JPH06320791A - 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、前記ハ
ウジング４のレンズアレイ３が固定されている周囲に各
発光ダイオード素子２ａの近傍まで延出する突起８を設
けた。

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２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、レンズアレイ14の開口角
が、レンズアレイ14に発光ダイオード素子13a の発した
光を多量に取り込ませるため20度程度と大きくなってい
ること、レンズアレイ14はその一端がハウジング17の内
面に対し略同一面となるようにしてハウジング17に固定
されており、レンズアレイ14の一端と発光ダイオード素
子13a との間の距離が長いこと等から各発光ダイオード
素子13a の個々に選択的に発光を起こさせ、その発光し
た光をレンズアレイ14を介し外部の感光体18面に結像さ
せて感光体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ハウジング17の内面に
照射されて散乱するとともにこれがレンズアレイ14に入
り込み、その結果、感光体にレンズアレイを介して不要
な光が照射され、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
記ハウジングのレンズアレイが固定されている周囲に各
発光ダイオード素子の近傍まで延出する突起を設けたこ
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ハウジングのレ
ンズアレイが固定されている周囲に各発光ダイオード素
子の近傍まで延出する突起を設けたことから各発光ダイ
オード素子の発する光の一部がハウジングの内面に照射
され散乱したとしてもその散乱光はハウジングの突起で
遮断されてレンズアレイに入り込むことはなく、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。

【００１８】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。

【００１９】また前記レンズアレイ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。

【００２０】更に前記ハウジング4 はレンズアレイ3 が
固定されている周囲に各発光ダイオード素子2aの近傍に
まで延出する突起8 が設けられている。

【００２１】前記ハウジング4 に設けた突起8 はその一
端が発光ダイオード素子2aの近傍まで延出されているこ
とから各発光ダイオード素子2aを選択的に発光させ、そ
の光をレンズアレイ3 を介して感光体5 に照射させる
際、各発光ダイオード素子2aの発する光の一部がハウジ
ング4 の内面に照射され散乱したとしてもその散乱光は
突起8 で遮断されてレンズアレイ3 に入り込むことはな
く、その結果、レンズアレイ3 には散乱光を除く各発光
ダイオード素子2aからの直接光のみが入り込み、感光体
5 に各発光ダイオード素子2aからの直接光のみをレンズ
アレイ3 を介して良好に照射させ、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。

【００２２】前記突起8 はポリカーボネート樹脂を従来
周知の樹脂成形法を採用することによって所定形状のハ
ウジング4 を形成する際に同時にレンズアレイ3 が固定
される周囲に形成される。

【００２３】尚、前記突起8 は各発光ダイオード素子2a
との距離ＴがＴ≦2mm となるように発光ダイオード素子
2aの近傍にまで延出させておくとハウジング４の内面で
散乱した各発光ダイオード素子2aの光をレンズアレイ3
内に入り込むのを皆無となすことができる。従って、前
記突起8 は発光ダイオード素子2aとの距離ＴがＴ≦2mm
となるように発光ダイオード素子2aの近傍にまで延出さ
せておくことが好ましい。

【００２４】また前記突起8 はその内面に反射防止層を
被着、或いは反射防止溝を形成させておくと各発光ダイ
オード素子2aの発する光の一部が突起8 に照射されて散
乱し、これがレンズアレイ3 を介して感光体5 に照射さ
れるのを有効に防止することができる。従って、突起8
での各発光ダイオード素子2aの発する光の照射散乱を有
効に防止し、感光体5 により鮮明な潜像を形成するには
突起8 の内面に反射防止層を被着、或いは反射防止溝を
形成させておくておくことが好ましい。

【００２５】前記突起8 の内面に被着される反射防止層
としては例えば、黒の染料や顔料を突起8 の内面に染み
込ませることによって、或いは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を持つ繊維質のテープ
等から成る膜を突起8 の内面に接着させることによって
突起8 の内面に形成される。

【００２６】また前記突起8 の内面に形成される反射防
止溝は、ポリカーボネート樹脂を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のハウジング4 を形成
する際に予め型に凹凸を形成しておくことによって突起
8 の内面に形成され、その溝の深さを0.1mm 乃至2mm と
しておくと突起8 における光の散乱を皆無となすことが
できる。

【００２７】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。

【００２８】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る。

【００２９】

【発明の効果】本発明の画像形成装置によれば、ハウジ
ングのレンズアレイが固定されている周囲に各発光ダイ
オード素子の近傍まで延出する突起を設けたことから各
発光ダイオード素子の発する光の一部がハウジングの内
面に照射され散乱したとしてもその散乱光はハウジング
の突起で遮断されてレンズアレイに入り込むことはな
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】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・・・・突起

───────────────────────────────────────────────────── 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 (2)

【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、前記ハウジングのレンズアレイ
   が固定されている周囲に各発光ダイオード素子の近傍ま
   で延出する突起を設けたことを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】前記突起の内面に反射防止層もしくは反射
   防止溝を被着させたことを特徴とする請求項１に記載の
   画像形成装置。