專利名稱：曝光裝置和使用該裝置的成象裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及靜電復(fù)印機(jī)中用的曝光裝置的結(jié)構(gòu)，在靜電復(fù)印機(jī)中，通過(guò)對(duì)感光件曝光而形成的潛象被進(jìn)行顯影并轉(zhuǎn)印到記錄紙上，從而對(duì)該圖象進(jìn)行記錄。
一種在實(shí)踐中廣泛應(yīng)用的成象裝置，其中由固定的光源如LED陣列發(fā)出的光，通過(guò)利用可聚焦光纖透鏡陣列聚焦到感光件的表面上，以在該感光鼓表面上形成潛象，且此潛象使用調(diào)色劑被顯象，然后轉(zhuǎn)移到記錄紙上因而形成圖象。當(dāng)LED陣列被用作曝光用的光源時(shí)，該裝置的尺寸可以下降得比使用激光作光源時(shí)更多。
具體說(shuō)來(lái)，帶有3或4個(gè)LED陣列的彩色成象裝置，通過(guò)將與由彩色分離獲得的相應(yīng)顏色對(duì)應(yīng)的圖象重疊而形成彩色圖象，可以利用通過(guò)使用LED陣列獲得尺寸減小的有利條件。
然而當(dāng)彩色圖象是通過(guò)重疊3或4種顏色而形成時(shí)，如果產(chǎn)生重疊誤差，則彩色重疊失調(diào)或者顏色不均產(chǎn)生而使圖象質(zhì)量大大降低。更準(zhǔn)確地說(shuō)，在傳統(tǒng)的曝光裝置中，即使該LED陣列在起始狀態(tài)被加工成直的，因?yàn)樵撗b置在工作而且其中溫度在升高，所以其平直度在逐漸降低。這是由于以下理由。隨著該裝置中溫度的升高，帶有LED陣列的LED頭的溫度也升高，且此LED頭由于各種類型元件熱膨脹方面的差異而發(fā)生變形。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，配備風(fēng)扇來(lái)冷卻該LED頭，以使其變形受到抑制。在這種情況下，該裝置的尺寸、能耗和噪音會(huì)非常不利地增加。
此外，在傳統(tǒng)性LED頭中，象調(diào)色劑或灰塵之類雜質(zhì)可能通過(guò)各組成元件之間的間隙進(jìn)入而附著在發(fā)光部分或成象機(jī)構(gòu)上。在這種情況下，光被局部屏蔽而在圖象中產(chǎn)生偏差。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種曝光裝置，即使通過(guò)其運(yùn)行產(chǎn)生了熱，也總能保持適當(dāng)?shù)钠毓狻?br> 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種曝光裝置，其中可防止雜質(zhì)附著在發(fā)光部分或成象機(jī)構(gòu)上，以致于曝光偏差不會(huì)發(fā)生。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供一種曝光裝置，其包括一具有線性列陣的許多發(fā)光元件的發(fā)光裝置；一用于驅(qū)動(dòng)該發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)器；以及用來(lái)使該發(fā)光元件發(fā)出的光在預(yù)定的位置上形成圖象的成象機(jī)構(gòu)，其中發(fā)光裝置和驅(qū)動(dòng)器由第一支承支撐，成象機(jī)構(gòu)由第二支承支撐，而且導(dǎo)熱件被插在第一與第二支承之間的間隙中。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明還提供一種曝光裝置，其包括一具有線性列陣的許多發(fā)光元件的發(fā)光裝置；一用于驅(qū)動(dòng)該發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)器；以及用來(lái)使該發(fā)光元件發(fā)出的光在預(yù)定的位置上形成圖象的成象機(jī)構(gòu)，其中發(fā)光裝置由第一支承支撐，驅(qū)動(dòng)器和成象機(jī)構(gòu)由第二支承支撐，而且導(dǎo)熱件被插在第一與第二支承之間的間隙中。
根據(jù)本發(fā)明，第一和第二支承由同種材料制成。
根據(jù)本發(fā)明，導(dǎo)熱件由彈性體構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，該成象機(jī)構(gòu)為可聚焦的光纖透鏡陣列。
根據(jù)本發(fā)明，該曝光裝置被用在靜電復(fù)印機(jī)中。


圖1為使用本發(fā)明的曝光裝置的成象裝置的示意剖視圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的曝光裝置的剖視圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的曝光裝置的局部放大透視圖，以及圖4為根據(jù)本發(fā)明的另一曝光裝置的剖視圖。
現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1表示使用本發(fā)明的曝光裝置的彩色記錄裝置實(shí)例。此彩色記錄裝置為一種彩色靜電復(fù)印機(jī)，其通過(guò)重疊4種不同顏色的圖象(即黃色圖象、品紅色圖象、青綠色圖象和黑色圖象)而形成彩色圖象。
成象部分10Y，10M，10C和10K分別形成黃色、品紅色、青綠色和黑色圖象。配備有傳送帶8。
儲(chǔ)存在紙盒1中的記錄紙由供紙輥2供出，并通過(guò)輸送輥3～6輸送到達(dá)配準(zhǔn)輥7。每一記錄紙的斜坡狀態(tài)之類由配準(zhǔn)輥7進(jìn)行矯正，且此記錄紙以適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)向傳送帶8饋送。傳送帶8是由絕緣樹脂制的板材構(gòu)成的。傳送帶8的板材的表面由位于其下方的充電器11充電。在充電過(guò)程中，與相應(yīng)顏色對(duì)應(yīng)的潛象，通過(guò)由原稿閱讀器12讀出的圖象信息信號(hào)或由象計(jì)算機(jī)之類的輸出機(jī)構(gòu)(未表示)提供的相應(yīng)彩色圖象信息信號(hào)形成在感光鼓13C，13M，13Y和13K上。感光鼓13C，13M，13Y和13K被安置為相互平行。由配準(zhǔn)輥7供給的記錄紙由被充電的傳送帶8靜電吸引，且被傳送在相應(yīng)彩色圖象形成部分10Y，10M，10C和10K的下面通過(guò)。
在黃色圖象形成部分10Y，充電器14、LED曝光頭15、顯影部件16和清潔器17被安排在感光鼓13Y的周圍，并且黃色的調(diào)色劑圖象通過(guò)靜電攝影過(guò)程形成在感光鼓13Y的表面上。在其它顏色的成象部分10M，10C和10K中，品紅、青綠和黑色的調(diào)色劑圖象按照同一方式分別通過(guò)靜電攝影過(guò)程形成在感光鼓13M，13C和13K的表面上。
相應(yīng)感光鼓上的調(diào)色劑圖象，依次在傳送帶8靠緊感光鼓13C，13M，13Y和13K的位置被轉(zhuǎn)印到由傳送帶靜電吸附及傳送的記錄紙上。在4種顏色的圖象被轉(zhuǎn)印之后，該記錄紙通過(guò)曲面剝離作用(curvatureseparation)與傳送帶8分離，并且到達(dá)一對(duì)定影輥18及19。定影輥18被加熱器(未表示)加熱，并且相應(yīng)顏色的調(diào)色劑被加熱溶融固定在該記錄紙上，從而完成一彩色圖象。
在調(diào)色劑圖象通過(guò)一對(duì)定影輥18及19定影在記錄紙表面上之后，該記錄紙被排出到排紙托盤20上。
圖2和3表示該LED曝光頭(曝光裝置)15的細(xì)節(jié)。圖2為L(zhǎng)ED曝光頭15的剖視圖，圖3為其局部放大透視圖。在以下的描述中，感光鼓13C，13M，13Y和13K僅僅稱之為感光鼓13。
許多發(fā)光元件通過(guò)半導(dǎo)體器件制造工藝被構(gòu)筑成發(fā)光芯片56表面上的列陣。按此方式形成的許多發(fā)光芯片56中的每一個(gè)被放到待安裝其上的帶有布線圖案的插接板上，以形成光源陣列(線性陣列)。該線性陣列的方向與感光鼓13的軸線一致。發(fā)光芯片安裝板55是由陶瓷材料制制成的，能將發(fā)光芯片56產(chǎn)生的熱充分散失，且被使用如粘合劑、螺釘或雙涂層粘帶等手段固定到也具有散熱作用的插板基座51上。
用于驅(qū)動(dòng)上述相應(yīng)發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)器芯片(未表示)和電阻(未表示)，被安裝在其上帶有布線圖案的驅(qū)動(dòng)器插板53上。控制發(fā)射圖用的信號(hào)也被輸入該驅(qū)動(dòng)器插板53。驅(qū)動(dòng)器插板53利用螺釘固定到其上還固定有發(fā)光芯片安裝板55的插板基座51上。發(fā)光芯片安裝板55和驅(qū)動(dòng)器插板53通過(guò)柔性電纜54彼此電連接。當(dāng)其上安裝有發(fā)光芯片56的發(fā)光芯片安裝板55和驅(qū)動(dòng)器插板53按此方式分開時(shí)，安裝在驅(qū)動(dòng)器插板53上的驅(qū)動(dòng)器和電阻產(chǎn)生的熱不會(huì)很容易地傳輸給發(fā)光芯片56，而且LED曝光頭的尺寸可以減小。插板基座51由鋁制成，來(lái)自發(fā)光芯片安裝板55和驅(qū)動(dòng)器插板53的熱量很容易向其傳輸，且其具有良好的可加工性。
發(fā)光芯片56發(fā)出的光，通過(guò)可聚焦的光纖透鏡陣列57在彩色成象裝置中用作記錄介質(zhì)的感光鼓13的表面上形成一些微光點(diǎn)，以在其上形成潛象。聚焦的光纖透鏡陣列57，被粘附在一透鏡支承52上。為在感光鼓13的表面上形成清晰的微光點(diǎn)，必須將發(fā)光芯片56、感光鼓13和聚焦的光纖透鏡陣列57固定，以建立預(yù)定的位置關(guān)系。為此目的，與聚焦的光纖透鏡陣列57粘附在一起的透鏡支承52，被進(jìn)行調(diào)整并且相對(duì)于發(fā)光芯片56固定在一預(yù)定的位置上。
圖3表示透鏡支承52被固定處的位置。該透鏡支承52沿該透鏡光軸的方向(圖2中的垂直方向)相對(duì)于構(gòu)件62進(jìn)行調(diào)整，且被使用螺釘固定在構(gòu)件62上。構(gòu)件62沿紙的輸送方向(與透鏡光軸和發(fā)光芯片陣列垂直的方向)相對(duì)于插板基座51被進(jìn)行調(diào)整，且被使用螺釘固定到插板基座51上。更準(zhǔn)確地說(shuō)，當(dāng)插板基座51和透鏡支承52通過(guò)構(gòu)件62相互固定時(shí)，調(diào)焦的光纖透鏡陣列57可被進(jìn)行調(diào)整，并被固定在與發(fā)光芯片陣列平行且以預(yù)定的姿態(tài)距其一定距離的位置上。盡管圖3只表示該LED曝光頭的一端，但調(diào)焦的光纖透鏡陣列57以同樣方式支撐和固定在另一端。透鏡支承52由鋁制成，其價(jià)格便宜并可很容易地提供剛性。
圖2還表示出一蓋58和密封墊59及60。密封墊59及60能使芯片防塵等，并由彈性材料如尿烷泡沫塑料制成。蓋58和密封墊59及60在圖3中未予表示。
由導(dǎo)熱材料如硅酮潤(rùn)滑酯或硅橡膠制成的導(dǎo)熱件61，能填充插板基座51和透鏡支承52之間的間隙。此導(dǎo)熱61遍及透鏡支承52的整個(gè)長(zhǎng)度(發(fā)光芯片陣列的整個(gè)長(zhǎng)度)伸展。
因此，熱量在插板基座51和透鏡支承52之間交換，以便始終將其設(shè)置在幾乎同樣的溫度下。由于插板基座51和透鏡支承52是由同樣的材料鋁制成的，所以，如果它們被設(shè)置在同一溫度，則其具有同樣的熱膨脹量，因而不會(huì)彎曲。其結(jié)果是發(fā)光芯片陣列56和聚焦的光纖透鏡陣列57的線性以及其間的平行度可被保持。
更準(zhǔn)確地說(shuō)，當(dāng)LED曝光頭15在該記錄裝置中發(fā)光時(shí)，發(fā)光芯片56和驅(qū)動(dòng)器芯片要產(chǎn)生熱量。此熱量被傳送給插板基座51使其加熱。鋁制的插板基座51隨其溫度升高而熱膨脹。如果不使用導(dǎo)熱件61，則透鏡支承52不與熱源相接觸，以致其溫度無(wú)法改變到引起熱膨脹。由于產(chǎn)生熱膨脹的插板基座51和未產(chǎn)生熱膨脹的透鏡支承52通過(guò)構(gòu)件62以其兩端互相連接，故其將產(chǎn)生一應(yīng)力。插板基座51和透鏡支承52兩者因而發(fā)生畸變以使應(yīng)為直線的發(fā)光芯片陣列彎曲。這種麻煩可如上所述通過(guò)在插板基座51和透鏡支承52之間引入導(dǎo)熱件61來(lái)解決。
作為導(dǎo)熱件61，可以使用金屬片之類。然而如上所述的象硅酮潤(rùn)滑脂或硅橡膠之類的彈性體更為可取。于是，即使插板基座51和透鏡支承52之間的間隙改變到使聚焦光纖透鏡陣列57的位置要進(jìn)行調(diào)整，此間隙也能被填充，而且力將盡可能不會(huì)作用在聚焦的光纖透鏡陣列57和透鏡支承52上。
當(dāng)插板基座51和透鏡支承52間的間隙以上述方式用導(dǎo)熱件61填充時(shí)，象調(diào)色劑和灰塵之類的雜質(zhì)便被防止通過(guò)該間隙進(jìn)入。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的曝光裝置，將參照?qǐng)D4進(jìn)行描述。圖4為本實(shí)施例的LED曝光頭剖視圖。在圖4中，與圖2中具有相同功能的部件用相同的附圖標(biāo)記表示。
圖4所示的LED曝光頭在功能方面與圖2所示的上述曝光頭相同。然而驅(qū)動(dòng)器插板53并非固定在支撐發(fā)光芯片安裝板55的插板基座71上面，而是固定在支撐聚焦的光纖透鏡陣列57的透鏡支承72上面。同樣，在這種情況下插板基座71和透鏡支承72間的間隙，也用彈性體制的導(dǎo)熱件61來(lái)填充，以消除其間的溫差。
同樣，在此實(shí)施例中，可以獲得與圖1至3所示實(shí)施例中相同的功能和效果。
如圖2所示的狀態(tài)或圖3所示的狀態(tài)，可被選作根據(jù)記錄裝置中LED曝光頭安裝部分的空間范圍提出的要求。
對(duì)以上實(shí)施例所作的描述涉及一種彩色成象裝置，其通過(guò)重疊4種顏色的圖象來(lái)獲得彩色圖象。然而，顯然本發(fā)明同樣可應(yīng)用于單色成象裝置的曝光裝置。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在曝光頭中，由于導(dǎo)熱件填充了用于支撐產(chǎn)熱部件的構(gòu)件和用于支撐不產(chǎn)熱部件的構(gòu)件之間的間隙，所以此兩構(gòu)件之間的溫差可以減小。其結(jié)果是，即使通過(guò)該裝置的運(yùn)作產(chǎn)生出熱量，也不會(huì)在此曝光裝置中產(chǎn)生畸變，而且適合的曝光總能進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明，可以防止外部雜質(zhì)粘附在發(fā)光部分和成象機(jī)構(gòu)上面，以致于曝光偏差不會(huì)發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種曝光裝置，包括帶有線性列陣的許多發(fā)光元件的發(fā)光機(jī)構(gòu)；一用于驅(qū)動(dòng)上述發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)器；用于使上述發(fā)光元件發(fā)出的光在預(yù)定的位置上形成圖象的成象機(jī)構(gòu)；一用于支撐上述發(fā)光機(jī)構(gòu)和上述驅(qū)動(dòng)器的第一支承；一用于支撐上述成象機(jī)構(gòu)的第二支承，以及一導(dǎo)熱件，被插在上述第一和第二支承之間的間隙中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的曝光裝置，其中所述第一和第二支承由同種材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的曝光裝置，其中所述導(dǎo)熱件由彈性體制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的曝光裝置，其中所述成象機(jī)構(gòu)為聚焦的光纖透鏡陣列。
5.一種曝光裝置，包括帶有線性列陣的許多發(fā)光元件的發(fā)光機(jī)構(gòu)；一用于驅(qū)動(dòng)上述發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)器；用于使上述發(fā)光元件發(fā)出的光在預(yù)定的位置上形成圖象的成象機(jī)構(gòu)；一用于支撐上述發(fā)光機(jī)構(gòu)的第一支承；一用于支撐上述驅(qū)動(dòng)器和上述成象機(jī)構(gòu)的第二支承，以及一導(dǎo)熱件，被插在上述第一和第二支承之間的間隙中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的曝光裝置，其中所述第一和第二支承由同種材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的曝光裝置，其中所述導(dǎo)熱件由彈性體制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的曝光裝置，其中所述成象機(jī)構(gòu)為聚焦的光纖透鏡陣列。
9.一種成象裝置，包括帶有線性列陣的許多發(fā)光元件的發(fā)光機(jī)構(gòu)；一用于驅(qū)動(dòng)上述發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)器；一記錄介質(zhì)；用于使上述發(fā)光元件發(fā)出的光在上述圖象記錄介質(zhì)上形成圖象的成象機(jī)構(gòu)；一用于支撐上述發(fā)光機(jī)構(gòu)和上述驅(qū)動(dòng)器的第一支承；一用于支撐上述成象機(jī)構(gòu)的第二支承，以及一導(dǎo)熱件，被插在上述第一和第二支承之間的間隙中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的成象裝置，其中所述第一和第二支承由同種材料制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的成象裝置，其中所述導(dǎo)熱件由彈性體制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的成象裝置，其中所述成象機(jī)構(gòu)為聚焦的光纖透鏡陣列。
13.一種成象裝置，包括帶有線性列陣的許多發(fā)光元件的發(fā)光機(jī)構(gòu)；一用于驅(qū)動(dòng)上述發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)器；一記錄介質(zhì)；用于使上述發(fā)光元件發(fā)出的光在上述圖象記錄介質(zhì)上形成圖象的成象機(jī)構(gòu)；一用于支撐上述發(fā)光機(jī)構(gòu)的第一支承；一用于支撐上述驅(qū)動(dòng)器和上述成象機(jī)構(gòu)的第二支承，以及一導(dǎo)熱件，被插在上述第一和第二支承之間的間隙中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的成象裝置，其中所述第一和第二支承由同種材料制成。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的成象裝置，其中所述導(dǎo)熱件由彈性體制成。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的成象裝置，其中所述成象機(jī)構(gòu)為聚焦的光纖透鏡陣列。
全文摘要
一種曝光裝置,包括:一具有線性列陣的許多發(fā)光元件的發(fā)光器件;一用于驅(qū)動(dòng)該發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)器;一用于使該發(fā)光元件發(fā)出的光在預(yù)定的位置上成象的成象光學(xué)系統(tǒng)。提供第一支承以支撐該發(fā)光器件和驅(qū)動(dòng)器。提供第二支承以支撐該成象光學(xué)系統(tǒng)。提供一導(dǎo)熱件,以插在該第一和第二支承之間的間隙中。
文檔編號(hào)B41J2/475GK1254866SQ99123
公開日2000年5月31日 申請(qǐng)日期1999年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月4日
發(fā)明者根村雅晴 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社