JP4912089B2

JP4912089B2 - 光プリンタヘッド

Info

Publication number: JP4912089B2
Application number: JP2006233298A
Authority: JP
Inventors: 友伊藤
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2026-08-30
Also published as: JP2008055667A

Description

本発明は、光プリンタの感光体に対して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。

従来より、電子写真式プリンタ等の露光手段として複数の発光素子が実装されてなる光プリンタヘッドが用いられている。

かかる従来の光プリンタヘッドは、図３、図４に示す如く、ヘッド基板２６と、該ヘッド基板２６を収容するハウジングとから主に構成され、ヘッド基板２６には、その表面側に所定配線パターンが形成され、さらに、複数の発光素子アレイチップ１及び駆動ＩＣ３が搭載されている。

ハウジングは、上部筐体２２と下部筐体２３とからなり、上部筐体２２は、上述の発光素子アレイチップ１の発光素子に対応するように配置されたレンズアレイ７を備えている。また、下部筐体２３は、主にヘッド基板２６を所定位置に支持するためのものである。

そして、下部筐体２３上に上部筐体２２が支持されることにより、ヘッド基板２６の発光素子とレンズアレイ７が対応することになる。

このヘッド基板２６の発光素子からの発光は、レンズアレイ７を通して感光体上に結像
されるが、発光面−レンズ下面間の距離と結像面−レンズ上面間の距離がほぼ同じになるように設置することが必要とされ、この距離は共役長（以後Ｔｃとする）といわれる。

この光プリンタを感光体表面に対して適切なＴｃを保持する手段は様々に提案され、図６ではピンとナットとを組み合わせた例を示している。
特開平２−１８５０７６号公報

しかしながら、従来の光プリントヘッドのようなクランクを用いたヘッドやねじをナット止めした構造においては、基準部材（ナットもしくはクランク）を固定する際に、発光素子をレンズを通してＣＣＤカメラ等で観察しながら適切な位置決め（ピント調整）をして、接着剤もしくはナット止め等の固定方法を用いる必要があるため、工程数が非常に長くなり生産性が悪かった。

したがって本発明はこれらの課題を解決するための目的で考案され、光プリンタヘッドをプリンタに取り付けた後でも位置調整を可能とし、プリンタ側の精度のばらつきも吸収できるようにしたものである。

上記に鑑みて本発明は、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を有する光プリンタヘッドにおいて、前記ベースプレートに係合し、かつ、前記ハウジングに係止する基準ピンを備え、前記ハウジングとベースプレート間で前記基準ピンにコイルスプリングを巻設し、前記基準ピンは前記ハウジングを貫通してなることを特徴とする。

さらに、前記基準ピンが前記ベースプレートを貫通してなることを特徴とする。

また、前記基準ピンと前記ハウジングとが螺合してなることを特徴とする。

本発明では、感光体と光プリントヘッドのハウジング部材からの基準ピン先端位置を光プリンタ単体であらかじめ最適な位置に保持するとともに、プリンタ側の基準部材の精度ばらつきを組立時に再調整することができるため、常にきれいな印画を得ることができる光プリンタヘッドを提供することが可能となる。

以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１、２は本発明の係る光プリンタヘッドの図である。本発明の光プリンタヘッドは、複数の発光素子が配列された発光素子アレイ１と駆動ＩＣ３が搭載されたヘッド基板２、該ヘッド基板２と発光素子１、レンズアレイ７を収容するハウジング６とベースプレート８から主に構成されている。

このような発光素子アレイ１はヘッド基板２上に列状に配置される。ヘッド基板２には、その表面に所定配線パターンが形成されている。ここで、所定配線パターンは、発光素子アレイチップ１と駆動ＩＣ３とを接続する配線であり、表面には多数の発光素子の駆動を制御する複数の駆動ＩＣ３が搭載されている。このヘッド基板２はベースプレート８に設けた基準穴もしくは基準ピン９を用いて正確に所定の位置に配設する。接着には粘着テープや絶縁性樹脂材が用いられる。

さらにハウジング６は、レンズアレイ７を所定の位置に固定するための構造部材となり、金属性材料で形成されている。そして、ハウジング６はベースプレート８とヘッド基板２を外部の塵等から保護する。

ここで本発明は、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を有する光プリンタヘッドにおいて、前記ベースプレートに係合し、かつ、前記ハウジングに係止する基準ピンを備え、前記ハウジングとベースプレート間で前記基準ピンにコイルスプリングを巻設し、前記基準ピンは前記ハウジングを貫通してなることを特徴とすることが重要である。

ハウジング６からはレンズアレイ７と感光体との間隔を保つために基準ピン９が設置されている。基準ピン９はベースプレートの一部と係合可能な形状を備えており、ハウジング６の一部とは係止可能な形状を備えているものであり、最も代表的な実施形態はねじ形状である。そしてコイルスプリング４が基準ピン９の周りに巻設されて、ハウジング６とベースプレート８の間に介在され、また、基準ピン９の一端はハウジング６から突出する。

更に本発明は前記基準ピンが前記ベースプレートを貫通してなること、及び、前記基準ピンと前記ハウジングとが螺合してなることを特徴とすることが好ましい。

基準ピン９は先端部、ねじ部そして頭部の３つの部位から構成される。先端部は感光体を駆動する軸とともに組み込まれているユニットに設置された先端受け部に適合させた形状に設定する。先端形状の例としては半球や円筒の形状が考えられる。ねじ部には基準ピン９の先端部がハウジング６から突出する位置を調整するためにおねじが形成されている。ハウジング６側にはめねじが切ってあり、基準ピン９を１回転させることにより１ねじ分だけ基準ピン９の先端部がハウジング６から突出する。そのことによりハウジング６に設置されたレンズアレイ７と感光体との距離を適正な位置に数十ミクロン単位で設定することが可能となる。ねじのピッチを０．５ｍｍとすると、半回転で約０．２５ｍｍ、１／４回転で０．１２５ｍｍの量先端部を移動させる結果となる。頭部は基準ピン９を回転させるための工具にあわせて、＋や−形状もしくはトルクスなどが使えるように設定する。またこのとき頭部は先端部やねじ部の径よりも太い径で形成する。

本発明においてハウジング６とベースプレート８の間にコイルスプリング４を配置することで、基準ピン９の頭部を所定の工具により回転させ、基準ピン９の先端部をハウジング６から遠ざけることにより、コイルスプリング４は長さが縮み、圧縮力をハウジング６とベースプレート８に加えることとなる。この圧縮力の増加とともに基準ピン９の頭部とベースプレート８との間で摩擦力が増加して、コイルスプリング４は基準ピン９の回り止めとしての効果が得られる。

コイルスプリング４としては、ステンレスやばね鋼などの金属製のものやゴム材などの樹脂部材のものが考えられる。

基準ピン９として、例えばＭ３のおねじを、ハウジング６には、同じくＭ３のめねじを配設した場合においては、回り止め効果として３〜１０ｃＮ・ｍ程度の緩みトルクに設定することが好ましく、基準ピン９の頭部を例えば十字に溝を形成しておくことにより、ドライバー等の工具を用いて基準ピン９のハウジング６からの突出量を容易に調整することが可能である。また、頭部にトルクスを形成した場合はさらにトルクをあげることが可能となり、回り止め効果を強く設定することが可能となる。

ベースプレート８にはあらかじめ絶縁性接着剤を塗布するが、エポキシ系樹脂やシリコン系樹脂で紫外線硬化型や熱硬化型、感圧硬化型のものがあり、スクリーン印刷法やスタンプ法を用いて適量を塗布する。ベースプレート８に、最後にハウジング６を配設し、レンズアレイ７と弾性接着剤等で封止接着する。これはレンズアレイ７とハウジング６の隙間からのゴミ等の進入を防ぐとともに、発光素子アレイ１からの光が感光体へ漏れ出ることを防ぐ意味がある。

レンズアレイ７は直線状、もしくは千鳥状に配列された多数の棒状レンズを一対の側板で挟持した構造を有しており、先に述べた発光素子アレイチップ１の光はレンズアレイ７の上方に結像される。このような光プリンタヘッドは、感光体上に等倍で照射・結像させる正立等倍型の光学系として機能する。

ハウジング６はアルミニウムや鉄などの金属素材で形成され、アルミニウムの場合はダイキャストで形成することによって形状の自由度が大きくなり、ヘッド設計が容易になる反面、金型を含めた生産コストが大きくなる。そのため、鉄系の材質の板金素材をプレス工程により曲げと抜きを組み合わせてハウジング６を形成して、コストを低減することも考えられる。その場合は形状の自由度および板材という設計上の制約が生じる。

この発明においては、発光素子アレイチップ１とレンズアレイ７の距離を確保するために、スペーサー部材を追加することができるものであり、ポリカーボネイトや液晶ポリマー等の安価な樹脂材の射出形成法で形成することが可能である。

以上のように、本発明に係る光プリントヘッドは、前記ベースプレートを貫通し、かつ前記ハウジングと螺合するとともに、前記ハウジングから突出する距離が調整可能な基準ピンと、前記ハウジングと前記ベースプレート間において前記ハウジングの内面と前記ベースプレートの一方面とに圧縮力を加えるように前記基準ピンに巻設されたコイルスプリングとを備え、前記基準ピンは、前記ハウジングと螺合されるねじ部と、一端側に前記ベースプレートを他方面側から支持する前記ねじ部よりも太い径の頭部と、他端側に前記レンズからの距離を設定する先端部とを有し、前記ベースプレートは、前記基準ピンが前記ハウジングと螺合されることによって前記ハウジングとの相対的な位置が設定され、前記基準ピンを回転させることによって前記ハウジングとの相対的な位置が変動可能とされていることで、感光体と光プリントヘッドのハウジング部材からの基準ピン先端位置を光プ
リンタ単体であらかじめ最適な位置に保持することができる。

さらに、前記基準ピンが前記ベースプレートを貫通してなること、また、前記基準ピンと前記ハウジングとが螺合してなることで、プリンタ側の基準部材の精度ばらつきを組立時に再調整することができるため、常にきれいな印画を得ることができる光プリンタヘッドを提供することが可能となる。

本発明の光プリンタヘッドの側面図である。本発明の光プリンタヘッドの断面構造図である。従来の光プリンタヘッドの側面図である。従来の光プリンタヘッドの断面構造図である。

符号の説明

１・・・発光素子アレイチップ
２・・・ヘッド基板
３・・・駆動ＩＣ
４・・・スプリング
６・・ハウジング
７・・レンズアレイ
８・・ベースプレート
９・・基準ピン

Claims

レンズを取着したハウジングと、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を有し、前記ベースプレートを覆うように前記ハウジングを配設させて前記ハウジング内に前記ヘッド基板を収容させてなる光プリンタヘッドであって、
前記ベースプレートを貫通し、かつ前記ハウジングと螺合するとともに、前記ハウジングから突出する距離が調整可能な基準ピンと、前記ハウジングと前記ベースプレート間において前記ハウジングの内面と前記ベースプレートの一方面とに圧縮力を加えるように前記基準ピンに巻設されたコイルスプリングとを備え、
前記基準ピンは、前記ハウジングと螺合されるねじ部と、一端側に前記ベースプレートを他方面側から支持する前記ねじ部よりも太い径の頭部と、他端側に前記レンズからの距離を設定する先端部とを有し、
前記ベースプレートは、前記基準ピンが前記ハウジングと螺合されることによって前記ハウジングとの相対的な位置が設定され、前記基準ピンを回転させることによって前記ハウジングとの相対的な位置が変動可能とされていることを特徴とする光プリンタヘッド。