プリンタヘッド及び画像形成装置
【課題】大型化を招くことなく、外部からの振動による影響を小さくすることができるプリンタヘッドを提供する。
【解決手段】 基板３０１、光源、ロッドレンズアレイ３０４、ハウジング３０６、及び架設部材３１０などを有している。光源は、Ｙ軸方向に沿って配列された複数のＬＥＤ素子を有し、基板３０１上に実装されている。ロッドレンズアレイ３０４は、光源から射出された複数の光束を、それぞれ感光体ドラム表面の近傍で集光させる。ハウジング３０６は、Ｙ軸方向を長手方向とする天板と、Ｘ軸方向に関して対向する２つの側板とを有し、基板３０１及びロッドレンズアレイ３０４を保持している。架設部材３１０は、ハウジング３０６の２つの側板の−Ｚ側の端部を部分的に架設し、プリンタヘッドの剛性を高めている。また、架設部材３１０のＹ軸方向における位置を変更することによって、ハウジング３０６の固有振動数が調整されている。
【解決手段】 基板３０１、光源、ロッドレンズアレイ３０４、ハウジング３０６、及び架設部材３１０などを有している。光源は、Ｙ軸方向に沿って配列された複数のＬＥＤ素子を有し、基板３０１上に実装されている。ロッドレンズアレイ３０４は、光源から射出された複数の光束を、それぞれ感光体ドラム表面の近傍で集光させる。ハウジング３０６は、Ｙ軸方向を長手方向とする天板と、Ｘ軸方向に関して対向する２つの側板とを有し、基板３０１及びロッドレンズアレイ３０４を保持している。架設部材３１０は、ハウジング３０６の２つの側板の−Ｚ側の端部を部分的に架設し、プリンタヘッドの剛性を高めている。また、架設部材３１０のＹ軸方向における位置を変更することによって、ハウジング３０６の固有振動数が調整されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタヘッド及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、感光体表面に近接して配置されるプリンタヘッド、及び該プリンタヘッドを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の発展に伴い、スモールオフィス（小規模事務所）及びホームオフィスでのプリンタの需要が増加している。
【０００３】
そして、光源としてＬＥＤアレイ素子（ＬＥＤアレイチップ）を有するプリンタヘッドを備えるプリンタは、半導体レーザを光源とする光走査装置を備えるプリンタよりも、小型化及び低価格化が比較的容易であることから、スモールオフィス向け、及びホームオフィス向けのプリンタに適している。
【０００４】
ところで、上記プリンタヘッドを備えるプリンタでは、該プリンタヘッドを感光体表面に近接して配置する必要がある。この場合、プリンタの装置内で発生した振動の振動数が、プリンタヘッドの固有振動数に近いときには、プリンタヘッドが共振し、その振幅が急増して、感光体上における光スポットの位置が変動するおそれがあった。
【０００５】
そこで、例えば、特許文献１には、発光素子アレイを実装した基板を搭載する基板台と、レンズを列状に配置したレンズアレイを支持するレンズ支持部材とを備え、基板台は、ヘッド長手方向にわたり所定の間隔で、レンズ支持部材側の側面に突出したピンを備え、レンズ支持部材は、ピンを貫通するための穴を備え、基板台とレンズ支持部材とは、穴に挿入されたピンの周辺に注入された接着剤によって固定されている光書き込みヘッドが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている光書き込みヘッドでは、大型化を招くという不都合があった。また、該光書き込みヘッドでは、環境温度が変化すると、発光素子とレンズとの位置関係が変化するおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１の観点からすると、第１の方向に沿って配列された複数の発光部を有する光源と、前記光源から前記第１の方向に直交する第２の方向に射出された複数の光束をそれぞれ集光する光学系と、前記光学系を保持する天板と、前記第１の方向及び前記第２の方向のいずれにも直交する第３の方向に関して前記光源を挟んで対向し、前記第２の方向の一側端部近傍が前記天板に固定されている２つの側板とを有するハウジングと、前記２つの側板における前記第２の方向の他側端部の一部を架設する少なくとも１つの架設部材と、を備えるプリンタヘッドである。
【０００８】
本発明は、第２の観点からすると、像担持体と、前記像担持体に光束を照射する本発明のプリンタヘッドと、を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のプリンタヘッドによれば、大型化を招くことなく、外部からの振動の影響を小さくすることができる。
【００１０】
本発明の画像形成装置によれば、画像品質の低下を招くことなく、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２】プリンタヘッドと感光体ドラムの位置関係を説明するための斜視図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】プリンタヘッドを説明するための図（その１）である。
【図５】プリンタヘッドを説明するための図（その２）である。
【図６】プリンタヘッドからハウジングと架設部材を取り除いた状態を説明するための図である。
【図７】光源及び光源駆動装置を説明するための図である。
【図８】ロッドレンズアレイを説明するための図である。
【図９】プリンタヘッドのハウジングを説明するための図（その１）である。
【図１０】プリンタヘッドのハウジングを説明するための図（その２）である。
【図１１】架設部材を説明するための図（その１）である。
【図１２】架設部材を説明するための図（その２）である。
【図１３】架設部材の取り付けを説明するための図である。
【図１４】Ｙ軸方向に関する架設部材の中心位置とプリンタヘッドの一次共振周波数との関係を説明するための図である。
【図１５】架設部材の効果を説明するための図である。
【図１６】架設部材の位置の調整を説明するための図である。
【図１７】架設部材の変形例１を説明するための図（その１）である。
【図１８】架設部材の変形例１を説明するための図（その２）である。
【図１９】変形例１の架設部材がない場合のプリンタヘッドの振動解析結果を説明するための図である。
【図２０】変形例１の架設部材がある場合のプリンタヘッドの振動解析結果を説明するための図である。
【図２１】架設部材の変形例２を説明するための図（その１）である。
【図２２】架設部材の変形例２を説明するための図（その２）である。
【図２３】複数の架設部材を有する場合を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１６に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係るカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００１３】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、４つの感光体ドラム（１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ）、４つの帯電器（２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ）、４つのプリンタヘッド（３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ）、４つの現像器（４Ｋ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ）、４つの転写ローラ（５Ｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ）、４つのクリーニングユニット（６Ｋ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ）、中間転写ベルト２０１、搬送ベルト２０２、２次転写ローラ２０３、定着器２０４、給紙トレイ２０５、給紙コロ２０６、通信制御装置２０８、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９などを備えている。
【００１４】
通信制御装置２０８は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００１５】
プリンタ制御装置２０９は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換回路などを有している。
【００１６】
感光体ドラム１Ｋ、帯電器２Ｋ、プリンタヘッド３Ｋ、現像器４Ｋ、転写ローラ５Ｋ、及びクリーニングユニット６Ｋは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
【００１７】
感光体ドラム１Ｃ、帯電器２Ｃ、プリンタヘッド３Ｃ、現像器４Ｃ、転写ローラ５Ｃ、及びクリーニングユニット６Ｃは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
【００１８】
感光体ドラム１Ｍ、帯電器２Ｍ、プリンタヘッド３Ｍ、現像器４Ｍ、転写ローラ５Ｍ、及びクリーニングユニット６Ｍは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
【００１９】
感光体ドラム１Ｙ、帯電器２Ｙ、プリンタヘッド３Ｙ、現像器４Ｙ、転写ローラ５Ｙ、及びクリーニングユニット６Ｙは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
【００２０】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転する。
【００２１】
各帯電器は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
【００２２】
各プリンタヘッドは、プリンタ制御装置２０９の指示により、対応する色の画像情報に基づいて、対応する帯電された感光体ドラムの表面に光束を照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像器の方向に移動する。なお、各プリンタヘッドの詳細については後述する。
【００２３】
各現像器は、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って対応する転写ローラの方向に移動する。
【００２４】
各転写ローラは、トナー画像を中間転写ベルト２０１に転写する。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、中間転写ベルト２０１上で重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００２５】
給紙トレイ２０５には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０５の近傍には給紙コロ２０６が配置されており、該給紙コロ２０６は、記録紙を給紙トレイ２０５から１枚ずつ取り出し、所定のタイミングで搬送ベルト２０２上に向けて送り出す。
【００２６】
搬送ベルト２０２上の記録紙は、中間転写ベルト２０１に向かって移動し、２次転写ローラ２０３によって、中間転写ベルト２０１上のカラー画像が転写される。カラー画像が転写された記録紙は、定着器２０４に送られる。
【００２７】
定着器２０４では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。トナーが定着された記録紙は、排紙ローラ（図示省略）を介して排紙トレイ（図示省略）に送られ、該排紙トレイ上に順次積み重ねられる。
【００２８】
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電器に対向する位置に戻る。
【００２９】
次に、各プリンタヘッドの詳細について説明する。
【００３０】
４つのプリンタヘッドは、同様な構成を有している。そこで、ここでは、代表として、Ｋステーションのプリンタヘッド３Ｋについて詳細に説明する。
【００３１】
プリンタヘッド３Ｋは、感光体ドラム１Ｋとの間隔が一定に保たれるように、両端が面板（図２参照）で支持されている。各面板は、図３に示されるように、プリンタヘッド３Ｋの端部が突き当てられる突き当て部を有している。そして、プリンタヘッド３Ｋは、板ばねとコイルばねとによって各面板の突き当て部に固定されている。また、面板によって、感光体ドラム１Ｋの回転中心と、現像器４Ｋにおける現像ローラの回転中心と、プリンタヘッド３Ｋとの相対的な位置関係が決定されている。
【００３２】
プリンタヘッド３Ｋは、一例として図４及び図５に示されるように、基板３０１、光源３０２、光源駆動装置３０３、ロッドレンズアレイ３０４、コネクタ３０５、ハウジング３０６、及び架設部材３１０などを有している。図５は、図４の断面図である。
【００３３】
ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、感光体ドラム１Ｋの軸方向（長手方向）をＹ軸方向、プリンタヘッド３Ｋからの光束の射出方向をＺ軸方向として説明する。
【００３４】
図６には、プリンタヘッド３Ｋからハウジング３０６と架設部材３１０を取り外した状態が示されている。
【００３５】
基板３０１は、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状の板状部材である。
【００３６】
光源３０２は、一例として図７に示されるように、複数のＬＥＤアレイを有している。該複数のＬＥＤアレイは、Ｙ軸方向に沿って配列され、基板３０１の＋Ｚ側の面に実装されている。そして、各ＬＥＤアレイは、Ｙ軸方向に沿って配列された複数のＬＥＤ素子を有している。各ＬＥＤ素子は、＋Ｚ方向に光束を射出する。
【００３７】
例えば、Ａ４幅（２１０ｍｍ）に対応可能で、書き込み密度が６００ｄｐｉの場合、約４２．３μｍ間隔で４９６０個のＬＥＤ素子が必要である。このとき、１００個のＬＥＤ素子を有するＬＥＤアレイを用いると、５０個のＬＥＤアレイが基板３０１上に実装されることになる。
【００３８】
また、例えば、Ａ３幅（２９７ｍｍ）に対応可能で、書き込み密度が１２００ｄｐｉの場合、約２１．２μｍ間隔で１４００９個のＬＥＤ素子が必要である。このとき、１００個のＬＥＤ素子を有するＬＥＤアレイを用いると、１４１個のＬＥＤアレイが基板３０１上に実装されることになる。
【００３９】
光源駆動装置３０３は、一例として図７に示されるように、複数のＬＥＤアレイに対応して複数の駆動用ＩＣチップを有している。該複数の駆動用ＩＣチップは、Ｙ軸方向に沿って配列され、基板３０１の＋Ｚ側の面に実装されている。各駆動用ＩＣチップには、複数の駆動用トランジスタが集積されており、ＬＥＤ素子ひとつに駆動用トランジスタひとつが対応している。
【００４０】
コネクタ３０５は、基板３０１の−Ｚ側の面に取り付けられている。該コネクタ３０５には、プリンタ制御装置２０９からの伝送ケーブルが接続される。
【００４１】
ロッドレンズアレイ３０４は、光源３０２の＋Ｚ側に配置されている。そして、ロッドレンズアレイ３０４は、光源３０２から射出された複数の光束を、それぞれ感光体ドラム表面の近傍で集光させる。ここでは、ロッドレンズアレイ３０４は、いわゆる等倍結像光学系である。
【００４２】
ロッドレンズアレイ３０４は、一例として図８に示されるように、複数のロッドレンズ３０４＿１が束ねられたものである。該複数のロッドレンズ３０４＿１は、Ｙ軸方向に沿っていわゆる千鳥配列されている。
【００４３】
各ロッドレンズは、Ｚ軸方向を高さ方向とする円柱状で、半径方向に２次曲線状の屈折率分布を有する、いわゆる屈折率分布型ロッドレンズである。複数のロッドレンズ３０４＿１の隙間には不透明樹脂３０４＿２が充填、硬化されており、ロッドレンズ間に漏れるフレア光を抑えている。
【００４４】
そして、複数のロッドレンズ３０４＿１は、Ｘ軸方向に関する両側から、ロッドレンズと同等の線膨張係数をもつガラス粉が分散されている樹脂製の部材３０４＿３で保持されている。
【００４５】
なお、ロッドレンズアレイ３０４に代えて、マイクロレンズアレイを用いても良い。
【００４６】
ハウジング３０６は、一例として図９及び図１０に示されるように、天板と２つの側板とを有している。天板は、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状であり、中央部に、Ｙ軸方向を長手方向とする開口を有している。該開口には、ロッドレンズアレイ３０４が挿入される。すなわち、天板は、ロッドレンズアレイ３０４を保持する。
【００４７】
２つの側板は、Ｘ軸方向に関して対向している。２つの側板の＋Ｚ側の端面は、天板に固定されている。また、２つの側板の対向する面には、Ｙ軸方向に延びる溝が形成されている。各溝には基板３０１が挿入される。ここでは、各溝は、光源３０２がロッドレンズアレイ３０４に対して所望の位置及び姿勢となるように形成されている。
【００４８】
なお、Ｘ軸方向に関するハウジング３０６の外形寸法をＷ、Ｙ軸方向に関するハウジング３０６の外形寸法をＬ、２つの側板の間隔をＤとする。
【００４９】
天板及び２つの側板は、導電性を有し、熱膨張係数の小さい材料でできている。この場合は、駆動用ＩＣチップの発熱によって、光源３０２とロッドレンズアレイ３０４との位置関係が変化するのを抑制することができる。
【００５０】
ところで、プリンタヘッド３Ｋの周辺には、帯電器２Ｋ、現像器４Ｋ、転写ローラ５Ｋ、クリーニングユニット６Ｋ等の多くの部材が配置されている。そこで、プリンタヘッド３Ｋは、他の部材との干渉を避けるために、Ｘ軸方向に関する寸法を薄くする必要がある。このため、天板のＸ軸方向における寸法Ｗをできるだけ小さくしている。
【００５１】
架設部材３１０は、一例として図１１及び図１２に示されるように、架設部と２つのガイド部とを有している。
【００５２】
架設部は、ＸＹ面に平行な部分であり、２つのガイド部は、架設部のＸ軸方向における端面から＋Ｚ方向に延設された部分である。２つのガイド部のＸ軸方向に関する間隔は、上記天板のＸ軸方向における寸法Ｗと略同じである。また、Ｙ軸方向に関する架設部材３１０の外形寸法は０．１Ｌである。
【００５３】
架設部材３１０は、一例として図１３に示されるように、ハウジング３０６における２つの側板の−Ｚ側の端面の一部が架設部に突き当たるように取り付けられる。すなわち、ここでは、架設部材３１０は、２つの側板の一部を外側から挟む形状を有している。
【００５４】
ところで、従来、プリンタヘッドをプリンタ筐体に固定する方法として、プリンタ筐体に設けられている位置決め部材に、プリンタヘッドの長手方向における両端部を、板ばね等を用いて保持する方法、ブラケットを介してボルトで固定する方法、ハンダ付けによって固定する方法などが採用されている。
【００５５】
このとき、プリンタヘッドが両端部のみで固定されている場合には、プリンタの装置内部で発生する振動により、感光体ドラム表面での光スポットの位置の変動や光量ムラを生じるおそれがあった。これらは、出力画像の品質を低下させる。
【００５６】
本実施形態では、ハウジング３０６の２つの側板の−Ｚ側の端部を部分的に架設部材３１０で架設することによって、プリンタヘッドの剛性を高めている。
【００５７】
図１４には、Ｙ軸方向に関する架設部材３１０の中心位置とプリンタヘッドの一次共振周波数との関係が示されている。図１４におけるｆ０は、架設部材３１０が取り付けられていないときのプリンタヘッドの一次共振周波数である。また、Ｌは、プリンタヘッドのＹ軸方向の寸法である。
【００５８】
図１４によると、架設部材３１０を取り付けるとプリンタヘッドの一次共振周波数はｆ０よりも大きくなり、架設部材３１０の中心位置がＬ／２のときに、プリンタヘッドの一次共振周波数は最大となる。なお、この一次共振周波数の最大値をｆ１とする。
【００５９】
この場合、一例として図１５に示されるように、プリンタの装置内で発生する振動の周波数がｆ０［Ｈｚ］のとき、架設部材３１０が取り付けられる前は、プリンタヘッドは、変位ａの大きな振動を生じていたが、架設部材３１０が取り付けられることにより、プリンタヘッドの一次共振周波数がｆ１［Ｈｚ］にシフトし、変位をａ’まで小さくすることができる。
【００６０】
そこで、図１６に示されるように、架設部材３１０をＹ軸方向に沿ってスライドさせ、架設部材３１０のＹ軸方向における位置を変更することによって、ハウジング３０６の固有振動数を調整することができる。これにより、プリンタヘッドの個体差による固有振動数のばらつきを調整することができる。
【００６１】
ところで、プリンタヘッドが搭載されるプリンタの機種や、プリンタの設置環境によって、出力画像の劣化の原因となる振動の周波数が異なる場合がある。このような場合であっても、架設部材３１０をＹ軸方向に沿ってスライドさせて、プリンタヘッドの固有振動数を調整することにより、出力画像の劣化を抑制することができる。
【００６２】
Ｙ軸方向に関して位置調整された架設部材３１０の固定方法としては、側板からの押圧による保持、ＵＶ接着剤による接着、ねじ止め、板ばねによる保持など、適宜選択することができる。
【００６３】
また、ここでは、架設部材３１０の材質は、ハウジング３０６の材質と同じである。この場合は、環境温度が変化しても、ハウジング３０６の変形を抑制することができる。なお、環境温度の変化を考慮する必要がない場合は、架設部材３１０の材質と、ハウジング３０６の材質とが異なっていても良い。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態に係る各プリンタヘッドによると、基板３０１、光源３０２、光源駆動装置３０３、ロッドレンズアレイ３０４、ハウジング３０６、及び架設部材３１０などを有している。
【００６５】
光源３０２は、Ｙ軸方向に沿って配列された複数のＬＥＤ素子を有し、基板３０１上に実装されている。ロッドレンズアレイ３０４は、光源３０２から射出された複数の光束を、それぞれ感光体ドラム表面の近傍で集光させる。
【００６６】
ハウジング３０６は、Ｙ軸方向を長手方向とする天板と、Ｘ軸方向に関して対向する２つの側板とを有し、基板３０１及びロッドレンズアレイ３０４を保持している。
【００６７】
架設部材３１０は、ハウジング３０６の２つの側板の−Ｚ側の端部を部分的に架設し、プリンタヘッドの剛性を高めている。
【００６８】
また、架設部材３１０のＹ軸方向における位置を変更することによって、プリンタヘッドの固有振動数を調整することができる。
【００６９】
そこで、各プリンタヘッドは、大型化を招くことなく、外部からの振動による影響を小さくすることができる。
【００７０】
そして、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、４つのプリンタヘッド（３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ）を備えているため、その結果として、画像品質の低下を招くことなく、小型化を図ることができる。
【００７１】
ここで、上記架設部材３１０の変形例について説明する。
【００７２】
《変形例１》
一例として図１７に示されるように、変形例１の架設部材３１１は、２つの側板の間に挿入される。この場合も、図１８に示されるように、架設部材３１１をＹ軸方向に移動させることによって、プリンタヘッドの固有振動数を調整することができる。そして、この場合は、架設部材がハウジング３０６の外側に出ないため、プリンタの小型化に有利である。
【００７３】
架設部材がない場合と、架設部材３１１がある場合とについて、シミュレーションによる振動解析を行った。架設部材がない場合の解析結果が図１９に示され、架設部材３１１がある場合の解析結果が図２０に示されている。なお、シミュレーションでは、架設部材３１１のＹ軸方向における長さは、ハウジング３０６の側板のＹ軸方向における長さＬの１／１０とした。また、Ｙ軸方向に関して、架設部材３１１の中心と各側板の中心とが一致するようにした。
【００７４】
架設部材がない場合のプリンタヘッドの固有振動数は９５［Ｈｚ］であり、架設部材３１１がある場合のプリンタヘッドの固有振動数は１１４［Ｈｚ］であった。すなわち、架設部材３１１を取り付けることにより、プリンタヘッドの剛性が向上し、プリンタヘッドの固有振動数は約１．２倍となった。
【００７５】
《変形例２》
一例として図２１に示されるように、変形例２の架設部材３１３は、一部が２つの側板の間に挿入される形状を有している。この場合も、図２２に示されるように、架設部材３１３をＹ軸方向に移動させることによって、プリンタヘッドの一次共振振動数を調整することができる。特に、この場合は、ハウジング３０６に対する架設部材３１３の着脱が容易となる。なお、架設部材３１３におけるハウジング３０６の−Ｚ側に位置する部分のＸ軸方向に関する寸法をＷ以下とすることにより、外部の部材と干渉しにくくすることができる。また、変形例２の架設部材３１３は、Ｙ軸方向に沿ってスライドさせるとき、変形例１の架設部材３１１に比べて、スライドさせやすい。さらに、プリンタヘッドのリサイクルに際して、架設部材が取り外ししやすく、再利用が容易である。
【００７６】
なお、上記実施形態では、Ｙ軸方向に関して架設部材３１３の中心位置がＬ／２の場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００７７】
また、上記実施形態では、Ｙ軸方向に関する架設部材３１０の外形寸法が０．１Ｌの場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００７８】
また、上記実施形態では、１つの架設部材３１３が取り付けられる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図２３に示されるように、３つの架設部材３１３が取り付けられても良い。この場合は、二次の共振周波数にも対応することができる。すなわち、ｎ次（ｎは２以上の整数）の共振周波数に対応する必要があるときは、それに応じて複数の架設部材３１３を取り付けても良い。
【００７９】
なお、上記実施形態では、画像形成装置として、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタの場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、更に補助色を用いる多色カラープリンタであっても良いし、単色の画像を形成するプリンタであっても良い。
【００８０】
また、上記実施形態では、画像形成装置として、プリンタの場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機であっても良い。
【符号の説明】
【００８１】
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、２０９…プリンタ制御装置、３０１…基板、３０２…光源、３０３…光源駆動装置、３０４…ロッドレンズアレイ（光学系）、３０６…ハウジング、３１０…架設部材、３１１…架設部材、３１３…架設部材、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ…感光体ドラム（像担持体）、２Ｋ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ…帯電器、３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ…プリンタヘッド、４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ…現像器、５Ｋ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ…転写ローラ、６Ｋ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ…クリーニングユニット。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８２】
【特許文献１】特開２００４−１７３８２号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタヘッド及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、感光体表面に近接して配置されるプリンタヘッド、及び該プリンタヘッドを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の発展に伴い、スモールオフィス（小規模事務所）及びホームオフィスでのプリンタの需要が増加している。
【０００３】
そして、光源としてＬＥＤアレイ素子（ＬＥＤアレイチップ）を有するプリンタヘッドを備えるプリンタは、半導体レーザを光源とする光走査装置を備えるプリンタよりも、小型化及び低価格化が比較的容易であることから、スモールオフィス向け、及びホームオフィス向けのプリンタに適している。
【０００４】
ところで、上記プリンタヘッドを備えるプリンタでは、該プリンタヘッドを感光体表面に近接して配置する必要がある。この場合、プリンタの装置内で発生した振動の振動数が、プリンタヘッドの固有振動数に近いときには、プリンタヘッドが共振し、その振幅が急増して、感光体上における光スポットの位置が変動するおそれがあった。
【０００５】
そこで、例えば、特許文献１には、発光素子アレイを実装した基板を搭載する基板台と、レンズを列状に配置したレンズアレイを支持するレンズ支持部材とを備え、基板台は、ヘッド長手方向にわたり所定の間隔で、レンズ支持部材側の側面に突出したピンを備え、レンズ支持部材は、ピンを貫通するための穴を備え、基板台とレンズ支持部材とは、穴に挿入されたピンの周辺に注入された接着剤によって固定されている光書き込みヘッドが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている光書き込みヘッドでは、大型化を招くという不都合があった。また、該光書き込みヘッドでは、環境温度が変化すると、発光素子とレンズとの位置関係が変化するおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１の観点からすると、第１の方向に沿って配列された複数の発光部を有する光源と、前記光源から前記第１の方向に直交する第２の方向に射出された複数の光束をそれぞれ集光する光学系と、前記光学系を保持する天板と、前記第１の方向及び前記第２の方向のいずれにも直交する第３の方向に関して前記光源を挟んで対向し、前記第２の方向の一側端部近傍が前記天板に固定されている２つの側板とを有するハウジングと、前記２つの側板における前記第２の方向の他側端部の一部を架設する少なくとも１つの架設部材と、を備えるプリンタヘッドである。
【０００８】
本発明は、第２の観点からすると、像担持体と、前記像担持体に光束を照射する本発明のプリンタヘッドと、を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のプリンタヘッドによれば、大型化を招くことなく、外部からの振動の影響を小さくすることができる。
【００１０】
本発明の画像形成装置によれば、画像品質の低下を招くことなく、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２】プリンタヘッドと感光体ドラムの位置関係を説明するための斜視図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】プリンタヘッドを説明するための図（その１）である。
【図５】プリンタヘッドを説明するための図（その２）である。
【図６】プリンタヘッドからハウジングと架設部材を取り除いた状態を説明するための図である。
【図７】光源及び光源駆動装置を説明するための図である。
【図８】ロッドレンズアレイを説明するための図である。
【図９】プリンタヘッドのハウジングを説明するための図（その１）である。
【図１０】プリンタヘッドのハウジングを説明するための図（その２）である。
【図１１】架設部材を説明するための図（その１）である。
【図１２】架設部材を説明するための図（その２）である。
【図１３】架設部材の取り付けを説明するための図である。
【図１４】Ｙ軸方向に関する架設部材の中心位置とプリンタヘッドの一次共振周波数との関係を説明するための図である。
【図１５】架設部材の効果を説明するための図である。
【図１６】架設部材の位置の調整を説明するための図である。
【図１７】架設部材の変形例１を説明するための図（その１）である。
【図１８】架設部材の変形例１を説明するための図（その２）である。
【図１９】変形例１の架設部材がない場合のプリンタヘッドの振動解析結果を説明するための図である。
【図２０】変形例１の架設部材がある場合のプリンタヘッドの振動解析結果を説明するための図である。
【図２１】架設部材の変形例２を説明するための図（その１）である。
【図２２】架設部材の変形例２を説明するための図（その２）である。
【図２３】複数の架設部材を有する場合を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１６に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係るカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００１３】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、４つの感光体ドラム（１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ）、４つの帯電器（２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ）、４つのプリンタヘッド（３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ）、４つの現像器（４Ｋ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ）、４つの転写ローラ（５Ｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ）、４つのクリーニングユニット（６Ｋ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ）、中間転写ベルト２０１、搬送ベルト２０２、２次転写ローラ２０３、定着器２０４、給紙トレイ２０５、給紙コロ２０６、通信制御装置２０８、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９などを備えている。
【００１４】
通信制御装置２０８は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００１５】
プリンタ制御装置２０９は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換回路などを有している。
【００１６】
感光体ドラム１Ｋ、帯電器２Ｋ、プリンタヘッド３Ｋ、現像器４Ｋ、転写ローラ５Ｋ、及びクリーニングユニット６Ｋは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
【００１７】
感光体ドラム１Ｃ、帯電器２Ｃ、プリンタヘッド３Ｃ、現像器４Ｃ、転写ローラ５Ｃ、及びクリーニングユニット６Ｃは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
【００１８】
感光体ドラム１Ｍ、帯電器２Ｍ、プリンタヘッド３Ｍ、現像器４Ｍ、転写ローラ５Ｍ、及びクリーニングユニット６Ｍは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
【００１９】
感光体ドラム１Ｙ、帯電器２Ｙ、プリンタヘッド３Ｙ、現像器４Ｙ、転写ローラ５Ｙ、及びクリーニングユニット６Ｙは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
【００２０】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転する。
【００２１】
各帯電器は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
【００２２】
各プリンタヘッドは、プリンタ制御装置２０９の指示により、対応する色の画像情報に基づいて、対応する帯電された感光体ドラムの表面に光束を照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像器の方向に移動する。なお、各プリンタヘッドの詳細については後述する。
【００２３】
各現像器は、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って対応する転写ローラの方向に移動する。
【００２４】
各転写ローラは、トナー画像を中間転写ベルト２０１に転写する。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、中間転写ベルト２０１上で重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００２５】
給紙トレイ２０５には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０５の近傍には給紙コロ２０６が配置されており、該給紙コロ２０６は、記録紙を給紙トレイ２０５から１枚ずつ取り出し、所定のタイミングで搬送ベルト２０２上に向けて送り出す。
【００２６】
搬送ベルト２０２上の記録紙は、中間転写ベルト２０１に向かって移動し、２次転写ローラ２０３によって、中間転写ベルト２０１上のカラー画像が転写される。カラー画像が転写された記録紙は、定着器２０４に送られる。
【００２７】
定着器２０４では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。トナーが定着された記録紙は、排紙ローラ（図示省略）を介して排紙トレイ（図示省略）に送られ、該排紙トレイ上に順次積み重ねられる。
【００２８】
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電器に対向する位置に戻る。
【００２９】
次に、各プリンタヘッドの詳細について説明する。
【００３０】
４つのプリンタヘッドは、同様な構成を有している。そこで、ここでは、代表として、Ｋステーションのプリンタヘッド３Ｋについて詳細に説明する。
【００３１】
プリンタヘッド３Ｋは、感光体ドラム１Ｋとの間隔が一定に保たれるように、両端が面板（図２参照）で支持されている。各面板は、図３に示されるように、プリンタヘッド３Ｋの端部が突き当てられる突き当て部を有している。そして、プリンタヘッド３Ｋは、板ばねとコイルばねとによって各面板の突き当て部に固定されている。また、面板によって、感光体ドラム１Ｋの回転中心と、現像器４Ｋにおける現像ローラの回転中心と、プリンタヘッド３Ｋとの相対的な位置関係が決定されている。
【００３２】
プリンタヘッド３Ｋは、一例として図４及び図５に示されるように、基板３０１、光源３０２、光源駆動装置３０３、ロッドレンズアレイ３０４、コネクタ３０５、ハウジング３０６、及び架設部材３１０などを有している。図５は、図４の断面図である。
【００３３】
ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、感光体ドラム１Ｋの軸方向（長手方向）をＹ軸方向、プリンタヘッド３Ｋからの光束の射出方向をＺ軸方向として説明する。
【００３４】
図６には、プリンタヘッド３Ｋからハウジング３０６と架設部材３１０を取り外した状態が示されている。
【００３５】
基板３０１は、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状の板状部材である。
【００３６】
光源３０２は、一例として図７に示されるように、複数のＬＥＤアレイを有している。該複数のＬＥＤアレイは、Ｙ軸方向に沿って配列され、基板３０１の＋Ｚ側の面に実装されている。そして、各ＬＥＤアレイは、Ｙ軸方向に沿って配列された複数のＬＥＤ素子を有している。各ＬＥＤ素子は、＋Ｚ方向に光束を射出する。
【００３７】
例えば、Ａ４幅（２１０ｍｍ）に対応可能で、書き込み密度が６００ｄｐｉの場合、約４２．３μｍ間隔で４９６０個のＬＥＤ素子が必要である。このとき、１００個のＬＥＤ素子を有するＬＥＤアレイを用いると、５０個のＬＥＤアレイが基板３０１上に実装されることになる。
【００３８】
また、例えば、Ａ３幅（２９７ｍｍ）に対応可能で、書き込み密度が１２００ｄｐｉの場合、約２１．２μｍ間隔で１４００９個のＬＥＤ素子が必要である。このとき、１００個のＬＥＤ素子を有するＬＥＤアレイを用いると、１４１個のＬＥＤアレイが基板３０１上に実装されることになる。
【００３９】
光源駆動装置３０３は、一例として図７に示されるように、複数のＬＥＤアレイに対応して複数の駆動用ＩＣチップを有している。該複数の駆動用ＩＣチップは、Ｙ軸方向に沿って配列され、基板３０１の＋Ｚ側の面に実装されている。各駆動用ＩＣチップには、複数の駆動用トランジスタが集積されており、ＬＥＤ素子ひとつに駆動用トランジスタひとつが対応している。
【００４０】
コネクタ３０５は、基板３０１の−Ｚ側の面に取り付けられている。該コネクタ３０５には、プリンタ制御装置２０９からの伝送ケーブルが接続される。
【００４１】
ロッドレンズアレイ３０４は、光源３０２の＋Ｚ側に配置されている。そして、ロッドレンズアレイ３０４は、光源３０２から射出された複数の光束を、それぞれ感光体ドラム表面の近傍で集光させる。ここでは、ロッドレンズアレイ３０４は、いわゆる等倍結像光学系である。
【００４２】
ロッドレンズアレイ３０４は、一例として図８に示されるように、複数のロッドレンズ３０４＿１が束ねられたものである。該複数のロッドレンズ３０４＿１は、Ｙ軸方向に沿っていわゆる千鳥配列されている。
【００４３】
各ロッドレンズは、Ｚ軸方向を高さ方向とする円柱状で、半径方向に２次曲線状の屈折率分布を有する、いわゆる屈折率分布型ロッドレンズである。複数のロッドレンズ３０４＿１の隙間には不透明樹脂３０４＿２が充填、硬化されており、ロッドレンズ間に漏れるフレア光を抑えている。
【００４４】
そして、複数のロッドレンズ３０４＿１は、Ｘ軸方向に関する両側から、ロッドレンズと同等の線膨張係数をもつガラス粉が分散されている樹脂製の部材３０４＿３で保持されている。
【００４５】
なお、ロッドレンズアレイ３０４に代えて、マイクロレンズアレイを用いても良い。
【００４６】
ハウジング３０６は、一例として図９及び図１０に示されるように、天板と２つの側板とを有している。天板は、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状であり、中央部に、Ｙ軸方向を長手方向とする開口を有している。該開口には、ロッドレンズアレイ３０４が挿入される。すなわち、天板は、ロッドレンズアレイ３０４を保持する。
【００４７】
２つの側板は、Ｘ軸方向に関して対向している。２つの側板の＋Ｚ側の端面は、天板に固定されている。また、２つの側板の対向する面には、Ｙ軸方向に延びる溝が形成されている。各溝には基板３０１が挿入される。ここでは、各溝は、光源３０２がロッドレンズアレイ３０４に対して所望の位置及び姿勢となるように形成されている。
【００４８】
なお、Ｘ軸方向に関するハウジング３０６の外形寸法をＷ、Ｙ軸方向に関するハウジング３０６の外形寸法をＬ、２つの側板の間隔をＤとする。
【００４９】
天板及び２つの側板は、導電性を有し、熱膨張係数の小さい材料でできている。この場合は、駆動用ＩＣチップの発熱によって、光源３０２とロッドレンズアレイ３０４との位置関係が変化するのを抑制することができる。
【００５０】
ところで、プリンタヘッド３Ｋの周辺には、帯電器２Ｋ、現像器４Ｋ、転写ローラ５Ｋ、クリーニングユニット６Ｋ等の多くの部材が配置されている。そこで、プリンタヘッド３Ｋは、他の部材との干渉を避けるために、Ｘ軸方向に関する寸法を薄くする必要がある。このため、天板のＸ軸方向における寸法Ｗをできるだけ小さくしている。
【００５１】
架設部材３１０は、一例として図１１及び図１２に示されるように、架設部と２つのガイド部とを有している。
【００５２】
架設部は、ＸＹ面に平行な部分であり、２つのガイド部は、架設部のＸ軸方向における端面から＋Ｚ方向に延設された部分である。２つのガイド部のＸ軸方向に関する間隔は、上記天板のＸ軸方向における寸法Ｗと略同じである。また、Ｙ軸方向に関する架設部材３１０の外形寸法は０．１Ｌである。
【００５３】
架設部材３１０は、一例として図１３に示されるように、ハウジング３０６における２つの側板の−Ｚ側の端面の一部が架設部に突き当たるように取り付けられる。すなわち、ここでは、架設部材３１０は、２つの側板の一部を外側から挟む形状を有している。
【００５４】
ところで、従来、プリンタヘッドをプリンタ筐体に固定する方法として、プリンタ筐体に設けられている位置決め部材に、プリンタヘッドの長手方向における両端部を、板ばね等を用いて保持する方法、ブラケットを介してボルトで固定する方法、ハンダ付けによって固定する方法などが採用されている。
【００５５】
このとき、プリンタヘッドが両端部のみで固定されている場合には、プリンタの装置内部で発生する振動により、感光体ドラム表面での光スポットの位置の変動や光量ムラを生じるおそれがあった。これらは、出力画像の品質を低下させる。
【００５６】
本実施形態では、ハウジング３０６の２つの側板の−Ｚ側の端部を部分的に架設部材３１０で架設することによって、プリンタヘッドの剛性を高めている。
【００５７】
図１４には、Ｙ軸方向に関する架設部材３１０の中心位置とプリンタヘッドの一次共振周波数との関係が示されている。図１４におけるｆ０は、架設部材３１０が取り付けられていないときのプリンタヘッドの一次共振周波数である。また、Ｌは、プリンタヘッドのＹ軸方向の寸法である。
【００５８】
図１４によると、架設部材３１０を取り付けるとプリンタヘッドの一次共振周波数はｆ０よりも大きくなり、架設部材３１０の中心位置がＬ／２のときに、プリンタヘッドの一次共振周波数は最大となる。なお、この一次共振周波数の最大値をｆ１とする。
【００５９】
この場合、一例として図１５に示されるように、プリンタの装置内で発生する振動の周波数がｆ０［Ｈｚ］のとき、架設部材３１０が取り付けられる前は、プリンタヘッドは、変位ａの大きな振動を生じていたが、架設部材３１０が取り付けられることにより、プリンタヘッドの一次共振周波数がｆ１［Ｈｚ］にシフトし、変位をａ’まで小さくすることができる。
【００６０】
そこで、図１６に示されるように、架設部材３１０をＹ軸方向に沿ってスライドさせ、架設部材３１０のＹ軸方向における位置を変更することによって、ハウジング３０６の固有振動数を調整することができる。これにより、プリンタヘッドの個体差による固有振動数のばらつきを調整することができる。
【００６１】
ところで、プリンタヘッドが搭載されるプリンタの機種や、プリンタの設置環境によって、出力画像の劣化の原因となる振動の周波数が異なる場合がある。このような場合であっても、架設部材３１０をＹ軸方向に沿ってスライドさせて、プリンタヘッドの固有振動数を調整することにより、出力画像の劣化を抑制することができる。
【００６２】
Ｙ軸方向に関して位置調整された架設部材３１０の固定方法としては、側板からの押圧による保持、ＵＶ接着剤による接着、ねじ止め、板ばねによる保持など、適宜選択することができる。
【００６３】
また、ここでは、架設部材３１０の材質は、ハウジング３０６の材質と同じである。この場合は、環境温度が変化しても、ハウジング３０６の変形を抑制することができる。なお、環境温度の変化を考慮する必要がない場合は、架設部材３１０の材質と、ハウジング３０６の材質とが異なっていても良い。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態に係る各プリンタヘッドによると、基板３０１、光源３０２、光源駆動装置３０３、ロッドレンズアレイ３０４、ハウジング３０６、及び架設部材３１０などを有している。
【００６５】
光源３０２は、Ｙ軸方向に沿って配列された複数のＬＥＤ素子を有し、基板３０１上に実装されている。ロッドレンズアレイ３０４は、光源３０２から射出された複数の光束を、それぞれ感光体ドラム表面の近傍で集光させる。
【００６６】
ハウジング３０６は、Ｙ軸方向を長手方向とする天板と、Ｘ軸方向に関して対向する２つの側板とを有し、基板３０１及びロッドレンズアレイ３０４を保持している。
【００６７】
架設部材３１０は、ハウジング３０６の２つの側板の−Ｚ側の端部を部分的に架設し、プリンタヘッドの剛性を高めている。
【００６８】
また、架設部材３１０のＹ軸方向における位置を変更することによって、プリンタヘッドの固有振動数を調整することができる。
【００６９】
そこで、各プリンタヘッドは、大型化を招くことなく、外部からの振動による影響を小さくすることができる。
【００７０】
そして、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、４つのプリンタヘッド（３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ）を備えているため、その結果として、画像品質の低下を招くことなく、小型化を図ることができる。
【００７１】
ここで、上記架設部材３１０の変形例について説明する。
【００７２】
《変形例１》
一例として図１７に示されるように、変形例１の架設部材３１１は、２つの側板の間に挿入される。この場合も、図１８に示されるように、架設部材３１１をＹ軸方向に移動させることによって、プリンタヘッドの固有振動数を調整することができる。そして、この場合は、架設部材がハウジング３０６の外側に出ないため、プリンタの小型化に有利である。
【００７３】
架設部材がない場合と、架設部材３１１がある場合とについて、シミュレーションによる振動解析を行った。架設部材がない場合の解析結果が図１９に示され、架設部材３１１がある場合の解析結果が図２０に示されている。なお、シミュレーションでは、架設部材３１１のＹ軸方向における長さは、ハウジング３０６の側板のＹ軸方向における長さＬの１／１０とした。また、Ｙ軸方向に関して、架設部材３１１の中心と各側板の中心とが一致するようにした。
【００７４】
架設部材がない場合のプリンタヘッドの固有振動数は９５［Ｈｚ］であり、架設部材３１１がある場合のプリンタヘッドの固有振動数は１１４［Ｈｚ］であった。すなわち、架設部材３１１を取り付けることにより、プリンタヘッドの剛性が向上し、プリンタヘッドの固有振動数は約１．２倍となった。
【００７５】
《変形例２》
一例として図２１に示されるように、変形例２の架設部材３１３は、一部が２つの側板の間に挿入される形状を有している。この場合も、図２２に示されるように、架設部材３１３をＹ軸方向に移動させることによって、プリンタヘッドの一次共振振動数を調整することができる。特に、この場合は、ハウジング３０６に対する架設部材３１３の着脱が容易となる。なお、架設部材３１３におけるハウジング３０６の−Ｚ側に位置する部分のＸ軸方向に関する寸法をＷ以下とすることにより、外部の部材と干渉しにくくすることができる。また、変形例２の架設部材３１３は、Ｙ軸方向に沿ってスライドさせるとき、変形例１の架設部材３１１に比べて、スライドさせやすい。さらに、プリンタヘッドのリサイクルに際して、架設部材が取り外ししやすく、再利用が容易である。
【００７６】
なお、上記実施形態では、Ｙ軸方向に関して架設部材３１３の中心位置がＬ／２の場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００７７】
また、上記実施形態では、Ｙ軸方向に関する架設部材３１０の外形寸法が０．１Ｌの場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００７８】
また、上記実施形態では、１つの架設部材３１３が取り付けられる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図２３に示されるように、３つの架設部材３１３が取り付けられても良い。この場合は、二次の共振周波数にも対応することができる。すなわち、ｎ次（ｎは２以上の整数）の共振周波数に対応する必要があるときは、それに応じて複数の架設部材３１３を取り付けても良い。
【００７９】
なお、上記実施形態では、画像形成装置として、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタの場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、更に補助色を用いる多色カラープリンタであっても良いし、単色の画像を形成するプリンタであっても良い。
【００８０】
また、上記実施形態では、画像形成装置として、プリンタの場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機であっても良い。
【符号の説明】
【００８１】
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、２０９…プリンタ制御装置、３０１…基板、３０２…光源、３０３…光源駆動装置、３０４…ロッドレンズアレイ（光学系）、３０６…ハウジング、３１０…架設部材、３１１…架設部材、３１３…架設部材、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ…感光体ドラム（像担持体）、２Ｋ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ…帯電器、３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ…プリンタヘッド、４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ…現像器、５Ｋ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ…転写ローラ、６Ｋ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ…クリーニングユニット。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８２】
【特許文献１】特開２００４−１７３８２号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に沿って配列された複数の発光部を有する光源と、
前記光源から前記第１の方向に直交する第２の方向に射出された複数の光束をそれぞれ集光する光学系と、
前記光学系を保持する天板と、前記第１の方向及び前記第２の方向のいずれにも直交する第３の方向に関して前記光源を挟んで対向し、前記第２の方向の一側端部近傍が前記天板に固定されている２つの側板とを有するハウジングと、
前記２つの側板における前記第２の方向の他側端部の一部を架設する少なくとも１つの架設部材と、を備えるプリンタヘッド。
【請求項２】
前記少なくとも１つの架設部材は、固有振動数が所望の値となるように、前記第１の方向に関する位置が調整されていることを特徴とする請求項１に記載のプリンタヘッド。
【請求項３】
前記少なくとも１つの架設部材の材質は、前記ハウジングの材質と同じであることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリンタヘッド。
【請求項４】
前記少なくとも１つの架設部材は、前記２つの側板の間に挿入されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプリンタヘッド。
【請求項５】
前記少なくとも１つの架設部材は、一部が前記２つの側板の間に挿入されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプリンタヘッド。
【請求項６】
前記少なくとも１つの架設部材は、複数の架設部材であり、
該複数の架設部材は、前記ハウジングのｎ次振動（ｎは２以上の整数）を抑制するように、前記第１の方向に関する位置が調整されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のプリンタヘッド。
【請求項７】
像担持体と、
前記像担持体に光束を照射する請求項１〜６のいずれか一項に記載のプリンタヘッドと、を備える画像形成装置。
【請求項１】
第１の方向に沿って配列された複数の発光部を有する光源と、
前記光源から前記第１の方向に直交する第２の方向に射出された複数の光束をそれぞれ集光する光学系と、
前記光学系を保持する天板と、前記第１の方向及び前記第２の方向のいずれにも直交する第３の方向に関して前記光源を挟んで対向し、前記第２の方向の一側端部近傍が前記天板に固定されている２つの側板とを有するハウジングと、
前記２つの側板における前記第２の方向の他側端部の一部を架設する少なくとも１つの架設部材と、を備えるプリンタヘッド。
【請求項２】
前記少なくとも１つの架設部材は、固有振動数が所望の値となるように、前記第１の方向に関する位置が調整されていることを特徴とする請求項１に記載のプリンタヘッド。
【請求項３】
前記少なくとも１つの架設部材の材質は、前記ハウジングの材質と同じであることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリンタヘッド。
【請求項４】
前記少なくとも１つの架設部材は、前記２つの側板の間に挿入されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプリンタヘッド。
【請求項５】
前記少なくとも１つの架設部材は、一部が前記２つの側板の間に挿入されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプリンタヘッド。
【請求項６】
前記少なくとも１つの架設部材は、複数の架設部材であり、
該複数の架設部材は、前記ハウジングのｎ次振動（ｎは２以上の整数）を抑制するように、前記第１の方向に関する位置が調整されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のプリンタヘッド。
【請求項７】
像担持体と、
前記像担持体に光束を照射する請求項１〜６のいずれか一項に記載のプリンタヘッドと、を備える画像形成装置。
【図１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図１９】
【図２０】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−２５４５３９（Ｐ２０１２−２５４５３９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２７８０２（Ｐ２０１１−１２７８０２）
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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