JP2001171166A - 光プリンタヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ハウジングを基板上に配置させた後でも、ハウ
ジングに固定されているロッドレンズアレイと基板上の
発光素子アレイチップとの相対的な位置関係を微修正す
ることができる光プリンタヘッドを提供する。 【解決手段】ロッドレンズアレイ３が固定されているハ
ウジング４を、複数個の発光素子アレイチップ２が一列
状に搭載されている矩形状の基板１上に、ロッドレンズ
アレイ３が発光素子アレイチップ２上に位置するように
して配設させてなる光プリンタヘッドであって、前記ハ
ウジング４に、基板１の長手方向両端に係止され、かつ
各々が少なくとも発光素子アレイチップ２の列と直交す
る方向に移動する一対の係止部５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式プリン
タ等の露光手段として用いられる光プリンタヘッドに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真プリンタ等の露光手
段としてＬＥＤアレイヘッド等の光プリンタヘッドが用
いられている。

【０００３】このような従来の光プリンタヘッドとして
は、例えば図４に示す如く、ロッドレンズアレイ１３が
固定されているハウジング１４を、複数個のＬＥＤアレ
イチップ１２が一列状に搭載されている矩形状の基板１
１上に、ロッドレンズアレイ１３がＬＥＤアレイチップ
１２の真上に位置するようにして配設させた構造のもの
が知られており、前記ＬＥＤアレイチップ１２の発光ダ
イオード素子１２ａを外部からの画像データに対応させ
て個々に選択的に発光させるとともに、該発光した光を
ロッドレンズアレイ１３を介して外部の感光体に照射
し、感光体に所定の潜像を形成することによって光プリ
ンタヘッドとして機能する。そして、感光体に形成され
た潜像は、その後、現像のプロセスを経てトナー像とな
り、このトナー像を記録紙に転写・定着させることによ
って記録紙に所定の画像が記録される。

【０００４】尚、前記ハウジング１４の内面には、下方
に向かって延びる基準ピン１５がハウジング１４と一体
的に形成されており、この基準ピン１５を基板１１に設
けておいた基準穴１１ａに挿入することによってハウジ
ング１４に保持されているロッドレンズアレイ１３を基
板１１上のＬＥＤアレイチップ１２に対して位置決めす
るようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光プリンタ
ヘッドを搭載した電子写真プリンタを用いて写真等の高
精彩画像を記録する場合、良好な画像を得るには感光体
に照射される光の強度を均一になす必要があり、これに
はロッドレンズアレイ１３の光軸をＬＥＤアレイチップ
１２に対して高精度に位置決めすることが重要とされて
いる。

【０００６】しかしながら、上述した従来の光プリンタ
ヘッドにおいては、基準ピン１５の穴部１１ａへの挿入
によってロッドレンズアレイ１３の位置が決定されてし
まうことから、ロッドレンズアレイ１３やＬＥＤアレイ
チップ１２の搭載精度、基準穴１１ａや基準ピン１５の
位置精度等のばらつきに起因してロッドレンズアレイ１
３の光軸がＬＥＤアレイチップ１２上から大きくずれて
いたり、或いは、外部からの振動や熱等が印加されるこ
とによってロッドレンズアレイ１３とＬＥＤアレイチッ
プ１２の位置関係に大きなずれが生じた場合には、感光
体に照射される光の強度が不均一になり、画像が不鮮明
なものとなる欠点を有し、また、このような不具合を解
消するには、光プリンタヘッドを分解して最初から組み
立て直す必要があり、このことは光プリンタヘッドの生
産性を向上させるにあたり大きな障害となっていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点に鑑み
案出されたもので、本発明の光プリンタヘッドは、ロッ
ドレンズアレイが固定されているハウジングを、複数個
の発光素子アレイチップが一列状に搭載されている矩形
状の基板上に、前記ロッドレンズアレイが前記発光素子
アレイチップ上に位置するようにして配設させてなる光
プリンタヘッドであって、前記ハウジングは、前記基板
の長手方向両端に係止される一対の係止部を有してお
り、かつ該係止部の各々は少なくとも発光素子アレイチ
ップの列と直交する方向に移動可能としたことを特徴と
するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１は本発明の一形態に係る光プリ
ンタヘッドの分解斜視図、図２は図１の光プリンタヘッ
ドを主走査方向にかかる断面で見た縦断面図、図３は図
１の光プリンタヘッドを副走査方向にかかる断面で見た
横断面図であり、１は基板、１ａは基板に設けた基準
穴、２は発光素子アレイチップとしてのＬＥＤアレイチ
ップ、３はロッドレンズアレイ、４はハウジング、５は
係止部としての偏心ピンである。

【０００９】前記基板１は、ガラス布エポキシ樹脂やガ
ラス，セラミック等の電気絶縁性材料によって矩形状を
なすように形成され、その長手方向の両端には各々が円
形をなす一対の基準穴１ａが設けられている。

【００１０】前記基板１は、その上面でＬＥＤアレイチ
ップ２や図示しない回路パターン，ドライバーＩＣ等を
支持するための支持母材として機能するものであり、そ
の両端に設けられている基準穴１ａには後述する偏心ピ
ン５が挿入される。

【００１１】尚、前記基板１は、例えばガラス布エポキ
シ樹脂から成る場合、ガラス糸を用いて形成したガラス
布基材に液状のエポキシ樹脂を含浸させて硬化し、これ
を所定の矩形状に切断・加工することによって製作さ
れ、得られた基板１の両端にドリルやパンチを用いて穴
あけを行うことにより基準穴１ａが形成される。この基
準穴１ａの径は、基準穴１ａと偏心ピン５との間に僅か
な遊びができる程度に偏心ピン５の径よりも若干大きく
設定される。

【００１２】また前記基板１の上面には、複数個のＬＥ
Ｄアレイチップ２が一列状に搭載される。

【００１３】前記複数個のＬＥＤアレイチップ２は、各
々の上面に例えば６００ｄｐｉのドット密度で直線状に
配列された多数の発光ダイオード素子２ａを有してお
り、これら発光ダイオード素子２ａに基板上面の回路パ
ターンを介して電源電力が印加されると、発光ダイオー
ド素子２ａが所定の輝度で発光するようになっている。

【００１４】このような発光ダイオード素子２ａとして
は、例えばＧａＡｌＡｓ系やＧａＡｓＰ系の発光ダイオ
ード素子等が好適に使用され、かかる発光ダイオード素
子２ａを有するＬＥＤアレイチップ２は従来周知の半導
体製造技術を採用することによって製作される。

【００１５】そして、ＬＥＤアレイチップ２が搭載され
た基板１上にはハウジング４が配置される。

【００１６】前記ハウジング４は、ロッドレンズアレイ
３を保持するとともに、該レンズアレイ３とＬＥＤアレ
イチップ２との間の空間を密閉するためのものであり、
ＬＥＤアレイチップ２の真上に帯状の開口４ａを有し、
この開口４ａにロッドレンズアレイ３を嵌挿させた状態
で固定することによってロッドレンズアレイ３を保持す
るようになっている。

【００１７】尚、前記ハウジング４は、例えば液晶ポリ
マー等のプラスチック材料を従来周知の射出成形法によ
り所定形状に加工することによって製作され、得られた
ハウジング４の開口４ａにロッドレンズアレイ３を嵌挿
した上、ロッドレンズアレイ３の側面と開口４ａの内面
に接着剤（図示せず）を流し込むことでロッドレンズア
レイ３がハウジング４に固定される。

【００１８】また一方、前記ハウジング４に固定される
ロッドレンズアレイ３は、ＬＥＤアレイチップ２の列よ
りも長い正立等倍型のレンズであり、直線状に配列され
た多数の棒状レンズ３ａ、或いは千鳥状に配列された多
数の棒状レンズ３ａを枠体３ｂ内に配設した構造を有し
ている。

【００１９】前記ロッドレンズアレイ３は、ＬＥＤアレ
イチップ２の発光面上に位置しているため、ＬＥＤアレ
イチップ２の発光ダイオード素子２ａが光を発すると、
これらの光を外部の感光体に照射・結像させるようにな
っている。

【００２０】また前記ロッドレンズアレイ３のＬＥＤア
レイチップ２に対する位置合わせは、ハウジング４に取
着されている一対の偏心ピン５を用いて行われる。

【００２１】この偏心ピン５は、ロッドレンズアレイ３
の長手方向の両側でハウジング４を貫通するようにして
取着されており、ハウジング４の外側に配設される回転
輪５ａ等を回転させることによってハウジング４の内側
に突出する基準ピン５ｂがＬＥＤアレイチップ２の列と
直交する方向（副走査方向）に例えば中心値から±０．
５ｍｍの範囲内で移動するようになっている。

【００２２】そして前記偏心ピン５は、ハウジング４よ
りも下方に突出する基準ピン５ｂの部分が基板１の基準
穴１ａに挿入されて基板１に係止されるようになってお
り、ハウジング４を基板１上に配置させた後でも回転輪
５ａ等を回転させることによって副走査方向にかかるハ
ウジング４と基板１との相対的な位置関係を微修正する
ことができる。

【００２３】従って、ロッドレンズアレイ３やＬＥＤア
レイチップ２の搭載精度、基準穴１ａの位置精度等のば
らつきに起因してロッドレンズアレイ３の光軸がＬＥＤ
アレイチップ２の発光ダイオード素子２ａ上から大きく
ずれていたり、或いは、外部からの振動や熱等によって
ロッドレンズアレイ３とＬＥＤアレイチップ２の位置関
係に大きなずれが生じた場合であっても、偏心ピン５を
上述の如く移動させることによってロッドレンズアレイ
３の位置を正確かつ簡単に位置修正することができ、こ
れによって感光体に照射される光の強度を均一化して鮮
明な画像を形成することが可能となる。

【００２４】尚、上述したロッドレンズアレイ３の位置
修正は、発光ダイオード素子２ａの発する光の強度を結
像位置で測定しながら行われ、この測定値が主走査方向
にわたり均一な所定の値となるように各々の偏心ピン５
をＬＥＤアレイチップ２の列と直交する方向（副走査方
向）に可動させる。

【００２５】この場合、ロッドレンズアレイ３の位置を
修正するのに光プリンタヘッドを分解して組み立て直す
必要は一切なく、位置修正の作業性を良好となして光プ
リンタヘッドの生産性を向上させることができる。

【００２６】また前記基板１は、アルミニウムや鉄鋼等
から成るベースプレート６の上面に載置され、該ベース
プレート６によって基板１が支持されるようになってい
る。

【００２７】このベースプレート６にも、基板１の基準
穴１ａと対応する位置に穴部６ａが設けられており、基
準穴１ａを貫通した偏心ピン５をこの穴部６ａにも嵌挿
させておくことによって偏心ピン５がより安定的に保持
されることとなる。

【００２８】尚、前記ベースプレート６は、アルミニウ
ムから成る場合、アルミニウムのインゴット（塊）を従
来周知の金属加工法により所定厚みの板体を製作し、し
かる後、板体の所定位置にドリル等を用いて穴あけする
ことによって穴部６ａが形成される。

【００２９】かくして上述した光プリンタヘッドは、Ｌ
ＥＤアレイチップ２の発光ダイオード素子２ａに画像デ
ータに対応させて所定の電力を印加し、発光ダイオード
素子２ａを個々に選択的に発光させるとともに、該発光
した光をロッドレンズアレイ３を介して外部の感光体に
照射・結像させ、感光体に所定の潜像を形成することに
よって光プリンタヘッドとして機能する。

【００３０】尚、本発明は上述の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の変更、改良等が可能である。

【００３１】例えば上述の形態においてはＬＥＤアレイ
ヘッドを例に説明したが、それ以外の光プリンタヘッ
ド、例えば、ＥＬヘッド、プラズマドットヘッド、液晶
シャッタヘッド、蛍光ヘッド、ＰＬＺＴ等にも適用可能
である。

【００３２】

【発明の効果】本発明の光プリンタヘッドによれば、基
板に係止させた係止部を発光素子アレイチップの列と直
交する方向に移動させることにより、ハウジングを基板
上に配置させた後でも、ハウジングに固定されているロ
ッドレンズアレイと基板上の発光素子アレイチップとの
相対的な位置関係を微修正することができる。従って、
ロッドレンズアレイの光軸が発光素子アレイチップ上か
ら大きくずれている場合であっても、発光素子アレイチ
ップとロッドレンズアレイとを光プリンタヘッドを分解
して組み立て直すことなく位置合わせし直すことがで
き、これによって感光体に照射される光の強度を均一化
し、鮮明な画像を形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態に係る光プリンタヘッドの分解
斜視図である。

【図２】図１の光プリンタヘッドを主走査方向にかかる
断面で見た縦断面図である。

【図３】図１の光プリンタヘッドを副走査方向にかかる
断面で見た横断面図である。

【図４】従来の光プリンタヘッドを副走査方向にかかる
断面で見た横断面図である。

【符号の説明】

１・・・基板、１ａ・・・基準穴、２・・・ＬＥＤアレ
イチップ（発光素子アレイチップ）、３・・・ロッドレ
ンズアレイ、４・・・ハウジング、５・・・偏心ピン
（係止部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロッドレンズアレイが固定されているハウ
   ジングを、複数個の発光素子アレイチップが一列状に搭
   載されている矩形状の基板上に、前記ロッドレンズアレ
   イが前記発光素子アレイチップ上に位置するようにして
   配設させてなる光プリンタヘッドであって、 前記ハウジングは、前記基板の長手方向両端に係止され
   る一対の係止部を有しており、かつ該係止部の各々は少
   なくとも発光素子アレイチップの列と直交する方向に移
   動可能としたことを特徴とする光プリンタヘッド。