JP2000238322A - Ｌｅｄアレイ書込みヘッド - Google Patents
Ｌｅｄアレイ書込みヘッドInfo
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- JP2000238322A JP2000238322A JP4141999A JP4141999A JP2000238322A JP 2000238322 A JP2000238322 A JP 2000238322A JP 4141999 A JP4141999 A JP 4141999A JP 4141999 A JP4141999 A JP 4141999A JP 2000238322 A JP2000238322 A JP 2000238322A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/447—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
- B41J2/45—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
- B41J2/451—Special optical means therefor, e.g. lenses, mirrors, focusing means
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- Led Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】感光体に対する占有角を小さくしたＬＥＤ書込
みヘッドを得る。 【解決手段】面発光ＬＥＤアレイ２のＬＥＤ発光部２１
からの光を４５度直角プリズム３に直接入射し、４５度
直角プリズム３の支持基板７の上面に対して４５度傾い
た反射面で反射して結像レンズ５に入射する。結像レン
ズ５は入射した光を集光して感光体１１に潜像を形成す
る。
みヘッドを得る。 【解決手段】面発光ＬＥＤアレイ２のＬＥＤ発光部２１
からの光を４５度直角プリズム３に直接入射し、４５度
直角プリズム３の支持基板７の上面に対して４５度傾い
た反射面で反射して結像レンズ５に入射する。結像レン
ズ５は入射した光を集光して感光体１１に潜像を形成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
タ装置等で画像の書き込みに使用するＬＥＤアレイ書込
みヘッドに関するものである。
タ装置等で画像の書き込みに使用するＬＥＤアレイ書込
みヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用したＬ
ＥＤアレイは、電子写真方式のプリンタ装置や複写機な
どで画像の書込み用に利用されている。このＬＥＤアレ
イを利用したプリンタ装置は、図１２に示すように、Ｌ
ＥＤアレイ４１から発した光を結像レンズ４２により感
光体１１の表面に集光して感光面を露光し潜像を形成す
る。このようにＬＥＤアレイ素子を利用したプリンタ装
置は、レーザーラスタ方式のプリンタ装置と比較して振
動や熱による光学系の変形に強い利点を有する。
ＥＤアレイは、電子写真方式のプリンタ装置や複写機な
どで画像の書込み用に利用されている。このＬＥＤアレ
イを利用したプリンタ装置は、図１２に示すように、Ｌ
ＥＤアレイ４１から発した光を結像レンズ４２により感
光体１１の表面に集光して感光面を露光し潜像を形成す
る。このようにＬＥＤアレイ素子を利用したプリンタ装
置は、レーザーラスタ方式のプリンタ装置と比較して振
動や熱による光学系の変形に強い利点を有する。
【０００３】また、例えば特開平７−１０８７０９号公
報に示されたＬＥＤアレイ書込みヘッドは、図１３に示
すように、複数のロッドレンズアレイを配列してハウジ
ング４３に取り付けられた結像レンズアレイ４４の光軸
と面発光型のＬＥＤアレイ４１の各ＬＥＤの光軸を一致
するようにＬＥＤアレイ４１を配置し、結像レンズアレ
イ４４の入射側に結像レンズアレイ４４の各ロッドレン
ズの配列と同じ配列でロッドレンズの径より小さな径の
複数の穴を有する絞り部材４５を配置し、ＬＥＤアレイ
４１の各ＬＥＤからの直接光だけを感光体１１に照射
し、感光体１１に鮮明で正確な潜像を形成するようにし
ている。
報に示されたＬＥＤアレイ書込みヘッドは、図１３に示
すように、複数のロッドレンズアレイを配列してハウジ
ング４３に取り付けられた結像レンズアレイ４４の光軸
と面発光型のＬＥＤアレイ４１の各ＬＥＤの光軸を一致
するようにＬＥＤアレイ４１を配置し、結像レンズアレ
イ４４の入射側に結像レンズアレイ４４の各ロッドレン
ズの配列と同じ配列でロッドレンズの径より小さな径の
複数の穴を有する絞り部材４５を配置し、ＬＥＤアレイ
４１の各ＬＥＤからの直接光だけを感光体１１に照射
し、感光体１１に鮮明で正確な潜像を形成するようにし
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年の電子写真プロセ
スを用いた複写機やプリンタ装置は、より高速で高精細
が要求されるとともにカラーに対応でき、小型化や低コ
ストであることが望まれている。高速性を確保するため
には、書き込み光量を下げないように結像レンズアレイ
の光伝達効率が高いことが望まれる。また、高精細であ
るためには結像レンズの分解能が確保されていることが
必要である。カラー化には複数の現像ドラムを用いるタ
ンデム方式を採用することで対応する場合が多く、小型
化や低コスト化には感光体として小径ドラムを採用する
必要がある。そのためＬＥＤ書込みヘッドも小型にし、
かつ感光体に対する占有角を減らすことが必要である。
スを用いた複写機やプリンタ装置は、より高速で高精細
が要求されるとともにカラーに対応でき、小型化や低コ
ストであることが望まれている。高速性を確保するため
には、書き込み光量を下げないように結像レンズアレイ
の光伝達効率が高いことが望まれる。また、高精細であ
るためには結像レンズの分解能が確保されていることが
必要である。カラー化には複数の現像ドラムを用いるタ
ンデム方式を採用することで対応する場合が多く、小型
化や低コスト化には感光体として小径ドラムを採用する
必要がある。そのためＬＥＤ書込みヘッドも小型にし、
かつ感光体に対する占有角を減らすことが必要である。
【０００５】面発光型のＬＥＤアレイ４１からの光を集
光する場合は、ＬＥＤアレイ４１の基板面を支持基板４
６に貼り合わせることが一般的である。そこで結像レン
ズアレイ４４は支持基板４６に対して垂直方向に配置さ
れ、ＬＥＤアレイ４１からの光を支持基板４１と垂直方
向に取り出す。支持基板４６にはＬＥＤアレイ４１の他
にドライバＬＳＩや周辺回路を搭載することが必要なこ
とから、支持基板４６の幅を小さくするには限界が生
じ、結果として感光体１１に対する占有角αが支持基板
４６の大きさで制限されて狭くできないという問題があ
る。
光する場合は、ＬＥＤアレイ４１の基板面を支持基板４
６に貼り合わせることが一般的である。そこで結像レン
ズアレイ４４は支持基板４６に対して垂直方向に配置さ
れ、ＬＥＤアレイ４１からの光を支持基板４１と垂直方
向に取り出す。支持基板４６にはＬＥＤアレイ４１の他
にドライバＬＳＩや周辺回路を搭載することが必要なこ
とから、支持基板４６の幅を小さくするには限界が生
じ、結果として感光体１１に対する占有角αが支持基板
４６の大きさで制限されて狭くできないという問題があ
る。
【０００６】これに対して特開平８−３２１１０号公報
には感光体に対する占有角を小さくしたＬＥＤ書込みヘ
ッドが示されている。このＬＥＤ書込みヘッドは、図１
４に示すように、端面発光型のＬＥＤアレイ４７を使用
し、端面発光型のＬＥＤアレイ４７のｐｎ接合面４８と
結像レンズ４２の光軸を一致させて円筒状の支持体４９
に取り付けて感光体１１に接近させるようにしている。
このＬＥＤ書込みヘッドは円筒状の支持体４９の内径が
結像レンズ４２の外径と等しく形成され、円筒状の支持
体４９の軸心に沿って光を出射するから、感光体１１に
対するＬＥＤ書込みヘッドの占有角αを小さくすること
ができる。
には感光体に対する占有角を小さくしたＬＥＤ書込みヘ
ッドが示されている。このＬＥＤ書込みヘッドは、図１
４に示すように、端面発光型のＬＥＤアレイ４７を使用
し、端面発光型のＬＥＤアレイ４７のｐｎ接合面４８と
結像レンズ４２の光軸を一致させて円筒状の支持体４９
に取り付けて感光体１１に接近させるようにしている。
このＬＥＤ書込みヘッドは円筒状の支持体４９の内径が
結像レンズ４２の外径と等しく形成され、円筒状の支持
体４９の軸心に沿って光を出射するから、感光体１１に
対するＬＥＤ書込みヘッドの占有角αを小さくすること
ができる。
【０００７】しかしながら端面発光型のＬＥＤアレイ
は、面発光型ＬＥＤアレイに比べて製造と実装に手間が
かかるため、ＬＥＤ書込みヘッドのコスト上昇の原因に
なる。このため面発光型ＬＥＤアレイを用いてＬＥＤ書
込みヘッドを構成することが望ましい。
は、面発光型ＬＥＤアレイに比べて製造と実装に手間が
かかるため、ＬＥＤ書込みヘッドのコスト上昇の原因に
なる。このため面発光型ＬＥＤアレイを用いてＬＥＤ書
込みヘッドを構成することが望ましい。
【０００８】この発明はかかる要望を満たすとともに感
光体に対する占有角を小さくしたＬＥＤ書込みヘッドを
提供することを目的とするものである。
光体に対する占有角を小さくしたＬＥＤ書込みヘッドを
提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係るＬＥＤ書
込みヘッドは、面発光ＬＥＤアレイと４５度直角プリズ
ムと結像レンズ及び支持基板を有し、面発光ＬＥＤアレ
イは、複数のＬＥＤを有するＬＥＤ発光部の発光面を４
５度直角プリズムの直交する１面に張り合わされ、４５
度直角プリズムは直交する２面に対して４５度で形成さ
れた反射面が支持基板の上面に対して４５度の傾きを有
するように支持基板に取り付けられ、結像レンズは光軸
を支持基板の上面と平行にして、４５度直角プリズムの
面発光ＬＥＤアレイを取り付けた面と直交する出射面側
の支持基板の先端部に取り付けられていることを特徴と
する。
込みヘッドは、面発光ＬＥＤアレイと４５度直角プリズ
ムと結像レンズ及び支持基板を有し、面発光ＬＥＤアレ
イは、複数のＬＥＤを有するＬＥＤ発光部の発光面を４
５度直角プリズムの直交する１面に張り合わされ、４５
度直角プリズムは直交する２面に対して４５度で形成さ
れた反射面が支持基板の上面に対して４５度の傾きを有
するように支持基板に取り付けられ、結像レンズは光軸
を支持基板の上面と平行にして、４５度直角プリズムの
面発光ＬＥＤアレイを取り付けた面と直交する出射面側
の支持基板の先端部に取り付けられていることを特徴と
する。
【００１０】上記面発光ＬＥＤアレイを４５度直角プリ
ズムに対して位置決め部材で位置決めして張り合わせる
ことが望ましい。
ズムに対して位置決め部材で位置決めして張り合わせる
ことが望ましい。
【００１１】また、４５度直角プリズムに面発光ＬＥＤ
アレイとともに面発光ＬＥＤアレイの各ドライバＬＳＩ
を張り合わせ
アレイとともに面発光ＬＥＤアレイの各ドライバＬＳＩ
を張り合わせ
【００１２】さらに、４５度直角プリズムと結像レンズ
の間に、屈折率が４５度直角プリズムの屈折率と結像レ
ンズの屈折率の間にある透明材料を設け、４５度直角プ
リズムと結像レンズを透明材料を介して接続すると良
い。
の間に、屈折率が４５度直角プリズムの屈折率と結像レ
ンズの屈折率の間にある透明材料を設け、４５度直角プ
リズムと結像レンズを透明材料を介して接続すると良
い。
【００１３】また、４５度直角プリズムの面発光ＬＥＤ
アレイを張り合わせる面に、ＬＥＤ発光部に対応した部
分を除いた吸収膜を設けても良い。
アレイを張り合わせる面に、ＬＥＤ発光部に対応した部
分を除いた吸収膜を設けても良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】この発明のＬＥＤ書込みヘッドは
面発光ＬＥＤアレイと４５度直角プリズムとプリズム台
と結像レンズとプリント基板と支持基板及びカバーを有
する。面発光ＬＥＤアレイは複数のＬＥＤを有するＬＥ
Ｄ発光部の発光面が４５度直角プリズムの直交する１面
に貼り合わされている。４５度直角プリズムは直交する
２面に４５度で形成された反射面が直角３角柱状に形成
されたプリズム台の傾斜面に貼り合わされ、４５度直角
プリズムを張り合わせたプリズム台が支持基板に取り付
けられ、４５度直角プリズムの反射面が支持基板の上面
に対して４５度の傾きを有する。結像レンズは光軸を支
持基板の上面と平行にして、４５度直角プリズムの面発
光ＬＥＤアレイを取り付けた面と直交する出射面側の支
持基板の先端部に取り付けられている。プリント基板は
支持基板の４５度直角プリズムに対して結像レンズとは
反対側に取り付けられている。４５度直角プリズムの面
発光ＬＥＤアレイを取り付けた面には各ＬＥＤを駆動す
るドライバＬＳが取り付けられ、プリント基板とボンデ
ィングワイヤで接続されている。
面発光ＬＥＤアレイと４５度直角プリズムとプリズム台
と結像レンズとプリント基板と支持基板及びカバーを有
する。面発光ＬＥＤアレイは複数のＬＥＤを有するＬＥ
Ｄ発光部の発光面が４５度直角プリズムの直交する１面
に貼り合わされている。４５度直角プリズムは直交する
２面に４５度で形成された反射面が直角３角柱状に形成
されたプリズム台の傾斜面に貼り合わされ、４５度直角
プリズムを張り合わせたプリズム台が支持基板に取り付
けられ、４５度直角プリズムの反射面が支持基板の上面
に対して４５度の傾きを有する。結像レンズは光軸を支
持基板の上面と平行にして、４５度直角プリズムの面発
光ＬＥＤアレイを取り付けた面と直交する出射面側の支
持基板の先端部に取り付けられている。プリント基板は
支持基板の４５度直角プリズムに対して結像レンズとは
反対側に取り付けられている。４５度直角プリズムの面
発光ＬＥＤアレイを取り付けた面には各ＬＥＤを駆動す
るドライバＬＳが取り付けられ、プリント基板とボンデ
ィングワイヤで接続されている。
【００１５】このＬＥＤ書込みヘッドの面発光ＬＥＤア
レイのＬＥＤ発光部からの光は４５度直角プリズムに直
接入射し、４５度直角プリズムの支持基板の上面に対し
て４５度傾いた反射面で反射して結像レンズに入射し、
結像レンズにより集光され感光体に潜像を形成する。
レイのＬＥＤ発光部からの光は４５度直角プリズムに直
接入射し、４５度直角プリズムの支持基板の上面に対し
て４５度傾いた反射面で反射して結像レンズに入射し、
結像レンズにより集光され感光体に潜像を形成する。
【００１６】
【実施例】図１はこの発明の一実施例の構成を示す断面
図である。図に示すように、ＬＥＤ書込みヘッド１は面
発光ＬＥＤアレイ２と４５度直角プリズム３とプリズム
台４と結像レンズ５とプリント基板６と支持基板７及び
カバー８を有する。面発光ＬＥＤアレイ２は複数のＬＥ
Ｄを有するＬＥＤ発光部２１の発光面が４５度直角プリ
ズム３の直交する１面に貼り合わされている。４５度直
角プリズム３は直交する２面に４５度で形成された反射
面３１が直角３角柱状に形成されたプリズム台４の傾斜
面に貼り合わされ、４５度直角プリズム３を張り合わせ
たプリズム台４が支持基板７に取り付けられ、４５度直
角プリズム３の反射面３１が支持基板７の上面に対して
４５度の傾きを有する。結像レンズ５は光軸を支持基板
７の上面と平行にして、４５度直角プリズム３の面発光
ＬＥＤアレイ２を取り付けた面と直交する出射面側の支
持基板７の先端部に取り付けられている。プリント基板
６は支持基板の４５度直角プリズム３に対して結像レン
ズ５とは反対側に取り付けられている。４５度直角プリ
ズム３の面発光ＬＥＤアレイ２を取り付けた面には各Ｌ
ＥＤを駆動するドライバＬＳＩ９が取り付けられ、プリ
ント基板６とボンディングワイヤ１０で接続されてい
る。カバー８は面発光ＬＥＤアレイ２等を覆い防塵をす
る。
図である。図に示すように、ＬＥＤ書込みヘッド１は面
発光ＬＥＤアレイ２と４５度直角プリズム３とプリズム
台４と結像レンズ５とプリント基板６と支持基板７及び
カバー８を有する。面発光ＬＥＤアレイ２は複数のＬＥ
Ｄを有するＬＥＤ発光部２１の発光面が４５度直角プリ
ズム３の直交する１面に貼り合わされている。４５度直
角プリズム３は直交する２面に４５度で形成された反射
面３１が直角３角柱状に形成されたプリズム台４の傾斜
面に貼り合わされ、４５度直角プリズム３を張り合わせ
たプリズム台４が支持基板７に取り付けられ、４５度直
角プリズム３の反射面３１が支持基板７の上面に対して
４５度の傾きを有する。結像レンズ５は光軸を支持基板
７の上面と平行にして、４５度直角プリズム３の面発光
ＬＥＤアレイ２を取り付けた面と直交する出射面側の支
持基板７の先端部に取り付けられている。プリント基板
６は支持基板の４５度直角プリズム３に対して結像レン
ズ５とは反対側に取り付けられている。４５度直角プリ
ズム３の面発光ＬＥＤアレイ２を取り付けた面には各Ｌ
ＥＤを駆動するドライバＬＳＩ９が取り付けられ、プリ
ント基板６とボンディングワイヤ１０で接続されてい
る。カバー８は面発光ＬＥＤアレイ２等を覆い防塵をす
る。
【００１７】上記のように構成されたＬＥＤ書込みヘッ
ド１の面発光ＬＥＤアレイ２のＬＥＤ発光部２１から出
射した光は４５度直角プリズム３に直接入射し、４５度
直角プリズム３の支持基板７の上面に対して４５度傾い
た反射面３１で反射して結像レンズ５に入射する。結像
レンズ５に入射した光は、結像レンズ５により集光され
感光体１１に潜像を形成する。このように面発光型ＬＥ
Ｄアレイ２から出射した光を、４５度直角プリズム３の
ＬＥＤ発光部２１の光軸及び結像レンズ５の光軸と平行
な支持基板７の上面に対して４５度傾いた反射面３１で
反射して結像レンズ５に入射するようにしたから、面発
光型ＬＥＤアレイ２と支持基板７との距離を結像レンズ
５の厚さと同じ程度にすることができ、感光体１１に対
する占有角αを支持基板７の厚さと結像レンズ５の厚さ
及びカバー８の厚さの合計で決定することができ、感光
体１１に対する占有角αを小さくすることができる。
ド１の面発光ＬＥＤアレイ２のＬＥＤ発光部２１から出
射した光は４５度直角プリズム３に直接入射し、４５度
直角プリズム３の支持基板７の上面に対して４５度傾い
た反射面３１で反射して結像レンズ５に入射する。結像
レンズ５に入射した光は、結像レンズ５により集光され
感光体１１に潜像を形成する。このように面発光型ＬＥ
Ｄアレイ２から出射した光を、４５度直角プリズム３の
ＬＥＤ発光部２１の光軸及び結像レンズ５の光軸と平行
な支持基板７の上面に対して４５度傾いた反射面３１で
反射して結像レンズ５に入射するようにしたから、面発
光型ＬＥＤアレイ２と支持基板７との距離を結像レンズ
５の厚さと同じ程度にすることができ、感光体１１に対
する占有角αを支持基板７の厚さと結像レンズ５の厚さ
及びカバー８の厚さの合計で決定することができ、感光
体１１に対する占有角αを小さくすることができる。
【００１８】このＬＥＤ書込みヘッド１の面発光ＬＥＤ
アレイ２と４５度直角プリズム３とプリズム台４及びド
ライバＬＳＩ９を有するＬＥＤアレイ光源を製作すると
きの製作工程を説明する。
アレイ２と４５度直角プリズム３とプリズム台４及びド
ライバＬＳＩ９を有するＬＥＤアレイ光源を製作すると
きの製作工程を説明する。
【００１９】まず、図２の斜視図に示すように、一定厚
さ例えば３ｍｍのガラス基板１２に面発光ＬＥＤアレイ
２とドライバＬＳＩ９の配線に合わせた、フリップチッ
プ用配線１３を形成する。このフリップチップ用配線１
３は面発光ＬＥＤアレイ２のチップとドライバＬＳＩ９
をフリップチップ実装技術で実装するために用いられ
る。次に、ガラス基板１２を、図３（ａ）に示すよう
に、ダイシング加工と研磨により直角と４５度に切り出
して４５度直角プリズム３を形成し、反射面３１に反射
膜としてアルミニウムを蒸着する。また４５度の傾斜面
を有するを持つプリズム台４も同様に製作する。その
後、図３（ｂ）に示すように、フリップチップ用配線１
３を有する４５度直角プリズム３の反射面とプリズム台
４の傾斜面を貼り合わせる。そして図３に示すように、
４５度直角プリズム３のフリップチップ用配線１３に合
わせて、面発光ＬＥＤアレイ２とドライバＬＳＩ９をＬ
ＥＤ書込みヘッド１の書き込み幅に合わせてフリップチ
ップ技術により実装して光源部を作製する。この面発光
ＬＥＤアレイ２を４５度直角プリズム３に実装すると
き、ＬＥＤ発光部２１を４５度直角プリズム３の張り合
わせ面に向けて実装する。したがってＬＥＤ発光部２１
で発する光は、ＬＥＤ発光部２１から直接４５度直角プ
リズム３に入射する。
さ例えば３ｍｍのガラス基板１２に面発光ＬＥＤアレイ
２とドライバＬＳＩ９の配線に合わせた、フリップチッ
プ用配線１３を形成する。このフリップチップ用配線１
３は面発光ＬＥＤアレイ２のチップとドライバＬＳＩ９
をフリップチップ実装技術で実装するために用いられ
る。次に、ガラス基板１２を、図３（ａ）に示すよう
に、ダイシング加工と研磨により直角と４５度に切り出
して４５度直角プリズム３を形成し、反射面３１に反射
膜としてアルミニウムを蒸着する。また４５度の傾斜面
を有するを持つプリズム台４も同様に製作する。その
後、図３（ｂ）に示すように、フリップチップ用配線１
３を有する４５度直角プリズム３の反射面とプリズム台
４の傾斜面を貼り合わせる。そして図３に示すように、
４５度直角プリズム３のフリップチップ用配線１３に合
わせて、面発光ＬＥＤアレイ２とドライバＬＳＩ９をＬ
ＥＤ書込みヘッド１の書き込み幅に合わせてフリップチ
ップ技術により実装して光源部を作製する。この面発光
ＬＥＤアレイ２を４５度直角プリズム３に実装すると
き、ＬＥＤ発光部２１を４５度直角プリズム３の張り合
わせ面に向けて実装する。したがってＬＥＤ発光部２１
で発する光は、ＬＥＤ発光部２１から直接４５度直角プ
リズム３に入射する。
【００２０】この４５度直角プリズム３に実装される面
発光ＬＥＤアレイ２の発光面を拡大すると、図４に示す
ように、ＬＥＤ発光部２１の並びにボンディングパッド
１４が引き出されており、このボンディングパッド１４
とフリップチップ用配線１３が各々１対１に接続され、
フリップチップ用配線１３でドライバＬＳＩ９に接続さ
れる。したがってドライバＬＳＩ９の配線としては、図
５に示すように、信号線と制御線と電源の配線１５だけ
を設ければ良く、ＬＥＤ発光部２１の数に比べて少なく
てすみ、プリント基板６との接続のための配線数を低減
することができる。したがって信号線と制御線と電源の
配線１５の配線精度が低くて良く、配線１５を容易に実
装することができる。
発光ＬＥＤアレイ２の発光面を拡大すると、図４に示す
ように、ＬＥＤ発光部２１の並びにボンディングパッド
１４が引き出されており、このボンディングパッド１４
とフリップチップ用配線１３が各々１対１に接続され、
フリップチップ用配線１３でドライバＬＳＩ９に接続さ
れる。したがってドライバＬＳＩ９の配線としては、図
５に示すように、信号線と制御線と電源の配線１５だけ
を設ければ良く、ＬＥＤ発光部２１の数に比べて少なく
てすみ、プリント基板６との接続のための配線数を低減
することができる。したがって信号線と制御線と電源の
配線１５の配線精度が低くて良く、配線１５を容易に実
装することができる。
【００２１】このようにして製作された一定厚さ例えば
３ｍｍの４５度直角プリズム３を貼り付た厚さが例えば
３ｍｍとプリズム台４と、一定厚さ例えば３ｍｍの結像
レンズ５及びプリント基板６を一定厚さ例えば２ｍｍの
アルミニウム製の支持基板７に取り付け、ドライバＬＳ
Ｉ９から外部に引き出される配線１５を、図６に示すよ
うに、ボンディングワイヤ１０を介してプリント基板６
に接続する。このプリント基板６は外部と接続される。
このボンディングワイヤ１０の配線数はＬＥＤ発光部２
１の数に比べて十分少ないので、ボンディングワイヤ１
０の実装を容易に行うことができる。また、４５度直角
プリズム３を貼り付たプリズム台４と結像レンズ５の厚
さを例えば３ｍｍとし、支持基板７とカバー８の厚さを
例えば２ｍｍとすると、ＬＥＤ書込ヘッド１の厚さは７
ｍｍとなり、従来の面発光ＬＥＤ書込ヘッドと比べて１
／３以下の厚さにすることができ、感光対１１に対する
占有角αを非常に小さくすることができる。
３ｍｍの４５度直角プリズム３を貼り付た厚さが例えば
３ｍｍとプリズム台４と、一定厚さ例えば３ｍｍの結像
レンズ５及びプリント基板６を一定厚さ例えば２ｍｍの
アルミニウム製の支持基板７に取り付け、ドライバＬＳ
Ｉ９から外部に引き出される配線１５を、図６に示すよ
うに、ボンディングワイヤ１０を介してプリント基板６
に接続する。このプリント基板６は外部と接続される。
このボンディングワイヤ１０の配線数はＬＥＤ発光部２
１の数に比べて十分少ないので、ボンディングワイヤ１
０の実装を容易に行うことができる。また、４５度直角
プリズム３を貼り付たプリズム台４と結像レンズ５の厚
さを例えば３ｍｍとし、支持基板７とカバー８の厚さを
例えば２ｍｍとすると、ＬＥＤ書込ヘッド１の厚さは７
ｍｍとなり、従来の面発光ＬＥＤ書込ヘッドと比べて１
／３以下の厚さにすることができ、感光対１１に対する
占有角αを非常に小さくすることができる。
【００２２】また、４５度直角プリズム３に面発光ＬＥ
Ｄアレイ２を貼付るときに、図７に示すように、面発光
ＬＥＤアレイ２の発光面に位置決め突起１６を設け、４
５度直角プリズム３の面発光ＬＥＤアレイ２の貼り合わ
せ面に、図８に示すように、面発光ＬＥＤアレイ２の位
置決め突起１６に嵌合する位置決め座ぐり１７を設けて
おくことにより、面発光ＬＥＤアレイ２を４５度直角プ
リズム３に正確に位置合わせして取付ることができる。
したがって感光体１１に結像される光点を正確に整列さ
せることができ、良質な画像を書き込むことができる。
また、この位置決め突起１６と位置決め座ぐり１７をフ
ォトリソグラフィーとエッチングにより形成することに
より、面発光ＬＥＤアレイ２と４５度直角プリズム３の
位置合わせ精度を数ミクロン程度で実現することができ
る。
Ｄアレイ２を貼付るときに、図７に示すように、面発光
ＬＥＤアレイ２の発光面に位置決め突起１６を設け、４
５度直角プリズム３の面発光ＬＥＤアレイ２の貼り合わ
せ面に、図８に示すように、面発光ＬＥＤアレイ２の位
置決め突起１６に嵌合する位置決め座ぐり１７を設けて
おくことにより、面発光ＬＥＤアレイ２を４５度直角プ
リズム３に正確に位置合わせして取付ることができる。
したがって感光体１１に結像される光点を正確に整列さ
せることができ、良質な画像を書き込むことができる。
また、この位置決め突起１６と位置決め座ぐり１７をフ
ォトリソグラフィーとエッチングにより形成することに
より、面発光ＬＥＤアレイ２と４５度直角プリズム３の
位置合わせ精度を数ミクロン程度で実現することができ
る。
【００２３】上記実施例のＬＥＤ書込みヘッド１は４５
度直角プリズム３で反射した光を一定距離隔てた結像レ
ンズ５に入射して集光する場合について説明したが、図
９のに示すように、４５度直角プリズム３と結像レンズ
５の間に、４５度直角プリズム３の屈折率と結像レンズ
５の屈折率の中間の屈折率の光学プラスチックやガラス
からなる透明ブロック１８を設け、透明ブロック１８と
４５度直角プリズム３及び透明ブロック１８とを光学接
着剤を用いて貼り合わせると良い。例えば４５度直角プ
リズム３の屈折率が約１．５１で、結像レンズ５は軸上
屈折率が１．６３の場合、透明ブロック１８の屈折率と
して１．５５を選択する。このように透明ブロック１８
の屈折率を４５度直角プリズム３の屈折率と結像レンズ
５の屈折率の中間の屈折率にして透明ブロック１８の屈
折率を４５度直角プリズム３の屈折率と結像レンズ５の
屈折率に近付けているから、４５度直角プリズム３と透
明ブロック１８の接合面及び透明ブロック１８と結像レ
ンズ５の接合面における屈折率差に起因した反射を抑制
することができ、反射によるＬＥＤ発光部２１のゴース
ト光が感光体１１に入射することを抑制して、良質な画
像を書き込むことができる。また、４５度直角プリズム
３と結像レンズ５が透明ブロック１８に貼り合わされて
１体化しているから、機械強度を向上することができ、
振動や曲げに対して強くすることができる。
度直角プリズム３で反射した光を一定距離隔てた結像レ
ンズ５に入射して集光する場合について説明したが、図
９のに示すように、４５度直角プリズム３と結像レンズ
５の間に、４５度直角プリズム３の屈折率と結像レンズ
５の屈折率の中間の屈折率の光学プラスチックやガラス
からなる透明ブロック１８を設け、透明ブロック１８と
４５度直角プリズム３及び透明ブロック１８とを光学接
着剤を用いて貼り合わせると良い。例えば４５度直角プ
リズム３の屈折率が約１．５１で、結像レンズ５は軸上
屈折率が１．６３の場合、透明ブロック１８の屈折率と
して１．５５を選択する。このように透明ブロック１８
の屈折率を４５度直角プリズム３の屈折率と結像レンズ
５の屈折率の中間の屈折率にして透明ブロック１８の屈
折率を４５度直角プリズム３の屈折率と結像レンズ５の
屈折率に近付けているから、４５度直角プリズム３と透
明ブロック１８の接合面及び透明ブロック１８と結像レ
ンズ５の接合面における屈折率差に起因した反射を抑制
することができ、反射によるＬＥＤ発光部２１のゴース
ト光が感光体１１に入射することを抑制して、良質な画
像を書き込むことができる。また、４５度直角プリズム
３と結像レンズ５が透明ブロック１８に貼り合わされて
１体化しているから、機械強度を向上することができ、
振動や曲げに対して強くすることができる。
【００２４】また、図１０に示すように、４５度直角プ
リズム３の面発光ＬＥＤアレイ２を取付けた面に、ＬＥ
Ｄ発光部２１の部分を除いて吸収膜３２を設けると良
い。このように面発光ＬＥＤアレイ２を取付けた４５度
直角プリズム３の面にＬＥＤ発光部２１の部分を除いて
吸収膜３２を設けることにより、ＬＥＤ発光部２１から
４５度直角プリズム３に入射して反射面３１で反射した
光の一部が４５度直角プリズム３の射出面で反射して面
発光ＬＥＤアレイ２を取付けた４５度直角プリズム３の
面に拡散して戻ってきても吸収膜３２で吸収されて反射
しないから、面発光ＬＥＤアレイ２を取付けた４５度直
角プリズム３の面に拡散して戻ってきた光は再び反射し
て感光体１１に入射して不要なフレア光となることを防
ぐことができる。
リズム３の面発光ＬＥＤアレイ２を取付けた面に、ＬＥ
Ｄ発光部２１の部分を除いて吸収膜３２を設けると良
い。このように面発光ＬＥＤアレイ２を取付けた４５度
直角プリズム３の面にＬＥＤ発光部２１の部分を除いて
吸収膜３２を設けることにより、ＬＥＤ発光部２１から
４５度直角プリズム３に入射して反射面３１で反射した
光の一部が４５度直角プリズム３の射出面で反射して面
発光ＬＥＤアレイ２を取付けた４５度直角プリズム３の
面に拡散して戻ってきても吸収膜３２で吸収されて反射
しないから、面発光ＬＥＤアレイ２を取付けた４５度直
角プリズム３の面に拡散して戻ってきた光は再び反射し
て感光体１１に入射して不要なフレア光となることを防
ぐことができる。
【００２５】この吸収膜３２を有する４５度直角プリズ
ム３を作製する製作工程は、図１１（ａ）に示すよう
に、４５度直角プリズムを製作するガラス基板１２にあ
らかじめクロムと酸化クロムの多層構造による吸収膜３
２を一定厚さ例えば３００ｎｍの厚さで蒸着しておく。
次に、図１１（ｂ）に示すように、ＬＥＤ発光部２１の
大きさ例えば１０μｍより１回り大きい例えばＷ＝２０
μｍの幅Ｗのストライプで吸収膜３２を選択エッチング
し、その表面をを一定厚さ例えば３００ｎｍの厚さのＳ
ｉ０2 の絶縁膜３３で被覆する。その後、図１１（ｃ）
に示すように、フリッチチップ用配線１３を形成してか
らダイシング加工と研磨によりガラス基板１２を切り出
して４５度直角プリズム３とする。このようにして吸収
膜３２を有する４５度直角プリズム３を精度良く作製す
ることができる。
ム３を作製する製作工程は、図１１（ａ）に示すよう
に、４５度直角プリズムを製作するガラス基板１２にあ
らかじめクロムと酸化クロムの多層構造による吸収膜３
２を一定厚さ例えば３００ｎｍの厚さで蒸着しておく。
次に、図１１（ｂ）に示すように、ＬＥＤ発光部２１の
大きさ例えば１０μｍより１回り大きい例えばＷ＝２０
μｍの幅Ｗのストライプで吸収膜３２を選択エッチング
し、その表面をを一定厚さ例えば３００ｎｍの厚さのＳ
ｉ０2 の絶縁膜３３で被覆する。その後、図１１（ｃ）
に示すように、フリッチチップ用配線１３を形成してか
らダイシング加工と研磨によりガラス基板１２を切り出
して４５度直角プリズム３とする。このようにして吸収
膜３２を有する４５度直角プリズム３を精度良く作製す
ることができる。
【００２６】
【発明の効果】この発明は以上説明したように、面発光
ＬＥＤアレイのＬＥＤ発光部からの光は４５度直角プリ
ズムに直接入射し、４５度直角プリズムの支持基板の上
面に対して４５度傾いた反射面で反射して結像レンズに
入射し、結像レンズにより集光され感光体に潜像を形成
するようにしたから、面発光型ＬＥＤアレイを使用した
ＬＥＤアレイ書込みヘッドを薄くすることができ、感光
体に対する占有角を小さくすることができる。
ＬＥＤアレイのＬＥＤ発光部からの光は４５度直角プリ
ズムに直接入射し、４５度直角プリズムの支持基板の上
面に対して４５度傾いた反射面で反射して結像レンズに
入射し、結像レンズにより集光され感光体に潜像を形成
するようにしたから、面発光型ＬＥＤアレイを使用した
ＬＥＤアレイ書込みヘッドを薄くすることができ、感光
体に対する占有角を小さくすることができる。
【００２７】また、面発光ＬＥＤアレイを４５度直角プ
リズムに対して位置決め部材で位置決めして張り合わせ
ることにより、面発光ＬＥＤアレイを４５度直角プリズ
ムに正確に位置合わせして取付ることができ、感光体に
結像される光点を正確に整列させて良質な画像を書き込
むことができる。
リズムに対して位置決め部材で位置決めして張り合わせ
ることにより、面発光ＬＥＤアレイを４５度直角プリズ
ムに正確に位置合わせして取付ることができ、感光体に
結像される光点を正確に整列させて良質な画像を書き込
むことができる。
【００２８】さらに、４５度直角プリズムに面発光ＬＥ
Ｄアレイとともに面発光ＬＥＤアレイの各ドライバＬＳ
Ｉを張り合わせることにより、面発光ＬＥＤアレイと各
ドライバＬＳＩの接続を容易にすることができるととも
に外部配線の本数を低減して容易に配線を行うことがで
きる。
Ｄアレイとともに面発光ＬＥＤアレイの各ドライバＬＳ
Ｉを張り合わせることにより、面発光ＬＥＤアレイと各
ドライバＬＳＩの接続を容易にすることができるととも
に外部配線の本数を低減して容易に配線を行うことがで
きる。
【００２９】また、４５度直角プリズムと結像レンズの
間に、屈折率が４５度直角プリズムの屈折率と結像レン
ズの屈折率の間にある透明材料を設け、４５度直角プリ
ズムと結像レンズを透明材料を介して接続することによ
り、４５度直角プリズムの出射面のおける反射等を抑制
し、反射によるＬＥＤ発光部のゴースト光が感光体に入
射することを防ぎ、良質な画像を書き込むことができ
る。また、４５度直角プリズムと結像レンズが透明ブロ
ックを介して１体化されているから、ＬＥＤアレイ書込
みヘッドの機械強度を向上することができる。
間に、屈折率が４５度直角プリズムの屈折率と結像レン
ズの屈折率の間にある透明材料を設け、４５度直角プリ
ズムと結像レンズを透明材料を介して接続することによ
り、４５度直角プリズムの出射面のおける反射等を抑制
し、反射によるＬＥＤ発光部のゴースト光が感光体に入
射することを防ぎ、良質な画像を書き込むことができ
る。また、４５度直角プリズムと結像レンズが透明ブロ
ックを介して１体化されているから、ＬＥＤアレイ書込
みヘッドの機械強度を向上することができる。
【００３０】また、４５度直角プリズムの面発光ＬＥＤ
アレイを張り合わせる面に、ＬＥＤ発光部に対応した部
分を除いた吸収膜を設け、吸収膜で４５度直角プリズム
の出射面における反射光を吸収することにより、反射に
よるＬＥＤ発光部のゴースト光が感光体に入射すること
を防ぎ、良質な画像を書き込むことができる。
アレイを張り合わせる面に、ＬＥＤ発光部に対応した部
分を除いた吸収膜を設け、吸収膜で４５度直角プリズム
の出射面における反射光を吸収することにより、反射に
よるＬＥＤ発光部のゴースト光が感光体に入射すること
を防ぎ、良質な画像を書き込むことができる。
【図１】この発明の実施例の構成を示す断面図である。
【図２】４５度直角プリズムを作製するガラス基板の斜
視図である。
視図である。
【図３】面発光ＬＥＤアレイと４５度直角プリズムを有
する光源の作製工程図である。
する光源の作製工程図である。
【図４】面発光ＬＥＤアレイの発光面を拡大した斜視図
である。
である。
【図５】ドライバＬＳＩの配線を示す斜視図である。
【図６】プリント基板との接続を示す上面図である。
【図７】面発光ＬＥＤアレイの位置決め突起を有する発
光面を示す斜視図である。
光面を示す斜視図である。
【図８】位置決め座ぐりを有する４５度直角プリズムを
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図９】４５度直角プリズムと結像レンズの間に透明ブ
ロックを設けた実施例の構成図である。
ロックを設けた実施例の構成図である。
【図１０】４５度直角プリズムに吸収膜を設けた実施例
の構成図である。
の構成図である。
【図１１】吸収膜を有する４５度直角プリズムの作製工
程図である。
程図である。
【図１２】ＬＥＤアレイを使用した書込みヘッドの説明
図である。
図である。
【図１３】従来例の構成図である。
【図１４】他の従来例の構成図である。
１ ＬＥＤ書込みヘッド ２ 面発光ＬＥＤアレイ ３ ４５度直角プリズム ４ プリズム台 ５ 結像レンズ ６ プリント基板 ７ 支持基板 ８ カバー ９ ドライバＬＳＩ １０ ボンディングワイヤ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C162 FA17 FA23 FA44 FA49 5C051 AA02 CA08 DA03 DB02 DB04 DB06 DB22 DB24 DB29 DC02 DC03 DC04 DC07 DD02 5F041 AA47 CA12 CB22 DA09 DA20 DA83 DB07 EE11 EE23 EE25 FF13
Claims (5)
- 【請求項１】 面発光ＬＥＤアレイと４５度直角プリズ
ムと結像レンズ及び支持基板を有し、 面発光ＬＥＤアレイは複数のＬＥＤを有するＬＥＤ発光
部の発光面を４５度直角プリズムの直交する１面に張り
合わされ、４５度直角プリズムは直交する２面に対して
４５度で形成された反射面が支持基板の上面に対して４
５度の傾きを有するように支持基板に取り付けられ、結
像レンズは光軸を支持基板の上面と平行にして、４５度
直角プリズムの面発光ＬＥＤアレイを取り付けた面と直
交する出射面側の支持基板の先端部に取り付けられてい
ることを特徴とするＬＥＤアレイ書込みヘッド。 - 【請求項２】 上記面発光ＬＥＤアレイを、４５度直角
プリズムに対して位置決め部材で位置決めして張り合わ
せる請求項１記載のＬＥＤアレイ書込みヘッド。 - 【請求項３】 上記４５度直角プリズムに面発光ＬＥＤ
アレイとともに面発光ＬＥＤアレイの各ドライバＬＳＩ
を張り合わせた請求項１又は２記載のＬＥＤアレイ書込
みヘッド。 - 【請求項４】 上記４５度直角プリズムと結像レンズの
間に、屈折率が４５度直角プリズムの屈折率と結像レン
ズの屈折率の間にある透明材料を設け、４５度直角プリ
ズムと結像レンズを透明材料を介して接続した請求項
１、２又は３記載のＬＥＤアレイ書込みヘッド。 - 【請求項５】 上記４５度直角プリズムの面発光ＬＥＤ
アレイを張り合わせる面に、ＬＥＤ発光部に対応した部
分を除いた吸収膜を設けた請求項１，２又は３記載のＬ
ＥＤアレイ書込みヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4141999A JP2000238322A (ja) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | Ｌｅｄアレイ書込みヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4141999A JP2000238322A (ja) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | Ｌｅｄアレイ書込みヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000238322A true JP2000238322A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=12607847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4141999A Pending JP2000238322A (ja) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | Ｌｅｄアレイ書込みヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000238322A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004039595A1 (ja) * | 2002-10-30 | 2004-05-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 画像書込装置の光源、及び光源の製造方法 |
| CN100366433C (zh) * | 2002-10-30 | 2008-02-06 | 松下电器产业株式会社 | 图像写入装置的光源 |
| CN102336067A (zh) * | 2010-07-21 | 2012-02-01 | 环旭电子股份有限公司 | 光发射装置与使用该装置的发光二极管印表头 |
| JP2013059928A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Ricoh Co Ltd | 光プリントヘッド及び画像形成装置 |
-
1999
- 1999-02-19 JP JP4141999A patent/JP2000238322A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004039595A1 (ja) * | 2002-10-30 | 2004-05-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 画像書込装置の光源、及び光源の製造方法 |
| CN100366433C (zh) * | 2002-10-30 | 2008-02-06 | 松下电器产业株式会社 | 图像写入装置的光源 |
| US7463275B2 (en) | 2002-10-30 | 2008-12-09 | Panasonic Corporation | Light source for image writing apparatus and production method for light source |
| CN102336067A (zh) * | 2010-07-21 | 2012-02-01 | 环旭电子股份有限公司 | 光发射装置与使用该装置的发光二极管印表头 |
| JP2013059928A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Ricoh Co Ltd | 光プリントヘッド及び画像形成装置 |
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