JP2003054028A - Optical writing head - Google Patents

Optical writing head

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JP2003054028A
JP2003054028A JP2001243353A JP2001243353A JP2003054028A JP 2003054028 A JP2003054028 A JP 2003054028A JP 2001243353 A JP2001243353 A JP 2001243353A JP 2001243353 A JP2001243353 A JP 2001243353A JP 2003054028 A JP2003054028 A JP 2003054028A
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Japan
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substrate
light emitting
emitting element
metal substrate
optical writing
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JP2001243353A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahide Wakizaka
政英 脇坂
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical writing head having a head structure employing a metal substrate in which the head width can be made relatively narrow, heat dissipation of a light emitting element is improved remarkably and a high quality print image can be obtained. SOLUTION: A light emitting element array 4 is mounted on an iron substrate 5 where a fine wiring pattern is formed by photoresist etching method and the iron substrate 5 is bonded through an adhesive to a heat sink 3 for dissipating heat generated from the light emitting element array 4. The light emitting element array 4 is mounted on the side of the iron substrate 5 where burrs are generated at the time of producing the substrate. The heat sink 3 is made of a material having the linear expansion coefficient of iron or an equivalent linear expansion coefficient.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プリンタ
に搭載されて、発光素子アレイからの出射光をレンズア
レイにより集光して感光体に投影する光書き込みヘッド
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical writing head mounted on an electrophotographic printer and condensing light emitted from a light emitting element array by a lens array and projecting it onto a photosensitive member.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真プリンタ等に使用される従来の
光書き込みヘッドの一例を図1に示す。図1は、従来の
光書き込みヘッドのヘッド長手方向に直交する方向の断
面図である。従来の光書き込みヘッドでは、基板53上
に、発光素子を列状に配置した発光素子チップ54が、
走査方向に実装され、この発光素子の出射光の光軸上に
は、正立等倍レンズをヘッドの長手方向に列状に配置し
た正立等倍レンズアレイ51が樹脂カバー52により固
定されている。正立等倍レンズアレイ51の光軸上に
は、感光ドラム55が設けられる。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows an example of a conventional optical writing head used in an electrophotographic printer or the like. FIG. 1 is a sectional view of a conventional optical writing head in a direction orthogonal to the head longitudinal direction. In the conventional optical writing head, the light emitting element chips 54 in which the light emitting elements are arranged in rows on the substrate 53 are
An erecting equal-magnification lens array 51, in which erecting equal-magnification lenses are arranged in a row in the longitudinal direction of the head, is mounted by a resin cover 52 on the optical axis of light emitted from the light-emitting element. There is. A photosensitive drum 55 is provided on the optical axis of the erecting equal-magnification lens array 51.

【0003】正立等倍レンズアレイ51は、発光素子の
光を集光して、感光ドラム55に照射する。感光ドラム
55は、コロナ放電等の手段により帯電され、感光ドラ
ム55の表面の光照射された部分は、電位特性が変化
し、潜像が形成される。
The erecting equal-magnification lens array 51 collects the light of the light emitting element and irradiates it on the photosensitive drum 55. The photosensitive drum 55 is charged by means such as corona discharge, and the light-irradiated portion of the surface of the photosensitive drum 55 changes in potential characteristics and a latent image is formed.

【0004】従来の光書き込みヘッドでは、発光素子
は、温度が1℃上昇すると、光量が約0.5%低下する
ことが知られており、そのため、発光素子の自己発熱エ
ネルギーを他の部材に効率良く伝播させることが必要と
されている。また、発光素子チップを基板に実装する際
には、熱伝導性の高い熱硬化性接着剤が用いられている
が、この接着剤を硬化させるためには、150℃前後の
熱履歴を1時間前後必要とする。
In the conventional optical writing head, it is known that the light amount of the light emitting element decreases by about 0.5% when the temperature rises by 1 ° C. Therefore, the self-heating energy of the light emitting element is transferred to other members. It is required to propagate efficiently. Further, when mounting the light emitting element chip on the substrate, a thermosetting adhesive having high thermal conductivity is used. To cure the adhesive, a thermal history of about 150 ° C. for 1 hour is used. Need before and after.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光書き込みヘッドでは、発光素子チップを実装
する基板の材料として、ガラスエポキシ基板が採用され
ており、ガラスエポキシ基板は、ガラスと熱硬化性樹脂
の複合材料であることにより熱伝導係数が低く、そのた
め発光素子チップの温度上昇を招き、印刷濃度の低下を
招いてしまう。
However, in the above-mentioned conventional optical writing head, the glass epoxy substrate is adopted as the material of the substrate on which the light emitting element chip is mounted, and the glass epoxy substrate and the glass are thermosetting. Since it is a composite material of resin, the coefficient of thermal conductivity is low, which causes an increase in temperature of the light emitting element chip and a decrease in printing density.

【0006】また、ガラスエポキシ基板は、発光素子チ
ップとの線膨張係数差が大きいため、温度上昇により、
発光素子チップに内部応力が発生し、発光不良を発生さ
せたり、接着層の界面強度低下による信頼性の低下およ
び発光素子チップの搭載位置ズレを招いている。
Further, since the glass epoxy substrate has a large difference in linear expansion coefficient from the light emitting element chip, it is
Internal stress is generated in the light emitting element chip, which causes defective light emission, and deterioration in reliability due to a decrease in interface strength of the adhesive layer and displacement of the mounting position of the light emitting element chip.

【0007】このような問題を解決するために、特開昭
61−280685号公報では、発光素子チップを実装
する基板の材料を、熱伝導に優れ、線膨張係数が発光素
子チップに近似している金属材料で構成し、金属基板に
発光素子チップを実装することが提案されているが、金
属基板自体に配線パターンが設けられていないために、
金属基板近傍に配線パターンを有する絶縁基板を設置す
る必要があり、部品点数の増大によるコスト上昇および
ヘッド幅を小さくできない要因となっている。
In order to solve such a problem, in JP-A-61-280685, the material of the substrate on which the light emitting element chip is mounted is made of a material having excellent thermal conductivity and a linear expansion coefficient close to that of the light emitting element chip. It is proposed to mount the light emitting element chip on the metal substrate by using the metal material, but since the wiring pattern is not provided on the metal substrate itself,
It is necessary to install an insulating substrate having a wiring pattern in the vicinity of the metal substrate, which is a factor that increases the cost due to an increase in the number of parts and cannot reduce the head width.

【0008】また、特開平1−280571号公報で
は、金属基板上に発光素子チップと駆動ICを実装する
構造が提案されているが、金属基板において微細なパタ
ーンを形成する手段が無かったために、金属基板の幅を
拡大させる必要があり、ヘッドの細幅化に支障を来して
いた。また、金属基板を採用することにより、発光素子
チップと金属基板間の熱伝導は飛躍的に向上するが、金
属基板自体の放熱面積が比較的小さいことより、金属基
板自体が温度上昇してしまい、結果的には、発光素子チ
ップの温度上昇を招き、印刷濃度の低下を招いてしまう
という問題があった。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 1-280571 proposes a structure in which a light emitting element chip and a driving IC are mounted on a metal substrate, but since there is no means for forming a fine pattern on the metal substrate, It is necessary to increase the width of the metal substrate, which hinders the narrowing of the head. Also, by adopting a metal substrate, the heat conduction between the light emitting element chip and the metal substrate is dramatically improved, but the heat dissipation area of the metal substrate itself is relatively small, so the temperature of the metal substrate itself rises. As a result, there is a problem that the temperature of the light emitting element chip is increased and the print density is decreased.

【0009】上述したように、金属基板を用いた従来の
光書き込みヘッドでは、金属基板上に微細なパターンを
形成する具体的製法が確立されておらず、高解像ヘッド
においては、多数本のパターンを要するため、基板幅の
増大を招き、ヘッド幅が拡大してしまうという問題があ
った。
As described above, in the conventional optical writing head using a metal substrate, a specific manufacturing method for forming a fine pattern on the metal substrate has not been established, and in the high resolution head, a large number of Since the pattern is required, there is a problem that the substrate width is increased and the head width is expanded.

【0010】また、金属基板は平板であり、放熱面積が
少ないことより熱放射エネルギーが少なく、金属基板自
体の熱放射面積不足から、金属基板自体が温度上昇して
しまい、発光素子チップの温度上昇を招くという問題が
あった。
Further, since the metal substrate is a flat plate and the heat radiation area is small due to the small heat radiation area, the temperature of the metal substrate itself rises due to the shortage of the heat radiation area of the metal substrate itself, and the temperature rise of the light emitting element chip. There was a problem of inviting.

【0011】また、金属基板は、製造コストを勘案する
と0.5〜3mm厚の板材で構成されるのが一般的であ
り、この厚みの金属材料で長尺方向の直線性を保持する
のは困難であり、そのため、金属基板に実装される発光
素子チップを、平面性良く保持することができないとい
う問題があった。特開平1−280571号公報の第3
図中の樹脂フレームと抱き合わせる構造において、金属
基板の長尺方向の直線性を保持する構造が提案されてい
るが、樹脂成型品では、高精度の面精度を保持すること
は困難であり、さらに機械的強度が保持しづらいために
形状保持性も困難である。
Further, the metal substrate is generally composed of a plate material having a thickness of 0.5 to 3 mm in consideration of the manufacturing cost, and the metal material having this thickness maintains linearity in the longitudinal direction. However, it is difficult to hold the light-emitting element chip mounted on the metal substrate with good planarity. No. 3 of JP-A-1-280571
In the structure tying with the resin frame in the figure, a structure for maintaining the linearity of the metal substrate in the longitudinal direction has been proposed, but with a resin molded product, it is difficult to maintain high surface accuracy, Further, since it is difficult to maintain the mechanical strength, shape retention is also difficult.

【0012】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、その目的は、金属基板を用いたヘ
ッド構成において、発光素子チップを高密度実装しても
ヘッド幅を比較的狭くでき、発光素子チップの放熱を飛
躍的に改善し、高品位の印刷画像を得ることのできる光
書き込みヘッドを提供することにある。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to compare head widths even when light emitting element chips are mounted at high density in a head structure using a metal substrate. (EN) It is possible to provide an optical writing head which can be made narrower and which dramatically improves heat dissipation of a light emitting element chip and can obtain a high-quality printed image.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、発光素子を列
状に配置した発光素子アレイからの出射光を、レンズを
列状に配置したレンズアレイにより集光して感光体に投
影する光書き込みヘッドにおいて、前記発光素子アレイ
は、配線パターンが形成された金属基板に実装され、前
記金属基板は、発光素子アレイからの熱を放出するため
のヒートシンクに固定されることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, light emitted from a light emitting element array in which light emitting elements are arranged in a row is condensed by a lens array in which lenses are arranged in a row and projected onto a photoreceptor. In the write head, the light emitting element array is mounted on a metal substrate on which a wiring pattern is formed, and the metal substrate is fixed to a heat sink for radiating heat from the light emitting element array.

【0014】前記金属基板は、基板製作時に発生したバ
リが突出する面側を前記発光素子アレイを実装する面と
することが好ましく、前記ヒートシンクは、前記金属基
板と同等の材料または同等の線膨張係数を有する材料で
構成されることが好ましく、前記ヒートシンクは、ヒー
トシンクの長手方向の少なくとも両端部分に位置合わせ
ピンを備え、前記金属基板は、前記位置合わせピンに相
当する位置に位置合わせピン挿入用穴を備え、前記位置
合わせピン挿入用穴に前記位置合わせピンを挿入させて
嵌合させることにより、前記金属基板は、位置合わせさ
れて前記ヒートシンクに固定されることが好ましい。
It is preferable that the metal substrate has a surface on which a burr generated at the time of manufacturing the substrate is mounted as a surface on which the light emitting element array is mounted, and the heat sink is made of the same material as the metal substrate or the same linear expansion coefficient. Preferably, the heat sink is provided with alignment pins at least at both end portions in the longitudinal direction of the heat sink, and the metal substrate is for inserting alignment pins at positions corresponding to the alignment pins. It is preferable that the metal substrate is provided with a hole, and the metal substrate is aligned and fixed to the heat sink by inserting and fitting the alignment pin into the alignment pin insertion hole.

【0015】また、本発明は、発光素子を列状に配置し
た発光素子アレイからの出射光を、レンズを列状に配置
したレンズアレイにより集光して感光体に投影する光書
き込みヘッドにおいて、前記発光素子アレイは、配線パ
ターンが形成された金属基板に実装され、前記金属基板
は前記レンズアレイを支持するハウジングの脚部に係合
して固定されることを特徴とする。
Further, the present invention provides an optical writing head for condensing light emitted from a light emitting element array having light emitting elements arranged in a row by a lens array having lenses arranged in a row and projecting the light onto a photosensitive member. The light emitting device array is mounted on a metal substrate on which a wiring pattern is formed, and the metal substrate is engaged with and fixed to a leg portion of a housing supporting the lens array.

【0016】前記金属基板は、基板製作時に発生したバ
リが突出しない面側を前記発光素子アレイを実装する面
とすることが好ましく、前記ハウジングは、前記金属基
板と同等の材料または同等の線膨張係数を有する材料で
構成されることが好ましく、前記ハウジングは、ハウジ
ングの長手方向の少なくとも両端部分に位置合わせピン
を備え、前記金属基板は、前記位置合わせピンに相当す
る位置に位置合わせピン挿入用穴を備え、前記位置合わ
せピン挿入用穴に前記位置合わせピンを挿入させて嵌合
させることにより、前記金属基板は、位置合わせされて
前記ハウジングに固定されることが好ましい。
[0016] It is preferable that the metal substrate has a surface on which a burr generated at the time of manufacturing the substrate does not project as a surface on which the light emitting element array is mounted, and the housing is made of the same material as the metal substrate or the same linear expansion coefficient. The housing is preferably made of a material having a coefficient, the housing is provided with alignment pins at least at both ends in the longitudinal direction of the housing, and the metal substrate is for inserting alignment pins at positions corresponding to the alignment pins. It is preferable that the metal substrate is provided with a hole, and the metal substrate is aligned and fixed to the housing by inserting and aligning the alignment pin into the alignment pin insertion hole.

【0017】また、前記金属基板は、コイル状材料か
ら、金属基板の長手方向がコイル状材料の長さ方向とな
るように材料取りされたものであることが好ましく、ま
た、前記金属基板は、鉄基板、アルミニウム基板、ステ
ンレス基板、ニッケル合金基板、銅合金基板またはイン
バー合金基板であることが好ましい。
Further, it is preferable that the metal substrate is made of a coil-shaped material so that the longitudinal direction of the metal substrate corresponds to the lengthwise direction of the coil-shaped material. It is preferably an iron substrate, an aluminum substrate, a stainless steel substrate, a nickel alloy substrate, a copper alloy substrate or an Invar alloy substrate.

【0018】また、前記配線パターンは、フォトレジス
トエッチング方法により形成されることが好ましい。
The wiring pattern is preferably formed by a photoresist etching method.

【0019】また、前記レンズアレイは、ロッドレンズ
アレイまたは樹脂正立等倍レンズアレイであることが好
ましく、前記発光素子アレイは、自己走査型発光素子ア
レイであることが好ましい。
The lens array is preferably a rod lens array or a resin erecting equal-magnification lens array, and the light emitting element array is preferably a self-scanning light emitting element array.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0021】図2は、本発明の光書き込みヘッドの第1
の実施の形態を示すヘッド長手方向に直交する方向の断
面図である。支持体1には、正立等倍レンズが列状に配
置された正立等倍レンズアレイ2が接着等の手段により
取り付けられており、ヒートシンク3には、金属基板と
して鉄基板5が接着固定され、鉄基板5上には、発光素
子が列状に配置された発光素子アレイ4が実装されてい
る。
FIG. 2 shows the first part of the optical writing head of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the embodiment of the present invention in a direction orthogonal to the head longitudinal direction. An erecting equal-magnification lens array 2 in which erecting equal-magnification lenses are arranged in a row is attached to the support 1 by means such as adhesion, and an iron substrate 5 as a metal substrate is adhesively fixed to the heat sink 3. The light emitting element array 4 in which the light emitting elements are arranged in a row is mounted on the iron substrate 5.

【0022】ヒートシンク3は、発光素子からの出射光
の光軸と正立等倍レンズの光軸中心とが一致するように
調整されてボルト6により支持体1に固定されている。
The heat sink 3 is adjusted so that the optical axis of the light emitted from the light emitting element coincides with the optical axis center of the erecting equal-magnification lens, and is fixed to the support 1 by the bolt 6.

【0023】また、支持体1には、発光素子アレイ4を
駆動するためのIC等の電子素子が実装されたドライバ
ー基板(図示せず)がボルトにより固定され、ドライバ
ー基板と発光素子アレイ4は、ケーブル(図示せず)に
より電気的に接続される。
A driver substrate (not shown) on which an electronic element such as an IC for driving the light emitting element array 4 is mounted is fixed to the support 1 by bolts, and the driver substrate and the light emitting element array 4 are separated from each other. , And are electrically connected by a cable (not shown).

【0024】図3は、ヒートシンクに鉄基板が取り付け
られた状態を示す斜視図である。ヒートシンク3の基板
取り付け面は、高い平面度を保持するように加工されて
おり、その基板取り付け面に、発光素子アレイを実装す
るための鉄基板5が熱伝導性の高い接着剤により取り付
けられている。
FIG. 3 is a perspective view showing a state where the iron substrate is attached to the heat sink. The board mounting surface of the heat sink 3 is processed so as to maintain high flatness, and the iron board 5 for mounting the light emitting element array is mounted on the board mounting surface with an adhesive having high thermal conductivity. There is.

【0025】ヒートシンク3は、熱伝導性の高い材料に
より構成され、鉄基板5上に実装された発光素子アレイ
が発する熱を放熱する機能を備えている。ヒートシンク
3の長手方向に直交する方向の断面は、一般には矩形状
であるが、図3に示すように、ヒートシンク3の長手方
向の両端に渡って、ヒートシンクの側面に断面がコ状の
開口部を設けて、ヒートシンクの放熱面を増やして放熱
効果を高めるようにしても良い。
The heat sink 3 is made of a material having a high thermal conductivity, and has a function of radiating the heat generated by the light emitting element array mounted on the iron substrate 5. The cross section of the heat sink 3 in the direction orthogonal to the longitudinal direction is generally rectangular, but as shown in FIG. 3, an opening having a U-shaped cross section is formed on the side surface of the heat sink 3 across the longitudinal ends of the heat sink 3. May be provided to increase the heat dissipation surface of the heat sink to enhance the heat dissipation effect.

【0026】本実施の形態に係る光書き込みヘッドは、
ヒートシンクの放熱面積を拡大でき、ヒートシンク自体
の容量が大きいことにより熱容量の増大が図れ、比較的
短い時間での発光素子アレイの温度変化が防止でき、さ
らに、プリンタの連続印刷時においても、大きな放熱面
積を有することより、定常温度を低減させることが可能
である。
The optical writing head according to the present embodiment is
The heat dissipation area of the heat sink can be expanded, the heat capacity can be increased due to the large capacity of the heat sink itself, the temperature change of the light emitting element array can be prevented in a relatively short time, and the large heat dissipation can be achieved even during continuous printing by the printer. By having an area, it is possible to reduce the steady temperature.

【0027】次に、鉄基板上に配線パターンを形成する
方法について説明する。従来は、鉄基板上に絶縁体を介
して、銅箔を貼り付けされている素材を用いて、銅箔貼
り付け面に、配線パターンをスクリーン印刷技法等を用
いて印刷した後、エッチング工程において、非印刷部分
の銅箔部分を化学薬品により溶融させることにより、任
意のパターンを得ていたが、この方法では、パターン形
状の精度は、スクリーン印刷の精度に依存してしまうた
め、高密度の配線パターンを形成することが困難であっ
た。
Next, a method of forming a wiring pattern on the iron substrate will be described. Conventionally, using a material in which a copper foil is pasted on an iron substrate through an insulator, a wiring pattern is printed on the copper foil pasting surface using a screen printing technique or the like, and then in an etching step. , The arbitrary pattern was obtained by melting the copper foil part of the non-printed part with a chemical agent. However, in this method, the accuracy of the pattern shape depends on the accuracy of the screen printing. It was difficult to form a wiring pattern.

【0028】本実施の形態では、フォトレジストエッチ
ング方法を用いており、次にようにして配線パターンを
形成する。鉄基板上に絶縁層と銅箔とを積層し、感光性
ドライフィルムをラミネートし、フォトマスクを通して
露光し、現像した後、さらにエッチングにより不要部分
の銅箔を除去して、所望の配線パターンを得る。また、
その上に液状のフォトレジストを印刷し、乾燥した後、
フォトマスクを通じて露光し、現像することにより、所
望のフォトレジストパターンからなる絶縁層を配線パタ
ーンの上に形成する。
In this embodiment, the photoresist etching method is used, and the wiring pattern is formed as follows. Laminate an insulating layer and a copper foil on an iron substrate, laminate a photosensitive dry film, expose through a photomask, develop, and then remove unnecessary portions of the copper foil by etching to form a desired wiring pattern. obtain. Also,
After printing a liquid photoresist on it and drying it,
By exposing through a photomask and developing, an insulating layer having a desired photoresist pattern is formed on the wiring pattern.

【0029】すなわち、配線パターンの解像度は、露光
フォトマスクに依存するため、高精度のフォトマスクを
使用することにより、ファインパターンを鉄基板上に形
成することができる。上述したフォトレジストエッチン
グ方法によれば、200μmピッチ以下のファインパタ
ーンを形成することができる。
That is, since the resolution of the wiring pattern depends on the exposure photomask, a fine pattern can be formed on the iron substrate by using a highly accurate photomask. According to the photoresist etching method described above, a fine pattern with a pitch of 200 μm or less can be formed.

【0030】高精度のパターン形状を必要とする場合
の、銅箔の厚み(パターン層厚み)は、9μm〜35μ
mとすることが望ましい。
When a highly precise pattern shape is required, the thickness of the copper foil (pattern layer thickness) is 9 μm to 35 μm.
It is desirable to set m.

【0031】次に、ヒートシンクに鉄基板を固定する際
の注意点について説明する。本発明の構造では、基板厚
み精度の影響が、発光素子チップの実装面高さ精度に影
響を及ぼすので、ヒートシンクに鉄基板を固定する際に
以下の点を注意する。
Next, points to be noted when fixing the iron substrate to the heat sink will be described. In the structure of the present invention, the influence of the substrate thickness accuracy affects the mounting surface height accuracy of the light emitting element chip. Therefore, note the following points when fixing the iron substrate to the heat sink.

【0032】鉄基板は、大板サイズでパターニングさ
れ、最終工程にて、プレス打ち抜きにより、所定のサイ
ズに切断するのが一般的であるが、図4に示すように、
ダイス9とパンチ10によるプレス打ち抜き時には、鉄
基板5の切断面にバリ8が発生する。鉄基板5のバリ8
が突出する側の面で鉄基板5をヒートシンク3に固定し
ようとすると、バリ8の先端が、図5に示すように、ヒ
ートシンク3の実装面と干渉してしまい、発光素子アレ
イ実装面の高さ精度を低下させるという問題がある。そ
のため、プレス打ち抜き方向を、図6に示すように、バ
リ8が突出する方向が配線パターン側となるように設定
して、鉄基板5のバリ8が突出する面側を発光素子アレ
イを実装する面とする。
The iron substrate is generally patterned in a large plate size, and is generally cut into a predetermined size by press punching in the final step, but as shown in FIG.
During press punching with the die 9 and the punch 10, burrs 8 are generated on the cut surface of the iron substrate 5. Burrs 8 on the iron substrate 5
When the iron substrate 5 is fixed to the heat sink 3 with the surface on which the bulge protrudes, the tip of the burr 8 interferes with the mounting surface of the heat sink 3 as shown in FIG. There is a problem that the accuracy is lowered. Therefore, as shown in FIG. 6, the press punching direction is set so that the direction in which the burr 8 projects is on the wiring pattern side, and the light emitting element array is mounted on the surface side on which the burr 8 of the iron substrate 5 projects. Face.

【0033】また、鉄基板のベース材料となる鉄鋼板
は、コイル状の材料から切り出されるのが一般的である
が、コイル状材料の厚み精度は、コイル状材料の幅方向
よりも長さ方向の精度が良いことは良く知られている。
図7は、コイル状材料の幅方向と長さ方向の厚み精度を
説明する図である。本発明のヘッド構造では、鉄鋼板自
体の厚みも高い精度が要求されるために、鉄鋼板の材料
取りは、鉄鋼板の長手方向が、コイル状材料の長さ方向
となるようにする必要がある。図8は、鉄鋼板の材料取
り方向を説明する図である。図8において点線で示すよ
うに、鉄鋼板の長手方向がコイル状材料の幅方向となる
ように鉄鋼板の材料取りを行うと、コイル状材料の厚み
精度は、コイル状材料の長さ方向よりも幅方向の精度が
悪いので、鉄鋼板自体の厚み精度も低下してしまう。
Further, the steel plate which is the base material of the iron substrate is generally cut out from a coiled material, but the thickness accuracy of the coiled material is longer in the longitudinal direction than in the widthwise direction of the coiled material. It is well known that the accuracy of is good.
FIG. 7 is a diagram for explaining the thickness accuracy of the coiled material in the width direction and the length direction. In the head structure of the present invention, since the thickness of the steel plate itself is required to have high accuracy, it is necessary to take the material of the steel plate such that the longitudinal direction of the steel plate is the longitudinal direction of the coiled material. is there. FIG. 8: is a figure explaining the material taking direction of a steel plate. When the material of the steel sheet is taken so that the longitudinal direction of the steel sheet is the width direction of the coiled material as shown by the dotted line in FIG. 8, the thickness accuracy of the coiled material is better than the lengthwise direction of the coiled material. However, since the accuracy in the width direction is poor, the accuracy of the thickness of the steel sheet itself also decreases.

【0034】また、本実施の形態に用いられる鉄鋼板の
厚みは、加工性やコスト面で優れる0.5〜3.0mm
とすることが望ましい。
The thickness of the steel sheet used in this embodiment is 0.5 to 3.0 mm, which is excellent in workability and cost.
Is desirable.

【0035】上述した方法により製造されたパターン付
き鉄基板を以下の方法により実装する。図9は、鉄基板
をヒートシンクに実装する方法を説明する図である。
The patterned iron substrate manufactured by the above method is mounted by the following method. FIG. 9 is a diagram illustrating a method of mounting the iron substrate on the heat sink.

【0036】本実施の形態では、ヒートシンク3に鉄材
料を用いることとする。ヒートシンク3には、ヒートシ
ンク3の長手方向の両端部分に、鉄基板5を位置決めす
るための2本の位置決めピン12が設けられる。鉄基板
5側には、位置決めピン12の位置に相当する位置に位
置決めピン挿入用穴13が設けられるが、鉄基板5の両
端部分に設けられる位置決めピン挿入用穴13のうちど
ちらか一方は、長穴形状とすることが望ましい。
In this embodiment, the heat sink 3 is made of an iron material. The heat sink 3 is provided with two positioning pins 12 for positioning the iron substrate 5 at both ends in the longitudinal direction of the heat sink 3. On the iron substrate 5 side, a positioning pin insertion hole 13 is provided at a position corresponding to the position of the positioning pin 12, but one of the positioning pin insertion holes 13 provided at both ends of the iron substrate 5 is It is desirable to have a long hole shape.

【0037】ヒートシンク3の鉄基板5との合わせ面に
接着剤を塗布した後、鉄基板5の位置決めピン挿入用穴
13にヒートシンク3の位置決めピン12を嵌め込ませ
て、鉄基板5をヒートシンク3に取り付ける。
After applying an adhesive to the mating surface of the heat sink 3 with the iron substrate 5, the positioning pin 12 of the heat sink 3 is fitted into the positioning pin insertion hole 13 of the iron substrate 5, and the iron substrate 5 is mounted on the heat sink 3. Install.

【0038】図10は、鉄基板をヒートシンクに固定す
る方法を説明するための断面図である。鉄基板5をヒー
トシンク3に取り付けた後、図10に示す治具15を用
いて、押さえ込み板18と鉄基板5との間にシリコンシ
ート17を挟んで、鉄基板5をエアシリンダー16によ
り均等な荷重にて押さえ込む。押さえ込んだまま、接着
剤19を硬化させて、鉄基板5をヒートシンク3に固定
させる。
FIG. 10 is a sectional view for explaining a method of fixing the iron substrate to the heat sink. After attaching the iron substrate 5 to the heat sink 3, a silicon sheet 17 is sandwiched between the pressing plate 18 and the iron substrate 5 using the jig 15 shown in FIG. Hold down with the load. While being pressed down, the adhesive 19 is cured to fix the iron substrate 5 to the heat sink 3.

【0039】鉄基板5の発光素子アレイ取り付け面を高
い面精度にするためには、接着剤19が硬化するまでの
間、鉄基板5の発光素子アレイ取り付け面を均一な荷重
で押さえ込み、ヒートシンク3の取り付け面の平面度に
追従するようにする必要があり、そのためには図10に
示すような治具15の押さえ込み板16の表面に、シリ
コンコート等の弾性体を取り付けて鉄基板5全体に等分
に荷重をかけた状態でヒートシンク3と鉄基板5間の接
着剤19を硬化させることが望ましい。
In order to make the light emitting element array mounting surface of the iron substrate 5 highly accurate, the light emitting element array mounting surface of the iron substrate 5 is pressed by a uniform load until the adhesive 19 hardens, and the heat sink 3 is pressed. It is necessary to follow the flatness of the mounting surface of the jig. For that purpose, an elastic body such as a silicon coat is attached to the surface of the pressing plate 16 of the jig 15 as shown in FIG. It is desirable to cure the adhesive 19 between the heat sink 3 and the iron substrate 5 while applying a load evenly.

【0040】鉄基板5が接着固定された後には、図1に
示すように、予め正立等倍レンズアレイ2が実装された
支持体1にボルト6の締結によりヒートシンク3を固定
する。
After the iron substrate 5 is fixed by adhesion, as shown in FIG. 1, the heat sink 3 is fixed by fastening bolts 6 to the support 1 on which the erecting equal-magnification lens array 2 is mounted in advance.

【0041】図11は、鉄基板をヒートシンクに固定す
る他の例を示す図である。鉄基板とヒートシンクの固定
に接着剤を使う代わりに、図11に示すように押さえ板
バネ21を用いて鉄基板5をヒートシンク3に固定して
も良いし、図12に示すように、押さえ板22で鉄基板
5を押さえ込み、ボルト23の締結により鉄基板5をヒ
ートシンク3に固定しても良い。
FIG. 11 is a diagram showing another example of fixing the iron substrate to the heat sink. Instead of using an adhesive to fix the iron substrate and the heat sink, the iron plate 5 may be fixed to the heat sink 3 by using the pressing plate spring 21 as shown in FIG. 11, or as shown in FIG. The iron substrate 5 may be fixed to the heat sink 3 by pressing the iron substrate 5 with 22 and fastening the bolts 23.

【0042】また、上述した実施の形態において、発光
素子アレイを実装する基板として鉄基板を用いたが、鉄
基板に換えて、アルミニウム基板、ステンレス基板、ニ
ッケル合金基板、銅合金基板またはインバー合金基板等
の金属基板を用いても良い。なお、インバー合金とは、
ニッケルと鉄とを主成分とする合金である。
Further, in the above-mentioned embodiment, the iron substrate is used as the substrate for mounting the light emitting element array, but instead of the iron substrate, an aluminum substrate, a stainless steel substrate, a nickel alloy substrate, a copper alloy substrate or an Invar alloy substrate is used. You may use a metal substrate, such as. The Invar alloy is
It is an alloy mainly composed of nickel and iron.

【0043】また、ヒートシンクの材質は、金属基板と
同等の材料で構成するか、または同等の線膨張係数を有
する材料で構成することが望ましい。ヒートシンクをこ
のような材料で構成することにより、温度変化に対する
基板とヒートシンクの歪みの発生を防止でき、光学部品
の配置精度の向上を図ることができる。
Further, it is desirable that the material of the heat sink is made of a material equivalent to that of the metal substrate or a material having an equivalent linear expansion coefficient. By configuring the heat sink with such a material, it is possible to prevent distortion of the substrate and the heat sink due to temperature change, and improve the accuracy of arranging the optical components.

【0044】この第1の実施の形態に係る光書き込みヘ
ッドは、金属基板上に高精度のパターニングを行うた
め、基板幅を従来のガラスエポキシ基板とほぼ同等のサ
イズで製造できるので、金属基板を用いてもヘッド幅を
拡大する必要がない。
In the optical writing head according to the first embodiment, since the patterning is performed on the metal substrate with high accuracy, the substrate width can be manufactured to be almost the same size as the conventional glass epoxy substrate. Even if used, it is not necessary to increase the head width.

【0045】また、金属基板にヒートシンクを貼り合わ
せることにより、放熱面積が拡大されるため、金属基板
の熱伝導性能を損なうことなく、発光素子チップの冷却
性能を著しく向上させ、印刷品位の安定を向上させるこ
とができる。
Further, since the heat radiation area is expanded by attaching the heat sink to the metal substrate, the cooling performance of the light emitting element chip is remarkably improved without impairing the heat conduction performance of the metal substrate and the printing quality is stabilized. Can be improved.

【0046】さらに、ヒートシンクの材料に金属基板と
同質の材料を用いると、温度変化に対しても金属基板と
ヒートシンクとの間に熱歪み差が発生せず、接着界面に
応力が発生しにくいため、ヒートシンクと金属基板とを
接着構造として組み立てコストの低減を図ることができ
る。
Furthermore, if a material of the same quality as the metal substrate is used as the material of the heat sink, a difference in thermal strain does not occur between the metal substrate and the heat sink even when the temperature changes, and stress does not easily occur at the bonding interface. Assembling the heat sink and the metal substrate as an adhesive structure can reduce the assembly cost.

【0047】次に、本発明の光書き込みヘッドの第2の
実施の形態について説明する。
Next, a second embodiment of the optical writing head of the present invention will be described.

【0048】図13は、本発明の光書き込みヘッドの第
2の実施の形態を示すヘッド長手方向に直交する方向の
断面図である。本実施の形態では、金属基板にはアルミ
ニウム基板を用いる。アルミニウム基板33上には、発
光素子アレイ34が実装され、この発光素子アレイ34
の発光素子の光軸上には、正立等倍レンズアレイ32
が、アルミダイキャスト法で製造されるアルミニウム製
のハウジング31により固定されている。アルミニウム
基板33の長手方向に直交する方向の端部は、ハウジン
グ31の脚部先端に係合している。また、アルミニウム
基板33は、板バネ35によりアルミニウム基板33の
下側からハウジング31に押し当てられてハウジング3
1に固定されている。
FIG. 13 is a sectional view of a second embodiment of the optical writing head of the present invention in a direction orthogonal to the head longitudinal direction. In this embodiment mode, an aluminum substrate is used as the metal substrate. The light emitting element array 34 is mounted on the aluminum substrate 33.
The erecting equal-magnification lens array 32 is arranged on the optical axis of the light emitting element of
Are fixed by an aluminum housing 31 manufactured by an aluminum die casting method. The end of the aluminum substrate 33 in the direction orthogonal to the longitudinal direction is engaged with the tip of the leg of the housing 31. In addition, the aluminum substrate 33 is pressed against the housing 31 from below the aluminum substrate 33 by the leaf spring 35, and
It is fixed at 1.

【0049】図14は、板バネを取り除いた状態のヘッ
ド長手方向の断面図である。ハウジング31のアルミニ
ウム基板33の取り付け面には、ハウジング31の長手
方向の両端部分にハウジング31より突出する、アルミ
ニウム基板33を位置決めするための位置決めピン36
を設けられている。この位置決めピン36は、ダイキャ
スト製法にて同時に形成される。
FIG. 14 is a sectional view in the longitudinal direction of the head with the leaf spring removed. On the mounting surface of the aluminum substrate 33 of the housing 31, positioning pins 36 for positioning the aluminum substrate 33 protruding from the housing 31 at both ends in the longitudinal direction of the housing 31.
Is provided. The positioning pins 36 are simultaneously formed by a die-cast manufacturing method.

【0050】図15は、アルミニウム基板の斜視図であ
る。アルミニウム基板33側にも、位置決めピン36に
対応する位置に位置決めピン挿入用穴37が設けられて
おり、位置決めピン挿入用穴37に位置決めピン36を
嵌め合わせることにより、ハウジング31とアルミニウ
ム基板33との位置決めを行う。図15に示すように、
アルミニウム基板33の長手方向の両端部分に設けられ
る位置決めピン挿入用穴37のうちどちらか一方は、一
端が開口した長穴形状としても良い。
FIG. 15 is a perspective view of an aluminum substrate. A positioning pin insertion hole 37 is also provided at a position corresponding to the positioning pin 36 on the aluminum substrate 33 side. By fitting the positioning pin 36 into the positioning pin insertion hole 37, the housing 31 and the aluminum substrate 33 are separated from each other. Position. As shown in FIG.
Either one of the positioning pin insertion holes 37 provided at both ends of the aluminum substrate 33 in the longitudinal direction may have a long hole shape with one end opened.

【0051】アルミニウム基板33は、第1の実施の形
態の鉄基板と同様に、大板サイズでパターニングされ、
最終工程にて、プレス打ち抜きにより、所定のサイズに
切断されるが、プレス打ち抜き時には、アルミニウム基
板の切断面にバリが発生する。そのバリの先端が、ハウ
ジングの脚部先端と干渉すると、発光素子アレイ実装面
の高さ精度を低下させるという問題がある。そのため、
プレス打ち抜き方向を、アルミニウム基板のバリが突出
する方向が配線パターン側とならないように設定して、
アルミニウム基板のバリが突出しない面側を発光素子ア
レイを実装する面とする。
The aluminum substrate 33 is patterned in a large plate size like the iron substrate of the first embodiment,
In the final step, it is cut into a predetermined size by press punching, but burrs are generated on the cut surface of the aluminum substrate during press punching. If the tip of the burr interferes with the tip of the leg of the housing, there is a problem that the height accuracy of the light emitting element array mounting surface is lowered. for that reason,
Set the press punching direction so that the direction in which the burr of the aluminum substrate projects is not on the wiring pattern side,
The surface side of the aluminum substrate on which the burr does not project is the surface on which the light emitting element array is mounted.

【0052】また、アルミニウム基板をコイル状の材料
から切り出すときも、コイル状材料の幅方向よりも長さ
方向の精度が良いので、材料取りは、コイル状材料の長
さ方向となるようにする必要がある。
Further, when the aluminum substrate is cut out from the coiled material, the accuracy in the length direction is better than that in the width direction of the coiled material. Therefore, the material is taken in the lengthwise direction of the coiled material. There is a need.

【0053】図16は、アルミニウム基板をハウジング
に固定する他の例を示す図である。図16に示すよう
に、アルミニウム基板33をボルト38によりハウジン
グ31に固定しても良い。
FIG. 16 is a view showing another example of fixing the aluminum substrate to the housing. As shown in FIG. 16, the aluminum substrate 33 may be fixed to the housing 31 with bolts 38.

【0054】また、第2実施の形態において、発光素子
アレイを実装する基板としてアルミニウム基板を用いた
が、アルミニウム基板に換えて、鉄基板、ステンレス基
板、ニッケル合金基板、銅合金基板またはインバー合金
基板等の金属基板を用いても良い。
Further, in the second embodiment, the aluminum substrate is used as the substrate for mounting the light emitting element array, but instead of the aluminum substrate, an iron substrate, a stainless steel substrate, a nickel alloy substrate, a copper alloy substrate or an Invar alloy substrate is used. You may use a metal substrate, such as.

【0055】また、ハウジングの材質は、金属基板と同
等の材料で構成するか、または同等の線膨張係数を有す
る材料で構成することが望ましい。ハウジングをこのよ
うな材料で構成することにより、温度変化に対する基板
とハウジングの歪みの発生を防止でき、光学部品の配置
精度の向上を図ることができる。
Further, it is desirable that the material of the housing is made of a material equivalent to that of the metal substrate or a material having an equivalent linear expansion coefficient. By constructing the housing with such a material, it is possible to prevent the substrate and the housing from being distorted due to a temperature change, and to improve the accuracy of arranging the optical components.

【0056】この第2の実施の形態に係る光書き込みヘ
ッドは、機構部品がハウジングと発光素子アレイを実装
する基板との2点であり、構造が簡単であるために低コ
スト化を図ることができる。また、発光素子アレイを実
装する基板の熱は、ハウジングへ伝播される構造であ
り、ヘッド全体が放熱面となるので、発光素子アレイを
実装する基板自体の冷却が促進される。
In the optical writing head according to the second embodiment, the mechanical parts are the housing and the substrate on which the light emitting element array is mounted, and since the structure is simple, the cost can be reduced. it can. Further, since the heat of the substrate on which the light emitting element array is mounted is propagated to the housing, and the entire head serves as a heat dissipation surface, cooling of the substrate itself on which the light emitting element array is mounted is promoted.

【0057】なお、上述した第1および第2の実施の形
態において、発光素子アレイには自己走査型発光素子ア
レイを用いることができる。なお、自己走査型発光素子
アレイとは、自己走査回路を内蔵し、発光点を順次転送
していく機能を有する発光素子アレイである。
In the first and second embodiments described above, a self-scanning light emitting element array can be used as the light emitting element array. Note that the self-scanning light-emitting element array is a light-emitting element array that has a self-scanning circuit and has a function of sequentially transferring light-emitting points.

【0058】自己走査型発光素子アレイについては、特
開平1−238962号公報、特開平2−14584号
公報、特開平2−92650号公報、特開平2−926
51号公報等により、プリンタヘッド用光源として実装
上簡便となること、発光素子間隔を細かくできること、
コンパクトなプリンタヘッドを作製できること等が示さ
れている。また、特開平2−263668号公報では、
転送素子アレイをシフト部として、発光部である発光素
子アレイと分離した構造の自己走査型発光素子アレイを
提案している。
Regarding the self-scanning light-emitting element array, JP-A-1-238962, JP-A-2-14584, JP-A-2-92650, and JP-A-2-926.
No. 51, etc., it is easy to mount as a light source for a printer head, and the interval between light emitting elements can be made small,
It has been shown that a compact printer head can be manufactured. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-263668,
A self-scanning light emitting element array having a structure in which the transfer element array is used as a shift portion and is separated from the light emitting element array which is the light emitting portion is proposed.

【0059】図17に、シフト部と発光部とを分離した
構造の自己走査型発光素子アレイの等価回路図を示す。
シフト部は、転送素子T1 ,T2 ,T3 ,…を有し、発
光部は、書込み用発光素子L1 ,L2 ,L3 ,…を有し
ている。これら転送素子および発光素子は、3端子発光
サイリスタにより構成される。シフト部の構成は、転送
素子のゲートを互いに電気的に接続するのにダイオード
1 ,D2 ,D3 ,…を用いている。VGKは電源(通常
5V)であり、負荷抵抗RL を経て各転送素子のゲート
電極G1 ,G2 ,G3 ,…に接続されている。また、転
送素子のゲート電極G1 ,G2 ,G3 ,…は、書込み用
発光素子のゲート電極にも接続される。転送素子T1
ゲート電極にはスタートパルスφS が加えられ、転送素
子のアノード電極には、交互に転送用クロックパルスφ
1,φ2が加えられ、書込み用発光素子のアノード電極
には、書込み信号φI が加えられている。
FIG. 17 shows an equivalent circuit diagram of a self-scanning light emitting element array having a structure in which the shift portion and the light emitting portion are separated.
The shift section has transfer elements T 1 , T 2 , T 3 , ... And the light emitting section has write light emitting elements L 1 , L 2 , L 3 ,. These transfer element and light emitting element are composed of a three-terminal light emitting thyristor. The configuration of the shift section uses diodes D 1 , D 2 , D 3 , ... To electrically connect the gates of the transfer elements to each other. V GK is a power source (usually 5 V) and is connected to the gate electrodes G 1 , G 2 , G 3 , ... Of each transfer element via the load resistance R L. Further, the gate electrodes G 1 , G 2 , G 3 , ... Of the transfer element are also connected to the gate electrode of the writing light emitting element. A start pulse φ S is applied to the gate electrode of the transfer element T 1 , and the transfer clock pulse φ is alternately applied to the anode electrode of the transfer element.
1, φ2 are applied, and the write signal φ I is applied to the anode electrode of the writing light emitting element.

【0060】なお、図中、R1,R2,RS ,RI は、
それぞれ電流制限抵抗を示している。
In the figure, R1, R2, R S and R I are
Each shows a current limiting resistance.

【0061】動作を簡単に説明する。まず転送用クロッ
クパルスφ1の電圧が、Hレベルで、転送素子T2 がオ
ン状態であるとする。このとき、ゲート電極G2 の電位
はV GKの5Vからほぼ零Vにまで低下する。この電位降
下の影響はダイオードD2 によってゲート電極G3 に伝
えられ、その電位を約1Vに(ダイオードD2 の順方向
立上り電圧(拡散電位に等しい))に設定する。しか
し、ダイオードD1 は逆バイアス状態であるためゲート
電極G1 への電位の接続は行われず、ゲート電極G1
電位は5Vのままとなる。発光サイリスタのオン電圧
は、ゲート電極電位+pn接合の拡散電位(約1V)で
近似されるから、次の転送用クロックパルスφ2のHレ
ベル電圧は約2V(転送素子T3 をオンさせるために必
要な電圧)以上でありかつ約4V(転送素子T5 をオン
させるために必要な電圧)以下に設定しておけば転送素
子T3 のみがオンし、これ以外の転送素子はオフのまま
にすることができる。従って2本の転送用クロックパル
スでオン状態が転送されることになる。
The operation will be briefly described. First, the transfer clock
If the voltage of pulse pulse φ1 is H level, transfer element T2Is o
It is assumed that it is in the online state. At this time, the gate electrode G2Potential of
Is V GKFrom 5 V to almost zero V. This potential drop
The lower effect is diode D2By the gate electrode G3In
And the potential is set to about 1 V (diode D2Forward direction
Rising voltage (equal to diffusion potential)). Only
And diode D1Is a reverse bias condition, so the gate
Electrode G1No potential is connected to the gate electrode G1of
The potential remains 5V. On-voltage of light emitting thyristor
Is the gate electrode potential + pn junction diffusion potential (about 1 V)
Since it is approximated, the H level of the next transfer clock pulse φ2
Bell voltage is about 2V (transfer element T3In order to turn on
Above the required voltage) and about 4V (transfer element TFiveTurn on
(Voltage required to operate)
Child T3Only turn on, other transfer elements remain off
Can be Therefore, two transfer clock pulses
The ON state is transferred at the switch.

【0062】スタートパルスφS は、このような転送動
作を開始させるためのパルスであり、スタートパルスφ
S をHレベル(約0V)にすると同時に転送用クロック
パルスφ2をHレベル(約2〜約4V)とし、転送素子
1 をオンさせる。その後すぐ、スタートパルスφS
Hレベルに戻される。
The start pulse φ S is a pulse for starting such a transfer operation, and the start pulse φ S
At the same time when S is set to H level (about 0 V), the transfer clock pulse φ2 is set to H level (about 2 to about 4 V), and the transfer element T 1 is turned on. Immediately after that, the start pulse φ S is returned to the H level.

【0063】いま、転送素子T2 がオン状態にあるとす
ると、ゲート電極G2 の電位は、ほぼ0Vとなる。した
がって、書込み信号φI の電圧が、pn接合の拡散電位
(約1V)以上であれば、発光素子L2 を発光状態とす
ることができる。
Now, assuming that the transfer element T 2 is in the ON state, the potential of the gate electrode G 2 becomes almost 0V. Therefore, if the voltage of the write signal φ I is equal to or higher than the diffusion potential (about 1 V) of the pn junction, the light emitting element L 2 can be brought into a light emitting state.

【0064】これに対し、ゲート電極G1 は約5Vであ
り、ゲート電極G3 は約1Vとなる。したがって、発光
素子L1 の書込み電圧は約6V、発光素子L3 の書込み
電圧は約2Vとなる。これから、発光素子L2 のみに書
込める書込み信号φI の電圧は、1〜2Vの範囲とな
る。発光素子L2 がオン、すなわち発光状態に入ると、
発光強度は書込み信号φI に流す電流量で決められ、任
意の強度にて画像書込みが可能となる。また、発光状態
を次の発光素子に転送するためには、書込み信号φI
インの電圧を一度0Vまでおとし、発光している発光素
子をいったんオフにしておく必要がある。
On the other hand, the gate electrode G 1 is about 5V and the gate electrode G 3 is about 1V. Therefore, the writing voltage of the light emitting element L 1 is about 6V, and the writing voltage of the light emitting element L 3 is about 2V. From this, the voltage of the write signal φ I for writing only to the light emitting element L 2 is in the range of 1 to 2V. When the light emitting element L 2 is turned on, that is, enters the light emitting state,
The emission intensity is determined by the amount of current flowing in the write signal φ I , and image writing can be performed at any intensity. In order to transfer the light emitting state to the next light emitting element, the voltage of the write signal φ I line must be once set to 0 V and the light emitting element which is emitting light must be turned off once.

【0065】また、上述した第1および第2の実施の形
態において、正立等倍レンズアレイには、ロッドレンズ
アレイまたは樹脂正立等倍レンズアレイを用いることが
できる。図18は、ロッドレンズアレイの構成の一例を
示す切り欠き斜視図である。ロッドレンズアレイは、屈
折率が中心軸から周辺に向かって減少していくロッドレ
ンズ40を1列または2列に配列させたものであり、正
立等倍像を結像させることができる。図19は、樹脂正
立等倍レンズアレイの構成の一例を示す斜視図である。
樹脂正立等倍レンズアレイは、1列または2列に配列さ
れた単眼レンズ42を備えるレンズアレイ板41を2枚
以上重ねたものであり、正立等倍像を結像させることが
できる。単眼レンズ42は、同一の焦点距離と口径を有
し、片面が凸または両面が凸である。
In the first and second embodiments described above, a rod lens array or a resin erecting equal-magnification lens array can be used as the erecting equal-magnification lens array. FIG. 18 is a cutaway perspective view showing an example of the configuration of the rod lens array. The rod lens array is an array of rod lenses 40 whose refractive index decreases from the central axis toward the periphery in one row or two rows, and can form an erecting equal-magnification image. FIG. 19 is a perspective view showing an example of the configuration of a resin erecting equal-magnification lens array.
The resin erecting equal-magnification lens array is formed by stacking two or more lens array plates 41 having monocular lenses 42 arranged in one or two rows, and can form an erecting equal-magnification image. The monocular lens 42 has the same focal length and aperture, and one surface is convex or both surfaces are convex.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光書
き込みヘッドは、発光素子チップを実装する基板に、配
線パターンが形成された金属基板を用いているため、光
書き込みヘッドの幅を狭くすることができる。
As described above, in the optical writing head according to the present invention, the width of the optical writing head is narrow because the metal substrate on which the wiring pattern is formed is used as the substrate on which the light emitting element chip is mounted. can do.

【0067】また、この金属基板はヒートシンクあるい
はハウジング脚部に固定されているので、発光素子の放
熱性能を向上させ、高品位の印刷画像を得ることができ
る光書き込みヘッドを作製することができる。
Further, since the metal substrate is fixed to the heat sink or the leg portion of the housing, it is possible to improve the heat radiation performance of the light emitting element and to manufacture the optical writing head capable of obtaining a high quality printed image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来の光書き込みヘッドのヘッド長手方向に直
交する方向の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a conventional optical writing head in a direction orthogonal to a head longitudinal direction.

【図2】本発明の光書き込みヘッドの第1の実施の形態
を示すヘッド長手方向に直交する方向の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the first embodiment of the optical writing head of the present invention in a direction orthogonal to the head longitudinal direction.

【図3】ヒートシンクに鉄基板が取り付けられた状態を
示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a state where an iron substrate is attached to a heat sink.

【図4】プレス打ち抜き時に鉄基板の切断面にバリが発
生する状態を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a state in which burrs are generated on a cut surface of an iron substrate during press punching.

【図5】バリの先端がヒートシンクの実装面と干渉する
状態を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a state in which the tip of the burr interferes with the mounting surface of the heat sink.

【図6】バリが突出する方向をパターン側となるように
鉄基板をヒートシンクに載置した状態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a state in which an iron substrate is placed on a heat sink so that the direction in which burrs project is the pattern side.

【図7】コイル状材料の幅方向と長さ方向の厚み精度を
説明する図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the thickness accuracy of the coiled material in the width direction and the length direction.

【図8】鉄鋼板の材料取り方向を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a material taking direction of a steel plate.

【図9】鉄基板をヒートシンクに実装する方法を説明す
る図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a method of mounting an iron substrate on a heat sink.

【図10】治具により鉄基板をヒートシンクに固定する
方法を説明するための断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a method of fixing an iron substrate to a heat sink with a jig.

【図11】ヒートシンクに鉄基板を固定する他の例を示
す図である。
FIG. 11 is a diagram showing another example of fixing an iron substrate to a heat sink.

【図12】ヒートシンクに鉄基板を固定する他の例を示
す図である。
FIG. 12 is a diagram showing another example of fixing the iron substrate to the heat sink.

【図13】本発明の光書き込みヘッドの第2の実施の形
態を示すヘッド長手方向に直交する方向の断面図であ
る。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a second embodiment of an optical writing head of the present invention in a direction orthogonal to the head longitudinal direction.

【図14】板バネを取り除いた状態のヘッド長手方向の
断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view in the longitudinal direction of the head with a leaf spring removed.

【図15】アルミニウム基板の斜視図である。FIG. 15 is a perspective view of an aluminum substrate.

【図16】アルミニウム基板をハウジングに固定する他
の例を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing another example of fixing the aluminum substrate to the housing.

【図17】自己走査型発光素子アレイの等価回路を示す
図である。
FIG. 17 is a diagram showing an equivalent circuit of a self-scanning light emitting element array.

【図18】ロッドレンズアレイの構成の一例を示す切り
欠き斜視図である。
FIG. 18 is a cutaway perspective view showing an example of the configuration of a rod lens array.

【図19】樹脂正立等倍レンズアレイの構成の一例を示
す斜視図である。
FIG. 19 is a perspective view showing an example of the configuration of a resin erecting equal-magnification lens array.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 支持体 2,32,51 正立等倍レンズアレイ 3 ヒートシンク 4,34 発光素子アレイ 5 鉄基板 6,23,38 ボルト 8 バリ 9 ダイス 10 パンチ 12,36 位置決めピン 13,37 位置決めピン挿入用穴 15 治具 16 エアシリンダー 17 シリコンシート 18 押さえ込み板 19 接着剤 21 押さえ板バネ 22 押さえ板 31 ハウジング 33 アルミニウム基板 35 板バネ 40 ロッドレンズ 41 レンズアレイ板 42 単眼レンズ 52 樹枝カバー 53 基板 54 発光素子チップ 55 感光ドラム 1 support 2,32,51 Erect equal-magnification lens array 3 heat sink 4,34 Light emitting element array 5 iron substrate 6,23,38 bolt 8 Bali 9 dice 10 punches 12,36 Positioning pin 13,37 Positioning pin insertion hole 15 jigs 16 air cylinders 17 Silicon Sheet 18 Hold plate 19 adhesive 21 Press leaf spring 22 Press plate 31 housing 33 Aluminum substrate 35 leaf spring 40 rod lens 41 lens array plate 42 monocular lens 52 Tree branch cover 53 substrates 54 Light emitting element chip 55 Photosensitive drum

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】発光素子を列状に配置した発光素子アレイ
からの出射光を、レンズを列状に配置したレンズアレイ
により集光して感光体に投影する光書き込みヘッドにお
いて、 前記発光素子アレイは、配線パターンが形成された金属
基板に実装され、 前記金属基板は、発光素子アレイからの熱を放出するた
めのヒートシンクに固定されることを特徴とする光書き
込みヘッド。
1. An optical writing head for condensing light emitted from a light emitting element array having light emitting elements arranged in a row by a lens array having lenses arranged in a row and projecting the light onto a photoconductor. Is mounted on a metal substrate having a wiring pattern formed thereon, and the metal substrate is fixed to a heat sink for radiating heat from the light emitting element array.
【請求項2】前記金属基板は、基板製作時に発生したバ
リが突出する面側を前記発光素子アレイを実装する面と
することを特徴とする請求項1に記載の光書き込みヘッ
ド。
2. The optical writing head according to claim 1, wherein the metal substrate has a surface on which a burr generated at the time of manufacturing the substrate protrudes as a surface on which the light emitting element array is mounted.
【請求項3】前記ヒートシンクは、前記金属基板と同等
の材料または同等の線膨張係数を有する材料で構成され
ることを特徴とする請求項1または2に記載の光書き込
みヘッド。
3. The optical writing head according to claim 1, wherein the heat sink is made of a material equivalent to the metal substrate or a material having an equivalent linear expansion coefficient.
【請求項4】前記ヒートシンクは、ヒートシンクの長手
方向の少なくとも両端部分に位置合わせピンを備え、前
記金属基板は、前記位置合わせピンに相当する位置に位
置合わせピン挿入用穴を備え、前記位置合わせピン挿入
用穴に前記位置合わせピンを挿入させて嵌合させること
により、前記金属基板は、位置合わせされて前記ヒート
シンクに固定されることを特徴とする請求項1〜3のい
ずれかに記載の光書き込みヘッド。
4. The heat sink is provided with alignment pins at least at both ends in the longitudinal direction of the heat sink, and the metal substrate is provided with alignment pin insertion holes at positions corresponding to the alignment pins. The metal substrate is aligned and fixed to the heat sink by inserting and fitting the alignment pin into a pin insertion hole. Optical writing head.
【請求項5】発光素子を列状に配置した発光素子アレイ
からの出射光を、レンズを列状に配置したレンズアレイ
により集光して感光体に投影する光書き込みヘッドにお
いて、 前記発光素子アレイは、配線パターンが形成された金属
基板に実装され、 前記金属基板は前記レンズアレイを支持するハウジング
の脚部に係合して固定されることを特徴とする光書き込
みヘッド。
5. An optical writing head for condensing light emitted from a light emitting element array having light emitting elements arranged in a row by a lens array having lenses arranged in a row and projecting the light onto a photosensitive member. Is mounted on a metal substrate on which a wiring pattern is formed, and the metal substrate is engaged with and fixed to a leg portion of a housing supporting the lens array.
【請求項6】前記金属基板は、基板製作時に発生したバ
リが突出しない面側を前記発光素子アレイを実装する面
とすることを特徴とする請求項5に記載の光書き込みヘ
ッド。
6. The optical writing head according to claim 5, wherein the metal substrate has a surface on which a burr generated at the time of manufacturing the substrate does not project as a surface on which the light emitting element array is mounted.
【請求項7】前記ハウジングは、前記金属基板と同等の
材料または同等の線膨張係数を有する材料で構成される
ことを特徴とする請求項5または6に記載の光書き込み
ヘッド。
7. The optical writing head according to claim 5, wherein the housing is made of a material equivalent to that of the metal substrate or a material having an equivalent linear expansion coefficient.
【請求項8】前記ハウジングは、ハウジングの長手方向
の少なくとも両端部分に位置合わせピンを備え、前記金
属基板は、前記位置合わせピンに相当する位置に位置合
わせピン挿入用穴を備え、前記位置合わせピン挿入用穴
に前記位置合わせピンを挿入させて嵌合させることによ
り、前記金属基板は、位置合わせされて前記ハウジング
に固定されることを特徴とする請求項5〜7のいずれか
に記載の光書き込みヘッド。
8. The housing is provided with alignment pins at least at both ends in the longitudinal direction of the housing, and the metal substrate is provided with alignment pin insertion holes at positions corresponding to the alignment pins. The metal substrate is aligned and fixed to the housing by inserting and fitting the alignment pin into a pin insertion hole. Optical writing head.
【請求項9】前記金属基板は、コイル状材料から、金属
基板の長手方向がコイル状材料の長さ方向となるように
材料取りされたものであることを特徴とする請求項1〜
8のいずれかに記載の光書き込みヘッド。
9. The metal substrate is made of a coiled material so that the longitudinal direction of the metal substrate is the lengthwise direction of the coiled material.
8. The optical writing head according to any one of 8.
【請求項10】前記金属基板は、鉄基板、アルミニウム
基板、ステンレス基板、ニッケル合金基板、銅合金基板
またはインバー合金基板であることを特徴とする請求項
1〜9のいずれかに記載の光書き込みヘッド。
10. The optical writing according to claim 1, wherein the metal substrate is an iron substrate, an aluminum substrate, a stainless substrate, a nickel alloy substrate, a copper alloy substrate or an Invar alloy substrate. head.
【請求項11】前記配線パターンは、フォトレジストエ
ッチング方法により形成されることを特徴とする請求項
1〜10のいずれかに記載の光書き込みヘッド。
11. The optical writing head according to claim 1, wherein the wiring pattern is formed by a photoresist etching method.
【請求項12】前記レンズアレイは、ロッドレンズアレ
イまたは樹脂正立等倍レンズアレイであることを特徴と
する請求項1〜11のいずれかに記載の光書き込みヘッ
ド。
12. The optical writing head according to claim 1, wherein the lens array is a rod lens array or a resin erecting equal-magnification lens array.
【請求項13】前記発光素子アレイは、自己走査型発光
素子アレイであることを特徴とする請求項1〜12のい
ずれかに記載の光書き込みヘッド。
13. The optical writing head according to claim 1, wherein the light emitting element array is a self-scanning type light emitting element array.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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