JP2005028606A - 光書き込みユニット、該ユニットを組み立てるための組立調整機、組立調整方法、画像形成装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents
光書き込みユニット、該ユニットを組み立てるための組立調整機、組立調整方法、画像形成装置およびプロセスカートリッジ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005028606A JP2005028606A JP2003193238A JP2003193238A JP2005028606A JP 2005028606 A JP2005028606 A JP 2005028606A JP 2003193238 A JP2003193238 A JP 2003193238A JP 2003193238 A JP2003193238 A JP 2003193238A JP 2005028606 A JP2005028606 A JP 2005028606A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical writing
- element array
- writing unit
- light emitting
- unit
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Abstract
【課題】支持部材に位置調整の基準の役割を持たせることのできる組み立て調整および／または取り付け調整の容易な光書き込みユニットの提供およびこのユニットの調整方法ならびにこのユニットの用途など。
【解決手段】数の発光素子を直線状に配列してなる発光素子アレイと、複数の結像素子を直線状に配列してなる結像素子アレイと、前記発光素子アレイと前記結像素子アレイを保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持部材とを備えた光書込ユニットにおいて、前記支持部材に位置調整基準を持たせたことを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】数の発光素子を直線状に配列してなる発光素子アレイと、複数の結像素子を直線状に配列してなる結像素子アレイと、前記発光素子アレイと前記結像素子アレイを保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持部材とを備えた光書込ユニットにおいて、前記支持部材に位置調整基準を持たせたことを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル書込光学系、特に固体光書込方式に使用されるデジタル複写機、プリンタ、デジタルＦＡＸなどのデジタル出力機器としての光書き込みユニットに関し、また、本発明は、このような光書き込みユニットの組み立てに使用される組立調整機、この光書き込みユニットの組み立て調整方法、光書き込みユニットを用いた画像形成装置、並びに光書き込みユニットを用いたプロセスカートリッジの発明に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル複写機、プリンタ、デジタルファクシミリなどのデジタル画像出力機器の小型化に伴い、デジタル書込を行うための光書込ユニットの小型化が要求されている。デジタル書込方式として、現在では大きく分けて２種類に分類することができる。
【０００３】
その一つとして、半導体レーザ等の光源から出射された光束を光偏向器によって光走査し、走査結像レンズによって光スポットを形成する光走査方式があり、もう一つは、ＬＥＤアレイや有機ＥＬアレイ等の発光素子アレイから出射された光束を、結像素子アレイによって光スポットを形成する固体光書込方式がある。
上記光走査方式は光偏向器によって光を走査するため、光路長が大きくなってしまうのに対し、上記固体光書込方式は光路長を非常に短くすることが可能であるため、光書込ユニットをコンパクトに構成することができるというメリットがある。
また、光偏向器のような可動部品を用いないので、騒音を抑えることができる（低騒音化）というメリットがある。
【０００４】
さらに、大きな消費電力を必要とする光偏向器を持たないため、省エネルギーに対して大きなメリットがある。
【０００５】
また固体光書込方式の光書込ユニットは、複数の発光素子からなる発光素子アレイと、複数の結像素子とからなる結像素子アレイと、それらを保持する部材（ハウジング）等から構成されており、このような発光素子アレイとしては、一般的に発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）を所定の配列ピッチで配列したＬＥＤアレイが用いられている。
発光素子アレイは、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイからなる。このようなＬＥＤアレイは、基板上に数十〜百程度の発光ダイオードアレイチップが実装されており、各発光ダイオードアレイチップ上には、発光ダイオード（ＬＥＤ）が数十〜数百個程度、所定間隔に配列されている。このような隣り合う発光ダイオードアレイチップは、その端部同士の発光ダイオードの間隔が、前記所定間隔になるように、図１２に示すように基板上に実装されている。
【０００６】
その他の発光素子アレイとして、上記と異なる種類の自己走査型の発光ダイオード（ＳＬＥＤ）なども用いられている。
そして固体光書込方式の光書込ユニットに用いられる結像素子アレイとして、屈折率分布型のロッドレンズを複数個束ねたロッドレンズアレイが一般的に用いられている。
このようなアレイは、図１３に示すように、二列に俵積みに束ねられ、周囲を側板によって保持され、ロッドレンズ間には不透明部材が充填され固化されている。またその他の結像素子アレイとしては、たとえば図１４に示すように、入射側レンズ面、出射側レンズ面、およびルーフプリズムが一体的に形成されたルーフプリズムレンズアレイ（ＲＰＬＡ）などが提案されている。
【０００７】
このような本発明と関連する文献としてたとえば特許文献１の特開平５−１４７２６４号公報が知られている。
この公報には、ハウジングに設けた第１基準面に発光素子を搭載した基板を当接し、ハウジングに設けた第２基準面にレンズアレイの底面を位置決めすることにより、発光素子及びレンズアレイの反りを解消し、ハウジングに設けた挟み込み片で基板及びレンズアレイを押圧することにより、ハウジング対して精密に位置合わせすることが可能であるという発明が開示されている。この公報の発明は、書き込みユニットが１つのハウジングで構成され、ハウジングに発光素子アレイ、結像素子アレイが保持され、感光体に対する基準も備わっている発明も開示されている。
【０００８】
また、特許文献２の特開平１０−１６２９４号公報には、発光素子アレイを支持する部材Ａと、アレイ状の結像手段を支持する部材Ｂを含むプリントヘッドにおいて、発光素子アレイの配列方向をＸ軸方向としたとき、部材Ａ、Ｂの接合面をＹＺ平面内に設けるとともに、Ａ、Ｂの少なくとも一方のＸ軸方向両端部近傍にＺ軸方向、またはＹ軸方向に伸びる位置決めピンを設けることによって、ヘッド内に複雑な調整機構を必要とせずに、結像素子アレイの最も結像性能の高い位置及び最も光量ムラの少なくなる位置に調整が可能である発明が開示されている。この発明の書き込みユニットは発光素子アレイ支持部材と結像素子アレイ支持部材の２つから構成されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−１４７２６４号公報
【特許文献２】
特開平１０−１６２９４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このような前記発光素子アレイと結像素子アレイからなる光書き込みユニットでは、前記特許文献１の公報に示されるように、発光素子アレイや結像素子アレイはハウジングに設けられた基準面に接して押圧されている。さらに、前記ハウジングには感光体に位置決めするための焦点基準面も設けられている。このように、発光素子アレイと結像素子アレイの各々に対する基準面と、焦点基準面がすべて同一のハウジングに支持されており、ハウジングが複雑化するとともに、非常に高精度にハウジングを製作するために製造コストあるいは歩留まりが低下するといった問題がある。
【００１１】
一方、上述のように発光素子アレイと結像素子アレイと感光体の各々に対する基準がすべて同一のハウジングに設けられているのではなく、前記特許文献２に示されるように、発光素子アレイを支持する部材と、結像素子アレイを支持する部材とに分離して構成される光書き込みユニットも提案されている。
この発明では、感光体の母線等に対して調整が可能となるために、発光素子アレイを支持する部材と、結像素子アレイを支持する部材の双方に位置決めピンを設けることが記述されているが、この場合、いずれか一方の部材（発光素子アレイを支持する部材か、結像素子アレイを支持する部材）のみが感光体に対する基準となり、他方の部材はそれに対して位置決めピンが設けられた一方向のみの調整となるため、調整の自由度が低下するという問題がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ハウジングを複雑化、高精度化することなく、かつ調整の容易な構成の光書き込みユニットを構成することにある。
また本発明は、良好な結像特性を持つ光書き込みユニットを組み立てるための組立調整機及び組立調整方法を提供することにある。
【００１３】
本発明は、また、上記結像特性に優れた光書き込みユニットを用いることにより、良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供することにある。
さらに本発明は、上記結像特性に優れた光書き込みユニットを用いたプロセスカートリッジを提供することにある。
【００１４】
換言すれば、請求項１に記載の光書き込みユニットの発明は、複数の発光素子を直線状に配列してなる発光素子アレイと、複数の結像素子を直線状に配列してなる結像素子アレイと、前記発光素子アレイと前記結像素子アレイを保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持部材とを備えた光書込ユニットにおいて、前記支持部材に位置調整基準を持たせたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の光書き込みユニットの発明は、請求項１において、前記保持部材は、前記支持部材の位置調整基準を位置の基準にして位置合わせされることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の光書き込みユニットの発明は、請求項１において、前記支持部材に、書き込みユニットを組み立てる組立調整機の組立調整基準を持たせたことを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の光書き込みユニットの発明は、請求項３において、位置調整基準と組立調整基準が同一であることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の光書き込みユニットの発明は、請求項１において、前記支持部材に、光書き込みユニットと、像担持体、帯電ユニット、現像ユニット、クリーニングユニットから選ばれる少なくとも１つのユニットとが一体に支持され、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジ、もしくは、画像形成装置へ取り付けるための取付調整基準を持たせたことを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の光書き込みユニットの発明は、請求項５において、位置調整基準と取付調整基準が同一であることを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の光書き込みユニットの発明は、請求項３または５において、位置調整基準と組立調整基準と取付調整基準が同一であることを特徴とする。
【００２１】
請求項８に記載の光書き込みユニットの発明は、請求項１において、前記保持部材に保持される発光素子アレイ、又は結像素子アレイのいずれか一方を基準として用いることによって、他方を保持部材に保持することを特徴とする。
【００２２】
請求項９に記載の組立調整機の発明は、複数の発光素子を直線状に配列してなる発光素子アレイと、複数の結像素子を直線状に配列してなる結像素子アレイと、前記発光素子アレイと前記結像素子アレイを保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持部材とを備えた光書き込みユニットを組み立てるための組立調整機であって、当該組み立て調整機は、少なくとも前記光書き込みユニットの位置調整基準となる指示部材の位置を空間的に固定するための固定手段と、前記光書き込みユニットからの結像光をモニターするための光学センサとを有して構成され、前記支持部材に持たせた位置調整基準を、組立調整基準として組立を行うことを特徴とする。
【００２３】
請求項１０に記載の光書き込みユニットの組立調整方法の発明は、複数の発光素子を直線状に配列してなる発光素子アレイと、複数の結像素子を直線状に配列してなる結像素子アレイと、前記発光素子アレイと前記結像素子アレイを保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持部材とを備えた光書き込みユニットを組み立てるための組立調整方法であって、前記支持部材に持たせた位置調整基準を、組立調整基準として組立を行うことを特徴とする。
【００２４】
請求項１１に記載の画像形成装置の発明は、請求項１〜８のいずれか１つの光書き込みユニットを露光ユニットに用いた。
【００２５】
請求項１２に記載のプロセスカートリッジの発明は、露光ユニットと、像担持体、帯電ユニット、現像ユニット、クリーニングユニットから選ばれる少なくとも１つのユニットとを一体に支持し、画像形成装置に着脱可能であるプロセスカートリッジにおいて、前記露光ユニットに、請求項１〜８のいずれか１つの光書き込みユニットを用いたことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１を参照しながら、本発明の光書き込みユニットの第１の実施の形態について説明する。
図１に示す光書き込みユニット１は、発光素子アレイ１０と、結像素子アレイ１１と、前記発光素子アレイ１０と前記結像素子アレイ１１とを保持する保持部材１２と、支持部材１３とから構成される。
保持部材１２には、所望とする光学特性を得るために、特に発光素子アレイの反り（たとえばＺ方向）や結像素子アレイの曲がり（たとえばＹ方向）を矯正し、かつ、発光素子アレイと結像素子アレイの位置関係が調整されるように、保持されている。
支持部材１３は、発光素子アレイと結像素子アレイとを保持する保持部材を支持する機能を有しており、保持部材と支持部材とは、図１に示す結合箇所において結合されている。
【００２７】
このとき、支持部材には位置調整基準を持たせており、この位置調整基準は、前記保持部材の位置合わせ基準や、書き込みユニットの組み立てる組み立て調整機への組立調整基準や、画像形成装置へ取り付けるための取付調整の基準として用いられている（請求項１）。
【００２８】
次に別の実施形態について、図２を参照しながら説明する。
図２に示す別の実施形態では、保持部材１２と支持部材１３の結合箇所の位置が、図１に示す実施形態とは異なっている。
この別の実施形態では、このように、書き込みユニットや画像形成装置、プロセスカートリッジの形態に応じた位置で結合することができる。また、支持部材と保持部材との当接する面積を減らすために、支持部材１３には、複数の凸部をたとえば図２に示すように、形成することもできる。
【００２９】
次に、図３を用いて、位置調整基準に対して、光書き込みユニットを組み立てる際の位置合わせ方法について説明する。
支持部材１３には、目印となる位置調整基準をつけておく。この目印は、支持部材１３に、微小なマーキングとして形成してもよいし、また、支持部材１３の一部に、突起として、形成しても良い。図３では、支持部材の周囲に設けた突起を例として説明する。もちろん、この突起は支持部材１３の任意の場所に設けることができるが、その場合には発光素子から放出される光束に影響を与えない位置に配置したり、塗装を施したりして、迷光の原因などにならないようすることは言うまでもない。
【００３０】
前記突起は、発光素子の配列方向（この例では、図のＸ方向）に複数個設けられている。また、支持部材１３と保持部材１２とを組み立てる組み立て調整機に備わるアーム等（組み立て調整機の固定手段）によって、支持部材は固定されている。この複数個の突起を基準として、発光素子から放出された光束が結像素子アレイを介して結像した結像光が所望の位置関係を得るように、保持部材を任意の方向に調整し、図中の結合箇所で固定する。固定方法は紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂等の接着剤を用いて固定することもできるし、バネ、ネジ等で固定（係止も含む）するようにしても良い。
また図３では、結合箇所を、当接して固定している例を示すが、結合面に複数の凸部を形成して、その凸部を当接させて固定することもできる。
すなわち、保持部材１２は、支持部材の位置調整基準となる突起に対して位置合わせを行って固定されることになる（請求項２）。
【００３１】
また本例では、支持部材と保持部材とを組み立てる組立調整機への組立調整基準は、支持部材の周囲（支持部材とアームとの接点）に持たせている。すなわち、支持部材上に組立調整基準を持たせることができる（請求項３）。
【００３２】
別の調整方法の例を図４に示す。この別の例として、図４に示すように、支持部材の位置調整基準を組み立て調整機への組立調整基準を組み立て調整機の固定部に保持することもできる。すなわち、位置調整基準と組立調整基準を同一とすることができる（請求項４）。
【００３３】
次に、図５を用いて、保持部材と支持部材の組み立て方法について、さらに詳しく説明する。
まず支持部材の位置調整基準を組み立て調整機の組立調整基準とし、支持部材を組み立て調整機に固定する。また、保持部材は、Ｘ，Ｙ，Ｚ，α，β，γ方向に（もしくはこのうちのいくつかの方向に）自在に調整できるように、組み立て調整機に保持されている。なお、α方向はＸ軸の回転方向、β方向はＹ軸の回転方向、γ方向はＺ軸の回転方向を表す。
【００３４】
組み立て調整機には、組み立て調整機の組立基準位置に対し、所定の位置に光学センサが配置されている。ここでいう所定の位置とは、光書き込みユニットからの結像光を測定したい位置であり、この位置は一般には、画像形成装置に光書き込みユニットを取り付けたときの感光体位置に相当する。
この光書き込みユニットからの結像光をモニターするための光学センサは、組み立て調整機の構成に含まれている。すなわち、本発明の光書き込みユニットを製造あるいは位置調整をする際に使用される組み立て調整機は、光書き込みユニットの製造あるいは位置調整の際に位置の基準を設けた固定手段と、光センサとを有して構成されており、固定手段としては、図３に示すようなアーム、あるいは図４に示すような固定部とアームとを有する固定手段などを有して構成されている。固定手段としては、これらには限定されず、前記光書き込みユニットの位置調整基準を空間的に固定するようにすればよく、このような固定手段であれば特に制限されずに使用可能である。またモニタするための光学センサは、特に制限されない。特に、モニタをデジタルデータに変換して位置をモニタするために便利なデジタル式の光学センサ（たとえばＣＣＤなど）が好ましく使用することもできる。
【００３５】
次に、発光素子を発光させ、結像素子アレイを介して結像した結像光を、前記光学センサ（この光学センサの例としては、エリアＣＣＤやラインＣＣＤやフォトダイオードなどが挙げられる）で測定する。
このとき、所望の結像光が得られるように、保持部材を複数の方向に調整する。例えば、図６に示す（Ａ）のＹ方向にずれている場合のように、光学センサ上の所定の結像位置に対し結像光がＹ方向にずれているとき（結像光が、所定の結像位置に対して、Ｙ方向に平行に位置しているが、所定の結像位置に対してＹ方向にずれている場合）には、保持部材をＹ方向（図６の紙面に対して上下方向）、α方向に調整する。また、図６（Ｂ）のように、所定の結像位置に対し結像光が傾いているときには、保持部材をγ方向に調整する。さらに、図６（Ｃ）のように、所望の結像サイズに対し結像光がボケている（所望の結像サイズより大きい）場合には、保持部材をＺ方向に調整して結像光を所望の結像サイズに調整する。
【００３６】
このようにして調整が終った後に、保持部材と支持部材とを結合箇所で固定する。固定方法としては、紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂等の接着剤を用いて固定する方法を採用することが望ましい。
このようにして、位置調整基準に対して、結像光を所望の位置関係となるように光書き込みユニットを組み立てることができる。
【００３７】
画像形成装置を図７に示す。
画像形成装置において、画像を形成する画像形成プロセスの１つとして、電子写真プロセスがある。以下に電子写真プロセスについて概略を説明する。
像担持体（たとえば感光体）に帯電ユニットによって電位を与え（帯電プロセス）、光書き込みユニット（露光ユニット）からの光スポットを像担持体（たとえば感光体）上に照射することにより潜像をつくり（露光プロセス）、その潜像に現像ユニットによりトナーを付着させトナー像をつくり（現像プロセス）、転写ユニットによりそのトナー像を記録紙に写し（転写プロセス）、定着ユニットにより圧力や熱をかけ、記録紙に融着させる（定着プロセス）。なお、像担持体上に残ったトナーはクリーナユニットによって清掃され、さらに帯電部分は除電ユニットによって除電される。前記、帯電から除電までのプロセスにより１サイクルを形づくっている。
【００３８】
本発明の光書き込みユニットは、高速なカラー画像出力に有利な、タンデム型の画像形成装置にも適用できる（請求項１１）。
【００３９】
次に、本発明の光書き込みユニットを有するプロセスカートリッジについて、図８を参照しながら説明する。
このようなプロセスカートリッジを有する画像形成装置を図８に示す。
図８に示すように、本発明の光書き込みユニットを有するプロセスカートリッジは、露光ユニットと現像ユニットがプロセスカートリッジに一体に支持されており、このようなプロセスカートリッジを、本発明では、画像形成装置本体に着脱可能に構成している。図示しないが、上記例に限らず、露光ユニットと、像担持体、帯電ユニット、現像ユニット、クリーニングユニットより選ばれる少なくとも１つのユニットをプロセスカートリッジに一体に支持することができ、このような一体化された支持体を、画像形成装置本体に着脱可能に構成できる（請求項１２）。
【００４０】
光書き込みユニットと画像形成装置の関係について説明する。
画像形成装置へ光書き込みユニットを取り付ける取付調整基準と像担持体との距離は、数ｍｍ〜１０数ｍｍ程度と小さく、像担持体近傍に配置されることが一般的である。また、光書き込みユニットの焦点深度は数１０μｍ〜１００μｍ程度と小さいため、光書き込みユニットと像担持体との位置合わせを高精度に行うためには、光書き込みユニットの基準である支持部材に、画像形成装置、もしくはその一部である像担持体へ取り付けるための取付調整基準を持たせることが好ましい。また、プロセスカートリッジを有する場合には、光書き込みユニットの基準である支持部材に、プロセスカートリッジへの取付調整基準を持たせることが好ましい（請求項５）。
さらに、光書き込みユニットの保持部材の位置合わせに用いた、支持部材の位置調整基準を、画像形成装置、もしくは像担持体、もしくはプロセスカートリッジへの取付調整基準とすることで、誤差を小さく抑えることができる（請求項６）。
【００４１】
さらに、より望ましくは、支持部材の位置調整基準と、組み立て調整機への組立調整基準と、画像形成装置、もしくは像担持体、もしくはプロセスカートリッジへの取付調整基準が同一であることが望ましい（請求項７）。
【００４２】
次に、図９を用いて、保持部材に保持される発光素子アレイ及び結像素子アレイの調整方法について説明する。
発光素子アレイを基準として、調整した場合の例について図９を用いて説明する。
この例では、特にＺ方向に発生する反りを矯正した後に、発光素子アレイは、保持部材に保持されている。発光素子アレイに設けた目印（例えば、発光素子アレイ基板上の長手方向（Ｘ方向）の両端部に位置するマーキング）をモニターしながら、それを基準として、結像素子アレイの位置合わせを行い、保持部材に結像素子アレイを保持することができる。
【００４３】
結像素子アレイの調整方法として、Ｚ方向について必要であれば、ストッパ部と結像素子アレイの端部との間にスペーサを挟むことによって調整することもでき、またネジ等の係止部材によって調整できるようにしても良い。またＹ方向については、スペーサの挿入等の手段により、発光素子に対し、Ｙ方向に適切に位置調整しつつ、当接させることにより、その曲がりを矯正させながら位置決めすることができる。結像素子アレイの位置合わせとしては、結像素子アレイに設けた目印（例えば、結像素子アレイの一部に設けられたマーキングや、結像素子アレイの結像素子の光学面の頂点やエッジ等）をモニターしても良いし、結像光を光学センサによってモニターしても良い。
【００４４】
次に、結像素子アレイを基準とした場合の例について、図１０を用いてその調整方法について説明する。
結像素子アレイは、この例でも前記発光素子アレイを基準にした場合と同様に、特にＹ方向に発生する曲がりを矯正し、保持部材に保持されている。
結像素子アレイに設けた目印（例えば、結像素子アレイの一部に設けられたマーキングや、結像素子アレイの結像素子の光学面の頂点やエッジ等）をモニターしながら、それを基準として、発光素子アレイを位置合わせし、保持部材に保持することができる。発光素子アレイの調整方法としては、Ｚ方向については例えば発光素子アレイと保持部材の間にスペーサを挟むことによって調整することができるし、またＹ方向については、結像素子に対し、適切な位置に調整することができる。そして、Ｚ方向の反りを矯正するように、発光素子アレイの裏面からバネ等で抑えることができる。発光素子アレイの位置合わせとしては、発光素子アレイに設けた目印（例えば、発光素子アレイ基板上の長手方向（Ｘ方向）の両端部に位置するマーキング）をモニターしても良いし、結像光を光学センサによってモニターしても良い。
【００４５】
上記した調整方法において、結像光を光学センサによってモニターする際の結像特性としては、光量ムラを抑えるために光量値を測定するようにすることもできるし、均一な露光強度分布を得るために、あるしきい値の範囲の断面積（露光面積）を測定することもできる（図１１）。
【００４６】
このように、保持部材に保持される発光素子アレイ、又は結像素子アレイのうち、いずれか一つを基準として、他方のアレイの位置合わせすることができる。したがって、発光素子アレイ及び結像素子アレイを保持するために、保持部材に高精度な基準（高精度な位置決め基準）を必要としなくとも、調整により、所望の結像特性を得ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によって、ハウジングを２つ（保持部材と支持部材）に分離することにより、各々の部材を複雑化したり、高精度化することなく、製造しやすいハウジングを提供することができる。
【００４８】
さらに、支持部材に位置調整の基準の役割（位置調整機能あるいは位置調整基準の機能）を持たせることにより、調整（組み立て調整および／または取り付け調整）の容易な光書き込みユニットを構成することができる。
【００４９】
請求項２に記載の発明によって、支持部材の位置調整基準に対し、結像光が所望の位置関係となるように調整されるため、保持部材を高精度化することなく、製造しやすいハウジングを提供することができるとともに、画像形成装置やプロセスカートリッジに対し調整の容易な光書き込みユニットを構成することができる。
【００５０】
請求項３に記載の発明によって、支持部材に、光書き込みユニットを組み立てる組立調整機への組立調整基準を持たせ、これによって、光書き込みユニットの基準となる支持部材を組立調整基準とすることで、組立調整機でのセッティング誤差を軽減でき、精度の良い組み立て調整ができる光書き込みユニットを提供することができる。
また、位置調整基準と組立調整精度基準を近接させることで、さらに精度を向上することができる。
【００５１】
請求項４に記載の発明によって、位置調整基準と組立調整基準が同一とし、これによって、組み立て調整機に対して正確に位置合わせされるため、高精度な組み立て調整が可能となり、結像特性に優れた光書き込みユニットを提供することができる。
【００５２】
請求項５に記載の発明によって、支持部材に、画像形成装置、もしくはプロセスカートリッジへ取り付けるための取付調整基準を持たせ、これによって、光書き込みユニットの基準となる支持部材を取付調整基準とすることで、画像形成装置（像担持体）、もしくはプロセスカートリッジへの位置合わせの誤差を軽減でき、良好な画像を得ることができる光書き込みユニットを提供することができる。
【００５３】
請求項６に記載の発明によって、位置調整基準と取付調整基準が同一となり、これによって、焦点位置ズレを抑え、像担持体への位置合わせを高精度に行うことができ、さらに良好な画像を得ることができる光書き込みユニットを提供することができる。
【００５４】
請求項７に記載の発明によって、位置調整基準と組立調整基準と取付調整基準を同一とし、これによって、光書き込みユニット、組み立て調整機、画像形成装置までのすべての調整基準が同一とでき、光書き込みユニットを調整した結像特性を維持したまま、像担持体への露光が実現でき、さらに良好な画像を得ることができる光書き込みユニットを提供することができる。
【００５５】
請求項８に記載の発明によって、発光素子アレイ、又は結像素子アレイのいずれか一方を基準として、他方を位置合わせすることで、保持部材を高精度化することなく、調整により、良好な結像特性を得ることができる光書き込みユニットを提供することができる。
【００５６】
請求項９によって、支持部材に位置調整基準を持たせ、組立調整基準として組立を行うことによって、良好な結像特性を持つ光書込ユニットを組み立てるための組立調整機を提供することができる。
【００５７】
請求項１０によって、支持部材に位置調整基準を持たせ、組立調整基準として組立を行うことによって、良好な結像特性を持つ光書込ユニットを組み立てることができる。
【００５８】
請求項１１によって、前記請求項１〜８のいずれか一つの光書き込みユニットを露光ユニットとして用いることによって、結像特性に優れた光書き込みユニットを用いることにより、良好な画像を得ることができる画像形成装置が得られる。
【００５９】
請求項１２によって、請求項１〜８のいずれか一つの光書き込みユニットを露光ユニットとして、像担持体、帯電ユニット、現像ユニット、クリーニングユニットより選ばれる少なくとも１つのユニットと一体に支持され、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジによって、結像特性に優れた光書き込みユニットを備えたプロセスカートリッジが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光書き込みユニットの第１の例を示す図である。
【図２】光書き込みユニットの第２の例を示す図である。
【図３】位置調整基準の例を示す図である。
【図４】組み立て調整基準の例を示す図である。
【図５】光書き込みユニットの組み立て調整の例を示す図である。
【図６】調整前（または調整時）の結像光の状態の例を示す図である。
【図７】画像形成装置の構成の概略を説明するための図である。
【図８】プロセスカートリッジを有する画像形成装置の構成の概略を説明するための図である。
【図９】保持部材への保持方法の第１の例を示す図である。
【図１０】保持部材への保持方法の第２の例を示す図である。
【図１１】露光強度分布曲線（露光強度分布曲面）を、露光強度がある一定値である面で切断した図であり、横軸は、この図では、面積を表し、縦軸は、露光強度を表している。横軸は、実際的には、ｘ軸とｙ軸の直交座標表示で表すこともできる。
【図１２】基板上に実装された発光ダイオードアレイ（ＬＥＤ）の例を示す図であり、（ａ）は、ＬＥＤの配列例を示し、（ｂ）は、ＬＥＤアレイの断面図を表し、（ｃ）は、ＬＥＤアレイチップの例を示す図である。
【図１３】ロッドレンズアレイの概略を示す図である。
【図１４】ルーフプリズムレンズアレイの概略を示す図である。
【符号の説明】
１ 光書き込みユニット
１０ 発光素子アレイ
１１ 結像素子アレイ
１２ 保持部材
１３ 支持部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル書込光学系、特に固体光書込方式に使用されるデジタル複写機、プリンタ、デジタルＦＡＸなどのデジタル出力機器としての光書き込みユニットに関し、また、本発明は、このような光書き込みユニットの組み立てに使用される組立調整機、この光書き込みユニットの組み立て調整方法、光書き込みユニットを用いた画像形成装置、並びに光書き込みユニットを用いたプロセスカートリッジの発明に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル複写機、プリンタ、デジタルファクシミリなどのデジタル画像出力機器の小型化に伴い、デジタル書込を行うための光書込ユニットの小型化が要求されている。デジタル書込方式として、現在では大きく分けて２種類に分類することができる。
【０００３】
その一つとして、半導体レーザ等の光源から出射された光束を光偏向器によって光走査し、走査結像レンズによって光スポットを形成する光走査方式があり、もう一つは、ＬＥＤアレイや有機ＥＬアレイ等の発光素子アレイから出射された光束を、結像素子アレイによって光スポットを形成する固体光書込方式がある。
上記光走査方式は光偏向器によって光を走査するため、光路長が大きくなってしまうのに対し、上記固体光書込方式は光路長を非常に短くすることが可能であるため、光書込ユニットをコンパクトに構成することができるというメリットがある。
また、光偏向器のような可動部品を用いないので、騒音を抑えることができる（低騒音化）というメリットがある。
【０００４】
さらに、大きな消費電力を必要とする光偏向器を持たないため、省エネルギーに対して大きなメリットがある。
【０００５】
また固体光書込方式の光書込ユニットは、複数の発光素子からなる発光素子アレイと、複数の結像素子とからなる結像素子アレイと、それらを保持する部材（ハウジング）等から構成されており、このような発光素子アレイとしては、一般的に発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）を所定の配列ピッチで配列したＬＥＤアレイが用いられている。
発光素子アレイは、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイからなる。このようなＬＥＤアレイは、基板上に数十〜百程度の発光ダイオードアレイチップが実装されており、各発光ダイオードアレイチップ上には、発光ダイオード（ＬＥＤ）が数十〜数百個程度、所定間隔に配列されている。このような隣り合う発光ダイオードアレイチップは、その端部同士の発光ダイオードの間隔が、前記所定間隔になるように、図１２に示すように基板上に実装されている。
【０００６】
その他の発光素子アレイとして、上記と異なる種類の自己走査型の発光ダイオード（ＳＬＥＤ）なども用いられている。
そして固体光書込方式の光書込ユニットに用いられる結像素子アレイとして、屈折率分布型のロッドレンズを複数個束ねたロッドレンズアレイが一般的に用いられている。
このようなアレイは、図１３に示すように、二列に俵積みに束ねられ、周囲を側板によって保持され、ロッドレンズ間には不透明部材が充填され固化されている。またその他の結像素子アレイとしては、たとえば図１４に示すように、入射側レンズ面、出射側レンズ面、およびルーフプリズムが一体的に形成されたルーフプリズムレンズアレイ（ＲＰＬＡ）などが提案されている。
【０００７】
このような本発明と関連する文献としてたとえば特許文献１の特開平５−１４７２６４号公報が知られている。
この公報には、ハウジングに設けた第１基準面に発光素子を搭載した基板を当接し、ハウジングに設けた第２基準面にレンズアレイの底面を位置決めすることにより、発光素子及びレンズアレイの反りを解消し、ハウジングに設けた挟み込み片で基板及びレンズアレイを押圧することにより、ハウジング対して精密に位置合わせすることが可能であるという発明が開示されている。この公報の発明は、書き込みユニットが１つのハウジングで構成され、ハウジングに発光素子アレイ、結像素子アレイが保持され、感光体に対する基準も備わっている発明も開示されている。
【０００８】
また、特許文献２の特開平１０−１６２９４号公報には、発光素子アレイを支持する部材Ａと、アレイ状の結像手段を支持する部材Ｂを含むプリントヘッドにおいて、発光素子アレイの配列方向をＸ軸方向としたとき、部材Ａ、Ｂの接合面をＹＺ平面内に設けるとともに、Ａ、Ｂの少なくとも一方のＸ軸方向両端部近傍にＺ軸方向、またはＹ軸方向に伸びる位置決めピンを設けることによって、ヘッド内に複雑な調整機構を必要とせずに、結像素子アレイの最も結像性能の高い位置及び最も光量ムラの少なくなる位置に調整が可能である発明が開示されている。この発明の書き込みユニットは発光素子アレイ支持部材と結像素子アレイ支持部材の２つから構成されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−１４７２６４号公報
【特許文献２】
特開平１０−１６２９４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このような前記発光素子アレイと結像素子アレイからなる光書き込みユニットでは、前記特許文献１の公報に示されるように、発光素子アレイや結像素子アレイはハウジングに設けられた基準面に接して押圧されている。さらに、前記ハウジングには感光体に位置決めするための焦点基準面も設けられている。このように、発光素子アレイと結像素子アレイの各々に対する基準面と、焦点基準面がすべて同一のハウジングに支持されており、ハウジングが複雑化するとともに、非常に高精度にハウジングを製作するために製造コストあるいは歩留まりが低下するといった問題がある。
【００１１】
一方、上述のように発光素子アレイと結像素子アレイと感光体の各々に対する基準がすべて同一のハウジングに設けられているのではなく、前記特許文献２に示されるように、発光素子アレイを支持する部材と、結像素子アレイを支持する部材とに分離して構成される光書き込みユニットも提案されている。
この発明では、感光体の母線等に対して調整が可能となるために、発光素子アレイを支持する部材と、結像素子アレイを支持する部材の双方に位置決めピンを設けることが記述されているが、この場合、いずれか一方の部材（発光素子アレイを支持する部材か、結像素子アレイを支持する部材）のみが感光体に対する基準となり、他方の部材はそれに対して位置決めピンが設けられた一方向のみの調整となるため、調整の自由度が低下するという問題がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ハウジングを複雑化、高精度化することなく、かつ調整の容易な構成の光書き込みユニットを構成することにある。
また本発明は、良好な結像特性を持つ光書き込みユニットを組み立てるための組立調整機及び組立調整方法を提供することにある。
【００１３】
本発明は、また、上記結像特性に優れた光書き込みユニットを用いることにより、良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供することにある。
さらに本発明は、上記結像特性に優れた光書き込みユニットを用いたプロセスカートリッジを提供することにある。
【００１４】
換言すれば、請求項１に記載の光書き込みユニットの発明は、複数の発光素子を直線状に配列してなる発光素子アレイと、複数の結像素子を直線状に配列してなる結像素子アレイと、前記発光素子アレイと前記結像素子アレイを保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持部材とを備えた光書込ユニットにおいて、前記支持部材に位置調整基準を持たせたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の光書き込みユニットの発明は、請求項１において、前記保持部材は、前記支持部材の位置調整基準を位置の基準にして位置合わせされることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の光書き込みユニットの発明は、請求項１において、前記支持部材に、書き込みユニットを組み立てる組立調整機の組立調整基準を持たせたことを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の光書き込みユニットの発明は、請求項３において、位置調整基準と組立調整基準が同一であることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の光書き込みユニットの発明は、請求項１において、前記支持部材に、光書き込みユニットと、像担持体、帯電ユニット、現像ユニット、クリーニングユニットから選ばれる少なくとも１つのユニットとが一体に支持され、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジ、もしくは、画像形成装置へ取り付けるための取付調整基準を持たせたことを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の光書き込みユニットの発明は、請求項５において、位置調整基準と取付調整基準が同一であることを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の光書き込みユニットの発明は、請求項３または５において、位置調整基準と組立調整基準と取付調整基準が同一であることを特徴とする。
【００２１】
請求項８に記載の光書き込みユニットの発明は、請求項１において、前記保持部材に保持される発光素子アレイ、又は結像素子アレイのいずれか一方を基準として用いることによって、他方を保持部材に保持することを特徴とする。
【００２２】
請求項９に記載の組立調整機の発明は、複数の発光素子を直線状に配列してなる発光素子アレイと、複数の結像素子を直線状に配列してなる結像素子アレイと、前記発光素子アレイと前記結像素子アレイを保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持部材とを備えた光書き込みユニットを組み立てるための組立調整機であって、当該組み立て調整機は、少なくとも前記光書き込みユニットの位置調整基準となる指示部材の位置を空間的に固定するための固定手段と、前記光書き込みユニットからの結像光をモニターするための光学センサとを有して構成され、前記支持部材に持たせた位置調整基準を、組立調整基準として組立を行うことを特徴とする。
【００２３】
請求項１０に記載の光書き込みユニットの組立調整方法の発明は、複数の発光素子を直線状に配列してなる発光素子アレイと、複数の結像素子を直線状に配列してなる結像素子アレイと、前記発光素子アレイと前記結像素子アレイを保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持部材とを備えた光書き込みユニットを組み立てるための組立調整方法であって、前記支持部材に持たせた位置調整基準を、組立調整基準として組立を行うことを特徴とする。
【００２４】
請求項１１に記載の画像形成装置の発明は、請求項１〜８のいずれか１つの光書き込みユニットを露光ユニットに用いた。
【００２５】
請求項１２に記載のプロセスカートリッジの発明は、露光ユニットと、像担持体、帯電ユニット、現像ユニット、クリーニングユニットから選ばれる少なくとも１つのユニットとを一体に支持し、画像形成装置に着脱可能であるプロセスカートリッジにおいて、前記露光ユニットに、請求項１〜８のいずれか１つの光書き込みユニットを用いたことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１を参照しながら、本発明の光書き込みユニットの第１の実施の形態について説明する。
図１に示す光書き込みユニット１は、発光素子アレイ１０と、結像素子アレイ１１と、前記発光素子アレイ１０と前記結像素子アレイ１１とを保持する保持部材１２と、支持部材１３とから構成される。
保持部材１２には、所望とする光学特性を得るために、特に発光素子アレイの反り（たとえばＺ方向）や結像素子アレイの曲がり（たとえばＹ方向）を矯正し、かつ、発光素子アレイと結像素子アレイの位置関係が調整されるように、保持されている。
支持部材１３は、発光素子アレイと結像素子アレイとを保持する保持部材を支持する機能を有しており、保持部材と支持部材とは、図１に示す結合箇所において結合されている。
【００２７】
このとき、支持部材には位置調整基準を持たせており、この位置調整基準は、前記保持部材の位置合わせ基準や、書き込みユニットの組み立てる組み立て調整機への組立調整基準や、画像形成装置へ取り付けるための取付調整の基準として用いられている（請求項１）。
【００２８】
次に別の実施形態について、図２を参照しながら説明する。
図２に示す別の実施形態では、保持部材１２と支持部材１３の結合箇所の位置が、図１に示す実施形態とは異なっている。
この別の実施形態では、このように、書き込みユニットや画像形成装置、プロセスカートリッジの形態に応じた位置で結合することができる。また、支持部材と保持部材との当接する面積を減らすために、支持部材１３には、複数の凸部をたとえば図２に示すように、形成することもできる。
【００２９】
次に、図３を用いて、位置調整基準に対して、光書き込みユニットを組み立てる際の位置合わせ方法について説明する。
支持部材１３には、目印となる位置調整基準をつけておく。この目印は、支持部材１３に、微小なマーキングとして形成してもよいし、また、支持部材１３の一部に、突起として、形成しても良い。図３では、支持部材の周囲に設けた突起を例として説明する。もちろん、この突起は支持部材１３の任意の場所に設けることができるが、その場合には発光素子から放出される光束に影響を与えない位置に配置したり、塗装を施したりして、迷光の原因などにならないようすることは言うまでもない。
【００３０】
前記突起は、発光素子の配列方向（この例では、図のＸ方向）に複数個設けられている。また、支持部材１３と保持部材１２とを組み立てる組み立て調整機に備わるアーム等（組み立て調整機の固定手段）によって、支持部材は固定されている。この複数個の突起を基準として、発光素子から放出された光束が結像素子アレイを介して結像した結像光が所望の位置関係を得るように、保持部材を任意の方向に調整し、図中の結合箇所で固定する。固定方法は紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂等の接着剤を用いて固定することもできるし、バネ、ネジ等で固定（係止も含む）するようにしても良い。
また図３では、結合箇所を、当接して固定している例を示すが、結合面に複数の凸部を形成して、その凸部を当接させて固定することもできる。
すなわち、保持部材１２は、支持部材の位置調整基準となる突起に対して位置合わせを行って固定されることになる（請求項２）。
【００３１】
また本例では、支持部材と保持部材とを組み立てる組立調整機への組立調整基準は、支持部材の周囲（支持部材とアームとの接点）に持たせている。すなわち、支持部材上に組立調整基準を持たせることができる（請求項３）。
【００３２】
別の調整方法の例を図４に示す。この別の例として、図４に示すように、支持部材の位置調整基準を組み立て調整機への組立調整基準を組み立て調整機の固定部に保持することもできる。すなわち、位置調整基準と組立調整基準を同一とすることができる（請求項４）。
【００３３】
次に、図５を用いて、保持部材と支持部材の組み立て方法について、さらに詳しく説明する。
まず支持部材の位置調整基準を組み立て調整機の組立調整基準とし、支持部材を組み立て調整機に固定する。また、保持部材は、Ｘ，Ｙ，Ｚ，α，β，γ方向に（もしくはこのうちのいくつかの方向に）自在に調整できるように、組み立て調整機に保持されている。なお、α方向はＸ軸の回転方向、β方向はＹ軸の回転方向、γ方向はＺ軸の回転方向を表す。
【００３４】
組み立て調整機には、組み立て調整機の組立基準位置に対し、所定の位置に光学センサが配置されている。ここでいう所定の位置とは、光書き込みユニットからの結像光を測定したい位置であり、この位置は一般には、画像形成装置に光書き込みユニットを取り付けたときの感光体位置に相当する。
この光書き込みユニットからの結像光をモニターするための光学センサは、組み立て調整機の構成に含まれている。すなわち、本発明の光書き込みユニットを製造あるいは位置調整をする際に使用される組み立て調整機は、光書き込みユニットの製造あるいは位置調整の際に位置の基準を設けた固定手段と、光センサとを有して構成されており、固定手段としては、図３に示すようなアーム、あるいは図４に示すような固定部とアームとを有する固定手段などを有して構成されている。固定手段としては、これらには限定されず、前記光書き込みユニットの位置調整基準を空間的に固定するようにすればよく、このような固定手段であれば特に制限されずに使用可能である。またモニタするための光学センサは、特に制限されない。特に、モニタをデジタルデータに変換して位置をモニタするために便利なデジタル式の光学センサ（たとえばＣＣＤなど）が好ましく使用することもできる。
【００３５】
次に、発光素子を発光させ、結像素子アレイを介して結像した結像光を、前記光学センサ（この光学センサの例としては、エリアＣＣＤやラインＣＣＤやフォトダイオードなどが挙げられる）で測定する。
このとき、所望の結像光が得られるように、保持部材を複数の方向に調整する。例えば、図６に示す（Ａ）のＹ方向にずれている場合のように、光学センサ上の所定の結像位置に対し結像光がＹ方向にずれているとき（結像光が、所定の結像位置に対して、Ｙ方向に平行に位置しているが、所定の結像位置に対してＹ方向にずれている場合）には、保持部材をＹ方向（図６の紙面に対して上下方向）、α方向に調整する。また、図６（Ｂ）のように、所定の結像位置に対し結像光が傾いているときには、保持部材をγ方向に調整する。さらに、図６（Ｃ）のように、所望の結像サイズに対し結像光がボケている（所望の結像サイズより大きい）場合には、保持部材をＺ方向に調整して結像光を所望の結像サイズに調整する。
【００３６】
このようにして調整が終った後に、保持部材と支持部材とを結合箇所で固定する。固定方法としては、紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂等の接着剤を用いて固定する方法を採用することが望ましい。
このようにして、位置調整基準に対して、結像光を所望の位置関係となるように光書き込みユニットを組み立てることができる。
【００３７】
画像形成装置を図７に示す。
画像形成装置において、画像を形成する画像形成プロセスの１つとして、電子写真プロセスがある。以下に電子写真プロセスについて概略を説明する。
像担持体（たとえば感光体）に帯電ユニットによって電位を与え（帯電プロセス）、光書き込みユニット（露光ユニット）からの光スポットを像担持体（たとえば感光体）上に照射することにより潜像をつくり（露光プロセス）、その潜像に現像ユニットによりトナーを付着させトナー像をつくり（現像プロセス）、転写ユニットによりそのトナー像を記録紙に写し（転写プロセス）、定着ユニットにより圧力や熱をかけ、記録紙に融着させる（定着プロセス）。なお、像担持体上に残ったトナーはクリーナユニットによって清掃され、さらに帯電部分は除電ユニットによって除電される。前記、帯電から除電までのプロセスにより１サイクルを形づくっている。
【００３８】
本発明の光書き込みユニットは、高速なカラー画像出力に有利な、タンデム型の画像形成装置にも適用できる（請求項１１）。
【００３９】
次に、本発明の光書き込みユニットを有するプロセスカートリッジについて、図８を参照しながら説明する。
このようなプロセスカートリッジを有する画像形成装置を図８に示す。
図８に示すように、本発明の光書き込みユニットを有するプロセスカートリッジは、露光ユニットと現像ユニットがプロセスカートリッジに一体に支持されており、このようなプロセスカートリッジを、本発明では、画像形成装置本体に着脱可能に構成している。図示しないが、上記例に限らず、露光ユニットと、像担持体、帯電ユニット、現像ユニット、クリーニングユニットより選ばれる少なくとも１つのユニットをプロセスカートリッジに一体に支持することができ、このような一体化された支持体を、画像形成装置本体に着脱可能に構成できる（請求項１２）。
【００４０】
光書き込みユニットと画像形成装置の関係について説明する。
画像形成装置へ光書き込みユニットを取り付ける取付調整基準と像担持体との距離は、数ｍｍ〜１０数ｍｍ程度と小さく、像担持体近傍に配置されることが一般的である。また、光書き込みユニットの焦点深度は数１０μｍ〜１００μｍ程度と小さいため、光書き込みユニットと像担持体との位置合わせを高精度に行うためには、光書き込みユニットの基準である支持部材に、画像形成装置、もしくはその一部である像担持体へ取り付けるための取付調整基準を持たせることが好ましい。また、プロセスカートリッジを有する場合には、光書き込みユニットの基準である支持部材に、プロセスカートリッジへの取付調整基準を持たせることが好ましい（請求項５）。
さらに、光書き込みユニットの保持部材の位置合わせに用いた、支持部材の位置調整基準を、画像形成装置、もしくは像担持体、もしくはプロセスカートリッジへの取付調整基準とすることで、誤差を小さく抑えることができる（請求項６）。
【００４１】
さらに、より望ましくは、支持部材の位置調整基準と、組み立て調整機への組立調整基準と、画像形成装置、もしくは像担持体、もしくはプロセスカートリッジへの取付調整基準が同一であることが望ましい（請求項７）。
【００４２】
次に、図９を用いて、保持部材に保持される発光素子アレイ及び結像素子アレイの調整方法について説明する。
発光素子アレイを基準として、調整した場合の例について図９を用いて説明する。
この例では、特にＺ方向に発生する反りを矯正した後に、発光素子アレイは、保持部材に保持されている。発光素子アレイに設けた目印（例えば、発光素子アレイ基板上の長手方向（Ｘ方向）の両端部に位置するマーキング）をモニターしながら、それを基準として、結像素子アレイの位置合わせを行い、保持部材に結像素子アレイを保持することができる。
【００４３】
結像素子アレイの調整方法として、Ｚ方向について必要であれば、ストッパ部と結像素子アレイの端部との間にスペーサを挟むことによって調整することもでき、またネジ等の係止部材によって調整できるようにしても良い。またＹ方向については、スペーサの挿入等の手段により、発光素子に対し、Ｙ方向に適切に位置調整しつつ、当接させることにより、その曲がりを矯正させながら位置決めすることができる。結像素子アレイの位置合わせとしては、結像素子アレイに設けた目印（例えば、結像素子アレイの一部に設けられたマーキングや、結像素子アレイの結像素子の光学面の頂点やエッジ等）をモニターしても良いし、結像光を光学センサによってモニターしても良い。
【００４４】
次に、結像素子アレイを基準とした場合の例について、図１０を用いてその調整方法について説明する。
結像素子アレイは、この例でも前記発光素子アレイを基準にした場合と同様に、特にＹ方向に発生する曲がりを矯正し、保持部材に保持されている。
結像素子アレイに設けた目印（例えば、結像素子アレイの一部に設けられたマーキングや、結像素子アレイの結像素子の光学面の頂点やエッジ等）をモニターしながら、それを基準として、発光素子アレイを位置合わせし、保持部材に保持することができる。発光素子アレイの調整方法としては、Ｚ方向については例えば発光素子アレイと保持部材の間にスペーサを挟むことによって調整することができるし、またＹ方向については、結像素子に対し、適切な位置に調整することができる。そして、Ｚ方向の反りを矯正するように、発光素子アレイの裏面からバネ等で抑えることができる。発光素子アレイの位置合わせとしては、発光素子アレイに設けた目印（例えば、発光素子アレイ基板上の長手方向（Ｘ方向）の両端部に位置するマーキング）をモニターしても良いし、結像光を光学センサによってモニターしても良い。
【００４５】
上記した調整方法において、結像光を光学センサによってモニターする際の結像特性としては、光量ムラを抑えるために光量値を測定するようにすることもできるし、均一な露光強度分布を得るために、あるしきい値の範囲の断面積（露光面積）を測定することもできる（図１１）。
【００４６】
このように、保持部材に保持される発光素子アレイ、又は結像素子アレイのうち、いずれか一つを基準として、他方のアレイの位置合わせすることができる。したがって、発光素子アレイ及び結像素子アレイを保持するために、保持部材に高精度な基準（高精度な位置決め基準）を必要としなくとも、調整により、所望の結像特性を得ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によって、ハウジングを２つ（保持部材と支持部材）に分離することにより、各々の部材を複雑化したり、高精度化することなく、製造しやすいハウジングを提供することができる。
【００４８】
さらに、支持部材に位置調整の基準の役割（位置調整機能あるいは位置調整基準の機能）を持たせることにより、調整（組み立て調整および／または取り付け調整）の容易な光書き込みユニットを構成することができる。
【００４９】
請求項２に記載の発明によって、支持部材の位置調整基準に対し、結像光が所望の位置関係となるように調整されるため、保持部材を高精度化することなく、製造しやすいハウジングを提供することができるとともに、画像形成装置やプロセスカートリッジに対し調整の容易な光書き込みユニットを構成することができる。
【００５０】
請求項３に記載の発明によって、支持部材に、光書き込みユニットを組み立てる組立調整機への組立調整基準を持たせ、これによって、光書き込みユニットの基準となる支持部材を組立調整基準とすることで、組立調整機でのセッティング誤差を軽減でき、精度の良い組み立て調整ができる光書き込みユニットを提供することができる。
また、位置調整基準と組立調整精度基準を近接させることで、さらに精度を向上することができる。
【００５１】
請求項４に記載の発明によって、位置調整基準と組立調整基準が同一とし、これによって、組み立て調整機に対して正確に位置合わせされるため、高精度な組み立て調整が可能となり、結像特性に優れた光書き込みユニットを提供することができる。
【００５２】
請求項５に記載の発明によって、支持部材に、画像形成装置、もしくはプロセスカートリッジへ取り付けるための取付調整基準を持たせ、これによって、光書き込みユニットの基準となる支持部材を取付調整基準とすることで、画像形成装置（像担持体）、もしくはプロセスカートリッジへの位置合わせの誤差を軽減でき、良好な画像を得ることができる光書き込みユニットを提供することができる。
【００５３】
請求項６に記載の発明によって、位置調整基準と取付調整基準が同一となり、これによって、焦点位置ズレを抑え、像担持体への位置合わせを高精度に行うことができ、さらに良好な画像を得ることができる光書き込みユニットを提供することができる。
【００５４】
請求項７に記載の発明によって、位置調整基準と組立調整基準と取付調整基準を同一とし、これによって、光書き込みユニット、組み立て調整機、画像形成装置までのすべての調整基準が同一とでき、光書き込みユニットを調整した結像特性を維持したまま、像担持体への露光が実現でき、さらに良好な画像を得ることができる光書き込みユニットを提供することができる。
【００５５】
請求項８に記載の発明によって、発光素子アレイ、又は結像素子アレイのいずれか一方を基準として、他方を位置合わせすることで、保持部材を高精度化することなく、調整により、良好な結像特性を得ることができる光書き込みユニットを提供することができる。
【００５６】
請求項９によって、支持部材に位置調整基準を持たせ、組立調整基準として組立を行うことによって、良好な結像特性を持つ光書込ユニットを組み立てるための組立調整機を提供することができる。
【００５７】
請求項１０によって、支持部材に位置調整基準を持たせ、組立調整基準として組立を行うことによって、良好な結像特性を持つ光書込ユニットを組み立てることができる。
【００５８】
請求項１１によって、前記請求項１〜８のいずれか一つの光書き込みユニットを露光ユニットとして用いることによって、結像特性に優れた光書き込みユニットを用いることにより、良好な画像を得ることができる画像形成装置が得られる。
【００５９】
請求項１２によって、請求項１〜８のいずれか一つの光書き込みユニットを露光ユニットとして、像担持体、帯電ユニット、現像ユニット、クリーニングユニットより選ばれる少なくとも１つのユニットと一体に支持され、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジによって、結像特性に優れた光書き込みユニットを備えたプロセスカートリッジが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光書き込みユニットの第１の例を示す図である。
【図２】光書き込みユニットの第２の例を示す図である。
【図３】位置調整基準の例を示す図である。
【図４】組み立て調整基準の例を示す図である。
【図５】光書き込みユニットの組み立て調整の例を示す図である。
【図６】調整前（または調整時）の結像光の状態の例を示す図である。
【図７】画像形成装置の構成の概略を説明するための図である。
【図８】プロセスカートリッジを有する画像形成装置の構成の概略を説明するための図である。
【図９】保持部材への保持方法の第１の例を示す図である。
【図１０】保持部材への保持方法の第２の例を示す図である。
【図１１】露光強度分布曲線（露光強度分布曲面）を、露光強度がある一定値である面で切断した図であり、横軸は、この図では、面積を表し、縦軸は、露光強度を表している。横軸は、実際的には、ｘ軸とｙ軸の直交座標表示で表すこともできる。
【図１２】基板上に実装された発光ダイオードアレイ（ＬＥＤ）の例を示す図であり、（ａ）は、ＬＥＤの配列例を示し、（ｂ）は、ＬＥＤアレイの断面図を表し、（ｃ）は、ＬＥＤアレイチップの例を示す図である。
【図１３】ロッドレンズアレイの概略を示す図である。
【図１４】ルーフプリズムレンズアレイの概略を示す図である。
【符号の説明】
１ 光書き込みユニット
１０ 発光素子アレイ
１１ 結像素子アレイ
１２ 保持部材
１３ 支持部材
Claims (12)
- 複数の発光素子を直線状に配列してなる発光素子アレイと、複数の結像素子を直線状に配列してなる結像素子アレイと、前記発光素子アレイと前記結像素子アレイを保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持部材とを備えた光書込ユニットにおいて、
前記支持部材に位置調整基準を持たせたことを特徴とする光書き込みユニット。 - 請求項１において、
前記保持部材は、前記支持部材の位置調整基準を位置の基準にして位置合わせされることを特徴とする光書き込みユニット。 - 請求項１において、
前記支持部材に、書き込みユニットを組み立てる組立調整機の組立調整基準を持たせたことを特徴とする光書き込みユニット。 - 請求項３において、
位置調整基準と組立調整基準が同一であることを特徴とする光書き込みユニット。 - 請求項１において、
前記支持部材に、光書き込みユニットと、像担持体、帯電ユニット、現像ユニット、クリーニングユニットから選ばれる少なくとも１つのユニットとが一体に支持され、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジ、もしくは、画像形成装置へ取り付けるための取付調整基準を持たせたことを特徴とする光書き込みユニット。 - 請求項５において、
位置調整基準と取付調整基準が同一であることを特徴とする光書き込みユニット。 - 請求項３または５において、
位置調整基準と組立調整基準と取付調整基準が同一であることを特徴とする光書き込みユニット。 - 請求項１において、
前記保持部材に保持される発光素子アレイ、又は結像素子アレイのいずれか一方を基準として用いることによって、他方を保持部材に保持することを特徴とする光書き込みユニット。 - 複数の発光素子を直線状に配列してなる発光素子アレイと、
複数の結像素子を直線状に配列してなる結像素子アレイと、前記発光素子アレイと前記結像素子アレイを保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持部材とを備えた光書き込みユニットを組み立てるための組立調整機であって、
当該組み立て調整機は、少なくとも前記光書き込みユニットの位置調整基準となる指示部材の位置を空間的に固定するための固定手段と、
前記光書き込みユニットからの結像光をモニターするための光学センサとを有して構成され、
前記支持部材に持たせた位置調整基準を、組立調整基準として組立を行うことを特徴とする組立調整機。 - 複数の発光素子を直線状に配列してなる発光素子アレイと、
複数の結像素子を直線状に配列してなる結像素子アレイと、
前記発光素子アレイと前記結像素子アレイを保持する保持部材と、
前記保持部材を支持する支持部材とを備えた光書き込みユニットを組み立てるための組立調整方法であって、
前記支持部材に持たせた位置調整基準を、組立調整基準として組立を行うことを特徴とする光書き込みユニットの組立調整方法。 - 請求項１〜８のいずれか１つの光書き込みユニットを露光ユニットに用いた画像形成装置。
- 露光ユニットと、像担持体、帯電ユニット、現像ユニット、クリーニングユニットから選ばれる少なくとも１つのユニットとを一体に支持し、画像形成装置に着脱可能であるプロセスカートリッジにおいて、前記露光ユニットに、請求項１〜８のいずれか１つの光書き込みユニットを用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003193238A JP2005028606A (ja) | 2003-07-07 | 2003-07-07 | 光書き込みユニット、該ユニットを組み立てるための組立調整機、組立調整方法、画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003193238A JP2005028606A (ja) | 2003-07-07 | 2003-07-07 | 光書き込みユニット、該ユニットを組み立てるための組立調整機、組立調整方法、画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005028606A true JP2005028606A (ja) | 2005-02-03 |
Family
ID=34204760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003193238A Withdrawn JP2005028606A (ja) | 2003-07-07 | 2003-07-07 | 光書き込みユニット、該ユニットを組み立てるための組立調整機、組立調整方法、画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005028606A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006251736A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Ricoh Co Ltd | プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
| EP2147798A1 (en) * | 2008-07-22 | 2010-01-27 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Exposure device and method for producing the same |
| JP2010026283A (ja) * | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Brother Ind Ltd | 露光装置およびその製造方法 |
| JP2016190459A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 株式会社沖データ | 発光装置製造方法 |
-
2003
- 2003-07-07 JP JP2003193238A patent/JP2005028606A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006251736A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Ricoh Co Ltd | プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
| EP2147798A1 (en) * | 2008-07-22 | 2010-01-27 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Exposure device and method for producing the same |
| JP2010026283A (ja) * | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Brother Ind Ltd | 露光装置およびその製造方法 |
| US9387688B2 (en) | 2008-07-22 | 2016-07-12 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Exposure device and method for producing the same |
| JP2016190459A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 株式会社沖データ | 発光装置製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6686946B2 (en) | Density unevenness suppressing image forming apparatus and method | |
| JP3902137B2 (ja) | Ｌｅｄプリントヘッド | |
| US20090294630A1 (en) | Image sensor, image reading device and production method of image sensor | |
| EP2147798B1 (en) | Exposure device and method for producing the same | |
| US20090141115A1 (en) | Line Head, Image Forming Apparatus Incorporating the Same, and Method of Adjusting Position of the Same | |
| JP2010164658A (ja) | レンズアレイ、レンズユニット、ｌｅｄヘッド、露光装置、画像形成装置および読取装置 | |
| JP2010072557A (ja) | レンズアレイユニット、光学ヘッドおよび情報装置 | |
| JP2009214396A (ja) | 光書込みヘッドおよび画像形成装置 | |
| JP2017177664A (ja) | 露光ヘッド、露光装置およびその製造方法、受光ヘッド、受光装置およびその製造方法 | |
| JP2004287292A (ja) | 光走査装置及び画像形成装置 | |
| JP2005028606A (ja) | 光書き込みユニット、該ユニットを組み立てるための組立調整機、組立調整方法、画像形成装置およびプロセスカートリッジ | |
| JP5222161B2 (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 | |
| JP5061567B2 (ja) | 露光装置の焦点位置調整方法 | |
| JP4751922B2 (ja) | レンズアレイユニット、光学ヘッドおよび情報装置 | |
| JP5564830B2 (ja) | 露光装置および画像形成装置 | |
| JP2006256201A (ja) | 書込ユニットおよび画像形成装置 | |
| JP2004098390A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP4916069B2 (ja) | 結像素子ユニット、光書き込みユニットおよび画像形成装置 | |
| JP2005059300A (ja) | 画像形成装置およびプリントヘッド | |
| JP4760104B2 (ja) | レンズアレイの最適共役長の決定方法およびプリントヘッドの製造方法 | |
| JP4693438B2 (ja) | 走査光学装置および画像形成装置 | |
| JP2017132182A (ja) | 露光装置、画像形成装置、複合装置、及び読取装置 | |
| JP2002337392A (ja) | 光プリントヘッド、その調整方法および画像形成装置 | |
| JP2003276247A (ja) | 光プリントヘッド及びその製造方法並びに画像形成装置 | |
| JP2007086022A (ja) | プリントヘッドの特性計測装置、光量補正方法、プリントヘッドおよび画像形成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20061003 |