JP2000218856A - Optical printer head - Google Patents

Optical printer head

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JP2000218856A
JP2000218856A JP2210099A JP2210099A JP2000218856A JP 2000218856 A JP2000218856 A JP 2000218856A JP 2210099 A JP2210099 A JP 2210099A JP 2210099 A JP2210099 A JP 2210099A JP 2000218856 A JP2000218856 A JP 2000218856A
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JP
Japan
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light emitting
emitting element
element array
lens
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP2210099A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Taguchi
明 田口
Shunji Murano
俊次 村野
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JP2000218856A publication Critical patent/JP2000218856A/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/447Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
    • B41J2/45Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
    • B41J2/451Special optical means therefor, e.g. lenses, mirrors, focusing means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】レンズの温度が変化しても、主走査方向に連続
した良好な潜像を得ることが可能な光プリンタヘッドを
提供する。 【解決手段】ベースプレート1 上に、多数の発光素子が
直線状に配列された発光素子アレイチップ2 を複数個、
列状に配置するとともに、前記ベースプレート1の上方
に前記発光素子アレイチップ2 と1対1に対応する複数
個のレンズ3 を配設してなり、前記発光素子アレイチッ
プ2 の発光素子の光を前記レンズ3 を介して結像させる
ことにより潜像を形成する光プリンタヘッドにおいて、
前記発光素子アレイチップ2 と対応するレンズ3 との間
に、該レンズ3 と屈折率温度依存性が同じ方向性を有す
る透明板5 を、全ての発光素子アレイチップ2 に対して
非接触の状態で配設する。
(57) Abstract: An optical printer head capable of obtaining a good continuous latent image in the main scanning direction even when the temperature of a lens changes. A plurality of light emitting element array chips on which a large number of light emitting elements are linearly arranged are provided on a base plate.
A plurality of lenses 3 corresponding to the light emitting element array chips 2 are disposed one-to-one with the light emitting element array chips 2 above the base plate 1, and light from the light emitting elements of the light emitting element array chips 2 is arranged above the base plate 1. In an optical printer head that forms a latent image by forming an image via the lens 3,
A transparent plate 5 having the same directionality as the lens 3 and the refractive index temperature dependency is provided between the light emitting element array chip 2 and the corresponding lens 3 in a state where the transparent plate 5 is not in contact with all the light emitting element array chips 2. It is arranged in.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真プリンタ等
の露光手段として組み込まれるLEDプリンタヘッド等
の光プリンタヘッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical printer head such as an LED printer head incorporated as an exposure means in an electrophotographic printer or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光プリンタヘッドは、例えば図4
に示す如く、所定の回路パターンが形成されているベー
スプレート11の上面に、多数の発光素子が一定の間隔で
配列されている発光素子アレイチップ12を複数個、直線
状に配列・実装させるとともに、該チップ12の上方に複
数個のレンズ13を発光素子アレイチップ12と1対1に対
応させて配設した構造を有しており、前記発光素子アレ
イチップ12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、該発光した光
(ビーム)を対応するレンズ13を介して外部の感光体P
に照射させ、感光体P 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。
2. Description of the Related Art A conventional optical printer head is, for example, shown in FIG.
As shown in the figure, on the upper surface of the base plate 11 on which a predetermined circuit pattern is formed, a plurality of light emitting element array chips 12 in which a large number of light emitting elements are arranged at regular intervals, linearly arranged and mounted, It has a structure in which a plurality of lenses 13 are arranged above the chip 12 in one-to-one correspondence with the light emitting element array chip 12, and the light emitting elements of the light emitting element array chip 12 are provided with image data from the outside. And selectively emit light on the basis of the external photoconductor P via the corresponding lens 13.
And forms a predetermined latent image on the photoconductor P to function as an optical printer head.

【0003】尚、このような従来の光プリンタヘッドに
おいては、隣り合う発光素子アレイチップ間12-12 に一
定の間隔が設けられている。従ってこれら発光素子アレ
イチップ12からの光をそのまま感光体P に照射させる
と、感光体P の表面に光の照射されない領域ができてし
まうため、各発光素子アレイチップ12の光をレンズ13で
所定の倍率に拡大し、これらを感光体P 上にライン状に
照射させることによって主走査方向(発光素子アレイチ
ップ12の配列方向)に連続した潜像を形成するようにし
ている。
[0003] In such a conventional optical printer head, a certain interval is provided between adjacent light emitting element array chips 12-12. Therefore, if the light from the light emitting element array chips 12 is directly irradiated on the photoconductor P, an area where the light is not irradiated is formed on the surface of the photoconductor P. By irradiating them in a line on the photoconductor P, a latent image continuous in the main scanning direction (the arrangement direction of the light emitting element array chips 12) is formed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の光プリンタヘッドを用いて主走査方向に連続した良
好な潜像を得るには、全ての発光素子アレイチップ12を
ベースプレート11上に一定の間隔で配置した上、個々の
発光素子アレイチップ12に対してレンズ13を極めて高精
度(搭載精度:±5μm以内)に位置決めしなければな
らない。
In order to obtain a good continuous latent image in the main scanning direction by using the above-described conventional optical printer head, all the light emitting element array chips 12 are fixed on the base plate 11. In addition to being arranged at intervals, the lens 13 must be positioned with extremely high accuracy (mounting accuracy: within ± 5 μm) with respect to each light emitting element array chip 12.

【0005】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、レンズ13がアクリル樹脂やポリカー
ボネート樹脂等で形成されており、これらの材質で形成
されたレンズ13は負の屈折率温度依存性を有している。
そのため、光プリンタヘッドの使用やその周囲に配置さ
れるデバイスからの伝熱によってレンズ13の温度が上昇
すると、レンズ13の屈折率が小さくなることに起因して
結像倍率が拡大されてしまい、その結果、隣接する発光
素子アレイチップ12による潜像同士が一部重なり合って
印画の黒すじが発生する。また反対に、レンズ13の温度
が極端に低い条件下で使用する場合は、レンズ13の屈折
率が大きくなることに起因して結像倍率が縮小されてし
まい、その結果、主走査方向に連続した潜像が得られな
くなって印画の白すじが発生するという欠点を有してい
た。
However, in the above-described conventional optical printer head, the lens 13 is formed of an acrylic resin, a polycarbonate resin, or the like, and the lens 13 formed of these materials has a negative refractive index temperature dependency. ing.
Therefore, when the temperature of the lens 13 rises due to the use of the optical printer head or heat transfer from a device disposed around the optical printer head, the imaging magnification is increased due to the decrease in the refractive index of the lens 13, As a result, the latent images of the adjacent light emitting element array chips 12 partially overlap each other, and black streaks of the print are generated. On the other hand, when the lens 13 is used under extremely low temperature conditions, the imaging magnification is reduced due to the increase in the refractive index of the lens 13, and as a result, continuous imaging in the main scanning direction occurs. However, there is a disadvantage that the printed latent image cannot be obtained and white streaks of the printed image occur.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点に鑑み
案出されたもので、本発明の光プリンタヘッドは、ベー
スプレート上に、多数の発光素子が直線状に配列された
発光素子アレイチップを複数個、列状に配置するととも
に、前記ベースプレートの上方に前記発光素子アレイチ
ップと1対1に対応する複数個のレンズを配設してな
り、前記発光素子アレイチップの発光素子の光を前記レ
ンズを介して結像させることにより潜像を形成する光プ
リンタヘッドにおいて、前記発光素子アレイチップと対
応するレンズとの間に、該レンズと屈折率温度依存性が
同じ方向性を有する透明板を、全ての発光素子アレイチ
ップに対して非接触の状態で配設したことを特徴とする
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and an optical printer head according to the present invention has a light emitting element array chip in which a large number of light emitting elements are linearly arranged on a base plate. A plurality of lenses are arranged in a row, and a plurality of lenses corresponding to the light emitting element array chip in a one-to-one correspondence are disposed above the base plate, and light from the light emitting elements of the light emitting element array chip is provided. In an optical printer head for forming a latent image by forming an image through the lens, a transparent plate having the same refractive index and temperature dependency as the refractive index between the light emitting element array chip and the corresponding lens. Are arranged in a non-contact state with respect to all the light emitting element array chips.

【0007】また本発明の光プリンタヘッドは、ベース
プレート上に、多数の発光素子が直線状に配列された発
光素子アレイチップを複数個、列状に配置するととも
に、前記ベースプレートの上方に前記発光素子アレイチ
ップと1対1に対応する複数個のレンズを配設してな
り、前記発光素子アレイチップの発光素子の光を前記レ
ンズを介して結像させることにより潜像を形成する光プ
リンタヘッドにおいて、前記レンズと結像面との間に、
該レンズと屈折率温度依存性が異なる方向性を有する透
明板を配設したことを特徴とするものである。
In the optical printer head of the present invention, a plurality of light emitting element array chips in which a large number of light emitting elements are linearly arranged are arranged in a row on a base plate, and the light emitting elements are arranged above the base plate. In an optical printer head, a plurality of lenses corresponding to the array chip are provided in one-to-one correspondence, and a latent image is formed by forming light of the light emitting element of the light emitting element array chip through the lens. Between the lens and the image plane,
It is characterized in that a transparent plate having a directionality having a different refractive index temperature dependency from the lens is provided.

【0008】[0008]

【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。図1は本発明の一形態に係る光プリ
ンタヘッドの構成を示す断面図、図2は図1の光プリン
タヘッドの光の進路を説明するための説明図であり、1
はベースプレート、2 は発光素子アレイチップ、3 はレ
ンズ、5 は透明板である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an optical printer head according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a light path of the optical printer head of FIG.
Denotes a base plate, 2 denotes a light emitting element array chip, 3 denotes a lens, and 5 denotes a transparent plate.

【0009】前記ベースプレート1 は、例えばガラスや
セラミック材料等から成り、その上面に所定パターンの
回路配線(図示せず)が被着・形成されている。
The base plate 1 is made of, for example, glass or ceramic material, and has a predetermined pattern of circuit wiring (not shown) attached and formed on the upper surface thereof.

【0010】このベースプレート1 は、上述した回路配
線や発光素子アレイチップ2 を支持するための支持母材
としての作用を為し、例えばガラスから成る場合、従来
周知のフローティング法等によって所定厚みの板体を形
成し、これを所定の矩形状に切断・加工することにより
製作される。
The base plate 1 serves as a supporting base material for supporting the circuit wiring and the light emitting element array chip 2 described above. For example, when the base plate 1 is made of glass, a plate having a predetermined thickness is formed by a conventionally known floating method or the like. It is manufactured by forming a body and cutting and processing it into a predetermined rectangular shape.

【0011】また前記ベースプレート1 の上面には複数
個の発光素子アレイチップ2 が間に一定の間隔をあけて
配列・実装される。
A plurality of light emitting element array chips 2 are arranged and mounted on the upper surface of the base plate 1 with a predetermined interval therebetween.

【0012】前記発光素子アレイチップ2 は、各々の上
面に直線状に配列された多数の発光素子2aを有してお
り、図示しないドライバーICの駆動に伴い外部電源か
らの電力が供給されると、各発光素子2aが画像データに
基づいて個々に選択的に発光する。そして発光素子2aの
発した光は、後述するレンズ3 を介して外部の感光体P
に照射される。
The light emitting element array chip 2 has a large number of light emitting elements 2a linearly arranged on the upper surface thereof. When power is supplied from an external power supply in accordance with driving of a driver IC (not shown). Each of the light emitting elements 2a selectively emits light individually based on the image data. The light emitted from the light emitting element 2a is transmitted to an external photoconductor P through a lens 3 described later.
Is irradiated.

【0013】このような発光素子アレイチップ2 として
は、例えば128個の発光ダイオード素子(発光素子)
を直線状に配列させて成るLEDアレイチップ等が用い
られ、該LEDアレイチップは、例えば、まずGaAs
の基板を炉中にて高温に加熱するとともにAsH3 とP
3 とGaを適量に含むガスを接触させて基板表面にn
型半導体のGaAsPの単結晶を成長させ、次にGaA
sP 単結晶表面にSi3 4 の窓付膜を被着させるとと
もに該窓孔にZnのガスをさらし、n型半導体のGaA
sP単結晶の一部にZnを拡散させてp型半導体を形成
し、pn接合をもたすことによって製作される。
As such a light emitting element array chip 2, for example, 128 light emitting diode elements (light emitting elements)
LED array chips or the like in which are linearly arranged are used.
Is heated to a high temperature in a furnace, and AsH 3 and P
A gas containing an appropriate amount of H 3 and Ga is brought into contact with the substrate surface to form n.
GaAsP single crystal of type semiconductor is grown and then GaAs
A window film of Si 3 H 4 is deposited on the surface of the sP single crystal, and the window hole is exposed to a gas of Zn to form n-type semiconductor GaAs.
It is manufactured by diffusing Zn into a part of the sP single crystal to form a p-type semiconductor and having a pn junction.

【0014】例えばA4サイズ、600dpiの光プリ
ンタヘッドを構成する場合、128個の発光素子2aを一
単位とした850dpiの発光素子アレイチップ2 を4
0個使用し、これらをベースプレート1 の上面に一列に
並べて載置させるとともに該発光素子アレイチップ2 の
端子(図示せず)とベースプレート1 の回路配線とを半
田や金属細線等の接続部材(図示せず)を用いてボンデ
ィングすることにより発光素子アレイチップ2 がベース
プレート1 の上面に実装される。この場合、感光体P 上
に照射される光(ビーム)のピッチは42.3μmとな
る。
For example, in the case of forming an A4 size, 600 dpi optical printer head, four 850 dpi light emitting element array chips 2 each having 128 light emitting elements 2a as one unit.
And the terminals (not shown) of the light emitting element array chip 2 and the circuit wiring of the base plate 1 are connected to a connection member (not shown) such as a solder or a thin metal wire. The light emitting element array chip 2 is mounted on the upper surface of the base plate 1 by bonding using a not shown). In this case, the pitch of the light (beam) irradiated on the photoconductor P is 42.3 μm.

【0015】また、これら発光素子アレイチップ2 が搭
載されているベースプレート1 の上方には、発光素子ア
レイチップ2 と1対1に対応する複数個のレンズ3 が配
設される。
Above the base plate 1 on which the light emitting element array chips 2 are mounted, a plurality of lenses 3 corresponding to the light emitting element array chips 2 one by one are arranged.

【0016】前記レンズ3 は、その光軸が対応する発光
素子アレイチップ2 のほぼ中央に位置するように配置さ
れており、発光素子アレイチップ2 からの光を所定倍率
で拡大した上、感光体P に照射・結像させる作用を為
す。
The lens 3 is arranged so that its optical axis is located substantially at the center of the corresponding light emitting element array chip 2. The light from the light emitting element array chip 2 is enlarged at a predetermined magnification, and Acts to illuminate and image P.

【0017】これらのレンズ3 は、アクリル樹脂やポリ
カーボネイト樹脂等の透明樹脂を射出成形したり、或い
はガラス等の透光性無機物を加熱プレス成形することに
よって製作され、レンズプレート4a上に保持された状態
で発光素子アレイチップ2 から所定の距離だけ離れた位
置に支持・固定される。尚、前記レンズプレート4aは液
晶ポリマー等のプラスチック材料を射出成形することに
より製作される。
The lenses 3 are manufactured by injection molding a transparent resin such as an acrylic resin or a polycarbonate resin, or by press-molding a transparent inorganic material such as glass, and held on a lens plate 4a. In this state, it is supported and fixed at a position separated from the light emitting element array chip 2 by a predetermined distance. The lens plate 4a is manufactured by injection molding a plastic material such as a liquid crystal polymer.

【0018】そして、これらのレンズ3 と該レンズ3 に
対応する発光素子アレイチップ2 との間には、レンズ3
と同じ方向性の屈折率温度依存性(定義:温度変化に伴
う屈折率の変化の割合)を有した透明板5 、即ち、レン
ズ3 の屈折率温度依存性が負の値であれば、負の屈折率
温度依存性を有した透明板5 が配設され、またレンズ3
の屈折率温度依存性が正の値であれば、正の屈折率温度
依存性を有した透明板5 が配設される。
A lens 3 is provided between the lens 3 and the light emitting element array chip 2 corresponding to the lens 3.
If the transparent plate 5 having the same refractive index temperature dependency in the same direction as the definition (the definition: the rate of change of the refractive index with temperature change), that is, the refractive index temperature dependency of the lens 3 is a negative value, the negative A transparent plate 5 having a refractive index temperature dependency of
If the refractive index temperature dependency is a positive value, the transparent plate 5 having the positive refractive index temperature dependency is provided.

【0019】例えばレンズ3 がアクリル樹脂やポリカー
ボネイト樹脂等で形成されている場合、レンズ3 の屈折
率温度依存性は負の値であるため、透明板5 も負の屈折
率温度依存性を有した材質で形成される。かかる透明板
5 の材質としては、レンズ3と同様の材質、例えばアク
リル樹脂(PMMA)やポリカーボネイト樹脂(PC)
等が使用され、透明板5 の温度が上昇すると屈折率が小
さくなり、温度が下降すると屈折率が大きくなる特性を
備える。例えば透明板5 がPMMAから成る場合、屈折
率変化の割合は−1.25×10-4/℃であり、波長7
40nmの光に対する屈折率は0℃の温度条件下で1.48
9489に、20℃の温度条件下で1.486989に、また40℃
の温度条件下で1.484489になる。
For example, when the lens 3 is formed of an acrylic resin, a polycarbonate resin, or the like, the refractive index temperature dependence of the lens 3 is a negative value, so that the transparent plate 5 also has a negative refractive index temperature dependence. It is formed of a material. Such a transparent plate
The material of 5 is the same as the material of the lens 3, such as acrylic resin (PMMA) or polycarbonate resin (PC).
And the like. The refractive index decreases as the temperature of the transparent plate 5 increases, and the refractive index increases as the temperature decreases. For example, when the transparent plate 5 is made of PMMA, the rate of change in the refractive index is -1.25 × 10 -4 / ° C., and the wavelength 7
The refractive index for light of 40 nm is 1.48 at a temperature of 0 ° C.
To 9489, to 1.486989 under 20 ° C temperature condition, and to 40 ° C
It becomes 1.484489 under the temperature condition of.

【0020】尚、PCを用いて透明板5 を形成する場
合、屈折率変化の割合は−1.4×10-4/℃である。
When the transparent plate 5 is formed using PC, the rate of change in the refractive index is -1.4.times.10.sup.- 4 / .degree.

【0021】かかる透明板5 としては、全ての発光素子
アレイチップ2 からの光を透過させることができるだけ
の大面積が必要であり、A4ヘッドの場合、従来周知の
射出成形によって約216mmの長さに形成される。
The transparent plate 5 needs to have a large area capable of transmitting light from all the light emitting element array chips 2. In the case of an A4 head, a length of about 216 mm is conventionally known by injection molding. Formed.

【0022】前記透明板5 は、ベースプレート1 上に発
光素子アレイチップ2 の厚みよりも厚いスペーサ4bを介
して載置されており、該スペーサ4bによって発光素子ア
レイチップ2 と透明板5 とを非接触の状態に保持してい
る。前記スペーサ4bは、ベースプレート1 の熱が後述す
る透明板5 に伝導しにくいようにベースプレート1 より
も熱伝導率の小さな材質の樹脂等で形成され、例えば発
光素子アレイチップ2の厚みが0.3mmの場合、スペ
ーサ4bの厚みは0.4mm〜0.6mmに設定される。
The transparent plate 5 is placed on the base plate 1 via a spacer 4b thicker than the thickness of the light emitting element array chip 2, and the light emitting element array chip 2 and the transparent plate 5 are separated by the spacer 4b. It is kept in contact. The spacer 4b is formed of a resin or the like having a lower thermal conductivity than the base plate 1 so that the heat of the base plate 1 is not easily conducted to a transparent plate 5 described later. For example, the thickness of the light emitting element array chip 2 is 0.3 mm. In this case, the thickness of the spacer 4b is set to 0.4 mm to 0.6 mm.

【0023】本形態では、厚み0.4mmのスペーサ4b
上に、厚み11.1mmのPMMA製透明板5 を載置さ
せる。この透明板5 の厚みはレンズ3 の第2面(上面)
からの出射光線高及び光線角の温度依存性を少なくする
という観点から計算により求められる。第2面からの出
射光線高H2及び光線角U2' が温度によらず一定であれ
ば、感光体面P での光線高HPは一定になり得、温度変化
によるドット位置ずれを抑えることができる。尚、従来
例では、温度変化に伴ってこのH2及びU2' が変化し、そ
の結果としてHPのずれが生じていた。
In this embodiment, the spacer 4b having a thickness of 0.4 mm is used.
A transparent plate 5 made of PMMA having a thickness of 11.1 mm is placed thereon. The thickness of the transparent plate 5 is the second surface (upper surface) of the lens 3.
From the viewpoint of reducing the temperature dependence of the height and the angle of the light beam emitted from. If the height H2 of the light beam emitted from the second surface and the angle U2 'of the light beam are constant irrespective of the temperature, the height HP of the light beam on the photoreceptor surface P can be constant, and the dot displacement due to the temperature change can be suppressed. Incidentally, in the conventional example, H2 and U2 'change with the temperature change, and as a result, HP shift occurs.

【0024】発光素子アレイチップ2 とレンズ3 との間
に、該レンズ3 と屈折率温度依存性が同じ方向性を有す
る透明板5 を配置させることの効果は、H2及びU2' を温
度によらず一定にすることである。発光素子アレイチッ
プ2 の発光素子2aの光はレンズ3 に入射する前に透明板
5 を透過するが、温度が基準温度と比較して上昇した場
合、レンズ3 と同様に屈折率は小さくなるため、U1は基
準温度時と比較すると小さくなる。U1を小さくすること
で、レンズ3 の屈折率が小さくなることによる光線角変
化を打ち消される。逆に温度が基準温度と比較して低下
した場合、透明板5 の屈折率は大きくなるため、U1は基
準温度時と比較すると大きくなる。U1を大きくすること
で、レンズ3 の屈折率が大きくなることによる光線角変
化が打ち消される。
The effect of arranging the transparent plate 5 having the same refractive index and temperature dependency as the lens 3 between the light emitting element array chip 2 and the lens 3 has the effect that H2 and U2 'are affected by temperature. Is to keep it constant. Before the light from the light emitting element 2a of the light emitting element array chip 2 enters the lens 3, a transparent plate
5, but when the temperature rises as compared to the reference temperature, the refractive index becomes smaller as in the case of the lens 3, so that U1 becomes smaller as compared with that at the reference temperature. By making U1 smaller, the change in the ray angle due to the smaller refractive index of the lens 3 is cancelled. Conversely, when the temperature decreases compared to the reference temperature, the refractive index of the transparent plate 5 increases, so that U1 increases as compared with the reference temperature. Increasing U1 cancels out changes in the ray angle due to an increase in the refractive index of the lens 3.

【0025】透明板5 の厚みは、透明板5 の屈折率、レ
ンズ3 の屈折率、第1面、レンズ3の第2面の曲率値を
用い、第2面光線高H2及び第2面からの光線出射角U2'
の温度依存が小さい条件として最適な厚みを決定する。
The thickness of the transparent plate 5 is determined by using the refractive index of the transparent plate 5, the refractive index of the lens 3, the curvature of the first surface and the curvature of the second surface of the lens 3, and the light height H2 of the second surface and the second surface. Light exit angle U2 '
The optimum thickness is determined as a condition under which the temperature dependence of is small.

【0026】温度変化時の具体的な光線高、光線角につ
いて、温度が基準温度(20℃)から20度だけ上昇し
た場合、透明板5 の屈折率変化により、レンズ3 の第1
面(下面)の光線入射角は基準温度時と比較して0.0004
ほど小さくなるが、レンズ3の屈折率も透明板5 と同様
に1.486989から1.484489に低下するため、レンズ3 の屈
折率変化によるU1' の増加分を打ち消し、基準温度時と
比較してH2はわずか0.14μmの変化にとどまる。基
準温度時と比較したU1' 、U2' の変化も0.0001であり、
この結果、HPは基準温度時と比較して0.5μm程度大
きくなるだけである。
When the temperature rises by 20 degrees from the reference temperature (20 ° C.) with respect to the specific ray height and ray angle when the temperature changes, the first refractive index of the lens 3 is changed due to the change in the refractive index of the transparent plate 5.
The incident angle of light on the surface (lower surface) is 0.0004 compared to the reference temperature.
However, since the refractive index of the lens 3 also decreases from 1.486989 to 1.484489 as in the case of the transparent plate 5, the increase in U1 'due to the change in the refractive index of the lens 3 is negated, and H2 is slightly smaller than that at the reference temperature. Only a change of 0.14 μm. Changes in U1 'and U2' compared to the reference temperature are also 0.0001,
As a result, the HP only increases by about 0.5 μm as compared with the reference temperature.

【0027】温度が基準温度(20℃)から20度だけ
低下した場合は、透明板5 の屈折率変化により、第1面
の光線入射角は基準温度時と比較して0.0004ほど大きく
なるが、レンズ3 の屈折率も透明板5 と同様に1.486989
から1.489489に上昇するため、レンズ3 の屈折率変化に
よるU1’の減少分を打ち消し、基準温度時と比較してH2
はわずか0.14μmの変化に止まる。基準温度時と比
較したU1’、U2’の変化も0.0001であり、この結果、HP
は基準温度時と比較して0.5μm程度小さくなるだけ
である。
When the temperature is lowered by 20 degrees from the reference temperature (20 ° C.), the light incident angle on the first surface becomes larger by about 0.0004 as compared with the reference temperature due to the change in the refractive index of the transparent plate 5. The refractive index of lens 3 was 1.4868989, as in transparent plate 5.
Rises to 1.489489, so the decrease in U1 'due to the change in the refractive index of lens 3 is negated.
Changes only by 0.14 μm. The change in U1 ′ and U2 ′ compared to the reference temperature is also 0.0001, and as a result, HP
Is only about 0.5 μm smaller than at the reference temperature.

【0028】このように発光素子アレイチップ2 とレン
ズ3 との間に、該レンズ3 と同じ方向性(負)の屈折率
温度依存性を有した透明板5 を配置させ、該透明板5 で
結像位置のずれを補正することにより、基準温度±20
度の温度変化が生じても、感光体面P での結像位置変化
を1μm以下に抑えることができ、白すじ・黒すじの殆
どない高印画品質の光プリンタヘッドを構成することが
可能となる。
As described above, the transparent plate 5 having the same directional (negative) refractive index and temperature dependency as the lens 3 is disposed between the light emitting element array chip 2 and the lens 3. By correcting the deviation of the image forming position, the reference temperature ± 20
Even if a temperature change occurs, the change in the imaging position on the photoconductor surface P can be suppressed to 1 μm or less, and it is possible to construct an optical printer head of high printing quality with almost no white or black stripes. .

【0029】また本形態においては透明板5 が全ての発
光素子アレイチップ2 に対して非接触の状態に保持され
ており、それ故、光プリンタヘッドの使用に伴って発光
素子アレイチップ2 の温度が40℃〜50℃まで上昇し
ても、透明板5 はその影響を受けることが少ない。従っ
て透明板5 の温度が局所的に上昇して透明板5 の屈折率
も局所的に変化するといったことはなく、透明板5 でも
ってレンズ3 の屈折率変化に起因する結像位置のずれを
確実に補正することができる。
In this embodiment, the transparent plate 5 is kept in a non-contact state with respect to all the light emitting element array chips 2, and therefore, the temperature of the light emitting element array chips 2 is increased with the use of the optical printer head. Even if the temperature rises to 40 ° C. to 50 ° C., the transparent plate 5 is hardly affected by the rise. Therefore, the temperature of the transparent plate 5 does not locally rise and the refractive index of the transparent plate 5 does not locally change, and the shift of the imaging position caused by the change in the refractive index of the lens 3 due to the transparent plate 5 does not occur. Correction can be made reliably.

【0030】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。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and improvements can be made without departing from the gist of the present invention.

【0031】例えば上述の形態では、レンズ3 と同じ方
向性の屈折率温度依存性を有する透明板5 を発光素子ア
レイチップ2 及びレンズ3 間に配設するようにしたが、
これに代えて、図3に示す如く、レンズ3 及び感光体
(結像面)P 間にレンズ3 と異なる方向性の屈折率温度
依存性、即ち、レンズ3 の屈折率温度依存性が負の値で
ある場合、正の屈折率温度依存性(温度上昇に伴って屈
折率が大きくなる特性)を有する透明板5'を配設しても
良く、この場合も上述の形態と全く同様の効果を得るこ
とができる。
For example, in the above-described embodiment, the transparent plate 5 having the same directional refractive index and temperature dependence as the lens 3 is arranged between the light emitting element array chip 2 and the lens 3.
Instead, as shown in FIG. 3, the refractive index temperature dependency of the direction different from that of the lens 3 between the lens 3 and the photoconductor (imaging plane) P, that is, the refractive index temperature dependency of the lens 3 is negative. When the value is a value, a transparent plate 5 'having a positive refractive index temperature dependency (a characteristic in which the refractive index increases as the temperature rises) may be provided. In this case, the same effect as in the above-described embodiment can be obtained. Can be obtained.

【0032】また上述の形態においては透明板5 を単一
の板で構成したが、これに代えて透明板5 を屈折率温度
依存性の異なる複数の板を重ね合わせて構成しても構わ
ない。
In the above-described embodiment, the transparent plate 5 is constituted by a single plate. Alternatively, the transparent plate 5 may be constituted by stacking a plurality of plates having different refractive index temperature dependences. .

【0033】更に上述の形態においては発光素子2aとし
て発光ダイオード素子を用いたが、これ以外の発光素
子、例えばEL素子や蛍光素子,プラズマ素子等を用い
て光プリンタヘッドを構成しても良いことは勿論であ
る。
Further, in the above embodiment, the light emitting diode element is used as the light emitting element 2a. However, an optical printer head may be constituted by using other light emitting elements, for example, an EL element, a fluorescent element, a plasma element and the like. Of course.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の光プリンタヘッドによれば、光
プリンタヘッドの使用等に伴ってレンズの温度が変動
し、レンズの屈折率が変化しても、該変化に起因する結
像位置のずれを前記透明板でもって良好に補正すること
ができ、これによって主走査方向に連続した良好な潜像
が得られ、印画の黒すじ、白すじが有効に防止される。
According to the optical printer head of the present invention, even if the temperature of the lens fluctuates with the use of the optical printer head and the refractive index of the lens changes, the position of the image forming position caused by the change is changed. The misalignment can be satisfactorily corrected by the transparent plate, whereby a good continuous latent image can be obtained in the main scanning direction, and black streaks and white streaks of the print can be effectively prevented.

【0035】また本発明の光プリンタヘッドによれば、
透明板を全ての発光素子アレイチップに対して非接触の
状態で保持することにより、光プリンタヘッドの使用に
伴って発光素子アレイチップの温度が上昇しても、透明
板はその影響を受けることが少ない。従って透明板の温
度が局所的に上昇して透明板の屈折率も局所的に変化す
るといったことはなく、透明板でもってレンズの屈折率
変化に起因する結像位置のずれを確実に補正することが
できる。
According to the optical printer head of the present invention,
By holding the transparent plate in a non-contact state with all the light emitting element array chips, even if the temperature of the light emitting element array chip rises with the use of the optical printer head, the transparent plate will be affected. Less is. Therefore, the temperature of the transparent plate does not locally increase and the refractive index of the transparent plate does not locally change, and the shift of the imaging position due to the change in the refractive index of the lens is reliably corrected by the transparent plate. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一形態に係る光プリンタヘッドの断面
図である。
FIG. 1 is a sectional view of an optical printer head according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の光プリンタヘッドの光の進路を説明する
ための説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a light path of the optical printer head of FIG. 1;

【図3】本発明の他の形態に係る光プリンタヘッドの断
面図である。
FIG. 3 is a sectional view of an optical printer head according to another embodiment of the present invention.

【図4】従来の光プリンタヘッドの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a conventional optical printer head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ・・・ベースプレート、2 ・・・発光素子アレイチッ
プ、2a・・・発光素子、3 ・・・レンズ、5,5'・・・透
明板、P ・・・結像面(感光体)
1 ... base plate, 2 ... light emitting element array chip, 2a ... light emitting element, 3 ... lens, 5,5 '... transparent plate, P ... imaging surface (photoconductor)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ベースプレート上に、多数の発光素子が直
線状に配列された発光素子アレイチップを複数個、列状
に配置するとともに、前記ベースプレートの上方に前記
発光素子アレイチップと1対1に対応する複数個のレン
ズを配設してなり、前記発光素子アレイチップの発光素
子の光を前記レンズを介して結像させることにより潜像
を形成する光プリンタヘッドにおいて、 前記発光素子アレイチップと対応するレンズとの間に、
該レンズと屈折率温度依存性が同じ方向性を有する透明
板を、全ての発光素子アレイチップに対して非接触の状
態で配設したことを特徴とする光プリンタヘッド。
1. A plurality of light emitting element array chips in which a large number of light emitting elements are linearly arranged on a base plate, and a plurality of light emitting element array chips are arranged in a row, and one by one with the light emitting element array chips above the base plate. A plurality of lenses corresponding to each other are arranged, and an optical printer head for forming a latent image by forming light of the light emitting element of the light emitting element array chip through the lens is provided. Between the corresponding lens,
An optical printer head, wherein a transparent plate having the same refractive index temperature dependency as the lens and having the same directionality is disposed in a non-contact state with respect to all the light emitting element array chips.
【請求項2】ベースプレート上に、多数の発光素子が直
線状に配列された発光素子アレイチップを複数個、列状
に配置するとともに、前記ベースプレートの上方に前記
発光素子アレイチップと1対1に対応する複数個のレン
ズを配設してなり、前記発光素子アレイチップの発光素
子の光を前記レンズを介して結像させることにより潜像
を形成する光プリンタヘッドにおいて、 前記レンズと結像面との間に、該レンズと屈折率温度依
存性が異なる方向性を有する透明板を配設したことを特
徴とする光プリンタヘッド。
2. A plurality of light-emitting element array chips in which a large number of light-emitting elements are linearly arranged on a base plate, and a plurality of light-emitting element array chips are arranged in a row, and one-to-one with the light-emitting element array chips above the base plate. A plurality of lenses corresponding to each other are arranged, and an optical printer head for forming a latent image by forming light of the light emitting element of the light emitting element array chip through the lens is provided. An optical printer head, wherein a transparent plate having a directionality different in refractive index temperature dependency from the lens is disposed between the lens and the lens.
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