專利名稱：光寫入頭及其組裝方法
技術領域：
本發明涉及在電子照片打印機等中使用的通過透鏡陣列把來自發光元件陣列的光聚光，投影到感光體上的光寫入頭。
背景技術：
近年來，在電子照片打印機中，伴隨著電子照片圖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。在進行彩色化時，通常，使用黃、深紅、深藍以及黑的4色調色劑，通過調整其4色的混合比例，謀求多色彩的彩色再現。為了獲得印刷速度的性能，采用在每種顏色具有光寫入頭和感光鼓的4連串列方式，而為了使彩色再現性良好，需要把各色彩的調色劑以正確的位置復制到復制帶上的記錄媒體上。
圖1示出現有的光寫入頭的例子。圖1是與現有的光寫入頭的頭長度方向正交方向的剖面圖。在現有的光寫入頭中，在發光元件安裝基板23上，列形地配置了發光元件的多個發光元件陣列芯片24沿著主掃描方向安裝，在該發光元件陣列的出射光的光軸上，用樹脂罩22固定沿著頭長度方向列形地排列了條透鏡的條透鏡陣列21。在條透鏡陣列21的光軸上，設置著感光鼓25。另外，在發光元件安裝基板23的周圍的角部分，與樹脂罩22的機架頂端接合。
條透鏡陣列21把發光元件的光聚光，照射到感光鼓25上。感光鼓25的表面被照射了光的部分其電位特性發生變化，形成潛像。
在高分辨率的電子照片打印機中使用的光寫入頭中，需要把遍及發光元件芯片的主掃描方向的成像位置距離精度取為30μm以下，為了以高精度定位安裝條透鏡陣列和發光元件陣列芯片的基板，需要顯著地提高樹脂罩的形狀精度。
但是，上述現有的光寫入頭由于支撐條透鏡陣列的樹脂罩的形狀精度差，因此如圖2所示，把發光元件的光聚光的條透鏡陣列21的光軸發生變化，存在著投影到感光鼓上的光點列沿著副掃描方向偏移的問題。
另外，現有的光寫入頭如圖3所示，由于發光元件安裝基板23的芯片安裝位置的直線精度差，因此有時從原本應該安裝的位置A偏移到位置B。為此，如圖4所示，投影到感光鼓上的光點列從A’點偏移到B’點。圖5示出各個發光元件陣列的副掃描方向的成像位置偏移。圖5中，投影到每個34個發光元件陣列芯片的感光鼓上的光點列成像位置偏移，遍及-2μm到45μm，產生位置偏移。
從而，在上述現有的光寫入頭的構造中，難以把各色的調色劑復制到同一個位置，成為使彩色再現性惡化的原因。
對了解決這樣的投影到感光鼓上的光點列沿著副掃描方向偏移的問題，在特開平11-001018號公報中記述的LED頭中，使用在保持LED陣列的底座部分上形成槽或者切口，在保持條透鏡陣列的透鏡支架上設置突起部分，通過把突起部分插入到槽或者切口中，進行透鏡支架的定位的裝置，使得條透鏡的光軸不傾斜。但是，關于進行保持條透鏡陣列的固定支架的定位的裝置，由于為了滿足所要求的精度，需要以高精度加工設置在透鏡支架上的突起部分或者設置在底座部分上的槽或者切口的形狀。透鏡支架的材質一般是樹脂成型品，另外，底座部分由于用板金壓制品構成，因此事實上難以把各個部件做成高形狀精度。
另外，為了解決光點列沿著副掃描方向偏移的問題，提出在印刷了預定的圖形以后，測定其印刷圖形的偏移量，按照其偏移量以芯片單位或者點單位控制發光定時的方法。但是，由于必須從印刷品導出修正值，因此由于調整工藝的復雜化而導致成本的增大。
另外，上述現有的光寫入頭中，安裝發光元件陣列芯片的基板方面，通常使用作為玻璃纖維墊片和環氧樹脂的復合材料的玻璃環氧基板。玻璃環氧基板由于是難以傳導熱的材料(熱傳導率是0.38W/m·K)，因此難以釋放來自發光元件芯片的熱量。另外，樹脂罩成為具有遮光功能的密閉構造使得外光不能夠侵入到頭內部。因此，發光元件陣列芯片的溫升增大。發光元件陣列芯片的光輸出具有很大的溫度依賴性，隨著溫度上升發光光量下降。已知GaAs系列發光元件陣列的發光光量在芯片溫度上升1℃時，降低大約0.5％。如果發光光量降低則導致印刷濃度降低，在打印機中成為致命的問題。
另外，現有的光寫入頭中，在感光鼓周圍，存在著使感光鼓帶電的例如電暈放電單元，從感光鼓的潛像使調色劑定影、顯影的顯影單元，把感光鼓的調色劑復制到復制帶上的復制單元等。在很小的空間配置帶電，潛像，顯影，復制的各個單元是非常困難的，自然需要把頭的寬度也取為所需要的最低限度。
圖6示出狹窄地設計了頭的寬度的光寫入頭的一個例子。圖6所示的光寫入頭由支撐條透鏡陣列31的透鏡支撐體32，發光元件安裝基板33以及搭載了驅動基板34的基板臺35構成。發光元件安裝基板33在基板上安裝著發光元件陣列芯片36，發光元件安裝基板33和驅動基板34通過軟電纜37電連接。另外，透鏡支撐體32和基板臺35在長度方向的端點部分在兩者之間通過插入結合材料或者充填固定劑謀求位置固定。
在圖6所示的光寫入頭中，安裝發光元件陣列芯片36的發光元件陣列基板33搭載在基板臺35上，具有發熱體的驅動基板34由于也搭載在該基板臺35上，因此是來自驅動基板34的發熱能量經過基板臺35和發光元件基板33傳輸到發光元件陣列芯片36上的構造。
從而，發光元件陣列芯片不僅受到發光元件自身的發熱能量而且還受到來自搭載在驅動基板上的IC等電光元件的發熱能量的影響，存在著導致印刷圖像的濃淡影響的問題。
另外，圖7以及圖8示出透鏡支撐體和基板臺的位置固定的一個例子。圖7中，透鏡支撐體32和基板臺35用結合部件38和焊錫39固定。圖8中，透鏡支撐體32和基板臺35通過在縫隙中插入充填固定劑40固定。圖7以及圖8僅示出光寫入頭的一側端點，在另一側也同樣地進行支撐固定。即，在圖6所示的現有的光寫入頭中，透鏡支撐體32和基板臺35僅在透鏡支撐體32和基板臺35的長度方向的兩端被固定。
從而，兩者之間的固定僅在兩端被固定，起因于這一點，由于兩者成為單獨的固有振動數，因此不能夠保持強度，從而存在著有可能與其它處理的振動共鳴而發生振動，使頭自身的固有振動數下降，或者頭自身振動成為噪聲源這樣的問題。
發明內容
本發明的目的在于提供發光元件不受安裝在驅動基板上的驅動IC等電子元件產生的發熱的影響，并且能夠提高構造物的固有振動數的光寫入頭。
本發明的另一個目的在于提供當經過條透鏡發光元件的出射光投影到感光鼓上時，光點列不沿著副掃描方向偏移的光寫入頭。
本發明的再一個目的在于提供抑制LED芯片的溫升，并且能夠以較低的成本，高精度地配置光學部件的光寫入頭及其組裝方法。
如果依據本發明的第1方案，則在用列形地排列了透鏡的透鏡陣列把來自發光元件陣列的出射光聚光，投影到感光體上的光寫入頭中，特征在于發光元件陣列安裝在發光元件安裝基板上，發光元件安裝基板安裝在用于釋放來自發光元件陣列的熱量的散熱器上，在用于支撐透鏡陣列的陣列支撐體上，通過按壓支架和拉伸支架，遍及透鏡支撐體的長度方向以預定的間隔連接固定散熱器，搭載用于驅動發光元件陣列的電子元件的驅動基板安裝在透鏡支撐體上。
另外，如果依據本發明的第2方案，則在用列形地排列了透鏡的透鏡陣列把來自發光元件陣列的出射光聚光，投影到感光體上的光寫入頭中，特征在于在透鏡陣列與用于支撐透鏡陣列的透鏡支撐體的搭接面之間，沿著透鏡陣列的長度方向以1個或者2個預定的間隔具備2個以上的光軸角度調整裝置，使得透鏡的光軸角度可變。
光軸角度調整裝置由固定在透鏡陣列的搭接面上，用于調整透鏡的光軸的角度的調整板，在透鏡陣列的搭接面上與調整板隔開預定的間隔固定的球面座圈，固定在與透鏡支撐體的搭接面的球面座圈相對位置的球面承受座圈構成，球面座圈與球面承受座圈相嵌合，通過調整板的角度調整進行滑動，使得透鏡的光軸可變。
如果依據本發明的第3方案，則在發光元件陣列的發光元件發出的光的光軸上具備透鏡陣列，進而，在安裝了發光元件陣列的基板的基底具備由金屬材料構成的散熱器的光寫入頭中，特征在于散熱器具備沿著散熱器的長度方向以預定的間隔隔開的第1基準孔，基板具備沿著基板的長度方向與第1基準孔同一位置的第2基準孔，把第1基準孔與第2基準孔對位，使得透鏡陣列與基板上的發光元件陣列的光軸一致。
或者，特征在于散熱器在散熱器的長度方向的兩個端部具備第1基準孔，基板在基板的長度方向的兩個端部具備第2基準孔，同時，在基板邊緣部分，具備預定間隔的金屬圖形或者不間斷的連續的金屬圖形，把第1基準孔與第2基準孔對位，使得透鏡陣列與基板上的發光元件陣列的光軸一致。
圖1是與現有的光寫入頭的頭長度方向正交的方向的剖面圖。
圖2示出由于樹脂罩的形狀精度差，投影到感光鼓上的光點列沿著副掃描方向偏移的狀態。
圖3示出在基板上安裝了發光元件陣列芯片的狀態。
圖4示出根據安裝在基板上的發光元件陣列芯片的位置偏移，投影到感光鼓上的光點列沿著副掃描方向偏移的狀態。
圖5示出各個發光元件陣列芯片的副掃描方向的成像位置偏移。
圖6示出現有的電子照片方式的光寫入頭的一例。
圖7示出透鏡支撐體與基板臺的位置固定的一例。
圖8示出透鏡支撐體與基板臺的位置固定的一例。
圖9是示出與本發明的光寫入頭的第1實施形態的頭長度方向正交的方向的剖面圖。
圖10是與散熱器的長度方向正交的方向的剖面圖。
圖11是示出在散熱器中使用支架固定了發光元件安裝基板的狀態的斜視圖。
圖12是示出條透鏡陣列與發光元件陣列芯片的位置關系的斜視圖。
圖13是與示出條透鏡陣列與發光元件陣列芯片的位置關系的頭長度方向正交的方向的剖面圖。
圖14是透鏡支撐體與散熱器的斜視圖。
圖15是透鏡支撐體與散熱器的部分剖面圖。
圖16是散熱器與透鏡支撐體的斜視圖。
圖17示出使用粘接劑把散熱器固定在透鏡支撐體上的狀態。
圖18是示出本發明的光寫入頭的第2實施形態的條透鏡陣列和透鏡支撐體部分的分解斜視圖。
圖19是與光寫入頭的球面座圈中的頭長度方向正交的方向的剖面圖。
圖20是與光寫入頭的調整板部分中的頭長度方向正交的方向的剖面圖。
圖21是在條透鏡陣列中安裝了球面座圈的狀態的側面圖。
圖22示出使用定位用加強筋把球面承受座圈固定在透鏡支撐體的側面的狀態。
圖23是示出在光軸調整裝置中，裝入了被安裝在發光元件陣列芯片安裝基板上的散熱器的狀態的側面圖。
圖24是示出在散熱器上安裝了透鏡支撐體的狀態的側面圖。
圖25是示出在散熱器上安裝了透鏡支撐體的狀態的斜視圖。
圖26是在光軸調整裝置中安裝了光寫入頭的狀態的側面圖。
圖27示出本發明的變形例。
圖28示出本發明的變形例。
圖29示出本發明的變形例。
圖30示出本發明的變形例。
圖31是與示出本發明的光寫入頭的第3實施形態的頭長度方向正交的方向的剖面圖。
圖32A是示出在散熱器上安裝了FPC的狀態的平面圖。
圖32B是沿著圖32A的A-A’的剖面圖。
圖33示出FPC與散熱器的定位方法的例子的斜視圖。
圖34是示出定位方法的其它例子的夾具與FPC和散熱器的模式剖面圖。
圖35是示出FPC的構造的剖面圖。
圖36示出使用了圖32A所示的FPC的光寫入頭的一例。
圖37A是示出在散熱器上安裝了FPC的狀態的平面圖。
圖37B是沿著圖37A的B-B’線的剖面圖。
圖38是示出定位方法的例子的夾具與FPC和散熱器的模式剖面圖。
圖39A是示出在散熱器上安裝了FPC的狀態的平面圖。
圖39B是沿著圖39A的C-C’線的剖面圖。
圖40示出使用了圖39A的FPC的光寫入頭的一例。
圖41示出把位移部分與發光分離的構造的自掃描型發光元件陣列芯片的等效電路。
圖42是示出樹脂正立等倍率透鏡陣列的結構的一例的斜視圖。
具體實施例方式
以下，參照
本發明的第1實施形態。
圖9是與示出本發明的光寫入頭的第1實施形態的頭長度方向(主掃描方向)正交的方向的剖面圖。
在透鏡支撐體1上，使用粘接方法安裝著列形地配置了正立等倍率的條透鏡的條透鏡陣列2，使用按壓支架7和拉伸支架8調整散熱器3的位置并且進行固定，另外，驅動基板4用支架9固定。
在散熱器3上，粘接固定發光元件安裝基板5，在發光元件安裝基板5上安裝著列形地配置了發光元件的多個發光元件陣列芯片6，使得從發光元件出射的光的光軸與條透鏡的光軸中心一致。
在驅動基板4上，安裝著用于驅動發光元件的IC等電子元件，驅動基板4和發光元件陣列安裝基板5用軟電纜10電連接。
圖10是與散熱器的長度方向正交的方向的剖面圖。如圖10所示，在散熱器3上，使用粘接劑15安裝著發光元件安裝基板5。散熱器3具有把安裝在發光元件安裝基板5上的發光元件陣列芯片發出的熱量進行散熱的作用。
打印機動作過程中的頭周圍溫度是60℃左右，打印機工作過程中的頭周圍溫度依賴于打印機設置部位的環境溫度(0～30℃)。即，頭的溫度在0℃到60℃內可變。
在這樣的狀況下，在用線性膨脹系數不同的材料組裝了散熱器和發光元件安裝基板時，在散熱器與發光元件安裝基板之間發生由于線性膨脹系數的不同而引起的畸變差，該畸變差在散熱器與發光元件安裝基板之間的粘接界面上提供應力，使得粘接層剝離，或者通過雙金屬現象在散熱器中發生翹起。
從而，在散熱器與發光元件安裝基板上，最好使用線性膨脹系數近似的材料，在散熱器與發光元件安裝基板的材料方面，可以考慮以下的組合。
在該實施形態中，在發光元件安裝基板中使用陶瓷基板，在散熱器中使用鎳合金。
另外，在上述的實施形態中，使用粘接劑把發光元件安裝基板安裝在散熱器上，而也可以使用支架把發光元件陣列基板固定在散熱器上。圖11是示出使用支架把發光元件安裝基板固定在散熱器上的狀態的斜視圖。發光元件安裝基板5在與基板的長度方向正交的方向的端部，沿著長度方向以預定的間隔使用支架16固定在散熱器3上。
在用支架16把發光元件安裝基板5固定在散熱器3上時，支架的間隔最好取為20mm到60mm。
第1實施形態的光寫入頭采用不是把驅動基板安裝在散熱器(基板臺)上，而是安裝在透鏡支撐體上的構造。從而，由于從搭載在驅動基板上的IC等電子元件發出的熱量難以傳遞到發光元件安裝基板上的發光元件陣列，因此能夠謀求發光元件的發光光量的穩定化。
其次，說明從發光元件出射的光的光軸調整方法。
圖12是示出條透鏡陣列與發光元件陣列芯片的位置關系的斜視圖。在發光元件安裝基板5上，沿著基板的長度方向列形地配置著多個發光元件陣列芯片6。發光元件陣列芯片6由列形地配置的多個發光元件構成。
圖13是與示出條透鏡陣列和發光元件陣列芯片的位置關系的頭長度方向正交的方向的剖面圖。在發光元件安裝基板5上安裝著發光元件陣列芯片6，在從該發光元件陣列芯片6出射的光的光軸上，使用透鏡支撐體固定配置沿著頭長度方向列形地配置了條透鏡的條透鏡陣列2。在條透鏡陣列2上配置感光鼓17。
條透鏡把發光元件的光聚光，照射到感光鼓17上。感光鼓17的表面被照射了光的部分的電位發生變化，形成潛像。
在高分辨率的光寫入頭中使用的條透鏡成像深度(L0)是±40μm左右，由于成像深度較淺，因此如果條透鏡的位置稍有偏差，則將擴大感光鼓上的潛像位置的點直徑，或者發生虛像。另外，如在圖13中用Y所示那樣，如果發光元件與條透鏡的光軸偏移，則將發生光量不均勻。從而，發光元件與條透鏡需要高精度地調整透鏡動作距離方向與光軸方向。
與此相對應，如在以往技術中說明過的那樣，有使用焊錫固定透鏡支撐體和散熱器的長度方向的端部的方法。但是，在該方法中，由于構造上的問題，各個部件僅能夠被固定兩端，因此導致固有振動數的降低。另外，固定部位由于僅是兩端，因此難以保持充分的固定強度。
為了解決以上的問題，在第1實施形態中采用以下的方法。
圖14是透鏡支撐體和散熱器的斜視圖，圖15是透鏡支撐體和散熱器的部分剖面圖。在散熱器3中，沿著散熱器3的長度方向以70～150mm的間隔，設置拉伸支架安裝孔18。在透鏡支撐體1一側設置與散熱器3的拉伸支架安裝孔18相同間距的拉伸支架用螺孔19。
另外，在透鏡支撐體1上把拉伸支架用螺孔19夾在中間，設置2個按壓支架用螺孔20。按壓支架用螺孔20的位置和拉伸支架用螺孔19的位置沿著透鏡支撐體1的長度方向(掃描方向)取為同一位置是重要的。這是因為按壓支架7與拉伸支架8的按壓力對于支架體1以及散熱器3提供偏載荷，導致部件變形。設置2個按壓支架，是為了如果調整光軸方向的傾斜，則防止光軸傾斜的變動。
散熱器3與透鏡支撐體1之間的空隙在光軸調整以后最好成為0.2～1mm左右。
其次，說明使用了按壓支架和拉伸支架的散熱器與透鏡支撐體的位置固定方法。
以發光元件位置作為光軸中心，成像深度位置也調整為適當的位置以后，從透鏡支撐體1一側的按壓支架用螺孔20插入按壓支架7，把按壓支架7慢慢地旋入，按壓支架7的頂端移動到接觸散熱器3的位置。
這時，首先進行透鏡支撐體1的長度方向的兩個端點一側的按壓支架7的調整，然后，按照中心部分一側的按壓支架7的順序進行調整。例如，按照圖14的a、b、c、d的順序進行調整。在按壓支架7上最好使用6角孔緊固螺栓。另外，按壓支架7最好頂端是銳利的。
然后，從散熱器3一側的拉伸支架安裝孔18插入拉伸支架8，使拉伸支架8的頂端部螺合透鏡支撐體1的拉伸支架用螺孔19，通過連接拉伸支架8，固定散熱器3和透鏡支撐體1。
這樣，第1實施形態由于不僅在散熱器和透鏡支撐體的長度方向的兩端，而且在中間也進行固定，因此散熱器和透鏡支撐體一體化，使剖面2次力矩擴大，能夠提高固有振動數。
固有振動數由于用下式表示，因此通過擴大剖面2次力矩，能夠提高固有振動數。
ω0=22.4L2EIρ]]>E楊氏模量(kg/mm2)I剖面2次力矩(cm4)L梁的長度(cm)ρ梁的密度(103×kg/m3)ω0固有振動數(一次上下振動)其中，常數22.4是兩端固定梁時的值。該常數在兩端支撐梁的情況下成為9.87。
另外，第1實施形態中的光寫入頭由于散熱器和透鏡支撐體不僅在長度方向的兩端點而且在中間點也進行固定，因此能夠保持充分的機械強度。
進而，第1實施形態的光寫入頭由于是用按壓支架限制散熱器的位置，用拉伸支架進行固定的結構，因此能夠把散熱器設定在任意的位置。
另外，在上述的實施形態中，使用拉伸支架和按壓支架固定了散熱器和透鏡支撐體，而也能夠使用粘接劑固定散熱器和透鏡支撐體。
圖16是散熱器和透鏡支撐體的斜視圖，圖17示出使用粘接劑把散熱器固定在透鏡支撐體上的狀態。如圖16所示，在透鏡支撐體1上，沿著透鏡支撐體1的長度方向以70～150mm的間距，設置充填劑插入孔11。
進行了光軸調整以后，從透鏡支撐體1的充填劑插入孔11，如圖17所示，作為粘接劑注入硬化型充填劑12，并使其硬化，散熱器3固定在透鏡支撐體1上。在硬化型充填體12中，例如使用UV硬化型粘接劑，通過UV照射進行硬化。
另外，代替UV硬化型粘接劑，也可以使用濕硬化型粘接劑，熱硬化型粘接劑或者二液硬化型粘接劑。進而，充填劑插入孔還可以設置在散熱器一側。
上述第1實施形態的發明由于能夠在多個位置固定散熱器和透鏡支撐體，因此事實上，能夠謀求透鏡支撐體與散熱器的構造上的一體化，能夠提高固有振動數，能夠防止由共振等引起的振動。另外，還能夠提高頭的機械場強度。
另外，把驅動基板安裝在透鏡支撐體上，把發光元件安裝基板安裝在散熱器上，進而，散熱器與透鏡支撐體的熱的接觸部位僅是拉伸支架和按壓支架，事實上，由于兩者之間沒有熱傳導，因此驅動基板的熱量不傳遞到發光元件陣列基板上。從而，能夠謀求發光元件光量的穩定化。
其次，參照
本發明的第2實施形態。
圖18是示出本發明的光寫入頭的第2實施形態的條透鏡陣列和透鏡支撐體部分的分解斜視圖。如圖18所示，在列形地配置了條透鏡的條透鏡陣列41的側面，沿著條透鏡陣列41的長度方向(主掃描方向)以20～65mm的間隔交互地粘接固定球面座圈43以及條透鏡板44。
在用于支撐條透鏡陣列41的透鏡支撐體42的搭接面上，在與球面座圈43相對的位置粘接固定球面承受座圈46。
在球面座圈43上，設置以條透鏡陣列41的中心部分為中心點的圓弧形的凸部，在球面承受座圈46中，設置以條透鏡陣列41的中心部分為中心，而且與球面座圈43的凸部嵌合的圓弧形的凹部。
在調整板44上，設置用于調整條透鏡陣列41的光軸角度的調整棒45，另外，在透鏡支撐體42上，設置用于通過調整棒45的貫通孔47。
球面座圈43與球面承受座圈46嵌合，通過調整棒45的角度調整進行滑動，使得條透鏡的光軸可變。
球面座圈43以及調整板44的材質用金屬或者樹脂材料構成。另外，球面座圈43以及調整板44在做成樹脂制的情況下，也可以通過出射成型形成。
透鏡支撐體42用金屬材料構成，球面承受座圈46用金屬或者樹脂材料構成。
圖19是與光寫入頭的球面座圈中的頭長度方向正交的方向的剖面圖。在條透鏡陣列41的入射光的光軸上，沿著主掃描方向配置著列形地配置了發光元件的多個發光元件陣列芯片49。發光元件陣列芯片49安裝在發光元件安裝基板50上，發光元件安裝基板50為了釋放來自發光元件陣列芯片49的熱量，防止隨著發光元件陣列芯片49的溫升引起的發光光量的降低，安裝在散熱器51上。另外，在條透鏡陣列41點出射光的光軸上，配置著未圖示的感光鼓(感光體)。發光元件陣列芯片49最好是自掃描型發光元件陣列芯片。
如圖19所示，在條透鏡陣列41的側面，固定著球面座圈43，在用于支撐條透鏡陣列41的透鏡支撐體42的搭接面上，在與球面座圈43相對的位置固定著球面承受座圈46。在球面座圈43中，設置著以條透鏡陣列41的中心部分為中心點的圓弧形的凸部，在球面承受座圈46中，設置著以條透鏡陣列41的中間部分為中心的，而且與球面座圈43的凸部嵌合的圓弧形的凹部。球面座圈43和球面承受座圈46用凸部以及凹部嵌合，球面座圈43沿著與球面承受座圈46的嵌合面滑動。
圖20是與光寫入頭的調整板部分中的頭長度方向正交的方向的剖面圖。如圖20所示，在條透鏡陣列41的側面，固定著調整板44，在調整板44中，設置用于調整條透鏡的光軸角度的調整棒45。調整棒45貫通設置在透鏡支撐體42上的貫通孔47，配置成其頂端突出到光寫入頭外部。
如果沿著圖20的箭頭方向移動調整棒45的頂端，則通過圖19所示的球面座圈43沿著嵌合面滑動，條透鏡的光軸變化，未圖示感光鼓上的成像位置沿著副掃描方向移動。從而，使用調整棒45能夠調整條透鏡的光軸角度使得投影在感光鼓上的光點列在副掃描方向上沒有偏移。
圖21是在條透鏡陣列中安裝了球面座圈的狀態的側面圖。球面座圈43做成樹脂制的情況下，勘察樹脂成型加工精度，厚度是1.5mm～4mm，最好是以條透鏡的中心部分為中心點的半徑R的圓弧形。在圖21中，L0是條透鏡與發光元件之間的動作距離，Z是條透鏡的長度，L1是條透鏡與空間成像位置之間的距離。
球面承受座圈在與球面座圈相對的位置，粘接固定在透鏡支撐體上，這時，在透鏡支撐體的側面，沿著主掃描方向以預定的間隔預先設置圖22所示那樣的球面承受座圈46的定位用加強筋48。通過使用該定位用加強筋48粘接固定球面承受座圈46，使得多個球面承受座圈46的圓弧中心成為一條直線。
另外，在條透鏡支撐體上，設置著貫通孔，使得設置在調整板上的調整棒不發生干涉，而該貫通孔既可以做成大直徑的孔，使得在條透鏡陣列的角度調整時雙方不發生干涉，也可以沿著調整棒的移動方向做成直徑長的長圓孔。
另外，在上述的實施形態中，在球面座圈中，設置圓弧形的凸部，在球面承受座圈中，設置與球面座圈的凸部嵌合的圓弧形的凹部，而也可以在球面承受座圈中設置圓弧形的凸部，在球面座圈中設置與球面承受座圈的凸部嵌合的圓弧形的凹部。
其次，說明光軸調整組裝方法圖23是示出在光軸調整裝置中裝入了被安裝在發光元件陣列芯片安裝基板上的散熱器的狀態的側面圖。
光軸調整裝置由支撐臺52，能夠在支撐臺52上移動的載物臺53、54，載置在載物臺53上的CCD照相機55構成。載物臺53能夠在支撐臺52上沿著作為發光元件的主掃描方向的X方向(垂直于圖23的紙面的方向)以及與主掃描方向正交的方向的Y方向移動，載物臺54能夠在支撐臺52上沿著Y方向移動。
在載物臺54上設置安裝了發光元件安裝基板50的散熱器51，進行CCD照相機5的位置調整，使得在安裝于發光元件安裝基板50上的發光元件的表面上聚焦。
圖24是示出在散熱器上安裝了透鏡支撐體的狀態的側面圖，圖25是示出在散熱器上安裝透鏡支撐體的狀態的斜視圖。在把安裝了條透鏡陣列41的透鏡支撐體42安裝到散熱器51上，謀求調整條透鏡與發光元件之間的動作距離(L0)，因此在沿著Y方向把CCD照相機55的位置移動條透鏡的光學設計值(L0+Z，Z條透鏡的長度)的距離部分以后，把透鏡支撐體42臨時固定在散熱器51上。而且，在使透鏡支撐體42滑動以后，把透鏡支撐體42與散熱器51用支架固定，使得條透鏡的出射面成為CCD照相機55的聚焦位置。
圖26是在光軸調整裝置中安裝了光寫入頭的狀態的側面圖。
在條透鏡陣列41的下部，如圖26所示，沿著條透鏡陣列41的長度方向以數10mm的間隔設置彈簧等彈性體56。另外，設置彈簧等彈性體56的間隔最好是20～65mm。
使用這樣的彈性體56，通過常時以每100mm數10g到數100g負荷，發揮把條透鏡陣列41的球面座圈按壓到透鏡支撐體42的球面承受座圈的作用，保持條透鏡陣列41的長度方向的直線性。另外，把條透鏡陣列41的球面座圈按壓到透鏡支撐體42的球面承受座圈的載荷最好每100mm是50～250g。
球面座圈具備以條透鏡陣列41的中心部分為中心點的圓弧形的凸部，球面承受座圈具備以條透鏡陣列41的中心部分為中心點，而且與球面座圈的凸部嵌合的圓弧形的凹部，另外，如上所述，在條透鏡陣列41的下部設置彈性體56，由于長時把條透鏡陣列41的球面座圈按壓到透鏡支撐體42球面承受座圈中，因此即使用調整棒45實施條透鏡的角度調整，使球面座圈滑動，透鏡的動作距離也能夠保持為一定。
CCD照相機55點亮發光元件陣列芯片49的發光元件，在通過條透鏡的空間成像位置使出射光聚焦。以預定的間隔，使CCD照相機55的載物臺53沿著作為發光元件的主掃描方向的X方向(垂直于圖26的紙面的方向)滑動，其結果，通過移動調整板44的調整棒45修正空間成像位置的副掃描方向的偏移，能夠提高空間成像位置的直線性。
在空間成像位置的副掃描方向的偏移修正結束以后，為了固定透鏡支撐體42和條透鏡陣列41，在貫通透鏡支撐體42的調整棒45的貫通孔47的內部注入了UV硬化型粘接劑以后，進行UV照射，使粘接劑硬化，固定調整板44和透鏡支撐體42。
也可以在球面座圈43與球面承受座圈46的搭接面上，流入粘度低的粘接劑，粘接硬化，固定透鏡支撐體42和條透鏡陣列41。
在粘接劑硬化了以后，用工具切斷從透鏡支撐體42的貫通孔47突出的調整棒45。
其次，說明第2實施形態的變形例。
圖27是在球面座圈中設置凸部，在球面承受座圈中設置2個以上的突起的情況。如圖27所示，也可以做成在球面承受座圈46a上設置2個點以上(在圖27中是2個點)的突起，用2個點以上(在圖27中是2個點)接受球面座圈43的形狀。即使做成在2個點以上接受球面座圈43的形狀，也能夠起到與把球面承受座圈做成圓弧形的凹部時相同的作用。
也可以在球面承受座圈上設置凸部，在球面座圈中設置2個以上的突起，在2個點以上接受球面承受座圈。
圖28是在球面座圈的相反一側設置調整板的情況。在與條透鏡陣列41的安裝了球面座圈43一側的相反一側的面上，可以設置具備調整棒45a的調整板44a。另外，圖28中，在球面承受座圈46a上設置2個突起，做成在2個點接受球面座圈43的形狀，而當然也可以在球面承受座圈46a中設置凹部，做成與球面座圈43的凸部嵌合。
圖29是把球面座圈與調整板做成一體的情況。如圖29所示，成為與調整板一體的球面座圈43a在條透鏡陣列41的側面，粘接固定在條透鏡光軸方向的中心部分上，在球面座圈43a的中央部分具備調整棒45b。這種情況下，在與球面座圈43a相對位置的球面承受座圈，設置用于通過調整棒的貫通孔。
圖30是連續地設置球面座圈的情況。如圖30所示，連續地設置球面座圈43b，在球面座圈43b上以預定的間隔具備調整棒45c。這種情況下，在與球面座圈43b相對的球面承受座圈中，設置用于通過調整棒的貫通孔。既可以連接地，也可以按照預定間隔設置球面承受座圈。
上述第2實施形態的發明由于能夠比較簡單地進行條透鏡陣列的角度調整，能夠高精度地設定這時的透鏡動作距離(從發光元件陣列到條透鏡陣列端面的距離)，因此能夠提高空間成像位置的直線性，由于能夠保持透鏡的光學設計距離，因此能夠維持高分辨率。另外，在串列型打印機中使用的情況下，能夠簡單地實施各色彩的對位，能夠得到彩色再現性良好的印刷品位。
其次，參照
本發明的第3實施形態。
圖31是與示出本發明的光寫入頭的第3實施形態的頭長度方向正交的方向的剖面圖。
FPC(柔性打印電路柔性基板)61的一端粘接在散熱器(金屬塊)62上。在FPC61的上面小片接合發光元件陣列芯片63，該FPC61上的布線和發光元件陣列芯片63的電極焊盤用導線64通過導線小片結合連接。散熱器62用支架66等裝置安裝在透鏡支撐體65上。在透鏡支撐體65上使用支架60等裝置安裝發光元件陣列芯片63的驅動基板68。FPC61和驅動基板68通過把設置在FPC61的另一端的連接端子69與驅動基板68的連接器70相結合進行電連接。另外，在透鏡支撐體65上，在成為發光元件陣列芯片63的光軸上的位置固定條透鏡陣列67。
散熱器62的構造例如由于可以是長方形的簡單形狀，因此在散熱器62中，能夠使用適于切削研磨的金屬材料。
在第3實施形態中，由于在散熱器62以及透鏡支撐體65中使用金屬材料，因此難以受到由頭周圍的溫度變化引起的性能變化的影響。
另外，由于圖31所示的光寫入頭在高分辨率等電子照片打印機中使用，因此把發光元件陣列芯片63的對于主掃描方向正交的方向的偏移取為+30μm以下，需要以高精度對位使得條透鏡陣列67與FPC61上的發光元件陣列芯片63的光軸一致，因此，在第3實施形態中，FPC61與散熱器62的定位是重要之點。
在第3實施形態中，例如在雙方以預定的間隔設置基準孔，通過使基準孔一致進行FPC61與散熱器62的定位。
圖32A是示出在散熱器上安裝了FPC的狀態的平面圖，圖32B是沿著圖32A的A-A’線的剖面圖。另外，圖33是示出FPC與散熱器的定位方法一例的斜視圖。
如圖32A所示，在FPC61上，形成布線圖形72，在布線圖形72的端部，形狀用于與連接器70結合的連接端子69。在FPC61的布線圖形72上，沿著主掃描方向交錯排列地設置發光元件陣列芯片63。另外，在布線圖形72的區域外，沿著FPC61的長度方向，以預定的間隔設置對于散熱器62進行定位的基準孔71a。
如圖33所示，在散熱器62上，也按照與FPC61的基準孔71a相同的間隔，設置與基準孔71a相同直徑的基準孔71b。在把FPC61粘接到散熱器62上時，在基準孔71b中插入基準針74，在FPC61的基準孔71a中插入基準針74，把FPC61安裝到散熱器62上。
基準孔71a、71b的間隔為了把發光元件陣列芯片的搭載精度沿著對于主掃描方向正交的方向取為+30μm以下，因此需要做成30mm以內。
設置在散熱器62上的基準孔71a一般是圓形的凹洼，但也可以是任意的形狀。
圖34是示出定位方法的其它例子的夾具、FPC和散熱器的模式剖面圖。
圖34中，再把設置在夾具78上的基準針75插入到散熱器62的基準孔75a中進行了定位以后，在FPC61的基準孔中插入基準針75，經過橡膠76把FPC61安裝到夾具78的中間板77上，然后使中間板77下降，使FPC61與散熱器62密切接觸。
通過上述的定位方法，把FPC61安裝到散熱器62上，保持FPC61與散熱器62密切接觸的狀態下，通過放入到150℃的爐中，對于FPC61的散熱器接合面，溶融固化預先疊層了的熱硬化性粘接劑，把FPC61與散熱器62進行粘接固定。
圖35是示出FPC的構造的剖面圖。如圖35所示，FPC61在基底膜(厚度25μm)81的下面具有粘接劑80，用該粘接劑與散熱器62粘接。位于銅箔(厚度18μm)82上的粘接劑(厚度25μm)83用于粘接保護銅箔82的罩敷設膜(厚度25μm)84。
圖36示出使用了圖32A所示的FPC的光寫入頭的一例。圖36是對于光寫入頭的主掃描方向正交方向的剖面圖。在FPC61上，安裝著發光元件陣列芯片63，在該發光元件陣列芯片63發出的光的光軸86上，條透鏡陣列67經過硅充填劑87固定在樹脂罩88上，在條透鏡陣列67上設置感光鼓85。另外，在對于光寫入頭的主掃描方向正交的方向上，在FPC61的兩個端部外側的散熱器62上設置空間，成為FPC61與樹脂罩88不接觸的構造。
在FPC61的兩個端部外側設置空間，使得FPC61與樹脂罩88不接觸是由于FPC61中，在具有圖形部分與沒有圖形部分中，在FPC自身的厚度方面存在差異，因此當接觸FPC61安裝樹脂罩88時，將在樹脂罩88自身發生掃描方向的彎曲，發光元件陣列芯片63與條透鏡陣列67的距離分散，在分辨率方面發生不均勻。
如上所述，使用了圖32A所示的FPC的光寫入頭能夠以高精度定位發光元件陣列芯片，但是為了把發光元件陣列芯片的搭載精度沿著對于主掃描方向正交的方向做成+30μm以下，必須在FPC中設置間隔30mm以內的基準孔，例如，在A3尺寸的情況下，需要做12個(350/30)基準孔，而且，FPC的基準孔如圖32A所示，由于位于布線圖形72的區域以外，因此在FPC中需要多余的空間。進而，由于在散熱器上，在FPC的兩個端部外側設置空間，因此光寫入頭對于主掃描方向的正交方向的寬度加寬。
其次，說明FPC的變形例。圖37A示出把FPC安裝在散熱器上的狀態的平面圖，圖37B是沿著圖37A的B-B’線的剖面圖。圖37A所示的基準孔僅設置在FPC的長度方向的兩端，由此，減少其中的個數，縮小對于FPC的長度方向正交方向的寬度。
如圖37A所示，在布線圖形72的區域外側，FPC91的長度方向的兩個端部，設置定位用的基準孔90，在FPC91的對于長度方向正交方向的兩個端部，沿著長度方向，以預定的間隔設置寬度0.5mm左右的作為金屬圖形的銅箔圖形89。另外在散熱器92上也沿著長度方向的兩個端部設置定位用的基準孔。
銅箔圖形89在設置于FPC91的長度方向的兩個端部的基準孔之間，做為FPC91與散熱器92的對位基準，在把FPC91的端部對接到FPC定位用的夾具進行定位時，防止由于FPC91的端部的不平整引起的定位精度的下降。
FPC與散熱器的定位如下進行。
圖38是示出定位方法的例子的夾具，FPC和散熱器的模式剖面圖。在FPC定位用的夾具93中，在夾具上對接FPC91的端部，設置用于得到與散熱器92的定位對準的導入槽98。
首先，在把FPC定位用的夾具93上設置的基準針94插入到散熱器92的基準孔94a進行了定位以后，在中間板96的上死點(中間板96上升的最高點)的位置，在FPC91的基準孔中，插入夾具93上設置的基準針94，經過橡膠95把FPC91安裝到夾具93的中間板96上。
然后，通過使夾具93下降，散熱器接合面97插入到夾具93中，謀求雙方的定位對準。
然后，固定在夾具93上的FPC91和散熱器92在保持該狀態的情況下插入到加熱爐中，通過FPC91的熱硬化型粘接劑，FPC91粘接固定在散熱器92上。
最后，從夾具93中取出粘接了FPC91的散熱器92。
如上所述，在圖37A所示的FPC中，在作為布線圖形72的區域外側，FPC91的長度方向的兩個端部上，設置定位用的基準孔90，另外，在對于FPC的長度方向正交的方向的兩個端部，沿著長度方向，把FPC的端部對接到夾具中進行定位時，為了防止由于FPC的端部的不平整引起的定位精度的下降，以預定的間隔設置銅箔圖形。
通過該銅箔圖形，提高FPC端部的強度，降低把FPC對接到夾具時的端部的不平整，提高FPC的粘接精度，因此在圖37A所示的FPC中，能夠省略在圖32A所示的FPC中設置多個基準孔。由此，在圖3A所示的FPC中，能夠使對于FPC的長度方向正交方向的寬度狹窄，能夠使使用了圖37A所示的FPC的光寫入頭的主掃描方向正交方向的寬度狹窄。另外，能夠降低基準孔的制作工數。
其次，說明FPC的其它的變形例。圖39A是示出把FPC安裝到散熱器上的狀態的平面圖，圖39B是沿著圖39A的C-C’線的剖面圖。圖39A所示的FPC是在圖37A的FPC的兩個端部，沿著FPC的長度方向以預定的間隔設置了銅箔圖形的情況改變為沿著FPC的長度方向不間斷地連續地設置銅箔圖形的情況。圖39A所示的FPC除去在FPC的端部沿著FPC的長度方向連續地設置銅箔圖形以外，與圖37A所示的FPC是相同的結構，FPC與散熱器的定位方法也相同。
如圖39A所示，在作為布線圖形72的區域外，FPC101的長度方向的兩個端部，設置定位用的基準孔100，在對于FPC101的長度方向正交方向的兩個端部，沿著長度方向不間斷地連續地設置寬度0.5mm左右的作為金屬圖形的銅箔圖形99。另外，散熱器102也在長度方向的兩個端部設置定位用的基準孔。
由于通過該銅箔圖形99，FPC101的端部厚度被均勻化，因此能夠把FPC101的端部作為保持條透鏡陣列的樹脂罩搭載時的高度基準面。從而，由于能夠與FPC101相接觸安裝樹脂罩，因此能夠使對于光寫入頭的主掃描方向的正交方向的寬度狹窄。
圖40示出使用了圖39A所示的FPC的光寫入頭的一例。圖40是對于光寫入頭的主掃描方向正交方向的剖面圖。在FPC101上，安裝發光元件陣列芯片63，在該發光元件陣列芯片63發出的光的光軸103上，經過硅充填劑101把透鏡陣列107固定在樹脂罩104上。在透鏡陣列107上，設置感光鼓105。另外，在FPC101的端部的銅箔圖形中，成為接合樹脂罩104的機架頂端的構造。
如上所述，在圖39A所示的FPC中，在作為布線圖形72的區域外的FPC101的長度方向的兩個端部，設置定位用的基準孔100，另外，在把FPC的端部對接到夾具中進行定位時，為了防止由于FPC的端部的不平整引起的定位精度下降，在作為與夾具對接的部分的FPC的端部，不間斷地連續地設置銅箔圖形。
通過該銅箔圖形，提高FPC的端部的強度，通過降低把FPC對接到夾具時的端部的不平整，能夠提高FPC的粘接精度，不僅如此，如上所述，在銅箔圖形上接合樹脂罩的機架頂端，成為在FPC上重疊樹脂罩的構造，在FPC的端部外側由于不需要獲得空間，因此在使用了圖39A所示的FPC的光寫入頭中，與使用了圖37A所示的FPC的光寫入頭一樣，能夠使對于光寫入頭的主掃描方向正交方向的寬度狹窄。
另外，由于在FPC的端部沿著FPC的長度方向不間斷地連續地設置銅箔圖形，銅箔圖形的厚度一定，因此能夠把FPC的上表面作為樹脂罩安裝時的高度基準面。
另外，在圖37A以及圖39A所示的FPC中，在對于FPC的長度方向正交方向的兩個端部設置銅箔圖形，而也可以僅在一個端部設置銅箔圖形，把FPC與散熱器的定位做成為單側基準。另外，在圖37A以及圖39A所示的FPC中，在FPC的長度方向的兩個端部設置基準孔，而也可以僅在一個端部設置基準孔，僅在一側進行定位。
另外，在圖39A所示的FPC中，采用在FPC端部的銅箔圖形上接合樹脂罩的機架頂端，在FPC上重疊樹脂罩的構造，而也可以在通常的玻璃環氧基板上，通過絕緣涂敷圖形，使得在玻璃環氧基板上重疊樹脂罩。
如上所述，第3實施形態的發明由于在FPC和散熱器的相同位置設置基準孔，因此對于散熱器能夠高精度地定位FPC，即發光元件陣列芯片。
另外，通過把基準孔設置在FPC和散熱器的長度方向的兩端，進而在FPC的邊緣部分以預定間隔設置銅箔圖形，由于使用該銅箔圖形，通過降低把FPC對接到夾具中時的邊緣部分的不平整，能夠提高FPC的粘接精度，因此，能夠使對于FPC的長度方向正交方向的寬度狹窄，從而，也能夠使光寫入頭的寬度狹窄。另外，還能夠降低基準孔的制作工數。
進而，通過在FPC的邊緣部分連續地設置銅箔圖形，由于在銅箔圖形上重疊樹脂罩，因此還能夠使光寫入頭的寬度進一步狹窄，同時，由于銅箔圖形的厚度一定，因此能夠把FPC的上表面作為樹脂罩安裝時的高度基準面。
其次，說明在本發明的光寫入頭中使用的發光元件陣列芯片一例的自掃描型發光元件陣列芯片。另外，所謂自掃描型發光元件陣列芯片，是把自掃描電路安裝在內部，具有順序傳送發光點的功能的發光元件陣列芯片。
關于自掃描型發光元件陣列芯片，根據特開平1-238962號公報，特開平2-14584號公報，特開平2-92650號公報，特開平2-92651號公報等，示出作為打印頭用光源安裝簡便，能夠使發光元件間隔更細，能夠制作緊密的打印頭等。另外，在特開平2-263668號公報中，提出了把傳送元件陣列作為移動部分，并且與作為發光部分的發光元件陣列分離的構造的自掃描型發光元件陣列芯片。
圖41中示出把移動部分與發光部分分離了的構造的自掃描型發光元件陣列芯片的等效電路。移動部分具有傳送元件T1、T2、T3、…，發光部具有寫入用發光元件L1、L2、L3、…。這些傳送元件以及發光元件由三端發光可控硅構成。移動部分的結構為了把傳送元件的柵極相互電連接而使用二極管D1、D2、D3、…。VGK是電源(通常是5V)，經過負載電阻RL連接到各個傳送元件的柵極電極G1、G2、G3、…。另外，傳送元件的柵極電極G1、G2、G3、…還連接到寫入用發光元件的柵極電極。在傳送元件T1的柵極電極上加入觸發脈沖φs，在傳送元件的陽極上，交互地加入傳送時鐘脈沖φ1、φ2，在寫入用發光元件的陽極上，加入寫入信號φI。
另外，圖中，R1、R2、Rs、RI分別示出電流限制電阻。
簡單地說明動作。首先，假設傳送用時鐘脈沖φ1的電壓是H電平，傳送元件T2是導通狀態。這時，柵極電極G2的電位從VGK的5V降低到幾乎0V。該電位下降的影響通過二極管D2傳送到柵極電極G3，把其電位設定為大約1V(二極管D2正向上升電壓(等于擴散電位))。但是，由于二極管D1是反偏置狀態，因此不能夠進行對于柵極電極G1的電連接，柵極電極G1的電位保持為5V。發光可控硅的導通電壓由于近似柵極電極電位+pn結的擴散電位(大約1V)，因此下一個傳送用時鐘脈沖φ2的H電平電壓如果設定為大約是2V(為了使傳送元件T3導通所需要的電壓)以上，而且大約4V(為了使傳送元件T5導通所需要的電壓)以下，則只有傳送元件T3導通，除此以外的傳送元件能夠保持關斷。從而，用2個傳送用時鐘脈沖傳送導通狀態。
觸發脈沖φs是用于使這樣的傳送動作開始的脈沖，把觸發脈沖φs置為H電平(大約0V)的同時把傳送用時鐘脈沖φ2置為H電平(大約2～大約4V)，使得傳送元件T1導通。然后立即把觸發脈沖φs返回到H電平。
現在，假設傳送元件T2處于導通狀態，則柵極電極G2的電位成為幾乎0V。從而，寫入信號φI的電壓如果是pn結的擴散電位(大約1V)以上，則能夠把發光元件L2置為發光狀態。
與此不同，柵極電極G1是大約5V，柵極電極G3成為大約1V。從而，發光元件L1的寫入電壓成為大約6V，發光元件L3的寫入電壓成為大約2V。由此，只有在發光元件L2中能夠寫入的寫入信號φI的電壓成為1～2V的范圍。如果發光元件L2導通，即進入到發光狀態，則發光強度由寫入信號φI中流過的電流量決定，能夠以任意的強度進行圖像寫入。另外，為了把發光狀態轉移到下一個發光元件，需要把寫入信號φI行的電壓同時降落到0V，使正在發光的發光元件一度關斷。
另外，在上述的實施形態中，作為把來自發光元件陣列的出射光聚光，在感光鼓上成像的成像裝置使用條透鏡陣列，而本發明并不限定于條透鏡陣列，例如，也可以使用樹脂正立等倍率透鏡陣列。圖42是示出樹脂正立等倍率透鏡陣列的結構一例的斜視圖。樹脂正立等倍率透鏡陣列重疊2片以上具備排列成1列或者2列的單孔透鏡119的透鏡陣列板118，能夠成像正立等倍率圖像。單孔透鏡119具有相同的焦距和口徑，是單面凸起或者雙面凸起。
如以上說明的那樣，本發明由于能夠在多個位置固定散熱器和透鏡支撐體，因此事實上，能夠謀求透鏡支撐體與散熱器在構造上的一體化，能夠提高固有振動數，能夠防止由共振等產生的振動。另外，還能夠提高頭的機械強度。
另外，把驅動器板安裝在透鏡支撐體上，把發光元件安裝基板安裝在散熱器上，進而，散熱器與透鏡支撐體的熱接觸部位只是拉伸支架和按壓支架，事實上由于不存在兩者之間的熱傳導，因此驅動基板的熱量不傳送到發光元件安裝基板上。從而，能夠謀求發光元件光量的穩定化。
另外，本發明由于能夠比較簡單地進行條透鏡陣列的角度調整，能夠高精度地設定這時的透鏡動作距離(從發光元件陣列到條透鏡陣列端面的距離)，因此提高空間成像位置的直線性，由于保持透鏡的光學設計距離，因此能夠維持高分辨率。另外，即使在串列型打印機中使用的情況下，也能夠簡單地實施各種色彩的對位，能夠得到彩色再現性良好的印刷品位。
進而，本發明由于在FPC和散熱器的相同位置設置基準孔，因此對于散熱器，能夠高精度地定位FPC，即發光元件陣列芯片。
另外，通過在FPC和散熱器的長度方向的兩端設置基準孔，進而，在FPC的邊緣部分以預定的間隔設置銅箔圖形，因此使用該銅箔圖形，通過降低把FPC對接到夾具時的邊緣部分的不平整，能夠提高FPC的粘接精度，因此能夠使對于FPC的長度方向正交方向的寬度狹窄，從而，能夠使光寫入頭的寬度也狹窄。另外，能夠減少基準孔的制作工數。
進而，通過在FPC的邊緣部分連續地設置銅箔圖形，由于在銅箔圖形上使得重疊樹脂罩，因此能夠使光寫入頭的寬度進一步狹窄，同時，由于銅箔圖形的厚度一定，因此能夠把FPC的上表面作為樹脂罩安裝時的高度基準面。
權利要求
1.一種光寫入頭，該光寫入頭使用列形地配置了透鏡的透鏡陣列把來自發光元件陣列的出射光聚光并且投影到感光體上，其特征在于搭載用于驅動上述發光元件陣列的電子元件的驅動基板安裝在用于支撐上述透鏡陣列的透鏡支撐體上。
2.一種光寫入頭，該光寫入頭使用列形地配置了透鏡的透鏡陣列把來自發光元件陣列的出射光聚光并且投影到感光體上，其特征在于上述發光元件陣列安裝在發光元件安裝基板上，上述發光元件安裝基板安裝在用于釋放來自發光元件陣列的熱量的散熱器上，上述散熱器遍及透鏡支撐體的長度方向以預定的間隔固定在用于支撐上述透鏡陣列的透鏡支撐體上。
3.一種光寫入頭，該光寫入頭使用列形地配置了透鏡的透鏡陣列把來自發光元件陣列的出射光聚光并且投影到感光體上，其特征在于上述發光元件陣列安裝在發光元件安裝基板上，上述發光元件安裝基板安裝在用于釋放來自發光元件陣列的熱量的散熱器上，上述散熱器遍及透鏡支撐體的長度方向以預定的間隔固定在用于支撐上述透鏡陣列的透鏡支撐體上，搭載用于驅動上述發光元件陣列的電子元件的驅動基板安裝在上述透鏡支撐體上。
4.根據權利要求3所述的光寫入頭，其特征在于上述散熱器使用按壓支架和拉伸支架，遍及透鏡支撐體的長度方向地以預定的間隔連接固定在上述透鏡支撐體上。
5.根據權利要求4所述的光寫入頭，其特征在于上述按壓支架和上述拉伸支架的位置是沿著上述透鏡支撐體的長度方向相同的位置。
6.根據權利要求5所述的光寫入頭，其特征在于上述透鏡陣列是條透鏡陣列或者樹脂正立等倍率透鏡陣列。
7.根據權利要求3所述的光寫入頭，其特征在于上述散熱器使用粘接劑，遍及透鏡支撐體的長度方向地以預定的間隔粘接固定在上述透鏡支撐體上。
8.根據權利要求7所述的光寫入頭，其特征在于上述粘接劑是UV硬化型粘接劑，濕硬化型粘接劑，熱硬化型粘接劑或者二液硬化型粘接劑。
9.一種光寫入頭，該光寫入頭使用列形地配置了透鏡的透鏡陣列把來自發光元件陣列的出射光聚光并且投影到感光體上，其特征在于在上述透鏡陣列與用于支撐上透鏡陣列的透鏡支撐體的搭接面之間，沿著透鏡陣列的長度方向具備1個或者以預定的間隔隔開的2個以上光軸角度調整裝置，使得上述透鏡的光軸角度可變。
10.根據權利要求9所述的光寫入頭，其特征在于上述光軸角度調整裝置由固定在上述透鏡陣列的上述搭接面上，用于調整上述透鏡的光軸的角度的調整板；在上述透鏡陣列的上述搭接面上與上述調整板以預定的間隔固定的球面座圈；在上述透鏡支撐體的上述搭接面的與上述球面座圈相對的位置固定的球面承受座圈構成，上述球面座圈與上述球面承受座圈嵌合，通過上述調整板的角度調整進行滑動，使得上述透鏡的光軸可變。
11.根據權利要求10所述的光寫入頭，其特征在于上述調整板具備用于調整上述透鏡的光軸角度的調整棒，上部透鏡支撐體具備用于通過上述調整棒的貫通孔。
12.根據權利要求9所述的光寫入頭，其特征在于上述光軸角度調整裝置由固定在與上述透鏡陣列的上述搭接面相反一側的面上，用于調整上述透鏡的光軸角度的調整板；固定在上述透鏡陣列的上述搭接面上的球面座圈；固定在上述透鏡支撐體的上述搭接面上與上述球面座圈相對位置的球面承受座圈構成，上述球面座圈與上述球面承受座圈嵌合，通過上述調整板的角度調整進行滑動，使得上述透鏡的光軸可變。
13.根據權利要求12所述的光寫入頭，其特征在于上述調整板具備用于調整上部透鏡的光軸角度的調整棒。
14.根據權利要求9所述的光寫入頭，其特征在于上述光軸角度調整裝置由具備用于調整上述透鏡的光軸角度的調整棒，并且固定在上述透鏡陣列的上述搭接面上的球面座圈；固定在上述透鏡支撐體的上述搭接面上與上述球面座圈相對位置的球面承受座圈構成，上述球面座圈與上述球面承受座圈嵌合，通過上述調整棒的角度調整進行滑動使得上述透鏡的光軸可變。
15.根據權利要求10所述的光寫入頭，其特征在于上述球面座圈具備圓弧形的凸部，上述球面承受座圈具備與上述球面座圈的凸部嵌合的圓弧形的凹部。
16.根據權利要求10所述的光寫入頭，其特征在于上述球面承受座圈具備圓弧形的凸部，上述球面座圈具備與上述球面承受座圈的凸部嵌合的圓弧形的凹部。
17.根據權利要求10所述的光寫入頭，其特征在于上述球面座圈具備圓弧形的凸部，上述球面承受座圈具備2個以上的突起，并且在2個點以上接受上述球面座圈的凸部的形狀。
18.根據權利要求10所述的光寫入頭，其特征在于上述球面承受座圈具備圓弧形的凸部，上述球面座圈具備2個以上的突起，并且在2個點以上接受上述球面承受座圈的凸部的形狀。
19.根據權利要求10所述的光寫入頭，其特征在于上述透鏡支撐體沿著上述透鏡陣列的長度方向以預定的間隔具備上述球面承受座圈的定位用加強筋。
20.根據權利要求10所述的光寫入頭，其特征在于上述發光元件陣列經過安裝發光元件陣列的基板以及安裝在上述基板的下面并用于釋放來自發光元件陣列的熱量的散熱器，固定在上述透鏡支撐體上。
21.根據權利要求10所述的光寫入頭，其特征在于上述發光元件陣列在調整了上述透鏡的光軸角度以后固定在上述透鏡支撐體上。
22.一種光寫入頭，該光寫入頭在發光元件陣列的發光元件發出的光的光軸上具備透鏡陣列，還在安裝了上述發光元件陣列的基板的基底具備由金屬材料構成的散熱器，其特征在于上述散熱器具備沿著上述散熱器的長度方向以預定的間隔隔開的第1基準孔，上述基板具備沿著上述基板的長度方向與上述第1基準孔同一位置的第2基準孔，把上述第1基準孔與第2基準孔對位，使得上述透鏡陣列與上述基板上的發光元件陣列的光軸一致。
23.一種光寫入頭，該光寫入頭在發光元件陣列的發光元件發出的光的光軸上具備透鏡陣列，還在安裝了上述發光元件陣列的基板的基底具備由金屬材料構成的散熱器，其特征在于上述散熱器在上述散熱器的長度方向的兩個端部具備第1基準孔，上述基板在上述基板的長度方向的兩個端部具備第2基準孔，同時，在上述基板的邊緣部分具備預定間隔的金屬圖形，把上述第1基準孔與第2基準孔對位，使得上述透鏡陣列與上述基板上的發光元件陣列的光軸一致。
24.一種光寫入頭，該光寫入頭在發光元件陣列的發光元件發出的光的光軸上具備透鏡陣列，還在安裝了上述發光元件陣列的基板的基底具備由金屬材料構成的散熱器，其特征在于上述散熱器在上述散熱器的長度方向的兩個端部具備第1基準孔，上述基板在上述基板的長度方向的兩個端部具備第2基準孔，同時，在上述基板的邊緣部分具備不間斷的連續的金屬圖形，把上述第1基準孔與第2基準孔對位，使得上述透鏡陣列與上述基板上的發光元件陣列的光軸一致。
25.根據權利要求1～24的任一項所述的光寫入頭，其特征在于上述發光元件陣列是自掃描型發光元件陣列。
26.根據權利要求25所述的光寫入頭，其特征在于上述透鏡陣列是條透鏡陣列或者樹脂正立等倍率透鏡陣列。
27.一種光寫入頭的組裝方法，其中，該光寫入頭在發光元件陣列的發光元件發出的光的光軸上具備透鏡陣列，還在安裝了上述發光元件陣列的基板的基底具備由金屬材料構成的散熱器，其特征在于沿著上述散熱器的長度方向以預定的間隔設置第1基準孔，沿著上述基板的長度方向在與上述第1基準孔的相同位置設置第2基準孔，把上述第1基準孔與第2基準孔對位，使得上述透鏡陣列與上述基板上的發光元件陣列的光軸一致。
28.一種光寫入頭的組裝方法，其中，該光寫入頭在發光元件陣列的發光元件發出的光的光軸上具備透鏡陣列，還在安裝了上述發光元件陣列的基板的基底具備由金屬材料構成的散熱器，其特征在于在上述散熱器的長度方向的兩個端部設置第1基準孔，在上述基板的長度方向的兩個端部設置第2基準孔，同時，在上述基板的邊緣部分設置預定間隔的金屬圖形，把上述第1基準孔與第2基準孔對位，使得上述透鏡陣列與上述基板上的發光元件陣列的光軸一致。
29.一種光寫入頭的組裝方法，其中，該光寫入頭在發光元件陣列的發光元件發出的光的光軸上具備透鏡陣列，還在安裝了上述發光元件陣列的基板的基底具備由金屬材料構成的散熱器，其特征在于在上述散熱器的長度方向的兩個端部設置第1基準孔，在上述基板的長度方向的兩個端部設置第2基準孔，同時，在上述基板的邊緣部分不間斷地設置連續的金屬圖形，把上述第1基準孔與第2基準孔對位，使得上述透鏡陣列與上述基板上的發光元件陣列的光軸一致。
全文摘要
提供一種光寫入頭及其組裝方法。發光元件陣列安裝在發光元件安裝基板上，發光元件安裝基板安裝在用于釋放來自發光元件陣列的熱量的散熱器上，散熱器遍及透鏡支撐體的長度方向以預定的間隔固定在用于支撐條透鏡陣列的透鏡支撐體上，另外，搭載用于驅動發光元件陣列的電子元件的驅動基板安裝在透鏡支撐體上，在條透鏡陣列的側面，沿著條透鏡陣列的長度方向交互地粘接固定球面座圈以及調整板，在與透鏡支撐體的球面座圈相對的位置，粘接固定球面承受座圈，球面座圈與球面承受座圈嵌合，通過設置在調整板上的調整棒的角度調整進行滑動，使得條透鏡的光軸可變。
文檔編號B41J2/45GK1455736SQ02800135
公開日2003年11月12日 申請日期2002年5月15日 優先權日2001年5月18日
發明者脇坂政英 申請人:日本板硝子株式會社