(57)【要約】【課題】光プリントヘッドの幅狭化を実現する。【解決手段】ライン状に配列される複数の光源５０２および該光源が実装される第一の基板５０１と、画像データに基づく光源の発光データ信号の受信用ＩＣ５１２が実装される第二の基板５１１と、第一の基板５０１と所定間隔を有して配置されるレンズアレイ５０４と、を備え、第二の基板５１１が第一の基板５０１の実装面に対して垂直方向に接続固定される。【選択図】図４
2012101528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライン状に配列される複数の光源および該光源が実装される第一の基板と、
画像データに基づく光源の発光データ信号の受信用ＩＣが実装される第二の基板と、
前記第一の基板と所定間隔を有して配置されるレンズアレイと、を備え、
前記第二の基板が前記第一の基板の実装面に対して垂直方向に接続固定されることを特徴とする光プリントヘッド。
【請求項２】
前記第一の基板は長尺の長方形形状を有し、
前記第一の基板の短辺幅は、前記受信用ＩＣの実装面の短辺幅よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の光プリントヘッド。
【請求項３】
前記第一の基板および前記第二の基板をコネクタ接続で一体的に固定したことを特徴とする請求項１または２に記載の光プリントヘッド。
【請求項４】
前記第一の基板および前記第二の基板を半田付けによる接続で一体的に固定したことを特徴とする請求項１または２に記載の光プリントヘッド。
【請求項５】
少なくとも前記第一の基板を固定するハウジングを備え、
前記第二の基板を前記ハウジング内に収納したことを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の光プリントヘッド。
【請求項６】
少なくとも前記第一の基板を固定するハウジングを備え、
前記第二の基板に画像データを伝送するための伝送ケーブルに設けたシールド部を介して、前記ハウジングを接地することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光プリントヘッド。
【請求項７】
前記シールド部は、前記伝送ケーブルの略全長を金属箔で包囲し、該金属箔の外周に絶縁部材を包囲したものであることを特徴とする請求項６に記載の光プリントヘッド。
【請求項８】
前記伝送ケーブルは、前記シールド部の一部について前記絶縁部材を包囲せず、前記金属箔を露出させた切欠部を有し、
該切欠部を前記ハウジングの側面に固着させることを特徴とする請求項７に記載の光プリントヘッド。
【請求項９】
前記伝送ケーブルは、前記切欠部の他端側に、画像形成装置のフレームに固着させるための端子部を有することを特徴とする請求項８に記載の光プリントヘッド。
【請求項１０】
前記伝送ケーブルの前記切欠部を、導電性の接着剤により前記ハウジングの側面に固着させることを特徴とする請求項８または９に記載の光プリントヘッド。
【請求項１１】
前記伝送ケーブルは、フラットケーブルからなることを特徴とする請求項６から１０までのいずれかに記載の光プリントヘッド。
【請求項１２】
ライン状に配列される複数の光源および該光源が実装される基板と、
前記基板と所定間隔を有して配置されるレンズアレイと、を備え、
少なくとも前記基板を固定するハウジングを備え、
前記基板に画像データを伝送するための伝送ケーブルに設けたシールド部を介して、前記ハウジングを接地することを特徴とする光プリントヘッド。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれかに記載の光プリントヘッドにより潜像担持体に潜像を形成し、該潜像を可視化して記録画像を得ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項６から１２までのいずれかに記載の光プリントヘッドにより潜像担持体に潜像を形成し、該潜像を可視化して記録画像を得る画像形成装置であって、
前記伝送ケーブルを這わせた前記ハウジングの長手方向の側面とは、反対側の側面と対向する位置に帯電装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光プリントヘッドおよび画像形成装置に関する。さらに詳述すると、画像形成装置の小型化に好適な光プリントヘッドおよびこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等のタンデムカラー画像形成装置では、ポリゴンミラーを２５，０００ｒｐｍ以上の高速で、かつ高精度に回転させ、半導体レーザによる光走査を行い、高速プリント化、高画質化を実現してきた。しかしながら、ポリゴンミラーの高速回転により消費電力は増加し、その発熱が走査レンズなどの光学素子の特性劣化を招き、レーザビームのスポット位置を変動させてしまうという問題が生じていた。
【０００３】
このような課題を解決するため、ポリゴンミラーを高速回転するのではなく、発光ダイオードアレイ（light emitting diode array以下、ＬＥＤＡ）とロッドレンズアレイを用いた光プリントヘッドが、画像形成装置の露光装置として用いられている。
【０００４】
このような光プリントヘッドとして、例えば、特許文献１には、部品点数を必要最少限にし、調整作業を省くことで光プリントヘッドの製造における工程数を少なくして光プリントヘッドのコストダウンを実現するために、発光素子を実装基板上にアレイ状に実装するとともに、露光位置に結像するための結像素子を備え、実装基板を固定した基板支持部材上に固定される第１の位置決め部材に対する嵌挿状態にされる第２の位置決め部材を結像素子支持部材に設け、嵌挿した維持状態にしつつ、両端部位に近い発光素子を通電し、結像素子により形成される両端のスポット光が検出可能な状態になるまで調節し、接着剤を注入してから硬化するまで維持状態を保つようにして完成させる光プリントヘッドが開示されている。
【０００５】
このようなＬＥＤを用いた光プリントヘッドでは、感光体表面に対して近接させる必要があるため、タンデムカラー画像形成装置の一層の小型化にあたっては、感光体の小径化が必須であり、そのために光プリントヘッドには、小型化（特に、幅狭化）が要求されている。
【０００６】
また、ＬＥＤを用いた光プリントヘッドにおいて、ＬＥＤを発光／消灯させる元となる画像データを光プリントヘッドへ伝送する際、画像データの伝送に用いる伝送ケーブルから放射される電磁界による電磁波障害の問題があることが知られている。
【０００７】
また、ＬＥＤ素子の発熱、温度上昇による光量低下等の特性の劣化や、熱変形によるＬＥＤ素子とロッドレンズアレイとの間隔の変動等により、光量プロファイル変化等の結像性能が劣化するという問題が知られている。この問題に対して、光プリントヘッドのハウジングに、金属を用いて温度上昇を抑えることが知られているが、装置内で発生する電気ノイズがハウジングの電位を不安定にさせ、内部に収納しているＬＥＤ素子や駆動ＩＣの誤動作を誘発し、画像劣化を発生させるおそれがあった。また、ハウジングを金属性とすることにより、ハウジング表面の温度が上昇し、光プリントヘッド周辺に配設される他のユニット（現像器等）や、トナーに対して融着、溶解等の悪影響を及ぼすおそれがあった。
【０００８】
このような問題に対し、特許文献２には、第１の基板と、第１の基板上に配設された発光素子を含む第１の回路部とを備える発光基板ユニットと、第２の基板と、第２の基板上に配設され、発光素子を駆動するための信号が入力されるインターフェース回路を含む第２の回路部とを備える回路基板ユニットと、第１の回路部と第２の回路部とを電気的に接続する配線を備える配線ユニット（フレキシブルプリント基板、（ＦＰＣ））と、配線ユニットを覆うように設けられ、電磁シールド性を有するシールド部材である遮光部材および支持部材と、を有するラインヘッドが開示されている（例えば、特許文献２の図２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、光プリントヘッドにおける発光素子（ＬＥＤ）の実装基板には、ＬＥＤの駆動ＩＣも実装されるため、この基板のために感光体への対向方向の幅が大きくなるという問題がある。
【００１０】
また、高速プリント化に伴い、画像情報に関する光源発光パターンデータのクロック周波数も高周波化するため、高周波信号がデータ転送される際に電波障害（ＥＭＣ：Electro-Magnetic Compatibility）が派生する恐れがあり、高周波データ転送の本数を低減するためのＳｅｒ/Ｄｅｓ（SERializer/DESerializer）送受信用のＩＣが必要になり、光プリントヘッドの幅が更に大きくなって、感光体周りのユニットレイアウトが困難となるという問題があった。
【００１１】
また、上記特許文献２に記載の技術では、ＦＰＣのシールド部材である遮光部材の包囲が一部分であり、包囲されていない開放部から電磁放射が発生することとなる。また、シールド部材の接地（アース）がされていないため、上述の装置内で発生する電気ノイズがシールド部材の電位を不安定にさせ、内部に収納している発光素子や駆動ＩＣの誤動作を誘発させ、画像劣化を発生させるおそれがあるという問題を解決することはできなかった。
【００１２】
そこで本発明は、ＬＥＤを用いた光プリントヘッドの静音性や非振動性、画像の経時安定性の確保といった本来の特長を活かしつつ、放射電磁界や耐ノイズの懸念を払拭し、かつ、光プリントヘッドの小型化を図ることで、感光体ひいては画像形成装置の小型化を図ることができる光プリントヘッドおよび画像形成装置を提供することを目的とする。また、電磁放射を原因とする画像劣化を抑えた光プリントヘッドおよび画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる目的を達成するため、請求項１に記載の光プリントヘッドは、ライン状に配列される複数の光源および該光源が実装される第一の基板と、画像データに基づく光源の発光データ信号の受信用ＩＣが実装される第二の基板と、第一の基板と所定間隔を有して配置されるレンズアレイと、を備え、第二の基板が第一の基板の実装面に対して垂直方向に接続固定されるものである。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光プリントヘッドにおいて、第一の基板は長尺の長方形形状を有し、第一の基板の短辺幅は、受信用ＩＣの実装面の短辺幅よりも小さいものである。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の光プリントヘッドにおいて、第一の基板および第二の基板をコネクタ接続で一体的に固定したものである。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の光プリントヘッドにおいて、第一の基板および第二の基板を半田付けによる接続で一体的に固定したものである。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４までのいずれかに記載の光プリントヘッドにおいて、少なくとも第一の基板を固定するハウジングを備え、第二の基板をハウジング内に収納したものである。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から５までのいずれかに記載の光プリントヘッドにおいて、少なくとも第一の基板を固定するハウジングを備え、第二の基板に画像データを伝送するための伝送ケーブルに設けたシールド部を介して、ハウジングを接地するものである。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の光プリントヘッドにおいて、シールド部は、伝送ケーブルの略全長を金属箔で包囲し、該金属箔の外周に絶縁部材を包囲したものである。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の光プリントヘッドにおいて、伝送ケーブルは、シールド部の一部について絶縁部材を包囲せず、金属箔を露出させた切欠部を有し、該切欠部をハウジングの側面に固着させるものである。
【００２１】
また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の光プリントヘッドにおいて、伝送ケーブルは、切欠部の他端側に、画像形成装置のフレームに固着させるための端子部を有するものである。
【００２２】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の光プリントヘッドにおいて、伝送ケーブルの切欠部を、導電性の接着剤によりハウジングの側面に固着させるものである。
【００２３】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項６から１０までのいずれかに記載の光プリントヘッドにおいて、伝送ケーブルは、フラットケーブルからなるものである。
【００２４】
また、請求項１２に記載の光プリントヘッドは、ライン状に配列される複数の光源および該光源が実装される基板と、基板と所定間隔を有して配置されるレンズアレイと、を備え、少なくとも基板を固定するハウジングを備え、基板に画像データを伝送するための伝送ケーブルに設けたシールド部を介して、ハウジングを接地するものである。
【００２５】
また、請求項１３に記載の画像形成装置は、請求項１から１２までのいずれかに記載の光プリントヘッドにより潜像担持体に潜像を形成し、該潜像を可視化して記録画像を得るものである。
【００２６】
また、請求項１４に記載の画像形成装置は、請求項６から１２までのいずれかに記載の光プリントヘッドにより潜像担持体に潜像を形成し、該潜像を可視化して記録画像を得る画像形成装置であって、伝送ケーブルを這わせたハウジングの長手方向の側面とは、反対側の側面と対向する位置に帯電装置を有するものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、光プリントヘッドの小型化（幅狭化）が可能となり、放射電磁界や耐ノイズの懸念を払拭しつつ、小径の感光体が採用でき、画像形成装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】光プリントヘッドおよび感光体を示す模式図である。
【図３】光プリントヘッドへの画像データ伝送の一例を示す説明図である（第１の実施形態）。
【図４】光プリントヘッドの基板構成の一例を示す模式図である（第１の実施形態）。
【図５】光プリントヘッドの断面図の一例である（第１の実施形態）。
【図６】光プリントヘッドの基板構成の他の例を示す模式図である（第２の実施形態）。
【図７】光プリントヘッドの断面図の他の例である（第２の実施形態）。
【図８】光プリントヘッドの断面図の他の例である（第３の実施形態）。
【図９】光プリントヘッドの断面図の他の例である（第３の実施形態）。
【図１０】（Ａ）伝送ケーブルの全長を示す模式図、（Ｂ）伝送ケーブルの断面図である。
【図１１】伝送ケーブルが固定された様子を示す光プリントヘッドの斜視図である。
【図１２】伝送ケーブルを画像形成装置のフレームに固定した様子を示す模式図である。
【図１３】光プリントヘッドへの画像データ伝送の他の例を示す説明図である（第４の実施形態）。
【図１４】光プリントヘッドの基板構成の他の例を示す模式図である（第４の実施形態）。
【図１５】光プリントヘッドの断面図の他の例である（第４の実施形態）。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る構成を図１から図１５に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
[第１の実施形態]
本実施形態に係る光プリントヘッド（光プリントヘッド３）は、ライン状に配列される複数の光源（ＬＥＤ素子５０２ａ、ＬＥＤＡ５０２）および該光源が実装される第一の基板（基板５０１）と、画像データに基づく光源の発光データ信号の受信用ＩＣ（デシリアライザＩＣ５１２）が実装される第二の基板（基板５１１）と、第一の基板と所定間隔を有して配置されるレンズアレイ（ロッドレンズアレイ５０４）と、を備え、第二の基板が第一の基板の実装面に対して垂直方向に接続固定されるものである。
【００３１】
（画像形成装置）
図１に、本発明に係る光プリントヘッドを備えた画像形成装置の一実施形態であるカラー画像形成装置の全体概略構成を示す。なお、以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各符号は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に対応する部分として区別する。
【００３２】
本実施形態に係る画像形成装置は、複数の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを並列に配置したタンデム型のカラー画像形成装置であり、中間転写ベルト２０１に対して各色に対応した感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが並列順に等間隔で配設されている。なお、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは同一径に形成され、その周囲には電子写真プロセスに従い各部材が順に配設されている。
【００３３】
感光体１Ｙを例に説明する。感光体１Ｙの周囲には、帯電器２Ｙ、画像データに基づく出射光ＬＹを出射する露光装置としての光プリントヘッド３Ｙ、現像装置４Ｙ、転写ローラ５Ｙ、クリーニング手段６Ｙが順に配設されている。
【００３４】
他の感光体１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対しても同様である。即ち、本実施形態では、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを各色に設定された被露光面とするものであり、各々に対して光プリントヘッド３から出射光ＬＹ、ＬＭ，ＬＣ、ＬＫが各々に対応するように設けられている。また、各光プリントヘッド３は各感光体１との距離を所望の間隔に設置するため、調整可能な間隔調整部材を介して、感光体１の回転軸受保持部材等に接触させ、固定している。
【００３５】
帯電器２Ｙにより表面を均一に帯電された感光体１Ｙは、矢印方向に回転することによって出射光ＬＹを副走査し、感光体１Ｙ上に静電潜像が形成される。なお、図１に示す例では、帯電器２Ｙとして帯電ローラを用いているが、これに限られるものではない。
【００３６】
また、光プリントヘッド３Ｙによる出射光ＬＹの照射位置よりも感光体１Ｙの回転方向下流側には、感光体１Ｙにトナーを供給する現像器４Ｙが配設され、現像器４Ｙからイエローのトナーが供給される。
【００３７】
現像器４Ｙから供給されたトナーは、静電潜像が形成された部分に付着し、トナー像が形成される。同様に感光体１Ｍ，１Ｃ，１Ｋには、それぞれマゼンタ、シアン、ブラックの単色トナー像が形成される。
【００３８】
各感光体１の現像器４の配設位置よりもさらに回転方向下流側には、中間転写ベルト２０１が配置されている。中間転写ベルト２０１は、両端にある複数の搬送ローラ２０５に巻付けられ、図示しないモータの駆動により矢印方向に移動搬送されるようになっている。
【００３９】
転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにバイアスを印加して、各感光体１で現像された各々単色画像を順次重ねあわせて中間転写ベルト２０１に転写し、中間転写ベルト２０１上に４色のトナー像によるカラー画像を形成する。
【００４０】
さらに、２次転写ローラ２０３にバイアスを印加して、給紙トレイ２０６から給紙されて、搬送ベルト２０２により搬送された被記録媒体（用紙）に４色のトナー像を一括して転写する。カラー画像が形成された用紙は、定着器２０４により定着処理が行われた後、カラー画像として排紙される。
【００４１】
（光プリントヘッド）
図２は、本実施形態に係る光プリントヘッド３および感光体１を示す模式図である。光プリントヘッド３の基板５０１には、光源としての複数のＬＥＤ素子５０２ａが配列され、ＬＥＤＡチップ５０２として感光体１の長手方向に沿うようにライン状に実装される。また、ＬＥＤ素子５０２ａを駆動するための駆動ＩＣ５０３も複数実装されている。
【００４２】
基板５０１上には、ＬＥＤＡチップ５０２が書込幅に対応して数十〜数百個程度実装される。また、各ＬＥＤＡチップ５０２内には、ＬＥＤ素子５０２ａが数十〜数百個程度配列され、隣り合うＬＥＤＡチップ５０２は、その端部に位置するＬＥＤ素子５０２ａの隣接間隔が、所定間隔になるように基板５０１上に実装される。
【００４３】
例えば、６００ｄｐｉ、Ａ４幅（２１０ｍｍ）では、ＬＥＤ素子５０２ａが全数で４２．３μｍ間隔で４９６０個配列する必要があり、ＬＥＤ素子５０２ａが１００個からなるＬＥＤＡチップ５０２であれば、５０個実装されることとなる。同様に、１２００ｄｐｉ、Ａ３幅（２９７ｍｍ）ではＬＥＤ素子５０２ａが全数１４０００個程度配列する必要があり、ＬＥＤ素子５０２ａが１００個からなるＬＥＤＡチップ５０２の場合、１４０個実装されることになる。
【００４４】
なお、ＬＥＤ素子５０２ａは、所定の点または所定の面から拡散光を放射するものであるため、感光体面上に潜像を形成するためにはＬＥＤ素子５０２ａから発せられた拡散光を各々微少なスポットに結像する必要がある。このための結像光学素子としては、例えばマイクロレンズアレイや、屈折率分布型ロッドレンズアレイ等を用いることができる。
【００４５】
本実施形態では、屈折率分布を有するロッドレンズ５０４ａを束ねたロッドレンズアレイ５０４を用い、拡散光を感光体表面に結像させている。図２中の拡大図に示すように、ロッドレンズアレイ５０４は、半径方向に２次曲線分布状の屈折率分布を有する円柱状の屈折率分布型ロッドレンズ５０４ａを２列千鳥配列状に束ねたものである。また、各ロッドレンズ５０４ａの隙間には、不透明樹脂５０４ｂが充填、硬化されており、ロッドレンズ５０４ａ間を漏れるフレア光を抑えている。また、ロッドレンズ５０４ａ両側からレンズと同等の線膨張係数をもつガラスを分散させた樹脂製部材５０４ｃによりロッドレンズ５０４ａを保持している。
【００４６】
また、駆動トランジスタが集積化された駆動ＩＣ５０３は、点灯させるＬＥＤ素子５０２ａひとつに駆動トランジスタひとつが対応し、所望の個数が実装される。
【００４７】
図３に光プリントヘッドにおけるＬＥＤ素子への画像データの伝送を説明するブロック図を示す。
【００４８】
画像書込ＡＳＩＣ６０３は、図示しない画像形成装置内のメイン制御ＡＳＩＣから画像データが送られてくると、光プリントヘッド３内のＬＥＤ素子５０２ａへの発光パターンに則してデータ並び替えを行い、必要に応じて発光部のレジスト補正や曲がり、傾き補正したデータに加工して光プリントヘッド３側へ伝送する。
【００４９】
光プリントヘッド３内には、駆動ＩＣ５０３、ＬＥＤＡチップ５０２のほかに、データ保持ＩＣ５０６が実装されている。データ保持ＩＣ５０６は、画像書込ＡＳＩＣ６０３から伝送されてきたデータを感光体１の回転速度に合わせて１ライン分毎に画像パターンにあわせて発光できるように１ライン分の全データを一旦保持した後、データを書込む発光タイミング信号に従い、ＬＥＤ素子５０２ａの発光を行う。
【００５０】
上記の６００ｄｐｉ、Ａ４幅（２１０ｍｍ）の例では、ＬＥＤ素子５０２ａの全数４９６０個に対し、駆動ＩＣ５０３からＬＥＤＡチップ５０２への伝送路の線数は同数の４９６０本となり、データ保持ＩＣ５０６から出力される駆動ＩＣ５０３へも同数の４９６０本となる。本実施形態では、この本数のデータを伝送するために、デジタル化（８ｂｉｔ）し、伝送路の線数は８ｂｉｔのパラレルでデータ線８本、クロック線１本、発光タイミング信号線１本で合計１０本となる。
【００５１】
ここで、この線数１０本の伝送を、そのまま画像書込ＡＳＩＣ６０３と接続するようにすると、画像形成装置内の経路這い回しにより、伝送長は数十ｃｍにも及び、伝送路から外部への放射電磁界の量が増加して、他の電子機器に影響を与える懸念がある。特に、タンデムカラー画像形成装置では、光プリントヘッド３が感光体１毎に４つ配置されるので、放射電磁界の量は一層増加するという問題がある。また、他の電子機器から発生した電磁界の影響も受け易くなり、異常画像が出力されるおそれも生じる。
【００５２】
このため、本実施形態では、パラレル信号をシリアル信号化してデータ本数を低減することで、放射電磁界の量を低減し、かつ、差動伝送（ＬＶＤＳ：Low voltage differential signaling）とすることにより、耐ノイズ性を向上し、上記の問題を解消している。具体的には、シリアライザＩＣ６０２およびデシリアライザＩＣ５１２を用いてシリアル伝送を実現している。
【００５３】
信号送信側のシリアライザＩＣ６０２は、パラレル信号をシリアル信号化する回路を有し、また、動伝送するための送信回路と、８ｂ／１０ｂエンコーダ回路と、を有している。なお、８ｂ／１０ｂはシリアル化するための高速シリアル転送方式であり、８ｂｉｔのデータを規格の定義に従って１０ｂｉｔデータに変換してシリアル信号の品質が劣化しないデータパターンで伝送する方式で、デジタル信号の誤伝送を軽減することができる。
【００５４】
また、信号受信側のデシリアライザＩＣ５１２は、シリアル信号をパラレル信号に変換する回路を有し、また、差動伝送されてきた信号の受信回路と、１０ｂｉｔデータを８ｂｉｔのデータに復元する８ｂ／１０ｂデコーダ回路と、を有している。さらに、ＣＤＲ（Clock Data Recovery）回路を有し、受信したシリアルデータからクロックの再生を行うことにより、複数の伝送線（本実施形態では２本）の伝送路長を厳密に一致させる必要が無く、クロック信号品質の劣化を抑制している。
【００５５】
以上のように構成することにより、伝送線数１０本の信号線数を、差動信号２本のシリアル信号とし、放射電磁界の低減、耐ノイズ性の向上を図ることができる。
【００５６】
ここで、画像データに基づく光源の発光データ信号受信用ＩＣであるデシリアライザＩＣ５１２は、上記の各回路を有するため、パッケージサイズが大きく広い実装面積が必要となる。
【００５７】
また、光プリントヘッド３は、感光体１表面に対して近接させる必要があるため、光プリントヘッド３を小型化するためには、基板サイズの幅（図４中のＤ１、感光体の長手方向に直行する短手方向をいう）を狭くする必要がある（幅狭化）。この際、基板５０１の短辺幅（Ｄ１）よりも、デシリアライザＩＣ５１２の短辺幅（図４中のＤ２）が、上述のように大きいこととなるため、デシリアライザＩＣ５１２が光プリントヘッド３の幅狭化の阻害要因となる。
【００５８】
そこで、本実施形態に係る光プリントヘッド３は、図４に示すように、デシリアライザＩＣ５１２を実装する基板５１１を、ＬＥＤ素子５０２ａ等を実装する基板５０１に対し垂直方向に接続固定する基板構成とするものである。これにより、放射電磁界や耐ノイズの懸念を払拭し、かつ、光プリントヘッド３の幅狭化を実現するものである。
【００５９】
図４は、本実施形態に係る光プリントヘッド３の基板構成の一例を示す模式図である。図４に示す光プリントヘッド３は、ＬＥＤ素子５０２ａが実装された基板５０１のＬＥＤ素子５０２ａの実装面とは反対の裏面側に、デシリアライザＩＣ５１２を実装された基板５１１がコネクタ５０５に挿入嵌合され接続固定されている。ここで、基板５１１は基板５０１の実装面に対して垂直方向に固定される。なお、基板５０１に実装されるデータ保持ＩＣ５０６および駆動ＩＣ５０３の図示は省略している。
【００６０】
また、基板５１１の一端側に形成された凸部５１１ａには、パラレル伝送部５２１に相当する回路パターンが形成されており、基板５０１側のコネクタ５０５に、凸部５１１ａが直接挿入嵌合されて電気的にも伝送路が接続され、基板５０１と基板５１１が一体的に固定される。
【００６１】
なお、放射電磁界の低減と耐ノイズ性の向上、小径感光体にレイアウト可能な光プリントヘッドの小型化（幅狭化）を達成するため、図３に示すように、コネクタ５０５でパラレル伝送部５２１が分離されるが、パラレル伝送部５２１は、基板５０１、基板５１１ともに基板上の回路パターンで形成され、その回路パターンの周辺は放射電磁界を低減するためにグランドパターンでガードされている。また、パラレル伝送部５２１の伝送距離Ｌ３は、シリアル伝送部５２２の伝送距離Ｌ１よりも短く設定される。例えば、Ｌ１は数十ｃｍ以上に対して、Ｌ３は最大でも数ｃｍのように、１０倍以上の長さ比で設定される。
【００６２】
また、基板５１１には、デシリアライザＩＣ５１２のみを実装することが好適である。データ保持ＩＣ５０６または駆動ＩＣ５０３を実装すると、コネクタでの分離箇所では、上述のように、６００ｄｐｉ、Ａ４幅（２１０ｍｍ）では４９６０本の伝送線数が必要であるため、大幅にコネクタ本数が増大してしまうためである。そのため、デジタル化されたパラレル伝送部５２１での分離が好適である。
【００６３】
このように、本実施形態に係る光プリントヘッド３においては、基板５０１と基板５１１とをコネクタ接続により嵌合、固定するため、簡単に組立、一体化が可能となるほか、脱着可能となるので、一方の基板の故障が発生した際にも交換、修理等が容易となる。
【００６４】
また、画像書込ＡＳＩＣ６０３側との接続は、基板５１１の他端側に配置されたコネクタ５５２からシリアル伝送を行うための伝送長Ｌ１が数十ｃｍの２本の伝送ケーブル５５１（ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）またはＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）のフラットケーブル）により行われる。この伝送ケーブル５５１は芯数が少なくできることから、小径（幅狭）で屈曲性の高く、装置内の配線這い回しが容易といった効果も併せもつ。
【００６５】
図４に示した光プリントヘッド３を感光体１の長手方向から見た断面図を図５に示す。光プリントヘッド３のハウジング５３１は、樹脂または金属から構成されており、ＬＥＤ素子５０２ａや実装された各ＩＣの発熱の影響によるロッドレンズアレイ５０４とＬＥＤ素子５０２ａとの位置変動による影響を受け難くするため、熱膨張係数の小さい材料が使用される。例えば、導電性の樹脂が好適である。
【００６６】
基板５０１は、ＬＥＤ素子５０２ａとロッドレンズアレイ５０４とが所望の位置および姿勢となるように、ハウジング５３１内に位置決め固定されている。また、ＬＥＤ素子５０２ａが実装された基板５０１と垂直に配置固定された基板５１１がハウジング内に収納された状態で伝送ケーブル５５１が接続される。ここで、「収納」とは、図５に示す断面において、基板５１１の上端がハウジング５３１の上端よりも下方に配置される状態をいうものとする。
【００６７】
このように、ハウジング５３１内に基板５０１および基板５１１が収納されることにより、装置内で隣接される帯電器２からの高電圧ノイズの影響を軽減することができ、画像劣化のない装置を実現することができる。
【００６８】
また、ハウジング５３１も含めた光プリントヘッド３の短辺幅Ｗ３は、小径の感光体１に対してもレイアウト自由度を向上できるように幅狭化することが可能となる。図５に示すように、ハウジング５３１の断面形状は四角形状で、大型のデシリアライザＩＣ５１２を搭載しても幅Ｗ３内に収めることができる。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態に係る光プリントヘッドによれば、放射電磁界や耐ノイズの懸念を払拭しつつ、かつ、幅狭の光プリントヘッドとすることができるので、小径の感光体を用いることが可能となり、画像形成装置の小型化を実現できる。
【００７０】
[第２の実施形態]
以下、本発明に係る光プリントヘッドの第２の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は省略する。図６は、第２の実施形態に係る光プリントヘッド３の基板構成の一例を示す模式図であり、図７は、図６に示した光プリントヘッド３を感光体１の長手方向から見た断面図である。
【００７１】
本実施形態では、デシリアライザＩＣ５１２が実装された基板（第二の基板）５４１の一端側に実装用のリード端子５４２が配置され、ＬＥＤ素子５０２ａが実装された基板５０１のＬＥＤ素子実装面とは反対の裏面側からリード端子５４２が挿入され半田付け固定されている。
【００７２】
ここで、基板５４１は、いわゆるハイブリッドＩＣのようにＩＣが実装された基板の回路パターンとリード端子が接続される。なお、図示しないポッティング剤でリード端子５４２を除く基板５４１全体を封止することにより、回路パターン部の腐蝕等によるリークの懸念が無くすことができるため好ましい。
【００７３】
このように、基板５４１と基板５０１とを半田付けによる接続で一体的に固定したことにより、コネクタ５０５等の部品を設ける必要が無くなるため、上記実施形態よりも部品数を低減することができ、低コスト化を図ることができる。
【００７４】
[第３の実施形態]
以下、本発明に係る光プリントヘッドの他の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は省略する。
【００７５】
上述のように、従来、装置内で電磁放射が発生することにより、ＬＥＤ素子や駆動ＩＣの誤動作を誘発し、画像劣化を発生させるおそれがあるという問題がある。そこで、第３の実施形態に係る光プリントヘッドは、以下に説明する構成とすることにより、伝送データの品質を確保し、かつ光プリントヘッドの温度上昇の低減の双方を実現し、画像劣化を生じさせない光プリントヘッドを実現するものである。
【００７６】
図４に示した光プリントヘッド３を感光体１の長手方向から見た断面図の他の例を図８に示す。本実施形態における光プリントヘッド３のハウジング５３１は、ＬＥＤ素子５０２ａが実装された基板５０１を包囲するように導電性の金属材料（導電性部材）から構成されている。なお、導電性の金属材料としては、ロッドレンズアレイ５０４とＬＥＤ素子５０２ａとの位置変動による影響を受け難くするため、熱膨張係数の小さい金属材料が好ましい。
【００７７】
基板５０１は、ＬＥＤ素子５０２ａとロッドレンズアレイ５０４とが所望の位置および姿勢となるように、ハウジング５３１内に位置決め固定されている。また、ＬＥＤ素子５０２ａが実装された基板５０１と垂直に配置固定された基板５１１がハウジング５３１に包囲された状態で伝送ケーブル５５１が接続される。ここで、「包囲」とは、図８に示す断面において、基板５０１と基板５１１とを少なくとも３方向（図中の下側、左右側）で囲っていることをいう。さらに、ＬＥＤ素子５０２ａが実装された基板５０１と垂直に配置固定された基板５１１がハウジング５３１内に収納された状態で伝送ケーブル５５１が接続される。ここで、「収納」とは、図８に示す断面において、基板５１１の上端がハウジング５３１の上端よりも下方に配置される状態をいうものとする。
【００７８】
このように、ハウジング５３１内に基板５０１および基板５１１が収納されることにより、ハウジング外部からの電気的な外乱ノイズ(例えば、装置内で隣接される帯電器２からの高電圧ノイズ)に対して、ハウジング５３１が電気ノイズ遮蔽する機能をもつため、耐ノイズ性を向上させることができる。
【００７９】
なお、例えば、ハウジング５３１の開放側に、不図示の金属製部材の蓋を設けて、包囲することにより耐ノイズ性をさらに向上させることも好ましい。なお、この際、蓋には伝送ケーブル５５１を連通させるための穴部を設けておけばよい。
【００８０】
また、ハウジング５３１も含めた光プリントヘッド３の短辺幅Ｗ３は、小径の感光体１に対してもレイアウト自由度を向上できるように幅狭化することが可能となる。図８に示すように、ハウジング５３１の断面形状は四角形状で、大型のデシリアライザＩＣ５１２を搭載しても幅Ｗ３内に収めることができる。
【００８１】
また、図８と同様に、図６に示した光プリントヘッド３（第２の実施形態）を感光体１の長手方向から見た断面図の他の例を図９に示す。この場合も、ＬＥＤ素子５０２ａが実装された基板５０１と垂直に配置固定された基板５４１がハウジング５３１に包囲された状態で伝送ケーブル５５１が接続され、さらに、基板５４１がハウジング５３１内に収納された状態で伝送ケーブル５５１が接続されることにより、ハウジング外部からの電気的な外乱ノイズに対して、ハウジング５３１が電気ノイズ遮蔽する機能をもつため、耐ノイズ性を向上させることができる。
【００８２】
（伝送ケーブル構成）
次に、第３の実施形態に係る光プリントヘッド３における伝送ケーブル５５１について詳細に説明する。図１０（Ａ）は伝送ケーブル５５１の全長正面を示す模式図、図１０（Ｂ）は伝送ケーブル５５１のシールド部５５１ａでの断面図を示している。また、図１１は光プリントヘッド３に伝送ケーブル５５１が固定された様子を示す光プリントヘッドの斜視図、図１２は伝送ケーブル５５１を画像形成装置内のフレーム７０１に固定した様子を示す模式図である。
【００８３】
伝送ケーブル５５１は、その両端の端子部５５１ｇ，５５１ｅの長さＣ２，Ｃ３を除くケーブル本体部（シールド部５５１ａ）の全長Ｃ１において、その全周に亘りシールド部材が包囲されている。なお、図１０では、シールド部５５１ａを強調するため幅（図１０中の上下方向）を大きく示しているが、シールド部材と内部のケーブル部とは密着してラミネートされているので、実際の幅の差は僅か（０．１ｍｍ程度）である。
【００８４】
シールド部５５１ａは、ケーブル部にアルミ箔等の金属箔が包囲され、電磁波のシールド機能を有している。また、シールド部５５１ａの最外周面には、絶縁用の薄膜部材（例えば、樹脂フィルム）が包囲形成される。また、ケーブル本体部の所定位置に切欠部５５１ｂが設けられ、この切欠部５５１ｂは、薄膜部材がなく金属箔が露出した状態となっている。
【００８５】
また、シールド部５５１ａと電気的に接続された端子部５５１ｄが構成され、この端子部５５１ｄは外周部が絶縁された線材部５５１ｈと先端部がネジ固定できるように丸穴の開いた取付部５５１ｉにより構成されている。
【００８６】
このシールド部５５１ａにより、画像データが高速で伝送される際に放出される電磁波をシールド部材内に閉じ込め、放射電磁界を低減することが可能となる。さらに、伝送ケーブル５５１の外部から侵入する電磁波を遮断することができ、伝送データの劣化を無くし、データ品質を維持することができる。
【００８７】
本実施形態では、伝送ケーブルの先端部５５１ｇが基板５１１（または基板５４１）のコネクタ５５２に挿入嵌合されたのち、図１１に示すように、ハウジング５３１の開放側からハウジング側面に向かって９０°折り曲げられ、さらにハウジング側面に沿うように再度９０°折り曲げられ、ハウジング側面の長手方向に沿うように折り曲げられる。
【００８８】
ここで、伝送ケーブル５５１の切欠き部５５１ｂは、ハウジング５３１の側面に導電性接着剤で固定されることが好ましい。なお、導電性接着剤とは、銀粉、鉄粉、銅粉のような金属粉等の導電性のよい材料を混合した接着剤をいう。また、導電性を有し（電気抵抗率０．０００２Ω・ｃｍ以下が好適である）、熱伝導性が良好な（熱伝導率１０Ｗ／ｍ・ｋ以上が好適である）、銀粉の混入した導電性接着剤を用いることが最も好ましい。
【００８９】
このように、導電性接着剤により切欠き部５５１ｂを固着することにより、ハウジング５３１との各々の表面の微細な凹凸内に接着剤が埋まって密着固定される。これにより、シールド部材によるシールド効果、また、伝送ケーブル５５１の伝送経路（金属からなるパターン）がハウジング５３１の温度上昇を画像形成装置のフレーム７０１（図１２）に伝熱することにより、ハウジング（すなわち、光プリントヘッド）の温度上昇の低減が可能となる。
【００９０】
また、導電性接着剤に替えて、金属（アルミ等）箔の両面に導電性粘着材が塗布された導電性両面テープ等を用いて、切欠き部５５１ｂを固定しても良い。この場合は、導電性接着剤を用いる場合の硬化時間を設ける必要がなく、短時間で固着できるため好ましい。
【００９１】
また、伝送ケーブル５５１の形状を帯状の長尺フラットケーブルとしているので、外径が丸型のケーブルと比較して、平面（切欠き部５５１ｂ）での接着面積が確保され、接着強度を確保することができる。また、接触面積を広くとることができるので、電気的に接続する際の接触抵抗も低く抑えられ、接地する際にも好適である。さらに、接触面積を広くとることができ、伝熱する面積が広くなるため、伝熱効率を向上させることができ、ハウジング５３１の熱を効率よく低減することが可能となる。この点、丸型のケーブルでは、線接触にならざるを得ないため、接着面積が狭く、接着強度や熱伝導に劣ることとなる。
【００９２】
また、伝送ケーブル５５１の他端側に設けられた端子部５５１ｄは、図１２に示すように、その取付部５５１ｉがネジ止め等により、画像形成装置のフレーム（金属フレーム）７０１に電気的に接続された画像形成装置側の受け部７０１ａに固定される。これにより、最終的にハウジング５３１は、画像形成装置全体の接地端子（図示しない）を通して接地されることとなる。
【００９３】
このように、伝送ケーブル５５１について、金属箔が露出している箇所（切欠き部５５１ｂ）を限定して形成し、それ他の部分（シールド部５５１ａ）を絶縁膜で包囲することにより、画像形成装置のフレーム７０１までの距離を複雑に這い回す経路中に、様々なユニットや板金部等に対し、接触したり接触しなかったりするような不安定な状態で接触することを回避している。なお、意図しない箇所で不安定な状態で接触／非接触を繰り返すと、接離の際に放電ノイズが発生してしまうため、接地に際しては、電気抵抗（接触抵抗）の小さい箇所として、切欠き部５５１ｂでのみ積極的に接触導通させることが好ましい。
【００９４】
また、伝送ケーブル５５１を這い回すハウジング５３１の側面は、感光体１の周囲に配置された帯電器２側とは対向しない側面とすることが好ましい。例えば、図１中の伝送ケーブル５５１を這い回すハウジング５３１の側面３ａＹを、帯電器２Ｙに対向せず現像器４Ｙに対向する側となるように配置するものである。
【００９５】
ここで、例えば、ハウジング５３１の帯電器２側に伝送ケーブル５５１を這い回すような配置とすると、帯電器２からの高圧な放電電界が、電気的に遮蔽するものがなく直接伝送ケーブル５５１に対して電気ノイズとして影響を与ることとなるので、伝送するデータが劣化するおそれがある。
【００９６】
そこで、伝送ケーブル５５１を這い回すハウジング５３１の側面３ａＹを、帯電器２とは対向しない側面とすることにより、帯電器２からの高圧な放電電界の影響を軽減して、伝送データ品質を確保し、画像劣化を生じさせない構成とすることができる。なお、図１に示すように、現像部４と、光プリントヘッド３との対向間隔（隙間）は非常に限られた空間であるため、この点からも、伝送ケーブル５５１としては、フラットケーブルを用いることが好ましい。
【００９７】
（第４の実施形態）
図１３に光プリントヘッドにおけるＬＥＤ素子への画像データの伝送を説明するブロック図の他の例を示す。図１４は、第４の実施形態に係る光プリントヘッド３の基板構成の一例を示す模式図であり、図１５は、図１４に示した光プリントヘッド３を感光体１の長手方向から見た断面図である。
【００９８】
図１３に示すように、伝送ケーブル５５１内の信号をパラレル伝送としても良い。パラレル伝送の場合、シリアル伝送よりも伝送線数（例えば、パラレル伝送：１０本、シリアル伝送：２本）が多く、熱伝導する経路が多いので、ハウジング５３１の温度低減に際しては、パラレル転送とすることが好適である。また、シリアライザＩＣ６０２、デシリアライザＩＣ５１２を有する必要がないため、図１４、図１５に示すように、ハウジング５３１の高さを低くすることが可能となる。
【００９９】
また、ＬＥＤ素子５０２ａが実装された基板５０１がハウジング５３１に包囲された状態で伝送ケーブル５５１が接続され、さらに、基板５０１がハウジング５３１内に収納された状態で伝送ケーブル５５１が接続されることにより、ハウジング外部からの電気的な外乱ノイズに対して、ハウジング５３１が電気ノイズ遮蔽する機能をもつため、耐ノイズ性を向上させることができる。
【０１００】
以上説明した各構成による光プリントヘッド３を備えた画像形成装置（図１）とすることにより、光プリントヘッドの幅狭化を図り、小径の感光体を用いることが可能となるので、画像形成装置の小型化を図ることができる。また、電磁放射を原因とする画像劣化を抑えることができ、画像劣化のない記録画像を得ることができる。
【０１０１】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ  感光体
２，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ  帯電器
３，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ  光プリントヘッド
４，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ  現像器
５，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ  転写ローラ
６，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ  クリーニング手段
２０１  中間転写ベルト
２０２  搬送ベルト
２０３  ２次転写ローラ
２０４  定着器
２０５  搬送ローラ
２０６  給紙トレイ
５０１  基板（第１の基板）
５０２  ＬＥＤＡチップ
５０２ａ  ＬＥＤ素子
５０３  駆動ＩＣ
５０４  ロッドレンズアレイ
５０４ａ  ロッドレンズ
５０４ｂ  不透明樹脂
５０４ｃ  樹脂製部材
５０５  コネクタ
５０６  データ保持ＩＣ
５１１，５４１  基板（第２の基板）
５１２  デシリアライザＩＣ
５２１，５２３  パラレル伝送部
５２２  シリアル伝送部
５３１  ハウジング
５４２  リード端子
５５１  伝送ケーブル
５５１ａ  シールド部
５５１ｂ  切欠部
５５１ｄ，５５１ｅ，５５１ｇ  端子部
５５１ｈ  線材部
５５１ｉ  取付部
５５２，５５３  コネクタ
６０１  基板
６０２  シリアライザＩＣ
６０３  画像書込ＡＳＩＣ
７０１  フレーム
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０３】
【特許文献１】特開平９−２２６１６８号公報
【特許文献２】特開２０１０−８９３２３号公報
【図１】
2012101528.tif 000003
【図２】
2012101528.tif 000004
【図３】
2012101528.tif 000005
【図１３】
2012101528.tif 000006
【図４】
2012101528.tif 000007
【図５】
2012101528.tif 000008
【図６】
2012101528.tif 000009
【図７】
2012101528.tif 000010
【図８】
2012101528.tif 000011
【図９】
2012101528.tif 000012
【図１０】
2012101528.tif 000013
【図１１】
2012101528.tif 000014
【図１２】
2012101528.tif 000015
【図１４】
2012101528.tif 000016
【図１５】
2012101528.tif 000017