JPH0664231A - 電気光学ヘッド組立体 - Google Patents

電気光学ヘッド組立体

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JPH0664231A
JPH0664231A JP17476893A JP17476893A JPH0664231A JP H0664231 A JPH0664231 A JP H0664231A JP 17476893 A JP17476893 A JP 17476893A JP 17476893 A JP17476893 A JP 17476893A JP H0664231 A JPH0664231 A JP H0664231A
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    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電子光学素子のアレイとレンズアレイとを正
確に整合させ、それらを全長に渡って相互に正確な距離
で保持できる。 【構成】 細長い支持部材４２の上に置かれた電気光学
素子の線形アレイ１２と、剛性レンズ・マウント２６内
に保持されて電気光学素子のアレイと平行にある線形レ
ンズ・アレイ１６と、支持部材４２の上にレンズ・マウ
ント２６を置き、全長にわたりアレイ１２、１６間の所
定の距離を保つ装置３２、５０、６０とを含むマウント
装置がアレイの対向する長手方向の端面に沿って設けら
れた２枚の細長い板６０を含み、各板６０の第２の長さ
方向の縁部分６４がレンズ・マウント２６に固定され、
また各板６０には、孔７２またはスロット７４、７６の
いずれか一方もしくは両方のパターンが形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は細長い支持部材の上に置
かれた電気光学素子の線形アレイと、剛性レンズ・マウ
ントに保持されて電気光学素子のアレイと平行にわたる
線形レンズ・アレイと、レンズ・マウントを支持部材の
上に置くとともにアレイの全長にわたってアレイ間の所
定距離を維持する装置とを含む電気光学ヘッド組立体に
関する。
【０００２】
【従来の技術】この型式のヘッド組立体は、光学プリン
タまたは光学スキャナに使用される。プリンタの場合に
は、電気光学素子は通常、プリントすべき像の完全なス
キャニング・ラインの像情報を出力するＬＥＤによって
形成され、またレンズ・アレイは、複数の赤レンズまた
はファイバ光学レンズ（セルフォクレンズ）を含み、か
つ光導電性ドラムのような感光部材のスキャニング・ラ
イン上に前記ＬＥＤから出た光を集束するように配列さ
れている。ライン・ファイバの数は通常、ＬＥＤの数よ
り小であるので、各ファイバは複数のＬＥＤの光を伝播
する。逆に、ファイバ光学レンズは直立像を作ることが
できるので、複数の隣接する諸レンズは個々のＬＥＤの
像に寄与することができる。したがってアレイの長手方
向にあるＬＥＤに関するレンズの位置決めは重要ではな
い。しかし、ＬＥＤアレイおよびレンズ・アレイは相互
に平行に厳密に保持されなければならず、また２つのア
レイ間の距離は良好な像品質を得るように高精度に保た
れなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＬＥＤはかなりの量の
熱エネルギーを放出するので、ＬＥＤ用の支持部材は熱
膨脹する。この問題を考慮して、米国特許第４８２１０
５１号は、上記の型のプリンとヘッドを開示しており、
そこでは、支持部材がヒート・シンク構造を有し、かつ
ＬＥＤが、ヒート・シンクと後板との熱膨張の差を許容
するようにヒート・シンクに固定された後板の上に固定
される。ＬＥＤアレイは、おのおのが多数のＬＥＤを支
える複数のタイルから成り、後板の熱膨張係数はこれら
タイルの熱膨張係数に合致される。
【０００４】レンス・マウントを支持する支持部材は、
ヒート・シンクの長手方向の両側端の上に具備されてお
り、またレンズ・マウント、支持部材およびヒート・シ
ンクはねじによって共に堅く保持される。さらに、２個
の細長い板部材がヒート・シンクとＬＥＤアレイの両側
のフレームとの間に置かれている。これらの板部材の下
方縁部分は、ねじによってヒート・シンクの上に固定さ
れ、またガスケット型のあわ材料は板部材の上方縁とレ
ンズ・マウントとの間に入れられるので、ＬＥＤは防塵
容器内に含まれている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このタイプの光学ヘッド
組立体を大きなサイズの書類、例えばＡ０サイズの書類
の印刷又は走査に用いるのであれば、ヘッド組立体の全
長は非常に大きくなけらばならず、このため、レンズマ
ウントと電子光学素子用の支持部材との間での熱膨張の
差が重大な意味を持つようになり、組立体の歪みを引き
起こすことが起こり得る。さらに、組立体の長さが増加
することにより、レンズマウントが自重又は外部の力に
よって曲がるのを防止するのに十分な強度をレンズマウ
ントに与えるのがさらに困難になる。
【０００６】本願発明の１つの目的は、容易に組み立て
ることができる単純かつ低コストの構造であって、レン
ズマウントと電気光学素子のアレイ用支持部材との間で
の起こり得る熱膨張の差にかかわらず、電子光学素子の
アレイとレンズアレイとを正確に整合させ、さらに、そ
れらを全長に渡って相互に正確な距離で保持できる構造
を提供することにある。
【０００７】この目的は請求項１記載の特徴によって達
成される。
【０００８】平衡四辺形の構造が異なる方法によって達
成できる。１つ方法としては、アレイの両端をリーフス
プリングを用いて結合する方法がある。他の方法として
は、両アレイをアレイの長手側面に沿ってこれらにヒン
ジ可能に接続されたアームを介して結合する方法であ
る。この結果、熱膨張の差によって引き起こされるの
は、唯一、支持部材に対するレンズマウントの１方又は
両端部分の平行移動のみであり、いかなる膨らみや曲り
を引き起こすことはない。
【０００９】本願発明の他の実施例によると、板がアレ
イの両側面に設けられており、板は幾つかの分離したヒ
ンジ部材又はウエブのみを残すように構成されたヒンジ
ホール又はスロットを持っており、ヒンジ部材又はウエ
ブは板の対向する長手方向縁を連結し、またアレイの長
手方向に柔軟性を有している。各板の１方の縁は支持部
材に固定されており、他方の反対側の縁はレンズマウン
トに固定されている。ヒンジ部材はアレイの長手方向と
直交する方向に板に高い剛性を与え、これによりレンズ
マウントが支持部材に向かって又は支持部材から離れる
ように曲がるのを防止できる。従って、レンズアレイと
電気光学素子のアレイとの間の距離が全長に渡って一定
に維持される。一方、ヒンジ部材はアレイの長手方向に
わずかに傾くことができ、これにより、支持部材とレン
ズマウントとの間の熱膨張の差によって引き起こされる
いかなるストレスをも吸収することができる。板を用い
ることによりまた良好な防塵をも達成できる。
【００１０】本発明による構造物の有用な詳細は、追加
の従属的なクレームに示されている。
【００１１】板のヒンジ部分を定める孔は、ヒンジ素子
部分を定める狭いスロットによって相互に接続されるこ
とが望ましい。スロットの幅は、ヒンジ素子を傾斜運動
させるために必要とされる以上に実質的に大きくなって
はならない。この場合に、板は塵埃が電気光学素子およ
びそれに対向するレンズ表面を含む中空の空間に入るの
を良好に防ぐことができる。所望ならば、孔およびスロ
ットは、板の表面上に接着された膜のようなプラスチッ
クまたは弾性材料によって被覆したり、充填したりする
ことができる。
【００１２】レンズ・マウントの一端は、支持部材の対
応する端に剛性接続することができるが、レンズ・マウ
ントの他端は、電気光学素子のアレイとレンズ・アレイ
との正しい整合を保ちながら、レンズ・マウントの熱膨
張を与えるようにガイド部材に滑動結合されなければな
らない。
【００１３】プリントヘッドの場合には、支持部材はＬ
ＥＤによって消費される熱を吸収するための冷却液を循
環させる通路を具備することがある。
【００１４】
【実施例】図１において断面で示されている光学プリン
トヘット１０は、回路板１４の上に具備される線形ＬＥ
Ｄアレイ１２と、このＬＥＤアレイ１２と共に整合され
かつ光導電形ドラム２０の表面上の集束ライン１８にＬ
ＥＤから出される光を集束するように、そこから所定の
距離に置かれるレンズアレイ１６を含む。
【００１５】レンズ・アレイ１６は、ボデー２２とその
中に埋め込まれた１束のファイバ光学レンズ２４とを含
む。ボデー２２は、レンズ・アレイ１６の側面を支持す
る２個の直立フランジ２８と共に、全体として平板のよ
うな形をしているレンズ・マウント２６に堅く保持され
る。
【００１６】レンズ・マウント２６は２個の成型された
アルミニウム・プロファイル３０によって形成されてお
り、アルミニウム・プロファイル３０はその１つが図２
に示されている端部分３２によって両端で相互接続され
ている。各端部分３２は、アルミニウム・プロファイル
３０の２個の端部分とぴったり結合され、かつプロファ
イル３０に重なってねじ３６によりそこに固定される部
分を有する。
【００１７】図１に示される通り、レンズ・マウント２
６には比較的大きな幅があり、したがってレンズ・アレ
イ１６が横方向に曲らないようにするだけの剛性を有す
る。レンズ・マウント２６の横方向の縁は厚さが増加し
ており、かつ留めねじ３８用の長手方向の溝またはねじ
孔を具備している。
【００１８】ＬＥＤアレイ１２を取付けている回路板１
４は、支持部材４２の頂部側の上のテーブル状の取付け
プラットホーム４０に堅く固定される。支持部材４２
は、プロファイル３０と同じ材料、すなわちアルミニウ
ムで作られた突出した中空プロファイルであり、かつレ
ンズ・マウント２６の側面の縁と同一平面にある外方側
面４４を形成するほぼ矩形断面を有する。取付けプラッ
トホーム４０は２個の縦方向の通路４６を内部に備えて
おり、これらを通じてＬＥＤアレイ１２から発生した熱
を逃がすための冷却液を循環させることができる。取付
けテーブル４０はさらに、支持部材４２の各長手方向の
端に端ブロック５０を固定させるのに用いる２個のねじ
溝４８を具備している。
【００１９】端ブロック５０の内の１個が図２に示され
ている。この端ブロックは上方に突出するフランジ５２
を含んでおり、フランジ５２は端部分３２の外方端面と
の間に狭いギャップ５４を形成する。端部分３２の軸方
向突起５６は、フランジ５２に形成された溝５８に滑動
結合される。従って、レンズ・マウント２６に堅固に固
定された端部分３２は、支持部材４２および端ブロック
５０に対して軸線方向に移動できる一方、溝５８に突起
５６が結合されていることにより、ＬＥＤアレイ１２と
レンズ・アレイ１６との間に正しい整合が保証される。
【００２０】図１に示される通り、支持部材４２および
レンズ・マウント２６は共に２枚の金属板６０によって
保持されている。板６０の下方縁部分６２は支持部材４
２のそれぞれの側表面４４にねじ留めされ、また板の上
方縁部分６４は留めねじ３８によってレンズ・マウント
２６の側面端部に固定されている。支持部材４２、レン
ズ・マウント２６、端部分３２および端ブロック５０と
共に、板６０はＬＥＤアレイ１２およびファイバ光学レ
ンズ２４の下方端面を含むほぼ完全な防塵包囲空間６６
を構成する。１枚の板６０が図３に示されている。板の
上方縁部分６４は、留めねじ３８用の孔６８を具備して
おり、また下方縁部分６２には垂直方向に細長い孔７０
が形成されており、この孔７０により、板６０の高さを
調節できるようにその板を支持部材４２の側面４４に固
定できる。さらに、板６０には孔７２およびスロット７
４、７６のパターンが形成されている。孔７２は板６０
の下方縁部分６２と上方縁部分６４の近くに対の形で配
列されており、また各対の孔は垂直スロット７４によっ
て相互に連結されている。垂直スロット７４は水平スロ
ット７６によって対の形に相互接続されており、これに
より複数のＨ形スロット構成が形成される。個々のＨ形
構造物の垂直スロット７４は相互に接近して並置され、
かつ板の上方および下方縁部分６２、６４を相互接続す
るウェブ７８を構成する。各ウェブの上方および下方端
において、孔７２は微小ヒンジ部分８０のみを残してお
り、そこでは、ヒンジ部分が板６０を形成するシート金
属の弾性に基づく弾性を有するように、その幅が減少さ
れている。同様なウェブ７８およびヒンジ部分８０が、
板６０の長手方向の両端に形成されている。
【００２１】従って、ウェブ７８は、それらの上方端と
下方端に形成されたヒンジ部分の辺りで傾斜することが
できるので、板６０の上方縁部分６４および下方縁部分
６２が相対的に平行に変位可能であるが、これらの縁部
分間の垂直距離はほぼ一定に保たれる。上方縁および下
方縁がそのように平行に変位することは、支持部材４２
およびレンズ・マウント２６の熱膨張の差に起因する。
【００２２】例えば、ＬＥＤアレイ１２から放出される
熱は、通路４６を通って循環する冷却液により一部分だ
け除去されるので、支持部材４２はレンズ・マウント２
６の温度よりも約３０℃高い温度まで加熱される。光学
プリントヘッド１０の長さが約１ｍであると想定すれ
ば、プリントヘッドの全長にわたり累積された熱膨張の
差によって、支持部材４２の端部分とレンズ・マウント
２６との間に約７００μｍの相対的な長手方向への変位
が生じる。ウェブ部分７８の垂直長さが２ｃｍ程度であ
るとき、その相対的な軸線方向への変位は、１°程度の
ウェブ７８の傾斜角に相当する。ＬＥＤアレイ１２とレ
ンズ・アレイとの間の垂直距離の変化は、そのような微
小傾斜角では無視することができる。板６０にある垂直
スロット７４と、端部分３２とフランジ５２との間のギ
ャップ５４とは、それらがそれぞれ十分な傾斜運動と相
対的な変位を得るような寸法に作られている。この構造
により、熱膨脹の差は補償され、レンズ・マウント２６
とレンズ・アレイ１６が垂直方向に曲がることがない。
【００２３】図２に示される通り、各端部分３２には垂
直孔８２が設けられており、この孔８２によって、プリ
ントヘッドの組立て中に、レンズ・マウント２６と支持
部材４２との間の垂直距離を調節するための調節装置を
挿入することができる。一度、正しい垂直距離が調節さ
れると、レンズ・マウント２６に既にのせられている板
６０は支持部材４２に堅く固定され、次に調節装置は除
去されるので、それらは支持部材およびレンズ・マウン
トの端部分の相対的な長手方向への変位を妨害しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】レンズ・マウントおよびＬＥＤアレイ用の支持
部材を含む光学プリントヘッドの断面図である。
【図２】プリントヘッドの１つの端部分の平面図であ
る。
【図３】レンズ・マウントを支持部材に接続する板の側
面図である。
【符号の説明】
１０ 光学プリントヘッド １２ 線形アレイ １４ 回路板 １６ 線形レンズ・アレイ １８ 集束ライン ２０ 光導電形ドラム ２２ ボデー ２４ ファイバ光学レンズ ２６ 剛性レンズ・マウント ２８ 直立フランジ ３０ アルミニウム・プロファイル ３６ ねじ ３８ 留めねじ ４０ 取り付けプラットホーム ４２ 支持部材 ４４ 側表面 ４６ 通路（冷却液） ４８ ねじ溝 ５０ 端ブロック ５２ フランジ ５４ 狭いギャップ ５６ 軸方向突起 ５８ ガイド装置（溝） ６０ 金属板 ６２ 第１長さ方向の縁部分 ６４ 第２長さ方向の縁部分 ６６ 防塵包囲空間 ６８ 孔 ７０ 板を固着させる細長い孔 ７２ 孔 ７４ スロット ７６ スロット ７８ ウェブ（ヒンジ素子） ８０ ヒンジ部分 ８２ マウントを調節する垂直孔

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光学プリンタまたはスキャナに使用する
    電気光学ヘッド組立体であって、 細長い支持部材（４２）の上に置かれた電気光学素子の
    線形アレイ（１２）と、 剛性レンズ・マウント（２６）に保持され、電気光学素
    子の前記アレイと平行に延びる線形レンズ・アレイ（１
    ６）と、 前記支持部材（４２）の上に前記レンズ・マウント（２
    ６）を置く装置（３２、５０、６０）とを備える電気光
    学ヘッド組立体において、 前記装置（３２、５０、６０）が、支持部材（４２）と
    レンズ・マウント（２６）との両方にヒンジ可能に接続
    された多数のヒンジ素子（７８）を含んでおり、これに
    より、レンズ・マウント（２６）が支持部材（４２）に
    対して電気光学素子の前記アレイ（１２）と平行に延び
    る方向に移動することができる平衡四辺形の構造が作ら
    れることを特徴とする電気光学ヘッド組立体。
  2. 【請求項２】 前記ヒンジ素子（７８）が前記アレイの
    対向する長さ方向の側面に沿って具備されることを特徴
    とする請求項１記載の電気光学ヘッド組立体。
  3. 【請求項３】 前記マウント装置が、それぞれ、支持部
    材（４２）に固定された第１長さ方向の縁部分（６２）
    と、レンズ・マウント（２６）に固定された第２長さ方
    向の縁部分（６４）を有する２個の細長い板（６０）を
    含み、各板（６０）が孔（７２）またはスロット（７
    ４、７６）あるいはその両方のパターンを有してヒンジ
    素子（７８）を形成し、前記板（６０）に、前記第１部
    分（６２）から前記第２長さ方向縁部分（６４）に延び
    る多数の分離したヒンジ素子（７８）を残すことを特徴
    とする請求項２記載の電気光学ヘッド組立体。
  4. 【請求項４】 各ヒンジ素子（７８）のヒンジ部分（８
    ０）がそれぞれ前記第１縁部分（６２）の近くにある１
    対の孔（７２）と、前記第２縁部分（６４）の近くにあ
    る１対の孔（７２）との間に形成され、また、前記第１
    及び第２縁部分にある前記孔（７２）を連結するスロッ
    ト（７４）の間に前記ヒンジ素子の中間部が形成され、
    さらに、隣接するヒンジ素子（７８）と関連するスロッ
    ト（７４）がもう１つのスロット（７６）と連結される
    ことを特徴する請求項３記載の電気光学ヘッド組立体。
  5. 【請求項５】 レンズ・マウント（２６）の横方向の縁
    が前記支持部材（４２）の側表面（４４）と同一平面内
    にあり、板（６０）がレンズ・マウント（２６）の横方
    向の縁に固定されるとともに支持部材（４２）の側面
    （４４）に固定されることを特徴とする請求項１乃至４
    のいずれか記載の電気光学ヘッド組立体。
  6. 【請求項６】 前記板（６０）を種々の高さで支持部材
    （４２）に固定させる装置（７０）と、また、支持部材
    （４２）に対するレンズ・マウント（２６）の高さを調
    節する装置を一時的にのせる手段（８２）を含むことを
    特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の電気光学ヘ
    ッド組立体。
  7. 【請求項７】 前記レンズ・マウント（２６）の少なく
    とも１つの端部分（３２、５６）がガイド装置（５８）
    と滑動結合されており、これにより、前記端部分が軸線
    方向に変位できる一方、その横方向への変位が防止でき
    ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の電
    気光学ヘッド組立体。
  8. 【請求項８】 前記板（６０）にある孔（７２）もしく
    はスロット（７４、７６）又はその両方が弾性材料によ
    ってカバーされたり閉じられたりして、前記板（６
    ０）、支持部材（４２）およびレンズ・マウント（２
    ６）が電気光学素子のアレイ（１２）用の防塵容器を構
    成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか記載
    の電気光学ヘッド組立体。
  9. 【請求項９】 前記支持部材（４２）が金属プロファイ
    ルであり、その内部には前記支持部材（４２）を冷却液
    が通過するために、冷却液を循環させる通路（４６）を
    備えていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか
    記載の電気光学ヘッド組立体。
JP17476893A 1992-06-23 1993-06-22 電気光学ヘッド組立体 Expired - Lifetime JP2724532B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
NL92201836.1 1992-06-23
EP92201836A EP0575666B1 (en) 1992-06-23 1992-06-23 Electro-optical head assembly

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JPH0664231A true JPH0664231A (ja) 1994-03-08
JP2724532B2 JP2724532B2 (ja) 1998-03-09

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