JP7484579B2 - ヘッド、画像形成装置、画像読取装置およびヘッドの製造方法 - Google Patents

ヘッド、画像形成装置、画像読取装置およびヘッドの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、ヘッド、画像形成装置、画像読取装置およびヘッドの製造方法に関する。
画像形成装置で用いられる露光ヘッドは、発光素子が配列された基板と、基板に対向配置された光学系と、これらを保持するホルダとを有する。近年、ホルダに透明カバーを接着し、この透明カバーに光学系を当接させて位置決めするヘッドが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2019-217739号公報(例えば、要約参照)
しかしながら、上記の構成では、透明カバーをホルダから外れないように接着力の強い接着剤で接着しなければならないため、製造工程が複雑になる。また、透明カバーと接着剤を介して光学系を位置決めするため、位置決め精度の向上が難しい。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、製造工程を簡単にし、位置決め精度を向上することを目的とする。
本発明の一態様によるヘッドは、複数の光学要素が配列された基板と、光学要素にその光軸方向に対向するように配置されたレンズユニットと、レンズユニットを保持するホルダとを有する。ホルダは、レンズユニットに光軸方向に対向する対向面と、対向面に形成され、レンズユニットを通過する光を通過させる第1の開口と、対向面に形成され、第1の開口とは異なる第2の開口と、第2の開口に設けられ、レンズユニットに当接し、樹脂を含む当接部とを有する。第2の開口は、対向面につながるテーパ面を有する。
本発明の別の態様によるヘッドは、複数の光学要素が配列された基板と、光学要素にその光軸方向に対向するように配置されたレンズユニットと、レンズユニットを保持するホルダとを有する。ホルダは、レンズユニットに光軸方向に対向する対向面と、対向面に対してレンズユニットと反対側に設けられた反対面と、対向面に形成され、レンズユニットを通過する光を通過させる第1の開口と、対向面から反対面まで貫通するように形成され、第1の開口とは異なる第2の開口と、第2の開口に設けられ、レンズユニットに当接し、樹脂を含む当接部とを有する。第2の開口は、反対面につながるテーパ面を有する。
本発明のさらに別の態様によるヘッドは、複数の光学要素が配列された基板と、光学要素にその光軸方向に対向するように配置されたレンズユニットと、レンズユニットを保持するホルダとを有する。ホルダは、レンズユニットに光軸方向に対向する対向面と、対向面に形成され、レンズユニットを通過する光を通過させる第1の開口と、対向面に形成され、第1の開口とは異なる第2の開口と、第2の開口に設けられ、レンズユニットに当接し、樹脂を含む当接部とを有する。当接部は、接着剤を硬化させたものである。
本発明の他の態様によるヘッドは、複数の光学要素が配列された基板と、光学要素にその光軸方向に対向するように配置されたレンズユニットと、レンズユニットを保持するホルダとを有する。ホルダは、レンズユニットに光軸方向に対向する対向面と、対向面に形成され、レンズユニットを通過する光を通過させる第1の開口と、対向面に形成され、第1の開口とは異なる第2の開口と、第2の開口に設けられ、レンズユニットに当接し、樹脂を含む当接部とを有する。ホルダは、第1の開口と第2の開口との間に、レンズユニット側とは反対側に突出する突出部を有する。
本発明の一態様による画像形成装置は、上記のヘッドで構成された露光ヘッドと、露光ヘッドに対向配置された像担持体と、露光ヘッドによって像担持体に形成された像を現像する現像部と、現像部によって現像された像を媒体に転写する転写部とを備える。
本発明の一態様による画像読取装置は、上記のヘッドで構成された読取ヘッドと、読取ヘッドに対向する位置で原稿を保持する原稿台とを備える。
本発明の一態様によるヘッドの製造方法は、複数の光学要素が配列された基板と、光学要素にその光軸方向に対向配置されたレンズユニットと、これらを保持するホルダとを有するヘッドの製造方法である。ホルダは、レンズユニットに光軸方向に対向する対向面と、対向面に形成され、レンズユニットを通過する光を通過させる第1の開口と、対向面に形成され、第1の開口とは異なる第2の開口とを有する。当該ヘッドの製造方法は、第2の開口に樹脂を供給することにより、基準面を形成するステップと、レンズユニットを基準面に光軸方向に当接させる工程と、基準面との間でレンズユニットを光軸方向に挟み込むように、ホルダに基板を固定するステップとを有する。基準面を形成するステップでは、第2の開口に供給した樹脂を、基準形成面に接触させた状態で硬化させる。
本発明によれば、ホルダの第2の開口に設けた当接部によってレンズユニットが光軸方向に位置決めされるため、製造工程を簡単にし、位置決め精度を向上することができる。
実施の形態の露光ヘッドを備えた画像形成装置を示す図である。 実施の形態の露光ヘッドを示す部分断面斜視図である。 実施の形態の露光ヘッドを感光体ドラム側から見た斜視図である。 実施の形態の露光ヘッドを感光体ドラムと反対側から見た斜視図である。 実施の形態の露光ヘッドを示す分解斜視図である。 実施の形態の露光ヘッドを示す分解斜視図である。 図5に示したレンズユニットの一部を拡大して示す斜視図である。 図6に示したレンズユニットの一部を拡大して示す斜視図である。 図5に示した第1レンズアレイの一部を拡大して示す斜視図である。 図6に示した第1基板と中間遮光板を拡大して示す斜視図である。 実施の形態のホルダの底部の一部を拡大して示す図である。 実施の形態のホルダの底部の一部を拡大して示す図である。 実施の形態のホルダの貫通穴と当接部とを示す断面図である。 実施の形態の露光ヘッドの製造工程を示す流れ図である。 実施の形態のホルダの貫通穴に接着剤を供給するための装置を示す模式図である。 実施の形態のホルダの貫通穴に接着剤を供給して基準面を形成する工程を示す部分断面斜視図である。 図16の工程でホルダに基準面が形成された状態を示す部分断面斜視図である。 実施の形態の読取ヘッドを備えた画像読取装置を示す斜視図である。 実施の形態の読取ヘッドを示す図である。
<画像形成装置>
まず、本実施の形態の画像形成装置(LEDプリンタ)について説明する。図1は、本実施の形態の画像形成装置1を示す図である。画像形成装置1は、電子写真法によって画像を形成するものであり、例えばカラープリンタである。
画像形成装置1は、媒体供給部110と、画像形成ユニットとしてのプロセスユニット100Bk,100Y,100M,100Cと、ヘッドとしての露光ヘッド10Bk,10Y,10M,10Cと、転写ユニット120と、定着装置130と、媒体排出部140とを有する。
これらの構成要素は、筐体1Aに収容されている。筐体1Aの上部には、開閉可能なトップカバー1Bが設けられている。
媒体供給部110は、印刷用紙等の媒体Pを収容する媒体カセット111と、媒体カセット111内の媒体Pを一枚ずつ繰り出すホッピングローラ112と、ホッピングローラ112によって繰り出された媒体Pを搬送ベルト121まで搬送する搬送ローラ対113とを有する。媒体Pとしては、印刷用紙のほか、OHPシート、封筒、複写紙、特殊紙等を使用することができる。
プロセスユニット100Bk,100Y,100M,100Cは、媒体Pの搬送路に沿って上流側から下流側(ここでは右側から左側)に配列されている。
プロセスユニット100Bk,100Y,100M,100Cの各感光体ドラム101(後述)に対向するように、ヘッドとしての露光ヘッド10Bk,10Y,10M,10Cが配置されている。露光ヘッド10Bk,10Y,10M,10Cは、トップカバー1Bに懸架支持されている。
プロセスユニット100Bk,100Y,100M,100Cは、共通の構成を有するため、以下では「プロセスユニット100」として説明する。同様に、露光ヘッド10Bk,10Y,10M,10Cは、「露光ヘッド10」として説明する。
プロセスユニット100は、像担持体としての感光体ドラム101と、帯電部材としての帯電ローラ102と、現像剤担持体(現像部)としての現像ローラ103と、供給部材としてのトナー供給ローラ104と、規制部材としての現像ブレード105と、現像剤収容体としてのトナーカートリッジ106とを有する。
感光体ドラム101は、表面に感光層を有し、図1における時計回りに回転する。帯電ローラ102は、感光体ドラム101の表面を一様に帯電させる。現像ローラ103は、感光体ドラム101の表面に形成された静電潜像をトナー(現像剤)により現像してトナー像(現像剤像)を形成する。
トナー供給ローラ104は、現像ローラ103にトナーを供給する。現像ブレード105は、現像ローラ103の表面に形成されるトナー層の厚さを規制する。トナーカートリッジ106は、現像ローラ103およびトナー供給ローラ104にトナーを補給する。
転写ユニット120は、搬送ベルト121と、駆動ローラ122と、テンションローラ123と、転写ローラ107とを有する。搬送ベルト121は、媒体Pを吸着して走行する。駆動ローラ122は、回転により搬送ベルト121を走行させる。テンションローラ123は、搬送ベルト121に張力を付与する。転写ローラ107は、搬送ベルト121を介して感光体ドラム101に対向配置され、感光体ドラム101に形成された各色のトナー像を媒体Pに転写する。
定着装置130は、定着ローラ131と、加圧ローラ132とを有する。定着ローラ131は、熱源を内蔵し、定着温度に加熱される。加圧ローラ132と、定着ローラ131の表面に押し当てられて定着ニップを形成する。定着ローラ131および加圧ローラ132は、媒体Pに転写されたトナー像に熱および圧力を加えて媒体Pに定着させる。
媒体排出部140は、排出ローラ対141,142を有する。排出ローラ対141,142は、定着装置130から排出された媒体Pを搬送して排出口から排出する。トップカバー1Bの上面には、排出ローラ対141,142によって排出された媒体Pを載置するスタッカ部143が設けられている。
画像形成装置1による画像形成動作は、以下の通りである。まず、媒体供給部110のホッピングローラ112が回転し、媒体カセット111に収容された媒体Pを一枚ずつ搬送路に送り出す。さらに、搬送ローラ対113が所定のタイミングで回転し、搬送路に送り出された媒体Pを搬送ベルト121まで搬送する。搬送ベルト121は、駆動ローラ122の回転によって矢印eで示す方向に走行し、媒体Pを吸着保持して搬送する。
一方、各プロセスユニット100では、感光体ドラム101の表面が、帯電ローラ102によってそれぞれ一様に帯電される。さらに、露光ヘッド10は、色毎のイメージデータに応じて光を照射する。これにより、感光体ドラム101の表面の感光層に、静電潜像が形成される。
感光体ドラム101の表面に形成された静電潜像は、現像ローラ103によってトナーで現像されて、トナー像となる。さらに、搬送ベルト121の走行に伴い、媒体Pは、感光体ドラム101と転写ローラ107との間を通過し、その際、感光体ドラム101の各表面に形成されたトナー像が、搬送ベルト121上の媒体Pに順次転写される。
トナー像が転写された媒体Pは、定着装置130に送られる。定着装置130では、定着ローラ131および加圧ローラ132によりトナー像が加熱および加圧され、トナー像が溶融して媒体Pに定着する。トナー像が定着された媒体Pは、媒体排出部140の排出ローラ対141,142によって排出され、スタッカ部143に積載される。これにより画像形成動作が完了する。
図1において、感光体ドラム101の軸方向を、X方向とする。媒体Pがプロセスユニット100Bk,100Y,100M,100Cを通過する際の媒体Pの移動方向を、Y方向(より具体的には、+Y方向)とする。XY平面に直交する方向を、Z方向とする。
Z方向については、露光ヘッド10から感光体ドラム101に向かう方向を+Z方向とし、感光体ドラム101から露光ヘッド10から感光体ドラム101に向かう方向を-Z方向とする。
<露光ヘッドの構成>
図2は、露光ヘッド10を示す部分断面斜視図である。露光ヘッド10は、感光体ドラム101に近い側から順に、第1レンズアレイ3と、第1遮光部材としての中間遮光板4と、第2レンズアレイ5と、第2遮光部材としての入射側遮光板6と、第1基板7と、絶縁フィルム8と、第2基板9と、これらを保持するホルダ2とを備える。
ホルダ2は、感光体ドラム101に対向する底部21と、底部21のY方向両側に設けられた2つの側壁22とを有する。側壁22の-Z方向の端部(底部21と反対側の端部)は、開放端である。底部21と2つの側壁22とで囲まれたスペースに、第1レンズアレイ3から第2基板9までの積層体が収容される。
第1レンズアレイ3、中間遮光板4、第2レンズアレイ5、入射側遮光板6および第1基板7は、Z方向に積層されている。第1レンズアレイ3は最も+Z側(すなわち感光体ドラム101側)に位置する。第1基板7は最も-Z側に位置し、接着剤12(図5)によってホルダ2に固定されている。
第1レンズアレイ3、中間遮光板4、第2レンズアレイ5および入射側遮光板6は、レンズユニットLを構成している。レンズユニットLは、ホルダ2の底部21と第1基板7とによってZ方向に挟まれた状態で保持されている。
第1レンズアレイ3は、レンズ要素31を有する。中間遮光板4は、開口部41を有する。第2レンズアレイ5は、レンズ要素51を有する。入射側遮光板6は、開口部61を有する。第1基板7は、光学要素としての発光素子71を有する。
第1基板7の発光素子71は、ここではLED(発光素子)であり、X方向に配列されている。レンズ要素31、開口部41、レンズ要素51および開口部61は、いずれもX方向に配列されている。X方向は主走査方向とも称し、Y方向は副走査方向とも称する。
発光素子71は、+Z方向に光を出射する。発光素子71から出射された光は、入射側遮光板6の開口部61、第2レンズアレイ5のレンズ要素51、中間遮光板4の開口部41、および第1レンズアレイ3のレンズ要素31を通過し、感光体ドラム101の表面に集光する。
第1基板7の-Z側を覆うように、絶縁フィルム8が設けられている。絶縁フィルム8の中央部には開口80が設けられている。第1基板7には、絶縁フィルム8の開口80を介して、第2基板9が取り付けられている。また、絶縁フィルム8とホルダ2との隙間を塞ぎ、第2基板9の表面を覆うように、封止樹脂13が設けられている。
図3は、露光ヘッド10を感光体ドラム101側から見た斜視図である。図4は、露光ヘッド10を図3とは反対側から見た斜視図である。図3および図4に示すように、露光ヘッド10は全体がX方向に長い。また、露光ヘッド10はY方向に幅を有する。なお、上述した図2は、図4に示した平面IIにおける断面図である。
以下では、露光ヘッド10の構成要素であるホルダ2、第1レンズアレイ3、中間遮光板4、第2レンズアレイ5、入射側遮光板6、第1基板7、絶縁フィルム8および第2基板9について、図5~9を参照して順に説明する。
図5は、露光ヘッド10を感光体ドラム101側から見た分解斜視図である。図6は、露光ヘッド10を図5とは反対側から見た分解斜視図である。図7は、図5に示したレンズユニットLのX方向中央部を拡大して示す分解斜視図である。図8は、図6に示したレンズユニットLのX方向中央部を拡大して示す分解斜視図である。
図9は、図5に示した第1レンズアレイのX方向一端部を拡大して示す図である。図10は、図5に示した入射側遮光板6および第1基板7の各X方向一端部を拡大して示す斜視図である。
<ホルダ2の構成>
まず、ホルダ2の構成について説明する。図5に示すように、ホルダ2は、露光ヘッド10の各構成要素を保持する筐体である。ホルダ2は、例えば、液晶ポリマー等の樹脂の射出成形により形成されている。
ホルダ2は、上記の通り、底部21と2つの側壁22とを有する。底部21は、+Z側の面であるドラム対向面21a(図5)と、-Z側の面であるレンズ対向面21b(図2)とを有する。ドラム対向面21aは感光体ドラム101に対向し、レンズ対向面21bはレンズユニットLに対向する。
ホルダ2の底部21には、第1の開口としての開口20が形成されている。開口20は、X方向に長い長孔であり、ドラム対向面21aからレンズ対向面21bまで貫通している。開口20は、レンズユニットLを透過した光を通過させる。
底部21において開口20のY方向両側には、第2の開口としての貫通穴25が形成されている。貫通穴25は、例えば円形の穴であり、ドラム対向面21aからレンズ対向面21bまで貫通している。
ここでは、開口20に対してY方向の各側に、X方向に18個の貫通穴25が配列されている。但し、貫通穴25の数および配置は任意である。また、貫通穴25は、円形に限らず、例えば四角形であってもよい。
貫通穴25には、当接部11が設けられている。当接部11は、例えばアクリル樹脂を主成分とする紫外線(UV)硬化性樹脂を硬化させたものである。当接部11は、レンズユニットLのZ方向の位置決めの基準となる基準面11a(図2)を有する。当接部11の役割については、後述する。
底部21の-X方向の端部には、略円形の係合穴201が形成されており、底部21の+X方向の端部には、X方向に長い長穴202が形成されている。係合穴201および長穴202は、プロセスユニット100の筐体に設けられた係合部(凸部)と係合し、これにより露光ヘッド10がXY面内で位置決めされる。
底部21のX方向の両端近傍には、感光体ドラム101上のスペーサ(図示せず)に当接する偏心カム203,204と、偏心カム203,204を保持する板バネ205,206とが取り付けられている。偏心カム203,204を回転調節することにより、露光ヘッド10と感光体ドラム101との間隔が調整される。
図6に示すように、ホルダ2の開放端のX方向両側には、画像形成装置1の押圧部材(コイルバネ)に係合する係合部207,208がそれぞれ形成されている。係合部207,208に係合する押圧部材によってホルダ2が+Z方向に押圧され、上述した偏心カム203,204が感光体ドラム101上のスペーサに当接する。
ホルダ2の各側壁22には、貫通穴26がX方向に等間隔に形成されている。貫通穴26には、第1基板7をホルダ2に固定するための接着剤12が設けられている。ここでは、各側壁22に、8個の貫通穴26がX方向に配列されている。但し、貫通穴26の数および配置は任意である。
ホルダ2の底部21のX方向中央には、-Z方向に突出する2つのピン23(図8)が形成されている。ピン23は、開口20のY方向両側に形成されている。ピン23は、第1レンズアレイ3の後述する凹部34(図8)に係合し、第1レンズアレイ3をX方向に位置決めする。
底部21のX方向両端には、-Z方向に突出する2つの凸部24(図9)が形成されている。凸部24は、第1レンズアレイ3の後述する溝部32(図9)に係合し、第1レンズアレイ3をY方向に位置決めする。
また、底部21には、開口20のY方向両側に沿って、+Z方向に突出する突出部21c(図2)が形成されている。突出部21cは、Y方向において開口20と貫通穴25との間に形成されている。
この突出部21cは、メンテナンス時に人の指が露光ヘッド10に接近したときに、基板7,9から指を遠ざけることにより、指に帯電している静電気が基板7,9に気中放電することを防止する作用を有する。また、この突出部21cは、人の指と第1レンズアレイ3との距離を確保することにより、第1レンズアレイ3のレンズ面の汚れを防止する作用を有する。
<第1レンズアレイ3の構成>
次に、第1レンズアレイ3の構成について説明する。第1レンズアレイ3は、シクロオレフィンポリマー等の樹脂で構成されている。シクロオレフィンポリマーは、吸水率が小さく、従って寸法変化が少ないという利点がある。また、アクリル樹脂、ポリカーボネートおよびエポキシ樹脂を用いてもよい。
図5および図6に示すように、第1レンズアレイ3は、ホルダ2の底部21に対向する第1面3a(図5)と、中間遮光板4に対向する第2面3b(図6)と、Y方向両側の側面3cとを有する。
図7に示すように、第1レンズアレイ3は、X方向に配列された複数のレンズ要素31を有する。レンズ要素31はマイクロレンズであり、光軸方向はZ方向である。レンズ要素31は千鳥状に2列に配列されており、各列においてX方向に一定ピッチ(P)で配列されている。
第1レンズアレイ3の第1面3aには、例えば10μm以下の高い平面度を有する当接面36が形成されている。当接面36は、ホルダ2の当接部11の基準面11a(図2)に当接する面である。
第1面3aのX方向中央には、凹部34が形成されている。ここでは、2つの凹部34が、第1面3aのY方向両端に形成されている。凹部34は、ホルダ2のピン23(図8)に係合する。凹部34とピン23との係合により、レンズユニットLがX方向中央でX方向に位置決めされる。
図5に示すように、第1面3aのX方向両端には、溝部32がそれぞれ形成されている。溝部32は、X方向に長いU字状の溝である。溝部32は、ホルダ2の凸部24(図9)に係合する。溝部32と凸部24との係合により、レンズユニットLがX方向両端でY方向に位置決めされる。
図8に示すように、第1レンズアレイ3の第2面3bには、例えば10μm以下の高い平面度を有する当接面38が形成されている。ここでは、第2面3bのY方向両端に沿って、複数の当接面38がX方向に配列されている。当接面38は、中間遮光板4の後述する第1面4a(図7)に当接する面である。
第2面3bのX方向中央には、-Z方向に突出する凸部35が形成されている。ここでは、2つの凸部35が、第2面3bのY方向両端に形成されている。凸部35は、中間遮光板4の後述する凹部44(図7)に係合する。
図6に示すように、第1レンズアレイ3の第2面3bの-X方向の端部には、-Z方向に突出するピン33が形成されている。ピン33は、中間遮光板4の後述する穴部42(図5)に係合する。
<中間遮光板4の構成>
次に、中間遮光板4の構成について説明する。中間遮光板4は、第1レンズアレイ3と第2レンズアレイ5との最適な距離を確保し、且つ第2レンズアレイ5から第1レンズアレイ3に入射する光線における迷光を遮断する役割を有する。中間遮光板4は、ポリカーボネート、またはABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)等の樹脂で構成されている。
図5および図6に示すように、中間遮光板4は、第1レンズアレイ3に対向する第1面4a(図5)と、第2レンズアレイ5に対向する第2面4b(図6)と、Y方向両側の側面4cとを有する。中間遮光板4の幅(すなわちY方向寸法)は、両レンズアレイ3,5の幅よりも広い。
図7に示すように、中間遮光板4は、X方向に配列された複数の開口部41を有する。各開口部41の位置は、対応するレンズ要素31の位置に対応している。開口部41は、Z方向の軸線を中心とする円筒形状を有する。
中間遮光板4の第1面4aは、例えば10μm以下の高い平面度を有する平面であり、第1レンズアレイ3の当接面38(図8)に当接する。
第1面4aのX方向中央には、凹部44が形成されている。ここでは、2つの凹部44が、第1面4aのY方向両端に形成されている。凹部44には、第1レンズアレイ3の凸部35(図8)が係合する。
第1面4aのY方向両端に沿って、複数の突起46がX方向に配列されている。突起46は+Z方向に突出しており、第1レンズアレイ3の側面3cにY方向外側から当接し、第1レンズアレイ3の撓みを防止する。
図5に示すように、第1面4aの-X方向の端部には、穴部42が形成されている。穴部42には、第1レンズアレイ3のピン33(図6)が係合する。
図8に示すように、中間遮光板4の第2面4bには、例えば10μm以下の高い平面度を有する当接面48が形成されている。ここでは、第2面4bのY方向両端に沿って、複数の当接面48がX方向に配列されている。当接面48は、第2レンズアレイ5の後述する当接面56(図7)に当接する面である。
第2面4bのY方向両端に沿って、複数の突起47がX方向に配列されている。突起47は-Z方向に突出しており、第2レンズアレイ5の側面5cにY方向外側から当接し、第2レンズアレイ5の撓みを防止する。
第2面4bのX方向中央には、凹部45が形成されている。ここでは、2つの凹部45が、第2面4bのY方向両端に形成されている。凹部45は、Y方向に長い穴である。凹部45には、第2レンズアレイ5の後述する凸部55(図7)が係合する。
図6に示すように、第2面4bのX方向一端には、穴部43が形成されている。穴部43には、第2レンズアレイ5の後述するピン53(図5)が係合する。
<第2レンズアレイ5の構成>
次に、第2レンズアレイ5の構成について説明する。第2レンズアレイ5は、第1レンズアレイ3と同様、シクロオレフィンポリマー等の樹脂で構成されている。また、アクリル樹脂、ポリカーボネートおよびエポキシ樹脂を用いてもよい。
図5および図6に示すように、第2レンズアレイ5は、中間遮光板4に対向する第1面5a(図5)と、入射側遮光板6に対向する第2面5b(図6)と、Y方向両側の側面5cとを有する。
図7に示すように、第2レンズアレイ5は、X方向に配列された複数のレンズ要素51を有する。レンズ要素51はマイクロレンズであり、光軸方向はZ方向である。
第2レンズアレイ5は、第1レンズアレイ3と同一の形状を有し、第1レンズアレイ3に対してX方向の回転軸を中心として180度回転して反ピッチ(P/2)だけX方向にシフトした位置関係にある。そのため、Z方向に対向するレンズ要素31,51の光軸は互いに一致する。第1レンズアレイ3および第2レンズアレイ5は、第1基板7の発光素子71の正立等倍像を形成する役割を有する。
第2レンズアレイ5の第1面5aには、例えば10μm以下の高い平面度を有する当接面56が形成されている。ここでは、第1面5aのY方向両端に沿って、複数の当接面56がX方向に配列されている。当接面56は、中間遮光板4の当接面48(図8)に当接する。
第1面5aのX方向中央には、+Z方向に突出する凸部55が形成されている。ここでは、2つの凸部55が、第1面5aのY方向両端に形成されている。凸部55は、中間遮光板4の凹部45(図8)に係合する。
図5に示すように、第1面5aの+X方向の端部には、+Z方向に突出するピン53が形成されている。ピン53は、中間遮光板4の穴部43(図6)に係合する。
図8に示すように、第2レンズアレイ5の第2面5bには、例えば10μm以下の高い平面度を有する当接面58が形成されている。ここでは、第2面5bのY方向両端に沿って、複数の当接面58がX方向に配列されている。当接面58は、入射側遮光板6の後述する当接面68(図7)に当接する面である。
第2面5bのX方向中央には、凹部54(図8)が形成されている。ここでは、2つの凹部54が、第2面5bのY方向両端に形成されている。凹部54は、Y方向に長い溝である。凹部54には、入射側遮光板6の後述する凸部64(図7)が係合する。
図6に示すように、第2面5bのX方向両端には、溝部52がそれぞれ形成されている。溝部52は、X方向に長いU字状の溝である。溝部52は、入射側遮光板6の後述するピン62(図5)に係合する。
<入射側遮光板6の構成>
次に、入射側遮光板6の構成について説明する。入射側遮光板6は、第2レンズアレイ5と第1基板7の最適な距離を確保し、且つ第1基板7から第2レンズアレイ5に入射する光線における迷光を遮断する役割を有する。入射側遮光板6は、ポリカーボネート、またはABS等の樹脂で構成されている。
図5および図6に示すように、入射側遮光板6は、第2レンズアレイ5に対向する第1面6a(図5)と、第1基板7に対向する第2面6b(図6)と、Y方向両側の側面6cとを有する。また、入射側遮光板6の幅(すなわちY方向寸法)は、第2レンズアレイ5の幅よりも広い。
図7に示すように、入射側遮光板6は、X方向に配列された複数の開口部61を有する。各開口部61の位置は、対応するレンズ要素51の位置に対応している。開口部61は、Z方向の軸線を中心とし、+Z方向に内径が広がる円錐台形状を有する(図2参照)。
入射側遮光板6の第1面6aには、例えば10μm以下の高い平面度を有する当接面68が形成されている。ここでは、第1面6aのY方向両端に沿って、複数の当接面68がX方向に配列されている。当接面68は、第2レンズアレイ5の当接面58(図8)に当接する。
第1面6aのX方向中央には、凸部64が形成されている。ここでは、2つの凸部64が、第1面6aのY方向両端に形成されている。凸部64は、第2レンズアレイ5の凹部54(図8)に係合する。
第1面6aのY方向両端に沿って、複数の突起66がX方向に配列されている。突起66は+Z方向に突出しており、第2レンズアレイ5の側面5cにY方向外側から当接し、第2レンズアレイ5の反りを防止する。
図5に示すように、第1面6aのX方向両端には、ピン62がそれぞれ形成されている。ピン62は、第2レンズアレイ5の溝部52(図6)に係合する。
図8に示すように、入射側遮光板6の第2面6bには、例えば10μm以下の高い平面度を有する当接面69が形成されている。ここでは、第2面6bのY方向両端に沿って、複数の当接面69がX方向に配列されている。当接面69は、第1基板7の後述する表面7a(図7)に当接する面である。
第2面6bのX方向中央には、-Z方向に突出する凸部65が形成されている。ここでは、1つの凸部65が、第2面6bの-Y方向の端部に形成されている。凸部65は、第1基板7の後述する溝部75に係合する。
図6に示すように、第2面6bのX方向両端には、-Z方向に突出するピン63がそれぞれ形成されている。ピン63は、第1基板7の後述する溝部72に係合する。
<第1基板7の構成>
次に、第1基板7の構成について説明する。第1基板7は、例えばFR4(Flame Retardant Type 4)、すなわちガラスエポキシ基板で構成される配線基板である。
図5および図6に示すように、第1基板7は、入射側遮光板6に対向する表面7a(図5)と、その反対側の裏面7b(図6)と、Y方向両側の側面7cとを有する。第1基板7の幅(すなわちY方向寸法)は、中間遮光板4および入射側遮光板6の幅よりも広い。
図7に示すように、第1基板7の表面7aには、LEDで構成された発光素子71が実装されている。発光素子71は、例えば600dpiあるいは1200dpiの配列ピッチでX方向に配列されている。第1基板7の表面7aに、駆動回路を実装してもよい。
図6に示すように、第1基板7の裏面7bには、発光素子71の駆動に使用される電子部品74と、第2基板9との接続のためのコネクタ73とが搭載されている。
第1基板7のX方向両端には、溝部72がそれぞれ形成されている。溝部72は、X方向に長いU字状の溝である。溝部72は、入射側遮光板6のピン63に係合する(図10参照)。
図8に示すように、第1基板7のX方向中央には、溝部75が形成されている。ここでは、第1基板7の-Y方向の端部に、1つの溝部75が形成されている。溝部75は、Y方向に長いU字状の溝である。溝部75は、入射側遮光板6の凸部65に係合する。
<絶縁フィルム8の構成>
次に、絶縁フィルム8について説明する。図6に示すように、絶縁フィルム8は、電気絶縁性を有するフィルムであり、第1基板7の裏面7bを覆うように設けられている。絶縁フィルム8は、X方向に長い長方形形状を有し、その中央部に開口80を有する。
絶縁フィルム8は、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)で形成されており、第1基板7を外部の静電気から保護する役割を有する。なお、絶縁フィルムの代わりに、絶縁性を有するシートあるいは板を用いてもよい。
<第2基板9の構成>
次に、第2基板9について説明する。図6に示すように、第2基板9は、絶縁フィルム8の開口80を介して、第1基板7の裏面7bのコネクタ73に取付けられる。第2基板9は、例えばFR4で構成される配線基板である。第2基板9は、第1基板7よりも長さが短く、第1基板7のX方向中央部に配置される。
図5に示すように、第2基板9の第1基板7側の面には、発光素子71を制御するためのASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の電子部品91と、第1基板7のコネクタ73(図6)に接続されるコネクタ92とが実装されている。図6に示すように、第2基板9の反対面には、画像形成装置1の制御部に接続されるコネクタ93が実装されている。
なお、ここでは第1基板7と第2基板9とが設けられているが、両者を単一の基板で構成してもよい。
<封止樹脂13の構成>
次に、封止樹脂13について説明する。図6に示すように、封止樹脂13は、ホルダ2の開放端と絶縁フィルム8との隙間を塞ぎ、且つ第2基板9の-Z側の面を覆うように設けられている。封止樹脂13は、例えばシリコーン樹脂で構成されている。封止樹脂13は、露光ヘッド10内への塵埃の侵入を防止する役割を有する。
そのため、封止樹脂13は、絶縁フィルム8とホルダ2の解放端との隙間に沿って延在するシール部13aと、第2基板9の-Z側の面を覆う面状部13bとを有する。面状部13bには、第2基板9のコネクタ93を露出させる開口13cが形成されている。
<接着剤12の構成>
次に、第1基板7をホルダ2に固定するための接着剤12について説明する。図5および図6に示すように、ホルダ2の側壁22の貫通穴26には、接着剤12が設けられている。貫通穴26内の接着剤12は、第1基板7の側面に接触し、これにより第1基板7がホルダ2に固定される。
接着剤12は、例えばアクリル樹脂を主成分とする紫外線硬化性樹脂で構成される。紫外線硬化性樹脂の代わりに、熱硬化性樹脂、あるいは空気中に放置されることで硬化する樹脂(後述)を用いてもよい。
なお、露光ヘッド10の組立後の検査で第1基板7以外に不良が発見された場合、あるいは露光ヘッド10の内部への異物混入が発見された場合には、第1基板7をホルダ2から取り外して再利用することが望ましい。そのため、接着剤12の接着力は弱いことが望ましい。より具体的には、接着剤12のせん断接着力は、10MPa以下であることが望ましい。
<当接部11の構成>
次に、レンズユニットLの位置決め基準となる当接部11について説明する。当接部11は、図2に示したようにホルダ2の貫通穴25に設けられ、レンズユニットLのZ方向の位置決めの基準となる。
図11は、ホルダ2の貫通穴25を感光体ドラム101側(図2)から見た斜視図である。図12は、ホルダ2の貫通穴25を感光体ドラム101と反対側から見た斜視図である。図13は、貫通穴25と当接部11とを示すYZ断面図である。
図11および図12に示すように、貫通穴25は、ホルダ2の底部21をZ方向に貫通している(すなわちドラム対向面21aからレンズ対向面21bに達している)。また、貫通穴25は、底部21の開口20のY方向の両側に形成されている。
図13に示すように、貫通穴25には、接着剤で構成される当接部11が設けられている。当接部11の-Z側には、XY面に平行な基準面11aが形成されている。基準面11aは、10μm以下の高い平面度を有する。基準面11aは、レンズユニットLのZ方向の位置決めの基準となる。
当接部11は、例えばアクリル樹脂を主成分とする紫外線硬化性樹脂で構成される。但し、紫外線硬化性樹脂に限らず、熱硬化性樹脂、あるいは空気中に放置されることで硬化する樹脂を用いてもよい。空気中に放置されることで硬化する樹脂は、例えばシアノアクリレート系瞬間接着剤など、空気中の水分と反応して硬化するものであり、ここでは接着力の比較的弱いものを用いる。
底部21のドラム対向面21aにかけてテーパ面25aを有し、底部21のレンズ対向面21bにかけてテーパ面25bを有する。言い換えると、貫通穴25は、底部21のドラム対向面21aに近付くほど内径が広がり、また、底部21のレンズ対向面21bに近付くほど内径が広がる形状を有している。
貫通穴25がテーパ面25bを有するため、当接部11となる接着剤を貫通穴25に供給すると、接着剤がレンズ対向面21bに回り込みやすい。また、貫通穴25がテーパ面25a,25bを有するため、硬化後の当接部11が貫通穴25から脱落しにくい。
ホルダ2の貫通穴25に接着剤を供給して当接部11を形成する際には、接着剤を基準形成面302(図16)に接触させた状態で硬化し、その後、基準形成面302から離間する。そのため、当接部11を構成する接着剤の接着力は弱いことが望ましい。より具体的には、当接部11を構成する接着剤のせん断接着力は、10MPa以下であることが望ましい。
<露光ヘッド10の各構成要素の位置決め>
次に、ホルダ2、第1レンズアレイ3、中間遮光板4、第2レンズアレイ5、入射側遮光板6および第1基板7のY方向の位置決めについて説明する。
まず、ホルダ2の凸部24(図9)と第1レンズアレイ3の溝部32(図9)とが係合し、これにより第1レンズアレイ3がY方向に位置決めされる。また、第1レンズアレイ3のピン33(図6)と中間遮光板4の穴部42(図5)とが係合し、これにより中間遮光板4がY方向に位置決めされる。
さらに、中間遮光板4の穴部43(図6)と第2レンズアレイ5のピン53(図5)とが係合し、これにより第2レンズアレイ5がY方向に位置決めされる。また、第2レンズアレイ5の溝部52(図6)と入射側遮光板6のピン62(図5)とが係合し、これにより入射側遮光板6のY方向位置が規制される。また、入射側遮光板6のピン63(図10)と第1基板7の溝部72(図10)とが係合し、これにより第1基板7のY方向位置が規制される。
加えて、第1レンズアレイ3の側面3cと、中間遮光板4の突起46(図7)との当接によって、第1レンズアレイ3のY方向の反りが抑制される。また、第2レンズアレイ5の側面5cと、中間遮光板4の突起47および入射側遮光板6の突起66(図8)との当接によって、第2レンズアレイ5のY方向の反りが抑制される。
このように、ホルダ2の凸部24を基準として、第1レンズアレイ3、中間遮光板4、第2レンズアレイ5、入射側遮光板6および第1基板7のそれぞれのY方向位置が規制される。すなわち、レンズユニットLは、そのX方向両端でY方向に位置決めされる。上述した各係合部は、Y方向に高精度に係合しているが、X方向には0.5mm程度の遊びを有する。
次に、ホルダ2、第1レンズアレイ3、中間遮光板4、第2レンズアレイ5、入射側遮光板6および第1基板7のX方向の位置決めについて説明する。
まず、ホルダ2のピン23(図8)と第1レンズアレイ3の凹部34(図8)とが係合し、これにより第1レンズアレイ3のX方向の中心位置が規制される。また、第1レンズアレイ3の凸部35(図8)と中間遮光板4の凹部44(図7)とが係合し、これにより中間遮光板4のX方向の中心位置が規制される。
さらに、中間遮光板4の凹部45(図8)と第2レンズアレイ5の凸部55(図7)とが係合し、これにより第2レンズアレイ5のX方向の中心位置が規制される。また、第2レンズアレイ5の凹部54(図8)と入射側遮光板6の凸部64(図7)とが係合し、これにより入射側遮光板6のX方向の中心位置が規制される。また、入射側遮光板6の凸部65(図8)と第1基板7の溝部75(図8)とが係合し、これにより第1基板7のX方向の中心位置が規制される。
このように、ホルダ2のピン23を基準として、第1レンズアレイ3、中間遮光板4、第2レンズアレイ5、入射側遮光板6および第1基板7のそれぞれのX方向の中心位置が規制される。すなわち、レンズユニットLは、そのX方向中央でX方向に位置決めされる。
次に、ホルダ2、第1レンズアレイ3、中間遮光板4、第2レンズアレイ5、入射側遮光板6および第1基板7のZ方向の位置決めについて説明する。ホルダ2の底部21の貫通穴25には、当接部11(図13)が設けられる。当接部11の基準面11aには第1レンズアレイ3の当接面36(図7)が当接し、これにより第1レンズアレイ3がZ方向に位置決めされる。また、第1レンズアレイ3の当接面38(図8)に中間遮光板4の第1面4a(図7)が当接し、これにより中間遮光板4がZ方向に位置決めされる。
さらに、中間遮光板4の当接面48(図8)に第2レンズアレイ5の当接面56(図7)が当接し、これにより第2レンズアレイ5がZ方向に位置決めされる。また、第2レンズアレイ5の当接面58(図8)に入射側遮光板6の当接面68(図7)が当接し、これにより入射側遮光板6がZ方向に位置決めされる。また、入射側遮光板6の当接面69(図8)に、第1基板7の表面7a(図7)が当接し、これにより第1基板7のZ方向の位置が規制される。
このように、ホルダ2の当接部11の基準面11aを基準として、第1レンズアレイ3、中間遮光板4、第2レンズアレイ5、入射側遮光板6および第1基板7のそれぞれのZ方向位置が規制される。すなわち、レンズユニットLが基準面11aによってZ方向に位置決めされる。
画像形成装置1のトップカバー1Bを閉じると、ホルダ2の係合穴201および長穴202(図5)が、プロセスユニット100の筐体に設けられた突起と係合し、これにより露光ヘッド10がXY面内で位置決めされる。
また、ホルダ2の係合部207,208(図6)にはトップカバー1Bに設けられたコイルばねが係合し、露光ヘッド10を+Z方向に付勢する。ホルダ2の偏心カム203,204は、感光体ドラム101上のスペーサ(図示せず)に当接し、これにより露光ヘッド10がZ方向に位置決めされる。
この状態で、第1基板7の発光素子71から第2レンズアレイ5のレンズ要素51までの距離は、第1レンズアレイ3のレンズ要素31から感光体ドラム101の表面までの距離と等しくなる。発光素子71から出射された光は、入射側遮光板6の開口部61、第2レンズアレイ5のレンズ要素51、中間遮光板4の開口部41、第1レンズアレイ3のレンズ要素31を通過し、感光体ドラム101の表面に集光する。
<製造方法>
次に、露光ヘッド10の製造方法について説明する。図14は、露光ヘッド10の製造工程を示すフローチャートである。露光ヘッド10を組み立てる際には、まず、ホルダ2の貫通穴25に接着剤を供給して硬化させ、レンズユニットLの位置決め用の基準面11a(当接部11)を形成する(ステップS11)。
図15は、基準面11a(当接部11)を形成するプロセスで使用する装置300を示す模式図である。図15に示すように、装置300は、ホルダ2のX方向両端を支持する一対の支持部303と、ホルダ2の内側に挿入される基準形成部材301と、当接部11となる接着剤を供給するディスペンサ305と、接着剤に紫外線を照射する図示しないUV照射部とを有する。
ホルダ2は、底部21を上方に向けた状態で、一対の支持部303によって支持される。基準形成部材301は、ホルダ2の解放端から、ホルダ2の内側に挿入される。
図16は、図15のホルダ2のX方向中央部を拡大して示す部分断面斜視図である。基準形成部材301の上端には、10μm以下の高い平面度を有する基準形成面302が形成されている。基準形成面302のX方向の長さは、底部21の開口20のX方向の長さと略同じである。また、基準形成面302のY方向の幅は、底部21の開口20のY方向の幅よりも広い。
ホルダ2が支持部303(図15)に支持された状態で、ホルダ2の底部21には基準形成面302が対向する。このとき、ホルダ2の底部21と基準形成面302とは、Z方向に所定量だけ離間している。
この状態で、ディスペンサ305を用いて、ホルダ2の底部21のドラム対向面21a側から、貫通穴25に接着剤を供給する。接着剤の材質は、上述した通りである。貫通穴25にテーパ面25b(図13)が形成されているため、接着剤が底部21のレンズ対向面21b側(図13)に回り込みやすい。
その後、貫通穴25内の接着剤にUV照射部から紫外線を照射して硬化させ、当接部11を形成する。接着剤の基準形成面302に接していた面は、基準形成面302と同等の平滑性を有する基準面11aとなる。
当接部11を形成したのち、ホルダ2を基準形成部材301から取り外す。当接部11を構成する接着剤の接着力は弱い(例えばせん断接着力が10MPa以下である)ため、ホルダ2を基準形成面302から容易に取り外すことができる。
ホルダ2を基準形成部材301から取り外したのち、図17に示すように、底部21が下方を向くように反転させる。その後、当接部11の基準面11a上に、第1レンズアレイ3、中間遮光板4、第2レンズアレイ5、入射側遮光板6および第1基板7(図2)を順に積み重ねる(ステップS12)。
ホルダ2、第1レンズアレイ3、中間遮光板4、第2レンズアレイ5、入射側遮光板6および第1基板7の、X方向、Y方向およびZ方向の位置決めは、上述した通りである。
その後、ホルダ2の側壁22の貫通穴26(図5)に接着剤12を供給して、UV照射により接着剤12を硬化させ、第1基板7をホルダ2の側壁22に固定する(ステップS13)。これにより、基準面11aと第1基板7との間で、レンズユニットLがZ方向に挟まれて保持される。
その後、第1基板7上に絶縁フィルム8を載せ、さらに、絶縁フィルム8の開口80(図5)を介して第1基板7に第2基板9を取り付ける(ステップS14)。第2基板9の取り付け時には、第1基板7のコネクタ73(図6)に、第2基板9のコネクタ92(図5)を接続する。
なお、上記の説明では、当接部11の材質の例として、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、および空気中に放置されることで硬化する樹脂を挙げたが、これらに限定されるものではなく、少なくとも樹脂を含む固体であって基準面11aを形成可能なものであればよい。
次いで、絶縁フィルム8とホルダ2との隙間を、封止樹脂13(図4)で封止する(ステップS15)。また、必要に応じて、第1レンズアレイ3とホルダ2との隙間(例えば、X方向に隣り合う当接部11の間)を、図示しない封止樹脂で封止する。これにより、露光ヘッド10の組立が完了する。
<実施の形態の効果>
以上説明したように、本実施の形態の露光ヘッド10は、発光素子71(光学要素)が配列された第1基板7と、発光素子71に対向配置されたレンズユニットLと、レンズユニットLを保持するホルダ2とを有する。ホルダ2は、レンズユニットLに対向する対向面としてのレンズ対向面21bを有し、レンズ対向面21bにはレンズユニットLを通過する光を通過させる開口20(第1の開口)と、これとは異なる貫通穴25(第2の開口)とが形成されている。貫通穴25には、レンズユニットLに当接し、樹脂を含む当接部11が設けられている。当接部11の基準面11aによってレンズユニットLがZ方向に位置決めされるため、位置決め用の透明カバーを別途設ける必要がなく、製造工程が簡単になる。また、当接部11の基準面11aの面精度を向上することにより、レンズユニットLの位置決め精度を向上し、画像品質を向上することができる。
また、貫通穴25(第2の開口)は、底部21のレンズ対向面21bにつながるテーパ面25bを有するため、当接部11を形成する接着剤が貫通穴25から底部21のレンズ対向面21bに回り込みやすい。
また、貫通穴25が、底部21のレンズ対向面21bからドラム対向面(反対面)21aまで貫通しているため、底部21のドラム対向面21a側から貫通穴25に接着剤を供給して当接部11を形成することができる。
また、貫通穴25が、底部21のドラム対向面21aにつながるテーパ面25aを有するため、硬化後の当接部11が貫通穴25から脱落しにくい。
また、当接部11が紫外線照射によって硬化するため、接着剤を基準形成面302に当接させた状態で硬化させることにより、簡単な方法で平滑な基準面11aを形成することができる。
また、開口20のY方向両側のそれぞれに、複数の当接部11がX方向に配列されているため、X方向に長いレンズユニットLを全体的に正確に位置決めすることができる。
また、ホルダ2の底部21において開口20と貫通穴25との間に、+Z方向(レンズユニットL側とは反対側)に突出する突出部21cが設けられているため、メンテナンス時における人の指から基板7,9への静電気の気中放電を防止し、また、第1レンズアレイ3のレンズ面の汚れを防止することができる。
また、ホルダ2の基準面11aと第1基板7との間でレンズユニットLを挟み込んで保持するため、レンズユニットLのZ方向の位置精度を向上し、画像品質を向上することができる。
<画像読取装置の構成>
次に、本実施の形態のヘッドを画像読取装置400の読取ヘッド401に適用した例について説明する。
図18は、画像読取装置400を示す斜視図である。画像読取装置400は、例えばフラットベッド型のイメージスキャナである。画像読取装置400は、筐体402と、筐体402の上面に設けられた原稿台(支持台)403と、原稿台403の下側に配置された光学ヘッドとしての読取ヘッド401(コンタクトイメージセンサヘッド)と、原稿台403の上側を覆う蓋404とを備える。原稿台403は、可視光線を透過するガラス等の材料で構成されており、その表面に読取原稿(読取対象物)が載置される。
図19は、読取ヘッド401の構成を示す部分断面斜視図である。読取ヘッド401は、発光素子71を備えた第1基板7(図2)の代わりに、光学要素としての受光素子171を備えた第1基板17を備えたものである。読取ヘッド401は、第1基板7を第1基板17に置き換えたことを除き、露光ヘッド10と同様に構成されている。
第1基板17は、ホルダ2の貫通穴26(図5,6)に供給された接着剤12(図5,6)によりホルダ2の側壁22に固定されている。ホルダ2の基準面11aと第1基板17との間で、レンズユニットLがZ方向に挟み込まれた状態で保持される。
読取ヘッド401は、ホルダ2の底部21が原稿台403に対向するように配置されている。原稿台403に載せられた原稿からの光は、第1レンズアレイ3のレンズ要素31、中間遮光板4の開口部41、第2レンズアレイ5のレンズ要素51および入射側遮光板6の開口部61を通って、第1基板17の受光素子171に集光する。
画像読取装置400の基本動作は、以下の通りである。原稿台403上に読取原稿を載置し、スキャンボタン等のスイッチを押下すると、読取ヘッド401に取り付けられた光源(図示せず)が点灯して読取原稿を照明する。読取ヘッド401は、ステッピングモータ407によって駆動される駆動ベルト406によってY方向に移動しながら、読取原稿の表面で反射された光を取り込む。読取ヘッド401は、受光した光信号を電気信号に変換する。
この読取ヘッド401においても、ホルダ2の貫通穴25に設けられた当接部11の基準面11aによってレンズユニットLがZ方向に位置決めされる。そのため、位置決め用の透明カバーを別途設ける必要がなく、製造工程が簡単になる。また、当接部11の基準面11aの面精度を高めることで、レンズユニットLのZ方向の位置精度を向上し、読取品質を向上することができる。
なお、上記のように読取ヘッド401を移動させる代わりに、原稿台403上の所定の読取位置を通過するようにADF(Automatic Document Feeder)で読取原稿を搬送し、当該読取位置に停止した読取ヘッド401で読取原稿の画像を読み取ってもよい。
以上、本発明の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良または変形を行なうことができる。
画像形成装置としては、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置および複合機などがある。画像読取装置としては、例えば、スキャナおよび複合機などがある。
1 画像形成装置、 2 ホルダ、 3 第1レンズアレイ、 4 中間遮光板(第1遮光部材)、 5 第2レンズアレイ、 6 入射側遮光板(第2遮光板)、 7,17 第1基板(基板)、 8 絶縁フィルム、 9 第2基板、 10,10Bk,10Y,10M,10C 露光ヘッド、 11 当接部、 11a 基準面、 12 接着剤、 13 封止樹脂、 20 開口(第1の開口)、 21 底部(対向部)、 21a ドラム対向面、 21b レンズ対向面(対向面)、 22 側壁、 23 ピン(位置規制部)、 24 凸部(位置決め部)、 25 貫通穴(第2の開口)、 25a,25b テーパ面、 26 貫通穴、 31 レンズ要素、 32 溝部、 33 ピン、 34 凹部、 35 凸部、 36,38 当接面、 41 開口部、 42,43 穴部、 44,45 凹部、 46,47 突起、 48 当接面、 51 レンズ要素、 52 溝部、 53 ピン、 54,55 凹部、 56,58 当接面、 61 開口部、 62,63 ピン、 64,65 凸部、 66 突起、 68,69 当接面、 71 発光素子(光学要素)、 72 溝部、 73 コネクタ、 74 電子部品、 75 溝部、 80 開口、 85 溝部、 100,100Bk,100Y,100M,100C プロセスユニット、 101 感光体ドラム(像担持体)、 102 帯電ローラ(帯電部材)、 103 現像ローラ(現像剤担持体;現像部)、 104 トナー供給ローラ(供給部材)、 105 現像ブレード(規制部材)、 106 トナーカートリッジ(現像剤収容体)、 107 転写ローラ(転写部材)、 110 媒体供給部、 120 転写ユニット、 130 定着装置、 140 媒体排出部、 170 受光素子(光学要素)、 400 画像読取装置、 301 基準形成部、 302 基準形成面、 303 支持部、 305 ディスペンサ、 400 画像読取装置、 401 読取ヘッド(ヘッド)、 402 筐体、 403 原稿台。

Claims (12)

  1. 複数の光学要素が配列された基板と、
    前記光学要素にその光軸方向に対向するように配置されたレンズユニットと、
    前記レンズユニットを保持するホルダと
    を有し、
    前記ホルダは、
    前記レンズユニットに前記光軸方向に対向する対向面と、
    前記対向面に形成され、前記レンズユニットを通過する光を通過させる第1の開口と、
    前記対向面に形成され、前記第1の開口とは異なる第2の開口と、
    前記第2の開口に設けられ、前記レンズユニットに当接し、樹脂を含む当接部と
    を有し、
    前記第2の開口は、前記対向面につながるテーパ面を有する
    ことを特徴とするヘッド。
  2. 複数の光学要素が配列された基板と、
    前記光学要素にその光軸方向に対向するように配置されたレンズユニットと、
    前記レンズユニットを保持するホルダと
    を有し、
    前記ホルダは、
    前記レンズユニットに前記光軸方向に対向する対向面と、
    前記対向面に対して前記レンズユニットと反対側に設けられた反対面と
    前記対向面に形成され、前記レンズユニットを通過する光を通過させる第1の開口と、
    前記対向面から前記反対面まで貫通するように形成され、前記第1の開口とは異なる第2の開口と、
    前記第2の開口に設けられ、前記レンズユニットに当接し、樹脂を含む当接部と
    を有し、
    前記第2の開口は、前記反対面につながるテーパ面を有する
    ことを特徴とするッド。
  3. 複数の光学要素が配列された基板と、
    前記光学要素にその光軸方向に対向するように配置されたレンズユニットと、
    前記レンズユニットを保持するホルダと
    を有し、
    前記ホルダは、
    前記レンズユニットに前記光軸方向に対向する対向面と、
    前記対向面に形成され、前記レンズユニットを通過する光を通過させる第1の開口と、
    前記対向面に形成され、前記第1の開口とは異なる第2の開口と、
    前記第2の開口に設けられ、前記レンズユニットに当接し、樹脂を含む当接部と
    を有し、
    前記当接部は、接着剤を硬化させたものである
    ことを特徴とするッド。
  4. 前記接着剤のせん断接着力が、10MPa以下である
    ことを特徴とする請求項に記載のヘッド。
  5. 複数の光学要素が配列された基板と、
    前記光学要素にその光軸方向に対向するように配置されたレンズユニットと、
    前記レンズユニットを保持するホルダと
    を有し、
    前記ホルダは、
    前記レンズユニットに前記光軸方向に対向する対向面と、
    前記対向面に形成され、前記レンズユニットを通過する光を通過させる第1の開口と、
    前記対向面に形成され、前記第1の開口とは異なる第2の開口と、
    前記第2の開口に設けられ、前記レンズユニットに当接し、樹脂を含む当接部と
    を有し、
    前記ホルダは、前記第1の開口と前記第2の開口との間に、前記レンズユニット側とは反対側に突出する突出部を有する
    ことを特徴とするッド。
  6. 前記複数の光学要素の配列方向に、複数の前記当接部が配置されている
    ことを特徴とする請求項1からまでの何れか1項に記載のヘッド。
  7. 前記第1の開口に対し、前記配列方向の両側に、前記当接部がそれぞれ配置されている
    ことを特徴とする請求項に記載のヘッド。
  8. 前記ホルダの前記対向面と前記基板との間で、前記レンズユニットが前記光軸方向に挟み込まれた状態で保持される
    ことを特徴とする請求項1からまでの何れか1項に記載のヘッド。
  9. 前記レンズユニットは、
    レンズ要素を主走査方向に配列した少なくとも1つのレンズアレイと、
    開口部を主走査方向に配列した少なくとも1つの遮光部材と
    を有することを特徴とする請求項1からまでの何れか1項に記載のヘッド。
  10. 請求項1からまでの何れか1項に記載のヘッドで構成される露光ヘッドと、
    前記露光ヘッドに対向配置された像担持体と、
    前記露光ヘッドによって前記像担持体に形成された像を現像する現像部と、
    前記現像部によって現像された像を媒体に転写する転写部と
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  11. 請求項1からまでの何れか1項に記載のヘッドで構成される読取ヘッドと、
    前記読取ヘッドに対向する位置で原稿を保持する原稿台と
    を備えたことを特徴とする画像読取装置。
  12. 複数の光学要素が配列された基板と、前記光学要素にその光軸方向に対向配置されたレンズユニットと、これらを保持するホルダとを有するヘッドの製造方法であって、
    前記ホルダは、
    前記レンズユニットに前記光軸方向に対向する対向面と、
    前記対向面に形成され、前記レンズユニットを通過する光を通過させる第1の開口と、
    前記対向面に形成され、前記第1の開口とは異なる第2の開口と
    を有し、
    前記製造方法は、
    前記第2の開口に樹脂を供給し、基準面を形成するステップと、
    前記レンズユニットを前記基準面に前記光軸方向に当接させる工程と、
    前記基準面との間で前記レンズユニットを前記光軸方向に挟み込むように、前記ホルダに前記基板を固定するステップと
    を有し、
    前記基準面を形成するステップでは、前記第2の開口に供給した樹脂を、基準形成面に接触させた状態で硬化させる
    ヘッドの製造方法。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005284028A (ja) 2004-03-30 2005-10-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 背面投写型映像表示装置の映像歪補正機構
JP2012173342A (ja) 2011-02-17 2012-09-10 Mitsubishi Electric Corp 光学素子の角度調整機構及び投写型画像表示装置
JP2017119426A (ja) 2015-12-25 2017-07-06 株式会社沖データ 露光装置、画像形成装置および露光装置の製造方法
JP2017119349A (ja) 2015-12-28 2017-07-06 株式会社沖データ 露光装置、画像形成装置、及び露光装置の製造方法
JP2018004839A (ja) 2016-06-29 2018-01-11 株式会社沖データ レンズユニット、ledヘッド、露光装置及び画像形成装置
JP2018086731A (ja) 2016-11-28 2018-06-07 株式会社沖データ 露光装置、画像形成装置、読取ヘッド、画像読取装置、および露光装置の製造方法
JP2019202516A (ja) 2018-05-25 2019-11-28 株式会社沖データ 露光装置、読取ヘッド、画像形成装置および画像読取装置
JP2019217739A (ja) 2018-06-22 2019-12-26 株式会社沖データ 露光ヘッド、画像形成装置、読取ヘッド及び読取装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005284028A (ja) 2004-03-30 2005-10-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 背面投写型映像表示装置の映像歪補正機構
JP2012173342A (ja) 2011-02-17 2012-09-10 Mitsubishi Electric Corp 光学素子の角度調整機構及び投写型画像表示装置
JP2017119426A (ja) 2015-12-25 2017-07-06 株式会社沖データ 露光装置、画像形成装置および露光装置の製造方法
JP2017119349A (ja) 2015-12-28 2017-07-06 株式会社沖データ 露光装置、画像形成装置、及び露光装置の製造方法
JP2018004839A (ja) 2016-06-29 2018-01-11 株式会社沖データ レンズユニット、ledヘッド、露光装置及び画像形成装置
JP2018086731A (ja) 2016-11-28 2018-06-07 株式会社沖データ 露光装置、画像形成装置、読取ヘッド、画像読取装置、および露光装置の製造方法
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