(57)【要約】【課題】  レンズの高さを測定しながら調整ができるようにした微調整機構を備えた光プリントヘッドを提供すること。【解決手段】  平坦な載置面１１１が形成された放熱体１１と、この載置面上に配設された長尺な基板１３と、基板１３の長尺方向に整列して配設された複数個の発光ダイオード１４と、発光ダイオードの上方に位置したレンズアレイ１５と、レンズアレイが固定されたホルダ１６と、このホルダ１６と載置面１１１との間に介在され、該ホルダの高さを調整する手段１８とを備え、この高さ調整手段１８は、弾性変形可能な金属製スペーサ部材からなり、前記ホルダ１６はネジ２０１により前記金属製スペーサ部材と共に前記載置面１１１に固定されるようになされ、かつ、該ネジ２０１の締付けの強弱によりホルダ１６の高さが変更可能となされている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦な載置面が形成された放熱体と、該載置面上に配設された長尺な基板と、該基板の長尺方向に整列して配設された複数個の発光ダイオードと、該発光ダイオードの上方に位置したレンズアレイと、該レンズアレイが固定されたホルダと、該ホルダと該載置面との間に介在された該ホルダの高さを調整するための高さ調整手段とを備え、
該高さ調整手段は弾性変形可能な金属製スペーサ部材からなり、前記ホルダは、ネジにより前記金属製スペーサ部材と共に前記載置面に固定されるようになされ、かつ、該ネジの締付けの強弱によりその高さが変更可能となされていることを特徴とする光プリントヘッド。
【請求項２】
前記金属製スペーサ部材は、左右及び／又は上下対称に形成されていることを特徴とする請求項１記載の光プリントヘッド。
【請求項３】
前記金属製スペーサ部材は、その断面形状がほぼハット型形状をなし、中央部の垂直線に対して左右対称であって、左右端部に所定長さ平坦面からなる鍔部と、中央頂部が平坦面からなる頭部と、該各鍔部と該頭部とを繋ぐ連結部とからなり、所定の長さ、幅長及び厚さを有する一枚の弾性金属板により形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光プリントヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数個の発光ダイオードを整列配置した光プリントヘッドに係り、特に、光プリントヘッドのレンズ調整を簡単にできるようにした光プリントヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の光プリントヘッドは、長尺なレンズアレイ、例えば長さ９２３ｍｍ、幅４ｍｍ、高さ８．３〜８．５ｍｍを備え、その組み立て作業に高度な熟練が必要とされている。特に、レンズアレイの共振長、すなわち光源と感光面までの基準距離は極めて短く、例えば１８ｍｍの範囲で設定しなければならない。このため、この短い共振長を維持するためには、この長尺レンズアレイの微調整が必須であって、この組立て作業には極めて高度な熟練作業が必要とされている。
【０００３】
この長尺レンズアレイは、通常、ホルダに固定され、このホルダは水平な基板面上に高さ調整用スペーサを介して取り付けられて、この調整用スペーサによって高さ調整がなされている。（例えば、下記特許文献１、２参照）。
【０００４】
例えば、下記特許文献１に記載の光プリントヘッドは、長尺レンズアレイが固定されたホルダが高さ調整用スペーサを介して基板に固定されている。この高さ調整用スペーサは、ポリエステルフィルムからなる粘着テープあるいはステンレスその他金属材で形成され、所定の厚さのものが複数枚用意され、それらを合わせることによって高さ調整がなされる。
【０００５】
また、下記特許文献２に記載の光プリントヘッドも、長尺レンズアレイが固定されたホルダが高さ調整用スペーサを介して基板に固定され、この高さ調整用スペーサは、所定の寸法、例えば長さ約９２３ｍｍ、幅約５ｍｍを有し、裏面に接着剤が付着されたポリエステルフィルムで形成されている。この調整スペーサは、フィルムの厚さでホルダの高低が調整される。そのためには、所定厚さのスペーサが予め複数枚準備され、これらのフィルムを所定枚組み合わせるようになっている。
【０００６】
また、光プリントヘッドの製造メーカーでは、異なる厚みのスペーサをホルダと基板との間に挟むことにより、長尺レンズアレイの高低の調整がなされている。
【０００７】
図４及び図５は、光プリントヘッドの製造メーカーで行われている基板へのホルダ固定の一例を示し、図４は基板へのホルダ固定状態を拡大した断面図、図５は図４のスペーサを示し、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は側面図である。
【０００８】
この光プリントヘッド１は以下の構造を有している。すなわち、長尺レンズアレイ３が固定されたホルダ４は、高さ調整用スペーサ５を介して基板７にネジ６により固定されている。また、基板７上には発光ダイオードアレイ２が設けられている。
【０００９】
高さ調整用スペーサ５は、図５に示すように、平坦部５１にほぼＵ字状の溝５２が形成され、このＵ字状の底部方向の端部５３がほぼＬ字状に折曲された板状体で形成されている。このような形状を有するスペーサ５は、予めそれぞれ厚さの異なる複数個のスペーサ、例えば０．０３ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍが準備されている。
【００１０】
レンズの高さ調整は、これらのスペーサ５を複数枚組み合わせることにより行われる。すなわち、先ず、予め準備された数種類のスペーサから、任意厚のスペーサ５を基板７とホルダ４間に挟み込み、一定のトルクでネジ６を締め、スペーサ５の厚さにより高さ調整が行われる。その調整作業は、例えば以下の順序で行われる。
（ａ）先ず、基板７とホルダ４間にスペーサを入れずにトルクドライバーを使用し、ネジ６を締める。
（ｂ）次いで、レンズ３の高さを測定し、設計値の高さにするために、ネジ６を緩め、所定厚のスペーサ５、例えば０．０８ｍｍ高さを上げるときは０．０３、０．０５ｍｍのスペーサを重ねて挿入する。
（ｃ）その後、再度、ネジ６を締め、レンズ３の高さを測定する。
【００１１】
このとき、その高さが設計どおりになっていない場合は、再度、ネジ６を緩め所定厚のスペーサ５を挿入し、レンズ高さの測定を行う再調整が必要となる。
【００１２】
この再調整は、以下の作業手順で行われる。すなわち、
（ｄ）ネジ６を緩め、所定厚のスペーサ５を挿入し、再度高さを測定して、設計通りの高さになっているか否かを検証する。
（ｅ）この検証により、不適格な場合は、再度またネジ６を緩め、所定厚のスペーサ５を挿入し、ネジ６を締め、高さを測定する。この測定で不適格な場合は、設計値の高さになるまで、この作業を継続する。
【００１３】
上記の作業手順（ａ）〜（ｅ）のうち、上記（ｄ）、（ｅ）の作業を強いられる要因は、幾つか挙げられるが、例えば、トルクドライバー等の工具でネジ締めする際のトルク、あるいはスペーサを製造する際のバラツキ（公差）等があるからである。
【特許文献１】実開平６−７１１３６号（図１、請求項１、２）
【特許文献２】特許第３２９６６２３号公報（図１、第３頁左欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、上記構造のスペーサを使用した調整法は、レンズをホルダに取付けた後に、レンズ高さの測定を行うため、一度組立てた後でないとレンズの高さ測定ができない。このため、新たなスペーサを挿入あるいは交換するためには、上記（ａ）〜（ｃ）の作業に追加して上記（ｄ）、（ｅ）の作業も必要になって、作業効率が極めて悪くなっている。
【００１５】
また、上記構造のスペーサでは、レンズの高さを例えば０．３ｍｍ上げたいとき、０．３ｍｍのスペーサを追加挿入しても、前述のネジ締めの際のトルク、あるいはスペーサの製造バラツキ（公差）等が存在するので、計算どおりに正確に０．３ｍｍの高さに調整することができない。
【００１６】
加えて、現在、製造メーカで使用されているスペーサの厚みは、通常５０μｍのものが使用されているので、この厚さのスペーサでは５０μｍピッチの調整に限られてしまうことなる。したがって、この範囲の調整に限定され、さらなる微調整ができない等の課題が存在している。また、下記特許文献１、２に開示されているレンズ調整法も、厚さの異なるスペーサを数種類準備しておいて、それらを組み合わせて調整するものであることから、必然的に上記（ａ）〜（ｅ）の作業が必要となる。
【００１７】
そこで、本発明は、上記従来技術が抱える課題を解決するもので、その発明の目的は、レンズの高さを測定しながら調整ができるようにした微調整機構を備えた光プリントヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記課題を解決するために、本願の請求項１に係る発明は、平坦な載置面が形成された放熱体と、該載置面上に配設された長尺な基板と、該基板の長尺方向に整列して配設された複数個の発光ダイオードと、該発光ダイオードの上方に位置したレンズアレイと、該レンズアレイが固定されたホルダと、該ホルダと該載置面との間に介在された該ホルダの高さを調整するための高さ調整手段とを備え、
該高さ調整手段は弾性変形可能な金属製スペーサ部材からなり、前記ホルダは、ネジにより前記金属製スペーサ部材と共に前記載置面に固定されるようになされ、かつ、該ネジの締付けの強弱によりその高さが変更可能となされていることを特徴とする。
【００１９】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光プリントヘッドにおいて、前記金属製スペーサ部材は、左右及び／又は上下対称に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の光プリントヘッドにおいて、前記金属製スペーサ部材は、その断面形状がほぼハット型形状をなし、中央部の垂直線に対して左右対称であって、左右端部に所定長さ平坦面からなる鍔部と、中央頂部が平坦面からなる頭部と、該各鍔部と該頭部とを繋ぐ連結部とからなり、所定の長さ、幅長及び厚さを有する一枚の弾性金属板により形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係る発明においては、高さ調整手段は弾性変形可能な金属製スペーサ部材からなり、ホルダは、ネジにより前記金属製スペーサ部材と共に前記載置面に固定されるようになされ、かつ、該ネジの締付けの強弱によりその高さが変更可能となされているから、ホルダは、ネジにより載置面に取り付けられると共に、ネジの締付けの強弱により金属の弾性変形を利用してその高さを変えることができる。従って、レンズアレイの高さを測定しながらレンズの高さを調整することが可能となる。また、その高さの調整は、個々のネジを緩めたり締めたりしたりすればよいので、極めて簡単な作業となる。また、その結果として生産コストの削減を図ることができるようになる。
【００２２】
また、請求項２に係る発明においては、スペーサが左右及び／又は上下対称に形成されているので、レンズの平行度を保ちながら微妙な調整ができるようになる。
【００２３】
更に、請求項３に係る発明においては、スペーサが、断面形状がほぼハット型形状をなし、中央部の垂直線に対して左右対称であって、左右端部に所定長さ平坦面からなる鍔部と、中央頂部が平坦面からなる頭部と、該各鍔部と該頭部とを繋ぐ連結部とからなり、所定の長さ、幅長及び厚さを有する一枚の弾性金属板により形成されているから、金属の弾性変形を利用してネジの締め付けの強弱によりレンズアレイの高さを測定しながらレンズの高さを調整することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の第の具体例を実施例及び図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明は図面に記載されたものに限定されるものではない。図１は、本発明の実施例に係る光プリントヘッドの断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、図３はスペーサを示し、図３（ａ）は外観斜視図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は平面図である。
【実施例】
【００２５】
本発明の実施例にかかる光プリントヘッド１０は図１に示すように、基板等を搭載する載置面１１１が形成された放熱体１１と、この載置面上に配設された長尺な基板１３と、表面に複数の発光領域が形成され、かつ基板１３の長尺方向に整列して配設された複数個の発光ダイオード１４と、これら発光ダイオード１４の上方に位置するレンズアレイ１５と、このレンズアレイ１５が固定されたホルダ１６と、このホルダ１６と載置面１１１との間に介在される高さ調整用スペーサ１８とを備えている。
【００２６】
この高さ調整用スペーサ１８は、後述するように金属製の弾性変形する部材で形成され、ネジによりホルダ１６と共に載置面１１１に固定され、また、このネジの締め付けの強弱によりホルダ１６の高さを変化させることができるようになっている。
【００２７】
以下、前記光プリントヘッドを構成する個々の部品を詳述する。
【００２８】
放熱体１１は、例えばアルミニウムの押出し材等の熱伝導率が高い材質からなり、表面に載置面１１１が形成され、この載置面１１１は切削等により平滑に表面仕上げがなされ、長手方向に反りがないように形成されている。この放熱体１１の裏面側には、複数のフィン部１１２が形成され、放熱性が高められている。放熱体１１には、所定位置にビス固定用のネジ孔１１３〜１１５が形成されている。
【００２９】
基台１２は、プリンタの主走査の長さを持つ長尺なもので、例えばニッケル−鉄合金等で形成され、放熱体１１の載置面１１１上に接着剤を介して載置されネジ２０２にてネジ孔１１４に固定されている。また、この基台１２には、複数個、例えば４個の基板１３が各々近接して接着剤を介して固定されている。この基板１３は、例えばセラミック混合樹脂等からなり、その表面に導電パターンが形成されている。なお、この基台１２は、発光ダイオード１４から発する熱を基板１３、基台１２及び放熱体１１を介して放熱し、かつ各々熱膨張係数の異なる基板１３と放熱体１１間で熱応力による歪みを防止する機能を有している。しかしこの歪みが小さければ基台１２を設けなくともよい。
【００３０】
発光ダイオード１４は、例えばＧａＡｓからなる半導体基板上にＧａＡｓＰからなるエピタキシャル層が形成されたもので、表面に１列又は千鳥配置の２〜３列に整列された発光領域と、それにオーミック接触された個別電極が形成され、裏面に共通電極が形成されたものである。
【００３１】
集積回路素子１３１は、基板１３の導電パターン（図示省略）上に絶縁性接着剤を介して固定され、一方がワイヤボンド等（図示省略）により発光ダイオード１４に、他方が基板１３上の導電パターンにそれぞれ接続されている。中継基板１３２は導電性パターンを有する樹脂基板であり、エポキシ樹脂等からなる樹脂基台１３３上に配置され、その導電性パターンと基板１３の導電性パターンとが電気的に接続されるようになっている。
【００３２】
レンズアレイ１５は、短焦点ロッドレンズアレイを使用する。レンズアレイの共振長、すなわち光源と感光面までの基準距離は、例えば１８ｍｍである。
【００３３】
ホルダ１６は、例えばアルミニウムの押出し材からなる長尺のものであり、断面がほぼＬ字状であり、その側面１６１は切削により平滑に仕上げられ底面１６２と角度９０°になるように形成されている。
【００３４】
このホルダ１６には、その側面１６１に、複数個の凹部１６１１〜１６１３、１６１４が形成され、その側面１６１の下部に突出部１６３が形成されている。レンズアレイ１５の底面が突出部１６３に当接し、側面１６１に塗布された接着剤によりレンズアレイ１５の側面はホルダ１６の側面１６１に固定される。
【００３５】
支持体１７がホルダ１６と対向して設けられる。この支持体１７は、集積回路素子１３１、基板１３、発光ダイオード１４、及びレンズアレイ１５の側面等を覆い、且つレンズアレイ１５を支持するものである。
【００３６】
この支持体１７は、例えばアルミニウムの押出し材からなる長尺のものであり、断面がほぼＬ字状であり、その側面１７１は切削により平滑に仕上げられ底面１７２と角度９０°になるように形成されている。その側面１７１の上部に凹部１７１２が形成されている。その底面１７２には長尺の溝１７２１が形成され、この溝１７２１内にシリコンゴム等を挿入し、底面１７２を中継基板１３２と当接するように、支持体１７はネジ２０３により放熱体のネジ孔１１５に固定される。支持体１７の側面１７１とレンズアレイ１５の側面には、約０．２ｍｍの隙間が設けられている。
【００３７】
封止剤２２１、２２２はシリコン樹脂等からなり、ホルダ１６の凹部１６１４と支持体１７の凹部１７１２とレンズアレイ１５の上面の周囲を覆うようにして設けられ、トナー等が発光ダイオード１４の周辺に侵入することを防止するようになされている。
【００３８】
また、スペーサ１８は、左右及び／又は上下対称に形成された金属製部材で形成される。このスペーサ１８は、金属の弾性変形を利用して、ネジ締付けの強弱により、レンズの平行度を保ちながら調整できるものである。その形状は、任意の形状に形成できる。例えば、中央部に凹状窪みを有し、且つ周辺部に平坦な鍔部を有し、この窪みの外周縁から鍔部に向って放射状に複数本のスリットが形成された金属製のバネ体からなるものを使用し得る。
【００３９】
或いは図３に示すように、その断面形状がほぼハット型鋼形状（以下、ハット型という）をなし、所定の長さ、幅長及び厚さを有する一枚の弾性金属板を用いて折曲加工により形成されたスペーサ１８であってもよい。このスペーサ１８は、中央部の垂直線Ｂ−Ｂに対して左右対称であって、左右端部に所定長さ平坦面からなる鍔部１８１、１８５と、中央頂部が平坦面からなる頭部１８３と、各鍔部１８１、１８５と頭部１８３とを繋ぐ連結部１８２、１８４とからなっている。頭部１８３の平坦面には、ネジ取付け用の開孔１９が設けられている。連結部１８２、１８４は、頭部１８３から各鍔部１８１、１８５へ向って所定角度傾斜していることが好ましい。また、各鍔部１８１、１８５は、連結部１８２、１８４に所定の角度をもって連結されてもよく、この連結形状では、ネジ締めされたとき、鍔部が載置面に平行度を保った状態で当接するようにする。
【００４０】
スペーサ１８は、ホルダ１６と前記載置面１１１との間に、所定箇所毎に挿入される。そして、ネジ２０１を締めると、例えばハット型状のスペーサ１８は、頭部１８３の平坦面がネジ取付け用の開孔１９を中心にして左右対称になっているので、このネジ止めによりレンズアレイ１５は平行度を保ちながらその高さを変えることができる。すなわち、スペーサ１８の金属の弾性変形を利用して、ネジ２０１の締付けの強弱によりレンズアレイの高さの微妙な調整ができるようになる。したがって、この実施形態によれば、従来技術のように一定の厚さのスペーサを追加あるいは交換する必要はなくなる。
【００４１】
また、このスペーサ１８を用いた調整法によれば、レンズアレイの高さを測定しながら調整ができ、その調整は複数個のネジ２０１を個々に緩めたり締めたりしたりするという極めて簡単な作業となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は本発明の実施例に係る光プリントヘッドの断面図である。
【図２】図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】図３は図１の光プリントヘッドに使用するスペーサの一例を示し、図３（ａ）は外観斜視図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は平面図である。
【図４】図４は従来技術の光プリントヘッドにおける発光ダイオードアレイホルダの基板への固定状態を拡大して示した断面図である。
【図５】図５は図４の光プリントヘッドで使用するスペーサを示し、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０    光プリントヘッド
１１    放熱体  
１１１    載置面
１２    基台
１３    基板  
１３１    集積回路素子
１４    発光ダイオード
１５    レンズアレイ
１６    ホルダ
１７    支持体
１８    スペーサ（高さ調整手段）
１８１、１８５  鍔部
１８３  頭部
２０１〜２０３  ネジ
【図１】
2005053158.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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