JP5319109B2 - 光プリンタヘッドおよび画像形成装置 - Google Patents

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プリンタヘッド、および、この光プリンタヘッドを備えて構成される画像形成装置に関する。

電子写真方式の複写機やプリンタなどの画像形成装置には、円筒状の基体の外周面上に光導電性を有する感光層を含む成膜層が形成された電子写真感光体と、電子写真感光体を露光するための光プリンタヘッドと、を含んで構成されるものがある。このような構成の画像形成装置に搭載される光プリンタヘッドは、光を発するＬＥＤチップなどの発光素子、該発光素子の発した光を所定位置に結像するためのレンズ、およびＬＥＤチップなどを駆動する駆動ＩＣ、などを有して構成されている。

かかる画像形成装置では、画像形成の際の感光体の帯電や除電にともなって、比較的大きな静電気が発生する場合がある。駆動ＩＣやＬＥＤチップなどに、この静電気が流れると、ＬＥＤチップの誤動作が生じたり、場合によっては駆動ＩＣやＬＥＤチップの破壊等が起きることもある。下記特許文献１には、回路基板が配置された金属筐体の壁にネジが締結されるためのネジ孔が設けられ、接地導線の端子がネジによって締結された光プリンタヘッドや、金属製の筐体全体を金属製クランプによって挟持して、この金属製クランプを接地する光プリンタヘッドが記載されている。
特開２００３−３４１１３４号公報

上述のように、金属製の筐体に代わり、光プリンタヘッドを、樹脂材料などの導電性部材で構成すると、ＬＥＤチップの誤動作や破壊が発生する。一方、例えば上記特許文献１に記載されているような金属製の筐体では、樹脂等と比べて重量が比較的大きく、光プリンタヘッドの重量が比較的大きくなるといった問題があった。また、金属で筐体を形成する際、比較的安価な板金等の加工方法を用いると、成型の自由度が比較的低く、比較的複雑な形状の筐体を作製することはできない。このため、比較的複雑な形状の筐体を金属で形成しようとすると、製造コストが比較的高価となり、光プリンタヘッド全体の製造コストも比較的高くなっていた。本願は、かかる課題に鑑みてなされたものである。

上記課題を解決するために、本発明では、複数の発光素子が配列された基体と、前記発光素子からの光を透過するレンズアレイと、前記基体および前記レンズアレイの双方を支持する、誘電体材料からなる支持部材と、前記支持部材と当接する、前記発光素子の配列方向に連続した導電性部材とを備え、前記導電性部材には、前記光プリンタヘッドが設置される画像形成装置に備えられた接地用端子が締結される、端子部が設けられており、前記導電性部材の前記端子部は、前記発光素子の配置領域に対し、前記配列方向にずれた外側部分に配置されていることを特徴とする光プリンタヘッドを提供する。

また、前記支持部材には、前記プリンタヘッドが設置される画像形成装置に設けられた基準面と当接して前記プリンタヘッドの位置を規定する、位置決め部が設けられており、前記導電性部材の前記端子部は、前記位置決め部に対して、前記配列方向にずれた外側部分に配置されていることが好ましい。

また、前記導電性部材は板金加工された金属からなり、前記支持部材は成型された樹脂材料からなることが好ましい。

本発明は、また、前記導電性部材と接続されて前記導電性部材を接地させる導電線を備えた画像形成装置も、併せて提供する。

なお、前記光プリンタヘッドの前記導電性部材には、前記光プリンタヘッドが設置される画像形成装置に備えられた接地用端子が締結される端子部が設けられており、前記導電線の先端にはレセプタクル端子が備えられており、前記レセプタクル端子が前記端子部に嵌合されることで、前記導電線と前記導電性部材とが電気的に接続されていることが好ましい。

本発明によれば、静電気による不具合の発生を、比較的少なくすることができる。また、発光素子やレンズの配置精度ひいては結像位置の精度を、比較的高くすることもできる。また、本発明では、製造コストを比較的低くすることもできる。

以下、本発明に係る画像形成装置および光プリンタヘッドについて、添付図面を参照しつつ具体的に説明する。

以下、本発明の光プリンタヘッドの一例である光プリンタヘッド３０について、より詳細に説明する。図１は、光プリンタヘッド３０の概略構成を表す図であり、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）は、蓋部材３２を取り外した状態の光プリンタヘッド３０の概略側面図である。また、図１（ｃ）は光プリンタヘッド３０を図１（ａ）の下側から見た図である。図１は、光プリンタヘッド３０から接地配線１３Ｃが取り外されている。

光プリンタヘッド３０は、支持部材３１と蓋部材３２とが組み合わされてなる筐体３０Ａ、複数の発光素子３４ａ、制御手段である駆動ＩＣ３８、およびコネクタ３９が少なくとも備えられた基体３３、各発光素子３４ａからの出射光を所定位置に結像する、複数のレンズ３５ａが配列されたレンズアレイ３５、を備えて構成されている。光プリンタヘッド３０の支持部材３１は、例えば樹脂材料が成型されたものである。また、蓋部材３２は、金属材料が板金加工されて製造されたものである。支持部材３１は、一方の側面が開放された略筐体形状であり、この開放部分を覆うように（閉塞するように）蓋部材３２が配置されている。

支持部材３１は、その外表面に設けられた凸部３１ａおよび３１ｂ、保持部材注入孔３１ｃ、および収容部３１ｄを有している。支持部材３１は、基体支持部３１Ａと、基体支持部３１Ａと離間したレンズ支持部３１Ｂと、を備えている。支持部材３１は、樹脂材料が成型されてなる１つの部材である。基体支持部３１Ａには、図１に示すように基体３３が固定され、レンズ支持部３１Ｂには、レンズアレイ３５が固定される。また、基体３３に備えられたコネクタ３９は、支持部材３１のコネクタ配置貫通孔３１Ｄから露出されている。

支持部材３１に固定される基体３３は、発光素子アレイ３４および駆動ＩＣ３８が一方の主面３３Ａａに配置された回路基板３３Ａが、土台基板３３Ｂに載置されて構成されている。回路基板３３Ａの他方の主面３３Ａｂには、駆動ＩＣ３８と接続されたコネクタ３９が配設されている。

回路基板３３Ａは、発光素子アレイ３４、駆動ＩＣ３８、およびコネクタ３９等の支持母材として機能するとともに、発光素子アレイ３４、駆動ＩＣ３８、およびコネクタ３９を電気的に接続するものである。回路基板３３Ａの構成材料としては、絶縁材料の内部や表面上に導電経路（導電パターン）を形成したものが挙げられる。ここで絶縁材料としては、ガラスエポキシ樹脂、ガラス、セラミックスなどが挙げられる。回路基板３３Ａは、矢印ＤＥ方向に延びた長尺形状で、本実施形態では略矩形状に形成されている。土台基板３３Ｂは、例えば金属材料からなる板状の部材で、回路基板３３Ａの強度を補強するとともに、発光素子アレイ３４の駆動により生じる熱を光プリンタヘッドの外部に放熱する。回路基板３３Ａと土台基板３３Ｂとは、例えば粘着テープや接着材等で接合されている。回路基板３３Ａおよび土台基板３３Ｂは、いずれも特定方向に長い長尺形状であり、基体３３も特定方向に長い長尺形状となっている。

発光素子アレイ３４は、複数の発光素子３４ａが一方向に配列されてなり、回路基板３３Ａの図中上側の主面３３Ａａ上に、複数配置されている。発光素子アレイ３４は、複数の発光素子３４ａが、基体３３の長尺方向（すなわち上記特定方向）に沿って並ぶよう、複数配列されている。この発光素子３４ａとしては、発光ダイオード、サイリスタ、有機や無機のエレクトロルミネセンス（ＥＬ）、液晶シャッタなどが挙げられる。

駆動ＩＣ３８は、外部からの画像データに基づいて発光素子３４ａの駆動を個別制御するためのものであり、回路基板３３Ａの導電経路（導電パターン）を介して各発光素子３４ａに電気的に接続されており、回路基板３３Ａ上に配置されている。

コネクタ３９は、回路基板３３Ａの、発光素子アレイ３４や駆動ＩＣ３８が配置された
一方の主面３３Ａａと反対側の他方の主面３３Ａｂに設置されている。このコネクタ３９は、他方の主面３３Ａｂの、発光素アレイ３４の配置領域Ｄに対して長尺方向にずれた外側部分に配置されている。コネクタ３９は、発光素子アレイ３４の配置領域Ｄの端部から、３０ｍｍ以内の領域に設けられている。なお、本明細書において、コネクタが配置領域Ｄの端部から３０ｍｍ以内に設けられているとは、配置領域Ｄの端部から１５ｍｍ離間した位置を通り回路基板３３Ａの表面に垂直な平面と、配置領域Ｄの端部を通り回路基板３３Ａの表面に垂直な平面と、で挟まれた間隙領域に、コネクタの少なくとも一部が含まれていることをいう。なお、各凸部３１ａ，３１ｂの配置領域Ｄからの離間距離は、なるべく小さい方が好ましく、例えば２０ｍｍ以内が好ましく、さらには１０ｍｍ以内であることが、より好ましい。土台基板３３Ｂには貫通孔（図示せず）が設けられており、コネクタ３９は、この貫通孔を介して露出されている。基体３３の他方の主面３３Ａｂ側から突出している。

回路基板３３Ａと土台基板３３Ｂとで構成された基体３３は、支持部材３１の基板支持部３１Ａに、保持部材３６によって接合されている。保持部材３６は、例えば接着材であり、基体３３を基板支持部３１Ａと接合する。具体的には、保持部材３６は、支持部材３１Ａに設けられている保持部材注入口３１ｃから、土台基板３３Ｂの図中下側の主面３３Ｂｂに向けて注入されて、基板支持部３１Ａと土台基板３３Ｂの間隙に広がっている。基板支持部３１Ａには、コネクタ３９の配置位置に対応する位置にコネクタ開口部３１ｄが設けられており、このコネクタ開口部３１ｄからコネクタ３９が露出している。

封止部材３７は、筐体３０Ａの内部に配置される部材を封止し、発光素子３４ａの発する光を遮るためのものである。本実施形態において、封止部材３７は、保持部材注入口３１ｃから注入された保持部材３６を閉塞するように、保持部材注入口３１ｃの内部に供給されている。また、封止部材３７は、支持部材３１のコネクタ配置貫通孔３１Ｄを閉塞するように、コネクタ配置貫通孔３１Ｄの内部にも供給されている。

レンズアレイ３５は、複数のレンズ３５ａが配列されてなり、発光素子アレイ３４の各発光素子３４ａから出射する光を所定の結像位置に集光させる。各レンズ３５ａは、矢印ＤＥ方向に配列されている。レンズアレイ３５は、各レンズ３５ａの二つの焦点Ｔｃ１，Ｔｃ２のうち一方の焦点Ｔｃ１に各発光素子３４ａが位置するよう、支持部材３１のレンズ支持部３１Ｂに位置合わせされて固定されている。

また、光プリンタヘッド３０では、発光素子３４ａが配置された回路基板３３Ａと、発光素子３４ａからの光を所定の結像位置に集光させるレンズ３５とを１つの支持部材３１に固定し、この支持部材３１が位置決め用の凸部３１ａや３１ｂを有している。このような構成によると、発光素子３４ａが配置された基板３３Ａとレンズ３５との双方を、一つの構造体（支持部材３１）に対し直接設置しているので、発光素子３４ａとレンズ３５との相互の位置関係を高精度に設定することができる。加えて、これら発光素子３４ａとレンズ３５との相互の位置関係は、ほとんど変動することがない。このため、光プリンタヘッド３０を後述する画像形成装置Ｘ（図５参照）に設置した際、画像形成装置Ｘにおける発光素子３４ａの位置、および画像形成装置Ｘにおけるレンズ３５の位置、の双方の精度を同時に確保することができる。ひいては、画像形成装置Ｘにおける、発光素子３４ａからの光の結像位置を、感光体層１０ｂの表面に高精度に位置合わせしておくことができる。

支持部材３１は、基体支持部３１Ａと、発光素子３４ａからの光の進行方向（レンズ３５の光軸方向）に沿って基体支持部３１Ａと離間したレンズ支持部３１Ｂと、を備えている。支持部材３１のレンズ支持部３１Ｂには、各レンズ３５ａの光軸方向（すなわち発光素子３４ａからの光の出射方向）に沿って突出した、凸部３１ａ，３１ｂが設けられている。この凸部３１ａ，３１ｂは、基準面３１１ａ，３１１ｂと、位置合わせ孔３１２ａ，３１２ｂと、を有している。

凸部３１ａおよび３１ｂは、図に示すように、発光素子３４ａの配置領域Ｄに対して長尺方向にずれた外側部分に配置されている。凸部３１ａおよび３１ｂは、光プリンタヘッド３０における発光素子３４ａの配置領域Ｄを挟むように２箇所設けられている。さらには、凸部３１ｂは、いずれも、発光素子アレイ３４の配置領域Ｄとコネクタ３９との間隙に対応する部分に設けられている。

支持部材３１は、基体支持部３１Ａとレンズ支持部３１Ｂとを備えた構成となっており、発光素子からの光の進行方向の側から見た状態で、基体支持部３１Ａに載置された回路基板３３Ａの一部（長尺方向に沿った端部）と、レンズ支持部３１Ｂの、各凸部３１ａおよび３１ｂが重なって配置されている。

基準面３１１ａ，３１１ｂは、光プリンタヘッド３０が設置される後述の画像形成装置Ｘ（図５参照）における、光プリンタヘッド３０の矢印ＡＢ方向における位置基準となる。より具体的には、電子写真感光体１０が設置された画像形成装置Ｘにおける、支持部材３１のレンズ３５の光軸方向に沿った方向の位置基準となり、ひいては、各レンズ３５ａの他方の焦点Ｔｃ２の、画像形成装置Ｘにおける位置の基準となる。画像形成装置Ｘにおける上記他方の焦点Ｔｃ２の位置は、画像形成装置Ｘにおける、各発光素子３４ａからの光の結像位置である。この基準面３１１ａ，３１１ｂは、比較的高い平面度を有している。ここで、平面度とは、ＪＩＳ規格Ｂ００２１：１９８４で規定される普通公差のことを指す。本実施形態では、この普通公差が、例えば０．１×１０^−１以上０．５以下に設定されている。

位置合わせ孔３１２ａ，３１２ｂは、支持部材３１の矢印ＤＥ方向における指標となる配列指標部として機能している。本実施形態では、位置合わせ孔３１２ａと３１２ｂとが、光プリンタヘッド３０における発光素子３４ａの配置領域Ｄを挟むように２箇所設けられており、この配置領域Ｄに配置される発光素子３４ａの配列方向の指標としても機能している。本実施形態では、位置合わせ孔の一方（位置合わせ孔３１２ｂ）は、矢印ＡＢ方向から視して長軸を有しており、その軸方向が矢印ＤＥ方向に沿っている。
支持部材３１の基板支持部３１Ａは、基板が載置される第１板状部３１Ａａと、第１板状部３１Ａａと略平行に設けられた第２板状部３１Ａｂとが、第１板状部３１Ａａの基板載置面と略垂直に延びた複数の梁状部３１Ａｃによって連結された肉盗み構造をなしている。

次に、蓋部材３２について説明する。蓋部材３２は、回路基板３３Ａとレンズアレイ３５とが配置された状態の支持部材３１の開口部を閉塞するように配置されている。蓋部材３２は、例えば接着剤等で、支持部材３１と接着されて固定されている。蓋部材３２は金属材料からなり、樹脂材料からなる支持部材３１と比べて、導電性は比較的に高くなっている。この蓋部材３２には、光プリンタヘッド３０においてコネクタ３９が露出されている側に突出した、突出部３２ａが設けられており、この突出部３２ａに接地配線１３Ｃが接続されている。蓋部材３２は、回路基板３３Ａにおける発光素子３４ａの配置方向（配列方向）に沿って連続した板状部材である。蓋部材３２は、複数の発光素子３４ａ全体を覆うように、支持部材３１に当接して設けられている。

図２は、蓋部材３２の突出部３２ａと接地配線１３Ｃとの接続状態を示す概略斜視図である。接地配線１３Ｃは、接地用導線１３Ｃ_１の先端に端子１３Ｃ_２が設けられており、図２に示すように、この端子１３Ｃ_２に光プリンタヘッド３０の突出部３２ａが嵌合されている。画像形成装置Ｘに設けられた接地用導線１３Ｃ_１は接地されており、蓋部材３２も接地される。

比較的小型の画像形成装置において、光プリンタヘッド３０と帯電装置１２との間隔は比較的小さく、光プリンタヘッド３０に電荷が流れ込む場合もある。仮に、光プリンタヘッド３０が全て樹脂材料すなわち誘電体で形成されていると、光プリンタヘッド３０に流れ込んだ電荷が徐々に蓄積し、比較的大きな電気量が蓄積される（すなわち、比較的大きな静電気が発生する）。例えば、この静電気が回路基板３３の側に流れ込むと、駆動ＩＣ３８や発光素子アレイ３４の動作不良が生じたり、場合によっては故障することもある。光プリンタヘッド３０では、蓋部材３２は、回路基板３３Ａにおける発光素子３４ａの配置方向（配列方向）に沿って連続した板状部材である。蓋部材３２は、複数の発光素子３４ａ全体を覆うように、支持部材３１に当接して設けられている。これにより、回路基板３３Ａへの電荷の流れ込みを、回路基板３３Ａ全体にわたって抑制することができる。さらに、この蓋部材３２は接地配線１３Ｃと接続されている。これにより、帯電装置１２等によって発生した電荷が光プリンタヘッド３０の側に流入しても、流入した電荷は、蓋部材３２および接地配線１３Ｃを介してグランドに流れていく。本実施形態の光プリンタヘッド３０では、比較的大きな電気量が蓄積されることはなく、駆動ＩＣ３８や発光素子アレイ３４の誤動作や損傷を抑制することができる。

光プリンタヘッド３０では、良好な導電性を有する例えば金属からなる蓋部材３２を備えているので、支持部材３１を誘電体で構成した場合であっても、光プリンタヘッド３０に比較的大きな電気量が蓄積されることはない。例えば、光プリンタヘッド３０では、蓋部材３２が比較的高い導電性を有するので、支持部材３１を樹脂材料によって構成しても、光プリンタヘッド３０の誤動作や損傷などの問題は比較的抑制されている。光プリンタヘッド３０は、支持部材３１の形状精度が比較的高く、すなわち各発光素子３４ａからの結像位置の精度は比較的高く、かつ、静電気による動作不良は比較的良好に抑制することが可能となっている。

光プリンタヘッド３０において、支持部材３１は、基体支持部３１Ａ、レンズ支持部３１Ｂ、凸部３１ａや３１ｂ、コネクタ配置貫通孔３１Ｄなどを備え、比較的複雑な形状をしている。光プリンタヘッド３０では、かかる複雑な形状の支持部材３１については、樹脂材料を成型することで比較的安価に作製している。一方、帯電装置１２等から流入する電荷をグランドに逃がす蓋部材３２は、凹凸の少ない比較的単純な形状としている。樹脂材料に比べると、加工費用も材料費も、金属の方が比較的高い。光プリンタヘッド３０では、比較的複雑な構造をもつ支持部材３１を、樹脂材料を成型して比較的安価に作製している。一方、蓋部材３２は、比較的単純な形状で、かつ少ない体積で構成している。これにより、電荷をグランドに逃がすための蓋部材３２を、例えば金属材料の板金によって比較的安価に作製している。すなわち、本実施形態の光プリンタヘッド３０は、比較的高い形状精度、すなわち比較的高い光の結像位置の精度をもちながら、比較的安価な構成となっている。

また、蓋部材３２には、突出部３２ａが、光プリンタヘッド３０におけるコネクタ３９の配置位置の側に突出して設けられている。上述したように、この突出部３２ａが、配線端子１３Ｃの端子１３Ｃ_２に嵌合されている。光プリンタヘッド３０では、突出部３２ａは、光プリンタヘッド３０が設置される、後述の画像形成装置Ｘの端子１３Ｃ_２に応じた形状およびサイズで構成されている。例えば、端子１３Ｃ_２に突出部３２ａを嵌合させるのみで、特にネジ止めや圧着等の余分な作業を行うことなく、端子１３Ｃ_２と突出部３２ａとを十分な強度で結合できるよう、突出部３２ａの形状およびサイズを構成すればよい。例えば、端子１３Ｃ_２として、タイコエレクトロニクスアンプ株式会社製、アンプファストンターミナルのリセプタクルを用いた場合、配線端子１３Ｃの端子１３Ｃ_２の形状に応じた突出部３２ａを用いていることで、特にネジ止めや圧着等の余分な作業を行うことなく、端子１３Ｃ_２と突出部３２ａとを十分な強度で結合できる。なお、端子１３Ｃ_２として例えば公知の圧着端子を用い、この圧着端子によって蓋部材３２の突出部３２ａを圧着し、端子１３Ｃ２と突出部３２ａとを比較的強固に結合させてもかまわない。

光プリンタヘッド３０では、蓋部材３２の突出部３２ａが、支持部材３１における発光素子アレイ３４の配置領域Ｄ、および支持部材３１の凸状部３１ｂの双方に対して、長尺方向にずれた外側部分に配置されている。例えば発光素子アレイ３４の配置領域Ｄの撓みや捩れは、レンズアレイ３５による集光位置のずれに直接に繋がるものであるが、光プリンタヘッド３０では、配置領域Ｄおよび凸状部３１ｂのいずれに対しても長尺方向にずれた外側部分に、蓋部材３２の突出部３２ａが配置されている。このため、突出部３２ａに端子１３Ｃ_２を着脱する作業（圧着端子１３Ｃ_２の着脱作業）に際して、突出部３２ａに何らかの外力が加わっても、配置領域Ｄにある発光素子アレイ３４に対するこの外力の影響は、比較的低く抑制される。

本発明において、導電性部材は、発光素子の配列方向に連続して設けられていればよく、例えば、誘電体からなる支持部材の表面に全体が付着されていてもよい。また、支持部材に埋め込まれた形状であってもよい。このように、本発明の光プリンタヘッドにおける導電性部材の配置は、特に限定されない。

光プリンタヘッド３０では、凸部３１ａ，３１ｂが、画像形成装置Ｘの装置本体１に固定された基準部材１３Ａに当接されることで、装置本体１における光プリンタヘッド３０の配置位置が設定されている。上述したように、画像形成装置Ｘには、光プリンタヘッド３０の凸状部３１ａ、３１ｂと当接されることで、画像形成装置Ｘにおける光プリンタヘッド３０からの結像位置を規定するための基準部材１３Ａと、画像形成装置Ｘに固定された基準部材１３Ａと凸状部３１ａ、３１ｂとを押し付けるように、光プリンタヘッド３０に外力を付与する外力付加機構１３Ｂとを有する。外力付加機構１３Ｂは、光プリンタヘッド３０に設定された外力付加領域に、レンズアレイ３５の各レンズ３５ａの光軸方向に沿って外力を付加する。外力付加機構１３Ｂは、２つのスプリング１３Ｂａを備え、各スプリング１３Ｂａによって光プリンタヘッド３０の外力付加領域に外力を付加する。光プリンタヘッド３０の外力付加領域は、支持部材３１の外表面のうち、各凸状部１３ａおよび１３ｂが設けられた側と反対側の、位置決め用凸状部３１ａおよび３１ｂから回路基板３３の一方の主面３３Ａに下ろした垂線（図４（ｂ）中の点線）と交わる所定領域に設定されている。支持部材３１の外表面には、この外力付加領域に対応する部分に突起３１Ｅが設けられている。この突起３１Ｅは、スプリング１３Ｂａを当接させる際の位置基準となるとともに、スプリング１３Ｂａの位置ずれも防止する。

図３は、基準部材１３Ａの概略構成を表す図であり、（ａ）は基準部材１３Ａの斜視図、（ｂ）は基準部材１３Ａの平面図、（ｃ）は基準部材１３Ａの側面図、をそれぞれ示している。基準部材１３Ａは、当接面１３Ａａと、挿入突起部１３Ａｂと、開口部１３Ａｃと、をそれぞれ有している。基準部材１３Ａは、電子写真感光体１０と光プリンタヘッド３０との間隙に配置されている。

図４は、光プリンタヘッド３０を画像形成装置本体（後述する画像形成装置本体１）に設置した状態について説明する図である。図４（ａ）は概略斜視図、図４（ｂ）は概略側面図である。なお、図４（ａ）では、説明のため、電子写真感光体１０、ヘッド配置部１３、および光プリンタヘッド３０を、それぞれ離間させた状態で示している。ヘッド配置部１３は、基準部材１３Ａと外力付加機構１３Ｂと、接地配線１３Ｃとを備えて構成されている。

図４（ｂ）に示すように、当接面１３Ａａは、光プリンタヘッド３０を構成する支持部材３０に設けられた、凸部３１ａの基準面３１１ａおよび凸部３１ｂの基準面３１１ｂと当接し、画像形成装置Ｘにおける光プリンタヘッド３０の位置を規定する。より詳しくは、支持部材３１のレンズ３５ａの光軸方向に沿った方向の位置を規定し、ひいては、画像形成装置Ｘにおけるレンズ３５ａの他方の焦点Ｔｃ２の位置を規定する。本実施形態では、この他方の焦点Ｔｃ２が、電子写真感光体１０の感光体層１０ｂの表面に位置するよう、基準部材１３Ａが、装置本体１の所定位置に予め設定されている。

挿入突起部１３Ａｂは、光プリンタヘッド３０の支持部材３１の凸部３１ａの位置合わせ孔３１２ａ、および凸部３１ｂの位置合わせ孔３１２ｂに挿入されて、この凸部３１ａおよび凸部３１ｂの、上記光軸方向と垂直な方向の位置を設定する。ひいては、画像形成装置Ｘにおける、発光素子３４ａの配列方向およびレンズ３５ａの配列方向を規定する。本実施形態では、発光素子３４ａの配列方向およびレンズ３５ａの配列方向が、電子写真感光体１０の軸方向と略一致するよう、基準部材１３Ａが装置本体１に予め配置されている。開口部１３Ａｃは、光プリンタヘッド３０の発する光を通過させるためのものであり、レンズアレイ３５と対向する領域に形成されている。

光プリンタヘッド３０では、発光素子３４ａと制御手段である駆動ＩＣ３８とを、長尺形状の回路基板３３Ａの一方の主面３３Ａａに配置し、コネクタ３９を他方の主面３３Ａｂに配置して、基体３３をコンパクトに構成している。加えて、コンパクトに構成した基体３３とレンズアレイ３５とを、成型された樹脂材料からなる１つの支持部材３１に配置している。樹脂材料の成型によれば、支持部材３１を低コストで製造することができる。

また、１つの凸状部が、光軸方向に沿った位置を規定する光軸位置規定面（３１１ａおよび３１１ｂ）と、光軸と略垂直な方向に沿った位置を規定する水平位置規定部（３１２ａおよび３１２ｂ）と、の双方を備えており、比較的小さな凸状部のみで、画像形成装置Ｘにおける光プリンタヘッド３０の３次元位置を高精度に設定することができる。ひいては、光プリンタヘッド３０および画像形成装置Ｘを、十分コンパクトに形成しつつ、高精細な画像を形成することができる。

また、光プリンタヘッド３０が設置される画像形成装置Ｘは、位置基準部材１３Ａと外力付加機構１３Ｂとを有している。外力付加機構１３Ｂは、画像形成装置Ｘの位置基準部材１３Ａと凸状部３１ａおよび３１ｂとが当接した状態で、光プリンタヘッド３０の外力付加領域にレンズアレイ１５の光軸方向に沿った外力を付加する。画像形成装置Ｘは、この外力付加機構１３Ｂを有することで、光プリンタヘッド３０の位置決め用の凸状部１３ａおよび１３ｂと、画像形成装置Ｘの基準部材１３Ａとの当接状態を良好に維持することができ、画像形成装置Ｘにおける光プリンタヘッド３０からの発光の結像位置を、高精度に維持する。画像形成装置Ｘでは、この光プリンタヘッド３０の支持部材３１の外表面のうち、凸状部３１ａおよび３１ｂが設けられた側と反対側の、凸状部３１ａおよび３１ｂから回路基板３３Ａの一方の主面３３Ａａに下ろした垂線と交わる所定領域（外力付加領域）に、外力を付加している。画像形成装置Ｘでは、装着されている光プリンタヘッド３
０に対し、発光素子アレイ３４の配置領域Ｄの外側部分にのみ外力が加わることになる。なお、画像形成装置Ｘでは、上述のように、コネクタ着脱作業に際しても、発光素子アレイ３４の配置領域Ｄの外側部分にのみ外力が加わる。すなわち、画像形成装置Ｘでは、光プリンタヘッド３０が装着されている状態で、この光プリンタヘッド３０における発光素子アレイ３４の配置領域Ｄに捩れや歪みが生じるような外力が加わることはない。加えて、画像形成装置Ｘでは、光プリンタヘッド３０のコネクタ着脱作業においても、同様の外力が加わることはない。このため、画像形成装置Ｘにおける光プリンタヘッド３０からの発光の結像位置は、殆ど変動することがなく、高画質な画像の形成が可能である。本発明の画像形成装置Ｘは、比較的低いコストで製造されたものであるが、十分高精細に画像を形成することができる。

図５は、本発明の光プリンタヘッドを備えて構成される本発明の画像形成装置の一実施形態である、画像形成装置Ｘの概略構成図である。図５に示した画像形成装置Ｘは、電子写真感光体１０、帯電装置１２、ヘッド配置部１３、現像装置１４、転写装置１５、定着装置１６、クリーニング装置１７、および除電装置１８を備えた装置本体１に、光プリンタヘッド３０が装着されて構成されている。

図６は、電子写真感光体１０について説明する図である。図６（ａ）は電子写真感光体１０の概略斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すIIｂ−IIｂ線で切断した際の電子写真感光体１０の概略断面図である。電子写真感光体１０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５の矢印Ａ方向に回転可能とされている。図６にも示しているように、電子写真感光体１０は、円筒状基体１０ａの外周面に、感光層１０ｂを形成して構成されたものである。

円筒状基体１０ａ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１０ｂ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、光導電層に光プリンタヘッド３０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１０ｂはまた、円筒状基体１０ａ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１０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１２は、電子写真感光体１０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。帯電装置１２は、例えば高圧コロナ放電によって電子写真感光体１０の表面を、例えば１００〜１０００Ｖに帯電させる。画像形成装置Ｘは比較的小型化であり、光プリンタヘッド３０と帯電装置１２との間隔は比較的小さい。

光プリンタヘッド３０は、電子写真感光体１０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１０（感光層１０ｂ）の表面に光を照射する。

画像形成装置Ｘの装置本体１には、電子写真感光体１０が所定位置に固定されており、この電子写真感光体１０に対する特定位置に、基準部材１３Ａが固定されている。光プリンタヘッド３０は、後述する凸部３１ａ，３１ｂが、この基準部材１３Ａに当接されることで、装置本体１における配置位置が設定されている。より詳しくは、ヘッド配置部１３の外力付加機構１３Ｂによって、光プリンタヘッド３０に外力が付与されて、凸部３１ａ，３１ｂが基準部材１３Ａに押し付けられた状態で、光プリンタヘッド３０が装置本体１に位置決めされて固定されている。本発明の光プリンタヘッド３０、ヘッド配置部１３、および光プリンタヘッド３０と基準部材との当接状態については、後に詳述する。また、画像形成装置Ｘでは、光プリンタヘッド３０の所定部位（後述する蓋部材３２の突出部３２ａ）に接地配線１３Ｃが接続されて、光プリンタヘッド３０がアース（接地）されている。接地配線１３Ｃは、接地用導線１３Ｃ_１の先端に端子１３Ｃ_２が設けられており、この端子１３Ｃ_２に後述する光プリンタヘッド３０の突出部３２ａが嵌合されて固定されている。

画像形成装置Ｘは、例えば図示しないＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータからなる、画像形成装置Ｘ全体の動作を制御する制御手段を備えている。制御手段は、画像形成装置Ｘの外部から入力された画像信号を、光プリンタヘッド３０の駆動用信号に変換して光プリンタヘッド３０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、光プリンタヘッド３０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）。制御手段は、また、画像形成装置Ｘのその他の各部（電子写真感光体１０、帯電装置１２、現像装置１４、転写装置１５、定着装置１６、クリーニング装置１７、および除電装置１８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。この制御手段は、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５に示した現像装置１４は、電子写真感光体１０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１４は、現像剤を保持しているとともに、現像スリーブ１４ａを備えている。

現像剤は、電子写真感光体１０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１４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１４ａは、電子写真感光体１０と現像スリーブ１４ａ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１４においては、現像スリーブ１４ａ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１０と現像スリーブ１４ａとの間の現像領域において、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１０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１０の表面の帯電極性と同極性とされる。

転写装置１５は、電子写真感光体１０と転写装置１５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１５ａおよび分離用チャージャ１５ｂを備えている。この転写装置１５では、転写用チャージャ１５ａ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１５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１５ｂ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１０の表面から速やかに分離させられる。

なお、転写装置１５としては、電子写真感光体１０の回転に従動し、かつ電子写真感光体１０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１０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１５ｂ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１６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１６ａ、１６ｂを備えている。この定着装置１６では、一対のローラ１６ａおよび１６ｂ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Ｘ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１７は、電子写真感光体１０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１７ａを備えている。このクリーニング装置１７では、クリーニングブレード１７ａによって、電子写真感光体１０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１７において回収されたトナーは、現像装置１４内にリサイクルするようにしてもよい。

除電装置１８は、電子写真感光体１０の表面電荷を除去するためのものである。この除電装置１８は、たとえば光出射により、電子写真感光体１０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１７および除電装置１８の動作によって、電子写真感光体１０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１２から定着装置１６における画像形成に再び送られる。画像形成装置Ｘ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。

なお、上述のように本実施形態の画像形成装置Ｘでは、発光素子３４ａが設置された回路基板３３Ａの主面と感光性ドラム１０との間隙で、支持部材３１の各凸状部３１ａおよび３１ｂと装置側の基準部材１３Ａとが当接している。すなわち、感光性ドラム１０の配置スペースおよび光プリンタヘッド３０の配置スペースとに挟まれた間隙領域に、装置側の基準部材１３Ａと光プリンタヘッド３０側の凸部３１ａおよび３１ｂとを当接させる位置決め用スペースを配置している。例えば、仮に、感光性ドラム１０の回転軸に沿った、この感光性ドラム１０に隣接したスペースに、画像形成装置Ｘ側の位置決め部材と光プリンタヘッド３０側の凸部３１ａおよび３１ｂとを当接させる位置決め用スペースを設けた場合、画像形成装Ｘ置のサイズを、その分だけ大型化する必要が生じる。本実施形態の画像形成装置Ｘは、十分に小さいサイズで構成されている。

なお、上述の実施形態では、支持部材３１に設けられた凸部３１ａおよび凸部３１ｂは、突出方向に沿った断面が略円柱形状となっている。本発明において、この凸部の形状については特に限定されない。例えば、突出方向に沿った断面の形状が四角形であってもよく、また、三角形や五角形以上の多角形状であってもよい。

また、本発明において、発光素子からの光の結像位置の水平位置を規定する、支持部材の凸状部に設けられた水平位置規定部は、位置決め孔によって構成されていることに限定されない。例えば、支持部材の凸状部の光軸位置規定面から突出した、位置決め用突出部を設け、この位置決め用突出部を、画像形成装置側の基準部材に設けられた凹部に係合させることで、画像形成装置における光の結像位置の上記水平位置を規定してもよい。

また、上述の実施形態では、光プリンタヘッド３０の外力付加機構１３Ｂは、２つのスプリング１３Ｂａを備え、各スプリング１３Ｂａによって光プリンタヘッド３０の外力付加領域に外力を付加する。本発明の画像形成装置が備える外力付加機構は、このようにスプリングを備えて構成されたものでなくともよい。本発明の画像形成装置が備える外力付加機構は、特に限定されない。

本発明は、電子写真方式を採用した画像形成装置に限らず、たとえば感光紙などの感光性媒体に光を照射して感光性媒体に画像形成する画像形成装置に対しても適用することができる。また、ドラム状の感光体に画像を形成することに限定されず、例えば同一平面に沿って搬送されるフィルム状の感光体に画像を形成してもよい。

以上、本発明の光プリンタヘッド、および画像形成装置について説明したが、本発明の光プリンタヘッドおよび画像形成装置は、上記実施例に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。

本発明の光プリンタヘッドの一実施形態の概略構成を表す図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は蓋部材を取り外した状態の概略側面図、（ｃ）は（ａ）における下側から見た概略図である。 蓋部材の突出部と接地配線との接続状態について説明する概略斜視図である。 図１に示す光プリンタヘッドが設置される画像形成装置が備える、基準部材について説明する図であり、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は概略平面図、（ｃ）は概略側面図、をそれぞれ示している。 本発明の画像形成装置が備える電子写真感光体とヘッド配置部、および光プリンタヘッドの一実施形態について説明する図であり、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は概略側面図である。 本発明の画像形成装置の一実施形態について説明する概略斜視図である。 図５に示す画像形成装置が備える電子写真感光体について説明する図であり、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は概略断面図である。

符号の説明

１ 装置本体
１０ 電子写真感光体
１０ａ 円筒状基体
１０ｂ 感光層
１２ 帯電装置
１３ ヘッド配置部
１３Ａ 基準部材
１３Ｂ 外力付加機構
１３Ｃ 接地配線
１４ 現像装置
１４ａ 現像スリーブ
１５ 転写装置
１５ａ 転写用チャージャ
１５ｂ 分離用チャージャ
１６ 定着装置
１６ａ、１６ｂ 定着ローラ
１７ クリーニング装置
１７ａ クリーニングブレード
１８ 除電装置
３０ 光プリンタヘッド
３０Ａ 筐体
３１ 支持部材
３１Ａ 基体支持部
３１Ｂ レンズ支持部
３１ａ、３１ｂ 凸部
３２ 蓋部材
３２ａ 突出部
３３ 基体
３３Ａ 回路基板
３３Ｂ 土台基板
３４ 発光素子アレイ
３４ａ 発光素子
３５ レンズアレイ
３６ 保持部材
３７ 封止部材
３８ 駆動ＩＣ
３９ コネクタ

Claims (5)

1. 複数の発光素子が配列された基体と、
   前記発光素子からの光を透過するレンズアレイと、
   前記基体および前記レンズアレイの双方を支持する、誘電体材料からなる支持部材と、
   前記支持部材と当接する、前記発光素子の配列方向に連続した導電性部材とを備え、
   前記導電性部材には、前記光プリンタヘッドが設置される画像形成装置に備えられた接地用端子が締結される、端子部が設けられており、
   前記導電性部材の前記端子部は、前記発光素子の配置領域に対し、前記配列方向にずれた外側部分に配置されていることを特徴とする光プリンタヘッド。
2. 前記支持部材には、前記光プリンタヘッドが設置される画像形成装置に設けられた基準面と当接して前記光プリンタヘッドの位置を規定する、位置決め部が設けられており、
   前記導電性部材の前記端子部は、前記位置決め部に対して、前記配列方向にずれた外側部分に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光プリンタヘッド。
3. 前記導電性部材は板金加工された金属からなり、前記支持部材は成型された樹脂材料からなることを特徴とする請求項１または２に記載の光プリンタヘッド。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の光プリンタヘッドと、
   前記導電性部材と接続されて前記導電性部材を接地させる導電線を備えた画像形成装置。
5. 前記光プリンタヘッドの前記導電性部材には、前記光プリンタヘッドが設置される画像形成装置に備えられた接地用端子が締結される端子部が設けられており、
   前記導電線の先端にはレセプタクル端子が備えられており、前記レセプタクル端子が前記端子部に嵌合されることで、前記導電線と前記導電性部材とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。