JPH08300717A - 画像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】感光体に画像品質の高い潜像を正確に形成で
き、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できる画像装置を提供する。 【構成】複数個のレンズ５が直線状に配列実装されたレ
ンズプレート４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４と各
画像素子アレイ２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、レンズプレート４上に各レンズ
５の側面に当接し、各レンズ５の位置を規制するテンプ
レート６を配設させる。

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。

【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
が直線状に配列実装されたレンズプレートと、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
とを、各レンズと各画像素子アレイが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、前記レンズプ
レート上に各レンズの側面に当接し、各レンズの位置を
規制するテンプレートを配設させたことを特徴とするも
のである。

【００１０】

【作用】本発明の画像装置によれば、複数個のレンズが
配列実装されるレンズプレート上に各レンズの側面に当
接し、各レンズの位置を規制するテンプレートを配設さ
せたことから各レンズは前記テンプレートによってレン
ズプレートの所定位置に極めて正確に位置合わせされる
こととなり、その結果、各レンズを各画像素子アレイに
極めて正確に対向させることが可能となり、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が発する光をレンズを介して感
光体面に正確に照射し、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、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。

【００１１】また本発明の画像装置によれば、テンプレ
ートが各レンズの側面に当接し、上下面に当接しないこ
とから各レンズは光の取り込み量が多くなり、その結
果、各レンズを介して感光体面に高輝度の光を正確に照
射し、感光体により画像品質の高い潜像を正確に形成す
ることができたり、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、且つ鮮明に結像させ、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。

【００１２】

【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乃至図３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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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 が併設されおり、該レンズ部材3 は
複数個の穴が直接状に配列形成されているレンズプレー
ト4 と、該レンズプレート4上で、レンズプレート4 の
穴を塞ぐように取着されたレンズ5 とから形成されてい
る。

【００１９】前記レンズ部材3 のレンズプレート4 は複
数個のレンズ5 を所定の間隔で支持する支持部材として
作用し、ま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5 へ透過させる作
用を為す。

【００２０】前記レンズプレート4 は、例えばガラスエ
ポキシ樹脂、酸化アルミニウム質焼結体、石英、ガラス
等の材料で形成され、穴はガラスエポキシ樹脂等にドリ
ル等により穴開け加工を施すことによって形成される。

【００２１】尚、前記レンズ部材3 のレンズプレート4
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4 に穴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4 へ入射させることができる。従って、レン
ズプレート4 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4 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。

【００２２】また前記レンズプレート4 に支持された各
レンズ5 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。

【００２３】前記レンズ5 のレンズプレート4 への取着
は、各レンズ5 の下面外周部をレンズプレート4 の穴周
辺に接着剤を介し接着固定することによって行われる。

【００２４】更に前記上面にレンズ5 が配列実装される
レンズプレート4 には、図３に示す如く、各レンズ5 の
側面に当接し、各レンズ5 の位置を規制するテンプレー
ト6が配設されている。

【００２５】前記テンプレート6 はレンズプレート4 上
にレンズ5 を取着する際、レンズ5の位置を規制してレ
ンズ5 をレンズプレート4 の所定位置に正確に位置合わ
せする作用を為し、前記テンプレート6 によって各レン
ズ5 はレンズプレート4 の所定位置に極めて正確に取着
されるとともに発光ダイオード素子アレイ2 に対し極め
て正確に対向し、その結果、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5 を介
して感光体Ｐ面に正確に照射させ、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。

【００２６】前記テンプレート6 はまたレンズプレート
4 上に配列実装される各レンズ5 の側面に当接し、各レ
ンズ5 の上下面には当接しないことから各レンズ5 は光
の取り込み量が極めて多いものとなり、その結果、各レ
ンズ5 を介して感光体Ｐ面に高輝度の光を正確に照射
し、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。

【００２７】尚、前記テンプレート6 は例えば、カーボ
ン繊維強化液晶ポリマーやインバーと称される鋼で形成
される。

【００２８】また一方、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5
をレンズプレート4 上に直線状に配列実装させて成るレ
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7 、7 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5 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。

【００２９】前記一対のスペーサ7 はその上部に第１位
置合わせ規準面7aを、下部に第２位置合わせ規準面7bを
有しており、スペーサ7 の第１位置合わせ規準面7aにレ
ンズ部材3 の下面を、第２位置合わせ規準面7b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5 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。

【００３０】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5 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。

【００３１】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。

【００３２】

【発明の効果】本発明の画像装置によれば、複数個のレ
ンズが配列実装されるレンズプレート上に各レンズの側
面に当接し、各レンズの位置を規制するテンプレートを
配設させたことから各レンズは前記テンプレートによっ
てレンズプレートの所定位置に極めて正確に位置合わせ
されることとなり、その結果、各レンズを各画像素子ア
レイに極めて正確に対向させることが可能となり、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が発する光をレンズを介
して感光体面に正確に照射し、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、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。

【００３３】また本発明の画像装置によれば、テンプレ
ートが各レンズの側面に当接し、上下面に当接しないこ
とから各レンズは光の取り込み量が多くなり、その結
果、各レンズを介して感光体面に高輝度の光を正確に照
射し、感光体により画像品質の高い潜像を正確に形成す
ることができたり、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、且つ鮮明に結像させ、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】本発明のレンズ部材を説明するための要部拡大
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・・・・・・・・・・・レンズ部材 ４・・・・・・・・・・・レンズプレート ５・・・・・・・・・・・レンズ ６・・・・・・・・・・・テンプレート Ｐ・・・・・感光体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個のレンズが直線状に配列実装された
   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を、各レンズと各画像素
   子アレイが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、前記レンズプレート上に各レンズの側面
   に当接し、各レンズの位置を規制するテンプレートを配
   設させたことを特徴とする画像装置。