JP2009154361A - 光出射ヘッド、光出射ヘッド組立体、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各発光素子の配置位置の精度を比較的高めるとともに、各発光素子の配置位置の変動を比較的抑える。
【解決手段】回路基板と、前記回路基板に設けられた配線と電気的に接続された発光素子と、前記回路基板と前記発光素子とが一方の面に設置された支持体と、を備え、前記支持体の他方の面が、外部の実装体への実装面とされており、前記支持体における前記発光素子の載置部分に略平行な垂直位置基準面と、前記載置部分に略垂直な水平位置基準面とを備えることを特徴とする光出射ヘッドを提供する。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真プリンタ等の露光手段として用いる光出射ヘッド、光出射ヘッド組立体、およびこの光出射ヘッド組立体を備えて構成される画像形成装置に関する。

従来より、電子写真式プリンタ等の露光手段として、例えば、配列された多数の発光素子を有するＬＥＤアレイヘッド等の光出射ヘッドが用いられている。このような光出射ヘッドは、発光素子を外部からの画像データに基づいて選択的に発光させるとともに、その光を、レンズアレイを介して外部の感光体に照射させ、感光体の表面に静電潜像を形成する機能を有する。そして、感光体に形成された静電潜像は、現像等のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写及び定着させることにより、記録紙が記録される。例えば、Ａ０サイズの紙面等の比較的大型な記録媒体に対して、比較的良好な画質で画像を記録するには、この比較的大型な記録媒体の大きさに応じた長さを超える範囲で、発光素子が配列されていることが好ましい。下記特許文献１及び２では、複数のＬＥＤ素子が一方向に配列されるとともに、各ＬＥＤ素子に対応したレンズが複数配置されたレンズアレイが設けられたＬＥＤアレイユニットを、各ＬＥＤアレイユニットにおけるＬＥＤの配列方向を一致させて複数配置した光出射ヘッドが記載されている。下記特許文献１および２には、このように複数のＬＥＤアレイユニットを複数配置することで、比較的大型の記録媒体に対して良好に画像を記録することができる光出射ヘッドを、比較的低コストで実現することができると記載されている。

下記特許文献１および２では、発光素子アレイチップが回路基板に実装されており、このＬＥＤアレイチップが実装された回路基板が筐体に固定されている。下記特許文献１では、この筐体の側面と当接する２つのヘッドホルダによって、複数のＬＥＤアレイユニットを挟持している。また、下記特許文献２では、各ＬＥＤアレイユニットそれぞれに設けられた止め具（筐体と回路基板とを締結するための止め具）が接続部材によって連結されて、複数のＬＥＤアレイユニットが一体化されている。下記特許文献２では、これらの接続部材が、支持体であるフレームに結合されて、このフレームにＬＥＤアレイユニットが実装されている。
特開平７−６１０３５号公報 特開２００１−３２８２９２号公報

ＬＥＤアレイユニットが備えるレンズアレイは、その結像位置が個々にばらついている。各ＬＥＤ素子から照射された光を、感光体等の光照射面に比較的高い精度で結像させるには、この光照射面とＬＥＤアレイユニットとの距離を、レンズアレイの性能に応じて比較的高い精度で調整する必要がある。しかし、特許文献１および特許文献２では、各ＬＥＤアレイユニットの位置を、それぞれ個別に調整することができない。このため、特許文献１および特許文献２記載の光照射ヘッドの場合、レンズアレイの性能の違いに応じて、各ＬＥＤアレイユニットの結像位置にばらつきが生じてしまい、形成される画像に歪みが生じてしまうおそれがあった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、各発光素子の配置位置の精度を比較的高めるとともに、各発光素子の配置位置の変動を比較的抑えた光出射ヘッド、光出射ヘッド組立体、および画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本願発明は、配列された複数の発光素子と、前記発光素子からの発光を透過して結像させるレンズと、が一方の側に配置された支持体を有して構成された光出射ヘッドと、前記支持体が固定されることで前記光出射ヘッド取着された実装体と、を備え、前記光出射ヘッドの前記支持体には、前記発光の進行方向および前記発光素子の配列方向の双方と交差する方向の貫通孔が設けられており、前記貫通孔に挿通されたネジが、前記実装体の表面に設けられたネジ孔に締結されて、前記支持体が前記実装体に固定されていることを特徴とする光出射ヘッド組立体を提供する。

なお、前記貫通孔の孔径に対し、前記ネジの外径がより小さいことが好ましい。

また、前記実装体には、前記光出射ヘッドが、主走査方向に沿って複数取着されていてもよい。

また、隣り合う前記光出射ヘッドは互いに副走査方向にずれて配置され、両者の端部同士が副走査方向に隣接していることが好ましい。

また、前記支持体は、前記一方の側と反対の側に、前記実装体の上面と少なくとも一部が当接する位置基準面と、前記位置基準面から前記反対の側に突出した突部と、を備え、前記貫通孔は前記突部に設けられていることが好ましい。

本発明は、また、前記光出射ヘッド組立体に画像信号を送る制御部と、前記画像信号に応じて前記発光素子から発光された光が前記レンズを介して照射される感光体と、前記発光素子からの光の照射に先がけて、前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電部と、前記発光素子からの光が照射されることで前記電子写真感光体表面に形成された、前記画像信号に応じた静電潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、前記トナー像を記録媒体表面に転写する転写部と、を備えて構成される画像形成装置を、併せて提供する。

本発明は、また、配列された複数の発光素子と、前記発光素子からの発光を透過して結像させるレンズと、前記発光素子と前記レンズとが一方の側に配置され支持体と、を備え、前記支持体には、前記支持体を外部の実装体に固定するためのネジが挿通される、前記発光の進行方向および前記発光素子の配列方向の双方と交差する方向の貫通孔が設けられていることを特徴とする光出射ヘッドを、併せて提供する。

本発明によれば、各光出射ヘッドの位置を、それぞれ個別に調整することができ、各光出射ヘッドのレンズアレイの性能の違いに応じた結像位置のばらつきを低減することができ、ひいては、感光体等の画像記録媒体に、比較的高い精度で画像を形成することができる。このため、本発明によれば、比較的大面積の記録媒体に、比較的大型かつ比較的高い画質の画像を記録することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置、光出射ヘッド組立体、および光出射ヘッドについて、添付図面を参照しつつ具体的に説明する。まず、本発明の光出射ヘッドを備えて構成される、本発明の画像形成装置の一例について、図を参照して概略の構成および機能を説明しておく。図１に示した画像形成装置Ｍは、電子写真感光体１、帯電装置２、ＬＥＤヘッドユニット３、現像装置４、転写装置５、定着装置６、クリーニング装置７、および除電装置８を備えたものである。

電子写真感光体１は、画像信号に基づいた静電潜像およびトナー像が形成されるものであり、図１の矢印Ａ方向に回転可能とされている。電子写真感光体１は、円筒状基体１０の外周面に、感光層１１を形成したものである。円筒状基体１０は、少なくとも表面に導電性を有するものであり、たとえばアルミニウムなどにより形成されている。

感光層１１は、アモルファスシリコンなどの無機半導体や有機半導体から成る光導電層を被着させた構造を有しており、光導電層にＬＥＤヘッドユニット３からの光が照射されると、光導電層の比抵抗を急激に低下させて、光導電層に所定の潜像を形成するものである。感光層１１はまた、円筒状基体１０からのキャリアの注入を阻止するためのキャリア注入阻止層や電子写真感光体１の表面を保護するための表面層を備えたものであってもよい。

帯電装置２は、電子写真感光体１の表面を、光導電層の種類に応じて、正極性または負極性に一様に帯電させるためのものである。電子写真感光体１の帯電電位は、通常、２００〜１０００Ｖとされる。

ＬＥＤヘッドユニット３は、電子写真感光体１の表面に静電潜像を形成するために、画像信号に応じて電子写真感光体１（感光層１１）の表面に光を照射するものである。図２は、画像形成装置ＭのＬＥＤヘッドユニット３の近傍部分を拡大して示す、概略断面図である。ＬＥＤヘッドユニット３は、電子写真感光体１に対して、所定の距離だけ離間するようにして略平行に配置されている。ＬＥＤヘッドユニット３では、実装体１２の表面に光プリンタヘッド２０が複数実装されて構成されている。ＬＥＤヘッドユニット３の詳細な構成については、後に詳述している。ＬＥＤヘッドユニット３では、コネクタ９８と、画像形成装置Ｍの制御手段９に接続された装置側コネクタ９１とが接続されている。ＬＥＤヘッドユニット３は、画像形成装置Ｍの制御手段９から送信される画像信号を、コネクタ９８から受け取り、この画像信号に応じて光を出射する。本発明の光出射ヘッドの一実施形態であるＬＥＤヘッドユニット３の構成については、後に詳述する。

制御手段９は、画像形成装置Ｍ全体の動作を制御する部位であり、例えば図示しないＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータで構成されている。制御手段９は、装置Ｍの外部から入力された画像信号を、ＬＥＤヘッドユニット３の駆動用信号に変換し、コネクタ９１を介してＬＥＤヘッドユニット３に出力する。なお、本明細書において、外部から入力される画像信号と、ＬＥＤヘッドユニット３の駆動用信号とは、特に区別して記載しない（いずれも画像信号として記載している）。制御手段９は、また、装置Ｍのその他の各部（電子写真感光体１、帯電装置２、現像装置４、転写装置５、定着装置６、クリーニング装置７、および除電装置８等）とも接続されており、画像形成処理における各部の動作を制御する。制御手段９は、図示しない、例えばマウスやキーボード等からなる操作情報受付手段や、ＣＤ−ＲＯＭドライブやモデム等の画像信号受付手段等を有している。制御手段９は、外部から受け付けた操作指示および画像信号に応じて各部の動作を制御して、受け付けた画像信号に応じた画像を形成させる。

図１に示した現像装置４は、電子写真感光体１の静電潜像を現像してトナー像を形成するためのものである。この現像装置４は、現像剤を保持しているとともに、現像スリーブ４０を備えている。

現像剤は、電子写真感光体１の表面に形成されるトナー像を構成するためのものであり、現像装置４において摩擦帯電させられる。現像剤としては、磁性キャリアと絶縁性トナーとから成る二成分系現像剤、あるいは磁性トナーから成る一成分系現像剤を使用することができる。

現像スリーブ４０は、電子写真感光体２と現像スリーブ４０との間の現像領域に現像剤を搬送する役割を果すものである。現像装置４においては、現像スリーブ４０により摩擦帯電したトナーが一定の穂長に調整された磁気ブラシの形で搬送され、電子写真感光１と現像スリーブ４０との間の現像域において、このトナーによって静電潜像が現像されてトナー像が形成される。トナー像の帯電極性は、正規現像により画像形成が行われる場合には、電子写真感光体１の表面の帯電極性と逆極性とされ、反転現像により画像形成が行われる場合には、電子写真感光体１の表面の帯電極性と同極性とされる。

転写装置５は、電子写真感光体１と転写装置５との間の転写領域に給紙された記録紙Ｐにトナー像を転写するためのものであり、転写用チャージャ５０および分離用チャージヤ５１を備えている。この転写装置５では、転写用チャージャ５０において記録紙Ｐの背面（非記録面）がトナー像とは逆極性に帯電され、この帯電電荷とトナー像との静電引力によって、記録紙Ｐ上にトナー像が転写される。転写装置５ではさらに、トナー像の転写と同時的に、分離用チャージャ５１において記録紙Ｐの背面が交流帯電させられ、記録紙Ｐが電子写真感光体１の表面から速やかに分離させられる。

なお、転写装置５としては、電子写真感光体１の回転に従動し、かつ電子写真感光体１とは微小間隙（通常、０．５ｍｍ以下）を介して配置された転写ローラを用いることも可能である。この場合の転写ローラは、たとえば直流電源により、電子写真感光体２上のトナー像を記録紙Ｐ上に引きつけるような転写電圧を印加するように構成される。このような転写ローラを用いる場合には、分離用チャージャ５１のような転写材分離装置は省略することもできる。

定着装置６は、記録紙Ｐに転写されたトナー像を定着させるためのものであり、一対の定着ローラ６０，６１を備えている。この定着装置６では、一対のローラ６０、６１の間に記録紙Ｐを通過させることにより、熱、圧力などによって記録紙Ｐに対してトナー像が定着させられる。画像形成装置Ｍでは、このようにして、記録紙Ｐに画像が記録される。

クリーニング装置７は、電子写真感光体１の表面に残存するトナーを除去するためのものであり、クリーニングブレード７０を備えている。このクリーニング装置７では、クリーニングブレード７０によって、電子写真感光体１の表面に残存するトナーが掻き取られて回収される。クリーニング装置７において回収されたトナーは、現像装置４内にリサイクルするようにしてもよい。

除電装置８は、電子写真感光体１の表面電荷を除去するためのものである。この除電装置８は、たとえば光出射により、電子写真感光体２の表面電荷を除去するように構成されている。クリーニング装置７および除電装置８の動作によって、電子写真感光体１の表面の状態は、初期状態（すなわち、トナーが付着しておらず、かつ帯電していない状態）にリセットされ、帯電装置２から定着装置６に送られて、再び画像形成が施される。画像形成装置Ｍでは、このようにして、連続して供給される記録媒体Ｐに、画像を形成・記録する。

以下、本発明の光出射ヘッド組立体の一例であるＬＥＤヘッドユニット３について、より詳細に説明する。図３の（ａ）は、本発明の一実施形態にかかる光出射ヘッド組立体の上面図、図３の（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、図３の（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。

本実施形態の光出射ヘッド組立体の一例であるＬＥＤヘッドユニット３では、副走査方向に沿って切断した断面の形状が略凸字状をなす実装体１２の表面に、複数の光プリンタヘッド２０が主走査方向に並んで配置されている。ここで、主走査方向は、図１において紙面に垂直な方向であって、図３（ａ）における上下方向である。また、副走査方向は、主走査方向と発光素子からの光の出射方向（図１に矢印で示している）との双方に垂直な方向であり、図３（ａ）における左右方向である。

光プリンタヘッド２０は、ドライバＩＣ２１が配置された回路基板２２と、回路基板２２に設けられた図示しない配線と電気的に接続された発光素子２４と、が一方の面に載置された支持体２６に、発光素子２４から出射した光を透過して所定位置に結像する、複数のロッドレンズにより構成されるロッドレンズアレイ３２を保持するレンズフォルダ３４が取着されて構成されている。

支持体２６は、水分を吸収しにくい材料、例えば、アルミニウムやＳＵＳ等の金属材料により形成されている。支持体２６の一方の面（図３（ｂ）（ｃ）中の上側の面。以降、上面とする。）には、回路基板２２および発光素子２４が載置されている。支持体２６の上面側には、回路基板２２の載置面から突出した突起部２８が設けられている。突起部２８の突出端面２８ａは、載置面と略平行に形成されており、この突起部２８の突出端面２８ａに、複数の発光素子２４が主走査方向に沿って並んで配置されている。図には明示されていないが、光プリンタヘッド２０では、複数の発光素子２４が一方向に並んで配置された発光素子アレイチップが複数並んで配置されることで、複数の発光素子２４が主走査方向にそって並んで配置されている。

支持体２６の他方の面（図３（ｂ）（ｃ）中の下側の面。以降、下面とする。）は、実装体１２と当接して接合する、実装面とされている。支持体２６は、この下面側に、支持体２６における発光素子２４の載置部分、すなわち突出端面２８ａの表面に略平行な垂直位置基準面２９aと、この載置面に略垂直な水平位置基準面２９ｂと、を備えている。支持体２６の下面側には、垂直位置基準面２９ａを含む平面から突出した凸状部２５が設けられており、この凸状部２５の側面が、水平位置基準面２９ｂをなしている。

支持体２６の回路基板２２の載置部分の一部には、貫通孔６２が設けられている。支持体２６には、この貫通孔６２に対応する部分に、支持体２６の外部側面に開口６４ａを有する空洞６４が設けられている。回路基板２２には、発光素子ドライバＩＣ２１が載置されている側と反対の側に、このドライバＩＣ２１と接続したコネクタ９８が載置されている。コネクタ９８は、この貫通孔６２に対応する位置に配置されている。貫通孔６２と空洞６４とは連通しており、コネクタ９８は開口６４ａを介して開放されている。コネクタ９８には、ＬＥＤヘッドユニット３が画像形成装置Ｍに装着された状態で、この開口６４ａを通じて外部のコネクタ９１が接続される。ＬＥＤヘッドユニット３では、回路基板２２の発光素子ドライバＩＣ２１が載置されている側と反対の側にコネクト９８を設けることで、回路基板２２の面積を比較的低く抑え、ひいては、支持体２６のサイズも比較的小さく抑えている。ＬＥＤヘッドユニット３では、支持体２６の外部側面に開口６４ａを有する空洞６４が設けられていることで、上記反対の側にコネクタ９８を設けて比較的小さく実装体２６を構成しても、このコネクタ９８に外部のコネクタ９１を接続して配置することを可能としている。

実装体１２は、主走査方向に延びた長尺形状をなしている。実装体１２は、垂直位置規定面１２ａと、この垂直位置規定面１２ａと略垂直な水平位置規定面１２ｂとを表面に有する実装部１２Ａが、土台部１２Ｂから突出した形状をなしている。実装体１２も、支持体２６と同様に水分を吸収しにくい材料、例えば、アルミニウムやＳＵＳ等の金属材料により形成されている。光プリンタヘッド２０は、支持体２６の水平位置基準面２９ｂが、実装体１２の水平位置規定面１２ｂと当接されることで、支持体２６に対する水平方向（図３（ａ）における左右方向）の位置が規定されている。光プリンタヘッド２０は、また、支持体２６の垂直位置基準面２９ａが、実装体１２の垂直位置規定面１２ａと当接されることで、支持体２６に対する垂直方向（図３（ａ）における上下方向）の位置が規定されている。なお、ＬＥＤヘッドユニット３では、実装体１２の垂直位置規定面１２ａと、支持体２６の垂直位地基準面２９ａと、が必ずしも当接している必要はない。この点については、後に詳述している。ＬＥＤヘッドユニット３では、回路基板２２と発光素子２４とが支持体２６の一方の表面に直接載置され、かつ、この支持体２６の他方の表面が、外部の実装体１２と当接する実装面とされている。このため、実装体１２に対し、回路基板２２と発光素子２４とが、比較的高い精度で位置合わせされる。

図４は、光プリンタヘッド２０の実装体１２への実装状態について説明する概略斜視図である。図４では、光プリンタヘッド２０からレンズフォルダ３４を取り外した状態について示している。光プリンタヘッド２０の上記支持体２６の凸状部２５には、この凸状部２５を横切るように、この凸状部２５の突出方向に略垂直に延びた貫通孔２７が、主走査方向に沿って複数設けられている。また、実装体１２の実装部１２Ａの側面（水平位置規定面１２ｂ）には、この貫通孔２７に対応する位置それぞれに、ネジ孔１３が設けられている。凸状部２５の各貫通孔２７には、それぞれネジ４２が挿通され、各ネジ４２の先端がネジ孔１３と螺合されている。ネジ４２は、板状部４２ａから棒状のネジ山部４２ｂが突出した、公知のネジ（ビス）である。光プリンタヘッド２０では、ネジ山部４２ｂの先端とネジ孔１３とが螺合されて、ネジ４２の板状部４２ａが、支持体２６の凸状部２５を実装体１２の実装部１３に押し付けている。これにより、実装体１２に対する光プリンタヘッド２０の支持体２６の水平位置（図３（ｂ）および（ｃ）中の左右方向の位置）が、比較的高い精度で規定される。

一方、光プリンタヘッド２０においては、光プリンタヘッド２０の支持体２６は、実装体１２の実装部１２Ａに対して、垂直方向（図３（ｂ）（ｃ）中の上下方向）には押し付けられていない。加えて、棒状のネジ山部４２ｂの直径に比べて、貫通孔２７の孔径の方が比較的大きく設定されている。このため、ネジ山部４２ｂの先端とネジ孔１３との螺合を緩めることで、すなわち、支持体２６の凸状部２５の、実装体１２への押し付け具合を緩めることで、光プリンタヘッド２０の支持体２６は、実装体１２の実装部１２Ａに対して、ネジ山部４２ｂとネジ孔１３との径の大きさの差の分だけ、垂直方向に移動することができる。貫通孔２７は主走査方向に複数配置されており、複数の貫通孔２７の配置位置それぞれにおいて、実装体１２に対する支持体２６の垂直方向の位置を調整することができる。これにより、実装体１２に対する支持体２６の垂直方向の位置のみならず、実装体１２に対する支持体２６の傾き（図４中に矢印で示す傾き）も、比較的自由に調整することができる。ひいては、画像形成装置Ｍにおける、発光素子からの光の結像位置を、比較的自由に調整することができる。

ＬＥＤヘッドユニット３において、発光素子２４から発生された光は、レンズフォルダ３４に設けられたロッドレンズアレイ３２を介して電子写真感光体１の表面に照射される。複数のロッドレンズアレイ３２は、それぞれの性能に一定のばらつきがあり、結像位置にもばらつきをもっている。上述のように、光プリンタヘッド２０の支持体２６は、実装体１２の実装部１２Ａに対して移動させることができる。すなわち、複数の光プリンタヘッド２０は、それぞれ、ロッドレンズアレイ３２の性能のばらつき（例えば、結像位置のばらつき）に応じて、実装体１２に対する配置位置や角度を調整することができる。このように、ＬＥＤヘッドユニット３では、複数の光プリンタヘッド２０それぞれについて、支持体２６の位置や角度を、ロッドレンズアレイ３２による結像が最も鮮鋭化できる最適な位置に設定することができる。

図５は、主走査方向に沿って隣接した２つの光プリンタヘッド２０を示す図であり、光プリンタヘッド２０から後述のレンズフォルダ３４を取り外した状態の概略上面図である。光プリンタヘッド２０の支持体２６は、アルミニウムやＳＵＳ等の熱伝導率の高い材料により形成すれば、放熱板としての機能を支持体２６に付与することができ、発光素子２４が発生する熱を良好に外部へ逃がすことができる。

このような発光素子２６は、回路基板２２よりも吸湿性の低い材料により形成された支持体２６に載置されている。このため、環境湿度が変動しても、支持体２６の長手方向の長さの変化量は回路基板２２よりも小さい。それ故、各発光素子の位置変動を小さく抑えることができ、良好な画像形成に寄与することが可能である。

なお、本実施形態において、各発光素子２６の電極パッドは、回路基板２２の接続パッドに対し、ワイヤボンディングで形成された導線５２によって電気的に接続されているため、電極パッドは回路基板２２上の接続パッドと略平行となるように配置されることが好ましい。また、発光素子としては、例えばＧａＡｓ系の半導体材料等を用いて形成した発光ダイオードが用いられる。発光素子は、ＧａＡｓやＳｉ等の半導体材料により形成された半導体基板に対してＡｌやＰ等をドーピングすることにより、チップ基板の内部に作りこんでも良いし、サファイア等の絶縁材料により形成された基板の上面に半導体層を積層することにより形成しても良い。前者の場合、半導体基板が導電性を有するため、支持体２６と発光素子２４との間に、絶縁性の接着剤を介在させる必要がある。

支持体２６上に配置される回路基板２２は、その上面に発光素子２４を駆動するためのドライバＩＣ２１等が搭載されている。かかる回路基板２２は、支持体２６よりも吸湿性の高い材料、例えば、ガラス布基材エポキシ樹脂やガラス等からなる絶縁層と、該絶縁層上に配置され、導電材料により形成された回路層と、を備えた構成を有している。この回路層は、発光素子２４の電極パッドに電気的に接続される接続パッドと、ドライバＩＣ２１に電気的に接続される回路パッドと、を備えている。

回路基板２２上に搭載されるドライバＩＣ２１は、光プリンタヘッドの外部からの電気信号に基づいて発光素子を駆動し、発光素子に流れる電流量を制御するためのものであり、回路基板２２上に配置されている。それ故、ワイヤボンディング型またはフリップチップ型ＩＣ等の種々のタイプを選択することができ、設計の自由度は比較的高い。

また、ドライバＩＣ２１は、発光素子２４が有する発光素子列の両端部付近に配置されている。通常、発光素子列は、端部よりも中央部の方が発光素子自体の発する熱によって温度が上昇し易い。このため、温度分布に応じた濃度ムラが発生する可能性がある。本実施形態においては、ドライバＩＣ２１自体が発生する熱によって、温度が低い傾向にある発光素子列の両端部付近の温度を上昇させ、発光素子列の温度分布の偏りを改善することができる。その結果、得られる画像の濃度ムラを小さくすることが可能となる。

なお、ドライバＩＣ２１は、ワイヤボンティング型ＩＣの場合、ボンティングワイヤによって回路基板２２の回路パッドに電気的に接続される。一方、フリップチップ型ＩＣの場合、半田や金等の導電材料により回路基板２２の回路パッドに電気的に接続される。

このような構成を有するＬＥＤヘッドユニット３では、図５に示すように、隣り合う光プリンタヘッド２０の支持体２６の端面２６Ｅ同士が接触しないように、副走査方向にずらして配置される。このように、支持体２６の端面同士が対向接触しないようにしているため、環境温度が大きく変化し、支持体が熱膨張を起こしても、両者間に生ずる熱応力を小さく抑えることができ、これによっても発光素子の位置変動を小さく抑えることが可能となる。なお、本実施形態においては、隣り合う光プリンタヘッド２０の発光素子列同士が副走査方向に離れすぎないように、両ヘッドのドライバＩＣ２１が外側に位置するようにしている。

また、隣り合う光プリンタヘッド２０について、２つの光プリンタヘッド２０の境界部（当接部付近）における発光素子２６間のピッチが、１つの光プリンタヘッド２０における発光素子２６間のピッチと略等しく設定されることが好ましい。また、本実施形態においては、隣り合う発光素子アレイユニット１は、端部の側面同士が対向し、該対向領域同士が接触している。

上述のように、光プリンタヘッド２０には、複数のロッドレンズにより構成されるロッドレンズアレイ３２が配置され、該ロッドレンズアレイ３２がレンズホルダ３４によって支持されている。各ロッドレンズアレイ３２は、直線状もしくは千鳥状に配列された多数の屈折率分布型棒状レンズを一対の側板で挟持した構造を有しており、先に述べた発光素子の光を外部の感光体に等倍で照射・結像させる正立等倍型の光学系として機能する。

また、複数のロッドレンズアレイ３２は、光プリンタヘッド２０に備えられた発光素子２４に対応するように、該発光素子２４列の直上に配置されている。このため、隣り合うロッドレンズアレイ３２同士は、端面同士が対向しないように副走査方向にずれた形で配置されている。また、隣り合うロッドレンズアレイ３２同士は、端部が主走査方向に互いに重なり合うように配置されている。

隣り合うロッドレンズアレイ３２同士は、両者の端部の側面を当接させることが好ましい。この場合、ロッドレンズアレイ３２の副走査方向のずれ量を小さくすることができるからである。通常、発光素子２４の副走査方向の幅よりもロッドレンズアレイ３２の副走査方向の幅の方が大きいため、設計上は、ロッドレンズアレイ３２の位置にあわせて発光素子２４の位置が決定される。それ故、ロッドレンズアレイ３２の副走査方向のずれ量を小さくすることができれば、必然的に、発光素子２４の副走査方向のずれ量を小さくできる。本実施形態のように、ロッドレンズ２の副走査方向のずれ量が小さくすることにより、その分、発光素子の駆動に必要なデータ量を小さくできる。その結果、プリンタのメモリ量の低減が可能であり、プリンタ全体のコスト低減にも寄与することができる。

さらに、ロッドレンズアレイ３２の側面は、図３（ｃ）に示すように、支持体２６の側面と同一平面上に配置されている。このため、支持体２６の端部の側面同士を当接させるとともに、各ロッドレンズアレイ３２の側面を当接させることで、発光素子２４の配置および各ロッドレンズアレイ３２の配置を、比較的高い精度で、かつ容易に設定することができる。

一方、ロッドレンズアレイ３２を支持するレンズホルダ３４は、ロッドレンズアレイ３２が嵌合される開口を有し、その下部領域を支持体２６上に配置することにより、ロッドレンズアレイ３２と支持体２６との間に密閉空間を形成している。なお、レンズホルダ３４は、全体を単一の部材で一体的に形成したものであっても、複数の部材を組み合わせて構成しても、いずれでも構わない。このようなレンズホルダ３４は、金属材料や樹脂材料により形成される。

ＬＥＤヘッドユニット３では、発光素子２４を外部からの画像データに基づいて個々に選択的に発光させるとともに、これらの光をロッドレンズアレイ３２を介して外部の感光体に照射・結像させ、感光体に所定の静電潜像を形成する。そして、感光体に形成された静電潜像は、その後、現像等のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写・定着させることによって所定の画像が記録される。

なお、このＬＥＤヘッドユニット３を時分割駆動する場合、副走査方向の位置が揃った光プリンタヘッド２０同士を同時に駆動し、副走査方向の位置が異なる発光素子アレイユニット１を異なるタイミングで駆動するようにすることが好ましい。

本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。 例えば上述の実施形態においてはＬＥＤアレイヘッドを例にとって説明したが、それ以外の光プリンタヘッド、例えば、ＥＬヘッド、プラズマドットヘッド、液晶シャッタヘッド、蛍光ヘッド、ＰＬＺＴ等にも本発明は適用可能である。

本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。 図１に示す画像形成装置における、本発明の光出射ヘッド組立体の位置実施形態であるＬＥＤヘッドユニットの配置位置の近傍部分を拡大して示す、概略断面図である。 図２に示す画像形成装置の一実施形態について説明する図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。 本発明の光出射ヘッドの一実施形態である光プリンタヘッドの、実装体への実装状態について説明する概略斜視図である。 主走査方向に沿って隣接した２つの光プリンタヘッドを示す図であり、光プリンタヘッドからレンズフォルダを取り外した状態の概略上面図である。

符号の説明

１ 電子写真感光体
２ 帯電装置
３ ＬＥＤヘッドユニット
４ 現像装置
５ 転写装置
６ 定着装置
７ クリーニング装置
８ 除電装置
９ 制御手段
１０ 円筒状基体
１１ 感光層
１３ ネジ孔
２０ 光プリンタヘッド
２１ ドライバＩＣ
２２ 回路基板
２４ 発光素子
２６ 支持体
２７ 貫通孔
２８ 突起部
３２ ロッドレンズアレイ
３４ レンズフォルダ
４０ 現像スリーブ
４２ ネジ
４２ａ 板状部
４２ｂ ネジ山部
５０ 転写用チャージャ
５１ 分離用チャージヤ
６０、６１ ローラ
７０ クリーニングブレード
９１ 装置側コネクタ
９８ コネクタ

Claims (7)

1. 配列された複数の発光素子と、前記発光素子からの発光を透過して結像させるレンズと、が一方の側に配置された支持体を有して構成された光出射ヘッドと、
   前記支持体が固定されることで前記光出射ヘッド取着された実装体と、を備え、
   前記光出射ヘッドの前記支持体には、前記発光の進行方向および前記発光素子の配列方向の双方と交差する方向の貫通孔が設けられており、前記貫通孔に挿通されたネジが、前記実装体の表面に設けられたネジ孔に締結されて、前記支持体が前記実装体に固定されていることを特徴とする光出射ヘッド組立体。
2. 前記貫通孔の孔径に対し、前記ネジの外径がより小さいことを特徴とする請求項１記載の光出射ヘッド組立体。
3. 前記実装体には、前記光出射ヘッドが、主走査方向に沿って複数取着されていることを特徴とする請求項１または２記載の光出射ヘッド組立体。
4. 隣り合う前記光出射ヘッドは互いに副走査方向にずれて配置され、両者の端部同士が副走査方向に隣接していることを特徴とする請求項３に記載の光出射ヘッド組立体。
5. 前記支持体は、前記一方の側と反対の側に、前記実装体の上面と少なくとも一部が当接する位置基準面と、前記位置基準面から前記反対の側に突出した突部と、を備え、
   前記貫通孔は前記突部に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光出射ヘッド組立体。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の光出射ヘッド組立体と、
   前記光出射ヘッド組立体に画像信号を送る制御部と、
   前記画像信号に応じて前記発光素子から発光された光が前記レンズを介して照射される感光体と、
   前記発光素子からの光の照射に先がけて、前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電部と、
   前記発光素子からの光が照射されることで前記電子写真感光体表面に形成された、前記画像信号に応じた静電潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、
   前記トナー像を記録媒体表面に転写する転写部と、を備えて構成される画像形成装置。
7. 配列された複数の発光素子と、
   前記発光素子からの発光を透過して結像させるレンズと、
   前記発光素子と前記レンズとが一方の側に配置され支持体と、を備え、
   前記支持体には、前記支持体を外部の実装体に固定するためのネジが挿通される、前記発光の進行方向および前記発光素子の配列方向の双方と交差する方向の貫通孔が設けられていることを特徴とする光出射ヘッド。

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