(57)【要約】  【課題】発光素子の短手方向における位置と、この発光素子に対応して該発光素子の上方に配置されるべきロッドレンズアレイの短手方向における位置関係が変動することにより、印画に悪影響を与えてしまうことを抑制する。  【解決手段】長尺状を成すヘッド基板１上に長手方向に一列状若しくは千鳥状の直線状に配列された多数の発光素子を有し、該ヘッド基板１の上方に、ロッドレンズアレイ４が取着されている長尺状のハウジング３を、前記ヘッド基板１の下方に、長尺状のベースプレート５を夫々配設する光プリンタヘッドにおいて、前記ベースプレート５の長手方向中央部の短手方向両端部に穴部ａを設け、前記ハウジング３の前記ベースプレート５の穴部ａと対応する位置に突起部ｔを設け、前記穴部ａと、前記突起部ｔとを嵌合させる。  【選択図】図２
2005153362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状を成すヘッド基板上に長手方向に一列状若しくは千鳥状の直線状に配列された多数の発光素子を有し、該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長尺状のハウジングを、前記ヘッド基板の下方に、長尺状のベースプレートを夫々配設する光プリンタヘッドにおいて、
前記ベースプレートの長手方向中央部の短手方向両端部に穴部を設け、前記ハウジングの前記穴部と対応する位置に突起部を設け、前記穴部と、前記突起部とを嵌合させたことを特徴とする光プリンタヘッド。
【請求項２】
長尺状を成すヘッド基板上に長手方向に一列状若しくは千鳥状の直線状に配列された多数の発光素子を有し、該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長尺状のハウジングを、前記ヘッド基板の下方に、長尺状のベースプレートを夫々配設する光プリンタヘッドにおいて、
前記ベースプレートの長手方向中央部の短手方向両端部に突起部を設け、前記ハウジングの前記ベースプレートの突起部と対応する位置に穴部を設け、前記突起部と、前記穴部とを嵌合させたことを特徴とする光プリンタヘッド。
【請求項３】
前記穴部及び突起部の長手方向の寸法が、短手方向の寸法よりも長いことを特徴とする前記請求項1または請求項２に記載の光プリンタヘッド。
【請求項４】
前記穴部及び前記突起部を、ベースプレートまたはハウジングの長手方向に沿って複数設けた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。
【請求項５】
前記突起部及び穴部に夫々係止部を設け、前記突起部の係止部と、前記穴部の係止部とを嵌合させることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光プリンタヘッド。
【請求項６】
前記穴部の長手方向の寸法を、前記突起部の長手方向の寸法よりも大きく成すことにより、長手方向に対して余裕を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項５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】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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７や図８に示す如く、長尺状を成すヘッド基板１上に、長手方向に一列状若しくは千鳥状の直線状に形成された複数個の発光素子からなる発光素子アレイ２を搭載してなり、ヘッド基板１の上方に、ロッドレンズアレイ４が取着されている長尺状のハウジング３を、ヘッド基板１の下方に、長尺状のベースプレート５を夫々配設するとともに、これらヘッド基板１、ハウジング３及びベースプレート５を、複数個のクリップ６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２を構成する多数の発光素子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ドラムに照射・結像させ、この感光体ドラム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】
そして感光体ドラム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。
【特許文献１】特開２００２―２１９８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来の光プリンタヘッドにおいては、光プリンタヘッドの長手方向中央部の側面が押圧された場合や衝撃が加わった場合、発光素子アレイ２の短手方向における位置と、この発光素子アレイ２に対応して該発光素子アレイ２の直上に配置されるべきロッドレンズアレイ４の短手方向における位置関係が変動し、その結果、印画に悪影響を与えてしまうことがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光プリンタヘッドは、長尺状を成すヘッド基板上に長手方向に一列状若しくは千鳥状の直線状に配列された多数の発光素子を有し、該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長尺状のハウジングを、前記ヘッド基板の下方に、長尺状のベースプレートを夫々配設する光プリンタヘッドにおいて、前記ベースプレートの長手方向中央部の短手方向両端部に穴部を設け、前記ハウジングの前記穴部と対応する位置に突起部を設け、前記穴部と、前記突起部とを嵌合させたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の光プリンタヘッドは、長尺状を成すヘッド基板上に長手方向に一列状若しくは千鳥状の直線状に配列された多数の発光素子を有し、該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長尺状のハウジングを、前記ヘッド基板の下方に、長尺状のベースプレートを夫々配設する光プリンタヘッドにおいて、前記ベースプレートの長手方向中央部の短手方向両端部に突起部を設け、前記ハウジングの前記ベースプレートの突起部と対応する位置に穴部を設け、前記突起部と、前記穴部とを嵌合させたことを特徴とするものである。
【０００８】
更に本発明の光プリンタヘッドは、前記穴部及び突起部の長手方向の寸法が、短手方向の寸法よりも長いことを特徴とするものである。
【０００９】
また更に本発明の光プリンタヘッドは、前記穴部及び前記突起部を、ベースプレートまたはハウジングの長手方向に沿って複数設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
更にまた本発明の光プリンタヘッドは、前記突起部及び穴部に夫々係止部を設け、前記突起部の係止部と、前記穴部の係止部とを嵌合させることを特徴とするものである。
【００１１】
また更に本発明の光プリンタヘッドは、前記穴部の長手方向の寸法を、前記突起部の長手方向の寸法よりも大きく成すことにより、長手方向に対して余裕を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の光プリンタヘッドによれば、長尺状を成すヘッド基板上に長手方向に一列状若しくは千鳥状の直線状に配列された多数の発光素子を有し、該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長尺状のハウジングを、前記ヘッド基板の下方に、長尺状のベースプレートを夫々配設する光プリンタヘッドにおいて、前記ベースプレートの長手方向中央部の短手方向両端部に穴部を設け、前記ハウジングの前記穴部と対応する位置に突起部を設け、前記穴部と、前記突起部とを嵌合させたことから、光プリンタヘッドの長手方向中央部の側面が押圧された場合や衝撃が加わった場合であっても、ヘッド基板上の発光素子アレイの短手方向における位置と、この発光素子アレイに対応して該発光素子アレイの直上に配置されるハウジングのロッドレンズアレイの短手方向における位置とが変動することが抑制でき、印画に悪影響を与えることを抑制できる。
【００１３】
また本発明の光プリンタヘッドによれば、前記ベースプレートの長手方向中央部の短手方向両端部に突起部を設け、前記ハウジングの前記ベースプレートの突起部と対応する位置に穴部を設け、前記突起部と、前記穴部とを嵌合させたことから、上述した場合と同様の効果を得ることができる。
【００１４】
更に本発明の光プリンタヘッドによれば、前記穴部及び突起部の長手方向の寸法が、短手方向の寸法よりも長いことから、より確実に長手方向中央部の短手方向に対するハウジングのロッドレンズアレイのずれを防止することができる。
【００１５】
また更に本発明の光プリンタヘッドによれば、前記穴部及び前記突起部を、ベースプレートまたはハウジングの長手方向に沿って複数設けたことから、更に確実に長手方向中央部の短手方向に対するハウジングのロッドレンズアレイのずれを防止することができる。
【００１６】
更にまた本発明の光プリンタヘッドによれば、前記突起部及び穴部に夫々係止部を設け、前記突起部の係止部と、前記穴部の係止部とを嵌合させることから、前記ハウジングのベースプレートに対する上下方向の変動を抑制することが可能となる。
【００１７】
また更に本発明の光プリンタヘッドによれば、前記穴部の長手方向の寸法を、前記突起部の長手方向の寸法よりも大きく成すことにより、長手方向に対して余裕を設けたことから、ベースプレートとハウジングを取着した後であっても、光プリンタヘッドの長手方向に対して、これらの位置関係の微調整を図ることも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施形態に係る光プリンタヘッドの長手方向中央部付近の縦断面図、図２は図１の光プリンタヘッドの分解横断面図、図３は図１の光プリンタヘッドの平面図であり、このような光プリンタヘッドは、長手方向に一列状若しくは千鳥状の直線状に配列された多数の発光素子を有するヘッド基板１の上方に、ロッドレンズアレイ４が取着されている長尺状のハウジング３を、ヘッド基板１の下方に長尺状のベースプレート５を夫々配設とともに、これらヘッド基板１、ハウジング３及びベースプレート５を、複数個のクリップ６で一体的に保持した構造を有している。
【００２０】
光プリンタヘッドを構成するヘッド基板１は、上面に発光素子アレイ２、電極（図示せず）、ドライバーＩＣ（図示せず）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。
【００２１】
このようなヘッド基板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、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。
【００２２】
また、ヘッド基板１の上面に搭載される多数の発光素子アレイ２は、ヘッド基板１の長手方向に一列状に配列されており、例えば６００ｄｐｉ（dot per inch）の密度で長手方向に直線状に配列した多数の発光素子が設けられている。
【００２３】
このような発光素子としては、例えばＧａＡｌＡｓ系やＧａＡｓＰ系の化合物半導体等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、発光素子が所定の輝度で発光するようになっている。
【００２４】
尚、例えば発光ダイオードを有する発光素子アレイ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、単結晶シリコンウエハ等の高抵抗基板に各発光素子が千鳥状或は一列状をなすように形成される。
【００２５】
このようにして得られた発光素子アレイ２は、ヘッド基板１の上面の所定位置に載置させ、発光素子アレイ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ヘッド基板１上に搭載される。
【００２６】
更に、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３が配設されている。
【００２７】
このハウジング３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を有し、そ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２との間に密閉空間を形成している。
【００２８】
また、ハウジング３の開口部に挿着されるロッドレンズアレイ４は、直線状、若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アレイ２から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。
【００２９】
尚、ハウジング３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る。
【００３０】
そして得られたハウジング３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が取着・固定される。
【００３１】
更にハウジング３には、長手方向略中央部の短手方向両端部近傍に突起部ｔが設けられ、後述するベースプレート５に設けられる穴部ａと嵌合せしめることで、光プリンタヘッドの短手方向に対するずれに対する強度を増す機能を有している。
【００３２】
このような突起部ｔは、例えばハウジング３の長手方向の寸法が４０ｃｍ程度のとき、その形成位置がハウジング３の長手方向の一端から１５ｃｍ〜２５ｃｍの領域に設定され、また突起部ｔの長手方向の寸法が２ｍｍ〜３ｍｍ程度、短手方向の寸法が０．５ｍｍ〜１ｍｍ、長さが２ｍｍ〜３ｍｍに形成される。
【００３３】
一方、ヘッド基板１の下方には、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５が配設されている。
【００３４】
このベースプレート５は、例えばアルミニウムから成る場合、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。
【００３５】
このベースプレート５には、長手方向略中央部の短手方向両端部近傍に穴部ａが設けられ、このような穴部ａは、ハウジング３の突起部ｔに対応して形成され、また穴部ａの長手方向の内径が２ｍｍ〜５ｍｍ程度、短手方向の内径が０．６ｍｍ〜１．２ｍｍ、深さが２．５ｍｍ〜３．５ｍｍに形成される。
【００３６】
そして、前述した突起部ｔと穴部ａとを嵌合させることにより、光プリンタヘッドの長手方向中央部の側面が押圧された場合や衝撃が加わった場合であっても、ヘッド基板１上の発光素子アレイ２の短手方向における位置と、この発光素子アレイ２に対応して発光素子アレイ２の直上に配置されるハウジング３のロッドレンズアレイ４の短手方向における位置関係が変動することが抑制でき、印画に悪影響を与えてしまうことを防止できる。
【００３７】
尚、このような突起部ｔと穴部ａとは、短手方向の一端面と他端面との夫々に対向して設けられることが望ましい。
【００３８】
また、このような突起部ｔ及び穴部ａは、その個数が多ければ多いほど、より効果的にその機能を果たすので、生産コスト等が許す限り多数の突起部ｔ及び穴部ａを形成することが望ましい。
【００３９】
更に、多数の突起部ｔ及び穴部ａを形成する際、特段の事情がない場合には、長手方向に対して、ほぼ均等な間隔を設けて形成すればよい。
【００４０】
また、光プリンタヘッドにコネクタの取着部がある場合には、このコネクタの取付け時に、光プリンタヘッドの短手方向に対してコネクタ取着部近傍に押圧力や衝撃が加わることがあるので、該コネクタ取着部の近傍にも突起部ｔと穴部ａとを形成しておくことが望ましい。
【００４１】
そして、上述したハウジング３、ヘッド基板１及びベースプレート５は、主走査方向に沿って配列される複数個のクリップ６で一体的に保持される。
【００４２】
これらクリップ６は、例えば、ステンレス鋼等からなる金属製の板バネを略コの字状に板金加工してなり、その一部がハウジング３の外表面及びベースプレート５の下面に配されるようにベースプレート５側より取着され、ハウジング３とべースプレート５とをヘッド基板１側に押圧することにより、ハウジング３、ヘッド基板１及びベースプレート５を一体的に保持している。
【００４３】
かくして上述した光プリンタヘッドは、発光素子アレイ２の発光素子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ドラムに照射・結像させ、この感光体ドラム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。
【００４４】
そして、感光体ドラム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印画が形成される。
【００４５】
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。
【００４６】
例えば、上述の実施形態とは異なり、ベースプレート５の短手方向両端部に突起部ｔを設け、ハウジング３のベースプレート５の突起部ｔと対応する位置に穴部ａを設け、突起部ｔと、穴部ａとを嵌合させてもよく、これによっても、光プリンタヘッドの長手方向の中央部のハウジング３側面部が押圧されたり、衝撃が加わったりした場合であっても、発光素子の短手方向における位置と、この発光素子に対応して該発光素子の上方に配置されるべきロッドレンズアレイ４の短手方向における位置関係が変動することが抑制され、その結果、印画に悪影響を与えてしまうことを防止できる。
【００４７】
尚、突起部ｔ及び穴部ａを、ハウジング３とベースプレート５とのどちら側に設けるかは、夫々の部材の加工のし易さ等を考慮して決定されるべきことであり、特に金属材料からなる部材に対しては、突起部よりも穴部を形成するほうが加工は容易である。
【００４８】
更に、穴部ａ及び突起部ｔの長手方向の寸法を、短手方向の寸法よりも長く成してもよく、これにより、確実に長手方向中央部の短手方向に対するハウジング３のロッドレンズアレイ４のずれを防止することができる。
【００４９】
具体的には、穴部ａ及び突起部ｔの短手方向の寸法が０．５ｍｍ〜１．５ｍｍのとき、長手方向の寸法は、その１．５倍以上が望ましく、他の設計事項を考慮して１．５ｍｍ〜４．５ｍｍ程度に設計される。
【００５０】
また更に穴部ａ及び突起部ｔを、ベースプレート５またはハウジング３の長手方向に沿って複数設けてもよく、これにより、更に確実に長手方向中央部の短手方向に対するハウジング３のロッドレンズアレイ４のずれを防止することができる。
【００５１】
更にまた突起部ｔ及び穴部ａに夫々係止部を設け、突起部ｔの係止部と、穴部ａの係止部とを嵌合させてもよく、これにより、ハウジングのベースプレートに対する上下方向の変動を抑制することが可能となる。
【００５２】
このような係止部は、図４や図５に示すように、突起部ｔ及び穴部ａの対応する箇所に、夫々凸部と凹部を設ける場合や、また、図６に示すように両者にフック部を設ける場合がある。
【００５３】
また更に穴部ａの長手方向の寸法を、突起部ｔの長手方向の寸法よりも大きく成すことにより、長手方向に対して余裕を設けてもよく、これにより、ベースプレート５とハウジング３を取着後であっても、光プリンタヘッドの長手方向に対して、これらの位置関係の微調整を図ることも可能となる。
【００５４】
具体的には、穴部ａの長手方向の寸法から突起部ｔの長手方向の寸法を減じた余剰部の寸法が、ロッドレンズアレイ４を構成する１個のレンズ幅の少なくとも１倍以上を確保するように設計される。
【００５５】
尚、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。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係る光プリンタヘッドの縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る光プリンタヘッドの分解横断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る光プリンタヘッドの平面図である。
【図４】突起部及び穴部に設けられる係止部の凹部及び凸部の部分拡大図である。
【図５】突起部及び穴部に設けられる係止部の凹部及び凸部の部分拡大図である。
【図６】突起部及び穴部に設けられる係止部のフック部の部分拡大図である。
【図７】従来の光プリンタヘッドの縦断面図である。
【図８】従来の光プリンタヘッドの平面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１・・・ヘッド基板
２・・・発光素子アレイ
３・・・ハウジング
４・・・ロッドレンズアレイ
５・・・ベースプレート
６・・・クリップ
ａ・・・穴部
ｔ・・・突起部
【図１】
2005153362.tif 000003
【図２】
2005153362.tif 000004
【図３】
2005153362.tif 000005
【図４】
2005153362.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005153362.tif 000008
【図７】
2005153362.tif 000009
【図８】
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