JPH11216901A

JPH11216901A - 光プリントヘッド

Info

Publication number: JPH11216901A
Application number: JP2103698A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Tsukagoshi; 久塚越; Norio Nakajima; 則夫中島
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1998-02-02
Publication date: 1999-08-10
Anticipated expiration: 2018-02-02
Also published as: JP3732326B2; US6169564B1

Abstract

(57)【要約】【構成】ＬＥＤプリントヘッドにおいて、プリント基
板４と、プリント基板４上において直線状に配列された
発光素子と、発光素子からの光を集光するためのロッド
レンズアレイ１と、ロッドレンズアレイ１を発光素子に
対向して固定するためのホルダ８と、ロッドレンズアレ
イ１を支持する小ブロック体からなる複数のロッドレン
ズアレイ支持体９を有し、それぞれのロッドレンズアレ
イ支持体９は、ホルダ８に完全には拘束されずにそれぞ
れが個別に遊びを持った形態でホルダ８に取付けられ
る。【効果】ロッドレンズアレイ支持体はホルダの歪み、
反り等の影響を受けずに済み、独立して別個にプリント
基板に当接され一様に配設され、ロッドレンズアレイの
長手方向にわたって発光素子とロッドレンズアレイ１と
の距離を容易に、かつ、一定に決めることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真プリンタ等
に組み込まれる光プリントヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光プリントヘッドの１つであるＬ
ＥＤプリントヘッドは、例えば特開平６−６４２２７に
開示される実施例のように、ＬＥＤ発光点を感光体上に
結像させるためのロッドレンズアレイ（一般にこの種の
レンズとして日本板硝子（株）製のＳＬＡ（セルフォッ
ク・レンズ・アレイ）が広く用いられているので、以下
「ＳＬＡ」と称する。ここで、「ＳＬＡ」及び「セルフ
ォック」は日本板硝子（株）の登録商標）、及びＳＬＡ
を保持するホルダ（特開平６−６４２２７には「支持部
材」と記載）、ＬＥＤ発光部が形成されたＬＥＤチップ
とこれらを駆動するためのドライバＩＣチップとが直線
的に配列されたプリント基板（以下、「ＬＥＤアレイユ
ニット」という）、ヘッド全体の基台であるとともに放
熱板となるベースによって構成される。

【０００３】ＬＥＤプリントヘッドはその機能上、印刷
対象用紙幅を越える長さを要し、例えばＡ４用紙対応の
ものであれば２６０〜２８０（ｍｍ）程度、Ａ３用紙対
応のものであれば３５０〜３７０（ｍｍ）程度の長さが
必要となる。よって、前記ＳＬＡ、ホルダ、ＬＥＤアレ
イユニット及びベースは長尺なものとなる。

【０００４】ところで、ＬＥＤプリントヘッドは感光体
表面上に長手方向にわたって均一なＬＥＤ結像点を形成
させなければならない。したがって、形成されるＬＥＤ
結像点の列はその長手方向にわたる直線性を要し、主に
レンズ焦点方向に対するうねり、反りが無いことが要求
される。

【０００５】ベースはヘッド全体の剛性を保ちかつヘッ
ドの直線性を保つための基準となる役目を担っており、
樹脂成形品であるホルダはＳＬＡ及びＬＥＤアレイユニ
ットとともにベースに一体となって取付けられヘッド全
体の直線性が保たれている。そして、ＳＬＡはそのレン
ズ面端部を長手方向にわたって、ホルダに形成されたＳ
ＬＡ支持部上に押し当てられることによってＬＥＤアレ
イユニットと平行になるように支持される。つまり、ベ
ース自体の長手方向にわたる直線性（以下、「真直度」
という）及びＳＬＡ支持部を形成する精度を確保するこ
とにより、支持されるＳＬＡのレンズ焦点方向に対する
真直度を確保し、延いてはＬＥＤ光結像点の列のレンズ
焦点方向のずれを防止していた。

【０００６】このようにして構成されたＬＥＤプリント
ヘッドは、感光体に対向して配置され、感光体の長手方
向にわたってレンズ焦点方向に対するうねり、反りのな
いＬＥＤ光結像点列を形成することによって良好な静電
潜像を感光体上に形成させるようにしていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、良好な
ＬＥＤ光結像点列を得るためにはＳＬＡの取付真直度は
数十μｍレベル（好ましくは２０μｍ以下）を要し、し
たがって、ＳＬＡ支持部の真直度は数十μｍレベル以内
にしなければならない。ここで、ホルダは一般に樹脂成
形品であり、特にＬＥＤプリントヘッドに使用するよう
な長尺な成形品は、成形後の成形品の部分的な収縮の差
による歪み、反り等の問題がある。このため、成形品及
び成形金型の精度を高く要求するあまりに金型製作の高
コスト化をまねき、また、量産するに当たって成形品の
精度を維持するために成形金型を頻繁にメンテナンスし
なければならないという課題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明の光プリントヘッドにおいては、プ
リント基板と、該プリント基板の主表面上に直線状に配
列された発光素子と、該発光素子が出力する光を集光す
る長尺状のＳＬＡと、該ＳＬＡを前記発光素子に対向す
る位置に固定するホルダと、第１の基準部が、前記発光
素子と一体に設けられた発光素子位置基準部と当接し、
第２の基準部が前記ＳＬＡの発光素子に対向する面に当
接し、該第１と第２の基準部間で該ＳＬＡと発光素子の
距離を規定するＳＬＡ支持体とを有し、該ＳＬＡ支持体
は、前記ＳＬＡの長手方向の長さより短く形成され、該
ＳＬＡの長手方向に渡って複数箇所に設けられ、それぞ
れが該ＳＬＡを支持する。

【０００９】

【作用】本発明によれば、前記のように、ＳＬＡと発光
素子の距離は、ＳＬＡ支持体の第１と第２の基準部間で
規定される。

【００１０】また、ＳＬＡ支持体は、前記ＳＬＡの長手
方向の長さより短く形成され、ＳＬＡの長手方向に渡っ
て複数箇所に設けられ、それぞれがＳＬＡを支持する。

【００１１】そして、それぞれのＳＬＡ支持体は、ホル
ダに完全には拘束されずにそれぞれが個別に遊びを持っ
た形態でホルダに取付けられる。したがって、ＳＬＡ支
持部はホルダの歪み、反り等の影響を受けずに済み、こ
れらＳＬＡ支持体は独立して別個に基準部に当接され一
様に配設される。

【００１２】

【発明の実施の形態】（第1の実施の形態）以下、本発
明の第１の実施の形態について図面を参照しながら説明
する。

【００１３】図１は本発明の第１の実施の形態を示すＬ
ＥＤプリントヘッドの断面図である。

【００１４】図２は本発明の第１の実施の形態を示すＬ
ＥＤプリントヘッドの平面図である。

【００１５】図３は本発明の第１の実施の形態を示すＬ
ＥＤプリントヘッドの図２についてのＡ₁−Ａ₂断面図で
ある。

【００１６】図１、図３において、本実施の形態のＬＥ
Ｄプリントヘッドは、ＬＥＤ素子が配列されたＬＥＤア
レイユニット２と、前記ＬＥＤ素子の光を集光するため
のＳＬＡ１と、ＬＥＤアレイユニット２及びＳＬＡ１を
固定するためのホルダ８と、ＳＬＡ１を支持するため
の、小ブロック体からなる複数のＳＬＡ支持体９と、ヘ
ッド全体の基台であるとともに放熱板となるベース３と
から構成される。

【００１７】図１に示すように、ＬＥＤアレイユニット
２は、プリント基板４と、ＬＥＤチップ５と、ドライバ
ＩＣ６、ボンディングワイヤ７とを有する。ＬＥＤチッ
プ５上には図示しないＬＥＤ素子が多数（例えば６４
個）形成されている。ボンディングワイヤ７はＬＥＤチ
ップ５上のＬＥＤ素子とドライバＩＣ６上の図示しない
駆動回路とを接続しており、ドライバＩＣ６は前記ＬＥ
Ｄ素子を駆動する。ＬＥＤチップ５及びドライバＩＣ６
はともにプリント基板４上に多数（例えば４０個）配列
されている。

【００１８】ＳＬＡ１はＬＥＤチップ５群に対向して配
置され、ＬＥＤ素子からのＬＥＤ光を集光し、図示しな
い感光体上にＬＥＤ光を結像させる。

【００１９】ベース３は、断面が「コ」字状をしてお
り、例えば金属板を曲げて製造される。そして、金型に
よる金属板の曲げ加工をすることで、個々にバラツキが
ほとんど無いものを量産することができ、その金型を精
度よく作り込むことによって真直度を精度よく確保した
ものを量産することが出来る。

【００２０】図２に示すように、ホルダ８は、ＳＬＡ１
を挿入する部分が細長い穴となっておりその周囲は閉じ
た形状をしており、例えばポリカーボネイト等のエンジ
ニアリングプラスチックで形成される。

【００２１】図１、図３に示すように、ＳＬＡ支持体９
は、小ブロック体であり、プリント基板４表面に当接す
る第1の基準部と、ＳＬＡ１を支持するためのＳＬＡ１
のレンズ面端部に当接する第2の基準部であるＳＬＡ支
持部９ａとを有し、例えばホルダ８と同様ポリカーボネ
イト等のエンジニアリングプラスチックで形成される。
そして、プリント基板４表面とＳＬＡ１との距離（以
下、「ＳＬＡ支持高さ」）ｈを決めている。また、ホル
ダ８の長手方向にわたって複数個配設され、ＳＬＡ１の
レンズ面端部を長手方向にわたって支持している。本実
施の形態では５個所を支持している。

【００２２】ＬＥＤチップ５のＬＥＤ素子面とプリント
基板４表面（ＬＥＤチップ５等が搭載された面）との距
離はＬＥＤチップ５の高さで決定される。ＬＥＤチップ
５の高さは高精度に規格化されているので、ＬＥＤ素子
面とＳＬＡ１下面との距離（以下、「物体間距離」）ｋ
とＳＬＡ支持高さｈとは一定の関係を保ち、ＳＬＡ支持
高さｈを決めることによって物体間距離ｋを規定するこ
とが出来る。つまり、本実施の形態では、プリント基板
４表面はＬＥＤ素子面と一定の関係を保つので、ＬＥＤ
素子位置の基準部としての役割を持つ。

【００２３】次にＳＬＡ１を保持する形態について説明
する。

【００２４】図１、２に示すように、ホルダ８は、内面
の一方側にＳＬＡ１を保持するための多数（本実施例で
は５個所）のばね部８ａを有しており、このばね部８ａ
と対向する内面部分にＳＬＡ支持体９を後述する方法で
保持するとともにＬＥＤアレイユニット２を保持し、ベ
ース３によって包囲され、固定される。

【００２５】図１に示すように、ＬＥＤアレイユニット
２のプリント基板４は、ホルダ８とベース３とが図示せ
ぬクランプばねにより固定されることにより、これらに
挟まれ下方向に押されたかたちでベース３の底板の内面
（以下、「Ｚ方向基準面」という。）Ｓｚに沿って接触
させられる。この時、ベース３は、ベース３の曲げ剛性
がホルダ８の曲げ剛性に比較して非常に大きいためほと
んど変形しない。そして、ＳＬＡ１をＳＬＡ支持体９上
のＳＬＡ支持部９ａに押し当てることで、すべてのＳＬ
Ａ支持体９はプリント基板４表面に当接させられる。ま
た、ベース３は前記Ｚ方向基準面Ｓｚから直角に立ち上
がる側板を有している。したがって、ホルダ８の各ばね
部８ａがＳＬＡ１に対して押圧する力によって、ＳＬＡ
支持体９は前記側板の内面（以下、「Ｙ方向基準面」と
いう。）Ｓｙに圧接させられる。この時、ＳＬＡ１とＳ
ＬＡ支持体９及び前記Ｙ方向基準面Ｓｙ間それぞれに発
生する摩擦力によって、各ＳＬＡ支持体９はプリント基
板４表面に押し当てられたまま保持され、同時にＳＬＡ
１もＳＬＡ支持部９ａに押し当てられたまま保持され
る。なお、ＳＬＡ１を押圧するばね部８ａは、必ずしも
ホルダ８上に形成される必要はなく、単体の弾性体部品
等であってもよい。そして、最後に図示しない接着剤等
によりＳＬＡ１とホルダ８及びＳＬＡ支持体９は接着さ
れ固定される。

【００２６】ここで、同一寸法のＳＬＡ支持体９を使用
することにより、ＳＬＡ支持高さｈはそれぞれにおいて
すべて同一となり、ＳＬＡ１はプリント基板４と平行に
設置される。ベース３は、前述の通り真直度を精度よく
確保できるのでＺ方向基準面も真直にすることが出来
る。よって、プリント基板４及びＳＬＡ１のＺ方向の反
りを無くすことが出来る。また、Ｙ方向に関しても同様
に、それぞれの箇所でＹ方向基準面からの距離ｄが同一
となり、ＳＬＡ１のＹ方向の反りを無くすことが出来
る。

【００２７】次に、ＳＬＡ支持体９の詳細及びホルダ８
への取付け構造について説明する。

【００２８】図４は本発明の第１実施例を示すホルダと
ＳＬＡ支持体の斜視図、図５は本発明の第１実施例を示
すＳＬＡ支持体の取付図であり、図５（ａ）は側面図、
図５（ｂ）は底面図を表す。

【００２９】図４、図５に示すように、ホルダ８は、Ｓ
ＬＡ１が支持される箇所に対応して開口部８ｂを設けて
いる。ＳＬＡ支持体９は、ホルダ８に比較し小さな小ブ
ロック体であって、ホルダ８の開口部８ｂに挿入され
る。

【００３０】具体的には、図５（ｂ）に示すように、ホ
ルダ８の開口部８ｂ側に挿入ガイド８ｃが設けられてお
り、ＳＬＡ支持体９側には、これに対応した溝９ｂが設
けられている。溝９ｂの溝幅は挿入ガイド８ｃのガイド
幅よりも大きめにしてあり、これによりＹ方向の自由度
を確保している。

【００３１】また、図５（ａ）に示すように、Ｚ方向に
関しては、ホルダ８の開口部８ｂ側にＳＬＡ支持体９を
係止するための凹部８ｄが設けられており、ＳＬＡ支持
体９側には、これに対応した凸部９ｃが設けられ、保持
されたＳＬＡ支持体９が簡単には外れないようにしてい
る。そして、凹部８ｄの凹幅は凸部９ｃの凸幅よりも大
きめにしてあり、これによりＺ方向の自由度を確保して
いる。

【００３２】なお、溝とガイド及び凹凸はこの逆であっ
てもよい。また、ＳＬＡ支持体９は開口部８ｂから突出
できるようなＺ方向の寸法としてある。プリント基板４
にＳＬＡ支持体９を当接することができるようにするた
めである。さらに、Ｙ方向のベースに当たる面側にもＳ
ＬＡ支持体９は開口部８ｂから突出できるようになって
いる。ベース３にＳＬＡ支持体９を当接することができ
るようにするためである。

【００３３】このように、Ｙ方向、Ｚ方向に自由度を持
たせながらＳＬＡ支持体９を保持することにより、それ
ぞれのＳＬＡ支持体９はお互いの位置関係をホルダ８に
拘束されないため、ホルダ８の樹脂成形の問題による反
りや歪み等の影響を受けない。そして、複数のＳＬＡ支
持体９はホルダ８に連結して保持され、前記各係止部に
より簡単には外れないようにしている。このため、ヘッ
ドの組立時において、複数のＳＬＡ支持体９はホルダ８
とともに一つのものとして扱うことが出来るので、ヘッ
ドの組立性を損なわない。

【００３４】また、本発明においてはＳＬＡ支持体９は
それぞれ小ブロック体としたので、例えば、これを樹脂
成形品で製作する場合、従来のような成形後の成形品の
部分的な収縮の差による歪み、反り等の問題は、該部品
の大きさに比較しその程度は無視することが出来る。し
たがって、安定してバラツキがほとんど無い同寸法のＳ
ＬＡ支持体９ａを成形することができる。

【００３５】ＳＬＡ支持体９のサイズについては、具体
的には、例えば先ず収縮を考慮すると、成形樹脂の成形
収縮率のばらつきはあるポリカーボネイト材料で約０．
３％程度であり、成形寸法を例えば１５μｍ以下の収縮
ばらつきに抑えるためには、成形品のサイズは下式の計
算の通り、１５μｍ／０．３％＝５０００μｍ＝５ｍｍとなり、５ｍｍ以下ならば良いことになる。したがっ
て、ＳＬＡ支持高さが１５μｍ以下に抑えられれば十分
であるから、ＳＬＡ支持体９において、ＳＬＡ支持高さ
における成形寸法が５ｍｍ以下のであれば収縮ばらつき
を考慮する必要は無くなる。

【００３６】また、反りについては、経験上から前記ホ
ルダ８の場合、長手方向に対して、大きくても０．２％
程度である。したがって、例えば反りを１５μｍ以下に
抑えるためには、成形品の長さは下式の計算の通り、１５μｍ／０．２％＝７５００μｍ＝７．５ｍｍとなり、７．５ｍｍ以下ならば良いことになる。したが
って、ＳＬＡ支持体９において、支持するＳＬＡ長手方
向（図１、図２におけるＸ方向）における成形寸法が
７．５ｍｍであれば反りを考慮する必要は無くなる。

【００３７】つまり、ＳＬＡ支持体９のサイズは、ＳＬ
Ａ支持高さ寸法が５ｍｍ以下、支持するＳＬＡ長手方向
の寸法が７．５ｍｍ以下が好ましい。

【００３８】以上説明したように、ＳＬＡ支持体を所定
のサイズの小ブロック体とすることで、前記複数のＳＬ
Ａ支持体は、それぞれＳＬＡ支持高さが同一のものを使
用することができるため、ＳＬＡ支持高さを一様に揃え
ることができる。ベースの真直度は精度よく確保できて
おり、プリント基板は、ベースに沿って設置されている
ので真っ直ぐになる。ＳＬＡは、ＳＬＡ支持体を介して
プリント基板表面、つまりはＬＥＤ素子位置基準部から
一様の高さで支持されるので真っ直ぐになる。つまり、
プリント基板上のＬＥＤ素子列を真っ直ぐにするととも
にＳＬＡを真直な状態で支持することができる。よっ
て、ＬＥＤ結像点列を一直線上に真っ直ぐにすることが
出来、ＬＥＤプリントヘッドに対向する感光体表面上
に、ＬＥＤ発光素子が配列する幅全体にわたって良好な
静電潜像を形成させることが出来る。

【００３９】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態について図面を参照しながら説明する。な
お、上記第１の実施の形態と同様な部分には同一符号を
付す。

【００４０】ＳＬＡは、製造ロット毎にファイバーガラ
スの屈折率分布がばらつくため、そのままでは共役長Ｔ
Ｃ（発光点と結像点との最適距離）がばらつくことにな
る。ＬＥＤプリントヘッドは、感光体に対向させて、Ｌ
ＥＤ素子−感光体間距離をＳＬＡの標準共役長ＴＣ₀に
合わせるように設置される。したがって、ＳＬＡの共役
長ＴＣが標準共役長ＴＣ₀からばらつくと，感光体上に
最適な結像点を結ばせることが出来ない場合を生ずる。

【００４１】そこで、製造時において、その共役長ＴＣ
をロット間においても一定に標準共役長ＴＣ₀に合わせ
るためにＳＬＡの共役長方向の寸法（以下「Ｚ寸法」と
いう）を加工し、調整している。したがって、例えば製
造ロット毎にＺ寸法が異なる。つまり、共役長ＴＣは標
準共役長ＴＣ₀で一定で、Ｚ寸法はバラツキを持つ。こ
のバラツキδは標準Ｚ寸法Ｚ₀に対して±０．５ｍｍで
ある。

【００４２】そのために、従来例におけるＳＬＡの位置
決めは、ホルダ上に一体的に形成されたＳＬＡ支持部に
対して、ＳＬＡの外形が基準となるので、ＳＬＡのＺ寸
法が変わると、Ｚ方向に関するＳＬＡの中心位置（以
下、「ＳＬＡ中心」という）とＬＥＤ発光部との焦点方
向の位置関係にバラツキを生じてしまう。つまり、ＳＬ
Ａ中心とＬＥＤ素子−感光体間中心とにずれΔｌ’を生
じてしまうという問題がる。そのＳＬＡ中心ずれΔｌ’
は、Ｚ寸法のバラツキδの１／２の±０．２５ｍｍとな
る。

【００４３】図６は本発明の第２の実施の形態を示すＬ
ＥＤプリントヘッドの製造方法を工程順に示した模式図
である。

【００４４】図６において、本実施の形態のＬＥＤプリ
ントヘッドは、ＳＬＡ支持体９０以外の構成は第1の実
施の形態のＬＥＤプリントヘッドと同様である。ここ
で、ＳＬＡ支持体９０というときは、後述するＳＬＡ支
持体９０１〜９０５の中の１個又は複数個をいうものと
する。

【００４５】図７は本発明の第２の実施の形態における
ＳＬＡ支持体の選択テーブルである。ここで、ＳＬＡ１
については、例えば、Ｚ寸法の標準値Ｚ₀＝８．４１、
共役長ＴＣ＝１８．７とする。

【００４６】ＳＬＡ１のＺ寸法は、前述のように±０．
５ｍｍ（絶対幅で１ｍｍ）のバラツキを持つ。そこで、
図７に示すように、ＳＬＡ１を、Ｚ寸法について０．２
ｍｍきざみに５段階に分け、これらに応じてＳＬＡ支持
体９０を５種類用意する。

【００４７】これらＳＬＡ支持体９０は、ＳＬＡ支持高
さｈが０．１ｍｍずつ異なる９０１〜９０５まで用意し
てある。ＬＥＤチップ５のＬＥＤ素子面とプリント基板
４表面との距離は保証されているので、ＳＬＡ支持高さ
ｈが０．１ｍｍ異なれば物体間距離ｋも同じ距離の０．
１ｍｍ異なる。

【００４８】ＳＬＡ支持体９０１は物体間距離ｋが４．
９５ｍｍとなるもの、ＳＬＡ支持体９０２は物体間距離
ｋが５．０５ｍｍとなるもの、ＳＬＡ支持体９０３は物
体間距離ｋが５．１５ｍｍとなるもの、ＳＬＡ支持体９
０４は物体間距離ｋが５．２５ｍｍとなるもの、ＳＬＡ
支持体９０１は物体間距離ｋが５．３５ｍｍとなるもの
である。これらはＳＬＡ支持高さｈが異なるのみで、形
状については第1の実施の形態におけるＳＬＡ支持体９
と同様であり、第1の実施の形態と同じようにホルダ８
に保持される。

【００４９】次に製造工程について説明する。先ず図６
（ａ）に示すように、ＳＬＡ１のＺを測定する。次い
で、図６（ｂ）に示すように、図７の選択テーブルによ
りＳＬＡ１のＺ寸法に応じたＳＬＡ支持体９０を選択し
ホルダに取付ける。その後、図６（ｃ）に示すように、
ホルダ８はＬＥＤアレイユニット２を保持し、ベース３
に包囲されるようにセットされる。そして、図６（ｄ）
に示すように、ＳＬＡ１がＳＬＡ支持体９０上のＳＬＡ
支持部９０ａに押し当てられ真っ直ぐな状態で保持され
る。

【００５０】ところで、ＳＬＡのＺ寸法のバラツキδ
は、前述の通り±０．５ｍｍであり、これから、ＳＬＡ
中心のずれΔｌ’は±０．２５ｍｍとなる。したがっ
て、ＳＬＡ中心を常に一定位置に置こうとすると、ＳＬ
Ａ支持体９０のＳＬＡ支持高さｈは±０．２５ｍｍ（絶
対幅で０．５ｍｍ）の調節が必要になる。

【００５１】そこで、図７に示すような、物体間距離ｋ
が０．１ｍｍずつ異なるような５種類のＳＬＡ支持体９
０を、ＳＬＡ１のＺ寸法の測定結果に応じて、標準Ｚ寸
法Ｚ₀とのバラツキを相殺するように選択的に使用す
る。

【００５２】例えば図７に示す通り、ＳＬＡ１のＺ寸法
が８．４１＋δｍｍで、δが０．３ｍｍより大きく０．
５ｍｍ以下のとき、選択されるＳＬＡ支持体は９０１で
ある。ＳＬＡ支持体９０１が選択され、これによりＳＬ
Ａ１が支持されると、物体間距離ｋは４．９５ｍｍとな
り、ＳＬＡ中心と発光素子との距離ＴＣ／２は以下の通
りとなる。

【００５３】ＴＣ／２＝Ｚ／２＋ｋ＝８．７１／２〜８．９１／２＋４．９５＝９．３０５〜９．４０５＝９．３５５±０．０５（ｍｍ）＝１８．７１／２±０．０５（ｍｍ）（計算上ＴＣは１８．７１となるが、小数点以下２桁は
四捨五入しＴＣ＝１８．７とする。）また、例えばＳＬＡ１のＺ寸法が８．４１＋δｍｍで、
δが０．１ｍｍより大きく０．３ｍｍ以下のとき、選択
されるＳＬＡ支持体は９０２である。ＳＬＡ支持体９０
２が選択されＳＬＡ１が支持されると、物体間距離ｋは
５．０５ｍｍとなり、ＳＬＡ中心と発光素子との距離Ｔ
Ｃ／２は以下の通りとなる。

【００５４】ＴＣ／２＝Ｚ／２＋ｋ＝８．５１／２〜８．７１／２＋５．０５＝９．３０５〜９．４０５＝９．３５５±０．０５（ｍｍ）＝１８．７１／２±０．０５（ｍｍ）他の場合も同様に、ＴＣ／２＝１８．７１／２±０．０
５ｍｍとなる。

【００５５】つまり、本実施の形態では、ＳＬＡ中心ず
れΔｌ’を、±０．５ｍｍから±０．０５ｍｍ以内にす
ることが出来る。

【００５６】ここで、±０．０５ｍｍの誤差が残ってし
まうことの影響について説明する。

【００５７】図８はＳＬＡ１についてのΔｌ’とＭＴＦ
との関係を表す図である。ここで、ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌ
ａｔｉｏｎＴｒａｎｓｆｅｒＦｕｎｃｔｉｏｎ）と
はレンズの解像力を表す1つの特性値であり、空間周波
数によって異なるが、１００％に近いほど原像に忠実な
像が形成される。本実施例のようなＬＥＤプリントヘッ
ドにおいて、例えばドット解像度３００ｄｐｉ（≒６ｌ
ｐ／ｍｍ）で良好なＬＥＤ光結像点を得るためには約５
０％以上が望まれる。

【００５８】図８によれば、ＳＬＡ中心ずれΔｌ’が±
０．０５ｍｍ以内であれば６ｌｐ／ｍでＭＴＦは約６０
％以上は確保できることになる。

【００５９】したがって、±０．０５ｍｍは許容範囲で
あるので、物体間距離ｋを０．１ｍｍきざみで調節する
ことは有効であり、良好なＬＥＤ光結像点列を感光体表
面に形成することが出来る。

【００６０】以上のように、（ａ）ＳＬＡの外形寸法を
測定し、（ｂ）ＳＬＡ支持体を、ＳＬＡのＺ寸法に応じ
て、標準Ｚ寸法Ｚ₀とのバラツキを相殺するようにＳＬ
Ａの支持高さの異なる数種類のの中から１種類選択し、
使用することにより、ＳＬＡの支持高さをそのＺ寸法に
対応して数段階に調節することが出来る。

【００６１】つまり、ＳＬＡ支持高さを全体的に調節す
ることが出来るので、ＳＬＡにロット間寸法バラツキが
あっても、物体間距離ｋを調節することでＳＬＡ中心を
ＬＥＤ素子−感光体間中心とほぼ一致させることができ
る。また、その誤差を許容範囲内に収めることが出来る
ので、良好なＬＥＤ光結像点列を感光体表面上に形成す
ることが出来る。

【００６２】（第３の実施の形態）次に本発明の第３の
実施の形態について図面を参照しながら説明する。な
お、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様
な部分には同符号を付す。

【００６３】第１、２の実施の形態においては、ベース
の真直度の精度が良い場合について述べてきたが、例え
ば、ベースの搬送中の不具合或は保管状態が悪い等の原
因により、ベースに反りを生じてしまう場合がある。ベ
ースに反りを生じていると、ヘッド全体として反りを生
じてしまい、ＬＥＤ光結像点列も反ってしまうとういう
問題がある。第３の実施の形態は、このような場合でも
使用することが出来るようにしたものである。

【００６４】図９は本発明の第３の実施の形態を示すＬ
ＥＤプリントヘッドの側断面図である。

【００６５】図９において、本実施の形態のＬＥＤプリ
ントヘッドは、ベース３１、ＳＬＡ支持プレート９１及
び９２以外の構成は第１の実施の形態のＬＥＤプリント
ヘッドと同様である。

【００６６】ベース３１は、第１、２の実施の形態と同
様に断面が「コ」字状をしており、例えば金属板を曲げ
て製造される。ただし、本実施の形態のベース３１は例
として中央が０．２ｍｍだけ図の下側方向に反ってい
る。ベース３１の反りを生ずる原因ついては、前述の通
り例えば、搬送中に不具合を生じ、ベースに予期せぬ外
力が加わる場合等が考えられる。

【００６７】ＳＬＡ支持体９１は、ＳＬＡ支持高さが標
準支持高さのｈ₀ｍｍであり、ＳＬＡ支持体９２はＳＬ
Ａ支持高さがｈ₀＋０．１ｍｍである。ここで、ＳＬＡ
支持体の標準支持高さとは、第２の実施形態で示したよ
うに、ＳＬＡ中心をＬＥＤ素子−感光体間中心とほぼ一
致させるようなＳＬＡ支持高さをいうものとする。

【００６８】これらのＳＬＡ支持体９１、９２はＳＬＡ
支持高さが異なるのみで、形状については第1の実施の
形態におけるＳＬＡ支持体９と同様であり、第1の実施
の形態と同じようにホルダ８に保持される。本実施の形
態においては３個所にＳＬＡ支持体が保持される。

【００６９】ＳＬＡ１は、Ｚ寸法がＺ₀ｍｍとする。Ｓ
ＬＡ１を保持する形態については、第1の実施の形態と
同様である。

【００７０】図９に示すように、本実施の形態ではベー
ス３１が例えば０．２ｍｍ反っており、ＬＥＤアレイユ
ニット２のプリント基板４もベース３１に沿って０．２
ｍｍ反っている。つまり、反りによってＧ部では、プリ
ント基板４表面は標準位置から図下方向に０．２ｍｍの
ずれを生じている。

【００７１】ＬＥＤアレイユニット端部のＦ部及びＨ部
はＳＬＡ支持高さがｈ₀ｍｍである。中央のＧ部のＳＬ
Ａ支持高さはｈ₀＋０．１ｍｍとＦ部及びＨ部に比べ
０．１ｍｍ大きい。それぞれのＳＬＡ支持体９１、９２
は第１の基準部がすべて、プリント基板４に当接させら
れるので、ＳＬＡ１は、ベース３１の反りとの差し引き
で、０．１ｍｍの反りを持ったまま保持される。

【００７２】Ｆ部及びＨ部では、ＳＬＡ支持高さが標準
支持高さのｈ₀ｍｍであるので、ＬＥＤ素子面からＳＬ
Ａ中心までの距離が共役長ＴＣの１／２となっている。
ＬＥＤ光結像点は、図に示すように、ＳＬＡ１を中心に
置いてＬＥＤ素子と対象距離の位置に形成されるので、
ＬＥＤ素子面とＬＥＤ光結像点との距離ΔＴＣは、 ΔＴＣ＝ＴＣ／２×２＝ＴＣとなり、共役長ＴＣと等しくなる。

【００７３】Ｇ部では、Ｆ部及びＨ部に比べＳＬＡ支持
高さが０．１ｍｍ大きくなるので、ＬＥＤ素子面とＬＥ
Ｄ光結像点との距離ΔＴＣは ΔＴＣ＝（ＴＣ／２＋０．１）×２＝ＴＣ＋０．２ｍｍとなる。つまり、Ｇ部ではＦ部及びＨ部に比べＬＥＤ素
子から０．２ｍｍ遠くにＬＥＤ光結像点を形成すること
になり、ベース３１の反り０．２ｍｍと相殺刺されて、
全体としてＬＥＤ光結像点列はほぼ一直線上に真っ直ぐ
になる。

【００７４】このように、ベースの反りとΔＴＣ−ＴＣ
とは必ず等しい関係となる。

【００７５】ところで、図１０はＳＬＡについてのΔＴ
ＣとＭＴＦとの関係を表す図である。これによれば、Δ
ＴＣは約ＴＣ±０．２ｍｍ以内であれば空間周波数６ｌ
ｐ／ｍｍでＭＴＦを約６０％以上に確保することが出来
る。したがって、ベースの反りが±０．２ｍｍ以内であ
れば、この反りを吸収し、ＭＴＦを６０％以上に保つこ
とが出来る。

【００７６】ＳＬＡ支持体については、数種類のＳＬＡ
支持高さを持ったものをあらかじめ用意しておく。ベー
ス３１の反りについては、ヘッド組立前にあらかじめ測
定することによって、その反り程度を知ることができ
る。

【００７７】そして、ＳＬＡ支持体の位置する部分の反
り量を見て、その量の半分の距離だけ、反りを相殺する
方向にＳＬＡ支持高さの異なるＳＬＡ支持体を選択し、
その位置に使用する。こうすることで、本実施例のごと
く全体としてＬＥＤ光結像点列がほぼ一直線上に真っ直
ぐなＬＥＤプリントヘッドを構成することが出来る。

【００７８】以上のように、ベースに予期せぬ反りを生
じている場合でも、本実施例のようにベースの反りを測
定し、それぞれの箇所の反り量に応じて、それぞれ異な
る、或は同一のＳＬＡ支持高さのＳＬＡ支持体を使い分
けることができる。

【００７９】つまり、ＳＬＡ支持体のＳＬＡ支持高さ
を、プリント基板の反りから生ずるＬＥＤ素子位置基準
部の標準位置からのずれ量の１／２の量だけ、このずれ
と反対方向に、標準支持高さと異ならせ、部分的にプリ
ント基板とＳＬＡ間の距離、延いては発光素子とＳＬＡ
間の距離を調節することができ、ＬＥＤ結像点列をほぼ
真っ直ぐにすることが出来る。したがって、対向する感
光体表面上に、部分的な焦点ぼけが無く、ＬＥＤ発光素
子が配列する幅全体にわたって良好なＬＥＤ結像点の列
を形成させることができ、良好な静電潜像を形成させる
ことが出来る。なお、許容できるベースの反り量は、Ｓ
ＬＡの許容できるＴＣからの振れ量（ΔＴＣ−ＴＣ）の
範囲内とすることが望ましい。

【００８０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ロッドレンズアレイと発光素子の距離は、ロッドレ
ンズアレイ支持体の第１と第２の基準部間で規定され
る。

【００８１】また、ロッドレンズアレイ支持体は、前記
ロッドレンズアレイの長手方向の長さより短く、ホルダ
に比べ小さい小ブロック体として形成されているので、
安定してバラツキが数十μｍレベル以下ものを製造する
ことが出来る。ロッドレンズアレイ支持体は、ロッドレ
ンズアレイの長手方向に渡って複数箇所に設けられ、そ
れぞれがロッドレンズアレイを支持する。よって、ロッ
ドレンズアレイをそれぞれの箇所において数十μｍレベ
ルの所望のロッドレンズアレイ支持高さで支持すること
が出来る。

【００８２】そして、それぞれのロッドレンズアレイ支
持体は、ホルダに完全には拘束されずに遊びを持った形
態でホルダに取付けられる。したがって、ロッドレンズ
アレイ支持部はホルダの歪み、反り等の影響を受けずに
済み、これらロッドレンズアレイ支持体は独立して別個
に、発光素子と一体に設けられた基準部であるプリント
基板に当接され、一様に配設される。

【００８３】このように、ロッドレンズアレイ支持体を
介して前記発光素子とロッドレンズアレイとの距離を容
易に精度よく決めることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すＬＥＤプリン
トヘッドの断面図

【図２】本発明の第１の実施の形態を示すＬＥＤプリン
トヘッドの平面図

【図３】本発明の第１の実施の形態を示すＬＥＤプリン
トヘッドの図２についてのＡ₁−Ａ₂断面図

【図４】本発明の第１の実施の形態を示すホルダとＳＬ
Ａ支持体の斜視図

【図５】本発明の第１の実施の形態を示すＳＬＡ支持体
の取付図

【図６】本発明の第２の実施の形態を示すＬＥＤプリン
トヘッドの製造方法を工程順に示した模式図

【図７】本発明の第２の実施の形態におけるＳＬＡ支持
体の選択テーブル

【図８】ＳＬＡについての、Δｌ′とＭＴＦとの関係を
表す図

【図９】本発明の第３の実施の形態を示すＬＥＤプリン
トヘッドの側断面図

【図１０】ＳＬＡについての、ΔＴＣとＭＴＦとの関係
を表す図

【符号の説明】

１ＳＬＡ（ロッドレンズアレイ）２ＬＥＤアレイユニット３ベース４プリント基板５ＬＥＤチップ６ドライバＩＣ７ボンディングワイヤ８ホルダ９ＳＬＡ支持体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プリント基板と、該プリント基板の主表面上に直線状に配列された発光素
子と、該発光素子が出力する光を集光する長尺状のロッドレン
ズアレイと、該ロッドレンズアレイを前記発光素子に対向する位置に
固定するホルダと、第１の基準部が、前記発光素子と一体に設けられた発光
素子位置基準部と当接し、第２の基準部が前記ロッドレ
ンズアレイの発光素子に対向する面に当接し、該第１と
第２の基準部間で該ロッドレンズアレイと発光素子の距
離を規定するロッドレンズアレイ支持体とを有し、該ロッドレンズアレイ支持体は、前記ロッドレンズアレ
イの長手方向の長さより短く形成され、該ロッドレンズ
アレイの長手方向に渡って複数箇所に設けられ、それぞ
れが該ロッドレンズアレイを支持することを特徴とする
光プリントヘッド。
【請求項２】前記ロッドレンズアレイ支持体は、前記
ホルダに、遊びを持った形態で取付けられることを特徴
とする請求項１の光プリントヘッド。
【請求項３】前記複数のロッドレンズアレイ支持体
は、それぞれロッドレンズアレイの支持高さが同一のも
のであることを特徴とする請求項１の光プリントヘッ
ド。
【請求項４】前記複数のロッドレンズアレイ支持体の
少なくとも一つのロッドレンズアレイ支持高さが、前記
発光素子と一体に設けられた前記発光素子位置基準部の
標準位置からのずれ量の１／２の量だけ、このずれと反
対方向に、標準支持高さと異なることを特徴とする請求
項１の光プリントヘッド。