JP4836714B2 - Optical printer head - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to an optical printer head used as exposure means for an electrophotographic printer or the like.
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。 Conventionally, an optical printer head such as an LED array head has been used as exposure means for an electrophotographic printer or the like.
かかる従来の光プリンタヘッドとしては、図6に示す如く、多数の発光素子が主走査方向に直線状に配列された複数個の発光素子アレイチップ22を一列状に配列して成るヘッド基板21と、ロッドレンズアレイ23が取着されているレンズホルダー24と、前記ヘッド基板21が支持されるベースプレート25とから構成されている。
As such a conventional optical printer head, as shown in FIG. 6, a
ヘッド基板21の上方にはレンズホルダー24が、ヘッド基板21の下方にはベースプレート25がそれぞれ配設され、これらヘッド基板21、レンズホルダー24及びベースプレート25が、例えば断面が略コ字状のコ字状クリップ26でレンズホルダー24とベースプレート25を外側で囲んで挟持して保持した構造となっていた。
A
このような光プリントヘッド30は、前記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を、外部から供給される画像データに基づいて個々に選択的に発光させ、ロッドレンズアレイ23を介して外部に供給する。
Such an
そして、光プリントヘッド30は複写装置や印刷装置などに組み込まれ、感光体ドラムPと対向するようにして、光プリンタヘッド30からの光を感光体ドラムPに照射することにより、所定の潜像が形成される。尚、感光体ドラムP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。
しかしながら、上述した従来の光プリンタヘッド30においては、コ字状クリップ26でレンズホルダー24やベースプレート25を外側より挟持することにより保持しているため、全体構造が大型化する不都合があった。
However, in the conventional
さらに、コ字状クリップ26が断面コ字状をなしているため、光プリンタヘッド30を組み立てるにあたり、コ字状クリップ26を開いた状態でレンズホルダー24やベースプレート25をコ字状クリップ26の中にはめ込み、コ字状クリップ26の端部をレンズホルダー24の所定箇所に係止するといった煩雑な作業が必要となり、そのことが生産性を低下させる原因となっていた。
Further, since the U-shaped
本発明によれば、上部にレンズを取着したハウジング内に複数の発光素子を一方面側に配列したヘッド基板と、該ヘッド基板を他方面側から支持するベースプレートと、該ベースプレートを前記ヘッド基板側へ押圧するとともに両端部をハウジングの内面側より前記ハウジングに係止した板バネとを備えることを特徴とするものである。 According to the present invention, a head substrate in which a plurality of light emitting elements are arranged on one side in a housing having a lens attached to the upper side, a base plate that supports the head substrate from the other side, and the base plate as the head substrate. And a leaf spring that is pressed to the side and has both ends locked to the housing from the inner surface side of the housing.
さらに前記板バネが前記発光素子の配列方向に複数設けられており、該板バネの前記ベースプレートに対する押圧力が前記発光素子の配列方向の両端域に比し中央域で大となっていることを特徴とするものである。 Further, a plurality of the leaf springs are provided in the arrangement direction of the light emitting elements, and the pressing force of the leaf springs against the base plate is larger in the central area than both end areas in the arrangement direction of the light emitting elements. It is a feature.
さらに前記ハウジングは前記発光素子の配列方向に沿って延びる一対の側壁部を有するとともに、該側壁部に前記板バネの両端部が係止されていることを特徴とするものである。 Further, the housing has a pair of side wall portions extending along the arrangement direction of the light emitting elements, and both end portions of the leaf spring are locked to the side wall portions.
さらに前記レンズが取着される前記ハウジングの上部内面と前記ヘッド基板の一方面との間に前記発光素子を取り囲む環状スペーサーが介在されていることを特徴とするものである。 Further, an annular spacer surrounding the light emitting element is interposed between an upper inner surface of the housing to which the lens is attached and one surface of the head substrate.
さらに前記ヘッド基板及び前記ベースプレートの対応する箇所に貫通孔を設けるとともに、該貫通孔に前記ヘッド基板及び前記ベースプレートを貫通するように前記環状スペーサーに設けられた突起部を挿入したことを特徴とするものである。 Further, a through hole is provided in a corresponding portion of the head substrate and the base plate, and a protrusion provided on the annular spacer is inserted into the through hole so as to penetrate the head substrate and the base plate. Is.
上記のように本発明の光プリンタヘッドによれば、固定用の板バネがハウジングの内部に収容されるため、全体構造の小型化が可能であり、また、光プリンタヘッドの製造に際して、例えば、ハウジング内に配置したベースプレートを下方より板バネで押圧し、板バネの一部をハウジングに係止させるだけで簡単に組み立てることができるので、作業性並びに生産性が向上する。 As described above, according to the optical printer head of the present invention, since the fixing leaf spring is accommodated in the housing, the overall structure can be reduced in size. Since the base plate disposed in the housing can be easily assembled simply by pressing the base plate from below with a leaf spring and locking a part of the leaf spring to the housing, workability and productivity are improved.
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態に係る光プリンタヘッドの縦断面図、図2は図1の光プリンタヘッドの上側方向斜視図、図3は図1の光プリンタヘッドの下側方向斜視図、図4は図1の光プリンタヘッドの分解斜視図である。 1 is a longitudinal sectional view of an optical printer head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an upper perspective view of the optical printer head of FIG. 1, and FIG. 3 is a lower perspective view of the optical printer head of FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of the optical printer head of FIG.
各図において、符号1はヘッド基板、2は発光素子アレイチップ、3はロッドレンズアレイ、4はハウジング、5はベースプレート、6は板バネ、7は絶縁性両面接着テープ、8は環状スペーサーである。 In each figure, reference numeral 1 is a head substrate, 2 is a light emitting element array chip, 3 is a rod lens array, 4 is a housing, 5 is a base plate, 6 is a leaf spring, 7 is an insulating double-sided adhesive tape, and 8 is an annular spacer. .
ヘッド基板1は長尺状であり、その上面に複数個の発光素子アレイチップ2が取着され、各発光素子アレイチップ2は主走査方向に配列されている。前記ヘッド基板1は、例えば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、これを所定寸法の長尺状に切断することによって製作される。
The head substrate 1 has an elongated shape, and a plurality of light emitting
ハウジング4は、発光素子の配列方向に沿って延びる上部内面4aおよび該上部内面4aに対して直交する一対の側壁部4bを有しており、全体としては断面が略コ字の長尺状である。上記上部内面4aにはロッドレンズアレイ3が接着固定され、このロッドレンズアレイ3と発光素子アレイチップ2とが対向している。このハウジング4の本体は、アルミダイキャストや表面亜鉛メッキ処理された鉄材やアルミニウム、SUS等の金属平板材料をプレス加工等したもので形成される。
The
ベースプレート5は、ヘッド基板1を支持するためのものであり、例えば表面亜鉛メッキ処理された鉄材やアルミニウム、SUS等の金属材料によって形成されている。
The
発光素子アレイチップ2は、例えば600dpiのドット密度で主走査方向に沿って配列した多数の発光素子を有しており、電源電力が印加されると所定の輝度で発光するようになっている。また前記発光素子としては、例えばGaAlAs系やGaAsP系の20μm角の発光ダイオードなどが好適に使用される。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、具体的には、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法等を用い、上述の化合物半導体を単結晶シリコンウエハ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る。この発光素子アレイチップ2は電極とヘッド基板1の配線パターンは、金属細線等でボンディングされる。なお、前記発光素子の幅(主走査方向)は、例えば列を構成する発光素子の配列ピッチの20〜70%に相当する幅寸法に設定され、これによって隣り合う発光素子を同時に発光させた際、感光体pに照射されるビーム同士の重なりを適度な大きさに確保することが出来る。
The light emitting
ロッドレンズアレイ3は、発光素子アレイチップ2の発光素子の光を後述する感光体pに等倍で照射・結像させるためのものであり、ガラス製もしくはプラスチック製のファイバー状レンズを複数個配列した上、ハウジング4によって発光素子アレイチップ2の真上に保持される。
The
一方、前記光プリンタヘッド30に対向して、発光素子の配列と略平行に配置された感光体pが設けられている。この感光体pはアルミニウムなどからなる円筒状基体の外表面にアモルファスシリコンなどからなる光導電層を被着させた構造を有しており、光プリンタヘッド30の発光素子の光が光導電層に照射されると、光導電層の比抵抗が急激に低下して画像データに対応した所定の潜像が形成されるようになっている。
On the other hand, a photoconductor p is provided so as to face the
本発明によれば、上部にレンズを取着したハウジング4内に複数の発光素子を一方面側に配列したヘッド基板1と、該ヘッド基板1を他方面側から支持するベースプレート5と、該ベースプレート5を前記ヘッド基板1側へ押圧するとともに両端部をハウジング4の内面側より前記ハウジング4に係止した板バネ6とを備えることが重要である。ハウジング4内にはヘッド基板1及びベースプレート5が収容され、ハウジング4の両側壁部4bに設けられた複数箇所の凹部または穴部4cに、ベースプレート5の主走査方向に沿って複数個の板バネ6が配置される。
According to the present invention, a head substrate 1 in which a plurality of light emitting elements are arranged on one side in a
板バネ6はベースプレート5を押圧するものであって、また前記板バネ6の両端はハウジング4の凹部または穴部4cに係止できる形状のものである。たとえば、板バネ6は固定部6aと、押圧力の発生部6bとから成り、この押圧力の発生部6bは平板材料が上面に向って凸状に湾曲した形状になっている。このような板バネ6の固定部6aは、複数箇所の凹部または穴部4cに係止され、板パネ6の押圧力の発生部6bは、ベースプレート5の主面の下面側に当接することで、上方向(ベースプレート5側)に押圧する機能を有するものであり、図5の(a)〜(d)などのように種々な形状が想定される。板バネ6の押圧力は、55N/cm2〜120N/cm2と比較的強めに設定しておくことが好ましく、たとえばステンレス鋼等からなる平板材料を板金プレス加工により形成されている。
The
このように、光プリンタヘッド30の組み立てにあたり、ハウジング4内に板バネ6を押し込み、板バネ6の固定部6aをハウジング4の凹部及び穴部4cに係止させるだけで、簡単に組み立てることができる。
As described above, when the
さらに前記板バネ6が前記発光素子の配列方向に複数設けられており、該板バネ6の前記ベースプレート5に対する押圧力が前記発光素子の配列方向の両端域に比し中央域で大となっていることが好ましい。
Further, a plurality of the
これによって、ベースプレート5の中央域で、前記ベースプレート5の自重により下方への反りが発生する場合には、ベースプレート5の中央域での共役長Tcのずれを簡単に調整・修正することができる。また、中央域と両端域での前記板バネ6の押圧力は、押圧力の発生部6bの角度や幅を変えたものを準備しておくことで、ベースプレート5の反りに応じて自由に調整することが出来る。
Accordingly, when a downward warp occurs due to the weight of the
さらに前記ハウジング4は前記発光素子の配列方向に沿って延びる一対の側壁部を有するとともに、凹部または穴部4cに前記板バネ6の固定部6aが係止されていることが好ましい。
Furthermore, it is preferable that the
これにより、板バネ6はハウジング4の外部に露出せずに、内部に配置されるため全体構造として小型化することができる。
Thereby, since the leaf |
さらに前記ハウジング4の上部内面4aと前記ヘッド基板1の一方面との間に前記発光素子を取り囲む環状スペーサー8が介在されていることが好ましい。
Further, it is preferable that an
環状スペーサー8は、少なくともヘッド基板1上の発光ダイオードアレイ2を取り囲み、厚み方向に貫通する孔部8aを有しており、ハウジング4の上部内面4aとヘッド基板1との位置関係を、環状スペーサー8の厚さのみで制御する。これによって、共役長Tcのずれを簡単に調整・修正することができ、環状スペーサー8の厚さが多少変更になっても、取り付けることができる。この環状スペーサー8は、ポリカーボネイトや液晶ポリマー等の絶縁性樹脂材料からなる。
The
さらに前記ヘッド基板1及び前記ベースプレート5の対応する箇所に貫通孔29を設けるとともに、該貫通孔29に前記ヘッド基板1及び前記ベースプレート5を貫通するように該貫通孔29に前記環状スペーサー8に設けられた突起部28を挿入したものであることが好ましい。
Further, a through
環状スペーサー8に突起部28を設けたことにより、ハウジング4内でのヘッド基板1及びベースプレート5の位置が安定して、ヘッド基板1、ベースプレート5の平面方向(光軸に垂直な方向)のずれを有効に抑えることができる。これにより、前記環状スペーサー8の突起部28が、前記ハウジング4、ヘッド基板1及びベースプレート5との位置決めの基準となり、この位置決めにより組み立て作業性が向上し、高精度の組み立てが可能となる。
By providing the projecting
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、改良等が可能であり、上述の形態においては、LED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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the gist of the present invention. In the above-described embodiment, the LED head has been described as an example. The present invention can also be applied to other optical printer heads, such as EL heads, plasma dot heads, liquid crystal shutter heads, fluorescent heads, and PLZTs.
1・・・ヘッド基板
2・・・発光素子アレイチップ
3・・・ロッドレンズアレイ
4・・・ハウジング
4a・・上部内面
4b・・側壁部
4c・・凹部及び穴部
5・・・ベースプレート
6・・・板バネ
6a・・固定部
6b・・押圧力の発生部
7・・・絶縁性両面接着テープ
8・・・環状スペーサー
8a・・孔部
21・・ヘッド基板
22・・発光素子アレイチップ
23・・ロッドレンズアレイ
24・・レンズホルダー
25・・ベースプレート
26・・コ字状クリップ
27・・絶縁性両面接着テープ
28・・突起部
29・・貫通孔
30・・光プリンタヘッド
p・・・感光体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (5)
複数の発光素子を一方面側に配列したヘッド基板と、
該ヘッド基板を他方面側から支持するベースプレートと、
該ベースプレートを前記ヘッド基板側へ押圧するとともに両端部をハウジングの内面側より前記ハウジングに係止した板バネとを備える光プリンタヘッド。 A head substrate in which a plurality of light emitting elements are arranged on one side in a housing with a lens attached to the top;
A base plate that supports the head substrate from the other side;
An optical printer head comprising a leaf spring that presses the base plate toward the head substrate and has both ends locked to the housing from the inner surface side of the housing.
該板バネの前記ベースプレートに対する押圧力が前記発光素子の配列方向の両端域に比し中央域で大となっている
ことを特徴とする請求項1に記載の光プリンタヘッド。 A plurality of the leaf springs are provided in the arrangement direction of the light emitting elements,
2. The optical printer head according to claim 1, wherein a pressing force of the plate spring against the base plate is larger in a central region than both end regions in the arrangement direction of the light emitting elements.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光プリンタヘッド。 The said housing has a pair of side wall part extended along the sequence direction of the said light emitting element, and the both ends of the said leaf | plate spring are latched by this side wall part, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Optical printer head.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光プリンタヘッド。 4. An annular spacer surrounding the light emitting element is interposed between an upper inner surface of the housing to which the lens is attached and one surface of the head substrate. Optical printer head.
ことを特徴とする請求項4に記載の光プリンタヘッド。
A through hole is provided in a corresponding portion of the head substrate and the base plate, and a protrusion provided on the annular spacer is inserted into the through hole so as to penetrate the head substrate and the base plate. Item 5. The optical printer head according to Item 4.
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