JPH08201725A - ロッドレンズアレイ - Google Patents

ロッドレンズアレイ

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JPH08201725A
JPH08201725A JP29765394A JP29765394A JPH08201725A JP H08201725 A JPH08201725 A JP H08201725A JP 29765394 A JP29765394 A JP 29765394A JP 29765394 A JP29765394 A JP 29765394A JP H08201725 A JPH08201725 A JP H08201725A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rod lens
lens array
rod
rod lenses
led
Prior art date
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Pending
Application number
JP29765394A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Taniguchi
秀夫 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08201725A publication Critical patent/JPH08201725A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 LEDプリントヘッドの解像度を比較的簡単
な方法で向上させる。 【構成】 ロッドレンズアレイのロッドレンズを配列方
向に微小角度傾斜させて設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、LEDプリントヘッド
のLEDからの発生された信号光を感光体上に集光する
ためのロッドレンズアレイに関する。
【0002】
【従来の技術】発光ダイオード(LED)から発生され
た信号光を感光性ドラム上に結像させて潜像を形成し、
この潜像を現像することにより被印刷体上に画像を形成
する電子写真式プリンタとしてLEDプリンタが広く知
られている。LEDプリンタに用いられるLEDプリン
トヘッドは、一般に、図6に示すように、ハウジング2
1内に固定され表面に電気回路が形成された回路基板2
2と、回路基板22上に列状に配設され印加された電気
信号に応じて光信号を発生する複数のLEDから成る図
示しないLEDアレイと、LEDアレイから選択的に発
生された信号光を感光性ドラム23上に集光させる円筒
状の複数のレンズが列状に配設され且つLEDアレイと
感光性ドラム23の回転軸に平行に配置されたロッドレ
ンズアレイ24とから構成されている。
【0003】このような従来のLEDプリントヘッドに
おいて、電気回路を介した電気信号により信号光がLE
Dアレイから発生されると、信号光はロッドレンズアレ
イ24を介して感光性ドラム23の表面上に集光されて
潜像が形成され、この潜像が現像器により現像されて被
印刷体上への印刷がなされている。この種の従来のLE
Dプリントヘッドでは、ロッドレンズアレイはその各レ
ンズの中心光軸がレンズの配設方向若しくはLEDアレ
イの方向に対して直角方向に向けられた状態で配列され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、各種OA機器の
発達に伴い、LEDプリントヘッドにおいても、一層の
高性能化、とりわけ、解像度向上の要請が一段と高まっ
ている。解像度は、被印刷体に印刷される画像を構成す
る画素の密度、従って発光素子としてのLEDの形成密
度、により規定されるので、LEDプリントヘッドの解
像度を向上させるためには、一般的には、LEDアレイ
のLEDの相互間の配列のピッチを縮小して配設密度を
増大させればよいことになる。
【0005】しかし、LEDの配列ピッチを一定値、例
えば480dpi、以上に狭めて形成することは、加工
精度上の限界等により実際の製造上極めて困難である。
他方、従来のロッドレンズアレイを用いたLEDプリン
トヘッドでは、各ロッドレンズをその中心光軸がLED
アレイの方向に対して直角方向に向けられた状態で配設
されているので、感光性ドラム上に形成される画素潜像
のピッチは発光体としてのLEDの配設ピッチと実質的
に同一のピッチに規定されてしまう。
【0006】このような状況下で、LEDアレイとロッ
ドレンズアレイの組同士を対向状に配置して共通の感光
体上に形成することにより1印刷ライン上の画素密度を
増大させる試みもなされているが、このような構成で
は、LEDアレイ、ロッドレンズアレイ、及びそれらの
周辺要素を重複して設けなければならないと共に、LE
Dプリントヘッド自体も大型化せざるを得ない。
【0007】従って、本発明の目的は、比較的簡易な構
成で、LEDプリントヘッドの解像度を実質的に向上可
能なロッドレンズアレイを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明によれば、長手方向に延びる一対の支持体
と、支持体間の長手方向に沿って配列された複数の円筒
状のロッドレンズと、から成るロッドレンズアレイであ
って、ロッドレンズは中心光軸がロッドレンズが配列さ
れた方向に微小角傾斜させて設けられたことを特徴とす
るLEDプリントヘッド用ロッドレンズアレイが提供さ
れる。
【0009】上記ロッドレンズは相互に平行に対向する
端面を有し、端面はそれぞれ長辺の延在方向に平行に形
成されるように構成できる。上記ロッドレンズは相互に
平行に対向する端面を有し、端面はそれぞれ光軸に直角
に形成されるように構成することができる。
【0010】
【作用および効果】本発明のロッドレンズアレイをLE
Dプリントヘッドに適用した場合、先ず、ロッドレンズ
アレイの各ロッドレンズの中心光軸が、一方側に角度θ
1傾斜した状態でLEDから光が発生されると、光は一
定距離ずれた感光体上の位置であって且つLEDのピッ
チと同一のピッチを以て結像される。次いで、ロッドレ
ンズ光軸が他方側に角度θ2傾斜した状態で、LEDか
ら光が発生されると光は他方側に一定距離ずれた感光体
上の位置であって且つLEDのピッチと同一のピッチを
以て結像される。従って、これらの結像を同一ライン上
に合成的に形成することにより、一定のLEDのピッチ
に対して実質的に2倍の画素密度若しくは解像度の画像
を得ることができる。
【0011】
【実施例】次に、本発明によるLEDプリントヘッド用
ロッドレンズアレイについて実施例に従い図面を参照し
ながら詳細に説明する。本発明の第1の実施例によるロ
ッドレンズアレイの斜視を図1に示す。同図に示すよう
に、ロッドレンズアレイ1は、ガラスーエポキシ系の材
料から形成された長手方向に延びる一対の板状の支持部
材2、2と、支持部材2、2間に配列された複数の円筒
状のロッドレンズ3と、配列されたロッドレンズの両端
側で支持部材2、2間に固定されたスペーサ4、4と、
から成っている。複数のロッドレンズ3はそれぞれ隣接
するロッドレンズ3及び支持部材2との間で配列された
方向、即ち支持部材2の長手方向の一側に一定の微小角
度傾斜された状態でエポキシ系樹脂により固定されてい
る。ロッドレンズ3は、図1に示す例では、千鳥状に配
列されている。
【0012】本実施例のロッドレンズアレイ1は、図2
に示すように、LEDプリントヘッドに適用することが
できる。樹脂により形成されたハウジング5には表面に
電気回路が形成された回路基板6が固定されている。こ
の回路基板6には、図示は省略するが、発光素子として
のLEDが一定のピッチで設けられてLEDアレイが形
成されていると共に、これらのLEDを駆動するための
複数の駆動用ICが搭載されている。ロッドレンズアレ
イ1はその長手方向両端に支軸7、7が設けられてお
り、一方の支軸7はハウジング5に回動自在に支持され
ていると共に、他方の支軸7は回転機構8の回転軸に接
続され、回転機構8の回転駆動により支軸7、7を通過
する回転軸X1を中心に回転される。
【0013】回転機構8としては、例えば180゜の回
転角度で断続的に回転可能なステップモータを使用する
ことができるが、通常の連続回転式のモータを使用して
もよい。このような構成のLEDプリントヘッドはその
LEDアレイから発生された光がロッドレンズアレイ1
を介して集光されるように回転軸X1と平行に回転され
る感光体9と一定の位置関係で配置されている。
【0014】本実施例のロッドレンズアレイ1は、図3
(a)に示すように、ロッドレンズ3の配列方向の一側
に微小角度傾斜されているので、180゜回転する毎に
傾斜方向は反転する。即ち、1ライン上の画像の形成に
際して、任意の時点で、ロッドレンズ3が例えば同図の
実線で示す位置で一定ピッチPで設けられたLED10
1から光が発生されると、光はロッドレンズの中心光軸
に沿うように方向を変更されて、感光体9上の一側に一
定距離ずれた位置A1に結像される。このとき、隣接す
るLED102からも光が発生されると、同様に感光体
9の上の一方側にやはり一定距離ずれた位置A2に結像
される。次いで、ロッドレンズ3が180゜回転されて
破線で示す位置でLED101から光が発生されると、
光はロッドレンズの中心光軸に沿うように方向を変更さ
れて、感光体9上の他側に一定距離ずれた位置B1に結
像される。このとき、隣接するLED102からも光が
発生されると、同様に感光体9の上の他側にやはり一定
距離ずれた位置B2に結像される。
【0015】ここで、光がロッドレンズ3を通過する過
程でのずれ量をx、ロッドレンズを出て感光体9に至る
までのずれ量をyとした場合、レンズの反転により形成
された画素B1とA1、A1とB2、B2とA2との間の距離
を等間隔にするためには光路全体のずれ量x+yをP/
4と等しく設定すればよいので、 x+y = P/4 ・・・ (1) となり、また図3(b)より、 tanθ1 = x/Z0 ・・・ (2) tanθ2 = y/L0 ・・・ (3) となる。
【0016】ここで、角度θ1とθ2との関係はθ2=2
θ1となるので、LEDが例えば300dpi(ピッチ
P=84.6μm)の密度で設けられ、ロッドレンズの
レンズ長Z0=7mm、焦点深度TC=15mm、ロッ
ドレンズ3とLED及び感光体9との間の間隔L0=4
mm、とすれば、上述の式(1)乃至(3)から、x=
9.87μm、y=11.28μm、θ1=0.080
78°、θ2=0.1616°が得られる。
【0017】以上から、上述の条件下では、ロッドレン
ズ3の中心光軸の傾斜角θ1は0.08078°とすれ
ばよいことが理解される。図4は、本発明の第2実施例
のロッドレンズアレイ20をLEDプリントヘッドに適
用した場合の構成を示す。本実施例のロッドレンズアレ
イ20は、図4にその概略横断面を示すように、図1に
示したレンズアレイ2本を使用して一側にロッドレンズ
が傾斜した第1アレイ部分201と他側にロッドレンズ
が傾斜した第2アレイ部分202とを並列状に一体化し
て成るものである。レンズアレイ10は図示しない駆動
機構を介してLEDプリントヘッドの副走査方向、即ち
同図中矢印Hの方向、に往復動可能に設けられている。
【0018】まず、1ライン上の画像の形成に際して、
回路基板6上に一定のピッチPで形成されたLED11
から光が発生されると、この光は一方側に傾斜された第
1アレイ部分201のロッドレンズを介して感光体9上
にP/4だけずれ且つLED11と同一のピッチ位置に
集光される。次いで、ロッドレンズアレイ20を図4中
右方へ移動した状態で同様にLED11から光が発生さ
れると、光は第2アレイ部分202のロッドレンズを介
して感光体9上に他方側へP/4だけずれ且つLED1
1と同一のピッチ位置に集光される。この結果、第1及
び第2アレイ部分201、202を介して形成された画素
潜像は、上述の第1の実施例で説明したと同様に、LE
DアレイのLEDの形成ピッチの2倍の解像度を以て画
素潜像が形成される。
【0019】上述の実施例では、図5(a)に示すよう
に、ロッドレンズ3の上下両端面が支持部材2、2の長
手方向に対して平行になるように構成したが、これに代
えて、図5(b)に示すように、ロッドレンズ3の中心
光軸30に対して直角を成すように支持部材2、2間に
配列して構成してもよい。この場合、ロッドレンズは中
心光軸の傾斜角度θ1は上述の実施例1と同様に設定さ
れる。
【0020】次に、本発明のロッドレンズアレイの製造
方法について説明する。本発明のロッドレンズアレイ
は、従来とほぼ同様の方法で製造することができる。即
ち、表面に例えば熱硬化性樹脂を塗布したガラスエポキ
シ系の基板材間の両端側のスペーサ材間に長尺状のロッ
ドレンズ材を平行に配列させた状態で、これらの要素を
塗布した熱硬化性接着樹脂により固定して、図5(a)
に示すような矩形状のロッドレンズアレイ成形体を形成
するのは従来と同様に行える。
【0021】ロッドレンズアレイ成形体を形成したら、
本発明では、各ロッドレンズの中心光軸に対する直角方
向から所要のロッドレンズ傾斜角度θ1だけ傾斜した分
割線に沿ってダイヤモンドブレードにより切断分割し、
個別のロッドレンズアレイを形成する。このように分割
したロッドレンズアレイを研磨機を用いてレンズ面等を
研磨により仕上げることにより本発明のロッドレンズア
レイを得ることができる。
【0022】他方、本発明のロッドレンズアレイは、上
述のようなロッドレンズアレイ成形体の分割によるので
はなく、図5(b)に示すように、一定の傾斜角θ1
斜させたロッドレンズ装着溝を表面に形成した一対の支
持部材を形成し、表面に熱硬化性接着樹脂を塗布後、こ
れらの一方または両方のロッドレンズ装着溝に中心光軸
に対して直角な対向端面を有するロッドレンズを載置し
て他方の支持部材を重ねて固定することによっても製造
することができる。ロッドレンズ装着溝は、支持部材の
焼成前のグリーンシート板状体に、例えば金型を使用し
たプレス加工により溝を形成後、これを焼成することに
より形成することができる。この場合、図1に示したよ
うな、スペーサは必要に応じて設ければよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例によるロッドレンズアレイ
の斜視図である。
【図2】図1のロッドレンズアレイを適用したLEDプ
リントヘッドの構成図である。
【図3】図1のロッドレンズアレイを適用したLEDプ
リントヘッドの作用を示す説明図である。
【図4】本発明の第2実施例によるロッドレンズアレイ
を適用したLEDプリントヘッドの作用を示す説明図で
ある。
【図5】配列されたロッドレンズの形状を示す説明図で
ある。
【図6】
【符号の説明】
1 ロッドレンズアレイ 2 支持部材 3 ロッドレンズ 4 スペーサ 5 ハウジング 6 回路基板 7 支軸 8 回転機構 9 感光体 10 ロッドレンズアレイ 11 LED
───────────────────────────────────────────────────── 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 G02B 3/00 A

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】長手方向に延びる一対の支持体と、該支持
    体間の前記長手方向に沿って配列された複数の円筒状の
    ロッドレンズと、から成るロッドレンズアレイであっ
    て、前記ロッドレンズは中心光軸が前記ロッドレンズが
    配列された方向に微小角傾斜させて設けられたことを特
    徴とするLEDプリントヘッド用ロッドレンズアレイ。
  2. 【請求項2】前記ロッドレンズは相互に平行に対向する
    端面を有し、前記端面はそれぞれ前記配列方向に平行に
    形成された請求項1に記載のLEDプリントヘッド用ロ
    ッドレンズアレイ。
  3. 【請求項3】前記ロッドレンズは相互に平行に対向する
    端面を有し、前記端面はそれぞれ前記光軸に直角に形成
    された請求項1に記載のLEDプリントヘッド用ロッド
    レンズアレイ。
JP29765394A 1994-11-24 1994-11-30 ロッドレンズアレイ Pending JPH08201725A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29765394A JPH08201725A (ja) 1994-11-24 1994-11-30 ロッドレンズアレイ

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28966594 1994-11-24
JP6-289665 1994-11-24
JP29765394A JPH08201725A (ja) 1994-11-24 1994-11-30 ロッドレンズアレイ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08201725A true JPH08201725A (ja) 1996-08-09

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ID=26557687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29765394A Pending JPH08201725A (ja) 1994-11-24 1994-11-30 ロッドレンズアレイ

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JP (1) JPH08201725A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040420