JP2001150729A - Writing unit - Google Patents

Writing unit

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JP2001150729A
JP2001150729A JP2000048799A JP2000048799A JP2001150729A JP 2001150729 A JP2001150729 A JP 2001150729A JP 2000048799 A JP2000048799 A JP 2000048799A JP 2000048799 A JP2000048799 A JP 2000048799A JP 2001150729 A JP2001150729 A JP 2001150729A
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JP
Japan
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light emitting
emitting element
writing
element array
light
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Application number
JP2000048799A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Hiyoshi
隆之 日吉
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the inter-dot pitch at the joint of a plurality of light emitting element array boards from being disturbed by such an extent as causing a defective image even when the environmental temperature of a writing unit is varied. SOLUTION: Light emitting element array boards 1A, 1B, 1C have light emitting element arrays 2a, 2b, 2c each comprising a plurality of light emitting elements arranged in line in the main scanning direction on each board 5a, 5b, 5c. The three light emitting element array boards 1A, 1B, 1C are staggered in two rows so that a desired writing width can be obtained and adjacent boards are linked through connecting members 8a, 8b in the vicinity of switching positions D01, D02 of the writing dots of respective light emitting elements. The light emitting element array boards 1A, 1B, 1C are provided with corresponding self-converging rod lens arrays 3A-3C and packaged integrally using a package case 4 and a housing 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、発光素子アレイ
を用いた書込装置に関し、特にプリンタ,デジタル複写
機等の画像形成装置への使用に適した書込装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a writing apparatus using a light emitting element array, and more particularly to a writing apparatus suitable for use in an image forming apparatus such as a printer and a digital copying machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、複数のLED等の発光素子を
基板上に一直線上に並べて配置した発光素子アレイユニ
ット(発光素子アレイ基板)から発した光を書き込み対
象物である感光体の帯電面に照射し、そこに潜像を書き
込むようにした書込装置がある。このような書込装置
で、例えばA0サイズのように幅が広い画像を書き込む
場合には、その画像の書込幅以上の例えば1m程度の長
さの発光素子アレイユニットを必要とする。
2. Description of the Related Art Conventionally, light emitted from a light-emitting element array unit (light-emitting element array substrate) in which a plurality of light-emitting elements such as LEDs are arranged on a substrate in a straight line is charged on a charged surface of a photosensitive member to be written. There is a writing device which irradiates a latent image and writes a latent image thereon. When writing a wide image such as an A0 size with such a writing apparatus, a light emitting element array unit having a length of about 1 m or more, which is equal to or larger than the writing width of the image, is required.

【0003】しかしながら、このように1mもの長さの
発光素子アレイユニットを、例えば400dpi(ドッ
トピッチ63.5μm)で作ろうとすると、幅広のLE
Dチップマウンタやワイヤボンディングマシン等の高価
な設備が専用で必要となる。また、発光素子列に対応し
て設ける自己収束性ロッドレンズアレイ(セルフォック
レンズアレイ:SLA)も、一般的に幅が広くなればな
るほど単位長さ当りの価格が高くなってしまうというこ
とがあった。
However, when a light emitting element array unit as long as 1 m is to be manufactured at, for example, 400 dpi (dot pitch: 63.5 μm), a wide LE is required.
Expensive equipment such as a D-chip mounter and a wire bonding machine are required for exclusive use. In addition, the self-focusing rod lens array (Selfoc lens array: SLA) provided corresponding to the light emitting element row generally has a higher price per unit length as the width becomes wider. Was.

【0004】そこで、このような問題を解決するため
に、従来の書込装置には、例えばA3サイズの幅のよう
に比較的短尺に形成した発光素子アレイユニットを、そ
の発光素子アレイが並んでいる長手方向に複数個並べる
ことにより、全体として長尺の発光素子アレイユニット
を構成するようにしたものがある(例えば実開昭64−
16342号公報参照)。
[0004] In order to solve such a problem, a conventional writing apparatus includes a light emitting element array unit formed in a relatively short length such as a width of A3 size, and the light emitting element arrays are arranged side by side. In some cases, a plurality of light emitting element array units are configured as a whole by arranging a plurality of light emitting element array units in the longitudinal direction (for example, see Japanese Utility Model Application Laid-open No.
No. 16342).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに複数個の発光素子アレイユニットを長手方向に並べ
て長尺の発光素子アレイユニットを構成しているもので
は、その複数の発光素子アレイユニットのユニット間の
ドット位置合わせが問題になる。すなわち、400dp
iにおけるドットピッチは63.5μm あるが、通常は
ドットピッチ誤差を5μm程度よりも小さくしないと、
画像に縦の黒や白のすじが発生しやすい。
However, in the case where a plurality of light emitting element array units are arranged in the longitudinal direction to form a long light emitting element array unit, the unit of the plurality of light emitting element array units is used. The problem is the dot alignment between them. That is, 400 dp
The dot pitch at i is 63.5 μm, but usually, unless the dot pitch error is smaller than about 5 μm,
Vertical black and white streaks are likely to occur in the image.

【0006】ところが、この継ぎ目部分は、従来の書込
装置のように複数の発光素子アレイユニットを単純に連
結しただけのものでは、例えば環境温度が変化したり、
発光素子アレイユニットに設けられている発光素子であ
るLEDが発熱することによって画像形成装置の機内温
度が上昇すると、複数の発光素子アレイユニットの継ぎ
目部分の温度も上昇するため、その継ぎ目部分のドット
間ピッチが材料の伸びにより変化してしまうという問題
点があった。
[0006] However, if the seam portion is formed by simply connecting a plurality of light emitting element array units as in a conventional writing device, for example, the environmental temperature may change or
When the temperature inside the image forming apparatus rises due to the heat generated by the LEDs, which are the light emitting elements provided in the light emitting element array unit, the temperature of the joints between the plurality of light emitting element array units also increases. There was a problem that the inter-pitch changed due to the elongation of the material.

【0007】すなわち、複数の発光素子アレイユニット
を繋ぐ接続部材の継ぎ目間の距離を20mm、その材質
を線膨張係数が0.000012/deg の鉄とし、温
度上昇を30degとすると、単純計算による温度変化
だけで7.2μm のピッチずれが発生してしまうことに
なる。したがって、これに複数の発光素子アレイユニッ
トの初期の位置決め精度等を加えると、さらにドットピ
ッチ誤差が大きくなるので、当然のことながら発光素子
アレイユニットの継ぎ目部分が、それによって形成され
る画像に不具合が発生するドットピッチ誤差になってし
まう。
That is, assuming that the distance between joints of connecting members connecting a plurality of light emitting element array units is 20 mm, the material is iron having a linear expansion coefficient of 0.000012 / deg, and the temperature rise is 30 deg, the temperature calculated by simple calculation is A pitch shift of 7.2 μm will occur only by the change. Therefore, if the initial positioning accuracy of the plurality of light emitting element array units is added to this, the dot pitch error further increases, so that the seam portion of the light emitting element array unit may cause a defect in an image formed thereby. Is generated, resulting in a dot pitch error.

【0008】また,発光素子が実装された基板とそれを
保持する筐体は、通常の場合に別の材質でできているた
めに、それらの線膨張係数は異なる。そして、その温度
分布も違うのが普通であるため、発光素子アレイユニッ
トの筐体同士を連結しただけでは、隣合う発光素子アレ
イユニットの互いの繋ぎ目におけるドット間ピッチが大
きくずれやすい。さらに、温度変化により、当然アレイ
の並び方向に直交する方向(副走査方向)にも、上記繋
ぎ目においてドットずれが生じるという問題点があっ
た。
[0008] Further, the substrate on which the light emitting element is mounted and the casing for holding the substrate are usually made of different materials, so that their linear expansion coefficients are different. Since the temperature distribution is usually different, simply connecting the housings of the light emitting element array units tends to greatly shift the pitch between dots at the joint between adjacent light emitting element array units. Further, there is a problem that a dot shift occurs at the joint in a direction (sub-scanning direction) orthogonal to the array direction due to a temperature change.

【0009】この発明は、上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、装置が置かれている環境温度が変化した
り、発光素子アレイ基板(発光素子アレイユニット)上
の発光素子等が発熱することにより画像形成装置の機内
温度が変化しても、複数の発光素子アレイ基板の継ぎ目
部分のドット間ピッチが画像不良になるほど狂わないよ
うにすることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and changes the environmental temperature in which the apparatus is placed, or causes a light emitting element or the like on a light emitting element array substrate (light emitting element array unit) to generate heat. Accordingly, even if the temperature inside the image forming apparatus changes, the pitch between dots at the joint portion of the plurality of light emitting element array substrates does not become so disturbed that image failure occurs.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、複数の発光素子を基板上に一直線上に並
べて配置した発光素子アレイ基板を複数設け、その複数
の発光素子アレイ基板を上記発光素子の並び方向に所望
の書込幅が得られるように平行に並べて配置すると共
に、その発光素子アレイ基板の互いに隣り合うものを上
記発光素子の書込ドットの切り替わり位置近傍で連結
し、各発光素子アレイ基板の発光素子列にそれぞれ対応
させて自己収束性ロッドレンズアレイを設け、複数の上
記発光素子アレイ基板と複数の自己収束性ロッドレンズ
アレイをパッケージ部材で一体的にパッケージングした
ものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of light emitting element array substrates in which a plurality of light emitting elements are arranged in a straight line on a substrate, and the plurality of light emitting element array substrates are provided. Along with being arranged in parallel so that a desired writing width can be obtained in the arrangement direction of the light emitting elements, adjacent ones of the light emitting element array substrates are connected near a switching position of the writing dot of the light emitting element, A self-focusing rod lens array is provided corresponding to each light-emitting element array of each light-emitting element array substrate, and a plurality of the light-emitting element array substrates and a plurality of self-focusing rod lens arrays are integrally packaged by a package member. It is.

【0011】また、上記書込装置において、上記複数の
発光素子アレイ基板の各発光素子からそれぞれ発せられ
る光が副走査方向に移動する書き込み対象物の書き込み
面上で上記副走査方向の位置が一致して主走査方向に沿
って一直線状に結像するように、上記各発光素子と各自
己収束性ロッドレンズアレイをそれぞれ配置するとよ
い。さらに、上記各発光素子から発せられて上記自己収
束性ロッドレンズアレイを通した光の光軸が、書き込み
対象物の書き込み面に対して垂直になるように上記各発
光素子と各自己収束性ロッドレンズアレイをそれぞれ配
置するようにしても効果的である。
In the writing apparatus, the light emitted from each of the light emitting elements of the plurality of light emitting element array substrates may be located at one position in the sub scanning direction on a writing surface of a writing object moving in the sub scanning direction. The light emitting elements and the self-focusing rod lens arrays may be arranged so that an image is formed in a straight line along the main scanning direction. Further, each of the light-emitting elements and each of the self-focusing rods are arranged such that an optical axis of light emitted from each of the light-emitting elements and passing through the self-focusing rod lens array is perpendicular to a writing surface of a writing object. It is also effective to arrange the lens arrays respectively.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図1はこの発明の一実施形態例
である書込装置を示す平面図、図2は同じくその書込装
置の構成を説明するための分解斜視図、図3は図1のA
−A線に沿う断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a writing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view for explaining the configuration of the writing apparatus, and FIG.
It is sectional drawing which follows the -A line.

【0013】図1に示す書込装置は、複数の発光素子を
各基板5a,5b,5c上に、図2に示すようにそれぞ
れ矢示Bの主走査方向に一直線上に並べた発光素子列2
a,2b,2cをそれぞれ有する発光素子アレイ基板1
A,1B,1C(4つ以上並べてもよい)を設け、その
3つの発光素子アレイ基板1A,1B,1Cを、発光素
子の並び方向(矢示B方向)に所望の書込幅が得られる
ように、図1に示したように一部を互いにラップさせて
2列のジグザグ状に平行に並べて配置している。
The writing apparatus shown in FIG. 1 has a plurality of light emitting elements arranged on each of the substrates 5a, 5b, 5c on a straight line in the main scanning direction indicated by an arrow B as shown in FIG. 2
Light-emitting element array substrate 1 having a, 2b, and 2c, respectively
A, 1B, and 1C (four or more may be arranged) are provided, and the three light emitting element array substrates 1A, 1B, and 1C can obtain a desired writing width in the direction in which the light emitting elements are arranged (the direction of arrow B). Thus, as shown in FIG. 1, a part of them is wrapped with each other and arranged in parallel in two rows in a zigzag manner.

【0014】そして、その互いに隣り合う発光素子アレ
イ基板1Aと1B及び1Bと1Cの各基板5aと5b及
び5bと5cを、発光素子列2aと2b及び2bと2c
のそれぞれ発光素子の書込ドットの切り替わり位置Do1
とDo2の近傍で板状の接続部材8a,8bにより、それ
ぞれ連結している。
Then, the light emitting element array substrates 1A and 1B and the substrates 5a and 5b and 5b and 5c of the light emitting element arrays 1B and 1C which are adjacent to each other are connected to the light emitting element arrays 2a and 2b and 2b and 2c.
Switching position Do1 of the writing dot of each light emitting element
And Do2 near each other by plate-like connecting members 8a and 8b.

【0015】すなわち、基板5aと5b及び5bと5c
のそれぞれ発光素子列2a,2b,2cが設けられてい
ない裏側の面の各書込ドットの切り替わり位置Do1とD
o2の近傍に、図2に示したような形状の接続部材8a,
8bを接着により固定することにより、発光素子アレイ
基板1Aと1Bを互いに連結すると共に、発光素子アレ
イ基板1Bと1Cも互いに連結している。各発光素子列
2a〜2cを構成する発光素子は、例えば複数のドット
を1つに集積した複数個のLEDアレイチップを、基板
5a〜5c上に実装したものである。
That is, the substrates 5a and 5b and the substrates 5b and 5c
The switching positions Do1 and D of the respective writing dots on the back surface where the light emitting element rows 2a, 2b and 2c are not provided, respectively.
In the vicinity of o2, connecting members 8a and 8a having a shape as shown in FIG.
By fixing 8b by bonding, the light emitting element array substrates 1A and 1B are connected to each other, and the light emitting element array substrates 1B and 1C are also connected to each other. The light emitting elements constituting each of the light emitting element rows 2a to 2c are, for example, those in which a plurality of LED array chips in which a plurality of dots are integrated are mounted on the substrates 5a to 5c.

【0016】また、その発光素子アレイ基板1A〜1C
の発光素子列2a〜2cにそれぞれ対応させて自己収束
性ロッドレンズアレイ3A〜3Cを設け、その3つの発
光素子アレイ基板1A〜1Cと、3つの自己収束性ロッ
ドレンズアレイ3A〜3Cを、図3に示すようにパッケ
ージ部材となるパッケージケース4と筐体6とで一体的
にパッケージングしている。
Further, the light emitting element array substrates 1A to 1C
The self-focusing rod lens arrays 3A to 3C are provided corresponding to the light emitting element rows 2a to 2c, respectively. The three light emitting element array substrates 1A to 1C and the three self-focusing rod lens arrays 3A to 3C are shown in FIG. As shown in FIG. 3, the package is integrally packaged with a package case 4 and a housing 6 which are package members.

【0017】すなわち、図2に示すようにパッケージケ
ース4に突出部4aを、そのパッケージケース4の長手
方向に沿って所定の長さで連続させて形成し、その突出
部4aに発光素子列2a〜2cに対応させてそれぞれ形
成した長孔内に自己収束性ロッドレンズアレイ3A〜3
Cを、それぞれ先端側が図3に示すように若干突出する
ように挿入し、その状態でそれらをパッケージケース4
に固定している。
That is, as shown in FIG. 2, a projecting portion 4a is formed on the package case 4 so as to be continuous at a predetermined length along the longitudinal direction of the package case 4, and the light emitting element array 2a is formed on the projecting portion 4a. Self-focusing rod lens arrays 3A to 3C
C are inserted so that the front ends thereof slightly protrude as shown in FIG.
It is fixed to.

【0018】また、図1に示した位置関係で、互いに発
光素子アレイ基板1Aと1Bを接続部材8aで接着固定
すると共に、発光素子アレイ基板1Bと1Cを接続部材
8bで接着固定することにより長尺の一体の発光素子ア
レイ基板としたものを、図3に示したようにパッケージ
ケース4の端縁と筐体6との間に挾み込むようにし、そ
の状態で筐体6をパッケージケース4にネジ止めするこ
とにより固定している。それによって、発光素子アレイ
基板1A〜1Cと自己収束性ロッドレンズアレイ3A〜
3Cを、パッケージケース4と筐体6とによって一体的
にパッケージングしている。
In the positional relationship shown in FIG. 1, the light emitting element array substrates 1A and 1B are bonded and fixed to each other with a connecting member 8a, and the light emitting element array substrates 1B and 1C are bonded and fixed to each other with a connecting member 8b. An integrated light emitting element array substrate of a length is sandwiched between the edge of the package case 4 and the housing 6 as shown in FIG. It is fixed with screws. Thereby, the light emitting element array substrates 1A to 1C and the self-focusing rod lens arrays 3A to 3A
3C is packaged integrally with the package case 4 and the housing 6.

【0019】このパッケージングされた書込装置は、図
3に示す書き込み対象物である感光体ドラム7の表面に
対し、各自己収束性ロッドレンズアレイ3A〜3Cの先
端側が所定の距離置いた状態で対向するように、画像形
成装置の装置本体に固定される。
The packaged writing apparatus is in a state in which the tip side of each of the self-focusing rod lens arrays 3A to 3C is located at a predetermined distance from the surface of the photosensitive drum 7 to be written as shown in FIG. And is fixed to the apparatus main body of the image forming apparatus so as to face each other.

【0020】そして、そのセットされた状態で、発光素
子列2a及び2cの各発光素子からそれぞれ発せられて
自己収束性ロッドレンズアレイ3A及び3Cを通した光
が、感光体ドラム7の表面の書き込み位置aに結像し、
発光素子列2bの各発光素子から発せられて自己収束性
ロッドレンズアレイ3Bを通した光が、感光体ドラム7
の表面の書き込み位置bに結像するようにしている。
In the set state, the light emitted from each of the light emitting elements of the light emitting element rows 2a and 2c and passed through the self-focusing rod lens arrays 3A and 3C is written on the surface of the photosensitive drum 7. Image at position a,
Light emitted from each light emitting element of the light emitting element row 2b and passing through the self-focusing rod lens array 3B is
The image is formed at the writing position b on the surface of.

【0021】このように、この実施の形態による書込装
置では、自己収束性ロッドレンズアレイ3A,3Cを通
して照射される光の感光体ドラム7上における結像位置
(図3のa部)と、自己収束性ロッドレンズアレイ3B
を通して照射される光の感光体ドラム7上における結像
位置(図3のb部)とが、矢示Cで示す複走査方向にず
れている。
As described above, in the writing apparatus according to the present embodiment, the image forming position of light irradiated through the self-focusing rod lens arrays 3A and 3C on the photosensitive drum 7 (a portion in FIG. 3) Self-focusing rod lens array 3B
The position of the light irradiated through the photosensitive drum 7 on the photosensitive drum 7 (portion b in FIG. 3) is shifted in the double scanning direction indicated by arrow C.

【0022】したがって、この書込装置では、感光体ド
ラム7の表面に主走査方向(図2の矢示B方向)の走査
線を1ライン書き込む際には、感光体ドラム7の回転方
向の上流側に位置する発光素子列2bからの光を書き込
み位置bに照射し、その書き込みが行われた位置bが感
光体ドラム7の矢示E方向への回転により位置aに達す
るタイミングで、発光素子列2a及び2cからの光を書
き込み位置aに照射することにより、自己収束性ロッド
レンズアレイ3A〜3Cをジグザグ状に配置していて
も、同一直線状に走査線を1ライン書き込むことができ
るようにしている。
Therefore, in this writing apparatus, when writing one scanning line in the main scanning direction (the direction indicated by the arrow B in FIG. 2) on the surface of the photosensitive drum 7, it is upstream in the rotation direction of the photosensitive drum 7. The light from the light emitting element array 2b positioned on the side is irradiated to the writing position b, and the light emitting element is turned on at the timing when the writing position b reaches the position a by the rotation of the photosensitive drum 7 in the direction of arrow E. By irradiating the light from the columns 2a and 2c to the writing position a, even if the self-focusing rod lens arrays 3A to 3C are arranged in a zigzag manner, one scanning line can be written in the same straight line. I have to.

【0023】このように、この書込装置は、ジグザク状
に配置して互いに隣り合う発光素子アレイ基板1Aと1
Bの基板5aと5b、及び発光素子アレイ基板1Bと1
Cの基板5bと5cを、発光素子列2aと2b及び2b
と2cのそれぞれ発光素子の書込ドットの切り替わり位
置近傍で板状の接続部材8aと8bにより、それぞれ連
結している。
As described above, this writing device is arranged in a zigzag manner and the light emitting element array substrates 1A and 1A adjacent to each other are arranged.
B substrates 5a and 5b, and light emitting element array substrates 1B and 1
C substrates 5b and 5c are connected to light emitting element arrays 2a, 2b and 2b.
And 2c are connected by plate-shaped connecting members 8a and 8b in the vicinity of the switching positions of the write dots of the light emitting elements, respectively.

【0024】そのため、基板5a〜5cは、発光素子列
2a〜2cを構成する各発光素子(LED)の発光や、
それ以外の画像形成装置内に設けられている各種の発熱
を伴う部品から発せられる熱により温度が上昇して膨張
するが、上述したように互いに隣り合う基板5aと5b
及び5bと5cは書込ドットの切り替わり位置Do1とD
o2の近傍が接続部材8aと8bにより、それぞれ連結固
定されているので、その切り替わり位置Do1とDo2での
ドット間隔の変動は微少なものになるため問題が生じる
ことはない。
For this reason, the substrates 5a to 5c are provided with light emitting elements (LEDs) constituting the light emitting element arrays 2a to 2c,
Although the temperature rises and expands due to heat generated from various heat-generating components provided in the image forming apparatus, the substrates 5a and 5b adjacent to each other as described above.
, And 5b and 5c are write dot switching positions Do1 and D
Since the vicinity of o2 is connected and fixed by the connecting members 8a and 8b, the fluctuation of the dot interval at the switching positions Do1 and Do2 becomes very small, so that no problem occurs.

【0025】また、図2に示したように、多数の発光素
子を直線状に配置した発光素子列2a,2cを基板5
a,5cの基板5b側の端縁にそれぞれ寄せて配置し、
基板5b上の発光素子列2bも基板5a,5c側の端縁
に寄せて配置しているので、それら隣り合う発光素子列
2aと2b、及び2bと2cの各ラインの発光素子間の
距離が圧倒的に小さい。したがって、上述したような環
境温度の上昇時にも、主走査方向に加えて副走査方向
(図3の矢示C方向)のドット位置のずれも格段に少な
い。
As shown in FIG. 2, the light emitting element rows 2a and 2c in which a large number of light emitting elements are
a, 5c are respectively arranged near the edge of the substrate 5b side,
Since the light emitting element rows 2b on the substrate 5b are also arranged close to the edges on the side of the substrates 5a and 5c, the distance between the light emitting elements on the adjacent light emitting element rows 2a and 2b and between the light emitting elements on the lines 2b and 2c is reduced. Overwhelmingly small. Therefore, even when the environmental temperature rises as described above, the deviation of the dot position in the sub-scanning direction (the direction indicated by the arrow C in FIG. 3) in addition to the main scanning direction is remarkably small.

【0026】さらに、その各発光素子が発した光を感光
体ドラム7上に結像させる自己収束性ロッドレンズアレ
イ3A〜3Cは、発光素子の並び方向に比較的短いもの
を3つ使用することにより安価な構成にしているが、そ
れらは全て同一のパッケージケース4の所定の位置にそ
れぞれ固定しているので、それらは互いの位置関係が高
い精度で保たれている。したがって、安価でありなが
ら、非常に高価な長尺の自己収束性ロッドレンズアレイ
を1つ設けた場合と同様な精度(結像位置のずれ精度)
が得られる。
Furthermore, as the self-focusing rod lens arrays 3A to 3C for forming an image of the light emitted from each light emitting element on the photosensitive drum 7, three light emitting elements which are relatively short in the arrangement direction of the light emitting elements are used. However, since they are all fixed at predetermined positions in the same package case 4, their positional relationship is maintained with high accuracy. Accordingly, the same accuracy (imaging accuracy of the imaging position) as when one long self-focusing rod lens array which is inexpensive and very expensive is provided is provided.
Is obtained.

【0027】図4は複数の発光素子アレイ基板を段々状
に配置した書込装置の実施の形態を示す図1と同様な平
面図であり、図1と対応する部分には同一の符号を付し
てある。このように、発光素子アレイ基板1A〜1Cを
段々状に配置しても、発光素子アレイ基板1Aと1Bの
基板5aと5b、及び発光素子アレイ基板1Bと1Cの
基板5bと5cを、発光素子列2a,2b,2cのそれ
ぞれ発光素子の各書込ドットの切り替わり位置Do1,D
o2の近傍で接続部材8a,8bにより、それぞれ連結す
ると共に、それらをパッケージケース4′と筐体6′
(図3の筐体6に相当し、図4ではパッケージケース
4′の下側にある)とで一体的にパッケージングすれ
ば、環境温度が上昇したときでも、書込ドットの切り替
わり位置Do1,Do2でのドット間隔の変動を許容できる
微少なものにすることができる。
FIG. 4 is a plan view similar to FIG. 1 showing an embodiment of a writing device in which a plurality of light emitting element array substrates are arranged stepwise, and portions corresponding to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. I have. Thus, even if the light emitting element array substrates 1A to 1C are arranged stepwise, the substrates 5a and 5b of the light emitting element array substrates 1A and 1B and the substrates 5b and 5c of the light emitting element array substrates 1B and 1C are not Switching positions Do1, D of the respective write dots of the light emitting elements in columns 2a, 2b, 2c
In the vicinity of o2, they are connected by connecting members 8a and 8b, respectively, and they are connected to the package case 4 'and the housing 6'
(Corresponding to the housing 6 in FIG. 3 and below the package case 4 'in FIG. 4), if the package is integrally packaged, even when the environmental temperature rises, the switching positions Do1, It is possible to make the fluctuation of the dot interval at Do2 small enough to be acceptable.

【0028】図5はこの発明による書込装置の他の実施
の形態を示す図3と同様な断面図である。なお、図5で
は、図3に示した書込装置と部品形状が若干異なっても
機能が同一であれば、説明の簡略化を図るため同一の符
号を付している。この書込装置は、発光素子アレイ基板
1A〜1Cにそれぞれ設けられている各発光素子からそ
れぞれ発せられる光が感光体ドラム7の表面(書き込み
面)で主走査方向に一直線状に結像するように、各発光
素子と各自己収束性ロッドレンズアレイ3A〜3Cをそ
れぞれ配置している。
FIG. 5 is a sectional view similar to FIG. 3, showing another embodiment of the writing device according to the present invention. In FIG. 5, the same reference numerals are used to simplify the description if the functions are the same as those of the writing device shown in FIG. This writing device is configured such that light emitted from each light emitting element provided on each of the light emitting element array substrates 1A to 1C forms an image linearly in the main scanning direction on the surface (writing surface) of the photosensitive drum 7. , Each light emitting element and each self-focusing rod lens array 3A to 3C are arranged.

【0029】この書込装置によれば、発光素子アレイ基
板1A,1B及び1Cの各発光素子から発した光の結像
位置は感光体ドラム7の副走査方向(ドラムの回転方
向)で一致するので、その発光素子アレイ基板1A,1
C上の各発光素子の発光タイミングを発光素子アレイ基
板1B上の発光素子の発光タイミングに対して所定の時
間遅らせる必要がない。したがって、感光体ドラム7に
速度変動があったときでも、発光素子アレイ基板1A,
1Cの書込ラインと発光素子アレイ基板1Bの書込ライ
ンとがずれるようなことがない。
According to this writing device, the image forming position of the light emitted from each light emitting element of the light emitting element array substrates 1A, 1B and 1C coincides in the sub-scanning direction of the photosensitive drum 7 (the rotation direction of the drum). Therefore, the light emitting element array substrates 1A, 1
There is no need to delay the light emission timing of each light emitting element on C by a predetermined time with respect to the light emission timing of the light emitting elements on the light emitting element array substrate 1B. Therefore, even when the speed of the photosensitive drum 7 fluctuates, the light emitting element array substrate 1A,
There is no deviation between the write line 1C and the write line on the light emitting element array substrate 1B.

【0030】図6はこの発明による書込装置のさらに異
なる他の実施の形態を示す図3と同様な断面図である。
なお、この図6においても、図3に示した書込装置と部
品形状が若干異なっても機能が同一であれば、説明の簡
略化を図るため同一の符号を付している。
FIG. 6 is a sectional view similar to FIG. 3 showing another embodiment of the writing apparatus according to the present invention.
In FIG. 6 as well, the same reference numerals are used to simplify the description if the functions are the same as those of the writing device shown in FIG.

【0031】この書込装置は、各発光素子から発せられ
て自己収束性ロッドレンズアレイ3A〜3Cをそれぞれ
通した光の光軸10a〜10cが、感光体ドラム7の書
き込み面となる表面に対して垂直になるように、各発光
素子列2a〜2cと各自己収束性ロッドレンズアレイ3
A〜3Cをそれぞれ配置している。このようにすること
で、走査ラインのずれを図5に示した実施の形態による
書込装置よりも少なくすることができる。
In this writing device, the optical axes 10a to 10c of the light emitted from the respective light emitting elements and passing through the self-focusing rod lens arrays 3A to 3C are respectively applied to the surface of the photosensitive drum 7 serving as the writing surface. So that each light emitting element array 2a-2c and each self-focusing rod lens array 3
A to 3C are arranged respectively. In this way, the shift of the scanning line can be reduced as compared with the writing apparatus according to the embodiment shown in FIG.

【0032】すなわち、図5で説明した書込装置の場合
には、図7に示すように各発光素子から発せられた光は
感光体ドラム7の表面に、その表面に垂直な線Laに対
して角度θを持って入射する。この場合、同図に示した
ように感光体ドラム7の表面と書込装置の間の距離(図
7で左右方向の距離)が、例えば感光体ドラム7の周面
の偏芯により、それが回転したときに周面の位置が同図
に破線と仮想線で示すように±δだけ変動(感光体ドラ
ムの回転振れにより発生)すると、それによって光の副
走査方向の書込位置が正規の位置に対してδtanθだけ
変動してしまう。
That is, in the case of the writing device described with reference to FIG. 5, light emitted from each light emitting element is applied to the surface of the photosensitive drum 7 and to a line La perpendicular to the surface as shown in FIG. Incident at an angle θ. In this case, as shown in the figure, the distance between the surface of the photosensitive drum 7 and the writing device (the distance in the left-right direction in FIG. 7) is reduced due to the eccentricity of the peripheral surface of the photosensitive drum 7, for example. If the position of the peripheral surface fluctuates by ± δ as shown by the broken line and the imaginary line in the figure (generated by the rotational fluctuation of the photosensitive drum), the writing position of the light in the sub-scanning direction becomes regular. The position fluctuates by δtanθ.

【0033】そして、その際に自己収束性ロッドレンズ
アレイ3A,3Cを通した光の感光体ドラム7上の結像
位置と、自己収束性ロッドレンズアレイ3Bを通した光
の感光体ドラム7上の結像位置とは、それら光の感光体
ドラム7に対する入射角が垂直な線Laに対して互いに
異なる方向に角度θ倒れているため、感光体ドラム7上
における走査ラインのずれは2δtanθ になる。
At this time, the image forming position of the light passing through the self-focusing rod lens arrays 3A and 3C on the photosensitive drum 7 and the light passing through the self-focusing rod lens array 3B on the photosensitive drum 7 Is formed, the angle of incidence of the light on the photosensitive drum 7 is different from the perpendicular line La by an angle θ in a direction different from each other. Therefore, the shift of the scanning line on the photosensitive drum 7 is 2δtan θ. .

【0034】これに対し、図6の書込装置では、自己収
束性ロッドレンズアレイ3A〜3Cをそれぞれ通した光
の光軸10a〜10cを、感光体ドラム7の表面に対し
てそれぞれ垂直になるようにしているので、図8に仮想
線で示すように感光体ドラム7の周面が偏芯していると
きのように、感光体ドラム7の周面と書込装置との間の
距離が変化したとしても、自己収束性ロッドレンズアレ
イ3A,3Cを通した各光の感光体ドラム7上における
結像位置dは、副走査方向(矢示C方向)にずれない。
同様に、自己収束性ロッドレンズアレイ3Bを通した光
の感光体ドラム7上における結像位置eも、感光体ドラ
ム7の周面が図8に仮想線で示すように偏芯したとして
も、副走査方向(矢示C方向)にずれない。
On the other hand, in the writing apparatus of FIG. 6, the optical axes 10a to 10c of the light passing through the self-focusing rod lens arrays 3A to 3C are respectively perpendicular to the surface of the photosensitive drum 7. 8, the distance between the peripheral surface of the photosensitive drum 7 and the writing device is different from the case where the peripheral surface of the photosensitive drum 7 is eccentric as shown by a virtual line in FIG. Even if it changes, the imaging position d of each light on the photosensitive drum 7 through the self-focusing rod lens arrays 3A and 3C does not shift in the sub-scanning direction (the direction of arrow C).
Similarly, the image forming position e of the light passing through the self-focusing rod lens array 3B on the photosensitive drum 7, even if the peripheral surface of the photosensitive drum 7 is eccentric as shown by a virtual line in FIG. There is no shift in the sub-scanning direction (arrow C direction).

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、次に記載する効果を奏する。請求項1の書込装置に
よれば、非常に高価なLEDチップマウンタやワイヤボ
ンディングマシン等を必要とする長尺の発光素子アレイ
基板を使用することなしに、一般に安価な幅狭の発光素
子アレイ基板を複数個使用すると共に、自己収束性ロッ
ドレンズアレイも一般に多く使用されている幅狭のもの
を複数個使用するので、安価に製作することができる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. According to the writing device of the present invention, an inexpensive narrow light emitting element array is generally used without using a long light emitting element array substrate requiring an extremely expensive LED chip mounter, a wire bonding machine or the like. In addition to using a plurality of substrates, a plurality of self-focusing rod lens arrays, which are generally used in a narrow width, are used, so that they can be manufactured at low cost.

【0036】また、全体をパッケージ部材で一体的にパ
ッケージングすることにより、複数の幅狭の発光素子ア
レイ基板を、そこに設けている発光素子間の距離を非常
に接近させた状態で配置することができ、しかもその発
光素子アレイ基板の互いに隣り合うものは、発光素子の
書込ドットの切り替わり位置近傍で連結しているので発
光素子間の固定距離も小さい。したがって、環境温度の
変化や発光素子の発熱等により機内温度が上昇しても、
主走査方向及び副走査方向の両方向についてドット位置
がずれない。
Further, by integrally packaging the whole with a package member, a plurality of narrow light emitting element array substrates are arranged in a state where the distance between the light emitting elements provided thereon is very short. The adjacent ones of the light emitting element array substrates are connected near the switching position of the writing dot of the light emitting element, so that the fixed distance between the light emitting elements is also small. Therefore, even if the temperature inside the device rises due to a change in environmental temperature or heat generation of the light emitting element,
The dot positions do not shift in both the main scanning direction and the sub-scanning direction.

【0037】請求項2の書込装置によれば、複数の発光
素子アレイ基板の各発光素子からそれぞれ発せられる光
が副走査方向に移動する書き込み対象物の書き込み面上
で上記副走査方向の位置が全て一致して主走査方向に沿
って一直線状に結像するので、書き込み対象物の移動速
度の変動に起因する発光素子列間の副走査方向書込ライ
ンずれをなくすことができる。
According to the second aspect of the present invention, the light emitted from each of the light emitting elements of the plurality of light emitting element array substrates moves in the sub scanning direction on the writing surface of the writing object in the sub scanning direction. Are all aligned to form an image in a straight line along the main scanning direction, so that it is possible to eliminate the deviation of the writing line in the sub-scanning direction between the light emitting element rows due to the fluctuation of the moving speed of the writing object.

【0038】請求項3の書込装置によれば、各発光素子
から発せられて自己収束性ロッドレンズアレイを通した
光の光軸は、書き込み対象物の書き込み面に対して垂直
であるため、書き込み対象物の移動時にその書き込み面
が自己収束性ロッドレンズアレイに対して接近・離間す
る方向に振れることにより、その書き込み面と自己収束
性ロッドレンズアレイとの間の距離に変動が生じたとき
でも、発光素子列間の副走査方向書込ラインずれの発生
を防止することができる。
According to the writing device of the third aspect, the optical axis of light emitted from each light emitting element and passing through the self-focusing rod lens array is perpendicular to the writing surface of the writing object. When the writing surface fluctuates in the direction of approaching / separating from the self-focusing rod lens array when the writing target moves, causing a change in the distance between the writing surface and the self-focusing rod lens array. However, it is possible to prevent the writing line shift between the light emitting element rows in the sub-scanning direction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施形態例である書込装置を示す
平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a writing device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同じくその書込装置の構成を説明するための分
解斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view for explaining the configuration of the writing device.

【図3】図1のA−A線に沿う断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;

【図4】複数の発光素子アレイ基板を段々状に配置した
書込装置の実施の形態を示す図1と同様な平面図であ
る。
FIG. 4 is a plan view similar to FIG. 1, showing an embodiment of a writing device in which a plurality of light emitting element array substrates are arranged stepwise.

【図5】この発明による書込装置の異なる他の実施の形
態を示す図3と同様な断面図である。
FIG. 5 is a sectional view similar to FIG. 3, showing another embodiment of a writing device according to the present invention;

【図6】この発明による書込装置のさらに異なる他の実
施の形態を示す図3と同様な断面図である。
FIG. 6 is a sectional view similar to FIG. 3, showing another embodiment of a writing device according to the present invention.

【図7】図5の書込装置の場合には感光体ドラムが偏芯
していると自己収束性ロッドレンズアレイを通した光の
結像位置が感光体ドラム上において副走査方向にずれて
しまう様子を説明するための概略図である。
FIG. 7 shows a case where the photosensitive drum is eccentric in the case of the writing device of FIG. 5, the image forming position of light passing through the self-focusing rod lens array is shifted in the sub-scanning direction on the photosensitive drum. It is the schematic for demonstrating the appearance.

【図8】図6の書込装置の場合には感光体ドラムが偏芯
していても自己収束性ロッドレンズアレイを通した光の
結像位置が感光体ドラム上において副走査方向にずれな
い様子を説明するための概略図である。
FIG. 8 does not deviate in the sub-scanning direction on the photosensitive drum even if the photosensitive drum is eccentric, even if the photosensitive drum is eccentric; It is a schematic diagram for explaining a situation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A,1B,1C:発光素子アレイ基板 2a,2b,2c:発光素子列 3A,3B,3C:自己収束性ロッドレンズアレイ 4:パッケージケース 5a,5b,5c:基板 6:筐体 7:感光体ドラム(書き込み対象物) 8a,8b:接続部材 10a,10b,10c:光軸 1A, 1B, 1C: Light emitting element array substrate 2a, 2b, 2c: Light emitting element array 3A, 3B, 3C: Self-focusing rod lens array 4: Package case 5a, 5b, 5c: Substrate 6: Housing 7: Photoconductor Drum (object to be written) 8a, 8b: connecting member 10a, 10b, 10c: optical axis

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の発光素子を基板上に一直線上に並
べて配置した発光素子アレイ基板を複数設け、その複数
の発光素子アレイ基板を前記発光素子の並び方向に所望
の書込幅が得られるように平行に並べて配置すると共
に、該発光素子アレイ基板の互いに隣り合うものを前記
発光素子の書込ドットの切り替わり位置近傍で連結し、
前記各発光素子アレイ基板の前記発光素子列にそれぞれ
対応させて自己収束性ロッドレンズアレイを設け、複数
の前記発光素子アレイ基板と複数の前記自己収束性ロッ
ドレンズアレイをパッケージ部材で一体的にパッケージ
ングしたことを特徴とする書込装置。
1. A plurality of light emitting element array substrates each having a plurality of light emitting elements arranged in a straight line on a substrate, and a desired writing width can be obtained in a direction in which the plurality of light emitting element array substrates are arranged. Along with arranging in parallel so that adjacent ones of the light emitting element array substrate are connected near the switching position of the writing dot of the light emitting element,
A self-focusing rod lens array is provided corresponding to each of the light-emitting element rows of each light-emitting element array substrate, and a plurality of the light-emitting element array substrates and a plurality of the self-focusing rod lens arrays are integrally packaged by a package member. A writing device characterized by performing writing.
【請求項2】 前記複数の発光素子アレイ基板の各発光
素子からそれぞれ発せられる光が副走査方向に移動する
書き込み対象物の書き込み面上で前記副走査方向の位置
が一致して主走査方向に沿って一直線状に結像するよう
に、前記各発光素子と前記各自己収束性ロッドレンズア
レイをそれぞれ配置したことを特徴とする請求項1記載
の書込装置。
2. The light emitted from each light emitting element of the plurality of light emitting element array substrates moves in the sub-scanning direction, and the position in the sub-scanning direction coincides with the position on the writing surface of the writing object in the main scanning direction. 2. The writing device according to claim 1, wherein each of the light emitting elements and each of the self-focusing rod lens arrays are arranged so as to form an image in a straight line along the line.
【請求項3】 前記各発光素子から発せられて前記自己
収束性ロッドレンズアレイを通した光の光軸が、書き込
み対象物の書き込み面に対して垂直になるように前記各
発光素子と前記各自己収束性ロッドレンズアレイをそれ
ぞれ配置したことを特徴とする請求項1記載の書込装
置。
3. The light-emitting elements and the light-emitting elements such that an optical axis of light emitted from each of the light-emitting elements and passing through the self-focusing rod lens array is perpendicular to a writing surface of a writing object. 2. The writing device according to claim 1, wherein a self-focusing rod lens array is arranged.
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