JP2006069061A

JP2006069061A - 画像形成装置およびプリントヘッド

Info

Publication number: JP2006069061A
Application number: JP2004255682A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Hasegawa; 智章長谷川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2024-09-02
Also published as: JP4539242B2

Abstract

【課題】記録素子およびドライバ回路を一体的に構成したプリントヘッドを用いた場合に、ドライバ回路で発生した熱が記録素子に伝達されるのを抑制する。
【解決手段】ＬＰＨ１４は、感光体ドラム１２に対向して主走査方向に配列されるＬＥＤアレイと、ＬＥＤアレイが取り付けられると共に、主走査方向の一端部側にはフレームに装着した際にフロントフレーム８１の外側に突出する第１の突出部５５ａを具備したプリント基板と、第１の突出部５５ａに対応するプリント基板上に取り付けられて、ＬＥＤアレイを駆動するドライバＩＣ６４とを有している。これにより、ドライバＩＣ６４と、ＬＥＤアレイ、感光体ドラム１２、現像ロール１５ｂ(現像器)とが、フロントフレーム８１によって隔てられる。
【選択図】図８

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置等に係り、より詳しくは、複数の記録素子が配列されたプリントヘッドを用いて画像の記録を行う画像形成装置等に関する。

電子写真方式を採用した、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置として、感光層を有し回転可能に配設される感光体と、この感光体を一様に所定の電位に帯電させる帯電装置と、帯電された感光体上に光照射によって静電潜像を書き込む露光装置と、感光体に形成された静電潜像にトナーを付加して可視化する現像装置と、感光体上に形成されたトナー像を記録紙に転写する転写装置とを備えたものが知られている。ここで、露光装置としては、レーザを用い、主走査方向にレーザ光を走査させて露光する光走査方式が広く用いられてきたが、近年では、装置の小型化の要請を受けてＬＥＤ(Light Emitting Diode：発光ダイオード)を主走査方向に多数、配列してなる、ＬＥＤプリントヘッド(LED Print Head：ＬＰＨ)を用いた露光装置が採用されている。

ＬＰＨは、一般に、多数のＬＥＤが主走査方向に配置されたＬＥＤアレイと、ＬＥＤから出力された光を感光体(感光体ドラム)表面に結像させるために多数のロッドレンズが配列されたセルフォック(登録商標)レンズとを含んで構成される。画像形成装置では、入力される画像データに基づいてＬＰＨの各ＬＥＤを駆動させ、感光体へ向けて光を出力し、セルフォックレンズによって感光体表面に光を結像させる。そして、感光体とＬＰＨとを相対移動させることにより副走査方向に静電潜像を形成している。

このようなＬＰＨの各ＬＥＤを駆動(点灯、消灯)させるためには、ドライバ回路が必要となる。そこで、従来、ＬＰＨの主走査方向端部に、ＬＰＨと一体的にドライバＩＣ(ドライバ回路)を配設する技術が存在する(例えば、特許文献１参照。)。

特開２０００−２２９４４０号公報(第９頁、図７)

ところで、上述したドライバＩＣは、ＬＥＤを駆動する際にドライバＩＣに流れる電流によって発熱する。ここで、ドライバＩＣの発熱量が大きいと、例えばＬＰＨ自体が熱によって膨張したりあるいはねじれが生じたりして、ＬＥＤによる感光体への静電潜像の書き込み位置にずれが生じてしまう。また、ドライバＩＣの発熱量が大きいと、ＬＥＤの発光条件の変化によってＬＥＤの光量変動が発生し、感光体に形成される静電潜像にむらが生じてしまう。そして、このような不具合が発生すると、記録紙上に形成される画像に画質不良が生じてしまう。さらに、ＬＰＨが対向配置される感光体の感光層も熱によって劣化しやすくなってしまう。さらにまた、ＬＰＨの近傍に配設される現像装置では、ドライバＩＣの発熱量が大きいと、ドライバＩＣで発生した熱によってトナーが溶融、固着する所謂トナーブロッキング現象が生じ、現像不良を招いてしまう。

かかる問題に対し、上記特許文献１記載の技術では、ドライバＩＣ近傍の温度とセルフォックレンズの温度とを測定し、両者の温度差が２０℃を越えた場合に、画像形成動作を停止している。
しかしながら、このような対策では、両者の温度差が２０℃以下となるまでの間は、画像形成動作を全く行えないことになってしまい、ユーザにとって非常に使い勝手が悪い。また、ある程度は感光体や現像器が熱の影響を受けることになるため、感光層やトナーがダメージを受けてしまう点に変わりはない。

本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、記録素子およびドライバ回路を一体的に構成したプリントヘッドを用いた場合に、ドライバ回路で発生した熱が記録素子に伝達されるのを抑制することにある。
また、他の目的は、ドライバ回路で発生した熱が像担持体や現像器に伝達されるのを抑制することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、回転可能に配設される像担持体と、像担持体に対向して像担持体の軸方向に沿って配設される複数の記録素子および複数の記録素子を駆動するドライバ回路が一体的に構成され像担持体を露光する露光器と、像担持体の軸方向一端側で露光器を保持するフレーム部材とを備え、露光器の複数の記録素子とドライバ回路とが、フレーム部材を隔てて配置されることを特徴としている。

ここで、露光器のドライバ回路と像担持体とが、フレーム部材を隔てて配置されることを特徴とすることができる。また、露光器によって像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像器をさらに備え、露光器のドライバ回路と現像器とが、フレーム部材を隔てて配置されることを特徴とすることができる。そして、像担持体の他端側で露光器を保持する他端フレーム部材をさらに備え、他端フレーム部材の外側には、像担持体を回転駆動する駆動系が配設されることを特徴とすることができる。この場合に、フレーム部材は、他端フレーム部材よりも手前側に設けられることを特徴とすることができる。また、ドライバ回路の露出面が上方に向けて配置されることを特徴とすることができる。

また、他の観点から捉えると、本発明が適用されるプリントヘッドは、主走査方向に配列される複数の記録素子と、複数の記録素子が取り付けられると共に、主走査方向の一端部側にはフレームに装着した際にフレームの外側に突出する部位を具備した基板と、基板の突出する部位に取り付けられ、複数の記録素子を駆動するドライバ回路とを含んでいる。

ここで、基板の突出する部位に設けられ、ドライバ回路に電力および／または信号を供給するためのハーネスが接続されるコネクタをさらに含むことを特徴とすることができる。また、複数の記録素子は、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)を主走査方向に複数配列して構成したＬＥＤチップを、さらに主走査方向に複数並べたＬＥＤアレイからなることを特徴とすることができる。

本発明によれば、記録素子およびドライバ回路を一体的に構成したプリントヘッドを用いた場合に、ドライバ回路で発生した熱が記録素子に伝達されるのを抑制することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
―実施の形態１―
図１は実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型のデジタルカラー複写機を示している。図１に示す画像形成装置は、本体１に、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系１０、記録用紙(シート)を搬送するシート搬送系３０、画像プロセス系１０を制御する画像出力制御部４１、例えばパーソナルコンピュータやスキャナユニット４５等に接続され、受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理系であるＩＰＳ(Image Processing System)４２を備えている。なお、図１は、画像形成装置をユーザが操作する側(手前側)から見た図である。

画像プロセス系１０は、水平方向に一定の間隔を置いて並列的に配置される、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ、この画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２１上に多重転写させる転写ユニット２０を備えている。また本体１には、転写ユニット２０によって二次転写された記録用紙(シート)上の画像を、熱および圧力を用いて記録用紙に定着させる定着器２９を備えている。更に、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに対して各色のトナーを供給するためのトナーカートリッジ１９Ｙ,１９Ｍ,１９Ｃ,１９Ｋが設けられている。

転写ユニット２０は、中間転写ベルト２１を駆動するドライブロール２２、中間転写ベルト２１に一定のテンションを付与するテンションロール２３、重畳された各色のトナー像を記録用紙に二次転写するためのバックアップロール２４、中間転写ベルト２１上に存在する残留トナー等を除去するベルトクリーナ２５を備えている。中間転写ベルト２１は、このドライブロール２２とテンションロール２３およびバックアップロール２４との間に一定のテンションで掛け回されており、定速性に優れた専用の駆動モータ(図示せず)によって回転駆動されるドライブロール２２により、矢印方向に所定の速度で循環駆動される。この中間転写ベルト２１は、例えば、チャージアップを起こさないベルト素材(ゴムまたは樹脂)にて抵抗調整されたものが使用されている。

シート搬送系３０は、画像が記録される記録用紙(シート)を積載して供給する給紙トレイ３１、給紙トレイ３１から記録用紙を取り上げて供給するナジャーロール３２、ナジャーロール３２から供給された記録用紙を１枚ずつ分離して搬送するフィードロール３３、フィードロール３３により１枚ずつに分離された記録用紙を画像転写部に向けて搬送する搬送路３４を備えている。また、搬送路３４を介して搬送された記録用紙に対し、二次転写位置に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストロール３５、二次転写位置に設けられバックアップロール２４に圧接して記録用紙上に画像を二次転写する二次転写ロール３６、定着器２９によってトナー画像が定着された記録用紙を本体１の機外に排出する排出ロール３７、排出ロール３７によって排出された記録紙を積載する排出トレイ３８を備えている。

また、スキャナユニット４５は、図示しないＣＣＤイメージセンサ等によってプラテンガラスに載置された原稿の画像あるいは、プラテンガラス上を搬送される原稿の画像を読み取る。ここで、本実施の形態に係る画像形成装置では、本体１の上部側にスキャナユニット４５を配設することにより、省スペース化を図っている。なお、排出トレイ３８とスキャナユニット４５との間には所定の隙間が形成されており、排出トレイ３８に排出された画像形成後の記録用紙を容易に取り出せるようになっている。

次に、画像プロセス系１０における画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋについて詳述する。図２は、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの構成を説明するための図であり、ここでは、イエロー(Ｙ)の画像形成ユニット１１Ｙが示されている。他の画像形成ユニット１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋは、現像器１５に収容されるトナーを除き、略同様の構成を有している。

画像形成ユニット１１Ｙ(１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ)は、トナー像を担持させる像担持体としての感光体ドラム１２、帯電ロールを用いて感光体ドラム１２を帯電させる帯電器１３、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２に光を照射して感光体ドラム１２上に静電潜像を形成する露光器としてのＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４、このＬＰＨ１４によって感光体ドラム１２上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像器１５、中間転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム１２に対向して設けられ、感光体ドラム１２上に現像されたトナー像を中間転写ベルト２１上に転写する一次転写ロール１６、転写後に感光体ドラム１２上に残った残留トナーを除去するドラムクリーナ１７を備えている。ここで、現像器１５は、感光体ドラム１２に対向する位置が開口し且つ内部にはトナーおよびキャリアを含む二成分現像剤が収容される現像ハウジング１５ａ、この現像ハウジング１５ａの開口に面した位置に回転可能に配設される現像ロール１５ｂを備えている。そして、感光体ドラム１２は、中間転写ベルト２１との対向部において中間転写ベルト２１の移動方向と同方向のＡ方向に回転駆動され、現像ロール１５ｂは、感光体ドラム１２との対向部において感光体ドラム１２の回転方向(Ａ方向)と同方向のＢ方向に回転駆動されるようになっている。

また、中間転写ベルト２１は感光体ドラム１２の鉛直方向上部側に配置されており、ＬＰＨ１４は感光体ドラム１２の鉛直方向下部側に配置されている。
そして、本実施の形態では、上述した感光体ドラム１２、帯電器１３、現像器１５、ドラムクリーナ１７を一体化し、プロセスカートリッジ１８としている。これにより、本体１(図１参照)からこのプロセスカートリッジ１８だけを取り外し、また、プロセスカートリッジ１８だけを本体１に対して取り付け可能とし、ユーザによる交換を可能としている。そして、本体１に対するプロセスカートリッジ１８の取り付けおよび取り外しは、本体１の手前側からユーザあるいはサービスマンがアクセスすることにより行われる。例えば本体１に対してプロセスカートリッジ１８を取り付ける場合には、本体１の手前側から奥側に向かってプロセスカートリッジ１８を挿入し、本体１からプロセスカートリッジ１８を取り外す場合には、本体１内に挿入されたプロセスカートリッジ１８を奥側から手前側に引き出す。

次に、図１および図２を用いて、画像形成装置の動作について説明する。例えばスキャナユニット４５によって読み取られた原稿の色材反射光像や、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された色材画像データは、例えばＲ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)の各８ビットの反射率データとしてＩＰＳ４２に入力される。ＩＰＳ４２では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４色の色材階調データに変換され、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１ＫのＬＰＨ１４に出力される。

各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋでは、感光体ドラム１２が帯電器１３によって所定の電位に帯電される。また、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１ＫのＬＰＨ１４では、ＩＰＳ４２より入力された色材階調データに応じて、対応するＬＥＤを発光させ、セルフォック(登録商標)レンズアレイを介して画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２に照射している。画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２では、帯電された表面が露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの現像器１５にて、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の各色のトナー像として現像される。

画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの各感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２１上に多重転写される。このとき、黒色のトナー像を形成する黒の画像形成ユニット１１Ｋは、中間転写ベルト２１の移動方向の最下流側に設けられ、黒色のトナー像は、中間転写ベルト２１に対して最後に一次転写される。また、転写後の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２は、ドラムクリーナ１７によってクリーニングされる。

一方、シート搬送系３０では、画像形成のタイミングに合わせてナジャーロール３２が回転し、給紙トレイ３１から所定サイズの記録用紙が供給される。フィードロール３３により１枚ずつ分離された記録用紙は、搬送路３４を経てレジストロール３５に搬送され、一旦、停止される。その後、トナー像が形成された中間転写ベルト２１の移動タイミングに合わせてレジストロール３５が回転し、記録用紙は、バックアップロール２４および二次転写ロール３６によって形成される二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される記録用紙には、圧接力および所定の電界を用いて、４色が多重されているトナー像が副走査方向に順次、転写される。そして、各色のトナー像が転写された記録用紙は、定着器２９によって熱および圧力で定着処理を受けた後、排出ロール３７によって本体１の上部に設けられた排出トレイ３８に排出される。一方、二次転写後の中間転写ベルト２１は、ベルトクリーナ２５によってクリーニングされ、次のプロセスに備える。

次に、ＬＰＨ１４について詳細に説明する。図３は、上述したＬＰＨ１４の拡大断面図を示している。このＬＰＨ１４は、複数の記録素子あるいは複数の記録素子としての多数のＬＥＤを直線上に配列したＬＥＤチップ５６(後述)を千鳥状に配列してなるＬＥＤアレイ５１、ＬＥＤアレイ５１を支持すると共にＬＥＤアレイ５１の駆動を制御するためのドライバＩＣ(後述)が取り付けられた基板としてのプリント基板５２、プリント基板５２を支持する支持部材５３、各ＬＥＤから出射された光ビームを感光体ドラム１２上に結像させるセルフォック(登録商標)レンズアレイ５４、プリント基板５２が取り付けられた支持部材５３およびセルフォックレンズアレイ５４を保持するＬＰＨハウジング５５を備えている。

図４(ａ),(ｂ)は、セルフォックレンズアレイ５４およびＬＥＤアレイ５１の構造を説明するための図である。図４(ａ)は、セルフォックレンズアレイ５４を発光点側から見た図であり、図４(ｂ)は、ＬＥＤチップ５６が千鳥状に配列されたＬＥＤアレイ５１の構造を示している。図４(ａ)に示すように、セルフォックレンズアレイ５４は、固定用側板として機能するＬＰＨハウジング５５間に、セルフォックレンズ５７が整列して配置されている。しかしながら、「整列」といっても、その構造上、光学特性(光の透過率)に周期的なむらを有している。一方、ＬＥＤアレイ５１は、図４(ｂ)に示すように、プリント基板５２上にＬＥＤチップ５６が副走査方向(ｙ方向)に２列に、千鳥状に配列されている。ＬＥＤの束であるＬＥＤチップ５６は、例えば１つのチップに１２８画素の発光点が配列されている。全てのＬＥＤチップ５６を直線状に並べると、ＬＥＤチップ５６の接続部分でＬＥＤの間隔を画素間隔(例えば６００ｄｐｉであれば４２.３μｍ)にするため、チップ端部の切断面と発光点との間隔が非常に狭くなり、発光部にカケ等を生じる不具合が起こりやすい。そこで、図４(ｂ)に示すように、ＬＥＤチップ５６を千鳥状に配列して、チップ端部の切断面と発光点との距離を広くしたうえで、主走査方向(ｘ方向)に必要画素分、配置させることが有効である。このＬＥＤチップ５６の千鳥配列は、特に１２００ｄｐｉ以上の高密度実装を必要とする場合に有利である。

図５は、本実施の形態が適用されるＬＰＨ１４のハードウェア構成図であり、本実施の形態では、スイッチ素子としてサイリスタを用いた自己走査型記録素子(ＳＬＥＤ)方式を採用している。ＬＰＨ１４は、ＩＰＳ４２(図１参照)からのビデオデータ(Video Data)を受けてＬＥＤアレイ５１を構成する各ＬＥＤチップ５６に点灯信号を供給するＬＰＨ駆動部６１、画像出力制御部４１(図１参照)からのクロックおよび同期信号を受けて転送信号を発生する転送信号発生部６２を備えている。本実施の形態が適用されるＬＰＨ１４は、１２８個のＬＥＤを有するＬＥＤチップ５６が例えば６０個設けられており、各ＬＥＤチップ５６で１２８ドット、ＬＰＨ１４全体で７６８０ドットのＬＥＤを発光させることが可能である。ＬＰＨ駆動部６１は、６０個のＬＥＤチップ５６に対する６０本の点灯信号(CKI1〜CKI60)を発生する。転送信号発生部６２は、６本の転送信号(CKS_1〜CKS_6)、６組毎の転送信号(CK1_1〜CK1_6、CK2_1〜CK2_6)を生成している。例えば図５に示す例では、各ＬＥＤチップ５６の素子数(ドット数)により、１主走査ラインにて１２８回の点灯を順番に行って順次点灯しており、１走査ラインにおける１回の同時点灯数は６０を最大としている。また、ＬＰＨ駆動部６１には、各ＬＥＤチップ５６を構成するそれぞれのＬＥＤの光量を補正するための補正データ等を記憶するＥＥＰＲＯＭ６３が接続されている。
そして、本実施の形態では、上述したＬＰＨ駆動部６１、転送信号発生部６２、ＥＥＰＲＯＭ６３が、一つの半導体集積回路であるドライバＩＣ６４として構成されている。このドライバＩＣ６４が、ドライバ回路として機能する。

ここで、図６はＬＰＨ１４の斜視図を示している。このＬＰＨ１４では、セルフォックレンズアレイ５４の主走査方向両端部よりも外側までＬＰＨハウジング５５が突出形成されている。なお、ＬＰＨハウジング５５のうち、これら突出形成される部位を第１の突出部５５ａ、第２の突出部５５ｂと呼ぶことにする。ここで、第１の突出部５５ａは突出する部位としての機能を有しており、第１の突出部５５ａは第２の突出部５５ｂよりも長く設定されている。そして、これら突出部５５ａ,５５ｂには、本体１(図１参照)に設けられたフレーム(図示せず)に対してＬＰＨ１４を位置決めするためのボルト５８ａ,５８ｂが上下方向にそれぞれ貫通配置されている。

また、図７は図６におけるＬＰＨ１４の主走査方向一端部側、具体的には、ＬＰＨハウジング５５に設けられた第１の突出部５５ａ側の拡大斜視図を示している。第１の突出部５５ａの上部には、ＬＥＤアレイ５１(図３,図４参照)が取り付けられるプリント基板５２が延設配置されている。そして、第１の突出部５５ａ上に露出しているプリント基板５２の上面には、上述したＬＰＨ駆動部６１、転送信号発生部６２、ＥＥＰＲＯＭ６３を集積したドライバＩＣ６４が取り付けられている。また、ドライバＩＣ６４とボルト５８ａの取り付け位置との間のプリント基板５２上面には、ドライバＩＣ６４やＬＥＤアレイ５１等に給電を行うハーネスとしての電源ケーブル７１を接続するコネクタとしての電源線コネクタ６５が配設されている。さらに、ボルト５８ａの取り付け位置よりも外側のプリント基板５２の上面には、ＩＰＳ４２(図１参照)からのビデオデータ、画像出力制御部４１(図１参照)からのクロックおよび同期信号等を受け取るコネクタとしての信号線コネクタ６６が配設されている。そして、信号線コネクタ６６には、テープ状のハーネス７２が取り付けられるようになっている。このように、本実施の形態では、ＬＰＨ１４の主走査方向一端部側であってセルフォックレンズアレイ５４(ＬＥＤアレイ５１)と略直列の位置に、ＬＥＤアレイ５１を駆動するためのドライバＩＣ６４、電源供給用の電源線コネクタ６５、通信用の信号線コネクタ６６が配置される。

図８は、図２をVIII方向から見た図であり、本体１(図１参照)にプロセスカートリッジ１８(図１参照)およびＬＰＨ１４を装着した状態を示している。但し、図８においては、プロセスカートリッジ１８を構成する現像器１５の現像ハウジング１５ａについては記載を省略し、感光体ドラム１２および現像器１５の現像ロール１５ｂのみを図示している。
ここで、本体１は、本体１の手前側に設けられるフレーム部材あるいはフレームとしてのフロントフレーム８１と奥側に設けられる他端フレーム部材としてのリアフレーム８２とを有している。そして、プロセスカートリッジ１８は、本体１の手前側から奥側に向けて挿入されることによって位置決めされるようになっており、位置決めされた状態では、感光体ドラム１２および現像ロール１５ｂの軸方向両端がフロントフレーム８１とリアフレーム８２との間に固定されるようになっている。また、感光体ドラム１２の回転中心となる回転軸１２ａの奥側にはギア１２ｂが設けられており、さらに奥側にはギア１２ｃが設けられている。ここで、ギア１２ｂはリアフレーム８２よりも手前側に、ギア１２ｃはリアフレーム８２よりも奥側に配置されるようになっている。一方、現像ロール１５ｂの回転中心となる回転軸１５ｃの奥側には、ギア１２ｂと噛合するようにギア１５ｄが設けられており、現像ロール１５ｂは、感光体ドラム１２に与えられる駆動力によって回転するようになっている。そして、本体１のリアフレーム８２よりも奥側には、プロセスカートリッジ１８を挿入した際に感光体ドラム１２に設けられたギア１２ｃと噛合する駆動系としての駆動ギア８３が設けられている。この駆動ギア８３は、本体１に設けられた図示しない駆動モータによって与えられた駆動力を、感光体ドラム１２の回転軸１２ａに与えている。なお、ここでは、駆動ギア８３だけを図示しているが、実際にはさらに多くの駆動ギアが設けられることとなる。

また、ＬＰＨ１４も、本体１の手前側から奥側に向けて挿入されることによって位置決めされるようになっている。ここで、本実施の形態では、リアフレーム８２側に第２の突出部５５ｂをはめ込むことによってＬＰＨ１４を位置決めしている。そして、本実施の形態では、ＬＰＨ１４が位置決めされる際に、フロントフレーム８１よりも手前側に第１の突出部５５ａが露出する。つまり、第１の突出部５５ａに設けられるドライバＩＣ６４、電源線コネクタ６５(電源ケーブル７１)、信号線コネクタ６６(ハーネス７２)は、フロントフレーム８１よりも手前側に配置されるようになっている。つまり、フロントフレーム８１を隔てて、ドライバＩＣ６４とＬＥＤアレイ５１とが配置されることになる。また、フロントフレーム８１を隔てて、ドライバＩＣ６４と感光体ドラム１２とが配置されることになる。さらに、フロントフレーム８１を隔てて、ドライバＩＣ６４と現像器１５(現像ロール１５ｂ)とが配置されることになる。

本実施の形態に係るＬＰＨ１４では、画像形成動作中にドライバＩＣ６４が発熱する。このとき、ドライバＩＣ６４が発生する熱は、フロントフレーム８１によって遮られ、フロントフレーム８１とリアフレーム８２との間に形成される空間には伝わりにくくなっている。これにより、フロントフレーム８１とリアフレーム８２との間に配置されるＬＥＤアレイ５１の膨張やねじれが抑制され、ＬＥＤの光量変動も発生しにくくなる。また、フロントフレーム８１とリアフレーム８２との間に配設される感光体ドラム１２も、ドライバＩＣ６４で発生する熱の影響を受けにくくなるため、感光層の劣化等は生じない。さらに、現像器１５(現像ロール１５ｂ)もフロントフレーム８１とリアフレーム８２との間に配置されているため、ドライバＩＣ６４で発生した熱によって現像器１５内のトナーが溶融、固着する所謂トナーブロッキング現象も抑えられる。

また、本実施の形態では、ＬＰＨ１４が感光体ドラム１２の下側に配置されており、ＬＰＨ１４に設けられたドライバＩＣ６４はセルフォックレンズアレイ５４が設けられる側すなわちＬＥＤアレイ５１が設けられる側に取り付けられている。これにより、ドライバＩＣ６４はパッケージの上面(露出面)が上向きに配置されることになる。このため、ドライバＩＣ６４で発生した熱は、自然に上部側へ逃げていきやすくなり、放熱特性を向上させることができる。したがって、ＬＰＨ１４自体の熱による膨張あるいはねじれに伴う潜像形成位置のずれの発生を、より抑制することができる。

さらに、本実施の形態では、ドライバＩＣ６４に隣接して電源線コネクタ６５および信号線コネクタ６６を配置している。このため、本体１にＬＰＨ１４を取り付けた後でも、ユーザやサービスマンが手前側から容易に電源線コネクタ６５および信号線コネクタ６６に対してアクセスすることができる。これにより、電源ケーブル７１やハーネス７２の取り付け、取り外しが容易になる。さらにまた、本実施の形態におけるＬＰＨ１４では、ドライバＩＣ６４に近接して信号線コネクタ６６を配置したため、両者間の距離を短くすることができる。その結果、ドライバＩＣ６４および信号線コネクタ６６の周囲で発生するノイズの影響を受けにくくすることができ、誤動作等を防止することができる。

特に、本実施の形態に係る画像形成装置では、図１に示すように本体１の上にスキャナユニット４５が配置されていることから、画像形成装置の設置後は、本体１の上側から本体１内にアクセスすることが困難である。また、本実施の形態に係る画像形成装置では、本体１に設けられたリアフレーム８２よりも奥側に感光体ドラム１２等の駆動系が配置されているため、本体１の奥側には電源ケーブル７１やハーネス７２を配置しづらい。これに対し、本実施の形態では、本体１の手前側に電源ケーブル７１やハーネス７２を配置しているため、本体１の手前側からアクセスを行うことが可能となり、メンテナンス性を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、ＬＰＨ１４が感光体ドラム１２の下側に配置される例について説明を行ったが、画像形成装置の構成によっては、ＬＰＨ１４が感光体ドラム１２の上側に配置されることもあり得る。このような場合は、ドライバＩＣ６４で発生した熱を上部側に逃がす目的で、ＬＰＨ１４に設けられたドライバＩＣ６４をセルフォックレンズアレイ５４が設けられる側と反対側に設け、ドライバＩＣ６４の上部に空間を形成することが好ましい。

また、本実施の形態では、ＬＥＤの点滅をドライバＩＣ６４によって駆動制御するＬＰＨ１４(プリントヘッド)について説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えば光シャッタの開閉をドライバＩＣによって駆動制御するプリントヘッドにおいても、同様に適用できる。また、光記録方式を用いたプリントヘッドだけでなく、例えば複数のノズルを並列的に配置し、複数のノズルからのインクの吐出をドライバＩＣによって駆動制御するインクジェットヘッド(プリントヘッド)においても、同様に適用できる。

本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示す図である。画像形成ユニットの構成を説明するための図である。ＬＰＨの拡大断面図である。 (ａ),(ｂ)は、セルフォックレンズアレイおよびＬＥＤアレイの構造を説明するための図である。ＬＰＨのハードウェア構成図である。ＬＰＨの斜視図である。ＬＰＨの主走査方向一端部側の拡大斜視図である。画像形成装置の本体にＬＰＨを装着した状態を説明するための図である。

符号の説明

１…本体、１０…画像プロセス系、１１(１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ)…画像形成ユニット、１２…感光体ドラム、１３…帯電器、１４…ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)、１５…現像器、１５ｂ…現像ロール、１６…一次転写ロール、１７…ドラムクリーナ、１８…プロセスカートリッジ、２０…転写ユニット、２９…定着器、４１…画像出力制御部、４２…ＩＰＳ(Image Processing System)、４５…スキャナユニット、５１…ＬＥＤアレイ、５２…プリント基板、５３…支持部材、５４…セルフォックレンズアレイ、５５…ＬＰＨハウジング、５５ａ…第１の突出部、５５ｂ…第２の突出部、５６…ＬＥＤチップ、５７…セルフォックレンズ、６１…ＬＰＨ駆動部、６２…転送信号発生部、６３…ＥＥＰＲＯＭ、６４…ドライバＩＣ、６５…電源線コネクタ、６６…信号線コネクタ、７１…電源ケーブル、７２…ハーネス、８１…フロントフレーム、８２…リアフレーム、８３…駆動ギア

Claims

回転可能に配設される像担持体と、
前記像担持体に対向して当該像担持体の軸方向に沿って配設される複数の記録素子および当該複数の記録素子を駆動するドライバ回路が一体的に構成され当該像担持体を露光する露光器と、
前記像担持体の軸方向一端側で前記露光器を保持するフレーム部材とを備え、
前記露光器の前記複数の記録素子と前記ドライバ回路とが、前記フレーム部材を隔てて配置されることを特徴とする画像形成装置。
前記露光器のドライバ回路と前記像担持体とが、前記フレーム部材を隔てて配置されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記露光器によって前記像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像器をさらに備え、
前記露光器の前記ドライバ回路と前記現像器とが、前記フレーム部材を隔てて配置されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記像担持体の他端側で前記露光器を保持する他端フレーム部材をさらに備え、
前記他端フレーム部材の外側には、前記像担持体を回転駆動する駆動系が配設されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記フレーム部材は、前記他端フレーム部材よりも手前側に設けられることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
前記ドライバ回路の露出面が上方に向けて配置されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
主走査方向に配列される複数の記録素子と、
前記複数の記録素子が取り付けられると共に、主走査方向の一端部側にはフレームに装着した際に当該フレームの外側に突出する部位を具備した基板と、
前記基板の前記突出する部位に取り付けられ、前記複数の記録素子を駆動するドライバ回路と
を含むプリントヘッド。
前記基板の前記突出する部位に設けられ、前記ドライバ回路に電力および／または信号を供給するためのハーネスが接続されるコネクタをさらに含むことを特徴とする請求項７記載のプリントヘッド。
前記複数の記録素子は、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)を主走査方向に複数配列して構成したＬＥＤチップを、さらに主走査方向に複数並べたＬＥＤアレイからなることを特徴とする請求項７記載のプリントヘッド。