JP2001171167A - 光プリンタヘッド - Google Patents

光プリンタヘッド

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JP2001171167A
JP2001171167A JP35730499A JP35730499A JP2001171167A JP 2001171167 A JP2001171167 A JP 2001171167A JP 35730499 A JP35730499 A JP 35730499A JP 35730499 A JP35730499 A JP 35730499A JP 2001171167 A JP2001171167 A JP 2001171167A
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JP
Japan
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printer head
optical printer
light emitting
photocatalyst layer
light
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Pending
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JP35730499A
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English (en)
Inventor
Akitoshi Tomiyama
明俊 富山
Yasuhiko Shigeta
泰彦 重田
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】レンズ外表面の曇りや汚れを有効に防止して、
鮮明な画像を形成することが可能な光プリンタヘッドを
提供する。 【解決手段】レンズ6が取着されているハウジング3の
内部に、多数の発光素子2aを搭載した基板1を、前記
レンズ6が前記発光素子2a上に位置するようにして収
納させてなる光プリンタヘッドにおいて、前記レンズ6
の外表面に、発光素子2aの発する光により活性化する
光触媒層8を被着させる。

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
取着されているハウジング14の内部に、複数個のLE
Dアレイチップ12が直線状に配列・搭載されている基
板11を、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収容させた構造のも
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、前記ロッドレンズアレイ13は、ガラ
ス製もしくはプラスチック製の棒状レンズを複数個、一
列状もしくは千鳥状に配列して成り、その上端を露出さ
せた形でハウジング14に保持されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】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、使用時、結露等
が起こってロッドレンズアレイ13の外表面に水滴が付
着すると、ロッドレンズアレイ13の表面が曇り、ロッ
ドレンズアレイ13を透過する光の一部が遮られてしま
う。この結果、感光体に照射される光の強度が低下し、
画像が不鮮明になる欠点を有していた。
【0006】また上述した従来の光プリンタヘッドにお
いては、その使用時、現像剤等の中に含まれている有機
物質や大気中に存在する微量の有機物質がロッドレンズ
アレイ13の外表面に付着することがあり、この場合も
ロッドレンズアレイ13を透過する光の一部が前述の有
機物質によって遮られるため、感光体に照射される光の
強度が低下し、画像が不鮮明になる欠点を有していた。
【0007】そしてこのような不具合が発生した場合、
元の良好な状態を取り戻すには、光プリンタヘッドを一
旦、プリンタ本体から取り出して、アルコール等を含ま
せた布等でロッドレンズアレイ13に付着した有機物質
等を拭き取らなければならず、その際、ロッドレンズア
レイ13の外表面を傷付けてしまう恐れがある上に、プ
リンタのメンテナンスに係る手間が増えて作業が煩雑化
する欠点も有している。
【0008】
【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、レン
ズが取着されているハウジングの内部に、多数の発光素
子を搭載した基板を、前記レンズが発光素子上に位置す
るようにして収納させてなる光プリンタヘッドにおい
て、前記レンズの外表面に、発光素子の発する光により
活性化する光触媒層を被着させたことを特徴とするもの
である。
【0009】また本発明の光プリンタヘッドは、前記光
触媒層が、TiO2 、WO2 、CdS、SrTiO2
MoS2 の少なくとも1種を含んで成ることを特徴とす
るものである。
【0010】更に本発明の光プリンタヘッドは、前記光
触媒層がTiO2 から成り、かつ該光触媒層の厚みが
0.01μm〜10.0μmであることを特徴とするも
のである。
【0011】また更に本発明の光プリンタヘッドは、前
記発光素子の発光波長が250nm〜400nmである
ことを特徴とするものである。
【0012】更にまた本発明の光プリンタヘッドは、前
記光触媒層の光透過率が70%以上であることを特徴と
するものである。
【0013】
【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
ドを副走査方向に係る断面で見た断面図、図3は図2の
要部拡大図であり、1は基板、2はLEDアレイチッ
プ、2aは発光素子としての発光ダイオード素子、3は
ハウジング、5はロッドレンズアレイ、8は光触媒層で
ある。
【0014】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から成り、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
るものである。
【0015】尚、前記基板1は、例えばガラスから成る
場合、従来周知のフローティング法等によって所定厚み
の板体を形成し、これを矩形状に切断することによって
製作される。
【0016】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が直線状に配列・搭載されている。
【0017】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250nm〜400nmの波長領域(紫外
光〜近紫外光)で発光するようになっている。
【0018】このような発光ダイオード素子2aとして
は、例えばGaN系やZnSe系,SiC系,半導体ダ
イヤモンド等の発光ダイオード素子が使用され、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。
【0019】そして、上面にLEDアレイチップ2を搭
載した基板1は、ハウジング3の内部に収容される。
【0020】前記ハウジング3は、LEDアレイチップ
2の真上にロッドレンズアレイ5が嵌挿される開口4を
有しており、該開口4にロッドレンズアレイ5を嵌挿さ
せて接着・固定することによりロッドレンズアレイ5を
LEDアレイチップ2上の所定位置で保持し、これによ
ってロッドレンズアレイ5とLEDアレイチップ2間の
空間を密閉するようになっている。
【0021】本形態において前記ハウジング3は、基板
1が載置されるベース部3aと、ロッドレンズアレイ5
を保持するカバー部3bとで構成される。
【0022】尚、前記ハウジング3a,3bは、液晶ポ
リマー等のプラスチック材料を射出成形することにより
所定形状をなすように形成される。
【0023】また一方、前記ハウジング3に保持されて
いるロッドレンズアレイ5は、ガラス製もしくはプラス
チック製の円柱状レンズ6を複数個、一列状もしくは千
鳥状に配列した上、これらを枠体7の内部に収容した構
造を有しており、その上端をハウジング3の外部に露出
させた状態でハウジング3に保持させている。
【0024】前記ロッドレンズアレイ5は、ハウジング
3によってLEDアレイチップ2の発光面上で保持され
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等
倍で照射・結像させる。
【0025】更に前記ロッドレンズアレイ3を構成する
各円柱状レンズ6の外表面(上面)には、発光ダイオー
ド素子2aの発する波長250nm〜400nmの光に
よって活性化する光触媒層8が被着されている。
【0026】前記光触媒層8は、TiO2 、WO2 、C
dS、SrTiO2 、MoS2 、TiO2 とSiO2
複合材料、TiO2 と活性炭の混合物等によって形成さ
れており、これらの中でもアナターゼ型の結晶構造を有
したTiO2 が好適に使用される。
【0027】かかる光触媒層8は、光プリンタヘッドの
使用時、250nm〜400nmの波長をもった発光ダ
イオード素子2aの光が照射されると活性化されるよう
になっており、光触媒層8の表面と接する大気中の酸素
及び水分に作用することによって酸化力の極めて強いス
ーパーオキサイドイオン(O2 - )、水酸基ラジカル
(・OH)等の活性酸素を生成する。
【0028】このため、現像剤等の中に含まれている有
機物質が各円柱状レンズ6の外表面に付着しようとして
も、これらは前述の活性酸素によって二酸化炭素(CO
2 )と水(H2 O)とに分解されることとなり、ロッド
レンズアレイ5の外表面に有機物質が付着するのを有効
に防止することができる。これにより、発光ダイオード
素子2aの発する光の多くをロッドレンズアレイ5を介
して感光体に照射させることができるようになり、画像
データに対応した鮮明な画像を形成することが可能とな
る。
【0029】また上述した有機物質の光分解に伴って光
触媒層8の表面には水酸基(OH)が形成されており、
かかる水酸基(OH)を有した光触媒層8の表面は極め
て高度の親水性を示すことから、ロッドレンズアレイ5
の外表面に水分が付着しても、これらは分子レベルの薄
い膜となって光触媒層8の表面にわたり良好に濡れ、ロ
ッドレンズアレイ5の表面が曇ることはない。従って、
これによっても発光ダイオード素子2aの発する光の多
くをロッドレンズアレイ5を介して感光体に照射させる
ことができるようになり、より鮮明な画像を形成するこ
とが可能となる。
【0030】しかもこの場合、有機物質等の除去のため
に光プリンタヘッドをプリンタ本体から取り出してロッ
ドレンズアレイ5の外表面をアルコール等を含ませた布
等を用いてクリーニングするといった手間は一切不要で
あり、メンテナンス作業を簡略化することができるとと
もに、クリーニング作業に伴うロッドレンズアレイ5へ
の傷の形成も有効に防止することができる。
【0031】更に前記光触媒層8がTiO2 を主成分と
する場合、その厚みを10.0μm以下になしておくこ
とで、光触媒層8の光透過率を70%以上の高い値に設
定して、より多くの光を感光体側に透過させることがで
き、また厚みを0.01μm以上になしておくことで、
前述した光分解作用を確実に発揮させることができる。
従って光触媒層8がTiO2 を主成分とする場合、その
厚みを0.01μm〜10.0μmの範囲内に設定して
おくことが好ましい。
【0032】尚、前記光触媒層8は、例えば従来周知の
スパッタリングや真空蒸着等を採用することによって、
ロッドレンズアレイ5の円柱状レンズ6の上面に0.0
1μm〜10.0μmの厚みに被着・形成される。
【0033】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5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。
【0034】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。
【0035】例えば上述の形態ではハウジング3をベー
ス部3aとカバー部3bとで構成するようにしたが、こ
れに代えてハウジング4を一体的に形成したり、或い
は、3以上の部材で構成するようにしても構わない。
【0036】また上述の形態では光触媒層8をスパッタ
リングや真空蒸着等の薄膜手法によって形成するように
したが、これに代えて、光触媒層8を印刷やスプレー等
の厚膜手法により形成するようにしても良く、この場
合、円柱状レンズ6の上面に塗布されるペーストとして
は、例えば、有機溶剤中に粒径1μm以下のTiO2
粉末をビヒクルとして分散させたものが使用される。ま
たこのとき、TiO2 微粉末の平均粒径を1μm以下に
設定しておけば、光触媒層8の光分解作用が量子サイズ
効果によってより有効に高められるようになる。
【0037】更に上述の形態では光触媒層8を円柱状レ
ンズ6の上面にのみ被着させるようにしたが、これに加
えて、円筒状レンズ6の下面や枠体7の表面,ハウジン
グ3の表面等に光触媒層を被着させておいても構わな
い。
【0038】また更に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。
【0039】
【発明の効果】本発明の光プリンタヘッドによれば、レ
ンズの外表面に、発光素子の発する光により活性化する
光触媒層が被着されていることから、光プリンタヘッド
の使用時、発光素子の発する光をそのまま利用して光触
媒層を活性化させ、光触媒層の表面付近に存在する有機
物質を分解することができる。これにより、レンズへの
有機物質の付着を有効に防止して発光素子の発する光の
多くをレンズを介して感光体に照射させることができる
ようになり、画像データに対応した鮮明な画像を形成す
ることが可能となる。
【0040】また本発明の光プリンタヘッドによれば、
上述した有機物質の光分解に伴って光触媒層の表面には
極めて高度の親水性を示す水酸基(OH)が形成される
ため、レンズの外表面に水分が付着しても、これらは分
子レベルの薄い膜となって光触媒層の表面にわたり良好
に濡れるようになっており、レンズの表面が曇ることは
ない。従って、これによっても発光素子の発する光の多
くをレンズを介して感光体に照射させることができるよ
うになり、より鮮明な画像を形成することが可能とな
る。
【0041】しかもこの場合、有機物質等の除去のため
に光プリンタヘッドをプリンタ本体から取り出してレン
ズの外表面をアルコール等を含ませた布等を用いてクリ
ーニングするといった手間は一切不要であり、メンテナ
ンス作業を簡略化することができるとともに、クリーニ
ング作業に伴うレンズへの傷の形成も有効に防止するこ
とができる。
【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副走査方向に係る断
面で見た断面面である。
【図3】図2の要部拡大図である。
【図4】従来の光プリンタヘッドを副走査方向に係る断
面で見た断面図である。
【符号の説明】
1・・・基板、2・・・LEDアレイチップ、2a・・
・発光素子(発光ダイオード素子)、3・・・ハウジン
グ、5・・・ロッドレンズアレイ、8・・・光触媒層

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レンズが取着されているハウジングの内部
    に、多数の発光素子を搭載した基板を、前記レンズが発
    光素子上に位置するようにして収納させてなる光プリン
    タヘッドにおいて、前記レンズの外表面に、発光素子の
    発する光により活性化する光触媒層を被着させたことを
    特徴とする光プリンタヘッド。
  2. 【請求項2】前記光触媒層が、TiO2 、WO2 、Cd
    S、SrTiO2 、MoS2 の少なくとも1種を含んで
    成ることを特徴とする請求項1に記載の光プリンタヘッ
    ド。
  3. 【請求項3】前記光触媒層がTiO2 を主成分とし、か
    つ0.01μm〜10.0μmの厚みを有していること
    を特徴とする請求項1に記載の光プリンタヘッド。
  4. 【請求項4】前記発光素子の発光波長が250nm〜4
    00nmであることを特徴とする請求項1に記載の光プ
    リンタヘッド。
  5. 【請求項5】前記光触媒層の光透過率が70%以上であ
    ることを特徴とする請求項1に記載の光プリンタヘッ
    ド。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006112043A1 (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Suzuka Fuji Xerox Co., Ltd. Ledプリントヘッド
CN100448258C (zh) * 2005-06-03 2008-12-31 光宝科技股份有限公司 可清除本身脏污的电子装置以及其相关方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006112043A1 (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Suzuka Fuji Xerox Co., Ltd. Ledプリントヘッド
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