(57)【要約】【課題】ロッドレンズアレイの解像度を向上させる。【解決手段】支持部材上にフレーム板１４をセットし、前記支持部材上に架設され、所定のピッチで溝３７が形成された押付部材とフレーム板１４との間に各ロッドレンズ１５を挿入し、前記押付部材によって各ロッドレンズ１５をフレーム板１４に押し付けた状態で各ロッドレンズ１５をフレーム板１４に接着させ、ロッドレンズ・フレーム板ユニットを形成する。この場合、押付部材によって各ロッドレンズ１５をフレーム板１４に押し付けた状態で各ロッドレンズ１５をフレーム板１４に接着させるようになっているので、ロッドレンズ１５における形状のばらつき、反り等を矯正することができる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のロッドレンズを所定のピッチで並べることによって形成されたロッドレンズアレイを備えた光学ヘッドの製造方法において、
（ａ）支持部材上にフレーム板をセットし、
（ｂ）前記支持部材上に架設され、前記ピッチで溝が形成された押付部材と前記フレーム板との間に各ロッドレンズを挿入し、
（ｃ）前記押付部材によって各ロッドレンズをフレーム板に押し付けた状態で各ロッドレンズをフレーム板に接着させ、ロッドレンズ・フレーム板ユニットを形成することを特徴とする光学ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記ロッドレンズとフレーム板との間に充填剤が充填される請求項１に記載の光学ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記押付部材は、ロッドレンズの軸方向における複数箇所に配設される請求項１に記載の光学ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記押付部材は回転自在に配設された押付ローラである請求項１に記載の光学ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記押付部材は非回転自在に配設された押付バーである請求項１に記載の光学ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記ロッドレンズ・フレーム板ユニットにフレーム板が重ねられる請求項１に記載の光学ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記ロッドレンズ・フレーム板ユニットは二つ重ねられる請求項１に記載の光学ヘッドの製造方法。
【請求項８】
複数のロッドレンズを所定のピッチで並べることによって形成されたロッドレンズアレイを備えた光学ヘッドの製造方法に使用される治具において、
（ａ）フレーム板をセットするための支持部材と、
（ｂ）該支持部材上に架設され、前記ピッチで溝が形成された押付部材と、
（ｃ）前記各ロッドレンズをフレーム板に向けて押し付ける付勢部材とを有することを特徴とする光学ヘッドの製造方法に使用される治具。
【請求項９】
前記押付部材の表面が弾性体で形成される請求項８に記載の光学ヘッドの製造方法に使用される治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学ヘッドの製造方法及びそれに使用される治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真式の画像形成装置においては、感光体ドラムを露光するための光学式の露光装置としてＬＥＤヘッドが配設され、スキャナ等の原稿読取装置においては、原稿を読み取るための光学式の画像読取ヘッドが配設されるようになっている。そして、前記ＬＥＤヘッド、画像読取ヘッド等の光学ヘッドにおいては、画像を集束させるためにロッドレンズアレイが使用され、該ロッドレンズアレイは、複数のロッドレンズを整列させて配置することによって形成され、全体で１個の立体等倍の成立像を実像として形成することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図２は従来のロッドレンズアレイを形成する方法を示す図、図３は従来のロッドレンズアレイの斜視図である。
【０００４】
図において、１０は治具として使用されるロッドレンズ組立装置、１３は左右に配設された二つの当て板（図において、一方の当て板１３だけが示される。）、１４は当て板１３を挟んで平行に配設されたＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製の二つのフレーム板、１５は前記当て板１３及びフレーム板１４間に隙（すき）間なく配設された複数の屈折率分布型のロッドレンズである。該ロッドレンズ１５は、例えば、直径が０．６〔ｍｍ〕で、長さが３００〔ｍｍ〕のガラス製の細長棒状体から成る。前記二つのフレーム板１４のうちの一方のフレーム板１４上の左右の当て板１３間にロッドレンズ１５を２列に並べ、続いて、他方のフレーム板１４を載せて仮止めする。その後、前記当て板１３及びフレーム板１４によって形成された空間に充填（てん）剤１２を充填して含浸させ、硬化させて、各ロッドレンズ１５を固定する。このようにして、ロッドレンズ１５が互いに隣接するロッドレンズ１５に押し付けられて配列され、ロッドレンズアレイ１１が形成される。
【０００５】
【特許文献１】
特許２８７９７７４号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のロッドレンズアレイ１１においては、ロッドレンズ１５に形状のばらつき、反り等があると、各ロッドレンズ１５の光軸は互いに平行ではなくなってしまう。その結果、各ロッドレンズ１５による結像位置がずれるので、ロッドレンズアレイ１１の解像度が低下したり不均一になったりしてしまう。
【０００７】
そして、例えば、前記構成のロッドレンズアレイ１１を備えた光学ヘッドをプリンタに適用すると、画像濃度が不均一になったり、画像に筋が形成されたり、画像品位が低下してしまう。
【０００８】
本発明は、前記従来のロッドレンズアレイの問題点を解決して、ロッドレンズアレイの解像度を向上させることができる光学ヘッドの製造方法及びそれに使用される治具を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の光学ヘッドの製造方法においては、複数のロッドレンズを所定のピッチで並べることによって形成されたロッドレンズアレイを備えた光学ヘッドに適用される。
【００１０】
そして、支持部材上にフレーム板をセットし、前記支持部材上に架設され、前記ピッチで溝が形成された押付部材と前記フレーム板との間に各ロッドレンズを挿入し、前記押付部材によって各ロッドレンズをフレーム板に押し付けた状態で各ロッドレンズをフレーム板に接着させ、ロッドレンズ・フレーム板ユニットを形成する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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、光学ヘッドとして、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真式の画像形成装置において、像担持体としての感光体ドラムを露光するための光学式の露光装置として使用されるＬＥＤヘッドについて説明する。
【００１２】
図４は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤヘッドの概略図である。
【００１３】
図において、４０はＬＥＤヘッド、４１は基板であり、該基板４１にＬＥＤアレイ４２及び駆動ＩＣ４３が搭載され、該駆動ＩＣ４３は、図示されない制御部からの印刷データに従って前記ＬＥＤアレイ４２を駆動し、ＬＥＤヘッド４０の各発光素子としての図示されないＬＥＤを選択的に光を放射する。そして、前記ＬＥＤアレイ４２と対向させて、かつ、ＬＥＤアレイ４２との間、及び感光体ドラム４４との間に、所定の距離を置いて、図示されないロッドレンズを所定のピッチで並べることによって形成されたロッドレンズアレイ３８が配設される。前記各ＬＥＤから放射された光はロッドレンズアレイ３８に入射され、全体で１個の立体等倍の成立像を実像として形成し、感光体ドラム４４上に結像する。
【００１４】
次に、前記ＬＥＤヘッド４０の製造方法について説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるロッドレンズ組立装置の正面図、図５は本発明の第１の実施の形態におけるロッドレンズ組立装置の上面図、図６は本発明の第１の実施の形態における押付ローラの正面図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるロッドレンズ組立装置の側面図である。
【００１６】
図において、３０は治具として使用されるロッドレンズ組立装置、３１は支持部材としてのベースプレート、３２はベースプレート３１の両端において上方に立ち上げて配設された一対のサイドプレート、１４は、前記ベースプレート３１上に摺（しゅう）動自在に配設され、平坦（たん）な面を備えたＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製のフレーム板である。なお、フレーム板１４は、ロッドレンズ組立装置３０の二つのフレーム板のうちの一方のフレーム板である。
【００１７】
また、１５は前記フレーム板１４上に互いに並列に所定のピッチで配設され、円柱状の形状を有する複数の屈折率分布型のロッドレンズであり、該ロッドレンズ１５は、例えば、直径が０．６〔ｍｍ〕で、長さが３００〔ｍｍ〕のガラス製の細長棒状体から成る。そして、３３は、各ロッドレンズ１５の軸方向における複数箇所、本実施の形態においては、２箇所において、各ロッドレンズ１５にわたって前記ベースプレート３１上に架設された押付部材としての押付ローラであり、両端において、各軸受３９によって回転自在に保持される。また、３５は、前記フレーム板１４の位置決めを行うために、ベースプレート３１の奥側の縁部に、フレーム板１４より長く、かつ、所定の高さまで立ち上げて形成されたストッパである。
【００１８】
前記各軸受３９は、各サイドプレート３２に形成された窓２１内において上下方向に移動自在に配設され、前記窓２１内における軸受３９より上方に付勢部材としてのスプリング３６が配設される。各スプリング３６は、各軸受３９を下方に向けて付勢し、同様に、各押付ローラ３３を下方に向けて付勢する。その結果、押付ローラ３３とフレーム板１４との間に挿入された各ロッドレンズ１５は、押付ローラ３３によってフレーム板１４に押し付けられる。なお、前記各押付ローラ３３が同じ高さに位置するように、前記窓２１の位置及び寸法が設定されるとともに、窓２１内における軸受３９の下方に高さ調整部材としての調整板２２が必要に応じて配設される。
【００１９】
前記各押付ローラ３３は、いずれも同じ構造を有し、断面が三角形の形状を有し、かつ、周方向に延びる溝３７が、軸方向における複数箇所に形成される。なお、押付ローラ３３の両端には、溝３７が形成されない平坦部６１が形成される。
【００２０】
図１に示されるように、溝３７の深さは、溝３７にロッドレンズ１５を押し付けたときに、ロッドレンズ１５の一部が溝３７内に進入するように設定される。また、図５に示されるように、各押付ローラ３３の各溝３７は、精度良く形成されたロッドレンズ１５を配設した場合、ロッドレンズ１５が直線状態で置かれるように、軸方向において同じ位置に形成される。なお、本実施の形態においては、溝３７の断面が三角形の形状を有するが、矩（く）形の形状を有することもできる。また、溝３７のピッチは、ロッドレンズ１５を並べるピッチと等しくされ、ロッドレンズ１５の外径よりわずかに大きく設定される。
【００２１】
そして、前記押付ローラ３３は、直径１０〔ｍｍ〕の金属製のシャフトに、５〔ｍｍ〕の肉厚のシリコーンゴム等の離型性が良好な弾性体から成る被膜を形成することによって形成され、ロッドレンズ１５における形状のばらつき、反り等を矯正することができるだけの、ロッドレンズ１５より大きい強度を有する。また、前記シリコーンゴムとしては、ＪＩＳＡ５０〜８０〔°〕の硬度のものが好ましい。なお、前記各溝３７は被膜の部分に形成される。
【００２２】
次に、前記ロッドレンズアレイ３８を形成する方法について説明する。
【００２３】
まず、フレーム板１４を、ストッパ３５に押し当てて位置決めを行った状態でベースプレート３１上にセットし、図示されないクランプ等の固定部材によってベースプレート３１に固定する。固定部材としてクランプに代えて、所定箇所においてベースプレート３１に挿入自在に配設されたピン等を使用することもできる。なお、本実施の形態においては、フレーム板１４をストッパ３５に押し当てて位置決めを行うようになっているが、フレーム板１４及びロッドレンズ１５をストッパ３５に押し当てて位置決めを行うこともできる。その場合、ストッパ３５の上縁の高さは、各ロッドレンズ１５の最下部より高くされる。
【００２４】
続いて、押付ローラ３３を軸受３９の付勢力に抗してわずかに上昇させ、その状態で複数のロッドレンズ１５を、ロッドレンズ組立装置３０の手前側の縁部から、各溝３７にロッドレンズ１５の一部を進入させた状態で、フレーム板１４と押付ローラ３３との間に挿入して並べ、押付ローラ３３を下降させる。これに伴って、各押付ローラ３３によってロッドレンズ１５がフレーム板１４に押し付けられるので、各ロッドレンズ１５は横方向（押付ローラ３３の軸方向）には容易に移動しない。
【００２５】
このようにして、ロッドレンズ１５を前記所定のピッチで並べ終えた後、速乾性の接着剤を使用し、各押付ローラ３３によってロッドレンズ１５をフレーム板１４に押し付けた状態で、ロッドレンズ１５をフレーム板１４に仮接着によって接着させる。接着剤が乾燥した後、前記固定部材を解除し、前記押付ローラ３３を回転させることによって、ロッドレンズ組立装置３０の手前側の縁部から、ロッドレンズ１５及びフレーム板１４から成るロッドレンズ・フレーム板ユニットを取り出す。なお、前記押付ローラ３３は、平坦部６１を把持して回転させることができる。また、押付ローラ３３の一端に図示されない取手を配設し、該取手を操作することによって押付ローラ３３を回転させることもできる。
【００２６】
そして、ロッドレンズアレイ３８がロッドレンズ１５を１列に並べて形成されるものの場合、前記ロッドレンズ・フレーム板ユニットを、前記フレーム板１４が下にロッドレンズ１５を上に向けられた状態に置き、図示されない他方のフレーム板を各ロッドレンズ１５の上に重ね、左右に図示されない当て板を置き、各ロッドレンズ１５と各フレーム板及び各当て板との間に、カーボンブラック等が混入された黒色のシリコーン樹脂から成る充填剤を充填して含浸させ、硬化させて、ロッドレンズ１５を各フレーム板に固定し、ロッドレンズアレイ原型を形成する。続いて、ロッドレンズアレイ原型を所定の寸法に裁断し、各ロッドレンズ１５の端面を光学研磨し、１列のロッドレンズ１５を両側からフレーム板によって挟んだ構造のロッドレンズアレイ３８を形成する。
【００２７】
また、ロッドレンズアレイ３８がロッドレンズ１５を２列に並べて形成されるものの場合、ロッドレンズ・フレーム板ユニットを二つ形成し、その後、各ロッドレンズ・フレーム板ユニットを、各ロッドレンズ１５の列が対向させられた状態で重ね、左右に図示されない当て板を置き、各ロッドレンズ１５と各フレーム板及び各当て板との間に、カーボンブラック等が混入された黒色のシリコーン樹脂から成る充填剤を充填して含浸させ、硬化させて、各ロッドレンズ１５を各フレーム板に固定し、ロッドレンズアレイ原型を形成する。続いて、ロッドレンズアレイ原型を所定の寸法に裁断し、各ロッドレンズ１５の端面を光学研磨し、２列のロッドレンズ１５を両側からフレーム板によって挟んだ構造のロッドレンズアレイ３８を形成する。
【００２８】
このように、本実施の形態においては、フレーム板１４上に並べられた各ロッドレンズ１５が押付ローラ３３によってフレーム板１４に押し付けられるので、ロッドレンズ１５における形状のばらつき、反り等を矯正することができる。したがって、各ロッドレンズ１５の光軸が互いに平行になるので、各ロッドレンズ１５による結像位置がずれるのを防止することができる。その結果、ロッドレンズアレイ３８の解像度を向上させることができ、均一にすることができる。
【００２９】
そして、例えば、前記構成のＬＥＤヘッド４０（図４）を備えたプリンタにおいて画像を形成すると、画像濃度を均一にすることができ、画像に筋が形成されることがなくなり、画像品位を向上させることができる。
【００３０】
そして、前記各押付ローラ３３が回転自在に配設されるので、押付ローラ３３を回転させながら各ロッドレンズ１５を挿入したり、ロッドレンズ・フレーム板ユニットを取り出したりすることができる。したがって、ロッドレンズアレイ３８を形成するための作業を簡素化することができる。
【００３１】
また、各押付ローラ３３は、局部的に各ロッドレンズ１５と接触させられるだけであり、局部的にロッドレンズ１５をフレーム板１４に押し付けるようになっているので、ロッドレンズ１５における形状のばらつき、反り等を矯正するために必要になる押付ローラ３３を押す力、すなわち、スプリング３６の付勢力を小さくすることができる。したがって、スプリング３６のスプリング荷重を小さくすることができるので、ロッドレンズ組立装置３０を小型化することができる。
【００３２】
さらに、各押付ローラ３３は、局部的に各ロッドレンズ１５と接触させられるだけであるので、各押付ローラ３３と各ロッドレンズ１５とを確実に接触させることができる。したがって、ロッドレンズ１５における形状のばらつき、反り等を確実に矯正することができる。
【００３３】
本実施の形態において、スプリング３６は軸受３９を下方に向けて付勢するように配設されるが、スプリングを、押付ローラ３３の平坦部６１を下方に向けて付勢するように配設することもできる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００３５】
図８は本発明の第２の実施の形態における押付バーの斜視図、図９は本発明の第２の実施の形態におけるロッドレンズ組立装置の要部を示す図である。
【００３６】
この場合、各ロッドレンズ１５の軸方向における複数箇所、本実施の形態においては、２箇所において、各ロッドレンズ１５にわたって押付部材としての押付バー５１が非回転自在に架設され、両端において、各軸受３９（図７）によって保持される。
【００３７】
各押付バー５１は、断面が矩形の形状を有する棒状体から成るとともに、各サイドプレート３２に形成された窓２１内において上下方向に移動自在に配設され、前記窓２１内における押付バー５１より上方に付勢部材としてのスプリング３６が配設される。各スプリング３６は、各押付バー５１を下方に向けて付勢する。その結果、押付バー５１とフレーム板１４との間に挿入された各ロッドレンズ１５は、押付バー５１によってフレーム板１４に押し付けられる。なお、前記各押付バー５１が同じ高さに位置するように、前記窓２１の位置及び寸法が設定されるとともに、窓２１内における軸受３９の下方に高さ調整部材としての調整板２２が必要に応じて配設される。
【００３８】
また、前記押付バー５１は、各ロッドレンズ１５と対向する面に、ロッドレンズ１５に沿って延びる溝５２が、軸方向における複数箇所に形成される。図９に示されるように、溝５２の深さは、溝５２にロッドレンズ１５を押し付けたときに、ロッドレンズ１５の一部が溝５２内に進入するように設定される。なお、本実施の形態においては、溝５２の断面が矩形の形状を有するが、三角形の形状を有することもできる。また、溝５２のピッチは、ロッドレンズ１５を並べるピッチと等しくされ、ロッドレンズ１５の外径よりわずかに大きく設定される。
【００３９】
なお、本実施の形態においては、押付バー５１の各ロッドレンズ１５と対向する面に溝５２が形成されるようになっているが、押付バー５１の周方向の各面に形成することもできる。
【００４０】
そして、前記押付バー５１は、例えば、一辺が１０〔ｍｍ〕の金属製の棒状体に、５〔ｍｍ〕の肉厚のシリコーンゴム等の離型性が良好な弾性体から成る被膜を形成することによって形成され、ロッドレンズ１５における形状のばらつき、反り等を矯正することができるだけの、ロッドレンズ１５より大きい強度を有する。なお、前記各溝５２は被膜の部分に形成される。
【００４１】
次に、前記ロッドレンズアレイ３８を形成する方法について説明する。
【００４２】
まず、フレーム板１４を、ストッパ３５（図１）に押し当てて位置決めを行った状態で支持部材としてのベースプレート３１上にセットし、図示されないクランプ等の固定部材によってベースプレート３１に固定する。
【００４３】
続いて、押付バー５１を軸受３９の付勢力に抗して所定の量だけ上昇させ、フレーム板１４と押付バー５１との間に各ロッドレンズ１５を挿入することができるだけの間隙（げき）を形成し、その状態で複数のロッドレンズ１５を、治具として使用されるロッドレンズ組立装置３０の手前側の縁部から、各溝５２にロッドレンズ１５の一部を進入させた状態で、フレーム板１４と押付バー５１との間に挿入して並べ、押付バー５１を下降させる。これに伴って、各押付バー５１によってロッドレンズ１５がフレーム板１４に押し付けられるので、各ロッドレンズ１５は横方向（押付バー５１の軸方向）には容易に移動しない。
【００４４】
このようにして、ロッドレンズ１５を所定のピッチで並べ終えた後、速乾性の接着剤を使用し、ロッドレンズ１５とフレーム板１４とを仮接着する。接着剤が乾燥した後、前記固定部材を解除し、前記押付バー５１を軸受３９の付勢力に抗して上昇させ、ロッドレンズ組立装置３０の手前側の縁部から、ロッドレンズ１５及びフレーム板１４から成るロッドレンズ・フレーム板ユニットを取り出す。
【００４５】
各実施の形態においては、光学ヘッドとしてＬＥＤヘッドについて説明したが、スキャナ等の原稿読取装置において、原稿を読み取るための光学式の画像読取ヘッドに適用することもできる。その場合、原稿を正確に読み取ることができる。
【００４６】
なお、本発明は前記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。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、光学ヘッドの製造方法においては、複数のロッドレンズを所定のピッチで並べることによって形成されたロッドレンズアレイを備えた光学ヘッドに適用される。
【００４８】
そして、支持部材上にフレーム板をセットし、前記支持部材上に架設され、前記ピッチで溝が形成された押付部材と前記フレーム板との間に各ロッドレンズを挿入し、前記押付部材によって各ロッドレンズをフレーム板に押し付けた状態で各ロッドレンズをフレーム板に接着させ、ロッドレンズ・フレーム板ユニットを形成する。
【００４９】
この場合、押付部材とフレーム板との間に各ロッドレンズを挿入し、押付部材によって各ロッドレンズをフレーム板に押し付けた状態で各ロッドレンズをフレーム板に接着させるようになっているので、ロッドレンズにおける形状のばらつき、反り等を矯正することができる。したがって、各ロッドレンズの光軸が互いに平行になるので、各ロッドレンズによる結像位置がずれるのを防止することができる。その結果、ロッドレンズアレイの解像度を向上させることができ、均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるロッドレンズ組立装置の正面図である。
【図２】従来のロッドレンズアレイを形成する方法を示す図である。
【図３】従来のロッドレンズアレイの斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤヘッドの概略図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるロッドレンズ組立装置の上面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における押付ローラの正面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるロッドレンズ組立装置の側面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態における押付バーの斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態におけるロッドレンズ組立装置の要部を示す図である。
【符号の説明】
１４    フレーム板
１５    ロッドレンズ
３０    ロッドレンズ組立装置
３１    ベースプレート
３３    押付ローラ
３６    スプリング
３７、５２    溝
３８    ロッドレンズアレイ
４０    ＬＥＤヘッド
５１    押付バー
【図１】
2004167838.tif 000003
【図２】
2004167838.tif 000004
【図３】
2004167838.tif 000005
【図４】
2004167838.tif 000006
【図５】
2004167838.tif 000007
【図６】
2004167838.tif 000008
【図７】
2004167838.tif 000009
【図８】
2004167838.tif 000010
【図９】
2004167838.tif 000011