JP4331459B2 - Optical writing apparatus and image forming apparatus - Google Patents

Optical writing apparatus and image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4331459B2
JP4331459B2 JP2002313033A JP2002313033A JP4331459B2 JP 4331459 B2 JP4331459 B2 JP 4331459B2 JP 2002313033 A JP2002313033 A JP 2002313033A JP 2002313033 A JP2002313033 A JP 2002313033A JP 4331459 B2 JP4331459 B2 JP 4331459B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
image forming
forming apparatus
optical writing
drive circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002313033A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004148524A (en
Inventor
貴晴 元山
京介 高
歩 小田
誠一 吉田
義孝 岡橋
申生 真鍋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2002313033A priority Critical patent/JP4331459B2/en
Publication of JP2004148524A publication Critical patent/JP2004148524A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4331459B2 publication Critical patent/JP4331459B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の発光体から像担持体の表面に画像光を照射する光書込装置、及び、この光書込装置が適用される電子写真方式の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体の表面に電荷を均一に付与する帯電工程、像担持体の表面に画像データに基づく画像光を照射して静電潜像を形成する露光工程、像担持体の表面の静電潜像を現像剤像に顕像化する現像工程、及び、現像剤像を像担持体の表面から記録媒体に転写する転写工程が順次行われる。転写工程後の記録媒体において未定着の現像剤像は、記録媒体とともに加熱及び加圧する定着工程において記録媒体の表面に堅牢に定着し、鮮明な画像が形成される。
【0003】
このような電子写真方式の画像形成装置において露光工程に用いられる光書込装置としては、従来、例えば、図6に示すように、レーザ発光素子から照射された画像光であるレーザビームを回転多面鏡等で偏向して主走査方向に走査させ、像担持体上に静電潜像を形成するレーザスキャンユニット301a〜301dが広く用いられていた。
【0004】
このようなレーザスキャンユニットは、1つのレーザ発光素子から照射されたレーザビームを広角度に偏向するため、光路長が長い大きな光学系を必要として装置を大型化及び高コスト化し、近年、普及しつつある家庭用の画像形成装置のように小型化及び低コスト化の要請が強い画像形成装置に適用することができない。
【0005】
そこで、図5に示すように、LEDやEL等の発光素子をアレイ状に並べた固体走査型の光書込装置201a〜201dが、画像形成装置の露光工程に用いられるようになっている。このような光書込装置を用いることにより、画像形成装置の大幅な小型化及び低コスト化を実現することができ、また、回転動作する機構が排除されるために静音化を図ることもできる。
【0006】
なお、図5及び図6に示す画像形成装置200及び300において、202a〜202dは現像ユニット(顕像化装置)、203a〜203dは感光体ドラム、204a〜204dはクリーナ、205a〜205dは帯電器、206a〜206dは転写器である。
【0007】
このような固体走査型の光書込装置では、例えば、解像度600dpiでA3幅の画像を形成するためには約7000個の発光素子が1ライン上に配列される性質上、それぞれの発光素子から発光される光量や発光タイミングを制御する駆動回路が必要であり、発光素子を実装した基板上に駆動回路が実装されていた(特許文献1及び2参照。)。
【0008】
【特許文献1】
特開平02−196476号公報
【特許文献2】
特開平02−062256号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、基板面の法線方向に光を照射する発光素子と基板面における比較的広い範囲に構成される駆動回路とを同一の基板に実装すると、図5に示したように、光書込装置から照射される画像光の光軸に直交する方向に伸びた状態で基板が形成され、画像形成装置において画像光の光軸が記録媒体の搬送方向である副走査方向に略直交すること、及び、画像形成装置内における主走査方向の空間には限りがあることから、光書込装置の基板は副走査方向に拡大せざるを得ず、光書込装置を副走査方向に小さくすることができない問題がある。
【0009】
また、従前の固体走査型の光書込装置は、各発光素子の光量の誤差が大きいために多値画像の書込みに適さず、単色の画像を形成する画像形成装置にしか使用されていなかった。ところが、最近では、カラー画像形成装置の小型化及び高速化の要請に応じて固体走査型の光書込装置の技術的進展が著しく、カラー画像を形成する画像形成装置にも固体走査型の光書込装置が使用され始めている。
【0010】
カラー画像形成装置の高速化を実現するためには、図5及び図6に示したように、光書込装置を含む複数の機能ユニットによって構成された画像形成ステーションを副走査方向に複数並べて配置したタンデム方式とすべきであり、通常、タンデム方式のカラー画像形成装置は4個の画像形成ステーションを備えている。画像形成ステーションを構成する各機能ユニットの大きさは画像形成装置全体の大きさを左右するため、機能ユニットの1つである光書込装置の小型化は、カラー画像形成装置の小型化を実現する上でに特に重要である。
【0011】
この発明の目的は、固体走査型の光書込装置を構成する各部分を効率よく配置することにより、画像形成装置を小型化できる光書込装置、及び、この光書込装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
(1)電子写真方式の画像形成を行う画像形成装置内の帯電器と顕像化装置との間で像担持体の表面に画像データに基づく画像光を照射する光書込装置において、
複数の面発光型の発光素子をアレイ状に実装したヘッド部基板及び前記発光素子から照射された画像光を像担持体の表面に結像させるレンズアレイを含む書込ヘッドと、前記発光素子を駆動する駆動回路が実装された駆動回路基板と、を備え、前記駆動回路基板を、前記書込ヘッドとは独立して形成し、
前記駆動回路基板をその主面が前記帯電器と前記顕像化装置との間で前記顕像化装置の前記帯電器側の外壁に略平行となるように位置させて支持する支持部材であって、前記画像光の光軸が前記像担持体の回転中心を通るように前記ヘッド部基板及び前記レンズアレイを支持する支持部材を設け、
前記支持部材は、前記書込ヘッドの両端部のそれぞれを保持する第1ブロック及び第2ブロックと、前記第1ブロック及び前記第2ブロックを連結するとともに前記駆動回路基板を保持する連結部材と、を含み、前記連結部材を前記第1ブロック及び前記第2ブロック並びに前記書込ヘッドよりも変形し易い材質で構成したことを特徴とする。
【0013】
この構成においては、書込ヘッドを駆動する駆動回路が実装された駆動回路基板と、書込ヘッドの発光素子を実装したヘッド部基板と、が互いに独立して形成される。したがって、駆動回路基板の基板面は、書込ヘッドから照射される画像光の光軸に対して任意の角度に設定可能になる。
【0014】
画像形成装置における像担持体の周囲には、光書込装置だけでなく帯電器、現像ユニット、転写器及びクリーナ等の機能ユニットが配置されるが、光書込装置の画像光は像担持体の表面に対して法線方向に照射されるべきであり、帯電器により像担持体の表面に付与された電荷が減衰する前に露光工程、現像工程及び転写工程を実施するためには、像担持体の表面における帯電位置、露光位置、現像位置及び転写位置をできるだけ近接させる必要がある。また、一般に転写位置は像担持体表面の下側の位置に形成され、特に、タンデム方式の画像形成装置では像担持体表面において水平線を接線とする位置に形成される。さらに、現像装置に収納されてい現像剤を効率よく使用するためには、現像装置を垂直方向に長く形成すべきである。
【0015】
これらの条件の全てを満足させるためには、光書込装置から照射される画像光の光軸方向を垂直方向から現像装置側に傾斜させて配置する必要がある。この場合に駆動回路基板の基板面を画像光の光軸に平行に配置すると現像装置に干渉するために駆動回路基板に必要な基板面積を確保できない。一方、駆動回路基板の基板面と画像光の光軸とが挟む角度を大きくすると他の機能ユニットに干渉して駆動回路基板に必要な基板面積を確保できない。したがって、駆動回路基板の基板面は、他の機能ユニットとの位置関係を考慮した角度だけ画像光の光軸に対して傾斜させる必要がある。
【0016】
この構成では、画像光を照射する書込ヘッドの発光素子を実装したヘッド部基板と駆動回路基板とを別体に形成しているため、駆動回路基板の基板面を、他の機能ユニットとの位置関係を考慮した角度で画像光の光軸に対して傾斜させることができる。
【0021】
像担持体と、前記像担持体から記録媒体に顕像を転写する転写装置と、を備えた画像形成装置であって、
さらに、(1)に記載の光書込装置と、前記光書込装置からの画像光の照射により前記像担持体に形成された静電潜像を顕像化する顕像化装置と、を隣接させて備え、前記転写装置により前記像担持体から記録媒体に顕像を転写することを特徴とする。
【0022】
この構成においては、像担持体の周囲において顕像化装置に隣接して配置される光書込装置内の駆動回路基板が、書込ヘッドの発光素子を実装したヘッド部基板から独立して形成される。したがって、駆動回路基板の基板面を、他の機能ユニットとの位置関係を考慮した角度で画像光の光軸に対して傾斜させることができる。
【0025】
)複数の像担持体を同数の光書込装置及び顕像化装置とともに記録媒体の移動方向に並設した画像形成装置であって、前記駆動回路基板を、各顕像化装置の間に配置したことを特徴とする。
【0026】
この構成においては、各々が上下方向を長手方向にして形成された複数の顕像化装置の間の幅の狭い空間に駆動回路基板の基板面が略垂直になるように光書込装置が配置される。したがって、複数の顕像化装置の並設方向である副走査方向について光書込装置の配置幅が狭くなり、画像形成装置が副走査方向に小型化される。
【0027】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。この発明の実施形態に係る画像形成装置100は、外部から供給された画像データに基づいて用紙等の所定の記録媒体上に多色又は単色の画像を形成する。画像形成装置100の内部には、画像形成ステーション11a〜11d、転写搬送ベルトユニット8、定着ユニット12、給紙トレイ10及び制御部15が設けられている。また、画像形成装置100の内部上方には、各部の動作を統轄して制御する制御部17、及び、外部から入力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部18が備えられている。
【0028】
転写搬送ベルトユニット8は画像形成装置100の内部における略中央部に配置されており、無端状の転写搬送ベルト7を駆動ローラ73、従動ローラ71及びテンションローラ72,74によって上側部分を略水平にしたループ状に張架している。転写搬送ベルト7は、駆動ローラ73の回転によって矢印B方向に回転し、ループの上側部分において外側面に静電吸着した記録用紙を搬送する。転写搬送ベルト7は、ループの下側部分においてクリーナ9による清掃を受ける。後述する感光体ドラム3a〜3dとの接触により付着したトナーを除去し、記録用紙の裏面の汚損を防止するためである。
【0029】
画像形成ステーション11a〜11dは、転写搬送ベルト7が形成するループの上側部分に沿って並設されている。画像形成ステーション11a〜11dのそれぞれは、互いに同一の構成を備え、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)及びイエロー(Y)の各色の画像データに基づく電子写真方式の画像形成を行う。一例として、画像形成ステーション11aは、感光体ドラム3aの周囲に、帯電器5a、光書込装置1a、現像ユニット2a、転写器6a及びクリーナ4aを、感光体ドラム3aの回転方向に沿ってこの順に配置して構成されている。
【0030】
感光体ドラム3aは、表面に光導電作用を生じる感光体層が形成されており、図中矢印で示す方向に回転自在に支持されている。帯電器5aは、ローラ状若しくはブラシ状の接触方式、又は、コロナ放電を行うチャージャ方式により、感光体ドラム3aの表面を所定電位に均一に帯電させる。光書込装置1aは、EL又はLED等の発光素子を感光体ドラム3aの回転軸方向(主走査方向)にアレイ状に並べた書込ヘッドを備えており、Kの画像データに基づいて変調された画像光によって感光体ドラム3aの表面を露光する。光書込装置1aの詳細については後述する。光書込装置1aからの画像光の露光により、感光体ドラム3aの表面に静電潜像が形成される。
【0031】
現像ユニット2aは、静電潜像が形成された感光体ドラム3aの表面にKのトナーを供給し、静電潜像をKのトナー像に顕像化する。転写器6aは、転写搬送ベルト7が形成するループの上側部分を挟んで感光体ドラム3aに対向しており、トナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が印加される。一例として、転写器6aは、直径8〜10mmのステンレス等の金属製ローラの表面にEPDMや発泡ウレタン等を素材とする導電性弾性材を被覆して構成されており、転写搬送ベルト7上に静電吸着した記録用紙に均一に高電圧を印加して感光体ドラム3aの表面に担持されたトナー像を記録用紙の表面に転写させる。転写器6aは、ブラシ状に構成することもできる。クリーナ4aは、転写器6aとの対向位置を通過した感光体ドラム3aの表面に残留したトナーや紙粉等を回収する。
【0032】
上述のように、画像形成ステーション11b〜11dでは各々C、M及びYの各色の画像データに基づく画像形成が行われるため、光書込装置1b〜1dの各々にはC、M及びYの各色の画像データが供給され、現像ユニット2b〜2dの各々にはC、M及びYの各色のトナーが収納されている。
【0033】
給紙トレイ10は、画像形成に使用する用紙を収納しており、画像形成装置100内の下方に着脱自在に装着されている。画像形成装置100の内部には、給紙トレイ10から転写搬送ベルト7が形成するループの上側部分、及び、定着ユニット12内の加熱ローラ31と加圧ローラ32との間を経由して、画像形成装置100の一方の側面に装着された排紙トレイ33、及び、画像形成装置100の上部に形成された排紙トレイ15に至る間に、ピックアップローラ16、レジストローラ14、フラッパ34及び排紙ローラ25等により、用紙搬送経路Sが構成されている。
【0034】
排紙トレイ33は画像径済みの記録用紙を、画像形成面を上向きにしたフェイスアップ状態で積載して収納する。排紙トレイ15は画像径済みの記録用紙を、画像形成面を下向きにしたフェイスダウン状態で積載して収納する。フラッパ34は、記録用紙の排出位置を排紙トレイ33又は排紙トレイ15に選択的に切り換える。
【0035】
ピックアップローラ16は、給紙トレイ10の一端側において給紙トレイ10に収納された用紙の最上面に対向して配置され、給紙トレイ10から用紙を1枚ずつ用紙搬送経路Sに導く。レジストローラ14は、給紙トレイ10から給紙された記録用紙を、用紙搬送経路S内における転写搬送ベルト7の上流側で一時停止させた後、各感光体ドラム3a〜3dの回転に同期したタイミングで転写搬送ベルト7に導く。
【0036】
即ち、レジストローラ14は、給紙トレイ10から記録用紙が給紙されるタイミングでは回転を停止しており、記録用紙用紙の前端が各感光体ドラム3a〜3dと転写器6a〜6dとの対向位置において各感光体ドラム3a〜3dに担持され 現像剤像の先端に一致するタイミングで回転を開始する。フルカラー画像形成時において、各感光体ドラム3a〜3dに担持されたK、C、M及びYの各色のトナー像は、1枚の記録用紙上に位置を整合して重ね合わされる。
【0037】
定着ユニット12は、加熱ローラ31及び加圧ローラ32を備えている。加熱ローラ31は、図示しない温度センサからの信号に基づいてトナーを溶融可能な所定の定着温度に制御されており、加圧ローラ32は加熱ローラ31に所定の押圧力で圧接している。現像剤像が転写された用紙は、定着ユニット12を通過する間に加熱及び加圧され、用紙上の現像剤像は溶融して用紙の表面に堅牢に定着する。フルカラー画像形成時に1枚の記録用紙上に転写されたK、C、M及びYの現像剤像は、減法混色によりフルカラー画像を形成する。
【0038】
フルカラー画像形成時には、4つの画像形成ステーション11a〜11dの全てにおいて画像形成が行われるが、モノクロ画像等の単色の画像を形成する単色画像形成時には、4つの画像形成ステーション11a〜11dのうち、形成すべき画像色に対応した画像形成ステーションのみにおいて画像形成が行われる。
【0039】
図2は、上記画像形成装置の要部の構成を示す図であり、光書込装置の構成と配置状態とを示している。この図では、画像形成ステーション11b及び11cに含まれる光書込装置1b及び1c、現像ユニット2b,2c並びに感光体ドラム3b及び3cを画像形成ステーション11dに含まれる現像ユニット2dとともに示している。なお、画像形成ステーション11a〜11dの各々に含まれる光書込装置1a〜1dは何れも同一の構成を備えており、以降の説明において光書込装置1a〜1dを光書込装置1と記載し、その内部部品及び他の機能ユニットについても適宜a〜dの記載を省略する。また、感光体ドラム3b,3cも感光体ドラム3と記載する。
【0040】
光書込装置1は、書込ヘッド110と駆動回路基板120とを互いに分離して備えている。書込ヘッド110は、発光素子であるLED113が実装されたヘッド部基板112と、レンズアレイ114等とから構成される。したがって、光書込装置1において、駆動回路基板120は駆動対象であるLED113が実装されたヘッド部基板112とは独立して形成されており、両者は可撓性のケーブルを介して電気的に接続されている。
【0041】
LED113は、画像処理部18のメモリから読出した画像データ、または外部の装置から転送されてきた画像データに応じて点灯駆動され、画像光を照射する。レンズアレイ114は、例えばセルフォックレンズであり、LED113から照射された画像光を感光体ドラム3上に結像させる。書込ヘッド110は、画像データに基づく画像光により感光体ドラム3上に静電潜像を形成する。感光体ドラム3上に形成された静電潜像は、現像ユニット2から供給されるトナーによって現像剤像に顕像化され、用紙P上に転写される。
【0042】
感光体ドラム3の表面に向う書込ヘッド110の画像光の光軸は、感光体ドラム3の回転中心を通る垂直な線(主走査方向及び副走査方向の両方に直交する方向の線)に対してθの角度を有している。これは、感光体ドラム3の表面に形成された静電潜像の電位ができるだけ減衰しない期間に現像工程及び転写工程を完了しなければならないことから画像光の露光位置を転写工程位置にできるだけ近づける必要があり、また、画像形成装置100の小型化のためには感光体ドラム3の外径をできるだけ小さくしなければならないためである。もし、電位の減衰が問題とならず、画像形成装置100の小型化の要請が弱ければ、感光体ドラム3の外径を大きくしてθを0としても良い。
【0043】
書込ヘッド110を点灯駆動するための駆動回路基板120は、その基板面が感光体ドラム3の回転中心を通る垂直線と略平行に配置されており、隣接する現像ユニット2の間(例えば、現像ユニット2cと現像ユニット2dとの間)に略垂直になり、かつ、現像ユニット2の光書込装置1側の外壁21,22に略平行になる。したがって、駆動回路基板120と書込ヘッド110の画像光の光軸とのなす角度θ′は、書込ヘッド110の画像光の光軸と感光体ドラム3の回転中心を通る垂直線とのなす角度θに略一致する。但し、角度θ′は必ずしも角度θに一致させる必要はなく、現像ユニット2の外壁21,22の傾きによって決まる角度である。
【0044】
図2に示す構成では、現像ユニット2の内壁23の傾きを大きくとることができ、現像ユニット2の内部に収納されたトナーの一部が使用されずに残ってしまう等の不経済な状態となるトラブルが発生しない。
【0045】
このように、駆動回路基板120を書込ヘッド110のヘッド部基板112から独立させることにより、書込ヘッド110を小さくできるだけでなく、駆動回路を実装するために十分な基板面積が要求される駆動回路基板120を感光体ドラム3に照射する画像光の光軸の方向とは無関係に任意の角度で配置することができる。このため、駆動回路基板120を隣接する現像ユニット2の間の空間に現像ユニット2の外壁に略平行に配置することにより、この空間を狭く形成することができ、感光体ドラム3の外径を小さくすることができる。また、隣接する感光体ドラム3の配置間隔Dを狭く構成することができる。この実施形態では、感光体ドラム3の外径を約10mm小さくでき、感光体ドラム3の間隔を約10mm小さくできた。この結果、最上流側の画像形成ステーション11aの感光体ドラム3aから最下流側の画像形成ステーション11dの感光体ドラム3dまでの距離が10×3=30mm程度小さくなり、画像形成装置100の副走査方向のサイズを十分に小型化できた。
【0046】
図3は、光書込装置の構成を示す斜視図である。光書込装置1は、書込ヘッド110と、書込ヘッド110を支持するこの発明の支持部材である支持ユニット140とを備えている。支持ユニット140は、第1ブロック141、第2ブロック142、及び、第1ブロック141と第2ブロック142とを連結する連結部材143を含む。第1ブロック141及び第2ブロック142は、例えば、PPS(ポリフェニレンサルファイド)又はPPE(ポリフェニレンエーテル)等のガラス繊維入りの樹脂を用いて金型で成型されたものを用いている。これらのブロック141,142は書込ヘッド110の高精度な位置決めを行うため、強度が高く線膨張係数の小さい素材が用いられる。
【0047】
また、第2ブロック142は、光書込装置1を画像形成装置100に挿入する際の後端側に位置するため、第1ブロック141よりも大きくすることができるが、周辺のプロセスユニットとの位置関係を考慮すると細長い形状とすることが望ましいので、特に線膨張係数がより小さく強度の高いPPSを用いている。なお、本実施形態ではコスト及び生産性を考慮して樹脂を用いているが、さらに強度を重視する場合はアルミダイカスト等で形成してもよい。
【0048】
第1ブロック141と第2ブロック142とを連結している連結部材143は、鉄系の薄板鋼板を用いてプレスにて加工した部材である。この例では、連結部材143に0.6mmの厚さの鋼板を用いているが、この厚さの鋼板に限ることなく、ブロック141,142の材質によってはより厚いもの又は薄いものを使用してもよい。さらに、連結部材143は、第1ブロック141、第2ブロック142及びLED書込ヘッド110よりも剛性が低いものであれば、どのような材質のものを使用してもよい。
【0049】
この例では、連結部材143を光書込装置1において最も変形を生じ易い部材に構成している点に特徴を有しているが、ここで、変形が生じ易いとは、連結部材143に使用される素材の弾性係数が低く変形され易い場合や、連結部材143の形状がその断面2次モーメントが小さくなるように形成されている場合等、連結部材143が外力によって容易に変形することをいう。連結部材143の素材として脆性破壊を起こすものでなければ、特に弾性変形するものには限らず、外力によってすぐに塑性変形をするような素材であってもよい。
【0050】
図4は、上記光書込装置の構成を示す側面図である。同図において、図中の左右方向が主走査方向であり、図面に垂直な方向がシート搬送方向である。ここでは、図中の手前側が用紙搬送方向の上流側であり、図中の奥側が用紙搬送方向の下流側である。
【0051】
上述の支持ユニット140の連結部材143は、一部が画像形成装置100の金属製のフレーム101に接触した状態で固定されている。この連結部材143には、駆動回路基板120がシールド部材122によりシールドされた状態でビス123を介して取り付けられている。駆動回路基板120は、シールド部材122にビス124により駆動回路基板120内のアースラインがシールド部材122に接触して導通することにより、シールド効果が得られるように取り付けられる。また、駆動回路基板120は、図示しないシールドカバー部材によりカバーされている。この駆動回路基板120は、書込ヘッド110のヘッド部基板112と可撓性のケーブル125,126を介して接続されており、書込ヘッド110に対して駆動信号や電力の供給を行っている。駆動回路基板120には、制御部17と画像処理部18とに図示しないケーブルを介して接続するためのコネクタ127と、電源に図示しないケーブルを介して接続するためのコネクタ128を備えている。
【0052】
以上のように、駆動回路基板120を可撓性のケーブル125,126を介してLED113を実装したヘッド部基板112に接続される。したがって、駆動回路基板120の基板面をヘッド部基板112に実装されたLED113から照射される画像光の光軸に対して任意の角度で傾斜させた際にも駆動回路基板120とヘッド部基板112との電気的な接続状態を良好に維持することができる。また、駆動回路基板120又はヘッド部基板112の一方に故障を生じた場合に、故障した一方のみを交換して正常な他方を継続して使用でき、部品を効率よく使用することができる。
【0053】
また、駆動回路基板120をシールド部材122を介して支持ユニット140を構成する金属製の連結部材143に固定され、この連結部材143が金属性のフレーム101に固定されていることから、駆動回路基板120はノイズの影響を受けることがなく、光書込ヘッド110の支持ユニット140を介してシールド部材122を容易に接地することができる。また、駆動回路基板120が光書込ヘッド110と1つのユニット構造にされることから、駆動回路基板120と光書込ヘッド110との位置関係が固定的に維持され、駆動回路基板120とヘッド部基板112とを可撓性のケーブル125,126を介して接続した場合にも両者の電気的接続状態を堅牢に維持することができる。
【0054】
【発明の効果】
(1)画像光を照射する書込ヘッドの発光素子を実装したヘッド部基板と駆動回路基板とを別体に形成することにより、駆動回路基板の基板面を、他の機能ユニットとの位置関係を考慮した角度で画像光の光軸に対して傾斜させることができる。これによって、光書込装置の周辺における設計の自由度が増し、固体走査型の光書込装置を構成する各部分を効率よく配置することができ、画像形成装置を小型化できる。
【0055】
(2)駆動回路基板を可撓性のケーブルを介して発光素子を実装したヘッド部基板に接続することにより、駆動回路基板の基板面をヘッド部基板に実装された発光素子から照射される画像光の光軸に対して任意の角度で傾斜させた際にも、駆動回路基板とヘッド部基板との電気的な接続状態を良好に維持することができる。また、駆動回路基板又はヘッド部基板の一方に故障を生じた場合に、故障した一方のみを交換して正常な他方を効率よく継続して使用することができる。
【0056】
(3)駆動回路基板をシールド部材とともに光書込ヘッドの支持部材に取り付けることにより、駆動回路基板がノイズの影響を受けないようにすることができ、光書込ヘッドの支持部材を介してシールド部材を容易に接地させることができる。また、駆動回路基板と光書込ヘッドとを1つのユニット構造にして駆動回路基板と光書込ヘッドとの位置関係を固定的に維持することができ、駆動回路基板とヘッド部基板とを可撓性のケーブルを介して接続した場合にも両者の電気的接続状態を堅牢に維持することができる。
【0057】
(4)像担持体の周囲において顕像化装置に隣接して配置される光書込装置内の駆動回路基板を、基板面を顕像化装置における光書込装置側の外壁に略平行にして配置することにより、光書込装置及び顕像化装置を含む機能ユニットを効率よく配置できるとともに、駆動回路基板の基板面積を十分に確保することができる。
【0058】
(5)各々が上下方向を長手方向にして形成された複数の顕像化装置の間の幅の狭い空間に駆動回路基板の基板面を略垂直になるように光書込装置を配置することにより、複数の顕像化装置の並設方向である副走査方向について光書込装置の配置幅を狭くすることができ、画像形成装置を副走査方向に小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。
【図2】上記画像形成装置の要部の構成を示す図であり、光書込装置の構成と配置状態とを示している。
【図3】上記画像形成装置に用いられる光書込装置の構成を示す斜視図である。
【図4】上記光書込装置の構成を示す側面図である。
【図5】従来の固体走査型光書込装置を用いた画像形成装置の構成を示す図である。
【図6】従来のレーザスキャンユニットを用いた画像形成装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
1(1a〜1d)−光書込装置
2(2a〜2d)−現像ユニット(顕像化装置)
3(3a〜3d)−感光体ドラム(像担持体)
5(5a〜5d)−帯電器
100−画像形成装置
110−書込ヘッド
112−ヘッド部基板
113−LED(発光素子)
120−駆動回路基板
122−シールド部材
140−支持ユニット(支持部材)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical writing apparatus that irradiates image light onto a surface of an image carrier from a plurality of light emitters, and an electrophotographic image forming apparatus to which the optical writing apparatus is applied.
[0002]
[Prior art]
In an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed by irradiating the surface of an image carrier with image light based on image data, a charging step for uniformly applying charges to the surface of the image carrier such as a photosensitive drum. An exposure process to form, a development process to visualize the electrostatic latent image on the surface of the image carrier into a developer image, and a transfer process to transfer the developer image from the surface of the image carrier to a recording medium are sequentially performed. . The unfixed developer image on the recording medium after the transfer process is firmly fixed on the surface of the recording medium in a fixing process in which the recording medium is heated and pressed together with the recording medium, thereby forming a clear image.
[0003]
Conventionally, as an optical writing device used in the exposure process in such an electrophotographic image forming apparatus, for example, as shown in FIG. 6, a laser beam which is image light emitted from a laser light emitting element is rotated and rotated. Laser scanning units 301a to 301d that deflect by a mirror or the like and scan in the main scanning direction to form an electrostatic latent image on the image carrier have been widely used.
[0004]
Since such a laser scanning unit deflects a laser beam emitted from one laser light emitting element at a wide angle, a large optical system with a long optical path length is required, and the apparatus is increased in size and cost. It cannot be applied to an image forming apparatus that is strongly demanded to be reduced in size and cost, such as a home-use image forming apparatus.
[0005]
Therefore, as shown in FIG. 5, solid scanning optical writing devices 201a to 201d in which light emitting elements such as LEDs and ELs are arranged in an array are used in the exposure process of the image forming apparatus. By using such an optical writing device, the image forming apparatus can be significantly reduced in size and cost, and the rotating mechanism can be eliminated so that noise can be reduced. .
[0006]
In the image forming apparatuses 200 and 300 shown in FIGS. 5 and 6, 202a to 202d are developing units (imaging devices), 203a to 203d are photosensitive drums, 204a to 204d are cleaners, and 205a to 205d are chargers. , 206a to 206d are transfer units.
[0007]
In such a solid scanning optical writing apparatus, for example, in order to form an A3 width image with a resolution of 600 dpi, about 7000 light emitting elements are arranged on one line. A drive circuit that controls the amount of light emitted and the light emission timing is required, and the drive circuit is mounted on a substrate on which the light emitting element is mounted (see Patent Documents 1 and 2).
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 02-196476
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 02-062256
[Problems to be solved by the invention]
However, when the light emitting element that irradiates light in the normal direction of the substrate surface and the drive circuit configured in a relatively wide range on the substrate surface are mounted on the same substrate, as shown in FIG. The substrate is formed in a state extending in a direction orthogonal to the optical axis of the image light emitted from the image forming apparatus, and the optical axis of the image light in the image forming apparatus is substantially orthogonal to the sub-scanning direction, which is the conveyance direction of the recording medium; Since the space in the main scanning direction in the image forming apparatus is limited, the substrate of the optical writing device must be enlarged in the sub-scanning direction, and the optical writing device can be reduced in the sub-scanning direction. There is a problem that cannot be done.
[0009]
In addition, the conventional solid scanning optical writing device is not suitable for writing a multi-valued image due to a large light amount error of each light emitting element, and has been used only for an image forming device that forms a single color image. . However, in recent years, the technical progress of the solid scanning optical writing device has been remarkable in response to the demand for miniaturization and speeding up of the color image forming apparatus, and the solid scanning optical light is also applied to the image forming apparatus that forms color images. Writing devices are starting to be used.
[0010]
In order to increase the speed of the color image forming apparatus, as shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of image forming stations configured by a plurality of functional units including the optical writing apparatus are arranged side by side in the sub-scanning direction. The tandem color image forming apparatus is usually provided with four image forming stations. Since the size of each functional unit constituting the image forming station affects the overall size of the image forming apparatus, the miniaturization of the optical writing device, which is one of the functional units, realizes the miniaturization of the color image forming apparatus. Is particularly important in doing so.
[0011]
An object of the present invention is to provide an optical writing device capable of reducing the size of the image forming apparatus by efficiently arranging the components constituting the solid scanning optical writing device, and an image provided with the optical writing device. It is to provide a forming apparatus.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  (1) In an optical writing apparatus that irradiates image light based on image data on the surface of an image carrier between a charger and a visualization device in an image forming apparatus that performs electrophotographic image formation.
  Multiple surface-emitting light emitting elements mounted in an arrayA head array and a lens array for imaging the image light emitted from the light emitting element on the surface of the image carrierA writing head and a driving circuit board on which a driving circuit for driving the light emitting element is mounted;PreparationThe drive circuit board is connected to the write head.AndForm independently and
  A support member that supports the drive circuit board so that a main surface thereof is positioned between the charger and the visualization device so as to be substantially parallel to an outer wall on the charger side of the visualization device; A support member that supports the head unit substrate and the lens array so that the optical axis of the image light passes through the rotation center of the image carrier,
  The support member includes a first block and a second block that hold both ends of the write head, a connecting member that connects the first block and the second block, and holds the drive circuit board, The connecting member is made of a material that is more easily deformed than the first block, the second block, and the write head.
[0013]
In this configuration, the drive circuit board on which the drive circuit for driving the write head is mounted and the head part board on which the light emitting element of the write head is mounted are formed independently of each other. Therefore, the substrate surface of the drive circuit board can be set at an arbitrary angle with respect to the optical axis of the image light emitted from the writing head.
[0014]
In addition to the optical writing device, functional units such as a charger, a developing unit, a transfer device, and a cleaner are disposed around the image carrier in the image forming apparatus. In order to carry out the exposure process, the development process and the transfer process before the charge applied to the surface of the image carrier by the charger is attenuated, the image should be irradiated in the normal direction. The charging position, exposure position, development position, and transfer position on the surface of the carrier need to be as close as possible. In general, the transfer position is formed at a position below the surface of the image carrier. In particular, in a tandem type image forming apparatus, the transfer position is formed at a position having a horizontal line as a tangent line on the surface of the image carrier. Further, in order to efficiently use the developer stored in the developing device, the developing device should be formed long in the vertical direction.
[0015]
In order to satisfy all of these conditions, the optical axis direction of the image light emitted from the optical writing device needs to be inclined from the vertical direction to the developing device side. In this case, if the substrate surface of the drive circuit board is arranged in parallel to the optical axis of the image light, the substrate area necessary for the drive circuit board cannot be secured because it interferes with the developing device. On the other hand, if the angle between the substrate surface of the drive circuit board and the optical axis of the image light is increased, the board area necessary for the drive circuit board cannot be secured due to interference with other functional units. Therefore, it is necessary to incline the substrate surface of the drive circuit board with respect to the optical axis of the image light by an angle in consideration of the positional relationship with other functional units.
[0016]
In this configuration, since the head unit substrate on which the light emitting element of the writing head that irradiates image light is mounted and the drive circuit substrate are formed separately, the substrate surface of the drive circuit substrate is connected to other functional units. It can be inclined with respect to the optical axis of the image light at an angle in consideration of the positional relationship.
[0021]
  (2)An image forming apparatus comprising: an image carrier; and a transfer device that transfers a visible image from the image carrier to a recording medium.
  Furthermore, (1)An optical writing device according to claim 1,AboveBy image light irradiation from optical writing deviceAboveA developing device for visualizing the electrostatic latent image formed on the image carrier,By the transfer deviceA visible image is transferred from the image carrier to a recording medium.
[0022]
In this configuration, the drive circuit board in the optical writing device arranged adjacent to the visualization device around the image carrier is formed independently from the head unit substrate on which the light emitting element of the writing head is mounted. Is done. Therefore, the board surface of the drive circuit board can be inclined with respect to the optical axis of the image light at an angle that considers the positional relationship with other functional units.
[0025]
  (3) An image forming apparatus in which a plurality of image carriers are juxtaposed in the moving direction of the recording medium together with the same number of optical writing devices and visualizing devices, and the drive circuit board is disposed between the visualizing devices. It is characterized by that.
[0026]
In this configuration, the optical writing device is disposed so that the substrate surface of the drive circuit substrate is substantially vertical in a narrow space between a plurality of visualization devices each formed with the vertical direction as the longitudinal direction. Is done. Therefore, the arrangement width of the optical writing device becomes narrower in the sub-scanning direction, which is the direction in which a plurality of visualization devices are arranged, and the image forming apparatus is downsized in the sub-scanning direction.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 100 according to the embodiment of the present invention forms a multicolor or single color image on a predetermined recording medium such as paper based on image data supplied from the outside. Inside the image forming apparatus 100, image forming stations 11 a to 11 d, a transfer conveyance belt unit 8, a fixing unit 12, a paper feed tray 10, and a control unit 15 are provided. Further, above the inside of the image forming apparatus 100, a control unit 17 that controls and controls the operation of each unit, and an image processing unit 18 that performs predetermined image processing on image data input from the outside are provided. ing.
[0028]
The transfer / conveyance belt unit 8 is disposed at a substantially central portion inside the image forming apparatus 100, and the upper end portion of the endless transfer / conveyance belt 7 is made substantially horizontal by a driving roller 73, driven rollers 71 and tension rollers 72 and 74. It is stretched in a loop shape. The transfer conveyance belt 7 rotates in the direction of arrow B by the rotation of the drive roller 73, and conveys the recording paper that is electrostatically attracted to the outer surface in the upper portion of the loop. The transfer conveyance belt 7 is cleaned by a cleaner 9 at the lower portion of the loop. This is to remove the toner adhering to the photosensitive drums 3a to 3d, which will be described later, and prevent the back surface of the recording paper from being stained.
[0029]
The image forming stations 11 a to 11 d are arranged in parallel along the upper portion of the loop formed by the transfer conveyance belt 7. Each of the image forming stations 11a to 11d has the same configuration, and performs electrophotographic image formation based on image data of each color of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). Do. As an example, the image forming station 11a includes a charger 5a, an optical writing device 1a, a developing unit 2a, a transfer device 6a, and a cleaner 4a around the photosensitive drum 3a along the rotation direction of the photosensitive drum 3a. They are arranged in order.
[0030]
The photoconductive drum 3a has a photoconductive layer that generates a photoconductive action on its surface, and is supported so as to be rotatable in the direction indicated by the arrow in the figure. The charger 5a uniformly charges the surface of the photosensitive drum 3a to a predetermined potential by a roller-type or brush-type contact method or a charger method that performs corona discharge. The optical writing device 1a includes a writing head in which light-emitting elements such as EL or LED are arranged in an array in the rotation axis direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 3a, and modulates based on K image data. The surface of the photosensitive drum 3a is exposed with the image light thus formed. Details of the optical writing device 1a will be described later. By exposure of image light from the optical writing device 1a, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 3a.
[0031]
The developing unit 2a supplies K toner to the surface of the photosensitive drum 3a on which the electrostatic latent image is formed, and visualizes the electrostatic latent image into a K toner image. The transfer device 6a is opposed to the photosensitive drum 3a with the upper portion of the loop formed by the transfer conveyance belt 7 interposed therebetween, and a high voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the transfer device 6a. As an example, the transfer device 6a is configured by covering a surface of a metal roller such as stainless steel having a diameter of 8 to 10 mm with a conductive elastic material made of EPDM, urethane foam, or the like. A high voltage is uniformly applied to the electrostatically adsorbed recording paper to transfer the toner image carried on the surface of the photosensitive drum 3a onto the surface of the recording paper. The transfer device 6a can also be configured in a brush shape. The cleaner 4a collects toner, paper dust, and the like remaining on the surface of the photosensitive drum 3a that has passed through the position facing the transfer device 6a.
[0032]
As described above, the image forming stations 11b to 11d perform image formation based on the image data of each color of C, M, and Y. Therefore, each of the optical writing devices 1b to 1d has each color of C, M, and Y. Image data is supplied, and each of the developing units 2b to 2d contains toner of C, M, and Y colors.
[0033]
The paper feed tray 10 stores paper used for image formation, and is detachably mounted below the image forming apparatus 100. Inside the image forming apparatus 100, the image is passed through the upper portion of the loop formed by the transfer conveyance belt 7 from the paper feed tray 10 and between the heating roller 31 and the pressure roller 32 in the fixing unit 12. The pickup roller 16, the registration roller 14, the flapper 34, and the paper discharge are provided between the paper discharge tray 33 mounted on one side of the forming apparatus 100 and the paper discharge tray 15 formed on the upper part of the image forming apparatus 100. A sheet transport path S is configured by the rollers 25 and the like.
[0034]
The paper discharge tray 33 stacks and stores recording paper with an image diameter in a face-up state with the image forming surface facing upward. The paper discharge tray 15 stacks and stores recording sheets having an image diameter in a face-down state with the image forming surface facing downward. The flapper 34 selectively switches the recording paper discharge position to the paper discharge tray 33 or the paper discharge tray 15.
[0035]
The pickup roller 16 is disposed on one end side of the paper feed tray 10 so as to face the uppermost surface of the paper stored in the paper feed tray 10, and guides the paper from the paper feed tray 10 to the paper transport path S one by one. The registration roller 14 temporarily stops the recording sheet fed from the sheet feeding tray 10 on the upstream side of the transfer conveyance belt 7 in the sheet conveyance path S, and then synchronizes with the rotation of the photosensitive drums 3a to 3d. It is guided to the transfer conveyance belt 7 at timing.
[0036]
That is, the registration roller 14 stops rotating at the timing when the recording paper is fed from the paper feed tray 10, and the front end of the recording paper is opposed to the photosensitive drums 3a to 3d and the transfer devices 6a to 6d. At the position, rotation is started at a timing that is carried on each of the photosensitive drums 3a to 3d and coincides with the leading edge of the developer image. At the time of full-color image formation, the K, C, M, and Y toner images carried on the photosensitive drums 3a to 3d are superimposed on each other on one recording sheet.
[0037]
The fixing unit 12 includes a heating roller 31 and a pressure roller 32. The heating roller 31 is controlled to a predetermined fixing temperature at which toner can be melted based on a signal from a temperature sensor (not shown), and the pressure roller 32 is in pressure contact with the heating roller 31 with a predetermined pressing force. The sheet on which the developer image has been transferred is heated and pressurized while passing through the fixing unit 12, and the developer image on the sheet is melted and firmly fixed on the surface of the sheet. The K, C, M, and Y developer images transferred onto one recording sheet at the time of full color image formation form a full color image by subtractive color mixing.
[0038]
At the time of full-color image formation, image formation is performed at all of the four image forming stations 11a to 11d. At the time of single-color image formation for forming a single-color image such as a monochrome image, among the four image forming stations 11a to 11d, Image formation is performed only in the image forming station corresponding to the image color to be processed.
[0039]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the image forming apparatus, and illustrates a configuration and an arrangement state of the optical writing device. In this figure, the optical writing devices 1b and 1c, the developing units 2b and 2c, and the photosensitive drums 3b and 3c included in the image forming stations 11b and 11c are shown together with the developing unit 2d included in the image forming station 11d. The optical writing devices 1a to 1d included in each of the image forming stations 11a to 11d have the same configuration, and the optical writing devices 1a to 1d are described as the optical writing device 1 in the following description. However, descriptions of a to d are omitted as appropriate for the internal components and other functional units. The photosensitive drums 3b and 3c are also referred to as the photosensitive drum 3.
[0040]
The optical writing apparatus 1 includes a writing head 110 and a drive circuit board 120 that are separated from each other. The write head 110 includes a head unit substrate 112 on which an LED 113 that is a light emitting element is mounted, a lens array 114, and the like. Therefore, in the optical writing apparatus 1, the drive circuit board 120 is formed independently of the head part board 112 on which the LED 113 to be driven is mounted, and both are electrically connected via a flexible cable. It is connected.
[0041]
The LED 113 is lighted and driven according to image data read from the memory of the image processing unit 18 or image data transferred from an external device, and emits image light. The lens array 114 is, for example, a selfoc lens, and forms an image of the image light emitted from the LED 113 on the photosensitive drum 3. The writing head 110 forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 3 by image light based on the image data. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 3 is visualized as a developer image by the toner supplied from the developing unit 2 and transferred onto the paper P.
[0042]
The optical axis of the image light of the writing head 110 facing the surface of the photosensitive drum 3 is a vertical line passing through the rotation center of the photosensitive drum 3 (a line perpendicular to both the main scanning direction and the sub-scanning direction). It has an angle of θ with respect to it. This is because the development process and the transfer process must be completed in a period in which the potential of the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 3 is not attenuated as much as possible, so that the exposure position of the image light is as close as possible to the transfer process position. This is because the outer diameter of the photosensitive drum 3 must be made as small as possible in order to reduce the size of the image forming apparatus 100. If the potential attenuation is not a problem and the demand for downsizing of the image forming apparatus 100 is weak, the outer diameter of the photosensitive drum 3 may be increased so that θ is zero.
[0043]
The drive circuit board 120 for driving the write head 110 to be lit is disposed so that the board surface thereof is substantially parallel to a vertical line passing through the rotation center of the photosensitive drum 3, and between the adjacent developing units 2 (for example, Between the developing unit 2c and the developing unit 2d) and substantially parallel to the outer walls 21 and 22 of the developing unit 2 on the optical writing device 1 side. Therefore, the angle θ ′ formed between the drive circuit board 120 and the optical axis of the image light of the write head 110 is formed by the optical axis of the image light of the write head 110 and a vertical line passing through the rotation center of the photosensitive drum 3. It substantially coincides with the angle θ. However, the angle θ ′ does not necessarily coincide with the angle θ, and is an angle determined by the inclination of the outer walls 21 and 22 of the developing unit 2.
[0044]
In the configuration shown in FIG. 2, the inclination of the inner wall 23 of the developing unit 2 can be increased, and an uneconomic state in which a part of the toner stored in the developing unit 2 remains unused. Trouble that does not occur.
[0045]
Thus, by making the drive circuit substrate 120 independent of the head portion substrate 112 of the write head 110, not only the write head 110 can be made small, but also a drive that requires a sufficient substrate area for mounting the drive circuit is required. The circuit board 120 can be arranged at an arbitrary angle regardless of the direction of the optical axis of the image light applied to the photosensitive drum 3. For this reason, by arranging the drive circuit board 120 in the space between the adjacent developing units 2 so as to be substantially parallel to the outer wall of the developing unit 2, this space can be formed narrowly, and the outer diameter of the photosensitive drum 3 can be reduced. Can be small. In addition, the arrangement interval D between the adjacent photosensitive drums 3 can be narrowed. In this embodiment, the outer diameter of the photosensitive drum 3 can be reduced by about 10 mm, and the interval between the photosensitive drums 3 can be reduced by about 10 mm. As a result, the distance from the photosensitive drum 3a of the most upstream image forming station 11a to the photosensitive drum 3d of the most downstream image forming station 11d is reduced by about 10 × 3 = 30 mm, and the sub-scan of the image forming apparatus 100 is performed. We were able to reduce the size of the direction sufficiently.
[0046]
FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the optical writing device. The optical writing device 1 includes a writing head 110 and a support unit 140 that supports the writing head 110 and is a support member of the present invention. The support unit 140 includes a first block 141, a second block 142, and a connecting member 143 that connects the first block 141 and the second block 142. For example, the first block 141 and the second block 142 are formed by molding using a resin containing glass fibers such as PPS (polyphenylene sulfide) or PPE (polyphenylene ether). Since these blocks 141 and 142 perform high-precision positioning of the write head 110, a material having a high strength and a small linear expansion coefficient is used.
[0047]
Further, since the second block 142 is located on the rear end side when the optical writing device 1 is inserted into the image forming apparatus 100, the second block 142 can be made larger than the first block 141. Considering the positional relationship, it is desirable to have a long and narrow shape, and therefore, PPS having a smaller linear expansion coefficient and higher strength is used. In this embodiment, resin is used in consideration of cost and productivity. However, when the strength is more important, it may be formed by aluminum die casting or the like.
[0048]
The connecting member 143 that connects the first block 141 and the second block 142 is a member processed by a press using an iron-based thin steel plate. In this example, a steel plate having a thickness of 0.6 mm is used for the connecting member 143. However, the connecting member 143 is not limited to a steel plate having this thickness, and depending on the material of the blocks 141 and 142, a thicker or thinner member may be used. Also good. Further, the connecting member 143 may be made of any material as long as it has lower rigidity than the first block 141, the second block 142, and the LED writing head 110.
[0049]
This example is characterized in that the connecting member 143 is configured to be a member that is most likely to be deformed in the optical writing device 1. Here, the fact that the deforming is likely to occur is used for the connecting member 143. The connecting member 143 is easily deformed by an external force, for example, when the elastic coefficient of the material to be formed is low and easily deformed, or when the shape of the connecting member 143 is formed so that the secondary moment of the section is small. . As long as the material of the connecting member 143 does not cause brittle fracture, the material is not limited to elastic deformation, and may be a material that immediately plastically deforms by an external force.
[0050]
FIG. 4 is a side view showing the configuration of the optical writing device. In the figure, the horizontal direction in the figure is the main scanning direction, and the direction perpendicular to the drawing is the sheet conveying direction. Here, the near side in the figure is the upstream side in the sheet conveying direction, and the far side in the figure is the downstream side in the sheet conveying direction.
[0051]
The connecting member 143 of the support unit 140 described above is fixed in a state where a part thereof is in contact with the metal frame 101 of the image forming apparatus 100. The drive circuit board 120 is attached to the connecting member 143 through a screw 123 while being shielded by the shield member 122. The drive circuit board 120 is attached to the shield member 122 so that a shield effect can be obtained when the ground line in the drive circuit board 120 is brought into contact with the shield member 122 by the screws 124 to be conductive. The drive circuit board 120 is covered with a shield cover member (not shown). The drive circuit board 120 is connected to the head part board 112 of the write head 110 via flexible cables 125 and 126, and supplies drive signals and power to the write head 110. . The drive circuit board 120 includes a connector 127 for connecting to the control unit 17 and the image processing unit 18 via a cable (not shown), and a connector 128 for connecting to the power source via a cable (not shown).
[0052]
As described above, the drive circuit board 120 is connected to the head part board 112 on which the LED 113 is mounted via the flexible cables 125 and 126. Therefore, even when the substrate surface of the drive circuit board 120 is tilted at an arbitrary angle with respect to the optical axis of the image light emitted from the LED 113 mounted on the head part board 112, the drive circuit board 120 and the head part substrate 112 are used. The electrical connection state can be maintained well. Further, when a failure occurs in one of the drive circuit board 120 or the head part board 112, only the failed one can be replaced and the other can be used continuously, and the components can be used efficiently.
[0053]
Further, since the drive circuit board 120 is fixed to the metal connecting member 143 constituting the support unit 140 via the shield member 122, and this connecting member 143 is fixed to the metallic frame 101, the drive circuit board is provided. The shield member 122 is not affected by noise, and the shield member 122 can be easily grounded via the support unit 140 of the optical writing head 110. In addition, since the drive circuit board 120 has a single unit structure with the optical writing head 110, the positional relationship between the drive circuit board 120 and the optical writing head 110 is fixedly maintained. Even when the partial substrate 112 is connected via the flexible cables 125 and 126, the electrical connection between the two can be maintained robustly.
[0054]
【The invention's effect】
(1) The positional relationship between the substrate surface of the drive circuit board and another functional unit is formed by separately forming the head part substrate on which the light emitting element of the writing head that emits image light is mounted and the drive circuit board. Can be inclined with respect to the optical axis of the image light at an angle in consideration of the above. As a result, the degree of freedom in design around the optical writing device is increased, each part constituting the solid scanning optical writing device can be efficiently arranged, and the image forming apparatus can be downsized.
[0055]
(2) By connecting the drive circuit board to the head part substrate on which the light emitting element is mounted via a flexible cable, the image of the substrate surface of the drive circuit board irradiated from the light emitting element mounted on the head part substrate Even when the optical circuit is tilted at an arbitrary angle with respect to the optical axis of the light, the electrical connection state between the drive circuit board and the head unit board can be maintained well. Further, when a failure occurs in one of the drive circuit board or the head part substrate, only the failed one can be replaced and the normal other can be used efficiently and continuously.
[0056]
(3) By attaching the drive circuit board together with the shield member to the support member of the optical writing head, the drive circuit board can be prevented from being affected by noise, and the shield is provided via the support member of the optical write head. The member can be easily grounded. Further, the positional relationship between the drive circuit board and the optical writing head can be fixedly maintained by making the drive circuit board and the optical writing head into a single unit structure, and the drive circuit board and the head unit board can be connected. Even when connected via a flexible cable, the electrical connection between the two can be maintained robustly.
[0057]
(4) The drive circuit board in the optical writing device arranged adjacent to the imaging device around the image carrier is made substantially parallel to the outer wall on the optical writing device side in the imaging device. As a result, the functional units including the optical writing device and the visualization device can be efficiently arranged, and the substrate area of the drive circuit substrate can be sufficiently secured.
[0058]
(5) Arranging the optical writing device so that the substrate surface of the drive circuit substrate is substantially vertical in a narrow space between a plurality of visualization devices each formed with the vertical direction as the longitudinal direction. Accordingly, the arrangement width of the optical writing device can be narrowed in the sub-scanning direction, which is the direction in which a plurality of visualization devices are arranged, and the image forming apparatus can be downsized in the sub-scanning direction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the image forming apparatus, and illustrates a configuration and an arrangement state of the optical writing device.
FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of an optical writing device used in the image forming apparatus.
FIG. 4 is a side view showing a configuration of the optical writing device.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an image forming apparatus using a conventional solid scanning optical writing device.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus using a conventional laser scan unit.
[Explanation of symbols]
1 (1a-1d) -optical writing device
2 (2a to 2d) -developing unit (visualization device)
3 (3a to 3d) -photosensitive drum (image carrier)
5 (5a-5d)-charger
100-Image forming apparatus
110-Write head
112-Head part substrate
113-LED (light emitting device)
120-Drive circuit board
122-Shield member
140-Support unit (support member)

Claims (3)

電子写真方式の画像形成を行う画像形成装置内の帯電器と顕像化装置との間で像担持体の表面に画像データに基づく画像光を照射する光書込装置において、
複数の面発光型の発光素子をアレイ状に実装したヘッド部基板及び前記発光素子から照射された画像光を像担持体の表面に結像させるレンズアレイを含む書込ヘッドと、前記発光素子を駆動する駆動回路が実装された駆動回路基板と、を備え、前記駆動回路基板を、前記書込ヘッドとは独立して形成し、
前記駆動回路基板をその主面が前記帯電器と前記顕像化装置との間で前記顕像化装置の前記帯電器側の外壁に略平行となるように位置させて支持する支持部材であって、前記画像光の光軸が前記像担持体の回転中心を通るように前記ヘッド部基板及び前記レンズアレイを支持する支持部材を設け、
前記支持部材は、前記書込ヘッドの両端部のそれぞれを保持する第1ブロック及び第2ブロックと、前記第1ブロック及び前記第2ブロックを連結するとともに前記駆動回路基板を保持する連結部材と、を含み、前記連結部材を前記第1ブロック及び前記第2ブロック並びに前記書込ヘッドよりも変形し易い材質で構成したことを特徴とする光書込装置。
In an optical writing device that irradiates image light based on image data on the surface of an image carrier between a charger and a visualization device in an image forming apparatus that performs electrophotographic image formation,
A writing head including a head substrate on which a plurality of surface-emitting light-emitting elements are mounted in an array, a lens array that forms image light emitted from the light-emitting elements on the surface of an image carrier, and the light-emitting elements and a driving circuit substrate over which the driver circuit is mounted to be driven, the driving circuit board, independently formed from said write heads,
A support member that supports the drive circuit board so that a main surface thereof is positioned between the charger and the visualization device so as to be substantially parallel to an outer wall on the charger side of the visualization device; A support member that supports the head unit substrate and the lens array so that the optical axis of the image light passes through the rotation center of the image carrier,
The support member includes a first block and a second block that hold both ends of the write head, a connecting member that connects the first block and the second block, and holds the drive circuit board, And the connecting member is made of a material that is easier to deform than the first block, the second block, and the writing head.
像担持体と、前記像担持体から記録媒体に顕像を転写する転写装置と、を備えた画像形成装置であって、
さらに、請求項1に記載の光書込装置と、前記光書込装置からの画像光の照射により前記像担持体に形成された静電潜像を顕像化する顕像化装置と、を隣接させて備え、前記転写装置により前記像担持体から記録媒体に顕像を転写することを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus comprising: an image carrier; and a transfer device that transfers a visible image from the image carrier to a recording medium.
Furthermore, an optical writing device according to claim 1, and a visualizing unit for visualizing the electrostatic latent image formed on said image bearing member by irradiation of an image light from the optical writing device provided by adjacent image forming apparatus characterized by transferring the visualized image to the recording medium from the image carrier by the transfer device.
複数の像担持体を同数の光書込装置及び顕像化装置とともに記録媒体の移動方向に並設した画像形成装置であって、前記駆動回路基板を、各顕像化装置の間に配置したことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。An image forming apparatus in which a plurality of image carriers are juxtaposed in the moving direction of a recording medium together with the same number of optical writing devices and imaging devices, and the drive circuit board is disposed between the imaging devices. The image forming apparatus according to claim 2.
JP2002313033A 2002-10-28 2002-10-28 Optical writing apparatus and image forming apparatus Expired - Fee Related JP4331459B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002313033A JP4331459B2 (en) 2002-10-28 2002-10-28 Optical writing apparatus and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002313033A JP4331459B2 (en) 2002-10-28 2002-10-28 Optical writing apparatus and image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004148524A JP2004148524A (en) 2004-05-27
JP4331459B2 true JP4331459B2 (en) 2009-09-16

Family

ID=32457759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002313033A Expired - Fee Related JP4331459B2 (en) 2002-10-28 2002-10-28 Optical writing apparatus and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4331459B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004148524A (en) 2004-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7498559B2 (en) Optical discharge apparatus and image forming apparatus containing the same
US8112011B2 (en) Image forming apparatus
US20080012771A1 (en) Image Forming Apparatus
JP4821223B2 (en) Image forming apparatus
US7227562B2 (en) Electrophotograhic apparatus
JP2004206070A (en) Electrophotographic apparatus
JP2023184582A (en) Image forming device
US20090123173A1 (en) Image forming apparatus
US7209692B2 (en) Color image forming apparatus and discharging device before secondary transfer of the same
JP4064577B2 (en) Image forming apparatus
JP3412909B2 (en) Image forming device
JP4331459B2 (en) Optical writing apparatus and image forming apparatus
JP4176281B2 (en) Color image forming apparatus
US10015352B2 (en) Exposure device having a plurality of first and second light emitting elements, LED head as the exposure device, image forming apparatus including the exposure device, and image reading apparatus
JP2010125836A (en) Imaging optical apparatus, exposure head, image forming apparatus
US7412195B2 (en) Image forming apparatus having means to prevent image quality degradation
JP7277107B2 (en) image forming device
US7076200B2 (en) Tandem printing apparatus with a center positioned dual finisher station
JPH11242370A (en) Image forming device, image carrier cartridge, image forming cartridge, scanning optical device and paper feeding device
JP2001343803A (en) Image forming device
JP4371140B2 (en) Image forming apparatus
US10955766B2 (en) Image forming apparatus including optical scanning apparatus
JP2001113750A (en) Apparatus and method for producing exposure device
JP2000516350A (en) Electrostatic color printer
US20120134712A1 (en) Photosensitive body unit and image forming apparatus including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050525

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080701

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080901

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081021

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081222

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20090107

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090413

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20090413

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090519

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090618

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4331459

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120626

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120626

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130626

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees