JP4984701B2 - Ｌｅｄプリントヘッドの製造方法 - Google Patents

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本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置で用いられるＬＥＤプリントヘッドの製造方法に関する。
従来より、画像形成装置の感光体ドラム等の静電潜像担持体に画像の静電潜像を形成するために、ＬＥＤ素子とレンズアレイを主要な構成要素とするＬＥＤプリントヘッドが用いられている。
レンズアレイは、２枚の平板の間に複数の長尺状のロッドレンズを直線状または千鳥状に配列させ、ゴム状の樹脂により固定したものを切断して製造するものである（例えば、特許文献３の図６、特許文献４の図３参照）。
このため、レンズアレイは、ロッドレンズ毎の光学特性のばらつきが原因で、共役長ＴＣ（ＴＣ値）にばらつきが生じるという問題がある。ここで、ＴＣとは、Ｔｏｔａｌ Ｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｌｅｎｇｔｈを略したものであり、物体像面間距離のことである。
かかる問題を改善し、ＴＣ値のばらつきを極力小さくし、ＴＣ値を略一定にするために、ロッドレンズの光学特性に合わせて、一定の割合でレンズアレイの切断寸法（光軸方向の高さ寸法）を変化させることが一般に行われている。
そして、レンズアレイは、ＬＥＤ素子の発光点と、レンズアレイの中心点の距離がＴＣ値の１／２（共役長中心）になる位置に位置決め固定され、ＬＥＤプリントヘッドが製造されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特開平０５−１３８９３４号公報 特開２００３−２５１８５８号公報 特開平０６−０５９１０１号公報 特開平０６−３４７６０８号公報
しかし、レンズアレイの光軸方向の高さ寸法は、レンズアレイのロット毎にまちまちなので、レンズアレイをベースに位置決めする際に、レンズアレイのロット毎にレンズアレイの光軸方向の高さ寸法を測定し、この測定値からレンズアレイをベースに固定するための位置を算出しなければならないという問題があった。
このため、ＬＥＤプリントヘッドの組立工数の増加を招き、ＬＥＤプリントヘッドのコストアップの一因となっていた。
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、レンズアレイの光軸方向の高さ寸法を一定にすることにより、製造工程を簡略化したＬＥＤプリントヘッドの製造方法を提供するものである。
本発明は、複数のＬＥＤ素子を実装した基板と、該基板を固定したベースと、前記ＬＥＤ素子からの光を透過するレンズアレイとを備えたＬＥＤプリントヘッドの製造方法に関するものである。
まず、光軸方向の高さ寸法を一定にして切断した複数のレンズアレイを製造して準備を行う。そして、光軸方向の高さ寸法を一定にした全てのレンズアレイについて、共役長ＴＣを測定し、この共役長ＴＣの測定値に基づいて、全てのレンズアレイを数ランクに分け、各ランクごとに共役長ＴＣの中央値を算出する。
そして、所定のランクに属するレンズアレイ群を選択し、選択したレンズアレイ群の光軸方向の高さ寸法の中心と、ＬＥＤ素子との距離が、所定のランクの共役長ＴＣの中央値の１／２となるように、選択されたレンズアレイ群に属する１つのレンズアレイをベースに固定する。
本発明により、レンズアレイをベースに位置決め固定する際に、レンズアレイの光軸方向の高さ寸法の測定、位置計算をする工程を無くすことができる。このため、低コストでＬＥＤプリントヘッドを製造できるという効果を奏する。
以下に実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る第１実施例を、図１乃至図２を用いて説明する。
図１はレンズアレイの側面図、図２はＬＥＤプリントヘッドの側面図である。
（レンズアレイの準備）
まず、図１に示すように、レンズアレイ１を構成するロッドレンズの光学特性にかかわらず、レンズアレイ１の光軸方向の高さ寸法Ｔを一定にしたレンズアレイ１を公知の方法により製造する。本実施例においては、Ｔ＝４．３mmとした。
（共役長ＴＣの測定）
そして、上記の方法により製造したレンズアレイ１の全てについて、共役長ＴＣ（ＴＣ値）を測定する。
（ランク分け）
全てのレンズアレイ１についてのＴＣ値のデータが揃ったら、例えば、次の６ランクにレンズアレイ１を分類する。
ランク１ ・・・ ９．７２ｍｍ≦ＴＣ値＜ ９．８０ｍｍ
ランク２ ・・・ ９．８０ｍｍ≦ＴＣ値＜ ９．８８ｍｍ
ランク３ ・・・ ９．８８ｍｍ≦ＴＣ値＜ ９．９６ｍｍ
ランク４ ・・・ ９．９６ｍｍ≦ＴＣ値＜１０．０４ｍｍ
ランク５ ・・・ １０．０４ｍｍ≦ＴＣ値＜１０．１２ｍｍ
ランク６ ・・・ １０．１２ｍｍ≦ＴＣ値＜１０．２０ｍｍ
（共役長ＴＣの中央値の算出）
次に、各ランクのＴＣ値の中央値（メジアン）を算出する。前記した６ランクに分類した場合は、ランク１のＴＣ値の中央値は、（９．７２ｍｍ＋９．８０ｍｍ）／２＝９．７６ｍｍとなる。同様に計算すると、ランク２は９．８４ｍｍ、ランク３は９．９２ｍｍ、ランク４は１０．００ｍｍ、ランク５は１０．０８ｍｍ、ランク６は１０．１６ｍｍとなる。
（ＬＥＤプリントヘッドの製造）
そして、ＬＥＤプリントヘッドの製造に使用するレンズアレイ群を選択する。
例えば、ランク３に分類されたレンズアレイ１が１００本あった場合は、ランク３のＴＣ値の中央値は９．９２ｍｍであるから、この１００本を、図２におけるＴＣ値／２＝４．９６ｍｍとなるように、ベース１に位置決め固定する。
つまり、１００本の中から任意に取り出した１本のレンズアレイ１を、レンズアレイ１の光軸方向の高さ寸法Ｔの中心と、ＬＥＤ素子３との距離が４．９６ｍｍとなるように、ベース２に対して位置決めし、接着剤等で固定する。
言うまでもなく、他の９９本のレンズアレイ１についても、図２におけるＴＣ／２＝４．９６ｍｍとなるように、ベース１に位置決め固定する。
また、ランク３に属するレンズアレイ群を使い切った場合は、他のランクに属するレンズアレイを用いてＬＥＤプリントヘッド４を製造する。例えば、ランク２に属するレンズアレイ群を用いてＬＥＤプリントヘッド４を製造する場合は、図２におけるＴＣ／２＝４．８４ｍｍとなるように、ベース１に位置決め固定する。
以上のように、本発明のＬＥＤプリントヘッドの製造方法を用いることにより、従来行っていたレンズアレイ１の光軸方向の高さ寸法Ｔの測定、この測定値に基づくレンズアレイ１の位置決め座標の計算という工程を排除することができる。したがって、ＬＥＤプリントヘッドの工程を簡略化でき、製造時間の短縮ができるので、ＬＥＤプリントヘッドのコストダウンを図ることができる。
本発明に係る第２実施例を以下に説明する。
尚、第１実施例との相違点のみ説明し、第１実施例と同一の部分については、説明を省略する。
第１実施例との相違点は、レンズアレイの分類ランクを４ランクにし、各ランクのＴＣ値の幅を変化させた点のみである。
（ランク分け）
全てのレンズアレイについてのＴＣ値のデータを測定した後、次の４ランクにレンズアレイを分類する。
ランク１ ・・・ ９．７２ｍｍ≦ＴＣ値＜ ９．８０ｍｍ
ランク２ ・・・ ９．８０ｍｍ≦ＴＣ値＜ ９．９６ｍｍ
ランク３ ・・・ ９．９６ｍｍ≦ＴＣ値＜１０．１２ｍｍ
ランク４ ・・・ １０．１２ｍｍ≦ＴＣ値＜１０．２０ｍｍ
すなわち、ランク１およびランク４のＴＣ値の幅を０．１６ｍｍとし、ランク２およびランク３のＴＣ値の幅を０．０８ｍｍとした。
（共役長ＴＣの中央値の算出）
この場合、各ランクのＴＣ値の中央値は、ランク１のＴＣ値の中央値は、（９．７２ｍｍ＋９．８０ｍｍ）／２＝９．７６ｍｍとなり、ランク２は９．８８ｍｍ、ランク３は１０．０４ｍｍ、ランク４は１０．１６ｍｍとなる。
上記のようにしても、実施例１と同じ効果を得ることができる。
上述の実施例は、説明のために例示したもので、本発明としてそれに限定されるものではなく、特許請求の範囲、発明の詳細な説明、及び図面の記載から当事者が認識する事ができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
例えば、前記した実施例は、ＴＣ値のランク幅が全て同一または２つが同一のものを示したが、ＴＣ値のランク幅が全て異なっていても良い。
本発明は、画像形成装置に用いられるＬＥＤプリントヘッドの製造方法に適用される。
レンズアレイの側面図である（実施例１） ＬＥＤプリントヘッドの側面図である（実施例１）
符号の説明
１ レンズアレイ
２ ベース
３ ＬＥＤ素子
４ ＬＥＤプリントヘッド
５ 基板

Claims (1)

  1. 複数のＬＥＤ素子を実装した基板と、該基板を固定したベースと、前記ＬＥＤ素子からの光を透過するレンズアレイとを備えたＬＥＤプリントヘッドの製造方法において、
    共役長ＴＣにかかわらず、光軸方向の高さ寸法を一定にして製造した複数のレンズアレイを準備し、
    各レンズアレイについて、共役長ＴＣを測定し、
    該共役長ＴＣの測定値に基づいて、複数の前記レンズアレイを数ランクに分け、
    各ランクごとに共役長ＴＣの中央値を算出し、
    所定のランクに属する前記レンズアレイ群を選択し、
    該選択したレンズアレイ群の光軸方向の高さ方向の中心と、前記ＬＥＤ素子との距離が、前記所定のランクの共役長ＴＣの前記中央値の１／２となるように、前記ベースに対して前記選択されたレンズアレイ群に属する１つの前記レンズアレイを固定したことを特徴とするＬＥＤプリントヘッドの製造方法。
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