JP3447703B2 - Optical print head and electrophotographic printer - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光プリントヘッド及び
電子写真プリンタに関するものである。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to optical printheads and electrophotographic printers.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、レーザプリンタ、発光ダイオード
プリンタ、液晶プリンタ等のノンインパクトプリンタに
おいては、光プリントヘッドによって感光体ドラムの表
面を照射し、露光して静電潜像を形成するようになって
いる。特に、発光ダイオードプリンタは、発光ダイオー
ド（以下「ＬＥＤ素子」という。）を直線状に複数個配
列したＬＥＤアレイチップ及びロッドレンズアレイだけ
で光プリントヘッド、すなわち、ＬＥＤアレイヘッドを
構成することができる点で注目されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a non-impact printer such as a laser printer, a light emitting diode printer or a liquid crystal printer, an optical print head irradiates the surface of a photosensitive drum and exposes it to form an electrostatic latent image. ing. In particular, in a light emitting diode printer, an optical print head, that is, an LED array head, can be configured only by an LED array chip and a rod lens array in which a plurality of light emitting diodes (hereinafter referred to as “LED elements”) are linearly arranged. Attention is paid to the point.

【０００３】図３は従来の電子写真プリンタの概略図で
ある。FIG. 3 is a schematic view of a conventional electrophotographic printer.

【０００４】図において、１１は感光体ドラム、１２は
該感光体ドラム１１を帯電させる帯電器、１３は前記感
光体ドラム１１を露光し、該感光体ドラム１１上に静電
潜像を形成するＬＥＤアレイヘッド、１４は前記感光体
ドラム１１上の静電潜像を現像してトナー像を形成する
現像器、１５はトナー像を用紙１６に転写する転写器、
１７は用紙１６に転写されたトナー像を定着する定着
器、１８は前記感光体ドラム１１上に残留したトナーを
除去する清掃器、１９は前記感光体ドラム１１上に残留
した電荷を除去する除電ランプ、２０は用紙カセット、
２１ａは用紙スタッカである。In the figure, 11 is a photosensitive drum, 12 is a charger for charging the photosensitive drum 11, 13 is an exposure of the photosensitive drum 11, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 11. An LED array head, 14 is a developing device that develops the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 to form a toner image, and 15 is a transfer device that transfers the toner image onto the paper 16.
Reference numeral 17 is a fixing device for fixing the toner image transferred onto the paper 16, 18 is a cleaning device for removing the toner remaining on the photosensitive drum 11, and 19 is a charge removing device for removing the electric charge remaining on the photosensitive drum 11. Lamp, 20 is a paper cassette,
21a is a paper stacker.

【０００５】前記ＬＥＤアレイヘッド１３の図示されな
い発光素子、例えばＬＥＤ素子が選択的に発光動作を行
うと、帯電器１２によって一様に、かつ、均一に帯電さ
せられた感光体ドラム１１上に静電潜像が形成され、該
静電潜像に応じてトナーが現像器１４から感光体ドラム
１１の表面に付着し、現像器１４によってトナー像が形
成される。When a light emitting element (not shown) of the LED array head 13, for example, an LED element selectively performs a light emitting operation, it is statically placed on the photosensitive drum 11 which is uniformly and uniformly charged by the charger 12. An electrostatic latent image is formed, and toner adheres to the surface of the photoconductor drum 11 from the developing device 14 according to the electrostatic latent image, and the developing device 14 forms a toner image.

【０００６】一方、用紙カセット２０から給紙された用
紙１６は、感光体ドラム１１と転写器１５との間を通過
する。このとき、トナー像は、転写器１５によって用紙
１６に転写され、その後、定着器１７によって定着さ
れ、用紙１６は用紙スタッカ２１ａに収納される。On the other hand, the paper 16 fed from the paper cassette 20 passes between the photosensitive drum 11 and the transfer unit 15. At this time, the toner image is transferred onto the paper 16 by the transfer device 15, then fixed by the fixing device 17, and the paper 16 is stored in the paper stacker 21a.

【０００７】一方、感光体ドラム１１においては、清掃
器１８によって感光体ドラム１１上に残留したトナーが
除去されるとともに、除電ランプ１９によって感光体ド
ラム１１上に残留した電荷が除去されて、次の帯電プロ
セス以降の各プロセスに備える。なお、感光体ドラム１
１を等速回転させるための図示されない駆動手段及び給
紙用の駆動手段としては、ＤＣモータ又はＡＣモータが
用いられる。On the other hand, in the photoconductor drum 11, the cleaning device 18 removes the toner remaining on the photoconductor drum 11, and the charge elimination lamp 19 removes the electric charge remaining on the photoconductor drum 11. Prepare for each process after the charging process. The photosensitive drum 1
A DC motor or an AC motor is used as a drive unit (not shown) for rotating the unit 1 at a constant speed and a drive unit for paper feeding.

【０００８】図４は従来のＬＥＤアレイヘッドと感光体
ドラムの関係を示す図である。図の（ａ）はＬＥＤアレ
イヘッドの取付状態を示す断面図、（ｂ）はＬＥＤアレ
イヘッドの取付状態を示す正面図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between a conventional LED array head and a photosensitive drum. (A) of the figure is a cross-sectional view showing the mounted state of the LED array head, and (b) is a front view showing the mounted state of the LED array head.

【０００９】図において、１３はＬＥＤアレイヘッドで
あり、該ＬＥＤアレイヘッド１３は、直線状に複数個の
ＬＥＤアレイチップ２１が配列された基板２２、及び前
記ＬＥＤアレイチップ２１に対向して配設されたロッド
レンズアレイ２３を有し、それらが支持部材２４によっ
て支持される。前記ＬＥＤアレイチップ２１には、更に
直線状に複数個のＬＥＤ素子が配列される。また、２６
は支持台であり、該支持台２６は、前記感光体ドラム１
１を回転自在に支持するとともに、突当て面２７ａ、２
７ｂにおいて支持部材２４を支持する。その結果、ＬＥ
Ｄアレイヘッド１３と感光体ドラム１１との位置関係が
設定される。In the figure, 13 is an LED array head, and the LED array head 13 is arranged so as to face a substrate 22 on which a plurality of LED array chips 21 are linearly arranged and the LED array chip 21. A rod lens array 23, which is supported by a support member 24. A plurality of LED elements are further linearly arranged on the LED array chip 21. Also, 26
Is a support base, and the support base 26 is the photosensitive drum 1
1 rotatably supports the abutting surfaces 27a, 2
The support member 24 is supported at 7b. As a result, LE
The positional relationship between the D array head 13 and the photosensitive drum 11 is set.

【００１０】なお、２５は前記支持部材２４を支持台２
６の方向に付勢して位置ずれを防止するための板ばねで
ある。Reference numeral 25 denotes the support member 24 for supporting the support base 2.
6 is a leaf spring for urging in the direction of 6 to prevent displacement.

【００１１】図２は従来のＬＥＤアレイヘッドの断面図
である。図の（ａ）は横断面図を、（ｂ）は縦断面図を
示す。FIG. 2 is a sectional view of a conventional LED array head. In the figure, (a) is a horizontal sectional view and (b) is a vertical sectional view.

【００１２】図において、２１はＬＥＤアレイチップ、
２２は基板、２３はロッドレンズアレイ、２４は支持部
材、３１はドライバＩＣである。前記ＬＥＤアレイチッ
プ２１とドライバＩＣ３１との接続、及びドライバＩＣ
３１と基板２２上の信号線との接続は、ワイヤ・ボンデ
ィングによって行われる。３２は前記基板２２、ＬＥＤ
アレイチップ２１及びドライバＩＣ３１によって形成さ
れる基板ユニットである。該基板ユニット３２は、ロッ
ドレンズアレイ２３を備えた支持部材２４によって放熱
板３３と共に保持され、固定されている。この場合、前
記ロッドレンズアレイ２３は、支持部材２４の開口３５
ａに嵌（は）め込まれ、突当て面３５ｂに対して突き当
てられた状態で接着剤３６によって固定される。In the figure, 21 is an LED array chip,
Reference numeral 22 is a substrate, 23 is a rod lens array, 24 is a support member, and 31 is a driver IC. Connection between the LED array chip 21 and the driver IC 31, and driver IC
The connection between 31 and the signal line on the substrate 22 is performed by wire bonding. 32 is the substrate 22, LED
It is a substrate unit formed by the array chip 21 and the driver IC 31. The substrate unit 32 is held and fixed together with the heat dissipation plate 33 by the supporting member 24 having the rod lens array 23. In this case, the rod lens array 23 has the opening 35 of the support member 24.
It is fitted (fitted) in a and fixed by the adhesive 36 in a state of being abutted against the abutting surface 35b.

【００１３】前記放熱板３３は、アルミニウム合金によ
って形成され、図示されないＬＥＤ素子の発光によって
発生させられた熱を放散するとともに、ＬＥＤアレイヘ
ッド１３（図３）自体の剛性を高くしている。The heat dissipation plate 33 is formed of an aluminum alloy and dissipates the heat generated by the light emission of an LED element (not shown) and increases the rigidity of the LED array head 13 (FIG. 3) itself.

【００１４】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
成の光プリントヘッドにおいては、製造時に発生させら
れたロッドレンズアレイ２３の反りを十分に矯正するこ
とができず、ロッドレンズアレイ２３の位置決めを容易
に、かつ、正確に行うことができない。However, in the optical print head having the above-described structure, the warp of the rod lens array 23 generated at the time of manufacture cannot be sufficiently corrected, and the rod lens array 23 can be easily positioned. It cannot be done accurately and accurately.

【００１５】図５は従来の光プリントヘッドにおけるロ
ッドレンズアレイの配設状態図である。図の（ａ）は横
方向の反りを示す図、（ｂ）は縦方向の反りを示す図で
ある。FIG. 5 is an arrangement view of a rod lens array in a conventional optical print head. (A) of a figure is a figure which shows a warp of a horizontal direction, (b) is a figure which shows a warp of a vertical direction.

【００１６】図において、２３はロッドレンズアレイで
ある。該ロッドレンズアレイ２３を支持部材２４（図
２）に接着剤３６で固定するに当たり、ロッドレンズア
レイ２３に図示されない矯正治具を上から押し当てて反
りを矯正し、その後は接着剤３６の拘束力によって反り
が矯正された状態を維持している。また、ロッドレンズ
アレイ２３と支持部材２４との突当て面３５ｂは、ロッ
ドレンズアレイ２３の両端に２箇所あるだけであり、そ
の他の部分には何ら支持部が無い。したがって、矯正治
具を上から押し当てただけでは横方向の反りだけでな
く、縦方向の反りも矯正することができない。In the figure, 23 is a rod lens array. When fixing the rod lens array 23 to the support member 24 (FIG. 2) with the adhesive 36, a correction jig (not shown) is pressed against the rod lens array 23 from above to correct the warp, and then the adhesive 36 is restrained. The warp is maintained by the force. Further, there are only two abutting surfaces 35b between the rod lens array 23 and the supporting member 24 at both ends of the rod lens array 23, and there is no supporting portion at other portions. Therefore, it is not possible to correct not only the lateral warp but also the longitudinal warp just by pressing the correction jig from above.

【００１７】そして、ロッドレンズアレイ２３の光軸が
基板２２に対して傾きやすい。The optical axis of the rod lens array 23 is likely to tilt with respect to the substrate 22.

【００１８】また、図示されないＬＥＤ素子の発光によ
って発生させられた熱を放散するために放熱板３３が配
設されているので、ＬＥＤアレイヘッド１３（図４）の
寸法が大きくなってしまう。Further, since the heat dissipation plate 33 is arranged to dissipate the heat generated by the light emission of the LED element (not shown), the size of the LED array head 13 (FIG. 4) becomes large.

【００１９】すなわち、前記放熱板３３は基板ユニット
３２と共に固定されているため、放熱板３３の放熱面積
がＬＥＤアレイレッド１３の底面積程度に限られてしま
う。したがって、放熱効果を高めるためには放熱板３３
に図示されないフィンを形成するか、ＬＥＤアレイヘッ
ド１３の横方向の幅を広くしなければならない。また、
ＬＥＤアレイヘッド１３の剛性は放熱板３３に依存して
いるので、剛性を高くするために放熱板３３の厚みを大
きくしなければならない。That is, since the heat dissipation plate 33 is fixed together with the substrate unit 32, the heat dissipation area of the heat dissipation plate 33 is limited to about the bottom area of the LED array red 13. Therefore, in order to enhance the heat dissipation effect, the heat dissipation plate 33
It is necessary to form a fin (not shown) or to widen the lateral width of the LED array head 13. Also,
Since the rigidity of the LED array head 13 depends on the heat dissipation plate 33, the thickness of the heat dissipation plate 33 must be increased in order to increase the rigidity.

【００２０】さらに、ＬＥＤアレイヘッド１３のＬＥＤ
アレイチップ２１及びロッドレンズアレイ２３の位置
は、それぞれの部品の寸法、取付位置等によって決まる
ので、寸法、取付位置等にばらつきがあると解像度が低
下してしまう。Further, the LEDs of the LED array head 13
Since the positions of the array chip 21 and the rod lens array 23 are determined by the dimensions, mounting positions, etc. of the respective parts, if the dimensions, mounting positions, etc. vary, the resolution will decrease.

【００２１】図６はロッドレンズアレイの配設位置の説
明図である。FIG. 6 is an explanatory view of the arrangement position of the rod lens array.

【００２２】図において、１１は感光体ドラム、２１は
ＬＥＤアレイチップ、２３はロッドレンズアレイ、Ａは
該ロッドレンズアレイ２３の長さに両側の焦点距離を加
えた長さ、すなわち、共役長（ＴＣ）である。該共役長
Ａは、印字の解像度が最も高くなるような長さに設定さ
れる。また、Ｐは共役長中心である。In the figure, 11 is a photosensitive drum, 21 is an LED array chip, 23 is a rod lens array, and A is the length of the rod lens array 23 plus the focal lengths on both sides, that is, the conjugate length ( TC). The conjugate length A is set to a length that maximizes the printing resolution. Further, P is the conjugate length center.

【００２３】固体走査型のＬＥＤアレイヘッド１３（図
４）ではロッドレンズアレイ２３を使用しているため、
図に示されるように、ＬＥＤアレイチップ２１の発光面
２８、感光体ドラム１１の照射面３０等とロッドレンズ
アレイ２３の焦点位置とが一致しなければならない。と
ころが、ＬＥＤアレイヘッド１３と感光体ドラム１１と
の位置関係は、支持台２６、支持部材２４等の寸法、及
びロッドレンズアレイ２３の取付位置に大きく依存する
が、それぞれの部品の寸法、取付位置等にばらつきがあ
るためにロッドレンズアレイ２３を精度良く配設するこ
とができない。したがって、ロッドレンズアレイ２３の
焦点位置がＬＥＤアレイチップ２１の発光面２８、感光
体ドラム１１の照射面３０等と一致せず、印字の解像度
が低下してしまう。Since the solid-state scanning type LED array head 13 (FIG. 4) uses the rod lens array 23,
As shown in the figure, the light emitting surface 28 of the LED array chip 21, the irradiation surface 30 of the photoconductor drum 11, and the like must match the focal position of the rod lens array 23. However, the positional relationship between the LED array head 13 and the photosensitive drum 11 largely depends on the dimensions of the support base 26, the support member 24, etc., and the mounting position of the rod lens array 23. The rod lens array 23 cannot be accurately arranged due to variations in the above. Therefore, the focal position of the rod lens array 23 does not match the light emitting surface 28 of the LED array chip 21, the irradiation surface 30 of the photosensitive drum 11, etc., and the printing resolution is reduced.

【００２４】図７は発光面と照射面間の距離の変化につ
いての説明図、図８は発光面と照射面との間の距離を変
化させたときの解像度曲線図である。図８において、横
軸は、ギャップｄ（図７）の中心（ｄ／２）とロッドレ
ンズアレイ２３の中心とのずれ、すなわち、ギャップｄ
に対するレンズの中心ずれを、縦軸は解像度ＭＴＦを採
っている。FIG. 7 is an explanatory view of the change in the distance between the light emitting surface and the irradiation surface, and FIG. 8 is a resolution curve diagram when the distance between the light emitting surface and the irradiation surface is changed. In FIG. 8, the horizontal axis represents the deviation between the center (d / 2) of the gap d (FIG. 7) and the center of the rod lens array 23, that is, the gap d.
And the vertical axis represents the resolution MTF.

【００２５】図において、１１は感光体ドラム、２１は
ＬＥＤアレイチップ、２３はロッドレンズアレイ、２８
は発光面、３０は照射面、Ａは共役長、Ｐは共役長中
心、ｄは発光面２８と照射面３０との間のギャップであ
る。In the figure, 11 is a photosensitive drum, 21 is an LED array chip, 23 is a rod lens array, 28
Is a light emitting surface, 30 is an irradiation surface, A is a conjugate length, P is a conjugate length center, and d is a gap between the light emitting surface 28 and the irradiation surface 30.

【００２６】図８に示されるように、焦点を照射面３０
に合わせたときに解像度ＭＴＦが最も大きくなるのは、
前記ギャップｄと共役長Ａとが等しいときであり、両者
が異なると解像度ＭＴＦは低下する。特に、ギャップｄ
が共役長Ａより短くなると、解像度曲線の傾斜が急にな
り、レンズの中心ずれΔＺが小さくても解像度ＭＴＦは
かなり低下してしまう。As shown in FIG. 8, the focus is focused on the irradiation surface 30.
The highest resolution MTF when
This is when the gap d and the conjugate length A are equal, and if they are different, the resolution MTF is lowered. In particular, the gap d
Is shorter than the conjugate length A, the inclination of the resolution curve becomes steep, and the resolution MTF is considerably lowered even if the center deviation ΔZ of the lens is small.

【００２７】逆にギャップｄが共役長Ａより長くなる
と、解像度曲線の傾斜が緩やかになり、ギャップｄの中
心（ｄ／２）がロッドレンズアレイ２３の中心と一致し
ているとき（ΔＺ＝０）の解像度ＭＴＦは、ギャップｄ
と共役長Ａとを等しくした場合より低いが、ある程度ロ
ッドレンズアレイ２３の中心がずれたときの解像度ＭＴ
Ｆは、ギャップｄと共役長Ａとを等しくした場合より高
くなるという逆転現象が見られる。On the contrary, when the gap d becomes longer than the conjugate length A, the inclination of the resolution curve becomes gentle and the center (d / 2) of the gap d coincides with the center of the rod lens array 23 (ΔZ = 0. ) Resolution MTF is the gap d
Is lower than the case where the conjugate length A is equal to the conjugate length A, but the resolution MT is obtained when the center of the rod lens array 23 deviates to some extent.
The reversal phenomenon that F becomes higher than that when the gap d and the conjugate length A are equal is observed.

【００２８】以上の結果から分かるように、ギャップｄ
と共役長Ａとが等しいときの解像度ＭＴＦは、ギャップ
ｄの中心（ｄ／２）がロッドレンズアレイ２３の中心と
一致したときは高いが、ロッドレンズアレイ２３の中心
がずれたときは減小率が大きく、ギャップｄがＡ＋０．
１〔ｍｍ〕であるとき、及びＡ＋０．２〔ｍｍ〕である
ときに比べ逆に低くなってしまう。As can be seen from the above results, the gap d
And the conjugate length A are equal, the resolution MTF is high when the center (d / 2) of the gap d coincides with the center of the rod lens array 23, but decreases when the center of the rod lens array 23 deviates. The rate is large and the gap d is A + 0.
On the contrary, when it is 1 [mm] and when it is A + 0.2 [mm], it becomes low.

【００２９】本発明は、前記従来の光プリントヘッドの
問題点を解決して、小型化及び軽量化することができ、
放熱効果及び剛性を高くすることができる光プリントヘ
ッド及び電子写真プリンタを提供することを目的とす
る。According to the present invention, the problems of the conventional optical print head can be solved, and the size and weight can be reduced.
An object of the present invention is to provide an optical print head and an electrophotographic printer capable of enhancing heat dissipation effect and rigidity.

【００３０】[0030]

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の光
プリントヘッドにおいては、基板と、該基板上において
直線状に複数個配列された発光素子と、該発光素子と対
向させて配設され、該発光素子の光を集光するロッドレ
ンズアレイと、一端側で前記基板を、他端側で前記ロッ
ドレンズアレイを支持する支持部材と、側板及び底板を
備え、前記支持部材の一端側に前記側板を接触させ、前
記基板に前記底板を接触させて前記支持部材の一端側で
前記基板を支持し、かつ、該基板の全体及び支持部材を
包囲して保持し、発光素子によって発生する熱を放散す
るために「コ」字状の形状を有する放熱板とを有する。Therefore, in the optical print head of the present invention, a substrate, a plurality of light emitting elements linearly arranged on the substrate, and the light emitting element are arranged so as to face each other. A rod lens array that collects the light of the light emitting element; a support member that supports the substrate at one end side and the rod lens array at the other end side; and a side plate and a bottom plate. The side plate is brought into contact with the substrate, the bottom plate is brought into contact with the substrate to support the substrate at one end side of the supporting member, and the entire substrate and the supporting member are surrounded and held, and heat generated by the light emitting element. And a heat dissipation plate having a "U" shape to dissipate the heat.

【００３１】[0031]

【作用】本発明によれば、前記のように光プリントヘッ
ドにおいては、基板と、該基板上において直線状に複数
個配列された発光素子と、該発光素子と対向させて配設
され、該発光素子の光を集光するロッドレンズアレイ
と、一端側で前記基板を、他端側で前記ロッドレンズア
レイを支持する支持部材と、側板及び底板を備え、前記
支持部材の一端側に前記側板を接触させ、前記基板に前
記底板を接触させて前記支持部材の一端側で前記基板を
支持し、かつ、該基板の全体及び支持部材を包囲して保
持し、発光素子によって発生する熱を放散するために
「コ」字状の形状を有する放熱板とを有する。According to the present invention, as described above, in the optical print head, the substrate, the plurality of light emitting elements linearly arranged on the substrate, and the light emitting elements are arranged so as to face each other. A rod lens array that collects the light of the light emitting element, a support member that supports the substrate at one end side and a rod plate that supports the rod lens array at the other end side, and a side plate and a bottom plate are provided. And the bottom plate is brought into contact with the substrate to support the substrate at one end side of the supporting member, and also to surround and hold the entire substrate and the supporting member to dissipate heat generated by the light emitting element. In order to do so, the heat sink having a “U” shape is provided.

【００３２】この場合、前記基板の全体及び支持部材を
包囲して保持する「コ」字状の形状を有する放熱板が配
設される。該放熱板は、発光素子によって発生する熱を
放散する。In this case, a heat dissipation plate having a "U" shape for surrounding and holding the entire substrate and the supporting member is provided. The heat dissipation plate dissipates heat generated by the light emitting element.

【００３３】[0033]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。なお、この場合、電子写真プリ
ンタに組み込まれる光プリントヘッドについて説明す
る。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. In this case, the optical print head incorporated in the electrophotographic printer will be described.

【００３４】図１は本発明の第１の実施例を示す光プリ
ントヘッドの断面図、図９は本発明の第１の実施例を示
す光プリントヘッドの平面図である。FIG. 1 is a sectional view of an optical print head showing the first embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a plan view of the optical print head showing the first embodiment of the present invention.

【００３５】図において、２１は図示されない発光素
子、例えば、ＬＥＤ素子が直線状に複数個配列されたＬ
ＥＤアレイチップ、２２は該ＬＥＤアレイチップ２１を
支持する基板、２３は前記ＬＥＤアレイチップ２１に対
向して配設され、前記ＬＥＤ素子の光を集光するロッド
レンズアレイ、２４は前記基板２２及びロッドレンズア
レイ２３を支持する支持部材、３１は前記各ＬＥＤ素子
を駆動するドライバＩＣである。また、３２は前記ＬＥ
Ｄアレイチップ２１、基板２２及びドライバＩＣ３１か
ら成る基板ユニットである。In the figure, reference numeral 21 denotes a light emitting element (not shown), for example, an L in which a plurality of LED elements are linearly arranged.
An ED array chip, 22 is a substrate that supports the LED array chip 21, 23 is a rod lens array that is arranged so as to face the LED array chip 21, and collects light from the LED elements, and 24 is the substrate 22 and A support member that supports the rod lens array 23, and 31 is a driver IC that drives the LED elements. 32 is the LE
It is a substrate unit including a D array chip 21, a substrate 22, and a driver IC 31.

【００３６】前記支持部材２４は、ポリカーボネートで
形成され、一端側で基板２２を支持するとともに、他端
側にロッドレンズアレイ２３を支持するための支持部２
４ａ及びばね部２４ｂを有する。前記支持部２４ａには
段部２４ｃが形成され、前記ロッドレンズアレイ２３の
下端を段部２４ｃに押し当てることによって、ロッドレ
ンズアレイ２３を一直線状に、かつ、ＬＥＤ素子に対し
て平行になるように支持することができる。The support member 24 is made of polycarbonate, and supports the substrate 22 at one end and supports the rod lens array 23 at the other end.
4a and the spring part 24b. A step portion 24c is formed on the support portion 24a, and the lower end of the rod lens array 23 is pressed against the step portion 24c so that the rod lens array 23 is aligned and parallel to the LED element. Can be supported by.

【００３７】このとき、前記ばね部２４ｂがロッドレン
ズアレイ２３の側面を長手方向の全体にわたって連線的
に支持部２４ａに対して押圧し、横方向の反りを矯正す
る。また、そのときロッドレンズアレイ２３と支持部２
４ａとの間に発生する摩擦力によって縦方向の反りも矯
正される。また、ロッドレンズアレイ２３がＬＥＤ素子
に対して平行になるように、そして、ロッドレンズアレ
イ２３の光軸が基板２２に対して垂直になるように保持
され、固定される。At this time, the spring portion 24b linearly presses the side surface of the rod lens array 23 against the support portion 24a over the entire longitudinal direction, and corrects the lateral warp. At that time, the rod lens array 23 and the support 2
The warp in the vertical direction is also corrected by the frictional force generated between 4a and 4a. Further, the rod lens array 23 is held and fixed so that the rod lens array 23 is parallel to the LED elements and the optical axis of the rod lens array 23 is perpendicular to the substrate 22.

【００３８】前記支持部材２４及び基板ユニット３２
は、放熱板３８によって包囲され、該放熱板３８の底板
３８ａの内面に基板ユニット３２が接触させられる。ま
た、前記放熱板３８は、前記底板３８ａ、及び該底板３
８ａから直角に立ち上がる側板３８ｂを備える。したが
って、前記支持部材２４のばね部２４ｂがロッドレンズ
アレイ２３を支持部２４ａに対して押圧する力によっ
て、支持部材２４が前記側板３８ｂの内面に圧接され
る。The support member 24 and the substrate unit 32
Is surrounded by a heat radiating plate 38, and the substrate unit 32 is brought into contact with the inner surface of the bottom plate 38a of the heat radiating plate 38. The heat dissipation plate 38 includes the bottom plate 38a and the bottom plate 3a.
A side plate 38b standing upright from 8a is provided. Therefore, the support member 24 is pressed against the inner surface of the side plate 38b by the force of the spring portion 24b of the support member 24 pressing the rod lens array 23 against the support portion 24a.

【００３９】このように、本発明の光プリントヘッドに
おいては、ロッドレンズアレイ２３の横方向及び縦方向
の反りが矯正され、ロッドレンズアレイ２３が反った
り、傾斜したりすることがなくなり、更に放熱板３８に
よって全体が保持され固定されているため、容易に、か
つ、確実にロッドレンズアレイ２３を位置決めすること
ができる。As described above, in the optical print head of the present invention, the warp in the horizontal and vertical directions of the rod lens array 23 is corrected, the rod lens array 23 is prevented from warping and tilting, and the heat radiation is further improved. Since the whole is held and fixed by the plate 38, the rod lens array 23 can be positioned easily and reliably.

【００４０】図１０は本発明の第２の実施例を示す光プ
リントヘッドの平面図である。FIG. 10 is a plan view of an optical print head showing a second embodiment of the present invention.

【００４１】図において、２３はロッドレンズアレイ、
２４は支持部材、２４ｄは前記ロッドレンズアレイ２３
を長手方向の全体にわたって少なくとも３箇所で局部的
に支持する支持部、２４ｅは該支持部２４ｄに対向させ
て配設させられ、ロッドレンズアレイ２３の側面を押圧
するばね部である。この場合、支持部２４ｄ及びばね部
２４ｅが部分的にロッドレンズアレイ２３を支持するた
め、支持部材２４とロッドレンズアレイ２３との接触性
が良くなる。In the figure, 23 is a rod lens array,
24 is a support member, 24d is the rod lens array 23
Is a support part for locally supporting at least three points over the entire lengthwise direction, and 24e is a spring part which is arranged so as to face the support part 24d and presses the side surface of the rod lens array 23. In this case, since the support portion 24d and the spring portion 24e partially support the rod lens array 23, the contact between the support member 24 and the rod lens array 23 is improved.

【００４２】図１１は本発明の第３の実施例を示す光プ
リントヘッドの断面図である。FIG. 11 is a sectional view of an optical print head showing a third embodiment of the present invention.

【００４３】図において、２１は図示されないＬＥＤ素
子が直線状に複数個配列されたＬＥＤアレイチップ、２
２は該ＬＥＤアレイチップ２１を支持する基板、２３は
前記ＬＥＤアレイチップ２１に対向させて配設させられ
たロッドレンズアレイ、２４は前記基板２２を支持する
支持部材、３１は前記各ＬＥＤ素子を駆動するドライバ
ＩＣである。また、３２は前記ＬＥＤアレイチップ２
１、基板２２及びドライバＩＣ３１から成る基板ユニッ
トである。In the drawing, 21 is an LED array chip in which a plurality of LED elements (not shown) are linearly arranged, 2
2 is a substrate that supports the LED array chip 21, 23 is a rod lens array disposed so as to face the LED array chip 21, 24 is a support member that supports the substrate 22, and 31 is each LED element. It is a driver IC to be driven. 32 is the LED array chip 2
1 is a substrate unit including a substrate 22, and a driver IC 31.

【００４４】前記支持部材２４及び基板ユニット３２
は、放熱板３８によって包囲され、該放熱板３８の底板
３８ａの内面に基板ユニット３２が接触させられる。ま
た、前記放熱板３８は、前記底板３８ａ、及び該底板３
８ａから直角に立ち上がる側板３８ｂを備える。The support member 24 and the substrate unit 32
Is surrounded by a heat radiating plate 38, and the substrate unit 32 is brought into contact with the inner surface of the bottom plate 38a of the heat radiating plate 38. The heat dissipation plate 38 includes the bottom plate 38a and the bottom plate 3a.
A side plate 38b standing upright from 8a is provided.

【００４５】このような構造にすることによって、ＬＥ
Ｄアレイヘッド１３（図４参照）の底面及び両側面から
放熱させることができ、かつ、放熱板３８を厚くしなく
ても側板３８ｂを高くすることによって放熱効果及び剛
性を高くすることができる。したがって、ＬＥＤアレイ
ヘッド１３を小型化及び軽量化することができる。With such a structure, LE
Heat can be radiated from the bottom surface and both side surfaces of the D array head 13 (see FIG. 4), and the heat dissipation effect and rigidity can be enhanced by elevating the side plate 38 b without making the heat radiating plate 38 thick. Therefore, the LED array head 13 can be reduced in size and weight.

【００４６】ところで、図８に示されたように、ギャッ
プｄ（図７参照）が共役長Ａより長くなると、レンズの
中心ずれΔＺが発生しても解像度ＭＴＦはほとんど減小
しない傾向にあり、印字の解像度を製品ごとにほぼ一定
に保つことができる。また、ギャップｄが共役長Ａより
短くなると、解像度曲線の傾きが急になり、レンズの中
心ずれΔＺに対する解像度ＭＴＦの減小率が大きくな
る。By the way, as shown in FIG. 8, when the gap d (see FIG. 7) becomes longer than the conjugate length A, the resolution MTF tends to be hardly reduced even if the center deviation ΔZ of the lens occurs. The printing resolution can be kept almost constant for each product. When the gap d is shorter than the conjugate length A, the inclination of the resolution curve becomes steep, and the reduction rate of the resolution MTF with respect to the lens center deviation ΔZ increases.

【００４７】そこで、前記各実施例のＬＥＤアレイヘッ
ド１３において、ロッドレンズアレイ２３の配設位置は
次のように設定される。Therefore, in the LED array head 13 of each of the above embodiments, the arrangement position of the rod lens array 23 is set as follows.

【００４８】図１２はギャップのずれと解像度の減小率
との関係図、図１３はギャップのずれと解像度との関係
図である。図１２において、横軸はギャップｄと共役長
Ａとの差、すなわち、ギャップｄのずれΔｄを、縦軸は
解像度ＭＴＦの最大値ＭＴＦ _MAX と各解像度ＭＴＦとの
差、すなわち、偏差ΔＭＴＦを採っている。また、図１
３において、横軸はギャップｄのずれΔｄを、縦軸は解
像度ＭＴＦを採っている。FIG. 12 shows gap deviation and resolution reduction rate.
Fig. 13 shows the relationship between the gap deviation and the resolution.
It is a figure. In FIG. 12, the horizontal axis represents the gap d and the conjugate length.
The vertical axis represents the difference from A, that is, the gap Δd of the gap d.
Maximum value of resolution MTF MTF _MAXAnd each resolution MTF
The difference, that is, the deviation ΔMTF is taken. Also, FIG.
In Fig. 3, the horizontal axis is the gap Δd of the gap d, and the vertical axis is the solution.
The image MTF is adopted.

【００４９】図に示されるように、ギャップｄがレンズ
共役長Ａより長くなるほど解像度ＭＴＦの偏差ΔＭＴＦ
は減小する傾向にあり、一定レベルの印字の解像度を得
るためには、一般にレンズの中心ずれΔＺに対する解像
度ＭＴＦの偏差ΔＭＴＦを１５〔％〕以下に抑える必要
がある。すなわち、 ΔＺ＝±１００〔μｍ〕 のずれが発生しても偏差ΔＭＴＦを１５〔％〕以下にす
るためには、 ｄ≧０〔ｍｍ〕 ……（１） であることが要求される。As shown in the figure, as the gap d becomes longer than the lens conjugate length A, the deviation ΔMTF of the resolution MTF.
Tends to decrease, and in order to obtain a certain level of printing resolution, it is generally necessary to suppress the deviation ΔMTF of the resolution MTF with respect to the lens center deviation ΔZ to 15% or less. That is, even if a deviation of ΔZ = ± 100 [μm] occurs, it is required that d ≧ 0 [mm] (1) so that the deviation ΔMTF is 15% or less.

【００５０】例えば、 ｄ＝Ａ−０．２〔ｍｍ〕 の場合、解像度ＭＴＦの最大値ＭＴＦ_MAX は５４〔％〕
であり、レンズの中心ずれΔＺが＋１００〔μｍ〕の場
合の解像度ＭＴＦは２４〔％〕であるから、偏差ΔＭＴ
Ｆは、 ΔＭＴＦ＝５４−２４＝３０〔％〕 になる。したがって、一定レベルの印字の解像度を得る
ことができない。For example, when d = A-0.2 [mm], the maximum value MTF _MAX of the resolution MTF is 54 [%].
And the resolution MTF when the lens center deviation ΔZ is +100 [μm] is 24 [%], the deviation ΔMT
F becomes ΔMTF = 54-24 = 30 [%]. Therefore, a certain level of printing resolution cannot be obtained.

【００５１】図１３において、ギャップｄのずれΔｄが
変化したときにレンズの中心ずれΔＺに対する解像度Ｍ
ＴＦの最大値ＭＴＦ_MAX 、最小値ＭＴＦ_MIN 、平均値Ｍ
ＴＦ _AVE が示される。図から分かるように、ギャップｄ
のずれΔｄの値の±０を境にマイナス側は解像度ＭＴＦ
の偏差ΔＭＴＦが大きく、プラス側は偏差ΔＭＴＦが小
さい。これによって、マイナス側よりプラス側において
解像度ＭＴＦが安定していることが分かる。In FIG. 13, the gap Δd of the gap d is
Resolution M for lens center deviation ΔZ when changed
Maximum value of TF MTF_MAX, Minimum MTF_MIN, Mean M
TF _AVEIs shown. As can be seen from the figure, the gap d
Of the deviation Δd of ± 0 on the negative side is the resolution MTF
Deviation ΔMTF is large, and deviation ΔMTF is small on the plus side.
Sai. By this, on the plus side from the minus side
It can be seen that the resolution MTF is stable.

【００５２】ところが、解像度ＭＴＦが４０〔％〕を下
回る場合は印字の解像度が悪くなってしまう。そこで、
印字品位を向上させるために、偏差ΔＭＴＦを１５
〔％〕以下に抑え、解像度ＭＴＦを４０〔％〕以上にす
る。したがって、式（１）の条件との論理積を採ってギ
ャップｄのずれΔｄを ０≦Δｄ≦＋０．３３６〔ｍｍ〕 になるように調整する。その結果、ロットレンズアレイ
２３の中心が多少ずれても印字の解像度はほとんど変化
することがなく、印字品位を向上させることができる。However, when the resolution MTF is less than 40%, the printing resolution becomes poor. Therefore,
To improve the printing quality, the deviation ΔMTF is set to 15
[%] Or less and the resolution MTF is set to 40 [%] or more. Therefore, the deviation Δd of the gap d is adjusted so as to be 0 ≦ Δd ≦ + 0.336 [mm] by taking the logical product with the condition of the expression (1). As a result, even if the center of the lot lens array 23 is slightly displaced, the printing resolution hardly changes, and the printing quality can be improved.

【００５３】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させるこ
とが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するも
のではない。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be variously modified within the scope of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.

【００５４】[0054]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、光プリントヘッドにおいては、基板と、該基板上
において直線状に複数個配列された発光素子と、該発光
素子と対向させて配設され、該発光素子の光を集光する
ロッドレンズアレイと、一端側で前記基板を、他端側で
前記ロッドレンズアレイを支持する支持部材と、側板及
び底板を備え、前記支持部材の一端側に前記側板を接触
させ、前記基板に前記底板を接触させて前記支持部材の
一端側で前記基板を支持し、かつ、該基板の全体及び支
持部材を包囲して保持し、発光素子によって発生する熱
を放散するために「コ」字状の形状を有する放熱板とを
有する。As described in detail above, according to the present invention, in an optical print head, a substrate, a plurality of light emitting elements linearly arranged on the substrate, and a light emitting element facing each other. And a support member for supporting the substrate at one end side and the rod lens array for the other end side, and a side plate and a bottom plate. The side plate is brought into contact with one end side of the substrate, the bottom plate is brought into contact with the substrate to support the substrate at the one end side of the supporting member, and the entire substrate and the supporting member are surrounded and held, A heat sink having a U-shape to dissipate the heat generated by the heat sink.

【００５５】この場合、前記基板の全体及び支持部材を
包囲して保持する「コ」字状の形状を有する放熱板が配
設される。該放熱板は、発光素子によって発生する熱を
放散する。In this case, a heat dissipation plate having a "U" shape for surrounding and holding the whole substrate and the supporting member is provided. The heat dissipation plate dissipates heat generated by the light emitting element.

【００５６】したがって、光プリントヘッドの底面及び
両側面から放熱させることができるので、光プリントヘ
ッドの寸法を大きくすることなく、放熱面積を広くし、
放熱効果及び剛性を高くすることができ、光プリントヘ
ッドを小型化及び軽量化することができる。Therefore, since heat can be radiated from the bottom surface and both side surfaces of the optical print head, the heat radiation area can be widened without increasing the size of the optical print head.
The heat dissipation effect and the rigidity can be enhanced, and the optical print head can be made compact and lightweight.

【００５７】そして、放熱板によって光プリントヘッド
の全体が保持され固定されるので、容易に、かつ、確実
にロッドレンズアレイを位置決めすることができる。Since the whole of the optical print head is held and fixed by the heat radiating plate, the rod lens array can be positioned easily and surely.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１の実施例を示す光プリントヘッド
の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical print head showing a first embodiment of the present invention.

【図２】従来のＬＥＤアレイヘッドの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a conventional LED array head.

【図３】従来の電子写真プリンタの概略図である。FIG. 3 is a schematic view of a conventional electrophotographic printer.

【図４】従来のＬＥＤアレイヘッドと感光体ドラムの関
係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a conventional LED array head and a photosensitive drum.

【図５】従来の光プリントヘッドにおけるロッドレンズ
アレイの配設状態図である。FIG. 5 is an arrangement view of a rod lens array in a conventional optical print head.

【図６】ロッドレンズアレイの配設位置の説明図であ
る。FIG. 6 is an explanatory diagram of a disposition position of a rod lens array.

【図７】発光面と照射面間の距離の変化についての説明
図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of changes in the distance between the light emitting surface and the irradiation surface.

【図８】発光面と照射面との間の距離を変化させたとき
の解像度曲線図である。FIG. 8 is a resolution curve diagram when the distance between the light emitting surface and the irradiation surface is changed.

【図９】本発明の第１の実施例を示す光プリントヘッド
の平面図である。FIG. 9 is a plan view of the optical print head showing the first embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の第２の実施例を示す光プリントヘッ
ドの平面図である。FIG. 10 is a plan view of an optical print head showing a second embodiment of the present invention.

【図１１】本発明の第３の実施例を示す光プリントヘッ
ドの断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of an optical print head showing a third embodiment of the present invention.

【図１２】ギャップのずれと解像度の減小率との関係図
である。FIG. 12 is a relationship diagram between a gap shift and a resolution reduction rate.

【図１３】ギャップのずれと解像度との関係図である。FIG. 13 is a diagram showing a relationship between gap deviation and resolution.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２２ 基板 ２３ ロッドレンズアレイ ２４ 支持部材 ３８ 放熱板 22 Substrate 23 Rod lens array 24 Support member 38 Heat sink

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚越 久 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−155140（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−532（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−84974（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−47554（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hisashi Tsukakoshi 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd. (56) Reference JP-A-59-155140 (JP, A) JP Flat 5-532 (JP, A) Japanese Unexamined Patent Publication 5-84974 (JP, A) Actually developed 61-47554 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. ⁷ , DB name) B41J 2 / 44 B41J 2/45 B41J 2/455

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 （ａ）基板と、 （ｂ）該基板上において直線状に複数個配列された発光
素子と、 （ｃ）該発光素子と対向させて配設され、該発光素子の
光を集光するロッドレンズアレイと、 （ｄ）一端側で前記基板を、他端側で前記ロッドレンズ
アレイを支持する支持部材と、 （ｅ）側板及び底板を備え、前記支持部材の一端側に前
記側板を接触させ、前記基板に前記底板を接触させて前
記支持部材の一端側で前記基板を支持し、かつ、該基板
の全体及び支持部材を包囲して保持し、発光素子によっ
て発生する熱を放散するために「コ」字状の形状を有す
る放熱板とを有することを特徴とする光プリントヘッ
ド。1. (a) a substrate; (b) a plurality of light emitting elements linearly arranged on the substrate; and (c) a light emitting element disposed so as to face the light emitting element. A rod lens array for collecting light; (d) a support member for supporting the substrate at one end side, and a support member for supporting the rod lens array at the other end side; and (e) a side plate and a bottom plate. Contact the side plate and the bottom plate to the substrate
Serial supporting the substrate at one side of the support member and holds surrounds the whole and the support member of the substrate has a "U" shaped configuration in order to dissipate the heat generated by the light-emitting element radiator An optical print head having a plate. 【請求項２】 （ａ）基板と、 （ｂ）該基板上において直線状に複数個配列された発光
素子と、 （ｃ）該発光素子と対向させて配設され、該発光素子の
光を集光するロッドレンズアレイと、 （ｄ）一端側で前記基板を、他端側で前記ロッドレンズ
アレイを支持する支持部材と、 （ｅ）底板、及び該底板から立ち上がる側板を備え、前
記基板に底板の内面を接触させて前記支持部材の一端側
で前記基板を支持し、かつ、前記支持部材に側板の内面
を接触させて、支持部材の一端側を包囲して保持し、発
光素子によって発生する熱を放散する放熱板とを有する
ことを特徴とする光プリントヘッド。2. (a) a substrate; (b) a plurality of light emitting elements linearly arranged on the substrate; (c) disposed so as to face the light emitting element, a rod lens array for focusing, the substrate (d) one side, a support member for supporting the rod lens array in the other end, (e) the bottom plate, and includes a side plate that rises from the bottom plate, the substrate One end side of the support member by contacting the inner surface of the bottom plate
In supporting the board, and said support member contacting the inner surface of the side plate and holds surrounds one end of the supporting support member, to have a heat sink to dissipate heat generated by the light emitting element Characteristic optical print head. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の光プリントヘッ
ドを有する電子写真プリンタ。3. An electrophotographic printer having the optical print head according to claim 1.