光写入头及其组装方法技术

提供一种光写入头及其组装方法。发光元件阵列安装在发光元件安装基板上，发光元件安装基板安装在用于释放来自发光元件阵列的热量的散热器上，散热器遍及透镜支撑体的长度方向以预定的间隔固定在用于支撑条透镜阵列的透镜支撑体上，另外，搭载用于驱动发光元件阵列的电子元件的驱动基板安装在透镜支撑体上，在条透镜阵列的侧面，沿着条透镜阵列的长度方向交互地粘接固定球面座圈以及调整板，在与透镜支撑体的球面座圈相对的位置，粘接固定球面承受座圈，球面座圈与球面承受座圈嵌合，通过设置在调整板上的调整棒的角度调整进行滑动，使得条透镜的光轴可变。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在电子照片打印机等中使用的通过透镜阵列把来自发光元件阵列的光聚光，投影到感光体上的光写入头。
技术介绍
近年来，在电子照片打印机中，伴随着电子照片图像的要求性能的提高，要求高分辨率，彩色化以及高速印刷的性能。在进行彩色化时，通常，使用黄、深红、深蓝以及黑的4色调色剂，通过调整其4色的混合比例，谋求多色彩的彩色再现。为了获得印刷速度的性能，采用在每种颜色具有光写入头和感光鼓的4连串列方式，而为了使彩色再现性良好，需要把各色彩的调色剂以正确的位置复制到复制带上的记录媒体上。图1示出现有的光写入头的例子。图1是与现有的光写入头的头长度方向正交方向的剖面图。在现有的光写入头中，在发光元件安装基板23上，列形地配置了发光元件的多个发光元件阵列芯片24沿着主扫描方向安装，在该发光元件阵列的出射光的光轴上，用树脂罩22固定沿着头长度方向列形地排列了条透镜的条透镜阵列21。在条透镜阵列21的光轴上，设置着感光鼓25。另外，在发光元件安装基板23的周围的角部分，与树脂罩22的机架顶端接合。条透镜阵列21把发光元件的光聚光，照射到感光鼓25上。感光鼓25的表面被照射了光的部分其电位特性发生变化，形成潜像。在高分辨率的电子照片打印机中使用的光写入头中，需要把遍及发光元件芯片的主扫描方向的成像位置距离精度取为30μm以下，为了以高精度定位安装条透镜阵列和发光元件阵列芯片的基板，需要显著地提高树脂罩的形状精度。但是，上述现有的光写入头由于支撑条透镜阵列的树脂罩的形状精度差，因此如图2所示，把发光元件的光聚光的条透镜阵列21的光轴发生变化，存在着投影到感光鼓上的光点列沿着副扫描方向偏移的问题。另外，现有的光写入头如图3所示，由于发光元件安装基板23的芯片安装位置的直线精度差，因此有时从原本应该安装的位置A偏移到位置B。为此，如图4所示，投影到感光鼓上的光点列从A’点偏移到B’点。图5示出各个发光元件阵列的副扫描方向的成像位置偏移。图5中，投影到每个34个发光元件阵列芯片的感光鼓上的光点列成像位置偏移，遍及-2μm到45μm，产生位置偏移。从而，在上述现有的光写入头的构造中，难以把各色的调色剂复制到同一个位置，成为使彩色再现性恶化的原因。对了解决这样的投影到感光鼓上的光点列沿着副扫描方向偏移的问题，在特开平11-001018号公报中记述的LED头中，使用在保持LED阵列的底座部分上形成槽或者切口，在保持条透镜阵列的透镜支架上设置突起部分，通过把突起部分插入到槽或者切口中，进行透镜支架的定位的装置，使得条透镜的光轴不倾斜。但是，关于进行保持条透镜阵列的固定支架的定位的装置，由于为了满足所要求的精度，需要以高精度加工设置在透镜支架上的突起部分或者设置在底座部分上的槽或者切口的形状。透镜支架的材质一般是树脂成型品，另外，底座部分由于用板金压制品构成，因此事实上难以把各个部件做成高形状精度。另外，为了解决光点列沿着副扫描方向偏移的问题，提出在印刷了预定的图形以后，测定其印刷图形的偏移量，按照其偏移量以芯片单位或者点单位控制发光定时的方法。但是，由于必须从印刷品导出修正值，因此由于调整工艺的复杂化而导致成本的增大。另外，上述现有的光写入头中，安装发光元件阵列芯片的基板方面，通常使用作为玻璃纤维垫片和环氧树脂的复合材料的玻璃环氧基板。玻璃环氧基板由于是难以传导热的材料(热传导率是0.38W/m·K)，因此难以释放来自发光元件芯片的热量。另外，树脂罩成为具有遮光功能的密闭构造使得外光不能够侵入到头内部。因此，发光元件阵列芯片的温升增大。发光元件阵列芯片的光输出具有很大的温度依赖性，随着温度上升发光光量下降。已知GaAs系列发光元件阵列的发光光量在芯片温度上升1℃时，降低大约0.5％。如果发光光量降低则导致印刷浓度降低，在打印机中成为致命的问题。另外，现有的光写入头中，在感光鼓周围，存在着使感光鼓带电的例如电晕放电单元，从感光鼓的潜像使调色剂定影、显影的显影单元，把感光鼓的调色剂复制到复制带上的复制单元等。在很小的空间配置带电，潜像，显影，复制的各个单元是非常困难的，自然需要把头的宽度也取为所需要的最低限度。图6示出狭窄地设计了头的宽度的光写入头的一个例子。图6所示的光写入头由支撑条透镜阵列31的透镜支撑体32，发光元件安装基板33以及搭载了驱动基板34的基板台35构成。发光元件安装基板33在基板上安装着发光元件阵列芯片36，发光元件安装基板33和驱动基板34通过软电缆37电连接。另外，透镜支撑体32和基板台35在长度方向的端点部分在两者之间通过插入结合材料或者充填固定剂谋求位置固定。在图6所示的光写入头中，安装发光元件阵列芯片36的发光元件阵列基板33搭载在基板台35上，具有发热体的驱动基板34由于也搭载在该基板台35上，因此是来自驱动基板34的发热能量经过基板台35和发光元件基板33传输到发光元件阵列芯片36上的构造。从而，发光元件阵列芯片不仅受到发光元件自身的发热能量而且还受到来自搭载在驱动基板上的IC等电光元件的发热能量的影响，存在着导致印刷图像的浓淡影响的问题。另外，图7以及图8示出透镜支撑体和基板台的位置固定的一个例子。图7中，透镜支撑体32和基板台35用结合部件38和焊锡39固定。图8中，透镜支撑体32和基板台35通过在缝隙中插入充填固定剂40固定。图7以及图8仅示出光写入头的一侧端点，在另一侧也同样地进行支撑固定。即，在图6所示的现有的光写入头中，透镜支撑体32和基板台35仅在透镜支撑体32和基板台35的长度方向的两端被固定。从而，两者之间的固定仅在两端被固定，起因于这一点，由于两者成为单独的固有振动数，因此不能够保持强度，从而存在着有可能与其它处理的振动共鸣而发生振动，使头自身的固有振动数下降，或者头自身振动成为噪声源这样的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供发光元件不受安装在驱动基板上的驱动IC等电子元件产生的发热的影响，并且能够提高构造物的固有振动数的光写入头。本专利技术的另一个目的在于提供当经过条透镜发光元件的出射光投影到感光鼓上时，光点列不沿着副扫描方向偏移的光写入头。本专利技术的再一个目的在于提供抑制LED芯片的温升，并且能够以较低的成本，高精度地配置光学部件的。如果依据本专利技术的第1方案，则在用列形地排列了透镜的透镜阵列把来自发光元件阵列的出射光聚光，投影到感光体上的光写入头中，特征在于发光元件阵列安装在发光元件安装基板上，发光元件安装基板安装在用于释放来自发光元件阵列的热量的散热器上，在用于支撑透镜阵列的阵列支撑体上，通过按压支架和拉伸支架，遍及透镜支撑体的长度方向以预定的间隔连接固定散热器，搭载用于驱动发光元件阵列的电子元件的驱动基板安装在透镜支撑体上。另外，如果依据本专利技术的第2方案，则在用列形地排列了透镜的透镜阵列把来自发光元件阵列的出射光聚光，投影到感光体上的光写入头中，特征在于在透镜阵列与用于支撑透镜阵列的透镜支撑体的搭接面之间，沿着透镜阵列的长度方向以1个或者2个预定的间隔具备2个以上的光轴角度调整装置，使得透镜的光轴角度可变。光轴角度调整装置由固定在透镜阵列的搭接面上，用于调整透镜的光轴的角度的调整板，在透镜阵列的搭接面上与调整板隔开预定的间隔固定的球面座圈，固定在与透镜支撑体的搭接面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光写入头，该光写入头使用列形地配置了透镜的透镜阵列把来自发光元件阵列的出射光聚光并且投影到感光体上，其特征在于：搭载用于驱动上述发光元件阵列的电子元件的驱动基板安装在用于支撑上述透镜阵列的透镜支撑体上。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：脇坂政英，
申请(专利权)人：日本板硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]