JP3178625B2 - 光プリントヘッド及び電子写真プリンタ - Google Patents
光プリントヘッド及び電子写真プリンタInfo
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- lens array
- print head
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/447—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
- B41J2/45—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
- B41J2/451—Special optical means therefor, e.g. lenses, mirrors, focusing means
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プリンタに組
み込まれる光プリントヘッド及び電子写真プリンタに関
するものである。
み込まれる光プリントヘッド及び電子写真プリンタに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザプリンタ、発光ダイオード
プリンタ、液晶プリンタ等のノンインパクトプリンタに
おいては、光プリントヘッドによって感光体ドラムの表
面を照射し、露光して静電潜像を形成するようになって
いる。特に、発光ダイオードプリンタは、発光ダイオー
ド（以下、「ＬＥＤ素子」という。）を直線状に複数個
配列したＬＥＤアレイチップとロッドレンズアレイだけ
で光プリントヘッドすなわちＬＥＤアレイヘッドを構成
することができる点で注目されている。
プリンタ、液晶プリンタ等のノンインパクトプリンタに
おいては、光プリントヘッドによって感光体ドラムの表
面を照射し、露光して静電潜像を形成するようになって
いる。特に、発光ダイオードプリンタは、発光ダイオー
ド（以下、「ＬＥＤ素子」という。）を直線状に複数個
配列したＬＥＤアレイチップとロッドレンズアレイだけ
で光プリントヘッドすなわちＬＥＤアレイヘッドを構成
することができる点で注目されている。
【０００３】図３は従来の電子写真プリンタの概略図で
ある。図において、１１は感光体ドラム、１２は該感光
体ドラム１１を帯電させる帯電器、１３は前記感光体ド
ラム１１を露光し、該感光体ドラム１１上に静電潜像を
形成するＬＥＤアレイヘッド、１４は前記感光体ドラム
１１上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像
器、１５はトナー像を用紙１６に転写する転写器、１７
は用紙１６に転写されたトナー像を定着する定着器、１
８は前記感光体ドラム１１上に残留したトナーを除去す
る清掃器、１９は前記感光体ドラム１１上に残留した電
荷を除去する除電ランプ、２０は用紙カセット、２１ａ
は用紙スタッカである。
ある。図において、１１は感光体ドラム、１２は該感光
体ドラム１１を帯電させる帯電器、１３は前記感光体ド
ラム１１を露光し、該感光体ドラム１１上に静電潜像を
形成するＬＥＤアレイヘッド、１４は前記感光体ドラム
１１上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像
器、１５はトナー像を用紙１６に転写する転写器、１７
は用紙１６に転写されたトナー像を定着する定着器、１
８は前記感光体ドラム１１上に残留したトナーを除去す
る清掃器、１９は前記感光体ドラム１１上に残留した電
荷を除去する除電ランプ、２０は用紙カセット、２１ａ
は用紙スタッカである。
【０００４】前記ＬＥＤアレイヘッド１３の図示しない
発光素子、例えばＬＥＤ素子が選択的に１発光動作を行
うと、帯電器１２によって一様にかつ均一に帯電された
感光体ドラム１１上に静電潜像が形成され、該静電潜像
に応じてトナーが現像器１４から感光体ドラム１１の表
面に付着する。一方、用紙カセット２０から給紙された
用紙１６は、感光体ドラム１１と転写器１５間を通過す
る。この時、感光体ドラム１１の表面に付着したトナー
が転写器１５によって用紙１６に転写され、その後、定
着器１７によって定着されて用紙スタッカ２１ａに収納
される。
発光素子、例えばＬＥＤ素子が選択的に１発光動作を行
うと、帯電器１２によって一様にかつ均一に帯電された
感光体ドラム１１上に静電潜像が形成され、該静電潜像
に応じてトナーが現像器１４から感光体ドラム１１の表
面に付着する。一方、用紙カセット２０から給紙された
用紙１６は、感光体ドラム１１と転写器１５間を通過す
る。この時、感光体ドラム１１の表面に付着したトナー
が転写器１５によって用紙１６に転写され、その後、定
着器１７によって定着されて用紙スタッカ２１ａに収納
される。
【０００５】一方、感光体ドラム１１においては清掃器
１８が感光体ドラム１１の表面に残留したトナーを除去
し、また、除電ランプ１９が前の電子写真プロセスで形
成された静電潜像を除去して、次の帯電プロセス以降の
各プロセスに備える。なお、感光体ドラム１１を等速回
転させるための駆動手段及び給紙用の駆動手段として
は、ＤＣモータ又はＡＣモータが用いられる。
１８が感光体ドラム１１の表面に残留したトナーを除去
し、また、除電ランプ１９が前の電子写真プロセスで形
成された静電潜像を除去して、次の帯電プロセス以降の
各プロセスに備える。なお、感光体ドラム１１を等速回
転させるための駆動手段及び給紙用の駆動手段として
は、ＤＣモータ又はＡＣモータが用いられる。
【０００６】図４は従来のＬＥＤアレイヘッドと感光体
ドラムの関係を示す図である。図の（ａ）はＬＥＤアレ
イヘッドの取付状態を示す断面図、（ｂ）はＬＥＤアレ
イヘッドの取付状態を示す正面図である。図において、
１３はＬＥＤアレイヘッドであり、直線状に複数個のＬ
ＥＤアレイチップ２１が配列された基板２２と前記ＬＥ
Ｄアレイチップ２１に対向して配設されたロッドレンズ
アレイ２３を有し、それらが支持部材２４によって支持
されている。前記ＬＥＤアレイチップ２１には、更に直
線状に複数個のＬＥＤ素子が配列されている。また、２
６は支持台であり、前記感光体ドラム１１を回転自在に
支持するとともに、突当て面２７ａ，２７ｂにおいて支
持部材２４を支持する。その結果、ＬＥＤアレイヘッド
１３と感光体ドラム１１の位置関係が設定される。
ドラムの関係を示す図である。図の（ａ）はＬＥＤアレ
イヘッドの取付状態を示す断面図、（ｂ）はＬＥＤアレ
イヘッドの取付状態を示す正面図である。図において、
１３はＬＥＤアレイヘッドであり、直線状に複数個のＬ
ＥＤアレイチップ２１が配列された基板２２と前記ＬＥ
Ｄアレイチップ２１に対向して配設されたロッドレンズ
アレイ２３を有し、それらが支持部材２４によって支持
されている。前記ＬＥＤアレイチップ２１には、更に直
線状に複数個のＬＥＤ素子が配列されている。また、２
６は支持台であり、前記感光体ドラム１１を回転自在に
支持するとともに、突当て面２７ａ，２７ｂにおいて支
持部材２４を支持する。その結果、ＬＥＤアレイヘッド
１３と感光体ドラム１１の位置関係が設定される。
【０００７】なお、２５は前記支持部材２４を支持台２
６の方向に付勢して位置ずれを防止するための板ばねで
ある。図２は従来のＬＥＤアレイヘッドの断面図であ
る。図の（ａ）は横断面図を、（ｂ）は縦断面図を示し
ている。図において、２１はＬＥＤアレイチップ、２２
は基板、２３はロッドレンズアレイ、２４は支持部材、
３１はドライバＩＣである。前記ＬＥＤアレイチップ２
１とドライバＩＣ３１、及びドライバＩＣ３１と基板２
２上の信号線との接続は、ワイヤ・ボンディングによっ
て行われる。３２は前記基板２２、ＬＥＤアレイチップ
２１及びドライバＩＣ３１によって形成される基板ユニ
ットである。該基板ユニット３２は、ロッドレンズアレ
イ２３を備えた支持部材２４によって放熱板３３と共に
保持され、固定されている。この場合、前記ロッドレン
ズアレイ２３を支持部材２４の開口３５ａに嵌（は）め
込み、突当て面３５ｂに突き当てた状態で接着剤３６に
よって固定するようにしている。
６の方向に付勢して位置ずれを防止するための板ばねで
ある。図２は従来のＬＥＤアレイヘッドの断面図であ
る。図の（ａ）は横断面図を、（ｂ）は縦断面図を示し
ている。図において、２１はＬＥＤアレイチップ、２２
は基板、２３はロッドレンズアレイ、２４は支持部材、
３１はドライバＩＣである。前記ＬＥＤアレイチップ２
１とドライバＩＣ３１、及びドライバＩＣ３１と基板２
２上の信号線との接続は、ワイヤ・ボンディングによっ
て行われる。３２は前記基板２２、ＬＥＤアレイチップ
２１及びドライバＩＣ３１によって形成される基板ユニ
ットである。該基板ユニット３２は、ロッドレンズアレ
イ２３を備えた支持部材２４によって放熱板３３と共に
保持され、固定されている。この場合、前記ロッドレン
ズアレイ２３を支持部材２４の開口３５ａに嵌（は）め
込み、突当て面３５ｂに突き当てた状態で接着剤３６に
よって固定するようにしている。
【０００８】前記放熱板３３はアルミニウム合金で形成
され、図示しないＬＥＤ素子の発光によって発生した熱
を放散するとともに、ＬＥＤアレイヘッド１３（図３）
自体の剛性を高くしている。
され、図示しないＬＥＤ素子の発光によって発生した熱
を放散するとともに、ＬＥＤアレイヘッド１３（図３）
自体の剛性を高くしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
成の光プリントヘッドにおいては、製造時に発生したロ
ッドレンズアレイ２３の反りを十分に矯正することがで
きず、ロッドレンズアレイ２３の位置決めを容易にかつ
正確に行うことができない。図５は従来の光プリントヘ
ッドにおけるロッドレンズアレイの配設状態図である。
図の（ａ）は横方向の反りを示す図、（ｂ）は縦方向の
反りを示す図である。
成の光プリントヘッドにおいては、製造時に発生したロ
ッドレンズアレイ２３の反りを十分に矯正することがで
きず、ロッドレンズアレイ２３の位置決めを容易にかつ
正確に行うことができない。図５は従来の光プリントヘ
ッドにおけるロッドレンズアレイの配設状態図である。
図の（ａ）は横方向の反りを示す図、（ｂ）は縦方向の
反りを示す図である。
【００１０】図において、２３はロッドレンズアレイで
ある。該ロッドレンズアレイ２３を支持部材２４（図
２）に接着剤３６で固定するに当たり、ロッドレンズア
レイ２３に図示しない矯正治具を上から押し当てて反り
を矯正し、その後は接着剤３６の拘束力によって反りが
矯正された状態を維持している。また、ロッドレンズア
レイ２３と支持部材２４の突当て面３５ｂは、ロッドレ
ンズアレイ２３の両端に２箇所あるだけであり、その他
の部分には何ら支持部が無い。したがって、矯正治具を
上から押し当てただけでは横方向の反りだけでなく、縦
方向の反りも矯正することができない。
ある。該ロッドレンズアレイ２３を支持部材２４（図
２）に接着剤３６で固定するに当たり、ロッドレンズア
レイ２３に図示しない矯正治具を上から押し当てて反り
を矯正し、その後は接着剤３６の拘束力によって反りが
矯正された状態を維持している。また、ロッドレンズア
レイ２３と支持部材２４の突当て面３５ｂは、ロッドレ
ンズアレイ２３の両端に２箇所あるだけであり、その他
の部分には何ら支持部が無い。したがって、矯正治具を
上から押し当てただけでは横方向の反りだけでなく、縦
方向の反りも矯正することができない。
【００１１】そして、ロッドレンズアレイ２３の光軸が
基板２２に対して傾きやすい。また、図示しないＬＥＤ
素子の発光によって発生した熱を放散するために放熱板
３３が配設されているために、ＬＥＤアレイヘッド１３
（図３）の寸法が大きくなってしまう。すなわち、前記
放熱板３３は基板ユニット３２と共に固定されているた
め、放熱板３３の放熱面積がＬＥＤアレイレッド１３の
底面積程度に限られてしまう。したがって、放熱効果を
高めるためには放熱板３３に図示しないフィンを形成す
るか、ＬＥＤアレイヘッド１３の横方向の幅を広くしな
ければならない。また、ＬＥＤアレイヘッド１３の剛性
は放熱板３３に依存しているので、剛性を高くするため
に放熱板３３の厚みを大きくしなければならない。
基板２２に対して傾きやすい。また、図示しないＬＥＤ
素子の発光によって発生した熱を放散するために放熱板
３３が配設されているために、ＬＥＤアレイヘッド１３
（図３）の寸法が大きくなってしまう。すなわち、前記
放熱板３３は基板ユニット３２と共に固定されているた
め、放熱板３３の放熱面積がＬＥＤアレイレッド１３の
底面積程度に限られてしまう。したがって、放熱効果を
高めるためには放熱板３３に図示しないフィンを形成す
るか、ＬＥＤアレイヘッド１３の横方向の幅を広くしな
ければならない。また、ＬＥＤアレイヘッド１３の剛性
は放熱板３３に依存しているので、剛性を高くするため
に放熱板３３の厚みを大きくしなければならない。
【００１２】さらに、ＬＥＤアレイヘッド１３のＬＥＤ
アレイチップ２１やロッドレンズアレイ２３の位置は、
それぞれの部品の寸法や取付位置によって決まり、寸法
や取付位置にばらつきがあると解像度が低下してしま
う。図６はロッドレンズアレイの配設位置の説明図であ
る。図において、１１は感光体ドラム、２１はＬＥＤア
レイチップ、２３はロッドレンズアレイ、Ａは該ロッド
レンズアレイ２３の長さに両側の焦点距離を加えた長
さ、すなわち共役長（ＴＣ）である。該共役長Ａは、印
字の解像度が最も高くなるような長さに設定される。ま
た、Ｐは共役長中心である。
アレイチップ２１やロッドレンズアレイ２３の位置は、
それぞれの部品の寸法や取付位置によって決まり、寸法
や取付位置にばらつきがあると解像度が低下してしま
う。図６はロッドレンズアレイの配設位置の説明図であ
る。図において、１１は感光体ドラム、２１はＬＥＤア
レイチップ、２３はロッドレンズアレイ、Ａは該ロッド
レンズアレイ２３の長さに両側の焦点距離を加えた長
さ、すなわち共役長（ＴＣ）である。該共役長Ａは、印
字の解像度が最も高くなるような長さに設定される。ま
た、Ｐは共役長中心である。
【００１３】固体走査型のＬＥＤアレイヘッド１３（図
４）ではロッドレンズアレイ２３を使用しているため、
図に示すように、ＬＥＤアレイチップ２１の発光面２８
や感光体ドラム１１の照射面３０とロッドレンズアレイ
２３の焦点位置が一致しなければならない。ところが、
ＬＥＤアレイヘッド１３と感光体ドラム１１の位置関係
は、支持台２６や支持部材２４の寸法及びロッドレンズ
アレイ２３の取付位置に大きく依存するが、それぞれの
部品の寸法や取付位置にばらつきがあるためにロッドレ
ンズアレイ２３を精度良く配設することができない。し
たがって、ロッドレンズアレイ２３の焦点位置がＬＥＤ
アレイチップ２１の発光面２８や感光体ドラム１１の照
射面３０と一致せず、印字の解像度が低下してしまう。
４）ではロッドレンズアレイ２３を使用しているため、
図に示すように、ＬＥＤアレイチップ２１の発光面２８
や感光体ドラム１１の照射面３０とロッドレンズアレイ
２３の焦点位置が一致しなければならない。ところが、
ＬＥＤアレイヘッド１３と感光体ドラム１１の位置関係
は、支持台２６や支持部材２４の寸法及びロッドレンズ
アレイ２３の取付位置に大きく依存するが、それぞれの
部品の寸法や取付位置にばらつきがあるためにロッドレ
ンズアレイ２３を精度良く配設することができない。し
たがって、ロッドレンズアレイ２３の焦点位置がＬＥＤ
アレイチップ２１の発光面２８や感光体ドラム１１の照
射面３０と一致せず、印字の解像度が低下してしまう。
【００１４】図７は発光面と照射面間の距離の変化につ
いての説明図、図８は発光面と照射面間の距離を変化さ
せたときの解像度曲線図である。図８において、横軸
は、ギャップｄ（図７）の中心（ｄ／２）とロッドレン
ズアレイ２３の中心のずれ、すなわちギャップｄに対す
るレンズの中心ずれを示し、縦軸は解像度ＭＴＦを示し
ている。
いての説明図、図８は発光面と照射面間の距離を変化さ
せたときの解像度曲線図である。図８において、横軸
は、ギャップｄ（図７）の中心（ｄ／２）とロッドレン
ズアレイ２３の中心のずれ、すなわちギャップｄに対す
るレンズの中心ずれを示し、縦軸は解像度ＭＴＦを示し
ている。
【００１５】図において、１１は感光体ドラム、２１は
ＬＥＤアレイチップ、２３はロッドレンズアレイ、２８
は発光面、３０は照射面、Ａは共役長、Ｐは共役長中
心、ｄは発光面２８と照射面３０間のギャップである。
図８に示すように、焦点を照射面３０に合わせたときに
解像度ＭＴＦが最も大きくなるのは、発光面２８と照射
面３０間のギャップｄが共役長Ａに等しいときであり、
両者が異なると解像度ＭＴＦは低下する。特に、ギャッ
プｄが共役長Ａより短くなると、解像度曲線の傾斜が急
になり、レンズの中心ずれΔＺが小さくても解像度ＭＴ
Ｆはかなり低下してしまう。
ＬＥＤアレイチップ、２３はロッドレンズアレイ、２８
は発光面、３０は照射面、Ａは共役長、Ｐは共役長中
心、ｄは発光面２８と照射面３０間のギャップである。
図８に示すように、焦点を照射面３０に合わせたときに
解像度ＭＴＦが最も大きくなるのは、発光面２８と照射
面３０間のギャップｄが共役長Ａに等しいときであり、
両者が異なると解像度ＭＴＦは低下する。特に、ギャッ
プｄが共役長Ａより短くなると、解像度曲線の傾斜が急
になり、レンズの中心ずれΔＺが小さくても解像度ＭＴ
Ｆはかなり低下してしまう。
【００１６】逆にギャップｄが共役長Ａより長くなる
と、解像度曲線の傾斜が緩やかになり、ギャップｄの中
心（ｄ／２）がロッドレンズアレイ２３の中心と一致し
ているとき（ΔＺ＝０）の解像度ＭＴＦはギャップｄを
共役長Ａに等しくした場合より低いが、ある程度ロッド
レンズアレイ２３の中心がずれたときの解像度ＭＴＦは
ギャップｄを共役長Ａと等しくした場合より高くなると
いう逆転現象が見られる。
と、解像度曲線の傾斜が緩やかになり、ギャップｄの中
心（ｄ／２）がロッドレンズアレイ２３の中心と一致し
ているとき（ΔＺ＝０）の解像度ＭＴＦはギャップｄを
共役長Ａに等しくした場合より低いが、ある程度ロッド
レンズアレイ２３の中心がずれたときの解像度ＭＴＦは
ギャップｄを共役長Ａと等しくした場合より高くなると
いう逆転現象が見られる。
【００１７】以上の結果から分かるように、ギャップｄ
と共役長Ａが等しいときの解像度ＭＴＦは、ギャップｄ
の中心（ｄ／２）がロッドレンズアレイ２３の中心と一
致したときは高いが、ロッドレンズアレイ２３の中心が
ずれたときは減小率が大きく、ギャップｄがＡ＋０．１
〔ｍｍ〕であるときやＡ＋０．２〔ｍｍ〕であるときに
比べ逆に低くなってしまう。
と共役長Ａが等しいときの解像度ＭＴＦは、ギャップｄ
の中心（ｄ／２）がロッドレンズアレイ２３の中心と一
致したときは高いが、ロッドレンズアレイ２３の中心が
ずれたときは減小率が大きく、ギャップｄがＡ＋０．１
〔ｍｍ〕であるときやＡ＋０．２〔ｍｍ〕であるときに
比べ逆に低くなってしまう。
【００１８】本発明は、前記従来の光プリントヘッドの
問題点を解決して、基板に対してロッドレンズアレイの
光軸を簡単に位置決めすることができる光プリントヘッ
ド及び電子写真プリンタを提供することを目的とする。
問題点を解決して、基板に対してロッドレンズアレイの
光軸を簡単に位置決めすることができる光プリントヘッ
ド及び電子写真プリンタを提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の光
プリントヘッドにおいては、基板と、該基板上において
直線状に複数個配列された発光素子と、該発光素子と対
向させて配設され、該発光素子の光を集光するロッドレ
ンズアレイと、該ロッドレンズアレイを支持する支持部
材とを有する。
プリントヘッドにおいては、基板と、該基板上において
直線状に複数個配列された発光素子と、該発光素子と対
向させて配設され、該発光素子の光を集光するロッドレ
ンズアレイと、該ロッドレンズアレイを支持する支持部
材とを有する。
【００２０】そして、該支持部材は、前記ロッドレンズ
アレイの光軸に対して平行な長手方向の側面を支持する
支持部、及び前記側面を前記支持部に対して押圧するば
ね部を備える。
アレイの光軸に対して平行な長手方向の側面を支持する
支持部、及び前記側面を前記支持部に対して押圧するば
ね部を備える。
【００２１】
【００２２】
【作用】本発明によれば、前記のように光プリントヘッ
ドにおいては、基板と、該基板上において直線状に複数
個配列された発光素子と、該発光素子と対向させて配設
され、該発光素子の光を集光するロッドレンズアレイ
と、該ロッドレンズアレイを支持する支持部材とを有す
る。
ドにおいては、基板と、該基板上において直線状に複数
個配列された発光素子と、該発光素子と対向させて配設
され、該発光素子の光を集光するロッドレンズアレイ
と、該ロッドレンズアレイを支持する支持部材とを有す
る。
【００２３】そして、該支持部材は、前記ロッドレンズ
アレイの光軸に対して平行な長手方向の側面を支持する
支持部、及び前記側面を前記支持部に対して押圧するば
ね部を備える。
アレイの光軸に対して平行な長手方向の側面を支持する
支持部、及び前記側面を前記支持部に対して押圧するば
ね部を備える。
【００２４】この場合、前記支持部は、ロッドレンズア
レイの光軸に対して平行な長手方向の側面を支持し、前
記ばね部は、ロッドレンズアレイの側面を前記支持部に
対して押圧する。
レイの光軸に対して平行な長手方向の側面を支持し、前
記ばね部は、ロッドレンズアレイの側面を前記支持部に
対して押圧する。
【００２５】
【００２６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例を
示す光プリントヘッドの断面図、図９は本発明の第１の
実施例を示す光プリントヘッドの平面図である。図にお
いて、２１は図示しない発光素子、例えばＬＥＤ素子が
直線状に複数個配列されたＬＥＤアレイチップ、２２は
該ＬＥＤアレイチップ２１を支持する基板、２３は前記
ＬＥＤアレイチップ２１に対向して配設され、前記ＬＥ
Ｄ素子の光を集光するロッドレンズアレイ、２４は前記
基板２２及びロッドレンズアレイ２３を支持する支持部
材、３１は前記各ＬＥＤ素子を駆動するドライバＩＣで
ある。また、３２は前記ＬＥＤアレイチップ２１、基板
２２及びドライバＩＣ３１から成る基板ユニットであ
る。
ながら詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例を
示す光プリントヘッドの断面図、図９は本発明の第１の
実施例を示す光プリントヘッドの平面図である。図にお
いて、２１は図示しない発光素子、例えばＬＥＤ素子が
直線状に複数個配列されたＬＥＤアレイチップ、２２は
該ＬＥＤアレイチップ２１を支持する基板、２３は前記
ＬＥＤアレイチップ２１に対向して配設され、前記ＬＥ
Ｄ素子の光を集光するロッドレンズアレイ、２４は前記
基板２２及びロッドレンズアレイ２３を支持する支持部
材、３１は前記各ＬＥＤ素子を駆動するドライバＩＣで
ある。また、３２は前記ＬＥＤアレイチップ２１、基板
２２及びドライバＩＣ３１から成る基板ユニットであ
る。
【００２７】前記支持部材２４はポリカーボネートで形
成され、一端側で基板２２を支持するとともに、他端側
にロッドレンズアレイ２３を支持するための支持部２４
ａとばね部２４ｂを有している。前記支持部２４ａには
段部２４ｃが形成され、前記ロッドレンズアレイ２３の
下端を段部２４ｃに押し当てることによって、ロッドレ
ンズアレイ２３を一直線状に、かつ、ＬＥＤ素子に対し
て平行になるように支持することができる。
成され、一端側で基板２２を支持するとともに、他端側
にロッドレンズアレイ２３を支持するための支持部２４
ａとばね部２４ｂを有している。前記支持部２４ａには
段部２４ｃが形成され、前記ロッドレンズアレイ２３の
下端を段部２４ｃに押し当てることによって、ロッドレ
ンズアレイ２３を一直線状に、かつ、ＬＥＤ素子に対し
て平行になるように支持することができる。
【００２８】この時、前記ばね部２４ｂがロッドレンズ
アレイ２３の側面を長手方向の全体にわたって連線的に
支持部２４ａに対して押圧し、横方向の反りを矯正す
る。また、その時ロッドレンズアレイ２３と支持部２４
ａ間に発生する摩擦力によって縦方向の反りも矯正され
る。また、ロッドレンズアレイ２３がＬＥＤ素子に対し
て平行になるように、そして、ロッドレンズアレイ２３
の光軸が基板２２に対して垂直になるように保持され、
固定される。
アレイ２３の側面を長手方向の全体にわたって連線的に
支持部２４ａに対して押圧し、横方向の反りを矯正す
る。また、その時ロッドレンズアレイ２３と支持部２４
ａ間に発生する摩擦力によって縦方向の反りも矯正され
る。また、ロッドレンズアレイ２３がＬＥＤ素子に対し
て平行になるように、そして、ロッドレンズアレイ２３
の光軸が基板２２に対して垂直になるように保持され、
固定される。
【００２９】前記支持部材２４及び基板ユニット３２
は、「コ」字状の放熱板３８によって包囲され、該放熱
板３８の底板３８ａの内面に基板ユニット３２が接触さ
せられる。また、前記放熱板３８は、前記底板３８ａか
ら直角に立ち上がる側板３８ｂを有している。したがっ
て、前記支持部材２４のばね部２４ｂがロッドレンズア
レイ２３を支持部２４ａに対して押圧する力によって、
支持部材２４が前記側板３８ｂの内面に圧接される。
は、「コ」字状の放熱板３８によって包囲され、該放熱
板３８の底板３８ａの内面に基板ユニット３２が接触さ
せられる。また、前記放熱板３８は、前記底板３８ａか
ら直角に立ち上がる側板３８ｂを有している。したがっ
て、前記支持部材２４のばね部２４ｂがロッドレンズア
レイ２３を支持部２４ａに対して押圧する力によって、
支持部材２４が前記側板３８ｂの内面に圧接される。
【００３０】このように、本発明の光プリントヘッドに
おいては、ロッドレンズアレイ２３の横方向及び縦方向
の反りが矯正され、ロッドレンズアレイ２３が反った
り、傾斜したりすることがなくなり、更に放熱板３８に
よって全体が保持され固定されているため、容易にかつ
確実にロッドレンズアレイ２３を位置決めすることがで
きる。
おいては、ロッドレンズアレイ２３の横方向及び縦方向
の反りが矯正され、ロッドレンズアレイ２３が反った
り、傾斜したりすることがなくなり、更に放熱板３８に
よって全体が保持され固定されているため、容易にかつ
確実にロッドレンズアレイ２３を位置決めすることがで
きる。
【００３１】図１０は本発明の第２の実施例を示す光プ
リントヘッドの平面図である。図において、２３はロッ
ドレンズアレイ、２４は支持部材、２４ｄは前記ロッド
レンズアレイ２３を長手方向の全体にわたって少なくと
も３箇所で局部的に支持する支持部、２４ｅは該支持部
２４ｄに対向して設けられ、ロッドレンズアレイ２３の
側面を押圧するばね部である。この場合、支持部２４ｄ
及びばね部２４ｅが部分的に支持するため、ロッドレン
ズアレイ２３との接触性が良くなる。
リントヘッドの平面図である。図において、２３はロッ
ドレンズアレイ、２４は支持部材、２４ｄは前記ロッド
レンズアレイ２３を長手方向の全体にわたって少なくと
も３箇所で局部的に支持する支持部、２４ｅは該支持部
２４ｄに対向して設けられ、ロッドレンズアレイ２３の
側面を押圧するばね部である。この場合、支持部２４ｄ
及びばね部２４ｅが部分的に支持するため、ロッドレン
ズアレイ２３との接触性が良くなる。
【００３２】図１１は本発明の第３の実施例を示す光プ
リントヘッドの断面図である。図において、２１は図示
しないＬＥＤ素子が直線状に複数個配列されたＬＥＤア
レイチップ、２２は該ＬＥＤアレイチップ２１を支持す
る基板、２３は前記ＬＥＤアレイチップ２１に対向して
配設されたロッドレンズアレイ、２４は前記基板２２を
支持する支持部材、３１は前記各ＬＥＤ素子を駆動する
ドライバＩＣである。また、３２は前記ＬＥＤアレイチ
ップ２１、基板２２及びドライバＩＣ３１から成る基板
ユニットである。
リントヘッドの断面図である。図において、２１は図示
しないＬＥＤ素子が直線状に複数個配列されたＬＥＤア
レイチップ、２２は該ＬＥＤアレイチップ２１を支持す
る基板、２３は前記ＬＥＤアレイチップ２１に対向して
配設されたロッドレンズアレイ、２４は前記基板２２を
支持する支持部材、３１は前記各ＬＥＤ素子を駆動する
ドライバＩＣである。また、３２は前記ＬＥＤアレイチ
ップ２１、基板２２及びドライバＩＣ３１から成る基板
ユニットである。
【００３３】前記支持部材２４及び基板ユニット３２
は、「コ」字状の放熱板３８によって包囲され、該放熱
板３８の底板３８ａの内面に基板ユニット３２が接触さ
せられる。また、前記放熱板３８は、前記底板３８ａか
ら直角に立ち上がる側板３８ｂを有している。このよう
な構造にすることによって、ＬＥＤアレイヘッド１３
（図３参照）の底面及び両側面から放熱させることがで
き、かつ、放熱板３８を厚くしなくても側板３８ｂを高
くすることによって剛性を高くすることができる。した
がって、ＬＥＤアレイヘッド１３を小型化し、計量化す
ることができる。
は、「コ」字状の放熱板３８によって包囲され、該放熱
板３８の底板３８ａの内面に基板ユニット３２が接触さ
せられる。また、前記放熱板３８は、前記底板３８ａか
ら直角に立ち上がる側板３８ｂを有している。このよう
な構造にすることによって、ＬＥＤアレイヘッド１３
（図３参照）の底面及び両側面から放熱させることがで
き、かつ、放熱板３８を厚くしなくても側板３８ｂを高
くすることによって剛性を高くすることができる。した
がって、ＬＥＤアレイヘッド１３を小型化し、計量化す
ることができる。
【００３４】ところで、図８に示したように、ギャップ
ｄ（図７参照）を共役長Ａよりも長くしていくと、レン
ズの中心ずれΔＺが発生しても解像度ＭＴＦはほとんど
減小しない傾向にあり、印字の解像度をほぼ一定に保つ
ことができる。また、ギャップｄが共役長Ａより短くな
ると、解像度曲線の傾きが急になり、レンズの中心ずれ
ΔＺに対する解像度ＭＴＦの減小率が大きくなる。
ｄ（図７参照）を共役長Ａよりも長くしていくと、レン
ズの中心ずれΔＺが発生しても解像度ＭＴＦはほとんど
減小しない傾向にあり、印字の解像度をほぼ一定に保つ
ことができる。また、ギャップｄが共役長Ａより短くな
ると、解像度曲線の傾きが急になり、レンズの中心ずれ
ΔＺに対する解像度ＭＴＦの減小率が大きくなる。
【００３５】そこで、前記各実施例のＬＥＤアレイヘッ
ド１３において、ロッドレンズアレイ２３の配設位置は
次のように設定される。図１２はギャップのずれと解像
度の減小率の関係図、図１３はギャップのずれと解像度
の関係図である。図１２において、横軸はギャップｄと
共役長Ａの差、すなわちギャップｄのずれΔｄを、縦軸
は解像度ＭＴＦの最大値ＭＴＦMAX と各解像度ＭＴＦの
差、すなわち偏差ΔＭＴＦを示している。また、図１３
において、横軸はギャップｄのずれΔｄを、縦軸は解像
度ＭＴＦを示している。
ド１３において、ロッドレンズアレイ２３の配設位置は
次のように設定される。図１２はギャップのずれと解像
度の減小率の関係図、図１３はギャップのずれと解像度
の関係図である。図１２において、横軸はギャップｄと
共役長Ａの差、すなわちギャップｄのずれΔｄを、縦軸
は解像度ＭＴＦの最大値ＭＴＦMAX と各解像度ＭＴＦの
差、すなわち偏差ΔＭＴＦを示している。また、図１３
において、横軸はギャップｄのずれΔｄを、縦軸は解像
度ＭＴＦを示している。
【００３６】図に示すように、ギャップｄがレンズ共役
長Ａより長くなるほど解像度ＭＴＦの偏差ΔＭＴＦは減
小する傾向にあり、一定レベルの印字の解像度を得るた
めには、一般にレンズの中心ずれΔＺに対する解像度Ｍ
ＴＦの偏差ΔＭＴＦを１５〔％〕以下に抑える必要があ
る。すなわち、 ΔＺ＝±１００〔μｍ〕 のずれが発生しても偏差ΔＭＴＦを１５〔％〕以下にす
るためには、 ｄ≧０〔ｍｍ〕 ……（１） であることが要求される。
長Ａより長くなるほど解像度ＭＴＦの偏差ΔＭＴＦは減
小する傾向にあり、一定レベルの印字の解像度を得るた
めには、一般にレンズの中心ずれΔＺに対する解像度Ｍ
ＴＦの偏差ΔＭＴＦを１５〔％〕以下に抑える必要があ
る。すなわち、 ΔＺ＝±１００〔μｍ〕 のずれが発生しても偏差ΔＭＴＦを１５〔％〕以下にす
るためには、 ｄ≧０〔ｍｍ〕 ……（１） であることが要求される。
【００３７】例えば、 ｄ＝Ａ−０．２〔ｍｍ〕 の場合、解像度ＭＴＦの最大値ＭＴＦMAX が５４〔％〕
であり、レンズの中心ずれΔＺが＋１００〔μｍ〕の場
合の解像度ＭＴＦが２４〔％〕であるから、偏差ΔＭＴ
Ｆは、 ΔＭＴＦ＝５４−２４＝３０〔％〕 である。したがって、一定レベルの印字の解像度を得る
ことができない。
であり、レンズの中心ずれΔＺが＋１００〔μｍ〕の場
合の解像度ＭＴＦが２４〔％〕であるから、偏差ΔＭＴ
Ｆは、 ΔＭＴＦ＝５４−２４＝３０〔％〕 である。したがって、一定レベルの印字の解像度を得る
ことができない。
【００３８】次に、図１３はギャップｄのずれΔｄが変
化したときにレンズの中心ずれΔＺに対する解像度ＭＴ
Ｆの最大値ＭＴＦMAX 、最小値ＭＴＦMIN 、平均値ＭＴ
ＦAV E を示している。図から分かるように、ギャップｄ
のずれΔｄの値の±０を境にマイナス側は解像度ＭＴＦ
の偏差ΔＭＴＦが大きく、プラス側は偏差ΔＭＴＦが小
さい。これによって、マイナス側よりもプラス側におい
て解像度ＭＴＦが安定していることが分かる。
化したときにレンズの中心ずれΔＺに対する解像度ＭＴ
Ｆの最大値ＭＴＦMAX 、最小値ＭＴＦMIN 、平均値ＭＴ
ＦAV E を示している。図から分かるように、ギャップｄ
のずれΔｄの値の±０を境にマイナス側は解像度ＭＴＦ
の偏差ΔＭＴＦが大きく、プラス側は偏差ΔＭＴＦが小
さい。これによって、マイナス側よりもプラス側におい
て解像度ＭＴＦが安定していることが分かる。
【００３９】しかし、解像度ＭＴＦが４０〔％〕を下回
る場合は印字の解像度が悪くなってしまう。そこで、印
字品位を向上させるために、偏差ΔＭＴＦを１５〔％〕
以下に抑え、解像度ＭＴＦを４０〔％〕以上にする。し
たがって、式（１）の条件との論理積を採ってギャップ
ｄのずれΔｄを ０≦Δｄ≦＋０．３３６〔ｍｍ〕 になるように調整する。その結果、ロットレンズアレイ
２３の中心が多少ずれても印字の解像度はほとんど変化
することがなく、印字品位を向上させることができる。
る場合は印字の解像度が悪くなってしまう。そこで、印
字品位を向上させるために、偏差ΔＭＴＦを１５〔％〕
以下に抑え、解像度ＭＴＦを４０〔％〕以上にする。し
たがって、式（１）の条件との論理積を採ってギャップ
ｄのずれΔｄを ０≦Δｄ≦＋０．３３６〔ｍｍ〕 になるように調整する。その結果、ロットレンズアレイ
２３の中心が多少ずれても印字の解像度はほとんど変化
することがなく、印字品位を向上させることができる。
【００４０】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させるこ
とが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するも
のではない。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させるこ
とが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するも
のではない。
【００４１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、光プリントヘッドにおいては、基板と、該基板上
において直線状に複数個配列された発光素子と、該発光
素子と対向させて配設され、該発光素子の光を集光する
ロッドレンズアレイと、該ロッドレンズアレイを支持す
る支持部材とを有する。
れば、光プリントヘッドにおいては、基板と、該基板上
において直線状に複数個配列された発光素子と、該発光
素子と対向させて配設され、該発光素子の光を集光する
ロッドレンズアレイと、該ロッドレンズアレイを支持す
る支持部材とを有する。
【００４２】そして、該支持部材は、前記ロッドレンズ
アレイの光軸に対して平行な長手方向の側面を支持する
支持部、及び前記側面を前記支持部に対して押圧するば
ね部を備える。この場合、ばね部が前記ロッドレンズア
レイの側面を前記支持部に対して押圧するので、ロッド
レンズアレイの横方向の反りを十分に矯正することがで
き、そのとき、ロッドレンズアレイと支持部との間に発
生する摩擦力によって縦方向の反りも矯正することがで
きる。
アレイの光軸に対して平行な長手方向の側面を支持する
支持部、及び前記側面を前記支持部に対して押圧するば
ね部を備える。この場合、ばね部が前記ロッドレンズア
レイの側面を前記支持部に対して押圧するので、ロッド
レンズアレイの横方向の反りを十分に矯正することがで
き、そのとき、ロッドレンズアレイと支持部との間に発
生する摩擦力によって縦方向の反りも矯正することがで
きる。
【００４３】したがって、ロッドレンズアレイは、光軸
が基板に対して垂直になるように保持され、固定され
る。その結果、基板に対してロッドレンズアレイの光軸
を簡単に位置決めすることができる。
が基板に対して垂直になるように保持され、固定され
る。その結果、基板に対してロッドレンズアレイの光軸
を簡単に位置決めすることができる。
【００４４】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施例を示す光プリントヘッド
の断面図である。
の断面図である。
【図２】従来のＬＥＤアレイヘッドの断面図である。
【図３】従来の電子写真プリンタの概略図である。
【図４】従来のＬＥＤアレイヘッドと感光体ドラムの関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図５】従来の光プリントヘッドにおけるロッドレンズ
アレイの配設状態図である。
アレイの配設状態図である。
【図６】ロッドレンズアレイの配設位置の説明図であ
る。
る。
【図７】発光面と照射面間の距離の変化についての説明
図である。
図である。
【図８】発光面と照射面間の距離を変化させたときの解
像度曲線図である。
像度曲線図である。
【図９】本発明の第１の実施例を示す光プリントヘッド
の平面図である。
の平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施例を示す光プリントヘッ
ドの平面図である。
ドの平面図である。
【図１１】本発明の第３の実施例を示す光プリントヘッ
ドの断面図である。
ドの断面図である。
【図１２】ギャップのずれと解像度の減小率の関係図で
ある。
ある。
【図１３】ギャップのずれと解像度の関係図である。
１１ 感光体ドラム ２２ 基板 ２３ ロッドレンズアレイ ２４ 支持部材 ２４ａ，２４ｄ 支持部 ２４ｂ，２４ｅ ばね部 ２８ 発光面 ３０ 照射面 ３８ 放熱板 Ａ 共役長 Ｐ 共役長中心
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚越 久 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−113712（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455 H04N 1/036
Claims (7)
- 【請求項１】 （ａ）基板と、 （ｂ）該基板上において直線状に複数個配列された発光
素子と、 （ｃ）該発光素子と対向させて配設され、該発光素子の
光を集光するロッドレンズアレイと、 （ｄ）該ロッドレンズアレイを支持する支持部材とを有
するとともに、 （ｅ）該支持部材は、前記ロッドレンズアレイの光軸に
対して平行な長手方向の側面を支持する支持部、及び前
記側面を前記支持部に対して押圧するばね部を備えるこ
とを特徴とする光プリントヘッド。 - 【請求項２】 （ａ）基板と、 （ｂ）該基板上において直線状に複数個配列された発光
素子と、 （ｃ）該発光素子と対向させて配設され、該発光素子の
光を集光するロッドレンズアレイと、 （ｄ）前記基板及びロッドレンズアレイを支持する支持
部材とを有するとともに、 （ｅ）該支持部材は、支持部、及び前記ロッドレンズア
レイを前記支持部に対して押圧するばね部を備えること
を特徴とする光プリントヘッド。 - 【請求項３】 （ａ）前記支持部は、前記ロッドレンズ
アレイを少なくとも３箇所で局部的に支持し、 （ｂ）前記ばね部は、前記ロッドレンズアレイの側面を
前記支持部に対して押圧する請求項１又は２に記載の光
プリントヘッド。 - 【請求項４】 前記ばね部は、支持部材の長手方向の全
体にわたって連続的に形成され、前記ロッドレンズアレ
イの側面を前記支持部に対して押圧する請求項１又は２
に記載の光プリントヘッド。 - 【請求項５】 前記支持部材は一体に形成される請求項
１又は２に記載の光プリントヘッド。 - 【請求項６】 （ａ）放熱板を有するとともに、 （ｂ）前記ばね部が前記ロッドレンズアレイの側面を前
記支持部に対して押圧する力によって、前記支持部材が
前記放熱板に圧接させられる請求項１に記載の光 プリン
トヘッド。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の光
プリントヘッドを有する電子写真プリンタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22246792A JP3178625B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 光プリントヘッド及び電子写真プリンタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22246792A JP3178625B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 光プリントヘッド及び電子写真プリンタ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001033129A Division JP3447703B2 (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 光プリントヘッド及び電子写真プリンタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0664227A JPH0664227A (ja) | 1994-03-08 |
| JP3178625B2 true JP3178625B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=16782878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22246792A Expired - Lifetime JP3178625B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 光プリントヘッド及び電子写真プリンタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3178625B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4625996B2 (ja) * | 1999-07-12 | 2011-02-02 | 富士ゼロックス株式会社 | 発光素子アレイを用いた光学装置 |
| JP3744790B2 (ja) * | 2000-11-28 | 2006-02-15 | 三洋電機株式会社 | 光プリントヘッド |
| TW200822793A (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-16 | Universal Scient Ind Co Ltd | Light emitting module and the alignment and assembly method thereof |
| JP5692512B2 (ja) | 2010-12-10 | 2015-04-01 | 株式会社リコー | 画像形成装置、光プリントヘッド、およびプロセスカートリッジ |
| JP5333644B1 (ja) * | 2012-11-08 | 2013-11-06 | 富士ゼロックス株式会社 | 露光装置、画像形成装置 |
| JP6283285B2 (ja) * | 2014-08-22 | 2018-02-21 | 株式会社沖データ | 露光装置、画像形成装置、及び露光装置の製造方法 |
| JP6268067B2 (ja) * | 2014-08-29 | 2018-01-24 | 株式会社沖データ | 露光装置、画像形成装置、及び露光装置の製造方法 |
-
1992
- 1992-08-21 JP JP22246792A patent/JP3178625B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0664227A (ja) | 1994-03-08 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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