CN1455736A - 光写入头及其组装方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种光写入头及其组装方法。发光元件阵列安装在发光元件安装基板上,发光元件安装基板安装在用于释放来自发光元件阵列的热量的散热器上,散热器遍及透镜支撑体的长度方向以预定的间隔固定在用于支撑条透镜阵列的透镜支撑体上,另外,搭载用于驱动发光元件阵列的电子元件的驱动基板安装在透镜支撑体上,在条透镜阵列的侧面,沿着条透镜阵列的长度方向交互地粘接固定球面座圈以及调整板,在与透镜支撑体的球面座圈相对的位置,粘接固定球面承受座圈,球面座圈与球面承受座圈嵌合,通过设置在调整板上的调整棒的角度调整进行滑动,使得条透镜的光轴可变。
Description
技术领域
本发明涉及在电子照片打印机等中使用的通过透镜阵列把来自发光元件阵列的光聚光,投影到感光体上的光写入头。
背景技术
近年来,在电子照片打印机中,伴随着电子照片图像的要求性能的提高,要求高分辨率,彩色化以及高速印刷的性能。在进行彩色化时,通常,使用黄、深红、深蓝以及黑的4色调色剂,通过调整其4色的混合比例,谋求多色彩的彩色再现。为了获得印刷速度的性能,采用在每种颜色具有光写入头和感光鼓的4连串列方式,而为了使彩色再现性良好,需要把各色彩的调色剂以正确的位置复制到复制带上的记录媒体上。
图1示出现有的光写入头的例子。图1是与现有的光写入头的头长度方向正交方向的剖面图。在现有的光写入头中,在发光元件安装基板23上,列形地配置了发光元件的多个发光元件阵列芯片24沿着主扫描方向安装,在该发光元件阵列的出射光的光轴上,用树脂罩22固定沿着头长度方向列形地排列了条透镜的条透镜阵列21。在条透镜阵列21的光轴上,设置着感光鼓25。另外,在发光元件安装基板23的周围的角部分,与树脂罩22的机架顶端接合。
条透镜阵列21把发光元件的光聚光,照射到感光鼓25上。感光鼓25的表面被照射了光的部分其电位特性发生变化,形成潜像。
在高分辨率的电子照片打印机中使用的光写入头中,需要把遍及发光元件芯片的主扫描方向的成像位置距离精度取为30μm以下,为了以高精度定位安装条透镜阵列和发光元件阵列芯片的基板,需要显著地提高树脂罩的形状精度。
但是,上述现有的光写入头由于支撑条透镜阵列的树脂罩的形状精度差,因此如图2所示,把发光元件的光聚光的条透镜阵列21的光轴发生变化,存在着投影到感光鼓上的光点列沿着副扫描方向偏移的问题。
另外,现有的光写入头如图3所示,由于发光元件安装基板23的芯片安装位置的直线精度差,因此有时从原本应该安装的位置A偏移到位置B。为此,如图4所示,投影到感光鼓上的光点列从A’点偏移到B’点。图5示出各个发光元件阵列的副扫描方向的成像位置偏移。图5中,投影到每个34个发光元件阵列芯片的感光鼓上的光点列成像位置偏移,遍及-2μm到45μm,产生位置偏移。
从而,在上述现有的光写入头的构造中,难以把各色的调色剂复制到同一个位置,成为使彩色再现性恶化的原因。
对了解决这样的投影到感光鼓上的光点列沿着副扫描方向偏移的问题,在特开平11-001018号公报中记述的LED头中,使用在保持LED阵列的底座部分上形成槽或者切口,在保持条透镜阵列的透镜支架上设置突起部分,通过把突起部分***到槽或者切口中,进行透镜支架的定位的装置,使得条透镜的光轴不倾斜。但是,关于进行保持条透镜阵列的固定支架的定位的装置,由于为了满足所要求的精度,需要以高精度加工设置在透镜支架上的突起部分或者设置在底座部分上的槽或者切口的形状。透镜支架的材质一般是树脂成型品,另外,底座部分由于用板金压制品构成,因此事实上难以把各个部件做成高形状精度。
另外,为了解决光点列沿着副扫描方向偏移的问题,提出在印刷了预定的图形以后,测定其印刷图形的偏移量,按照其偏移量以芯片单位或者点单位控制发光定时的方法。但是,由于必须从印刷品导出修正值,因此由于调整工艺的复杂化而导致成本的增大。
另外,上述现有的光写入头中,安装发光元件阵列芯片的基板方面,通常使用作为玻璃纤维垫片和环氧树脂的复合材料的玻璃环氧基板。玻璃环氧基板由于是难以传导热的材料(热传导率是0.38W/m·K),因此难以释放来自发光元件芯片的热量。另外,树脂罩成为具有遮光功能的密闭构造使得外光不能够侵入到头内部。因此,发光元件阵列芯片的温升增大。发光元件阵列芯片的光输出具有很大的温度依赖性,随着温度上升发光光量下降。已知GaAs系列发光元件阵列的发光光量在芯片温度上升1℃时,降低大约0.5%。如果发光光量降低则导致印刷浓度降低,在打印机中成为致命的问题。
另外,现有的光写入头中,在感光鼓周围,存在着使感光鼓带电的例如电晕放电单元,从感光鼓的潜像使调色剂定影、显影的显影单元,把感光鼓的调色剂复制到复制带上的复制单元等。在很小的空间配置带电,潜像,显影,复制的各个单元是非常困难的,自然需要把头的宽度也取为所需要的最低限度。
图6示出狭窄地设计了头的宽度的光写入头的一个例子。图6所示的光写入头由支撑条透镜阵列31的透镜支撑体32,发光元件安装基板33以及搭载了驱动基板34的基板台35构成。发光元件安装基板33在基板上安装着发光元件阵列芯片36,发光元件安装基板33和驱动基板34通过软电缆37电连接。另外,透镜支撑体32和基板台35在长度方向的端点部分在两者之间通过***结合材料或者充填固定剂谋求位置固定。
在图6所示的光写入头中,安装发光元件阵列芯片36的发光元件阵列基板33搭载在基板台35上,具有发热体的驱动基板34由于也搭载在该基板台35上,因此是来自驱动基板34的发热能量经过基板台35和发光元件基板33传输到发光元件阵列芯片36上的构造。
从而,发光元件阵列芯片不仅受到发光元件自身的发热能量而且还受到来自搭载在驱动基板上的IC等电光元件的发热能量的影响,存在着导致印刷图像的浓淡影响的问题。
另外,图7以及图8示出透镜支撑体和基板台的位置固定的一个例子。图7中,透镜支撑体32和基板台35用结合部件38和焊锡39固定。图8中,透镜支撑体32和基板台35通过在缝隙中***充填固定剂40固定。图7以及图8仅示出光写入头的一侧端点,在另一侧也同样地进行支撑固定。即,在图6所示的现有的光写入头中,透镜支撑体32和基板台35仅在透镜支撑体32和基板台35的长度方向的两端被固定。
从而,两者之间的固定仅在两端被固定,起因于这一点,由于两者成为单独的固有振动数,因此不能够保持强度,从而存在着有可能与其它处理的振动共鸣而发生振动,使头自身的固有振动数下降,或者头自身振动成为噪声源这样的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供发光元件不受安装在驱动基板上的驱动IC等电子元件产生的发热的影响,并且能够提高构造物的固有振动数的光写入头。
本发明的另一个目的在于提供当经过条透镜发光元件的出射光投影到感光鼓上时,光点列不沿着副扫描方向偏移的光写入头。
本发明的再一个目的在于提供抑制LED芯片的温升,并且能够以较低的成本,高精度地配置光学部件的光写入头及其组装方法。
如果依据本发明的第1方案,则在用列形地排列了透镜的透镜阵列把来自发光元件阵列的出射光聚光,投影到感光体上的光写入头中,特征在于发光元件阵列安装在发光元件安装基板上,发光元件安装基板安装在用于释放来自发光元件阵列的热量的散热器上,在用于支撑透镜阵列的阵列支撑体上,通过按压支架和拉伸支架,遍及透镜支撑体的长度方向以预定的间隔连接固定散热器,搭载用于驱动发光元件阵列的电子元件的驱动基板安装在透镜支撑体上。
另外,如果依据本发明的第2方案,则在用列形地排列了透镜的透镜阵列把来自发光元件阵列的出射光聚光,投影到感光体上的光写入头中,特征在于在透镜阵列与用于支撑透镜阵列的透镜支撑体的搭接面之间,沿着透镜阵列的长度方向以1个或者2个预定的间隔具备2个以上的光轴角度调整装置,使得透镜的光轴角度可变。
光轴角度调整装置由固定在透镜阵列的搭接面上,用于调整透镜的光轴的角度的调整板,在透镜阵列的搭接面上与调整板隔开预定的间隔固定的球面座圈,固定在与透镜支撑体的搭接面的球面座圈相对位置的球面承受座圈构成,球面座圈与球面承受座圈相嵌合,通过调整板的角度调整进行滑动,使得透镜的光轴可变。
如果依据本发明的第3方案,则在发光元件阵列的发光元件发出的光的光轴上具备透镜阵列,进而,在安装了发光元件阵列的基板的基底具备由金属材料构成的散热器的光写入头中,特征在于散热器具备沿着散热器的长度方向以预定的间隔隔开的第1基准孔,基板具备沿着基板的长度方向与第1基准孔同一位置的第2基准孔,把第1基准孔与第2基准孔对位,使得透镜阵列与基板上的发光元件阵列的光轴一致。
或者,特征在于散热器在散热器的长度方向的两个端部具备第1基准孔,基板在基板的长度方向的两个端部具备第2基准孔,同时,在基板边缘部分,具备预定间隔的金属图形或者不间断的连续的金属图形,把第1基准孔与第2基准孔对位,使得透镜阵列与基板上的发光元件阵列的光轴一致。
附图说明
图1是与现有的光写入头的头长度方向正交的方向的剖面图。
图2示出由于树脂罩的形状精度差,投影到感光鼓上的光点列沿着副扫描方向偏移的状态。
图3示出在基板上安装了发光元件阵列芯片的状态。
图4示出根据安装在基板上的发光元件阵列芯片的位置偏移,投影到感光鼓上的光点列沿着副扫描方向偏移的状态。
图5示出各个发光元件阵列芯片的副扫描方向的成像位置偏移。
图6示出现有的电子照片方式的光写入头的一例。
图7示出透镜支撑体与基板台的位置固定的一例。
图8示出透镜支撑体与基板台的位置固定的一例。
图9是示出与本发明的光写入头的第1实施形态的头长度方向正交的方向的剖面图。
图10是与散热器的长度方向正交的方向的剖面图。
图11是示出在散热器中使用支架固定了发光元件安装基板的状态的斜视图。
图12是示出条透镜阵列与发光元件阵列芯片的位置关系的斜视图。
图13是与示出条透镜阵列与发光元件阵列芯片的位置关系的头长度方向正交的方向的剖面图。
图14是透镜支撑体与散热器的斜视图。
图15是透镜支撑体与散热器的部分剖面图。
图16是散热器与透镜支撑体的斜视图。
图17示出使用粘接剂把散热器固定在透镜支撑体上的状态。
图18是示出本发明的光写入头的第2实施形态的条透镜阵列和透镜支撑体部分的分解斜视图。
图19是与光写入头的球面座圈中的头长度方向正交的方向的剖面图。
图20是与光写入头的调整板部分中的头长度方向正交的方向的剖面图。
图21是在条透镜阵列中安装了球面座圈的状态的侧面图。
图22示出使用定位用加强筋把球面承受座圈固定在透镜支撑体的侧面的状态。
图23是示出在光轴调整装置中,装入了被安装在发光元件阵列芯片安装基板上的散热器的状态的侧面图。
图24是示出在散热器上安装了透镜支撑体的状态的侧面图。
图25是示出在散热器上安装了透镜支撑体的状态的斜视图。
图26是在光轴调整装置中安装了光写入头的状态的侧面图。
图27示出本发明的变形例。
图28示出本发明的变形例。
图29示出本发明的变形例。
图30示出本发明的变形例。
图31是与示出本发明的光写入头的第3实施形态的头长度方向正交的方向的剖面图。
图32A是示出在散热器上安装了FPC的状态的平面图。
图32B是沿着图32A的A-A’的剖面图。
图33示出FPC与散热器的定位方法的例子的斜视图。
图34是示出定位方法的其它例子的夹具与FPC和散热器的模式剖面图。
图35是示出FPC的构造的剖面图。
图36示出使用了图32A所示的FPC的光写入头的一例。
图37A是示出在散热器上安装了FPC的状态的平面图。
图37B是沿着图37A的B-B’线的剖面图。
图38是示出定位方法的例子的夹具与FPC和散热器的模式剖面图。
图39A是示出在散热器上安装了FPC的状态的平面图。
图39B是沿着图39A的C-C’线的剖面图。
图40示出使用了图39A的FPC的光写入头的一例。
图41示出把位移部分与发光分离的构造的自扫描型发光元件阵列芯片的等效电路。
图42是示出树脂正立等倍率透镜阵列的结构的一例的斜视图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的第1实施形态。
图9是与示出本发明的光写入头的第1实施形态的头长度方向(主扫描方向)正交的方向的剖面图。
在透镜支撑体1上,使用粘接方法安装着列形地配置了正立等倍率的条透镜的条透镜阵列2,使用按压支架7和拉伸支架8调整散热器3的位置并且进行固定,另外,驱动基板4用支架9固定。
在散热器3上,粘接固定发光元件安装基板5,在发光元件安装基板5上安装着列形地配置了发光元件的多个发光元件阵列芯片6,使得从发光元件出射的光的光轴与条透镜的光轴中心一致。
在驱动基板4上,安装着用于驱动发光元件的IC等电子元件,驱动基板4和发光元件阵列安装基板5用软电缆10电连接。
图10是与散热器的长度方向正交的方向的剖面图。如图10所示,在散热器3上,使用粘接剂15安装着发光元件安装基板5。散热器3具有把安装在发光元件安装基板5上的发光元件阵列芯片发出的热量进行散热的作用。
打印机动作过程中的头周围温度是60℃左右,打印机工作过程中的头周围温度依赖于打印机设置部位的环境温度(0~30℃)。即,头的温度在0℃到60℃内可变。
在这样的状况下,在用线性膨胀系数不同的材料组装了散热器和发光元件安装基板时,在散热器与发光元件安装基板之间发生由于线性膨胀系数的不同而引起的畸变差,该畸变差在散热器与发光元件安装基板之间的粘接界面上提供应力,使得粘接层剥离,或者通过双金属现象在散热器中发生翘起。
从而,在散热器与发光元件安装基板上,最好使用线性膨胀系数近似的材料,在散热器与发光元件安装基板的材料方面,可以考虑以下的组合。
[表1]
发光元件安装基板材料 | 散热器材料 |
陶瓷基板 | 铁、镍合金 |
玻璃环氧基板 | 铝、填充有无机填充料的树脂、填充有矿物质填充料的树脂 |
铁基板 | 铁、不锈钢(SUS430系) |
在该实施形态中,在发光元件安装基板中使用陶瓷基板,在散热器中使用镍合金。
另外,在上述的实施形态中,使用粘接剂把发光元件安装基板安装在散热器上,而也可以使用支架把发光元件阵列基板固定在散热器上。图11是示出使用支架把发光元件安装基板固定在散热器上的状态的斜视图。发光元件安装基板5在与基板的长度方向正交的方向的端部,沿着长度方向以预定的间隔使用支架16固定在散热器3上。
在用支架16把发光元件安装基板5固定在散热器3上时,支架的间隔最好取为20mm到60mm。
第1实施形态的光写入头采用不是把驱动基板安装在散热器(基板台)上,而是安装在透镜支撑体上的构造。从而,由于从搭载在驱动基板上的IC等电子元件发出的热量难以传递到发光元件安装基板上的发光元件阵列,因此能够谋求发光元件的发光光量的稳定化。
其次,说明从发光元件出射的光的光轴调整方法。
图12是示出条透镜阵列与发光元件阵列芯片的位置关系的斜视图。在发光元件安装基板5上,沿着基板的长度方向列形地配置着多个发光元件阵列芯片6。发光元件阵列芯片6由列形地配置的多个发光元件构成。
图13是与示出条透镜阵列和发光元件阵列芯片的位置关系的头长度方向正交的方向的剖面图。在发光元件安装基板5上安装着发光元件阵列芯片6,在从该发光元件阵列芯片6出射的光的光轴上,使用透镜支撑体固定配置沿着头长度方向列形地配置了条透镜的条透镜阵列2。在条透镜阵列2上配置感光鼓17。
条透镜把发光元件的光聚光,照射到感光鼓17上。感光鼓17的表面被照射了光的部分的电位发生变化,形成潜像。
在高分辨率的光写入头中使用的条透镜成像深度(L0)是±40μm左右,由于成像深度较浅,因此如果条透镜的位置稍有偏差,则将扩大感光鼓上的潜像位置的点直径,或者发生虚像。另外,如在图13中用Y所示那样,如果发光元件与条透镜的光轴偏移,则将发生光量不均匀。从而,发光元件与条透镜需要高精度地调整透镜动作距离方向与光轴方向。
与此相对应,如在以往技术中说明过的那样,有使用焊锡固定透镜支撑体和散热器的长度方向的端部的方法。但是,在该方法中,由于构造上的问题,各个部件仅能够被固定两端,因此导致固有振动数的降低。另外,固定部位由于仅是两端,因此难以保持充分的固定强度。
为了解决以上的问题,在第1实施形态中采用以下的方法。
图14是透镜支撑体和散热器的斜视图,图15是透镜支撑体和散热器的部分剖面图。在散热器3中,沿着散热器3的长度方向以70~150mm的间隔,设置拉伸支架安装孔18。在透镜支撑体1一侧设置与散热器3的拉伸支架安装孔18相同间距的拉伸支架用螺孔19。
另外,在透镜支撑体1上把拉伸支架用螺孔19夹在中间,设置2个按压支架用螺孔20。按压支架用螺孔20的位置和拉伸支架用螺孔19的位置沿着透镜支撑体1的长度方向(扫描方向)取为同一位置是重要的。这是因为按压支架7与拉伸支架8的按压力对于支架体1以及散热器3提供偏载荷,导致部件变形。设置2个按压支架,是为了如果调整光轴方向的倾斜,则防止光轴倾斜的变动。
散热器3与透镜支撑体1之间的空隙在光轴调整以后最好成为0.2~1mm左右。
其次,说明使用了按压支架和拉伸支架的散热器与透镜支撑体的位置固定方法。
以发光元件位置作为光轴中心,成像深度位置也调整为适当的位置以后,从透镜支撑体1一侧的按压支架用螺孔20***按压支架7,把按压支架7慢慢地旋入,按压支架7的顶端移动到接触散热器3的位置。
这时,首先进行透镜支撑体1的长度方向的两个端点一侧的按压支架7的调整,然后,按照中心部分一侧的按压支架7的顺序进行调整。例如,按照图14的a、b、c、d的顺序进行调整。在按压支架7上最好使用6角孔紧固螺栓。另外,按压支架7最好顶端是锐利的。
然后,从散热器3一侧的拉伸支架安装孔18***拉伸支架8,使拉伸支架8的顶端部螺合透镜支撑体1的拉伸支架用螺孔19,通过连接拉伸支架8,固定散热器3和透镜支撑体1。
这样,第1实施形态由于不仅在散热器和透镜支撑体的长度方向的两端,而且在中间也进行固定,因此散热器和透镜支撑体一体化,使剖面2次力矩扩大,能够提高固有振动数。
固有振动数由于用下式表示,因此通过扩大剖面2次力矩,能够提高固有振动数。
[公式1]
E:杨氏模量(kg/mm2)
I:剖面2次力矩(cm4)
L:梁的长度(cm)
ρ:梁的密度(103×kg/m3)
ω0:固有振动数(一次上下振动)
其中,常数22.4是两端固定梁时的值。该常数在两端支撑梁的情况下成为9.87。
另外,第1实施形态中的光写入头由于散热器和透镜支撑体不仅在长度方向的两端点而且在中间点也进行固定,因此能够保持充分的机械强度。
进而,第1实施形态的光写入头由于是用按压支架限制散热器的位置,用拉伸支架进行固定的结构,因此能够把散热器设定在任意的位置。
另外,在上述的实施形态中,使用拉伸支架和按压支架固定了散热器和透镜支撑体,而也能够使用粘接剂固定散热器和透镜支撑体。
图16是散热器和透镜支撑体的斜视图,图17示出使用粘接剂把散热器固定在透镜支撑体上的状态。如图16所示,在透镜支撑体1上,沿着透镜支撑体1的长度方向以70~150mm的间距,设置充填剂***孔11。
进行了光轴调整以后,从透镜支撑体1的充填剂***孔11,如图17所示,作为粘接剂注入硬化型充填剂12,并使其硬化,散热器3固定在透镜支撑体1上。在硬化型充填体12中,例如使用UV硬化型粘接剂,通过UV照射进行硬化。
另外,代替UV硬化型粘接剂,也可以使用湿硬化型粘接剂,热硬化型粘接剂或者二液硬化型粘接剂。进而,充填剂***孔还可以设置在散热器一侧。
上述第1实施形态的发明由于能够在多个位置固定散热器和透镜支撑体,因此事实上,能够谋求透镜支撑体与散热器的构造上的一体化,能够提高固有振动数,能够防止由共振等引起的振动。另外,还能够提高头的机械场强度。
另外,把驱动基板安装在透镜支撑体上,把发光元件安装基板安装在散热器上,进而,散热器与透镜支撑体的热的接触部位仅是拉伸支架和按压支架,事实上,由于两者之间没有热传导,因此驱动基板的热量不传递到发光元件阵列基板上。从而,能够谋求发光元件光量的稳定化。
其次,参照附图说明本发明的第2实施形态。
图18是示出本发明的光写入头的第2实施形态的条透镜阵列和透镜支撑体部分的分解斜视图。如图18所示,在列形地配置了条透镜的条透镜阵列41的侧面,沿着条透镜阵列41的长度方向(主扫描方向)以20~65mm的间隔交互地粘接固定球面座圈43以及条透镜板44。
在用于支撑条透镜阵列41的透镜支撑体42的搭接面上,在与球面座圈43相对的位置粘接固定球面承受座圈46。
在球面座圈43上,设置以条透镜阵列41的中心部分为中心点的圆弧形的凸部,在球面承受座圈46中,设置以条透镜阵列41的中心部分为中心,而且与球面座圈43的凸部嵌合的圆弧形的凹部。
在调整板44上,设置用于调整条透镜阵列41的光轴角度的调整棒45,另外,在透镜支撑体42上,设置用于通过调整棒45的贯通孔47。
球面座圈43与球面承受座圈46嵌合,通过调整棒45的角度调整进行滑动,使得条透镜的光轴可变。
球面座圈43以及调整板44的材质用金属或者树脂材料构成。另外,球面座圈43以及调整板44在做成树脂制的情况下,也可以通过出射成型形成。
透镜支撑体42用金属材料构成,球面承受座圈46用金属或者树脂材料构成。
图19是与光写入头的球面座圈中的头长度方向正交的方向的剖面图。在条透镜阵列41的入射光的光轴上,沿着主扫描方向配置着列形地配置了发光元件的多个发光元件阵列芯片49。发光元件阵列芯片49安装在发光元件安装基板50上,发光元件安装基板50为了释放来自发光元件阵列芯片49的热量,防止随着发光元件阵列芯片49的温升引起的发光光量的降低,安装在散热器51上。另外,在条透镜阵列41点出射光的光轴上,配置着未图示的感光鼓(感光体)。发光元件阵列芯片49最好是自扫描型发光元件阵列芯片。
如图19所示,在条透镜阵列41的侧面,固定着球面座圈43,在用于支撑条透镜阵列41的透镜支撑体42的搭接面上,在与球面座圈43相对的位置固定着球面承受座圈46。在球面座圈43中,设置着以条透镜阵列41的中心部分为中心点的圆弧形的凸部,在球面承受座圈46中,设置着以条透镜阵列41的中间部分为中心的,而且与球面座圈43的凸部嵌合的圆弧形的凹部。球面座圈43和球面承受座圈46用凸部以及凹部嵌合,球面座圈43沿着与球面承受座圈46的嵌合面滑动。
图20是与光写入头的调整板部分中的头长度方向正交的方向的剖面图。如图20所示,在条透镜阵列41的侧面,固定着调整板44,在调整板44中,设置用于调整条透镜的光轴角度的调整棒45。调整棒45贯通设置在透镜支撑体42上的贯通孔47,配置成其顶端突出到光写入头外部。
如果沿着图20的箭头方向移动调整棒45的顶端,则通过图19所示的球面座圈43沿着嵌合面滑动,条透镜的光轴变化,未图示感光鼓上的成像位置沿着副扫描方向移动。从而,使用调整棒45能够调整条透镜的光轴角度使得投影在感光鼓上的光点列在副扫描方向上没有偏移。
图21是在条透镜阵列中安装了球面座圈的状态的侧面图。球面座圈43做成树脂制的情况下,勘察树脂成型加工精度,厚度是1.5mm~4mm,最好是以条透镜的中心部分为中心点的半径R的圆弧形。在图21中,L0是条透镜与发光元件之间的动作距离,Z是条透镜的长度,L1是条透镜与空间成像位置之间的距离。
球面承受座圈在与球面座圈相对的位置,粘接固定在透镜支撑体上,这时,在透镜支撑体的侧面,沿着主扫描方向以预定的间隔预先设置图22所示那样的球面承受座圈46的定位用加强筋48。通过使用该定位用加强筋48粘接固定球面承受座圈46,使得多个球面承受座圈46的圆弧中心成为一条直线。
另外,在条透镜支撑体上,设置着贯通孔,使得设置在调整板上的调整棒不发生干涉,而该贯通孔既可以做成大直径的孔,使得在条透镜阵列的角度调整时双方不发生干涉,也可以沿着调整棒的移动方向做成直径长的长圆孔。
另外,在上述的实施形态中,在球面座圈中,设置圆弧形的凸部,在球面承受座圈中,设置与球面座圈的凸部嵌合的圆弧形的凹部,而也可以在球面承受座圈中设置圆弧形的凸部,在球面座圈中设置与球面承受座圈的凸部嵌合的圆弧形的凹部。
其次,说明光轴调整组装方法
图23是示出在光轴调整装置中装入了被安装在发光元件阵列芯片安装基板上的散热器的状态的侧面图。
光轴调整装置由支撑台52,能够在支撑台52上移动的载物台53、54,载置在载物台53上的CCD照相机55构成。载物台53能够在支撑台52上沿着作为发光元件的主扫描方向的X方向(垂直于图23的纸面的方向)以及与主扫描方向正交的方向的Y方向移动,载物台54能够在支撑台52上沿着Y方向移动。
在载物台54上设置安装了发光元件安装基板50的散热器51,进行CCD照相机5的位置调整,使得在安装于发光元件安装基板50上的发光元件的表面上聚焦。
图24是示出在散热器上安装了透镜支撑体的状态的侧面图,图25是示出在散热器上安装透镜支撑体的状态的斜视图。在把安装了条透镜阵列41的透镜支撑体42安装到散热器51上,谋求调整条透镜与发光元件之间的动作距离(L0),因此在沿着Y方向把CCD照相机55的位置移动条透镜的光学设计值(L0+Z,Z:条透镜的长度)的距离部分以后,把透镜支撑体42临时固定在散热器51上。而且,在使透镜支撑体42滑动以后,把透镜支撑体42与散热器51用支架固定,使得条透镜的出射面成为CCD照相机55的聚焦位置。
图26是在光轴调整装置中安装了光写入头的状态的侧面图。
在条透镜阵列41的下部,如图26所示,沿着条透镜阵列41的长度方向以数10mm的间隔设置弹簧等弹性体56。另外,设置弹簧等弹性体56的间隔最好是20~65mm。
使用这样的弹性体56,通过常时以每100mm数10g到数100g负荷,发挥把条透镜阵列41的球面座圈按压到透镜支撑体42的球面承受座圈的作用,保持条透镜阵列41的长度方向的直线性。另外,把条透镜阵列41的球面座圈按压到透镜支撑体42的球面承受座圈的载荷最好每100mm是50~250g。
球面座圈具备以条透镜阵列41的中心部分为中心点的圆弧形的凸部,球面承受座圈具备以条透镜阵列41的中心部分为中心点,而且与球面座圈的凸部嵌合的圆弧形的凹部,另外,如上所述,在条透镜阵列41的下部设置弹性体56,由于长时把条透镜阵列41的球面座圈按压到透镜支撑体42球面承受座圈中,因此即使用调整棒45实施条透镜的角度调整,使球面座圈滑动,透镜的动作距离也能够保持为一定。
CCD照相机55点亮发光元件阵列芯片49的发光元件,在通过条透镜的空间成像位置使出射光聚焦。以预定的间隔,使CCD照相机55的载物台53沿着作为发光元件的主扫描方向的X方向(垂直于图26的纸面的方向)滑动,其结果,通过移动调整板44的调整棒45修正空间成像位置的副扫描方向的偏移,能够提高空间成像位置的直线性。
在空间成像位置的副扫描方向的偏移修正结束以后,为了固定透镜支撑体42和条透镜阵列41,在贯通透镜支撑体42的调整棒45的贯通孔47的内部注入了UV硬化型粘接剂以后,进行UV照射,使粘接剂硬化,固定调整板44和透镜支撑体42。
也可以在球面座圈43与球面承受座圈46的搭接面上,流入粘度低的粘接剂,粘接硬化,固定透镜支撑体42和条透镜阵列41。
在粘接剂硬化了以后,用工具切断从透镜支撑体42的贯通孔47突出的调整棒45。
其次,说明第2实施形态的变形例。
图27是在球面座圈中设置凸部,在球面承受座圈中设置2个以上的突起的情况。如图27所示,也可以做成在球面承受座圈46a上设置2个点以上(在图27中是2个点)的突起,用2个点以上(在图27中是2个点)接受球面座圈43的形状。即使做成在2个点以上接受球面座圈43的形状,也能够起到与把球面承受座圈做成圆弧形的凹部时相同的作用。
也可以在球面承受座圈上设置凸部,在球面座圈中设置2个以上的突起,在2个点以上接受球面承受座圈。
图28是在球面座圈的相反一侧设置调整板的情况。在与条透镜阵列41的安装了球面座圈43一侧的相反一侧的面上,可以设置具备调整棒45a的调整板44a。另外,图28中,在球面承受座圈46a上设置2个突起,做成在2个点接受球面座圈43的形状,而当然也可以在球面承受座圈46a中设置凹部,做成与球面座圈43的凸部嵌合。
图29是把球面座圈与调整板做成一体的情况。如图29所示,成为与调整板一体的球面座圈43a在条透镜阵列41的侧面,粘接固定在条透镜光轴方向的中心部分上,在球面座圈43a的中央部分具备调整棒45b。这种情况下,在与球面座圈43a相对位置的球面承受座圈,设置用于通过调整棒的贯通孔。
图30是连续地设置球面座圈的情况。如图30所示,连续地设置球面座圈43b,在球面座圈43b上以预定的间隔具备调整棒45c。这种情况下,在与球面座圈43b相对的球面承受座圈中,设置用于通过调整棒的贯通孔。既可以连接地,也可以按照预定间隔设置球面承受座圈。
上述第2实施形态的发明由于能够比较简单地进行条透镜阵列的角度调整,能够高精度地设定这时的透镜动作距离(从发光元件阵列到条透镜阵列端面的距离),因此能够提高空间成像位置的直线性,由于能够保持透镜的光学设计距离,因此能够维持高分辨率。另外,在串列型打印机中使用的情况下,能够简单地实施各色彩的对位,能够得到彩色再现性良好的印刷品位。
其次,参照附图说明本发明的第3实施形态。
图31是与示出本发明的光写入头的第3实施形态的头长度方向正交的方向的剖面图。
FPC(柔性打印电路:柔性基板)61的一端粘接在散热器(金属块)62上。在FPC61的上面小片接合发光元件阵列芯片63,该FPC61上的布线和发光元件阵列芯片63的电极焊盘用导线64通过导线小片结合连接。散热器62用支架66等装置安装在透镜支撑体65上。在透镜支撑体65上使用支架60等装置安装发光元件阵列芯片63的驱动基板68。FPC61和驱动基板68通过把设置在FPC61的另一端的连接端子69与驱动基板68的连接器70相结合进行电连接。另外,在透镜支撑体65上,在成为发光元件阵列芯片63的光轴上的位置固定条透镜阵列67。
散热器62的构造例如由于可以是长方形的简单形状,因此在散热器62中,能够使用适于切削研磨的金属材料。
在第3实施形态中,由于在散热器62以及透镜支撑体65中使用金属材料,因此难以受到由头周围的温度变化引起的性能变化的影响。
另外,由于图31所示的光写入头在高分辨率等电子照片打印机中使用,因此把发光元件阵列芯片63的对于主扫描方向正交的方向的偏移取为+30μm以下,需要以高精度对位使得条透镜阵列67与FPC61上的发光元件阵列芯片63的光轴一致,因此,在第3实施形态中,FPC61与散热器62的定位是重要之点。
在第3实施形态中,例如在双方以预定的间隔设置基准孔,通过使基准孔一致进行FPC61与散热器62的定位。
图32A是示出在散热器上安装了FPC的状态的平面图,图32B是沿着图32A的A-A’线的剖面图。另外,图33是示出FPC与散热器的定位方法一例的斜视图。
如图32A所示,在FPC61上,形成布线图形72,在布线图形72的端部,形状用于与连接器70结合的连接端子69。在FPC61的布线图形72上,沿着主扫描方向交错排列地设置发光元件阵列芯片63。另外,在布线图形72的区域外,沿着FPC61的长度方向,以预定的间隔设置对于散热器62进行定位的基准孔71a。
如图33所示,在散热器62上,也按照与FPC61的基准孔71a相同的间隔,设置与基准孔71a相同直径的基准孔71b。在把FPC61粘接到散热器62上时,在基准孔71b中***基准针74,在FPC61的基准孔71a中***基准针74,把FPC61安装到散热器62上。
基准孔71a、71b的间隔为了把发光元件阵列芯片的搭载精度沿着对于主扫描方向正交的方向取为+30μm以下,因此需要做成30mm以内。
设置在散热器62上的基准孔71a一般是圆形的凹洼,但也可以是任意的形状。
图34是示出定位方法的其它例子的夹具、FPC和散热器的模式剖面图。
图34中,再把设置在夹具78上的基准针75***到散热器62的基准孔75a中进行了定位以后,在FPC61的基准孔中***基准针75,经过橡胶76把FPC61安装到夹具78的中间板77上,然后使中间板77下降,使FPC61与散热器62密切接触。
通过上述的定位方法,把FPC61安装到散热器62上,保持FPC61与散热器62密切接触的状态下,通过放入到150℃的炉中,对于FPC61的散热器接合面,溶融固化预先叠层了的热硬化性粘接剂,把FPC61与散热器62进行粘接固定。
图35是示出FPC的构造的剖面图。如图35所示,FPC61在基底膜(厚度25μm)81的下面具有粘接剂80,用该粘接剂与散热器62粘接。位于铜箔(厚度18μm)82上的粘接剂(厚度25μm)83用于粘接保护铜箔82的罩敷设膜(厚度25μm)84。
图36示出使用了图32A所示的FPC的光写入头的一例。图36是对于光写入头的主扫描方向正交方向的剖面图。在FPC61上,安装着发光元件阵列芯片63,在该发光元件阵列芯片63发出的光的光轴86上,条透镜阵列67经过硅充填剂87固定在树脂罩88上,在条透镜阵列67上设置感光鼓85。另外,在对于光写入头的主扫描方向正交的方向上,在FPC61的两个端部外侧的散热器62上设置空间,成为FPC61与树脂罩88不接触的构造。
在FPC61的两个端部外侧设置空间,使得FPC61与树脂罩88不接触是由于FPC61中,在具有图形部分与没有图形部分中,在FPC自身的厚度方面存在差异,因此当接触FPC61安装树脂罩88时,将在树脂罩88自身发生扫描方向的弯曲,发光元件阵列芯片63与条透镜阵列67的距离分散,在分辨率方面发生不均匀。
如上所述,使用了图32A所示的FPC的光写入头能够以高精度定位发光元件阵列芯片,但是为了把发光元件阵列芯片的搭载精度沿着对于主扫描方向正交的方向做成+30μm以下,必须在FPC中设置间隔30mm以内的基准孔,例如,在A3尺寸的情况下,需要做12个(350/30)基准孔,而且,FPC的基准孔如图32A所示,由于位于布线图形72的区域以外,因此在FPC中需要多余的空间。进而,由于在散热器上,在FPC的两个端部外侧设置空间,因此光写入头对于主扫描方向的正交方向的宽度加宽。
其次,说明FPC的变形例。图37A示出把FPC安装在散热器上的状态的平面图,图37B是沿着图37A的B-B’线的剖面图。图37A所示的基准孔仅设置在FPC的长度方向的两端,由此,减少其中的个数,缩小对于FPC的长度方向正交方向的宽度。
如图37A所示,在布线图形72的区域外侧,FPC91的长度方向的两个端部,设置定位用的基准孔90,在FPC91的对于长度方向正交方向的两个端部,沿着长度方向,以预定的间隔设置宽度0.5mm左右的作为金属图形的铜箔图形89。另外在散热器92上也沿着长度方向的两个端部设置定位用的基准孔。
铜箔图形89在设置于FPC91的长度方向的两个端部的基准孔之间,做为FPC91与散热器92的对位基准,在把FPC91的端部对接到FPC定位用的夹具进行定位时,防止由于FPC91的端部的不平整引起的定位精度的下降。
FPC与散热器的定位如下进行。
图38是示出定位方法的例子的夹具,FPC和散热器的模式剖面图。在FPC定位用的夹具93中,在夹具上对接FPC91的端部,设置用于得到与散热器92的定位对准的导入槽98。
首先,在把FPC定位用的夹具93上设置的基准针94***到散热器92的基准孔94a进行了定位以后,在中间板96的上死点(中间板96上升的最高点)的位置,在FPC91的基准孔中,***夹具93上设置的基准针94,经过橡胶95把FPC91安装到夹具93的中间板96上。
然后,通过使夹具93下降,散热器接合面97***到夹具93中,谋求双方的定位对准。
然后,固定在夹具93上的FPC91和散热器92在保持该状态的情况下***到加热炉中,通过FPC91的热硬化型粘接剂,FPC91粘接固定在散热器92上。
最后,从夹具93中取出粘接了FPC91的散热器92。
如上所述,在图37A所示的FPC中,在作为布线图形72的区域外侧,FPC91的长度方向的两个端部上,设置定位用的基准孔90,另外,在对于FPC的长度方向正交的方向的两个端部,沿着长度方向,把FPC的端部对接到夹具中进行定位时,为了防止由于FPC的端部的不平整引起的定位精度的下降,以预定的间隔设置铜箔图形。
通过该铜箔图形,提高FPC端部的强度,降低把FPC对接到夹具时的端部的不平整,提高FPC的粘接精度,因此在图37A所示的FPC中,能够省略在图32A所示的FPC中设置多个基准孔。由此,在图3A所示的FPC中,能够使对于FPC的长度方向正交方向的宽度狭窄,能够使使用了图37A所示的FPC的光写入头的主扫描方向正交方向的宽度狭窄。另外,能够降低基准孔的制作工数。
其次,说明FPC的其它的变形例。图39A是示出把FPC安装到散热器上的状态的平面图,图39B是沿着图39A的C-C’线的剖面图。图39A所示的FPC是在图37A的FPC的两个端部,沿着FPC的长度方向以预定的间隔设置了铜箔图形的情况改变为沿着FPC的长度方向不间断地连续地设置铜箔图形的情况。图39A所示的FPC除去在FPC的端部沿着FPC的长度方向连续地设置铜箔图形以外,与图37A所示的FPC是相同的结构,FPC与散热器的定位方法也相同。
如图39A所示,在作为布线图形72的区域外,FPC101的长度方向的两个端部,设置定位用的基准孔100,在对于FPC101的长度方向正交方向的两个端部,沿着长度方向不间断地连续地设置宽度0.5mm左右的作为金属图形的铜箔图形99。另外,散热器102也在长度方向的两个端部设置定位用的基准孔。
由于通过该铜箔图形99,FPC101的端部厚度被均匀化,因此能够把FPC101的端部作为保持条透镜阵列的树脂罩搭载时的高度基准面。从而,由于能够与FPC101相接触安装树脂罩,因此能够使对于光写入头的主扫描方向的正交方向的宽度狭窄。
图40示出使用了图39A所示的FPC的光写入头的一例。图40是对于光写入头的主扫描方向正交方向的剖面图。在FPC101上,安装发光元件阵列芯片63,在该发光元件阵列芯片63发出的光的光轴103上,经过硅充填剂101把透镜阵列107固定在树脂罩104上。在透镜阵列107上,设置感光鼓105。另外,在FPC101的端部的铜箔图形中,成为接合树脂罩104的机架顶端的构造。
如上所述,在图39A所示的FPC中,在作为布线图形72的区域外的FPC101的长度方向的两个端部,设置定位用的基准孔100,另外,在把FPC的端部对接到夹具中进行定位时,为了防止由于FPC的端部的不平整引起的定位精度下降,在作为与夹具对接的部分的FPC的端部,不间断地连续地设置铜箔图形。
通过该铜箔图形,提高FPC的端部的强度,通过降低把FPC对接到夹具时的端部的不平整,能够提高FPC的粘接精度,不仅如此,如上所述,在铜箔图形上接合树脂罩的机架顶端,成为在FPC上重叠树脂罩的构造,在FPC的端部外侧由于不需要获得空间,因此在使用了图39A所示的FPC的光写入头中,与使用了图37A所示的FPC的光写入头一样,能够使对于光写入头的主扫描方向正交方向的宽度狭窄。
另外,由于在FPC的端部沿着FPC的长度方向不间断地连续地设置铜箔图形,铜箔图形的厚度一定,因此能够把FPC的上表面作为树脂罩安装时的高度基准面。
另外,在图37A以及图39A所示的FPC中,在对于FPC的长度方向正交方向的两个端部设置铜箔图形,而也可以仅在一个端部设置铜箔图形,把FPC与散热器的定位做成为单侧基准。另外,在图37A以及图39A所示的FPC中,在FPC的长度方向的两个端部设置基准孔,而也可以仅在一个端部设置基准孔,仅在一侧进行定位。
另外,在图39A所示的FPC中,采用在FPC端部的铜箔图形上接合树脂罩的机架顶端,在FPC上重叠树脂罩的构造,而也可以在通常的玻璃环氧基板上,通过绝缘涂敷图形,使得在玻璃环氧基板上重叠树脂罩。
如上所述,第3实施形态的发明由于在FPC和散热器的相同位置设置基准孔,因此对于散热器能够高精度地定位FPC,即发光元件阵列芯片。
另外,通过把基准孔设置在FPC和散热器的长度方向的两端,进而在FPC的边缘部分以预定间隔设置铜箔图形,由于使用该铜箔图形,通过降低把FPC对接到夹具中时的边缘部分的不平整,能够提高FPC的粘接精度,因此,能够使对于FPC的长度方向正交方向的宽度狭窄,从而,也能够使光写入头的宽度狭窄。另外,还能够降低基准孔的制作工数。
进而,通过在FPC的边缘部分连续地设置铜箔图形,由于在铜箔图形上重叠树脂罩,因此还能够使光写入头的宽度进一步狭窄,同时,由于铜箔图形的厚度一定,因此能够把FPC的上表面作为树脂罩安装时的高度基准面。
其次,说明在本发明的光写入头中使用的发光元件阵列芯片一例的自扫描型发光元件阵列芯片。另外,所谓自扫描型发光元件阵列芯片,是把自扫描电路安装在内部,具有顺序传送发光点的功能的发光元件阵列芯片。
关于自扫描型发光元件阵列芯片,根据特开平1-238962号公报,特开平2-14584号公报,特开平2-92650号公报,特开平2-92651号公报等,示出作为打印头用光源安装简便,能够使发光元件间隔更细,能够制作紧密的打印头等。另外,在特开平2-263668号公报中,提出了把传送元件阵列作为移动部分,并且与作为发光部分的发光元件阵列分离的构造的自扫描型发光元件阵列芯片。
图41中示出把移动部分与发光部分分离了的构造的自扫描型发光元件阵列芯片的等效电路。移动部分具有传送元件T1、T2、T3、…,发光部具有写入用发光元件L1、L2、L3、…。这些传送元件以及发光元件由三端发光可控硅构成。移动部分的结构为了把传送元件的栅极相互电连接而使用二极管D1、D2、D3、…。VGK是电源(通常是5V),经过负载电阻RL连接到各个传送元件的栅极电极G1、G2、G3、…。另外,传送元件的栅极电极G1、G2、G3、…还连接到写入用发光元件的栅极电极。在传送元件T1的栅极电极上加入触发脉冲φs,在传送元件的阳极上,交互地加入传送时钟脉冲φ1、φ2,在写入用发光元件的阳极上,加入写入信号φI。
另外,图中,R1、R2、Rs、RI分别示出电流限制电阻。
简单地说明动作。首先,假设传送用时钟脉冲φ1的电压是H电平,传送元件T2是导通状态。这时,栅极电极G2的电位从VGK的5V降低到几乎0V。该电位下降的影响通过二极管D2传送到栅极电极G3,把其电位设定为大约1V(二极管D2正向上升电压(等于扩散电位))。但是,由于二极管D1是反偏置状态,因此不能够进行对于栅极电极G1的电连接,栅极电极G1的电位保持为5V。发光可控硅的导通电压由于近似栅极电极电位+pn结的扩散电位(大约1V),因此下一个传送用时钟脉冲φ2的H电平电压如果设定为大约是2V(为了使传送元件T3导通所需要的电压)以上,而且大约4V(为了使传送元件T5导通所需要的电压)以下,则只有传送元件T3导通,除此以外的传送元件能够保持关断。从而,用2个传送用时钟脉冲传送导通状态。
触发脉冲φs是用于使这样的传送动作开始的脉冲,把触发脉冲φs置为H电平(大约0V)的同时把传送用时钟脉冲φ2置为H电平(大约2~大约4V),使得传送元件T1导通。然后立即把触发脉冲φs返回到H电平。
现在,假设传送元件T2处于导通状态,则栅极电极G2的电位成为几乎0V。从而,写入信号φI的电压如果是pn结的扩散电位(大约1V)以上,则能够把发光元件L2置为发光状态。
与此不同,栅极电极G1是大约5V,栅极电极G3成为大约1V。从而,发光元件L1的写入电压成为大约6V,发光元件L3的写入电压成为大约2V。由此,只有在发光元件L2中能够写入的写入信号φI的电压成为1~2V的范围。如果发光元件L2导通,即进入到发光状态,则发光强度由写入信号φI中流过的电流量决定,能够以任意的强度进行图像写入。另外,为了把发光状态转移到下一个发光元件,需要把写入信号φI行的电压同时降落到0V,使正在发光的发光元件一度关断。
另外,在上述的实施形态中,作为把来自发光元件阵列的出射光聚光,在感光鼓上成像的成像装置使用条透镜阵列,而本发明并不限定于条透镜阵列,例如,也可以使用树脂正立等倍率透镜阵列。图42是示出树脂正立等倍率透镜阵列的结构一例的斜视图。树脂正立等倍率透镜阵列重叠2片以上具备排列成1列或者2列的单孔透镜119的透镜阵列板118,能够成像正立等倍率图像。单孔透镜119具有相同的焦距和口径,是单面凸起或者双面凸起。
如以上说明的那样,本发明由于能够在多个位置固定散热器和透镜支撑体,因此事实上,能够谋求透镜支撑体与散热器在构造上的一体化,能够提高固有振动数,能够防止由共振等产生的振动。另外,还能够提高头的机械强度。
另外,把驱动器板安装在透镜支撑体上,把发光元件安装基板安装在散热器上,进而,散热器与透镜支撑体的热接触部位只是拉伸支架和按压支架,事实上由于不存在两者之间的热传导,因此驱动基板的热量不传送到发光元件安装基板上。从而,能够谋求发光元件光量的稳定化。
另外,本发明由于能够比较简单地进行条透镜阵列的角度调整,能够高精度地设定这时的透镜动作距离(从发光元件阵列到条透镜阵列端面的距离),因此提高空间成像位置的直线性,由于保持透镜的光学设计距离,因此能够维持高分辨率。另外,即使在串列型打印机中使用的情况下,也能够简单地实施各种色彩的对位,能够得到彩色再现性良好的印刷品位。
进而,本发明由于在FPC和散热器的相同位置设置基准孔,因此对于散热器,能够高精度地定位FPC,即发光元件阵列芯片。
另外,通过在FPC和散热器的长度方向的两端设置基准孔,进而,在FPC的边缘部分以预定的间隔设置铜箔图形,因此使用该铜箔图形,通过降低把FPC对接到夹具时的边缘部分的不平整,能够提高FPC的粘接精度,因此能够使对于FPC的长度方向正交方向的宽度狭窄,从而,能够使光写入头的宽度也狭窄。另外,能够减少基准孔的制作工数。
进而,通过在FPC的边缘部分连续地设置铜箔图形,由于在铜箔图形上使得重叠树脂罩,因此能够使光写入头的宽度进一步狭窄,同时,由于铜箔图形的厚度一定,因此能够把FPC的上表面作为树脂罩安装时的高度基准面。
Claims (29)
1.一种光写入头,该光写入头使用列形地配置了透镜的透镜阵列把来自发光元件阵列的出射光聚光并且投影到感光体上,其特征在于:
搭载用于驱动上述发光元件阵列的电子元件的驱动基板安装在用于支撑上述透镜阵列的透镜支撑体上。
2.一种光写入头,该光写入头使用列形地配置了透镜的透镜阵列把来自发光元件阵列的出射光聚光并且投影到感光体上,其特征在于:
上述发光元件阵列安装在发光元件安装基板上,
上述发光元件安装基板安装在用于释放来自发光元件阵列的热量的散热器上,
上述散热器遍及透镜支撑体的长度方向以预定的间隔固定在用于支撑上述透镜阵列的透镜支撑体上。
3.一种光写入头,该光写入头使用列形地配置了透镜的透镜阵列把来自发光元件阵列的出射光聚光并且投影到感光体上,其特征在于:
上述发光元件阵列安装在发光元件安装基板上,
上述发光元件安装基板安装在用于释放来自发光元件阵列的热量的散热器上,
上述散热器遍及透镜支撑体的长度方向以预定的间隔固定在用于支撑上述透镜阵列的透镜支撑体上,
搭载用于驱动上述发光元件阵列的电子元件的驱动基板安装在上述透镜支撑体上。
4.根据权利要求3所述的光写入头,其特征在于:
上述散热器使用按压支架和拉伸支架,遍及透镜支撑体的长度方向地以预定的间隔连接固定在上述透镜支撑体上。
5.根据权利要求4所述的光写入头,其特征在于:
上述按压支架和上述拉伸支架的位置是沿着上述透镜支撑体的长度方向相同的位置。
6.根据权利要求5所述的光写入头,其特征在于:
上述透镜阵列是条透镜阵列或者树脂正立等倍率透镜阵列。
7.根据权利要求3所述的光写入头,其特征在于:
上述散热器使用粘接剂,遍及透镜支撑体的长度方向地以预定的间隔粘接固定在上述透镜支撑体上。
8.根据权利要求7所述的光写入头,其特征在于:
上述粘接剂是UV硬化型粘接剂,湿硬化型粘接剂,热硬化型粘接剂或者二液硬化型粘接剂。
9.一种光写入头,该光写入头使用列形地配置了透镜的透镜阵列把来自发光元件阵列的出射光聚光并且投影到感光体上,其特征在于:
在上述透镜阵列与用于支撑上透镜阵列的透镜支撑体的搭接面之间,沿着透镜阵列的长度方向具备1个或者以预定的间隔隔开的2个以上光轴角度调整装置,使得上述透镜的光轴角度可变。
10.根据权利要求9所述的光写入头,其特征在于:
上述光轴角度调整装置由
固定在上述透镜阵列的上述搭接面上,用于调整上述透镜的光轴的角度的调整板;
在上述透镜阵列的上述搭接面上与上述调整板以预定的间隔固定的球面座圈;
在上述透镜支撑体的上述搭接面的与上述球面座圈相对的位置固定的球面承受座圈构成,
上述球面座圈与上述球面承受座圈嵌合,通过上述调整板的角度调整进行滑动,使得上述透镜的光轴可变。
11.根据权利要求10所述的光写入头,其特征在于:
上述调整板具备用于调整上述透镜的光轴角度的调整棒,上部透镜支撑体具备用于通过上述调整棒的贯通孔。
12.根据权利要求9所述的光写入头,其特征在于:
上述光轴角度调整装置由
固定在与上述透镜阵列的上述搭接面相反一侧的面上,用于调整上述透镜的光轴角度的调整板;
固定在上述透镜阵列的上述搭接面上的球面座圈;
固定在上述透镜支撑体的上述搭接面上与上述球面座圈相对位置的球面承受座圈构成,
上述球面座圈与上述球面承受座圈嵌合,通过上述调整板的角度调整进行滑动,使得上述透镜的光轴可变。
13.根据权利要求12所述的光写入头,其特征在于:
上述调整板具备用于调整上部透镜的光轴角度的调整棒。
14.根据权利要求9所述的光写入头,其特征在于:
上述光轴角度调整装置由
具备用于调整上述透镜的光轴角度的调整棒,并且固定在上述透镜阵列的上述搭接面上的球面座圈;
固定在上述透镜支撑体的上述搭接面上与上述球面座圈相对位置的球面承受座圈构成,
上述球面座圈与上述球面承受座圈嵌合,通过上述调整棒的角度调整进行滑动使得上述透镜的光轴可变。
15.根据权利要求10所述的光写入头,其特征在于:
上述球面座圈具备圆弧形的凸部,上述球面承受座圈具备与上述球面座圈的凸部嵌合的圆弧形的凹部。
16.根据权利要求10所述的光写入头,其特征在于:
上述球面承受座圈具备圆弧形的凸部,上述球面座圈具备与上述球面承受座圈的凸部嵌合的圆弧形的凹部。
17.根据权利要求10所述的光写入头,其特征在于:
上述球面座圈具备圆弧形的凸部,上述球面承受座圈具备2个以上的突起,并且在2个点以上接受上述球面座圈的凸部的形状。
18.根据权利要求10所述的光写入头,其特征在于:
上述球面承受座圈具备圆弧形的凸部,上述球面座圈具备2个以上的突起,并且在2个点以上接受上述球面承受座圈的凸部的形状。
19.根据权利要求10所述的光写入头,其特征在于:
上述透镜支撑体沿着上述透镜阵列的长度方向以预定的间隔具备上述球面承受座圈的定位用加强筋。
20.根据权利要求10所述的光写入头,其特征在于:
上述发光元件阵列经过安装发光元件阵列的基板以及安装在上述基板的下面并用于释放来自发光元件阵列的热量的散热器,固定在上述透镜支撑体上。
21.根据权利要求10所述的光写入头,其特征在于:
上述发光元件阵列在调整了上述透镜的光轴角度以后固定在上述透镜支撑体上。
22.一种光写入头,该光写入头在发光元件阵列的发光元件发出的光的光轴上具备透镜阵列,还在安装了上述发光元件阵列的基板的基底具备由金属材料构成的散热器,其特征在于:
上述散热器具备沿着上述散热器的长度方向以预定的间隔隔开的第1基准孔,上述基板具备沿着上述基板的长度方向与上述第1基准孔同一位置的第2基准孔,把上述第1基准孔与第2基准孔对位,使得上述透镜阵列与上述基板上的发光元件阵列的光轴一致。
23.一种光写入头,该光写入头在发光元件阵列的发光元件发出的光的光轴上具备透镜阵列,还在安装了上述发光元件阵列的基板的基底具备由金属材料构成的散热器,其特征在于:
上述散热器在上述散热器的长度方向的两个端部具备第1基准孔,上述基板在上述基板的长度方向的两个端部具备第2基准孔,同时,在上述基板的边缘部分具备预定间隔的金属图形,把上述第1基准孔与第2基准孔对位,使得上述透镜阵列与上述基板上的发光元件阵列的光轴一致。
24.一种光写入头,该光写入头在发光元件阵列的发光元件发出的光的光轴上具备透镜阵列,还在安装了上述发光元件阵列的基板的基底具备由金属材料构成的散热器,其特征在于:
上述散热器在上述散热器的长度方向的两个端部具备第1基准孔,上述基板在上述基板的长度方向的两个端部具备第2基准孔,同时,在上述基板的边缘部分具备不间断的连续的金属图形,把上述第1基准孔与第2基准孔对位,使得上述透镜阵列与上述基板上的发光元件阵列的光轴一致。
25.根据权利要求1~24的任一项所述的光写入头,其特征在于:
上述发光元件阵列是自扫描型发光元件阵列。
26.根据权利要求25所述的光写入头,其特征在于:
上述透镜阵列是条透镜阵列或者树脂正立等倍率透镜阵列。
27.一种光写入头的组装方法,其中,该光写入头在发光元件阵列的发光元件发出的光的光轴上具备透镜阵列,还在安装了上述发光元件阵列的基板的基底具备由金属材料构成的散热器,其特征在于:
沿着上述散热器的长度方向以预定的间隔设置第1基准孔,沿着上述基板的长度方向在与上述第1基准孔的相同位置设置第2基准孔,把上述第1基准孔与第2基准孔对位,使得上述透镜阵列与上述基板上的发光元件阵列的光轴一致。
28.一种光写入头的组装方法,其中,该光写入头在发光元件阵列的发光元件发出的光的光轴上具备透镜阵列,还在安装了上述发光元件阵列的基板的基底具备由金属材料构成的散热器,其特征在于:
在上述散热器的长度方向的两个端部设置第1基准孔,在上述基板的长度方向的两个端部设置第2基准孔,同时,在上述基板的边缘部分设置预定间隔的金属图形,把上述第1基准孔与第2基准孔对位,使得上述透镜阵列与上述基板上的发光元件阵列的光轴一致。
29.一种光写入头的组装方法,其中,该光写入头在发光元件阵列的发光元件发出的光的光轴上具备透镜阵列,还在安装了上述发光元件阵列的基板的基底具备由金属材料构成的散热器,其特征在于:
在上述散热器的长度方向的两个端部设置第1基准孔,在上述基板的长度方向的两个端部设置第2基准孔,同时,在上述基板的边缘部分不间断地设置连续的金属图形,把上述第1基准孔与第2基准孔对位,使得上述透镜阵列与上述基板上的发光元件阵列的光轴一致。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |