JP2011075969A - Method for assembling lens array, line head, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズアレイの組み立て方法、ラインヘッド、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a lens array assembling method, a line head, and an image forming apparatus.
電子写真方式を用いる複写機、プリンター等の画像形成装置には、回転する感光体の表面を露光処理して静電潜像を形成する露光手段が備えられている。このような露光手段としては、例えば発光ダイオードなどの複数の発光素子を、感光体の軸方向に配列した構造のラインヘッドが知られている。 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as copying machines and printers that use an electrophotographic system are provided with exposure means for forming an electrostatic latent image by exposing the surface of a rotating photoreceptor. As such an exposure means, a line head having a structure in which a plurality of light emitting elements such as light emitting diodes are arranged in the axial direction of a photoreceptor is known.
例えば、特許文献1では、発光素子が形成されたガラスなどの発光素子基板と、透明樹脂層の曲面によってレンズが形成された一対のレンズアレイを備え、発光素子から照射された光を、一対のレンズアレイによって構成される光学ユニットを通して感光体に照射するラインヘッドが記載されている。このようなラインヘッドでは、レンズの光軸方向において、発光素子基板とレンズアレイの間や、一対のレンズアレイの間には、レンズアレイを支持する支持部材としてのスペーサーが設けられる。発光素子の光軸やレンズの光軸が一致するように、発光素子基板や一対のレンズアレイは、このスペーサーによって支持される。
また、このようなラインヘッドに利用できるレンズアレイの製造方法として、ガラスなどの光透過性基板上にレンズを備えた樹脂層を成型してレンズアレイを得る方法が特許文献2には記載されている。
ここで、レンズアレイに形成されたレンズと発光素子の位置がレンズの光軸と直交する方向にずれることを防止して良好な光書込を行うために、特許文献2では、レンズアレイに位置決めマークを形成し、光軸と直交する方向のレンズアレイの位置を調整する方法が提案されている。
For example,
In addition, as a method for manufacturing a lens array that can be used for such a line head,
Here, in order to prevent the positions of the lens and the light emitting element formed in the lens array from deviating in a direction perpendicular to the optical axis of the lens and perform good optical writing, in
このような光軸と直交する面におけるレンズアレイの位置を調整するとき、スペーサーとレンズアレイの樹脂層とがこすれあって粉塵が生じることがある。そのため、スペーサーとレンズアレイとの間に球形のギャップ材を挟むことで、粉塵の発生を回避しながら、光軸と直交する方向にレンズアレイ位置を調整可能としながら、球形のギャップ材を介してレンズアレイをスペーサーによって支持する場合がある。
しかしながら、レンズアレイの樹脂層が球形のギャップ材を介してスペーサーと当接する場合、当接した部分の樹脂層は変形を生じる。これによって、レンズアレイの位置がレンズの光軸方向にずれてしまう。また、摩擦抵抗が増加するためレンズアレイとスペーサーとを相対的に移動させながら行う位置調整が困難になる。すなわち、ピントのずれや結像性能の劣化を招き、感光体に良好な光書込を行えなくなるという課題がある。
When adjusting the position of the lens array on the surface orthogonal to the optical axis, dust may be generated by rubbing the spacer and the resin layer of the lens array. Therefore, by sandwiching a spherical gap material between the spacer and the lens array, it is possible to adjust the lens array position in the direction perpendicular to the optical axis while avoiding the generation of dust, and through the spherical gap material. The lens array may be supported by a spacer.
However, when the resin layer of the lens array comes into contact with the spacer via the spherical gap material, the resin layer in the contacted portion is deformed. As a result, the position of the lens array is shifted in the optical axis direction of the lens. Further, since the frictional resistance is increased, it is difficult to adjust the position while relatively moving the lens array and the spacer. That is, there is a problem that the focus shift and the image forming performance are deteriorated, and good optical writing cannot be performed on the photosensitive member.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]レンズ面に対応する型面を持つ金型に光硬化性樹脂を注入し、前記金型に光透過性基板を載せ、前記光透過性基板側から光照射して前記光硬化性樹脂を硬化させて、前記光透過性基板にレンズを備えた樹脂層を形成し、前記樹脂層を形成した前記光透過性基板を支持する支持部材と、前記樹脂層の一部を除去して表出した前記光透過性基板の面とを、球状のギャップ材を含む接着剤で接合することを特徴とするレンズアレイの組み立て方法。 Application Example 1 A photocurable resin is injected into a mold having a mold surface corresponding to a lens surface, a light transmissive substrate is placed on the mold, and light is irradiated from the light transmissive substrate side to perform the light curing. The resin is cured to form a resin layer having a lens on the light transmissive substrate, and a support member that supports the light transmissive substrate on which the resin layer is formed, and a part of the resin layer are removed. A method of assembling a lens array, wherein the surface of the light-transmitting substrate that is exposed is bonded with an adhesive containing a spherical gap material.
この構成によれば、支持部材と樹脂層の一部を除去して表出した光透過性基板の面とを、球状のギャップ材を含む接着剤で接合する。これにより、レンズアレイの表出した光透過性基板の面が球形のギャップ材を介してスペーサーと当接するので、レンズアレイの位置がレンズの光軸方向にずれてしまうことが抑制できる。また、摩擦抵抗の増加が抑制されるため、レンズアレイとスペーサーとを相対的に移動させながら行う位置調整を容易に行うことができる。 According to this configuration, the support member and the surface of the light-transmitting substrate that is exposed by removing a part of the resin layer are joined together with an adhesive containing a spherical gap material. As a result, the surface of the light-transmitting substrate exposed by the lens array comes into contact with the spacer via the spherical gap material, and therefore it is possible to suppress the position of the lens array from being shifted in the optical axis direction of the lens. Further, since an increase in frictional resistance is suppressed, it is possible to easily adjust the position while relatively moving the lens array and the spacer.
[適用例2]前記樹脂層を形成した前記光透過性基板を支持する支持部材と、前記樹脂層の一部を除去して表出した前記光透過性基板の面との接合は、前記レンズの光軸方向と直交する方向に位置調整をし、前記位置調整を行った後に前記接着剤を硬化させて接合する上記のレンズアレイの組み立て方法。 Application Example 2 The bonding between the support member that supports the light-transmitting substrate on which the resin layer is formed and the surface of the light-transmitting substrate that is exposed by removing a part of the resin layer is performed by using the lens. The lens array assembling method described above, wherein position adjustment is performed in a direction orthogonal to the optical axis direction of the lens, and the adhesive is cured and bonded after the position adjustment.
この構成によれば、レンズの光軸方向と直交または略直交する平面におけるレンズアレイの位置調整が行われた位置でレンズアレイを支持部材によって固定することができる。 According to this configuration, the lens array can be fixed by the support member at a position where the position adjustment of the lens array is performed on a plane orthogonal or substantially orthogonal to the optical axis direction of the lens.
[適用例3]前記接着剤は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型接着剤であることを特徴とする上記レンズアレイの組み立て方法。 Application Example 3 The method for assembling the lens array, wherein the adhesive is an ultraviolet curable adhesive that is cured by irradiation with ultraviolet rays.
この構成によれば、紫外線を照射する前にレンズの光軸方向と直交または略直交する平面におけるレンズアレイの位置調整をすることにより、紫外線硬化型接着剤が硬化する前なので摩擦抵抗が少ないため、レンズアレイと支持部材との位置調整が容易となる。また、位置調整が終了した時点で紫外線を照射することにより、即座にレンズアレイを支持部材で固定できる。 According to this configuration, by adjusting the position of the lens array in a plane orthogonal or substantially orthogonal to the optical axis direction of the lens before irradiating with ultraviolet rays, the frictional resistance is low because the ultraviolet curable adhesive is not cured. The position of the lens array and the support member can be easily adjusted. Further, when the position adjustment is completed, the lens array can be immediately fixed by the support member by irradiating with ultraviolet rays.
[適用例4]レンズ面に対応する型面を持つ金型に光硬化性樹脂を注入し、前記金型に光透過性基板を載せて前記光透過性基板側から光照射して前記光硬化性樹脂を硬化させて前記光透過性基板にレンズを備えた樹脂層を形成し、前記樹脂層を形成した前記光透過性基板を支持する支持部材と前記樹脂層の一部を除去して表出した前記光透過性基板の面とを球状のギャップ材を含む接着剤で接合して組み立てられたレンズアレイと、前記レンズで結像される光を発光する発光素子を有する発光素子アレイと、を有することを特徴とするラインヘッド。 Application Example 4 A photocurable resin is injected into a mold having a mold surface corresponding to a lens surface, a light transmissive substrate is placed on the mold, and light is irradiated from the light transmissive substrate side to perform the photocuring. A resin layer having a lens is formed on the light transmissive substrate by curing the light transmissive resin, and a support member for supporting the light transmissive substrate on which the resin layer is formed and a part of the resin layer are removed. A lens array assembled by joining the surface of the light-transmitting substrate that is put out with an adhesive containing a spherical gap material, a light-emitting element array having a light-emitting element that emits light imaged by the lens, A line head characterized by comprising:
この構成によれば、ピントのずれや結像性能の劣化を招き、感光体に良好な光書込を行えなくなることを抑制できる。 According to this configuration, it is possible to prevent the focus from being deviated and the image forming performance from being deteriorated, and good optical writing on the photosensitive member cannot be performed.
[適用例5]レンズ面に対応する型面を持つ金型に光硬化性樹脂を注入し、前記金型に光透過性基板を載せて前記光透過性基板側から光照射して前記光硬化性樹脂を硬化させて前記光透過性基板にレンズを備えた樹脂層を形成し、前記樹脂層を形成した前記光透過性基板を支持する支持部材と前記樹脂層の一部を除去して表出した前記光透過性基板の面とを球状のギャップ材を含む接着剤で接合して組み立てられたレンズアレイと、及び前記レンズで結像される光を発光する発光素子を有する発光素子アレイとを有するラインヘッドと、前記ラインヘッドにより潜像が形成される潜像担持体と、前記潜像担持体に形成された前記潜像を現像する現像部と、を有することを特徴とする画像形成装置。 Application Example 5 A photocurable resin is injected into a mold having a mold surface corresponding to a lens surface, a light transmissive substrate is placed on the mold, and light is irradiated from the light transmissive substrate side to perform the photocuring. A resin layer having a lens is formed on the light transmissive substrate by curing the light transmissive resin, and a support member for supporting the light transmissive substrate on which the resin layer is formed and a part of the resin layer are removed. A lens array assembled by bonding the surface of the light-transmitting substrate that has been put out with an adhesive containing a spherical gap material, and a light-emitting element array having a light-emitting element that emits light imaged by the lens; An image forming apparatus comprising: a line head having a latent image; a latent image carrier on which a latent image is formed by the line head; and a developing unit that develops the latent image formed on the latent image carrier. apparatus.
この構成によれば、ピントのずれや結像性能の劣化を招き、感光体に良好な光書込を行えなくなることを抑制できる。そのため、形成される画像品質が低下することを抑制できる。 According to this configuration, it is possible to prevent the focus from being deviated and the image forming performance from being deteriorated, and good optical writing on the photosensitive member cannot be performed. For this reason, it is possible to suppress degradation in image quality to be formed.
(第1実施例)
以下、図を参照し、本実施例におけるラインヘッドおよび画像形成装置について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, the line head and the image forming apparatus according to this embodiment will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施例の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。画像形成装置1は、帯電工程・露光工程・現像工程・転写工程・定着工程を含む一連の画像形成プロセスによって画像を記録媒体Pに記録する電子写真方式のプリンターである。本実施例では、画像形成装置1は、いわゆるタンデム方式を採用するカラープリンターである。このような画像形成装置1は、図1に示すように、帯電工程・露光工程・現像工程のための画像形成ユニット10と、転写工程のための転写ユニット20と、定着工程のための定着ユニット30と、紙などの記録媒体Pを搬送するための搬送機構40と、この搬送機構40に記録媒体Pを供給する給紙ユニット50とを有している。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the overall configuration of the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment. The
画像形成ユニット10は、イエローのトナー像を形成する画像形成ステーション10Yと、マゼンタのトナー像を形成する画像形成ステーション10Mと、シアンのトナー像を形成する画像形成ステーション10Cと、ブラックのトナー像を形成する画像形成ステーション10Kとの4つの画像形成ステーションを備えている。
The
各画像形成ステーション10Y、10M、10C、10Kは、それぞれ、静電的な潜像を担持する感光ドラム(感光体)11を有し、その周囲(外周側)には、帯電ユニット12、ラインヘッド(露光ユニット)13、現像部14、クリーニングユニット15が配設されている。各画像形成ステーション10Y、10M、10C、10Kを構成するこれらの装置は、同じ構成であるため、以下、1つの装置について説明する。
Each of the
感光ドラム11は、全体形状が円筒状をなすものである。感光ドラム11の外周面(円筒面)には、感光層(不図示)が形成され、ラインヘッド13からの光(出射光)を受光する受光面(被照射面)(不図示)を構成している。また、この感光ドラム11は、その軸線まわりに図1中矢印方向に回転可能となっている。
The
帯電ユニット12は、コロナ帯電などにより感光ドラム11の受光面を一様に帯電させるものである。ラインヘッド13は、パーソナルコンピューター(不図示)などのホストコンピューターから画像情報を受け、これに応じて、感光ドラム11の受光面に向けて光を放射する。一方、感光ドラム11の受光面は、一様に帯電された状態となっており、光の放射パターンに対応した潜像が形成される。
The charging
現像部14は、トナーを貯留する貯留部(不図示)を有しており、当該貯留部から、静電的な潜像を担持する感光ドラム11の受光面にトナーを供給し付与する。これにより、感光ドラム11上の潜像がトナー像として可視化(現像)される。クリーニングユニット
15は、感光ドラム11の受光面に当接するゴム製のクリーニングブレード151を有する。クリーニングブレード151によって、後述する一次転写後の感光ドラム11上に残存するトナーをクリーニングブレード151により掻き落として除去するようになっている。
The developing
転写ユニット20は、各画像形成ステーション10Y、10M、10C、10Kの感光ドラム11上に形成された各色のトナー像を一括して記録媒体Pに転写するようになっている。
The
各画像形成ステーション10Y、10C、10M、10Kでは、それぞれの感光ドラム11が1回転する間に、帯電ユニット12による感光ドラム11の受光面の帯電と、ラインヘッド13による受光面の露光と、現像部14による受光面へのトナーの供給と、一次転写ローラー22との圧着による中間転写ベルト21への一次転写と、クリーニングユニット15による受光面のクリーニングとが順次行なわれる。
In each of the
転写ユニット20は、エンドレスベルト状の中間転写ベルト21を有し、この中間転写ベルト21は、複数(図1に示す構成では4つ)の一次転写ローラー22と駆動ローラー23と従動ローラー24とで張架されており、駆動ローラー23の回転により、図1に示す矢印方向に、感光ドラム11の周速度とほぼ同じ周速度で回転駆動される。
The
各一次転写ローラー22は、それぞれ対応する感光ドラム11に中間転写ベルト21を介して対向配設されており、感光ドラム11上の単色のトナー像を中間転写ベルト21に転写(一次転写)するようになっている。この一次転写ローラー22は、一次転写時に、トナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧(一次転写バイアス)が印加される。
Each
中間転写ベルト21上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのうちの少なくとも1色のトナー像が担持される。例えば、フルカラー画像の形成時には、中間転写ベルト21上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナー像が順次重ねて転写されて、フルカラーのトナー像が中間転写像として形成される。
On the
転写ユニット20は、中間転写ベルト21を介して駆動ローラー23に対向配設される二次転写ローラー25と、中間転写ベルト21を介して従動ローラー24に対向配設されるクリーニングユニット26とを有している。
The
二次転写ローラー25は、中間転写ベルト21上に形成された単色あるいはフルカラーなどのトナー像(中間転写像)を、給紙ユニット50から供給される紙、フィルム、布等の記録媒体Pに転写(二次転写)するようになっている。二次転写ローラー25は、二次転写時に、中間転写ベルト21に押圧されるとともに二次転写電圧(二次転写バイアス)が印加される。このような二次転写時には、駆動ローラー23は、二次転写ローラー25のバックアップローラーとしても機能する。
The
クリーニングユニット26は、中間転写ベルト21の表面に当接するゴム製のクリーニングブレード261を有し、二次転写後の中間転写ベルト21上に残存するトナーをクリーニングブレード261により掻き落として除去するようになっている。
The
定着ユニット30は、定着ローラー301と、定着ローラー301に圧接される加圧ローラー302とを有しており、定着ローラー301と加圧ローラー302との間を記録媒体Pが通過するよう構成されている。また、定着ローラー301は、その内側に当該定着ローラーの外周面を加熱するヒーターが内蔵されており、通過する記録媒体Pを加熱および加圧することができる。このような構成の定着ユニット30より、トナー像の二次転写を受けた記録媒体Pを加熱および加圧して、トナー像を記録媒体Pに融着させて永久像として定着する。
The fixing
搬送機構40は、前述した二次転写ローラー25と中間転写ベルト21との間の二次転写部へ給紙タイミングを計りつつ記録媒体Pを搬送するレジストローラー対41と、定着ユニット30での定着処理済みの記録媒体Pを挟持搬送する搬送ローラー対42、43、44とを有している。
The
このような搬送機構40は、記録媒体Pの一方の面のみに画像形成を行う場合には、定着ユニット30によって一方の面に定着処理された記録媒体Pを搬送ローラー対42により挟持搬送して、画像形成装置1の外部へ排出する。また、記録媒体Pの両面に画像形成する場合には、定着ユニット30によって一方の面に定着処理された記録媒体Pを一旦搬送ローラー対42により挟持した後に、搬送ローラー対42を反転駆動するとともに、搬送ローラー対43、44を駆動して、記録媒体Pを表裏反転してレジストローラー対41へ帰還させ、前述と同様の動作により、記録媒体Pの他方の面に画像を形成する。
When such a
給紙ユニット50は、未使用の記録媒体Pを収容する給紙カセット51と、給紙カセット51から記録媒体Pを1枚ずつレジストローラー対41へ向け給送するピックアップローラー52とを備えている。
The
次に、ラインヘッド13について説明する。図2は、ラインヘッド13の斜視図である
。図3は、図2のラインヘッド13を主走査方向D1における矢印方向から見たA−A線における断面図である。図3に示すように、ラインヘッド13は、感光ドラム11の受光面111に対向して配置されている。また、ラインヘッド13は、主走査方向D1が、感光ドラム11の回転軸と平行となるように配置されている。
Next, the
レンズアレイ80とレンズアレイ83は、レンズアレイ80,83を支持するための支持部材としてのスペーサー81,82を挟んで長手方向を主走査方向D1にして備えられる。さらに、レンズアレイ83と発光素子基板87は、レンズアレイ83を支持するための支持部材としてのスペーサー84,85を挟んで長手方向を主走査方向D1にして備えられる。
The
遮光部材86は、長手方向を主走査方向D1にして発光素子基板87とレンズアレイ83との間に備えられる。発光素子基板87は、ガラスや樹脂などの透明性を有する基板から形成され、ベース89に固定された収容部材88に備えられる。
The
レンズアレイ80、レンズアレイ83の発光素子基板87側には、複数の凸曲面からなるレンズ64がそれぞれ形成されている。レンズ64の構成材料としては、光学特性を有するものであれば、特に限定されないが、例えば、樹脂材料および/またはガラス材料が好適に用いられる。
On the light emitting
発光素子基板87のベース89側には、例えば有機EL(Organic Electroluminescence)、発光ダイオードなどの発光素子群71が備えられる。発光素子群71は、収容部材88に形成された凹部881の空間領域内に収容される。発光素子基板87と、発光素子基板87に備えられた発光素子群71によって発光素子アレイが構成される。
On the base 89 side of the light emitting
凹部881には、発光素子群71を構成する発光素子(不図示)と電気的に接続された導線類(不図示)、または、各発光素子を駆動させるための回路(不図示)が収納されている。
The
発光素子群71から光軸方向D3に照射された光Lは、発光素子基板87、遮光部材86に形成された貫通孔861、レンズアレイ83に形成されたレンズ64、スペーサー81とスペーサー82との間に形成された空間領域、レンズアレイ80に形成されたレンズ64を通過し感光ドラム11の受光面111に照射される。
The light L emitted from the light emitting
図4は、光軸方向D3から見た図で、発光素子基板87における複数の発光素子群71と、レンズアレイ80,83における複数のレンズ64の配置を示す図である。図4に示すように、レンズ64は、主走査方向D1に複数列配置されるとともに、主走査方向D1と直交する副走査方向D2に複数行配置されている。
FIG. 4 is a view as seen from the optical axis direction D3 and shows the arrangement of the plurality of light emitting
複数のレンズ64は、互いに離間して、3行n列(nは2以上の整数)の行列状に配置されている。レンズアレイ80に形成されている一つのレンズ64と、レンズアレイ83に形成されている一つのレンズ64とは、図3に示すように、光軸が一致するように対向し配置されている。
The plurality of
図4に示すように、複数の発光素子群71は、複数のレンズ64に対応して、互いに離間し、3行n列(nは2以上の整数)の行列状に配置されている。また、各発光素子群71は、それぞれ、複数(本実施例では8つ)の発光素子74で構成されている。
As shown in FIG. 4, the plurality of light emitting
各発光素子群71を構成する8つの発光素子74は、発光素子基板87のベース89側の面に沿って配置されている。各発光素子74から発せられた図3の光Lは、それぞれ一対のレンズ64を通過し、感光ドラム11の受光面111上で集光する。
The eight
また、図4に示すように、8つの発光素子74は、互いに離間して、主走査方向D1に4列配置され、副走査方向D2に2行配置されている。このように、8つの発光素子74は、2行4列の行列状をなしている。1つの列(発光素子列)に属する互いに隣接した2つの発光素子74同士は、主走査方向D1にずれて配置されている。そして、このように2行4列の行列状をなす8つの発光素子74では、主走査方向D1に隣接する発光素子74同士の間を、次の行の1つの発光素子74で補完している。
As shown in FIG. 4, the eight
図5は、図2の部分Bを拡大した図で、レンズアレイ80とスペーサー82との接合部分を示す図である。図6は、支持部材としてのスペーサー81,82によって支持されたレンズアレイ80,83を主走査方向D1から見た断面図である。
FIG. 5 is an enlarged view of the portion B in FIG. 2, and shows a joint portion between the
本実施例のレンズアレイ80は、光透過性基板としてのガラスで形成されたガラス基板80aと、樹脂で形成された樹脂層80bとから構成されている。樹脂層80bは、レンズアレイ80の副走査方向D2における中央部である範囲C2に形成されており、副走査方向D2における端部である範囲C1には形成されていない。スペーサー81,82側(図面下側)からレンズアレイ80を見ると、範囲C2におけるガラス基板80aは樹脂層80bで覆われているが、範囲C1におけるガラス基板80aは露出している。
The
レンズ64は、樹脂層80bに形成された凸曲面S1によって構成される。レンズアレイ80は、副走査方向D2における範囲C2にレンズ64が形成されたレンズ形成部802と、副走査方向D2における範囲C1に光軸方向D3と直交する平坦面S2が形成された端部801とから構成される。図6の端部801は、レンズアレイ80の副走査方向D2における端部に形成される。
The
同様に、レンズアレイ83は、光透過性基板としてのガラスで形成されたガラス基板83aと、樹脂で形成された樹脂層83bとから構成されている。樹脂層83bは、レンズアレイ83の副走査方向D2における中央部である範囲C2に形成されており、副走査方向D2における端部である範囲C1には形成されていない。そのため、スペーサー81,82の反対側(図面下側)からレンズアレイ83を見ると、範囲C2においては、ガラス基板83aは樹脂層83bで覆われているが、範囲C1においては、ガラス基板83aが露出している。
Similarly, the
レンズ64は、樹脂層83bに形成された凸曲面S1によって構成される。レンズアレイ83は、副走査方向D2における範囲C2にレンズ64が形成されたレンズ形成部832と、副走査方向D2における範囲C1に光軸方向D3と直交する平坦面S2が形成された端部831とから構成される。図6の端部831は、レンズアレイ83の副走査方向D2における端部に形成される。
The
スペーサー81,82は、レンズアレイ80とレンズアレイ83の間の光軸方向D3における距離を規制するものである。範囲C1に形成された平坦面S2の副走査方向D2の長さは、スペーサー81,82に形成された平坦面S3の副走査方向D2の長さM1より長い。そのため、レンズアレイ80とスペーサー81,82との相対的な位置を調整できる。
The
図5、図6に示すように、レンズアレイ80の平坦面S2とスペーサー81,82の平坦面S3との間の接着用混合剤によって、レンズアレイ80とスペーサー81,82とが接合されている。接着用混合剤は、接着剤90にギャップ材91を混ぜたものである。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
図6のスペーサー81,82におけるレンズアレイ83側の平坦面S4と、レンズアレイ83におけるスペーサー81,82側の平坦面S5との間にも、接着剤90にギャップ材91を混ぜた接着用混合剤が備えられ、レンズアレイ83とスペーサー81,82とが接合されている。
The adhesive mixture in which the
レンズアレイ80に形成されたレンズ64と対向する位置にあるレンズアレイ83に形成されたレンズ64とは光軸Eが一致するように備えられている。
The
次に、レンズアレイ80とスペーサー81,82とを接合する方法について説明する。図7は、レンズアレイ80とスペーサー81,82とを接合する工程のフローチャートである。
Next, a method for joining the
図8(a)は、樹脂層除去工程を行う前のレンズアレイ80,83を主走査方向D1から見た断面図である。ここで、レンズアレイ80,83のレンズ64を形成する方法について説明する。図14(a)〜(b)は、レンズアレイ80,83のレンズ64を形成する工程を説明するための図である。本実施例では、レンズアレイ80,83は、同一形状の金型を用いて形成される。
FIG. 8A is a cross-sectional view of the
まず、工程(a)で、レンズアレイ80,83のレンズ64のレンズ面に対応する金型200を用意する。金型200におけるレンズ面の凹型に対応する曲面型部201は機械加工により形成される。曲面型部201の深さは通常100〜200μm、直径は0.1〜1mm程度である。曲面型部201を機械加工により形成する代わりに、エッチングで形成することもできる。あるいは、レンズ64の凸面に対応する面形状を有するビーズを多数整列配置し、その表面形状を金型基板に転写する方法でも形成することができる。このようにして形成された金型200の曲面型部201中に液量を計量して注入できるディスペンサー202により曲面型部201中を中途まで満たす量の光硬化性樹脂203を順に注入する。その注入の際、ディスペンサー202を矢印のように上へ上げながら注入すると、光硬化性樹脂203に乱れを起こさないようにできる。
First, in step (a), a
次に、工程(b)において、全ての曲面型部201に光硬化性樹脂203が注入された状態で、上方からUV(紫外線)ランプ205からの紫外線206を照射し、光硬化性樹脂203を半硬化状態にする。ここで、光硬化性樹脂203を完全に硬化させないのは、次の工程(c)で追加注入する光硬化性樹脂204との界面が発生するのを防止するためである。
Next, in the step (b), in a state where the
次に、工程(d)において、レンズアレイ80,83におけるガラス基板80a,83aとなる相互に同じ形状で細長い長方形のガラス基板80a、83aを、各曲面型部201が光硬化性樹脂203,204で多少余分に満たされた金型200上に一定圧力で押し付ける。この際、曲面型部201全体の周りに所定の小さな距離を保つギャップ材207を配置する。このギャップ材207を配置することで、余分な光硬化性樹脂204と気泡が抜けやすくなる。その状態で、ガラス基板80a,83aを通して上方からUVランプ205からの紫外線206を照射し、光硬化性樹脂203,204を完全に硬化させる。
Next, in the step (d), the elongated
光硬化性樹脂203,204が完全に硬化してレンズ64となった後に、工程(e)において、ガラス基板80a,83aをレンズ64と共に金型200から取り外すことで、レンズアレイ80,83が得られる。
After the
このようにして、レンズ64は、レンズ64の凸面に対応する凹面を有した型面である曲面型部201を持つ金型200に光硬化性樹脂203,204を注入し、金型200にガラス基板80a,83aを載せ、ガラス基板80a,83側から光照射して光硬化性樹脂203,204を硬化させた樹脂層80b,83bによって形成される。
Thus, in the
図8(b)は、樹脂層除去工程を行った後のレンズアレイ80,83を主走査方向D1から見た断面図である。図7の樹脂層除去工程S100では、図8(b)のレンズアレイ80,83の破線に示す範囲C1における樹脂層を鉄などの金属製の刃物で除去する。ガラス基板80aは鉄より硬いので、刃物で除去するときに傷がつかない。あるいは、図8(b)の範囲C2をマスクし、破線に示す範囲C1における樹脂層を薬品で除去する方法でもよい。
FIG. 8B is a cross-sectional view of the
図7の塗布工程S110では、接着剤90にギャップ材91を混ぜた接着用混合剤を用意する。そして、レンズアレイ80の平坦面S2またはスペーサー81,82の平坦面S3に接着用混合剤を塗布する。
In the coating step S110 of FIG. 7, an adhesive mixture in which the
図9は、接着剤90にギャップ材91を混ぜた接着用混合剤を介してレンズアレイ80とスペーサー81,82とが当接していることを示す主走査方向D1から見た断面図である。当接工程S120では、平面を有する台1000の上に、レンズ64を台1000とは反対側に向けてレンズアレイ80を置く。そして、レンズアレイ80の端部801に形成された平坦面S2に、接着用混合剤を介してスペーサー81,82の平坦面S3をそれぞれ当接させる。
FIG. 9 is a cross-sectional view seen from the main scanning direction D1 showing that the
位置調整工程S130では、レンズアレイ80とスペーサー81,82との光軸方向D3と直交または略直交する方向における相対的な位置を調整する。すなわち、主走査方向D1と副走査方向D2におけるレンズアレイ80とスペーサー81,82との相対的な位置を調整する。本実施例では、台1000に固定されたレンズアレイ80に対して、スペーサー81,82をそれぞれ移動させる。
In the position adjustment step S130, the relative positions of the
位置調整工程S130が実施された後、接着剤90は硬化し、レンズアレイ80とスペーサー81,82とは接合される。
After the position adjustment step S130 is performed, the adhesive 90 is cured, and the
レンズアレイ80の平坦面S2は、スペーサー81,82の平坦面S3より広い。そのため、接着剤90にギャップ材91が混合された接着用混合剤を介してスペーサー81,82の平坦面S3をレンズアレイ80の平坦面S2と当接しながら、主走査方向D1や副走査方向D2に移動させることができる。これにより、スペーサー81,82とレンズアレイ80における光軸方向D3と直交または略直交する平面における相対的な位置を調整することができる。
The flat surface S2 of the
以上、説明した工程によって、レンズアレイ80とスペーサー81,82とを接合することができる。
As described above, the
図10は、図9の状態に、さらにレンズアレイ83を備えた状態を示す図である。レンズアレイ83は、樹脂層除去工程S100で、範囲C1における樹脂層を除去したものである。スペーサー81,82の平坦面S4またはレンズアレイ83の平坦面S5に、接着剤90にギャップ材91を混合した接着用混合剤を塗布し、スペーサー81,82にレンズアレイ83を当接させる。そして、スペーサー81,82とレンズアレイ83との光軸方向D3と直交または略直交する平面における、すなわち主走査方向D1、副走査方向D2における位置調整を行う。
FIG. 10 is a diagram showing a state in which a
位置調整が実施された後、接着剤90は硬化し、レンズアレイ83とスペーサー81,82とは接合される。
After the position adjustment is performed, the adhesive 90 is cured, and the
図11は、図10の状態に、さらにスペーサー84,85を備えた状態を示す図である。図7に示したフローチャートの塗布工程S110から位置調整工程S130と同じ方法でレンズアレイ83にスペーサー84,85を接合する。
FIG. 11 is a view showing a state in which spacers 84 and 85 are further provided in the state of FIG.
スペーサー84,85における平坦面S6またはレンズアレイ83の端部831における平坦面S2に接着剤90にギャップ材91を混合した接着用混合剤を塗布し(塗布工程S110)、平坦面S2に平坦面S5を当接させる(当接工程S120)。
An adhesive mixture in which the
そして、スペーサー84,85とレンズアレイ83との光軸方向D3と直交または略直交する平面における、すなわち主走査方向D1、副走査方向D2における位置調整を行う(位置調整工程S130)。
Then, position adjustment is performed in a plane orthogonal to or substantially orthogonal to the optical axis direction D3 between the
位置調整工程S130が実施された後、接着剤90は硬化し、レンズアレイ83とスペーサー84,85とは接合される。
After the position adjustment step S130 is performed, the adhesive 90 is cured, and the
以上、説明した本実施例におけるラインヘッド13の組み立て方法は、レンズ64のレンズ面に対応する型面である曲面型部201を持つ金型200に光硬化性樹脂203,204を注入し、金型200に光透過性基板としてのガラス基板80a,83aを載せ、ガラス基板80a,83a側から光照射して光硬化性樹脂203,204を硬化させて、ガラス基板80a,83aにレンズ64を備えた樹脂層80b,83bを形成し、樹脂層80b,83bを形成したガラス基板80a,83aを支持する支持部材としてのスペーサー81,82と、樹脂層80b,83bの一部を除去して表出したガラス基板80a,83aの面とを、球状のギャップ材91を含む接着剤90で接合することを特徴とする。
As described above, in the method of assembling the
この構成によれば、レンズアレイ80,83の表出したガラス基板80a,83aの面が球状のギャップ材91を介してスペーサー81,82と当接するので、レンズアレイ80,83の位置がレンズ64の光軸方向D3にずれてしまうことが抑制できる。また、摩擦抵抗の増加が抑制されるため、レンズアレイ80,83とスペーサー81,82とを相対的に移動させながら行う位置調整を容易に行うことができる。
According to this configuration, the surfaces of the
また、樹脂層80b,83bを形成したガラス基板80a,83aを支持するスペーサー81,82と、樹脂層80b,83bの一部を除去して表出した80b,83bの面との接合は、レンズ64の光軸方向と直交する方向に位置調整をし、位置調整を行った後に接着剤90を硬化させて接合する。
Also, the
この構成によれば、レンズの光軸方向と直交または略直交する平面においてレンズアレイ80,83の位置調整が行われた位置でレンズアレイ80,83をスペーサー81,82,84,85によって固定することができる。
According to this configuration, the
(第2実施例)
第2実施例では、紫外線が照射されると硬化する紫外線硬化型接着剤を用いて、レンズアレイ80,83とスペーサー81,82,84,85とを接合させる。図12は、第2実施例におけるレンズアレイ80とスペーサー81,82とを接合する工程のフローチャートである。図12は、図7のフローチャートに紫外線照射工程S140を追加したものである。
(Second embodiment)
In the second embodiment, the
第2実施例における樹脂層除去工程S100、塗布工程S110、当接工程S120、位置調整工程S130は、第1実施例で説明した方法と同じである。 The resin layer removing step S100, the coating step S110, the contact step S120, and the position adjusting step S130 in the second example are the same as the method described in the first example.
図13は、紫外線硬化型接着剤90aにギャップ材91を混ぜた接着用混合剤に紫外線を照射していることを示す断面図である。図13は、図9の断面図に紫外線が照射されることを示す矢印を描いた断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing that the adhesive mixture in which the
紫外線照射工程S140では、図13の矢印の方向から紫外線を照射する。第2実施例のスペーサー81a,82aは、光透過性を有するため、紫外線はスペーサー81a,82aを透過し、紫外線硬化型接着剤90aにギャップ材91を混ぜた接着用混合剤を照射する。すると、紫外線硬化型接着剤90aは硬化し、レンズアレイ80とスペーサー81a,82aとは接合される。
In the ultraviolet irradiation step S140, ultraviolet rays are irradiated from the direction of the arrow in FIG. Since the
同様に、レンズアレイ83とスペーサー84,85とを紫外線硬化型接着剤90aにギャップ材91を混ぜた接着用混合剤を用いて接合する。
Similarly, the
本実施例の方法によれば、紫外線を照射する前にレンズ64の光軸方向と直交または略直交する平面におけるレンズアレイ80,83の位置調整をすることにより、紫外線硬化型接着剤90aが硬化する前であると摩擦抵抗が少ないため、レンズアレイ80とスペーサー81a,82a、レンズアレイ83とスペーサー84,85との位置調整が容易となる。また、位置調整が終了した時点で紫外線を照射することにより、レンズアレイ80とスペーサー81a,82a、レンズアレイ83とスペーサー84,85を即座に固定できる。
According to the method of this embodiment, the ultraviolet
1…画像形成装置、11…感光ドラム(感光体)、13…ラインヘッド、14…現像部、64…レンズ、71…発光素子群、80,83…レンズアレイ、80a,83a…ガラス基板、80b,83b…樹脂層、81,82,84,85…スペーサー、87…発光素子基板、90…接着剤、90a…紫外線硬化型接着剤、91…ギャップ材、201…曲面型部、203,204…光硬化性樹脂、D3…光軸方向。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記金型に光透過性基板を載せ、前記光透過性基板側から光照射して前記光硬化性樹脂を硬化させて、前記光透過性基板にレンズを備えた樹脂層を形成し、
前記樹脂層を形成した前記光透過性基板を支持する支持部材と、前記樹脂層の一部を除去して表出した前記光透過性基板の面とを、球状のギャップ材を含む接着剤で接合することを特徴とするレンズアレイの組み立て方法。 Injecting a photocurable resin into a mold with a mold surface corresponding to the lens surface,
A light transmissive substrate is placed on the mold, light is irradiated from the light transmissive substrate side to cure the photocurable resin, and a resin layer having a lens is formed on the light transmissive substrate.
A support member that supports the light-transmitting substrate on which the resin layer is formed, and a surface of the light-transmitting substrate that is exposed by removing a part of the resin layer are bonded with an adhesive including a spherical gap material. A method of assembling a lens array, characterized by joining.
前記レンズで結像される光を発光する発光素子を有する発光素子アレイと、
を有することを特徴とするラインヘッド。 A photocurable resin is injected into a mold having a mold surface corresponding to the lens surface, a light transmissive substrate is placed on the mold, and light is irradiated from the light transmissive substrate side to cure the photocurable resin. Forming a resin layer having a lens on the light-transmitting substrate, removing the support layer supporting the light-transmitting substrate on which the resin layer is formed, and a part of the resin layer, and exposing the light A lens array assembled by bonding the surface of the conductive substrate with an adhesive containing a spherical gap material;
A light emitting element array having a light emitting element that emits light imaged by the lens;
A line head characterized by comprising:
前記ラインヘッドにより潜像が形成される潜像担持体と、
前記潜像担持体に形成された前記潜像を現像する現像部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 A photocurable resin is injected into a mold having a mold surface corresponding to the lens surface, a light transmissive substrate is placed on the mold, and light is irradiated from the light transmissive substrate side to cure the photocurable resin. Forming a resin layer having a lens on the light-transmitting substrate, removing the support layer supporting the light-transmitting substrate on which the resin layer is formed, and a part of the resin layer, and exposing the light A line head having a lens array assembled by bonding a surface of a conductive substrate with an adhesive containing a spherical gap material, and a light emitting element array having a light emitting element that emits light imaged by the lens; ,
A latent image carrier on which a latent image is formed by the line head;
A developing unit for developing the latent image formed on the latent image carrier;
An image forming apparatus comprising:
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WO2013154531A1 (en) * | 2012-04-10 | 2013-10-17 | Empire Technology Development Llc | Optical device having an alignment mechanism |
JP2020128042A (en) * | 2019-02-08 | 2020-08-27 | コニカミノルタ株式会社 | Optical writing apparatus and image forming device |
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2009
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