JPH08262300A - 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】レンズプレート３ａとレンズカバー３ｃとの間
に複数個のレンズ３ｂを直線状に配列実装させたレンズ
部材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とを各レンズ３ｂと各画像素子
アレイ２とが１対１に対応するように併設固定させた画
像装置であって、前記レンズ部材３の各レンズ３ｂはそ
の一主面側がレンズプレート３ａに、他主面側がレンズ
カバー３ｃに各々、弾性率が4000乃至30000Kg/cm² のフ
ィルム状熱可塑性接着剤Ｆを介して固定されている。

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、一般にレンズプレートが平板
状であること、レンズプレートにレンズをエポキシ樹脂
から成る接着剤を介して接着固定する際、接着剤の熱硬
化に１５０℃の熱を１時間程度印加しなければならず接
着固定に長時間を要すること等からレンズをレンズプレ
ートに接着固定する場合、レンズの固定位置にズレが発
生し易く、レンズに位置ズレが発生すると各発光ダイオ
ード素子アレイが発光した光をレンズを介して外部の感
光体に良好に結像させることが不可となり、感光体面に
鮮明で正確な潜像を形成することができないという欠点
を有していた。

【０００７】またこの従来の画像装置においては、各レ
ンズの厚さに微小なバラツキが存在しているとレンズプ
レートにレンズを接着固定した際、各レンズの厚さ方向
の中心位置にズレが発生し、レンズの厚さ方向の中心位
置に位置ズレが発生すると各発光ダイオード素子アレイ
が発光した光をレンズを介して外部の感光体に良好に結
像させることが不可となり、感光体面に鮮明で正確な潜
像を形成することができないという欠点も有していた。

【０００８】尚、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
いてもレンズの位置ズレに起因して固体撮像素子アレイ
に外部画像情報を正確に照射させることが不可となり、
固体撮像素子アレイに外部画像情報に対応した正確な電
気信号を発生させることができないという欠点を有す
る。

【０００９】

【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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明はレンズプレート
とレンズカバーとの間に複数個のレンズを直線状に配列
実装させたレンズ部材と、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に対応するように併設固定させ
た画像装置であって、前記レンズ部材の各レンズはその
一主面側がレンズプレートに、他主面側がレンズカバー
に各々、弾性率が4000乃至30000Kg/cm²のフィルム状熱
可塑性接着剤を介して固定されていることを特徴とする
ものである。

【００１１】また本発明は前記レンズ部材のレンズプレ
ート及びレンズカバーを透光性材料で形成することを特
徴とするものである。

【００１２】更に本発明は前記フィルム状接着剤を透光
性材料で形成することを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】本発明の画像装置によれば、レンズ部材をレン
ズプレートとレンズカバーとの間に複数個のレンズを直
線状に配列させるとともに各レンズの一主面側をレンズ
プレートに、他主面側をレンズカバーに各々フィルム状
接着剤を介し固定することによって形成しており、各レ
ンズがレンズプレートとレンズカバーとで挟持されてい
ることから各レンズの位置にズレが発生し難く、その結
果、各画像素子アレイは各レンズに極めて正確に対向
し、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、発光ダイオード素子の発する光はレ
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、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】また本発明の画像装置によれば、レンズ部
材の各レンズがレンズプレート及びレンズカバーの各々
に弾性率が4000乃至30000Kg/cm² のフィルム状熱可塑性
接着剤を介して固定されていることから各レンズに微小
な厚みバラツキを有しているとしてもその厚みバラツキ
はフィルム状接着剤を変形させることにって吸収され、
その結果、各レンズ部材はその厚さ方向の中心位置が実
質的に全て同一位置となり、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、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、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可
能となる。

【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 は画像素子アレイとしての
発光ダイオード素子アレイ、3 はレンズ部材である。

【００１６】前記ベースプレート1 はカーボン繊維強化
液晶ポリマーや酸化アルミニウム質焼結体、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、その上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、例えば、
カーボン繊維強化液晶ポリマーから成る場合には射出成
形法を採用することによって所定形状に形成される。

【００１８】また前記ベースプレート1 上に配列実装さ
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。

【００１９】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。

【００２０】尚、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。

【００２１】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
隔ててレンズ部材3 が併設されている。

【００２２】前記レンズ部材3 はレンズプレート3a、複
数個のレンズ3b及びレンズカバー3cとから成り、レンズ
プレート3aとレンズカバー3cを平行に併設させるととも
に相対向する複数箇所に穴31、32を形成しておき、該レ
ンズプレート3aとレンズカバー3cとの間で各穴31、32を
塞ぐようにレンズ3bを配置取着することによて形成され
ている。

【００２３】前記レンズ部材3 のレンズプレート3a及び
レンズカバー3cは複数個のレンズ3bを所定の間隔で支持
する支持部材として作用し、また穴31、32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3bへ入射させるとともにレンズ3bに入射された
光を外部の感光体に照射させる作用を為す。尚、前記レ
ンズプレート3a及びレンズカバー3cは、例えばガラスエ
ポキシ樹脂等の材料で形成され、穴31、32はガラスエポ
キシ樹脂にドリル等により穴開け加工を施すことによっ
て形成される。

【００２４】また前記レンズ部材3 のレンズプレート3a
及びレンズカバー3cはそれをガラス、石英等の透光性材
料で形成しておくとレンズプレート3a及びレンズカバー
3cの各々に穴31、32を形成しておかなくても発光ダイオ
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3bへ入射させる、或いはレンズ3bに入射された
光を外部の感光体に照射させることができる。従って、
レンズプレート3a及びレンズカバー3cの構造を簡単と
し、且つ穴開け加工を不要として安価なものとなすには
レンズプレート3a及びレンズカバー3cをガラスや石英等
の透光性材料で形成しておくことが好ましい。

【００２５】更に前記レンズプレート3a及びレンズカバ
ー3cに支持された各レンズ3b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。

【００２６】前記レンズ3bのレンズプレート3a及びレン
ズカバー3c間への取着は、レンズプレート3aとレンズカ
バー3cを平行に併設させるとともにその間に複数個のレ
ンス3bを所定間隔をもって直線状に配列させ、各レンズ
3bの一主面側をレンズプレート3aに、他主面側をレンズ
カバー3cに各々フィルム状接着剤Ｆを介して接着固定す
ることによって行われる。この場合、各レンズ3bはレン
ズプレート3aとレンズカバー3cとで挟持されているため
各レンズ3bはその固定位置にズレが発生し難く、その結
果、発光ダイオード素子2aの発する光はレンズ3bを介し
て外部の感光体Ｐ面に正確に照射され、感光体Ｐ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】また前記レンズ3bをレンズプレート3a及び
レンズカバー3cに接着固定するフィルム状熱可塑性接着
剤Ｆはスチレンーブタジエン系の熱可塑性樹脂やポリウ
レタン系の熱可塑性樹脂が好適に使用され、4000乃至30
000Kg/cm² の弾性率を有していることからレンズプレー
ト3a及びレンズカバー3cの間に各レンズ3bを挟み、各レ
ンズ3bの両主面側をレンズプレート3a及びレンズカバー
3cにフィルム状熱可塑性接着剤Ｆ介して接着固定する
際、各レンズ3bに微小な厚みバラツキを有していたとし
てもその厚みバラツキはフィルム状熱可塑性接着剤Ｆを
変形させることにって吸収され、その結果、各レンズ3b
はその厚さ方向の中心位置が実質的に全て同一位置とな
り、これによって発光ダイオード素子2aの発する光がレ
ンズ3bを介して感光体Ｐ面に正確に照射され、感光体Ｐ
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。

【００２８】尚、前記フィルム状熱可塑性接着剤Ｆはそ
の弾性率が4000Kg/cm ² 未満であるとレンズ3bをレンズ
プレート3a及びレンズカバー3cに接着固定する際、各レ
ンズ3bに存在する微小な厚みバラツキを良好に吸収する
ことができず、また30000Kg/cm ²を越えるとレンズプレ
ート3a及びレンズカバー3cにレンズ3bを固定した後、振
動等が印加されると各レンズ3bが揺動し厚み方向の固定
位置にバラツキが発生してしまう。従って、前記フィル
ム状熱可塑性接着剤Ｆはその弾性率が4000乃至30000Kg/
cm² の範囲に特定される。

【００２９】また前記フィルム状熱可塑性接着剤Ｆはス
チレンーブタジエン系の熱可塑性樹脂等、透光性材料で
形成しておくと該フィルム状熱可塑性接着剤Ｆでレンズ
3bをレンズプレート3a及びレンズカバー3cに接着固定し
てもフィルム状熱可塑性接着剤Ｆが発光ダイオード素子
2aの光の通路を狭いものにすることはない。従って、発
光ダイオード素子2aが発する光をレンズ3bを介して外部
の感光体Ｐに照射する際、その光の通路を広くするため
にはフィルム状熱可塑性接着剤Ｆをスチレンーブタジエ
ン系の熱可塑性樹脂等、透光性材料で形成しておくこと
が好ましい。

【００３０】更に前記発光ダイオード素子アレイ2 が実
装されたベースプレート1 及び複数個のレンズ3bが直線
状に配列されているレンズ部材3 はその各々をガラスエ
ポキシ樹脂等から成る一対のスペーサ4 、4 に接合させ
ることによって各発光ダイオード素子アレイ2 と各レン
ズ3bとが所定距離隔てて1 対1 に対応するように併設さ
れている。

【００３１】前記一対のスペーサ4 はその上部に第１位
置合わせ規準面4aを、下部に第２位置合わせ規準面4bを
有しており、スペーサ5 の第１位置合わせ規準面4aにレ
ンズ部材3 の下面を、第２位置合わせ規準面4bにベース
プレート1 の上面外周部を当接固定させることによって
各発光ダイオード素子アレイ2 と各レンズ3bとは間に所
定距離を隔てて1 対1 に対応するようになっている。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
配列実装されている各発光ダイオード素子2aに所定の電
力を印加して各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3b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、図３に示すようにベー
スプレート1 の各発光ダイオード素子アレイ2 間に光遮
蔽部材5 を配置させておくと各発光ダイオード素子アレ
イ2 の発光ダイオード素子2aが発する光は隣接する発光
ダイオード素子アレイ2 側に漏れようとしてもその漏れ
は前記光遮蔽部材5 で完全に遮断され、その結果、各発
光ダイオード素子アレイ2 の発光ダイオード素子2aが発
する光はそれに1 対1 に対応するレンズ3bを介してのみ
感光体Ｐに照射結像され、感光体Ｐには不要な光の照射
によるにじみ等が皆無となって、極めて鮮明な潜像を形
成することが可能となる。

【００３３】また同時にレンズ部材3 のレンズプレート
3aとレンズカバー3c間に各レンズ3bの位置を規制するテ
ンプレート6 を配設させておくと該テンプレート6 によ
ってレンズ3bの固定位置がより正確となり、これによっ
て各発光ダイオード素子アレイ2 と各レンズ3bとが正確
に対向し、発光ダイオード素子2aの発する光をレンズ3b
を介して感光体Ｐ面に正確に照射され、感光体Ｐにより
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。

【００３４】更に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個体撮像素子アレイに
変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。

【００３５】

【発明の効果】本発明の画像装置によれば、レンズ部材
をレンズプレートとレンズカバーとの間に複数個のレン
ズを直線状に配列させるとともに各レンズの一主面側を
レンズプレートに、他主面側をレンズカバーに各々フィ
ルム状接着剤を介し固定することによって形成してお
り、各レンズがレンズプレートとレンズカバーとで挟持
されていることから各レンズの位置にズレが発生し難
く、その結果、各画像素子アレイは各レンズに極めて正
確に対向し、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、発光ダイオード素子の発す
る光は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、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。

【００３６】また本発明の画像装置によれば、レンズ部
材の各レンズがレンズプレート及びレンズカバーの各々
に弾性率が4000乃至30000Kg/cm² のフィルム状熱可塑性
接着剤を介して固定されていることから各レンズに微小
な厚みバラツキを有しているとしてもその厚みバラツキ
はフィルム状熱可塑性接着剤を変形させることにって吸
収され、その結果、各レンズ部材はその厚さ方向の中心
位置が実質的に全て同一位置となり、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、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、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
ことが可能となる。

【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のＸーＸ線断面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【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・・・・・・レンズ部材 ３ａ・・・・・レンズプレート ３ｂ・・・・・レンズ ３ｃ・・・・・レンズカバー Ｆ・・・・・・フィルム状熱可塑性接着剤 Ｐ・・・・・・感光体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レンズプレートとレンズカバーとの間に複
   数個のレンズを直線状に配列実装させたレンズ部材と、
   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
   対応するように併設固定させた画像装置であって、前記
   レンズ部材の各レンズはその一主面側がレンズプレート
   に、他主面側がレンズカバーに各々、弾性率が4000乃至
   30000Kg/cm² のフィルム状熱可塑性接着剤を介して固定
   されていることを特徴とする画像装置。
2. 【請求項２】前記レンズ部材のレンズプレート及びレン
   ズカバーが透光性材料で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】前記フィルム状熱可塑性接着材が透光性材
   料で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。