JP3921115B2 - 光プリンタヘッド - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式プリンタ等の露光手段として用いられる光プリンタヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、電子写真式プリンタ等の露光手段としてLEDアレイヘッド等の光プリンタヘッドが用いられている。
【0003】
かかる従来の光プリンタヘッドとしては、例えば図3に示す如く、複数個の発光素子アレイチップ22が一列状に搭載されているヘッド基板21の上方にロッドレンズアレイ24が取着されているハウジング25を、下方にベースプレート27を配設し、これらを複数個のクリップ30で一体的に保持するようにした構造のものが知られており、前記発光素子アレイチップ22に設けられている多数の発光素子23を外部からの画像データに基づいて個々に選択的に発光させるとともに、該発光した光をロッドレンズアレイ24を介して外部の感光体に照射・結像させ、感光体の表面に所定の潜像を形成することによって光プリンタヘッドとして機能する。
【0004】
そして感光体に形成された潜像は、その後、現像等のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写・定着させることによって記録紙に所定の画像が記録される。
【0005】
尚、上述の光プリンタヘッドに用いられているクリップ30としては、金属製の板バネを略コの字状に板金加工したものが一般的であり、かかるクリップ30をベースプレート27側より光プリンタヘッドに取着させるとともに、該クリップ30の両端部をハウジング25の上面に係止させることによってベースプレート、ヘッド基板21及びハウジング25をクリップ30で一体的に保持するようにしていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の光プリンタヘッドにおいては、光プリンタヘッドに取着されている複数個のクリップ30がハウジング25の側面やベースプレート27の下面より外方に向かって突出した形となっている。そのため、光プリンタヘッドをプリンタ本体に組み込む際、クリップ30がプリンタ本体の内部に配されている他のデバイスや光プリンタヘッド取り付け用のホルダー等に当たってしまい、これによって光プリンタヘッド等の取り付け精度が低下する欠点を有していた。
【0007】
また上述した従来の光プリンタヘッドにおいては、発光素子23の発した光が感光体の表面に正確に結像されるように、ロッドレンズアレイ24を発光素子アレイチップ22に対して厳密に位置合せさせるようにしている。それ故、光プリンタヘッドをプリンタ本体に組み込む際、クリップ30が上述した如く他のデバイスと接触したり、或いは、作業者の手に触れたりすると、クリップ30で保持されているハウジング25とヘッド基板21との相対的な位置関係に変化を生じ、これらの部材に取着されているロッドレンズアレイ24と発光素子アレイチップ22とが位置ズレを起こすことがある。この場合、ロッドレンズアレイ24の位置合せをやり直さなければならなくなり、生産性の低下を招く欠点が誘発される。
【0008】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、プリンタ本体に精度良く取り付けることが可能な、生産性に優れた光プリンタヘッドを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の光プリンタヘッドは、 複数個の発光素子アレイチップが一列状に搭載されているヘッド基板の上方にロッドレンズアレイが取着されているハウジングを、下方にベースプレートを配設するとともに、前記ハウジング、ヘッド基板及びベースプレートを、一部がハウジングの側面及びベースプレートの下面に沿って配され、且つ両端部がハウジングの上面に係止される複数個のクリップで一体的に保持してなる光プリンタヘッドであって、前記ハウジングの上面から該ハウジングの側面及び前記ベースプレートの側面を介して該ベースプレートの下面にかけて前記発光素子アレイチップの配列と略直交する方向に連続的に形成され、前記クリップが埋設される複数個の溝を形成し、前記クリップ全体が溝の内部に収容されていることを特徴とする。
【0010】
また本発明の光プリンタヘッドは、前記クリップが金属製の板バネから成っていることを特徴とするものである。
【0011】
本発明の光プリンタヘッドによれば、ハウジング、ヘッド基板及びベースプレートを一体的に保持するのに用いられる複数個のクリップが、ハウジングの上面及び側面とベースプレートの下面に設けた溝内に埋設され、クリップ全体が溝の内部に収容された形となっていることから、光プリンタヘッドをプリンタ本体に組み込む際、クリップがプリンタ本体の内部に配されている他のデバイスや光プリンタヘッド取り付け用のホルダー等に当たることは殆どなく、光プリンタヘッドをプリンタ本体のホルダー等に精度良く取り付けることができる。
【0012】
また本発明の光プリンタヘッドによれば、クリップ全体がハウジングやベースプレートの外表面に設けた溝の内部に収容されており、光プリンタヘッドをプリンタ本体に組み込む際、クリップがプリンタ本体の内部に配されている他のデバイスと接触したり、作業者の手に触れたりするのが有効に防止されるため、クリップで一体的に保持されているハウジングとヘッド基板との相対的な位置関係、並びに、ロッドレンズアレイと発光素子アレイチップとの位置関係は良好に保たれる。従って、発光素子アレイチップに対するロッドレンズアレイの位置を再調整する等といった煩雑な作業は一切不要で、光プリンタヘッドの生産性を高く維持することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る光プリンタヘッドの分解斜視図、図2は図1の光プリンタヘッドの断面図であり、図中の1はヘッド基板、2は発光素子アレイチップ、4はロッドレンズアレイ、5はハウジング、7はベースプレート、5a,7aは溝、10はクリップである。
【0014】
前記ヘッド基板1は、ガラス布基材エポキシ樹脂やガラス、セラミック等の電気絶縁性材料により矩形状をなすように形成されており、その上面に複数個の発光素子アレイチップ2や図示しない電極、ドライバーIC等が取着され、これらを支持する支持母材として機能する。
【0015】
前記ヘッド基板1は、例えばガラス布基材エポキシ樹脂から成る場合、ガラス糸を用いて形成したガラス布基材に液状のエポキシ樹脂を含浸・硬化させ、これを矩形状に切断することによって製作される。
【0016】
また前記ヘッド基板1の上面に搭載される複数個の発光素子アレイチップ2は、ヘッド基板1の長手方向(主走査方向)に一列状に配設されており、各発光素子アレイチップ2の上面には、例えば600dpi(dot per inch)の密度で主走査方向に直線状に配列した多数の発光素子3が設けられている。
【0017】
前記発光素子3としては、例えばGaAlAs系化合物半導体やGaAsP系化合物半導体を用いて形成した発光ダイオードが用いられ、かかる発光ダイオードの内部にはpn接合が設けられているため、図示しない電極等を介して電源電力が供給されると、pn接合付近で電子と正孔とが再結合し、発光素子3が所定の輝度で発光するようになっている。
【0018】
尚、このような発光ダイオードを有する発光素子アレイチップ2は、従来周知の半導体製造技術、具体的にはMOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法等を採用し、上述の化合物半導体を単結晶シリコン等から成るベースの上面にエピタキシャル成長させることによって形成され、得られた発光素子アレイチップ2をヘッド基板上面の所定位置に載置させた上、発光素子アレイチップ2上のパッドと対応する電極とを金属細線等で個々にボンディングすることにより発光素子アレイチップ2がヘッド基板1上に搭載される。
【0019】
そして上述したヘッド基板1の上方には、上部にロッドレンズアレイ4を取着したハウジング5が、下方にはベースプレート7がそれぞれ配設される。
【0020】
前記ハウジング5は、その上部にロッドレンズアレイ4が挿入・保持される帯状の開口を有し、その下部領域をヘッド基板1の上面に対して密着させておくことによりロッドレンズアレイ4と発光素子アレイチップ2との間に密閉空間を形成している。
【0021】
また前記ハウジング5の上部に取着されるロッドレンズアレイ4は、直線状もしくは千鳥状に配列された多数の屈折率分布型棒状レンズを一対の側板で挟持した構造を有し、先に述べた発光素子3の光を外部の感光体に等倍で照射・結像させる正立等倍型の光学系として機能する。
【0022】
尚、前記ハウジング5は、例えば、ポリカーボネイトや液晶ポリマー等の樹脂から成り、かかる樹脂材料を従来周知の射出成形法にて所定形状に加工することによって製作され、得られたハウジング5の開口にロッドレンズアレイ4を嵌挿し、両者を接着させることによりロッドレンズアレイ4がハウジング5に取着・固定される。
【0023】
一方、前記ヘッド基板1の下方に配されるベースプレート7は、例えば、アルミニウムやSUS等の金属材料によって断面形状が略コの字状を成すように形成されており、その上面(底面)でヘッド基板1を支持するようになっている。
【0024】
前記ベースプレート7は、アルミニウムから成る場合、例えば、アルミニウムのインゴット(塊)を従来周知の金属加工法等により所定形状に加工することによって製作される。
【0025】
そして上述したハウジング5、ヘッド基板1及びベースプレート7は、主走査方向(ヘッド基板1の長手方向)に配列した複数個のクリップ10によって一体的に保持される。
【0026】
前記クリップ10は、例えば、ステンレス鋼等から成る金属製の板バネを略コの字状に板金加工して成り、各クリップ10の一部がハウジング5の側面及びベースプレート7の下面に沿って配されるようにベースプレート7側より取着され、その両端部をハウジング5の上面に係止させるとともに、中央部でベースプレート7の下面を上方に向かって押圧することにより、ハウジング5、ヘッド基板1及びベースプレート7を一体的に保持している。
【0027】
また前記クリップ10が取着されているハウジング5やベースプレート7の表面、具体的にはハウジング5の上面及び側面とベースプレート7の下面には、クリップ10が埋設される複数個の溝5a,7aが形成されている。
【0028】
前記クリップ10は、ハウジング5やベースプレート7の表面に設けられた溝5a,7a内に埋設され、クリップ全体が溝5a,7aの内部に収容された形となっていることから、光プリンタヘッドをプリンタ本体に組み込む際、クリップ10がプリンタ本体の内部に配されている他のデバイスや光プリンタヘッド取り付け用のホルダー等に当たることは殆どなく、光プリンタヘッドをプリンタ本体のホルダー等に精度良く取り付けることができる。
【0029】
またこの場合、前記クリップ10はその全体が溝5a,7aの内部に収容され、光プリンタヘッドをプリンタ本体に組み込む際にプリンタ本体の内部に配されている他のデバイスと接触したり、作業者の手に触れたりするのが有効に防止されるため、クリップ10で一体的に保持されているハウジング5とヘッド基板1との相対的な位置関係、並びに、ロッドレンズアレイ4と発光素子アレイチップ2との位置関係は良好に保たれる。従って、発光素子アレイチップ2に対してロッドレンズアレイ4の位置を再調整する等といった煩雑な作業は一切不要で、光プリンタヘッドの生産性を高く維持することもできる。
【0030】
かくして上述した光プリンタヘッドは、発光素子アレイチップ2の発光素子3を外部からの画像データに基づいて個々に選択的に発光させるとともに、これらの光をロッドレンズアレイ4を介して外部の感光体に照射・結像させ、感光体に所定の潜像を形成することによって光プリンタヘッドとして機能する。
【0031】
そして、感光体に形成された潜像は、その後、現像等のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写・定着させることによって所定の画像が記録される。
【0032】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【0033】
例えば上述の実施形態においてはLEDアレイヘッドを例にとって説明したが、それ以外の光プリンタヘッド、例えば、ELヘッド、プラズマドットヘッド、液晶シャッタヘッド、蛍光ヘッド、PLZT等にも本発明は適用可能である。
【0034】
【発明の効果】
本発明の光プリンタヘッドによれば、ハウジング、ヘッド基板及びベースプレートを一体的に保持するのに用いられる複数個のクリップが、ハウジングの上面及び側面とベースプレートの下面及び側面に設けた溝内に埋設され、クリップ全体が溝の内部に収容された形となっていることから、光プリンタヘッドをプリンタ本体に組み込む際、クリップがプリンタ本体の内部に配されている他のデバイスや光プリンタヘッド取り付け用のホルダー等に当たることは殆どなく、光プリンタヘッドをプリンタ本体のホルダー等に精度良く取り付けることができる。
【0035】
また本発明の光プリンタヘッドによれば、クリップ全体がハウジングやベースプレートの外表面に設けた溝の内部に収容されており、光プリンタヘッドをプリンタ本体に組み込む際、クリップがプリンタ本体の内部に配されている他のデバイスと接触したり、作業者の手に触れたりするのが有効に防止されるため、クリップで一体的に保持されているハウジングとヘッド基板との相対的な位置関係、並びに、ロッドレンズアレイと発光素子アレイチップとの位置関係は良好に保たれる。従って、発光素子アレイチップに対してロッドレンズアレイの位置を再調整する等といった煩雑な作業は一切不要で、光プリンタヘッドの生産性を高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る光プリンタヘッドの分解斜視図である。
【図2】図1の光プリンタヘッドの断面図である。
【図3】従来の光プリンタヘッドの断面図である。
【符号の説明】
1・・・ヘッド基板
2・・・発光素子アレイチップ
3・・・発光素子
4・・・ロッドレンズアレイ
5・・・ハウジング
7・・・ベースプレート
5a,7a・・・溝
10・・・クリップ
Claims (2)
- 複数個の発光素子アレイチップが一列状に搭載されているヘッド基板の上方にロッドレンズアレイが取着されているハウジングを、下方にベースプレートを配設するとともに、前記ハウジング、ヘッド基板及びベースプレートを、一部がハウジングの側面及びベースプレートの下面に沿って配され、且つ両端部がハウジングの上面に係止される複数個のクリップで一体的に保持してなる光プリンタヘッドであって、
前記ハウジングの上面から該ハウジングの側面及び前記ベースプレートの側面を介して該ベースプレートの下面にかけて前記発光素子アレイチップの配列と略直交する方向に連続的に形成され、前記クリップが埋設される複数個の溝を形成し、前記クリップ全体が溝の内部に収容されていることを特徴とする光プリンタヘッド。 - 前記クリップが金属製の板バネから成っていることを特徴とする請求項1に記載の光プリンタヘッド。
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