JP2003266779A - 光書き込みヘッド - Google Patents
光書き込みヘッドInfo
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- JP2003266779A JP2003266779A JP2002076301A JP2002076301A JP2003266779A JP 2003266779 A JP2003266779 A JP 2003266779A JP 2002076301 A JP2002076301 A JP 2002076301A JP 2002076301 A JP2002076301 A JP 2002076301A JP 2003266779 A JP2003266779 A JP 2003266779A
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- JP
- Japan
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- lens array
- light emitting
- writing head
- optical writing
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低価格および高品位の印字を可能にする積層
樹脂レンズアレイを搭載した光書き込みヘッドを提供す
る。 【解決手段】 ハウジング１６は、開口部２８を備えて
おり、開口部２８の周囲には開口部側に突起を有する係
止部２６が形成されている。積層樹脂レンズアレイ１４
は、開口部２８に収容され、開口部２８の周囲に設けら
れた係止部２６によりハウジング１６に装着される。発
光素子アレイからの出射光は、積層樹脂レンズアレイ１
４により集光されて感光体に投影される。
樹脂レンズアレイを搭載した光書き込みヘッドを提供す
る。 【解決手段】 ハウジング１６は、開口部２８を備えて
おり、開口部２８の周囲には開口部側に突起を有する係
止部２６が形成されている。積層樹脂レンズアレイ１４
は、開口部２８に収容され、開口部２８の周囲に設けら
れた係止部２６によりハウジング１６に装着される。発
光素子アレイからの出射光は、積層樹脂レンズアレイ１
４により集光されて感光体に投影される。
Description
【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積層樹脂
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。
に搭載されて、発光素子アレイからの出射光を積層樹脂
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。
【０００２】
【従来の技術】電子写真プリンタでは、感光ドラムを露
光して潜像を形成し、この潜像をトナーによって現像
し、このトナーを紙に転写し、熱等によってトナーを紙
に定着させることによって印刷を行っている。
光して潜像を形成し、この潜像をトナーによって現像
し、このトナーを紙に転写し、熱等によってトナーを紙
に定着させることによって印刷を行っている。
【０００３】露光プロセスは、ＬＥＤ光学系とレーザ光
学系に２分され、ＬＥＤ光学系のヘッドでは、従来、Ｌ
ＥＤの発光エネルギーは、正立等倍ロッドレンズアレイ
を介して、感光ドラムに露光する。
学系に２分され、ＬＥＤ光学系のヘッドでは、従来、Ｌ
ＥＤの発光エネルギーは、正立等倍ロッドレンズアレイ
を介して、感光ドラムに露光する。
【０００４】図１は、従来の電子写真プリンタに搭載さ
れる書き込みヘッド（光書き込みヘッド）のヘッド長手
方向に垂直な方向の断面図である。この光書き込みヘッ
ドでは、発光素子実装基板４０上に、発光素子を列状に
配置した複数個のＬＥＤチップ（発光素子アレイチッ
プ）４２が、走査方向に実装され、このＬＥＤチップ４
２の発光素子が発光する光の光軸上に、正立等倍ロッド
レンズアレイ４４が、ハウジング（樹脂カバー）４６に
より固定され、さらに、正立等倍ロッドレンズアレイ４
４上には、感光ドラム４８が設けられている。また、発
光素子実装基板４０の長手方向に対して直交する方向の
外縁部は、ハウジング４６の脚部先端に係合している。
さらに、発光素子実装基板４０の下地にはＬＥＤチップ
４２の熱を放出するためのヒートシンク５０が設けら
れ、ハウジング４６とヒートシンク５０は、発光素子実
装基板４０を間に挟んで止め金具５２により固定されて
いる。
れる書き込みヘッド（光書き込みヘッド）のヘッド長手
方向に垂直な方向の断面図である。この光書き込みヘッ
ドでは、発光素子実装基板４０上に、発光素子を列状に
配置した複数個のＬＥＤチップ（発光素子アレイチッ
プ）４２が、走査方向に実装され、このＬＥＤチップ４
２の発光素子が発光する光の光軸上に、正立等倍ロッド
レンズアレイ４４が、ハウジング（樹脂カバー）４６に
より固定され、さらに、正立等倍ロッドレンズアレイ４
４上には、感光ドラム４８が設けられている。また、発
光素子実装基板４０の長手方向に対して直交する方向の
外縁部は、ハウジング４６の脚部先端に係合している。
さらに、発光素子実装基板４０の下地にはＬＥＤチップ
４２の熱を放出するためのヒートシンク５０が設けら
れ、ハウジング４６とヒートシンク５０は、発光素子実
装基板４０を間に挟んで止め金具５２により固定されて
いる。
【０００５】正立等倍ロッドレンズアレイ４４は、ＬＥ
Ｄチップ４２の発光素子の光を集光し、感光ドラム４８
を露光して感光ドラムの表面に潜像を形成する。
Ｄチップ４２の発光素子の光を集光し、感光ドラム４８
を露光して感光ドラムの表面に潜像を形成する。
【０００６】このロッドレンズアレイは、解像度および
レンズピッチの周期光量ムラが発生し易いために、特開
２０００−２２１４４５号公報に開示されているよう
に、樹脂レンズアレイを積層させて、解像度を向上させ
たレンズアレイが提案されている。
レンズピッチの周期光量ムラが発生し易いために、特開
２０００−２２１４４５号公報に開示されているよう
に、樹脂レンズアレイを積層させて、解像度を向上させ
たレンズアレイが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、積層樹脂レン
ズアレイは剛性が低く、自己形状保持性が弱い。したが
って、積層樹脂レンズアレイの位置精度を出すために
は、ハウジング等の基準面に沿わせて位置固定する必要
があるが、積層樹脂レンズアレイに採用される材料は、
一般的に線膨張係数が高いため、剛性のある材料で構成
されるハウジングに接着固定した場合、温度変化によ
り、両者間の歪み量差に起因するバイメタル効果のよう
な作用が働き、発光点とレンズアレイ間の距離が変化
し、または積層樹脂レンズアレイ間の接着界面剥離によ
る積層位置ズレが発生し、画像品位を著しく低下させて
しまう。
ズアレイは剛性が低く、自己形状保持性が弱い。したが
って、積層樹脂レンズアレイの位置精度を出すために
は、ハウジング等の基準面に沿わせて位置固定する必要
があるが、積層樹脂レンズアレイに採用される材料は、
一般的に線膨張係数が高いため、剛性のある材料で構成
されるハウジングに接着固定した場合、温度変化によ
り、両者間の歪み量差に起因するバイメタル効果のよう
な作用が働き、発光点とレンズアレイ間の距離が変化
し、または積層樹脂レンズアレイ間の接着界面剥離によ
る積層位置ズレが発生し、画像品位を著しく低下させて
しまう。
【０００８】レンズ等の光学部品に用いられる樹脂は、
線膨張係数が６×１０-5／℃程度である。ハウジング成
形に適する樹脂材料として、寸法安定性、強度、剛性の
優れるポリフェニレンスルフィドにガラス繊維を添加さ
せた樹脂材料がある。この樹脂材料の線膨張係数が、
２．５×１０-5／℃であることにより、例えば、Ａ３サ
イズの光書き込みヘッドの場合は、２０℃から４５℃に
温度変化すると、 露光長＝３１０ｍｍ 温度差＝４５−２０＝２５℃ 熱膨張係数差＝（６−２．５）×１０-5／℃＝３．５×
１０-5／℃ 部材間の歪み差＝３１０×３．５×１０-5×２５＝０．
２７ｍｍ となり、レンズアレイとハウジング間の歪み差は０．２
７ｍｍとなる。この応力は、ハウジングおよびレンズア
レイを変形させてしまうことがある。また、積層樹脂レ
ンズアレイは、層間の固定に接着剤が用いられているこ
とが一般的であるため、積層間の接着界面剥離が発生す
る。
線膨張係数が６×１０-5／℃程度である。ハウジング成
形に適する樹脂材料として、寸法安定性、強度、剛性の
優れるポリフェニレンスルフィドにガラス繊維を添加さ
せた樹脂材料がある。この樹脂材料の線膨張係数が、
２．５×１０-5／℃であることにより、例えば、Ａ３サ
イズの光書き込みヘッドの場合は、２０℃から４５℃に
温度変化すると、 露光長＝３１０ｍｍ 温度差＝４５−２０＝２５℃ 熱膨張係数差＝（６−２．５）×１０-5／℃＝３．５×
１０-5／℃ 部材間の歪み差＝３１０×３．５×１０-5×２５＝０．
２７ｍｍ となり、レンズアレイとハウジング間の歪み差は０．２
７ｍｍとなる。この応力は、ハウジングおよびレンズア
レイを変形させてしまうことがある。また、積層樹脂レ
ンズアレイは、層間の固定に接着剤が用いられているこ
とが一般的であるため、積層間の接着界面剥離が発生す
る。
【０００９】また、積層樹脂レンズアレイは、剛性が低
く、自己形状保持性が弱いため、高い平面性を持たせて
レンズアレイを固定するためには、平坦性の高い他の部
材の基準面に沿わせて位置を固定する必要がある。その
際は、積層樹脂レンズアレイを、例えばハウジングの基
準面に取り付けて、ハウジングと積層樹脂レンズアレイ
を接着剤により固定する方法が考えられるが、ハウジン
グへ取り付けられた積層樹脂レンズアレイは、基準面に
沿って固定されるように接着剤が硬化するまで積層樹脂
レンズアレイ全体をハウジング側へ押し込んでおく必要
があり、製造工程に多大な時間を要している。
く、自己形状保持性が弱いため、高い平面性を持たせて
レンズアレイを固定するためには、平坦性の高い他の部
材の基準面に沿わせて位置を固定する必要がある。その
際は、積層樹脂レンズアレイを、例えばハウジングの基
準面に取り付けて、ハウジングと積層樹脂レンズアレイ
を接着剤により固定する方法が考えられるが、ハウジン
グへ取り付けられた積層樹脂レンズアレイは、基準面に
沿って固定されるように接着剤が硬化するまで積層樹脂
レンズアレイ全体をハウジング側へ押し込んでおく必要
があり、製造工程に多大な時間を要している。
【００１０】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、低価格および高品位
の印字を可能にする積層樹脂レンズアレイを搭載した光
書き込みヘッドを提供することにある。
してなされたもので、その目的は、低価格および高品位
の印字を可能にする積層樹脂レンズアレイを搭載した光
書き込みヘッドを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、発光素子アレ
イを実装する基板と、前記発光素子アレイの発光素子が
発光する光の光軸上にレンズアレイを備え、さらに前記
レンズアレイを支持する支持手段を備える光書き込みヘ
ッドにおいて、前記支持手段は、開口部を備えており、
前記レンズアレイは、前記開口部に収容され、前記開口
部の周囲に設けられた、開口部側に突起を有する係止部
により前記支持手段に支持されていることを特徴とす
る。
イを実装する基板と、前記発光素子アレイの発光素子が
発光する光の光軸上にレンズアレイを備え、さらに前記
レンズアレイを支持する支持手段を備える光書き込みヘ
ッドにおいて、前記支持手段は、開口部を備えており、
前記レンズアレイは、前記開口部に収容され、前記開口
部の周囲に設けられた、開口部側に突起を有する係止部
により前記支持手段に支持されていることを特徴とす
る。
【００１２】前記係止部は、前記開口部の長手方向およ
び／または長手方向に直交する方向に形成されているこ
とが好ましく、または、前記開口部の長手方向および／
または長手方向に直交する方向に亘って連続にまたは間
欠に形成されていることが好ましく、または、前記開口
部の長手方向および／または長手方向に直交する方向に
一定のピッチまたは不規則なピッチで形成されているこ
とが好ましい。
び／または長手方向に直交する方向に形成されているこ
とが好ましく、または、前記開口部の長手方向および／
または長手方向に直交する方向に亘って連続にまたは間
欠に形成されていることが好ましく、または、前記開口
部の長手方向および／または長手方向に直交する方向に
一定のピッチまたは不規則なピッチで形成されているこ
とが好ましい。
【００１３】また、前記係止部は、前記支持手段と一体
成形されていることが好ましく、または、前記係止部
は、熱膨張係数差に起因して前記支持手段と前記レンズ
アレイとの間に生じる変位差を吸収する材料で形成され
ていることが好ましい。
成形されていることが好ましく、または、前記係止部
は、熱膨張係数差に起因して前記支持手段と前記レンズ
アレイとの間に生じる変位差を吸収する材料で形成され
ていることが好ましい。
【００１４】また、前記支持手段とレンズアレイとの間
に封止材料が塗布されていることが好ましい。
に封止材料が塗布されていることが好ましい。
【００１５】さらに、前記レンズアレイは、積層樹脂レ
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。
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。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
いて図面を参照して説明する。
【００１７】図２は、本発明の光書き込みヘッドの実施
の形態を示す図である。図２（ａ）は、光書き込みヘッ
ドの長手方向（走査方向）中央部における長手方向に対
して直交する方向の断面図であり、図２（ｂ）は、一部
正面図である。
の形態を示す図である。図２（ａ）は、光書き込みヘッ
ドの長手方向（走査方向）中央部における長手方向に対
して直交する方向の断面図であり、図２（ｂ）は、一部
正面図である。
【００１８】発光素子実装基板１０上には、発光素子を
列状に配置した複数個のＬＥＤチップ（発光素子アレイ
チップ）１２が、走査方向に実装されている。このＬＥ
Ｄチップ１２の発光素子が発光する光の光軸上の位置に
は、積層樹脂レンズアレイ１４が、ハウジング（支持手
段）１６に形成された係止部により、ハウジング１６に
支持されている。積層樹脂レンズアレイ１４は、微小凸
レンズを所定のピッチで透明平板上に規則的に配列させ
た樹脂レンズアレイを３枚重ね合わせて構成されてい
る。
列状に配置した複数個のＬＥＤチップ（発光素子アレイ
チップ）１２が、走査方向に実装されている。このＬＥ
Ｄチップ１２の発光素子が発光する光の光軸上の位置に
は、積層樹脂レンズアレイ１４が、ハウジング（支持手
段）１６に形成された係止部により、ハウジング１６に
支持されている。積層樹脂レンズアレイ１４は、微小凸
レンズを所定のピッチで透明平板上に規則的に配列させ
た樹脂レンズアレイを３枚重ね合わせて構成されてい
る。
【００１９】また、発光素子実装基板１０の長手方向に
対して直交する方向の外縁部は、ハウジング１６の脚部
先端に係合している。さらに、発光素子実装基板１０の
下地にはＬＥＤチップ１２の熱を放出するためのヒート
シンク１８が設けられており、ハウジング１６とヒート
シンク１８は、発光素子実装基板１０を間に挟んで止め
金具２０により固定されている。発光素子実装基板１０
には、ハウジング１６とヒートシンク１８との間に設け
られた隙間から、電気信号を取り込むためのＦＰＣ（Ｆ
ｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：フ
レキシブル基板）２２が接続されている。また、ハウジ
ング１６の長手方向端部には、光書き込みヘッドを電子
写真プリンタに組み込む時に感光ドラム１５の位置合わ
せの基準に用いられるデータムピン２４が設けられてい
る。この感光ドラム１５は、積層樹脂レンズアレイ１４
上に設けられる。
対して直交する方向の外縁部は、ハウジング１６の脚部
先端に係合している。さらに、発光素子実装基板１０の
下地にはＬＥＤチップ１２の熱を放出するためのヒート
シンク１８が設けられており、ハウジング１６とヒート
シンク１８は、発光素子実装基板１０を間に挟んで止め
金具２０により固定されている。発光素子実装基板１０
には、ハウジング１６とヒートシンク１８との間に設け
られた隙間から、電気信号を取り込むためのＦＰＣ（Ｆ
ｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：フ
レキシブル基板）２２が接続されている。また、ハウジ
ング１６の長手方向端部には、光書き込みヘッドを電子
写真プリンタに組み込む時に感光ドラム１５の位置合わ
せの基準に用いられるデータムピン２４が設けられてい
る。この感光ドラム１５は、積層樹脂レンズアレイ１４
上に設けられる。
【００２０】図３は、図２に示すハウジングと積層樹脂
レンズアレイの斜視図である。図３に示すように、ハウ
ジング１６の中央には積層樹脂レンズアレイ１４を収容
できる形状の開口部２８が設けられており、開口部２８
の周囲には、開口部２８の長手方向および長手方向に直
交する方向の全領域に亘って一定のピッチにより、開口
部２８側に突起を有する係止部２６が形成されている。
レンズアレイの斜視図である。図３に示すように、ハウ
ジング１６の中央には積層樹脂レンズアレイ１４を収容
できる形状の開口部２８が設けられており、開口部２８
の周囲には、開口部２８の長手方向および長手方向に直
交する方向の全領域に亘って一定のピッチにより、開口
部２８側に突起を有する係止部２６が形成されている。
【００２１】係止部２６は、樹脂によりハウジング１６
と一体成形されている。積層樹脂レンズアレイ１４を上
部から開口部２８に挿入し、積層樹脂レンズアレイ１４
の端部が、係止部２６の突起に当接することによって、
積層樹脂レンズアレイ１４はハウジング１６に支持され
る。
と一体成形されている。積層樹脂レンズアレイ１４を上
部から開口部２８に挿入し、積層樹脂レンズアレイ１４
の端部が、係止部２６の突起に当接することによって、
積層樹脂レンズアレイ１４はハウジング１６に支持され
る。
【００２２】なお、上述した実施の形態では、係止部２
６を、開口部２８の周囲に、長手方向と長手方向に直交
する方向の双方に設けたが、長手方向または長手方向に
直交する方向だけに設けても良い。また、長手方向およ
び／または長手方向に直交する方向に亘って連続して設
けても良く、間欠に配置しても良い。さらに、一定のピ
ッチで設ける場合だけでなく、不規則なピッチで設ける
ようにしても良い。
６を、開口部２８の周囲に、長手方向と長手方向に直交
する方向の双方に設けたが、長手方向または長手方向に
直交する方向だけに設けても良い。また、長手方向およ
び／または長手方向に直交する方向に亘って連続して設
けても良く、間欠に配置しても良い。さらに、一定のピ
ッチで設ける場合だけでなく、不規則なピッチで設ける
ようにしても良い。
【００２３】本発明の光書き込みヘッドは、ハウジング
が、上述のように、開口部周囲に積層樹脂レンズアレイ
を係止する係止部を備えているために、積層樹脂レンズ
アレイをハウジングに軽く押し込むだけで、簡単に装着
が可能である。したがって、積層樹脂レンズアレイとハ
ウジングの組み立て時間の大幅な短縮が図れ、製造コス
トの低減化を図ることができる。
が、上述のように、開口部周囲に積層樹脂レンズアレイ
を係止する係止部を備えているために、積層樹脂レンズ
アレイをハウジングに軽く押し込むだけで、簡単に装着
が可能である。したがって、積層樹脂レンズアレイとハ
ウジングの組み立て時間の大幅な短縮が図れ、製造コス
トの低減化を図ることができる。
【００２４】図４は、ハウジングおよび積層樹脂レンズ
アレイの長手方向端部における長手方向に沿った断面図
である。図４は、光書き込みヘッドが温度変化を受けた
ときの状態を示している。
アレイの長手方向端部における長手方向に沿った断面図
である。図４は、光書き込みヘッドが温度変化を受けた
ときの状態を示している。
【００２５】上述した係止部２６を備えたハウジング１
６に積層樹脂レンズアレイ１４を搭載した状態にて温度
変化を受けると、ハウジング１６と積層樹脂レンズアレ
イ１４間に熱膨張係数差に起因する長さの違いが発生す
るが、係止部２６は、熱膨張係数差に起因する変位差を
吸収できる材料で形成されており、係止部２６の形状が
図４の破線で示すように変化することにより、変位差を
吸収できる。
６に積層樹脂レンズアレイ１４を搭載した状態にて温度
変化を受けると、ハウジング１６と積層樹脂レンズアレ
イ１４間に熱膨張係数差に起因する長さの違いが発生す
るが、係止部２６は、熱膨張係数差に起因する変位差を
吸収できる材料で形成されており、係止部２６の形状が
図４の破線で示すように変化することにより、変位差を
吸収できる。
【００２６】ここで、発光素子実装基板１０に実装され
たＬＥＤチップ１２と積層樹脂レンズアレイ１４との間
の距離Ｌ０には変化を与えないので、印字品質の低下を
防止できる。
たＬＥＤチップ１２と積層樹脂レンズアレイ１４との間
の距離Ｌ０には変化を与えないので、印字品質の低下を
防止できる。
【００２７】本発明の光書き込みヘッドは、温度が変化
し、ハウジングと積層樹脂レンズアレイの熱膨張歪み差
が発生しても、ハウジングの基準面に積層樹脂レンズア
レイは固定されていないため、歪み差を、係止部の位置
変化により吸収でき、ハウジングおよび積層樹脂レンズ
アレイの反り、または積層樹脂レンズアレイの破壊を防
止できる。
し、ハウジングと積層樹脂レンズアレイの熱膨張歪み差
が発生しても、ハウジングの基準面に積層樹脂レンズア
レイは固定されていないため、歪み差を、係止部の位置
変化により吸収でき、ハウジングおよび積層樹脂レンズ
アレイの反り、または積層樹脂レンズアレイの破壊を防
止できる。
【００２８】また、積層樹脂レンズアレイには、係止部
２６に設けられた傾斜部２６ａによりハウジング側（発
光素子方向）へ押さえ込む荷重Ｆが掛かるので、発光素
子とレンズアレイ間の位置もレンズ焦点距離方向の位置
変動が無いため、光学性能に変化を生じさせない。した
がって、印字品質の低下を防止できる。
２６に設けられた傾斜部２６ａによりハウジング側（発
光素子方向）へ押さえ込む荷重Ｆが掛かるので、発光素
子とレンズアレイ間の位置もレンズ焦点距離方向の位置
変動が無いため、光学性能に変化を生じさせない。した
がって、印字品質の低下を防止できる。
【００２９】なお、この傾斜部２６ａは、図４に示すよ
うに傾斜面とするのが好ましい。また、係止部２６は、
積層樹脂レンズアレイ１４の法線方向に長く延びるよう
に設けると、支点から作用点までの距離が長くなるの
で、係止部２６の変位に対する荷重を小さくすることが
できる。
うに傾斜面とするのが好ましい。また、係止部２６は、
積層樹脂レンズアレイ１４の法線方向に長く延びるよう
に設けると、支点から作用点までの距離が長くなるの
で、係止部２６の変位に対する荷重を小さくすることが
できる。
【００３０】図５は、図２のＢ−Ｂ’線に沿った断面図
である。図５は、ヘッド内部へのトナー等の異物侵入に
よる、性能低下を防止するために積層樹脂レンズアレイ
１４とハウジング１６部分との間に封止材料３０を塗布
した状態を示している。
である。図５は、ヘッド内部へのトナー等の異物侵入に
よる、性能低下を防止するために積層樹脂レンズアレイ
１４とハウジング１６部分との間に封止材料３０を塗布
した状態を示している。
【００３１】係止部２６が設けられていない箇所は、積
層樹脂レンズアレイ１４とハウジング１６との間に隙間
が生じるが、シリコンコーキング等の封止材料３０を塗
布することで、ヘッド内部へのトナー等の異物侵入を防
止できる。
層樹脂レンズアレイ１４とハウジング１６との間に隙間
が生じるが、シリコンコーキング等の封止材料３０を塗
布することで、ヘッド内部へのトナー等の異物侵入を防
止できる。
【００３２】積層樹脂レンズアレイ１４は、ハウジング
１６の係止部２６により固定されているため、両者間を
固定する治具等は必要とせずに、封止材料３０を塗布で
きるので作業性が向上する。
１６の係止部２６により固定されているため、両者間を
固定する治具等は必要とせずに、封止材料３０を塗布で
きるので作業性が向上する。
【００３３】本発明の光書き込みヘッドは、ハウジング
の積層樹脂レンズアレイを取り付ける部分に、係止部を
設けているので、簡単に積層樹脂レンズアレイをハウジ
ングに固定でき、積層樹脂レンズアレイのハウジングへ
の取り付けは、治具を必要とせず固定できる。さらに、
積層樹脂レンズアレイ端部に封止材料を塗布する際に
も、両者間を治具により位置固定する必要がないため、
簡単にヘッドを製造できる。
の積層樹脂レンズアレイを取り付ける部分に、係止部を
設けているので、簡単に積層樹脂レンズアレイをハウジ
ングに固定でき、積層樹脂レンズアレイのハウジングへ
の取り付けは、治具を必要とせず固定できる。さらに、
積層樹脂レンズアレイ端部に封止材料を塗布する際に
も、両者間を治具により位置固定する必要がないため、
簡単にヘッドを製造できる。
【００３４】なお、上述した実施の形態では、樹脂で形
成したハウジングについて説明したが、樹脂に限らず、
熱膨張係数差に起因する変位差を吸収できる材料であれ
ば金属なども使用できる。また、係止部以外を樹脂で形
成しておき、係止部だけを金属やバネで形成しても良
い。
成したハウジングについて説明したが、樹脂に限らず、
熱膨張係数差に起因する変位差を吸収できる材料であれ
ば金属なども使用できる。また、係止部以外を樹脂で形
成しておき、係止部だけを金属やバネで形成しても良
い。
【００３５】また、上述した実施の形態において、ＬＥ
Ｄチップ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。
Ｄチップ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。
【００３６】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。
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。
【００３７】図６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Ｄ
1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，…を用いている。ＶGKは電源（通常５
Ｖ）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 のゲ
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。
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Ｄ
1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，…を用いている。ＶGKは電源（通常５
Ｖ）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 のゲ
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。
【００３８】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。
それぞれ電流制限抵抗を示している。
【００３９】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 の
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。
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 の
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。
【００４０】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
Ｔ1 をオンさせる。その後すぐ、スタートパルスφS は
Ｈレベルに戻される。
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
Ｔ1 をオンさせる。その後すぐ、スタートパルスφS は
Ｈレベルに戻される。
【００４１】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。
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。
【００４２】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 ラ
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。
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 ラ
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。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の光書き
込みヘッドは、接着剤を用いずに、ハウジングに設けた
係止部により、積層樹脂レンズアレイをハウジングに容
易に装着できるので、製造工程が簡単になり、製造コス
トを低減できる。
込みヘッドは、接着剤を用いずに、ハウジングに設けた
係止部により、積層樹脂レンズアレイをハウジングに容
易に装着できるので、製造工程が簡単になり、製造コス
トを低減できる。
【００４４】また、積層樹脂レンズアレイが熱膨張して
も、ハウジングに設けた係止部により、変形を吸収で
き、積層樹脂レンズアレイとＬＥＤチップとの距離を一
定に保つことができるので、高品位の印字を可能にす
る。
も、ハウジングに設けた係止部により、変形を吸収で
き、積層樹脂レンズアレイとＬＥＤチップとの距離を一
定に保つことができるので、高品位の印字を可能にす
る。
【図１】従来の光書き込みヘッドのヘッド長手方向に垂
直な方向の断面図である。
直な方向の断面図である。
【図２】本発明の光書き込みヘッドの実施の形態を示す
図である。
図である。
【図３】ハウジングと積層樹脂レンズアレイの斜視図で
ある。
ある。
【図４】ハウジングおよび積層樹脂レンズアレイの長手
方向端部における長手方向に沿った断面図である。
方向端部における長手方向に沿った断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。
【図６】自己走査型発光素子アレイの等価回路を示す図
である。
である。
１０，４０ 発光素子実装基板
１２，４２ ＬＥＤチップ
１４ 積層樹脂レンズアレイ
１６，４６ ハウジング
１８，５０ ヒートシンク
２０，５２ 止め金具
２２ ＦＰＣ
２４ データムピン
２６ 係止部
２６ａ 傾斜部
２８ 開口部
３０ 封止材料
４４ 正立等倍ロッドレンズアレイ
４８ 感光ドラム
Claims (9)
- 【請求項１】発光素子アレイを実装する基板と、前記発
光素子アレイの発光素子が発光する光の光軸上にレンズ
アレイを備え、さらに前記レンズアレイを支持する支持
手段を備える光書き込みヘッドにおいて、 前記支持手段は、開口部を備えており、前記レンズアレ
イは、前記開口部に収容され、前記開口部の周囲に設け
られた、開口部側に突起を有する係止部により前記支持
手段に支持されていることを特徴とする光書き込みヘッ
ド。 - 【請求項２】前記係止部は、前記開口部の長手方向およ
び／または長手方向に直交する方向に形成されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の光書き込みヘッド。 - 【請求項３】前記係止部は、前記開口部の長手方向およ
び／または長手方向に直交する方向に亘って連続にまた
は間欠に形成されてい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。 - 【請求項４】前記係止部は、前記開口部の長手方向およ
び／または長手方向に直交する方向に一定のピッチまた
は不規則なピッチで形成されてい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。 - 【請求項５】前記係止部は、前記支持手段と一体成形さ
れていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
載の光書き込みヘッド。 - 【請求項６】前記係止部は、熱膨張係数差に起因して前
記支持手段と前記レンズアレイとの間に生じる変位差を
吸収する材料で形成されていることを特徴とする請求項
１〜４のいずれかに記載の光書き込みヘッド。 - 【請求項７】前記支持手段とレンズアレイとの間に封止
材料が塗布されていることを特徴とする請求項１〜６の
いずれかに記載の光書き込みヘッド。 - 【請求項８】前記レンズアレイは、積層樹脂レンズアレ
イであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記
載の光書き込みヘッド。 - 【請求項９】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１〜８のいずれ
かに記載の光書き込みヘッド。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002076301A JP2003266779A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 光書き込みヘッド |
| US10/488,023 US7187501B2 (en) | 2001-09-28 | 2002-09-24 | Resin lens array and optical writing head |
| CNB028027221A CN1291847C (zh) | 2001-09-28 | 2002-09-24 | 树脂透镜阵列和光学写入头 |
| PCT/JP2002/009749 WO2003029011A1 (fr) | 2001-09-28 | 2002-09-24 | Reseau de lentilles de resine et tete d'ecriture optique |
| TW091122368A TW553844B (en) | 2001-09-28 | 2002-09-27 | Resin lens array and optical writing head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002076301A JP2003266779A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 光書き込みヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003266779A true JP2003266779A (ja) | 2003-09-24 |
Family
ID=29205121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002076301A Pending JP2003266779A (ja) | 2001-09-28 | 2002-03-19 | 光書き込みヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003266779A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010072558A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Oki Data Corp | レンズアレイユニット、光学ヘッドおよび情報装置 |
| JP2010072557A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Oki Data Corp | レンズアレイユニット、光学ヘッドおよび情報装置 |
| JP5212568B1 (ja) * | 2012-10-10 | 2013-06-19 | 富士ゼロックス株式会社 | 露光装置、画像形成装置 |
| JP2022538859A (ja) * | 2019-06-27 | 2022-09-06 | ヘレーウス ノーブルライト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 少なくとも１つのバネ要素を有する光モジュールの保持装置 |
-
2002
- 2002-03-19 JP JP2002076301A patent/JP2003266779A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010072558A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Oki Data Corp | レンズアレイユニット、光学ヘッドおよび情報装置 |
| JP2010072557A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Oki Data Corp | レンズアレイユニット、光学ヘッドおよび情報装置 |
| US8018656B2 (en) | 2008-09-22 | 2011-09-13 | Oki Data Corporation | Lens array unit, optical head and information processing apparatus |
| US8089709B2 (en) | 2008-09-22 | 2012-01-03 | Oki Data Corporation | Lens array unit, optical head and information processing apparatus |
| JP5212568B1 (ja) * | 2012-10-10 | 2013-06-19 | 富士ゼロックス株式会社 | 露光装置、画像形成装置 |
| JP2022538859A (ja) * | 2019-06-27 | 2022-09-06 | ヘレーウス ノーブルライト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 少なくとも１つのバネ要素を有する光モジュールの保持装置 |
| JP7260680B2 (ja) | 2019-06-27 | 2023-04-18 | ヘレーウス ノーブルライト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 少なくとも１つのバネ要素を有する光モジュールの保持装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040811 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041026 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050308 |