JP2007237551A

JP2007237551A - 光書き込みヘッド

Info

Publication number: JP2007237551A
Application number: JP2006062799A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Sano; 俊介佐野; Takahiro Hashimoto; 隆寛橋本
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2006-03-08
Filing date: 2006-03-08
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2026-03-08
Also published as: JP5050370B2

Abstract

【課題】従来技術で光書き込みヘッドを構成させる場合には、製造過程においてロッドレンズアレイと発光素子アレイチップからなる光学系の調整を要していた。更に、光書き込みヘッドに、いずれかの手段により光学調整するための調整機構を要していた。そのため、製造過程の光学調整及び光書き込みヘッドの調整機構に基づくコストアップにつながり、また、光書き込みヘッドの高品質化に改善の余地があった。
【解決手段】光書き込みヘッドは、各発光点上に球面レンズ又は複合レンズを備える発光素子アレイチップと、正立等倍レンズアレイを固定する第1の固定部の固定面と前記発光素子アレイチップを固定する第２の固定部の固定面との間の距離が、所定の距離で維持されていることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、光書き込みヘッド、特に光書き込みヘッドの構成に関する。

発光素子アレイ及び光書き込みヘッドは、光プリンタ、ファクシミリ又は複写機に備えられた感光ドラムに、光を露光させるための光源として用いられていることが知られている（例えば、特許文献1）。光書き込みヘッドを備える光プリンタの原理図を図10に示す。円筒形の感光ドラム102の表面に、アモルファスSiなどの光導電性を持つ材料（感光体）が形成されている。このドラムはプリントの速度で回転している。回転しているドラムの感光体表面を、帯電器104で一様に帯電させる。そして、光書き込みヘッド100で、印字するドットイメージの光を感光体上に照射し、光の当たったところの帯電を中和する。続いて、現像器106で感光体上の帯電状態にしたがって、トナーを感光体上につける。そして、転写器108でカセット110中から送られてきた用紙112上に、トナーを転写する。用紙は、定着器114にて熱等を加えられ定着され、スタッカ116に送られる。一方、転写の終了したドラムは、消去ランプ118で帯電が全面にわたって中和され、清掃器120で残ったトナーが除去される。

更に、光書き込みヘッドを備えるファクシミリ、複写機の原理図を図11に示す。図11と同一の構成要素には、同一の参照番号を付して示す。

紙送りローラ130で搬送される読取り原稿122に光源124から光を照射し、その反射光を利用して、結像レンズ126を介し、イメージセンサ128で受光する。ファクシミリの印字又は複写機能、或いは複写機の複写機能によって、光書き込みヘッド100の発光素子アレイ132が点灯し、ロッドレンズアレイ134を介して感光ドラム102に照射される。用紙112への印字は、光プリンタで説明したとおりである。

前述の光プリンタなどに用いられる光書き込みヘッドとしては、発光素子の光利用効率も重要な要素となる。光利用効率が良ければ、それだけ発光素子アレイの消費電力も抑えることもできる。従って、発光素子の発熱劣化も低減できるため、長寿命化にも効果があることが一般的に知られている。そのため、光利用効率を高めるために、ＬＥＤ発光部の直上に球面状のマイクロレンズ（以下、球面レンズとも称する）の配列で構成されたマイクロレンズアレイを配置してＬＥＤ発光の指向性を改善させる方法が知られている。即ち、マイクロレンズにより、マイクロレンズの口径角内に入射する光線を増加させることができる。更に、球面レンズよりも発光効率を改善するために、発光素子形状に対応させて、マイクロレンズの最適形状化を図っているレンズ（以下、複合レンズとも称する）についても開示されている（例えば、特許文献2）。

また、正立等倍レンズには、ロッドレンズアレイの他、複数枚の平板状のレンズを積層して構成された平板レンズについても開示されている（例えば、特許文献3）。そのような各種の正立等倍レンズ、或いはマイクロレンズについては、後に詳しく説明する。

図9に、従来技術における光書き込みヘッドの代表的な構造図を示す。図9は、光プリンタに搭載される光書き込みヘッドの主走査方向に対して直交する方向（以下、副走査方向と称する）の断面図である。チップ実装基板60上に、発光素子を列上に配置した複数個の発光素子アレイチップ61が主走査方向に実装されており、この発光素子アレイチップ61の発光素子が発光する光の光路上には、主走査方向に長尺な正立等倍のロッドレンズアレイ74が配置されている。ロッドレンズアレイ74は、光軸方向の位置調整を図る調整機構としての機能を有するハウジング63により固定されている。発光素子から発光される光は、光ロッドレンズアレイ74を介して感光ドラム102に結像される。また、チップ実装基板60の下地には発光素子アレイチップ61の熱を放出するためのヒートシンク65が設けられており、ハウジング63とヒートシンク65は、チップ実装基板60を間に挟んで止め金具66により固定されている。そのような光書き込みヘッドの代表的な構造図については、開示されている（例えば、特許文献4）。
特開2003−170625公報特開 2005−311269公報特開 2003−103828公報特開 2004−209703公報

しかしながら、従来技術の光書き込みヘッドに、例えばセルフォックレンズ（以下、SLAと称する）で構成されるロッドレンズアレイを用いた場合の結像状態は、数十um程度のロッドレンズアレイ−発光素子アレイチップ間距離のばらつきの影響を受ける。そのため、光軸方向の光学調整においても、精密な調整機構が必要とされていた。

即ち、従来技術の光書き込みヘッドには、ロッドレンズアレイと発光素子アレイチップからなる光軸方向の光学調整のために、製造過程における高精度の調整手段が必要とされていた。更に、その調整手段を実現するために、光書き込みヘッドには、いずれかの手段により光学調整のための調整機構も必要とされていた。そのような光軸方向の光学調整の敏感度は、光学調整の許容範囲幅として表すことができる。

本発明は、このような従来技術の問題点を改善するためになされたものであり、光学調整の許容範囲幅を拡大させ、ロッドレンズアレイ−発光素子アレイチップとの光軸方向の調整を不要とできる光書き込みヘッドの提供を目的とする。

光書き込みヘッドは、直線状に配列された複数個の発光点からなる発光点列を有する複数の発光素子アレイチップと、発光素子アレイチップの光出射側に発光素子アレイチップから作動距離配置された正立等倍レンズアレイと、各発光点上にマイクロレンズを有する前記発光素子アレイチップと、前記正立等倍レンズアレイを固定する、第1の固定面を有する第1の固定部材と、前記発光素子アレイチップを固定する、第2 の固定面を有する第2の固定部材と、前記第1の固定部材と前記第2の固定部材とを固定する第3の固定部材とを備える。前記第1の固定面と前記第2 の固定面との間の距離が、所定の距離で規定されている。

更なる手段として、前記所定の距離が、前記正立等倍レンズの種類によって規定される。

本発明は、ロッドレンズアレイ−発光素子アレイチップとの光軸方向の調整について、調整不要とできるように構成された光書き込みヘッドを提供することができる。

更に詳しく述べると、マイクロレンズ部を、複合レンズ部又は球面レンズ部としても本発明は同様の効果があり、更に正立等倍レンズアレイをロッドレンズアレイ又は平板レンズとしても、本発明は有効に作用する。

まず、本発明による光書き込みヘッドの構成とその効果についての関係を説明する。本発明による光書き込みヘッドは、直線状に配列された複数個の発光点からなる発光点列を有する複数の発光素子アレイチップと、発光素子アレイチップの光出射側に発光素子アレイチップから作動距離配置されたロッドレンズアレイとを備え、各発光点上に球面レンズ又はシリンドリカルレンズが形成されている発光素子アレイチップで構成されている。

発光素子アレイチップの発光部上部に複合レンズを用いた結果、発光素子−ロッドレンズアレイ間ばらつきの許容値を、所定の基準値に対し、±30umであった光学調整の許容幅を、所定の基準値に対し、−70um〜＋30umに拡大することができることが新たな効果として認められた。本発明は、この新たな効果を利用して、更に、発光素子−ロッドレンズアレイ間の光軸方向の光学調整を不要となるように、光書き込みヘッドを構成させることにある。

まず、光学調整の許容幅を拡大できる理由について、以下説明する。図2は、マイクロレンズの無い場合（以下、「レンズ無し」とも称する）と複合レンズを形成した場合における、発光素子−ロッドレンズアレイ間距離と光量ピーク値との関係を示す特性図である。図2において、横軸は、発光素子−ロッドレンズアレイ間距離L₀であり、単位はumで表される。また、縦軸は、規定スポットについて、相対的な光量ピーク値を表している。即ち、発光素子とロッドレンズによって定まる共役長（TC）について、光量ピーク値の振れ値が最大となる距離（以下、ベストTC値と称する）の光量ピーク値を1.0として、規格化した数値を縦軸に表している。

図2において、レンズ無しの場合、例えば所定の基準値に対し、−30um〜＋30umのL₀距離幅が許容されるときは、光量ピーク値が0.4以上であればよいことになる。従って、光量ピーク値が0.4以上であれば、光書き込みヘッドとして許容できるレベルである。複合レンズ有りの場合、所定の基準値に対し、−70um〜＋30umのL₀距離幅が許容されることを意味している。所定の基準値とは、後述するベストL₀をいう。

言い換えれば、レンズ無しの場合に許容できた光軸方向の光学調整範囲が、複合レンズを用いることで、拡大している。そのことから、複合レンズの集光効果（特許文献3 参照）による新たな効果の1つと理解することができる。従って、光利用率を高めるマイクロレンズを使用すれば、複合レンズ以外のマイクロレンズ（例えば、球面レンズ）においても同様に、光学調整範囲が増大すると理解できる。

尚、ロッドレンズアレイの共役長TCは以下の式で表される。
TC = L₁ + Z + L₀ (1)
ここに、 L₁：ロッドレンズアレイ表面と感光ドラム表面との距離、
Z：ロッドレンズアレイ高さ、
L₀：ロッドレンズアレイの裏面と発光素子との距離。

TC及びZは、ロッドレンズアレイの品種によって定まるパラメータである。解像度を最も高く得るためには、L₀及びL₁は次の関係にあることが好ましい。
L₀ ＝ L₁ (2)

式(2)から、TC及びZの数値から、最適なL₀及びL₁が得られることが理解される。最適のL₀を「ベストL₀」とする。即ち、ベストL₀で与えられるTC値が、式(1)及び式(2)から、ベストTC値となる。ロッドレンズアレイを光書き込みヘッドに用いる場合、例えばロッドレンズアレイ−発光素子間距離のばらつきを所定の基準値（即ち、ベストL₀）に対し、±30umに収まるように距離L₀の調整を行うことが要求されているとする。図2を参照すると、レンズ無しの場合、ロッドレンズアレイ−発光素子間距離が、ベストL₀に対し、±30umで振れたときの光量ピーク値は、ベストL₀での光量ピーク値に対し、42%程度であることが分かる。言い換えれば、レンズ無しの場合において許容されていた相対的な光量ピーク値は、約40%以上を確保できる範囲であると理解できる。

従って、図2を参照して、複合レンズの相対光量値が約40%以上を確保できる範囲は、ロッドレンズアレイ−発光素子間距離として、ベストL₀に対し、−70um〜＋30umとなることが分かる。その許容幅は100umもあり、本発明によれば、ロッドレンズアレイ−発光素子アレイチップとの光軸方向の調整を不要とできる光書き込みヘッドを構成させることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を説明する。

（実施例1）
まず、本発明による複合レンズ付き発光素子アレイチップの実施例1について説明する。図3は、本発明で使用する複合レンズ付き発光素子アレイチップを示しており、従来技術として開示されている（特許文献2）。図3(a)は、発光素子上に設けられた複合レンズの平面図を示す。図3(a)に示すレンズ付き発光素子は、発光素子の発光部22は略Ｕ字形を成している。略Ｕ字形の発光部について発光強度の極大位置は、折れ線32で示すことができる。この折れ線32の3つの線分の各両端又はその近傍に、球面レンズ中心が位置するように、4つの球面レンズの一部分を構成し、その中間部分に3つの各線分（図示32a、32b及び32c）に平行な軸を有する3つのシリンドリカルレンズの一部分を構成させている。更に、それらを互いに隣接配置させることにより複合レンズ30を形成させている。このような複合レンズの材料には、エポキシ系またはアクリル系の樹脂が用いられる。

図3(b)は、複合レンズ 30の構造を示す平面図を示す。図中、点33，34，35及び36は、図3(b)に示す略Ｕ字形折れ線32の3つの線分32ａ、32ｂ及び32ｃの各両端を示し、図3(a)を参照しながら、具体的な球面レンズについて説明する。複合レンズ30は、点33を中心とする球面レンズの一部分43と、点34を中心とする球面レンズの一部分44と、点35を中心とする球面レンズの一部分45と、点36を中心とする球面レンズの一部分46とを有している。複合レンズ30は、更に、線分32ａに平行な軸を有するシリンドリカルレンズ48の一部分と、線分32ｂに平行な軸を有するシリンドリカルレンズ50の一部分と、線分32ｃに平行な軸を有するシリンドリカルレンズ52の一部分とを有している。これら4つの球面レンズの一部分と、3つのシリンドリカルレンズの一部分とは、図示のように隣接配置されている。

図3(b)には、複合レンズの形状を理解するために、Ｘ−Ｘ′線断面図及びＹ−Ｙ’線断面図も示してある。このように複合レンズ30は、略Ｕ字形発光部22の各部に球面レンズの光軸中心、又は、シリンドリカルレンズの軸を一致させ、その球面レンズの一部分と、シリンドリカルレンズとを複合した特殊な形状のレンズである。そのような略Ｕ字形の発光部形状に合わせた複合レンズを用いることによって光利用率を高めることができる。略Ｕ字形発光部の各部分毎に複合レンズ部を備えるため、発光光線を光軸方向、即ち、ロッドレンズの方向に屈折させることができ、ロッドレンズの方向にランバーシアン発光の指向性を狭めることが可能になる。

図6は、発光素子アレイチップに前記複合レンズを配置したときの平面図である。前記発光素子には、チップ縁部に沿って直線状に配列されている。このような自己走査型発光素子アレイのチップ80を示す。チップ両端にボンディングパッド82が設けられ、発光用サイリスタの発光部（略Ｕ字形）84がチップの縁部に沿って直線状に配列されている。尚、転送用サイリスタアレイは、図示を省略してある。図７は、前記発光素子アレイチップに対し、複合レンズが発光素子上に連結して配列されている様子を示しており、図6のような自己走査型発光素子アレイの発光用サイリスタアレイに、複合レンズアレイを設けた発光用サイリスタアレイの一部拡大図を示している。この拡大部分は、図6の点線で囲った部分に相当している。図8は、図7の側面図である。そのような複合レンズ及び自己走査型発光素子アレイの発光用サイリスタアレイは、従来技術として開示されている（例えば、特許文献2）。

図7及び図8に示すように、発光用サイリスタの略Ｕ字形の発光部84のアレイ上に、複合レンズ30よりなるアレイが設けられている。

図1は、本発明による光プリンタに搭載される光書き込みヘッドの一実施例である副走査方向断面図である。チップ実装基板70上に、発光素子を列上に配置した複数個の発光素子アレイチップ71が、主走査方向に実装される。チップ実装基板70は、ヒートシンク72に熱伝導性接着剤73を介して固定されている。発光素子アレイチップ71の発光素子が発光する光の光路上には、主走査方向に長尺な正立等倍のロッドレンズアレイ74が配置され、ロッドレンズアレイ74もヒートシンク72に熱伝導性接着剤98を介して固定されている。ロッドレンズアレイ72上には、感光ドラム102が設けられている。

ヒートシンク72は、発光素子が発する熱を放熱させる役割も有する。ロッドレンズアレイ(SLA)が接着されている面に対抗する位置には、発光素子アレイチップ上に粉塵が付着することを防ぐために、樹脂カバー76をヒートシンク72に直接、ネジで連結させている。ヒートシンク72は、一旦引き抜き材で形成し、発光素子アレイ固定部の固定面（以下、面77と称する）と正立等倍レンズアレイ固定部の固定面（以下、面78と称する）を追加工する。追加工によって、面77は平面度が20um以内であることが好ましい。また、面77と面78との間の平行度は20um以内であることが好ましい。上述の追加工精度は、十分に実現できることは当業者に明らかである。

更に、チップ基板実装は、ポリイミド樹脂で形成されていることが好ましい。ポリイミド樹脂で形成させれば、チップ実装高さ精度はヒートシンクの平坦度に倣うためである。

面77と面78は、ロッドレンズアレイの品種によって定まるロッドレンズアレイ−発光素子間作動距離L₀（ベストL₀）に対して、−10um〜−20umの範囲の位置を基準値として設計することが好ましい。前述の図2で説明したように、本実施例においても、複合レンズの使用により、発光素子−ロッドレンズアレイ間ばらつきの許容値を、ベストL₀に対して、−70um〜＋30umに拡大させることができる。そのため、その許容値の中心付近（即ち、ベストL₀に対して、−10um〜−20umの範囲）を設計値とする。従って、設計値としては、予めベストL₀よりも短い、ロッドレンズアレイ−発光素子間作動距離L₀となる。

例えば、ベストL₀−20umを設計値とした場合、ヒートシンクの実装部のバラツキを考慮すると作動距離L₀は、ベストL₀を基準としたとき、以下のようになる。
a) 面77と面78のばらつきがない場合；
作動距離L₀（設計値） = ベストL₀−20um、
b) 面77と面78とが最も離れる方向にばらついた場合；
作動距離L₀（最大値） = ベストL₀＋20um＋20um−20um＝ベストL₀＋20um、
c) 面77と面78とが最も近づく方向にばらついた場合；
作動距離L₀（最小値） = ベストL₀−20um−20um−20um＝ベストL₀−60um。

尚、ロッドレンズ自体のばらつき及び熱伝導性接着剤73の厚みばらつきは、図2で示したように、従来技術より含まれるばらつき成分であって、本発明により増大する要素ではないことは明らかである。

即ち、L₀が、面77と面78の加工ばらつきによって、いずれかの方向にシフトしても、ベストL₀に対し、＋20um〜−60umの中に収めることができる。従って、本実施例によれば、図2で説明したように、従来技術であるレンズ無しの光書き込みヘッドと同等の光量ピーク値で、光書き込みヘッドに光軸方向の調整機構を有することなく、製造することができる。

本実施例によれば、発光素子上に樹脂製複合レンズを設けた発光素子アレイチップを採用し（例えば、特許文献2）、光軸方向の光学調整を行うことなく、ヒートシンク部材に発光素子アレイチップとロッドレンズアレイの両者を固定することができる。即ち、発光素子アレイチップ−ロッドレンズアレイ間距離を、調整機構を有することなく、ベストL₀＋20um〜ベストL₀−60umの範囲内に構成させることができる。

従って、本実施例により従来技術の問題を解決することができ、発光素子アレイチップとロッドアレイレンズの光軸方向の光学調整を不要とすることができる。

（実施例2）
次に、発明による複合レンズ付き発光素子アレイチップの更なる実施例について説明する。図4は、カバー部もヒートシンクと一体化させた場合の副走査方向断面図である。実施例3では、実施例1で説明した樹脂カバー76の代わりに、ヒートシンク92をカバー部とともに引き抜き材で形成させる。この場合、面97の追加工のためのエンドミルを、ヒートシンク形成部に侵入できるようにするため、ロッドレンズアレイを搭載するカバーとロッドレンズアレイとの間に隙間ができる。その場合には、この隙間を熱伝導性接着剤98で封止することにより、粉塵の内部流入を防止することができる。

その他の構成手段については、実施例1の説明と同様である。従って、実施例3のように構成しても、本発明を実施することができる。即ち、発光素子アレイチップ−ロッドレンズアレイ間距離L₀を、ベストL₀に対し、＋20um〜−60umの範囲内に収めることができる。

（実施例3）
次に、本発明による別の実施例について説明する。実施例2は、実施例1で示したロッドレンズアレイ74の代わりに、平板レンズを用いた場合を説明する。図5(a)は、平板レンズの拡大した側面図を示す。平板レンズ10は、3枚の平板レンズプレート12により構成されている。平板レンズプレート12は、細長い長方形状であり、中央部のレンズ形成領域18には、微小凸レンズが配列されている。微小凸レンズは、平板レンズプレート12の両面に形成されている。尚、平板レンズプレート12に形成される微小凸レンズは、球面レンズ或いは非球面レンズのいずれでもよい。

また、平板レンズプレート12の一方の面には、レンズ形成領域18の外側に平板レンズプレート12を積層する際に、位置合わせに用いる円錐状の凸部14が設けられており、他方の面には、この円錐状の凸部14と嵌合する凹部16が設けられている。平板レンズ10は、この凸部14と凹部16を嵌合させて平板レンズプレート12を積層して形成される。

図5(b)は、ロッドレンズアレイの代わりに平板レンズを設置した場合における、光書き込みヘッドの副走査方向断面図である。チップ実装基板70上に、発光素子を列上に配置した複数個の発光素子アレイチップ71が、主走査方向に実装される。チップ実装基板70は、ヒートシンク93に熱伝導性接着剤73を介して固定されている。発光素子アレイチップ71の発光素子が発光する光の光路上には、主走査方向に長尺な正立等倍の平板レンズ10が配置され、平板レンズ10もヒートシンク93に熱伝導性接着剤98を介して固定されている。平板レンズ10上には、感光ドラム102が設けられている。

ヒートシンク93は、発光素子が発する熱を放熱させる役割も有し、本実施例においては、平板レンズ10を両面から熱伝導性接着剤98で接着させており、発光素子アレイチップ上に粉塵が付着することを防いでいる。ヒートシンク93は、一旦引き抜き材で形成し、面77と面78を追加工する。追加工によって、面77は平面度が20um以内であることが好ましい。また、面77と面78との間の平行度は20um以内であることが好ましい。

従って、図5(b)のように構成された光書き込みヘッドであっても、実施例1と同様に、L₀が、面77と面78の加工ばらつきによって、いずれかの方向にシフトしても、ベストL₀に対し、＋20um〜−60umの中に収めることができる。従って、本実施例によれば、図2で説明したように、従来技術であるレンズ無しの光書き込みヘッドと同等の光量ピーク値で、光書き込みヘッドに光軸方向の調整機構を有することなく、製造することができる。

本実施例においても、発光素子上に樹脂製複合レンズを設けた発光素子アレイチップを採用することで（例えば、特許文献2）、実施例1と同様の効果を得ることができる。即ち、発光素子アレイチップ−ロッドレンズアレイ間距離を、ベストL₀に対し、＋20um〜−60umの範囲内に収めることができる。

更に、より低廉な平板レンズプレート積層型の平板レンズの構成により（特許文献3）、本発明の効果に伴い、光書き込みヘッドについて、よりコストダウンが図れる。

（実施例4）
次に、本発明による球面レンズ付き発光素子アレイチップの実施例4について説明する。実施例4では、実施例1の説明に用いた複合レンズ30の代わりに、球面レンズを用いた構成とするものである（改めて図示せず）。球面レンズを形成させた発光素子アレイを、光書き込みヘッドに用いる場合には、複合レンズを形成させた発光素子アレイと比べて光利用効率が低くなることが知られている（例えば、特許文献2）。そのため、球面レンズの場合、複合レンズよりも光学系の精度上の敏感度も高くなり、発光素子−ロッドレンズアレイ間のばらつきの許容値を拡大できる範囲が狭くなる（即ち、レンズ無しの許容幅に近づく）。

しかしながら、その光利用効率に効果のある球面レンズであれば、光学調整の許容範囲が拡大することは前述した通りである。従って、球面レンズの場合であっても、少なくとも光学調整の許容範囲が拡大効果と共に、本実施例による面77と面78の実装面精度を高精度に仕上げることにより、光学系の位置調整を不要とする光書き込みヘッドを実現することができる。

実施例1〜4では、面77と面78を有する1つの固定部材を、ヒートシンク機能をも有する固定部材として説明した。それは、1つの固定部材とすることが、より高精度を確保するためである。従って、面77と面78との間の各実施例で説明した精度を確保できればよく、例えばヒートシンク機能有する部材と、ヒートシンク機能を有しない、面77と面78との精度を確保できる固定部材とを、それぞれ個別の固定部材として組み合わせることもできる。更に、例えば、光学調整以前に面77と面78との間の精度を、複数の固定部材で予め精度調整して構成させてある場合などでは、面77を有する固定部材と面78を有する固定部材とを、それぞれ個別の固定部材として組み合わせることもできる。

上述した実施例において、代表的な例として本発明を説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換することができることは当業者に明らかである。例えば、ロッドレンズアレイを、セルフォック又はプラスティックとすることもできる。従って、本発明は、上述の実施例によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。

本発明により、ロッドレンズアレイ−発光素子アレイチップとの光軸方向の位置調整を不要とできるため、より低価格で、高品質の光書き込みヘッドの提供することができ、光書き込みヘッドを利用する光プリンタ、ファクシミリ、複写機に有用である。

本発明による光プリンタに搭載される光書き込みヘッドの実施例である副走査方向断面図である。レンズ無しの場合と複合レンズを形成した場合における、発光素子−ロッドレンズアレイ間距離と光量ピーク値との関係を示す特性図である。図3(a)は、発光素子上に設けられた複合レンズの平面図を示す図であり、図3(b)は、複合レンズ 30の構造を示す平面図を示す図である。カバー部とヒートシンクと一体化した場合の従来の光書き込みヘッド断面図である。図5(a)は、平板レンズの拡大した側面図であり、図5(b)は、ロッドレンズアレイの代わりに平板レンズを設置した場合における、光書き込みヘッドの副走査方向断面図である。発光素子アレイチップに複合レンズを配置したときの平面図である。発光素子アレイチップに対し、複合レンズが発光素子上に連結して配列されている様子を示す図である。発光素子アレイチップの側面図である。従来技術における光書き込みヘッドの代表的な構造図である。光書き込みヘッドを備える光プリンタの原理図である。光書き込みヘッドを備えるファクシミリ、プリンタの原理図である。

符号の説明

10 平板レンズ
30 複合レンズ
71 発光素子アレイチップ
72 ヒートシンク
73 熱伝導性接着剤
74 ロッドレンズアレイ
75 感光ドラム
76 樹脂カバー
77 発光素子アレイ固定部の固定面
78 正立等倍レンズアレイ固定部の固定面
80 自己走査型発光素子アレイのチップ
82 ボンディングパッド
84 発光用サイリスタの発光部
92 ヒートシンク
98 熱伝導性接着剤
100 光書き込みヘッド

Claims

直線状に配列された複数個の発光点からなる発光点列を有する複数の発光素子アレイチップと、発光素子アレイチップの光出射側に発光素子アレイチップから作動距離配置された正立等倍レンズアレイとを有する光書き込みヘッドであって、
前記正立等倍レンズアレイを固定する、第1の固定面を有する第1の固定部材と、
前記発光素子アレイチップを固定する、第2 の固定面を有する第2の固定部材と、
前記第1の固定部材と前記第2の固定部材とを固定する第3の固定部材とを備え、
前記発光素子アレイチップが、各発光点上にマイクロレンズを有し、前記第1の固定面と前記第2 の固定面との間の距離が、所定の距離で規定されている光書き込みヘッド。
前記所定の距離が、前記正立等倍レンズの種類によって規定される請求項1に記載の光書き込みヘッド。
前記第１の固定部材と、前記第2の固定部材とが、1つの固定部材からなる請求項１に記載の光書き込みヘッド。
前記第１の固定部材と、前記第2の固定部材と、前記第3の固定部材とが、1つの固定部材からなる請求項１に記載の光書き込みヘッド。
前記第3の固定部材が、ヒートシンク機能を有する請求項1に記載の光書き込みヘッド。
前記マイクロレンズが、球面レンズ又は複合レンズからなる請求項1に記載の光書き込みヘッド。
前記正立等倍レンズアレイが、ロッドレンズアレイ又は平板レンズから構成される請求項1に記載の光書き込みヘッド。
前記発光素子アレイチップが、自己走査型発光素子アレイチップであることを特徴とする請求項１に記載の光書き込みヘッド。
請求項１〜8のいずれかに記載の光書き込みヘッドを備える光プリンタ。
請求項１〜8のいずれかに記載の光書き込みヘッドを備えるファクシミリ。
請求項１〜8のいずれかに記載の光書き込みヘッドを備える複写機。