(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子アレイチップを実装した基板が装着されている基板支持体と、
前記基板支持体上に、前記基板を含む空間を形成して設置される樹脂カバーと、
前記樹脂カバーに支持され、前記発光素子アレイの光軸上に配列されたロッドレンズアレイとを備え、
前記樹脂カバーは、前記ロッドレンズアレイを支持する支持体と、この支持体に一体に取り付けられ、前記基板支持体に弾性的に接触する封止部とからなり、前記ロッドレンズアレイを支持する支持体は、開口を有する細長い箱状であり、前記支持体の脚部は、脚部先端が前記基板支持体の上部周囲の角部に契合し、前記脚部の外側には脚部を取り囲むように前記封止部が一体に取り付けられており、
前記ロッドレンズアレイを支持する支持体の材料は、エンジニアリングプラスチックであり、前記封止部の材料は、可塑性エラストマーである、
ことを特徴とする光書込みヘッド。
【請求項２】
前記封止部は、前記ロッドレンズアレイを支持する支持体の側面に対して直交する方向の断面形状が、前記ロッドレンズアレイを支持する支持体の脚部から延伸して封止部の先端部分を前記基板支持体の側面に押しつけた形状であることを特徴とする請求項１記載の光書込みヘッド。
【請求項３】
前記ロッドレンズアレイを支持する支持体と前記封止部とが一体となった前記樹脂カバーは、一体同時成型により作製されることを特徴とする請求項１または２記載の光書込みヘッド。
【請求項４】
前記一体同時成型は、はじめに、前記ロッドレンズアレイを支持する支持体を成型し、次に、前記封止部を成型する２段階の射出成型であることを特徴とする請求項３記載の光書込みヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光書込みヘッド、特に、乾式トナーを用いた、高解像度電子写真プリンタに装備される発光素子を使用した光書込みヘッド（光プリントヘッド）の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光書込みヘッドの一例の長手方向に垂直な断面図を図１に示す。この光書込みヘッドでは、基板支持体１上に、発光素子アレイチップ３を実装した基板２が装着され、この発光素子が発光する光の光軸５上に、屈折率分布型ロッドレンズアレイ４が樹脂カバー６により固定されている。ロッドレンズアレイ４上には、感光ドラム７が設けられている。
【０００３】
この従来の光書込みヘッドでは、基板支持体１と樹脂カバー６とは、はめ込み構造となっており、気密封止する構造にはしていない。その理由は、気密封止するには、シリコーン樹脂を塗布するなどの新たな工程が必要になること、および光書込みヘッドの故障修理を行う際に樹脂カバーは取外し可能にしておきたいにことによる。
【０００４】
図２は、図１とははめ込み構造が異なる従来の光書込みヘッドの他の例の長手方向に垂直な断面図である。この光書込みヘッドは、図１と比べて、基板支持体９および樹脂カバー１０の形状のみ異なっている。すなわち、基板支持体９は、凹状の断面形状を有し、樹脂カバー１０が、基板支持体９内に挿入される構造となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来の光書込みヘッドの構造では、両部品の加工精度が低いと、基板支持体と樹脂カバーの間に空隙が生じやすい。このような空隙が生じると、次のような問題が発生する。
【０００６】
発光素子アレイチップ３は、それが発する光を利用するため、発光素子を空間に露出させておかなければならない。このため、トナーや粉塵等が基板支持体１と樹脂カバー６との隙間からヘッド内に侵入した場合には、これらの粉塵が発光素子の発光部を覆ってしまい、発光光量の低下や発光不良を発生させる恐れがある。また発光素子アレイチップ上には微細な配線パターンが形成されており、粉塵の付着により回路の短絡が発生したり、腐食を誘発したりする危険性が存在する。
【０００７】
近年の光書込みヘッドは、高解像度化が要求されており、ロッドレンズアレイについても高解像度仕様のものが採用されている。このような仕様のレンズの作動距離は極めて短く、感光ドラムとレンズ出射面の間の距離は、２．５〜４．０ｍｍ前後である。一方、乾式トナーについても粒子径の微細化が進められ、トナー径７μｍが一般化しつつある。このため、ヘッドが感光ドラムに近接し、ヘッド周辺は飛散する粉塵濃度が高くなる傾向にあり、粉塵がヘッド内に侵入しやすい環境となっている。
【０００８】
粉塵がヘッド内に侵入しないようにするためには、基板支持体と樹脂カバーの加工精度を高めて、基板支持体と樹脂カバーとの間に、空隙が生じないようにすれば良いが、加工精度を高めることは、製造コストの上昇を招く。
【０００９】
本発明の目的は、粉塵濃度の高い雰囲気においても、粉塵がヘッド内に侵入して動作不良が発生するのを防止するため、ヘッドの封止構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発光素子アレイチップを実装した基板が装着されている基板支持体と、基板支持体上に、基板を含む空間を形成して設置される樹脂カバーと、樹脂カバーに支持され、発光素子アレイの光軸上に配列されたロッドレンズアレイとを備え、樹脂カバーは、ロッドレンズアレイを支持する支持体と、この支持体に一体に取り付けられ、基板支持体に弾性的に接触する封止部とからなり、ロッドレンズアレイを支持する支持体は、開口を有する細長い箱状であり、支持体の脚部は、脚部先端が基板支持体の上部周囲の角部に契合し、脚部の外側には脚部を取り囲むように封止部が一体に取り付けられており、ロッドレンズアレイを支持する支持体の材料は、エンジニアリングプラスチックであり、封止部の材料は、可塑性エラストマーであることを特徴とする。
【００１１】
封止部は、ロッドレンズアレイを支持する支持体の側面に対して直交する方向の断面形状が、ロッドレンズアレイを支持する支持体の脚部から延伸して封止部の先端部分を基板支持体の側面に押しつけた形状とするのが好適である。
【００１３】
ロッドレンズアレイを支持する支持体と封止部とが一体となった樹脂カバーは、一体同時成型により作製される。この場合、はじめに、前記ロッドレンズアレイを支持する支持体を成型し、次に、封止部を成型する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図３は、本発明の光書込みヘッドの斜視図、図４は光書込みヘッドの長手方向に垂直な断面図を示す。この光書込みヘッドの樹脂カバー１１は、下部に開口を有する細長い箱状のロッドレンズアレイ支持体１２を備えている。この支持体１２の基部中央には、屈折率分布型ロッドレンズアレイ４が支持されており、支持体の脚部の外側を取り囲むようにして、断面がリップ形状のシール部１３が設けられている。このように、樹脂カバー１１は、ロッドレンズアレイ支持体１２と、シール部１３とから構成されている。
【００１５】
基板支持体１４は、細長い矩形状の構造を有しており、上部には、発光素子アレイチップ３を実装した基板２が装着されている。この基板支持体１４の上部周囲の角部は、ロッドレンズアレイ支持体１２の脚部先端に係合する。
【００１６】
樹脂カバー１１のロッドレンズアレイ支持体１２の材料には、強度的に優れるエンジニアリングプラスチックが用いられる。例えば、ＡＢＳ，ＡＢＳアロイ，ポリカーボネイトなどが用いられる。また、シール部１３の材料には、ゴム弾性に優れる可塑性エラストマーを採用し、その弾性により樹脂カバー１１と基板支持体１４との間の密着性を保持する。可塑性エラストマーとしては、エクスター，ポリウレタン，ポリエーテル，ポリエステルなどが用いられる。
【００１７】
このような２種類の異なる樹脂で構成される樹脂カバー１１は、一体同時成型と呼ばれる射出成型法によって製造する。この方法に用いる金型の断面図を、図５，図６に示す。
【００１８】
図５は、エンジニアリングプラスチックよりなるロッドレンズアレイ支持体１２を成型する金型であり、コア金型２１とキャビ金型２２とからなる。一方、図６は、可塑性エラストマーよりなるシール部１３を成型する金型であり、コア金型２１とキャビ金型２３とからなる。図５のコア金型２１と、図６のコア金型２１とは、同じものである。
【００１９】
はじめに、樹脂カバー１１のロッドレンズアレイ支持体部分を、図５に示す金型を用いて射出成型する。次に、成型体をコア金型２１に残したまま、キャビ金型を換装し、すなわち図６のキャビ金型２３に変え、エラストマーを射出する。この２段階の射出成型により、支持体１２とシール部１３が一体化した樹脂カバー成型体を短時間，低コストで製造することができる。樹脂ごとに金型を交換して成型する通常の方法でも製造できるが、工程時間は長くなる。
【００２０】
以上のように一体同時成型により形成された樹脂カバー１１の支持体１２には、ロッドレンズアレイ４が取り付けられる。そして、このような樹脂カバー１１を、基板支持体１４にかぶせる。このとき、シール部１３の先端部分は、その弾性により、基板支持部１４の側面に押しつけられている。これにより、封止機能が実現される。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、樹脂の弾性を利用して封止を行っているので、高精度加工部品を使用せずに、ヘッド内への粉塵の侵入を防止できる。
【００２２】
このような封止機能は、シール部の弾性がある限り、部品の温度変化，経時的な変形によって、そこなわれることはない。
【００２３】
また本発明によれば、一体同時成型を用いるため、高強度部品の一部を弾性体とした樹脂カバーを容易に作製できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光書込みヘッドの一例の長手方向に垂直な断面図である。
【図２】図１とははめ込み構造が異なる従来の光書込みヘッドの他の例の長手方向に垂直な断面図である。
【図３】本発明の光書込みヘッドの斜視図である。
【図４】図３の光書込みヘッドの長手方向に垂直な断面図である。
【図５】エンジニアリングプラスチックよりなるロッドレンズアレイ支持体を成型する金型の断面図である。
【図６】可塑性エラストマーよりなるシール部を成型する金型の断面図である。
【符号の説明】
２  基板
３  発光素子アレイチップ
４  屈折率分布型ロッドレンズアレイ
５  光軸
１１  樹脂カバー
１２  ロッドレンズアレイ支持体
１３  シール部
１４  基板支持体
２１  コア金型
２２，２３  キャビ金型
【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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【図６】
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