JPH06320793A - 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】枠体６内に複数個の棒状レンズ７を接着剤８を
介し接着固定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２
ａが各棒状レンズ７の光軸上に位置するように対向配置
させた画像形成装置であって、前記レンズアレイ３の枠
体６内に棒状レンズ７を固定する接着剤８に光吸収材が
含有されている。

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、
電気絶縁性基板上に複数個の発光ダイオード素子から成
る発光ダイオード素子アレイを直線状に配列搭載したベ
ースプレートと、枠体に棒状のセルフフォーカシングレ
ンズを２列に直線状に配置するとともにシリコン樹脂か
ら成る接着剤で接着固定したレンズアレイと、ポリカー
ボネート樹脂等から成るハウジングとから構成されてお
り、ハウジングにベースプレートとレンズアレイとを、
各発光ダイオード素子が各棒状のセルフフォーカシング
レンズ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の各発光ダイオー
ド素子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が発光した光をレンズア
レイを介して外部の感光体面に結像させ、感光体に潜像
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の
発する光をレンズアレイの各セルフフォーカシングレン
ズを介して外部の感光体面に照射結像させ、感光体に潜
像を形成させる際、隣接するセルフフォーカシングレン
ズ間に光の反射が発生して、これが各発光ダイオード素
子からの直接光とともに感光体に照射結像され、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】本発明は枠体内に複数個
の棒状レンズを接着剤を介し接着固定させたレンズアレ
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対向
配置させた画像形成装置であって、前記レンズアレイの
枠体内に棒状レンズを固定する接着剤に光吸収材が含有
されている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枠体内に複数個
の棒状レンズを接着剤を介し接着固定させたレンズアレ
イの接着剤に光吸収材を含有させ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の各棒状レンズを
介して外部の感光体面に照射結像させ、感光体に潜像を
形成させる際、隣接する棒状レンズ間に光の反射が発生
して、これが各発光ダイオード素子からの直接光ととも
に感光体に照射結像されようとしてもその反射が前記光
吸収材によって有効に阻止され、その結果、各棒状レン
ズは各発光ダイオード素子からの直接光のみを感光体に
良好に照射し、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
シリコン樹脂等から成る接着剤8 を滴下し、該接着剤8
を硬化させ、枠体6 とセルフフォーカシングレンズ7 と
を接着剤8 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 と棒状の
セルフフォーカシングレンズ7 とを固定する接着剤8 に
光吸収材が含有されており、該光吸収材は各発光ダイオ
ード素子2aの発する光を各セルフフォーカシングレンズ
7 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、各セルフフォーカシングレンズ7 の側面で光
が反射するのを有効に阻止する作用を為し、これによっ
て各セルフフォーカシングレンズ7 を介して感光体5 に
照射結像される光は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】前記光吸収材は例えば、カーボンブラッ
ク、チタンーカーボン、黒色酸化鉄等の黒色の顔料が好
適に使用される。

【００１９】また前記光吸収材は接着剤8 への含有が、
接着剤8 の全重量を100 重量％としたとき5 重量％未満
ではセルフフォーカシングレンズ7 の側面から漏れた光
が隣接するセルフフォーカシングレンズ7 に入り込み易
くなり、また40重量％を越えると光吸収材の接着剤8 中
での均一分散が困難となってセルフフォーカシングレン
ズ7 の側面からの光の漏れを完全に阻止するのが困難と
なる。従って、前記光吸収材は接着剤8 の全重量を100
重量％とした時、5 乃至40重量％の範囲で含有させてお
くことが好ましく、より好適には10乃至30重量％の範囲
で含有させておくことが良い。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】

【発明の効果】本発明の画像形成装置によれば、枠体内
に複数個の棒状レンズを接着剤を介し接着固定させたレ
ンズアレイの接着剤に光吸収材を含有させたことから各
発光ダイオード素子の発する光をレンズアレイの各棒状
レンズを介して外部の感光体面に照射結像させ、感光体
に潜像を形成させる際、隣接する棒状レンズ間に光の反
射が発生して、これが各発光ダイオード素子からの直接
光とともに感光体に照射結像されようとしてもその反射
が前記光吸収材によって有効に阻止され、その結果、各
棒状レンズは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し、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】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。

【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・・・・接着剤

───────────────────────────────────────────────────── 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】枠体内に複数個の棒状レンズを接着剤を介
   し接着固定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対向配置させた画像形成装置で
   あって、前記レンズアレイの枠体内に棒状レンズを固定
   する接着剤に光吸収材が含有されていることを特徴とす
   る画像形成装置。