JP2011161632A - 露光ヘッド、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光チップに電気信号を送信する回路基板の材料に依らず、温度変化に伴なう光の結像位置のずれを抑制可能とする技術を提供する。
【解決手段】ガラス基板と、ガラス基板に配設されるとともに第1の発光素子と第1の発光素子の第1の方向に配設された第2の発光素子とを有する第1の発光チップと、第1の発光チップの第1の方向と直交する第2の方向側でガラス基板に配設されるとともに第3の発光素子を有する第2の発光チップと、第1の発光チップと第2の発光チップとの間でガラス基板に配設されるとともに、ボンディングワイヤを介して第1の発光素子に接続されて第1の発光素子を発光させる電圧を印加する回路基板と、第1の発光素子および第2の発光素子が発光する光を結像する第1の結像光学系と、第3の発光素子が発光する光を結像する第2の結像光学系と、を備える。
【選択図】図4
【解決手段】ガラス基板と、ガラス基板に配設されるとともに第1の発光素子と第1の発光素子の第1の方向に配設された第2の発光素子とを有する第1の発光チップと、第1の発光チップの第1の方向と直交する第2の方向側でガラス基板に配設されるとともに第3の発光素子を有する第2の発光チップと、第1の発光チップと第2の発光チップとの間でガラス基板に配設されるとともに、ボンディングワイヤを介して第1の発光素子に接続されて第1の発光素子を発光させる電圧を印加する回路基板と、第1の発光素子および第2の発光素子が発光する光を結像する第1の結像光学系と、第3の発光素子が発光する光を結像する第2の結像光学系と、を備える。
【選択図】図4
Description
この発明は、発光チップの発光素子からの光を結像光学系により結像する露光ヘッドおよび当該露光ヘッドを用いた画像形成装置に関するものである。
特許文献1および2に記載されているとおり、発光素子および結像光学系を備え、発光素子が射出した光を結像光学系により結像して被露光面を露光する露光ヘッドが知られている。また、特許文献1では、発光素子としてLED(Light Emitting Diode)を形成したチップ状のLEDアレイ(発光チップ)を用いて露光ヘッドを構成することが提案されており、同様に特許文献2でも、半導体製造技術にて製造された発光素子アレイチップ(発光チップ)を用いて露光ヘッドを構成することが提案されている。つまり、これら特許文献の露光ヘッドは、発光チップに形成された発光素子からの光を結像光学系により結像することで、被露光面を露光するものである。
ところで、このような露光ヘッドでは、発光チップに形成された発光素子を発光させるために、電気信号を発光チップに送信する必要がある。そこで、特許文献1、2は、複数の発光チップを並べて回路基板の表面に実装し、各発光チップに対して回路基板から電気信号を送信するように構成している。また、特許文献2に記載のとおり、このような回路基板としては、広く一般に知られているものを用いることができ、例えば、ガラス繊維製の布を重ねたものにエポキシ樹脂を含浸させたガラスエポキシ基板や、その他種々のものを用いることができる。要するに、回路基板に求められる電気的特性や機械的性質に応じて、回路基板の材料を選定すれば良い。
しかしながら、例えばガラスエポキシ材料は、電気的特性等に優れるという利点を有する一方で、温度変化によって熱変形を引き起こすという性質を有する。そのため、ガラスエポキシ基板を回路基板として用いると、回路基板の表面に実装された発光チップの位置が、回路基板の温度変化に伴なって変動してしまい、発光チップの発光素子からの光の結像位置がずれる場合があった。このように、回路基板に要求される電気的特性等に応じて回路基板の材料を選定した結果、温度変化によって光の結像位置がずれて、適切な露光を行なえないおそれがあった。
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、発光チップに電気信号を送信する回路基板の材料に依らず、温度変化に伴なう光の結像位置のずれを抑制可能とする技術の提供を目的とする。
この発明にかかる露光ヘッドは、上記目的を達成するために、ガラス基板と、ガラス基板に配設されるとともに第1の発光素子と第1の発光素子の第1の方向に配設された第2の発光素子とを有する第1の発光チップと、第1の発光チップの第1の方向と直交する第2の方向側でガラス基板に配設されるとともに第3の発光素子を有する第2の発光チップと、第1の発光チップと第2の発光チップとの間でガラス基板に配設されるとともに、ボンディングワイヤを介して第1の発光素子に接続されて第1の発光素子を発光させる電圧を印加する回路基板と、第1の発光素子および第2の発光素子が発光する光を結像する第1の結像光学系と、第3の発光素子が発光する光を結像する第2の結像光学系と、を備えることを特徴としている。
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、ガラス基板、ガラス基板に配設されるとともに第1の発光素子と第1の発光素子の第1の方向に配設された第2の発光素子とを有する第1の発光チップ、第1の発光チップの第1の方向と直交する第2の方向側でガラス基板に配設されるとともに第3の発光素子を有する第2の発光チップ、第1の発光チップと第2の発光チップの間でガラス基板に配設されるとともにボンディングワイヤを介して第1の発光素子に接続されて第1の発光素子を発光させる電圧を印加する回路基板、第1の発光素子および第2の発光素子が発光する光を結像する第1の結像光学系、および、第3の発光素子が発光する光を結像する第2の結像光学系を備えた露光ヘッドと、露光ヘッドからの光が照射され潜像が形成される潜像担持体と、潜像担持体に形成された潜像を現像する現像部と、を備えたことを特徴としている。
このように構成された発明(露光ヘッド、画像形成装置)は、発光素子を発光させる電圧を発光チップに印加する回路基板の他にガラス基板を備えており、このガラス基板に発光チップを配設している。このように回路基板と異なる基板(ガラス基板)に発光チップを配設しているため、たとえ回路基板の材料が熱変形の大きいものであったとしても、回路基板の熱変形は発光チップの位置に殆んど影響せず、発光チップの位置は当該発光チップが配設される基板(ガラス基板)で概ね決まる。しかも、この発明では、発光チップが配設される基板は線膨張係数の小さいガラス基板であるため、結局のところ、温度変化に拘わらず発光チップの位置を安定させることができる。こうして本発明では、発光チップに電圧を印加する回路基板の材料に依らず、温度変化に伴なう光の結像位置のずれを抑制することが可能となっている。
また、回路基板は第3の発光素子に第2のボンディングワイヤを介して接続されて第3の発光素子を発光させる電圧を印加するように露光ヘッドを構成しても良い。このような構成では、発光素子を発光させる電圧を各発光チップへ印加する動作を1の回路基板で実現することができ、発光チップ毎に回路基板を設ける必要がなくなるため、部品点数を少なくして、露光ヘッドの小型化を図ることができる。
ただし、2つの発光チップそれぞれに回路基板を設けて電圧の印加を行なうようにすることも、もちろん可能である。すなわち、第2の回路基板が第2の発光チップの第2の方向の第1の発光チップと反対側でガラス基板に配設され、第3の発光素子にボンディングワイヤを介して接続されて第3の発光素子を発光させる電圧を印加するように構成しても良い。
ところで、2つの発光チップの間に回路基板を配設した場合、各発光チップの発光素子からの光が回路基板で反射されて迷光となり、延いては、当該迷光が光学部材により結像されてゴースト光を引き起こすことも考えられる。そこで、回路基板の第1の方向および第2の方向に直交する第3の方向の長さは、第1の発光チップの第3の方向の長さおよび第2の発光チップの第3の方向の長さよりも小さいように、露光ヘッドを構成しても良い。なぜなら、このように構成した場合、発光チップから回路基板に直接向かう光を殆んど無くすことができるため、回路基板での反射により発生する迷光に起因したゴースト光を抑制することが可能となるからである。
この際、回路基板をフレキシブルプリント基板で構成することで、回路基板の厚みを極めて薄くすることができ、先ほどのゴースト光を効果的に抑制することができる。
ところで、2つの発光チップの間に回路基板を配設した構成では、電圧を、各発光チップを越して回路基板にまで受け渡して、さらに回路基板から各発光チップにまで印加することが適当となる場合も考えられる。
そこで、ガラス基板は、第1の端子を備えた配線層を有し、第1の発光チップは配線層を挟んでガラス基板に配設され、回路基板は一方面に第1の発光素子にボンディングワイヤを介して接続される第2の端子および第2の端子に回路基板の一方面から他方面に貫通するスルーホールを介して接続される他方面に形成された第3の端子を有し、回路基板の第3の端子とガラス基板の第1の端子とが接続されるようにガラス基板に配設されるように、露光ヘッドを構成しても良い。
ところで、上述の露光ヘッドでは、第1の方向に複数の発光チップを配設することもできる。この際、第1の方向に配設される複数の発光チップへの電圧の印加を1つの回路基板で実行することも勿論できるが、この場合には回路基板が長くなってしまい、回路基板の熱変形量が大きくなると考えられる。しかしながら、回路基板の熱変形量は極力小さい方が望ましい。
そこで、第1の発光チップの第1の方向に配設され、第4の発光素子を備えた第3の発光チップと、回路基板の第1の方向に配設され、第4の発光素子にボンディングワイヤを介して接続されて第4の発光素子を発光させる電圧を印加する第2の回路基板と、を備えるように構成しても良い。
第1実施形態
図1、図2および図3は、本発明を適用可能なラインヘッドの一例を示す図である。特に、図1は、ラインヘッド29が備える発光素子およびレンズの位置関係を、レンズが構成する結像光学系の光軸方向Doaから見た平面図であり、図2は、ラインヘッド29の部分斜視図であり、図3は、ラインヘッド29のA−A線(図1の階段状の二点鎖線)における部分階段断面図であって、該断面をラインヘッド29の長手方向LGDから見た場合に相当する。図1では、レンズLS1、LS2が一点鎖線で記載されているが、これは、発光素子EとレンズLS1、LS2とが光軸方向Doaにおいて異なる位置にあることを考慮したものである。
図1、図2および図3は、本発明を適用可能なラインヘッドの一例を示す図である。特に、図1は、ラインヘッド29が備える発光素子およびレンズの位置関係を、レンズが構成する結像光学系の光軸方向Doaから見た平面図であり、図2は、ラインヘッド29の部分斜視図であり、図3は、ラインヘッド29のA−A線(図1の階段状の二点鎖線)における部分階段断面図であって、該断面をラインヘッド29の長手方向LGDから見た場合に相当する。図1では、レンズLS1、LS2が一点鎖線で記載されているが、これは、発光素子EとレンズLS1、LS2とが光軸方向Doaにおいて異なる位置にあることを考慮したものである。
このラインヘッド29は、長手方向LGDに長尺で幅方向LTDに短尺な全体構成を備える。そこで、図1〜図3および以下の図面では必要に応じて、ラインヘッド29の長手方向LGDおよび幅方向LTDを示す。また、レンズが構成する結像光学系の光軸方向Doaについても、図1〜図3および以下の図面で適宜示すものとする。なお、これらの方向LGD、LTD、Doaは互いに直交もしくは略直交している。また、以下では必要に応じて、光軸方向Doaの矢印側を「表」あるいは「上」と表現し、光軸方向Doaの矢印と反対側を「裏」「下」あるいは「底」と表現する。
また、後述するとおり、同ラインヘッド29を画像形成装置に適用するにあたっては、ラインヘッド29は、主走査方向MDに直交もしくは略直交する副走査方向SDに移動する被露光面ES(感光体ドラム表面)に対して露光を行なうものであり、しかも、被露光面ESの主走査方向MDはラインヘッド29の長手方向LGDに平行もしくは略平行であり、被露光面ESの副走査方向SDはラインヘッド29の幅方向LTDに平行もしくは略平行である。そこで、必要に応じて、長手方向LGD・幅方向LTDと一緒に、主走査方向MD・副走査方向SDも図示することとする。
ラインヘッド29では、複数(図1の例では10個)の発光素子Eを長手方向LGDに直線状に並べて、1個の発光素子グループEGが構成されている。さらに、複数の発光素子グループEGが2行千鳥で長手方向LGDに並べられている。かかる配列態様は、換言すれば次のようにも説明できる。つまり、長手方向LGDへ距離2×Dg毎に発光素子グループEGを配置して、長手方向LGDに直線的に並ぶ複数の発光素子グループEGから1行の発光素子グループ行GRa(GRb)が構成される。さらに、2行の発光素子グループ行GRa、GRbは、幅方向LTDに距離Dtを空けて配置されるとともに、長手方向LGDに距離Dgだけ互いにシフトされている。
また、各発光素子Eは、LEDチップCPa、CPbに形成されたLED素子である。これらLEDチップCPa、CPbは、所定位置にLED素子が形成された半導体ウェハーをダイシングしたもの(ダイ)であり、1つのLEDチップCPa(CPb)には長手方向LGDに直線的に並ぶ3個の発光素子グループEG分のLED素子が形成されている。このように、比較的長寿命であるLEDを発光素子Eとして用いることで、長い期間にわたって安定した露光動作の実現を図ることが可能となる。また、各LED素子は駆動信号(電圧信号)を受けて、互いに同一の発光スペクトルの光ビームを射出するように構成されている。
そして、複数のLEDチップCPa、CPbが2行千鳥で長手方向LGDに並べられて(図1、図2)、長手方向LGDに長尺な平板形状を有するヘッド基板293の表面293−hにボンディングされている(図2、図3)。この際、幅方向LTDから見て部分的に互いに重複する2つのLEDチップCPa、CPbは、長手方向LGDに距離Dgだけ互いにシフトされており、これにより上述した発光素子グループEGの千鳥配置が実現されている。
ちなみに、ヘッド基板293はガラス製の基板(ガラス基板)である。つまり、ヘッド基板293は、LEDチップCPa、CPbを固定的に支持する機能を果たすものであるため、このヘッド基板293が温度変形を起こすと、LEDチップCPa、CPbの位置が変動してしまい、安定した露光動作ができないおそれがある。そこで、このラインヘッド29では、線膨張係数の小さいガラスによりヘッド基板293を構成することで、温度変動が起きた場合でもLEDチップCPa、CPbの位置ずれを抑制可能とし、安定した露光動作の実現を図っている。
上述のように配置された複数の発光素子グループEGそれぞれに対しては1つの結像光学系が対向している。この結像光学系は、発光素子グループEG側に凸の2枚のレンズLS1、LS2から構成されている。なお、図2、図3では、発光素子グループEGと結像光学系LS1、LS2との間には部材2971、2972が図示されているが、これについては結像光学系の説明の後に説明する。
このラインヘッド29では、2行千鳥で並ぶ複数の発光素子グループEGのそれぞれに対向してレンズLS1、LS2を配置するために、複数のレンズLS1を2行千鳥で並べたレンズアレイLA1と、複数のレンズLS2を2行千鳥で並べたレンズアレイLA2とが設けられている。つまり、レンズアレイLA1(LA2)では、長手方向LGDへ距離2×Dg毎にレンズLS1(LS2)を配置して、長手方向LGDに直線的に並ぶ複数のレンズLS1(LS2)から1行のレンズ行が構成される。さらに、2行のレンズ行は、幅方向LTDに距離Dtを空けて配置されるとともに、長手方向LGDに距離Dgだけ互いにシフトされている。
ちなみに、レンズアレイLA1(LA2)は、光透過製のガラス平板に樹脂製のレンズLS1(LS2)を形成することで構成することができる。また、この実施形態では、長手方向LGDに長尺なレンズアレイを一体的な構成で作成することは困難であることに鑑みて、比較的短尺なガラス平板に樹脂製のレンズLS1(LS2)を3行千鳥で形成して1つの短尺なレンズアレイLA1(LA2)を作製し、この短尺レンズアレイLA1(LA2)を長手方向LGDに複数並べることで、長手方向LGDに長尺なレンズアレイを構成している。
より具体的には、ヘッド基板表面293−hの幅方向LTDの両端部それぞれには、複数のスペーサーSP1が長手方向LGDに直線的に間隔を空けて並べられている。そして、幅方向LTDへスペーサーSP1、SP1に架設された状態で、複数のレンズアレイLA1が長手方向LGDに並べられて、1つの長尺レンズアレイが構成されている。また、レンズアレイLA1からなる長尺レンズアレイ表面の幅方向LTDの両端部それぞれには、複数のスペーサーSP2が長手方向LGDに直線的に間隔を空けて並べられている。そして、幅方向LTDへスペーサーSP2、SP2に架設された状態で、複数のレンズアレイLA2が長手方向LGDに並べられて、1つの長尺レンズアレイが構成されている。さらに、レンズアレイLA2からなる長尺レンズアレイ表面には平板状の支持ガラスSSが接着されており、複数のレンズアレイLA2は各スペーサーSP2のみならず、当該スペーサーSP2の反対側から支持ガラスSSによっても支持されている。また、この支持ガラスSSは、各レンズアレイLA2が外部に露出しないように、当該レンズアレイLA2を覆う機能も併せ持つ。
こうして、光軸方向Doaにおいて、所定間隔を空けて並ぶレンズアレイLA1、LA2がヘッド基板293に対向する。これにより、光軸方向Doaに平行な光軸OAを有する結像光学系LS1、LS2が発光素子グループEGに対向することとなり、発光素子グループEGの各発光素子Eが射出した光は、結像光学系LS1、LS2および支持ガラスSSをこの順番に透過して、被露光面ESに照射される(図3の破線)。これにより、発光素子グループEGの各発光素子Eからの光が結像光学系LS1、LS2により結像されてスポットSTとして被露光面ESに照射され、被露光面ESに複数のスポットSTから成るスポットグループSGが形成される。なお、ここでは、結像光学系LS1、LS2は、結像倍率の絶対値が1未満であって倒立像を形成する(結像倍率が負の)縮小反転光学系である。
上述の説明から判るように、第1実施形態のラインヘッド29は、複数の発光素子グループEGそれぞれに対して専用の結像光学系LS1、LS2を配置している。そして、このようなラインヘッド29では、発光素子グループEGからの光は、当該発光素子グループEGに設けられた結像光学系にのみ入射し、それ以外の結像光学系に入射しないことが望ましい。そこで、ヘッド基板293の表面293−hとレンズアレイLA1との間には、遮光部材297(図2)が設けられている。
この遮光部材297は、発光素子グループEGから当該発光素子グループEGに対向する結像光学系LS1、LS2に向かう光ビームを制限する機能を果たす。具体的には、遮光部材297は、遮光平板2971および本体部材2972から構成されている(図2、図3)。遮光平板2971には、発光素子グループEGからこれに対向する結像光学系LS1、LS2へと向かう小径孔BR1が、光軸方向Doaに貫通形成されている。また、本体部材2972には、発光素子グループEGからこれに対向する結像光学系LS1、LS2へ向かう大径孔BR2が、光軸方向Doaに貫通形成されている。これら遮光平板2971および本体部材2972は、金属、セラミックあるいは樹脂等により構成することができる。
これら小径孔BR1および大径孔BR2はいずれも円柱形状の孔であり、小径孔BR1に比べて大径孔BR2は大きな径を有している。そして、小径孔BR1の中心軸(あるいは幾何重心軸)と大径孔BR2の中心軸(あるいは幾何重心軸)とが一致もしくは略一致するように、本体部材2972の底面に遮光平板2971の上面が接着剤等により貼り合わされる。これにより、大径孔BR2の周縁からその内部に小径孔BR1の周縁が突き出るように、遮光平板2971および本体部材2972が互いに位置決めされる。
そして、以上の構成を備えた遮光部材297が、ヘッド基板293とレンズアレイLA1との間に配設される。この際、遮光部材297は、ヘッド基板293に配置されたスペーサー296を介して、ヘッド基板293に対向する。つまり、LEDチップCPa、CPbの2行千鳥配列に対して幅方向LTDの両側それぞれには、長手方向LGDに長尺な細長直方体形状のスペーサー296が配置されており、遮光部材297は、これらスペーサー296、296上に架設される。このように、ヘッド基板表面293−hから一定の間隔h3(図4)を空けて遮光部材297(の底面)を支持することで、ヘッド基板293−hにボンディングされたLEDチップCPa、CPbと遮光部材297との間に隙間が空き(h3>h1、h3>h2、図4)、LEDチップCPa、CPbと遮光部材297との干渉が防止されている。
こうして、発光素子グループEGから結像光学系LS1、LS2に向かう方向(光軸方向Doa)に、遮光平板2971と本体部材2972とがこの順番で配設される。そして、発光素子グループEGから射出された光のうち、遮光平板2971の底面で遮られることなく小径孔BR1に入射した光が、大径孔BR2を通過した後に結像光学系により結像されて、被露光面ESにスポットSTが形成される。このように、この遮光部材297では、小径孔BR1と大径孔BR2とから導光孔が構成されている。ちなみに、遮光平板2971の少なくとも底面は黒色メッキを施しておくと良い。これにより、遮光平板2971で遮光した迷光の強度を効果的に減衰させることができる。
ところで、このようなラインヘッド29では、LEDチップCPa、CPbに形成された発光素子Eを発光させるために、駆動信号をLEDチップCPa、CPbに送信する必要がある。そこで、この実施形態では、ヘッド基板293の表面293−hにガラスエポキシ基板295を配置している(図2、図3)。このガラスエポキシ基板295は、長手方向LGDに長尺な略平板形状をしており、その内部に配線層(不図示)を有するとともに、ラインヘッド29の外部から配線層に伝達されてきた駆動信号をLEDチップCPa、CPbに送信する機能を果たす。以下では、図1〜図3に図4および図5を加えて、ヘッド基板表面293−hにおけるガラスエポキシ基板295の配置態様について説明する。
図4は、図3における破線の略長方形部分を拡大した図である。図5は、ヘッド基板表面に配置された各部材(LEDチップ、ガラスエポキシ基板)の関係を示す部分平面図であり、光軸方向Doaからヘッド基板表面293−hを平面視した様子を表す。既に上述したとおり、ヘッド基板表面293−hでは、LEDチップCPaとLEDチップCPbとが交互に長手方向LGDに2行千鳥で並んでおり、換言すれば、LEDチップCPaとLEDチップCPbとは、幅方向LTDから見て互いに部分的に重なり合うとともに、幅方向LTDに間隔を空けて配置されている。そして、ガラスエポキシ基板295は、このように配置されたLEDチップCPaとLEDチップCPbとの幅方向LTDの間に配置されている。
このガラスエポキシ基板295の厚みh4は、LEDチップCPaの厚みh1およびLEDチップCPbの厚みh2よりも薄い(h4<h1、h4<h2)。換言すれば、ガラスエポシキ基板295の光軸方向Doa(第3の方向)の長さh4は、LEDチップCPaの光軸方向Doaの長さh1およびLEDチップCPbの光軸方向Doaの長さh2よりも小さい。このようにガラスエポキシ基板295の厚みを設定する理由は次のとおりである。つまり、LEDチップCPa、CPbの間にガラスエポキシ基板295を配設した場合、各LEDチップCPa、CPbからの光がガラスエポキシ基板295で反射されて迷光となり、延いては、当該迷光が結像光学系LS1、LS2により結像されてゴースト光を引き起こすことも考えられる。そこで、ガラスエポキシ基板295の厚みを、LEDチップCPa、CPbの厚みよりも薄くしている。なぜなら、このように構成することで、LEDチップCPa、CPbからガラスエポキシ基板295に直接向かう光を殆んど無くすことができるため、ガラスエポキシ基板295での反射により発生する迷光に起因したゴースト光を抑制することが可能となるからである。
そして、LEDチップCPa、CPbの間に配置されたガラスエポキシ基板295は、その幅方向LTD両側に位置するLEDチップCPa、CPbに駆動信号を送信する。ただし、全てのLEDチップCPa、CPbへの駆動信号の送信を1つのガラスエポキシ基板295で実行すると、ガラスエポキシ基板295が長くなって、ガラスエポキシ基板295の熱変形量が大きくなると考えられる。しかしながら、ガラスエポキシ基板295の熱変形量は極力小さい方が望ましい。そこで、この実施形態のラインヘッド29は、複数のガラスエポキシ基板295、295、…を長手方向LGDに直線状に並べることで、各ガラスエポキシ基板295を短く構成して、1つのガラスエポキシ基板295辺りの熱変形量を小さく抑えている。
また、各ガラスエポキシ基板295とLEDチップCPa、CPbとの間には、次のような対応関係が設けられている。上述のとおり、2つのLEDチップCPa、CPbは、幅方向LTDから見て部分的に重複するような位置関係を有している。そして、この位置関係を満たす2つのLEDチップCPa、CPbをチップ対と見なすと、ヘッド基板表面293−hにおける複数のLEDチップCPa、CPbの配置態様は、複数のチップ対を長手方向LGDに並べたものと同一視できる。そこで、この実施形態では、n対(nは1以上の整数)のチップ対に対して1つのガラスエポキシ基板295を対応付けている。そして、ガラスエポキシ基板295は、対応関係にあるチップ対と概ね同じ長さを長手方向LGDに有しており、当該チップ対のLEDチップCPa、CPbの間に配置されて、両側にあるこれらのLEDチップCPa、CPbに駆動信号を送信する。このように、この実施形態では、互いに対応関係にあるガラスエポキシ基板295−発光チップCPa、CPb間でのみ駆動信号の送信を行なうように構成されており、ガラスエポキシ基板295での回路構成や同回路の制御を簡素化することが可能となっている。
そして、この駆動信号の送信は、ボンディングワイヤを介して実行される。図5に示すように、LEDチップCPa、CPbにおいて、各発光素子Eからは、ガラスエポキシ基板295側に配線が引き出されており、当該配線のガラスエポキシ基板295側の端にはパッドが形成されている。そして、ガラスエポキシ基板295とこれに対応するチップ対のLEDチップCPa、CPbのパッドとが、ボンディングワイヤWa、Wbにより電気的に接続されている。これにより、ガラスエポキシ基板295の配線層(不図示)からボンディングワイヤWa、Wbを通ってLEDチップCPa、CPbのパッドに駆動信号が送信され、LEDチップCPa、CPbの各発光素子Eがこの駆動信号に応じて光ビームを射出する。
ところで、上述のように、ガラスエポキシ基板295からこれに対応するLEDチップCPa、CPbにボンディングワイヤWa、Wbを引き出すにあたっては、これらボンディングワイヤWa、Wbを幅方向LTDに概ね真直ぐ引き出せることが望ましい。ただし、この場合には、ガラスエポキシ基板295において、LEDチップCPa、CPbの各発光素子グループEGの幅方向LTD側にボンディングワイヤWa、Wbの接合しろを設ける必要がある。しかしながら、発光素子グループEGを千鳥配置するために、LEDチップCPa、CPbを長手方向LGDに距離Dgだけシフトした構成では、ガラスエポキシ基板295の長手方向LGDの端が幅方向LTDに真直ぐカットされた形状であると、ガラスエポキシ基板295の長手方向LGDの端にボンディングワイヤWa、Wbの接合しろを十分に確保できない。そこで、この実施形態では、ガラスエポキシ基板295の長手方向LGDの端は、このガラスエポキシ基板295に対応するLEDチップCPa、CPbのうち長手方向LGDに突き出ているLEDチップの側がそうでない側に比べて延設されている。こうして、ボンディングワイヤの接合しろが十分に形成されて、ボンディングワイヤWa、Wbを幅方向LTDに概ね真直ぐ引き出すことが可能となっている。
以上説明してきたように、この実施形態では、ガラスエポキシ基板295が本発明の「回路基板」に相当している。そして、この実施形態のラインヘッド29では、回路基板295の他にガラス製のヘッド基板293を備えており、このヘッド基板293にLEDチップCPa、CPbをボンディングしている。このように回路基板295と異なるヘッド基板293にLEDチップCPa、CPbを配設しているため、回路基板295の材料が熱変形の大きいものであったとしても、回路基板295の熱変形はLEDチップCPa、CPbの位置に殆んど影響せず、LEDチップCPa、CPbの位置は当該LEDチップCPa、CPbがボンディングされるヘッド基板293で概ね決まる。しかも、この実施形態では、LEDチップCPa、CPbがボンディングされるヘッド基板293は線膨張係数の小さいガラスで構成された基板(ガラス基板)あるため、結局のところ、温度変化に拘わらずLEDチップCPa、CPbの位置を安定させることができる。こうして、回路基板295の材料に依らず、温度変化に伴なう光の結像位置のずれを抑制することが可能となっている。
また、この実施形態では、ガラスエポキシ基板295とLEDチップCPa、CPbとの接続をワイヤボンディングで行っていることから、次のような効果も奏される。つまり、ガラスエポキシ基板295は熱変形を起こすことから、温度が変化すると、ガラスエポキシ基板295とLEDチップCPa、CPbとを接続する部材に加わるテンションも変化する可能性がある。このような場合、温度変化によって当該接続部材が断線するおそれがある。これに対して、ガラスエポキシ基板295とLEDチップCPa、CPbとをボンディングワイヤWa、Wbにより接続した場合、ガラスエポキシ基板295の熱変形をボンディングワイヤWa、Wbの形状変化で吸収することができる。その結果、先ほどのような断線を抑制することが可能となる。
また、この実施形態は、2つのLEDチップCPa、CPbの幅方向LTDの間にガラスエポキシ基板295を配設し、ガラスエポキシ基板295とこれの幅方向LTDの両側に配置された2つのLEDチップCPa、CPbとをボンディングワイヤWa、Wbで接続しており、好適である。なぜなら、発光素子Eを発光させる駆動信号を各LEDチップCPa、CPbへ送信する動作を1のガラスエポキシ基板295で実現することができ、LEDチップCPa、CPb毎にガラスエポキシ基板295を設ける必要がなくなるため、部品点数を少なくして、ラインヘッド29の小型化を図ることができるからである。
第2実施形態
図6は、第2実施形態におけるラインヘッドのA−A線部分階段断面図であり、図3における破線の略長方形部分に相当する部分を拡大して示している。この第2実施形態は、ヘッド基板293の表面293−hに配線層2931a、2931bが形成されるとともに当該配線層2931a、2931bとLEDチップCPa、CPbとが電気的に接続されている点で第1実施形態と異なる。以下では、この差異部分について主に説明することとし、共通部分については適宜説明を省略する。なお、第1実施形態と共通する構成を備えることで、第2実施形態が第1実施形態と同様の効果を奏することは言うまでもない。
図6は、第2実施形態におけるラインヘッドのA−A線部分階段断面図であり、図3における破線の略長方形部分に相当する部分を拡大して示している。この第2実施形態は、ヘッド基板293の表面293−hに配線層2931a、2931bが形成されるとともに当該配線層2931a、2931bとLEDチップCPa、CPbとが電気的に接続されている点で第1実施形態と異なる。以下では、この差異部分について主に説明することとし、共通部分については適宜説明を省略する。なお、第1実施形態と共通する構成を備えることで、第2実施形態が第1実施形態と同様の効果を奏することは言うまでもない。
図6に示すように、ヘッド基板表面293−hには、幅方向LTDにおいて、ヘッド基板293の略中央部から両側へと引き出された配線層2931a、2931bが形成されている。詳述すれば、配線層2931aは幅方向LTDの一方側(同図左側)に引き出されて、ヘッド基板293の幅方向LTDの一方側端部に取り付けられた不図示のFPC(フレキシブルプリント基板)に接続されており、ラインヘッド29の外部からFPCに入力された駆動信号が配線層2931aにまで伝達される。より詳しくは。この配線層2931aには、第1の端子(不図示)が形成されており、この第1の端子にまで駆動信号は伝達される。また、同様に、配線層2931bは幅方向LTDの他方側(同図右側)に引き出されて、ヘッド基板293の幅方向LTDの他方側端部に取り付けられた不図示のFPC(フレキシブルプリント基板)に接続されており、ラインヘッド29の外部からFPCに入力された駆動信号が配線層2931bにまで伝達される。より詳しくは。この配線層2931bには、第1の端子(不図示)が形成されており、この第1の端子にまで駆動信号は伝達される。
そして、これら配線層2931a、2931bの境界を幅方向LTDから跨ぐようにして、これら配線層2931a、2931bの上にガラスエポキシ基板295が配置される。このガラスエポキシ基板295には、表面から裏面に貫通するスルーホールtha、thbが形成されている。より詳しくは、スルーホールtha(thb)は、ガラスエポキシ基板295の一方側(他方側)の端において、長手方向LGDに並んで複数形成されている。そして、ガラスエポキシ基板295の裏面に現れるスルーホールtha(thb)の端が配線層2931a(2931b)に電気的に接続される。より具体的には、ガラスエポキシ基板295の裏面に現れるスルーホールtha(thb)の端には第3の端子(不図示)が形成されており、この第3の端子と配線層2931a(2931b)の第1の端子が電気的に接続される。また、ガラスエポキシ基板295の幅方向LTDの両側において、LEDチップCPa(CPb)が配線層2931a(2931b)を挟んでヘッド基板表面293−hに配置される。このような配置構成を取ることで、配線層2931a(2931b)はLEDチップCPa(CPb)の下をくぐって、ヘッド基板293の略中央部から幅方向LTDの一方側(他方側)の端にまで引き出されることとなる。
そして、ガラスエポキシ基板295の表面に現れるスルーホールtha(thb)の端とLEDチップCPa(CPb)のパッドとがボンディングワイヤWa(Wb)によって電機的に接続される。より具体的には、ガラスエポキシ基板295の表面に現れるスルーホールtha(thb)の端には第2の端子(不図示)が形成されており、この第2の端子とLEDチップCPa(CPb)のパッドとがボンディングワイヤWa(Wb)によって電機的に接続される。したがって、配線層2931a(2931b)に伝達された駆動信号は、LEDチップCPa(CPb)の下をくぐった(越した)後に、スルーホールtha(thb)およびボンディングワイヤWa(Wb)を介してLEDチップCPa(CPb)にまで送信され、この駆動信号に応じてLEDチップCPa(CPb)の発光素子Eが発光する。
このように、第2実施形態においても、ガラスエポキシ基板295が本発明の「回路基板」に相当している。そして、ラインヘッド29はこの回路基板295の他にガラス製のヘッド基板293を備えるとともに、当該ヘッド基板293にLEDチップCPa、CPbをボンディングしている。このように回路基板295と異なるヘッド基板293にLEDチップCPa、CPbを配設しているため、回路基板295の材料が熱変形の大きいものであったとしても、回路基板295の熱変形はLEDチップCPa、CPbの位置に殆んど影響しない。その結果、第1実施形態と同様に第2実施形態においても、温度変化に拘わらずLEDチップCPa、CPbの位置を安定させることができ、回路基板295の材料に依らず、温度変化に伴なう光の結像位置のずれを抑制することが可能となっている。
第3実施形態
図7は、第3実施形態におけるラインヘッドのA−A線部分階段断面図であり、図3における破線の略長方形部分に相当する部分を拡大して示している。この第3実施形態は、LEDチップCPa、CPbとでガラスエポキシ基板を共通化せずに、LEDチップCPa、CPbそれぞれに対してガラスエポキシ基板を配置している点で第1実施形態と異なる。以下では、この差異部分について主に説明することとし、共通部分については適宜説明を省略する。なお、第1実施形態と共通する構成を備えることで、第3実施形態が第1実施形態と同様の効果を奏することは言うまでもない。
図7は、第3実施形態におけるラインヘッドのA−A線部分階段断面図であり、図3における破線の略長方形部分に相当する部分を拡大して示している。この第3実施形態は、LEDチップCPa、CPbとでガラスエポキシ基板を共通化せずに、LEDチップCPa、CPbそれぞれに対してガラスエポキシ基板を配置している点で第1実施形態と異なる。以下では、この差異部分について主に説明することとし、共通部分については適宜説明を省略する。なお、第1実施形態と共通する構成を備えることで、第3実施形態が第1実施形態と同様の効果を奏することは言うまでもない。
図7に示すように、この実施形態では、ヘッド基板表面293−hに2種類のガラスエポキシ基板295a、295bが配置されている。このうちガラスエポキシ基板295bは、LEDチップCPa、CPbの幅方向LTDの間に配置されており、ボンディングワイヤCPbによってLEDチップCPbと電気的に接続されている。したがって、LEDチップCPbの発光素子Eは、ガラスエポキシ基板295bからボンディングワイヤCPbを介して送信される駆動信号に応じて発光する。一方、ガラスエポキシ基板295aは、ガラスエポキシ基板295bとの間にLEDチップCPaを幅方向LTDから挟んで配置されており、ボンディングワイヤCPaによってLEDチップCPaと電気的に接続されている。したがって、LEDチップCPaの発光素子Eは、ガラスエポキシ基板295aからボンディングワイヤCPaを介して送信される駆動信号に応じて発光する。
このように、第3実施形態においても、ガラスエポキシ基板295が本発明の「回路基板」に相当している。そして、ラインヘッド29はこの回路基板295の他にガラス製のヘッド基板293を備えるとともに、当該ヘッド基板293にLEDチップCPa、CPbをボンディングしている。このように回路基板295と異なるヘッド基板293にLEDチップCPa、CPbを配設しているため、回路基板295の材料が熱変形の大きいものであったとしても、回路基板295の熱変形はLEDチップCPa、CPbの位置に殆んど影響しない。その結果、第1実施形態と同様に第3実施形態においても、温度変化に拘わらずLEDチップCPa、CPbの位置を安定させることができ、回路基板295の材料に依らず、温度変化に伴なう光の結像位置のずれを抑制することが可能となっている。
第4実施形態
図8は上述したラインヘッドを適用可能な画像形成装置の一例を示す図である。また、図9は図8の装置の電気的構成を示すブロック図である。第4実施形態では、上述したラインヘッド29を備えた画像形成装置の一例について、これらの図を用いて説明する。この画像形成装置1は、互いに異なる色の画像を形成する4個の画像形成ステーション2Y(イエロー用)、2M(マゼンタ用)、2C(シアン用)および2K(ブラック用)を備えている。そして、画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能となっている。
図8は上述したラインヘッドを適用可能な画像形成装置の一例を示す図である。また、図9は図8の装置の電気的構成を示すブロック図である。第4実施形態では、上述したラインヘッド29を備えた画像形成装置の一例について、これらの図を用いて説明する。この画像形成装置1は、互いに異なる色の画像を形成する4個の画像形成ステーション2Y(イエロー用)、2M(マゼンタ用)、2C(シアン用)および2K(ブラック用)を備えている。そして、画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能となっている。
この画像形成装置では、ホストコンピューターなどの外部装置から画像形成指令がCPUやメモリーなどを有するメインコントローラーMCに与えられると、このメインコントローラーMCはエンジンコントローラーECに制御信号を与えるとともに画像形成指令に対応するビデオデータVDをヘッドコントローラーHCに与える。このとき、メインコントローラーMCは、ヘッドコントローラーHCから水平リクエスト信号HREQを受け取る毎に、主走査方向MDに1ライン分のビデオデータVDをヘッドコントローラーHCに与える。また、ヘッドコントローラーHCは、メインコントローラーMCからのビデオデータVDとエンジンコントローラーECからの垂直同期信号Vsyncおよびパラメーター値とに基づき、各色の画像形成ステーション2Y、2M、2C、2Kそれぞれのラインヘッド29を制御する。これによって、エンジン部ENGが所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシート状の記録媒体RMに画像形成指令に対応する画像を形成する。
各画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kは、トナー色を除けばいずれも同じ構造および機能を有している。そこで、図8では、図を見やすくするために、画像形成ステーション2Cを構成する各部品にのみ符号を付し、他の画像形成ステーション2Y、2Mおよび2Kに付すべき符号については記載を省略する。また、以下の説明では、図8に付した符号を参照して画像形成ステーション2Cの構造および動作を説明するが、他の画像形成ステーション2Y、2Mおよび2Kの構造および動作も、トナー色が異なることを除けば同じである。
画像形成ステーション2Cには、シアン色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム21が設けられている。感光体ドラム21は、その回転軸が主走査方向MD(図8の紙面に対して垂直な方向)に平行もしくは略平行となるように配置されており、図8中矢印D21の方向に所定速度で回転駆動される。これにより、感光体ドラム21の表面が、主走査方向MDに直交もしくは略直交する副走査方向SDに移動することとなる。
感光体ドラム21の周囲には、感光体ドラム21表面を所定の電位に帯電させるコロナ帯電器である帯電器22と、感光体ドラム21表面を画像信号に応じて露光することで静電潜像を形成するラインヘッド29と、該静電潜像をトナー像として顕像化する現像器24と、第1スクイーズ部25と、第2スクイーズ部26と、転写後の感光体ドラム21の表面をクリーニングするクリーニングユニットとが、それぞれこれらの順に感光体ドラム21の回転方向D21(図8では、時計回り)に沿って配設されている。
この実施形態では、帯電器22は2つのコロナ帯電器221、222で構成されており、感光体ドラム21の回転方向D21においてコロナ帯電器221がコロナ帯電器222に対して上流側に配置されており、2つのコロナ帯電器221、222により2段階で帯電されるように構成されている。各コロナ帯電器221、222は同一構成であり、感光体ドラム21の表面に接触しないものであり、スコロトロン帯電器である。
そして、コロナ帯電器221、222により帯電された感光体ドラム21表面に対して、ラインヘッド29がビデオデータVDに基づいて静電潜像を形成する。つまり、ヘッドコントローラーHCがラインヘッド29にビデオデータVDを送信すると、このビデオデータVDに応じた駆動信号の供給を受けて各発光素子Eが発光する。これにより、感光体ドラム21表面が露光されて、画像信号に対応した静電潜像が形成される。なお、ラインヘッド29の具体的構成は、既に述べたとおりである。
こうして形成された静電潜像に対して現像器24からトナーが付与されて、静電潜像がトナーにより現像される。この画像形成装置1の現像器24は、現像ローラー241を有している。この現像ローラー241は円筒状の部材であり、鉄等金属製の内芯の外周部に、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、NBR、PFAチューブなどの弾性層を設けたものである。この現像ローラー241は現像用モーターに接続され、図8紙面において反時計回りに回転駆動されて感光体ドラム21に対してウィズ回転する。また、この現像ローラー241は図示を省略する現像バイアス発生部(定電圧電源)と電気的に接続されており、適当なタイミングで現像バイアスが印加されるように構成されている。
また、この現像ローラー241に対して液体現像剤を供給するためにアニロックスローラーが設けられており、アニロックスローラーを介して現像剤貯留部から現像ローラー241へ液体現像剤が供給される。このようにアニロックスローラーは現像ローラー241に対して液体現像剤を供給する機能を有する。このアニロックスローラーは、液体現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に彫刻された螺旋溝などによる凹部パターンが形成されたローラーである。現像ローラー241と同様に、金属の芯金にウレタン、NBRなどのゴム層を巻き付けたものや、PFAチューブを被せたものなどが用いられる。また、アニロックスローラーは現像用モーターに接続されて回転する。
現像剤貯留部に貯留される液体現像剤は、従来一般的に使用されている、Isopar(商標:エクソン)を液体キャリアとした低濃度(1〜2wt%)かつ低粘度の常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性樹脂中へ顔料などの着色剤を分散させた平均粒径1μmの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約20%とした高粘度(30〜10000mPa・s程度)の液体現像剤が用いられる。
上記のようにして、液体現像剤が供給された現像ローラー241はアニロックスローラーと同時に回転すると共に、感光体ドラム21の表面とは同方向に移動するように回転して現像ローラー241の表面に担持された液体現像剤を現像位置に搬送する。なお、トナー像を形成するため、現像ローラー241の回転方向は、その表面が感光体ドラム21の表面と同方向に移動するようにウィズ回転する必要があるが、アニロックスローラーに対しては、逆方向、或いは、同方向、どちらに移動する構成であってもよい。
また、現像器24では、この現像ローラー241の回転方向において現像位置の上流側直前にトナー圧縮コロナ発生器242が現像ローラー241に対向して配置されている。このトナー圧縮コロナ発生器242は現像ローラー241の表面の帯電バイアスを増加させる電界印加手段であり、定電流電源で構成されたトナーチャージ発生部(図示省略)と電気的に接続されている。そして、トナー圧縮コロナ発生器242に対してトナーチャージバイアスが与えられると、現像ローラー241によって搬送される液体現像剤のトナーに対して、このトナー圧縮コロナ発生器242と近接する位置で電界が印加され、帯電、圧縮が施される。なお、このトナー帯電、圧縮には、電解印加によるコロナ放電に代えて、接触して帯電させるコンパクションローラーを用いてもよい。
また、このように構成された現像器24は感光体ドラム21上の潜像を現像する現像位置と感光体ドラム21から離れた退避位置との間で往復可能となっている。したがって、現像器24が退避位置に移動して位置決めされると、その間、シアン用の画像形成ステーション2Cでは、感光体ドラム21への新たな液体現像剤の供給は停止される。
感光体ドラム21の回転方向D21において現像位置の下流側に、第1スクイーズ部25が配置されるとともに、さらに第1スクイーズ部25の下流側に第2スクイーズ部26が配置されている。これらのスクイーズ部25、26にはスクイーズローラー251、261がそれぞれ設けられている。そして、スクイーズローラー251が第1スクイーズ位置で感光体ドラム21の表面と当接しながらメインモーターからの回転駆動力を受けて回転してトナー像の余剰現像剤を除去する。また、感光体ドラム21の回転方向D21において第1スクイーズ位置の下流側の第2スクイーズ位置でスクイーズローラー261が感光体ドラム21の表面と当接しながらメインモーターからの回転駆動力を受けて回転してトナー像の余剰液体キャリアやカブリトナーを除去する。また、本実施形態ではスクイーズ効率を高めるために、スクイーズローラー251、261に対して図示省略するスクイーズバイアス発生部(定電圧電源)が電気的に接続されており、適当なタイミングでスクイーズバイアスが印加されるように構成されている。なお、本実施形態では2つのスクイーズ部25、26を設けているが、スクイーズ部の個数や配置などはこれに限定されるものではなく、例えば1個のスクイーズ部を配置してもよい。
これらのスクイーズ位置を通過してきたトナー像は転写部3の中間転写体31に1次転写される。この中間転写体31は、その表面、より詳しくはその外周面にトナー像を一時的に担持可能な像担持体としての無端状ベルトであり、複数のローラー32、33、34、35および36に掛け渡されている。これらのうちローラー32はメインモーターに連結されて、中間転写体31を図8の矢印方向D31に周回駆動するベルト駆動ローラーとして機能している。なお、本実施形態では、記録紙RMとの密着性を高めて記録紙RMへのトナー像の転写性を高めるために、中間転写体31の表面に弾性層を設け、当該弾性層の表面にトナー像が担持されるように構成されている。
ここで、中間転写体31を掛け渡されたローラー32ないし36のうち、メインモーターにより駆動されるのは上記したベルト駆動ローラー32のみであり、他のローラー33ないし36は駆動源を有しない従動ローラーである。また、ベルト駆動ローラー32は、ベルト移動方向D31において一次転写位置TR1の下流側、かつ後述する二次転写位置TR2の上流側で中間転写体31を巻き掛けている。
転写部3は一次転写バックアップローラー37を有しており、一次転写バックアップローラー37は中間転写体31を挟んで感光体ドラム21と対向して配設されている。感光体ドラム21と中間転写体31とが当接する一次転写位置TR1では、感光体ドラム21の外周面が中間転写体31と当接して一次転写ニップ部NP1cを形成している。そして、感光体ドラム21上のトナー像が中間転写体31の外周面(一次転写位置TR1において下面)に転写される。こうして画像形成ステーション2Cにより形成されたシアン色のトナー像が中間転写体31に転写される。同様に、他の画像形成ステーション2Y、2Mおよび2Kでもトナー像の転写が実行されることで、各色のトナー像が中間転写体31上に順次重ね合わされ、フルカラーのトナー像が形成される。一方、モノクロトナー像が形成される際には、ブラック色に対応した画像形成ステーション2Kのみにおいて、中間転写体31へのトナー像転写が行われる。
こうして中間転写体31に転写されたトナー像は、ベルト駆動ローラー32への巻き掛け位置を経由して二次転写位置TR2に搬送される。この二次転写位置TR2では、中間転写体31を巻き掛けられたローラー34に対して二次転写部4の二次転写ローラー42が中間転写体31を挟んで対向配置されており、中間転写体31表面と転写ローラー42表面とが互いに当接して二次転写ニップ部NP2を形成している。すなわち、ローラー34は二次転写バックアップローラーとして機能している。バックアップローラー34の回転軸は、例えばバネのような弾性部材である押圧部345によって弾性的に、かつ中間転写体31に対して近接・離間移動自在に支持されている。
二次転写位置TR2においては、中間転写体31上に形成された単色あるいは複数色のトナー像が、一対のゲートローラー51から搬送経路PTに沿って搬送される記録媒体RMに転写される。また、トナー像が二次転写された記録媒体RMは、二次転写ローラー42から搬送経路PT上に設けられた定着ユニット7へ送出される。定着ユニット7では、記録媒体RMに転写されたトナー像に熱や圧力などが加えられて記録媒体RMへのトナー像の定着が行われる。こうして、記録媒体RMに所望の画像を形成することができる。
その他
以上のように、上記実施形態では、ラインヘッド29が本発明の「露光ヘッド」に相当し、感光体ドラム21が本発明の「潜像担持体」に相当し、ヘッド基板293が本発明の「ガラス基板」に相当し、LEDチップCPa、CPbが本発明の「発光チップ」に相当し、発光素子Eが本発明の「発光素子」に相当し、ガラスエポキシ基板295が本発明の「回路基板」に相当し、駆動信号が本発明の「電圧」に相当し、レンズアレイLA1、LA2が協働して本発明の「結像光学系」として機能している。また、ガラスエポキシ基板295の表面が本発明の「一方面」に相当し、ガラスエポキシ基板295の裏面が本発明の「他方面」に相当する。また、長手方向LGDが本発明の「第1の方向」に相当し、幅方向LTDが本発明の「第2の方向」に相当し、光軸方向Doaが本発明の「第3の方向」に対応している。
以上のように、上記実施形態では、ラインヘッド29が本発明の「露光ヘッド」に相当し、感光体ドラム21が本発明の「潜像担持体」に相当し、ヘッド基板293が本発明の「ガラス基板」に相当し、LEDチップCPa、CPbが本発明の「発光チップ」に相当し、発光素子Eが本発明の「発光素子」に相当し、ガラスエポキシ基板295が本発明の「回路基板」に相当し、駆動信号が本発明の「電圧」に相当し、レンズアレイLA1、LA2が協働して本発明の「結像光学系」として機能している。また、ガラスエポキシ基板295の表面が本発明の「一方面」に相当し、ガラスエポキシ基板295の裏面が本発明の「他方面」に相当する。また、長手方向LGDが本発明の「第1の方向」に相当し、幅方向LTDが本発明の「第2の方向」に相当し、光軸方向Doaが本発明の「第3の方向」に対応している。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。つまり、上記実施形態では、ガラスエポキシ基板295で本発明の「回路基板」を構成していたが、その他のもので回路基板を構成しても良い。そこで、例えばFPCにより回路基板を構成することもできる。ちなみに、この場合には、回路基板を極めて薄くすることができるため、第1実施形態で詳述した回路基板での反射により発生した迷光に起因したゴースト光を、より効果的に抑制することが可能となる。
また、遮光部材297の構成も上述のものに限られず、具体的には、特開2008−307885号公報に記載されている複数の遮光板を光軸方向Doaに並べた構成を採用しても良い。
また、上記実施形態では、遮光部材の小径孔BR1を円柱形状で構成していたが、小径孔BR1の形状はこれに限られない。そこで、例えば、楕円柱形状で小径孔BR1を構成しても良い。
また、上記実施形態では、遮光部材の大径孔BR2を円柱形状で構成していたが、大径孔BR2の形状はこれに限られない。そこで、例えば、楕円柱形状で大径孔BR2を構成しても良い。
また、上述のLED素子以外に有機EL(Electro-Luminescence)等の光源を、発光素子Eとして用いることもできる。
また、上記実施形態では、発光素子グループEGにおいて複数の発光素子Eが長手方向LGDに直線状に並んでいたが、発光素子グループEGにおける発光素子Eの配列態様はこれに限られない。そこで、例えば、特願2006−213299号公報に記載のように、発光素子Eを千鳥状に並べることもできる。
また、上記実施形態では、複数の発光素子グループEGは、長手方向LGDに2行千鳥で並んでいたが、発光素子グループの配列態様はこれに限られない。そこで、例えば、特願2006−213299号公報に記載のように、発光素子Eを3行千鳥で並べることもできる。
また、上記実施形態では、複数のレンズLS1(LS2)は、長手方向LGDに2行千鳥で並んでいたが、レンズの配列態様はこれに限られない。そこで、例えば、特願2006−213299号公報に記載のように、レンズを3行千鳥で並べることもできる。
また、上記実施形態では、駆動信号として電圧信号を発光素子Eに印加していたが、電流信号を発光素子Eに印加して、発光素子Eを発光させるように構成しても良い。
1…画像形成装置、 21…感光体ドラム、 29…ラインヘッド、 293…ヘッド基板、 293-h…ヘッド基板表面、 2931a…配線層、 2931b…配線層、 295a…ガラスエポキシ基板、 295b…ガラスエポキシ基板、 295…ガラスエポキシ基板295、 LA1…レンズアレイ、 LA2…レンズアレイ、 LS1…レンズ、 LS2…レンズ、 LGD…長手方向、 LTD…幅方向、 Doa…光軸方向
Claims (8)
- ガラス基板と、
前記ガラス基板に配設されるとともに第1の発光素子と前記第1の発光素子の第1の方向に配設された第2の発光素子とを有する第1の発光チップと、
前記第1の発光チップの前記第1の方向と直交する第2の方向側で前記ガラス基板に配設されるとともに第3の発光素子を有する第2の発光チップと、
前記第1の発光チップと前記第2の発光チップとの間で前記ガラス基板に配設されるとともに、ボンディングワイヤを介して前記第1の発光素子に接続されて前記第1の発光素子を発光させる電圧を印加する回路基板と、
前記第1の発光素子および前記第2の発光素子が発光する光を結像する第1の結像光学系と、
前記第3の発光素子が発光する光を結像する第2の結像光学系と、
を備えることを特徴とする露光ヘッド。 - 前記回路基板は前記第3の発光素子に第2のボンディングワイヤを介して接続されて前記第3の発光素子を発光させる電圧を印加する請求項1記載の露光ヘッド。
- 第2の回路基板が前記第2の発光チップの前記第2の方向の前記第1の発光チップと反対側で前記ガラス基板に配設され、前記第3の発光素子にボンディングワイヤを介して接続されて前記第3の発光素子を発光させる電圧を印加する請求項1記載の露光ヘッド。
- 前記回路基板の前記第1の方向および前記第2の方向に直交する第3の方向の長さは、前記第1の発光チップの前記第3の方向の長さおよび前記第2の発光チップの前記第3の方向の長さよりも小さい請求項1ないし3のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
- 前記回路基板は、フレキシブルプリント基板である請求項4に記載の露光ヘッド。
- 前記ガラス基板は、第1の端子を備えた配線層を有し、
前記第1の発光チップは前記配線層を挟んで前記ガラス基板に配設され、
前記回路基板は一方面に前記第1の発光素子にボンディングワイヤを介して接続される第2の端子および前記第2の端子に前記回路基板の一方面から他方面に貫通するスルーホールを介して接続される他方面に形成された第3の端子を有し、前記回路基板の前記第3の端子と前記ガラス基板の前記第1の端子とが接続されるように前記ガラス基板に配設された請求項1ないし5のいずれか一項に記載の露光ヘッド。 - 前記第1の発光チップの前記第1の方向に配設され、第4の発光素子を備えた第3の発光チップと、
前記回路基板の前記第1の方向に配設され、前記第4の発光素子にボンディングワイヤを介して接続されて前記第4の発光素子を発光させる電圧を印加する第2の回路基板と、を備える請求項1記載の露光ヘッド。 - ガラス基板、前記ガラス基板に配設されるとともに第1の発光素子と前記第1の発光素子の第1の方向に配設された第2の発光素子とを有する第1の発光チップ、前記第1の発光チップの前記第1の方向と直交する第2の方向側で前記ガラス基板に配設されるとともに第3の発光素子を有する第2の発光チップ、前記第1の発光チップと前記第2の発光チップの間で前記ガラス基板に配設されるとともにボンディングワイヤを介して前記第1の発光素子に接続されて前記第1の発光素子を発光させる電圧を印加する回路基板、前記第1の発光素子および前記第2の発光素子が発光する光を結像する第1の結像光学系、および、前記第3の発光素子が発光する光を結像する第2の結像光学系を備えた露光ヘッドと、
前記露光ヘッドからの光が照射され潜像が形成される潜像担持体と、
前記潜像担持体に形成された前記潜像を現像する現像部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010023084A JP2011161632A (ja) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | 露光ヘッド、画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010023084A JP2011161632A (ja) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | 露光ヘッド、画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011161632A true JP2011161632A (ja) | 2011-08-25 |
Family
ID=44592913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2010023084A Withdrawn JP2011161632A (ja) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | 露光ヘッド、画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011161632A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11480888B2 (en) * | 2020-12-18 | 2022-10-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
-
2010
- 2010-02-04 JP JP2010023084A patent/JP2011161632A/ja not_active Withdrawn
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