(57)【要約】【課題】発光素子の光を感光体に正確に照射させて歪みの少ない良好な画像を形成することができ、しかもプリンタの小型化に供することが可能な高性能の光プリンタヘッドを提供する。【解決手段】複数個の発光素子アレイチップ２が一列状に搭載されているヘッド基板１の上方に、ロッドレンズアレイ４が取着されているハウジング５を、下方にベースプレート７を配設するとともに、これらヘッド基板１、ハウジング５及びベースプレート７を、底面部及び一対の側面部を備え、該側面部の中央域が両端域よりも外側に突出した断面略コ字状を成す複数個のクリップ１０でもって一体的に保持した形で光プリンタヘッドを構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の発光素子アレイチップが一列状に搭載されているヘッド基板の上方に、ロッドレンズアレイが取着されているハウジングを、下方にベースプレートを配設するとともに、これらヘッド基板、ハウジング及びベースプレートを、底面部及び一対の側面部を備え、該側面部の中央域が両端域よりも外側に突出した断面略コ字状を成す複数個のクリップでもって一体的に保持したことを特徴とする光プリンタヘッド。
【請求項２】
前記クリップの一部をベースプレートの下面角部、ロッドレンズアレイの両側に設けられるハウジングの角部に対して押圧せしめたことを特徴とする請求項１に記載の光プリンタヘッド。
【請求項３】
前記クリップが金属製の板バネから成っていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光プリンタヘッド。
【請求項４】
前記クリップがハウジングの外表面及びベースプレートの下面に設けられる溝に埋設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光プリンタヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式プリンタ等の露光手段として用いられる光プリンタヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真式プリンタ等の露光手段としてＬＥＤアレイヘッド等の光プリンタヘッドが用いられている。
【０００３】
かかる従来の光プリンタヘッドとしては、図５に示す如く、複数個の発光素子アレイチップを一列状に搭載して成るヘッド基板２１の上方に、ロッドレンズアレイ２４が取着されているハウジング２５を、下方にベースプレート２７を配設するとともに、これらヘッド基板２１、ハウジング２５及びベースプレート２７を、複数個のクリップ３０で一体的に保持した構造を有しており、前記発光素子アレイチップ２２の上面に設けられている多数の発光素子２３を外部からの画像データに基づいて個々に選択的に発光させるとともに、該発光された光をロッドレンズアレイ２４を介して外部に配される感光体に照射・結像させ、この感光体に所定の潜像を形成することによって光プリンタヘッドとして機能する。
【０００４】
そして感光体に形成された潜像は、その後、現像等のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写・定着させることによって記録紙に所定の画像が記録される。
【０００５】
尚、前記複数個のクリップ３０は、その外形が底面部と一対の側面部を備えた断面コ字状を成しており、該側面部の両端域が中央域よりも外側に突出した形に成形されたものが一般的である。そして、このようなクリップ３０は、ベースプレート２７側より光プリンタヘッドに取着させるとともに、クリップ３０の両端をハウジング２５の上面に係止させることによってベースプレート、ヘッド基板２１、ハウジング２５を挟持し、これらを一体的に保持するようにしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の光プリンタヘッドにおいては、クリップ３０の側面部の両端域が中央域よりも外側に突出した形に成形されていることから、クリップ３０が外側に開き易い状態にあり、光プリンタヘッドの搬送する際にクリップ３０に外力が印加されると、クリップ３０でベースプレート、ヘッド基板２１、ハウジング２５の位置関係がわずかにずれ、発光素子２３の光をロッドレンズアレイ２４を介して感光体の所定位置に照射させることが困難となり、画像に歪みが形成される欠点を有していた。
【０００７】
また、上述した従来の光プリンタヘッドにおいては、クリップ３０の側面部の両端域が外側に突出した形に成形されていることから、光プリンタヘッドの上部領域が外側に拡がることとなる。それ故、光プリンタヘッドをプリンタ内に取り付ける際に、光プリンタヘッドの両側に配される現像器、帯電器等に光プリンタヘッドの上部領域が接触することを避けるために、光プリンタヘッドを感光体より遠ざけて配設しなければならず、プリンタの全体構造が大型化する欠点を有していた（図５参照）。
【０００８】
本発明は、上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は発光素子の光を感光体に正確に照射させて歪みの少ない良好な画像を形成することができ、しかもプリンタの小型化に供することが可能な高性能の光プリンタヘッドを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の光プリンタヘッドは、複数個の発光素子アレイチップが一列状に搭載されているヘッド基板の上方に、ロッドレンズアレイが取着されているハウジングを、下方にベースプレートを配設するとともに、これらヘッド基板、ハウジング及びベースプレートを、底面部及び一対の側面部を備え、該側面部の中央域が両端域よりも外側に突出した断面略コ字状を成す複数個のクリップでもって一体的に保持したことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の光プリンタヘッドは、前記クリップの側面部の両端域をベースプレートの下面角部、ロッドレンズアレイの両側に設けられるハウジングの角部に対して接触させるとともに、該接触されるハウジング及びベースプレートの角部を前記クリップで内側に押圧せしめたことを特徴とするものである。
【００１１】
更に、本発明の光プリンタヘッドは、前記クリップが金属製の板バネから成っていることを特徴とするものである。
【００１２】
また更に、本発明の光プリンタヘッドは、前記クリップがハウジングの外表面及びベースプレートの下面に設けられる溝に埋設されていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の光プリンタヘッドによれば、ハウジング、ヘッド基板及びベースプレートを一体的に保持する底面部及び一対の側面部を備えた断面略コ字状を成すクリップを、その側面部の中央域が両端域よりも外側に突出するように屈曲させたことから、クリップ全体が内側に閉じる方向に力が働き易くなり、ハウジング、ヘッド基板及びベースプレートを一体的に保持する力を強めることができる。従って、光プリンタヘッドの搬送する際にクリップに外力が印加されても、ベースプレート、ヘッド基板、ハウジングの位置関係が所期の状態より良好に保持され、発光素子の光を感光体の所定位置に正確に照射させることができ、歪みの少ない良好な画像を形成することが可能となる。
【００１４】
しかもこの場合、クリップ側面部の両端域が中央域よりも内側に位置しており、光プリンタヘッドの上部領域が外側に大きく拡がることはないことから、プリンタ内に光プリンタヘッドを組み込む際に、光プリンタヘッドを感光体に近づけて配置させることができ、プリンタの小型化に供することが可能な光プリンタヘッドを実現できる。
【００１５】
また、本発明の光プリンタヘッドによれば、前記クリップの一部を、ベースプレートの下面角部、ロッドレンズアレイの両側に設けられるハウジングの角部に対して押圧せしめることにより、クリップの側面部による押圧力をベースプレートの厚み方向にも作用させることができるようになり、ベースプレートやハウジング、ヘッド基板をより強固に一体的に保持できるようになる。従って、光プリンタヘッドにより強い外力が印加された場合であっても、発光素子の光を感光体に正確に照射させ、歪みの少ない良好な画像を形成することが可能となる。
【００１６】
更に、本発明の光プリンタヘッドによれば、上記クリップをハウジングの外表面及びベースプレートの下面に設けられた溝の中に埋設することにより、クリップ全体が溝の内部に収容された形となり、光プリンタヘッドをプリンタ内に組み込む際、作業者の手がクリップに触れることで、クリップの取着位置がずれてしまうといった不具合を有効に防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の一形態に係る光プリンタヘッドの分解斜視図、図２は図１の光プリンタヘッドの断面図であり、１はヘッド基板、２は発光素子アレイチップ、４はロッドレンズアレイ、５はハウジング、７はベースプレート、１０はクリップである。
【００１９】
前記ヘッド基板１は、ガラス布基材エポキシ樹脂やガラス、セラミック等の電気絶縁性材料により矩形状に形成されており、その上面に発光素子アレイチップ２やハウジング５、図示しない電極、ドライバーＩＣ等が取着され、これらを支持する支持母材として機能する。
【００２０】
尚、前記ヘッド基板１は、例えばガラス布基材エポキシ樹脂から成る場合、ガラス糸を用いて形成したガラス布基材に液状のエポキシ樹脂を含浸・硬化させ、これを矩形状に切断することによって製作される。
【００２１】
また、前記ヘッド基板１の上面に搭載される複数個の発光素子アレイチップ２は、ヘッド基板１の長手方向（主走査方向）に一列状に配列されており、各発光素子アレイチップ２の上面には、例えば６００ｄｐｉ（ｄｏｔ　ｐｅｒ　ｉｎｃｈ）の密度で主走査方向に直線状に配列した多数の発光素子３が設けられている。
【００２２】
前記発光素子３としては、例えばＧａＡｌＡｓ系やＧａＡｓＰ系の化合物半導体を用いて形成された発光ダイオード等が好適に使用され、かかる発光ダイオードの内部にはｐｎ接合が設けられているため、図示しない電極等を介して電源電力が供給されると、ｐｎ接合付近で電子と正孔とが再結合し、発光素子３が所定の輝度で発光するようになっている。
【００２３】
尚、このような発光ダイオードを有する発光素子アレイチップ２は、従来周知の半導体製造技術、具体的には、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を採用し、上述の化合物半導体を単結晶シリコンウエハの上面にエピタキシャル成長させることによって形成され、得られた発光素子アレイチップ２をヘッド基板１の上面の所定位置に載置させた上、発光素子アレイチップ２上に設けられる図示しないパッドと対応する電極とを金属細線等で個々にボンディングすることにより発光素子アレイチップ２がヘッド基板１上に搭載される。
【００２４】
更に、前記ヘッド基板１の上方にはポリカーボネイトや液晶ポリマー等の樹脂から成るハウジング５が、下方にはアルミニウムやＳＵＳ等の金属材料から成るベースプレート７が配設されている。
【００２５】
前記ハウジング５は、その上部にロッドレンズアレイ４が挿着される帯状の開口部と、該開口部の両側に配され、後述するクリップ１０の一部で押圧される角部とを有しており、ハウジング５の下部領域をヘッド基板１の外周に沿ってヘッド基板１の上面に密着させることによりロッドレンズアレイ４と発光素子アレイチップ２との間に密閉空間を形成している。
【００２６】
また、前記ハウジング５の開口部に挿着されるロッドレンズアレイ４は、直線状、もしくは千鳥状に配列された多数の棒状レンズを一対の側板で挟持した構造を有しており、先に述べた発光素子３の光をロッドレンズアレイ４の上方に配設される感光体に等倍で照射・結像させる正立等倍型の光学系として機能する。
【００２７】
尚、前記ハウジング５は、例えば液晶ポリマー等のプラスチック材料から成る場合、従来周知の射出成形法にて所定形状に加工することによって製作され、得られたハウジング５の開口部にロッドレンズアレイ４を嵌挿し、両者を接着させることによりロッドレンズアレイ４がハウジング５に取着・固定される。
【００２８】
一方、前記ヘッド基板１の下方に配されるベースプレート７は、例えば、アルミニウムやＳＵＳ等の金属材料によって断面形状が略コの字状をなすように形成されており、その上面（底面）でヘッド基板１を支持するようになっている。
【００２９】
前記ベースプレート７は、アルミニウムから成る場合、例えば、アルミニウムのインゴット（塊）を従来周知の金属加工法等により所定形状に加工することによって製作される。
【００３０】
そして、このハウジング５、ヘッド基板１及びベースプレート７は、主走査方向に沿って配列される複数個のクリップ１０で一体的に保持される。
【００３１】
前記クリップ１０は、例えば、ステンレス鋼等からなる金属製の板バネを板金加工することにより、底面部と該底面部の両端に立設される一対の側面部とを備えた断面略コ字状をなすように成形されており、その側面部の中央域が両端域よりも外側に突出するように側面部を屈曲させてあり、その屈曲部の内面の成す角度αが１５０°〜１７５°に設定されている。
【００３２】
また前記クリップ１０は、底面部や側面部の一部がハウジング５の外表面及びベースプレート７の下面に配されるようにベースプレート７側より取着されており、かかるクリップ１０の一部、具体的には側面部の両端域がベースプレート７の下面角部、ハウジング５の角部に対して押圧され、この状態でハウジング５とべースプレート７とを挟持して、ハウジング５、ヘッド基板１及びベースプレート７を一体的に保持している。
【００３３】
このように前記クリップ１０を、その側面部の中央域が両端域よりも外側に突出するように屈曲させたことから、クリップ全体が内側に閉じる方向に力が働き易くなり、ハウジング５、ヘッド基板１及びベースプレート７を一体的に保持する力を強めることができる。従って、光プリンタヘッドの搬送する際にクリップ１０に外力が印加されても、ベースプレート７、ヘッド基板１、ハウジング５の位置関係が所期の状態より良好に保持され、発光素子３の光を感光体の所定位置に正確に照射させることができ、歪みの少ない良好な画像を形成することが可能となる。
【００３４】
しかもこの場合、クリップ１０の側面部の両端域が中央域よりも内側に位置しているため、光プリンタヘッドの上部領域が外側に大きく拡がることはなく、プリンタ内に光プリンタヘッドを組み込む際に、光プリンタヘッドを感光体に近づけて配置させることができ、プリンタの小型化に供することが可能な光プリンタヘッドを実現できる
尚、前記クリップ側面部の中央域に設けられる屈曲部の内面の成す角度αを１５０°〜１７５°に成しておくのは、角度αが１５０°よりも小さいと、角度αの屈曲度合いが大きくなりすぎて、この部分でのクリップ１０の強度が弱くなることがあり、一方角度αが１７５°よりも大きいと、クリップ１０がヘッド基板１、ハウジング５及びベースプレート７を挟持する力が弱くなる傾向にある。従って、クリップ側面部の中央域に設けられる屈曲部の内面の成す角度αを１５０°〜１７５°に設定しておくことが好ましい。
【００３５】
また、前記クリップ１０の一部を、クリップ１０のズレが比較的起こり易いベースプレート７の下面角部、ロッドレンズアレイ４の両側に設けられるハウジング５の角部に対して押圧させたことから、クリップ１０の側面部による押圧力を縦方向（ベースプレート７の厚み方向）にも作用させることができるようになり、ベースプレート７やハウジング５、ヘッド基板１をより強固に一体的に保持できるようになる。従って、光プリンタヘッドに強い外力が印加された場合であっても、発光素子３の光を感光体に正確に照射させ、歪みの少ない良好な画像を形成することが可能となる。
【００３６】
かくして上述した光プリンタヘッドは、発光素子アレイチップ２の発光素子３を外部からの画像データに基づいて個々に選択的に発光させるとともに、該発光された光をロッドレンズアレイ４を介して外部に配される感光体に照射・結像させ、この感光体に所定の潜像を形成することによって光プリンタヘッドとして機能する。
【００３７】
そして、感光体に形成された潜像は、その後、現像等のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写・定着させることによって記録し所定の印画が形成される。
【００３８】
尚、本発明は上述の形態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において種々の変更、改良等が可能である。
【００３９】
例えば、上述の形態において、図３に示す如く、前記ハウジング５の外表面及びベースプレート７の下面に、クリップ１０が内部に埋設される溝５ａ，７ａを設けるようにしておけば、かかる溝５ａ，７ａの内部にクリップ全体が収容された形となり、光プリンタヘッドをプリンタ内に組み込む際等に、作業者の手がクリップ１０に触れることで、クリップ１０の位置がずれるといった不具合を有効に防止することができる。
【００４０】
また、上述の形態においては、ＬＥＤヘッドを例にとって説明したが、それ以外の光プリンタヘッド、例えば、ＥＬヘッド、プラズマドットヘッド、液晶シャッタヘッド、蛍光ヘッド、ＰＬＺＴ等にも本発明は適用可能である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の光プリンタヘッドによれば、ハウジング、ヘッド基板及びベースプレートを一体的に保持する底面部及び一対の側面部を備えた断面略コ字状を成すクリップを、その側面部の中央域が両端域よりも外側に突出するように屈曲させたことから、クリップ全体が内側に閉じる方向に力が働き易くなり、ハウジング、ヘッド基板及びベースプレートを一体的に保持する力を強めることができる。従って、光プリンタヘッドの搬送する際にクリップに外力が印加されても、ベースプレート、ヘッド基板、ハウジングの位置関係が所期の状態より良好に保持され、発光素子の光を感光体の所定位置に正確に照射させることができ、歪みの少ない良好な画像を形成することが可能となる。
【００４２】
しかもこの場合、クリップ側面部の両端域が中央域よりも内側に位置しており、光プリンタヘッドの上部領域が外側に大きく拡がることはないことから、プリンタ内に光プリンタヘッドを組み込む際に、光プリンタヘッドを感光体に近づけて配置させることができ、プリンタの小型化に供することが可能な光プリンタヘッドを実現できる。
【００４３】
また、本発明の光プリンタヘッドによれば、前記クリップの一部を、ベースプレートの下面角部、ロッドレンズアレイの両側に設けられるハウジングの角部に対して押圧せしめることにより、クリップの側面部による押圧力をベースプレートの厚み方向にも作用させることができるようになり、ベースプレートやハウジング、ヘッド基板をより強固に一体的に保持できるようになる。従って、光プリンタヘッドにより強い外力が印加された場合であっても、発光素子の光を感光体に正確に照射させ、歪みの少ない良好な画像を形成することが可能となる。
【００４４】
更に、本発明の光プリンタヘッドによれば、上記クリップをハウジングの外表面及びベースプレートの下面に設けられた溝の中に埋設することにより、クリップ全体が溝の内部に収容された形となり、光プリンタヘッドをプリンタ内に組み込む際、作業者の手がクリップに触れることで、クリップの取着位置がずれてしまうといった不具合を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態に係る光プリンタヘッドの分解斜視図である。
【図２】図１の光プリンタヘッドの断面図である。
【図３】本発明の他の形態に係る光プリンタヘッドの分解斜視図である。
【図４】従来の光プリンタヘッドの断面図である。
【図５】図４の光プリンタヘッドが組み込まれたプリンタの断面図である。
【符号の説明】
１・・・ヘッド基板
２・・・発光素子アレイチップ
３・・・発光素子
４・・・ロッドレンズアレイ
５・・・ハウジング
７・・・ベースプレート
５ａ、７ａ・・・溝
１０・・・クリップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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