ラインヘッド、およびラインヘッドを用いた画像形成装置
【課題】発光素子群とロッドレンズアレイの仮想中心線との位置のずれ量を減少させ、光量が均一でスポット径も均一になるようなラインヘッドを提供する。
【解決手段】ガラス基板上に実装されている発光部による結像スポット群の位置と、ロッドレンズアレイ６５の仮想中心線ＣＬとの距離測定を行う。該距離測定結果に基づき、第一の発光素子群および第二の発光素子群のうち、ロッドレンズアレイ６５の仮想中心線ＣＬに近い方の発光素子群が点灯できるように、切り替え手段を用いて切り替えを行う。
【解決手段】ガラス基板上に実装されている発光部による結像スポット群の位置と、ロッドレンズアレイ６５の仮想中心線ＣＬとの距離測定を行う。該距離測定結果に基づき、第一の発光素子群および第二の発光素子群のうち、ロッドレンズアレイ６５の仮想中心線ＣＬに近い方の発光素子群が点灯できるように、切り替え手段を用いて切り替えを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光素子を用いたラインヘッド、およびそのラインヘッドを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンデム方式、またはロータリー方式の画像形成装置においては、露光装置として走査光学系を設ける方式と、発光素子アレイを用いる方式が知られている。発光素子アレイを用いる方式では、発光素子とレンズの位置合わせが必要になる。例えば特許文献１には、複数の発光体を配置した画像アレイと単眼レンズの位置決めのために、レンズホルダーにレンズの中心位置を示すためのマークを設けた例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１８６４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような光学系を用いる場合に、ラインヘッドの結像光学系としては、図１４の平面図に示すような２列のロッドレンズ１８４，１８５を有するロッドレンズアレイ１６５を用いた等倍光学系が一般的に用いられる。このロッドレンズアレイ１６５では、第一の方向（以下主走査方向）と平行なロッドレンズアレイ１６５の仮想中心線ＣＬと図示しない発光素子の位置を、主走査方向に直交する第二の方向（以下副走査方向）において一致させる必要があるが、この位置がずれる場合がある。
【０００５】
図１４において、直線Ａは、発光素子の位置がこのロッドレンズアレイ１６５の仮想中心線ＣＬからずれた例を示している。このように、発光素子の位置がロッドレンズアレイ１６５の仮想中心線ＣＬからずれる場合には、発光素子から入射されてロッドレンズ１８４，１８５から射出される光量にばらつき（光量ばらつき）が生じる。図１５（ａ）は主走査方向の光量ばらつきを示す特性図、図１５（ｂ）は、副走査方向の光量分布データを示す特性図である。図１５（ｂ）に示すように、副走査方向に発光素子の位置がずれた場合には、ずれ量の正負対称に光量ばらつきが生じる。
【０００６】
図１４に示す、ロッドレンズ１８４，１８５の直径を０．５６ｍｍとする。このときの主走査方向の光量ばらつきは、発光素子の位置とロッドレンズアレイの仮想中心線とのずれが０（ずれがないとき）であれば、光量むら周期がロッドレンズの直径の１／２の０．２８ｍｍである。また、図１５（ａ）に示すように、発光素子の位置とロッドレンズアレイ１６５の仮想中心線ＣＬとのずれ量が０．１ｍｍのときには、特性Ｄｂのように光量むら周期はロッドレンズ１８４，１８５の直径の１／２の０．２８ｍｍと直径の０．５６ｍｍの和となる。また、発光素子の位置とロッドレンズアレイ１６５の仮想中心線ＣＬとのずれ量が０．２ｍｍのときには、特性Ｄｃのように光量むら周期はロッドレンズ１８４，１８５の直径０．５６ｍｍとなる。
【０００７】
このように、発光素子の位置がロッドレンズアレイ１６５の仮想中心線ＣＬからずれる場合には、次のような問題が生じる。（１）ロッドレンズ１８４，１８５を通過する光量ムラの周期が２倍となり、光量ムラが認識しやすくなり画質の劣化が明瞭になる。（２）ロッドレンズ１８４，１８５を通過する光量の光量ムラが増加する。（３）ロッドレンズ１８４，１８５を通過する光量が低下する。（４）結像性能が劣化して、スポット径が大きくなったり、ばらついたりする。
【０００８】
従来の発光素子として特許文献１に記載されているようなＬＥＤを用いたラインヘッドでは、基板上に発光素子アレイを実装してラインヘッドを構成している。このため、実装誤差により発光部の画素列が直線にならず、全ての発光画素に対してレンズアレイの中心線を合わせる事が困難であった。また、スポット径は補正することができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題の少なくともひとつを解決するように、以下の適用例または形態として実現され得る。
【００１０】
〔適用例１〕本適用例に記載のラインヘッドは、発光素子が第一の方向に複数配置された第一の発光素子群と、前記第一の発光素子群の前記発光素子と並行するように発光素子が前記第一の方向に複数配置された第二の発光素子群と、前記第一の発光素子群または前記第二の発光素子群より射出された光が、結像位置に結像されるように設けられたレンズアレイと、前記第一の発光素子群と前記第二の発光素子群とを切り替えて選択する切り替え手段と、を有し、前記第一の発光素子群および前記第二の発光素子群のうち、前記第一の方向に沿った前記レンズアレイの仮想中心線に距離が近い一方が前記切り替え手段によって選択され、選択された、前記第一の発光素子群または前記第二の発光素子群の一方から発光が行なわれていることを特徴とする。
このように、発光素子を複数配列した発光素子群に対して、レンズアレイを基準として基板に形成されている発光素子群の選択を行っている。このため、発光部とレンズアレイとを精度良く位置合わせすることができ、光量が均一でスポット径も均一になるようなラインヘッドとすることが可能となる。
【００１１】
〔適用例２〕また、上記適用例に記載のラインヘッドにおいて、前記仮想中心線と前記第一の発光素子群および前記第二の発光素子群との前記距離の測定は、前記レンズアレイと、前記レンズアレイから射出された光が前記結像位置に結像された結像スポット群との位置を、前記光の射出側から視認することによって行われることを特徴とする。
このように、レンズアレイと結像スポットの位置を直接観察できるので、両者間の位置測定を容易にかつ高精度に行うことが可能となる。
【００１２】
〔適用例３〕また、上記適用例に記載のラインヘッドにおいて、前記切り替え手段は、前記第一の発光素子群および第二の発光素子群の陰極に接続されていることを特徴とする。
このように、発光部の陰極は、前記発光素子群ごとに形成が可能であるため、切り替え手段を容易に作成することが可能となる。
【００１３】
〔適用例４〕また、上記適用例に記載のラインヘッドにおいて、前記切り替え手段は、前記第一の発光素子群および第二の発光素子群の駆動回路に接続されていることを特徴とする。
このため、切り替え手段における選択方法を容易にすることが可能となる。
【００１４】
〔適用例５〕また、上記適用例に記載のラインヘッドにおいて、前記切り替え手段は、前記第一の発光素子群および第二の発光素子群の駆動回路と一体に形成されていることを特徴とする。
このため、切り替え手段を容易に作成することが可能となる。
【００１５】
〔適用例６〕本適用例に記載の画像形成装置は、像担持体の周辺に、帯電手段と、上記適用例に記載のラインヘッドと、現像手段とを有する画像形成ステーションを２つ以上設け、転写媒体がそれぞれの前記画像形成ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行うことを特徴とする。
この構成により、タンデム方式の画像形成装置に用いるラインヘッドおいて、光学系に対する発光素子の位置決め精度を向上させ、光量ムラを低減させることが可能となる。
【００１６】
〔適用例７〕また、上記適用例に記載の画像形成装置において、中間転写部材を備えたことを特徴とする。
中間転写部材を備えた画像形成装置に用いるラインヘッドおいて、光学系に対する発光素子の位置決め精度を向上させ、光量ムラを低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態にかかる画像形成装置の縦断側面図。
【図２】図１に示した像担持体近傍の部分的な断面図。
【図３】像書込手段を拡大して示す概略の斜視図。
【図４】像書込手段の副走査方向の断面図。
【図５】発光素子群を選択する際の概略構成を示す説明図。
【図６】発光素子群の位置とロッドレンズアレイの仮想中心線との位置関係の一例を示す説明図。
【図７】図４に示した有機ＥＬ発光素子アレイの発光部近傍の構成例を示す断面図。
【図８】切り替え手段による発光素子群の切り替えの例を示す説明図。
【図９】切り替え手段による発光素子群の切り替えの回路構成を説明する回路図。
【図１０】ラインヘッドに用いるガラス基板を示す平面図。
【図１１】発光素子群の切り替えにおける回路構成の他の一例を示す回路図。
【図１２】本実施形態にかかるラインヘッドの主走査方向の光量ばらつきを示すグラフ。
【図１３】第２実施形態にかかる画像形成装置の縦断側面図。
【図１４】従来のラインヘッドの結像光学系を説明する平面図。
【図１５】従来のラインヘッドの結像光学系の光量ばらつきを示し、（ａ）は主走査方向の光量ばらつきを示す特性図、（ｂ）は副走査方向の光量分布データを示す特性図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ラインヘッドの発光部に有機ＥＬ素子を用いた場合には、発光画素列は単一の基板上に半導体プロセスを用いて製造されるため、その直線性は、従来のＬＥＤに比べ極めて高精度に構成することが可能となる。さらに、発光素子自身の光量ムラもレンズアレイの透過光量ムラに比べて小さく、レンズアレイの中心線と発光素子列を高精度に位置決めできれば、光量補正がなくとも光量を均一にすることができ、スポット径も均一となり、高画質なラインヘッドを構成することができる。本発明は、このような有機ＥＬ素子の特性に着目してラインヘッドの位置決めを行うものである。
【００１９】
（第１実施形態）
まず、本発明にかかるラインヘッドが用いられる画像形成装置の第１実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、第１実施形態にかかる画像形成装置の縦断側面図である。本実施形態は、転写ベルトとして中間転写ベルトを用いる例である。図１に示すように、画像形成装置１は、ハウジング本体２と、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された第１の開閉部材３と、ハウジング本体２の上面に開閉自在に装着された第２の開閉部材（排紙トレイを兼用している）４とを有している。さらに、第１の開閉部材３には、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された開閉蓋３’を備え、開閉蓋３’は第１の開閉部材３と連動して、または独立して開閉可能にされている。
【００２０】
ハウジング本体２内には、電源回路基板及び制御回路基板を内蔵する電装品ボックス５、画像形成ユニット６、送風ファン７、転写ベルトユニット９、給紙ユニット１０が配設され、第１の開閉部材３内には、二次転写ユニット１１、定着ユニット１２、記録媒体搬送手段１３が配設されている。画像形成ユニット６及び給紙ユニット１０内の消耗品は、本体に対して着脱可能な構成である。
【００２１】
ハウジング本体２の前面下部の両側には、回動軸３ｂを介して第１の開閉部材３がハウジング本体２に開閉自在に装着されている。転写ベルトユニット９は、ハウジング本体２の下方に配設され図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラー１４と、駆動ローラー１４の斜め上方に配設される従動ローラー１５と、この２本の駆動ローラー１４、従動ローラー１５間に張架されて図示矢印方向（本例では、左周り（反時計方向））へ循環駆動される中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６の表面に離当接されるクリーニング手段１７とを備えている。
【００２２】
従動ローラー１５及び中間転写ベルト１６が駆動ローラー１４に対して鉛直方向で高い位置に配設されている。同図では、従動ローラー１５から駆動ローラー１４に対し右下がりに傾斜する方向に配設されている。上記駆動ローラー１４及び従動ローラー１５は、支持フレーム９ａに回転自在に支持され、支持フレーム９ａの下端には回動部９ｂが形成され、この回動部９ｂはハウジング本体２に設けられた回動軸（回動支点）２ｂに嵌合され、これにより、支持フレーム９ａはハウジング本体２に対して回動自在に装着されている。
また、支持フレーム９ａの上端にはロックレバー９ｃが回動自在に設けられ、ロックレバー９ｃはハウジング本体２に設けられた係止軸２ｃに係止可能に設けられている。駆動ローラー１４は、二次転写ユニット１１を構成する二次転写ローラー１９のバックアップローラーを兼ねている。また、従動ローラー１５は、クリーニング手段１７のバックアップローラーとして兼用させている。
【００２３】
中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａ裏面には、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０に対向して板バネ電極からなる一次転写部材２１がその弾性力で当接され、一次転写部材２１には転写バイアスが印加されている。転写ベルトユニット９の支持フレーム９ａには、駆動ローラー１４に近接してテストパターンセンサー１８が設置されている。画像形成ユニット６は、複数（本実施形態では４つ）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イエロー用）、Ｍ（マゼンタ用）、Ｃ（シアン用）、Ｋ（ブラック用）を備え、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにはそれぞれ、感光体ドラムからなる像担持体２０と、像担持体２０の周辺に配設された、帯電手段２２、像書込手段（ラインヘッド）２３及び現像手段２４を有している。
【００２４】
そして、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体２０が中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａに当接されるように配置されている。像担持体２０は、図示矢印に示すように、中間転写ベルト１６の搬送方向に回転駆動される。帯電手段２２は、高電圧発生源に接続された導電性ブラシローラーで構成され、導電性ブラシローラー外周が感光体である像担持体２０に対して逆方向で、かつ、２〜３倍の周速度で当接回転して像担持体２０の表面を一様に帯電させる。
【００２５】
像書込手段２３は、有機ＥＬ素子を像担持体２０の軸方向（第一の方向）に列状に配列した有機ＥＬ素子アレイを用いている。有機ＥＬ素子アレイを用いた像書込手段２３（ラインヘッド）は、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであり、像担持体２０に対して近接配置が可能であり、装置全体を小型化できるという利点を有する。本実施形態においては、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体２０、帯電手段２２及び像書込手段２３を１つの像担持体ユニット２５としてユニット化している。これらのユニットは、転写ベルトユニット９と共に支持フレーム９ａに交換可能に設けられている。
【００２６】
次に、現像手段２４の詳細について説明する。なお、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、同じ構成であるため画像形成ステーションＫを代表して説明する。現像手段２４は、トナー（図のハッチング部）を貯留するトナー貯留容器２６と、このトナー貯留容器２６内に形成されたトナー貯留部２７と、トナー貯留部２７内に配設されたトナー撹拌部材２９と、トナー貯留部２７の上部に区画形成された仕切部材３０を有している。また、仕切部材３０の上方に配設されたトナー供給ローラー３１と、仕切部材３０に設けられトナー供給ローラー３１に当接されるブレード３２と、トナー供給ローラー３１及び像担持体２０に当接するように配設される現像ローラー３３と、現像ローラー３３に当接される規制ブレード３４とが設けられている。像担持体２０は中間転写ベルト１６の搬送方向に回転され、現像ローラー３３及びトナー供給ローラー３１は、図示矢印に示すように、像担持体２０の回転方向とは逆方向に回転駆動され、一方、トナー撹拌部材２９はトナー供給ローラー３１の回転方向とは逆方向に回転駆動される。
【００２７】
トナー貯留部２７においてトナー撹拌部材２９により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材３０の上面に沿ってトナー供給ローラー３１に供給され、供給されたトナーはブレード３２と摺擦してトナー供給ローラー３１の表面凹凸部への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、現像ローラー３３の表面に供給される。現像ローラー３３に供給されたトナーは規制ブレード３４により所定厚さの層厚に規制され、薄層化したトナー層は、像担持体２０へと搬送されて現像ローラー３３と像担持体２０が接触して構成するニップ部及びこの近傍で像担持体２０の潜像部を現像する。
【００２８】
給紙ユニット１０は、記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラー３６とからなる給紙部を備えている。第１の開閉部材３内には、二次転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するレジストローラー対３７と、駆動ローラー１４及び中間転写ベルト１６に圧接される二次転写手段としての二次転写ユニット１１と、定着ユニット１２と、記録媒体搬送手段１３と、排紙ローラー対３９と、両面プリント用搬送路４０とを備えている。
【００２９】
定着ユニット１２は、ハロゲンヒーター等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラー４５と、この加熱ローラー４５を押圧付勢する加圧ローラー４６と、加圧ローラー４６に揺動可能に配設されたベルト張架部材４７と、加圧ローラー４６とベルト張架部材４７間に張架された耐熱ベルト４９とを有している。記録媒体Ｐに二次転写されたカラー画像は、加熱ローラー４５と耐熱ベルト４９で形成するニップ部で所定の温度で記録媒体Ｐに定着される。
【００３０】
ここで、像担持体ユニット２５について、図１および図２を用い詳細に説明する。図２は、図１に示した像担持体２０近傍の部分的な断面図である。像担持体ユニット２５は、中間転写ベルト１６に接する側が開口した不透明な金属板等からなるケース５０中に、相互に離間して平行に画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４本の像担持体（感光体ドラム）２０が回転可能に支持されている。各像担持体２０の所定位置で当接回転するように帯電手段２２の導電性ブラシローラーが支持されており、帯電手段２２の下流側、換言すれば、像担持体２０の回転方向の下流側に有機ＥＬ素子アレイ６１（露光ヘッド）からなる像書込手段２３が像担持体２０に対向して位置決めされ、像担持体２０の外周面に対してほぼ平行に支持されている。
【００３１】
像書込手段２３の下流側（像担持体２０の回転方向の下流側）のケース５０の壁面には、各像担持体２０に対応して現像手段２４の現像ローラー３３を当接させる開口５１が設けられている。各開口５１と像書込手段２３の間には、ケース５０の遮蔽部分５２が残されており、また、帯電手段２２と像書込手段２３の間にケース５０の遮蔽部分５３が残されている。この遮蔽部分５２、５３、特に、開口５１と像書込手段２３の間の遮蔽部分５２が像書込手段２３中の有機ＥＬ材料からなる発光部へ外から紫外線が達するのを防いでいる。
像書込手段２３は、有機ＥＬ素子アレイ６１と、有機ＥＬ素子アレイ６１を前面（像担持体２０の設けられている側）から覆うレンズアレイとしての屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５と、屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５（以下、「ロッドレンズアレイ」ともいう。）が汚れた場合に、ふき取りを行うクリーニングパッド８２とを有している。クリーニングパッド８２は、図示を省略した把手により往復動される。
【００３２】
図３は、像書込手段２３を拡大して示す概略の斜視図である。図３においては、像書込手段２３の細部が示されている。像担持体ユニット２５に取り付けられた各像担持体（感光体ドラム）２０に対して、像書込手段２３を正確に位置決めするための機構が示されている。有機ＥＬ素子アレイ６１は、長尺のハウジング６０中に保持されている。長尺のハウジング６０の両端に設けた位置決めピン６９をケース５０の対向する位置決め穴に嵌入させると共に、長尺のハウジング６０の両端に設けたねじ挿入孔６８を通して固定ねじをケース５０のねじ穴にねじ込んで固定することにより、各像書込手段２３が所定位置に固定される。
【００３３】
像書込手段２３は、ガラス基板６２上に有機ＥＬ素子アレイ６１の発光部６３を載置し、同じガラス基板６２上に形成されたＴＦＴ（薄膜トランジスター）７１により駆動される。屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５は結像光学系を構成し、発光部６３の前面に配置される屈折率分布型ロッドレンズ８４，８５を俵積みしている。さらに、像書込手段２３は、詳細を後述するハウジング６０、カバー６６、および固定板ばね６７を有している。ハウジング６０は、ガラス基板６２の周囲を覆い、像担持体２０に面した側は開放する。このようにして、屈折率分布型ロッドレンズ８４，８５から像担持体２０に光線を射出する。ハウジング６０のガラス基板６２の端面と対向する面には、光吸収性の部材（塗料）が設けられている。
【００３４】
図４は、像書込手段２３の副走査方向の断面図である。像書込手段２３には、ハウジング６０中の屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５の後面に面して取り付けられた有機ＥＬ素子アレイ６１と、ハウジング６０の背面からその中の有機ＥＬ素子アレイ６１を遮蔽する不透明なカバー６６とが設けられている。また、固定板バネ６７によりハウジング６０背面に対してカバー６６を押圧して、ハウジング６０内を光密に密閉する。すなわち、ガラス基板６２は、固定板バネ６７によりハウジング６０で光学的に密閉されている。固定板バネ６７は、ハウジング６０の長手方向に複数個所設けられている。像担持体２０には、像面９１が形成される。
【００３５】
ケース５０の内面に紫外線を吸収する黒色の塗料を塗布しておくと、有機ＥＬ素子アレイ６１に対する紫外線遮蔽作用をより確実に行うことができ、有機ＥＬ発光素子の劣化を防止することができる。また、像書込手段２３のハウジング６０は不透明部材で形成され、その背面には不透明なカバー６６により覆われている。このため、有機ＥＬ素子アレイ６１の背面に入射する蛍光灯や太陽からの紫外線も、有機ＥＬ素子アレイ６１の発光部６３へ達することは防止される。ガラス基板６２は、ハウジング６０に接着剤８３で固定されている。
【００３６】
図５は、発光素子群を選択する際の概略構成を示す説明図である。図５で示すように、ロッドレンズアレイ６５の出力光の出射側６５ａをＣＣＤカメラ９０に向けて固定する。
【００３７】
図６は、本実施形態における、第一の発光素子群（図示せず）および第二の発光素子群（図示せず）の位置とレンズアレイとしてのロッドレンズアレイ６５の仮想中心線ＣＬとの位置関係の一例を示す説明図である。本例では、ロッドレンズアレイ６５の仮想中心線ＣＬと、図示しない第一の発光素子群および第二の発光素子群とが、第一の方向（以下、主走査方向）と並行するように設けられている。なお、本例では、ほぼ平行となるように設けられている。
第一の発光素子群の位置（直線Ａ）はロッドレンズアレイ６５の仮想中心線ＣＬから０．１ｍｍずれた位置、第二の発光素子群の位置（直線Ｂ）は仮想中心線ＣＬから０．２ｍｍずれた位置にある。なお、ここで説明した位置とは、主走査方向に直交する第二の方向（以下副走査方向）の位置関係を示している。
【００３８】
この状態を図５に示すとおり、ロッドレンズアレイ６５の出力光の出射側６５ａからＣＣＤカメラ９０により視認することによって、ガラス基板６２上に実装されている発光部６３による結像スポット群の位置と、ロッドレンズアレイ６５の仮想中心線ＣＬとの距離測定を行う。この際、ＣＣＤカメラ９０は矢印Ｚ方向に移動してピント調整を行う。前記距離測定が終了すると、前記ロッドレンズアレイ６５の仮想中心線ＣＬに近いほうの発光素子群が点灯できるように、切り替え手段を用いて切り替える。
従って、図６で説明した例では、第一の発光素子群の位置の方が第二の発光素子群の位置よりもロッドレンズアレイ６５の仮想中心線ＣＬに近いため、第一の発光素子群を点灯させることとなる。
【００３９】
図７は、図４に示した有機ＥＬ素子アレイ６１の発光部６３近傍の構成例を示す断面図である。有機ＥＬ素子アレイ６１は、例えば０．５ｍｍ厚のガラス基板６２上に、各発光部６３の発光を制御する厚さ５０ｎｍのポリシリコンからなるＴＦＴ（薄膜トランジスター）７１が、例えば千鳥配置の２列の発光部６３各々に対応して欄外に設けられている。ガラス基板６２上には、そのＴＦＴ７１上のコンタクトホールを除いて厚さ１００ｎｍ程度のＳｉＯ2からなる絶縁膜７２が成膜され、コンタクトホールを介してＴＦＴ７１に接続するように発光部６３の位置に厚さ１５０ｎｍのＩＴＯからなる陽極７３が形成されている。
【００４０】
次いで、発光部６３以外の位置に対応する部分には厚さ１２０ｎｍ程度のＳｉＯ2からなる別の絶縁膜７４が成膜され、その上に発光部６３に対応する穴７６を形成した厚さ２μｍのポリイミドからなるバンク７５が設けられる。そのバンク７５の穴７６内に、陽極７３側から順に、厚さ５０ｎｍの正孔注入層７７、厚さ５０ｎｍの発光層７８が成膜され、その発光層７８の上面と穴７６の内面及びバンク７５の外面を覆うように厚さ１００ｎｍのＣａからなる陰極第１層７９ａと厚さ２００ｎｍのＡｌからなる陰極第２層７９ｂとが順に成膜され、陰極７９が形成されている。
【００４１】
そして、その上に窒素ガス等の不活性ガス８０を介して厚さ１ｍｍ程度のカバーガラス６４でカバーされて有機ＥＬ素子アレイ６１の発光部６３が構成されている。発光部６３からの発光はガラス基板６２側に行われる。なお、発光層７８に用いる材料、正孔注入層７７に用いる材料については、公知の種々のものが利用でき、詳細な説明は省略する。このような有機ＥＬ発光素子は、発光素子をガラス基板上に容易に作製することができるので、製造コストを低減することができる。
【００４２】
次に、発光素子群の切り替え手段について説明する。
図８は、切り替え手段による発光素子群の切り替えの例を示す説明図である。図８の例は、図７で説明した有機ＥＬ素子アレイ６１の陰極７９を発光素子群の切り替え手段の一部として用いるものである。ガラス基板６２には、有機ＥＬ素子を用いた発光部６３が形成されており、各発光部６３はＴＦＴなどで構成される駆動回路８８にリード線９２で接続されている。ガラス基板６２には、発光素子群選択のための切り替え手段、本例では発光部６３に接続される陰極７９が形成されている。
【００４３】
図９は、図８における回路構成を説明する回路図である。ラインヘッド１１０には、発光素子ライン１０１，１０２が設けられている。第一の発光素子群としての発光素子ライン１０１には、たとえばＥＬ素子を用いた発光素子Ｄ００〜Ｄ２３が配列されている。また、第二の発光素子群としての発光素子ライン１０２にも、ＥＬ素子を用いた発光素子Ｄ５０〜Ｄ７３が配列されている。また、ラインヘッド１１０には、正の電源線１０４、負の電源線１０５，１０６が設けられている。
【００４４】
正の電源線１０４は、発光素子ライン１０１，１０２における各発光素子の陽極７３（アノード）に共通して接続されている。また、負の電源線１０５は発光素子ライン１０１における各発光素子の陰極７９（カソード）に接続され、負の電源線１０６は発光素子ライン１０２における各発光素子の陰極７９（カソード）に接続されている。発光素子ライン１０１は、正の電源線１０４と負の電源線１０５との間に接続され、発光素子ライン１０２は正の電源線１０４と負の電源線１０６との間に接続される。なお、簡略化するために図９では図示を省略しているが、実際には、正の電源線１０４と各発光素子ライン１０１，１０２の発光素子Ｄ００〜Ｄ７３の陽極７３（アノード）との間には、個別に正の電源線１０４とのオンオフスイッチが設けられている。このオンオフスイッチは、たとえば電子スイッチで構成される。
【００４５】
負の電源線１０５と負の電源線１０６との間には、切り替え手段１０３が接続されている。接触子１０３ｃが接点１０３ａ側に接続されている場合には、切り替え手段１０３により正の電源線１０４と負の電源線１０５との間に電圧が印加されて発光素子ライン１０１の各発光素子Ｄ００〜Ｄ２３が点灯動作する。また、切り替え手段１０３の接触子１０３ｃが接点１０３ｂ側に接続されている場合には、電源線１０４，１０６間に電圧が印加されて発光素子ライン１０２の各発光素子Ｄ５０〜Ｄ７３が点灯動作する。このように、図９の例では、各発光素子ライン１０１，１０２の発光素子Ｄ００〜Ｄ７３の陰極７９（カソード）側が共通に接続される負の電源線１０５，１０６を切り替え手段１０３で切り替えて選択することにより、発光素子ラインを選択している。
【００４６】
この際に、正の電源線１０４は各発光素子ラインの発光素子の陽極７３（アノード）に共通して接続されている。図９の例では、一方極性である正の電源線１０４は２ラインの発光素子ライン１０１，１０２で共通に接続した状態を維持し、他方極性である負の電源線１０５，１０６のみを切り替えている。このため、両極性の電源線とも切り替える場合と比較して、切り替え手段の構成を簡略化することが出来る。これによって、発光素子ラインの選択を簡便、かつ円滑に行うことが出来る。
【００４７】
切り替え手段１０３は、図９に示されているような機械的な選択手段のほかに、トランジスターなどの電子的スイッチを用いる構成とすることが出来る。また、あらかじめ両方の電源線を接続しておき、レーザー、カッティング等の機械的手段を用いて選択することも可能である。
【００４８】
図１０は、本実施形態のラインヘッド１１０に用いるガラス基板６２を示す平面図である。ガラス基板６２には、有機ＥＬ素子を用いた発光部６３が形成されており、各発光部６３はＴＦＴ（Thin Film Transistor）などで構成される駆動回路８８にリード線９２で接続されている。ガラス基板６２の両端には、発光素子群選択のための切り替え手段である駆動回路８８に接続される配線９３が形成されている。
【００４９】
図１１は、発光素子群の切り替えにおける回路構成の他の例を示す回路図である。図１１において、発光素子ラインの選択用トランジスターであるトランジスターＴｒ３，Ｔｒ４は、発光素子ライン１０１，１０２に共通のドライブトランジスターＴｒ２に直列に接続されている。発光素子ライン１０１，１０２には、発光素子ライン１０１，１０２のセレクト信号Ｓｅｌ１，Ｓｅｌ２が供給される信号線１０８，１０９が接続されている。そして、セレクト信号Ｓｅｌ２が信号線１０９側から信号線１０８側に逆流しないようにインバーターＩＮＶが設けられている。
【００５０】
図１１の例では、正の電源線１０４は発光素子ライン１０１，１０２における各発光素子の陽極（アノード）に共通して接続されている。また、負の電源線１０５は発光素子ライン１０１における各発光素子の陰極（カソード）に接続され、負の電源線１０６は発光素子ライン１０２における各発光素子の陰極（カソード）に接続されている。各発光素子は負の電源線１０５，１０６に共通の電位で接続された状態を保持する。
【００５１】
発光素子ラインを選択するために、信号線１０８からトランジスターＴｒ３のゲートにセレクト信号Ｓｅｌ１が供給されると、発光素子ライン１０１の各発光素子が点灯する。この際に、信号線１０９からはセレクト信号Ｓｅｌ２が供給されないので、発光素子ライン１０２の発光素子は点灯しない。逆に、信号線１０８のセレクト信号Ｓｅｌ１を停止し、信号線１０９からセレクト信号Ｓｅｌ２が供給されると、発光素子ライン１０１の発光素子は消灯し、発光素子ライン１０２の発光素子が点灯する。
【００５２】
このように、図１１の例ではトランジスターＴｒ３，Ｔｒ４が動作して各発光素子ライン１０１，１０２の陽極（アノード）側で切り替え制御を行うものである。すなわち、セレクト信号Ｓｅｌ１，Ｓｅｌ２が供給されるトランジスターＴｒ３，Ｔｒ４は発光素子ラインを選択する切替手段として作用する。
【００５３】
また、図１１の例では、発光素子ラインを選択する切り替え手段をトランジスターＴｒ３，Ｔｒ４で構成している。このため、選択方法を簡便に、あるいは、機械的スイッチと比較して発光素子ラインの切り替えの信頼性を高めることが可能となる。なお、発光素子を有機ＥＬで、選択用のトランジスターＴｒ３，Ｔｒ４をＴＦＴ（Thin Film Transistor）で形成する場合には、ラインヘッドに選択用のトランジスター（駆動回路）と発光素子群とを同じ製造技術を用いて一体に形成できるので、製造コストを低減することが可能となる。
【００５４】
上述した第１実施形態の画像形成装置１によれば、図６に示したような複数の発光素子群を切り替えるための切り替え手段、図５に示したような発光素子群を選択するための工程を有している。詳述すると、発光素子を複数配列した第一の発光素子群および第二の発光素子群の内から、ロッドレンズアレイ６５の仮想中心ＣＬに近い発光素子群を選択（本例では、第一の発光素子群を選択）して発光させる。このため、発光部６３とロッドレンズアレイ６５とを精度良く位置合わせすることができ、光量が均一でスポット径も均一になるような像書込手段（ラインヘッド）２３とすることが可能となる。
【００５５】
図１２のグラフに本実施形態の構成を用いた像書込手段（ラインヘッド）２３の光量ばらつきを示す。図１２の特性Ｄａに示すように、図１５に示す従来の像書込手段（ラインヘッド）２３の光量ばらつきと比較して本実施形態の像書込手段（ラインヘッド）２３の光量ばらつきが小さいことがわかる。
このように、本実施形態に示す像書込手段（ラインヘッド）２３を用いた画像形成装置１は、光量ばらつきによる画像劣化の少ない良好な画像を得ることが可能となる。
また、複雑な機構を用いていないので、位置合わせに必要な部品を必要とせず、像書込手段（ラインヘッド）２３の製造コストを低減することが可能となる。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、本発明にかかるラインヘッドが用いられる画像形成装置の第２実施形態について説明する。図１３は、画像形成装置の縦断側面図である。図１３において、画像形成装置１６０には主要構成部材として、ロータリー構成の現像装置１６１、像担持体として機能する感光体ドラム１６５、有機ＥＬ素子が設けられているラインヘッド１６７、中間転写ベルト１６９、用紙搬送路１７４、定着器の加熱ローラー１７２、給紙トレイ１７８が設けられている。現像装置１６１は、現像ロータリー１６１ａが軸１６１ｂを中心として矢視Ａ方向に回転する。現像ロータリー１６１ａの内部は４分割されており、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色の像形成ユニットが設けられている。前記４色の各像形成ユニットには、矢視Ｂ方向に回転する現像ローラー１６２ａ〜１６２ｄ、矢視Ｃ方向に回転するトナー供給ローラー１６３ａ〜１６３ｄ、およびトナーを所定の厚さに規制する規制ブレード１６４ａ〜１６４ｄが設けられている。
【００５７】
さらに、前記のように像担持体として機能する感光体ドラム１６５、一次転写部材１６６、有機ＥＬ素子を用いたラインヘッドで構成されている像書込手段１６７が設けられている。感光体ドラム１６５は、図示を省略した駆動モーター、例えばステップモーターにより現像ローラー１６２ａとは逆方向の矢視Ｄ方向に駆動される。中間転写ベルト１６９は、従動ローラー１７０ｂと駆動ローラー１７０ａ間に張架されており、駆動ローラー１７０ａが前記感光体ドラム１６５の駆動モーターに連結されて、中間転写ベルトに動力を伝達している。当該駆動モーターの駆動により、中間転写ベルト１６９の駆動ローラー１７０ａは感光体ドラム１６５とは逆方向の矢視Ｅ方向に回動される。
【００５８】
用紙搬送路１７４には、複数の搬送ローラーと排紙ローラー対１７６などが設けられており、用紙を搬送する。中間転写ベルト１６９に担持されている片面の画像（トナー像）が、二次転写ローラー１７１の位置で用紙の片面に転写される。二次転写ローラー１７１は、クラッチにより中間転写ベルト１６９に離当接され、クラッチオンで中間転写ベルト１６９に当接されて用紙に画像が転写される。
【００５９】
上記のようにして画像が転写された用紙は、次に、定着器で定着処理がなされる。定着器には、加熱ローラー１７２、加圧ローラー１７３が設けられている。定着処理後の用紙は、排紙ローラー対１７６に引き込まれて矢視Ｆ方向に進行する。この状態から排紙ローラー対１７６が逆方向に回転すると、用紙は方向を反転して両面プリント用搬送路１７５を矢視Ｇ方向に進行する。さらに、電装品ボックス１７７、用紙を収納する給紙トレイ１７８、給紙トレイ１７８の出口に設けられているピックアップローラー１７９が設けられている。ハウジング１８０には、排気ファン１８１が設けられている。
【００６０】
次に画像の形成について説明する。
先ず、イエロー（Ｙ）の静電潜像を書き込み手段１６７（ラインヘッド）により感光体ドラム１６５に形成する。現像装置１６１では、イエローのトナーを現像ローラー１６２ａの表面に担持させ、現像ローラー１６２ａと感光体ドラム１６５との間に高電圧が印加されることにより、感光体ドラム１６５にはイエローのトナー像が形成される。イエローの画像が形成された感光体ドラム１６５は、時計回り（矢視Ｄ）に回転しながら中間転写ベルト１６９に圧接されることで、イエローのトナー像が中間転写ベルト１６９に転写され担持される。イエローのトナー像の転写が終了すると、現像ロータリー１６１ａが矢視Ａ方向（反時計回り）に９０度回転し、中間転写ベルト１６９は１回転して感光体ドラム１６５の位置に戻る。
次に、イエローと同じ工程を用いて、シアン（Ｃ）のトナー像（２面の画像）が感光体ドラム１６５に形成され、このトナー像が中間転写ベルト１６９に担持されているイエローのトナー像に重ねて転写されて担持される。以下、同様にして現像ロータリー１６１ａを９０度回転させる毎に、中間転写ベルト１６９への画像担持後の１回転処理が繰り返され、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）のトナー像が中間転写ベルト１６９に重ねて転写され、４色のカラートナー像が形成される。
【００６１】
４色のカラートナー像担持には中間転写ベルト１６９は４回転する。その後に更に回転位置が制御されて二次転写ローラー１７１の位置で用紙にカラートナー像を転写する。給紙トレイ１７８から給紙された用紙を用紙搬送路１７４で搬送し、二次転写ローラー１７１の位置で用紙の片面に前記カラートナー像を転写する。一方の面にカラートナー像が転写された用紙は、加熱ローラー１７２などの定着器で定着処理がなされた後、排紙ローラー対１７６で反転されて、搬送径路で待機している。その後、用紙は適宜のタイミングで二次転写ローラー１７１の位置に搬送されて、他面に前述の工程を用いて形成されたカラートナー像が転写される。なお、他面の転写は行なわれなくてもよい。
【００６２】
なお、切り替え手段による発光素子群の切り替えは、上述の第１実施形態において図９〜図１１を用いて説明した構成と同様であるので、本実施形態での説明は省略する。
【００６３】
上述した第２実施形態の画像形成装置によれば、前述の第１実施形態の効果に加えて、図１３に示したように単一の像書き込み手段１６７で構成されているため、複数の像書き込み手段を用いた場合に比べて色ずれの少ない良好な画像を得ることが可能となる。
【００６４】
以上、本発明のラインヘッドの位置決め方法、および位置決めされたラインヘッドを用いる画像形成装置をいくつかの実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されず種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１…画像形成装置、２…ハウジング本体、３…第１の開閉部材、３’…開閉蓋、４…第２の開閉部材、５…電装品ボックス、６…画像形成ユニット、７…送風ファン、９…転写ベルトユニット、９ａ…支持フレーム、９ｂ…回動部、９ｃ…ロックレバー、１０…給紙ユニット、１１…二次転写ユニット、１２…定着ユニット、１３…記録媒体搬送手段、１４…駆動ローラー、１５…従動ローラー、１６…中間転写ベルト、１６ａ…ベルト面、１７…クリーニング手段、１８…テストパターンセンサー、１９…二次転写ローラー、２０…像担持体、２１…一次転写部材、２２…帯電手段、２３，１１０，１６７…像書込手段（ラインヘッド）、２４…現像手段、２５…像担持体ユニット、２６…トナー貯留容器、２７…トナー貯留部、２９…トナー撹拌部材、３０…仕切部材、３１…トナー供給ローラー、３２…ブレード、３３…現像ローラー、３４…規制ブレード、３５…給紙カセット、３６…ピックアップローラー、３７…レジストローラー対、３９…排紙ローラー対、４０…両面プリント用搬送路、４５…加熱ローラー、４６…加圧ローラー、４７…ベルト張架部材、４９…耐熱ベルト、５０…ケース、５１…開口、５２，５３…遮蔽部分、６０…ハウジング、６１…有機ＥＬ素子アレイ、６２…ガラス基板、６３…発光部、６４…カバーガラス、６５…屈折率分布型ロッドレンズアレイ、６６…カバー、６７…固定板バネ、６８…ねじ挿入孔、６９…位置決めピン、７１…ＴＦＴ、８２…クリーニングパッド、８４，８５…屈折率分布型ロッドレンズ、９０…ＣＣＤカメラ、９１…像面、１０１，１０２…発光素子ライン、１０３…切り替え手段、１０３ａ，１０３ｂ…接点、１０３ｃ…接触子、１０４…正の電源線、１０５，１０６…負の電源線、１０８，１０９…信号線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光素子を用いたラインヘッド、およびそのラインヘッドを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンデム方式、またはロータリー方式の画像形成装置においては、露光装置として走査光学系を設ける方式と、発光素子アレイを用いる方式が知られている。発光素子アレイを用いる方式では、発光素子とレンズの位置合わせが必要になる。例えば特許文献１には、複数の発光体を配置した画像アレイと単眼レンズの位置決めのために、レンズホルダーにレンズの中心位置を示すためのマークを設けた例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１８６４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような光学系を用いる場合に、ラインヘッドの結像光学系としては、図１４の平面図に示すような２列のロッドレンズ１８４，１８５を有するロッドレンズアレイ１６５を用いた等倍光学系が一般的に用いられる。このロッドレンズアレイ１６５では、第一の方向（以下主走査方向）と平行なロッドレンズアレイ１６５の仮想中心線ＣＬと図示しない発光素子の位置を、主走査方向に直交する第二の方向（以下副走査方向）において一致させる必要があるが、この位置がずれる場合がある。
【０００５】
図１４において、直線Ａは、発光素子の位置がこのロッドレンズアレイ１６５の仮想中心線ＣＬからずれた例を示している。このように、発光素子の位置がロッドレンズアレイ１６５の仮想中心線ＣＬからずれる場合には、発光素子から入射されてロッドレンズ１８４，１８５から射出される光量にばらつき（光量ばらつき）が生じる。図１５（ａ）は主走査方向の光量ばらつきを示す特性図、図１５（ｂ）は、副走査方向の光量分布データを示す特性図である。図１５（ｂ）に示すように、副走査方向に発光素子の位置がずれた場合には、ずれ量の正負対称に光量ばらつきが生じる。
【０００６】
図１４に示す、ロッドレンズ１８４，１８５の直径を０．５６ｍｍとする。このときの主走査方向の光量ばらつきは、発光素子の位置とロッドレンズアレイの仮想中心線とのずれが０（ずれがないとき）であれば、光量むら周期がロッドレンズの直径の１／２の０．２８ｍｍである。また、図１５（ａ）に示すように、発光素子の位置とロッドレンズアレイ１６５の仮想中心線ＣＬとのずれ量が０．１ｍｍのときには、特性Ｄｂのように光量むら周期はロッドレンズ１８４，１８５の直径の１／２の０．２８ｍｍと直径の０．５６ｍｍの和となる。また、発光素子の位置とロッドレンズアレイ１６５の仮想中心線ＣＬとのずれ量が０．２ｍｍのときには、特性Ｄｃのように光量むら周期はロッドレンズ１８４，１８５の直径０．５６ｍｍとなる。
【０００７】
このように、発光素子の位置がロッドレンズアレイ１６５の仮想中心線ＣＬからずれる場合には、次のような問題が生じる。（１）ロッドレンズ１８４，１８５を通過する光量ムラの周期が２倍となり、光量ムラが認識しやすくなり画質の劣化が明瞭になる。（２）ロッドレンズ１８４，１８５を通過する光量の光量ムラが増加する。（３）ロッドレンズ１８４，１８５を通過する光量が低下する。（４）結像性能が劣化して、スポット径が大きくなったり、ばらついたりする。
【０００８】
従来の発光素子として特許文献１に記載されているようなＬＥＤを用いたラインヘッドでは、基板上に発光素子アレイを実装してラインヘッドを構成している。このため、実装誤差により発光部の画素列が直線にならず、全ての発光画素に対してレンズアレイの中心線を合わせる事が困難であった。また、スポット径は補正することができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題の少なくともひとつを解決するように、以下の適用例または形態として実現され得る。
【００１０】
〔適用例１〕本適用例に記載のラインヘッドは、発光素子が第一の方向に複数配置された第一の発光素子群と、前記第一の発光素子群の前記発光素子と並行するように発光素子が前記第一の方向に複数配置された第二の発光素子群と、前記第一の発光素子群または前記第二の発光素子群より射出された光が、結像位置に結像されるように設けられたレンズアレイと、前記第一の発光素子群と前記第二の発光素子群とを切り替えて選択する切り替え手段と、を有し、前記第一の発光素子群および前記第二の発光素子群のうち、前記第一の方向に沿った前記レンズアレイの仮想中心線に距離が近い一方が前記切り替え手段によって選択され、選択された、前記第一の発光素子群または前記第二の発光素子群の一方から発光が行なわれていることを特徴とする。
このように、発光素子を複数配列した発光素子群に対して、レンズアレイを基準として基板に形成されている発光素子群の選択を行っている。このため、発光部とレンズアレイとを精度良く位置合わせすることができ、光量が均一でスポット径も均一になるようなラインヘッドとすることが可能となる。
【００１１】
〔適用例２〕また、上記適用例に記載のラインヘッドにおいて、前記仮想中心線と前記第一の発光素子群および前記第二の発光素子群との前記距離の測定は、前記レンズアレイと、前記レンズアレイから射出された光が前記結像位置に結像された結像スポット群との位置を、前記光の射出側から視認することによって行われることを特徴とする。
このように、レンズアレイと結像スポットの位置を直接観察できるので、両者間の位置測定を容易にかつ高精度に行うことが可能となる。
【００１２】
〔適用例３〕また、上記適用例に記載のラインヘッドにおいて、前記切り替え手段は、前記第一の発光素子群および第二の発光素子群の陰極に接続されていることを特徴とする。
このように、発光部の陰極は、前記発光素子群ごとに形成が可能であるため、切り替え手段を容易に作成することが可能となる。
【００１３】
〔適用例４〕また、上記適用例に記載のラインヘッドにおいて、前記切り替え手段は、前記第一の発光素子群および第二の発光素子群の駆動回路に接続されていることを特徴とする。
このため、切り替え手段における選択方法を容易にすることが可能となる。
【００１４】
〔適用例５〕また、上記適用例に記載のラインヘッドにおいて、前記切り替え手段は、前記第一の発光素子群および第二の発光素子群の駆動回路と一体に形成されていることを特徴とする。
このため、切り替え手段を容易に作成することが可能となる。
【００１５】
〔適用例６〕本適用例に記載の画像形成装置は、像担持体の周辺に、帯電手段と、上記適用例に記載のラインヘッドと、現像手段とを有する画像形成ステーションを２つ以上設け、転写媒体がそれぞれの前記画像形成ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行うことを特徴とする。
この構成により、タンデム方式の画像形成装置に用いるラインヘッドおいて、光学系に対する発光素子の位置決め精度を向上させ、光量ムラを低減させることが可能となる。
【００１６】
〔適用例７〕また、上記適用例に記載の画像形成装置において、中間転写部材を備えたことを特徴とする。
中間転写部材を備えた画像形成装置に用いるラインヘッドおいて、光学系に対する発光素子の位置決め精度を向上させ、光量ムラを低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態にかかる画像形成装置の縦断側面図。
【図２】図１に示した像担持体近傍の部分的な断面図。
【図３】像書込手段を拡大して示す概略の斜視図。
【図４】像書込手段の副走査方向の断面図。
【図５】発光素子群を選択する際の概略構成を示す説明図。
【図６】発光素子群の位置とロッドレンズアレイの仮想中心線との位置関係の一例を示す説明図。
【図７】図４に示した有機ＥＬ発光素子アレイの発光部近傍の構成例を示す断面図。
【図８】切り替え手段による発光素子群の切り替えの例を示す説明図。
【図９】切り替え手段による発光素子群の切り替えの回路構成を説明する回路図。
【図１０】ラインヘッドに用いるガラス基板を示す平面図。
【図１１】発光素子群の切り替えにおける回路構成の他の一例を示す回路図。
【図１２】本実施形態にかかるラインヘッドの主走査方向の光量ばらつきを示すグラフ。
【図１３】第２実施形態にかかる画像形成装置の縦断側面図。
【図１４】従来のラインヘッドの結像光学系を説明する平面図。
【図１５】従来のラインヘッドの結像光学系の光量ばらつきを示し、（ａ）は主走査方向の光量ばらつきを示す特性図、（ｂ）は副走査方向の光量分布データを示す特性図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ラインヘッドの発光部に有機ＥＬ素子を用いた場合には、発光画素列は単一の基板上に半導体プロセスを用いて製造されるため、その直線性は、従来のＬＥＤに比べ極めて高精度に構成することが可能となる。さらに、発光素子自身の光量ムラもレンズアレイの透過光量ムラに比べて小さく、レンズアレイの中心線と発光素子列を高精度に位置決めできれば、光量補正がなくとも光量を均一にすることができ、スポット径も均一となり、高画質なラインヘッドを構成することができる。本発明は、このような有機ＥＬ素子の特性に着目してラインヘッドの位置決めを行うものである。
【００１９】
（第１実施形態）
まず、本発明にかかるラインヘッドが用いられる画像形成装置の第１実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、第１実施形態にかかる画像形成装置の縦断側面図である。本実施形態は、転写ベルトとして中間転写ベルトを用いる例である。図１に示すように、画像形成装置１は、ハウジング本体２と、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された第１の開閉部材３と、ハウジング本体２の上面に開閉自在に装着された第２の開閉部材（排紙トレイを兼用している）４とを有している。さらに、第１の開閉部材３には、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された開閉蓋３’を備え、開閉蓋３’は第１の開閉部材３と連動して、または独立して開閉可能にされている。
【００２０】
ハウジング本体２内には、電源回路基板及び制御回路基板を内蔵する電装品ボックス５、画像形成ユニット６、送風ファン７、転写ベルトユニット９、給紙ユニット１０が配設され、第１の開閉部材３内には、二次転写ユニット１１、定着ユニット１２、記録媒体搬送手段１３が配設されている。画像形成ユニット６及び給紙ユニット１０内の消耗品は、本体に対して着脱可能な構成である。
【００２１】
ハウジング本体２の前面下部の両側には、回動軸３ｂを介して第１の開閉部材３がハウジング本体２に開閉自在に装着されている。転写ベルトユニット９は、ハウジング本体２の下方に配設され図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラー１４と、駆動ローラー１４の斜め上方に配設される従動ローラー１５と、この２本の駆動ローラー１４、従動ローラー１５間に張架されて図示矢印方向（本例では、左周り（反時計方向））へ循環駆動される中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６の表面に離当接されるクリーニング手段１７とを備えている。
【００２２】
従動ローラー１５及び中間転写ベルト１６が駆動ローラー１４に対して鉛直方向で高い位置に配設されている。同図では、従動ローラー１５から駆動ローラー１４に対し右下がりに傾斜する方向に配設されている。上記駆動ローラー１４及び従動ローラー１５は、支持フレーム９ａに回転自在に支持され、支持フレーム９ａの下端には回動部９ｂが形成され、この回動部９ｂはハウジング本体２に設けられた回動軸（回動支点）２ｂに嵌合され、これにより、支持フレーム９ａはハウジング本体２に対して回動自在に装着されている。
また、支持フレーム９ａの上端にはロックレバー９ｃが回動自在に設けられ、ロックレバー９ｃはハウジング本体２に設けられた係止軸２ｃに係止可能に設けられている。駆動ローラー１４は、二次転写ユニット１１を構成する二次転写ローラー１９のバックアップローラーを兼ねている。また、従動ローラー１５は、クリーニング手段１７のバックアップローラーとして兼用させている。
【００２３】
中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａ裏面には、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０に対向して板バネ電極からなる一次転写部材２１がその弾性力で当接され、一次転写部材２１には転写バイアスが印加されている。転写ベルトユニット９の支持フレーム９ａには、駆動ローラー１４に近接してテストパターンセンサー１８が設置されている。画像形成ユニット６は、複数（本実施形態では４つ）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イエロー用）、Ｍ（マゼンタ用）、Ｃ（シアン用）、Ｋ（ブラック用）を備え、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにはそれぞれ、感光体ドラムからなる像担持体２０と、像担持体２０の周辺に配設された、帯電手段２２、像書込手段（ラインヘッド）２３及び現像手段２４を有している。
【００２４】
そして、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体２０が中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａに当接されるように配置されている。像担持体２０は、図示矢印に示すように、中間転写ベルト１６の搬送方向に回転駆動される。帯電手段２２は、高電圧発生源に接続された導電性ブラシローラーで構成され、導電性ブラシローラー外周が感光体である像担持体２０に対して逆方向で、かつ、２〜３倍の周速度で当接回転して像担持体２０の表面を一様に帯電させる。
【００２５】
像書込手段２３は、有機ＥＬ素子を像担持体２０の軸方向（第一の方向）に列状に配列した有機ＥＬ素子アレイを用いている。有機ＥＬ素子アレイを用いた像書込手段２３（ラインヘッド）は、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであり、像担持体２０に対して近接配置が可能であり、装置全体を小型化できるという利点を有する。本実施形態においては、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体２０、帯電手段２２及び像書込手段２３を１つの像担持体ユニット２５としてユニット化している。これらのユニットは、転写ベルトユニット９と共に支持フレーム９ａに交換可能に設けられている。
【００２６】
次に、現像手段２４の詳細について説明する。なお、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、同じ構成であるため画像形成ステーションＫを代表して説明する。現像手段２４は、トナー（図のハッチング部）を貯留するトナー貯留容器２６と、このトナー貯留容器２６内に形成されたトナー貯留部２７と、トナー貯留部２７内に配設されたトナー撹拌部材２９と、トナー貯留部２７の上部に区画形成された仕切部材３０を有している。また、仕切部材３０の上方に配設されたトナー供給ローラー３１と、仕切部材３０に設けられトナー供給ローラー３１に当接されるブレード３２と、トナー供給ローラー３１及び像担持体２０に当接するように配設される現像ローラー３３と、現像ローラー３３に当接される規制ブレード３４とが設けられている。像担持体２０は中間転写ベルト１６の搬送方向に回転され、現像ローラー３３及びトナー供給ローラー３１は、図示矢印に示すように、像担持体２０の回転方向とは逆方向に回転駆動され、一方、トナー撹拌部材２９はトナー供給ローラー３１の回転方向とは逆方向に回転駆動される。
【００２７】
トナー貯留部２７においてトナー撹拌部材２９により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材３０の上面に沿ってトナー供給ローラー３１に供給され、供給されたトナーはブレード３２と摺擦してトナー供給ローラー３１の表面凹凸部への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、現像ローラー３３の表面に供給される。現像ローラー３３に供給されたトナーは規制ブレード３４により所定厚さの層厚に規制され、薄層化したトナー層は、像担持体２０へと搬送されて現像ローラー３３と像担持体２０が接触して構成するニップ部及びこの近傍で像担持体２０の潜像部を現像する。
【００２８】
給紙ユニット１０は、記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラー３６とからなる給紙部を備えている。第１の開閉部材３内には、二次転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するレジストローラー対３７と、駆動ローラー１４及び中間転写ベルト１６に圧接される二次転写手段としての二次転写ユニット１１と、定着ユニット１２と、記録媒体搬送手段１３と、排紙ローラー対３９と、両面プリント用搬送路４０とを備えている。
【００２９】
定着ユニット１２は、ハロゲンヒーター等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラー４５と、この加熱ローラー４５を押圧付勢する加圧ローラー４６と、加圧ローラー４６に揺動可能に配設されたベルト張架部材４７と、加圧ローラー４６とベルト張架部材４７間に張架された耐熱ベルト４９とを有している。記録媒体Ｐに二次転写されたカラー画像は、加熱ローラー４５と耐熱ベルト４９で形成するニップ部で所定の温度で記録媒体Ｐに定着される。
【００３０】
ここで、像担持体ユニット２５について、図１および図２を用い詳細に説明する。図２は、図１に示した像担持体２０近傍の部分的な断面図である。像担持体ユニット２５は、中間転写ベルト１６に接する側が開口した不透明な金属板等からなるケース５０中に、相互に離間して平行に画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４本の像担持体（感光体ドラム）２０が回転可能に支持されている。各像担持体２０の所定位置で当接回転するように帯電手段２２の導電性ブラシローラーが支持されており、帯電手段２２の下流側、換言すれば、像担持体２０の回転方向の下流側に有機ＥＬ素子アレイ６１（露光ヘッド）からなる像書込手段２３が像担持体２０に対向して位置決めされ、像担持体２０の外周面に対してほぼ平行に支持されている。
【００３１】
像書込手段２３の下流側（像担持体２０の回転方向の下流側）のケース５０の壁面には、各像担持体２０に対応して現像手段２４の現像ローラー３３を当接させる開口５１が設けられている。各開口５１と像書込手段２３の間には、ケース５０の遮蔽部分５２が残されており、また、帯電手段２２と像書込手段２３の間にケース５０の遮蔽部分５３が残されている。この遮蔽部分５２、５３、特に、開口５１と像書込手段２３の間の遮蔽部分５２が像書込手段２３中の有機ＥＬ材料からなる発光部へ外から紫外線が達するのを防いでいる。
像書込手段２３は、有機ＥＬ素子アレイ６１と、有機ＥＬ素子アレイ６１を前面（像担持体２０の設けられている側）から覆うレンズアレイとしての屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５と、屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５（以下、「ロッドレンズアレイ」ともいう。）が汚れた場合に、ふき取りを行うクリーニングパッド８２とを有している。クリーニングパッド８２は、図示を省略した把手により往復動される。
【００３２】
図３は、像書込手段２３を拡大して示す概略の斜視図である。図３においては、像書込手段２３の細部が示されている。像担持体ユニット２５に取り付けられた各像担持体（感光体ドラム）２０に対して、像書込手段２３を正確に位置決めするための機構が示されている。有機ＥＬ素子アレイ６１は、長尺のハウジング６０中に保持されている。長尺のハウジング６０の両端に設けた位置決めピン６９をケース５０の対向する位置決め穴に嵌入させると共に、長尺のハウジング６０の両端に設けたねじ挿入孔６８を通して固定ねじをケース５０のねじ穴にねじ込んで固定することにより、各像書込手段２３が所定位置に固定される。
【００３３】
像書込手段２３は、ガラス基板６２上に有機ＥＬ素子アレイ６１の発光部６３を載置し、同じガラス基板６２上に形成されたＴＦＴ（薄膜トランジスター）７１により駆動される。屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５は結像光学系を構成し、発光部６３の前面に配置される屈折率分布型ロッドレンズ８４，８５を俵積みしている。さらに、像書込手段２３は、詳細を後述するハウジング６０、カバー６６、および固定板ばね６７を有している。ハウジング６０は、ガラス基板６２の周囲を覆い、像担持体２０に面した側は開放する。このようにして、屈折率分布型ロッドレンズ８４，８５から像担持体２０に光線を射出する。ハウジング６０のガラス基板６２の端面と対向する面には、光吸収性の部材（塗料）が設けられている。
【００３４】
図４は、像書込手段２３の副走査方向の断面図である。像書込手段２３には、ハウジング６０中の屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５の後面に面して取り付けられた有機ＥＬ素子アレイ６１と、ハウジング６０の背面からその中の有機ＥＬ素子アレイ６１を遮蔽する不透明なカバー６６とが設けられている。また、固定板バネ６７によりハウジング６０背面に対してカバー６６を押圧して、ハウジング６０内を光密に密閉する。すなわち、ガラス基板６２は、固定板バネ６７によりハウジング６０で光学的に密閉されている。固定板バネ６７は、ハウジング６０の長手方向に複数個所設けられている。像担持体２０には、像面９１が形成される。
【００３５】
ケース５０の内面に紫外線を吸収する黒色の塗料を塗布しておくと、有機ＥＬ素子アレイ６１に対する紫外線遮蔽作用をより確実に行うことができ、有機ＥＬ発光素子の劣化を防止することができる。また、像書込手段２３のハウジング６０は不透明部材で形成され、その背面には不透明なカバー６６により覆われている。このため、有機ＥＬ素子アレイ６１の背面に入射する蛍光灯や太陽からの紫外線も、有機ＥＬ素子アレイ６１の発光部６３へ達することは防止される。ガラス基板６２は、ハウジング６０に接着剤８３で固定されている。
【００３６】
図５は、発光素子群を選択する際の概略構成を示す説明図である。図５で示すように、ロッドレンズアレイ６５の出力光の出射側６５ａをＣＣＤカメラ９０に向けて固定する。
【００３７】
図６は、本実施形態における、第一の発光素子群（図示せず）および第二の発光素子群（図示せず）の位置とレンズアレイとしてのロッドレンズアレイ６５の仮想中心線ＣＬとの位置関係の一例を示す説明図である。本例では、ロッドレンズアレイ６５の仮想中心線ＣＬと、図示しない第一の発光素子群および第二の発光素子群とが、第一の方向（以下、主走査方向）と並行するように設けられている。なお、本例では、ほぼ平行となるように設けられている。
第一の発光素子群の位置（直線Ａ）はロッドレンズアレイ６５の仮想中心線ＣＬから０．１ｍｍずれた位置、第二の発光素子群の位置（直線Ｂ）は仮想中心線ＣＬから０．２ｍｍずれた位置にある。なお、ここで説明した位置とは、主走査方向に直交する第二の方向（以下副走査方向）の位置関係を示している。
【００３８】
この状態を図５に示すとおり、ロッドレンズアレイ６５の出力光の出射側６５ａからＣＣＤカメラ９０により視認することによって、ガラス基板６２上に実装されている発光部６３による結像スポット群の位置と、ロッドレンズアレイ６５の仮想中心線ＣＬとの距離測定を行う。この際、ＣＣＤカメラ９０は矢印Ｚ方向に移動してピント調整を行う。前記距離測定が終了すると、前記ロッドレンズアレイ６５の仮想中心線ＣＬに近いほうの発光素子群が点灯できるように、切り替え手段を用いて切り替える。
従って、図６で説明した例では、第一の発光素子群の位置の方が第二の発光素子群の位置よりもロッドレンズアレイ６５の仮想中心線ＣＬに近いため、第一の発光素子群を点灯させることとなる。
【００３９】
図７は、図４に示した有機ＥＬ素子アレイ６１の発光部６３近傍の構成例を示す断面図である。有機ＥＬ素子アレイ６１は、例えば０．５ｍｍ厚のガラス基板６２上に、各発光部６３の発光を制御する厚さ５０ｎｍのポリシリコンからなるＴＦＴ（薄膜トランジスター）７１が、例えば千鳥配置の２列の発光部６３各々に対応して欄外に設けられている。ガラス基板６２上には、そのＴＦＴ７１上のコンタクトホールを除いて厚さ１００ｎｍ程度のＳｉＯ2からなる絶縁膜７２が成膜され、コンタクトホールを介してＴＦＴ７１に接続するように発光部６３の位置に厚さ１５０ｎｍのＩＴＯからなる陽極７３が形成されている。
【００４０】
次いで、発光部６３以外の位置に対応する部分には厚さ１２０ｎｍ程度のＳｉＯ2からなる別の絶縁膜７４が成膜され、その上に発光部６３に対応する穴７６を形成した厚さ２μｍのポリイミドからなるバンク７５が設けられる。そのバンク７５の穴７６内に、陽極７３側から順に、厚さ５０ｎｍの正孔注入層７７、厚さ５０ｎｍの発光層７８が成膜され、その発光層７８の上面と穴７６の内面及びバンク７５の外面を覆うように厚さ１００ｎｍのＣａからなる陰極第１層７９ａと厚さ２００ｎｍのＡｌからなる陰極第２層７９ｂとが順に成膜され、陰極７９が形成されている。
【００４１】
そして、その上に窒素ガス等の不活性ガス８０を介して厚さ１ｍｍ程度のカバーガラス６４でカバーされて有機ＥＬ素子アレイ６１の発光部６３が構成されている。発光部６３からの発光はガラス基板６２側に行われる。なお、発光層７８に用いる材料、正孔注入層７７に用いる材料については、公知の種々のものが利用でき、詳細な説明は省略する。このような有機ＥＬ発光素子は、発光素子をガラス基板上に容易に作製することができるので、製造コストを低減することができる。
【００４２】
次に、発光素子群の切り替え手段について説明する。
図８は、切り替え手段による発光素子群の切り替えの例を示す説明図である。図８の例は、図７で説明した有機ＥＬ素子アレイ６１の陰極７９を発光素子群の切り替え手段の一部として用いるものである。ガラス基板６２には、有機ＥＬ素子を用いた発光部６３が形成されており、各発光部６３はＴＦＴなどで構成される駆動回路８８にリード線９２で接続されている。ガラス基板６２には、発光素子群選択のための切り替え手段、本例では発光部６３に接続される陰極７９が形成されている。
【００４３】
図９は、図８における回路構成を説明する回路図である。ラインヘッド１１０には、発光素子ライン１０１，１０２が設けられている。第一の発光素子群としての発光素子ライン１０１には、たとえばＥＬ素子を用いた発光素子Ｄ００〜Ｄ２３が配列されている。また、第二の発光素子群としての発光素子ライン１０２にも、ＥＬ素子を用いた発光素子Ｄ５０〜Ｄ７３が配列されている。また、ラインヘッド１１０には、正の電源線１０４、負の電源線１０５，１０６が設けられている。
【００４４】
正の電源線１０４は、発光素子ライン１０１，１０２における各発光素子の陽極７３（アノード）に共通して接続されている。また、負の電源線１０５は発光素子ライン１０１における各発光素子の陰極７９（カソード）に接続され、負の電源線１０６は発光素子ライン１０２における各発光素子の陰極７９（カソード）に接続されている。発光素子ライン１０１は、正の電源線１０４と負の電源線１０５との間に接続され、発光素子ライン１０２は正の電源線１０４と負の電源線１０６との間に接続される。なお、簡略化するために図９では図示を省略しているが、実際には、正の電源線１０４と各発光素子ライン１０１，１０２の発光素子Ｄ００〜Ｄ７３の陽極７３（アノード）との間には、個別に正の電源線１０４とのオンオフスイッチが設けられている。このオンオフスイッチは、たとえば電子スイッチで構成される。
【００４５】
負の電源線１０５と負の電源線１０６との間には、切り替え手段１０３が接続されている。接触子１０３ｃが接点１０３ａ側に接続されている場合には、切り替え手段１０３により正の電源線１０４と負の電源線１０５との間に電圧が印加されて発光素子ライン１０１の各発光素子Ｄ００〜Ｄ２３が点灯動作する。また、切り替え手段１０３の接触子１０３ｃが接点１０３ｂ側に接続されている場合には、電源線１０４，１０６間に電圧が印加されて発光素子ライン１０２の各発光素子Ｄ５０〜Ｄ７３が点灯動作する。このように、図９の例では、各発光素子ライン１０１，１０２の発光素子Ｄ００〜Ｄ７３の陰極７９（カソード）側が共通に接続される負の電源線１０５，１０６を切り替え手段１０３で切り替えて選択することにより、発光素子ラインを選択している。
【００４６】
この際に、正の電源線１０４は各発光素子ラインの発光素子の陽極７３（アノード）に共通して接続されている。図９の例では、一方極性である正の電源線１０４は２ラインの発光素子ライン１０１，１０２で共通に接続した状態を維持し、他方極性である負の電源線１０５，１０６のみを切り替えている。このため、両極性の電源線とも切り替える場合と比較して、切り替え手段の構成を簡略化することが出来る。これによって、発光素子ラインの選択を簡便、かつ円滑に行うことが出来る。
【００４７】
切り替え手段１０３は、図９に示されているような機械的な選択手段のほかに、トランジスターなどの電子的スイッチを用いる構成とすることが出来る。また、あらかじめ両方の電源線を接続しておき、レーザー、カッティング等の機械的手段を用いて選択することも可能である。
【００４８】
図１０は、本実施形態のラインヘッド１１０に用いるガラス基板６２を示す平面図である。ガラス基板６２には、有機ＥＬ素子を用いた発光部６３が形成されており、各発光部６３はＴＦＴ（Thin Film Transistor）などで構成される駆動回路８８にリード線９２で接続されている。ガラス基板６２の両端には、発光素子群選択のための切り替え手段である駆動回路８８に接続される配線９３が形成されている。
【００４９】
図１１は、発光素子群の切り替えにおける回路構成の他の例を示す回路図である。図１１において、発光素子ラインの選択用トランジスターであるトランジスターＴｒ３，Ｔｒ４は、発光素子ライン１０１，１０２に共通のドライブトランジスターＴｒ２に直列に接続されている。発光素子ライン１０１，１０２には、発光素子ライン１０１，１０２のセレクト信号Ｓｅｌ１，Ｓｅｌ２が供給される信号線１０８，１０９が接続されている。そして、セレクト信号Ｓｅｌ２が信号線１０９側から信号線１０８側に逆流しないようにインバーターＩＮＶが設けられている。
【００５０】
図１１の例では、正の電源線１０４は発光素子ライン１０１，１０２における各発光素子の陽極（アノード）に共通して接続されている。また、負の電源線１０５は発光素子ライン１０１における各発光素子の陰極（カソード）に接続され、負の電源線１０６は発光素子ライン１０２における各発光素子の陰極（カソード）に接続されている。各発光素子は負の電源線１０５，１０６に共通の電位で接続された状態を保持する。
【００５１】
発光素子ラインを選択するために、信号線１０８からトランジスターＴｒ３のゲートにセレクト信号Ｓｅｌ１が供給されると、発光素子ライン１０１の各発光素子が点灯する。この際に、信号線１０９からはセレクト信号Ｓｅｌ２が供給されないので、発光素子ライン１０２の発光素子は点灯しない。逆に、信号線１０８のセレクト信号Ｓｅｌ１を停止し、信号線１０９からセレクト信号Ｓｅｌ２が供給されると、発光素子ライン１０１の発光素子は消灯し、発光素子ライン１０２の発光素子が点灯する。
【００５２】
このように、図１１の例ではトランジスターＴｒ３，Ｔｒ４が動作して各発光素子ライン１０１，１０２の陽極（アノード）側で切り替え制御を行うものである。すなわち、セレクト信号Ｓｅｌ１，Ｓｅｌ２が供給されるトランジスターＴｒ３，Ｔｒ４は発光素子ラインを選択する切替手段として作用する。
【００５３】
また、図１１の例では、発光素子ラインを選択する切り替え手段をトランジスターＴｒ３，Ｔｒ４で構成している。このため、選択方法を簡便に、あるいは、機械的スイッチと比較して発光素子ラインの切り替えの信頼性を高めることが可能となる。なお、発光素子を有機ＥＬで、選択用のトランジスターＴｒ３，Ｔｒ４をＴＦＴ（Thin Film Transistor）で形成する場合には、ラインヘッドに選択用のトランジスター（駆動回路）と発光素子群とを同じ製造技術を用いて一体に形成できるので、製造コストを低減することが可能となる。
【００５４】
上述した第１実施形態の画像形成装置１によれば、図６に示したような複数の発光素子群を切り替えるための切り替え手段、図５に示したような発光素子群を選択するための工程を有している。詳述すると、発光素子を複数配列した第一の発光素子群および第二の発光素子群の内から、ロッドレンズアレイ６５の仮想中心ＣＬに近い発光素子群を選択（本例では、第一の発光素子群を選択）して発光させる。このため、発光部６３とロッドレンズアレイ６５とを精度良く位置合わせすることができ、光量が均一でスポット径も均一になるような像書込手段（ラインヘッド）２３とすることが可能となる。
【００５５】
図１２のグラフに本実施形態の構成を用いた像書込手段（ラインヘッド）２３の光量ばらつきを示す。図１２の特性Ｄａに示すように、図１５に示す従来の像書込手段（ラインヘッド）２３の光量ばらつきと比較して本実施形態の像書込手段（ラインヘッド）２３の光量ばらつきが小さいことがわかる。
このように、本実施形態に示す像書込手段（ラインヘッド）２３を用いた画像形成装置１は、光量ばらつきによる画像劣化の少ない良好な画像を得ることが可能となる。
また、複雑な機構を用いていないので、位置合わせに必要な部品を必要とせず、像書込手段（ラインヘッド）２３の製造コストを低減することが可能となる。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、本発明にかかるラインヘッドが用いられる画像形成装置の第２実施形態について説明する。図１３は、画像形成装置の縦断側面図である。図１３において、画像形成装置１６０には主要構成部材として、ロータリー構成の現像装置１６１、像担持体として機能する感光体ドラム１６５、有機ＥＬ素子が設けられているラインヘッド１６７、中間転写ベルト１６９、用紙搬送路１７４、定着器の加熱ローラー１７２、給紙トレイ１７８が設けられている。現像装置１６１は、現像ロータリー１６１ａが軸１６１ｂを中心として矢視Ａ方向に回転する。現像ロータリー１６１ａの内部は４分割されており、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色の像形成ユニットが設けられている。前記４色の各像形成ユニットには、矢視Ｂ方向に回転する現像ローラー１６２ａ〜１６２ｄ、矢視Ｃ方向に回転するトナー供給ローラー１６３ａ〜１６３ｄ、およびトナーを所定の厚さに規制する規制ブレード１６４ａ〜１６４ｄが設けられている。
【００５７】
さらに、前記のように像担持体として機能する感光体ドラム１６５、一次転写部材１６６、有機ＥＬ素子を用いたラインヘッドで構成されている像書込手段１６７が設けられている。感光体ドラム１６５は、図示を省略した駆動モーター、例えばステップモーターにより現像ローラー１６２ａとは逆方向の矢視Ｄ方向に駆動される。中間転写ベルト１６９は、従動ローラー１７０ｂと駆動ローラー１７０ａ間に張架されており、駆動ローラー１７０ａが前記感光体ドラム１６５の駆動モーターに連結されて、中間転写ベルトに動力を伝達している。当該駆動モーターの駆動により、中間転写ベルト１６９の駆動ローラー１７０ａは感光体ドラム１６５とは逆方向の矢視Ｅ方向に回動される。
【００５８】
用紙搬送路１７４には、複数の搬送ローラーと排紙ローラー対１７６などが設けられており、用紙を搬送する。中間転写ベルト１６９に担持されている片面の画像（トナー像）が、二次転写ローラー１７１の位置で用紙の片面に転写される。二次転写ローラー１７１は、クラッチにより中間転写ベルト１６９に離当接され、クラッチオンで中間転写ベルト１６９に当接されて用紙に画像が転写される。
【００５９】
上記のようにして画像が転写された用紙は、次に、定着器で定着処理がなされる。定着器には、加熱ローラー１７２、加圧ローラー１７３が設けられている。定着処理後の用紙は、排紙ローラー対１７６に引き込まれて矢視Ｆ方向に進行する。この状態から排紙ローラー対１７６が逆方向に回転すると、用紙は方向を反転して両面プリント用搬送路１７５を矢視Ｇ方向に進行する。さらに、電装品ボックス１７７、用紙を収納する給紙トレイ１７８、給紙トレイ１７８の出口に設けられているピックアップローラー１７９が設けられている。ハウジング１８０には、排気ファン１８１が設けられている。
【００６０】
次に画像の形成について説明する。
先ず、イエロー（Ｙ）の静電潜像を書き込み手段１６７（ラインヘッド）により感光体ドラム１６５に形成する。現像装置１６１では、イエローのトナーを現像ローラー１６２ａの表面に担持させ、現像ローラー１６２ａと感光体ドラム１６５との間に高電圧が印加されることにより、感光体ドラム１６５にはイエローのトナー像が形成される。イエローの画像が形成された感光体ドラム１６５は、時計回り（矢視Ｄ）に回転しながら中間転写ベルト１６９に圧接されることで、イエローのトナー像が中間転写ベルト１６９に転写され担持される。イエローのトナー像の転写が終了すると、現像ロータリー１６１ａが矢視Ａ方向（反時計回り）に９０度回転し、中間転写ベルト１６９は１回転して感光体ドラム１６５の位置に戻る。
次に、イエローと同じ工程を用いて、シアン（Ｃ）のトナー像（２面の画像）が感光体ドラム１６５に形成され、このトナー像が中間転写ベルト１６９に担持されているイエローのトナー像に重ねて転写されて担持される。以下、同様にして現像ロータリー１６１ａを９０度回転させる毎に、中間転写ベルト１６９への画像担持後の１回転処理が繰り返され、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）のトナー像が中間転写ベルト１６９に重ねて転写され、４色のカラートナー像が形成される。
【００６１】
４色のカラートナー像担持には中間転写ベルト１６９は４回転する。その後に更に回転位置が制御されて二次転写ローラー１７１の位置で用紙にカラートナー像を転写する。給紙トレイ１７８から給紙された用紙を用紙搬送路１７４で搬送し、二次転写ローラー１７１の位置で用紙の片面に前記カラートナー像を転写する。一方の面にカラートナー像が転写された用紙は、加熱ローラー１７２などの定着器で定着処理がなされた後、排紙ローラー対１７６で反転されて、搬送径路で待機している。その後、用紙は適宜のタイミングで二次転写ローラー１７１の位置に搬送されて、他面に前述の工程を用いて形成されたカラートナー像が転写される。なお、他面の転写は行なわれなくてもよい。
【００６２】
なお、切り替え手段による発光素子群の切り替えは、上述の第１実施形態において図９〜図１１を用いて説明した構成と同様であるので、本実施形態での説明は省略する。
【００６３】
上述した第２実施形態の画像形成装置によれば、前述の第１実施形態の効果に加えて、図１３に示したように単一の像書き込み手段１６７で構成されているため、複数の像書き込み手段を用いた場合に比べて色ずれの少ない良好な画像を得ることが可能となる。
【００６４】
以上、本発明のラインヘッドの位置決め方法、および位置決めされたラインヘッドを用いる画像形成装置をいくつかの実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されず種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１…画像形成装置、２…ハウジング本体、３…第１の開閉部材、３’…開閉蓋、４…第２の開閉部材、５…電装品ボックス、６…画像形成ユニット、７…送風ファン、９…転写ベルトユニット、９ａ…支持フレーム、９ｂ…回動部、９ｃ…ロックレバー、１０…給紙ユニット、１１…二次転写ユニット、１２…定着ユニット、１３…記録媒体搬送手段、１４…駆動ローラー、１５…従動ローラー、１６…中間転写ベルト、１６ａ…ベルト面、１７…クリーニング手段、１８…テストパターンセンサー、１９…二次転写ローラー、２０…像担持体、２１…一次転写部材、２２…帯電手段、２３，１１０，１６７…像書込手段（ラインヘッド）、２４…現像手段、２５…像担持体ユニット、２６…トナー貯留容器、２７…トナー貯留部、２９…トナー撹拌部材、３０…仕切部材、３１…トナー供給ローラー、３２…ブレード、３３…現像ローラー、３４…規制ブレード、３５…給紙カセット、３６…ピックアップローラー、３７…レジストローラー対、３９…排紙ローラー対、４０…両面プリント用搬送路、４５…加熱ローラー、４６…加圧ローラー、４７…ベルト張架部材、４９…耐熱ベルト、５０…ケース、５１…開口、５２，５３…遮蔽部分、６０…ハウジング、６１…有機ＥＬ素子アレイ、６２…ガラス基板、６３…発光部、６４…カバーガラス、６５…屈折率分布型ロッドレンズアレイ、６６…カバー、６７…固定板バネ、６８…ねじ挿入孔、６９…位置決めピン、７１…ＴＦＴ、８２…クリーニングパッド、８４，８５…屈折率分布型ロッドレンズ、９０…ＣＣＤカメラ、９１…像面、１０１，１０２…発光素子ライン、１０３…切り替え手段、１０３ａ，１０３ｂ…接点、１０３ｃ…接触子、１０４…正の電源線、１０５，１０６…負の電源線、１０８，１０９…信号線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が第一の方向に複数配置された第一の発光素子群と、
前記第一の発光素子群の前記発光素子と並行するように発光素子が前記第一の方向に複数配置された第二の発光素子群と、
前記第一の発光素子群または前記第二の発光素子群より射出された光が、結像位置に結像されるように設けられたレンズアレイと、
前記第一の発光素子群と前記第二の発光素子群とを切り替えて選択する切り替え手段と、を有し、
前記第一の発光素子群および前記第二の発光素子群のうち、前記第一の方向に沿った前記レンズアレイの仮想中心線に距離が近い一方が前記切り替え手段によって選択され、
選択された、前記第一の発光素子群または前記第二の発光素子群の一方から発光が行なわれていることを特徴とするラインヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のラインヘッドにおいて、
前記仮想中心線と前記第一の発光素子群および前記第二の発光素子群との前記距離の測定は、前記レンズアレイと、前記レンズアレイから射出された光が前記結像位置に結像された結像スポット群との位置を、前記光の射出側から視認することによって行われることを特徴とするラインヘッド。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のラインヘッドにおいて、
前記切り替え手段は、前記第一の発光素子群および第二の発光素子群の陰極に接続されていることを特徴とするラインヘッド。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のラインヘッドにおいて、
前記切り替え手段は、前記第一の発光素子群および第二の発光素子群の駆動回路に接続されていることを特徴とするラインヘッド。
【請求項５】
請求項４に記載のラインヘッドにおいて、
前記切り替え手段は、前記第一の発光素子群および第二の発光素子群の駆動回路と一体に形成されていることを特徴とするラインヘッド。
【請求項６】
像担持体の周辺に、帯電手段と、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のラインヘッドと、現像手段とを有する画像形成ステーションを２つ以上設け、転写媒体がそれぞれの前記画像形成ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
中間転写部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
発光素子が第一の方向に複数配置された第一の発光素子群と、
前記第一の発光素子群の前記発光素子と並行するように発光素子が前記第一の方向に複数配置された第二の発光素子群と、
前記第一の発光素子群または前記第二の発光素子群より射出された光が、結像位置に結像されるように設けられたレンズアレイと、
前記第一の発光素子群と前記第二の発光素子群とを切り替えて選択する切り替え手段と、を有し、
前記第一の発光素子群および前記第二の発光素子群のうち、前記第一の方向に沿った前記レンズアレイの仮想中心線に距離が近い一方が前記切り替え手段によって選択され、
選択された、前記第一の発光素子群または前記第二の発光素子群の一方から発光が行なわれていることを特徴とするラインヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のラインヘッドにおいて、
前記仮想中心線と前記第一の発光素子群および前記第二の発光素子群との前記距離の測定は、前記レンズアレイと、前記レンズアレイから射出された光が前記結像位置に結像された結像スポット群との位置を、前記光の射出側から視認することによって行われることを特徴とするラインヘッド。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のラインヘッドにおいて、
前記切り替え手段は、前記第一の発光素子群および第二の発光素子群の陰極に接続されていることを特徴とするラインヘッド。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のラインヘッドにおいて、
前記切り替え手段は、前記第一の発光素子群および第二の発光素子群の駆動回路に接続されていることを特徴とするラインヘッド。
【請求項５】
請求項４に記載のラインヘッドにおいて、
前記切り替え手段は、前記第一の発光素子群および第二の発光素子群の駆動回路と一体に形成されていることを特徴とするラインヘッド。
【請求項６】
像担持体の周辺に、帯電手段と、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のラインヘッドと、現像手段とを有する画像形成ステーションを２つ以上設け、転写媒体がそれぞれの前記画像形成ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
中間転写部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−８４０（Ｐ２０１１−８４０Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４７３３３（Ｐ２００９−１４７３３３）
【出願日】平成２１年６月２２日（２００９．６．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２２日（２００９．６．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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