JP2958212B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光プリンタヘッド等の画
像形成装置やイメージセンサ等の画像読み取り装置等に
使用される画像装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as an optical printer head or an image reading apparatus such as an image sensor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の画像装置、例えば光プリンタヘッ
ド等の画像形成装置に使用される画像装置は通常、支持
体に複数個のレンズを所定の間隔で直線状に配列支持し
たポリカーボネート等の樹脂から成るレンズプレート
と、多数の発光ダイオード素子アレイが直線状に配列実
装された酸化アルミニウム質焼結体やガラス等から成る
ベースプレートとをスペーサを介し各レンズと各発光ダ
イオード素子アレイとが１対１に対応するように併設固
定させた構造を有しており、各発光ダイオード素子アレ
イの発光ダイオードを外部電気信号に対応させて個々に
選択的に発光させるとともに、該各発光ダイオード素子
が発光した光をレンズを介して外部の感光体面に結像さ
せ、感光体に潜像を形成させることによって画像形成装
置として機能する。2. Description of the Related Art A conventional image device, for example, an image device used for an image forming apparatus such as an optical printer head, is usually a resin such as polycarbonate having a plurality of lenses linearly arranged and supported on a support at predetermined intervals. Each lens and each light-emitting diode element array are one-to-one with a spacer interposed between a lens plate made of aluminum and a base plate made of aluminum oxide sintered body or glass in which a large number of light-emitting diode element arrays are linearly arranged and mounted. The light-emitting diodes of each light-emitting diode element array are selectively and individually made to emit light in accordance with an external electric signal, and the light emitted by each of the light-emitting diode elements is provided. Is imaged on an external photoreceptor surface via a lens to form a latent image on the photoreceptor, thereby functioning as an image forming apparatus.
【０００３】尚、前記ベースプレート上に直線状に配列
実装される発光ダイオード素子アレイは一般にその内部
に64個の発光ダイオード素子が直線状に配列されて構成
されており、Ｂ４サイズの画像形成装置に使用する場合
には前記発光ダイオード素子アレイはその32個が各々を
各レンズに１対１に対応するようにしてベースプレート
上に載置されることとなる。A light emitting diode element array linearly arranged and mounted on the base plate generally includes 64 light emitting diode elements linearly arranged therein, and is used in a B4 size image forming apparatus. When used, the 32 light emitting diode element arrays are mounted on the base plate such that each of the 32 corresponds to one lens.
【０００４】また前記レンズプレートに支持された各レ
ンズとベースプレートに載置された各発光ダイオード素
子アレイはその両者の位置にズレが発生すると感光体面
に結像される像ににじみや白スジ、黒スジ等を発生して
鮮明で、正確な潜像を形成することが不可となることか
ら各レンズと各発光ダイオード素子アレイとは極めて高
精度に位置合わせする必要がある。When the positions of the lenses supported by the lens plate and the light emitting diode elements mounted on the base plate are displaced from each other, the image formed on the photoreceptor surface becomes blurred, white stripes, or black. Since it becomes impossible to form a clear and accurate latent image due to generation of streaks and the like, it is necessary to align each lens and each light emitting diode element array with extremely high precision.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の画像装置においてはレンズを支持するポリカーボネ
ート等の樹脂から成るレンズプレートと発光ダイオード
素子アレイが載置される酸化アルミニウム質焼結体やガ
ラス等から成るベースプレートの熱膨張係数が各々、
1.9×10-5/ ℃、4.0 〜 7.5×10-6/ ℃であり、大きく
相違することからこの画像装置を画像形成装置に組み込
んで使用した際、レンズプレートとベースプレートの両
者に熱が印加されるとレンズプレートがベースプレート
に比べて大きく熱膨張し、その結果、レンズプレートに
支持されるレンズとベースプレートに載置実装される発
光ダイオード素子アレイとの間に位置ズレを生じ、感光
体面に鮮明で正確な潜像を形成することができないとい
う欠点を有していた。However, in this conventional image apparatus, a lens plate made of a resin such as polycarbonate for supporting a lens and an aluminum oxide sintered body or glass on which a light emitting diode element array is mounted are used. The base plate has a coefficient of thermal expansion,
1.9 × 10 -5 / ° C and 4.0 to 7.5 × 10 -6 / ° C. When these image devices are incorporated in an image forming apparatus and used, heat is applied to both the lens plate and the base plate. As a result, the lens plate thermally expands more than the base plate, and as a result, a displacement occurs between the lens supported by the lens plate and the light emitting diode element array mounted and mounted on the base plate, resulting in a clear image on the photoconductor surface. There was a disadvantage that an accurate latent image could not be formed.
【０００６】また従来の画像装置においてはスペーサに
複数個のレンズを支持するレンズプレートと多数の発光
ダイオード素子アレイが実装されたベースプレートとを
個々に固定させて各レンズと各発光ダイオード素子アレ
イとを１対１に対応させており、スペーサにレンズプレ
ートを固定する際、或いはスペーサにベースプレートを
固定する際にレンズプレート及びベースプレートのいず
れか一方の固定位置にズレが発生すると発光ダイオード
素子アレイの各発光ダイオード素子が発する光をレンズ
を介して感光体面に正確に結像させることが不可とな
り、その結果、感光体面に結像される像ににじみや白ス
ジ、黒スジ等を発生して鮮明で、正確な潜像を形成する
ことができないという欠点も有していた。In a conventional image apparatus, a lens plate for supporting a plurality of lenses on a spacer and a base plate on which a large number of light emitting diode element arrays are mounted are individually fixed to each other, and each lens and each light emitting diode element array are separated. When the lens plate is fixed to the spacer, or when the base plate is fixed to the spacer, if any one of the fixing positions of the lens plate and the base plate is displaced, each light emission of the light emitting diode element array is performed. It becomes impossible to accurately form the light emitted by the diode element on the photoreceptor surface via the lens, and as a result, the image formed on the photoreceptor surface becomes blurred, white stripes, black stripes, etc. There was also a disadvantage that an accurate latent image could not be formed.
【０００７】更に上記従来例においては光プリンタヘッ
ド等の画像形成装置に使用される画像装置を例に採って
説明したが、固体撮像素子アレイ（ＣＣＤ素子アレイ）
を用いたイメージセンサ等の画像読み取り装置等に使用
される画像装置においてもレンズと固体撮像素子アレイ
との位置ズレに起因して固体撮像素子アレイへの外部画
像の結像が不均一となり、固体撮像素子アレイに画像情
報に対応した正確な電気信号を発生させることが不可と
なる欠点を有していた。Further, in the above conventional example, an image apparatus used in an image forming apparatus such as an optical printer head has been described as an example. However, a solid-state image sensor array (CCD element array)
Also in image devices used for image reading devices such as image sensors using a solid-state image sensor, the image formation of an external image on the solid-state image sensor array becomes non-uniform due to the positional shift between the lens and the solid-state image sensor array, and the solid-state There is a disadvantage that it is impossible to generate an accurate electric signal corresponding to the image information in the image sensor array.
【０００８】[0008]
【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は発光ダイオード素子が発する光をレンズ
を介して感光体面に正確に照射し、感光体に画像品質の
高い潜像を形成することができる、或いは外部画像をレ
ンズを介して固体撮像素子アレイに正確に結像させ、固
体撮像素子アレイに外部画像に対応する正確な電気信号
を発生させることができる生産性の良い画像装置を提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and has as its object to accurately irradiate light emitted from a light-emitting diode element onto a photoreceptor surface through a lens, thereby providing a latent image having a high image quality on the photoreceptor. Or an external image can be accurately formed on a solid-state image sensor array via a lens, and an accurate electric signal corresponding to the external image can be generated on the solid-state image sensor array with high productivity. An image device is provided.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の画像装置は、複
数個のレンズが所定の間隔で直線状に配列支持されると
ともに該各レンズに対応する複数個の穴を有した長尺状
のカーボン繊維強化液晶ポリマー製レンズプレートと、
多数の画像素子アレイが直線状に配列実装された長尺状
のガラス製ベースプレートとを、各レンズと各画像素子
アレイとが１対１に対応するようにして、間にスペーサ
を介し併設固定させた画像装置であって、前記複数個の
穴を有したレンズプレートは、その長手方向の熱膨張係
数をベースペレートと実質的に同一の値に設定すべく、
射出成形により、成形用材料の流動方向がレンズの配列
方向に対し同一方向となるようにして形成されており、
且つ前記スペーサを前記レンズプレートの幅方向の両側
にレンズプレートと一体成形で形成するとともに該スペ
ーサの下方に基準面を設け、この基準面に前記ベースプ
レートを当接位置決めさせたことを特徴とするものであ
る。According to the present invention, there is provided an image apparatus having a long shape in which a plurality of lenses are linearly arranged and supported at predetermined intervals and have a plurality of holes corresponding to the respective lenses. A lens plate made of carbon fiber reinforced liquid crystal polymer,
A long glass base plate on which a large number of image element arrays are linearly arranged and mounted is fixed together with a spacer interposed therebetween such that each lens and each image element array correspond one-to-one. The image plate, wherein the lens plate having the plurality of holes, the coefficient of thermal expansion in the longitudinal direction is set to substantially the same value as the base plate,
It is formed by injection molding so that the flow direction of the molding material is the same direction as the lens arrangement direction,
The spacer is formed integrally with the lens plate on both sides in the width direction of the lens plate, a reference surface is provided below the spacer, and the base plate is positioned in contact with the reference surface. It is.
【００１０】[0010]
【作用】本発明の画像装置によれば、複数個の穴を有し
たカーボン繊維強化液晶ポリマー製のレンズプレート
を、射出成形により、成形用材料の流動方向がレンズの
配列方向に対し同一方向となるように形成して、その長
手方向の熱膨張係数を画像素子アレイが実装されるガラ
ス製ベースプレートと実質的に同一の値に設定するよう
にしたことから、レンズプレートとベースプレートの両
者に熱が印加されてもレンズプレートとベースプレート
は略同一の量だけ熱膨張し、各レンズと各画像素子アレ
イとの間に位置ズレが発生することはない。従って、こ
の画像装置を光プリンタヘッド等の画像形成装置に使用
した場合、各レンズの中心を常に発光ダイオード素子ア
レイの中心に位置させるとともに各発光ダイオード素子
アレイの発光ダイオード素子が発する光を感光体の全面
に良好に照射されることが可能となり、感光体に鮮明
で、正確な潜像を形成することができる。また同時にこ
の画像装置をイメージセンサ等の画像読み取り装置等に
使用した場合、各レンズと各画像素子アレイとの間に位
置ズレがないことから外部画像をレンズを介して固体撮
像素子アレイの全面に正確に結像させることができ、固
体撮像素子アレイに外部画像に対応した正確な電気信号
を発生させることもできる。According to the image apparatus of the present invention, a lens plate made of a carbon fiber reinforced liquid crystal having a plurality of holes is formed by injection molding such that the flow direction of the molding material is the same as the lens arrangement direction. And the coefficient of thermal expansion in the longitudinal direction is set to substantially the same value as the glass base plate on which the image element array is mounted, so that heat is applied to both the lens plate and the base plate. Even when the voltage is applied, the lens plate and the base plate thermally expand by substantially the same amount, and no positional displacement occurs between each lens and each image element array. Therefore, when this image apparatus is used in an image forming apparatus such as an optical printer head, the center of each lens is always located at the center of the light emitting diode element array, and the light emitted from the light emitting diode elements of each light emitting diode element array Can be satisfactorily irradiated on the entire surface of the photosensitive member, and a clear and accurate latent image can be formed on the photosensitive member. At the same time, when this imaging device is used for an image reading device such as an image sensor, since there is no displacement between each lens and each image element array, an external image is applied to the entire surface of the solid-state imaging element array via the lens. An image can be formed accurately, and an accurate electric signal corresponding to an external image can be generated in the solid-state imaging device array.
【００１１】また本発明の画像装置によれば、スペーサ
をレンズプレートと一体成形で形成するとともに下方に
基準面を設け、該基準面にベースプレートを当接位置決
めさせたことから、レンズプレートに支持させた各レン
ズとベースプレートに実装させた各画像素子アレイとを
簡単、且つ正確に１対１に対応させることができ、その
結果、画像形成装置として使用した際には発光ダイオー
ド素子が発する光をレンズを介して感光体面に正確に照
射し、感光体に画像品質の高い潜像を形成することが可
能となり、また画像読み取り装置に使用した際には外部
画像をレンズを介して固体撮像素子アレイに正確に結像
させ、固体撮像素子アレイに外部画像に対応する正確な
電気信号を発生させることが可能となる。Further, according to the image apparatus of the present invention, the spacer is formed integrally with the lens plate, the reference surface is provided below, and the base plate is abutted and positioned on the reference surface. Each lens and each image element array mounted on the base plate can be easily and accurately made to correspond one-to-one. As a result, when used as an image forming apparatus, light emitted from the light-emitting diode element is transmitted to the lens. It is possible to accurately irradiate the photoconductor surface through the, and to form a latent image of high image quality on the photoconductor, and when used in an image reading device, an external image is transferred to the solid-state image sensor array via a lens. It is possible to accurately form an image and generate an accurate electric signal corresponding to an external image in the solid-state imaging device array.
【００１２】[0012]
【実施例】次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明す
る。図１及び図２は本発明の画像装置を画像形成装置と
しての光プリンタヘッドに採用した場合の一実施例を示
し、1 はベースプレート、2 はレンズプレート、3 はス
ペーサ、4 は発光ダイオード素子アレイ、5 はレンズで
ある。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 and 2 show an embodiment in which the image apparatus of the present invention is applied to an optical printer head as an image forming apparatus, wherein 1 is a base plate, 2 is a lens plate, 3 is a spacer, and 4 is a light emitting diode element array. And 5 are lenses.
【００１３】前記ベースプレート1 は結晶化ガラスや石
英等の電気絶縁性で低熱膨張係数のガラス板から成り、
その上面に複数個の発光ダイオード素子アレイ4 が直線
状に配列実装されている。The base plate 1 is made of an electrically insulating glass plate having a low coefficient of thermal expansion such as crystallized glass or quartz.
A plurality of light emitting diode element arrays 4 are linearly arranged and mounted on the upper surface.
【００１４】前記ベースプレート1 は発光ダイオード素
子アレイ4 を支持する支持部材として作用する。The base plate 1 functions as a support member for supporting the light emitting diode element array 4.
【００１５】また前記ベースプレート1 に配列実装され
ている発光ダイオード素子アレイ4は複数個の発光ダイ
オード素子4aから成り、該発光ダイオード素子4aは外部
電気信号に対応して個々に選択的に発光し、発光した光
を感光体6 表面に照射することによって感光体6 に画像
を形成するための潜像を形成する。The light emitting diode element array 4 arrayed and mounted on the base plate 1 comprises a plurality of light emitting diode elements 4a, each of which selectively emits light in response to an external electric signal. By irradiating the surface of the photoconductor 6 with the emitted light, a latent image for forming an image is formed on the photoconductor 6.
【００１６】前記発光ダイオード素子4aはＧａＡｓＰ
系、ＧａＰ系の発光ダイオードが使用され、例えば、Ｇ
ａＡｓＰ系の発光ダイオードの場合には、まずＧａＡｓ
の基板を炉中にて高温に加熱するとともにＡｓＨ3 （ア
ルシン）とＰＨ3 （ホスヒン）とＧａ（ガリウム）を適
量に含むガスを接触させて基板表面にｎ型半導体のＧａ
ＡｓＰ（ガリウム−砒素−リン）の単結晶を成長させ、
次にＧａＡｓＰ単結晶表面にＳｉ3 Ｎ4 （窒化シリコ
ン）の窓付膜を被着させるとともに該窓部にＺｎ（亜
鉛）のガスをさらし、ｎ型半導体のＧａＡｓＰ単結晶の
一部にＺｎを拡散させてｐ型半導体を形成し、ｐｎ接合
をもたすことによって形成される。The light emitting diode element 4a is made of GaAsP.
And GaP-based light emitting diodes are used.
In the case of an aAsP-based light emitting diode, first, GaAs
Is heated to a high temperature in a furnace, and a gas containing an appropriate amount of AsH 3 (arsine), PH 3 (phosphine), and Ga (gallium) is brought into contact with the substrate surface to form an n-type semiconductor Ga on the substrate surface.
Growing a single crystal of AsP (gallium-arsenic-phosphorus),
Next, a windowed film of Si 3 N 4 (silicon nitride) is deposited on the surface of the GaAsP single crystal, and the window is exposed to a gas of Zn (zinc). It is formed by diffusing to form a p-type semiconductor and having a pn junction.
【００１７】尚、前記発光ダイオード素子4aはＢ４サイ
ズの光プリンタヘッドの場合、2048個（１ｍｍ当たり８
個）が直線状に配列されており、具体的には64個の発光
ダイオード素子4aを一単位とした発光ダイオード素子ア
レイ4 を32個、直線状に配列することによって2048個の
発光ダイオード素子4aがベースプレート1 上に配列され
ている。In the case of a B4 size optical printer head, the number of the light emitting diode elements 4a is 2048 (8 per 1 mm).
Are arranged in a straight line. Specifically, by arranging 32 light emitting diode element arrays 4 each including 64 light emitting diode elements 4a as one unit, 2048 light emitting diode elements 4a are arranged. Are arranged on the base plate 1.
【００１８】また前記発光ダイオード素子アレイ4 が載
置されたベースプレート1 はその上部に一定距離を隔て
てレンズプレート2 が併設されており、該レンズプレー
ト2には複数個の穴2aが直線状に配列・形成されている
とともに穴2aを塞ぐようにしてレンズ5 が樹脂等の接着
材を介して接着固定されている。The base plate 1 on which the light emitting diode element array 4 is mounted is provided with a lens plate 2 at a predetermined distance above the base plate 1, and a plurality of holes 2a are formed in the lens plate 2 in a straight line. The lenses 5 are arranged and formed, and the lenses 5 are bonded and fixed via an adhesive such as resin so as to close the holes 2a.
【００１９】前記レンズプレート2 は上面に複数個のレ
ンズ5 を所定の間隔で支持する支持部材として作用し、
また穴2aは発光ダイオード素子アレイ4 の各発光ダイオ
ード素子4aが発する光をレンズ5 へ透過させる作用を為
す。The lens plate 2 functions as a support member for supporting a plurality of lenses 5 on the upper surface at predetermined intervals.
The hole 2a has a function of transmitting light emitted from each light emitting diode element 4a of the light emitting diode element array 4 to the lens 5.
【００２０】前記レンズプレート2 は、その長手方向の
熱膨張係数が発光ダイオード素子アレイ4 を実装するベ
ースプレート1 の熱膨張係数と実質的に同一である材
質、具体的にはカーボン繊維強化液晶ポリマーから成
り、レンズプレート2 の長手方向の熱膨張係数がベース
プレート1 の熱膨張係数と実質的に同一の値で、且つ小
さいことから、電子写真式プリンタの光源として使用し
た際、レンズプレート2 とベースプレート1 の両者に熱
が印加されてもレンズプレート2 とベースプレート1 と
は略同一の少量だけ熱膨張して各レンズ5 と各発光ダイ
オード素子アレイ4との間に位置ズレが発生することは
なく、その結果、各発光ダイオード素子4aが発する光は
レンズ5 を介して感光体6 面に正確、且つ鮮明に結像
し、感光体5 に高品質の潜像を形成させることが可能と
なる。The lens plate 2 is made of a material whose coefficient of thermal expansion in the longitudinal direction is substantially the same as the coefficient of thermal expansion of the base plate 1 on which the light emitting diode element array 4 is mounted, specifically, a carbon fiber reinforced liquid crystal polymer. Since the coefficient of thermal expansion in the longitudinal direction of the lens plate 2 is substantially the same as the coefficient of thermal expansion of the base plate 1 and is small, when used as a light source for an electrophotographic printer, the lens plate 2 and the base plate 1 Even if heat is applied to both of them, the lens plate 2 and the base plate 1 do not thermally expand by almost the same small amount, and no positional displacement occurs between each lens 5 and each light emitting diode element array 4. As a result, the light emitted from each light emitting diode element 4a forms an accurate and clear image on the surface of the photoconductor 6 via the lens 5, forming a high-quality latent image on the photoconductor 5. So it becomes possible.
【００２１】前記レンズプレート2 は、カーボン繊維強
化液晶ポリマーを従来周知の射出成形法で所定形状に成
形することによって形成され、射出成形におけるカーボ
ン繊維強化液晶ポリマーの流動方向をレンズ5 の配列方
向に対し同一方向となしておくことにより、レンズプレ
ート2 の長手方向の熱膨張係数をベースプレート1 の熱
膨張係数に対し実質的に同一となすことができる。The lens plate 2 is formed by molding a carbon fiber reinforced liquid crystal polymer into a predetermined shape by a conventionally well-known injection molding method, and the flow direction of the carbon fiber reinforced liquid crystal polymer in the injection molding is set in the direction in which the lenses 5 are arranged. On the other hand, by setting them in the same direction, the coefficient of thermal expansion in the longitudinal direction of the lens plate 2 can be made substantially the same as the coefficient of thermal expansion of the base plate 1.
【００２２】また前記レンズプレート2 に支持された各
レンズ5 は各発光ダイオード素子4aが発する光を感光体
6 面に照射させる作用を為し、アクリル樹脂やポリカー
ボネート樹脂等の透明樹脂、或いはガラス等の透明無機
物で形成されたレンズが好適に使用される。Each of the lenses 5 supported on the lens plate 2 receives light emitted from each of the light emitting diode elements 4a.
A lens made of a transparent resin such as an acrylic resin or a polycarbonate resin or a transparent inorganic material such as a glass, which has an effect of irradiating six surfaces, is preferably used.
【００２３】尚、前記各レンズ5 はその外表面の一部を
レンズプレート2 にエポキシ樹脂系の弾性接着剤を介し
接着することによってレンズプレート2 に所定間隔で直
線状に接着される。Each of the lenses 5 is linearly bonded to the lens plate 2 at predetermined intervals by bonding a part of the outer surface of the lens 5 to the lens plate 2 via an epoxy resin-based elastic adhesive.
【００２４】更に前記発光ダイオード素子アレイ4 が実
装されたベースプレート1 はレンズ5 が支持されている
レンズプレート2 に一体成形で形成されているスペーサ
3 に固定されることによって各発光ダイオード素子アレ
イ4 と各レンズ5 とが所定距離を隔てて１対１に対応す
るように併設されている。The base plate 1 on which the light emitting diode element array 4 is mounted is a spacer formed integrally with a lens plate 2 on which a lens 5 is supported.
3, the light emitting diode element arrays 4 and the lenses 5 are provided side by side so as to correspond one to one with a predetermined distance therebetween.
【００２５】前記スペーサ3 はカーボン繊維強化液晶ポ
リマーを従来周知の射出成形法を採用することによって
レンズプレート2 を形成する際に同時に一体的に形成さ
れ、この時、射出成形におけるカーボン繊維強化液晶ポ
リマーの流動方向をレンズ5の焦点方向に対し同一方向
となしておくとスペーサ3 の熱膨張係数が極めて小さな
値となり、電子写真式プリンタの光源として使用した際
にスペーサ3 に熱が印加されてもスペーサ3 は殆ど熱膨
張せず、その結果、レンズプレート2 とベースプレート
1 は常に同一の間隔で併設され、各発光ダイオード素子
4aの発する光をレンズ5 を介して感光体面に正確、且つ
鮮明に結像させることが可能となる。The spacer 3 is integrally formed at the same time when the lens plate 2 is formed by adopting a conventionally known injection molding method of the carbon fiber reinforced liquid crystal polymer. If the direction of flow is the same as that of the focal direction of the lens 5, the thermal expansion coefficient of the spacer 3 will be extremely small, and even if heat is applied to the spacer 3 when used as a light source for an electrophotographic printer. The spacer 3 hardly thermally expands, so that the lens plate 2 and the base plate
1 is always installed at the same interval and each LED element
The light emitted by the light 4a can be accurately and clearly formed on the surface of the photoreceptor via the lens 5.
【００２６】また前記スペーサ3 はその下部に基準面3a
を有しており、該基準面3aにベースプレート1 の上面外
周部を当接固定させることによって各発光ダイオード素
子アレイ4 と各レンズ5 とは間に所定距離を隔てて１対
１に対応するようになっている。この場合、複数個のレ
ンズ5 を支持するレンズプレート2 はスペーサ3 に一体
成形で一体的に形成されており、スペーサ3 に多数の発
光ダイオード素子4 が実装されているベースプレート1
のみを固定するだけでレンズプレート2 に支持させた各
レンズ5 とベースプレート1 に実装させた各発光ダイオ
ード素子アレイ4 とを簡単、且つ正確に１対１に対応さ
せることができ、その結果、各発光ダイオード素子4aが
発する光をレンズ5 を介して感光体6 面に正確に照射
し、感光体6 に画像品質の高い潜像を形成することが可
能となる。The spacer 3 has a reference surface 3a at its lower part.
The light emitting diode element array 4 and each lens 5 correspond one-to-one with a predetermined distance therebetween by fixing the outer peripheral portion of the upper surface of the base plate 1 to the reference surface 3a. It has become. In this case, a lens plate 2 supporting a plurality of lenses 5 is formed integrally with a spacer 3 by integral molding, and a base plate 1 on which a large number of light emitting diode elements 4 are mounted.
It is possible to simply and accurately correspond one-to-one with each lens 5 supported on the lens plate 2 and each light emitting diode element array 4 mounted on the base plate 1 by fixing only The light emitted from the light emitting diode element 4a is accurately irradiated on the surface of the photoconductor 6 via the lens 5, and a latent image with high image quality can be formed on the photoconductor 6.
【００２７】かくして、本発明の画像装置によればベー
スプレート1 に直線状に実装されている発光ダイオード
素子アレイ4 の各発光ダイオード素子4aに所定の電力を
印加して各発光ダイオード素子4aを個別に選択的に発光
させ、該各発光ダイオード素子4aが発光した光をベース
プレート1 を透過させるとともにレンズ5 を介して外部
の感光体6 面に結像させ、感光体6 に所定の潜像を形成
することによって画像形成装置として機能する。Thus, according to the image apparatus of the present invention, a predetermined power is applied to each of the light emitting diode elements 4a of the light emitting diode element array 4 linearly mounted on the base plate 1 to individually separate the light emitting diode elements 4a. The light is selectively emitted, and the light emitted by each of the light emitting diode elements 4a is transmitted through the base plate 1 and is imaged on the surface of the external photoconductor 6 via the lens 5 to form a predetermined latent image on the photoconductor 6. This functions as an image forming apparatus.
【００２８】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能であり、例えばベースプレート1 とレン
ズプレート2 との間で、且つ隣接する発光ダイオード素
子アレイ4 間に遮光板8 を配しておくと、各発光ダイオ
ード素子アレイ4 の発光ダイオード素子4aが発する光は
隣接する発光ダイオード素子アレイ4 側に漏れようとし
てもその漏れが前記遮光板8 で完全に遮断され、その結
果、各発光ダイオード素子アレイ4 の発光ダイオード素
子4aが発する光はそれに１対１で対応するレンズ5 を介
してのみ感光体6 に照射結像され、感光体6 には不要な
光の照射によるにじみ等が皆無となって、極めて鮮明な
潜像を形成することが可能となる。従って、前記ベース
プレート1 とレンズプレート2 との間で、且つ隣接する
発光ダイオード素子アレイ4 間には遮光板8 を配してお
くことが好ましい。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the distance between the base plate 1 and the lens plate 2 can be changed. If a light-shielding plate 8 is arranged between the adjacent light-emitting diode element arrays 4, light emitted from the light-emitting diode elements 4a of each light-emitting diode element array 4 may leak to the adjacent light-emitting diode element array 4 even if the light is emitted. Leakage is completely blocked by the light-shielding plate 8, and as a result, light emitted from the light emitting diode elements 4a of each light emitting diode element array 4 is focused on the photoreceptor 6 only through the corresponding lens 5 on a one-to-one basis. As a result, there is no bleeding or the like due to unnecessary light irradiation on the photoreceptor 6, and an extremely clear latent image can be formed. Therefore, it is preferable to arrange a light shielding plate 8 between the base plate 1 and the lens plate 2 and between the adjacent light emitting diode element arrays 4.
【００２９】また前記遮光板8 は一体成形されているレ
ンズプレート2 とスペーサ3 に更に一体的に形成してお
くと遮光板8 の固定作業が省け、且つ遮光板8 を隣接す
る発光ダイオード素子アレイ4 間に正確に配することが
できる。従って、前記遮光板8 はレンズプレート2 及び
スペーサ3 とともに一体成形で一体的に形成しておくこ
とが好ましい。When the light shielding plate 8 is formed integrally with the lens plate 2 and the spacer 3 which are integrally formed, the operation of fixing the light shielding plate 8 can be omitted, and the light shielding diode 8 can be disposed adjacent to the light emitting diode element array. Can be placed exactly between 4 Therefore, it is preferable that the light shielding plate 8 is integrally formed with the lens plate 2 and the spacer 3 by integral molding.
【００３０】更に上述の実施例では光プリンタヘッド等
の画像形成装置に使用する場合を例に採って説明した
が、発光ダイオード素子アレイを固体撮像素子アレイに
変えてイメージセンサ等の画像読み取り装置にも使用可
能である。Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to an image forming apparatus such as an optical printer head has been described as an example. Can also be used.
【００３１】[0031]
【発明の効果】本発明の画像装置によれば、複数個の穴
を有したカーボン繊維強化液晶ポリマー製のレンズプレ
ートを、射出成形により、成形用材料の流動方向がレン
ズの配列方向に対し同一方向となるように形成して、そ
の長手方向の熱膨張係数を画像素子アレイが実装される
ガラス製ベースプレートと実質的に同一の値に設定する
ようにしたことから、レンズプレートとベースプレート
の両者に熱が印加されてもレンズプレートとベースプレ
ートは略同一の量だけ熱膨張し、各レンズと各画像素子
アレイとの間に位置ズレが発生することはない。従っ
て、この画像装置を光プリンタヘッド等の画像形成装置
に使用した場合、各レンズの中心を常に発光ダイオード
素子アレイの中心に位置させるとともに各発光ダイオー
ド素子アレイの発光ダイオード素子が発する光を感光体
の全面に良好に照射されることが可能となり、感光体に
鮮明で、正確な潜像を形成することができる。また同時
にこの画像装置をイメージセンサ等の画像読み取り装置
等に使用した場合、各レンズと各画像素子アレイとの間
に位置ズレがないことから外部画像をレンズを介して固
体撮像素子アレイの全面に正確に結像させることがで
き、固体撮像素子アレイに外部画像に対応した正確な電
気信号を発生させることもできる。According to the image apparatus of the present invention, the flow direction of the molding material is the same as the lens arrangement direction by injection molding a lens plate made of a carbon fiber reinforced liquid crystal polymer having a plurality of holes. Direction, and the coefficient of thermal expansion in the longitudinal direction is set to substantially the same value as the glass base plate on which the image element array is mounted, so that both the lens plate and the base plate Even if heat is applied, the lens plate and the base plate thermally expand by substantially the same amount, and no positional displacement occurs between each lens and each image element array. Therefore, when this image apparatus is used in an image forming apparatus such as an optical printer head, the center of each lens is always located at the center of the light emitting diode element array, and the light emitted from the light emitting diode elements of each light emitting diode element array Can be satisfactorily irradiated on the entire surface of the photosensitive member, and a clear and accurate latent image can be formed on the photosensitive member. At the same time, when this imaging device is used for an image reading device such as an image sensor, since there is no displacement between each lens and each image element array, an external image is applied to the entire surface of the solid-state imaging element array via the lens. An image can be formed accurately, and an accurate electric signal corresponding to an external image can be generated in the solid-state imaging device array.
【００３２】また本発明の画像装置によれば、スペーサ
をレンズプレートと一体成形で形成するとともに下方に
基準面を設け、該基準面にベースプレートを当接位置決
めさせたことから、レンズプレートに支持させた各レン
ズとベースプレートに実装させた各画像素子アレイとを
簡単、且つ正確に１対１に対応させることができ、その
結果、画像形成装置として使用した際には発光ダイオー
ド素子が発する光をレンズを介して感光体面に正確に照
射し、感光体に画像品質の高い潜像を形成することが可
能となり、また画像読み取り装置に使用した際には外部
画像をレンズを介して固体撮像素子アレイに正確に結像
させ、固体撮像素子アレイに外部画像に対応する正確な
電気信号を発生させることが可能となる。According to the image apparatus of the present invention, since the spacer is formed integrally with the lens plate and the reference surface is provided below, and the base plate is positioned in contact with the reference surface, the spacer is supported by the lens plate. Each lens and each image element array mounted on the base plate can be easily and accurately made to correspond one-to-one. As a result, when used as an image forming apparatus, light emitted from the light-emitting diode element is transmitted to the lens. It is possible to accurately irradiate the photoconductor surface through the, and to form a latent image of high image quality on the photoconductor, and when used in an image reading device, an external image is transferred to the solid-state image sensor array via a lens. It is possible to accurately form an image and generate an accurate electric signal corresponding to an external image in the solid-state imaging device array.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の画像装置を画像形成装置としての光プ
リンタヘッドに採用した場合の一実施例を示す断面図で
ある。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an embodiment in which an image forming apparatus according to the present invention is applied to an optical printer head as an image forming apparatus.
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line XX of FIG.
1 ・・・ベースプレート、2 ・・・レンズプレート、3
・・・スペーサ、3a・・・基準面、4 ・・・発光ダイオ
ード素子アレイ（画像素子アレイ）、4a・・・発光ダイ
オード素子、5 ・・・レンズ1 ・ ・ ・ Base plate, 2 ・ ・ ・ Lens plate, 3
... spacer, 3a ... reference plane, 4 ... light emitting diode element array (image element array), 4a ... light emitting diode element, 5 ... lens
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｈ０４Ｎ 1/036 Ａ Ｈ０４Ｎ 1/028 1/036 (56)参考文献 特開 平５−307140（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−264469（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−157602（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−336518（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−169754（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−128449（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455 G02B 7/02 G02B 27/18 H01L 33/00 H04N 1/028 H04N 1/036 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 33/00 H04N 1/036 A H04N 1/028 1/036 (56) References JP-A-5-307140 (JP, A) JP-A-1-264469 (JP, A) JP-A-3-157602 (JP, A) JP-A-4-336518 (JP, A) JP-A-63-169754 (JP, U) JP-A-58-128449 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455 G02B 7/02 G02B 27/18 H01L 33/00 H04N 1/028 H04N 1/036
Claims (1)
列支持されるとともに該各レンズに対応する複数個の穴
を有した長尺状のカーボン繊維強化液晶ポリマー製レン
ズプレートと、多数の画像素子アレイが直線状に配列実
装された長尺状のガラス製ベースプレートとを、各レン
ズと各画像素子アレイとが１対１に対応するようにし
て、間にスペーサを介し併設固定させた画像装置であっ
て、 前記複数個の穴を有したレンズプレートは、その長手方
向の熱膨張係数をベースペレートと実質的に同一の値に
設定すべく、射出成形により、成形用材料の流動方向が
レンズの配列方向に対し同一方向となるようにして形成
されており、 且つ前記スペーサを前記レンズプレートの幅方向の両側
にレンズプレートと一体成形で形成するとともに該スペ
ーサの下方に基準面を設け、この基準面に前記ベースプ
レートを当接位置決めさせたことを特徴とする画像装
置。An elongated carbon fiber reinforced liquid crystal polymer lens having a plurality of lenses linearly arranged and supported at predetermined intervals and having a plurality of holes corresponding to the respective lenses. A lens plate and a long glass base plate on which a number of image element arrays are linearly arranged and mounted are arranged such that each lens and each image element array correspond one to one, and a spacer is interposed therebetween. An image device fixedly attached to the lens plate, wherein the lens plate having the plurality of holes has a longitudinal direction.
In order to set the thermal expansion coefficient of the direction to substantially the same value as that of the base plate, it is formed by injection molding so that the flow direction of the molding material is the same as the lens arrangement direction, An image wherein the spacer is formed integrally with the lens plate on both sides in the width direction of the lens plate, and a reference surface is provided below the spacer, and the base plate is positioned in contact with the reference surface. apparatus.
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Applications Claiming Priority (1)
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Families Citing this family (2)
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1993
- 1993-05-21 JP JP11988593A patent/JP2958212B2/en not_active Expired - Fee Related
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