JP2008055611A - 光プリントヘッド - Google Patents
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Abstract
【課題】距離調整作業の作業工数が増加するのを抑制することが可能な光プリントヘッドを提供する。
【解決手段】このLEDプリントヘッド(光プリントヘッド)80は、LEDアレイ3と、LEDアレイ3から出射された光を感光体50上に結像させるレンズアレイ5と、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を調整すると同時に、LEDアレイ3と感光体50との間の距離L3を決定する距離調整部材7とを備えている。距離調整部材7は、節間距離が全て等しい四節平行リンク機構から構成されるとともに、第1節7bと第2節7cとを結ぶ直線56がLEDアレイ3に対して垂直となるように配置されている。また、第1節7bは、LEDアレイ3側に配置されて固定されている。また、第3節7dと第4節7eとは、連結部材12で連結されており、連結部材12には、レンズアレイ5が取り付けられている。
【選択図】図2
【解決手段】このLEDプリントヘッド(光プリントヘッド)80は、LEDアレイ3と、LEDアレイ3から出射された光を感光体50上に結像させるレンズアレイ5と、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を調整すると同時に、LEDアレイ3と感光体50との間の距離L3を決定する距離調整部材7とを備えている。距離調整部材7は、節間距離が全て等しい四節平行リンク機構から構成されるとともに、第1節7bと第2節7cとを結ぶ直線56がLEDアレイ3に対して垂直となるように配置されている。また、第1節7bは、LEDアレイ3側に配置されて固定されている。また、第3節7dと第4節7eとは、連結部材12で連結されており、連結部材12には、レンズアレイ5が取り付けられている。
【選択図】図2
Description
この発明は、光プリントヘッドに関し、特に、発光素子と発光素子からの光を集光する結像素子とを備えた光プリントヘッドに関する。
従来、複数のLED(Light Emitted Diode:発光ダイオード)素子(発光素子)が直線状に配列されたLEDアレイと複数のLED素子からの光をそれぞれ集光する複数の集光レンズ(結像素子)が直線状に配列されたレンズアレイとを備えたLEDプリントヘッド(光プリントヘッド)が知られており、像担持体としての感光体上に静電潜像を形成するための露光ユニットとして電子写真プリンタなどに装着されている。
図15は、従来の一例によるLEDプリントヘッドの全体斜視図であり、図16は、図15の300−300線に沿った断面図である。図17は、LEDプリントヘッドの取り付け状態を説明するための平面図である。まず、図15〜図17を参照して、従来の一例によるLEDプリントヘッド400について説明する。
従来の一例によるLEDプリントヘッド400は、図15および図16に示すように、矩形状に形成された基板401と、基板401上に実装されたLEDアレイ402と、LEDアレイ402の上方に配置されたレンズアレイ403と、LEDアレイ402が実装された基板401を覆うハウジング部材404と、棒状の位置決め部材405とを備えている。
また、LEDアレイ402は、複数のLED素子402a(図16参照)から構成されており、各LED素子402aは、基板401の長手方向(図15の矢印A1方向)に直線状に配列されている。また、レンズアレイ403は、長さZ1を有する複数の集光レンズ403aが直線状に配列された構造を有している。また、ハウジング部材404の上部には、レンズアレイ403を固定するための開口部404aが設けられており、この開口部404aにレンズアレイ403が接着剤406(図16参照)で固定されることにより、レンズアレイ403とLEDアレイ402とが平行になるように構成されている。この際、レンズアレイ403の集光レンズ403aは、図16に示すように、対応するLED素子402aの真上に位置するように構成されている。
また、レンズアレイ403の集光レンズ403aは、LED素子402aから出射された光を微小なスポット光に集光する機能を有している。すなわち、LED素子402aから出射された光は拡散光であるため、感光体410上に静電潜像を形成するためには、LED素子402aから出射された拡散光を微小なスポット光に集光して結像する必要がある。このため、LEDプリントヘッド400では、図16に示すように、レンズアレイ403の集光レンズ403aでLED素子402aからの拡散光を集光することにより、良好なスポット光を形成するようにしている。また、LEDアレイ402(LED素子402a)とレンズアレイ403(集光レンズ403a)との間の距離L20は、良好なスポット光が得られる所定の距離に調整されている。
また、位置決め部材405は、図15に示すように、ハウジング部材404の長手方向(矢印A1方向)の両端部にそれぞれ固定されている。また、位置決め部材405は、固定されている他方端部と反対側の一方端部405aの位置が収束光の焦点位置420となるように構成されている。これにより、図17に示すように、位置決め部材405の一方端部405aをそれぞれ感光体410の表面に当接させた状態でLEDプリントヘッド400を電子写真プリンタなどに取り付けることによって、図16に示すように、収束光の焦点位置420が感光体410の表面に位置するようにLEDプリントヘッド400を電子写真プリンタなどに取り付けることが可能となる。
また、従来、発光ダイオード(発光素子)と集光レンズ(結像素子)との間の距離を容易に調整することが可能な光プリントヘッドが知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、集光レンズと発光ダイオードとの間の距離を測定しながら集光レンズの高さを調整する調整手段を備えた光プリントヘッドが記載されている。この光プリントヘッドは、平坦な載置面が形成された放熱体と、この載置面上に配設された基板と、基板上に配設された複数の発光ダイオードと、複数の集光レンズが配列されるとともに、発光ダイオードの上方に位置するレンズアレイと、レンズアレイが固定されたホルダと、ホルダと載置面との間に介在され、ホルダの高さを調整する調整手段とによって構成されている。また、調整手段は、弾性変形可能な金属製スペーサ部材から構成されており、レンズアレイが固定されたホルダは、金属製スペーサ部材とともにネジによって載置面に固定されている。これにより、ネジの締め付け具合を調整することによって、ホルダの高さを変更することが可能となり、ホルダに固定された発光ダイオードと集光レンズとの間の距離を容易に調整することが可能となる。なお、上記特許文献1には、発光ダイオードと感光体との間の距離を調整する調整機構については記載されていない。
特開2005−53158号公報
しかしながら、従来の一例によるLEDプリントヘッド400は、図16に示すように、微小なスポット光を得るためにLEDアレイ402とレンズアレイ403との間の距離L20を調整した場合、それに伴って、レンズアレイ403から収束光の焦点位置420までの距離L21も変化するので、LEDアレイ402から収束光の焦点位置420までの距離L22も変化するという不都合があった。このため、レンズアレイ403からの収束光の焦点位置420が感光体410の表面に位置するようにLEDプリントヘッド400を電子写真プリンタなどに取り付けるためには、LEDアレイ402とレンズアレイ403との間の距離L20が所定の距離となるようにレンズアレイ403の高さを調整した後、位置決め部材405の一方端部405aの位置が収束光の焦点位置420と一致するように、位置決め部材405の長さを調整しなければならないという不都合があった。その結果、距離調整作業の作業工数が増加するという問題点があった。
また、上記特許文献1に記載された光プリントヘッドは、ネジの締め付け具合を調整した場合でも、発光ダイオードと集光レンズとの間の距離のみが調整されるので、発光ダイオードと感光体との間の距離を調整するためには、上記従来の一例によるLEDプリントヘッドと同様の位置決め部材などを設ける必要があるという不都合がある。このため、光プリントヘッドに位置決め部材などを設けた場合には、発光ダイオードと集光レンズとの間の距離が所定の距離となるようにレンズアレイの高さを調整した後、位置決め部材の長さを調整しなければならないという不都合がある。その結果、上記従来の一例によるLEDプリントヘッドと同様に、距離調整作業の作業工数が増加するという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、距離調整作業の作業工数が増加するのを抑制することが可能な光プリントヘッドを提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における光プリントヘッドは、複数の発光素子を含む発光素子アレイと、複数の発光素子から出射された光をそれぞれ像担持体に結像させる複数の結像素子を含む結像素子アレイと、発光素子アレイと結像素子アレイとの間の距離を調整すると同時に、発光素子アレイと像担持体との間の距離を決定する距離調整部材とを備える。
この一の局面による光プリントヘッドでは、上記のように、発光素子アレイと結像素子アレイとの間の距離を調整すると同時に、発光素子アレイと像担持体との間の距離を決定する距離調整部材を備えることによって、発光素子アレイと結像素子アレイとの間の距離を調整した際に、その調整に伴い変化した発光素子アレイと像担持体との間の距離も同時に決定することができるので、発光素子アレイと結像素子アレイとの間の距離を調整した後、別途、発光素子アレイと結像素子アレイとの間の距離を調整する場合に比べて、距離調整作業の作業工数が増加するのを抑制することができる。
上記一の局面による光プリントヘッドにおいて、好ましくは、距離調整部材は、リンク機構により構成されている。このように構成すれば、リンク機構により複雑な動作をシンプルな機構で実現することができるので、結像素子アレイと発光素子アレイとの間の距離を調整すると同時に、発光素子アレイと像担持体との間の距離を決定する動作を容易に実現することができる。これにより、リンク機構から構成された距離調整部材を備えることによって、結像素子アレイと発光素子アレイとの間の距離を調整する同時に、発光素子アレイと像担持体との間の距離を決定することが容易にできるので、距離調整作業の作業工数が増加するのを容易に抑制することができる。
上記距離調整部材がリンク機構から構成されている場合において、好ましくは、リンク機構は、節間距離が全て等しい四節平行リンク機構であり、距離調整部材は、四節平行リンク機構の第1節と第1節に対向する第2節とを結ぶ直線が発光素子アレイに対して垂直となるように配置されているとともに、四節平行リンク機構の第1節は、発光素子アレイ側に配置されて固定されており、四節平行リンク機構の第3節と第3節に対向する第4節とは、移動可能な連結部材で連結されているとともに、連結部材には、結像素子アレイが取り付けられている。このように構成すれば、四節平行リンク機構の第3節と第4節との間の距離を変化させることにより、結像素子アレイを発光素子アレイに対して垂直方向に移動させることができるので、発光素子アレイと結像素子アレイとの間の距離を調整することができるとともに、四節平行リンク機構の第1節と第2節との間の距離も変化させることができるので、第1節と第2節との間の距離の変化を発光素子アレイと像担持体との間の距離の変化に対応させた場合には、発光素子アレイと結像素子アレイとの間の距離を調整した際に、発光素子アレイと像担持体との間の距離を同時に決定するように構成することができる。その結果、結像素子アレイと発光素子アレイとの間の距離を調整する動作と、像担持体と発光素子アレイとの間の距離を決定する動作とを同時に行うことができるので、距離調整作業の作業工数が増加するのをより容易に抑制することができる。
この場合において、結像素子を、等倍結像が得られる集光レンズにするとともに、結像素子アレイを、四節平行リンク機構の第1節と第2節との中間位置に位置するように、連結部材に取り付けるようにしてもよい。
上記一の局面による光プリントヘッドにおいて、好ましくは、距離調整部材は、発光素子アレイの両端部側に、それぞれ、設けられている。このように構成すれば、発光素子アレイにおける両端部側の2カ所の位置で、発光素子アレイと像担持体との間の距離を調整することができるので、発光素子アレイのいずれか一方の端部側に距離調整部材を1つ設けた場合に比べて、発光素子アレイと像担持体との間の距離を精度良く調整することができる。
上記一の局面による光プリントヘッドにおいて、好ましくは、結像素子アレイの周囲を保持する保持部材と、距離調整部材を支持する支持部材とをさらに備え、保持部材の両端部には突出部がそれぞれ設けられているとともに、支持部材には、突出部の移動を案内する案内溝が設けられている。このように構成すれば、支持部材の案内溝に沿って保持部材の突出部を移動させることにより、保持部材に保持されている結像素子アレイを案内溝に沿って精度よく移動させることができるので、発光素子アレイと結像素子アレイとの間の距離を精度良く調整することができる。
この場合において、好ましくは、保持部材は、発光素子アレイと結像素子アレイとの間の距離が調整された位置で、ネジによって支持部材に固定されている。このように構成すれば、一旦調整された発光素子アレイと結像素子アレイとの間の距離が変わるのを抑制することができる。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、光プリントヘッドの一例であるLEDプリントヘッドに本発明を適用した例について説明する。
図1は、本発明の一実施形態によるLEDプリントヘッドの全体斜視図である。図2は、図1に示した本発明の一実施形態によるLEDプリントヘッドの分解斜視図である。図3は、図1に示した本発明の一実施形態によるLEDプリントヘッドの基板部分の一部を示した平面図である。図4〜図11は、図1に示した本発明の一実施形態によるLEDプリントヘッドの構造を説明するための図である。まず、図1〜図11を参照して、本発明の一実施形態によるLEDプリントヘッド80の構造について説明する。
一実施形態によるLEDプリントヘッド80は、図1および図2に示すように、平坦な載置面1aを有する放熱部材1と、放熱部材1の載置面1a上に搭載された基板2(図2参照)と、基板2上に実装された発光ダイオードアレイ(LEDアレイ)3(図2参照)と、基板2などを覆うハウジング部材4と、LEDアレイ3からの出射光を集光するレンズアレイ5と、レンズアレイ5の周囲を保持する保持部材6と、リンク機構により構成された距離調整部材7と、距離調整部材7を支持する支持部材8とを備えている。
また、放熱部材1は、熱伝導性の優れたアルミニウム押し出し材などから構成されており、LEDアレイ3の発光により生じた熱を放熱する機能を有している。また、放熱部材1の上部側には、載置面1aが形成されている。この載置面1aは、切削加工などによって平滑な面に仕上げられており、長手方向(矢印A方向)に反りがないように形成されている。また、放熱部材1の下部側には、放熱性を向上させるためのフィン部1bが形成されている。また、載置面1aの所定の領域であるとともに、放熱部材1の長手方向(矢印A方向)の両端部側には、LEDプリントヘッド80を取り付ける際にネジ止めされるネジ穴1cがそれぞれ設けられている。
また、基板2は、ガラス布基材エポキシ樹脂、ガラス、および、セラミックなどの電気絶縁性材料から構成されており、図2に示すように、矢印A方向に延びる矩形状に形成されている。
また、LEDアレイ3は、図2および図3に示すように、基板2の長手方向(矢印A方向)と平行に基板2上に実装されている。このLEDアレイ3は、複数のLEDアレイチップ3aから構成されており、各LEDアレイチップ3aは、基板2の長手方向(矢印A方向)と平行となるように直線状に配列されている。また、LEDアレイチップ3aには、それぞれの上面に、たとえば、600dpi(dot per inch)の密度で直線状に配列された複数のLED素子3b(図3参照)が設けられており、これらのLED素子3bが基板2の長手方向(矢印A方向)と平行となるように直線状に配列されている。なお、LEDアレイ3は、本発明の「発光素子アレイ」の一例であり、LED素子3bは、本発明の「発光素子」の一例である。
また、ハウジング部材4は、図1および図2に示すように、基板2などを覆う矩形状の枠体部4aと、枠体部4aの上部に形成された矩形状の開口部4bと、その開口部4bを挟むように設けられた一対の平行壁4cとから構成されている。また、ハウジング部材4は、矩形状の基板2の上方に配置されるとともに、基板2などを覆うように放熱部材1の載置面1a上に固定されている。この際、上部に設けられた平行壁4cが基板2に実装されたLEDアレイ3と平行になるとともに、図6に示すように、ハウジング部材4の開口部4bがLEDアレイ3の真上に位置するようにハウジング部材4が放熱部材1に固定されている。
また、レンズアレイ5は、図1および図2に示すように、複数のファイバー状の集光レンズ5aが互いの光軸が平行となるように直線状に配列された構造を有しており、それぞれの集光レンズ5aの間隙には接着部材5bが充填されている。この集光レンズ5aは、図4に示すように、長さZを有するとともに等倍結像が得られる屈折率分布型集光ファイバーレンズによって構成されており、LED素子3bから出射された拡散光20を集光して、収束光30として出射する機能を有している。すなわち、像担持体としての感光体50上に静電潜像を形成するためには、LED素子3bから出射された拡散光20を微小なスポット光に集光して結像する必要があるため、集光レンズ5aから構成されたレンズアレイ5を設けることによって、良好なスポット光が形成されるように構成されている。
なお、集光レンズ5aに等倍結像が得られるレンズを用いているため、LED素子3bと集光レンズ5aとの間の距離L1と、集光レンズ5aと収束光30の焦点位置(像面)40との間の距離L2とは等しくなる。また、レンズアレイ5は、本発明の「結像素子アレイ」の一例であり、集光レンズ5aは、本発明の「結像素子」の一例である。
また、保持部材6は、図1および図2に示すように、長尺形状を有しており、その中央部にレンズアレイ5の周囲を保持する開口部6aが枠状に設けられている。また、保持部材6の長手方向(矢印A方向)の両端部には、突出部6bがそれぞれ設けられている。また、図5に示すように、突出部6bの縦方向(矢印B方向)の中間部には、貫通穴6cがそれぞれ設けられている。また、保持部材6の開口部6aには、レンズアレイ5が接着剤などで固定されている。この際、レンズアレイ5の高さ方向(矢印B方向)の中間位置が貫通穴6cの中心部を互いに結ぶ直線55上に位置するように構成されている。
また、図1および図2に示すように、レンズアレイ5が固定された保持部材6は、ハウジング部材4の平行壁4cの間に挿入されるように配置されている。これにより、図6に示すように、LEDアレイ3の真上にレンズアレイ5が配置されるとともに、LEDアレイ3を構成する複数のLED素子3bの真上に、対応するレンズアレイ5の集光レンズ5aが位置するように構成されている。
また、図1、図2および図7に示すように、距離調整部材7は、4本のリンク7aが四角形状に連結されるとともに、その節間距離が全て等しい四節平行リンク機構によって構成されている。
ここで、本実施形態では、距離調整部材7は、図7に示すように、四節平行リンク機構の第1節7bと第1節7bに対向する第2節7cとを結ぶ直線56が、LEDアレイ3に対して垂直となるように配置されている。また、図2に示すように、第1節7bにはボス部71bが設けられており、このボス部71bが後述する支持部材8の穴部8cに挿入されることによって第1節7bが固定されているとともに、図1および図2に示すように、距離調整部材7が支持部材8に支持されるように構成されている。また、距離調整部材7は、図1および図2に示すように、LEDアレイ3の長手方向(矢印A方向)の両端部側に、それぞれ、設けられている。なお、四節平行リンク機構の第1節7bは、LEDアレイ3側に配置されているとともに、第2節7cは、LEDアレイ3と反対側に配置されている。
また、本実施形態では、図8および図9に示すように、LEDプリントヘッド80を取り付ける際に、感光体50の表面に当接されるローラ部材9が第2節7cに設けられている。このローラ部材9は、感光体50の回転に伴って回転することにより、感光体50とローラ部材9とが当接した際に、その摩擦抵抗を低減して感光体50の表面が摩耗するのを抑制する機能を有している。
また、本実施形態では、図2に示すように、第3節7dと第3節7dに対向する第4節7eとには、貫通穴10aおよび11aが設けられたL字部材10および11が、その貫通穴10aおよび11aが互いに対向するようにそれぞれ取り付けられている。なお、第4節7eに設けられたL字部材11の貫通穴11aには、ネジ加工が施されている。また、L字部材10および11の貫通穴10aおよび11aには、図7に示すように、連結部材12が挿入されており、これにより、第3節7dと第4節7eとがL字部材10および11を介して連結部材12により連結されている。この連結部材12は、図2に示すように、丸棒状のシャフト部12aと、シャフト部12aの一方端部に設けられたつまみ部12bと、シャフト部12aの他方端部に設けられたネジ部12cと、シャフト部12aのつまみ部12b側の所定の位置に設けられたストッパーとして機能するつば部12dとから構成されている。これにより、図7に示すように、つまみ部12bを回転させることによって、第3節7dと第4節7eとの間の距離W1を変化させることが可能に構成されている。
また、本実施形態では、図2および図7に示すように、保持部材6の貫通穴6cに連結部材12が挿入されることによって、レンズアレイ5が固定された保持部材6が連結部材12に取り付けられている。この際、図7に示すように、保持部材6に固定されたレンズアレイ5が第1節7bと第2節7cとの中間位置に位置するように構成されている。すなわち、距離調整部材7では、第3節7dと第4節7eとを結ぶ直線57から第1節7bおよび第2節7cまでの距離L4およびL5が互いに等しくなるため、第3節7dと第4節7eとを結ぶ連結部材12の位置が第1節7bと第2節7cとの中間位置に位置する。このため、レンズアレイ5が固定された保持部材6を連結部材12に取り付けることによって、第1節7bと第2節7cとの中間位置にレンズアレイ5が位置するように構成することが可能となる。
また、支持部材8は、図1および図2に示すように、放熱部材1の載置面1a上であるとともに、放熱部材1の長手方向(矢印A方向)の両端部側に基板2およびハウジング部材4などを挟むように所定の距離を隔ててそれぞれ設けられている。また、支持部材8の一方側面8aには、保持部材6の突出部6bが挿入される案内溝8bが、縦方向(矢印B方向)に延びるように設けられている。この案内溝8bは、保持部材6の突出部6bを案内することによって、保持部材6に固定されたレンズアレイ5をLEDアレイ3の垂直方向(矢印B方向)に精度よく移動させるために設けられている。
また、支持部材8の一方側面8aにおける所定の領域には、距離調整部材7のボス部71bが挿入される穴部8cが設けられており、この穴部8cに距離調整部材7のボス部71bが挿入されることによって、第1節7bが固定されるとともに、距離調整部材7が支持される。
また、図7および図8に示すように、支持部材8の穴部8cに距離調整部材7のボス部71bが挿入された状態で、LEDアレイ3と第1節7bとの間の距離L6と、第2節7cとローラ部材9の端部との間の距離L7とが等しくなるように構成されている。このように構成することによって、図7に示すように、LEDアレイ3とローラ部材9の端部との間の距離L8の中間位置にレンズアレイ5が配置される。これにより、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1と、レンズアレイ5とローラ部材9の端部との間の距離L9とが等しくなるので、レンズアレイ5と焦点位置40との間の距離L2と距離L9とも等しくなり、ローラ部材9の端部の位置が焦点位置40と同じ位置になるように構成されている。
また、連結部材12のつまみ部12bを回転させることによって、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を調整することが可能に構成されている。すなわち、連結部材12のつまみ部12bを回転させた場合には、第3節7dと第4節7eとの間の距離W1が変化し、これにより、レンズアレイ5が高さ方向(矢印B方向)に移動する。その結果、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を調整することが可能となる。その際、レンズアレイ5は、LEDアレイ3とローラ部材9の端部との間の距離L8の中間位置に配置された状態が常に保たれるので、レンズアレイ5が高さ方向(矢印B方向)に移動してLEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1が変化した場合でも、ローラ部材9の端部の位置が常に焦点位置40と同じ位置となるように構成されている。なお、ローラ部材9の端部が感光体50の表面に当接されることにより、LEDアレイ3とローラ部材9の端部との間の距離L8は、LEDアレイ3と感光体50との間の距離L3と等しくなる。
また、図1、図2および図9〜図11に示すように、支持部材8の案内溝8bが設けられた一方側面8aと反対側の他方側面8dには、案内溝8bまで貫通するネジ穴8eが設けられている。このネジ穴8eに止めネジ13を締め込むことによって、レンズアレイ5を保持している保持部材6を支持部材8に固定することが可能に構成されている。これにより、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1が調整された後、レンズアレイ5の位置がずれないようにすることが可能となる。なお、止めネジ13は、本発明の「ネジ」の一例である。
図12および図13は、図1に示した本発明の一実施形態によるLEDプリントヘッドの距離調整部材の動作を説明するための図である。図14は、図1に示した本発明の一実施形態によるLEDプリントヘッドの取り付け状態を説明するための平面図である。次に、図11〜図14を参照して、本発明の一実施形態によるLEDプリントヘッド80の距離調整動作について説明する。
まず、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を大きくする場合には、図12に示すように、連結部材12のつまみ部12bを一方方向に回転させる。これにより、連結部材12のネジ部12cが回転して、第3節7dと第4節7eとの間の距離W1が小さくなり、それに伴い、第1節7bと第2節7cとの間の距離L10が大きくなる。この際、第1節7bは支持部材8に固定されているので、保持部材6は、支持部材8の案内溝8b(図11参照)に沿って上方(矢印B1方向)に移動する。同時に、保持部材6に固定されているレンズアレイ5も上方(矢印B1方向)に移動し、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1が大きくなる。この場合、レンズアレイ5は、第1節7bと第2節7cとの間の中間位置に配置された状態で上方に移動するので、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1と、レンズアレイ5とローラ部材9の端部との間の距離L9とは等しい状態が保たれ、ローラ部材9の端部の位置が焦点位置40と同じ位置となるように保たれる。
一方、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を大きくする場合には、図13に示すように、連結部材12のつまみ部12bを上記一方方向とは逆方向である他方方向に回転させる。これにより、連結部材12のネジ部12cが上記と逆方向に回転して、第3節7dと第4節7eとの間の距離W1が大きくなり、それに伴い、第1節7bと第2節7cとの間の距離L10が小さくなる。このため、保持部材6に固定されているレンズアレイ5が下方(矢印B2方向)に移動し、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1が大きくなる。この場合でも、レンズアレイ5は、第1節7bと第2節7cとの間の中間位置に配置された状態で下方に移動するので、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1と、レンズアレイ5とローラ部材9の端部との間の距離L9とは等しい状態が保たれ、ローラ部材9の端部の位置が焦点位置40と同じ位置となるように保たれる。
次に、上記のようにしてLEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を調整した後、図14に示すように、ローラ部材9の端部を感光体50の表面に当接させた状態でLEDプリントヘッド80を取り付ける。これにより、収束光30の焦点位置40(図12および図13参照)が感光体50の表面に位置するようにLEDプリントヘッド80を取り付けることが可能となる。すなわち、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を調整するためにレンズアレイ5を上方または下方に移動させた場合でも、ローラ部材9の端部の位置は、常に焦点位置40と同じ位置となるので、ローラ部材9の端部を感光体50の表面に当接させた状態でLEDプリントヘッド80を取り付けることにより、収束光30の焦点位置40(図12および図13参照)が感光体50の表面に位置するようにLEDプリントヘッド80を取り付けることが可能となる。
本実施形態では、上記のように、距離調整部材7を設けることによって、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を調整した際に、その調整に伴い変化したLEDアレイ3と感光体50との間の距離L3も決定することができる。すなわち、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を調整した場合でも、ローラ部材9の端部の位置が焦点位置40と常に同じ位置になるようにLEDアレイ3とローラ部材9の端部との間の距離L8を変化させることができる。このため、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を調整した後、別途、LEDアレイ3と感光体50との間の距離L3を調整する場合に比べて、距離調整作業の作業工数が増加するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、距離調整部材7を、リンク機構により構成することによって、複雑な動作をシンプルな機構で実現することができるので、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を調整すると同時に、LEDアレイ3と感光体50との間の距離L3を決定する動作を容易に実現することができる。これにより、リンク機構から構成された距離調整部材7を備えることによって、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を調整すると同時に、LEDアレイ3と感光体50との間の距離L3を決定することが容易にできるので、距離調整作業の作業工数が増加するのを容易に抑制することができる。
また、本実施形態では、距離調整部材7を、節間距離が全て等しい四節平行リンク機構から構成し、距離調整部材7の第1節7bと第2節7cとを結ぶ直線56がLEDアレイ3に対して垂直となるように配置するとともに、第1節7bをLEDアレイ3側に固定し、かつ、第3節7dと第4節7eとを連結部材12で連結するとともに、連結部材12にレンズアレイ5を取り付けることによって、第3節7dと第4節7eとの間の距離W1を変化させることにより、レンズアレイ5をLEDアレイ3に対して垂直方向(矢印B方向)に移動させることができるので、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を調整することができるとともに、同時に、第1節7bと第2節7cとの間の距離L10も変化させることができるので、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を調整した際に、LEDアレイ3と焦点位置40(感光体50)との間の距離L8を決定するように構成することができる。これにより、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を調整する動作と、LEDアレイ3と焦点位置40(感光体50)との間の距離L8を決定する動作とを同時に行うことができるので、距離調整作業の作業工数が増加するのをより容易に抑制することができる。
また、本実施形態では、距離調整部材7をLEDアレイ3の長手方向(矢印A方向)の両端部側に、それぞれ、設けることによって、LEDアレイ3の両端部側の2カ所の位置でLEDアレイ3と感光体50との間の距離L3を調整することができるので、LEDアレイ3のいずれか一方の端部側に距離調整部材7を1つ設けた場合に比べて、LEDアレイ3と感光体50との間の距離L3を精度良く調整することができる。
また、本実施形態では、保持部材6の長手方向(矢印A方向)の両端部に突出部6bを設けるとともに、支持部材8に突出部6bの移動を案内する案内溝8bを設けることによって、支持部材8の案内溝8bに沿って保持部材6の突出部6bを移動させることにより、保持部材6に保持されているレンズアレイ5を案内溝8bに沿って精度よく移動させることができるので、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1を精度良く調整することができる。
また、本実施形態では、LEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1が調整された位置で、止めネジ13により保持部材6を支持部材8に固定することによって、一旦調整されたLEDアレイ3とレンズアレイ5との間の距離L1が変わるのを抑制することができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、光プリントヘッドの一例であるLEDプリントヘッドに本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、LEDプリントヘッド以外の光プリントヘッドに本発明を適用してもよい。LEDプリントヘッド以外の光プリントヘッドとしては、たとえば、有機ELプリントヘッドなどが考えられる。
また、上記実施形態では、距離調整部材を節間距離が全て等しい四節平行リンク機構から構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、距離調整部材を四節平行リンク機構以外のリンク機構から構成するようにしてもよい。四節平行リンク機構以外のリンク機構としては、六節リンク機構などが考えられる。
また、上記実施形態では、LEDアレイの両端部側に距離調整部材をそれぞれ設けるとともに、いずれの距離調整部材も第3節と第4節とをネジ部を有する連結部材で連結した例を示したが、本発明はこれに限らず、いずれか一方の距離調整部材の第3節と第4節とをスライド可能なスライド部材で連結するようにしてもよい。このように構成すれば、一方の連結部材のつまみ部を回転させることによって、両方の距離調整部材を作動させることが可能となる。
また、上記実施形態では、距離調整部材をLEDアレイの長手方向の両端部側にそれぞれ設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、距離調整部材を、LEDアレイの長手方向のいずれか一方端側に1つ設けるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、複数のLED素子が配列されたLEDアレイを用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、LEDアレイ以外の発光素子アレイを用いるようにしてもよい。LEDアレイ以外の発光素子アレイとしては、たとえば、有機EL素子が配列された有機ELアレイなどが考えられる。また、ハロゲン光源とその前方に画素毎に複数の液晶セルが配列された液晶光シャッタアレイなども考えられる。
また、上記実施形態では、屈折率分布型集光ファイバーレンズが配列されたレンズアレイを用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、ルーフプリズムレンズが配列されたルーフプリズムレンズアレイなどの他のレンズアレイを用いてもよい。
また、上記実施形態では、支持部材に保持部材の突出部の移動を案内する案内溝を設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、支持部材に案内溝を設けない構成にしてもよい。
また、上記実施形態では、保持部材を止めネジによって支持部材に固定した例を示したが、本発明はこれに限らず、保持部材を固定しない構成にしてもよい。
また、上記実施形態では、距離調整部材の第2節にローラ部材を設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、ローラ部材を設けない構成にしてもよい。
1 放熱部材
2 基板
3 LEDアレイ(発光素子アレイ)
3b LED素子(発光素子)
4 ハウジング部材
5 レンズアレイ(結像素子アレイ)
5a 集光レンズ(結像素子)
5b 接着部材
6 保持部材
7 距離調整部材
8 支持部材
8b 案内溝
8e ネジ穴
9 ローラ部材
12 連結部材
13 止めネジ(ネジ)
20 拡散光
30 収束光
40 焦点位置
50 感光体
80 LEDプリントヘッド(光プリントヘッド)
2 基板
3 LEDアレイ(発光素子アレイ)
3b LED素子(発光素子)
4 ハウジング部材
5 レンズアレイ(結像素子アレイ)
5a 集光レンズ(結像素子)
5b 接着部材
6 保持部材
7 距離調整部材
8 支持部材
8b 案内溝
8e ネジ穴
9 ローラ部材
12 連結部材
13 止めネジ(ネジ)
20 拡散光
30 収束光
40 焦点位置
50 感光体
80 LEDプリントヘッド(光プリントヘッド)
Claims (7)
- 複数の発光素子を含む発光素子アレイと、
前記複数の発光素子から出射された光をそれぞれ像担持体に結像させる複数の結像素子を含む結像素子アレイと、
前記発光素子アレイと前記結像素子アレイとの間の距離を調整すると同時に、前記発光素子アレイと前記像担持体との間の距離を決定する距離調整部材とを備えることを特徴とする、光プリントヘッド。 - 前記距離調整部材は、リンク機構により構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の光プリントヘッド。
- 前記リンク機構は、節間距離が全て等しい四節平行リンク機構であり、
前記距離調整部材は、前記四節平行リンク機構の第1節と前記第1節に対向する第2節とを結ぶ直線が前記発光素子アレイに対して垂直となるように配置されているとともに、前記四節平行リンク機構の前記第1節は、前記発光素子アレイ側に配置されて固定されており、
前記四節平行リンク機構の第3節と前記第3節に対向する第4節とは、移動可能な連結部材で連結されているとともに、前記連結部材には、前記結像素子アレイが取り付けられていることを特徴とする、請求項2に記載の光プリントヘッド。 - 前記結像素子は、等倍結像が得られる集光レンズであり、
前記結像素子アレイは、前記四節平行リンク機構の前記第1節と前記第2節との中間位置に位置するように、前記連結部材に取り付けられていることを特徴とする、請求項3に記載の光プリントヘッド。 - 前記距離調整部材は、前記発光素子アレイの両端部側に、それぞれ、設けられていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光プリントヘッド。
- 前記結像素子アレイの周囲を保持する保持部材と、前記距離調整部材を支持する支持部材とをさらに備え、
前記保持部材の両端部には突出部がそれぞれ設けられているとともに、前記支持部材には、前記突出部の移動を案内する案内溝が設けられていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光プリントヘッド。 - 前記保持部材は、前記発光素子アレイと前記結像素子アレイとの間の距離が調整された位置で、ネジによって前記支持部材に固定されていることを特徴とする、請求項6に記載の光プリントヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006231542A JP2008055611A (ja) | 2006-08-29 | 2006-08-29 | 光プリントヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006231542A JP2008055611A (ja) | 2006-08-29 | 2006-08-29 | 光プリントヘッド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008055611A true JP2008055611A (ja) | 2008-03-13 |
Family
ID=39238938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006231542A Pending JP2008055611A (ja) | 2006-08-29 | 2006-08-29 | 光プリントヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008055611A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014233908A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | コニカミノルタ株式会社 | 光書込装置、及び画像形成装置 |
JP2015116820A (ja) * | 2013-12-16 | 2015-06-25 | ゼロックス コーポレイションXerox Corporation | 焦点深度を増加させるリレーレンズを有するled印刷ヘッド |
-
2006
- 2006-08-29 JP JP2006231542A patent/JP2008055611A/ja active Pending
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JP2015116820A (ja) * | 2013-12-16 | 2015-06-25 | ゼロックス コーポレイションXerox Corporation | 焦点深度を増加させるリレーレンズを有するled印刷ヘッド |
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