(57)【要約】  【課題】  光書き込みを行うプリントヘッドにおいて、温度上昇による発光点とレンズとの相対位置変動を抑制する。  【解決手段】  ＬＥＤアレイ５１と、発光素子からの光を結像するセルフォックレンズアレイ５３と、ハウジング５４と、プレート５６とを含み、ハウジング５４とプレート５６とは第１接着点７１で接合され、プレート５６とセルフォックレンズアレイ５３とは第２接着点７２で接合され、ハウジング５４とＬＥＤアレイ５１とは第３接着点７３で接合され、ハウジング５４の線膨張係数をβ、プレート５６の線膨張係数をα、第１接着点７１と第２接着点７２における副走査方向距離をａｙ、焦点方向距離をａｚ、第１接着点７１と第３接着点７３における副走査方向距離をｂｙ、焦点方向距離をｂｚとすると、  β/α≒ａｙ/ｂｙ≒ａｚ/ｂｚであることを特徴とする。  【選択図】  図５
2005028848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
複数の発光素子をアレイ状に配設した発光素子アレイと当該発光素子からの光を結像するレンズアレイとを含み、前記像担持体を露光して静電潜像を形成するプリントヘッドとを備え、
前記プリントヘッドは、前記発光素子アレイおよび前記レンズアレイを片側位置基準となるハウジングにて支えると共に、当該ハウジングと当該レンズアレイとの間に当該ハウジングとは線膨張係数の異なる部材が配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記プリントヘッドにおける前記部材は、前記発光素子アレイと前記レンズアレイとの間における副走査方向の位置ずれを補正することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記プリントヘッドにおける前記部材は、前記発光素子アレイと前記レンズアレイとの間における焦点方向の位置ずれを補正することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記プリントヘッドにおける前記発光素子アレイは、発光素子が所定数配列された発光チップが千鳥状に配列されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記プリントヘッドにおける前記レンズアレイは、セルフォックレンズアレイであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
複数の発光素子をアレイ状に配設した発光素子アレイと、
前記発光素子アレイにおける前記発光素子からの光を結像するレンズアレイと、
前記発光素子アレイおよび前記レンズアレイを支えるハウジングとして機能する第１の部材と、
前記ハウジングと前記レンズアレイとの間に設けられる第２の部材とを含み、
前記第１の部材と前記第２の部材とは第１の接着点で接合され、当該第２の部材と前記レンズアレイとは第２の接着点で接合され、当該第１の部材と前記発光素子アレイとは第３の接着点で接合され、
当該第１の部材における線膨張係数をβ、当該第２の部材における線膨張係数をα、当該第１の接着点と当該第２の接着点における副走査方向距離をａｙ、焦点方向距離をａｚ、当該第１の接着点と当該第３の接着点における副走査方向距離をｂｙ、焦点方向距離をｂｚとすると、
β/α≒ａｙ/ｂｙ≒ａｚ/ｂｚ
であることを特徴とするプリントヘッド。
【請求項７】
前記第１の部材は、片側位置基準にて前記発光素子アレイと前記レンズアレイとを支えることを特徴とする請求項６記載のプリントヘッド。
【請求項８】
前記発光素子アレイは、発光素子が所定数配列された発光チップが千鳥状に配列され、
前記レンズアレイは、複数のセルフォックレンズが配列されたセルフォックレンズアレイであることを特徴とする請求項６記載のプリントヘッド。
【請求項９】
複数の発光素子をアレイ状に配設した発光素子アレイと、
前記発光素子アレイにおける前記発光素子からの光を結像するレンズアレイと、
前記発光素子アレイおよび前記レンズアレイを片側位置基準にて支えるハウジングとを備え、
前記発光素子アレイと前記レンズアレイとの副走査方向の相対位置変動および焦点方向の相対位置変動を、前記ハウジングとは熱膨張係数の異なる部材を用いて吸収することを特徴とするプリントヘッド。
【請求項１０】
前記部材を前記ハウジングと前記レンズアレイとの間に介在させたことを特徴とする請求項９記載のプリントヘッド。
【請求項１１】
前記ハウジングの線膨張係数をβ、前記部材の線膨張係数をα、当該ハウジングにおいて前記副走査方向の位置変動に関わる部分の長さをｂｙ、当該ハウジングにおいて前記焦点方向の位置変動に関わる部分の長さをｂｚ、当該部材において当該副走査方向の位置変動に関わる部分の長さをａｙ、当該部材において当該焦点方向の位置変動に関わる部分の長さをａｚとした場合に、
β/α≒ａｙ/ｂｙ≒ａｚ/ｂｚ
であることを特徴とする請求項９または１０記載のプリントヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置等に係り、より詳しくは、光書き込みを行うプリントヘッドを備えた画像形成装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用した、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、一様に帯電された感光体上に、光記録手段によって光を照射することにより静電潜像を得た後、この静電潜像にトナーを付加して可視化し、記録紙上に転写して定着することによって画像形成が行われる。かかる光記録手段として、レーザを用いて主走査方向にレーザ光を走査させて露光する光走査方式の他、近年では、装置の小型化の要請を受けて、発光素子であるＬＥＤ(Light Emitting Diode：発光ダイオード)を主走査方向に多数、配列してなるＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ：LED Print Head)を用いた光記録手段が採用されている。
【０００３】
ＬＰＨは、一般に、多数のＬＥＤをライン状に配列したＬＥＤチップが複数配置されたＬＥＤアレイと、ＬＥＤから出力された光を感光体(感光体ドラム)表面に結像させるために多数のロッドレンズが配列されたセルフォックレンズアレイとを含んで構成されている。画像形成装置では、入力される画像データに基づいてＬＰＨの各ＬＥＤを駆動させ、感光体へ向けて光を出力し、セルフォックレンズアレイによって感光体表面に光を結像させる。そして、感光体とＬＰＨとを相対移動させることにより副走査方向に静電潜像を形成している。
【０００４】
このようなＬＰＨは、支持部材に複数列からなるＬＥＤが例えば中心軸を合わせて配列され、また、結像素子であるセルフォックレンズアレイも支持部材に保持される。しかしながら、環境温度の上昇や装置の稼動による温度上昇、ＬＥＤの発熱等により、それぞれの部材や支持部材が熱膨張を起こして歪み、例えば色ずれを起こしたり、ピントずれによる画像ボケ等が発生することが問題となっていた。そこで、従来技術として、例えば、発熱する部品を支持する支持部材とそうでない部品を支持する支持部材との間隙に熱伝導性部材を充填し、歪みの発生を防止する技術が存在している(例えば、特許文献１参照。)。また、像形成体と支持部材との間に配置され結像素子を保持する保持部材が、像形成体と支持部材との中間位置に結像素子の中心を設定するように熱膨張することで、ピントずれを防止する技術が存在している(例えば、特許文献２参照。)。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１４１７４４号公報(第３−４頁、図１)
【特許文献２】特開平１０−６９１４３号公報(第５−６頁、図４)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、基板上に配列され、光を出射する発光チップが設けられる発光素子アレイと、光を収束させるセルフォックレンズアレイとは、所定の位置関係となるようにハウジングに固定されている。そして、セルフォックレンズアレイは、構造上、光学特性に周期的なむらを持ち、また、発光素子アレイも発光チップ間にばらつきがあることから、組みあがったＬＰＨの出力露光エネルギ分布におけるむらを無くすために、光量補正が行われている。このとき、例えば熱膨張によって発光チップとセルフォックレンズアレイとの相対位置が変動すると、セルフォックレンズへ入射する光量が変化するため、光量補正によって得られていた露光エネルギ分布の一様性が崩れてしまう。特に、発光チップが千鳥状に配列される場合には、奇数チップと偶数チップとで光量差が顕著に生じ、例えばチップ幅の筋となって画質を乱してしまう。
【０００７】
かかる問題に対し、上記特許文献１に記載の技術では、発光点とレンズ位置の熱による相対位置ずれについて対処できるものではなく、この相対位置ずれによって発生する光量むらについては対応することができない。また、発光素子アレイとセルフォックレンズアレイとのハウジングへの取り付けが、例えば片側位置基準である片持ち構造である場合には、熱によってこれらの相対位置がＹ方向(主走査方向に直交する方向、副走査方向)およびＺ方向(焦点方向)に共に変動する。上記特許文献２に記載の技術では、発光点の熱膨張によるＺ方向の位置ずれは小さくすることが可能であるが、Ｙ方向の位置ずれについては全く考慮されていない。また、Ｚ方向の位置ずれについても、焦点位置変動にのみ着目しており、光量変動を起こす発光点とセルフォックレンズアレイとの相対位置ずれについては考慮されていない。
【０００８】
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、発光点とセルフォックレンズアレイとの相対位置変動を抑制し、温度上昇に対して均一となる露光エネルギ分布を確保することにある。
また他の目的は、副走査方向(Ｙ方向)および焦点方向(Ｚ方向)の両方向に対して、発光点とセルフォックレンズアレイとの相対位置ずれを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、像担持体と、複数の発光素子をアレイ状に配設した発光素子アレイとこの発光素子からの光を結像するレンズアレイとを含み像担持体を露光して静電潜像を形成するプリントヘッドとを備え、このプリントヘッドは、発光素子アレイおよびレンズアレイを片側位置基準となるハウジングにて支えると共に、ハウジングとレンズアレイとの間にハウジングとは線膨張係数の異なる部材が配置されることを特徴としている。
【００１０】
ここで、このプリントヘッドにおける部材は、発光素子アレイとレンズアレイとの間における副走査方向の位置ずれ、および/または発光素子アレイとレンズアレイとの間における焦点方向の位置ずれを補正することを特徴とすることができる。また、プリントヘッドにおける発光素子アレイは、発光素子が所定数配列された発光チップが千鳥状に配列され、また、プリントヘッドにおけるレンズアレイは、セルフォックレンズアレイであることを特徴とすることができる。
【００１１】
一方、本発明が適用されるプリントヘッドは、複数の発光素子をアレイ状に配設した発光素子アレイと、この発光素子アレイにおける発光素子からの光を結像するレンズアレイと、発光素子アレイおよびレンズアレイを支えるハウジングとして機能する第１の部材と、ハウジングとレンズアレイとの間に設けられる第２の部材とを含み、この第１の部材と第２の部材とは第１の接着点で接合され、第２の部材とレンズアレイとは第２の接着点で接合され、第１の部材と発光素子アレイとは第３の接着点で接合され、第１の部材における線膨張係数をβ、第２の部材における線膨張係数をα、第１の接着点と第２の接着点における副走査方向距離をａｙ、焦点方向距離をａｚ、第１の接着点と第３の接着点における副走査方向距離をｂｙ、焦点方向距離をｂｚとすると、
β/α≒ａｙ/ｂｙ≒ａｚ/ｂｚ
であることを特徴とすることができる。
【００１２】
ここで、この第１の部材は、片側位置基準にて発光素子アレイとレンズアレイとを支えることを特徴とすることができる。また、この発光素子アレイは、発光素子が所定数配列された発光チップが千鳥状に配列され、レンズアレイは、複数のセルフォックレンズが配列されたセルフォックレンズアレイであることを特徴とすることができる。
【００１３】
このように、本発明が適用されるプリントヘッドは、複数の発光素子をアレイ状に配設した発光素子アレイと、この発光素子アレイにおける発光素子からの光を結像するレンズアレイと、発光素子アレイおよびレンズアレイを片側位置基準にて支えるハウジングとを備え、この発光素子アレイとレンズアレイとの副走査方向の相対位置変動および焦点方向の相対位置変動を、ハウジングとは線膨張係数の異なる部材を用いて吸収している。より具体的には、この異なる部材をハウジングとレンズアレイとの間に介在させる。そして、ハウジングの線膨張係数をβ、この異なる部材の線膨張係数をα、ハウジングにおいて副走査方向の位置変動に関わる部分の長さをｂｙ、ハウジングにおいて焦点方向の位置変動に関わる部分の長さをｂｚ、この異なる部材において副走査方向の位置変動に関わる部分の長さをａｙ、この異なる部材において焦点方向の位置変動に関わる部分の長さをａｚとした場合に、
β/α≒ａｙ/ｂｙ≒ａｚ/ｂｚ
であることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光書き込みを行うプリントヘッドにおいて、温度上昇による発光点とレンズとの相対位置変動を抑制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】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本実施の形態が適用されるＬＥＤプリントヘッドが用いられた画像形成装置の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタを示している。図１に示す画像形成装置は、本体１に、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系１０、画像プロセス系１０を制御する画像出力制御部３０、例えばパーソナルコンピュータ(ＰＣ)２や画像読取装置(ＩＩＴ)３に接続され、これらから受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部(ＩＰＳ：Image Processing System)４０を備えている。
【００１６】
画像プロセス系１０は、水平方向に一定の間隔を隔てて並列的に配置される複数のエンジンからなる画像形成ユニット１１を備えている。この画像形成ユニット１１としては、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋで構成されている。これらの画像形成ユニット１１(１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ)は、夫々、静電潜像を形成してトナー像を担持させる像坦持体(感光体)である感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を一様に帯電する帯電器１３、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を露光するプリントヘッドであるＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４、ＬＰＨ１４によって得られた潜像を現像する現像器１５を備えている。また、画像プロセス系１０は、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２にて画像形成された各色のトナー像を記録用紙に多重転写させるために、この記録用紙を搬送する用紙搬送ベルト２１、用紙搬送ベルト２１を駆動させるロールである駆動ロール２２、感光体ドラム１２のトナー像を記録用紙に転写させる転写ロール２３を備えている。
【００１７】
各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋは、現像器１５に収納されたトナーの種類等を除き、ほぼ同様な構成要素を備えている。ＰＣ２やＩＩＴ３から入力された画像信号は、画像処理部４０によって画像処理が施され、インタフェースを介して各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに供給される。画像プロセス系１０は、画像出力制御部３０から供給された同期信号等の制御信号に基づいて動作する。まず、イエローの画像形成ユニット１１Ｙでは、帯電器１３により帯電された感光体ドラム１２の表面に、画像処理部４０から得られた画像信号に基づき、ＬＰＨ１４によって静電潜像を形成する。その静電潜像に対して現像器１５によってイエローのトナー像を形成し、形成されたイエローのトナー像は、図の矢印方向に回動する用紙搬送ベルト２１上の記録用紙に転写ロール２３を用いて転写される。同様にして、マゼンタ、シアン、黒のトナー像が各々の感光体ドラム１２上に形成され、用紙搬送ベルト２１上の記録用紙に転写ロール２３を用いて多重転写される。多重転写された記録用紙上のトナー像は、定着器２４に搬送されて、熱および圧力によって記録用紙に定着される。
【００１８】
図２は、プリントヘッドであるＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４の構成を示した図である。ＬＰＨ１４は、発光素子として多数のＬＥＤからなるＬＥＤチップ６３が基板５２上に千鳥状に配列された発光素子アレイであるＬＥＤアレイ５１を有している。この基板５２は、ＬＥＤチップ６３を支持すると共に各ＬＥＤの駆動を制御するための回路が形成されている。また、ＬＰＨ１４は、各ＬＥＤから出射された光ビームを感光体ドラム１２上に結像させるセルフォックレンズアレイ(ＳＬＡ)５３を備え、基板５２およびセルフォックレンズアレイ５３は、片側位置基準とする片持ち構造のハウジング５４(第１の部材)に保持されている。ＬＥＤアレイ５１は、主走査方向に画素数分のＬＥＤが配列されており、例えば、Ａ３サイズの短手(２９７ｍｍ)を主走査方向とする場合、６００ｄｐｉの解像度では、約４２.３μｍ毎に７０２０個のＬＥＤが配列されている。尚、配列は、千鳥状に配列される場合の他、一列に並んで配列される場合がある。セルフォックレンズアレイ５３は、例えばバネ部材からなる封止材５５によってハウジング５４側に押し付けられている。また、ハウジング５４に保持される際に、例えばアルミ材からなるプレート５６(第２の部材)を間に介している。
【００１９】
ハウジング５４とＬＥＤアレイ５１(基板５２)、ハウジング５４とプレート５６、およびプレート５６とセルフォックレンズアレイ５３との間は、所定の接着剤によって接着される。接着点として、主走査方向(ｘ方向)に、その両端で弾性が高い接着剤(例えば、変性シリコーン系)、中心で弾性の低い接着剤(例えば、エポキシ系)が使用される。主走査方向の両端にて弾性が高い接着剤を使用することで、各構成部材における熱膨張の差によって生じる歪みを抑制することができる。
【００２０】
図３(ａ),(ｂ)は、セルフォックレンズアレイ５３と発光素子アレイであるＬＥＤアレイ５１の構造を説明するための図である。図３(ａ)は、セルフォックレンズアレイ５３を発光点側から見た図であり、図３(ｂ)は、ＬＥＤチップ６３が千鳥状に配列されたＬＥＤアレイ５１の構造を示している。図３(ａ)に示すように、セルフォックレンズアレイ５３は、固定用側板６１に、セルフォックレンズ６２が整列して配置されている。しかしながら、「整列」といっても、その構造上、光学特性(光の透過率)に周期的なむらを有している。一方、ＬＥＤアレイ５１は、図３(ｂ)に示すように、基板５２上にＬＥＤチップ６３が副走査方向(ｙ方向)に２列に、千鳥状に配列されている。ＬＥＤの束であるＬＥＤチップ６３は、例えば１つのチップに２５６画素の発光点が配列されている。全てのＬＥＤチップ６３を直線状に並べると、ＬＥＤチップ６３の接続部分でＬＥＤの間隔を画素間隔(例えば１２００ｄｐｉであれば２１.１６μｍ)にするため、チップ端部の切断面と発光点との間隔が非常に狭くなり、発光部にカケ等を生じる不具合が起こりやすい。そこで、図３(ｂ)に示すように、ＬＥＤチップ６３を千鳥状に配列して、チップ端部の切断面と発光点との距離を広くしたうえで、主走査方向(ｘ方向)に必要画素分、配置させることが有効である。特に、例えば１２００ｄｐｉ以上の高密度実装を必要とする場合に、千鳥配列は有利である。
【００２１】
次に、セルフォックレンズアレイ５３とＬＥＤアレイ５１との相対位置ずれと光量変化について説明する。
図４(ａ),(ｂ)は、これらの相対位置ずれを説明するための図である。図４(ａ)はｙ方向(副走査方向)のずれを説明するための図であり、図４(ｂ)はｚ方向(焦点方向)のずれを説明するための図である。図４以下の図面では、説明の都合上、セルフォックレンズアレイ５３とＬＥＤアレイ５１の上下関係が図１および図２の場合と逆になっている。図４(ａ),(ｂ)では、相対位置ずれをセルフォックレンズアレイ５３のずれで表現しており、各々の相対ずれを実線と破線とで表現している。図４(ａ)および図４(ｂ)の左側に示す図では、千鳥配列の奇数側列である奇数ＬＥＤチップ６３-１から照射された光がセルフォックレンズアレイ５３に集光される様子が示されている。また、図４(ａ)および図４(ｂ)の右側に示す図では、千鳥配列の偶数側列である偶数ＬＥＤチップ６３-２から照射された光がセルフォックレンズアレイ５３に集光される様子が示されている。
【００２２】
ＬＥＤチップ６３(奇数ＬＥＤチップ６３-１および偶数ＬＥＤチップ６３-２)の発光光量分布の一部がセルフォックレンズアレイ５３を通過するが、セルフォックレンズアレイ５３とＬＥＤチップ６３(ＬＥＤアレイ５１)との相対位置が変動すると、図３に示すセルフォックレンズ６２へ入射する光量が変化する。そのために、光量補正によって得られていた露光エネルギ分布の一様性が崩される。図４(ａ),(ｂ)に示すように、ＬＥＤチップ６３が奇数ＬＥＤチップ６３-１および偶数ＬＥＤチップ６３-２の千鳥配列である場合に、この奇数ＬＥＤチップ６３-１と偶数ＬＥＤチップ６３-２との間で光量差が顕著に生じる。このような光量差が生じる場合には、チップ幅(例えば５.４１ｍｍ程度)の筋が生じる。初期状態にて奇数ＬＥＤチップ６３-１と偶数ＬＥＤチップ６３-２がセルフォックレンズアレイ５３の中心から均等位置になくｙ方向にずれている場合には、図４(ｂ)に示すｚ方向のずれが生じた場合に、奇数ＬＥＤチップ６３-１と偶数ＬＥＤチップ６３-２との間で光量差が生じてしまう。特に、図２に示したように、ハウジング５４への取り付けが片持ち構造である場合には、熱によってセルフォックレンズアレイ５３とＬＥＤチップ６３との相対位置がｙ方向およびｚ方向に、共に変動し易くなる。
【００２３】
そこで、本実施の形態では、図２に示すように、ハウジング５４とセルフォックレンズアレイ５３との間に、ハウジング５４とは線膨張係数の異なる部材であるプレート５６を配設した。即ち、ハウジング５４の熱による伸びをプレート５６の伸びによってキャンセル(解消)し、セルフォックレンズアレイ５３とＬＥＤチップ６３との相対位置ずれを同時にキャンセルできるように構成している。
【００２４】
図５は、ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４において、相対位置ずれを解消するための設計値を説明する図である。図５では、相対位置ずれをキャンセルするための相殺部材であるプレート５６とハウジング５４との接着点を第１接着点７１、プレート５６とセルフォックレンズアレイ５３との接着点を第２接着点７２、ハウジング５４とＬＥＤアレイ５１(ＬＥＤチップ６３)を有する基板５２との接着点を第３接着点７３としている。この第３接着点７３は、ｙ方向にて光軸(ＬＥＤアレイ５１およびセルフォックレンズアレイ５３の中心)に合わせている。本実施の形態では、プレート５６のｙ方向厚さである第１接着点７１と第２接着点７２によるｙ方向の寸法をａｙ、プレート５６のｚ方向幅である第１接着点７１と第２接着点７２によるｚ方向の寸法をａｚとしている。また、ハウジング５４に対してＬＥＤアレイ５１(ＬＥＤチップ６３)を支持するための基準として、第１接着点７１と第３接着点７３とのｙ方向の寸法をｂｙ、ｚ方向の寸法をｂｚとしている。
図５に示すａｙ,ｂｙ,ａｚ,ｂｚは、相対位置ずれを検討する際の基準寸法となる。このａｙ,ｂｙ,ａｚ,ｂｚを検討すると、ａｙはプレート５６において副走査方向(ｙ方向)の位置変動に関わる部分の長さ、ａｚはプレート５６において焦点方向(ｚ方向)の位置変動に関わる部分の長さ、ｂｙはハウジング５４において副走査方向(ｙ方向)の位置変動に関わる部分の長さ、ｂｚはハウジング５４において焦点方向(ｚ方向)の位置変動に関わる部分の長さとすることができる。
【００２５】
図５に示すａｙ,ｂｙ,ａｚ,ｂｚは、温度上昇ΔＴに対して以下のように伸びる。
ａｙ → ａｙ・( １ ＋ α・ΔＴ )、ｂｙ → ｂｙ・( １ ＋ β・ΔＴ )
ａｚ → ａｚ・( １ ＋ α・ΔＴ )、ｂｚ → ｂｚ・( １ ＋ β・ΔＴ )
ここで、αはプレート５６の線膨張係数、βはハウジング５４の線膨張係数である。
このときに、ａｙの伸びとｂｙの伸び、ａｚの伸びとｂｚの伸び、が等しくなるように構成することで、ｙ方向およびｚ方向の相対位置変化をキャンセルすることができる。即ち、本実施の形態では、
ａｙ・α・ΔＴ ＝ ｂｙ・β・ΔＴ  および
ａｚ・α・ΔＴ ＝ ｂｚ・β・ΔＴ
としている。設計上、所定のずれを許容値とすれば、
β/α ≒ ａｙ/ｂｙ ≒ ａｚ/ｂｚ
となるように構成することが好ましい。
【００２６】
図６には、具体的な設計値の一例が示されている。ここでは、プレート５６を線膨張係数α＝２４.０×１０−６/℃のアルミ材、ハウジング５４を線膨張係数β＝１２.３×１０−６/℃からなる鉄の板金としている。この図６に示す設計値では、
β/α ＝ １２.３/２４.０ ＝ ４.１０/８.００ ≒ １.５４/３.００
としている。尚、図６に示す例では、セルフォックレンズアレイ５３の大きさが、幅３.００ｍｍ、高さ４.３５ｍｍ、セルフォックレンズアレイ５３に集光される光およびセルフォックレンズアレイ５３を通過した光によって形成される共役長Ｔｃを９.９ｍｍとしている。
【００２７】
このように、ハウジング５４とは線膨張係数の異なるプレート５６を配設することで、温度上昇による発光点とセルフォックとの相対位置変動をプレート５６によって吸収することができる。このハウジング５４の熱膨張を主たる理由として発生する相対位置変動を吸収することで、温度上昇に対して均一な露光エネルギ分布を保持することが可能となる。特に、ＬＥＤチップ６３が副走査方向に千鳥状に配列された場合に、副走査方向の相対位置変動のみならず、焦点方向の相対位置変動により生じる光量むらも大きな問題となるが、本実施の形態によれば、この光量むらを抑制することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の活用例としては、例えば、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施の形態が適用されるＬＥＤプリントヘッドが用いられた画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】プリントヘッドであるＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)の構成を示した図である。
【図３】(ａ),(ｂ)は、セルフォックレンズアレイと発光素子アレイであるＬＥＤアレイの構造を説明するための図である。
【図４】(ａ),(ｂ)は、これらの相対位置ずれを説明するための図である。
【図５】ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)において、相対位置ずれを解消するための設計値を説明するための図である。
【図６】具体的な設計値の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…本体、１０…画像プロセス系、１１…画像形成ユニット、１２…感光体ドラム、１４…ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)、５１…ＬＥＤアレイ、５２…基板、５３…セルフォックレンズアレイ(ＳＬＡ)、５４…ハウジング、５６…プレート、６１…固定用側板、６２…セルフォックレンズ、６３…ＬＥＤチップ、７１…第１接着点、７２…第２接着点、７３…第３接着点
【図１】
2005028848.tif 000003
【図２】
2005028848.tif 000004
【図３】
2005028848.tif 000005
【図４】
2005028848.tif 000006
【図５】
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【図６】
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