JP2003266780A - 光書き込みヘッド - Google Patents
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
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- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低価格および高品位の印字を可能にするレン
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１０は、ヘッド長手方向に沿
って凹部１１が形成されており、凹部１１の長手方向両
側面には長手方向に突出部１３が形成されている。凹部
１１の底面には、発光素子実装基板１４のＬＥＤチップ
直下部分となる位置にヘッド長手方向に突起部２４が形
成されている。発光素子実装基板１４は、突起部２４
と、凹部１１の両側面に形成された突出部１３の下端面
との３点でハウジング１０に固定されており、発光素子
実装基板１４は、ＬＥＤチップ１６の発光点から積層樹
脂レンズアレイ１２のレンズ入射面までの距離が所定の
距離となるようにして、突出部１３の上端面である搭載
面２２に載置されている。
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１０は、ヘッド長手方向に沿
って凹部１１が形成されており、凹部１１の長手方向両
側面には長手方向に突出部１３が形成されている。凹部
１１の底面には、発光素子実装基板１４のＬＥＤチップ
直下部分となる位置にヘッド長手方向に突起部２４が形
成されている。発光素子実装基板１４は、突起部２４
と、凹部１１の両側面に形成された突出部１３の下端面
との３点でハウジング１０に固定されており、発光素子
実装基板１４は、ＬＥＤチップ１６の発光点から積層樹
脂レンズアレイ１２のレンズ入射面までの距離が所定の
距離となるようにして、突出部１３の上端面である搭載
面２２に載置されている。
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。
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。
【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の周囲の角部は、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４
０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の周囲の角部は、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４
０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を用いた光書き込
みヘッドは、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光書き込みヘッドが提案されて
いる。
みヘッドは、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光書き込みヘッドが提案されて
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】高解像度の光書き込み
ヘッドに用いられる正立等倍レンズアレイは、作動距離
（発光点とレンズ入射面間距離）が非常に短く、現在使
用されているレンズの許容作動距離は、ばらつきを考慮
すると１００μｍ以下である。そのため、光書き込みヘ
ッドは、発光位置とレンズ間の距離精度を高めて、結像
位置でのピントボケによる印字品質の低下を防止する必
要がある。また、感光ドラム上の結像ピントボケによる
印字品質の低下も防止する必要がある。
ヘッドに用いられる正立等倍レンズアレイは、作動距離
（発光点とレンズ入射面間距離）が非常に短く、現在使
用されているレンズの許容作動距離は、ばらつきを考慮
すると１００μｍ以下である。そのため、光書き込みヘ
ッドは、発光位置とレンズ間の距離精度を高めて、結像
位置でのピントボケによる印字品質の低下を防止する必
要がある。また、感光ドラム上の結像ピントボケによる
印字品質の低下も防止する必要がある。
【０００８】したがって、従来の光書き込みヘッドに
は、レンズアレイおよび発光素子を高い平坦度で配置さ
せ、かつ、レンズアレイと発光素子とを高い距離精度で
配置することが要求されるため、従来の光書き込みヘッ
ドは、ヒートシンクの発光素子実装基板搭載面およびハ
ウジングのレンズアレイ搭載面を、非常に高い精度で加
工する必要があり、また、機械加工のし易い部品にする
必要がある。そのため、発光点とレンズアレイとの位置
合わせ工程を必要とし、更に構成部品点数を増やし、ヘ
ッドの製造コスト上昇を招いていた。
は、レンズアレイおよび発光素子を高い平坦度で配置さ
せ、かつ、レンズアレイと発光素子とを高い距離精度で
配置することが要求されるため、従来の光書き込みヘッ
ドは、ヒートシンクの発光素子実装基板搭載面およびハ
ウジングのレンズアレイ搭載面を、非常に高い精度で加
工する必要があり、また、機械加工のし易い部品にする
必要がある。そのため、発光点とレンズアレイとの位置
合わせ工程を必要とし、更に構成部品点数を増やし、ヘ
ッドの製造コスト上昇を招いていた。
【０００９】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。
【００１０】
【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
基板および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、ヘッド長手
方向に沿って凹部が形成されており、前記凹部の長手方
向両側面には長手方向に突出部が形成されており、さら
に前記凹部の底面には、前記基板の発光素子アレイ直下
部分となる位置にヘッド長手方向に突起部が形成されて
おり、前記基板は、前記突起部と前記凹部の両側面に形
成された突出部の下端面とで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
基板および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、ヘッド長手
方向に沿って凹部が形成されており、前記凹部の長手方
向両側面には長手方向に突出部が形成されており、さら
に前記凹部の底面には、前記基板の発光素子アレイ直下
部分となる位置にヘッド長手方向に突起部が形成されて
おり、前記基板は、前記突起部と前記凹部の両側面に形
成された突出部の下端面とで前記支持手段に支持されて
いることを特徴とする。
【００１１】前記レンズアレイは、前記突出部の上端面
に支持されていることが好ましく、前記突出部の下端面
と、前記突起部の先端上面とのギャップＸは、 （基板厚み−０．５ｍｍ） ≦ Ｘ ≦ 基板厚み の大きさであることが好ましい。
に支持されていることが好ましく、前記突出部の下端面
と、前記突起部の先端上面とのギャップＸは、 （基板厚み−０．５ｍｍ） ≦ Ｘ ≦ 基板厚み の大きさであることが好ましい。
【００１２】また、前記突起部は、ヘッド長手方向に亘
り連続または不連続に形成されていることが好ましく、
前記突起部の断面形状は、半円形状、矩形状、台形状ま
たは楔形状からなることが好ましい。
り連続または不連続に形成されていることが好ましく、
前記突起部の断面形状は、半円形状、矩形状、台形状ま
たは楔形状からなることが好ましい。
【００１３】前記支持手段は、アルミ押し出し材料で形
成されていることが好ましく、また、前記支持手段は、
長手方向端面位置部分に位置決め手段を備え、前記基板
は、前記位置決め手段に前記基板の端面を突き当てるこ
とにより前記基板の長手方向の位置決めが行われること
が好ましく、さらに、前記支持手段は、長手方向端面位
置部分に、前記基板および電気信号の取り込み手段に干
渉しない構造を有するサイドカバーを備えることが好ま
しい。
成されていることが好ましく、また、前記支持手段は、
長手方向端面位置部分に位置決め手段を備え、前記基板
は、前記位置決め手段に前記基板の端面を突き当てるこ
とにより前記基板の長手方向の位置決めが行われること
が好ましく、さらに、前記支持手段は、長手方向端面位
置部分に、前記基板および電気信号の取り込み手段に干
渉しない構造を有するサイドカバーを備えることが好ま
しい。
【００１４】また、前記支持手段は、下部に切り欠きを
有し、前記基板に電気信号を取り込むための配線は前記
切り欠きから取り出されることが好ましい。
有し、前記基板に電気信号を取り込むための配線は前記
切り欠きから取り出されることが好ましい。
【００１５】さらに、前記レンズアレイは、積層樹脂レ
ンズアレイまたはロッド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。
ンズアレイまたはロッド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。
【００１６】
【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。
て図面を参照して説明する。
【００１７】図２および図３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は斜視図であ
り、図３（ａ）はヘッドの長手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３（ｂ）
は一部正面図である。
ッドの実施の形態を示す図である。図２は斜視図であ
り、図３（ａ）はヘッドの長手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３（ｂ）
は一部正面図である。
【００１８】図２に示すように、ハウジング（支持手
段）１０は、積層樹脂レンズアレイ１２および発光素子
実装基板１４を支持する構造を有する。
段）１０は、積層樹脂レンズアレイ１２および発光素子
実装基板１４を支持する構造を有する。
【００１９】積層樹脂レンズアレイ１２は、微小凸レン
ズが所定のピッチで透明平板上に規則的に配列された樹
脂レンズアレイを３枚重ね合わせて構成されている。
ズが所定のピッチで透明平板上に規則的に配列された樹
脂レンズアレイを３枚重ね合わせて構成されている。
【００２０】発光素子実装基板１４は、ヘッド長手方向
（走査方向）に対して直交する方向の中央部に、長手方
向にＬＥＤチップ１６を搭載している。また、発光素子
実装基板１４は、長手方向の一端側に電気信号を取り込
むためのコネクタ１８およびフラットケーブル（配線）
２０を備えている。
（走査方向）に対して直交する方向の中央部に、長手方
向にＬＥＤチップ１６を搭載している。また、発光素子
実装基板１４は、長手方向の一端側に電気信号を取り込
むためのコネクタ１８およびフラットケーブル（配線）
２０を備えている。
【００２１】図３に示すように、ハウジング１０は、ヘ
ッド長手方向に沿って凹部１１が形成されており、凹部
１１の長手方向両側面には長手方向に突出部１３が形成
されている。また、凹部１１の底面には、発光素子実装
基板１４のＬＥＤチップ直下部分となる位置にヘッド長
手方向に突起部２４が形成されている。発光素子実装基
板１４は、この突起部２４と、凹部１１の両側面に形成
された突出部１３の下端面との３点でハウジング１０に
支持されており、積層樹脂レンズアレイ１２は、ＬＥＤ
チップ１６の発光点から積層樹脂レンズアレイ１２のレ
ンズ入射面までの距離が所定の距離となるようにして、
突出部１３の上端面である搭載面２２に支持されてい
る。
ッド長手方向に沿って凹部１１が形成されており、凹部
１１の長手方向両側面には長手方向に突出部１３が形成
されている。また、凹部１１の底面には、発光素子実装
基板１４のＬＥＤチップ直下部分となる位置にヘッド長
手方向に突起部２４が形成されている。発光素子実装基
板１４は、この突起部２４と、凹部１１の両側面に形成
された突出部１３の下端面との３点でハウジング１０に
支持されており、積層樹脂レンズアレイ１２は、ＬＥＤ
チップ１６の発光点から積層樹脂レンズアレイ１２のレ
ンズ入射面までの距離が所定の距離となるようにして、
突出部１３の上端面である搭載面２２に支持されてい
る。
【００２２】ハウジング１０は、アルミ等の非鉄金属で
構成され、ヘッド長手方向に同一断面形状であるので、
この実施の形態では安価に形状が成形できるアルミ押し
出し材料を用いるのが好適である。また、突起部２４の
先端上面は、高い平坦性で切削加工が施されている。
構成され、ヘッド長手方向に同一断面形状であるので、
この実施の形態では安価に形状が成形できるアルミ押し
出し材料を用いるのが好適である。また、突起部２４の
先端上面は、高い平坦性で切削加工が施されている。
【００２３】図４は、ハウジングの発光素子実装基板に
当接する面をエンドミル（刃物）で加工する時の状態を
示す図である。ハウジング１０は、発光素子実装基板１
４に当接する面に、高い平坦性を必要とする。しかし、
図４に示すように、ハウジングの発光素子実装基板１４
に当接する面をエンドミル（刃物）３４により高い平坦
度で加工しようとしても、エンドミル（刃物）３４の削
り残し部分であるアンダーカット部３６が発生して、事
実上高い精度で機械加工することは不可能である。した
がって、本実施の形態では、ハウジングの発光素子直下
部分に突起部を設けて、その先端部の上面のみに切削加
工を施して、精度を向上させている。
当接する面をエンドミル（刃物）で加工する時の状態を
示す図である。ハウジング１０は、発光素子実装基板１
４に当接する面に、高い平坦性を必要とする。しかし、
図４に示すように、ハウジングの発光素子実装基板１４
に当接する面をエンドミル（刃物）３４により高い平坦
度で加工しようとしても、エンドミル（刃物）３４の削
り残し部分であるアンダーカット部３６が発生して、事
実上高い精度で機械加工することは不可能である。した
がって、本実施の形態では、ハウジングの発光素子直下
部分に突起部を設けて、その先端部の上面のみに切削加
工を施して、精度を向上させている。
【００２４】発光素子実装基板１４は、基板厚みが高精
度で加工されており、また、積層樹脂レンズアレイ１２
が当接する搭載面２２は、高い精度での機械加工が可能
なので、突起部２４の先端上面を高い精度で切削加工
し、突起部２４上に発光素子実装基板１４を載置すれ
ば、ＬＥＤチップ１６と積層樹脂レンズアレイ１２を高
い距離精度で配置することができる。
度で加工されており、また、積層樹脂レンズアレイ１２
が当接する搭載面２２は、高い精度での機械加工が可能
なので、突起部２４の先端上面を高い精度で切削加工
し、突起部２４上に発光素子実装基板１４を載置すれ
ば、ＬＥＤチップ１６と積層樹脂レンズアレイ１２を高
い距離精度で配置することができる。
【００２５】上述のようにハウジング１０は、積層樹脂
レンズアレイ１２が当接する搭載面２２と、発光素子実
装基板１４が当接する面に、高い平坦性と距離精度を必
要とするが、押し出し成形された材料の必要部分のみに
切削加工を実施して高精度化が図られている。
レンズアレイ１２が当接する搭載面２２と、発光素子実
装基板１４が当接する面に、高い平坦性と距離精度を必
要とするが、押し出し成形された材料の必要部分のみに
切削加工を実施して高精度化が図られている。
【００２６】図５は、図３（ａ）のＡ部拡大図である。
発光素子実装基板１４の上面は突出部１３の下端面に接
触し、発光素子実装基板１４の下面は突起部２４の先端
上面に接触している。突出部１３の下端面と、突起部２
４の先端上面とのギャップＸが小さいと、発光素子実装
基板１４をハウジング１０に支持固定する際に、発光素
子実装基板１４に過大な反りが発生し、そのため発光素
子に応力が発生し、発光不良等の不具合が発生する。し
たがって、ギャップＸは以下の条件で設けると良い。
発光素子実装基板１４の上面は突出部１３の下端面に接
触し、発光素子実装基板１４の下面は突起部２４の先端
上面に接触している。突出部１３の下端面と、突起部２
４の先端上面とのギャップＸが小さいと、発光素子実装
基板１４をハウジング１０に支持固定する際に、発光素
子実装基板１４に過大な反りが発生し、そのため発光素
子に応力が発生し、発光不良等の不具合が発生する。し
たがって、ギャップＸは以下の条件で設けると良い。
【００２７】
（基板厚み−０．５ｍｍ） ≦ Ｘ ≦ 基板厚み
発光素子実装基板１４のハウジング１０への取り付け
は、ＬＥＤチップ１６が搭載された発光素子実装基板１
４を、電気信号の取り込み手段を有しない側よりハウジ
ング１０へ押し込んで行う。発光素子実装基板１４の材
質は、ガラスエポキシ基板、金属基板等を用いても良
い。
は、ＬＥＤチップ１６が搭載された発光素子実装基板１
４を、電気信号の取り込み手段を有しない側よりハウジ
ング１０へ押し込んで行う。発光素子実装基板１４の材
質は、ガラスエポキシ基板、金属基板等を用いても良
い。
【００２８】発光素子実装基板１４をハウジング１０に
挿入すると、ハウジング１０のギャップＸは、発光素子
実装基板１４の基板厚みよりも狭いため、発光素子実装
基板１４に反りが発生し、その反力により発光素子実装
基板１４とハウジング１０との間の接触部分に荷重が働
き、その摩擦力により発光素子実装基板１４が固定され
る。したがって、発光素子実装基板１４をハウジング１
０に取り付ける際に、接着剤等の固定手段を必要とせず
製造工程の省略が可能となる。
挿入すると、ハウジング１０のギャップＸは、発光素子
実装基板１４の基板厚みよりも狭いため、発光素子実装
基板１４に反りが発生し、その反力により発光素子実装
基板１４とハウジング１０との間の接触部分に荷重が働
き、その摩擦力により発光素子実装基板１４が固定され
る。したがって、発光素子実装基板１４をハウジング１
０に取り付ける際に、接着剤等の固定手段を必要とせず
製造工程の省略が可能となる。
【００２９】また、発光素子実装基板１４上面のＬＥＤ
チップ１６の高さ精度は、ハウジング１０の突起部２４
の形状に倣うため、ＬＥＤチップ１６の発光素子の配列
平坦度を向上できる。
チップ１６の高さ精度は、ハウジング１０の突起部２４
の形状に倣うため、ＬＥＤチップ１６の発光素子の配列
平坦度を向上できる。
【００３０】なお、電子写真プリンタに光書き込みヘッ
ドを搭載する際には、電子写真プリンタの感光ドラム１
５は、積層樹脂レンズアレイ１２上に設けられる。
ドを搭載する際には、電子写真プリンタの感光ドラム１
５は、積層樹脂レンズアレイ１２上に設けられる。
【００３１】図６は、電気信号の取り込み手段を有しな
い側のヘッドの端面部分を示す斜視図である。発光素子
実装基板１４の長手方向の位置決めは、図６に示すよう
に、電気信号の取り込み手段を有しない側のヘッドの端
面位置部分に、ハウジング１０側から位置決めピン（位
置決め手段）３８を突出させておいて、位置決めピン３
８に発光素子実装基板１４の端面を突き当てることによ
り行っても良い。
い側のヘッドの端面部分を示す斜視図である。発光素子
実装基板１４の長手方向の位置決めは、図６に示すよう
に、電気信号の取り込み手段を有しない側のヘッドの端
面位置部分に、ハウジング１０側から位置決めピン（位
置決め手段）３８を突出させておいて、位置決めピン３
８に発光素子実装基板１４の端面を突き当てることによ
り行っても良い。
【００３２】また、ハウジング１０に発光素子実装基板
１４を挿入した後、図２および図３（ｂ）の破線で示す
ように、ハウジング１０への取り付け構造と発光素子実
装基板１４および電気信号の取り込み手段に干渉しない
構造を有するサイドカバー３０を取り付けて絶縁および
封止を行っても良い。
１４を挿入した後、図２および図３（ｂ）の破線で示す
ように、ハウジング１０への取り付け構造と発光素子実
装基板１４および電気信号の取り込み手段に干渉しない
構造を有するサイドカバー３０を取り付けて絶縁および
封止を行っても良い。
【００３３】この場合、サイドカバー３０の側面に突起
状の係止部を備えた止め具２６を備え、この止め具２６
の係止部を、ハウジング１０の側面に設けられた溝２８
に嵌合させることによって、光書き込みヘッドの端部の
絶縁および封止を行う。また、サイドカバー３０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
光ドラムの位置合わせの基準に用いられるデータムピン
３２を備えるようにしても良い。
状の係止部を備えた止め具２６を備え、この止め具２６
の係止部を、ハウジング１０の側面に設けられた溝２８
に嵌合させることによって、光書き込みヘッドの端部の
絶縁および封止を行う。また、サイドカバー３０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
光ドラムの位置合わせの基準に用いられるデータムピン
３２を備えるようにしても良い。
【００３４】なお、ハウジング１０は、フィラーを混入
させて強度を向上させた樹脂材料を用いても良い。ハウ
ジング１０が樹脂などの絶縁体であるときは、ハウジン
グ１０と感光ドラムとの電位差を低減するために、ハウ
ジング１０の表面に導電膜を設けても良い。また、樹脂
自体を導電性の材料で作製しても良い。
させて強度を向上させた樹脂材料を用いても良い。ハウ
ジング１０が樹脂などの絶縁体であるときは、ハウジン
グ１０と感光ドラムとの電位差を低減するために、ハウ
ジング１０の表面に導電膜を設けても良い。また、樹脂
自体を導電性の材料で作製しても良い。
【００３５】ハウジングの突起部２４の断面形状は、半
円形状、矩形状、台形状または楔形状でも良く、突起部
２４は、ヘッド長手方向に亘り連続に設けても、不連続
に設けても良い。
円形状、矩形状、台形状または楔形状でも良く、突起部
２４は、ヘッド長手方向に亘り連続に設けても、不連続
に設けても良い。
【００３６】また、上述した実施の形態では、電気信号
を取り込むためのコネクタ１８を、ＬＥＤチップ１６の
搭載側である発光素子実装基板１４の基板表面側に配置
したが、基板の裏面側に配置するようにしても良い。図
７は、コネクタを発光素子実装基板の基板裏面側に配置
した状態を示す図であり、コネクタの箇所で切断した断
面図である。
を取り込むためのコネクタ１８を、ＬＥＤチップ１６の
搭載側である発光素子実装基板１４の基板表面側に配置
したが、基板の裏面側に配置するようにしても良い。図
７は、コネクタを発光素子実装基板の基板裏面側に配置
した状態を示す図であり、コネクタの箇所で切断した断
面図である。
【００３７】なお、図７では、ハウジングには、フラッ
トケーブルが通る箇所に切り欠き１９が設けられてお
り、フラットケーブルをハウジングの下から挿入できる
ようにしている。図８は、フラットケーブル付きのコネ
クタをハウジングの下から挿入できるようにしたハウジ
ングの斜視図である。フラットケーブル付きのコネクタ
（図示せず）をハウジングの下から切り欠き１９を介し
て挿入して発光素子実装基板（図示せず）のコネクタ接
続箇所に、コネクタを固定させるようにしても良い。
トケーブルが通る箇所に切り欠き１９が設けられてお
り、フラットケーブルをハウジングの下から挿入できる
ようにしている。図８は、フラットケーブル付きのコネ
クタをハウジングの下から挿入できるようにしたハウジ
ングの斜視図である。フラットケーブル付きのコネクタ
（図示せず）をハウジングの下から切り欠き１９を介し
て挿入して発光素子実装基板（図示せず）のコネクタ接
続箇所に、コネクタを固定させるようにしても良い。
【００３８】また、上述した実施の形態では、正立等倍
レンズアレイに積層樹脂レンズアレイを用いた光書き込
みヘッドについて説明したが、本発明のハウジングへの
基板取り付け固定方法は、図１に示すロッドレンズアレ
イ４４を図５に示す搭載面２２に搭載した光書き込みヘ
ッドにも適用できる。また、スキャナ等の光読み取りヘ
ッドにも適用できるものである。
レンズアレイに積層樹脂レンズアレイを用いた光書き込
みヘッドについて説明したが、本発明のハウジングへの
基板取り付け固定方法は、図１に示すロッドレンズアレ
イ４４を図５に示す搭載面２２に搭載した光書き込みヘ
ッドにも適用できる。また、スキャナ等の光読み取りヘ
ッドにも適用できるものである。
【００３９】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。
【００４０】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。
【００４１】図９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。
【００４２】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。
【００４３】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。
【００４４】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。
【００４５】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。
【００４６】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。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光書き込
みヘッドは、ヘッドの構成部品点数の低減により、製造
コストの低減が図れる。従来の光書き込みヘッドでは、
図１に示すようにハウジング、ヒートシンクおよび止め
金具の３個を必要としたが、上述した光書き込みヘッド
では、これらをハウジング１個にすることができ、部品
点数を大幅に低減できる。
みヘッドは、ヘッドの構成部品点数の低減により、製造
コストの低減が図れる。従来の光書き込みヘッドでは、
図１に示すようにハウジング、ヒートシンクおよび止め
金具の３個を必要としたが、上述した光書き込みヘッド
では、これらをハウジング１個にすることができ、部品
点数を大幅に低減できる。
【００４８】また、本発明の光書き込みヘッドは、ハウ
ジングの表面全てがＬＥＤチップ発熱の放熱面となるた
め、ヘッドの自己発熱によるＬＥＤ発光光量の減衰を低
減できる。
ジングの表面全てがＬＥＤチップ発熱の放熱面となるた
め、ヘッドの自己発熱によるＬＥＤ発光光量の減衰を低
減できる。
【００４９】また、本発明の光書き込みヘッドは、ヘッ
ド組み立て工程の削減によりコストの低減を図ることが
できる。従来は発光素子実装基板をヒートシンクに固定
するのに、止め金具による固定工程（止め金具を用いな
ければ接着剤による接着工程）が必要であったが、本発
明の光書き込みヘッドでは、図３に示すように、ハウジ
ングに設けた突起部と基板の上面接触面とで基板を挟ん
でいるので、固定工程（または接着工程）が削減でき
る。
ド組み立て工程の削減によりコストの低減を図ることが
できる。従来は発光素子実装基板をヒートシンクに固定
するのに、止め金具による固定工程（止め金具を用いな
ければ接着剤による接着工程）が必要であったが、本発
明の光書き込みヘッドでは、図３に示すように、ハウジ
ングに設けた突起部と基板の上面接触面とで基板を挟ん
でいるので、固定工程（または接着工程）が削減でき
る。
【００５０】さらに、本発明の光書き込みヘッドは、ハ
ウジングが、強度に優れる非鉄金属で構成されるため、
光学部品の配置精度を向上できる。また、ハウジング
が、ヘッド長手方向に同一断面形状であるため、ハウジ
ングに材料コスト低減に優れるアルミ押し出し材料を用
ることができ、部材のコストの低減が図れる。
ウジングが、強度に優れる非鉄金属で構成されるため、
光学部品の配置精度を向上できる。また、ハウジング
が、ヘッド長手方向に同一断面形状であるため、ハウジ
ングに材料コスト低減に優れるアルミ押し出し材料を用
ることができ、部材のコストの低減が図れる。
【図１】ロッドレンズアレイを用いた従来の光書き込み
ヘッドの断面図である。
ヘッドの断面図である。
【図２】本発明の光書き込みヘッドの実施の形態を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図３】図２に示す光書き込みヘッドの一部正面図、お
よび長手方向中央部における長手方向に対して直交する
方向の断面図である。
よび長手方向中央部における長手方向に対して直交する
方向の断面図である。
【図４】ハウジングの発光素子実装基板に当接する面を
エンドミル（刃物）で加工する時の状態を示す図であ
る。
エンドミル（刃物）で加工する時の状態を示す図であ
る。
【図５】図３（ａ）のＡ部拡大図である。
【図６】電気信号の取り込み手段を有しない側のヘッド
の端面部分を示す斜視図である。
の端面部分を示す斜視図である。
【図７】コネクタを発光素子実装基板の基板裏面側に配
置した状態を示す図である。
置した状態を示す図である。
【図８】フラットケーブル付きのコネクタをハウジング
の下から挿入したときの状態を説明する斜視図である。
の下から挿入したときの状態を説明する斜視図である。
【図９】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。
【符号の説明】
１０，４６ ハウジング
１１ 凹部
１２ 積層樹脂レンズアレイ
１３ 突出部
１４，４０ 発光素子実装基板
１６，４２ ＬＥＤチップ
１８ コネクタ
１９ 切り欠き
２０ フラットケーブル
２２ 搭載面
２４ 突起部
２６ 止め具
２８ 溝
３０ サイドカバー
３２ データムピン
３４ エンドミル
３６ アンダーカット部
３８ 位置決めピン
４４ 正立等倍ロッドレンズアレイ
４８ 感光ドラム
５０ ヒートシンク
５２ 止め金具
Claims (11)
- 【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、さらに前記基板およびレンズアレイを支
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、ヘッド長手方向に沿って凹部が形成さ
れており、前記凹部の長手方向両側面には長手方向に突
出部が形成されており、さらに前記凹部の底面には、前
記基板の発光素子アレイ直下部分となる位置にヘッド長
手方向に突起部が形成されており、前記基板は、前記突
起部と前記凹部の両側面に形成された突出部の下端面と
で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】前記レンズアレイは、前記突出部の上端面
に支持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】前記突出部の下端面と、前記突起部の先端
上面とのギャップＸは、 （基板厚み−０．５ｍｍ） ≦ Ｘ ≦ 基板厚み の大きさであ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。 - 【請求項４】前記突起部は、ヘッド長手方向に亘り連続
または不連続に形成されてい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。 - 【請求項５】前記突起部の断面形状は、半円形状、矩形
状、台形状または楔形状からな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】前記支持手段は、アルミ押し出し材料で形
成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
に記載の光書き込みヘッド。 - 【請求項７】前記支持手段は、長手方向端面位置部分に
位置決め手段を備え、前記基板は、前記位置決め手段に
前記基板の端面を突き当てることにより前記基板の長手
方向の位置決めが行われ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】前記支持手段は、長手方向端面位置部分
に、前記基板および電気信号の取り込み手段に干渉しな
い構造を有するサイドカバーを備え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】前記支持手段は、下部に切り欠きを有し、
前記基板に電気信号を取り込むための配線は前記切り欠
きから取り出され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。 - 【請求項１０】前記レンズアレイは、積層樹脂レンズア
レイまたはロッドレンズアレイ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。 - 【請求項１１】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１〜１０のい
ずれかに記載の光書き込みヘッド。
Priority Applications (3)
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| JP2002076457A JP3762321B2 (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 光書き込みヘッド |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002076457A JP3762321B2 (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 光書き込みヘッド |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| TW (1) | TWI259811B (ja) |
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| CN106004076A (zh) * | 2015-03-25 | 2016-10-12 | 富士施乐株式会社 | 光学装置的制造方法及光学装置的制造装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3103708B2 (ja) * | 1993-10-19 | 2000-10-30 | 京セラ株式会社 | 画像装置 |
| JP2842774B2 (ja) * | 1993-11-11 | 1999-01-06 | 京セラ株式会社 | 画像装置 |
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| JP2001272507A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Omron Corp | マイクロレンズアレイ |
| JP2001277261A (ja) * | 2001-02-08 | 2001-10-09 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 平板型マイクロレンズ |
-
2002
- 2002-03-19 JP JP2002076457A patent/JP3762321B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-03-12 WO PCT/JP2003/002885 patent/WO2003078171A1/ja active Application Filing
- 2003-03-18 TW TW092105870A patent/TWI259811B/zh not_active IP Right Cessation
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