JP4462700B2

JP4462700B2 - 光プリンタヘッド

Info

Publication number: JP4462700B2
Application number: JP2000052616A
Authority: JP
Inventors: 昌彦加賀谷
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2020-02-28
Also published as: JP2001239693A

Description

【０００１】
【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】
このような従来の光プリンタヘッドとしては、例えば図５に示す如く、ロッドレンズアレイ２４が固定されているハウジング２５を、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基板２１の上面に、ロッドレンズアレイ２４が発光素子アレイチップ２２の列の真上に位置するようにして載置・固定した構造のものが知られており、発光素子アレイチップ２２の上面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し、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。
【０００４】
そして、感光体に形成された潜像は、その後、現像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形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の光プリンタヘッドにおいては、基板２１が周囲の温度変化に伴って熱膨張を起こしたり、或いは大気中の水分を多量に吸着したりすると、基板２１の長手方向に大きな反りやうねりが生じ、その上に搭載されている発光素子アレイチップ２２の列の直線性が著しく喪失される。この場合、光の照射位置は前述した反りやうねりの程度に応じて副走査方向にずれるため、発光素子２３の発した光を感光体の主走査方向にわたって直線状に照射させることが不可となり、画像に歪みやぼけ等を生じる欠点が誘発される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、本発明の光プリンタヘッドは、ロッドレンズアレイが固定されているハウジングを、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矩形状の基板上に、前記ロッドレンズアレイが前記発光素子アレイチップ上に位置するようにして配設させてなる光プリンタヘッドであって、前記ハウジング及び／又は基板に、前記ロッドレンズアレイの光軸の向きを発光素子アレイチップの列と直交する方向に可変させる調整手段を取着させたことを特徴とするものである。
【０００７】
また本発明の光プリンタヘッドは、前記調整手段が、発光素子アレイチップの列の両側に設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
更に本発明の光プリンタヘッドは、前記調整手段が、前記ハウジングに回転可能に保持され、かつ外周部で基板上面を押圧する偏心カムにより構成されることを特徴とするものである。
【０００９】
【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は本発明の一形態に係る光プリンタヘッドの斜視図、図２は図１の光プリンタヘッドの断面図であり、１は基板、2は発光素子アレイチップ、3は発光素子、4はロッドレンズアレイ、5はハウジング、7は調整手段としての偏心カムである。
【００１０】
前記基板１は、ガラス布基材エポキシ樹脂やエポキシ樹脂，ガラス，セラミック等の電気絶縁性材料から成り、その上面で発光素子アレイチップ２や図示しない回路パターン，ドライバーＩＣ等を支持するための支持母材として機能する。
【００１１】
尚、前記基板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、これを所定の矩形状に切断することによって製作される。
【００１２】
また前記基板１の上面には、複数個の発光素子アレイチップ２が一列状に搭載される。
【００１３】
前記複数個の発光素子アレイチップ２は、各々の上面に例えば６００ｄｐｉのドット密度で主走査方向に直線状に配列された多数の発光素子３を有しており、これら発光素子３に基板上面の回路パターン等を介して電源電力が印加されると、発光素子３が所定の輝度で発光するようになっている。
【００１４】
このような発光素子３としては、例えばＧａＡｌＡｓ系やＧａＡｓＰ系の発光ダイオード等が好適に使用され、かかる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を採用することによって製作される。
【００１５】
更に、複数個の発光素子アレイチップ２が搭載されている基板１の上方には、ロッドレンズアレイ４を保持するハウジング５が配設される。
【００１６】
前記ハウジング５は、発光素子アレイチップ２の真上の領域に帯状の開口を有しており、この開口部でロッドレンズアレイ４を保持するとともに、該ロッドレンズアレイ４と発光素子アレイチップ２との間の領域を密閉する作用を為す。
【００１７】
尚、前記ハウジング５は、例えば液晶ポリマー等のプラスチック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り製作される。
【００１８】
また一方、前記ハウジング５に保持されているロッドレンズアレイ４は、発光素子アレイチップ２の配列領域全長にわたって配設されており、該ロッドレンズアレイ４は発光素子アレイチップ２の発光面上に位置しているため、発光素子アレイチップ２の発光素子３が光を発すると、これを外部の感光体に等倍で照射・結像させるようになっている。
【００１９】
前記ロッドレンズアレイ４は、直線状に配列した多数のファイバー状レンズ４ａ、或いは千鳥状に配列した多数のファイバー状レンズ４ａを枠体４ｂ内に配設した構造を有しており、前述したハウジング５の開口部にロッドレンズアレイ４を嵌挿し、ロッドレンズアレイ４の側面と前記開口の内面との間に接着剤（図示せず）を流し込んで両面を接着す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。
【００２０】
そして前記ハウジング５には、ロッドレンズアレイ４の光軸の向きを発光素子アレイチップ２の列と直交する方向に可変させる複数個の偏心カム７が取着される。
【００２１】
前記複数個の偏心カム７は、発光素子アレイチップ２の列の両側に該列に沿って一定の間隔で設けられており、各偏心カム７はハウジング５の下部で回転軸７ａを中心に回転可能に保持され、外周部で基板１の上面を押圧するようになっている。
【００２２】
かかる偏心カム７は、その回転軸がハウジング５の内部で所定の高さ位置に保持されているため、これをハウジング５の側面や後述するカバー部材９の側面に設けた穴より挿入されるドライバーｄを用いて回転させることにより、基板上面とハウジング下面との間隔をロッドレンズアレイ４の副走査方向の両側で個別に調整し、ロッドレンズアレイ４の光軸の向きを発光素子アレイチップ２の列と直交する方向に可変させることができる。
【００２３】
従って、基板１が周囲の温度変化に伴って熱膨張を起こしたり、大気中の水分を多量に吸着する等して大きく変形し、その上に搭載されている発光素子アレイチップ２の列の直線性が喪失されても、上記偏心カム７を使ってロッドレンズアレイ４の光軸の向きを微調整することで発光素子３の光を感光体の主走査方向に直線状に照射・結像させることができ、これによって歪みやぼけの少ない良好な画像を形成することが可能となる。
【００２４】
尚、前記偏心カム７としては長径３ｍｍ〜５ｍｍ、短径０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍのものが好適に使用され、かかる偏心カム７をロッドレンズアレイ４から５ｍｍ〜１０ｍｍだけ離れた位置に配置させる場合、ロッドレンズアレイ４の光軸の向きは０．３°〜１．２°の範囲で可変されることとなる。
【００２５】
また前記偏心カム７は発光素子アレイチップ２の列の両側で、かつ発光素子アレイチップ２の列を挟んで対称的な位置に設けられているため、その両方を回転させることにより、発光素子アレイチップ２とロッドレンズアレイ４の間の距離を可変させてロッドレンズアレイ４の取り付け高さを調整することもできる。
【００２６】
そして前記ハウジング５には、アルミニウムやＳＵＳ等の金属から成るカバー部材９が基板１の下面及び側面を覆うようにして係止・取着されており、該カバー部材９と基板１との間にはゴムやバネ等から成る弾性部材８が介在されている。
【００２７】
このような弾性部材８を介在させておくことにより、基板１は弾性部材８等によってハウジング５側に付勢され、基板１の上面が偏心カム７の外周部に対して常に弾発的に押圧される形となっている。
【００２８】
尚、前記カバー部材９は、例えばアルミニウムから成る場合、アルミニウムのインゴット（塊）を従来周知の金属加工法により所定厚みの板体となし、しかる後、これを板金加工にて折り曲げ、所定形状となすことにより製作される。
【００２９】
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対応させ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。
【００３０】
尚、本発明は上述の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。
【００３１】
例えば上述の形態では調整手段としての偏心カム７を発光素子アレイチップ２の列の両側に配置させるようにしたが、かかる調整手段は発光素子アレイチップ２の列の片側にだけ設けるようにしても構わない。
【００３２】
また上述の形態においては調整手段として偏心カム７を用いるようにしたが、これに代えてネジや楔を調整手段として用いても構わない。
【００３３】
例えば調整手段としてネジを用いる場合は、図３に示す如く、ハウジング５の上面から下面にかけて貫通するネジ穴５ａを設けるとともに該ネジ穴５ａに調整ネジ１０を先端部が基板１の上面に当接されるようにして螺入させ、該ネジ１０の螺入度合を調整することによってロッドレンズアレイ４の光軸の向きを可変させる。この場合、偏心カム７を用いるのに比べて、より精度の高い調整が可能となる。
【００３４】
また調整手段として楔を用いる場合は、図４に示す如く、ハウジング５の下面に所定のテーパー面が設けられ、このテーパー面と基板上面との間に楔１１を打ち込んで、楔１１の位置を左右に移動させることによりロッドレンズアレイ４の光軸の向きを可変させる。
【００３５】
更に上述の形態においては調整手段をハウジング５に取着させるようにしたが、これに代えて調整手段を基板１側に取着させるようにしても良いし、基板１，ハウジング５の両方に取着させるようにしても良い。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の光プリンタヘッドによれば、基板が周囲の温度変化に伴って熱膨張を起こしたり、大気中の水分を多量に吸着することで大きく変形する等して基板上に搭載されている発光素子アレイチップの列の直線性が喪失されても、調整手段を使ってロッドレンズアレイの光軸の向きを微調整することにより、発光素子の光を感光体の主走査方向に直線状に照射・結像させることができ、これによって歪みやぼけの少ない良好な画像を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態に係る光プリンタヘッドの斜視図である。
【図２】図１の光プリンタヘッドの断面図である。
【図３】本形態の他の形態に係る光プリンタヘッドの断面図である。
【図４】本形態の他の形態に係る光プリンタヘッドの断面図である。
【図５】従来の光プリンタヘッドの断面図である。
【符号の説明】
１・・・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・・・偏心カム（調整手段）、１０・・・調整ネジ（調整手段）、１１・・・楔（調整手段）

Claims

上面に主走査方向に沿って複数の発光素子アレイチップが設けられた基板と、
前記基板の上方に設けられるとともに、前記発光素子アレイチップの上方に開口部を有するハウジングと、
前記開口部において前記ハウジングに固定されたロッドレンズアレイと、
前記ロッドレンズアレイの副走査方向における両側において前記ハウジングに設けられ、前記基板に押圧力を加えることによって、該両側における前記基板の上面と前記ハウジングの下面との間の距離をそれぞれ変化させることにより、前記ロッドレンズアレイの光軸の向きを副走査方向に変化させる調整手段と、
前記基板の下面を覆うように設けられたカバー部材と、
前記基板の下面と前記カバー部材との間であって、前記基板を挟んで前記調整手段に対向する位置に設けられた弾性部材と
を有する光プリンタヘッド。
前記調整手段が、前記ロッドレンズアレイの両側に対称的に設けられ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。
前記調整手段が、前記ハウジングに回転可能に保持され、かつ外周部で前記基板の上面を押圧する偏心カムにより構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光プリンタヘッド。