JPH06320789A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】感光体に不要な光が照射されるのを有効に防止
し、感光体に画像品質が高い潜像を形成することができ
る画像形成装置を提供することにある。 【構成】ハウジング４と、枠体６内に複数個の棒状レン
ズ７を配列収容させたレンズアレイ３と、多数の発光ダ
イオード素子２ａを直線状に配列搭載させた発光ダイオ
ード素子アレイ２とから成り、前記ハウジング４にレン
ズアレイ３と発光ダイオード素子アレイ２とを、各発光
ダイオード素子２ａが各棒状レンズ７の光軸上に位置す
るように固定させて成る画像形成装置であって、前記レ
ンズアレイ３の枠体６内面に反射防止層８を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真式プリンタなど
の記録装置の光源として使用される画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近時、情報処理技術並びに通信技術の進
展に伴い普通紙に任意の漢字や図形を高速度、高品質で
大量に出力することができる小型で、且つ安価な電子写
真式プリンタが要求されている。そのためこの要求に対
処すべくプリンタの光源として電気絶縁性基板の一主面
に複数個の発光ダイオード素子（ＬＥＤ）を直線状に配
列搭載して成る光プリンタヘッドを使用した電子写真式
プリンタが小型、高解像度のものとして提案されてい
る。

【０００３】この従来の電子写真式プリンタに使用され
ている画像形成装置としての光プリンタヘッドは通常、
図３に示すように電気絶縁性基板12上に複数個の発光ダ
イオード素子13a から成る発光ダイオード素子アレイ13
を直線状に配列搭載したベースプート11と、枠体15に棒
状のセルフフォーカシングレンズ16を２列に直線状に多
数個配置したレンズアレイ14と、ポリカーボネート樹脂
等から成るハウジング17とから構成されており、ハウジ
ング17にベースプレート11とレンズアレイ14とを、各発
光ダイオード素子13a が各棒状のセルフフォーカシング
レンズ16の光軸上に位置するように接着剤を介し固定す
ることによって製作されている。

【０００４】尚、かかる画像形成装置としての光プリン
タヘッドは発光ダイオード素子アレイ13の各発光ダイオ
ード素子13a に外部電気信号に対応させて個々に選択的
に発光させ、該各発光ダイオード素子13a が発光した光
をレンズアレイ14を介して外部の感光体18面に結像さ
せ、感光体18に潜像を形成させることによって画像形成
装置として機能する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の画像形成装置においては、各発光ダイオード素子13
a の発する光をレンズアレイ14を介して外部の感光体18
面に照射結像させ、感光体18に潜像を形成させる際、各
発光ダイオード素子13a の発した光はその一部がレンズ
アレイ14の枠体15内面に照射されて散乱するとともに該
散乱光がそのまま感光体18に照射されてしまい、その結
果、感光体に不要な光が照射結像され、感光体に正確で
鮮明な潜像を形成することができないという欠点を有し
ていた。

【０００６】

【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は感光体に不要な光が照射結像されるのを
有効に防止し、感光体に画像品質が高い潜像を形成する
ことができる画像形成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はハウジングと、
枠体内に複数個の棒状レンズを配列収容させたレンズア
レイと、多数の発光ダイオード素子を直線状に配列搭載
させた発光ダイオード素子アレイとから成り、前記ハウ
ジングにレンズアレイと発光ダイオード素子アレイと
を、各発光ダイオード素子が各棒状レンズの光軸上に位
置するように固定させて成る画像形成装置であって、前
記レンズアレイの枠体の内面に反射防止層を形成したこ
とを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】本発明の画像形成装置によればレンズアレイの
枠体内面に反射防止層を形成したことから各発光ダイオ
ード素子の発する光をレンズアレイを介して感光体に照
射結像させ感光体に潜像を形成する際、各発光ダイオー
ド素子の発する光の一部がレンズアレイの枠体内面に照
射されたとしてもその光は反射防止層で吸収されて散乱
することはなく、その結果、レンズアレイは散乱光を除
く各発光ダイオード素子からの直接光のみを感光体に良
好に照射させ、感光体に鮮明で、且つ正確な潜像を形成
することが可能となる。

【０００９】

【実施例】次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明す
る。図１及び図２は本発明の画像形成装置としての光プ
リンタヘッドの一実施例を示し、1 はベースプレート、
2 は発光ダイオード素子アレイ、3 はレンズアレイ、4
はハウジングである。

【００１０】前記ベースプレート1 はセラミック、ガラ
ス、ガラスエポキシ等の電気絶縁材料から成り、その上
面に複数個の発光ダイオード素子アレイ2 が直線状に配
列搭載されている。

【００１１】前記ペースプレート1 は発光ダイオード素
子アレイ2 を支持する支持部材としての作用を為し、例
えば酸化アルミニウム質焼結体のセラミックから成る場
合には、アルミナ(Al ₂ O ₃ ) 、シリカ(SiO₂ ) 、カル
シア(CaO) 、マグネシア(MgO) 等の原料粉末に適当な有
機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿状となすとともにこれ
を従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法
を採用することによってセラミックグリーンシート( セ
ラミック生シート) を得、しかる後、前記セラミックグ
リーンシートを所定形状に打ち抜き加工するとともに高
温( 約1600℃）で焼成することによって製作される。

【００１２】また前記ベースプレート1 上に搭載されて
いる発光ダイオード素子アレイ2 は複数個の発光ダイオ
ード素子2aから成り、該発光ダイオード素子2aは外部電
気信号に対応して個々に選択的に発光し、発光した光を
感光体5 表面に照射することによって感光体5 に画像を
形成するための潜像を形成する。

【００１３】尚、前記発光ダイオード素子2aはGaAsP
系、GaP 系の発光ダイオードが使用され、例えば、GaAs
P 系の発光ダイオードの場合には、まずGaAsの基板を炉
中にて高温に加熱するとともにAsH ₃ ( アルシン) とPH
₃ ( ホスヒン) とGa( ガリウム) 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(ガリウムー砒素
ーリン) の単結晶を成長させ、次にGaAsP 単結晶表面に
Si₃ N ₄ ( 窒化シリコン) の窓付膜を被着させるととも
に該窓部にZn( 亜鉛) のガスをさらし、n 型半導体のGa
AsP 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形成される。

【００１４】また前記発光ダイオード素子2aはB4サイズ
の光プリンタヘッドの場合、2048個(1mm当たり8 個) が
直線状に配列されており、具体的には64個の発光ダイオ
ードを一単位とした発光ダイオードアレイ2 を32個、直
線状に配列することによって2048個の発光ダイオード素
子2aがベースプレート1 上に配列されている。

【００１５】更に前記発光ダイオード素子2aはその上部
に一定距離を隔ててレンズアレイ3が配されており、該
レンズアレイ3 は各発光ダイオード素子2aが発する光を
感光体5 表面に照射する作用を為す。

【００１６】前記レンズアレイ3 は枠体6 内にガラス、
合成樹脂等から成る棒状のセルフフォーカシングレンズ
7 を2 列に直線状に多数個配置した構造を有しており、
枠体6 となるABS 樹脂やFRP の板で棒状のセルフフォー
カシングレンズ7 を2 列状に挟み込むとともにABS 樹脂
やFRP の板と各セルフフォーカシングレンズ7 との間に
シリコン樹脂を滴下し、該樹脂を硬化させ、枠体6 とセ
ルフフォーカシングレンズ7 とをシリコン樹脂で接着さ
せることによって製作される。

【００１７】前記レンズアレイ3 はまた枠体6 の内面に
図２（ａ）に示す様な平板状の反射防止層8 が形成され
ており、該反射防止層8 は各発光ダイオード素子2aの発
する光をレンズアレイ3 を介して感光体5 に照射結像さ
せ感光体5 に潜像を形成する際、各発光ダイオード素子
2aの発する光の一部がレンズアレイ3 の枠体6 内面に照
射されて散乱するのを防止する作用を為し、これによっ
てレンズアレイ3 を介して感光体5 に照射結像される光
は散乱光を除く各発光ダイオード素子2aからの直接光の
みとなり、感光体5 に鮮明で、且つ正確な潜像を形成す
ることが可能となる。

【００１８】前記反射防止層8 は枠体6 の内面に例え
ば、黒の染料や顔料を染み込ませることによって、或い
は反射防止効果の高い黒の染料や顔料を塗布したテー
プ、ビロード状の表面状態のテープ等を被着させること
によって、また枠体6 を樹脂成形法により製作する際に
予め製作型に凹凸を付けておき、枠体6 の内面に溝を形
成することによって枠体6 の内面に形成される。

【００１９】更に前記発光ダイオード素子アレイ2 が搭
載されたベースプレート1 及びレンズアレイ3 はまたそ
の両者間に一定の距離をもたせて、且つレンズアレイ3
の各セルフフォーカシングレンズ7 の光軸が発光ダイオ
ード素子アレイ2 の各発光ダイオード素子2a上となるよ
うにして樹脂から成るハウジング4 に固定されている。

【００２０】前記ハウジング4 へのベースプレート1 及
びレンズアレイ3 の固定はハウジング4 の下部内側に発
光ダイオード素子アレイ2 が搭載されたベースプレート
1 を、また上部にレンズアレイ3 をそれぞれエポキシ樹
脂から成る接着材を介し接合固定することによって行わ
れる。

【００２１】前記レンズアレイ3 等が固定されるハウジ
ング4 はポリカーボネート樹脂から成り、従来周知の樹
脂成形法を採用することによって所定形状に形成され
る。

【００２２】かくして本発明の画像形成装置によればベ
ースプレート1 上に直線状に配列された複数個の発光ダ
イオード素子2aを外部電気信号に対応させて個々に選択
的に発光させ、該発光した光をレンズアレイ3 を介し感
光体5 に照射させることによって画像形成装置として機
能する。

【００２３】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能であり、例えば上述の実施例ではレンズ
アレイ3 として図2(a)に示す如く、枠体6 となるABS 樹
脂やFRP の板で棒状のセルフフォーカシングレンズ7 を
2 列状に挟み込むことによって製作したものを使用した
ため枠体6 の内面に形成される反射防止層8 も平板状の
ものとなっているが、これを図2(b)に示すように枠体6
の内面にセルフフォーカシングレンズ7 の外形に対応す
る溝を設け、その溝内に反射防止層8 を被着させ、反射
防止層8 を波型としてもよい。この場合、セルフフォー
カシングレンズ7 の枠体6 内での固定が強固となるとと
もに反射防止層8 がセルフフォーカシングレンズ7 の外
周に広面積に接触するため枠体6 内面での光散乱の有効
防止及び隣接するセルフフォーカシングレンズ7 間での
光の透過が防げ、その結果、発光ダイオード素子2aの発
する光のレンズアレイ3 を介しての感光体5 への照射結
像がより鮮明となる。

【００２４】

【発明の効果】本発明の画像形成装置によれば、レンズ
アレイの枠体内面に反射防止層を形成したことから各発
光ダイオード素子の発する光をレンズアレイを介して感
光体に照射結像させ感光体に潜像を形成する際、各発光
ダイオード素子の発する光の一部がレンズアレイの枠体
内面に照射されたとしてもその光は反射防止層で吸収さ
れて散乱することはなく、その結果、レンズアレイは散
乱光を除く各発光ダイオード素子からの直接光のみを感
光体に良好に照射させ、感光体に鮮明で、且つ正確な潜
像を形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置としての光プリンタヘッ
ドの一実施例を示す断面図である。

【図２】(a)(b)は図1 に示す光プリンタヘッドに使用さ
れるレンズアレイの部分平面図である。

【図３】従来の光プリンタヘッドの断面図である。

【符号の説明】

１・・・・ベースプレート ２・・・・発光ダイオードアレイ ２ａ・・・発光ダイオード ３・・・・レンズアレイ ４・・・・ハウジング ６・・・・枠体 ７・・・・棒状のレンズ ８・・・・反射防止層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/036 Ａ 8721−5Ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングと、枠体内に複数個の棒状レン
   ズを配列収容させたレンズアレイと、多数の発光ダイオ
   ード素子を直線状に配列搭載させた発光ダイオード素子
   アレイとから成り、前記ハウジングにレンズアレイと発
   光ダイオード素子アレイとを、各発光ダイオード素子が
   各棒状レンズの光軸上に位置するように固定させて成る
   画像形成装置であって、前記レンズアレイの枠体の内面
   に反射防止層を形成したことを特徴とする画像形成装
   置。