから頂壁Wtに向けてZ軸の負方向が設定され、第2の側壁Ws2から第1の側壁Ws1に向けてY軸の正方向が、第1の側壁Ws1から第2の側壁Ws2に向けてY軸の負方向が設定される。そして、X軸の正方向及び負方向が第1の方向であるX軸の方向とされ、Z軸の正方向及び負方向が、第1の方向に対して直交する第2の方向であるZ軸の方向とされ、Y軸の正方向及び負方向が、第1、第2の方向に対して直交する第3の方向であるY軸の方向とされる。
次に、光学ヘッドユニット15について説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態における光学ヘッドユニットの要部拡大図、図3は本発明の第1の実施の形態における光学ヘッドユニット及び感光体ドラムの斜視図、図4は本発明の第1の実施の形態における光学ヘッドユニット及び感光体ドラムの平面図、図5は本発明の第1の実施の形態における光学ヘッドの斜視図、図6は本発明の第1の実施の形態における光学ヘッドの平面図、図7は図4のA−A断面図、図8は図4のB−B断面図、図9は本発明の第1の実施の形態におけるレンズアレイの斜視図、図10は図6のC−C断面図、図11は本発明の第1の実施の形態における当接部材と段差部との関係を示す透視図である。なお、図1は図7の領域Ar1の拡大図である。
図において、13は感光体ドラム、15は該感光体ドラム13の長手方向に沿って延在させて配設された光学ヘッドユニットであり、該光学ヘッドユニット15は、光学ヘッド30、及び該光学ヘッド30を保持するヘッドホルダ31から成る。
該ヘッドホルダ31は、光学ヘッド30と平行に配設された本体部31B、及び該本体部31Bの両端から上方に向けて立ち上げて形成された立上部31Cを備え、各立上部31Cの先端に形成された取付部材px1、px2によってカバーCv(図2)に取り付けられる。これにより、光学ヘッドユニット15はカバーCvに対して揺動自在に配設される。
前記光学ヘッド30及びヘッドホルダ31は、感光体ドラム13の両端の近傍の、光学ヘッド30を感光体ドラム13に押し当てる位置、すなわち、押当位置において、連結部CL、CRによって連結される。該各連結部CL、CRは、光学ヘッド30とヘッドホルダ31との間に配設され、コイルスプリングから成る付勢部材としての、かつ、圧縮ばねとしてのばね32、並びに該ばね32内を貫通し、ばね32を巻回させて配設され、上端及び下端においてヘッドホルダ31及び光学ヘッド30と係合させられる軸部材としてのシャフト33を備える。
該シャフト33は、円柱形の形状を有し、軸方向に延在する本体部33Bを備え、該本体部33Bの上端、すなわち、Z軸の負方向の端部に、第1の係止部としての突起部51が径方向外方に向けて突出させて形成され、本体部33Bの下端、すなわち、Z軸の正方向の端部に、第2の係止部としての突起部54が径方向外方に向けて突出させて形成される。
そして、ヘッドホルダ31に、シャフト33を収容する孔h1が形成され、該孔h1の内周面から径方向内方に向けて突出させて、第1の被係止部としての突起部52が形成される。また、光学ヘッド30に、シャフト33を収容する孔h2が形成され、該孔h2の内周面から径方向内方に向けて突出させて、第2の被係止部としての突起部55が形成される。
そして、シャフト33とヘッドホルダ31とが、前記突起部51のZ軸の正方向の面と突起部52のZ軸の負方向の面とを係止させることによって連結され、シャフト33と光学ヘッド30とが、前記突起部54のZ軸の負方向の面と突起部55のZ軸の正方向の面とを係止させることによって連結される。
また、前記ばね32のZ軸の負方向の端部が、突起部52のZ軸の正方向の面と当接させられ、ばね32のZ軸の正方向の端部が、突起部55のZ軸の負方向の面と当接させられ、前記ばね32の付勢力によって、ヘッドホルダ31がZ軸の負方向に向けて、光学ヘッド30がZ軸の正方向に向けて付勢される。
なお、前記シャフト33は、突起部51のZ軸の正方向の面が孔h1から突出しない範囲でヘッドホルダ31に対して移動させられる。
これにより、感光体ドラム13上に配設された位置決め対象であるスペーサ42のZ軸の負方向の端面に、後述される当接部材43のZ軸の正方向の端面が押し付けられる。
前記光学ヘッド30は、箱状体から成る保持部材としてのレンズホルダ34、該レンズホルダ34によって所定の位置に保持された基板としての実装基板35、及び該実装基板35よりZ軸の正方向(下方)において、前記レンズホルダ34によって所定の位置に保持された光学装置としてのレンズアレイ(収束レンズ)36を備える。
前記レンズホルダ34は、感光体ドラム13の長手方向(X軸の方向)に沿って延在させられ、内部に実装基板35を収容することができるだけの幅を有する。
前記実装基板35は、接着剤、本実施の形態においては、UV接着剤Se1によってレンズホルダ34の内周面34iに固定される。また、前記UV接着剤Se1を包囲して、例えば、シリコーンを主成分とする封止材Se2が配設され、該封止材Se2によって、実装基板35とレンズホルダ34との隙間を介してレンズホルダ34内に異物が進入するのが防止される。
前記実装基板35の第1の面(下面)である半田面35dには、レンズアレイ36と対向させられ、複数の発光素子から成る発光部としての発光素子アレイ37、及び図示されないドライバチップ(駆動IC)がX軸の方向(感光体ドラム13の長手方向)に沿って実装され、前記実装基板35の第2の面(上面)である部品面35uの所定の箇所には、コネクタ38が実装される。該コネクタ38は、装置本体に配設され、前記制御部を形成する制御基板と、フラットケーブル39を介して接続される。制御部から送られた画像データがコネクタ38を介して前記ドライバチップに送られると、ドライバチップのドライバが駆動され、前記各発光素子を選択的に発光(点灯)させる。
なお、前記ヘッドホルダ31は、光学ヘッド30の上方において光学ヘッド30を保持するために、レンズホルダ34と同様に、X軸の方向に沿って延在させられ、レンズホルダ34と長さ及び幅が等しくされる。
前記レンズアレイ36は、X軸の方向に沿って規則的に配列され、光軸の方向であるZ軸の方向に延在させられる複数のレンズ、本実施の形態においては、マイクロレンズ36aを、Y軸の方向においてフレーム板36bによって両側から挟むことにより形成され、各発光素子によって発生させられた光が各マイクロレンズ36aによって収束させられる。
また、前記レンズアレイ36は、長手方向がX軸の方向になるように、前記レンズホルダ34の下端に形成された開口部h3に挿入され、前記発光素子アレイ37及び感光体ドラム13と対向させられる。なお、レンズアレイ36として、例えば、セルフォックレンズアレイ(SLA)(登録商標)を使用することができる。
そして、レンズアレイ36は、接着剤、本実施の形態においては、UV接着剤Se3によって、レンズホルダ34の感光体ドラム13と対向するレンズ支持面Szに固定される。また、前記UV接着剤Se3を包囲して、例えば、シリコーンを主成分とする封止材Se4が配設され、該封止材Se4によって、レンズアレイ36とレンズホルダ34との隙間を介してレンズホルダ34内に異物及び光が進入するのが防止される。
ところで、本実施の形態においては、光学ヘッド30において、発光素子アレイ37の各発光素子が選択的に発光させられ、発光素子アレイ37によって発生させられた光が、レンズアレイ36に入射され、収束させられてレンズアレイ36から放射され、受光部として機能する感光体ドラム13に照射され、結像する。
このとき、発光素子アレイ37によって発生させられた光が、レンズアレイ36に正確に入射され、レンズアレイ36から正確に放射され、感光体ドラム13に正確に照射され、結像されるためには、発光素子アレイ37の発光素子から光が放射される面である発光素子放射面Saと、発光素子の光がレンズアレイ36に入射される面であるレンズ入射面Sbとの距離、すなわち、レンズ入射距離Loと、収束させられた光がレンズアレイ36から放射される面であるレンズ放射面Scと、レンズアレイ36から放射された光が感光体ドラム13に照射される面である照射面Sdとの距離、すなわち、レンズ放射距離Liとを等しくする必要がある。
そのために、本実施の形態においては、図1に示されるように、前記光学ヘッド30と感光体ドラム13との間に一対のスペーサ42が摺動自在に配設される。
また、レンズホルダ34とスペーサ42との間に、Z軸の方向においてスペーサ42に対してレンズホルダ34を位置決めするための調整部材としての、かつ、位置決め部材としての一対の当接部材43が配設される。該各当接部材43は接着剤としての硬化性接着剤82によってレンズホルダ34に固定される。
前記スペーサ42の厚みをHaとし、当接部材43の厚みをHpとしたとき、前記レンズ放射距離Liは、厚みHa、Hpに応じて設定される。
なお、発光素子アレイ37のチップ厚をtとしたとき、実装基板35の半田面35dを基準とする、半田面35dとレンズアレイ36のレンズ入射面Sbとの距離は、前記レンズ入射距離Loにチップ厚tを加算した距離になる。
前記硬化性接着剤82として、紫外線(UV)を照射することによって硬化させられる紫外線硬化樹脂、例えば、アクリル樹脂系材料又はエポキシ樹脂系材料が使用される。
また、当接部材43の、スペーサ42に当接する当接面43aから紫外線を照射したときに硬化性接着剤82を硬化させることができるように、当接部材43として、紫外線に対して透過率の高い樹脂、例えば、ポリカーボネート、アクリル等が使用される。なお、樹脂に代えて、ガラス等を使用することができる。
当接部材43は、レンズアレイ36のレンズ放射面Scを基準にしてレンズホルダ34に固定される。すなわち、当接部材43の当接面43aと、レンズアレイ36のレンズ放射面Scとの、Z軸の方向における距離Hを適正にするために、硬化する前の硬化性接着剤82の厚みHuが調整される。すなわち、硬化性接着剤82は、厚みHuが調整された状態で紫外線が照射されて硬化させられる。なお、この場合、前記距離Hを適正にするとは、レンズ放射距離Liと前記レンズ入射距離Loとが等しく(誤差を考慮すると、ほぼ等しく)なるように硬化性接着剤82の厚みHuを調整することを意味する。
このように、当接部材43によって、スペーサ42に対してレンズホルダ34を位置決めすることができるので、感光体ドラム13を回転させた状態において感光体ドラム13が偏心していても、レンズ放射距離Liの値を安定させることができる。
なお、光学ヘッド30は、X軸の方向におけるレンズホルダ34の両端部の近傍に形成された位置決め丸孔h5を備え、該位置決め丸孔h5と感光体ドラム13の両端に配設された図示されない位置決めピンとを係合させることによって、感光体ドラム13に対して位置決めされる。
ところで、本実施の形態においては、前述されたように、レンズホルダ34とスペーサ42との間に一対の当接部材43が配設され、レンズ放射距離Liとレンズ入射距離Loとが等しくされるが、各当接部材43は硬化性接着剤82によってレンズホルダ34に固定されるので、硬化性接着剤82の塗布状態、収縮率等によって、前記レンズ放射距離Liを適正な値にすることができない場合、発光素子アレイ37によって発生させられた光を感光体ドラム13において精度良く結像させることができず、画像処理を適正に行うことがとできない。
そこで、本実施の形態においては、図10に示されるように、前記レンズホルダ34における当接部材43と対向する位置に、Z軸の正方向に向けて立ち上げて段差部62が形成され、硬化性接着剤82の塗布状態、収縮率等にかかわらず、前記レンズ放射距離Liが適正な値にされるようになっている。
そのために、前記レンズホルダ34は、Z軸の方向において当接部材43と対向させて形成された第1の面としての、かつ、硬化収縮基準面としての段差部面Ea、及びZ軸の方向において該段差部面Eaより当接部材43から離して形成され、当接部材43を支持する第2の面としての、かつ、位置決め部材支持面としての当接部材支持面S1を備え、前記段差部面Ea及び当接部材支持面S1によって、段差部62が形成される。
また、前記当接部材43には、Z軸の方向において段差部62と対向させられ、硬化性接着剤82と接着させられる接着面としての当接部材面Ebが形成される。そして、段差部62と当接部材43との間、すなわち、段差部面Eaと当接部材面Ebとの間に前記硬化性接着剤82が配設(段差部面Eaに塗布)される。
図11に示されるように、当接部材43の当接部材面Ebの4辺を縁eg1〜eg4とし、段差部62を形成する段差部面Eaの4辺を縁eg11〜eg14とし、各縁eg1〜eg4と各縁eg11〜eg14との距離をD1とし、各縁eg3、eg4間の距離をX1とし、各縁eg13、eg14間の距離をX2としたとき、距離X1、X2は、
X1=X2+2・D1
にされる。
また、各縁eg1、eg2間の距離をY1とし、各縁eg11、eg12間の距離をY2としたとき、距離Y1、Y2は、
Y1=Y2+2・D1
にされる。
すなわち、X軸の方向及びY軸の方向において、各縁eg11〜eg14は、各縁eg1〜eg4の近傍に形成され、各縁eg1〜eg4より距離D1だけ内側に位置させられる。
なお、距離D1は、当接部材43をレンズホルダ34に対して位置決めする際に生じるばらつきを考慮して、各縁eg1〜eg4が各縁eg11〜eg14より確実に外側に位置させられるように設定される。
これにより、硬化性接着剤82をレンズホルダ34に、すなわち、段差部面Eaに塗布し、当接部材43を硬化性接着剤82上に載置してレンズホルダ34に取り付けたときに、硬化性接着剤82が、Z軸の正方向、すなわち、当接部材43側に送られるのが抑制され、主としてZ軸の負方向、すなわち、段差部62側に送られるので、硬化性接着剤82の塗布状態、収縮率等にかかわらず、硬化性接着剤82の厚みHuを一定に保持することができる。したがって、前記レンズ放射距離Liを適正な値にすることができる。
その結果、発光素子アレイ37によって発生させられた光を感光体ドラム13において精度良く結像させることができ、画像処理を適正に行うことができる。
なお、段差部62側に送られる硬化性接着剤82が当接部材支持面S1に付着することがとないように、当接部材支持面S1と段差部面Eaとの距離を表す段差部62の高さHbは十分な値にされる。
次に、光学ヘッド30の製造方法について説明する。
図12は本発明の第1の実施の形態における治具と光学ヘッドとの関係を説明するための斜視図、図13は本発明の第1の実施の形態における治具と光学ヘッドとの関係を説明するための詳細図、図14は本発明の第1の実施の形態における硬化性接着剤がレンズホルダに塗布される状態を示す概略図、図15は本発明の第1の実施の形態における硬化性接着剤がレンズホルダに塗布される状態を示す第1の詳細図、図16は本発明の第1の実施の形態における硬化性接着剤がレンズホルダに塗布される状態を示す第2の詳細図、図17は本発明の第1の実施の形態における放射距離が最も長いときの硬化性接着剤のレンズホルダへの塗布状態を示す図、図18は本発明の第1の実施の形態における放射距離が最も短いときの硬化性接着剤のレンズホルダへの塗布状態を示す図、図19は本発明の第1の実施の形態における当接部材がレンズホルダに取り付けられる状態を示す斜視図、図20は本発明の第1の実施の形態における当接部材がレンズホルダに取り付けられる状態を示す平面図、図21は図20のD−D断面図、図22は本発明の第1の実施の形態における当接部材がレンズホルダに取り付けられる状態を示す要部斜視図である。なお、図13は図12の領域Ar2の拡大図、図15は図14の領域Ar3の拡大図、図22は図21の領域Ar4の拡大図である。
まず、当接部材43をレンズホルダ34に取り付ける際に使用される治具65について説明する。
図12及び13に示されるように、治具65は、ベース66、該ベース66のX軸の方向における両端に配設された調整ブロックBL、及びベース66のX軸の方向における両端において、各調整ブロックBLに隣接させてベース66から立ち上げて形成された位置決めピンpn1を備える。
ベース66上には、レンズアレイ36のレンズ放射面ScのX軸の方向における両端と対向する位置に、レンズ当接基準面Seが形成される。そして、各レンズ当接基準面Seには、レンズアレイ36のレンズ放射面Scと当接させられ、レンズ放射面Scを吸着するための吸気孔h6が形成される。
また、調整ブロックBLには、当接部材43をレンズホルダ34に取り付けるための凹部68が形成される。該凹部68の底面は、当接部材43の当接基準高さにされ、凹部68のサイズは、当接部材43と係合させるために、当接部材43よりわずかに大きくされる。また、凹部68の底面には、当接部材43と当接させられ、当接部材43を吸着して固定するための吸気孔h7が形成される。
なお、前記調整ブロックBLは、治具65の裏面からUVライト71によって照射された紫外線が当接部材43を透過して硬化性接着剤82を硬化させることができるように、透明材料で形成される。そして、調整ブロックBLの材質としては、例えば、アクリル、ポリカーボネート等の透明な樹脂のほかに、ガラスを使用することができる。
また、ベース66における調整ブロックBLの凹部68に対応する箇所に、紫外線を透過させるための図示されない貫通孔が形成される。
光学ヘッド30を製造するに当たり、治具65において、レンズアレイ36のレンズ放射面ScのX軸の方向における両端を、高さ基準としてレンズ当接基準面Seに当接させ、調整ブロックBLを調整することによって当接部材43の当接面43aの位置を調整し、レンズ放射距離Li(図1)とレンズ入射距離Loとが等しくなるように、当接面43aとレンズ放射面ScとのZ軸の方向における距離H(図1)を設定する。
続いて、調整ブロックBLの凹部68の底面に当接部材43を当接させ、吸気孔h7によって空気を吸引すると、当接部材43が凹部68の底面に吸着され、保持される。
次に、図14〜16に示されるように、段差部62を形成する段差部面Eaに、ディスペンサ73を用いて硬化性接着剤82を塗布する。
段差部面Eaに塗布される硬化性接着剤82の量は、前記レンズ放射距離Liに応じて設定され、それにより、硬化性接着剤82の厚みHuを調整することができる。
例えば、レンズ放射距離Liを最も長くする場合、図17に示されるように、十分な量の硬化性接着剤82がレンズホルダ34に塗布され、硬化性接着剤82の厚みHuが最大にされる。これに対して、レンズ放射距離Liを最も短くする場合、図18に示されるように、硬化性接着剤82がレンズホルダ34に塗布された後に、当接部材43の当接部材面Ebによって硬化性接着剤82が押されたときに、硬化性接着剤82が当接部材43側に送られるのが抑制され、主として段差部62側に送られるような量だけ塗布され、硬化性接着剤82の厚みHuが最小にされる。
なお、硬化性接着剤82の量は、段差部62側に送られたときに当接部材支持面S1に付着することがない量にされる。
次に、治具65において、調整ブロックBLの凹部68内に当接部材43をセットし、レンズホルダ34の両端部の近傍に形成された位置決め丸孔h5に、ベース66に形成された位置決めピンpn1を嵌入させることによって、治具65上に、硬化性接着剤82が塗布されたレンズホルダ34を載置する。
続いて、レンズホルダ34をZ軸の正方向に移動させ、レンズ放射面ScのX軸の方向における両端をレンズ当接基準面Seに当接させ、吸気孔h6において吸気を行うと、レンズ放射面Scがレンズ当接基準面Seに吸着させられる。
これにより、レンズホルダ34が治具65に対して位置決めされる。
このとき、段差部面Eaに塗布された硬化性接着剤82が、当接部材43の当接部材面Ebによって押され、段差部62と当接部材43との間から各縁eg1〜eg4、eg11〜eg14(図11)より外側に出されるが、前述されたように、硬化性接着剤82は、当接部材43側に送られるのが抑制され、主として段差部62側に送られる。
続いて、治具65の裏側からUVライト71によって調整ブロックBLに紫外線を照射すると、紫外線は、調整ブロックBL及び当接部材43を透過し、硬化性接着剤82を硬化させる。これにより、当接部材43がレンズホルダ34に固定される。
このようにして、Z軸の方向においてレンズ放射距離Liとレンズ入射距離Loとが等しくなるように、当接部材43を配設することができる。
このように、本実施の形態においては、レンズホルダ34が、当接部材43と対向させて形成された段差部面Ea、及びZ軸の方向において前記段差部面Eaより当接部材43から離れて形成され、段差部面Eaと共に段差部62を形成する当接部材支持面S1を備え、段差部62の縁eg11〜eg14が、前記Z軸の方向と直交するX軸の方向及びY軸の方向において、前記当接部材43の縁eg1〜eg4の近傍に形成され、硬化性接着剤82が前記当接部材43と前記段差部62との間に配設されるので、硬化性接着剤82の塗布状態、収縮率等にかかわらず、Z軸の方向において当接部材43を精度良く位置決めすることができる。
したがって、発光素子アレイ37によって発生させられた光を感光体ドラム13(図1)に精度良く照射することができるので、画像処理を適正に行うことができる。
また、レンズアレイ36のレンズ放射面Scを基準にして、治具65を使用して、レンズ放射距離Liとレンズ入射距離Loとが等しくなるように、当接部材43が段差部62に固定されるので、光学ヘッド30を組み立てるための部品点数を少なくすることができるだけでなく、組立工程を簡素化することができる。その結果、プリンタ10(図2)を小型化することができ、プリンタ10のコストを低くすることができる。
さらに、硬化性接着剤82は、Z軸の正方向、すなわち、当接部材43側に送られるのが抑制され、主としてZ軸の負方向、すなわち、段差部62側に送られるので、硬化性接着剤82の塗布状態、収縮率等にかかわらず、硬化性接着剤82の厚みHuを一定に保持することができる。したがって、前記レンズ放射距離Liを適正な値にすることができる。
その結果、発光素子アレイ37によって発生させられた光を感光体ドラム13において精度良く結像させることができ、画像処理を適正に行うことができる。
本実施の形態において、前記ヘッドホルダ31は、液晶ポリマーから成る混合樹脂で金型成形によって形成される。また、前記レンズホルダ34は、液晶ポリマー、ポリカーボネート、ポリアミド又はABS等の混合樹脂を使用し、金型成形によって形成される。なお、レンズホルダ34を、アルミダイカスト、金属板等を加工することによって形成された板金構造を主材とし、レンズ支持面Sz、当接部材支持面S1及び突起部55の部分だけを樹脂によって一体化するアウトサート成形によって形成することができる。
さらに、本実施の形態において、実装基板35(図1)は、図示されないプリント配線基板上にダイボンディングペーストを介して発光素子アレイ37を実装することによって製造されたCOB(Chip On Boad)である。実装基板35の主要部であるプリント配線基板は、ガラスエポキシ樹脂基板をコア材とした銅貼積層板をパターニングすることによって形成される。
発光素子アレイ37は、複数の発光ダイオード(LED)を備えたLEDアレイ、又は複数の有機EL(エレクトロルミネッセンス) 素子を有する有機ELアレイから成る。発光素子アレイ37としては、例えば、GaAs(ガリウム・ヒ素)を主材料とする単結晶半導体から成るLEDアレイ、又はGaN(窒素ガリウム) を主材料とする単結品半導体から成るLEDアレイを使用することができる。また、該LEDアレイを薄膜化し、LEDアレイを駆動するためのドライバチップと集積化し、発光素子アレイ37とすることができる。なお、ドライバチップを、例えば、Si(シリコン) を主材料とする単結晶半導体によって形成することができる。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
図23は本発明の第2の実施の形態における光学ヘッドの横断面図である。
図において、30は露光ヘッドとしての光学ヘッド、34は保持部材としてのレンズホルダ、36は光学装置としてのレンズアレイ、43は調整部材としての、かつ、位置決め部材としての当接部材、62は段差部、82は接着剤としての硬化性接着剤である。
本実施の形態において、レンズホルダ34は、当接部材43と対向させて形成された第1の面としての、かつ、硬化収縮基準面としての段差部面Ea、及びZ軸の方向において前記段差部面Eaより当接部材43から離して形成された第2の面としての、かつ、位置決め部材支持面としての当接部材支持面S1を備え、前記段差部面Ea及び当接部材支持面S1によって段差部62が形成される。そして、段差部62の段差部面Ea上に硬化性接着剤82が塗布されて、当接部材43がレンズホルダ34に固定される。
なお、前記当接部材支持面S1は、Z軸の負方向に所定の深さHb2を有するように形成された凹部85の底によって形成される。
この場合、第1の実施の形態と同様に、図11に示されるように、当接部材43の接着面としての当接部材面Ebの4辺を縁eg1〜eg4とし、段差部62の段差部面Eaの4辺を縁eg11〜eg14とし、各縁eg1〜eg4と各縁eg11〜eg14との距離をD1とし、各縁eg3、eg4間の距離をX1とし、各縁eg13、eg14間の距離X2としたとき、距離X1、X2は、
X1=X2+2・D1
にされる。
また、各縁eg1、eg2間の距離をY1とし、各縁eg11、eg12間の距離をY2としたとき、距離Y1、Y2は、
Y1=Y2+2・D1
にされる。
すなわち、X軸の方向及びY軸の方向において、各縁eg11〜eg14は、各縁eg1〜eg4の近傍に形成され、各縁eg1〜eg4より距離D1だけ内側に位置させられる。
また、前記当接部材43の縁eg1〜eg4に沿ってZ軸の方向に第3の面としての側壁43Sが形成され、前記段差部62の縁eg11〜eg1に沿ってZ軸の方向に第4の面としての側壁62Sが形成され、X軸の方向及びY軸の方向において、前記側壁43Sは、凹部85の内周面85Sと側壁62Sとの間に位置させられる。
そして、前記レンズホルダ34には、段差部62の各縁eg11〜eg14より距離D2(>D1)だけ外側に、当接部材43を包囲し、保護する当接部材保護壁Wpが形成され、前記当接部材支持面S1が距離D2と等しい幅で形成される。
なお、凹部85及び段差部62は、当接部材面Ebが前記当接部材保護壁Wpの頂面SWよりZ軸の負方向に位置するように形成される。また、距離D2は、当接部材43をレンズホルダ34に実装する際のずれ量を考慮して設定される。
本実施の形態においては、第1の実施の形態と同様に、硬化性接着剤82を段差部面Eaに塗布し、当接部材43を硬化性接着剤82上に載置してレンズホルダ34に取り付けると、硬化性接着剤82が、当接部材43側に送られるのが抑制され、主として段差部62側に送られるので、硬化性接着剤82の塗布状態にかかわらず、硬化性接着剤82の厚みHuを一定に保持することができる。したがって、レンズ放射距離Li(図1)を適正な値にすることができる。
その結果、発光部としての発光素子アレイ37によって発生させられた光を像担持体としての感光体ドラム13において精度良く結像させることができ、画像処理を適正に行うことができる。
なお、硬化性接着剤82の厚みHuが最も小さくされたときに、段差部62側に送られた硬化性接着剤82が当接部材支持面S1に付着したり、当接部材保護壁Wpの内周面に付着したりすることがないように、当接部材支持面S1と段差部面Eaとの距離を表す段差部62の高さHb1、及び距離D2は十分な値にされる。
このように、本実施の形態においては、当接部材43の周囲に当接部材保護壁Wpが形成されるので、当接部材43を安定させてレンズホルダ34に取り付けることができる。また、外力を受けて硬化性接着剤82が破損することがない。したがって、前記レンズ放射距離Liを一層適正な値にすることができる。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、第1、第2の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
図24は本発明の第3の実施の形態における光学ヘッドの横断面図である。
この場合、保持部材としてのレンズホルダ34は、調整部材としての、かつ、位置決め部材としての当接部材43と対向させて形成された第1の面としての、かつ、硬化収縮基準面としての段差部面Ea、及びZ軸の方向において前記段差部面Eaより当接部材43から離れて形成された第2の面としての、かつ、位置決め部材支持面としての当接部材支持面S1を備え、前記段差部面Ea及び当接部材支持面S1によって段差部62が形成される。そして、段差部62を形成する段差部面Ea上に第1の接着剤としての硬化性接着剤82が塗布されて、当接部材43がレンズホルダ34に固定される。
なお、前記当接部材支持面S1は、Z軸の負方向に所定の深さHb2を有するように形成された凹部85の底によって形成される。
そして、硬化性接着剤82が硬化させられると、当接部材保護壁Wpと当接部材43及び硬化性接着剤82との間に空隙Spが形成され、該空隙Spに、第2の接着剤としての、かつ、充填剤としての硬化性接着剤83が充填される。
該硬化性接着剤83は、Z軸の正方向の端部(上端)が当接部材43の接着面としての当接部材面EbよりZ軸の正方向側に位置するように充填される。
本実施の形態においては、硬化性接着剤83として、硬化性接着剤82と同じ材料が使用されるが、異なる材料を使用することができる。
なお、レンズホルダ34は、当接部材43を段差部62の段差部面Ea上に硬化性接着剤82によって固定する際には、治具65(図12)に取り付けられ、前記空隙Spに硬化性接着剤83を充填する際には、治具65から取り外される。
このように、本実施の形態においては、空隙Spに硬化性接着剤83が充填されるので、硬化性接着剤83の収縮率によってレンズ放射距離Li(図1)が変動するのを抑制することができる。また、外力を受けて硬化性接着剤82が破損するのを防止することができる。
次に、原稿の画像を読み取り、イメージデータを生成する、本発明の第4の実施の形態における画像処理装置としての画像読取装置について説明する。
図25は本発明の第4の実施の形態における画像読取装置の概念図である。
図において、110は画像読取装置、113は受光部としてのイメージセンサ、Cs11は画像読取装置110の筐体、121は光源、122は原稿載置台、130は読取装置としての光学ヘッド、134は該光学ヘッド130のレンズホルダ、136は該レンズホルダ134によって保持されるレンズアレイ、Pxは原稿載置台122に載置された発光部としての原稿である。
この場合、レンズアレイ136と対向させて原稿Px及びイメージセンサ113が配設される。
また、前記レンズホルダ134のZ軸の正方向の端部に、レンズアレイ136を保持するレンズ支持面Szが形成される。そして、前記レンズホルダ134には、Z軸の正方向に向けて立ち上げて図示されない段差部が形成され、該段差部に、接着剤としての図示されない硬化性接着剤によって調整部材としての、かつ、位置決め部材としての図示されない当接部材が固定される。
前記第1〜第3の実施の形態においては、プリンタ10について説明したが、本発明を複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用することができる。
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。