JP2001180041A - 光プリンタヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ロッドレンズアレイをハウジングの枠体で安定
的に保持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】上面に開口５を有し、その外周に沿って矩
形状の枠体６が形成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基
板１上に、前記開口５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るとともに、前記ハウジング
４の枠体内側にロッドレンズアレイ３を嵌挿させてなる
光プリンタヘッドであって、前記枠体６の幅方向の両側
に、枠体６の外側面からハウジング４の上面にかけて複
数個のリブ７を形成する。

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３に示す如く、上面に開口１５を有し、そ
の外周に沿って矩形状の枠体１６が形成されているハウ
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基板１１上に、前記開口１５が前記
ＬＥＤアレイチップ１２の真上に位置するようにして配
設させるとともに、前記ハウジング１４の枠体１６の内
側にロッドレンズアレイ１３を嵌挿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の上面に設
けられている多数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。

【０００４】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こととなる。

【０００５】尚、上述した光プリンタヘッドの基板１１
はガラス布エポキシ樹脂やガラス，セラミック等の電気
絶縁性材料により形成され、またハウジング１４は樹脂
や金属等の成形し易い材料により形成されていた。

【０００６】

【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、ハウジング１４
の上面に開口１５が設けられていることから、使用環境
の温度変化等に伴ってハウジング１４に対し基板１１と
の線膨張係数の相違に起因した熱応力等が印加される
と、前記ハウジング１４は開口１５の形を変形させるこ
とによって前記熱応力を吸収・緩和しようとする。この
場合、前記開口１５の外周に沿って形成されている枠体
１６も同時に変形することとなるため、枠体１６に取着
させたロッドレンズアレイ１３が傾いたり、或いは、ロ
ッドレンズアレイ１３の取着状態が不安定になる等し
て、感光体に照射・結像される光の強度、位置等が変化
し、その結果、画像の濃度むら等が発生する欠点を有し
ていた。

【０００７】また上述した光プリンタヘッドのハウジン
グ１４が樹脂から成る場合、これを射出成形によって製
作すると、ハウジング１４の内部には樹脂の流動方向と
直交する方向に大きな収縮応力が発生する。光プリンタ
ヘッドのハウジング１４のように長尺状のものを射出成
形するとき、樹脂の流動方向は成形物の長手方向と合致
させておくのが一般的であることから、前述の収縮応力
はハウジング１４の幅方向に印加され、矩形状に形成さ
れるべきハウジング１４の開口１５や枠体１６が図４の
ように中央でくびれた形に変形する。それ故、ロッドレ
ンズアレイ１３を枠体１６に取着させる際、枠体１６の
中央を外側にこじ開けてロッドレンズアレイ１３を嵌挿
しなければならず、光プリンタヘッドの組み立て時の作
業性が悪くなる上に、ロッドレンズアレイ１３の取着状
態が不安定になり、その位置精度も低いものとなる欠点
を有している。

【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、上面
に開口を有し、その外周に沿って矩形状の枠体が形成さ
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基板上に、前記開口が前記発
光素子アレイチップ上に位置するようにして配設させる
とともに、前記ハウジングの枠体内側にロッドレンズア
レイを嵌挿させてなる光プリンタヘッドであって、前記
枠体の幅方向の両側に、枠体の外側面からハウジングの
上面にかけて複数個のリブを形成したことを特徴とする
ものである。

【０００９】

【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
ドの断面図であり、１は基板、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は開口、６は枠体、７はリブで
ある。

【００１０】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。

【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
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上には長尺状のハウジング４が配設される。

【００１６】前記ハウジング４は、その上面にハウジン
グ４の長手方向に延びる帯状の開口５と、該開口５の外
周に沿って形成された厚み１．０ｍｍ〜３．０ｍｍ程度
の矩形状の枠体６とを有しており、前記開口５がＬＥＤ
アレイチップ２の真上に位置するようにして基板１上の
所定位置に配設される。

【００１７】このハウジング４は、前記枠体６の内側に
ロッドレンズアレイ３を嵌挿し、ロッドレンズアレイ３
と枠体６を接着剤等で接着・固定することによってロッ
ドレンズアレイ３をＬＥＤアレイチップ２の発光ダイオ
ード素子２ａ上で保持するとともに、該ロッドレンズア
レイ３とＬＥＤアレイチップ２との間に出来る空間を密
閉する作用を為す。

【００１８】また一方、前記ハウジング４の枠体６の内
側に嵌挿・取着されるロッドレンズアレイ３は、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をケース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の発光ダイオード素子２ａ上に位置している
ため、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】そして前記ハウジング４は更に、枠体６の
幅方向（副走査方向）の両側に、枠体６の外側面からハ
ウジング４の上面にかけて形成された複数個のリブ７を
備えている。

【００２１】前記複数個のリブ７は、例えばリブ７の個
数が１０個の場合、枠体６の両側に５個ずつ分かれて等
間隔で並んでおり、前記枠体６をこれらのリブ７で補強
するようになっていることから、光プリンタヘッドの使
用環境の温度変化等に伴ってハウジング４に熱応力等が
印加された際、この熱応力等を吸収・緩和するためにハ
ウジング４の開口５や枠体６が変形しようとしても、該
変形をリブ７で有効に抑え、枠体６の外形を所定の矩形
状に維持することができる。従って、ロッドレンズアレ
イ３は枠体６によって安定的に保持されるようになり、
かかるロッドレンズアレイ３を介して発光ダイオード素
子２ａの光を感光体に正確、かつ均一な強度で照射・結
像させることにより濃度むらの無い鮮明な画像を形成す
ることが可能となる。

【００２２】かかるハウジング４の材質としては、ポリ
カーボネイトや液晶ポリマー等の樹脂、もしくはアルミ
ニウムや鉄鋼等の金属が好適に使用され、例えばポリカ
ーボネイト等の熱可塑性樹脂によりハウジング４を形成
する場合、従来周知の射出成形を採用することによって
製作される。

【００２３】尚、前記ハウジング４を射出成形によって
製作する場合、樹脂の流動方向がハウジング４の長手方
向に合致していると、ハウジング４の内部には樹脂の流
動方向と直交する方向（ハウジング４の幅方向）に大き
な収縮応力が発生する。

【００２４】この場合、前記枠体６の長手方向中央域
（中心から両側に１０ｍｍ〜５０ｍｍの領域）に設けら
れるリブ７を両端域（枠体６の両端から１００ｍｍまで
の領域）に設けられるリブ７に比し枠体外側面やハウジ
ング上面に対してより強固に連結させておくようにすれ
ば、前述の収縮応力に起因する枠体６の長手方向中央域
のくびれが有効に防止されて、射出成形により形成され
る枠体６の幅を長手方向にわたり略一定になすことがで
き、これによりロッドレンズアレイ３を枠体６に嵌挿・
取着させる際の作業性が良好となって光プリンタヘッド
の生産性向上に供することができるとともに、ロッドレ
ンズアレイ３の取着状態が極めて安定的でかつ位置精度
の高いものとなる。

【００２５】このようなリブ７の連結構造としては、例
えば、枠体６の長手方向中央域に配されるリブ７の枠体
外側面やハウジング上面に対する連結部の面積を両端域
のリブ７よりも大としたり、或いは、枠体６の長手方向
の中央域に両端域よりも数多くのリブ７を配置させたも
の等が採用される。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】例えば上述の形態においてはリブ７の個数
を１０個に設定したが、リブ７の個数は９個以下でも、
或いは、１１個以上でも良い。

【００２９】また上述の形態において、基板１の下面側
にアルミニウムや鉄鋼等から成るベースプレートを配置
させ、このベースプレートで基板１を支持するようにし
ても構わない。

【００３０】更に上述の形態では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等にも本発明は適用可能
である。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、上面に開口を有し、そ
の外周に沿って矩形状の枠体が形成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
れている基板上に、前記開口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るとともに、前記ハ
ウジングの枠体内側にロッドレンズアレイを嵌挿させて
なる光プリンタヘッドにおいて、前記枠体の幅方向の両
側に、枠体の外側面からハウジングの上面にかけて複数
個のリブを形成するようにしたことから、これらのリブ
で枠体が補強され、光プリンタヘッドの使用環境の温度
変化等に伴ってハウジングに熱応力等が印加された際、
この熱応力等を吸収・緩和するためにハウジングの開口
や枠体が変形しようとしても、該変形は前述のリブによ
って有効に抑えられ、枠体の形状を所定の矩形状に維持
することができる。従って、ロッドレンズアレイは枠体
によって安定的に保持されるようになり、かかるロッド
レンズアレイを介して発光素子アレイチップからの光を
感光体に正確、かつ均一な強度で照射・結像させること
により濃度むらの無い鮮明な画像を形成することが可能
となる。

【００３２】また本発明の光プリンタヘッドによれば、
前記枠体の長手方向中央域に設けられるリブを両端域に
設けられるリブに比し枠体外側面やハウジング上面に対
してより強固に連結させておくことにより、ハウジング
を樹脂材料の射出成形によって製作する場合に起こる枠
体の長手方向中央域のくびれが有効に防止され、枠体の
幅を枠体の長手方向にわたって略一定になすことができ
る。これにより、ロッドレンズアレイを枠体に取着させ
る際の作業性が良好となって光プリンタヘッドの生産性
向上に供することができるとともに、ロッドレンズアレ
イの取着状態が極めて安定的でかつ位置精度の高いもの
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の断面図である。

【図３】従来の光プリンタヘッドの断面図である。

【図４】従来の光プリンタヘッドのハウジングを射出成
形により製作した場合の形状を示す斜視図である。

【符号の説明】

１・・・基板、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・・・開口、６・・・枠体、７・・・
リブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に開口を有し、その外周に沿って矩形
   状の枠体が形成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基板上に、
   前記開口が前記発光素子アレイチップ上に位置するよう
   にして配設させるとともに、前記ハウジングの枠体内側
   にロッドレンズアレイを嵌挿させてなる光プリンタヘッ
   ドであって、 前記枠体の幅方向の両側に、枠体の外側面からハウジン
   グの上面にかけて複数個のリブを形成したことを特徴と
   する光プリンタヘッド。