JP4984701B2 - Manufacturing method of LED print head - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置で用いられるＬＥＤプリントヘッドの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an LED print head used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
従来より、画像形成装置の感光体ドラム等の静電潜像担持体に画像の静電潜像を形成するために、ＬＥＤ素子とレンズアレイを主要な構成要素とするＬＥＤプリントヘッドが用いられている。 Conventionally, in order to form an electrostatic latent image of an image on an electrostatic latent image carrier such as a photosensitive drum of an image forming apparatus, an LED print head including an LED element and a lens array as main components has been used. Yes.
レンズアレイは、２枚の平板の間に複数の長尺状のロッドレンズを直線状または千鳥状に配列させ、ゴム状の樹脂により固定したものを切断して製造するものである（例えば、特許文献３の図６、特許文献４の図３参照）。
The lens array is manufactured by arranging a plurality of long rod lenses between two flat plates in a linear or zigzag manner and fixing them with a rubber-like resin (for example, patents). (See FIG. 6 of
このため、レンズアレイは、ロッドレンズ毎の光学特性のばらつきが原因で、共役長ＴＣ（ＴＣ値）にばらつきが生じるという問題がある。ここで、ＴＣとは、Ｔｏｔａｌ Ｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｌｅｎｇｔｈを略したものであり、物体像面間距離のことである。 For this reason, the lens array has a problem that the conjugate length TC (TC value) varies due to variations in the optical characteristics of the rod lenses. Here, TC is an abbreviation of Total Conjugate Length, and is a distance between object image planes.
かかる問題を改善し、ＴＣ値のばらつきを極力小さくし、ＴＣ値を略一定にするために、ロッドレンズの光学特性に合わせて、一定の割合でレンズアレイの切断寸法（光軸方向の高さ寸法）を変化させることが一般に行われている。 In order to improve such a problem, to minimize variations in the TC value, and to make the TC value substantially constant, the cut size of the lens array (the height in the optical axis direction) is fixed at a constant rate in accordance with the optical characteristics of the rod lens. It is common practice to change the dimensions.
そして、レンズアレイは、ＬＥＤ素子の発光点と、レンズアレイの中心点の距離がＴＣ値の１／２（共役長中心）になる位置に位置決め固定され、ＬＥＤプリントヘッドが製造されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
The lens array is positioned and fixed at a position where the distance between the light emitting point of the LED element and the center point of the lens array is 1/2 of the TC value (conjugate length center), and the LED print head is manufactured (for example,
しかし、レンズアレイの光軸方向の高さ寸法は、レンズアレイのロット毎にまちまちなので、レンズアレイをベースに位置決めする際に、レンズアレイのロット毎にレンズアレイの光軸方向の高さ寸法を測定し、この測定値からレンズアレイをベースに固定するための位置を算出しなければならないという問題があった。 However, the height dimension of the lens array in the optical axis direction varies depending on the lot of lens arrays. Therefore, when positioning the lens array on the base, the height dimension of the lens array in the optical axis direction is determined for each lot of lens arrays. There is a problem that the position for fixing the lens array to the base must be calculated from the measured values.
このため、ＬＥＤプリントヘッドの組立工数の増加を招き、ＬＥＤプリントヘッドのコストアップの一因となっていた。 For this reason, an increase in the man-hours for assembling the LED print head is caused, which is a cause of an increase in cost of the LED print head.
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、レンズアレイの光軸方向の高さ寸法を一定にすることにより、製造工程を簡略化したＬＥＤプリントヘッドの製造方法を提供するものである。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides a method of manufacturing an LED print head that simplifies the manufacturing process by making the height dimension of the lens array in the optical axis direction constant. It is.
本発明は、複数のＬＥＤ素子を実装した基板と、該基板を固定したベースと、前記ＬＥＤ素子からの光を透過するレンズアレイとを備えたＬＥＤプリントヘッドの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing an LED print head including a substrate on which a plurality of LED elements are mounted, a base on which the substrate is fixed, and a lens array that transmits light from the LED elements.
まず、光軸方向の高さ寸法を一定にして切断した複数のレンズアレイを製造して準備を行う。そして、光軸方向の高さ寸法を一定にした全てのレンズアレイについて、共役長ＴＣを測定し、この共役長ＴＣの測定値に基づいて、全てのレンズアレイを数ランクに分け、各ランクごとに共役長ＴＣの中央値を算出する。 First, a plurality of lens arrays cut with a constant height in the optical axis direction are manufactured and prepared. Then, the conjugate length TC is measured for all lens arrays having a constant height in the optical axis direction, and all the lens arrays are divided into several ranks based on the measured value of the conjugate length TC. The median of the conjugate length TC is calculated.
そして、所定のランクに属するレンズアレイ群を選択し、選択したレンズアレイ群の光軸方向の高さ寸法の中心と、ＬＥＤ素子との距離が、所定のランクの共役長ＴＣの中央値の１／２となるように、選択されたレンズアレイ群に属する１つのレンズアレイをベースに固定する。 Then, a lens array group belonging to a predetermined rank is selected, and the distance between the center of the height dimension of the selected lens array group in the optical axis direction and the LED element is 1 as the median value of the conjugate length TC of the predetermined rank. One lens array belonging to the selected lens array group is fixed to the base so as to be / 2.
本発明により、レンズアレイをベースに位置決め固定する際に、レンズアレイの光軸方向の高さ寸法の測定、位置計算をする工程を無くすことができる。このため、低コストでＬＥＤプリントヘッドを製造できるという効果を奏する。 According to the present invention, when the lens array is positioned and fixed to the base, the steps of measuring the height dimension of the lens array in the optical axis direction and calculating the position can be eliminated. For this reason, there exists an effect that an LED print head can be manufactured at low cost.
以下に実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail using examples.
本発明に係る第１実施例を、図１乃至図２を用いて説明する。
図１はレンズアレイの側面図、図２はＬＥＤプリントヘッドの側面図である。
A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a side view of a lens array, and FIG. 2 is a side view of an LED print head.
（レンズアレイの準備）
まず、図１に示すように、レンズアレイ１を構成するロッドレンズの光学特性にかかわらず、レンズアレイ１の光軸方向の高さ寸法Ｔを一定にしたレンズアレイ１を公知の方法により製造する。本実施例においては、Ｔ＝４．３mmとした。
(Preparation of lens array)
First, as shown in FIG. 1, a
（共役長ＴＣの測定）
そして、上記の方法により製造したレンズアレイ１の全てについて、共役長ＴＣ（ＴＣ値）を測定する。
(Measurement of conjugate length TC)
And conjugate length TC (TC value) is measured about all the
（ランク分け）
全てのレンズアレイ１についてのＴＣ値のデータが揃ったら、例えば、次の６ランクにレンズアレイ１を分類する。
ランク１ ・・・ ９．７２ｍｍ≦ＴＣ値＜ ９．８０ｍｍ
ランク２ ・・・ ９．８０ｍｍ≦ＴＣ値＜ ９．８８ｍｍ
ランク３ ・・・ ９．８８ｍｍ≦ＴＣ値＜ ９．９６ｍｍ
ランク４ ・・・ ９．９６ｍｍ≦ＴＣ値＜１０．０４ｍｍ
ランク５ ・・・ １０．０４ｍｍ≦ＴＣ値＜１０．１２ｍｍ
ランク６ ・・・ １０．１２ｍｍ≦ＴＣ値＜１０．２０ｍｍ
(Ranking)
When the TC value data for all the
Rank 6 ... 10.12 mm ≤ TC value <10.20 mm
（共役長ＴＣの中央値の算出）
次に、各ランクのＴＣ値の中央値（メジアン）を算出する。前記した６ランクに分類した場合は、ランク１のＴＣ値の中央値は、（９．７２ｍｍ＋９．８０ｍｍ）／２＝９．７６ｍｍとなる。同様に計算すると、ランク２は９．８４ｍｍ、ランク３は９．９２ｍｍ、ランク４は１０．００ｍｍ、ランク５は１０．０８ｍｍ、ランク６は１０．１６ｍｍとなる。
(Calculation of median conjugate length TC)
Next, the median (median) of the TC values of each rank is calculated. When classified into the above-mentioned six ranks, the median value of
（ＬＥＤプリントヘッドの製造）
そして、ＬＥＤプリントヘッドの製造に使用するレンズアレイ群を選択する。
例えば、ランク３に分類されたレンズアレイ１が１００本あった場合は、ランク３のＴＣ値の中央値は９．９２ｍｍであるから、この１００本を、図２におけるＴＣ値／２＝４．９６ｍｍとなるように、ベース１に位置決め固定する。
(Manufacture of LED print heads)
Then, a lens array group used for manufacturing the LED print head is selected.
For example, when there are 100
つまり、１００本の中から任意に取り出した１本のレンズアレイ１を、レンズアレイ１の光軸方向の高さ寸法Ｔの中心と、ＬＥＤ素子３との距離が４．９６ｍｍとなるように、ベース２に対して位置決めし、接着剤等で固定する。
That is, the
言うまでもなく、他の９９本のレンズアレイ１についても、図２におけるＴＣ／２＝４．９６ｍｍとなるように、ベース１に位置決め固定する。
また、ランク３に属するレンズアレイ群を使い切った場合は、他のランクに属するレンズアレイを用いてＬＥＤプリントヘッド４を製造する。例えば、ランク２に属するレンズアレイ群を用いてＬＥＤプリントヘッド４を製造する場合は、図２におけるＴＣ／２＝４．８４ｍｍとなるように、ベース１に位置決め固定する。
Needless to say, the other 99
Further, when the lens array group belonging to
以上のように、本発明のＬＥＤプリントヘッドの製造方法を用いることにより、従来行っていたレンズアレイ１の光軸方向の高さ寸法Ｔの測定、この測定値に基づくレンズアレイ１の位置決め座標の計算という工程を排除することができる。したがって、ＬＥＤプリントヘッドの工程を簡略化でき、製造時間の短縮ができるので、ＬＥＤプリントヘッドのコストダウンを図ることができる。
As described above, by using the manufacturing method of the LED print head of the present invention, the conventional measurement of the height dimension T of the
本発明に係る第２実施例を以下に説明する。
尚、第１実施例との相違点のみ説明し、第１実施例と同一の部分については、説明を省略する。
A second embodiment according to the present invention will be described below.
Only differences from the first embodiment will be described, and description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted.
第１実施例との相違点は、レンズアレイの分類ランクを４ランクにし、各ランクのＴＣ値の幅を変化させた点のみである。 The difference from the first embodiment is only that the classification rank of the lens array is set to 4 ranks and the width of the TC value of each rank is changed.
（ランク分け）
全てのレンズアレイについてのＴＣ値のデータを測定した後、次の４ランクにレンズアレイを分類する。
ランク１ ・・・ ９．７２ｍｍ≦ＴＣ値＜ ９．８０ｍｍ
ランク２ ・・・ ９．８０ｍｍ≦ＴＣ値＜ ９．９６ｍｍ
ランク３ ・・・ ９．９６ｍｍ≦ＴＣ値＜１０．１２ｍｍ
ランク４ ・・・ １０．１２ｍｍ≦ＴＣ値＜１０．２０ｍｍ
すなわち、ランク１およびランク４のＴＣ値の幅を０．１６ｍｍとし、ランク２およびランク３のＴＣ値の幅を０．０８ｍｍとした。
(Ranking)
After measuring TC value data for all lens arrays, the lens arrays are classified into the following four ranks.
That is, the TC value width of
（共役長ＴＣの中央値の算出）
この場合、各ランクのＴＣ値の中央値は、ランク１のＴＣ値の中央値は、（９．７２ｍｍ＋９．８０ｍｍ）／２＝９．７６ｍｍとなり、ランク２は９．８８ｍｍ、ランク３は１０．０４ｍｍ、ランク４は１０．１６ｍｍとなる。
(Calculation of median conjugate length TC)
In this case, the median of the TC values of each rank is (9.72 mm + 9.80 mm) /2=9.76 mm, the
上記のようにしても、実施例１と同じ効果を得ることができる。 Even if it does as mentioned above, the same effect as Example 1 can be acquired.
上述の実施例は、説明のために例示したもので、本発明としてそれに限定されるものではなく、特許請求の範囲、発明の詳細な説明、及び図面の記載から当事者が認識する事ができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。 The above-described embodiments are merely illustrative and are not intended to limit the present invention. The present invention can be recognized by those skilled in the art from the claims, the detailed description of the invention, and the drawings. Modifications and additions can be made without departing from the technical idea of the invention.
例えば、前記した実施例は、ＴＣ値のランク幅が全て同一または２つが同一のものを示したが、ＴＣ値のランク幅が全て異なっていても良い。 For example, in the above-described embodiments, the rank widths of the TC values are all the same or the two are the same, but the rank widths of the TC values may be all different.
本発明は、画像形成装置に用いられるＬＥＤプリントヘッドの製造方法に適用される。 The present invention is applied to a manufacturing method of an LED print head used in an image forming apparatus.
１ レンズアレイ
２ ベース
３ ＬＥＤ素子
４ ＬＥＤプリントヘッド
５ 基板
DESCRIPTION OF
Claims (1)
共役長ＴＣにかかわらず、光軸方向の高さ寸法を一定にして製造した複数のレンズアレイを準備し、
各レンズアレイについて、共役長ＴＣを測定し、
該共役長ＴＣの測定値に基づいて、複数の前記レンズアレイを数ランクに分け、
各ランクごとに共役長ＴＣの中央値を算出し、
所定のランクに属する前記レンズアレイ群を選択し、
該選択したレンズアレイ群の光軸方向の高さ方向の中心と、前記ＬＥＤ素子との距離が、前記所定のランクの共役長ＴＣの前記中央値の１／２となるように、前記ベースに対して前記選択されたレンズアレイ群に属する１つの前記レンズアレイを固定したことを特徴とするＬＥＤプリントヘッドの製造方法。 In a method of manufacturing an LED print head comprising a substrate on which a plurality of LED elements are mounted, a base on which the substrate is fixed, and a lens array that transmits light from the LED elements,
Regardless of the conjugate length TC, preparing a plurality of lens arrays manufactured with a constant height dimension in the optical axis direction,
For each lens array, measure the conjugate length TC,
Based on the measured value of the conjugate length TC , the plurality of lens arrays are divided into several ranks,
Calculate the median of the conjugate length TC for each rank,
Select the lens array group belonging to a predetermined rank,
In the base, the distance between the center of the selected lens array group in the height direction in the optical axis direction and the LED element is ½ of the median value of the conjugate length TC of the predetermined rank. An LED print head manufacturing method, wherein one lens array belonging to the selected lens array group is fixed.
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