ラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置
【課題】 主走査方向の画像の位置ずれ補正を簡単に行えるラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置の提供。
【解決手段】 ラインヘッド１０には、発光素子Ｅａが主走査方向に多数配列された発光素子ライン１が形成されている。主走査方向の位置ずれ情報（レジスト情報）に基づいて、主走査方向の書き出し位置の発光素子を選択する。図１の例では、先頭の発光素子Ｅｓの電源線Ｆａ、および２番目の発光素子Ｅｙの電源線Ｆｂを切断し、３番目の発光素子Ｅｚを書き出し位置の発光素子に選択する。
【解決手段】 ラインヘッド１０には、発光素子Ｅａが主走査方向に多数配列された発光素子ライン１が形成されている。主走査方向の位置ずれ情報（レジスト情報）に基づいて、主走査方向の書き出し位置の発光素子を選択する。図１の例では、先頭の発光素子Ｅｓの電源線Ｆａ、および２番目の発光素子Ｅｙの電源線Ｆｂを切断し、３番目の発光素子Ｅｚを書き出し位置の発光素子に選択する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主走査方向における画像の位置ずれ補正を簡単に行うことができる、ラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式のトナー像形成手段は、外周面に感光層を有する像担持体としての感光体と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段とを有している。また、この露光手段により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像手段を有している。
【０００３】
カラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置としては、上記のようなトナー像形成手段を、中間転写ベルトに対して、複数個（例えば４個）配置する。これら単色トナー像形成手段による感光体上のトナー像を順次中間転写ベルトに転写して中間転写ベルト上で複数色（例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒））のトナー像を重ね合わせて中間転写ベルト上でカラー画像を得る中間転写ベルト形式のものがある。
【０００４】
また、静電潜像を担持可能に構成された像担持体と、ロータリ現像ユニットと、ラインヘッドとを備えたカラー画像形成装置が知られている。この画像形成装置においては、ロータリ現像ユニットは、複数のトナーカートリッジに収納されたトナーをその表面に担持し、所定の回転方向に回転することにより異なる色のトナーを順次前記像担持体との対向位置に搬送する。そして、前記像担持体と前記ロータリ現像ユニットとの間に現像バイアスを印加して、前記トナーを前記ロータリ現像ユニットから前記像担持体に移動させる。このような処理により、前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成するものである。
【０００５】
前記のようなタンデム方式、またはロータリ方式の画像形成装置においては、各色の印字位置が相対的にずれる、色ズレが発生することがある。このように印字位置がずれるのは、像担持体の位置決め誤差や感光ドラムの直径誤差などに起因して、各色の同期検知位置から画像書き出し位置までの距離（レジスト）がずれることによるものである。
【０００６】
前記のような色ズレが発生するとカラー画像の品質が劣化するので、色ズレの防止策が講じられている。前記防止策の一例として、例えば特許文献１においては、露光手段として走査光学装置を備え、転写ベルトに位置合わせ用のパターン画像を画像形成装置により形成し、前記パターン画像を検出センサで読み取って色ズレ誤差を補正している。この際の色ズレ誤差補正は、位置ずれ量に応じてレーザビームの書き込みタイミングの調整と照射手段の光路の調整、またはレーザビームの書き込みタイミングの調整のみのいずれかを行っている。
【０００７】
また、特許文献２においては、光書き込み手段としてＬＥＤアレイヘッドを使用している。そして、調整チャートパターンを作成し、この調整チャートパターンにスリット状の画像形成空白領域を形成する。前記空白領域に各色のライン状のパターンを印字し、各印字から位置ずれを確認する。この位置ずれ相当分のドット数を、垂直同期信号と水平同期信号とにおいて正規の場合よりも早くするか遅くするかにより調整している。
【０００８】
【特許文献１】特許第３４１３１７９号
【特許文献２】特開平９−３０４９９４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記特許文献１に記載の技術は、露光手段として走査光学装置を用いているので、装置が大型になりコストも高くなるという問題があった。また、特許文献１においては、レーザビームの書き込みタイミングの調整を行うので、レジスト調整の制御系の構成が複雑になるという問題があった。なお、主走査方向の位置ずれに対しては、ラインヘッドの位置を調整しない限り補正できないという問題があった。更に、特許文献２に記載の技術は、光書き込み手段としてＬＥＤアレイヘッドを使用しているが、調整チャートパターンを必要としているので、レジスト調整の処理が煩雑になるという問題があった。
【００１０】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、主走査方向の画像の位置ずれ補正を簡単に行えるラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明のラインヘッドは、主走査方向に印字範囲よりも長く複数の発光素子を配列した発光素子ラインを有するラインヘッドであって、画像の位置ずれ情報に基づいて前記発光素子の中から書き出し位置の発光素子を選択する手段を設けたことを特徴とする。このように、主走査方向の書き出し位置の発光素子を選択する構成であるので、主走査方向の画像の位置ずれ補正を簡単に行なうことができる。
【００１２】
また、本発明のラインヘッドは、前記書き出し位置の発光素子を選択する手段は、各発光素子に接続される電源線を切断するものであることを特徴とする。この構成によれば、ラインヘッド製造時に予め余分に形成しておいた所定の電源線を切断するという簡単な処理により、主走査方向の画像の位置ずれ補正を簡単に行なうことができる。
【００１３】
また、本発明のラインヘッドは、前記書き出し位置の発光素子を選択する手段は、各発光素子に接続される電源線を切り替えるスイッチであることを特徴とする。この構成によれば、スイッチの接触子を回動させるという簡単な操作により、主走査方向の画像の位置ずれ補正を行うことができる。
【００１４】
また、本発明のラインヘッドは、前記スイッチは無接点スイッチであることを特徴とする。この構成によれば、レジスト調整を行うラインヘッドにおいて使用されるスイッチを小型化できる上に、スイッチ操作が迅速に行える。さらに、スイッチ接点の損耗がないので寿命を長くすることができる。
【００１５】
また、本発明のラインヘッドは、前記無接点スイッチにより、発光素子ラインに配列された発光素子を、個別に選択して発光させることを特徴とする。このため、レジスト調整を行うラインヘッドにおいて、１ラインの発光素子ラインに配列された個別の発光素子の点灯、非点灯の制御を簡単に行うことができる。
【００１６】
また、本発明のラインヘッドは、前記ラインヘッドの発光素子を有機ＥＬ、またはＬＥＤで構成したことを特徴とする。有機ＥＬは静的な制御が可能であるので、レジスト調整を行うラインヘッドの制御系を簡略化できる。また、発光素子をＬＥＤで構成した場合には、レジスト調整を行うラインヘッドに使用される発光素子の製造が簡単になる。
【００１７】
また、本発明のラインヘッドは、前記有機ＥＬ素子からなる発光素子により中間調を表現することを特徴とする。このため、中間調を表現する際に、画像の位置ずれの補正を簡単に行うことができる。
【００１８】
また、本発明の画像形成装置は、像担持体の周囲に帯電手段、前記ラインヘッド、現像手段、転写手段の各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを少なくとも２つ以上設け、転写媒体が各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。このため、タンデム方式の画像形成装置において、画像の位置ずれ補正を簡単に行うことができる。
【００１９】
また、本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持可能に構成された像担持体と、ロータリ現像ユニットと、前記ラインヘッドとを備え、前記ロータリ現像ユニットは、複数のトナーカートリッジに収納されたトナーをその表面に担持するとともに、所定の回転方向に回転することによって異なる色のトナーを順次前記像担持体との対向位置に搬送し、前記像担持体と前記ロータリ現像ユニットとの間に現像バイアスを印加して、前記トナーを前記ロータリ現像ユニットから前記像担持体に移動させることで、前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成することを特徴とする。このため、ロータリ現像ユニットを備えた画像形成装置において、画像の位置ずれ補正を簡単に行うことができる。
【００２０】
また、本発明の画像形成装置は、中間転写部材を備えたことを特徴とする。このため、中間転写部材を備えた画像形成装置において、画像の位置ずれ補正を簡単に行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置によれば、画像のレジスト情報に基づいて、主走査方向の位置ずれ補正を簡単に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図を参照して本発明を説明する。図５は、本発明にかかるラインヘッドの基本構成を説明する説明図である。図５において、ラインヘッド１０には発光素子Ｅａが主走査方向に多数配列されて、１ラインの発光素子ライン１が形成されている。ここで、発光素子ライン１に配列されている発光素子Ｅａの個数は、印字に必要な発光素子の個数よりも多く配列されている。
【００２３】
すなわち、発光素子ライン１は、先頭の発光素子Ｅｓから最終の発光素子Ｅｎまで、主走査方向に長さＬａで配列されている。しかしながら、実際に印字に必要な発光素子は、主走査方向の長さＬｂで足り、Ｌａ―Ｌｂの差の発光素子は、レジスト調整用に設置されている。この点について更に説明すると、レジスト情報（位置ずれ情報）に基づいて、主走査方向における印字開始位置の発光素子の位置を変えて、ラインヘッドの主走査方向の位置ずれ調整を行う。
【００２４】
図５の例では、位置ずれの最小調整単位ｄｘは１ドットピッチになる。このように、本発明の実施形態においては、露光手段として発光素子を配列したラインヘッドを使用し、主走査方向における印字開始位置の発光素子の位置を変えることにより位置ずれ補正を行う。例えば、主走査方向の位置ずれが１ドットピッチであるとすれば、書き込み開始位置の発光素子は先頭から２番目となる。この際、印字処理は最終の発光素子の１つ前の発光素子までの書き込みとなる。このように、単に書き込み先頭位置の発光素子を選択するだけで主走査方向の位置ずれに対応しているので、装置が小型でコストも低減できるという利点がある。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態を示す説明図である。図１において、ラインヘッド１０には、図５で説明したように発光素子Ｅａが主走査方向に多数配列されて、１ラインの発光素子ライン１が形成されている。図１の例では、レジストの位置ずれ情報に基づいて、先頭の発光素子Ｅｓに対する電源線Ｆａと、２番目の発光素子Ｅｙに対する電源線Ｆｂを切断する。したがって、主走査方向の書き込みは、３番目の発光素子Ｅｚから開始されることになる。このため、ラインヘッド製造時に予め余分に形成しておいた所定の電源線を切断するという簡単な処理により、主走査方向の画像の位置ずれ補正を簡単に行なうことができる。
【００２６】
図２は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。この例では、書き出し開始位置の発光素子に対する電源線の接続をスイッチＳで選択している。スイッチＳの接触子Ｓｘは、固定部Ｓｕを支点としてＲ方向に左右に回動し、接点Ｓａ〜Ｓｃを選択して接触する。接点Ｓａ〜Ｓｃには、それぞれ電源線Ｆａ〜Ｆｃが接続されている。
【００２７】
例えば、接触子Ｓｘが接点Ｓｂと接触すると、先頭から２番目の発光素子Ｅｙが書き出し位置の発光素子として選択される。接触子Ｓｘを接点Ｓａ〜Ｓｃのいずれと接触させて発光素子を選択するかは、位置ずれ量に応じて決定される。この構成によれば、スイッチの接触子を回動させるという簡単な操作により、主走査方向の画像の位置ずれ補正を行うことができる。なお、スイッチＳとして、図２の構成ではロータリ形式のスイッチを用いているが、スイッチをトランジスタのような無接点スイッチで構成することもできる。
【００２８】
図３は、書き出し位置の発光素子を選択するスイッチを無接点スイッチで構成した例を示す説明図である。図３において、Ｔａ〜Ｔｃは、発光素子Ｅａのドライバトランジスタで、各ドレインが電源ＶＤＤに接続されている。また、ドライバトランジスタの各ゲートは、コントローラ１１に接続されている。書き出し位置の発光素子として、例えば３番目の発光素子Ｅｚが選択された場合には、コントローラ１１の信号でドライバトランジスタＴｃのゲートに制御信号を与えてドライバトランジスタＴｃを導通させる。
【００２９】
図３の構成によれば、スイッチを小型化できる上にスイッチ操作が迅速に行え、また、接点の損耗がないので寿命を長くすることができる。また、図３のように、書き出し位置の発光素子を選択するスイッチを無接点スイッチで構成した場合には、この無接点スイッチはすべての発光素子に対応して設けられる。このため、当該無接点スイッチにより、１ラインの発光素子ラインに配列された個別の発光素子の点灯、非点灯の制御を簡単に行うことができる。
【００３０】
図１〜図３において、発光素子として、有機ＥＬ素子またはＬＥＤを用いることができる。有機ＥＬ素子は静的な制御が可能であるので、レジスト調整を行うラインヘッドの制御系を簡略化できる。また、ＬＥＤで構成した場合には、レジスト調整を行うラインヘッドの発光素子の製造が簡単になる。
【００３１】
図４は、本発明の実施形態を示すブロック図である。本体コントローラ２１は例えばコンピュータで構成され、画像データを形成する。また、画像形成装置に設けられている制御装置２０には、ＣＰＵなどで構成される制御回路２２、ずれ検出部２３、駆動回路２４、１ラインの発光素子ラインが形成されているラインヘッド１０が配置されている。ずれ検出部２３には、画像の位置ずれ情報、すなわちレジスト情報が記憶されている。制御回路２２には、先頭発光素子選択回路が含まれている。
【００３２】
制御回路２２は、ずれ検出部２３に記憶されている前記レジスト情報に基づいて、位置ずれを補正する最適な主走査方向の印字開始位置の発光素子を選択する。次に、制御回路２２は駆動回路２４に先頭発光素子選択の信号を出力する。駆動回路２４は、ラインヘッド１０に配列されている発光素子ラインの中で、制御回路２２により選択された発光素子を先頭発光素子として点灯させるように制御する。
【００３３】
本発明において、ずれ検出部２３に記憶されるレジスト情報は、製品完成時の検査で取得し、位置ずれ補正を出荷時に行い、以後は補正しない形態とすることができる。また、ユーザが製品を使用中に発生した位置ずれ情報をずれ検出部に記憶させ、制御回路２２により主走査方向の印字開始位置の発光素子を選定するような制御信号を形成する形態とすることもできる。
【００３４】
図４では、ずれ検出部２３、駆動回路２４の制御をＣＰＵなどの制御回路２２で行っているが、本発明はこのような形態には限定されない。他の実施形態においては、本体コントローラ２１により直接ずれ検出部２３と駆動回路２４を制御することも可能である。この場合には、画像形成装置の制御系の構成が簡略化される。
【００３５】
図６は、発光素子をアクティブマトリクスで動作させるための回路図である。図６において、発光素子Ｅａとして有機ＥＬ素子を使用しており、Ｋはそのカソード端子、Ａはそのアノード端子である。カソード端子Ｋは、図示を省略している接地電源に接続されている。３７ａは走査線でスイッチング用ＴＦＴ（Ｔｒ１）のゲートＧａに接続される。また、３８ａは信号線でスイッチング用ＴＦＴのドレインＤａに接続される。３９は電源線、Ｃａはストレージキャパシタである。有機ＥＬ素子のドライビング用ＴＦＴ（Ｔｒ２）のドレインＤｂは電源線３９に接続され、ソースＳｂは有機ＥＬのアノード端子Ａに接続される。さらに、ドライビング用ＴＦＴのゲートＧｂは、スイッチング用のＴＦＴのソースＳａに接続されている。
【００３６】
次に、図６の回路図の動作について説明する。スイッチング用ＴＦＴのソースに電源線３９の電圧が印加されている状態で走査線３７ａ、信号線３８ａに通電すると、スイッチング用ＴＦＴがオンになる。このため、ドライビング用ＴＦＴのゲート電圧が下がり、電源線３９の電圧がドライビング用ＴＦＴのドレインから供給されてドライビング用ＴＦＴが導通する。この結果、有機ＥＬ素子が動作して所定の光量で発光する。また、ストレージキャパシタＣａは電源線３９の電圧で充電される。
【００３７】
スイッチング用ＴＦＴをオフにした場合にも、ストレージキャパシタＣａに充電された電荷に基づいてドライビング用ＴＦＴは導通状態となっており、有機ＥＬ素子は発光状態を維持する。したがって、アクテブマトリックスを前記発光素子の駆動回路に適用した場合には、スイッチング用ＴＦＴをオフにしたときでも、有機ＥＬ素子の動作が継続して発光を維持し、高輝度で画素の露光を行うことができる。
【００３８】
図７〜図９は、本発明により発光素子を階調データで制御する例を説明する図である。図７は、階調データメモリに格納されるビットデータと階調データとの例を示す説明図である。この例では、８ビットの階調データメモリにより階調データを構成している。図７の例では、ビットデータＮｏ１で階調データ０（非発光）、ビットデータＮｏ８で最も濃度が濃いデータ、ビットデータＮｏ２〜７でその中間階調の濃度データとしている。
【００３９】
図８は、本発明の構成を示すブロック図である。図８は、階調データの大きさに対応した電圧、または電流の電気量でスイッチングＴＦＴを制御するものである。図８に示された電気量制御部８０は、Ｄ／Ａコンバータ８１ａ、８１ｂ・・・をそれぞれ階調データメモリ７１ａ、７１ｂ・・・に接続している。Ｄ／Ａコンバータ８１ａ、８１ｂ・・・は、階調データメモリ７１ａ、７１ｂ・・・に格納された階調データに対応した大きさで、アナログの電圧値、または電流値を形成し、スイッチングＴＦＴに出力する。
【００４０】
発光素子およびスイッチングＴＦＴからなる発光部Ｚａ、Ｚｂ・・・には、走査線３７ａからのセレクト信号と、発光制御データ線３８ａ、３８ｂ・・・からの制御信号が供給される。図８の例では、階調データに応じてスイッチングＴＦＴのバイアスを変えて、発光素子の発光光量を変化させている。このため、高速で発光素子をオン、オフ制御する必要がなくなり、発光素子の応答速度が遅い場合でも像担持体への露光量を高速で変化させることができる。
【００４１】
図９は、図８のブロック図で示された制御の具体例を示す特性図である。図９（ａ）は、カウンター７２の出力値Ｅａを示すものであり、前記のように、０→最大値（２５５）→０→最大値→０・・・を繰り返す。図９（ｂ）は、階調データがビットデータＮｏ７（１２８階調）の場合に、コンパレータから出力される信号の波形Ｅｂ、すなわちスイッチングＴＦＴの動作特性を示すものである。この場合には、カウンターの出力が０〜１２７の範囲でスイッチングＴＦＴがオンとなり、カウンターの出力が１２８〜２５５の範囲でスイッチングＴＦＴがオフとなる。
【００４２】
図９（ｃ）は、階調データがビットデータＮｏ６（６４階調）の場合に、コンパレータから出力される信号の波形Ｅｃ、すなわちスイッチングＴＦＴの動作特性を示すものである。この場合には、カウンターの出力が０〜６３の範囲でスイッチングＴＦＴがオンとなり、カウンターの出力が６４〜２５５の範囲でスイッチングＴＦＴがオフとなる。
【００４３】
図９（ｂ）の場合には、波形Ｅｂのパルス幅はＷａであり、図９（ｃ）の場合には、波形Ｅｃのパルス幅はＷｂである。すなわち、階調データの大きさに応じてスイッチングＴＦＴがオンとなる時間の長さが変わり、発光素子の発光光量を変化させることができる。このように、スイッチングＴＦＴのオン、オフ制御により発光素子をオン、オフして像担持体への露光量を変えることができるので、回路構成を簡単にすることができる。図７〜図９の例では、中間調を表現する際に、主走査方向の位置ずれ補正を簡単に行うことができる。
【００４４】
本発明においては、モノクロプリンタの他に、４サイクルカラープリンタや、タンデム方式のカラープリンタにも当該ラインヘッドは当然適用されるものである。これらのカラープリンタにおいては、本発明の構成とすることにより、ラインヘッドに形成される複数ラインの発光素子ラインをレジスト調整に使用することができる。
【００４５】
図１０は、発光素子として有機ＥＬ素子を用いた画像形成装置の一例を示す縦断側面図である。この画像形成装置は、同様な構成の４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙを、対応する同様な構成である４個の感光体ドラム（像担持体）４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの露光位置にそれぞれ配置したものであり、タンデム方式の画像形成装置として構成されている。
【００４６】
図１０に示すように、この画像形成装置は、駆動ローラ５１と従動ローラ５２とテンションローラ５３が設けられており、テンションローラ５３によりテンションを加えて張架されて、図示矢印方向（反時計方向）へ循環駆動される中間転写ベルト５０を備えている。この中間転写ベルト５０に対して所定間隔で配置された４個の像担持体としての外周面に感光層を有する感光体４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙが配置される。
【００４７】
前記符号の後に付加されたＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味し、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体であることを示す。他の部材についても同様である。感光体４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、中間転写ベルト５０の駆動と同期して図示矢印方向（時計方向）へ回転駆動される。
【００４８】
各感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の周囲には、それぞれ感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の外周面を一様に帯電させる帯電手段（コロナ帯電器）４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この帯電手段４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）により一様に帯電させられた外周面を感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の回転に同期して、順次ライン走査する本発明の上記のような有機ＥＬ素子を用いたラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）が設けられている。
【００４９】
また、このラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で現像されたトナー像を一次転写対象である中間転写ベルト５０に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、転写された後に感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置４６（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）とを有している。
【００５０】
このような４色の単色トナー像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像は、一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に印加される一次転写バイアスにより中間転写ベルト５０上に順次一次転写され、中間転写ベルト５０上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二次転写ローラ６６において用紙等の記録媒体Ｐに二次転写され、定着部である定着ローラ対６１を通ることで記録媒体Ｐ上に定着され、排紙ローラ対６２によって、装置上部に形成された排紙トレイ６８上へ排出される。
【００５１】
なお、図１０中、６３は多数枚の記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット、６４は給紙カセット６３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、６５は二次転写ローラ６６の二次転写部への記録媒体Ｐの供給タイミングを規定するゲートローラ対、６６は中間転写ベルト５０との間で二次転写部を形成する二次転写手段としての二次転写ローラ、６７は二次転写後に中間転写ベルト５０の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレードである。
【００５２】
このように、図１０の画像形成装置は、書き込み手段として有機ＥＬ素子を設けたラインヘッドを用いているので、レーザ走査光学系を用いた場合よりも、装置の小型化を図ることができる。また、タンデム式の画像形成装置において、主走査方向の位置ずれ補正を簡単に行うことができる。
【００５３】
次に、本発明に係る画像形成装置に係る他の実施の形態について説明する。図１１は、画像形成装置の縦断側面図である。図１１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１７２、給紙トレイ１７８が設けられている。
【００５４】
現像装置１６１は、現像ロータリ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。１６２ａ〜１６２ｄは、前記４色の各像形成ユニットに配置されており、矢視Ｂ方向に回転する現像ローラ、１６３ａ〜１６３ｄは、矢視Ｃ方向に回転するトナ−供給ローラである。また、１６４ａ〜１６４ｄはトナーを所定の厚さに規制する規制ブレードである。
【００５５】
１６５は、前記のように像担持体として機能する感光体ドラム、１６６は一次転写部材、１６８は帯電器、１６７は像書込手段で有機ＥＬ素子を用いたラインヘッドで構成されている。感光体ドラム１６５は、図示を省略した駆動モータ、例えばステップモータにより現像ローラ１６２ａとは逆方向の矢視Ｄ方向に駆動される。
【００５６】
中間転写ベルト１６９は、従動ローラ１７０ｂと駆動ローラ１７０ａ間に張架されており、駆動ローラ１７０ａが前記感光体ドラム１６５の駆動モータに連結されて、中間転写ベルトに動力を伝達している。当該駆動モータの駆動により、中間転写ベルト１６９の駆動ローラ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。
【００５７】
用紙搬送路１７４には、複数の搬送ローラと排紙ローラ対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１７１の位置で用紙の片面に転写される。二次転写ローラ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。
【００５８】
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１７２、加圧ローラ１７３が設けられている。定着処理後の用紙は、排紙ローラ対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。１７７は電装品ボックス、１７８は用紙を収納する給紙トレイ、１７９は給紙トレイ１７８の出口に設けられているピックアップローラである。
【００５９】
図の状態で、イエロー（Ｙ）の静電潜像が感光体ドラム１６５に形成され、現像ローラ６２ａに高電圧が印加されることにより、感光体ドラム１６５にはイエローの画像が形成される。イエローの裏側および表側の画像がすべて中間転写ベルト１６９に担持されると、現像ロータリ１６１ａが矢視Ａ方向に９０度回転する。
【００６０】
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。次にシアン（Ｃ）の２面の画像が感光体ドラム１６５に形成され、この画像が中間転写ベルト１６９に担持されているイエローの画像に重ねて担持される。以下、同様にして現像ロータリ１６１の９０度回転、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る。
【００６１】
４色のカラー画像担持には中間転写ベルト１６９は４回転して、その後に更に回転位置が制御されて二次転写ローラ１７１の位置で用紙に画像を転写する。給紙トレー１７８から給紙された用紙を搬送路１７４で搬送し、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に前記カラー画像を転写する。片面に画像が転写された用紙は前記のように排紙ローラ対１７６で反転されて、搬送径路で待機している。
【００６２】
その後、用紙は適宜のタイミングで二次転写ローラ１７１の位置に搬送されて、他面に前記カラー画像が転写される。ハウジング１８０には、排気ファン１８１が設けられている。この例では、ロータリ式の画像形成装置において、主走査方向の位置ずれ補正を簡単に行うことができる。また、図１０、図１１に示されたように、中間転写部材を有する画像形成装置において、主走査方向の位置ずれ補正を簡単に行うことができる。
【００６３】
以上、本発明のラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置について実施例に基づいて説明したが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図５】本発明の基本構成を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施形態を示す回路図である。
【図７】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図１０】本発明に係るタンデム方式の画像形成装置の概略構成を示す縦断側面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態を示す画像形成装置の縦断側面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１・・・発光素子ライン、１０・・・ラインヘッド、２０・・・制御部、２１・・・本体コントローラ、２２・・・制御回路、２３・・・ずれ検出部、２４・・・駆動回路、４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・感光体ドラム（像担持体）、４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・帯電手段（コロナ帯電器）、４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・現像装置、４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・一次転写ローラ、５０・・・中間転写ベルト、６６・・・二次転写ローラ、１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙ・・・ラインヘッド、１６１・・・現像装置、１６５・・・感光体ドラム、１６７・・・ラインヘッド、１６９・・・中間転写ベルト、１７１・・・二次転写ローラ、Ｐ…記録媒体、Ｅａ・・・発光素子、Ｓ・・・スイッチ、Ｔａ〜Ｔｃ・・・無接点スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主走査方向における画像の位置ずれ補正を簡単に行うことができる、ラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式のトナー像形成手段は、外周面に感光層を有する像担持体としての感光体と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段とを有している。また、この露光手段により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像手段を有している。
【０００３】
カラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置としては、上記のようなトナー像形成手段を、中間転写ベルトに対して、複数個（例えば４個）配置する。これら単色トナー像形成手段による感光体上のトナー像を順次中間転写ベルトに転写して中間転写ベルト上で複数色（例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒））のトナー像を重ね合わせて中間転写ベルト上でカラー画像を得る中間転写ベルト形式のものがある。
【０００４】
また、静電潜像を担持可能に構成された像担持体と、ロータリ現像ユニットと、ラインヘッドとを備えたカラー画像形成装置が知られている。この画像形成装置においては、ロータリ現像ユニットは、複数のトナーカートリッジに収納されたトナーをその表面に担持し、所定の回転方向に回転することにより異なる色のトナーを順次前記像担持体との対向位置に搬送する。そして、前記像担持体と前記ロータリ現像ユニットとの間に現像バイアスを印加して、前記トナーを前記ロータリ現像ユニットから前記像担持体に移動させる。このような処理により、前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成するものである。
【０００５】
前記のようなタンデム方式、またはロータリ方式の画像形成装置においては、各色の印字位置が相対的にずれる、色ズレが発生することがある。このように印字位置がずれるのは、像担持体の位置決め誤差や感光ドラムの直径誤差などに起因して、各色の同期検知位置から画像書き出し位置までの距離（レジスト）がずれることによるものである。
【０００６】
前記のような色ズレが発生するとカラー画像の品質が劣化するので、色ズレの防止策が講じられている。前記防止策の一例として、例えば特許文献１においては、露光手段として走査光学装置を備え、転写ベルトに位置合わせ用のパターン画像を画像形成装置により形成し、前記パターン画像を検出センサで読み取って色ズレ誤差を補正している。この際の色ズレ誤差補正は、位置ずれ量に応じてレーザビームの書き込みタイミングの調整と照射手段の光路の調整、またはレーザビームの書き込みタイミングの調整のみのいずれかを行っている。
【０００７】
また、特許文献２においては、光書き込み手段としてＬＥＤアレイヘッドを使用している。そして、調整チャートパターンを作成し、この調整チャートパターンにスリット状の画像形成空白領域を形成する。前記空白領域に各色のライン状のパターンを印字し、各印字から位置ずれを確認する。この位置ずれ相当分のドット数を、垂直同期信号と水平同期信号とにおいて正規の場合よりも早くするか遅くするかにより調整している。
【０００８】
【特許文献１】特許第３４１３１７９号
【特許文献２】特開平９−３０４９９４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記特許文献１に記載の技術は、露光手段として走査光学装置を用いているので、装置が大型になりコストも高くなるという問題があった。また、特許文献１においては、レーザビームの書き込みタイミングの調整を行うので、レジスト調整の制御系の構成が複雑になるという問題があった。なお、主走査方向の位置ずれに対しては、ラインヘッドの位置を調整しない限り補正できないという問題があった。更に、特許文献２に記載の技術は、光書き込み手段としてＬＥＤアレイヘッドを使用しているが、調整チャートパターンを必要としているので、レジスト調整の処理が煩雑になるという問題があった。
【００１０】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、主走査方向の画像の位置ずれ補正を簡単に行えるラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明のラインヘッドは、主走査方向に印字範囲よりも長く複数の発光素子を配列した発光素子ラインを有するラインヘッドであって、画像の位置ずれ情報に基づいて前記発光素子の中から書き出し位置の発光素子を選択する手段を設けたことを特徴とする。このように、主走査方向の書き出し位置の発光素子を選択する構成であるので、主走査方向の画像の位置ずれ補正を簡単に行なうことができる。
【００１２】
また、本発明のラインヘッドは、前記書き出し位置の発光素子を選択する手段は、各発光素子に接続される電源線を切断するものであることを特徴とする。この構成によれば、ラインヘッド製造時に予め余分に形成しておいた所定の電源線を切断するという簡単な処理により、主走査方向の画像の位置ずれ補正を簡単に行なうことができる。
【００１３】
また、本発明のラインヘッドは、前記書き出し位置の発光素子を選択する手段は、各発光素子に接続される電源線を切り替えるスイッチであることを特徴とする。この構成によれば、スイッチの接触子を回動させるという簡単な操作により、主走査方向の画像の位置ずれ補正を行うことができる。
【００１４】
また、本発明のラインヘッドは、前記スイッチは無接点スイッチであることを特徴とする。この構成によれば、レジスト調整を行うラインヘッドにおいて使用されるスイッチを小型化できる上に、スイッチ操作が迅速に行える。さらに、スイッチ接点の損耗がないので寿命を長くすることができる。
【００１５】
また、本発明のラインヘッドは、前記無接点スイッチにより、発光素子ラインに配列された発光素子を、個別に選択して発光させることを特徴とする。このため、レジスト調整を行うラインヘッドにおいて、１ラインの発光素子ラインに配列された個別の発光素子の点灯、非点灯の制御を簡単に行うことができる。
【００１６】
また、本発明のラインヘッドは、前記ラインヘッドの発光素子を有機ＥＬ、またはＬＥＤで構成したことを特徴とする。有機ＥＬは静的な制御が可能であるので、レジスト調整を行うラインヘッドの制御系を簡略化できる。また、発光素子をＬＥＤで構成した場合には、レジスト調整を行うラインヘッドに使用される発光素子の製造が簡単になる。
【００１７】
また、本発明のラインヘッドは、前記有機ＥＬ素子からなる発光素子により中間調を表現することを特徴とする。このため、中間調を表現する際に、画像の位置ずれの補正を簡単に行うことができる。
【００１８】
また、本発明の画像形成装置は、像担持体の周囲に帯電手段、前記ラインヘッド、現像手段、転写手段の各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを少なくとも２つ以上設け、転写媒体が各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。このため、タンデム方式の画像形成装置において、画像の位置ずれ補正を簡単に行うことができる。
【００１９】
また、本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持可能に構成された像担持体と、ロータリ現像ユニットと、前記ラインヘッドとを備え、前記ロータリ現像ユニットは、複数のトナーカートリッジに収納されたトナーをその表面に担持するとともに、所定の回転方向に回転することによって異なる色のトナーを順次前記像担持体との対向位置に搬送し、前記像担持体と前記ロータリ現像ユニットとの間に現像バイアスを印加して、前記トナーを前記ロータリ現像ユニットから前記像担持体に移動させることで、前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成することを特徴とする。このため、ロータリ現像ユニットを備えた画像形成装置において、画像の位置ずれ補正を簡単に行うことができる。
【００２０】
また、本発明の画像形成装置は、中間転写部材を備えたことを特徴とする。このため、中間転写部材を備えた画像形成装置において、画像の位置ずれ補正を簡単に行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置によれば、画像のレジスト情報に基づいて、主走査方向の位置ずれ補正を簡単に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図を参照して本発明を説明する。図５は、本発明にかかるラインヘッドの基本構成を説明する説明図である。図５において、ラインヘッド１０には発光素子Ｅａが主走査方向に多数配列されて、１ラインの発光素子ライン１が形成されている。ここで、発光素子ライン１に配列されている発光素子Ｅａの個数は、印字に必要な発光素子の個数よりも多く配列されている。
【００２３】
すなわち、発光素子ライン１は、先頭の発光素子Ｅｓから最終の発光素子Ｅｎまで、主走査方向に長さＬａで配列されている。しかしながら、実際に印字に必要な発光素子は、主走査方向の長さＬｂで足り、Ｌａ―Ｌｂの差の発光素子は、レジスト調整用に設置されている。この点について更に説明すると、レジスト情報（位置ずれ情報）に基づいて、主走査方向における印字開始位置の発光素子の位置を変えて、ラインヘッドの主走査方向の位置ずれ調整を行う。
【００２４】
図５の例では、位置ずれの最小調整単位ｄｘは１ドットピッチになる。このように、本発明の実施形態においては、露光手段として発光素子を配列したラインヘッドを使用し、主走査方向における印字開始位置の発光素子の位置を変えることにより位置ずれ補正を行う。例えば、主走査方向の位置ずれが１ドットピッチであるとすれば、書き込み開始位置の発光素子は先頭から２番目となる。この際、印字処理は最終の発光素子の１つ前の発光素子までの書き込みとなる。このように、単に書き込み先頭位置の発光素子を選択するだけで主走査方向の位置ずれに対応しているので、装置が小型でコストも低減できるという利点がある。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態を示す説明図である。図１において、ラインヘッド１０には、図５で説明したように発光素子Ｅａが主走査方向に多数配列されて、１ラインの発光素子ライン１が形成されている。図１の例では、レジストの位置ずれ情報に基づいて、先頭の発光素子Ｅｓに対する電源線Ｆａと、２番目の発光素子Ｅｙに対する電源線Ｆｂを切断する。したがって、主走査方向の書き込みは、３番目の発光素子Ｅｚから開始されることになる。このため、ラインヘッド製造時に予め余分に形成しておいた所定の電源線を切断するという簡単な処理により、主走査方向の画像の位置ずれ補正を簡単に行なうことができる。
【００２６】
図２は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。この例では、書き出し開始位置の発光素子に対する電源線の接続をスイッチＳで選択している。スイッチＳの接触子Ｓｘは、固定部Ｓｕを支点としてＲ方向に左右に回動し、接点Ｓａ〜Ｓｃを選択して接触する。接点Ｓａ〜Ｓｃには、それぞれ電源線Ｆａ〜Ｆｃが接続されている。
【００２７】
例えば、接触子Ｓｘが接点Ｓｂと接触すると、先頭から２番目の発光素子Ｅｙが書き出し位置の発光素子として選択される。接触子Ｓｘを接点Ｓａ〜Ｓｃのいずれと接触させて発光素子を選択するかは、位置ずれ量に応じて決定される。この構成によれば、スイッチの接触子を回動させるという簡単な操作により、主走査方向の画像の位置ずれ補正を行うことができる。なお、スイッチＳとして、図２の構成ではロータリ形式のスイッチを用いているが、スイッチをトランジスタのような無接点スイッチで構成することもできる。
【００２８】
図３は、書き出し位置の発光素子を選択するスイッチを無接点スイッチで構成した例を示す説明図である。図３において、Ｔａ〜Ｔｃは、発光素子Ｅａのドライバトランジスタで、各ドレインが電源ＶＤＤに接続されている。また、ドライバトランジスタの各ゲートは、コントローラ１１に接続されている。書き出し位置の発光素子として、例えば３番目の発光素子Ｅｚが選択された場合には、コントローラ１１の信号でドライバトランジスタＴｃのゲートに制御信号を与えてドライバトランジスタＴｃを導通させる。
【００２９】
図３の構成によれば、スイッチを小型化できる上にスイッチ操作が迅速に行え、また、接点の損耗がないので寿命を長くすることができる。また、図３のように、書き出し位置の発光素子を選択するスイッチを無接点スイッチで構成した場合には、この無接点スイッチはすべての発光素子に対応して設けられる。このため、当該無接点スイッチにより、１ラインの発光素子ラインに配列された個別の発光素子の点灯、非点灯の制御を簡単に行うことができる。
【００３０】
図１〜図３において、発光素子として、有機ＥＬ素子またはＬＥＤを用いることができる。有機ＥＬ素子は静的な制御が可能であるので、レジスト調整を行うラインヘッドの制御系を簡略化できる。また、ＬＥＤで構成した場合には、レジスト調整を行うラインヘッドの発光素子の製造が簡単になる。
【００３１】
図４は、本発明の実施形態を示すブロック図である。本体コントローラ２１は例えばコンピュータで構成され、画像データを形成する。また、画像形成装置に設けられている制御装置２０には、ＣＰＵなどで構成される制御回路２２、ずれ検出部２３、駆動回路２４、１ラインの発光素子ラインが形成されているラインヘッド１０が配置されている。ずれ検出部２３には、画像の位置ずれ情報、すなわちレジスト情報が記憶されている。制御回路２２には、先頭発光素子選択回路が含まれている。
【００３２】
制御回路２２は、ずれ検出部２３に記憶されている前記レジスト情報に基づいて、位置ずれを補正する最適な主走査方向の印字開始位置の発光素子を選択する。次に、制御回路２２は駆動回路２４に先頭発光素子選択の信号を出力する。駆動回路２４は、ラインヘッド１０に配列されている発光素子ラインの中で、制御回路２２により選択された発光素子を先頭発光素子として点灯させるように制御する。
【００３３】
本発明において、ずれ検出部２３に記憶されるレジスト情報は、製品完成時の検査で取得し、位置ずれ補正を出荷時に行い、以後は補正しない形態とすることができる。また、ユーザが製品を使用中に発生した位置ずれ情報をずれ検出部に記憶させ、制御回路２２により主走査方向の印字開始位置の発光素子を選定するような制御信号を形成する形態とすることもできる。
【００３４】
図４では、ずれ検出部２３、駆動回路２４の制御をＣＰＵなどの制御回路２２で行っているが、本発明はこのような形態には限定されない。他の実施形態においては、本体コントローラ２１により直接ずれ検出部２３と駆動回路２４を制御することも可能である。この場合には、画像形成装置の制御系の構成が簡略化される。
【００３５】
図６は、発光素子をアクティブマトリクスで動作させるための回路図である。図６において、発光素子Ｅａとして有機ＥＬ素子を使用しており、Ｋはそのカソード端子、Ａはそのアノード端子である。カソード端子Ｋは、図示を省略している接地電源に接続されている。３７ａは走査線でスイッチング用ＴＦＴ（Ｔｒ１）のゲートＧａに接続される。また、３８ａは信号線でスイッチング用ＴＦＴのドレインＤａに接続される。３９は電源線、Ｃａはストレージキャパシタである。有機ＥＬ素子のドライビング用ＴＦＴ（Ｔｒ２）のドレインＤｂは電源線３９に接続され、ソースＳｂは有機ＥＬのアノード端子Ａに接続される。さらに、ドライビング用ＴＦＴのゲートＧｂは、スイッチング用のＴＦＴのソースＳａに接続されている。
【００３６】
次に、図６の回路図の動作について説明する。スイッチング用ＴＦＴのソースに電源線３９の電圧が印加されている状態で走査線３７ａ、信号線３８ａに通電すると、スイッチング用ＴＦＴがオンになる。このため、ドライビング用ＴＦＴのゲート電圧が下がり、電源線３９の電圧がドライビング用ＴＦＴのドレインから供給されてドライビング用ＴＦＴが導通する。この結果、有機ＥＬ素子が動作して所定の光量で発光する。また、ストレージキャパシタＣａは電源線３９の電圧で充電される。
【００３７】
スイッチング用ＴＦＴをオフにした場合にも、ストレージキャパシタＣａに充電された電荷に基づいてドライビング用ＴＦＴは導通状態となっており、有機ＥＬ素子は発光状態を維持する。したがって、アクテブマトリックスを前記発光素子の駆動回路に適用した場合には、スイッチング用ＴＦＴをオフにしたときでも、有機ＥＬ素子の動作が継続して発光を維持し、高輝度で画素の露光を行うことができる。
【００３８】
図７〜図９は、本発明により発光素子を階調データで制御する例を説明する図である。図７は、階調データメモリに格納されるビットデータと階調データとの例を示す説明図である。この例では、８ビットの階調データメモリにより階調データを構成している。図７の例では、ビットデータＮｏ１で階調データ０（非発光）、ビットデータＮｏ８で最も濃度が濃いデータ、ビットデータＮｏ２〜７でその中間階調の濃度データとしている。
【００３９】
図８は、本発明の構成を示すブロック図である。図８は、階調データの大きさに対応した電圧、または電流の電気量でスイッチングＴＦＴを制御するものである。図８に示された電気量制御部８０は、Ｄ／Ａコンバータ８１ａ、８１ｂ・・・をそれぞれ階調データメモリ７１ａ、７１ｂ・・・に接続している。Ｄ／Ａコンバータ８１ａ、８１ｂ・・・は、階調データメモリ７１ａ、７１ｂ・・・に格納された階調データに対応した大きさで、アナログの電圧値、または電流値を形成し、スイッチングＴＦＴに出力する。
【００４０】
発光素子およびスイッチングＴＦＴからなる発光部Ｚａ、Ｚｂ・・・には、走査線３７ａからのセレクト信号と、発光制御データ線３８ａ、３８ｂ・・・からの制御信号が供給される。図８の例では、階調データに応じてスイッチングＴＦＴのバイアスを変えて、発光素子の発光光量を変化させている。このため、高速で発光素子をオン、オフ制御する必要がなくなり、発光素子の応答速度が遅い場合でも像担持体への露光量を高速で変化させることができる。
【００４１】
図９は、図８のブロック図で示された制御の具体例を示す特性図である。図９（ａ）は、カウンター７２の出力値Ｅａを示すものであり、前記のように、０→最大値（２５５）→０→最大値→０・・・を繰り返す。図９（ｂ）は、階調データがビットデータＮｏ７（１２８階調）の場合に、コンパレータから出力される信号の波形Ｅｂ、すなわちスイッチングＴＦＴの動作特性を示すものである。この場合には、カウンターの出力が０〜１２７の範囲でスイッチングＴＦＴがオンとなり、カウンターの出力が１２８〜２５５の範囲でスイッチングＴＦＴがオフとなる。
【００４２】
図９（ｃ）は、階調データがビットデータＮｏ６（６４階調）の場合に、コンパレータから出力される信号の波形Ｅｃ、すなわちスイッチングＴＦＴの動作特性を示すものである。この場合には、カウンターの出力が０〜６３の範囲でスイッチングＴＦＴがオンとなり、カウンターの出力が６４〜２５５の範囲でスイッチングＴＦＴがオフとなる。
【００４３】
図９（ｂ）の場合には、波形Ｅｂのパルス幅はＷａであり、図９（ｃ）の場合には、波形Ｅｃのパルス幅はＷｂである。すなわち、階調データの大きさに応じてスイッチングＴＦＴがオンとなる時間の長さが変わり、発光素子の発光光量を変化させることができる。このように、スイッチングＴＦＴのオン、オフ制御により発光素子をオン、オフして像担持体への露光量を変えることができるので、回路構成を簡単にすることができる。図７〜図９の例では、中間調を表現する際に、主走査方向の位置ずれ補正を簡単に行うことができる。
【００４４】
本発明においては、モノクロプリンタの他に、４サイクルカラープリンタや、タンデム方式のカラープリンタにも当該ラインヘッドは当然適用されるものである。これらのカラープリンタにおいては、本発明の構成とすることにより、ラインヘッドに形成される複数ラインの発光素子ラインをレジスト調整に使用することができる。
【００４５】
図１０は、発光素子として有機ＥＬ素子を用いた画像形成装置の一例を示す縦断側面図である。この画像形成装置は、同様な構成の４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙを、対応する同様な構成である４個の感光体ドラム（像担持体）４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの露光位置にそれぞれ配置したものであり、タンデム方式の画像形成装置として構成されている。
【００４６】
図１０に示すように、この画像形成装置は、駆動ローラ５１と従動ローラ５２とテンションローラ５３が設けられており、テンションローラ５３によりテンションを加えて張架されて、図示矢印方向（反時計方向）へ循環駆動される中間転写ベルト５０を備えている。この中間転写ベルト５０に対して所定間隔で配置された４個の像担持体としての外周面に感光層を有する感光体４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙが配置される。
【００４７】
前記符号の後に付加されたＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味し、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体であることを示す。他の部材についても同様である。感光体４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、中間転写ベルト５０の駆動と同期して図示矢印方向（時計方向）へ回転駆動される。
【００４８】
各感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の周囲には、それぞれ感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の外周面を一様に帯電させる帯電手段（コロナ帯電器）４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この帯電手段４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）により一様に帯電させられた外周面を感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の回転に同期して、順次ライン走査する本発明の上記のような有機ＥＬ素子を用いたラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）が設けられている。
【００４９】
また、このラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で現像されたトナー像を一次転写対象である中間転写ベルト５０に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、転写された後に感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置４６（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）とを有している。
【００５０】
このような４色の単色トナー像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像は、一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に印加される一次転写バイアスにより中間転写ベルト５０上に順次一次転写され、中間転写ベルト５０上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二次転写ローラ６６において用紙等の記録媒体Ｐに二次転写され、定着部である定着ローラ対６１を通ることで記録媒体Ｐ上に定着され、排紙ローラ対６２によって、装置上部に形成された排紙トレイ６８上へ排出される。
【００５１】
なお、図１０中、６３は多数枚の記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット、６４は給紙カセット６３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、６５は二次転写ローラ６６の二次転写部への記録媒体Ｐの供給タイミングを規定するゲートローラ対、６６は中間転写ベルト５０との間で二次転写部を形成する二次転写手段としての二次転写ローラ、６７は二次転写後に中間転写ベルト５０の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレードである。
【００５２】
このように、図１０の画像形成装置は、書き込み手段として有機ＥＬ素子を設けたラインヘッドを用いているので、レーザ走査光学系を用いた場合よりも、装置の小型化を図ることができる。また、タンデム式の画像形成装置において、主走査方向の位置ずれ補正を簡単に行うことができる。
【００５３】
次に、本発明に係る画像形成装置に係る他の実施の形態について説明する。図１１は、画像形成装置の縦断側面図である。図１１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１７２、給紙トレイ１７８が設けられている。
【００５４】
現像装置１６１は、現像ロータリ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。１６２ａ〜１６２ｄは、前記４色の各像形成ユニットに配置されており、矢視Ｂ方向に回転する現像ローラ、１６３ａ〜１６３ｄは、矢視Ｃ方向に回転するトナ−供給ローラである。また、１６４ａ〜１６４ｄはトナーを所定の厚さに規制する規制ブレードである。
【００５５】
１６５は、前記のように像担持体として機能する感光体ドラム、１６６は一次転写部材、１６８は帯電器、１６７は像書込手段で有機ＥＬ素子を用いたラインヘッドで構成されている。感光体ドラム１６５は、図示を省略した駆動モータ、例えばステップモータにより現像ローラ１６２ａとは逆方向の矢視Ｄ方向に駆動される。
【００５６】
中間転写ベルト１６９は、従動ローラ１７０ｂと駆動ローラ１７０ａ間に張架されており、駆動ローラ１７０ａが前記感光体ドラム１６５の駆動モータに連結されて、中間転写ベルトに動力を伝達している。当該駆動モータの駆動により、中間転写ベルト１６９の駆動ローラ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。
【００５７】
用紙搬送路１７４には、複数の搬送ローラと排紙ローラ対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１７１の位置で用紙の片面に転写される。二次転写ローラ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。
【００５８】
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１７２、加圧ローラ１７３が設けられている。定着処理後の用紙は、排紙ローラ対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。１７７は電装品ボックス、１７８は用紙を収納する給紙トレイ、１７９は給紙トレイ１７８の出口に設けられているピックアップローラである。
【００５９】
図の状態で、イエロー（Ｙ）の静電潜像が感光体ドラム１６５に形成され、現像ローラ６２ａに高電圧が印加されることにより、感光体ドラム１６５にはイエローの画像が形成される。イエローの裏側および表側の画像がすべて中間転写ベルト１６９に担持されると、現像ロータリ１６１ａが矢視Ａ方向に９０度回転する。
【００６０】
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。次にシアン（Ｃ）の２面の画像が感光体ドラム１６５に形成され、この画像が中間転写ベルト１６９に担持されているイエローの画像に重ねて担持される。以下、同様にして現像ロータリ１６１の９０度回転、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る。
【００６１】
４色のカラー画像担持には中間転写ベルト１６９は４回転して、その後に更に回転位置が制御されて二次転写ローラ１７１の位置で用紙に画像を転写する。給紙トレー１７８から給紙された用紙を搬送路１７４で搬送し、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に前記カラー画像を転写する。片面に画像が転写された用紙は前記のように排紙ローラ対１７６で反転されて、搬送径路で待機している。
【００６２】
その後、用紙は適宜のタイミングで二次転写ローラ１７１の位置に搬送されて、他面に前記カラー画像が転写される。ハウジング１８０には、排気ファン１８１が設けられている。この例では、ロータリ式の画像形成装置において、主走査方向の位置ずれ補正を簡単に行うことができる。また、図１０、図１１に示されたように、中間転写部材を有する画像形成装置において、主走査方向の位置ずれ補正を簡単に行うことができる。
【００６３】
以上、本発明のラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置について実施例に基づいて説明したが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図５】本発明の基本構成を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施形態を示す回路図である。
【図７】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図１０】本発明に係るタンデム方式の画像形成装置の概略構成を示す縦断側面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態を示す画像形成装置の縦断側面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１・・・発光素子ライン、１０・・・ラインヘッド、２０・・・制御部、２１・・・本体コントローラ、２２・・・制御回路、２３・・・ずれ検出部、２４・・・駆動回路、４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・感光体ドラム（像担持体）、４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・帯電手段（コロナ帯電器）、４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・現像装置、４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・一次転写ローラ、５０・・・中間転写ベルト、６６・・・二次転写ローラ、１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙ・・・ラインヘッド、１６１・・・現像装置、１６５・・・感光体ドラム、１６７・・・ラインヘッド、１６９・・・中間転写ベルト、１７１・・・二次転写ローラ、Ｐ…記録媒体、Ｅａ・・・発光素子、Ｓ・・・スイッチ、Ｔａ〜Ｔｃ・・・無接点スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向に印字範囲よりも長く複数の発光素子を配列した発光素子ラインを有するラインヘッドであって、画像の位置ずれ情報に基づいて前記発光素子の中から書き出し位置の発光素子を選択する手段を設けたことを特徴とする、ラインヘッド。
【請求項２】
前記書き出し位置の発光素子を選択する手段は、各発光素子に接続される電源線を切断するものであることを特徴とする、請求項１に記載のラインヘッド。
【請求項３】
前記書き出し位置の発光素子を選択する手段は、各発光素子に接続される電源線を切り替えるスイッチであることを特徴とする、請求項１に記載のラインヘッド。
【請求項４】
前記スイッチは無接点スイッチであることを特徴とする、請求項３に記載のラインヘッド。
【請求項５】
前記無接点スイッチにより、発光素子ラインに配列された発光素子を、個別に選択して発光させることを特徴とする、請求項４に記載のラインヘッド。
【請求項６】
前記発光素子を有機ＥＬ素子、またはＬＥＤで構成したことを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のラインヘッド。
【請求項７】
前記有機ＥＬ素子からなる発光素子により中間調を表現することを特徴とする、請求項６に記載のラインヘッド。
【請求項８】
像担持体の周囲に帯電手段と、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のラインヘッドと、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを少なくとも２つ以上設け、転写媒体が各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９】
静電潜像を担持可能に構成された像担持体と、ロータリ現像ユニットと、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のラインヘッドとを備え、前記ロータリ現像ユニットは、複数のトナーカートリッジに収納されたトナーをその表面に担持するとともに、所定の回転方向に回転することによって異なる色のトナーを順次前記像担持体との対向位置に搬送し、前記像担持体と前記ロータリ現像ユニットとの間に現像バイアスを印加して、前記トナーを前記ロータリ現像ユニットから前記像担持体に移動させることで、前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
中間転写部材を備えたことを特徴とする、請求項８または請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１】
主走査方向に印字範囲よりも長く複数の発光素子を配列した発光素子ラインを有するラインヘッドであって、画像の位置ずれ情報に基づいて前記発光素子の中から書き出し位置の発光素子を選択する手段を設けたことを特徴とする、ラインヘッド。
【請求項２】
前記書き出し位置の発光素子を選択する手段は、各発光素子に接続される電源線を切断するものであることを特徴とする、請求項１に記載のラインヘッド。
【請求項３】
前記書き出し位置の発光素子を選択する手段は、各発光素子に接続される電源線を切り替えるスイッチであることを特徴とする、請求項１に記載のラインヘッド。
【請求項４】
前記スイッチは無接点スイッチであることを特徴とする、請求項３に記載のラインヘッド。
【請求項５】
前記無接点スイッチにより、発光素子ラインに配列された発光素子を、個別に選択して発光させることを特徴とする、請求項４に記載のラインヘッド。
【請求項６】
前記発光素子を有機ＥＬ素子、またはＬＥＤで構成したことを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のラインヘッド。
【請求項７】
前記有機ＥＬ素子からなる発光素子により中間調を表現することを特徴とする、請求項６に記載のラインヘッド。
【請求項８】
像担持体の周囲に帯電手段と、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のラインヘッドと、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを少なくとも２つ以上設け、転写媒体が各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９】
静電潜像を担持可能に構成された像担持体と、ロータリ現像ユニットと、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のラインヘッドとを備え、前記ロータリ現像ユニットは、複数のトナーカートリッジに収納されたトナーをその表面に担持するとともに、所定の回転方向に回転することによって異なる色のトナーを順次前記像担持体との対向位置に搬送し、前記像担持体と前記ロータリ現像ユニットとの間に現像バイアスを印加して、前記トナーを前記ロータリ現像ユニットから前記像担持体に移動させることで、前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
中間転写部材を備えたことを特徴とする、請求項８または請求項９に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−２７０７７（Ｐ２００６−２７０７７Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０９３１５（Ｐ２００４−２０９３１５）
【出願日】平成１６年７月１６日（２００４．７．１６）
【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１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１６日（２００４．７．１６）
【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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