JP2000309122A - 光プリンタヘッド - Google Patents
光プリンタヘッドInfo
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- JP2000309122A JP2000309122A JP12084499A JP12084499A JP2000309122A JP 2000309122 A JP2000309122 A JP 2000309122A JP 12084499 A JP12084499 A JP 12084499A JP 12084499 A JP12084499 A JP 12084499A JP 2000309122 A JP2000309122 A JP 2000309122A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- light emitting
- emitting element
- liquid crystal
- printer head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters 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
- B41J2/447—Typewriters 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
- B41J2/45—Typewriters 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
- B41J2/451—Special optical means therefor, e.g. lenses, mirrors, focusing means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】レンズが負の屈折率温度依存性を有した材質で
形成されていることから、光プリンタヘッドの使用やそ
の周囲に配置される他のデバイスからの伝熱によってレ
ンズの温度が上昇すると、レンズの屈折率が変化して印
画の黒すじや白すじを発生していた。 【解決手段】ベースプレート1 に、多数の発光素子2a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2aの光を前
記レンズ3 を介して感光体P の表面に照射・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 とレンズ3 の間、もしく
は、レンズ3 と感光体P の間に、前記レンズ3 の温度に
対応して屈折率が可変する液晶セル5 を配設する。
形成されていることから、光プリンタヘッドの使用やそ
の周囲に配置される他のデバイスからの伝熱によってレ
ンズの温度が上昇すると、レンズの屈折率が変化して印
画の黒すじや白すじを発生していた。 【解決手段】ベースプレート1 に、多数の発光素子2a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2aの光を前
記レンズ3 を介して感光体P の表面に照射・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 とレンズ3 の間、もしく
は、レンズ3 と感光体P の間に、前記レンズ3 の温度に
対応して屈折率が可変する液晶セル5 を配設する。
Description
【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。
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。
【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21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22を複数個、直線
状に配列・実装させるとともに、該チップ22の上方に複
数個のレンズ23を発光素子アレイチップ22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22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23を介して外部の感光体P
に照射し、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。
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21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22を複数個、直線
状に配列・実装させるとともに、該チップ22の上方に複
数個のレンズ23を発光素子アレイチップ22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22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23を介して外部の感光体P
に照射し、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。
【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22-22 に一定
の間隔が設けられており、これら発光素子アレイチップ
22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出来てしまうことか
ら、発光素子アレイチップ22の光をレンズ23で所定の倍
率に拡大して感光体P に照射させるようにしている。そ
れ故、主走査方向（発光素子アレイチップ22の配列方
向）に連続した潜像を得るには、発光素子アレイチップ
22とレンズ23の位置合わせ精度及びレンズ23と感光体P
の位置合わせ精度をそれぞれ高いレベルに維持すること
が極めて重要とされている。
おいては隣り合う発光素子アレイチップ間22-22 に一定
の間隔が設けられており、これら発光素子アレイチップ
22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出来てしまうことか
ら、発光素子アレイチップ22の光をレンズ23で所定の倍
率に拡大して感光体P に照射させるようにしている。そ
れ故、主走査方向（発光素子アレイチップ22の配列方
向）に連続した潜像を得るには、発光素子アレイチップ
22とレンズ23の位置合わせ精度及びレンズ23と感光体P
の位置合わせ精度をそれぞれ高いレベルに維持すること
が極めて重要とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】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23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、
これらの材質は負の屈折率温度依存性を有しているた
め、光プリンタヘッドの使用やその周囲に配置される他
のデバイスからの伝熱によってレンズ23の温度が上昇す
ると、レンズ23の屈折率が小さくなることに起因して結
像倍率が大となり、その結果、隣り合う発光素子アレイ
チップ22からの潜像同士が一部重なり合って印画の黒す
じを発生する。
た従来の光プリンタヘッドにおいては、レンズ23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、
これらの材質は負の屈折率温度依存性を有しているた
め、光プリンタヘッドの使用やその周囲に配置される他
のデバイスからの伝熱によってレンズ23の温度が上昇す
ると、レンズ23の屈折率が小さくなることに起因して結
像倍率が大となり、その結果、隣り合う発光素子アレイ
チップ22からの潜像同士が一部重なり合って印画の黒す
じを発生する。
【０００５】またこれとは逆に、極端に低い温度条件下
で光プリンタヘッドを使用する場合は、レンズ23の屈折
率が大きくなることに起因して結像倍率が低下し、その
結果、感光体P の表面に光の照射されない領域が出来て
印画の白すじを発生するという欠点を有していた。
で光プリンタヘッドを使用する場合は、レンズ23の屈折
率が大きくなることに起因して結像倍率が低下し、その
結果、感光体P の表面に光の照射されない領域が出来て
印画の白すじを発生するという欠点を有していた。
【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、前記発光素子の光を前記レンズを介して感光体の表
面に照射・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レン
ズの間、もしくは、レンズと感光体の間に、前記レンズ
の温度に対応して屈折率が可変する液晶セルを配設した
ことを特徴とするものである。
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、前記発光素子の光を前記レンズを介して感光体の表
面に照射・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レン
ズの間、もしくは、レンズと感光体の間に、前記レンズ
の温度に対応して屈折率が可変する液晶セルを配設した
ことを特徴とするものである。
【０００７】
【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。 （第１形態）図１は本発明の第１形態に係る光プリンタ
ヘッドの縦断面図であり、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 は液晶セル、P は
感光体である。
て詳細に説明する。 （第１形態）図１は本発明の第１形態に係る光プリンタ
ヘッドの縦断面図であり、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 は液晶セル、P は
感光体である。
【０００８】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る基板の上面に所定の回路パタ
ーン（図示せず）を被着させてなり、その上面には複数
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
直線状に配列・実装される。
セラミック材料等から成る基板の上面に所定の回路パタ
ーン（図示せず）を被着させてなり、その上面には複数
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
直線状に配列・実装される。
【０００９】また前記ベースプレート1 上に実装される
複数個の発光素子アレイチップ2 は各々の上面に直線状
に配列された複数個の発光素子2aを有しており、図示し
ないドライバーＩＣの駆動に伴って電源電力が供給され
ると各発光素子2aが外部からの画像データに基づいて個
々に選択的に発光するようになっている。そして前記発
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・結像され、画像データに対応した所定
の潜像を形成する。
複数個の発光素子アレイチップ2 は各々の上面に直線状
に配列された複数個の発光素子2aを有しており、図示し
ないドライバーＩＣの駆動に伴って電源電力が供給され
ると各発光素子2aが外部からの画像データに基づいて個
々に選択的に発光するようになっている。そして前記発
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・結像され、画像データに対応した所定
の潜像を形成する。
【００１０】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を８５０ｄｐ
ｉのドット密度で直線状に配列してなるＧａＡｓＰ系の
ＬＥＤアレイチップが用いられ、かかるＬＥＤアレイチ
ップを使用してＡ４サイズ、６００ｄｐｉの光プリンタ
ヘッドを構成する場合、上述のＬＥＤアレイチップをベ
ースプレート1 の上面に４０個、一列状に並べ、該ＬＥ
Ｄアレイチップの端子とベースプレート1 の回路パター
ンをボンディングワイヤ等の接続部材で接続することに
よって光プリンタヘッドの組み立てを行なう。この場
合、感光体P 上に照射される光（ビーム）のピッチ（隣
接する光の中心間の距離）は４２．３μｍに設定され
る。
は、例えば１２８個の発光ダイオード素子を８５０ｄｐ
ｉのドット密度で直線状に配列してなるＧａＡｓＰ系の
ＬＥＤアレイチップが用いられ、かかるＬＥＤアレイチ
ップを使用してＡ４サイズ、６００ｄｐｉの光プリンタ
ヘッドを構成する場合、上述のＬＥＤアレイチップをベ
ースプレート1 の上面に４０個、一列状に並べ、該ＬＥ
Ｄアレイチップの端子とベースプレート1 の回路パター
ンをボンディングワイヤ等の接続部材で接続することに
よって光プリンタヘッドの組み立てを行なう。この場
合、感光体P 上に照射される光（ビーム）のピッチ（隣
接する光の中心間の距離）は４２．３μｍに設定され
る。
【００１１】尚、上述したＧａＡｓＰ系のＬＥＤアレイ
チップは、まずＧａＡｓの基板を炉中にて高温に加熱す
るとともにＡｓＨ3 とＰＨ3 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ＧａＡｓＰ単結晶の表面にＳｉ3 Ｈ4
の窓付膜を被着させ、しかる後、Ｓｉ3 Ｈ4 の窓孔にＺ
ｎのガスをさらしてｎ型半導体のＧａＡｓＰ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。
チップは、まずＧａＡｓの基板を炉中にて高温に加熱す
るとともにＡｓＨ3 とＰＨ3 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ＧａＡｓＰ単結晶の表面にＳｉ3 Ｈ4
の窓付膜を被着させ、しかる後、Ｓｉ3 Ｈ4 の窓孔にＺ
ｎのガスをさらしてｎ型半導体のＧａＡｓＰ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。
【００１２】また更に前記発光素子アレイチップ2 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。
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。
【００１３】前記レンズ3 は、各々の光軸が対応する発
光素子アレイチップ2 の長手方向のほぼ中央に位置する
ように配設され、発光素子アレイチップ2 の各発光素子
2aの発する光を所定の倍率で拡大した上、後述する液晶
セル5 を介して感光体P に照射・結像させる作用を為
す。
光素子アレイチップ2 の長手方向のほぼ中央に位置する
ように配設され、発光素子アレイチップ2 の各発光素子
2aの発する光を所定の倍率で拡大した上、後述する液晶
セル5 を介して感光体P に照射・結像させる作用を為
す。
【００１４】前記レンズ3 は、例えばアクリル樹脂やポ
リカーボネイト樹脂等の透明樹脂を射出成形したり、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、遮光板の機能を兼ね備えたレンズプレート
4 等によって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。
リカーボネイト樹脂等の透明樹脂を射出成形したり、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、遮光板の機能を兼ね備えたレンズプレート
4 等によって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。
【００１５】尚、このようなレンズ3 としては、例え
ば、８５０ｄｐｉのＬＥＤアレイチップを４０個用いて
Ａ４サイズ、６００ｄｐｉの光プリンタヘッドを構成す
る場合、倍率１．４１倍の非球面レンズが使用され、該
レンズ3 の焦点距離は２５．０ｍｍに設定される。また
前記レンズ3 を支持・固定するレンズプレート4 は液晶
ポリマー等のプラスチック材料から成り、従来周知の射
出成形法を採用することによって製作される。
ば、８５０ｄｐｉのＬＥＤアレイチップを４０個用いて
Ａ４サイズ、６００ｄｐｉの光プリンタヘッドを構成す
る場合、倍率１．４１倍の非球面レンズが使用され、該
レンズ3 の焦点距離は２５．０ｍｍに設定される。また
前記レンズ3 を支持・固定するレンズプレート4 は液晶
ポリマー等のプラスチック材料から成り、従来周知の射
出成形法を採用することによって製作される。
【００１６】そして、前記発光素子アレイチップ2 とレ
ンズ3 の間には液晶セル5 が配設される。
ンズ3 の間には液晶セル5 が配設される。
【００１７】この液晶セル5 は、平行に配置される一対
のガラス板6a,6b の各対向面に透明電極7a,7b を被着さ
せるとともに該透明電極7a,7b 間にホモジニアス配向の
液晶分子材料8 を充填した構造を有しており、対面配置
されている透明電極7a,7b 間に所定の電圧Ｖを印加する
ことにより液晶分子材料8 の配列状態が変化し、これに
よって液晶セル5 の屈折率を可変させるようになってい
る。
のガラス板6a,6b の各対向面に透明電極7a,7b を被着さ
せるとともに該透明電極7a,7b 間にホモジニアス配向の
液晶分子材料8 を充填した構造を有しており、対面配置
されている透明電極7a,7b 間に所定の電圧Ｖを印加する
ことにより液晶分子材料8 の配列状態が変化し、これに
よって液晶セル5 の屈折率を可変させるようになってい
る。
【００１８】例えば液晶分子材料8 としてネマティック
液晶を用い、全体の厚みを５０μｍに設定する場合、印
加電圧Ｖを０Ｖ〜５Ｖの範囲内で調整することによって
液晶セル5 の屈折率を１．４〜１．７の範囲内で可変さ
せることができる。
液晶を用い、全体の厚みを５０μｍに設定する場合、印
加電圧Ｖを０Ｖ〜５Ｖの範囲内で調整することによって
液晶セル5 の屈折率を１．４〜１．７の範囲内で可変さ
せることができる。
【００１９】液晶分子材料8 の配列状態は、図２（ａ）
〜（ｃ）に示す如く、印加電圧（Ｖａ）＝０Ｖのとき、
ガラス板6a,6b とほぼ平行に配列（屈折率：１．４）
し、０Ｖ＜印加電圧（Ｖｂ）＜５Ｖのとき、ガラス板6
a,6b に対して９０°以下の角度で傾斜するように配列
（屈折率：１．４〜１．７）し、印加電圧（Ｖｃ）＝５
Ｖのとき、ガラス板6a,6b に対して垂直方向に配列（屈
折率：１．７）する。
〜（ｃ）に示す如く、印加電圧（Ｖａ）＝０Ｖのとき、
ガラス板6a,6b とほぼ平行に配列（屈折率：１．４）
し、０Ｖ＜印加電圧（Ｖｂ）＜５Ｖのとき、ガラス板6
a,6b に対して９０°以下の角度で傾斜するように配列
（屈折率：１．４〜１．７）し、印加電圧（Ｖｃ）＝５
Ｖのとき、ガラス板6a,6b に対して垂直方向に配列（屈
折率：１．７）する。
【００２０】従って、レンズ3 の温度が基準温度（２０
℃）のときに液晶セル5 への印加電圧Ｖを２．５Ｖに設
定して液晶セル5 の屈折率を１．５５とし、この状態で
感光体P に連続した潜像が形成されるようにレンズ3 の
位置決めを行っておけば、レンズ3 の温度が基準温度か
ら２０度だけ上昇したときには液晶セル5 への印加電圧
Ｖを０Ｖに設定し、液晶セル5 の屈折率を１．４の小さ
な値となすことでレンズ3 の温度上昇に伴う屈折率の変
化（1.486989→1.484489）に起因した光線角変化を有効
に打ち消し、これによって光の結像位置の変化を±０．
５μｍ程度の小さな範囲にとどめることができる。従っ
て、感光体P の表面には主走査方向に連続した良好な潜
像が形成される。
℃）のときに液晶セル5 への印加電圧Ｖを２．５Ｖに設
定して液晶セル5 の屈折率を１．５５とし、この状態で
感光体P に連続した潜像が形成されるようにレンズ3 の
位置決めを行っておけば、レンズ3 の温度が基準温度か
ら２０度だけ上昇したときには液晶セル5 への印加電圧
Ｖを０Ｖに設定し、液晶セル5 の屈折率を１．４の小さ
な値となすことでレンズ3 の温度上昇に伴う屈折率の変
化（1.486989→1.484489）に起因した光線角変化を有効
に打ち消し、これによって光の結像位置の変化を±０．
５μｍ程度の小さな範囲にとどめることができる。従っ
て、感光体P の表面には主走査方向に連続した良好な潜
像が形成される。
【００２１】また一方、レンズ3 の温度が基準温度から
２０度だけ低いときには液晶セル5への印加電圧Ｖを５
Ｖに設定し、液晶セル5 の屈折率を１．７と大きな値に
なすことでレンズ3 の温度低下に伴う屈折率の変化（1.
486989→1.489489）に起因した光線角変化を有効に打ち
消し、これによって光の結像位置のずれ幅を±０．５μ
ｍ程度の小さな範囲にとどめることができる。従って、
この場合も感光体P の表面には主走査方向に連続した良
好な潜像が形成される。
２０度だけ低いときには液晶セル5への印加電圧Ｖを５
Ｖに設定し、液晶セル5 の屈折率を１．７と大きな値に
なすことでレンズ3 の温度低下に伴う屈折率の変化（1.
486989→1.489489）に起因した光線角変化を有効に打ち
消し、これによって光の結像位置のずれ幅を±０．５μ
ｍ程度の小さな範囲にとどめることができる。従って、
この場合も感光体P の表面には主走査方向に連続した良
好な潜像が形成される。
【００２２】ここで、上述の±０．５μｍというずれ幅
は６００ｄｐｉの光プリンタヘッドにおいて結像ずれの
許容範囲とされている±５μｍに比し極めて小さいの
で、印画結果を目視観察した際に白すじや黒すじ等の印
画不良として認識されることはない。
は６００ｄｐｉの光プリンタヘッドにおいて結像ずれの
許容範囲とされている±５μｍに比し極めて小さいの
で、印画結果を目視観察した際に白すじや黒すじ等の印
画不良として認識されることはない。
【００２３】尚、前記液晶セル5 の透明電極7a,7b はＩ
ＴＯ等の透明な導電材料から成り、例えば厚み１．１ｍ
ｍのガラス板6a,6b の各対向面に従来周知のスパッタリ
ング等を採用することにより０．５μｍ〜２．０μｍの
厚みに被着・形成される。またガラス板6a,6b 間に充填
される液晶分子材料8 としては、ネマティック液晶やス
メクティック液晶，ディスコティック液晶，強誘電性液
晶等が用いられ、その厚みは０．０１ｍｍ〜０．５０ｍ
ｍの範囲内に設定される。このとき、透明電極7a,7b が
被着されるガラス板6a,6b の表面にポリイミドやポリア
ミド，ＰＶＡ等の高分子材料を成膜して、これにラビン
グ等の配向処理を行っておけば、液晶分子の角度を揃え
ることができ、その性能を向上させることができる。
ＴＯ等の透明な導電材料から成り、例えば厚み１．１ｍ
ｍのガラス板6a,6b の各対向面に従来周知のスパッタリ
ング等を採用することにより０．５μｍ〜２．０μｍの
厚みに被着・形成される。またガラス板6a,6b 間に充填
される液晶分子材料8 としては、ネマティック液晶やス
メクティック液晶，ディスコティック液晶，強誘電性液
晶等が用いられ、その厚みは０．０１ｍｍ〜０．５０ｍ
ｍの範囲内に設定される。このとき、透明電極7a,7b が
被着されるガラス板6a,6b の表面にポリイミドやポリア
ミド，ＰＶＡ等の高分子材料を成膜して、これにラビン
グ等の配向処理を行っておけば、液晶分子の角度を揃え
ることができ、その性能を向上させることができる。
【００２４】また前記液晶セル5 は、発光素子アレイチ
ップ2 の厚みよりも厚いスペーサ9を介してベースプレ
ート1 上に載置され、該スペーサ9 によって発光素子ア
レイチップ2 と液晶セル5 とが非接触の状態に保持され
ている。
ップ2 の厚みよりも厚いスペーサ9を介してベースプレ
ート1 上に載置され、該スペーサ9 によって発光素子ア
レイチップ2 と液晶セル5 とが非接触の状態に保持され
ている。
【００２５】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9 の厚みは０．４ｍｍ〜
０．６ｍｍに設定されるようになっており、このとき液
晶セル５は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るため、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、液晶セル5 がその影響を受けること
は少ない。即ち、液晶セル5の温度が局所的に上昇して
液晶セル自体の屈折率が局所的に変化するといった事態
が有効に防止され、上述した液晶セル5 の屈折率制御が
容易になる。
０．３ｍｍの場合、スペーサ9 の厚みは０．４ｍｍ〜
０．６ｍｍに設定されるようになっており、このとき液
晶セル５は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るため、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、液晶セル5 がその影響を受けること
は少ない。即ち、液晶セル5の温度が局所的に上昇して
液晶セル自体の屈折率が局所的に変化するといった事態
が有効に防止され、上述した液晶セル5 の屈折率制御が
容易になる。
【００２６】そして上述したレンズ3 の温度検出には温
度センサー10が、液晶セル5 への電圧印加の制御にはセ
ル駆動回路11が使用される。
度センサー10が、液晶セル5 への電圧印加の制御にはセ
ル駆動回路11が使用される。
【００２７】前記温度センサー10はサーミスタ等により
構成され、その一部をレンズ3 に接触させておくことに
よって、光プリンタヘッドの使用時、レンズ3 の温度情
報を常にセル駆動回路11に供給し続ける作用を為す。
構成され、その一部をレンズ3 に接触させておくことに
よって、光プリンタヘッドの使用時、レンズ3 の温度情
報を常にセル駆動回路11に供給し続ける作用を為す。
【００２８】また前記セル駆動回路11は、その内部にレ
ンズ3 の温度と液晶セル5 に印加する電圧Ｖとの関係を
テーブルとして記憶した記憶手段（図示せず）を有して
おり、前記温度センサー10より所定の温度情報が入力さ
れると前記テーブルに基づいて液晶セル5 に印加すべき
電圧Ｖを決定するとともに該電圧Ｖを液晶セル5 の透明
電極7a,7b 間に印加する作用を為し、これによって液晶
セル5 の屈折率がレンズ3 の温度に対応して変化する。
ンズ3 の温度と液晶セル5 に印加する電圧Ｖとの関係を
テーブルとして記憶した記憶手段（図示せず）を有して
おり、前記温度センサー10より所定の温度情報が入力さ
れると前記テーブルに基づいて液晶セル5 に印加すべき
電圧Ｖを決定するとともに該電圧Ｖを液晶セル5 の透明
電極7a,7b 間に印加する作用を為し、これによって液晶
セル5 の屈折率がレンズ3 の温度に対応して変化する。
【００２９】かくして上述した光プリンタヘッドは、レ
ンズ3 の温度状態に応じて液晶セル5 の屈折率を変化さ
せながら、発光素子アレイチップ2 の各発光素子2a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、該発光した光（ビーム）を液晶セル5 及びレンズ3
を介して外部の感光体P に照射・結像させ、感光体P に
所定の潜像を形成するとによって光プリンタヘッドとし
て機能する。
ンズ3 の温度状態に応じて液晶セル5 の屈折率を変化さ
せながら、発光素子アレイチップ2 の各発光素子2a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、該発光した光（ビーム）を液晶セル5 及びレンズ3
を介して外部の感光体P に照射・結像させ、感光体P に
所定の潜像を形成するとによって光プリンタヘッドとし
て機能する。
【００３０】（第２形態）次に本発明の第２形態にかか
る光プリンタヘッドについて図３を用いて説明する。
尚、前述した第１形態の光プリンタヘッドと同一の構成
要素については同一符号を付して説明を省略し、ここで
は第１形態との相違点についてのみ説明することとす
る。
る光プリンタヘッドについて図３を用いて説明する。
尚、前述した第１形態の光プリンタヘッドと同一の構成
要素については同一符号を付して説明を省略し、ここで
は第１形態との相違点についてのみ説明することとす
る。
【００３１】第２形態の光プリンタヘッドが第１形態の
ものと相違する点は、第１形態において発光素子アレイ
チップ2 とレンズ3 の間に配設してあった液晶セルを無
くし、その代わりに液晶セル5 をレンズ3 と感光体P の
間に配設した点である。
ものと相違する点は、第１形態において発光素子アレイ
チップ2 とレンズ3 の間に配設してあった液晶セルを無
くし、その代わりに液晶セル5 をレンズ3 と感光体P の
間に配設した点である。
【００３２】この第２形態において使用される液晶セル
5 の構造、動作原理等は先に述べた第１形態のものと全
く同じであり、配設箇所のみが異なっている。
5 の構造、動作原理等は先に述べた第１形態のものと全
く同じであり、配設箇所のみが異なっている。
【００３３】かかる第２形態の光プリンタヘッドにおい
ても、レンズ3 の温度に対応して液晶セル5 の屈折率が
可変するようになっているため、光プリンタヘッドの使
用時にレンズ3 の温度が変動しても液晶セル5 の屈折率
を調整することで光の結像位置の“ずれ”を小さく抑え
ることができ、これによって感光体P の表面に主走査方
向に連続した良好な潜像が形成される。
ても、レンズ3 の温度に対応して液晶セル5 の屈折率が
可変するようになっているため、光プリンタヘッドの使
用時にレンズ3 の温度が変動しても液晶セル5 の屈折率
を調整することで光の結像位置の“ずれ”を小さく抑え
ることができ、これによって感光体P の表面に主走査方
向に連続した良好な潜像が形成される。
【００３４】ただしこの場合、発光素子アレイチップ2
からの光はレンズ3 を透過した後で液晶セル5 を透過す
るようになっているため、液晶セル5 の屈折率変化に伴
う結像位置の変化は先に述べた第１形態と正反対の挙動
を示す。従ってレンズ3 の温度変化に応じた屈折率調整
の方向性も第１形態の場合と逆にする必要があり、例え
ばレンズ3 の温度が基準温度（２０℃）から２０度だけ
上昇したとき、結像位置の変化を小さくするには液晶セ
ル5 への印加電圧Ｖを例えば５Ｖに設定して液晶セル5
の屈折率を１．７の大きな値に、またレンズ3 の温度が
基準温度（２０℃）から２０度だけ低いとき、結像位置
の変化を小さくするには液晶セル5 への印加電圧Ｖを例
えば０Ｖに設定して液晶セル5 の屈折率を１．４の小さ
な値に調整する必要があり、かかる調整を行なうことに
よって結像位置の変化を±２μｍ以内に抑えることがで
きる。従って、感光体P の表面には主走査方向に連続し
た良好な潜像が形成される。
からの光はレンズ3 を透過した後で液晶セル5 を透過す
るようになっているため、液晶セル5 の屈折率変化に伴
う結像位置の変化は先に述べた第１形態と正反対の挙動
を示す。従ってレンズ3 の温度変化に応じた屈折率調整
の方向性も第１形態の場合と逆にする必要があり、例え
ばレンズ3 の温度が基準温度（２０℃）から２０度だけ
上昇したとき、結像位置の変化を小さくするには液晶セ
ル5 への印加電圧Ｖを例えば５Ｖに設定して液晶セル5
の屈折率を１．７の大きな値に、またレンズ3 の温度が
基準温度（２０℃）から２０度だけ低いとき、結像位置
の変化を小さくするには液晶セル5 への印加電圧Ｖを例
えば０Ｖに設定して液晶セル5 の屈折率を１．４の小さ
な値に調整する必要があり、かかる調整を行なうことに
よって結像位置の変化を±２μｍ以内に抑えることがで
きる。従って、感光体P の表面には主走査方向に連続し
た良好な潜像が形成される。
【００３５】ここで±２μｍというずれ幅は６００ｄｐ
ｉの光プリンタヘッドにおいて結像ずれの許容範囲とさ
れている±５μｍに比し小さいことから、印画結果を目
視観察した際に白すじや黒すじ等の印画不良として認識
されることはない。
ｉの光プリンタヘッドにおいて結像ずれの許容範囲とさ
れている±５μｍに比し小さいことから、印画結果を目
視観察した際に白すじや黒すじ等の印画不良として認識
されることはない。
【００３６】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。
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。
【００３７】例えば、上述の第１、第２形態においては
発光素子アレイチップ2 とレンズ3の間、もしくは、レ
ンズ3 と感光体P の間に長尺状の液晶セル5 を１個だけ
配設するようにしたが、これに代えて発光素子アレイチ
ップ2 とレンズ3 の間、もしくは、レンズ3 と感光体P
の間に複数個の液晶セルをレンズ3 と１対１に対応させ
て配設しても良い。この場合、各発光素子アレイチップ
2 からの光の結像位置を各液晶セルで独立して制御でき
ることから、光プリンタヘッド内の局所的な温度変化や
レンズ3 の製造バラツキ等に起因する結像位置の変化に
も対応することができ、より精度の高い補正を行なうこ
とが可能となる。
発光素子アレイチップ2 とレンズ3の間、もしくは、レ
ンズ3 と感光体P の間に長尺状の液晶セル5 を１個だけ
配設するようにしたが、これに代えて発光素子アレイチ
ップ2 とレンズ3 の間、もしくは、レンズ3 と感光体P
の間に複数個の液晶セルをレンズ3 と１対１に対応させ
て配設しても良い。この場合、各発光素子アレイチップ
2 からの光の結像位置を各液晶セルで独立して制御でき
ることから、光プリンタヘッド内の局所的な温度変化や
レンズ3 の製造バラツキ等に起因する結像位置の変化に
も対応することができ、より精度の高い補正を行なうこ
とが可能となる。
【００３８】また、上述の第１、第２形態においては発
光素子アレイチップ2 をベースプレート1 の上面に実装
するようにしたが、これに代えて発光素子アレイチップ
を発光面が上を向くようにしてベースプレートの下面に
実装するようになしても構わない。この場合、ベースプ
レートは透明な材質のもので、また発光素子アレイチッ
プの端子に接続される回路パターンはベースプレートの
下面に形成する必要がある。
光素子アレイチップ2 をベースプレート1 の上面に実装
するようにしたが、これに代えて発光素子アレイチップ
を発光面が上を向くようにしてベースプレートの下面に
実装するようになしても構わない。この場合、ベースプ
レートは透明な材質のもので、また発光素子アレイチッ
プの端子に接続される回路パターンはベースプレートの
下面に形成する必要がある。
【００３９】更に上述の第１、第２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。
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。
【００４０】
【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液晶セル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。
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液晶セル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。
【図１】本発明の第１形態に係る光プリンタヘッドを模
式的に示す断面図である。
式的に示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は液晶分子材料の配列状態を模
式的に示す図である。
式的に示す図である。
【図３】本発明の第２形態に係る光プリンタヘッドを模
式的に示す断面図である。
式的に示す断面図である。
【図４】従来の光プリンタヘッドを模式的に示す断面図
である。
である。
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 ・・・液晶
セル、P ・・・結像面（感光体）
プ、2a・・・発光素子、3 ・・・レンズ、5 ・・・液晶
セル、P ・・・結像面（感光体）
Claims (1)
- 【請求項１】ベースプレートに、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、前記発光素子の光を前記レンズを介し
て感光体の表面に照射・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レンズの間、もしくは、レ
ンズと感光体の間に、前記レンズの温度に対応して屈折
率が可変する液晶セルを配設したことを特徴とする光プ
リンタヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12084499A JP2000309122A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 光プリンタヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12084499A JP2000309122A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 光プリンタヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000309122A true JP2000309122A (ja) | 2000-11-07 |
Family
ID=14796367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12084499A Pending JP2000309122A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 光プリンタヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000309122A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009216730A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-24 | Oki Data Corp | 露光装置、画像形成装置及び読取装置 |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP12084499A patent/JP2000309122A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009216730A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-24 | Oki Data Corp | 露光装置、画像形成装置及び読取装置 |
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