JPH08195854A - 画像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】感光体に画像品質の高い潜像を正確に形成する
ことができる、或いは固体撮像素子アレイに外部画像情
報に対応する正確な電気信号を発生させることができる
画像装置を提供することにある。 【構成】複数個のレンズ３ａを所定の間隔で直線状に配
列支持するレンズプレート３と、多数の画像素子アレイ
２が直線状に配列実装されたベースプレート１との間に
透光性部材５を配し、且つ該透光性部材５にレンズプレ
ート３とベースプレート１を各レンズ３ａと各画像素子
アレイ２とが１対１に対応するようにして接合させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光プリンタヘッド等の画
像形成装置やイメージセンサ等の画像読み取り装置等に
使用される画像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像装置、例えば光プリンタヘッ
ド等の画像形成装置に使用される画像装置は通常、複数
個のレンズを所定の間隔で直線状に配列支持したポリカ
ーボネート等の樹脂から成るレンズプレートと、多数の
発光ダイオード素子アレイが直線状に配列実装された酸
化アルミニウム質焼結体やガラス等から成るベースプレ
ートとを、各レンズと各発光ダイオード素子アレイとが
１対１に対応するように併設固定させた構造を有してお
り、各発光ダイオード素子アレイの各発光ダイオード素
子を外部電気信号に対応させて個々に選択的に発光させ
るとともに、該発光ダイオード素子が発光した光をレン
ズを介して外部の感光体に結像させ、感光体に潜像を形
成させることによって画像形成装置として機能する。

【０００３】尚、前記ベースプレート上に直線状に配列
実装される発光ダイオード素子アレイは一般にその内部
に６４個の発光ダイオード素子が直線状に配列されて構
成されており、Ｂ４サイズの画像形成装置に使用する場
合には前記発光ダイオード素子アレイはその３２個が各
々を各レンズに１対１に対応するようにしてベースプレ
ート上に載置されることとなる。

【０００４】また前記レンズプレートに支持された各レ
ンズとベースプレートに実装された各発光ダイオード素
子アレイはその両者の位置にズレが発生すると感光体面
に結像させる像ににじみや白スジ、黒スジ等を発生し
て、鮮明で、正確な潜像を形成することが不可となるこ
とから各レンズと各発光ダイオード素子アレイとは極め
て高精度に位置合わせする必要がある。

【０００５】更に前記各レンズはレンズプレートに複数
個の穴を直線状に配列形成するとともに該穴を塞ぐよう
にエポキシ樹脂等から成る接着剤を介し接着固定するこ
とによってレンズプレート上に所定の間隔をもって直線
状に配列取着されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の画像装置においては、レンズプレートがポリカーボ
ネート等の樹脂で形成され、該ポリカーボネート等の樹
脂は軟質で平坦加工し難く平坦度が±５μｍ以上となる
ことから、レンズプレートに複数個のレンズを固定する
と各レンズの固定位置（固定高さ）にバラツキが発生す
るとともに各レンズを通過する光の広がりにバラツキが
発生してしまい、その結果、感光体にレンズを介して発
光ダイオード素子の発する光を照射させると各レンズを
通過する光の広がりにバラツキがあるため感光体の一部
に光が重複して照射されることとなり、これによって感
光体に鮮明で、且つ正確な潜像を形成することが不可と
なる欠点を有していた。

【０００７】また上述の実施例においては光プリンタヘ
ッド等の画像形成装置に使用される画像装置を例に採っ
て説明したが、固体撮像素子アレイを用いたイメージセ
ンサ等の画像読み取り装置等に使用される画像装置にお
いてもレンズを介して固体撮像素子アレイに外部画像情
報を正確に結像させることができず、固体撮像素子アレ
イに外部画像情報を正確に読み取らせることができない
という欠点を有する。

【０００８】

【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は発光ダイオード素子が発する光をレンズ
を介して感光体面に照射し、感光体に画像品質の高い潜
像を正確に形成することができる、或いは外部画像情報
をレンズを介して固体撮像素子アレイに正確に結像さ
せ、固体撮像素子アレイに外部画像情報に対応する正確
な電気信号を発生させることができる画像装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は複数個のレンズ
を所定の間隔で直線状に配列支持するレンズプレート
と、多数の画像素子アレイが直線状に配列実装されたベ
ースプレートとの間に透光性部材を配し、且つ該透光性
部材にレンズプレートとベースプレートを各レンズと各
画像素子アレイとが１対１に対応するようにして接合さ
せたことを特徴とするものである。

【００１０】また本発明は前記透光性部材が複数枚の透
光性基板を積層することによって形成されていることを
特徴とするものである。

【００１１】更に本発明は前記透光性部材に光量絞り部
材が取着されていることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明の画像装置によれば、複数個のレンズを
所定の間隔で直線状に配列支持するレンズプレートと、
多数の画像素子アレイが直線状に配列実装されたベース
プレートとの間に透光性部材を配し、且つ該透光性部材
にレンズプレートとベースプレートを各レンズと各画像
素子アレイとが１対１に対応するようにして接合させた
ことから各レンズと各画像素子アレイの距離が透光性部
材によって全て一定となり、これによって光プリンタヘ
ッド等の画像形成装置として使用した場合には、発光ダ
イオード素子の発する光がレンズを介して感光体面に正
確に照射され、感光体に画像品質の高い潜像を正確に形
成することが可能となり、また画像読み取り装置として
使用した場合には、外部画像情報をレンズを介して固体
撮像素子アレイに正確に結像させ、固体撮像素子アレイ
に外部画像情報に対応する正確な電気信号を発生させる
ことができる。

【００１３】また本発明の画像装置は、透光性部材を複
数個の透光性基板の積層体で形成すれば透光性部材全体
の平坦度、厚みがより均一となり、その結果、各レンズ
と各画像素子アレイの距離をより均等として画像形成装
置として使用した場合には、発光ダイオード素子の発す
る光がレンズを介して感光体により正確に照射され、感
光体に画像品質の高い潜像を形成することが可能とな
り、また画像読み取り装置として使用した場合には、外
部画像情報をレンズを介して固体撮像素子アレイに正確
に結像させ、固体撮像素子アレイに外部画像情報に対応
する正確な電気信号を発生させることができる。

【００１４】更に本発明の画像装置によれば、透光性部
材に光量絞り部材を取着させておくとレンズを通過する
光の広がりが前記光量絞り部材によって制限され、その
結果、感光体に発光ダイオード素子の発した光が重複し
て照射されたり、固体撮像素子アレイに外部画像情報が
重複して照射結像されることはなくなり、感光体に正
確、鮮明な潜像を形成することが可能になるとともに固
体撮像素子アレイに外部画像情報に対応する正確な電気
信号を発生させることができる。

【００１５】

【実施例】次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明す
る。図１及び図２は本発明の画像装置を画像形成装置と
しての光プリンタヘッドに採用した場合の一実施例を示
し、1 はベースプレート、2 は発光ダイオード素子アレ
イ、3 はレンズプレートである。

【００１６】前記ベースプレート1 は酸化アルミニウム
質焼結体や結晶化ガラス、石英、ガラスエポキシ樹脂等
の電気絶縁材料から成り、その下面に複数個の発光ダイ
オード素子アレイ2 が直線状に配列実装されている。

【００１７】前記ベースプレート1 は発光ダイオード素
子アレイ2 を支持する支持部材として作用し、図２に示
す如く、ベースプレート1 に被着させた電極配線1aに各
発光ダイオード素子アレイ2 の各電極2bをフリップチッ
プ接続、具体的にはベースプレート1 の表面に発光ダイ
オード素子アレイ2 を、該ベースプレート1 に被着させ
た電極配線1aと発光ダイオード素子アレイ2 の各電極2b
とが間に半田4 を挟み対向するようにして載置させ、し
かる後、前記半田4 を加熱溶融させ、ベースプレート1
の各電極配線1aと発光ダイオード素子アレイ2 の各電極
2bとを半田接合させることによって各発光ダイオード素
子アレイ2 はベースプレート1 の下面に配列実装され
る。

【００１８】尚、前記ベースプレート1 は酸化アルミニ
ウム質焼結体や結晶化ガラス、石英、ガラスエポキシ樹
脂等から成り、例えば酸化アルミニウム質焼結体等の不
透明材から成る場合には中央部に開口が設けられ、該開
口が発光ダイオード素子アレイ2 と後述するレンズ3aと
の光の通路を形成するための窓部となり、また結晶化ガ
ラスや石英等の透明材から成る場合にはその中央領域が
そのまま発光ダイオード素子アレイ2 とレンズ3aとの光
の通路を形成するための窓部となる。

【００１９】また前記ベースプレート1 に配列実装され
ている発光ダイオード素子アレイ2は複数個の発光ダイ
オード素子2aから成り、該発光ダイオード素子2aは外部
電気信号に対応して個々に選択的に発光し、発光した光
を感光体Ｐ表面に照射することによって感光体Ｐに画像
を形成するための潜像を形成する。

【００２０】前記発光ダイオード素子2aはGaAsP 系、Ga
P 系の発光ダイオードが使用され、例えば、GaAsP 系の
発光ダイオードの場合には、まずGaAsの基板を炉中にて
高温に加熱するとともにAsH ₃ ( アルシン) とPH₃ ( ホ
スヒン) とGa( ガリウム) を適量に含むガスを接触させ
て基板表面にn 型半導体のGaAsP(ガリウムー砒素ーリ
ン) の単結晶を成長させ、次にGaAsP 単結晶表面にSi₃
N ₄ ( 窒化シリコン) の窓付膜を被着させるとともに該
窓部にZn( 亜鉛) のガスをさらし、n 型半導体のGaAsP
単結晶の一部にZnを拡散させてp 型半導体を形成し、pn
接合をもたすことによって形成される。

【００２１】前記発光ダイオード素子2aはＢ４サイズの
光プリンタヘッドの場合、2048個(1mm当たり8 個) が直
線状に配列されており、具体的には64個の発光ダイオー
ド素子2aを一単位とした発光ダイオード素子アレイ2 を
32個、直線状に配列することによって2048個の発光ダイ
オード素子2aがベースプレート1 上に配列実装されてい
る。

【００２２】また前記発光ダイオード素子アレイ2 が配
列実装されたベースプレート1 はその上部に一定距離を
隔ててレンズプレート3 が併設されており、該レンズプ
レート3 には複数個の穴が直線状に配列形成されている
とともに穴を塞ぐようにしてレンズ3aが取着されてい
る。

【００２３】前記レンズプレート3 は例えば、ガラスエ
ポキシ樹脂等の材料で形成されており、その上面に複数
個のレンズ3aを所定の間隔で支持する支持部材として作
用するとともにレンズプレート3 に設けた穴は発光ダイ
オード素子アレイ2 の各発光ダイオード素子2aが発する
光をレンズ3aへ透過させる作用を為す。また前記レンズ
プレート3 に支持された各レンズ3aは各発光ダイオード
素子2aが発する光を感光体Ｐ面に照射させる作用を為
し、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明樹
脂、或いはガラス等の透明無機物で形成されたレンズが
好適に使用される。

【００２４】尚、前記各レンズ3aはその外表面の一部を
レンズプレート3 にエポキシ樹脂等の接着剤を介し接着
することによってレンズプレート3 の上面に所定の間隔
で直線状に接着される。

【００２５】更に前記多数の発光ダイオード素子アレイ
2 が直線状に配列実装されたベースプレート1 と複数個
のレンズ3aを所定の間隔で直線状に配列支持するレンズ
プレート3 との間には透光性部材5 が配置されており、
該透光性部材5 にレンズプレート3 とベースプレート1
を各レンズ3aと各発光ダイオード素子アレイ2 とが１対
１に対応するようにして接合されている。

【００２６】前記透光性部材5 はベースプレート1 とレ
ンズプレート3 を支持する支持部材として作用するとと
もに各発光ダイオード素子アレイ2 と各レンズ3aとの距
離を全て一定とする作用を為し、透光性部材5 の両面に
ベースプレート1 とレンズプレート3 を接合させれば、
ベースプレート1 に配列実装されている各発光ダイオー
ド素子アレイ2 とレンズプレート3 に支持されている各
レンズ3aの距離が全て一定となり、これによって発光ダ
イオード素子アレイ2 の各発光ダイオード素子2aの発す
る光はレンズ3aを介して外部の感光体Ｐ面に正確に照射
され、感光体に画像品質の高い潜像を正確に形成するこ
とが可能となる。

【００２７】前記透光性部材5 としては例えば、石英や
ソーダガラス、結晶化ガラス等が好適に使用される。

【００２８】また前記透光性部材5 は石英やソーダガラ
ス、結晶化ガラス等から成る透光性基板を複数枚、積層
することによって形成すると、各透光性基板に若干の厚
みバラツキや反りを有していたとしてもその厚みバラツ
キ及び反りは相殺されて透光性部材5 全体の平坦度、厚
みがより均一となり、その結果、各レンズ3aと各発光ダ
イオード素子アレイ2 の距離がより均等となり、発光ダ
イオード素子2aの発する光をレンズ3aを介して感光体Ｐ
により正確に照射し、感光体Ｐに画像品質の高い潜像を
形成することが可能となる。従って、前記透光性部材5
は結晶化ガラス等から成る透光性基板を複数枚、積層す
ることによって形成しておくことが好ましい。

【００２９】更に前記透光性部材5 に光量絞り部材6 を
取着しておくと、該光量絞り部材6はレンズ3aを通過す
る発光ダイオード素子2aの光の広がりを制限し、これに
よって感光体Ｐには発光ダイオード素子2aの発した光が
重複して照射されることはなく、感光体Ｐに極めて鮮明
な潜像を形成することが可能となる。従って、前記透光
性部材5 には光量絞り部材6 を取着しておくことが好ま
しい。

【００３０】前記光量絞り部材6 としては、例えば、ニ
ッケル、ニッケルー亜鉛、ニッケルー錫等の金属材料か
ら成り、透光性部材5 の表面にニッケル等を従来周知の
スパッタリング法や蒸着法、メッキ法等によって厚さ0.
1 〜0.5 μm に被着させ、しかる後、これをエッチング
加工法により所定パターンに加工することによって透光
性部材5 の表面に被着される。

【００３１】かくして本発明の画像装置によれば、ベー
スプレート1 に直線状に配列実装されている発光ダイオ
ード素子アレイ2 の発光ダイオード素子2aを個別に選択
的に発光させ、該各発光ダイオード素子2aが発光した光
をレンズ3aを介して外部の感光体Ｐ面に結像させ、感光
体Ｐに所定の潜像を形成することによって画像形成装置
として機能する。

【００３２】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能であり、例えば、上述の実施例では光プ
リンタヘッド等の画像形成装置に使用する場合を例に採
って説明したが、発光ダイオード素子アレイを固体撮像
素子アレイに買えてイメージセンサ等の画像読み取り装
置にも使用可能である。

【００３３】

【発明の効果】本発明の画像装置によれば、複数個のレ
ンズを所定の間隔で直線状に配列支持するレンズプレー
トと、多数の画像素子アレイが直線状に配列実装された
ベースプレートとの間に透光性部材を配し、且つ該透光
性部材にレンズプレートとベースプレートを各レンズと
各画像素子アレイとが１対１に対応するようにして接合
させたことから各レンズと各画像素子アレイの距離が透
光性部材によって全て一定となり、これによって光プリ
ンタヘッド等の画像形成装置として使用した場合には、
発光ダイオード素子の発する光がレンズを介して感光体
面に正確に照射され、感光体に画像品質の高い潜像を正
確に形成することが可能となり、また画像読み取り装置
として使用した場合には、外部画像情報をレンズを介し
て固体撮像素子アレイに正確に結像させ、固体撮像素子
アレイに外部画像情報に対応する正確な電気信号を発生
させることができる。

【００３４】また本発明の画像装置は、透光性部材を複
数個の透光性基板の積層体で形成すれば透光性部材全体
の平坦度、厚みがより均一となり、その結果、各レンズ
と各画像素子アレイの距離をより均等として画像形成装
置として使用した場合には、発光ダイオード素子の発す
る光がレンズを介して感光体により正確に照射され、感
光体に画像品質の高い潜像を形成することが可能とな
り、また画像読み取り装置として使用した場合には、外
部画像情報をレンズを介して固体撮像素子アレイに正確
に結像させ、固体撮像素子アレイに外部画像情報に対応
する正確な電気信号を発生させることができる。

【００３５】更に本発明の画像装置によれば、透光性部
材に光量絞り部材を取着させておくとレンズを通過する
光の広がりが前記光量絞り部材によって制限され、その
結果、感光体に発光ダイオード素子の発した光が重複し
て照射されたり、固体撮像素子アレイに外部画像情報が
重複して照射結像されることはなくなり、感光体に正
確、鮮明な潜像を形成することが可能になるとともに固
体撮像素子アレイに外部画像情報に対応する正確な電気
信号を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像装置を画像形成装置としての光プ
リンタヘッドに採用した場合の一実施例を示す断面図で
ある。

【図２】図１に示す光プリンタヘッドのベースプレート
の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１・・・・・・ベースプレート ２・・・・・・発光ダイオード素子アレイ ２ａ・・・・・発光ダイオード素子 ３・・・・・・レンズプレート ３ａ・・・・・レンズ ５・・・・・・透光性部材 ６・・・・・・光量絞り部材 Ｐ・・・・・・感光体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｎ Ｌ Ｈ０４Ｎ 1/028 Ｂ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個のレンズを所定の間隔で直線状に配
   列支持するレンズプレートと、多数の画像素子アレイが
   直線状に配列実装されたベースプレートとの間に透光性
   部材を配し、且つ該透光性部材にレンズプレートとベー
   スプレートを各レンズと各画像素子アレイとが１対１に
   対応するようにして接合させたことを特徴とする画像装
   置。
2. 【請求項２】前記透光性部材が複数枚の透光性基板を積
   層して形成されていることを特徴とする請求項１に記載
   の画像装置。
3. 【請求項３】前記透光性部材に光量絞り部材が取着され
   ていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の画像装置。