JP2003341134A - 光学式ヘッド及び画像形成装置 - Google Patents
光学式ヘッド及び画像形成装置Info
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Abstract
ことによって、分解性や組立性が高く、かつ、コストを
低くすることができるようにする。 【解決手段】収束性ロッドレンズアレイを保持し、絶縁
性の被覆を備えた導電性のSLAホルダ14と、該SL
Aホルダ14内に実装された、LEDアレイチップを搭
載する基板13と、該基板13を前記SLAホルダ14
の基板当接面とで挟持する導電性のベース15と、該ベ
ース15を圧接する導電性のクランプとを有し、前記S
LAホルダ14のクランプ当接部の前記被覆が前記クラ
ンプの実装によって剥(は)がされている。
Description
画像形成装置に関するものである。
ing Diode)ヘッドを書き込み光源として使用
する電子写真プリンタ、すなわち、LEDプリンタとし
ての画像形成装置において、露光プロセスは、LEDア
レイチップが発生した光を収束性ロッドレンズアレイ
(以下「SLA」という。)を通して収束させ、光の結
像位置に配置されて一様に帯電された感光体ドラムに露
光し、静電潜像を形成するようになっている。
1の図、図3は従来のLEDヘッドの断面を示す第2の
図、図4は従来のLEDヘッドの正面図、図5は従来の
LEDヘッドの斜視図である。
イチップ、12はSLA、13は前記LEDアレイチッ
プ11が搭載された基板、14は前記SLA12を保持
し、基板13を実装するためのSLAホルダ、15は前
記基板13をSLAホルダ14の基板当接面とで挟持す
るためのベースである。なお、該ベース15は金属製の
部材であり、SLAホルダ14との摩擦力によって固定
される。
ヘッドのフレームとして機能する金属製の部材であり、
例えば、アルミニウム材を型に流し込んで成形するダイ
カスト成形法によって一体的に成形される。なお、前記
SLAホルダ14の外観は、素地自体だと外観的に汚く
なる。また、前記SLAホルダ14の内面は、LEDア
レイチップ11が発生した光がSLAホルダ14の金属
面に反射するのを抑制し、かつ、基板13との絶縁を図
る必要がある。そこで、一般的には絶縁性の黒い塗装が
SLAホルダ14の内外面に施されている。
であるので、図3及び図5に示されるように、アースを
取るためにアース線18の一端が金属製のねじ19等に
よってSLAホルダ14に固着され、また、前記アース
線18の他端は画像形成装置の図示されないFG(フレ
ームグランド)に接続される。そして、同様に金属製の
部材であるベース15は、図2及び図5に示されるよう
に、該ベース15の両端に当接して配設される金属製の
コイルばね24a、24bを介して画像形成装置の図示
されないFGに接続され、アースを取ることができる。
示されるように、感光体ドラム16に対向して配設され
る。そして、該感光体ドラム16は画像形成装置の図示
されないID(イメージドラム)ユニット内に配設され
る。
SLA12の出射端面(図4における下側端面)と感光
体ドラム16の表面との距離を規制して調整する偏心カ
ム機構であり、SLAホルダ14の両端の下部に取り付
けられる。ここで、前記偏心カム機構23a、23bを
調整することによって、前記SLAホルダ14に固定さ
れているSLA12の出射端面と感光体ドラム16の表
面との距離をliに調整することができる。
ラム16の表面との距離がliに調整されたLEDヘッ
ドは、ベース15の両端部に配設された金属製のコイル
ばね24a、24bによってLEDヘッドが感光体ドラ
ム16の方向(図4における下方向)に付勢され、該感
光体ドラム16の表面上に配設されたスペーサ25a、
25bの当接面(lo=liとなる任意の高さ)に偏心
カム機構23a、23bが当接し、SLA12の出射端
面と感光体ドラム16の表面との距離を一定に保ち、感
光体ドラム16の表面に光を結像させて印刷を行う。
来のLEDヘッドにおいては、SLAホルダ14が金属
製の部材であるので、アースを取るためにアース線18
の一端が金属製のねじ19等によってSLAホルダ14
に固着されている。そのため、LEDヘッドを画像形成
装置に実装したり、取り外したりする時に、ねじ19等
によってアース線18を固着したり取り外したりする必
要があり、LEDヘッドの分解性や組立性が低くなって
しまう。
が必要になるので、コストが高くなってしまう。
SLAホルダとベースとを電気的に導通させることによ
って、分解性や組立性が高く、かつ、コストを低くする
ことができる光学式ヘッド及び画像形成装置を提供する
ことを目的とする。
学式ヘッドにおいては、収束性ロッドレンズアレイを保
持し、絶縁性の被覆を備えた導電性のSLAホルダと、
該SLAホルダ内に実装された、LEDアレイチップを
搭載する基板と、該基板を前記SLAホルダの基板当接
面とで挟持する導電性のベースと、該ベースを圧接する
導電性のクランプとを有し、前記SLAホルダのクラン
プ当接部の前記被覆が前記クランプの実装によって剥
(は)がされている。
て図面を参照しながら詳細に説明する。
画像形成装置の概略図、図7は本発明の第1の実施の形
態におけるLEDヘッドの支持部の構成を示す図であ
る。なお、「従来の技術」において説明した従来のLE
Dヘッドと同じ構成を有するものについては、同じ符号
を付与して説明を援用する。
る画像形成装置のエンジン部である。なお、前記画像形
成装置は、後述されるLEDヘッド10を書き込み光源
として使用する電子写真プリンタ、すなわち、LEDプ
リンタである。通常、該LEDプリンタにおいては、L
EDヘッド10におけるLEDアレイチップが発生した
光をSLAを通して収束させ、光の結像位置に配置され
て一様に帯電された感光体ドラムに露光し、静電潜像を
形成するようになっている。
カートリッジ、52は感光体ドラム、53は該感光体ド
ラム52と対向して配設され、図示されない印刷媒体に
トナー像を転写する転写ローラ、54は転写されたトナ
ー像を印刷媒体に定着する定着器であり、該定着器54
はトナーを加熱するための加熱ローラ55、及び、該加
熱ローラ55に対向させられ、印刷媒体を狭持して加圧
するプレッシャローラ56から成る。
感光体ドラム52及び図示されない現像器は、一体構造
を有するイメージドラムユニット45を構成し、該イメ
ージドラムユニット45をエンジンシャーシ48内にセ
ットした後、スタッカカバー41によって押さえ込むこ
とができるようになっている。
は、LEDヘッド10が実装される。そのために、前記
スタッカカバー41の両側壁には、図7に示されるよう
に、支持穴44がそれぞれ形成され、一方、LEDヘッ
ド10の両端面には、支持突起43がそれぞれ形成され
る。したがって、該各支持突起43を前記各支持穴44
にそれぞれ係止させることによって、前記LEDヘッド
10をスタッカカバー41の裏面に固定して垂下させる
ことができる。
5は、スタッカカバー41を開放した状態においては、
図示されないスプリングによって浮動状態にされ、位置
が不安定になる。また、製造誤差によって、エンジンシ
ャーシ48にセットした時のイメージドラムユニット4
5の位置も不安定になる。そこで、前記支持突起43と
支持穴44との間にクリアランスを設けるようにしてい
る。
メージドラムユニット45の交換、用紙ジャムの解除等
の作業の際に開閉される。したがって、スタッカカバー
41を開放させた時に、LEDヘッド10が作業エリア
から移動してしまう。そこで、イメージドラムユニット
45に位置決め穴46が形成され、LEDヘッド10に
おける前記位置決め穴46と対向する面に嵌(かん)合
突起42が形成されるようになっている。
た時に、前記嵌合突起42を位置決め穴46に嵌合させ
ることによってLEDヘッド10の位置決めを行い、図
示されない受光部に正確にセットするようにしている。
なお、47は前記スタッカカバー41の回転支点であ
る。
10の構造について説明する。
LEDヘッドの断面図、図8は本発明の第1の実施の形
態における図1のA−A矢視図である。
要とすることなく、SLAホルダ14のアースを確実に
画像形成装置のFGに接続することができるように、ク
ランプとしての金属製クランプ17によって、SLAホ
ルダ14とベース15との間の導通を取り、ベース15
と金属性のコイルばね24a、24bとを介して画像形
成装置のFGに接続してアースを取ることができる構造
になっている。すなわち、SLAホルダ14を別個に画
像形成装置のFGに接続しなくてもよい。
製の板状部材であり、その表面は電気的導通が取れるよ
うに金属面が露出されている。そして、SLAホルダ1
4の基板当接面には、基板13がベース15を介して、
金属製クランプ17によって押し付けられている。ここ
で、該金属製クランプ17のSLAホルダ14に当接す
る左右の係合部分17aの形状は、SLAホルダ14の
クランプ当接部としての当接面14aに対して傾斜αを
有し、かつ、先端が、図8に示されるように、波型をし
た鋭利な形状になっている。これにより、金属製クラン
プ17をSLAホルダ14に実装すると同時に、金属製
クランプ17の当接部としての係合部分17aの先端が
当接するSLAホルダ14の塗装を削り取る。そのた
め、該塗装が絶縁性のものであっても、金属製クランプ
17とSLAホルダ14の表面とは電気的導通が取れる
ようになる。
いて説明する。
金属製クランプを実装する方法を示す第1の図、図10
は本発明の第1の実施の形態における金属製クランプを
実装する方法を示す第2の図である。
装した後、SLAホルダ14の基板当接面とで前記基板
13を挟持するためのベース15を実装する。続いて、
金属製クランプ17を実装する。この場合、該金属製ク
ランプ17の中心部をベース15の中心近傍に当接させ
る。これにより、金属製クランプ17とベース15とは
電気的に導通する。
ランプ17の両腕部17bを下方向に変形させる。これ
により、該両腕部17bの先端に位置する係合部分17
aは、矢印で示されるように、下方向に移動する。そし
て、図10に示されるように、係合部分17aの先端が
SLAホルダ14の当接面14aの高さ位置にまで到達
すると、金属製クランプ17自体の弾性によって係合部
分17aが、矢印で示されるように、中心方向に移動す
る。この場合、波型をした鋭利な形状を有する係合部分
17aの先端がSLAホルダ14の当接面14aに沿っ
て、かつ、該当接面14aに食い込みながらスライドす
るので、SLAホルダ14の当接面14aにおける塗装
が前記係合部分17aの先端によって削り取られる。こ
れにより、SLAホルダ14の当接面14aにおいては
アルミニウム材の地肌が露出する。そして、該アルミニ
ウム材の地肌に係合部分17aの先端が当接するので、
金属製クランプ17とSLAホルダ14とは電気的に導
通する。
15とは、金属製クランプ17を介して、電気的に導通
する。
ド10は、ベース15及び該ベース15の両端部に配設
された金属製のコイルばね24a、24bを介して画像
形成装置の図示されないFGに接続され、アースを取る
ことができる。
LAホルダ14と金属製クランプ17とを導通させるこ
とによって、該金属製クランプ17によって圧接される
ベース15及び該ベース15の両端部に配設された金属
製のコイルばね24a、24bを介して、前記SLAホ
ルダ14が画像形成装置の図示されないFGに接続さ
れ、アースを取ることができる。そのため、従来のLE
Dヘッドのように、アース線18をSLAホルダ14に
金属製のねじ19等によって固着する必要がない。
来のSLAホルダ14とベース15とを別個に画像形成
装置の図示されないFGに接続するようになっていた
が、本実施の形態においては、コイルばね24a、24
bだけの共通接続でよい。
を削減することができ、コストを低減することができ
る。さらに、LEDヘッド10の組立性及び分解性を向
上させることができる。
説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。
るSLAホルダの平面を示す図、図12は本発明の第2
の実施の形態におけるベースの平面を示す図、図13は
本発明の第2の実施の形態におけるSLAホルダの断面
を示す図、図14は本発明の第2の実施の形態における
LEDヘッドの断面を示す図である。
は、金属製クランプ17における係合部分17aの先端
によってSLAホルダ14の当接面14aにおける塗装
を削り取り、金属製クランプ17とSLAホルダ14と
を導通させることによって、金属製クランプ17によっ
て圧接されるベース15及び該ベース15の両端部に配
設された金属製のコイルばね24a、24bを介して、
前記SLAホルダ14が画像形成装置の図示されないF
Gに接続され、アースを取るようになっている。しか
し、金属製クランプ17を実装する際に、金属製クラン
プ17の寸法のばらつき、金属製クランプ17の組立の
ばらつき等によって金属製クランプ17とSLAホルダ
14とを導通が不完全となる懸念もある。この場合、前
記SLAホルダ14のアースを完全に取ることができな
くなる。
定してアースを取ることができるようになっている。こ
の場合、SLAホルダ34は、アルミニウム材を型に流
し込んで成形するダイカスト成形法によって一体的に成
形され、絶縁性の塗装によって全面が塗装される。ここ
で、図11に示されるようなSLAホルダ34の内壁幅
L1は、例えば、10.8〔mm〕に設定される。
ての基板13を実装する面(図11における斜線部)は
精度が要求されるので、機械加工によって加工される。
そして、機械加工によって加工される面は、図13に示
されるように、ダイカスト成形時に余肉部34aをあら
かじめ設けて成形され、設計値になるように余肉部34
aを機械加工によって加工される。そのため、加工され
た面、すなわち、基板13を実装する面は、塗装が剥が
れてアルミニウムの地肌が露出する。
に、基板13の側面に相当する側壁も同時に機械加工を
施すことによって、基板13の側面に相当するSLAホ
ルダ34の側壁部34bも塗装が剥がれてアルミニウム
の地肌が露出する。
SLAホルダ34の基板当接面とで挟持するためのベー
ス35は、厚さ1.5〔mm〕のアルミニウム板を打ち
抜いて成形したものである。さらに、前記ベース35
は、端部に形成された突起としての突出部35a及び張
出部35bを備える。
12に示されるように、突出部35a側に弾性を有し、
張出部35b側は他の面の幅よりもわずかに出っ張りL
を有した形状とする。この場合、図12に示されるよう
なベース35における幅L2の寸法は、例えば、11.
33〔mm〕であり、前記SLAホルダ34の内壁幅L
1より約0.3〔mm〕広く設定される。なお、図12
に示されるような張出部35bの寸法Lを0.1〔m
m〕とし、図12における右端の突起部35a(ほぼ半
円状)は0.3〔mm〕とする。
1よりも、該SLAホルダ34の内壁に当接するベース
35の幅L2がわずかに広く(約0.3〔mm〕)設定
される。そのため、ベース35をSLAホルダ34に実
装する時に突出部35aに接続する帯状部が弾性変形し
て、機械加工によって加工されたSLAホルダ34の両
側壁部34bにベース35の突出部35a及び張出部3
5bが当接する。したがって、ベース35をSLAホル
ダ34内にわずかな力で圧入することができ、ベース3
5がSLAホルダ34内に確実に固定され、さらに、ベ
ース35とSLAホルダ34との電気的導通が確実にな
る。
2が実装される部位には、穴34cが形成されているの
で、側壁部34bの強度が弱くなっている。そのため、
側壁部34bが外側に向けて押圧されると、側壁部34
bの強度が弱いので図11における矢印a又は矢印bの
方向に撓(たわ)むことが懸念される。そして、側壁部
34bが撓むと、SLA12の取付面34dも同時に撓
むことであり、SLA12が矢印aで示されるように反
って実装されることになる。このように、前記SLA1
2が反って実装されると、光量むらが発生し、印刷に悪
影響を及ぼしてしまう。
35a及び張出部35bは、ベース35の長手方向の端
部から5〔cm〕以内に形成されていて、SLAホルダ
34の長手方向に延びた壁のうち、垂直方向の応力に対
する剛性の大きい部分を押圧するようになっている。こ
れにより、SLA12の実装面に相当するSLAホルダ
34の側面にベース35の側面が当接することがないの
で、SLA12の実装面が撓むことがない。
法は、両持ちである図12における右側では1.55
〔mm〕とし、片持ちである図12における左側では
1.75〔mm〕とする。また、孔又は切込み部を設け
ることによって、前記帯状部がベース35の幅方向(図
12における上下方向)に弾性を有するようにする。こ
れにより、突出部35a及び張出部35bがSLAホル
ダ34の内壁を過剰に押圧することがなく、SLAホル
ダ34の変形(撓み)が防止される。
金属性のコイルばね24a、24bがベース35に当接
され、前記コイルばね24a、24bを介して画像形成
装置の図示されないFGに電気的に接続されアースが取
られる。
LAホルダ34とベース35とを電気的に導通させるこ
とによって、ベース35及びコイルばね24a、24b
を介して、前記SLAホルダ14が画像形成装置の図示
されないFGに接続され、アースを取ることができる。
そのため、従来のLEDヘッドのように、アース線18
をSLAホルダ14に金属製のねじ19等によって固着
する必要がない。
電気的に導通させることによって、画像形成装置のFG
にアースを取るようになっているので、従来のLEDヘ
ッドのように、アース線18をSLAホルダ34に金属
製のねじ19等によって固着する必要がなくなり、LE
Dヘッド10の部品点数を削減することによってコスト
を低減することができ、組立性及び分解性の向上を図る
ことができる。
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。
れば、光学式ヘッドにおいては、収束性ロッドレンズア
レイを保持し、絶縁性の被覆を備えた導電性のSLAホ
ルダと、該SLAホルダ内に実装された、LEDアレイ
チップを搭載する基板と、該基板を前記SLAホルダの
基板当接面とで挟持する導電性のベースと、該ベースを
圧接する導電性のクランプとを有し、前記SLAホルダ
のクランプ当接部の前記被覆が前記クランプの実装によ
って剥(は)がされている。
Aホルダとベースとを電気的に導通させるので、アース
線をSLAホルダにねじ等によって固着する必要がなく
なり、LEDヘッドの部品点数を削減することによって
コストを低減することができ、組立性及び分解性の向上
を図ることができる。
ドの断面図である。
る。
る。
置の概略図である。
ドの支持部の構成を示す図である。
A矢視図である。
ンプを実装する方法を示す第1の図である。
ランプを実装する方法を示す第2の図である。
ルダの平面を示す図である。
平面を示す図である。
ルダの断面を示す図である。
ッドの断面を示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 (a)収束性ロッドレンズアレイを保持
し、絶縁性の被覆を備えた導電性のSLAホルダと、
(b)該SLAホルダ内に実装された、LEDアレイチ
ップを搭載する基板と、(c)該基板を前記SLAホル
ダの基板当接面とで挟持する導電性のベースと、(d)
該ベースを圧接する導電性のクランプとを有し、(e)
前記SLAホルダのクランプ当接部の前記被覆が前記ク
ランプの実装によって剥がされていることを特徴とする
光学式ヘッド。 - 【請求項2】 前記SLAホルダのクランプ当接部に当
接するクランプの当接部の形状が鋭利な波型形状である
請求項1に記載の光学式ヘッド。 - 【請求項3】 前記クランプによって前記SLAホルダ
とベースとを電気的に導通させる請求項1又は2に記載
の光学式ヘッド。 - 【請求項4】 (a)収束性ロッドレンズアレイを保持
する導電性のSLAホルダと、(b)該SLAホルダ内
に実装された、LEDアレイチップを搭載する基板と、
(c)該基板を前記SLAホルダの基板当接面とで挟持
する導電性のベースとを有し、(d)前記ベースが前記
SLAホルダの導電性地肌に圧接することを特徴とする
光学式ヘッド。 - 【請求項5】 前記ベースは、前記収束性ロッドレンズ
アレイの幅よりも外側の位置において前記SLAホルダ
の導電性地肌に圧接する請求項4に記載の光学式ヘッ
ド。 - 【請求項6】 前記ベースは、端部に形成された突起を
備える請求項4又は5に記載の光学式ヘッド。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の光
学式ヘッドによって感光体に露光し、静電潜像を形成す
る画像形成装置。
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