JP2000177169A - Led array writing head - Google Patents
Led array writing headInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
タ装置等で画像の書き込みに使用するＬＥＤアレイ書込
みヘッドに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LED array write head used for writing an image in a copying machine, a printer, or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用したＬ
ＥＤアレイは電子写真方式のプリンタ装置や複写機など
で画像の書込み用に利用されている。このＬＥＤアレイ
を利用したプリンタ装置は、図３に示すように、ＬＥＤ
アレイ２から発した光を結像レンズ３により感光体７の
表面に集光して感光面を露光し潜像を形成する。このよ
うにＬＥＤアレイ素子を利用したプリンタ装置は、レー
ザーラスタ方式のプリンタ装置と比較して振動や熱によ
る光学系の変形に強い利点を有する。2. Description of the Related Art L using a light emitting diode (LED)
The ED array is used for writing an image in an electrophotographic printer or a copying machine. As shown in FIG. 3, a printer using this LED array has an LED.
The light emitted from the array 2 is condensed on the surface of the photoreceptor 7 by the imaging lens 3 and the photosensitive surface is exposed to form a latent image. As described above, a printer device using an LED array element has a strong advantage against deformation of an optical system due to vibration or heat as compared with a printer device of a laser raster system.
【０００３】例えば特開平７−１０８７０９号公報に示
されたプリンタ装置のＬＥＤアレイ書込みヘッドは、図
４に示すように、ハウジング１０に取り付けられ、複数
のロッドレンズ１１を配列した結像レンズ３の光軸と面
発光型のＬＥＤアレイ２の各ＬＥＤの光軸を一致するよ
うにＬＥＤアレイ２を配置し、結像レンズ３の入射側に
結像レンズ３の各ロッドレンズ１１の配列と同じ配列
で、ロッドレンズ１１の径より小さな径の複数の穴を有
する絞り部材１２を配置し、ＬＥＤアレイ２の各ＬＥＤ
からの直接光だけを感光体７に照射し、感光体７に鮮明
で正確な潜像を形成するようにしている。[0003] For example, an LED array write head of a printer device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-108709 is mounted on a housing 10 and has an imaging lens 3 in which a plurality of rod lenses 11 are arranged as shown in FIG. The LED array 2 is arranged so that the optical axis coincides with the optical axis of each LED of the surface-emitting type LED array 2, and the same arrangement as the arrangement of the rod lenses 11 of the imaging lens 3 on the incident side of the imaging lens 3. Then, an aperture member 12 having a plurality of holes having a diameter smaller than the diameter of the rod lens 11 is arranged, and each LED of the LED array 2 is disposed.
Irradiates the photoreceptor 7 only with direct light from the photoreceptor 7 so that a clear and accurate latent image is formed on the photoreceptor 7.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のように面発光型
のＬＥＤアレイを用いたＬＥＤ書込みヘッドは感光体表
面に対して結像レンズの焦点距離だけ離して配置され、
かつ感光体の周囲には帯電ユニットや現像ユニットや定
着ユニットなどの多数のユニットや部品が配置されてい
る。近年の電子写真プロセスを用いた複写機やプリンタ
装置は、より高速で高精細が要求されるとともにカラー
に対応でき、小型化や低コストであることが望まれてい
る。高速性を確保するためには、書き込み光量を下げな
いように結像レンズアレイの光伝達効率が高いことが望
まれる。また、高精細であるためには結像レンズの分解
能が確保されていることが必要である。カラー化には複
数の現像ドラムを用いるタンデム方式を採用することで
対応する場合が多く、小型化や低コスト化には感光体と
して小径ドラムを採用する必要がある。As described above, the LED write head using the surface-emitting type LED array is disposed at a distance from the surface of the photoreceptor by the focal length of the imaging lens.
Many units and components such as a charging unit, a developing unit, and a fixing unit are arranged around the photoreceptor. 2. Description of the Related Art Copiers and printers using electrophotographic processes in recent years are required to have higher speed and higher definition, can cope with color, and are desired to be smaller and less costly. In order to ensure high speed, it is desired that the light transmission efficiency of the imaging lens array be high so as not to reduce the writing light amount. Further, in order to achieve high definition, it is necessary that the resolution of the imaging lens is secured. In many cases, a tandem system using a plurality of developing drums is used for colorization, and it is necessary to employ a small-diameter drum as a photoconductor for downsizing and cost reduction.
【０００５】一般に結像レンズの光伝達効率と光分解能
はトレードオフの関係があるので、光伝達効率と光分解
能を両立させるためには焦点深度をある程度犠牲にし、
視野角はそのままで結像レンズを短焦点化する光学系が
検討されている。焦点距離が短くなるとＬＥＤ書込みヘ
ッドが感光体に接近するため、感光体に占めるＬＥＤ書
込みヘッドの占有角が大きくなり易い。そのため感光体
を含む帯電ユニット等のエンジン部分を小型にするた
め、ＬＥＤ書込みヘッドも小型にし、かつ感光体に対す
る占有角を減らすことが必要である。ＬＥＤ書込みヘッ
ドを小型化するためには、各構成部品を小さくする必要
があるが、その場合は小さな構成部品を新たに開発する
必要がある。一方、既存のＬＥＤアレイ素子とドライバ
ー回路や支持基板等を利用してＬＥＤ書込みヘッドの感
光体に対する占有角を小さくできるならば、より現実的
で望ましいといえる。しかし、これまで製作されてきた
ＬＥＤヘッドの占有角αは、図４に示すように、感光体
に対してハウジングの外形寸法で規定されるため、結像
レンズの光軸と面発光型のＬＥＤアレイの各ＬＥＤの光
軸を一致するようにＬＥＤアレイを配置した構成では占
有角αの小さなＬＥＤヘッドを作成することは困難であ
った。In general, there is a trade-off between the light transmission efficiency of the imaging lens and the optical resolution. Therefore, in order to achieve both light transmission efficiency and optical resolution, the depth of focus is sacrificed to some extent.
An optical system for shortening the focal length of the imaging lens while keeping the viewing angle unchanged has been studied. When the focal length is shortened, the LED write head approaches the photoconductor, so that the occupied angle of the LED write head in the photoconductor tends to increase. Therefore, in order to reduce the size of the engine unit such as the charging unit including the photoconductor, it is necessary to reduce the size of the LED write head and reduce the occupation angle of the photoconductor. In order to reduce the size of the LED write head, it is necessary to reduce the size of each component. In this case, it is necessary to newly develop a small component. On the other hand, it would be more realistic and desirable if the occupation angle of the LED writing head with respect to the photoconductor could be reduced by using the existing LED array element, driver circuit, support substrate, and the like. However, the occupation angle α of the LED head manufactured so far is defined by the outer dimensions of the housing with respect to the photoconductor as shown in FIG. 4, so that the optical axis of the imaging lens and the surface-emitting type LED are used. In a configuration in which the LED array is arranged so that the optical axes of the LEDs in the array coincide, it has been difficult to create an LED head having a small occupation angle α.
【０００６】これに対して特開平８−３２１１０号公報
には感光体に対する占有角を小さくしたＬＥＤ書込みヘ
ッドが示されている。このＬＥＤ書込みヘッドは、図５
に示すように、端面発光型のＬＥＤアレイ１３を使用
し、端面発光型のＬＥＤアレイ１３のｐｎ接合面１４と
結像レンズ３の光軸を一致させて円筒状の支持体１５に
取り付けて感光体７に接近させるようにしている。この
ＬＥＤ書込みヘッドは円筒状の支持体１５の内径が結像
レンズ３の外径と等しく形成され、円筒状の支持体１５
の軸心に沿って光を出射するから、感光体７に対するＬ
ＥＤ書込みヘッドの占有角αを小さくすることができ
る。On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-32110 discloses an LED writing head in which the occupying angle with respect to a photoreceptor is reduced. This LED write head is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, an edge emitting type LED array 13 is used, and the pn junction surface 14 of the edge emitting type LED array 13 and the optical axis of the imaging lens 3 are made to coincide with each other and mounted on a cylindrical support 15 to expose the photosensitive member. The body 7 is approached. In this LED write head, the inner diameter of the cylindrical support 15 is formed to be equal to the outer diameter of the imaging lens 3, and the cylindrical support 15
Light is emitted along the axis of
The occupation angle α of the ED write head can be reduced.
【０００７】しかしながら端面発光型のＬＥＤアレイ
は、面発光型ＬＥＤアレイに比べて製造と実装に手間が
かかるため、ＬＥＤ書込みヘッドのコスト上昇の原因に
なる。このため面発光型ＬＥＤアレイを用いてＬＥＤ書
込みヘッドを構成することが望ましい。However, the edge-emitting LED array requires more time for manufacturing and mounting than the surface-emitting LED array, which causes an increase in the cost of the LED writing head. For this reason, it is desirable to configure an LED write head using a surface-emitting LED array.
【０００８】この発明はかかる要望を満たすとともに感
光体に対する占有角を小さくしたＬＥＤ書込みヘッドを
提供することを目的とするものである。An object of the present invention is to provide an LED writing head which satisfies such a demand and has a small occupation angle with respect to a photoreceptor.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明に係るＬＥＤ書
込みヘッドは、面発光型ＬＥＤアレイと結像レンズと反
射ミラー及び支持基板を有し、面発光型ＬＥＤアレイは
複数のＬＥＤを有するＬＥＤ発光部を上面にして支持基
板に取り付けられ、結像レンズは光軸を支持基板と平行
にして支持基板の先端部に取り付けられ、反射ミラーは
反射面が支持基板に対する取付面に対して４５度傾いて
形成され、反射面が面発光型ＬＥＤアレイの上部になる
ように面発光型ＬＥＤアレイに対して結像レンズと反対
側に取り付けられたことを特徴とする。An LED writing head according to the present invention has a surface-emitting LED array, an imaging lens, a reflection mirror, and a support substrate, and the surface-emitting LED array has a plurality of LEDs. The imaging lens is attached to the tip of the support substrate with the optical axis parallel to the support substrate, and the reflection mirror is inclined 45 degrees with respect to the attachment surface to the support substrate. The surface-emitting LED array is mounted on the opposite side of the surface-emitting LED array from the imaging lens such that the reflection surface is located above the surface-emitting LED array.
【００１０】上記面発光型ＬＥＤアレイの厚さをＴ、面
発光型ＬＥＤアレイのＬＥＤ発光部の支持基板に垂直方
向に伸ばした法線と反射ミラーの反射面との交点の面発
光型ＬＥＤアレイ表面からの高さをＨ、結像レンズの焦
点距離をｆ、結像レンズの視野半角をθとしたとき、
（Ｈ＋Ｔ）≧ｆ・ｔａｎθの関係を満たすと良い。The thickness of the above-mentioned surface-emitting type LED array is T, and the surface-emitting type LED array at the intersection of the normal extending vertically to the support substrate of the LED light-emitting portion of the surface-emitting type LED array and the reflecting surface of the reflecting mirror. When the height from the surface is H, the focal length of the imaging lens is f, and the half angle of view of the imaging lens is θ,
It is preferable to satisfy the relationship of (H + T) ≧ f · tan θ.
【００１１】また、面発光型ＬＥＤアレイのＬＥＤ発光
部から結像レンズ側端部までの距離をＢとしたとき、Ｂ
≦Ｈ・（１−ｔａｎθ）／ｔａｎθの関係を満たすこと
が望ましい。When the distance from the LED light emitting portion of the surface-emitting type LED array to the end of the imaging lens is B,
It is desirable to satisfy the relationship of ≦ H · (1−tan θ) / tan θ.
【００１２】さらに、面発光型ＬＥＤアレイと反射ミラ
ーを結像レンズに取付けた防塵カバーで覆うと良い。Further, it is preferable to cover the surface-emitting type LED array and the reflection mirror with a dustproof cover attached to the imaging lens.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】この発明のＬＥＤ書込みヘッドは
面発光型ＬＥＤアレイと結像レンズと反射ミラーと支持
基板及び防塵カバーを有する。面発光型ＬＥＤアレイは
複数のＬＥＤを有するＬＥＤ発光部を上面にして支持基
板に取り付けられている。結像レンズは光軸を支持基板
の上面と平行にして支持基板の先端部に取り付けられて
いる。反射ミラーは反射面が支持基板に対する取付面に
対して４５度傾いて形成され、面発光型ＬＥＤアレイに
対して結像レンズと反対側に取り付けられ、反射面が面
発光型ＬＥＤアレイの上部になるように配置されてい
る。この面発光型ＬＥＤアレイのＬＥＤ発光部から支持
基板との上部方向に出射した光は反射ミラーで反射して
結像レンズに入射する。結像レンズに入射した光は、結
像レンズにより感光体の表面に集光されて感光体に潜像
を形成する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An LED writing head according to the present invention has a surface-emitting type LED array, an imaging lens, a reflecting mirror, a support substrate, and a dustproof cover. The surface-emitting type LED array is mounted on a support substrate with an LED light-emitting portion having a plurality of LEDs facing upward. The imaging lens is attached to the tip of the support substrate with the optical axis parallel to the upper surface of the support substrate. The reflection mirror is formed such that the reflection surface is inclined at 45 degrees with respect to the mounting surface with respect to the support substrate, and is mounted on the opposite side to the imaging lens with respect to the surface-emitting LED array. It is arranged to become. Light emitted from the LED light-emitting portion of the surface-emitting type LED array in an upward direction with respect to the support substrate is reflected by a reflection mirror and is incident on an imaging lens. The light incident on the imaging lens is condensed on the surface of the photoconductor by the imaging lens to form a latent image on the photoconductor.
【００１４】このように面発光型ＬＥＤアレイから出射
した光をＬＥＤ発光部の光軸に対して４５度傾いた反射
面を有する反射ミラーで反射して結像レンズに入射する
ようにして、支持基板の厚さと結像レンズの径及び防塵
カバーの厚さの合計で決定される感光体に対する占有角
を小さくする。The light emitted from the surface-emitting type LED array is reflected by a reflecting mirror having a reflecting surface inclined at 45 degrees with respect to the optical axis of the LED light-emitting unit, and is incident on the image forming lens. The occupation angle of the photoconductor, which is determined by the sum of the thickness of the substrate, the diameter of the imaging lens, and the thickness of the dust cover, is reduced.
【００１５】[0015]
【実施例】図１はこの発明の一実施例の構成図である。
図に示すように、ＬＥＤ書込みヘッド１は面発光型ＬＥ
Ｄアレイ２と結像レンズ３と反射ミラー４と支持基板５
及び防塵カバー６を有する。面発光型ＬＥＤアレイ２は
複数のＬＥＤを有するＬＥＤ発光部２１を上面にして支
持基板５に取り付けられ、支持基板５の垂直方向に光を
出射する。結像レンズ３は光軸を支持基板５の上面と平
行にして支持基板５の先端部に取り付けられている。反
射ミラー４は反射面４１が支持基板５に対する取付面に
対して４５度傾いて形成され、面発光型ＬＥＤアレイ２
に対して結像レンズ３と反対側に取り付けられ、反射面
４１が面発光型ＬＥＤアレイ２の上部になるように配置
されている。この面発光型ＬＥＤアレイ２のＬＥＤ発光
部２１から支持基板５との上部方向に出射した光は反射
ミラー４で反射して結像レンズ３に入射する。結像レン
ズ３に入射した光は結像レンズ３により感光体７の表面
に集光されて感光体７に潜像を形成する。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the LED writing head 1 is a surface-emitting LE
D array 2, imaging lens 3, reflection mirror 4, support substrate 5
And a dustproof cover 6. The surface-emitting type LED array 2 is attached to the support substrate 5 with the LED light-emitting portion 21 having a plurality of LEDs facing upward, and emits light in a direction perpendicular to the support substrate 5. The imaging lens 3 is attached to the tip of the support substrate 5 with the optical axis parallel to the upper surface of the support substrate 5. The reflection mirror 4 is formed such that the reflection surface 41 is inclined at 45 degrees with respect to the mounting surface with respect to the support substrate 5.
Is mounted on the opposite side of the imaging lens 3 with respect to the surface emitting LED array 2 so that the reflection surface 41 is located above the surface-emitting LED array 2. Light emitted from the LED light-emitting portion 21 of the surface-emitting type LED array 2 in the direction above the support substrate 5 is reflected by the reflection mirror 4 and enters the imaging lens 3. The light incident on the imaging lens 3 is condensed on the surface of the photoconductor 7 by the imaging lens 3 to form a latent image on the photoconductor 7.
【００１６】このように面発光型ＬＥＤアレイ２から出
射した光をＬＥＤ発光部２１の光軸に対して４５度傾い
た反射面４１を有する反射ミラー４で反射して結像レン
ズ３に入射するようにしたから、支持基板５の厚さと結
像レンズ３の径及び防塵カバー６の厚さの合計で決定さ
れる感光体７に対する占有角αを小さくすることができ
る。また、支持基板５と防塵カバー６の厚さを薄くして
ＬＥＤ書込みヘッド１の厚さを小さくし、支持基板５と
防塵カバー６の先端外側にテーパを設けることにより、
感光体７に対する占有角αをより小さくすることができ
る。さらに、支持基板５を薄くしても支持基板５と防塵
カバー６で結像レンズ３を保持することにより、ＬＥＤ
書込みヘッド１の剛性を高め、面発光型ＬＥＤアレイ２
と反射ミラー４を確実に保持することができる。The light emitted from the surface-emitting type LED array 2 is reflected by the reflecting mirror 4 having the reflecting surface 41 inclined at 45 degrees with respect to the optical axis of the LED light emitting section 21 and enters the imaging lens 3. As a result, the occupation angle α of the photoconductor 7, which is determined by the sum of the thickness of the support substrate 5, the diameter of the imaging lens 3, and the thickness of the dust cover 6, can be reduced. Further, by reducing the thickness of the support substrate 5 and the dust-proof cover 6 to reduce the thickness of the LED writing head 1 and providing the support substrate 5 and the dust-proof cover 6 with a taper on the outside of the distal end thereof,
The occupation angle α with respect to the photoconductor 7 can be further reduced. Further, even if the support substrate 5 is made thin, the imaging lens 3 is held by the support substrate 5 and the dustproof cover 6 so that the LED is formed.
The rigidity of the write head 1 is increased, and the surface-emitting type LED array 2
And the reflection mirror 4 can be securely held.
【００１７】一方、面発光型ＬＥＤアレイ２から出射し
た光を有効に取り出すためには、面発光型ＬＥＤアレイ
２から出射した光を全て結像レンズ３に入射させること
が必要である。結像レンズ３には、図２の配置図に示す
ように、視野角２θが存在する。この視野角２θを超え
て光が入射した場合、視野角２θを超えた光は結像レン
ズ３に入射せず感光体７の表面の結像に寄与しなくな
る。面発光型ＬＥＤアレイ２から出射した光を結像レン
ズ３に視野角２θで入射するためには、ＬＥＤ発光部２
１から垂直方向に伸ばした法線と反射ミラー４の反射面
４１の交点４２までのＬＥＤ発光部２１表面からの高さ
Ｈと、交点４２から結像レンズ３までの距離Ａで定ま
る。また、反射面４１をＬＥＤ発光部２１から遠くにし
て高さＨが大きくなると、反射ミラー４で反射した光の
一部が結像レンズ３に入射せずに防塵カバー６に入射
し、反射面４１をＬＥＤ発光部２１に近付けすぎて高さ
Ｈを小さくすると、反射ミラー４で反射した光の一部が
結像レンズ３に入射せずに支持基板５に入射して、面発
光型ＬＥＤアレイ２から出射した光を有効に利用できな
くなる。このため反射ミラー４を設ける位置には制限が
生じる。ＬＥＤ発光部２１の光軸である垂直方向から結
像レンズ３の視野角２θの半角θだけ斜めに射出された
光が反射ミラー４で反射され確実に結像レンズ３に入射
する条件は、面発光型ＬＥＤアレイ２の厚さをＴ、結像
レンズ３の焦点距離をｆとすると（Ｈ＋Ｔ）≧ｆ・ｔａ
ｎθとなる。この条件を満たすように反射ミラー４の位
置を調節することにより、面発光型ＬＥＤアレイ２から
出射した光を有効に利用することができる。On the other hand, in order to effectively extract the light emitted from the surface emitting LED array 2, it is necessary to make all the light emitted from the surface emitting LED array 2 enter the imaging lens 3. The imaging lens 3 has a viewing angle 2θ as shown in the arrangement diagram of FIG. When the light enters beyond the viewing angle 2θ, the light exceeding the viewing angle 2θ does not enter the imaging lens 3 and does not contribute to the image formation on the surface of the photoconductor 7. In order for the light emitted from the surface-emitting type LED array 2 to enter the imaging lens 3 at a viewing angle of 2θ, the LED light-emitting unit 2
It is determined by the height H from the surface of the LED light emitting portion 21 to the intersection 42 between the normal extending in the vertical direction and the reflection surface 41 of the reflection mirror 4 and the distance A from the intersection 42 to the imaging lens 3. When the reflecting surface 41 is farther from the LED light emitting unit 21 and the height H is increased, a part of the light reflected by the reflecting mirror 4 is not incident on the imaging lens 3 but is incident on the dustproof cover 6, and the reflecting surface When the height H is reduced by bringing the light source 41 too close to the LED light emitting part 21, a part of the light reflected by the reflection mirror 4 is incident on the support substrate 5 without being incident on the imaging lens 3, and the surface emitting LED array 2 cannot be used effectively. For this reason, the position where the reflection mirror 4 is provided is restricted. The condition that the light emitted obliquely by a half angle θ of the viewing angle 2θ of the imaging lens 3 from the vertical direction which is the optical axis of the LED light emitting unit 21 is reflected by the reflection mirror 4 and surely enters the imaging lens 3 is as follows. Assuming that the thickness of the light emitting LED array 2 is T and the focal length of the imaging lens 3 is f, (H + T) ≧ f · ta
nθ. By adjusting the position of the reflection mirror 4 so as to satisfy this condition, the light emitted from the surface-emitting LED array 2 can be effectively used.
【００１８】また、面発光型ＬＥＤアレイ２のＬＥＤ発
光部２１より結像レンズ３側の端部２２が、図２に示す
ように、結像レンズ３に近づいていると、結像レンズ３
に入射する光が面発光型ＬＥＤアレイ２の端部２２で遮
られてしまう。この面発光型ＬＥＤアレイ２の端部２２
による遮光を防ぐ条件は、ＬＥＤ発光部２１から端部２
２までの距離をＢとすると、Ｂ≦Ｈ・（１−ｔａｎθ）
／ｔａｎθを満たすことである。このように面発光型Ｌ
ＥＤアレイ２を配置することにより、面発光型ＬＥＤア
レイ２から出射した光を有効に利用することができる。When the end 22 of the surface-emitting type LED array 2 closer to the imaging lens 3 than the LED light emitting portion 21 approaches the imaging lens 3 as shown in FIG.
Is blocked by the end 22 of the surface-emitting type LED array 2. End 22 of this surface-emitting type LED array 2
The conditions for preventing light blocking by the LED are as follows.
Assuming that the distance to 2 is B, B ≦ H · (1-tan θ)
/ Tan θ. Thus, the surface-emitting type L
By arranging the ED array 2, the light emitted from the surface-emitting LED array 2 can be used effectively.
【００１９】〔具体例〕 例えば厚さ２．８ｍｍ，光軸
方向の長さが７ｍｍで奥行きが３００ｍｍで視野角度２
０度，焦点距離が４ｍｍの結像レンズ３を、厚さが２ｍ
ｍ，幅が３０ｍｍで奥行きが３２０ｍｍの配線用のＰＣ
Ｂ基板とアルミ板を貼りあわせた支持基板５の上に固定
し、この支持基板５の上には、基板厚さＴ＝０．３ｍ
ｍ，幅２ｍｍ，奥行き５．４ｍｍで中央部にＬＥＤ発光
部２１を有するＬＥＤチップを奥行き方向に５５個並べ
た面発光型ＬＥＤアレイ２を固定し、面発光型ＬＥＤア
レイ２より結像レンズ３とは反対側にポリカーボネート
製で高さ３ｍｍ，幅６ｍｍ，奥行き３００ｍｍの反射ミ
ラー４を固定した。そして、厚さ１ｍｍ，幅３０ｍｍ，
奥行き３２０ｍｍの防塵カバー６で光学系全体を覆って
ＬＥＤ書込みヘッド１を形成した。このＬＥＤ書込みヘ
ッド１の厚さは５．８ｍｍであり、直径３０ｍｍの感光
体７に対する占有角を非常に小さくすることができた。[Specific Example] For example, the thickness is 2.8 mm, the length in the optical axis direction is 7 mm, the depth is 300 mm, and the viewing angle is 2 mm.
An imaging lens 3 having 0 degree and a focal length of 4 mm and a thickness of 2 m
PC for wiring, m, width 30mm, depth 320mm
The substrate B is fixed on a supporting substrate 5 in which an aluminum plate is bonded, and the supporting substrate 5 has a substrate thickness T = 0.3 m.
m, width 2 mm, depth 5.4 mm, and a surface-emitting LED array 2 in which 55 LED chips each having an LED light-emitting portion 21 in the center are arranged in the depth direction, and an imaging lens 3 is formed from the surface-emitting LED array 2. On the opposite side, a reflecting mirror 4 made of polycarbonate and having a height of 3 mm, a width of 6 mm, and a depth of 300 mm was fixed. And thickness 1mm, width 30mm,
The LED writing head 1 was formed by covering the entire optical system with a dustproof cover 6 having a depth of 320 mm. The thickness of the LED writing head 1 was 5.8 mm, and the occupation angle of the LED writing head 1 with respect to the photosensitive member 7 having a diameter of 30 mm could be made very small.
【００２０】このＬＥＤ書込みヘッド１に使用した結像
レンズ３の焦点距離は４ｍｍであるから、結像レンズ３
の出射面から感光体７の表面までの距離を４ｍｍとし、
ＬＥＤ発光部３から反射ミラー４で反射され結像レンズ
３の入射面に入射する光の光路長を４ｍｍとした。この
場合、Ｈ＝１．５ｍｍ，Ｂ＝１ｍｍとなるように、面発
光型ＬＥＤアレイ２と反射ミラー４を配置することによ
り、ＬＥＤ発光部２１から出射して反射ミラー４で反射
された光を全て結像レンズ３に有効に入射することがで
きた。また、駆動中の熱変形や機械的なねじれ等の影響
を受けこともなかった。Since the focal length of the imaging lens 3 used in the LED writing head 1 is 4 mm, the imaging lens 3
The distance from the exit surface of the photoconductor 7 to the surface of the photoconductor 7 is 4 mm,
The optical path length of the light reflected by the reflection mirror 4 from the LED light emitting unit 3 and incident on the incident surface of the imaging lens 3 was 4 mm. In this case, by arranging the surface-emitting type LED array 2 and the reflection mirror 4 so that H = 1.5 mm and B = 1 mm, light emitted from the LED light-emitting unit 21 and reflected by the reflection mirror 4 is reflected. All were able to effectively enter the imaging lens 3. Further, there was no influence of thermal deformation or mechanical twist during driving.
【００２１】[0021]
【発明の効果】この発明は以上説明したように、面発光
型ＬＥＤアレイから出射した光をＬＥＤ発光部の光軸に
対して４５度傾いた反射面を有する反射ミラーで反射し
て結像レンズに入射するようにしたから、ＬＥＤアレイ
書込みヘッドの感光体に対する占有角を小さくすること
ができる。As described above, according to the present invention, an image forming lens is formed by reflecting light emitted from a surface-emitting type LED array by a reflecting mirror having a reflecting surface inclined at 45 degrees with respect to the optical axis of the LED light emitting section. , The occupation angle of the LED array writing head with respect to the photoconductor can be reduced.
【００２２】また、反射ミラーの反射面の位置を結像レ
ンズの特性の応じて定めることにより、面発光型ＬＥＤ
アレイから出射した光を有効に感光体に入射することが
できる。Further, by determining the position of the reflecting surface of the reflecting mirror according to the characteristics of the imaging lens, a surface-emitting type LED can be provided.
Light emitted from the array can be effectively incident on the photoconductor.
【００２３】さらに、面発光型ＬＥＤアレイに対する反
射ミラーの位置と結像レンズの特性により面発光型ＬＥ
Ｄアレイの大きさを規制することにより、反射ミラーで
反射した光を有効に結像レンズに入射することができ、
光学系による光量損失を抑制することができる。Further, depending on the position of the reflection mirror with respect to the surface emitting LED array and the characteristics of the imaging lens, the surface emitting type LE
By regulating the size of the D array, the light reflected by the reflecting mirror can be effectively incident on the imaging lens,
Light amount loss due to the optical system can be suppressed.
【００２４】また、支持基板と防塵カバーで結像レンズ
を保持することにより、ＬＥＤ書込みヘッドの剛性を高
めることができ、面発光型ＬＥＤアレイと反射ミラーを
確実に保持することができるとともに熱的な変形や機械
的な変形を抑制して良質な潜像を感光体に形成すること
ができる。Further, by holding the imaging lens with the support substrate and the dustproof cover, the rigidity of the LED writing head can be increased, and the surface-emitting type LED array and the reflection mirror can be reliably held, and the thermal efficiency can be improved. A good quality latent image can be formed on the photoreceptor by suppressing a slight deformation or a mechanical deformation.
【図１】この発明の実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】上記実施例の配置図である。FIG. 2 is a layout diagram of the above embodiment.
【図３】ＬＥＤアレイを使用した書込みヘッドの説明図
である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a write head using an LED array.
【図４】従来例の構成を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a configuration of a conventional example.
【図５】他の従来例の構成を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of another conventional example.
１ ＬＥＤ書込みヘッド ２ 面発光型ＬＥＤアレイ ３ 結像レンズ ４ 反射ミラー ５ 支持基板 ６ 防塵カバー ７ 感光体 ２１ ＬＥＤ発光部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 LED write head 2 Surface-emitting LED array 3 Imaging lens 4 Reflection mirror 5 Support board 6 Dust cover 7 Photoconductor 21 LED light emitting part
Claims (4)
射ミラー及び支持基板を有し、 面発光型ＬＥＤアレイは複数のＬＥＤを有するＬＥＤ発
光部を上面にして支持基板に取り付けられ、結像レンズ
は光軸を支持基板と平行にして支持基板の先端部に取り
付けられ、反射ミラーは反射面が支持基板に対する取付
面に対して４５度傾いて形成され、反射面が面発光型Ｌ
ＥＤアレイの上部になるように面発光型ＬＥＤアレイに
対して結像レンズと反対側に取り付けられたことを特徴
とするＬＥＤアレイ書込みヘッド。1. An LED array comprising a surface-emitting type LED array, an imaging lens, a reflection mirror, and a support substrate, wherein the surface-emitting type LED array is mounted on a support substrate with an LED light emitting portion having a plurality of LEDs as an upper surface, and forms an image. The lens is attached to the tip of the support substrate with the optical axis parallel to the support substrate. The reflection mirror is formed so that the reflection surface is inclined at 45 degrees with respect to the attachment surface with respect to the support substrate.
An LED array write head mounted on an opposite side of an imaging lens with respect to a surface-emitting type LED array so as to be located above an ED array.
光型ＬＥＤアレイのＬＥＤ発光部の支持基板に垂直方向
に伸ばした法線と反射ミラーの反射面との交点の面発光
型ＬＥＤアレイ表面からの高さをＨ、結像レンズの焦点
距離をｆ、結像レンズの視野半角をθとしたとき、（Ｈ
＋Ｔ）≧ｆ・ｔａｎθの関係を満たす請求項１記載のＬ
ＥＤアレイ書込みヘッド。2. The thickness of the surface-emitting type LED array is T, and the surface-emitting type LED at the intersection of a normal line extending perpendicularly to the support substrate of the LED light-emitting portion of the surface-emitting type LED array and the reflecting surface of the reflecting mirror. When the height from the array surface is H, the focal length of the imaging lens is f, and the half angle of view of the imaging lens is θ, (H
+ T) ≧ f · tan θ.
ED array write head.
ら結像レンズ側端部までの距離をＢとしたとき、Ｂ≦Ｈ
・（１−ｔａｎθ）／ｔａｎθの関係を満たす請求項２
記載のＬＥＤアレイ書込みヘッド。3. When the distance from the LED light-emitting portion of the surface-emitting type LED array to the imaging lens side end is B, B ≦ H
3. The relationship of (1-tan θ) / tan θ is satisfied.
The LED array write head of any of the preceding claims.
を結像レンズに取付けた防塵カバーで覆う請求項１，２
又は３記載のＬＥＤアレイ書込みヘッド。4. A surface-emitting type LED array and a reflecting mirror are covered with a dust-proof cover attached to an imaging lens.
Or the LED array write head according to 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35943298A JP2000177169A (en) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | Led array writing head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35943298A JP2000177169A (en) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | Led array writing head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000177169A true JP2000177169A (en) | 2000-06-27 |
Family
ID=18464476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35943298A Pending JP2000177169A (en) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | Led array writing head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000177169A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102336067A (en) * | 2010-07-21 | 2012-02-01 | 环旭电子股份有限公司 | Light emitting device and LED (light emitting diode) table print head using same |
| CN102447037A (en) * | 2010-10-12 | 2012-05-09 | 环旭电子股份有限公司 | Light emitting device and light emitting diode printing head applying same |
-
1998
- 1998-12-17 JP JP35943298A patent/JP2000177169A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102336067A (en) * | 2010-07-21 | 2012-02-01 | 环旭电子股份有限公司 | Light emitting device and LED (light emitting diode) table print head using same |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040420 |
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