JP2001239693A - 光プリンタヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】歪みやぼけの少ない良好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】ロッドレンズアレイ４が固定されているハ
ウジング５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、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５及び／又は基板１に、前記ロッド
レンズアレイ４の光軸の向きを発光素子アレイチップ２
の列と直交する方向に可変させる調整手段７，７を取着
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５に示す如く、ロッドレンズアレイ２４が
固定されているハウジング２５を、複数個の発光素子ア
レイチップ２２が一列状に搭載されている基板２１の上
面に、ロッドレンズアレイ２４が発光素子アレイチップ
２２の列の真上に位置するようにして載置・固定した構
造のものが知られており、発光素子アレイチップ２２の
上面に設けられている多数の発光素子２３を外部からの
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
定の画像が形成される。

【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、基板２１が周囲
の温度変化に伴って熱膨張を起こしたり、或いは大気中
の水分を多量に吸着したりすると、基板２１の長手方向
に大きな反りやうねりが生じ、その上に搭載されている
発光素子アレイチップ２２の列の直線性が著しく喪失さ
れる。この場合、光の照射位置は前述した反りやうねり
の程度に応じて副走査方向にずれるため、発光素子２３
の発した光を感光体の主走査方向にわたって直線状に照
射させることが不可となり、画像に歪みやぼけ等を生じ
る欠点が誘発される。

【０００６】

【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、前記ハウジング及び／又は基
板に、前記ロッドレンズアレイの光軸の向きを発光素子
アレイチップの列と直交する方向に可変させる調整手段
を取着させたことを特徴とするものである。

【０００７】また本発明の光プリンタヘッドは、前記調
整手段が、発光素子アレイチップの列の両側に設けられ
ていることを特徴とするものである。

【０００８】更に本発明の光プリンタヘッドは、前記調
整手段が、前記ハウジングに回転可能に保持され、かつ
外周部で基板上面を押圧する偏心カムにより構成される
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、3
は発光素子、4はロッドレンズアレイ、5はハウジング、
7は調整手段としての偏心カムである。

【００１０】前記基板１は、ガラス布基材エポキシ樹脂
やエポキシ樹脂，ガラス，セラミック等の電気絶縁性材
料から成り、その上面で発光素子アレイチップ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、例えばガラス布基材エ
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・硬化させ、こ
れを所定の矩形状に切断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、複数個の発光
素子アレイチップ２が一列状に搭載される。

【００１３】前記複数個の発光素子アレイチップ２は、
各々の上面に例えば６００ｄｐｉのドット密度で主走査
方向に直線状に配列された多数の発光素子３を有してお
り、これら発光素子３に基板上面の回路パターン等を介
して電源電力が印加されると、発光素子３が所定の輝度
で発光するようになっている。

【００１４】このような発光素子３としては、例えばＧ
ａＡｌＡｓ系やＧａＡｓＰ系の発光ダイオード等が好適
に使用され、かかる発光ダイオードを有する発光素子ア
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】更に、複数個の発光素子アレイチップ２が
搭載されている基板１の上方には、ロッドレンズアレイ
４を保持するハウジング５が配設される。

【００１６】前記ハウジング５は、発光素子アレイチッ
プ２の真上の領域に帯状の開口を有しており、この開口
部でロッドレンズアレイ４を保持するとともに、該ロッ
ドレンズアレイ４と発光素子アレイチップ２との間の領
域を密閉する作用を為す。

【００１７】尚、前記ハウジング５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て
所定形状に加工することにより製作される。

【００１８】また一方、前記ハウジング５に保持されて
いるロッドレンズアレイ４は、発光素子アレイチップ２
の配列領域全長にわたって配設されており、該ロッドレ
ンズアレイ４は発光素子アレイチップ２の発光面上に位
置しているため、発光素子アレイチップ２の発光素子３
が光を発すると、これを外部の感光体に等倍で照射・結
像させるようになっている。

【００１９】前記ロッドレンズアレイ４は、直線状に配
列した多数のファイバー状レンズ４ａ、或いは千鳥状に
配列した多数のファイバー状レンズ４ａを枠体４ｂ内に
配設した構造を有しており、前述したハウジング５の開
口部にロッドレンズアレイ４を嵌挿し、ロッドレンズア
レイ４の側面と前記開口の内面との間に接着剤（図示せ
ず）を流し込んで両面を接着することによりロッドレン
ズアレイ４がハウジング５に取着・固定される。

【００２０】そして前記ハウジング５には、ロッドレン
ズアレイ４の光軸の向きを発光素子アレイチップ２の列
と直交する方向に可変させる複数個の偏心カム７が取着
される。

【００２１】前記複数個の偏心カム７は、発光素子アレ
イチップ２の列の両側に該列に沿って一定の間隔で設け
られており、各偏心カム７はハウジング５の下部で回転
軸７ａを中心に回転可能に保持され、外周部で基板１の
上面を押圧するようになっている。

【００２２】かかる偏心カム７は、その回転軸がハウジ
ング５の内部で所定の高さ位置に保持されているため、
これをハウジング５の側面や後述するカバー部材９の側
面に設けた穴より挿入されるドライバーｄを用いて回転
させることにより、基板上面とハウジング下面との間隔
をロッドレンズアレイ４の副走査方向の両側で個別に調
整し、ロッドレンズアレイ４の光軸の向きを発光素子ア
レイチップ２の列と直交する方向に可変させることがで
きる。

【００２３】従って、基板１が周囲の温度変化に伴って
熱膨張を起こしたり、大気中の水分を多量に吸着する等
して大きく変形し、その上に搭載されている発光素子ア
レイチップ２の列の直線性が喪失されても、上記偏心カ
ム７を使ってロッドレンズアレイ４の光軸の向きを微調
整することで発光素子３の光を感光体の主走査方向に直
線状に照射・結像させることができ、これによって歪み
やぼけの少ない良好な画像を形成することが可能とな
る。

【００２４】尚、前記偏心カム７としては長径３ｍｍ〜
５ｍｍ、短径０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍのものが好適に
使用され、かかる偏心カム７をロッドレンズアレイ４か
ら５ｍｍ〜１０ｍｍだけ離れた位置に配置させる場合、
ロッドレンズアレイ４の光軸の向きは０．３°〜１．２
°の範囲で可変されることとなる。

【００２５】また前記偏心カム７は発光素子アレイチッ
プ２の列の両側で、かつ発光素子アレイチップ２の列を
挟んで対称的な位置に設けられているため、その両方を
回転させることにより、発光素子アレイチップ２とロッ
ドレンズアレイ４の間の距離を可変させてロッドレンズ
アレイ４の取り付け高さを調整することもできる。

【００２６】そして前記ハウジング５には、アルミニウ
ムやＳＵＳ等の金属から成るカバー部材９が基板１の下
面及び側面を覆うようにして係止・取着されており、該
カバー部材９と基板１との間にはゴムやバネ等から成る
弾性部材８が介在されている。

【００２７】このような弾性部材８を介在させておくこ
とにより、基板１は弾性部材８等によってハウジング５
側に付勢され、基板１の上面が偏心カム７の外周部に対
して常に弾発的に押圧される形となっている。

【００２８】尚、前記カバー部材９は、例えばアルミニ
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となし、し
かる後、これを板金加工にて折り曲げ、所定形状となす
ことにより製作される。

【００２９】かくして上述した光プリンタヘッドは、発
光素子アレイチップ２の発光素子３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４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】例えば上述の形態では調整手段としての偏
心カム７を発光素子アレイチップ２の列の両側に配置さ
せるようにしたが、かかる調整手段は発光素子アレイチ
ップ２の列の片側にだけ設けるようにしても構わない。

【００３２】また上述の形態においては調整手段として
偏心カム７を用いるようにしたが、これに代えてネジや
楔を調整手段として用いても構わない。

【００３３】例えば調整手段としてネジを用いる場合
は、図３に示す如く、ハウジング５の上面から下面にか
けて貫通するネジ穴５ａを設けるとともに該ネジ穴５ａ
に調整ネジ１０を先端部が基板１の上面に当接されるよ
うにして螺入させ、該ネジ１０の螺入度合を調整するこ
とによってロッドレンズアレイ４の光軸の向きを可変さ
せる。この場合、偏心カム７を用いるのに比べて、より
精度の高い調整が可能となる。

【００３４】また調整手段として楔を用いる場合は、図
４に示す如く、ハウジング５の下面に所定のテーパー面
が設けられ、このテーパー面と基板上面との間に楔１１
を打ち込んで、楔１１の位置を左右に移動させることに
よりロッドレンズアレイ４の光軸の向きを可変させる。

【００３５】更に上述の形態においては調整手段をハウ
ジング５に取着させるようにしたが、これに代えて調整
手段を基板１側に取着させるようにしても良いし、基板
１，ハウジング５の両方に取着させるようにしても良
い。

【００３６】

【発明の効果】本発明の光プリンタヘッドによれば、基
板が周囲の温度変化に伴って熱膨張を起こしたり、大気
中の水分を多量に吸着することで大きく変形する等して
基板上に搭載されている発光素子アレイチップの列の直
線性が喪失されても、調整手段を使ってロッドレンズア
レイの光軸の向きを微調整することにより、発光素子の
光を感光体の主走査方向に直線状に照射・結像させるこ
とができ、これによって歪みやぼけの少ない良好な画像
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光プリンタヘッドの斜視
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】本形態の他の形態に係る光プリンタヘッドの断
面図である。

【図４】本形態の他の形態に係る光プリンタヘッドの断
面図である。

【図５】従来の光プリンタヘッドの断面図である。

【符号の説明】

１・・・基板、２・・・発光素子アレイチップ、３・・
・発光素子、４・・・ロッドレンズアレイ、５・・・ハ
ウジング、７・・・偏心カム（調整手段）、１０・・・
調整ネジ（調整手段）、１１・・・楔（調整手段）

Claims (3)

【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、 前記ハウジング及び／又は基板に、前記ロッドレンズア
   レイの光軸の向きを発光素子アレイチップの列と直交す
   る方向に可変させる調整手段を取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】前記調整手段が、発光素子アレイチップの
   列の両側に設けられ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。
3. 【請求項３】前記調整手段が、前記ハウジングに回転可
   能に保持され、かつ外周部で基板上面を押圧する偏心カ
   ムにより構成され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。