JPH0655774A - Optical printer head - Google Patents

Optical printer head

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JPH0655774A
JPH0655774A JP20800092A JP20800092A JPH0655774A JP H0655774 A JPH0655774 A JP H0655774A JP 20800092 A JP20800092 A JP 20800092A JP 20800092 A JP20800092 A JP 20800092A JP H0655774 A JPH0655774 A JP H0655774A
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JP
Japan
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substrate
envelope
light emitting
emitting diode
optical
Prior art date
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JP20800092A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Saito
哲郎 斎藤
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Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0655774A publication Critical patent/JPH0655774A/en
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
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    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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Abstract

PURPOSE:To obtain a small-size, light-weight optical printing head capable of realizing high-density, high-quality printing. CONSTITUTION:A title head comprises a long substrate 1 with a plurality of light emitting diode array elements 6-1, 6-2,... aligned and bonded on its surface; a lens array 4 disposed on an optical axis of a light emitted by the light emitting diode array elements; an enclosure 3 loading and including the substrate and the lens array; and a substrate fixing mechanism 9 connecting the substrate to said enclosure and making the enclosure movable in a main scanning direction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオードアレイ
を用いた光プリンタヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical printer head using a light emitting diode array.

【0002】[0002]

【従来の技術】発光ダイオードアレイを用いた光プリン
トヘッドを以って印字用のヘッドを構成したものがあ
る。その例として、例えば、複数の発光ダイオードアレ
イ素子を基板に配置すると共に、短焦点レンズアレイ
(以下レンズアレイという)を組み合わせて光プリント
ヘッドを構成し、該ヘッドからの光を感光体表面に投影
露光させる技術が特開昭56−30154号公報に開示
されている。
2. Description of the Related Art There is a printing head having an optical print head using a light emitting diode array. As an example thereof, for example, a plurality of light emitting diode array elements are arranged on a substrate, and a short focus lens array (hereinafter referred to as a lens array) is combined to form an optical print head, and light from the head is projected onto a surface of a photoreceptor. The technique of exposing is disclosed in JP-A-56-30154.

【0003】従来の光プリンタヘッドの要部を説明した
図9において、符号1は長尺な基板、符号2は外囲器の
ベース、符号3はレンズアレイ固定治具、符号4は短焦
点レンズアレイ(単にレンズアレイともいう)、符号6
は発光ダイオードアレイ素子、符号7は駆動回路素子、
符号8はボンディングワイヤー、符号9は基板固定用ね
じをそれぞれ示す。レンズアレイ固定治具3は外囲器の
一部を構成する。
In FIG. 9 for explaining the main part of a conventional optical printer head, reference numeral 1 is a long substrate, reference numeral 2 is a base of an envelope, reference numeral 3 is a lens array fixing jig, and reference numeral 4 is a short focus lens. Array (also simply called lens array), reference numeral 6
Is a light emitting diode array element, reference numeral 7 is a drive circuit element,
Reference numeral 8 indicates a bonding wire, and reference numeral 9 indicates a board fixing screw. The lens array fixing jig 3 constitutes a part of the envelope.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記光プリンタヘッド
では、点灯動作時に発光ダイオードアレイ素子6や、そ
の駆動回路素子7が発熱し、この熱が基板1、レンズア
レイ固定治具3に伝わり、これらの温度を上昇させる。
In the optical printer head, the light emitting diode array element 6 and its drive circuit element 7 generate heat during lighting operation, and this heat is transmitted to the substrate 1 and the lens array fixing jig 3. Raise the temperature of.

【0005】基板1にはレンズアレイ固定治具3が固定
されているが、両者の材質の違いにより熱膨張率の異な
ることから、この温度上昇によって、基板が反る等の変
形をする。この変形が生ずると、感光体に形成される画
像の質に悪影響が及ぶ。
The lens array fixing jig 3 is fixed to the substrate 1. However, since the thermal expansion coefficient is different due to the difference in the materials of both, the substrate is deformed such as warped due to this temperature rise. When this deformation occurs, the quality of the image formed on the photoreceptor is adversely affected.

【0006】レンズアレイ4は被写界深度が浅く、光源
と感光体表面との距離(所謂、物体間距離)は共役長
(Total Conjugate Length:T
C)以内に正しく設定されていなければならず、その許
容値は極めて小さい。
The lens array 4 has a shallow depth of field, and the distance between the light source and the surface of the photoconductor (so-called object-to-object distance) is a conjugate length (T).
It must be set correctly within C), and its allowable value is extremely small.

【0007】因に、面発光型の発光ダイオードを用いた
光プリンタヘッドにおける、このような位置合わせにつ
いては、特開昭59−170816号公報や特開昭62
−282957号公報に示されており、許容値は±0.
2mm前後と小さい。
Incidentally, regarding such alignment in an optical printer head using a surface emitting type light emitting diode, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 59-170816 and Japanese Laid-Open Patent Publication No. 62-170816 disclose.
However, the allowable value is ± 0.
It is small, around 2 mm.

【0008】このように許容値を小さくしているのは、
取り付け調整後の変動、とりわけ発光ダイオードアレイ
の駆動による基板温度の上昇による基板の熱膨張、変形
等に起因する光学位置の変動を少なくする必要があるか
らである。
The reason why the allowable value is reduced in this way is that
This is because it is necessary to reduce fluctuations after attachment adjustment, especially fluctuations in optical position due to thermal expansion and deformation of the substrate due to rise in substrate temperature due to driving of the light emitting diode array.

【0009】例えば、A3判用の光プリンタヘッドの基
板の熱膨張による光学位置の変動に関して説明すると、
図10に示すように、複数の発光ダイオードアレイ素子
と、その駆動素子が載置固定されている基板は室温以下
で、レンズアレイとの光学的調整をとりながら外囲器に
中央及び両端の3個所で固定される。
For example, a description will be given of the fluctuation of the optical position due to the thermal expansion of the substrate of the optical printer head for A3 format.
As shown in FIG. 10, the plurality of light emitting diode array elements and the substrate on which the driving elements are mounted and fixed are kept at room temperature or below, and the central portion and both end portions of the envelope are arranged in the enclosure while performing optical adjustment with the lens array. Fixed in place.

【0010】例えば、基板1の長さは約320mmであ
る。この発光ダイオードを点灯駆動すると、基板の温度
は約90゜Cにまで上昇し、外囲器の基板設置位置付近
の温度も約80゜Cにも達する。
For example, the length of the substrate 1 is about 320 mm. When this light emitting diode is driven to light, the temperature of the substrate rises to about 90 ° C, and the temperature in the vicinity of the substrate installation position of the envelope reaches about 80 ° C.

【0011】この場合、熱膨張による基板と外囲器の伸
び量の違いから図11に示すように基板1に反りが発生
する。この反りの量は、数mmに及ぶことがある。
In this case, the substrate 1 is warped as shown in FIG. 11 due to the difference in expansion amount between the substrate and the envelope due to thermal expansion. The amount of this warp can amount to several mm.

【0012】この対策例として、米国特許第47331
27号には、光プリントヘッドの外囲器を図12に示す
ように平板状の放熱板を兼ねたもので構成し、これに発
光ダイオードを載置した基板を接着剤等で固定し、ま
た、その放熱板にレンズアレイを固定して熱による影響
を少なくし、一度調整した光学距離を保持するようにし
た技術が紹介されている。
[0012] As an example of this countermeasure, US Pat.
In No. 27, as shown in FIG. 12, the envelope of the optical print head is configured by also serving as a flat heat dissipation plate, and the substrate on which the light emitting diode is mounted is fixed to this with an adhesive or the like. , A technology has been introduced in which a lens array is fixed to the heat dissipation plate to reduce the influence of heat and to maintain the optical distance once adjusted.

【0013】しかし、これでも未だ十分とはいえず、基
板の反りを防ぐために外囲器に充分な剛性をもたせ、そ
の外囲器に基板を強固に固定する必要がある。但し、こ
のようにすると外囲器は大型化し、また大きな放熱器の
取り付けが必要となることから、結局、プリントヘッド
の大型化、大重量化を招き、また、強固に固定するため
に多くの保持部品や強力な接着剤を必要とし、固定作業
の煩雑化、製作コストの増大等の原因となる。このこと
は光プリンタの小型化、低価格化にとって大きな障害と
なる。
However, this is still not sufficient, and it is necessary to give the envelope sufficient rigidity to prevent the substrate from warping and to firmly fix the substrate to the envelope. However, in this case, the envelope becomes large and a large radiator needs to be attached, which eventually leads to an increase in size and weight of the print head, and a large amount of solid fixing. This requires holding parts and a strong adhesive, which complicates the fixing work and increases the manufacturing cost. This is a major obstacle to downsizing and cost reduction of the optical printer.

【0014】何ら対策なしに、ヘッドの小型化、軽量化
を優先した光プリンタヘッドでは、熱膨張のよる変形に
耐え得る充分な剛性をとることができず、発光駆動時の
基板の反りを防ぐことができないため、被写界深度の浅
いレンズアレイを用いることができない。よって、画像
の高密度化、つまり画素の微細化は困難となる。
In an optical printer head which prioritizes miniaturization and weight reduction of the head without any measures, it is not possible to take sufficient rigidity to withstand deformation due to thermal expansion, and to prevent warpage of the substrate during light emission drive. Therefore, a lens array having a shallow depth of field cannot be used. Therefore, it is difficult to increase the image density, that is, to reduce the size of pixels.

【0015】一方、端面発光型の発光ダイオードアレイ
を用いた光プリンタヘッド(図13参照)においては、
上記基板の反りは主走査方向に発光形状の湾曲を生じさ
せてしまう。
On the other hand, in the optical printer head using the edge emitting type light emitting diode array (see FIG. 13),
The warp of the substrate causes the emission shape to be curved in the main scanning direction.

【0016】このような端面発光型の発光ダイオードア
レイを用いた光プリンタヘッドでは、図14に示すよう
に、室温下で光学位置の調整を行ない、破線で示すよう
に感光体上に直線状に発光形状を投影させており、この
光プリンタヘッドが、連続発光等を行ない、基板の温度
が上昇してくるとこれに伴い、基板が反ってくる。
In an optical printer head using such an edge emitting type light emitting diode array, the optical position is adjusted at room temperature as shown in FIG. 14 and linearly formed on the photosensitive member as shown by the broken line. The light emission shape is projected, and when the optical printer head performs continuous light emission or the like and the temperature of the substrate rises, the substrate warps.

【0017】すると、図15に示すように、感光体上の
投影像がその基板の反りに従い湾曲してくる。つまり、
同図に1点鎖線で示すように温度上昇前は直線状だった
感光体上の投影像が、温度上昇後は破線で示すように基
板の反りに倣って湾曲状になる。
Then, as shown in FIG. 15, the projected image on the photosensitive member is curved according to the warp of the substrate. That is,
The projected image on the photoconductor, which is linear before the temperature rises as shown by the one-dot chain line in the figure, becomes curved following the warp of the substrate as shown by the broken line after the temperature rises.

【0018】このような投影像の湾曲は、光プリンタの
印字出力の歪の原因となるものであり、そのために端面
発光型の発光ダイオードアレイを用いた光プリンタにお
いても、画質を優先すれば上記の面発光型の発光ダイオ
ードアレイを用いた光プリンタヘッドと同様に、外囲器
の高剛性化、つまり、プリンタヘッドの大型化、大重量
化が必要となる。
Such a curvature of the projected image causes distortion of the print output of the optical printer. Therefore, even in the optical printer using the edge emitting type light emitting diode array, if the image quality is prioritized, Similar to the optical printer head using the surface emitting type light emitting diode array, it is necessary to increase the rigidity of the envelope, that is, to increase the size and weight of the printer head.

【0019】従って本発明は、高密度高品質印字の実現
が可能で、且つ小型、軽量の光プリントヘッドを提供す
ることを目的をする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a compact and lightweight optical print head capable of realizing high density and high quality printing.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、次の何れかの構成とした。
In order to achieve the above object, the present invention has any one of the following configurations.

【0021】(1).複数の発光ダイオードアレイ素子
を表面に整列して載置固着した長尺な基板と、前記発光
ダイオードアレイ素子の発光光軸上に配置したレンズア
レイと、前記基板と前記レンズアレイを積載、内包する
外囲器と、前記基板と前記外囲器を接続し、且つ、前記
外囲器を主走査方向に可動とする基板固定機構を具備す
る(請求項1)。
(1). A long substrate in which a plurality of light emitting diode array elements are aligned and mounted on the surface and fixed, a lens array arranged on the light emission optical axis of the light emitting diode array element, and the substrate and the lens array are stacked and contained. An envelope is provided, and a substrate fixing mechanism that connects the substrate to the envelope and that moves the envelope in the main scanning direction is provided (claim 1).

【0022】(2).(1)において、基板固定機構
は、基板を主走査方向の基板両端部方向に絶えず引っ張
るコイルばねを有する(請求項2)。
(2). In (1), the substrate fixing mechanism has a coil spring that constantly pulls the substrate toward both ends of the substrate in the main scanning direction (claim 2).

【0023】(3).(1)において、長尺な基板と外
囲器の間に、流動性のある伝熱性材料を挾むこととした
(請求項3)。
(3). In (1), a fluid heat transfer material is sandwiched between the long substrate and the envelope (claim 3).

【0024】[0024]

【作用】熱膨張による基板の伸びは基板固定機構により
吸収される。
The expansion of the substrate due to the thermal expansion is absorbed by the substrate fixing mechanism.

【0025】[0025]

【実施例】【Example】

例1.本発明にかかる光プリントヘッドの要部を示した
図1乃至図4を参照しつつ、請求項1のに対応する実施
例を説明する。図1において、前記図9における符号と
同一の符号を付している部材は、図9における部材と同
一の部材である。
Example 1. An embodiment corresponding to claim 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 4 showing the essential parts of an optical print head according to the present invention. In FIG. 1, members given the same reference numerals as those in FIG. 9 are the same members as those in FIG.

【0026】本例では、長尺な基板1は基板保持治具5
にねじ9を用いて固定されている。この基板1の上に複
数の発光ダイオードアレイ素子6−1、6−2・・・、
及び、駆動素子7−1、7−3、・・・、7−2、7−
4・・・、が載置固着されている。これらの発光ダイオ
ードアレイ素子と駆動素子とは金又はアルミニュウムに
よるボンディングワイヤ8でボンディングされている。
In this example, the long substrate 1 is the substrate holding jig 5
It is fixed by using a screw 9. On the substrate 1, a plurality of light emitting diode array elements 6-1, 6-2, ...
And drive elements 7-1, 7-3, ..., 7-2, 7-
4 ... are mounted and fixed. The light emitting diode array element and the driving element are bonded by a bonding wire 8 made of gold or aluminum.

【0027】図2、図3に示すように外囲器を構成して
いる基板1の端部に相当する部分には開口部11が形成
されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, an opening 11 is formed in a portion corresponding to the end of the substrate 1 which constitutes the envelope.

【0028】この開口部11の中に発光ダイオードアレ
イ素子の主走査方向(基板1の長手方向)と平行になる
ように、少なくとも1本以上のシャフト10がベース2
に取り付けられている。本例では、1の基板保持治具5
に2本のシャフトを使用している。
At least one shaft 10 is provided in the opening 11 so as to be parallel to the main scanning direction (longitudinal direction of the substrate 1) of the light emitting diode array element.
Is attached to. In this example, one substrate holding jig 5
It uses two shafts.

【0029】基板保持治具5には、また、基板固定用の
ねじ穴12が形成されており、このねじ穴を介して基板
固定用のねじ9により基板1と基板保持治具5とは一体
的に固定されている。
The substrate holding jig 5 is also formed with a screw hole 12 for fixing the substrate, and the substrate 1 and the substrate holding jig 5 are integrated by a screw 9 for fixing the substrate through the screw hole. Fixed.

【0030】図2、図3に示すように基板保持治具5に
は、ガイド穴13が形成されている。この穴13に前記
シャフト10が摺動自在に挿通されており、基板保持治
具5は該シャフトを介してベース2に取付けられてい
る。ベース2にはまた、レンズアレイ固定治具3が取り
付けられておりこれらベース2及びレンズアレイ固定治
具3は外囲器を構成している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the substrate holding jig 5 has a guide hole 13 formed therein. The shaft 10 is slidably inserted into the hole 13, and the substrate holding jig 5 is attached to the base 2 via the shaft. A lens array fixing jig 3 is also attached to the base 2, and the base 2 and the lens array fixing jig 3 constitute an envelope.

【0031】前記のとおり、基板保持治具5はベース2
に取り付けられたシャフト10に、ガイド穴13を通す
ようにして取り付けられと共に、基板と一体的であるの
で、基板保持治具は基板と共に外囲器に対して主走査方
向Aにのみ可動である。
As described above, the substrate holding jig 5 is the base 2
Since the shaft 10 is attached to the shaft 10 so as to pass through the guide hole 13 and is integral with the substrate, the substrate holding jig is movable with the substrate only in the main scanning direction A with respect to the envelope. .

【0032】以上の本例において、基板保持治具5、シ
ャフト10、開口部11等を以って、外囲器を主走査方
向に可動とする基板固定機構が構成されている。
In this embodiment described above, the substrate holding jig 5, the shaft 10, the opening 11 and the like constitute a substrate fixing mechanism for moving the envelope in the main scanning direction.

【0033】以上の構成になる光プリンタヘッドの点灯
駆動時の状態を図5により説明する。
The state of the optical printer head having the above-mentioned structure during the lighting drive will be described with reference to FIG.

【0034】図5(a)は発光ダイオードアレイ素子及
び駆動素子を載置固着した長尺な基板1を室温下で外囲
器のベース2に固定した状態を示している。この状態で
基板1と外囲器に固定されたレンズアレイ4とは光学的
に調整してある。
FIG. 5A shows a state in which a long substrate 1 on which a light emitting diode array element and a driving element are mounted and fixed is fixed to a base 2 of an envelope at room temperature. In this state, the substrate 1 and the lens array 4 fixed to the envelope are optically adjusted.

【0035】この基板1と外囲器との固定の際に、基板
1の両端付近の2個所について前記した基板固定機構を
構成する。この基板固定機構の構成部分を符号14で示
す。
When the substrate 1 and the envelope are fixed, the above-mentioned substrate fixing mechanism is constructed at two places near both ends of the substrate 1. The component of this substrate fixing mechanism is shown by reference numeral 14.

【0036】また、基板1の中央部付近の1個所にて、
基板1と外囲器のベース2をねじ15で直接固定してい
る。この場合、光プリントヘッドの外囲器の材質はアル
ミニュームであり、基板1は主走査方向Aの長さが約3
00mmで、材質はアルミナ(Al23)を用いてい
る。
Further, at one place near the center of the substrate 1,
The substrate 1 and the base 2 of the envelope are directly fixed with screws 15. In this case, the material of the envelope of the optical print head is aluminum, and the substrate 1 has a length of about 3 in the main scanning direction A.
Alumina (Al 2 O 3 ) is used as the material.

【0037】基板1上には、1インチ当たり400ドッ
ト(400dpi,約16ドット/mm)の割合で整列
した発光領域を持つ長さ約4mm(1アレイ素子当たり
64ドット)の発光ダイオードアレイ素子が72個一列
に整列固着されており、その近傍に発光ダイオードアレ
イ素子駆動用の駆動集積回路(IC)が整列固着してあ
る。これにより、光プリンタの主走査方向の全長にわた
って発光領域が一列に整列している。
On the substrate 1, a light emitting diode array element having a length of about 4 mm (64 dots per array element) having light emitting regions arranged at a rate of 400 dots per inch (400 dpi, about 16 dots / mm) is provided. 72 pieces are aligned and fixed in a line, and a driving integrated circuit (IC) for driving a light emitting diode array element is fixed and aligned in the vicinity thereof. As a result, the light emitting areas are aligned in a line over the entire length of the optical printer in the main scanning direction.

【0038】このようにして、室温下で調整固定した光
プリンタヘッドを点灯駆動し、光プリントヘッドの温度
が上昇した状態を図5(b)に示す。つまり、発光ダイ
オードをデューティ50%で全素子点灯させた場合、基
板1の温度は約90゜C、外囲器のベース2の部分の温
度は約80゜Cまで上昇する。
FIG. 5B shows a state in which the temperature of the optical print head is raised by driving the optical printer head adjusted and fixed at room temperature in this way. That is, when all the light emitting diodes are lit at a duty of 50%, the temperature of the substrate 1 rises to about 90 ° C and the temperature of the base 2 portion of the envelope rises to about 80 ° C.

【0039】そのため、主走査方向Aについて、外囲器
のベース2の部分はL1=約0.7mm、基板1はL2
=約0.2mmの伸びが発生する。従来の長尺基板の固
定方向では、この主走査方向の伸びの差によって、一般
にいわれるバイメタルに働くのと同様の力がこの光プリ
ンタヘッドに加わり、基板1の主走査方向Aについての
反りが発生していた訳である。
Therefore, in the main scanning direction A, the portion of the base 2 of the envelope is L1 = about 0.7 mm, and the substrate 1 is L2.
= An elongation of about 0.2 mm occurs. In the fixed direction of the conventional long substrate, due to the difference in the extension in the main scanning direction, a force similar to that acting on a bimetal generally called is applied to this optical printer head, and the warp of the substrate 1 in the main scanning direction A is caused. This is what happened.

【0040】しかし、前記図1乃至図3にかかる、基板
保持治具5、シャフト10、開口部11などからなる基
板固定機構(図5に符号14で示す)を用いると、基板
1の伸び量と外囲器のベース部分の伸び量の差分だけ、
基板保持機構の主走査方向Aの可動部分が移動すること
により、光プリントヘッドに反りを発生させるような力
が発生しないので、基板1が反ることはない。
However, when the substrate fixing mechanism (indicated by reference numeral 14 in FIG. 5) including the substrate holding jig 5, the shaft 10, the opening 11 and the like according to FIGS. 1 to 3 is used, the expansion amount of the substrate 1 is increased. And the difference in the amount of expansion of the base part of the envelope,
The movement of the movable portion of the substrate holding mechanism in the main scanning direction A does not generate a force that causes the optical print head to warp, so that the substrate 1 does not warp.

【0041】これにより、光プリントヘッドの駆動によ
る温度上昇で、基板1が反り、発光ダイオードアレイ素
子とレンズアレイの距離が変わることにより、感光体上
の発光点の投影像がぼけることはなくなり、鮮明な画像
を出力することができる。
As a result, the temperature rise due to the driving of the optical print head causes the substrate 1 to warp and the distance between the light emitting diode array element and the lens array to change, so that the projected image of the light emitting point on the photosensitive member is not blurred. A clear image can be output.

【0042】また、基板1と、外囲器の膨張による伸び
量の差によって発生する、基板1を反らせようとする力
を、従来のように基板1を強固に固着した外囲器の合成
によってもたせる必要がないので、外囲器の剛性をそれ
程大きくする必要がなくなる。つまり、外囲器の小型
化、軽量化が可能となる。
Further, the force for bending the substrate 1 generated by the difference in the amount of expansion due to the expansion of the substrate 1 and the envelope is generated by combining the envelope in which the substrate 1 is firmly fixed as in the conventional case. Since it is not necessary to have it, it is not necessary to increase the rigidity of the envelope so much. That is, the size and weight of the envelope can be reduced.

【0043】例2.本発明の請求項2に対応する実施例
を図6を参照しつつ説明する。本例では、外囲器のベー
ス2に植えられたシャフト10に伸張性のコイルばね1
6を取り付け、外囲器のベース2と基板保持治具5との
合いだに絶えず主走査方向Aに互いに離れようとする力
が働くようにしたものである。
Example 2. An embodiment corresponding to claim 2 of the present invention will be described with reference to FIG. In this example, a stretchable coil spring 1 is attached to a shaft 10 planted in a base 2 of an envelope.
6 is attached so that the force between the base 2 of the envelope and the substrate holding jig 5 is constantly acting to separate them from each other in the main scanning direction A.

【0044】これにより、この基板保持治具5に取り付
けられた基板1は、絶えず主走査方向Aについて、両面
端方向に引っ張る力が働く。これにより、基板1の平坦
度は向上する。
As a result, the substrate 1 attached to the substrate holding jig 5 is constantly subjected to a pulling force in the main scanning direction A toward both sides. Thereby, the flatness of the substrate 1 is improved.

【0045】以上により、光プリントヘッドの長尺な基
板1は、室温下の光学位置調整時、光プリントヘッド駆
動による温度上昇時共に、基板1の平坦度は従来に比べ
て向上し、発光ダイオードアレイ素子とレンズアレイ間
の相対的光学位置の変動による感光体上発光点の投影像
ぼけは低減され、鮮明な画像を出力することができるよ
うになる。
As described above, in the long substrate 1 of the optical print head, the flatness of the substrate 1 is improved as compared with the prior art both when the optical position is adjusted at room temperature and when the temperature is increased by driving the optical print head. The blur of the projected image of the light emitting point on the photoconductor due to the variation of the relative optical position between the array element and the lens array is reduced, and a clear image can be output.

【0046】例3.本発明の請求項3に対応する実施例
を図7を参照しつつ説明する。図7(a)は光プリント
ヘッドの全体説明図、図7(b)は基板1をベース2部
分の端部の拡大図である。基板1の裏面(発光ダイオー
ドアレイ素子が積載固着されている面と反対側の面)
と、外囲器のベース2の間に流動性のある伝熱性材料1
7、本例では高粘度の放熱用シリコングリースを塗布し
ている。
Example 3. An embodiment corresponding to claim 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7A is an overall explanatory view of the optical print head, and FIG. 7B is an enlarged view of the end portion of the base 2 portion of the substrate 1. Back surface of substrate 1 (surface opposite to the surface on which light emitting diode array elements are stacked and fixed)
And a heat conductive material 1 having fluidity between the base 2 of the envelope and
7. In this example, a high viscosity silicone grease for heat dissipation is applied.

【0047】従来の光プリントヘッドでは、前記従来技
術の項でも述べたように、室温下調整時に一度保持した
光学距離を保ために、基板1を外囲器に対して接着材等
で強固に固着していた。
In the conventional optical print head, as described in the section of the prior art, in order to maintain the optical distance once held at room temperature adjustment, the substrate 1 is firmly attached to the envelope with an adhesive or the like. It was stuck.

【0048】しかし、本例にかかる光プリントヘッドで
は、基板1は外囲器に対して、光プリントヘッドの駆動
時の温度上昇のための熱膨張による基板1及び外囲器の
伸び量の差分だけ相対的に移動しなくてはならない。
However, in the optical print head according to the present embodiment, the substrate 1 is different from the envelope in the amount of expansion of the substrate 1 and the envelope due to thermal expansion due to temperature rise when the optical print head is driven. Only have to move relatively.

【0049】そこで、本例では、流動性のある伝熱性材
料17を基板1と外囲器のベース2の間に挾むこととし
た。これにより、外囲器に対する基板の移動を妨げるこ
となく、又、基板1から外囲器への熱の移動を促進する
ことができるので、基板1の放熱性が高まり、基板1の
平坦度は向上して結局、鮮明な画像を得ることができ
る。
Therefore, in this example, the fluid heat transfer material 17 is sandwiched between the substrate 1 and the base 2 of the envelope. Accordingly, the movement of heat from the substrate 1 to the envelope can be promoted without hindering the movement of the substrate with respect to the envelope, so that the heat dissipation of the substrate 1 is improved and the flatness of the substrate 1 is improved. After improvement, a clear image can be obtained in the end.

【0050】例4.本発明の請求項3に対応する他の例
を図8により説明する。図8は本発明にかかる端面発光
型発光ダイオードアレイ素子を用いた、光プリントヘッ
ドの要部斜視図である。同図において、符号3−1、3
−2は外囲器のレインスアレイ固定機構部分を示してい
る。他の符号の部材は既に説明した符号の部材に準ず
る。
Example 4. Another example corresponding to claim 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a perspective view of an essential part of an optical print head using the edge emitting light emitting diode array device according to the present invention. In the figure, reference numerals 3-1 and 3
Reference numeral -2 indicates a portion of the lens array fixing mechanism of the envelope. The members with other reference numerals are similar to the members with the reference numerals already described.

【0051】本例においても、基板保持治具5を用いて
基板1が外囲器のベース2に固定されている。本例にか
かる端面発光型の光プリントヘッドでは、前述の温度上
昇による基板1の反りに起因する感光体上の発光投影像
の反り(図15参照)が発生しないので、光プリントヘ
ッドの駆動状況に拘らず、良好な画像を出力することが
できる。
Also in this example, the substrate 1 is fixed to the base 2 of the envelope by using the substrate holding jig 5. In the edge-emitting optical print head according to this example, since the warp of the emission projection image on the photoconductor due to the warp of the substrate 1 due to the above-described temperature rise (see FIG. 15) does not occur, the driving condition of the optical print head It is possible to output a good image regardless of the above.

【0052】外囲器及び基板保持機構の材質は本例で
は、アルミニュームを用いたが、その他、金属成形品で
あれば、良好な結果を得ることができる。また、好まし
くは、金属性であるが、その他の材料、ポリカーボネイ
ト、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリブチ
レンテレフタレート(PBT)、又はこれらの繊維強化
プラスチック(FRP)、金属マトリックス複合材料
(MMC)なども利用できる。
In this example, aluminum was used as the material for the envelope and the substrate holding mechanism, but good results can be obtained with other metal molded products. Also, although preferably metallic, other materials such as polycarbonate, polyphenylene sulfide (PPS), polybutylene terephthalate (PBT), or fiber reinforced plastics (FRP), metal matrix composite materials (MMC) thereof, etc. are also used. it can.

【0053】また、前記流動性のある伝熱性材料とし
て、本例としては、シリコングリースを用いたが、その
他の材料、伝熱性を上げるために金属性フィラーを混入
したゴム系接着剤、シリコン系ゲル材料などの有機ゲル
材料も良好な結果を得ることができる。
Silicon grease was used as the fluid heat transfer material in this example, but other materials, such as a rubber adhesive containing a metallic filler to improve heat transfer, and a silicon adhesive Organic gel materials such as gel materials can also give good results.

【0054】また、基板保持機構の保持部品のガイド穴
と、ベースに取り付けられたシャフトの間にベアリング
等の摩擦を軽減する機構を設けることにより、一層良好
な結果を得ることができる。
Further, by providing a mechanism for reducing friction such as a bearing between the guide hole of the holding component of the substrate holding mechanism and the shaft attached to the base, a better result can be obtained.

【0055】以上のごとく、本発明の各実施例により光
プリントヘッドの点灯駆動時の温度上昇による発光ダイ
オードアレイ素子を載置固定した基板の主走査方向の反
りが発生しなくなる。
As described above, according to each of the embodiments of the present invention, the warp in the main scanning direction of the substrate on which the light emitting diode array element is mounted and fixed does not occur due to the temperature rise during the lighting drive of the optical print head.

【0056】よって、発光ダイオードアレイ素子とレン
ズアレイの相対的な位置変動は少なくなり、温度が上昇
しても、基板を主走査方向に反らせる力が発生しなくな
るので、外囲器の剛性を従来の光プリントヘッドより小
さくでき、小型、軽量の光プリントヘッドを提供するこ
とができる。
Therefore, the relative positional variation between the light emitting diode array element and the lens array is reduced, and even if the temperature rises, the force for bending the substrate in the main scanning direction is not generated, so that the rigidity of the envelope can be improved. It is possible to provide an optical printhead that is smaller and lighter in size than the optical printhead of (1).

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明により、高密度高品質印字の実現
が可能で、且つ小型、軽量の光プリントヘッドを提供す
ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a compact and lightweight optical print head capable of realizing high-density and high-quality printing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る光プリントヘッドの要部斜視図で
ある。
FIG. 1 is a perspective view of an essential part of an optical print head according to the present invention.

【図2】本発明に係る光プリントヘッドの要部断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view of an essential part of an optical print head according to the present invention.

【図3】本発明に係る光プリントヘッドの基板保持機構
の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a substrate holding mechanism of the optical print head according to the present invention.

【図4】本発明に係る光プリントヘッドの基板保持機構
の断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a substrate holding mechanism of an optical print head according to the present invention.

【図5】本発明に係る光プリントヘッドの動作の説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the optical print head according to the present invention.

【図6】本発明に係る光プリントヘッドの他の実施例に
ついての基板保持機構の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view of a substrate holding mechanism for another embodiment of the optical print head according to the present invention.

【図7】本発明に係る光プリントヘッドの他の実施例に
ついての説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of another embodiment of the optical print head according to the present invention.

【図8】本発明に係る端面発光型光プリントヘッドの要
部斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of a main part of an edge emitting optical print head according to the present invention.

【図9】従来の面型光プリントヘッドの斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a conventional surface-type optical print head.

【図10】従来の光プリントヘッドの、室温下調整時の
状態を説明した図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a state of a conventional optical print head during room temperature adjustment.

【図11】従来の光プリントヘッドの、点灯駆動時の温
度上昇後の状態を説明した図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a state of the conventional optical print head after temperature rise during lighting drive.

【図12】従来の面型光プリントヘッドの断面図であ
る。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a conventional surface-type optical print head.

【図13】従来の端面型光プリントヘッドの斜視図であ
る。
FIG. 13 is a perspective view of a conventional end-face type optical print head.

【図14】従来の端面型光プリントヘッドの、室温調整
時の状態を説明した図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a state of a conventional end-face type optical print head during room temperature adjustment.

【図15】従来の端面型光プリントヘッドの、点灯駆動
時の温度上昇後の状態を説明した図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a state of a conventional end-face type optical print head after temperature rise during lighting drive.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 外囲器のベース 4 短焦点レンズアレイ 6 発光ダイオードアレイ素子 14 基板固定機構 1 substrate 2 envelope base 4 short focus lens array 6 light emitting diode array element 14 substrate fixing mechanism

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/036 A 9070−5C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical indication H04N 1/036 A 9070-5C

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の発光ダイオードアレイ素子を表面に
整列して載置固着した長尺な基板と、前記発光ダイオー
ドアレイ素子の発光光軸上に配置したレンズアレイと、
前記基板と前記レンズアレイを積載、内包する外囲器
と、前記基板と前記外囲器を接続し、且つ、前記外囲器
を主走査方向に可動とする基板固定機構を具備すること
を特徴とする光プリンタヘッド。
1. A long substrate on which a plurality of light emitting diode array elements are aligned and mounted on a surface and fixed, and a lens array arranged on an emission optical axis of the light emitting diode array elements.
It is provided with an enclosure for loading and enclosing the substrate and the lens array, and a substrate fixing mechanism for connecting the substrate and the envelope and for moving the enclosure in the main scanning direction. And optical printer head.
【請求項2】請求項1において、基板固定機構には、基
板を主走査方向の基板両端部方向に絶えず引っ張るコイ
ルばねが含まれることを特徴とする光プリンタヘッド。
2. The optical printer head according to claim 1, wherein the substrate fixing mechanism includes a coil spring that constantly pulls the substrate toward both ends of the substrate in the main scanning direction.
【請求項3】請求項1において、長尺な基板と、外囲器
の間に流動性のある伝熱性材料を挾むことを特徴とする
光プリンタヘッド。
3. An optical printer head according to claim 1, wherein a heat-conductive material having fluidity is sandwiched between a long substrate and an envelope.
JP20800092A 1992-08-04 1992-08-04 Optical printer head Pending JPH0655774A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102218938A (en) * 2010-04-05 2011-10-19 精工爱普生株式会社 Optical head and electronic device

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