JP2001232847A - 光プリンタヘッド及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】使用時の振動等によって向きが変化しても鮮明
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】直線状に配列した多数の発光素子３を有す
る基板２上にロッドレンズアレイ４を配置させるととも
に、該ロッドレンズアレイ４の長手方向の両側にロッド
レンズアレイ４の光軸と略平行に配置された一対の基準
ピン６，６を設けてなる光プリンタヘッドにおいて、前
記一対の基準ピン６，６の先端部を、ロッドレンズアレ
イ４の焦点位置と略等しい高さまで延出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
により画像を形成するための露光手段として使用される
光プリンタヘッド及びそれを用いた画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真プロセスにより画像
を形成する画像形成装置の露光手段として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２４が
取着されているハウジング２５の内部に、複数個の発光
素子アレイチップ２３が直線状に配列・搭載されている
基板２２を、前記ロッドレンズアレイ２４が前記発光素
子アレイチップ２３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、発光素子アレイチップ
２３に設けられている多数の発光素子２３ａを画像デー
タに基づい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２４を介して感光体２７
に照射させることによって感光体ドラム２７に所定の潜
像を形成するようになっている。

【０００４】そして、感光体ドラム２７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
所定の画像が記録されることとなる。

【０００５】尚、光プリンタヘッド２１のロッドレンズ
アレイ２４は、ガラス製もしくはプラスチック製のファ
イバー状レンズを複数個、一列状もしくは千鳥状に配列
して成り、発光素子アレイチップ２３の発光素子２３ａ
の光が感光体ドラム２７の表面に良好に結像するよう
に、ロッドレンズアレイ２４の焦点距離を考慮して位置
決めされる。

【０００６】また光プリンタヘッド２１の位置決めは、
その両端に設けられた一対の基準ピン２６によって行わ
れ、この基準ピン２６を、感光体ドラム２７よりも光プ
リンタヘッド２１寄り、具体的にはロッドレンズアレイ
２４の両端付近に配置させたピン受け部材２８に突き当
てるといった簡易な機構により光プリンタヘッド２１の
位置設定を行うようにしていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の画像形成装置によれば、基準ピン２６をロッド
レンズアレイ２４付近でピン受け部材２８に突き当てる
だけで光プリンタヘッド２１の位置決めがなされている
ことから、使用時の振動等によって光プリンタヘッド２
１の向きが僅かでも変化すると、発光素子アレイチップ
２３からの光の照射位置に大きなズレを生じることとな
り、その場合、ロッドレンズアレイ２４の焦点が合わな
くなっていわゆるピンぼけになり、画像が不鮮明なもの
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、直線
状に配列した多数の発光素子を有する基板上にロッドレ
ンズアレイを配置させるとともに、該ロッドレンズアレ
イの長手方向の両側にロッドレンズアレイの光軸と略平
行に配置された一対の基準ピンを設けてなる光プリンタ
ヘッドにおいて、前記一対の基準ピンの先端部を、前記
ロッドレンズアレイの焦点位置と略等しい高さまで延出
させたことを特徴とするものである。

【０００９】また本発明の画像形成装置は、直線状に配
列した多数の発光素子を有する基板上にロッドレンズア
レイを配置させるとともに、該ロッドレンズアレイの長
手方向の両側にロッドレンズアレイの光軸と略平行に配
置され、かつ先端部が前記ロッドレンズアレイよりも上
方まで延出する一対の基準ピンを備えた光プリンタヘッ
ドと、前記発光素子の光が前記ロッドレンズアレイを介
して照射・結像される感光体ドラムと、前記感光体ドラ
ムの長手方向の両側に配置され、前記感光体ドラムの結
像面と略等しい高さで前記基準ピンの先端部が埋入・押
圧される基準穴を有したピン受け部材と、から成ること
を特徴とするものである。

【００１０】

【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画像形
成装置の構成を示す斜視図、図２は図１の画像形成装置
の横断面図、図３は図１をＡ方向から見た側面図であ
る。本形態の画像形成装置は、光プリンタヘッド１と、
感光体ドラム７と、ピン受け部材８とを含んで構成され
る。

【００１１】前記光プリンタヘッド１は、ロッドレンズ
アレイ４が取着されているハウジング５の内部に、多数
の発光素子アレイチップ３を直線状に配列・搭載した基
板２を、前記ロッドレンズアレイ４が前記発光素子アレ
イチップ３上に位置するようにして収容させた上、前記
ロッドレンズアレイ４の長手方向の両側に一対の基準ピ
ン６，６を取着させた構造を有している。

【００１２】前記多数の発光素子アレイチップ３は、各
々の上面に、例えば６００ｄｐｉのドット密度で主走査
方向に直線状に配列された多数の発光素子３ａを有して
おり、これら発光素子３ａに基板上面の図示しない回路
パターンを介して電源電力が印加されると、発光素子３
ａが所定の輝度で発光するようになっている。

【００１３】このような発光素子３ａとしては、例えば
ＧａＡｌＰ系やＧａＡｓＰ系の発光ダイオード等が使用
され、かかる発光素子を有する発光素子アレイチップ３
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。

【００１４】また前記発光素子アレイチップ３上に配置
されるロッドレンズアレイ４は、発光素子アレイチップ
３の発光素子３ａの光を感光体ドラム７の表面に等倍で
照射・結像させるためのものであり、該ロッドレンズア
レイ４はガラス製もしくはプラスチック製のファイバー
状レンズ４ａ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４ｂの内部に収容させた構造を有
し、その上端を感光体ドラム７側に突出させた形でハウ
ジング５に保持される。

【００１５】前記ロッドレンズアレイ４は、ロッドレン
ズアレイ４−感光体ドラム７間の距離がロッドレンズア
レイ４の焦点距離と合致するように後述する基準ピン
６，６等によって位置決めされる。

【００１６】また前記ロッドレンズアレイ４の両側に取
着される一対の基準ピン６，６は、ロッドレンズアレイ
４の光軸と略平行（±０．５°以内）に、かつ先端部が
ロッドレンズアレイ４よりも上方まで、具体的にはロッ
ドレンズアレイ４の焦点位置と略等しい高さまで延出さ
せてあり、その後端側をナット等でハウジング５に固定
することにより取着されている。

【００１７】前記基準ピン６，６は、光プリンタヘッド
１がバネ部材１１等によって感光体ドラム７側に付勢さ
れると、基準ピン６，６の先端部が感光体ドラム７の表
面と略等しい高さで後述するピン受け部材８の基準穴８
ａに埋入・押圧されるようになっており、これによって
光プリンタヘッド１の位置が正確に設定されることとな
る。

【００１８】尚、前記基準ピン６，６は、ステンレス鋼
や鋼等の金属から成り、その先端部には球面加工が施さ
れ、所定の丸みが付けられる。

【００１９】一方、光プリンタヘッド１の光が照射・結
像される感光体ドラム７は、所定の円筒形状をなすよう
に形成されており、光プリンタヘッド１の長手方向（発
光素子アレイチップ２の配列方向）と略平行に配設さ
れ、回転可能に支持される。

【００２０】前記感光体ドラム７は、例えばアルミニウ
ム等から成る円筒体の外表面に、アモルファスシリコン
等からなる感光層を被着させた構造を有しており、この
感光層は光プリンタヘッド１の光が照射されると感光す
るようになっていることから、光プリンタヘッド１に設
けられている多数の発光素子３ａを画像データに基づい
て個々に選択的に発光させると、これらの光が感光層に
照射・結像されて、感光層に所定の潜像が形成される。

【００２１】そして前記感光体ドラム７の長手方向の両
側には、一対のピン受け部材８，８が配置される。

【００２２】前記ピン受け部材８，８は、その下面に基
準ピン６，６の先端部が埋入・押圧される円錐状の基準
穴８ａを有しており、該基準穴８ａが常に感光体ドラム
７の結像面と略等しい高さ（±２ｍｍ）となるように配
置・固定されている。

【００２３】本形態においてはピン受け部材８，８と感
光体ドラム７との位置関係を常に一定に保つために、感
光体ドラム７の回転軸を支持する軸受け９にピン受け部
材８，８を取着させており、基準ピン６，６がピン受け
部材８，８の基準穴８ａに押圧されている限り、光プリ
ンタヘッド１と感光体ドラム７との間の距離が略一定に
保たれるようになっている。

【００２４】このように、ピン受け部材８，８の位置を
感光体ドラム７の結像面と略等しい高さに設定し、光プ
リンタヘッド１の基準ピン６，６を感光体ドラム７の結
像面と略等しい高さでピン受け部材８，８に突き当てて
位置決めするようにしたことから、基準ピン６，６は結
像ラインの延長線上の位置でピン受け部材８，８に当接
されるようになっており、従って使用時の振動等によっ
て光プリンタヘッド１の向きが僅かに変化したとして
も、光の照射位置が大きく変動することはなく、光プリ
ンタヘッド１の発光素子３ａの光はロッドレンズアレイ
４を介して常に同じ場所に照射・結像される。これによ
って、ピンぼけの発生が有効に防止され、鮮明で、かつ
良好な画像を形成することが可能となる。

【００２５】かくして上述した画像形成装置は、感光体
ドラム７を所定の速度で回転させながら、光プリンタヘ
ッド１の発光素子３ａを画像データに基づいて個々に選
択的に発光・駆動させるとともに、該発光した光をロッ
ドレンズアレイ４を介して感光体ドラム７の感光層に照
射・結像させることによって感光層に所定の潜像が形成
される。

【００２６】そして、感光体ドラム７に形成した潜像
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所
定の画像が記録されることとなる。

【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】例えば上述の形態では光プリンタヘッド１
の基準ピン６，６をハウジング５に取着させるようにし
たが、これに代えて基準ピン６，６を基板２やその下に
配置される支持板１０等に取着させるようにしても構わ
ない。

【００２９】また上述の形態ではピン受け部材８，８を
感光体ドラム７の軸受けに固定するようにしたが、ピン
受け部材８，８は感光体ドラム７の軸との位置関係が一
定であればどのような形で固定しても良く、例えば、感
光体ドラム７の回転軸とピン受け部材８，８を共通の側
板で支持することにより両者の位置関係を一定に保った
り、或いは、感光体ドラム７を保持するフランジをピン
受け部材として用いること、即ち、フランジの外周部に
断面Ｖ字状の溝を設けてこのＶ溝に基準ピン６，６を埋
入・圧接させることにより光プリンタヘッド１の位置設
定を行うようにしても構わない。

【００３０】更に上述の形態では光プリンタヘッド１を
感光体ドラム７の外部に配置させるようにしたが、これ
に代えて光プリンタヘッド１を感光体ドラム７の内部に
配置させるようにしても構わない。この場合、感光体ド
ラム７のベースとなる円筒体は光プリンタヘッド１の光
を透過するようにガラス等の透明材料によって形成され
ることとなる。

【００３１】また更に上述の形態ではピン受け部材８の
基準穴８ａを円錐状になしたが、これに代えて断面Ｖ字
型の溝状の穴を基準穴として用いても良い。

【００３２】更にまた上述の形態では光プリンタヘッド
１の発光素子３ａとしてＧａＡｌＰ系の発光ダイオード
等を使用するようにしたが、これに代えて発光サイリス
タ等の他の発光素子を使用しても構わない。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、光プリンタヘッドの基
準ピンの先端部をロッドレンズアレイの焦点位置と略等
しい高さまで延出させ、この基準ピンを感光体ドラムの
結像面と略等しい高さでピン受け部材に突き当てるよう
にしたことから、結像ラインの延長線上の位置で基準ピ
ンがピン受け部材に当接されることとなる。このため、
使用時の振動等によって光プリンタヘッドの向きが僅か
に変化したとしても、光プリンタヘッドの発光素子の光
の照射位置が大きく変動することはなく、発光素子の光
をロッドレンズアレイを介して常に感光体の同じ場所に
照射・結像させることにより、鮮明で、かつ良好な画像
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画像形成装置の構成を示
す斜視図である。

【図２】図１の画像形成装置の横断面図である。

【図３】図１をＡ方向から見た側面図である。

【図４】従来の画像形成装置の構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・光プリンタヘッド、３ａ・・・発光素子、４・
・・ロッドレンズアレイ、６・・・基準ピン、７・・・
感光体ドラム、８・・・ピン受け部材、８ａ・・・基準
穴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直線状に配列した多数の発光素子を有する
   基板上にロッドレンズアレイを配置させるとともに、該
   ロッドレンズアレイの長手方向の両側にロッドレンズア
   レイの光軸と略平行に配置された一対の基準ピンを設け
   てなる光プリンタヘッドにおいて、 前記一対の基準ピンの先端部を、前記ロッドレンズアレ
   イの焦点位置と略等しい高さまで延出させたことを特徴
   とする光プリンタヘッド。
2. 【請求項２】直線状に配列した多数の発光素子を有する
   基板上にロッドレンズアレイを配置させるとともに、該
   ロッドレンズアレイの長手方向の両側にロッドレンズア
   レイの光軸と略平行に配置され、かつ先端部が前記ロッ
   ドレンズアレイよりも上方まで延出する一対の基準ピン
   を備えた光プリンタヘッドと、 前記発光素子の光が前記ロッドレンズアレイを介して照
   射・結像される感光体ドラムと、 前記感光体ドラムの長手方向の両側に配置され、前記感
   光体ドラムの結像面と略等しい高さで前記基準ピンの先
   端部が埋入・押圧される基準穴を有したピン受け部材
   と、から成る画像形成装置。