光プリントヘッド、およびそれを用いた画像形成装置
【課題】主走査方向に渡って感光体と光プリントヘッドとの間隔を一定に保持し、印刷の品質を良好に保持できる光プリントヘッドを提供する。
【解決手段】光プリントヘッド３は、ベース部材１１と、ベース部材１１の上方に設けられた基板１２と、基板１２上に設けられ、複数の発光素子１４を一方向に沿って配列した発光素子アレイとをそれぞれ有する複数の光出射ヘッド１０を備える。複数の光出射ヘッド１０は、発光素子１４の配列方向に沿って並べられている。ベース部材１１と基板１２との間に、ベース部材１１と基板１２との間の間隔を調整する間隔調整手段１７をそれぞれ有する。
【解決手段】光プリントヘッド３は、ベース部材１１と、ベース部材１１の上方に設けられた基板１２と、基板１２上に設けられ、複数の発光素子１４を一方向に沿って配列した発光素子アレイとをそれぞれ有する複数の光出射ヘッド１０を備える。複数の光出射ヘッド１０は、発光素子１４の配列方向に沿って並べられている。ベース部材１１と基板１２との間に、ベース部材１１と基板１２との間の間隔を調整する間隔調整手段１７をそれぞれ有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プリンタ等の露光手段として用いる光プリントヘッド、およびこの光プリントヘッドを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真式プリンタ等の露光手段として、例えば、配列された多数の発光素子を有するＬＥＤアレイヘッド等の光プリントヘッドが用いられている。このような光プリントヘッドは、発光素子を外部からの画像データに基づいて選択的に発光させるとともに、その光を、レンズアレイを介して外部の感光体に照射させ、感光体の表面に静電潜像を形成する機能を有する。そして、感光体に形成された静電潜像は、現像等のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写及び定着させることにより、記録紙が記録される。
【０００３】
このような光プリントヘッドとして、複数の発光素子を回路基板に搭載した複数の光出射ヘッドを主走査方向に沿って配列するとともに、隣接する光出射ヘッド同士を副走査方向にずらして千鳥状に配置したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この光プリントヘッドは、例えばＡ０サイズの紙面等の比較的大型の記録媒体に対して印刷を行う場合に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２００１−３２８２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の光プリントヘッドは主走査方向における長さが長いために、主走査方向における感光体の真円度のずれや光プリントヘッドの自重によるたわみが発生しやすくなることから、主走査方向の長さ全体に渡って感光体と光プリントヘッドとの間の距離を一定に保持することが困難な場合がある。このような場合には、発光素子が発する光の焦点距離が変化して、印刷の品質が低下するという問題があった。
【０００６】
よって、主走査方向に渡って感光体と光プリントヘッドとの間隔を一定に保持し、印刷の品質を良好に保持できる光プリントヘッドおよびそれを用いた画像形成装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様による光プリントヘッドは、ベース部材と、前記ベース部材の上方に設けられた基板と、前記基板上に設けられ、複数の発光素子を一方向に沿って配列した発光素子アレイとをそれぞれ有する複数の光出射ヘッドを備える。前記複数の光出射ヘッドは、前記発光素子の配列方向に沿って並べられている。前記ベース部材と前記基板との間に、前記ベース部材と前記基板との間の間隔を調整する間隔調整手段をそれぞれ有する。
【０００８】
本発明の一態様による画像形成装置は、前記光プリントヘッドと、前記光プリントヘッドの前記発光素子アレイに対向して配置された感光体と、所定のデータが記憶されたメモリと、前記メモリに記憶されたデータに基づいて前記間隔調整手段による調整を制御する制御部とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様による光プリントヘッドによれば、主走査方向に渡って感光体と光プリントヘッドとの間隔を一定に保持し、印刷の品質を良好に保持できる光プリントヘッドを実現することができる。
【００１０】
本発明の一態様による画像形成装置によれば、印刷の品質を良好に保持できる画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態による光プリントヘッドを用いた画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】ＬＥＤヘッドの構成例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）の領域Ａにおける斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＢ１−Ｂ１線における断面図である。
【図３】図２（ｂ）のＢ２−Ｂ２線における断面図である。
【図４】図２（ｂ）のＢ２−Ｂ２線における断面の変形例を示す図である。
【図５】間隔調整手段の構成例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図６】図５の間隔調整手段の作用を説明するための図である。
【図７】画像形成装置の構成例を示す模式的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。まず、本発明の画像形成装置の一例について、概略の構成および機能を説明しておく。図１に示した画像形成装置Ｍは、電子写真感光体（以下、単に「感光体」ともいう。）１、帯電装置２、ＬＥＤヘッドユニット（光プリントヘッド）３、現像装置４、転写装置５、定着装置６、クリーニング装置７、および除電装置８を備えたものである。
【００１３】
電子写真感光体１は、画像信号に基づいた静電潜像およびトナー像が形成されるものであり、図１の矢印Ａ方向に回転可能とされている。電子写真感光体１は、円筒状基体１０の外周面に、感光層１１を形成したものである。円筒状基体１０は、少なくとも表面に導電性を有するものであり、たとえばアルミニウムなどにより形成されている。
【００１４】
感光層１１は、アモルファスシリコンなどの無機半導体や有機半導体から成る光導電層を被着させた構造を有しており、光導電層に光プリントヘッド３からの光が照射されると、光導電層の比抵抗を急激に低下させて、光導電層に所定の潜像を形成するものである。感光層１１はまた、円筒状基体１０からのキャリアの注入を阻止するためのキャリア注入阻止層や電子写真感光体１の表面を保護するための表面層を備えたものであってもよい。
【００１５】
帯電装置２は、電子写真感光体１の表面を、光導電層の種類に応じて、正極性または負極性に一様に帯電させるためのものである。電子写真感光体１の帯電電位は、通常、２００〜１０００Ｖとされる。
【００１６】
光プリントヘッド３は、電子写真感光体１の表面に静電潜像を形成するために、画像信号に応じて電子写真感光体１（感光層１１）の表面に光を照射するものである。光プリントヘッド３は、電子写真感光体１に対して、所定の距離だけ離間するようにして略平行に配置されている。光プリントヘッド３の詳細な構成については、後に詳述している。光プリントヘッド３には、画像形成装置Ｍの制御手段９に接続されたコネクタ９１が接続されている。光プリントヘッド３は、画像形成装置Ｍの制御手段９から送信される画像信号を、コネクタ９１から受け取り、この画像信号に応じて光を出射する。
【００１７】
制御手段９は、画像形成装置Ｍ全体の動作を制御する部位であり、例えば図示しないＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータで構成されている。制御手段９は、装置Ｍの外部から入力された画像信号を、光プリントヘッド３の駆動用信号に変換し、コネクタ９１を介して光プリントヘッド３に出力する。なお、本明細書において、外部から入力される画像信号と、光プリントヘッド３の駆動用信号とは、特に区別して記載しない（いずれも画像信号として記載している）。制御手段９は、また、装置Ｍのその他の各部（電子写真感光体１、帯電装置２、現像装置４、転写装置５、定着装置６、クリーニング装置７、および除電装置８等）とも接続されており、画像形成処理における各部の動作を制御する。制御手段９は、図示しない、例えばマウスやキーボード等からなる操作情報受付手段や、ＣＤ−ＲＯＭドライブやモデム等の画像信号受付手段等を有している。制御手段９は、外部から受け付けた操作指示および画像信号に応じて各部の動作を制御して、受け付けた画像信号に応じた画像を形成させる。
【００１８】
図１に示した現像装置４は、電子写真感光体１の静電潜像を現像してトナー像を形成するためのものである。この現像装置４は、現像剤を保持しているとともに、現像スリーブ４０を備えている。現像剤は、電子写真感光体１の表面に形成されるトナー像を構成するためのものであり、現像装置４において摩擦帯電させられる。現像剤としては、磁性キャリアと絶縁性トナーとから成る二成分系現像剤、あるいは磁性トナーから成る一成分系現像剤を使用することができる。
【００１９】
現像スリーブ４０は、電子写真感光体１と現像スリーブ４０との間の現像領域に現像剤を搬送する。現像装置４においては、現像スリーブ４０により摩擦帯電したトナーが一定の穂長に調整された磁気ブラシの形で搬送され、電子写真感光１と現像スリーブ４０との間の現像域において、このトナーによって静電潜像が現像されてトナー像が形成される。
【００２０】
転写装置５は、電子写真感光体１と転写装置５との間の転写領域に給紙された記録紙Ｐにトナー像を転写するためのものであり、転写用チャージャ５０および分離用チャージヤ５１を備えている。この転写装置５では、転写用チャージャ５０において記録紙Ｐの背面（非記録面）がトナー像とは逆極性に帯電され、この帯電電荷とトナー像との静電引力によって、記録紙Ｐ上にトナー像が転写される。転写装置５ではさらに、トナー像の転写と同時的に、分離用チャージャ５１において記録紙Ｐの背面が交流帯電させられ、記録紙Ｐが電子写真感光体１の表面から速やかに分離させられる。
【００２１】
定着装置６は、記録紙Ｐに転写されたトナー像を定着させるためのものであり、一対の定着ローラ６０，６１を備えている。この定着装置６では、一対のローラ６０、６１の間に記録紙Ｐを通過させることにより、熱、圧力などによって記録紙Ｐに対してトナー像が定着させられる。画像形成装置Ｍでは、このようにして、記録紙Ｐに画像が記録される。
【００２２】
クリーニング装置７は、電子写真感光体１の表面に残存するトナーを除去するためのものであり、クリーニングブレード７０を備えている。このクリーニング装置７では、クリーニングブレード７０によって、電子写真感光体１の表面に残存するトナーが掻き取られて回収される。クリーニング装置７において回収されたトナーは、現像装置４内にリサイクルするようにしてもよい。
【００２３】
除電装置８は、電子写真感光体１の表面電荷を除去するためのものである。この除電装置８は、たとえば光出射により、電子写真感光体１の表面電荷を除去するように構成されている。クリーニング装置７および除電装置８の動作によって、電子写真感光体１の表面の状態は、初期状態（すなわち、トナーが付着しておらず、かつ帯電していない状態）にリセットされ、帯電装置２から定着装置６に送られて、再び画像形成が施される。画像形成装置Ｍでは、このようにして、連続して供給される記録媒体Ｐに、画像を形成・記録する。
【００２４】
以下、本発明の光プリントヘッドの一例である光プリントヘッド３について、より詳細に説明する。
【００２５】
図２は、光プリントヘッド３の構成例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）の領域Ａにおける斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＢ１−Ｂ１線における断面図である。また、図３は、（ｂ）のＢ２−Ｂ２線における断面図である。図２（ａ）に示すように、光プリントヘッド３は、複数の光出射ヘッド１０を有する。これらの光出射ヘッド１０は、主走査方向に沿って並べられている。また、複数の光出射ヘッド１０の主走査方向における端部は、副走査方向に重なるように配置されている。ここで、主走査方向は、図１において紙面に垂直な方向であって、図２（ａ）において左右方向である。また、副走査方向は、主走査方向と光出射ヘッド１０からの光の出射方向（図１に矢印で示している）との双方に垂直な方向であり、図２（ａ）における上下方向である。
【００２６】
図２および図３に示すように、光出射ヘッド１０は、ベース部材１１と、ベース部材１１上に設けられた基板１２とを有する。基板１２は、ベース基板１２aとそのベース基板１２a上に設けられた回路基板１２ｂとを有する。回路基板１２ｂ上には、ドライバＩＣ１３と、回路基板１２ｂに設けられた図示しない配線と電気的に接続された発光素子１４とが設けられている。また、回路基板１２ｂには、レンズフォルダ１５が取り付けられている。レンズフォルダ１５には、ロッドレンズアレイ１６が取り付けられている。ロッドレンズアレイ１６は、発光素子１４から出射した光を透過して所定位置に結像する複数のロッドレンズを有している。さらに、光出射ヘッド１０は、ベース部材１１とベース基板１２aとの間に、ベース部材１１とベース基板１２aとの間、すなわちベース部材１１と基板１２との間隔を調整する間隔調整手段１７を有する。この間隔調整手段１７は、各光出射ヘッド１０の主走査方向における両端部に設けられている。
【００２７】
ベース基板１２ａは、主走査方向に垂直な断面がＬ字型形状をしている。具体的には、回路基板１２ｂを搭載する平板状の第１部分と、第１部分と垂直な角度をなす第２部分とを有する。間隔調整手段１７は、ベース部材１１とベース基板１２ａの第１部分との間に設けられる。
【００２８】
回路基板１２ｂの上面には、複数の発光素子１４が主走査方向に沿って配列されている。図示していないが、具体的には、回路基板１２ｂの上面に、複数の発光素子が一方向に沿って配列された１以上の発光素子アレイが主走査方向に配列されている。ここで、「一方向に沿って配列された」とは、一方向に沿って直線状に配列された場合のみを言うのではなく、一方向に沿って千鳥状に配列された場合も含む。
【００２９】
ベース部材１１とベース基板１２ｂとの間に設けられた間隔調整手段１７は、主走査方向および副走査方向に共に垂直な方向における長さが変化する。これにより、ベース部材１１と回路基板１２aとの間の間隔が調整される。
【００３０】
また、図３に示すように、ベース基板１２ｂの主走査方向における両端部には、主走査方向および副走査方向に垂直な方向（Ｚ方向）に延在する長孔１８が設けられている。具体的には、この長穴１８は、ベース基板１２ａの第２部分に設けられている。長孔１８の開口部は、ベース基板１２ｂのベース部材１１に対向する表面に位置する。この長孔１８には、ピン部材１９が挿入されている。ピン部材１９の一方の端部はベース部材１１に固定されている。間隔調整手段１７のＺ方向における長さが変化するとき、ベース基板１２ｂは、ベース部材１１に対し、このピン部材１９に沿って移動可能である。また、ピン部材１９と長孔１８の内壁との間には隙間（図示しない）がある。これにより、主走査方向における両端部において間隔調整手段１７の長さが異なった場合に、ベース基板１２ｂがベース部材１１に対して傾いて位置することが可能になる。
【００３１】
なお、ベース部材１１、ベース基板１２ａ、およびピン部材１９は、それぞれ、例えばアルミニウムからなる。
【００３２】
また、図４に示すように、ベース部材１１およびベース基板１２aは、主走査方向に垂直な断面がそれぞれＬ字型形状をしていてもよい。その場合、ベース部材１１とベース基板１２aは、主走査方向に垂直な断面において、一方のＬ字とそのＬ字を１８０度回転させた他方のＬ字とが接続されるように、互いに組み合わされてもよい。
【００３３】
図４に示した構成の場合、図３に示した構成と比較して、長孔１８およびピン部材１９の長さを長くすることができるため、ベース部材１１に対するベース基板１２ｂの移動量を大きくすることができる。その結果、ベース部材１１とベース基板１２ｂとの間の間隔の調整範囲をより大きくすることができる。
【００３４】
間隔調整手段１７は、例えば、圧電素子である。圧電素子に電圧を印加することにより、この圧電素子は伸縮し、ベース基板１２ｂとベース部材１１との間の間隔を調整することができる。
【００３５】
間隔調整手段１７が圧電素子である場合、圧電素子が伸縮する方向、すなわちＺ方向における圧電素子の端部に電極が設けられる。これらの電極は、ベース部材１１およびベース基板１２ａに接している。なお、ベース部材１１およびベース基板１２ａが導電性を有する場合には、圧電素子の電極が接触する部分を絶縁性の膜で覆う等の処理が必要である。また、圧電素子の電極に接続される配線とベース部材１１又はベース基板１２ａとを絶縁するために、ベース部材１１又はベース基板１２ａが接する部分には絶縁層が形成される。例えば、ベース部材１１又はベース基板１２ａがアルミニウムからなる場合には、部分的にアルマイト処理をして絶縁処理を行ってもよい。
【００３６】
さらに、ベース基板１２ａの発光素子１４が設けられる上面又はベース部材１１の側面に、圧電素子を駆動するために用いられる配線基板（以下、「駆動用配線基板」という。）が設けられてもよい。この場合、圧電素子の電極は、例えばベース部材１１又はベース基板１２ａを貫通する貫通孔の内部を通過する配線を介して外部の電源に接続される。この場合、ベース部材１１又はベース基板１２ａを貫通する貫通孔の内周面は、アルマイト処理等を行うことにより、絶縁性に保持される。なお、電源は、図１の制御手段９に設けられてよい。
【００３７】
また、間隔調整手段１７は、例えば、上下方向に伸縮可能な部材であってもよい。図５に示すように、間隔調整手段１７は、ベース部材１１とベース基板１２ｂとの間に設けられた支持部２０と、該支持部２０に取り付けられた矩形状の可動部２１とを有する。可動部２１は、支持部２０の両側に位置する第１端部Ｔ１と第２端部Ｔ２とを有する。第１端部Ｔ１および第２端部Ｔ２は、支持部２０を支点として、Ｚ方向に変位する。すなわち、可動部２１は、支持部２０を支点として両端部Ｔ１，Ｔ２が上下に移動する、いわゆるシーソーのような動作をする。
【００３８】
ここで、支持部２０および可動部２１は、筐体Ｂに収容されている。筐体Ｂは、ベース部材１１の上面（ベース基板１２ｂに対向する表面）上に設けられる。筐体Ｂの上面には開口部Ｈが設けられている。可動部２１の一方の端部である第１端部Ｔ１は、開口部Ｈから突出した状態で、Ｚ方向に変位する。一方、可動部２１の第２端部Ｔ２は、筐体Ｂの内部でＺ方向に変位する。支持部２０は棒状であり、その両端部が筐体Ｂの側面に取り付けられている。ここで、筐体Ｂは、例えば樹脂からなり、支持部および可動部２１は、例えば金属からなる。
【００３９】
なお、第１端部Ｔ１と第２端部Ｔ２とを結んだ直線（可動部２１の長手方向）は、主走査方向に平行であり、支持部２０の長手方向は、副走査方向に平行である。ただし、第１端部Ｔ１と第２端部Ｔ２がＺ方向に上下に変位するのであれば、可動部２１の長手方向が副走査方向に平行で、支持部２０の長手方向が主走査方向に平行であってもよい。
【００４０】
また、間隔調整手段１７は、Ｚ方向に伸縮する圧電素子２２を有する。圧電素子２２の一方の端部（Ｚ方向における上側端部）は、筐体Ｂの内面に固定され、他方の端部（Ｚ方向における下側端部）は、可動部２１の第２の端部Ｔ２に固定されている。このとき、圧電素子２２が伸張すると、筐体Ｂの内面と可動部２１の第２端部Ｔ２との間の距離が大きくなり、第２端部Ｔ２に上方から押圧力が加わる。可動部２１は、第２端部Ｔ２に上記押圧力が加わると、支持部２０を支点とした梃子の原理によって、第１端部Ｔ１がZ方向に沿って上方に変位し、ベース基板１２ｂを持ち上げる。ベース基板１２ｂは、第１端部Ｔ１に接触する部位がＺ方向に沿って上方に変位する。
【００４１】
一方、圧電素子２２が縮むと、可動部２１の第２端部Ｔ２に上方から加わる押圧力が小さくなり、第２端部Ｔ２がＺ方向に沿って上方に変位する。すると、第２端部Ｔ２の変位に応じて、第１端部Ｔ1がZ方向に沿って下方に変位する。その結果、ベース基板１２ｂは、第１端部Ｔ１に接触する部位がＺ方向に沿って下方に変位し、ベース部材１１とベース基板１２ｂとの間の距離が小さくなる。なお、支持部２０と第２端部Ｔ２との間の距離は、支持部２０と第１端部Ｔ1との間の距離よりも小さくすることが好ましい。
【００４２】
また、Ｚ方向において可動部２１の第２端部Ｔ２に関して圧電素子２２とは反対側にバネ部２３が設けられる。このバネ部２３は、可動部２１の第２端部Ｔ２に接続される。可動部２１の第２端部Ｔ２は、圧電素子２２から押圧力が加えられるとともに、バネ部２３からは反力が加えられる。これにより、第１端部Ｔ２は、圧電素子２２の伸縮量に応じた位置に安定的に固定される。
【００４３】
また、圧電素子２２の表面には電極が接続される。これらの電極は、先に説明したように、配線を介して外部の電源に接続されてよい。この電源は、図１の制御手段９に設けられてよい。
【００４４】
なお、上述の説明では、可動部２１の第１端部Ｔ１をベース基板１２ｂに取り付けたが、ベース部材１１に取り付けてもよい。この場合は、筐体Ｂがベース基板１２ｂの裏面（ベース部材１１に対向する面）上に設けられ、筐体Ｂの開口部Ｈがベース部材１１に対向して位置する。そして、可動体２１の第１端部Ｔ１をＺ方向に変位させることにより、ベース部材１１をＺ方向に変位させる。
【００４５】
図５に示した構成によれば、圧電素子２２の伸張量が小さくても、可動部２１を利用して、ベース部材１１とベース基板１２ｂとの間の距離を大きくすることができる。この構成によれば、圧電素子２２に印加する電圧量を小さくすることができ、結果として、消費電力を低減することができる。
【００４６】
具体的には、圧電素子２２の伸縮により、その伸縮方向における厚みの変動量は１０μｍ程度であるが、図５の構成によれば、その変動量を５０μｍから１００μｍ程度に拡大することができる。
【００４７】
図６は、間隔調整手段１７として図５の構成を用いた場合の間隔調整手段１７の作用を説明するための図である。ここで、ベース部材１１と基板１２は、図４に示した構成を有するものとした。そして、ベース基板１２ａのベース部材１１に対する移動を説明するために、図６に示した断面には存在しないベース基板１２ａの一部およびピン部材１９を点線で示した。図６に示すように、主走査方向における光出射ヘッド１０の両端部においてベース部材１１と基板１２との間の長さを異ならせることにより、発光素子４が搭載された回路基板１２ｂの表面を水平方向に対して傾けることができる。よって、例えば主走査方向における感光体１の真円度が異なる場合でも、その真円度のずれに応じて回路基板１２ｂの表面を水平方向から傾けることにより、感光体１の表面と光出射ヘッド１０との間の距離を一定に保持することができる。また、各光出射ヘッド１０について感光体１の表面と光出射ヘッド１０との間の距離を一定に保持することができるため、光出射ヘッド１０を主走査方向に並べた光プリントヘッド３と感光体１との間の距離も一定に保持することができる。なお、光出射ヘッド１０ごとに、感光体１の表面と光出射ヘッド１０との間の距離を調整することができるため、例えば主走査方向において局所的に感光体１の真円度がずれている場合などでも、その部位に対応する感光体１の表面と光出射ヘッド１０との間の距離を調整することができる。
【００４８】
また、図６等では、主走査方向における光出射ヘッド１０の両端部に間隔調整手段１７を設けたが、一方の端部に間隔調整手段１７を設け、他方の端部にスペーサを設けてもよい。その場合は、他方の端部における感光体１の表面と光出社ヘッドとの間の間隔は一定に保たれ、一方の端部の上記間隔のみが調整される。
【００４９】
なお、感光体１の主走査方向における真円度や光プリントヘッド３の自重によるたわみは、画像形成装置Mを組み立てる前に予め測定しておくことができる。例えば、真円度に関して言えば、感光体１において真円度がずれている部位の位置データと、感光体１が回転した場合のその部位における表面のZ方向における位置又はZ方向における変位量（ずれ量）等のデータとをメモリに保存しておく。そして、光プリントヘッド１を組み立てた後は、感光体１の回転角を測定しながら動作を行う。この回転角に応じて、メモリに保存されている位置データを読み出し、その位置データに応じて間隔調整手段１７を制御する。これにより、感光体１の真円度に応じて、感光体１と発光素子１４との間の距離を変化させることができる。
【００５０】
具体的には、図７に示すように、画像形成装置Mは、感光体１の回転角を測定する測定装置３０と、位置データを記憶しているメモリ３１と、位置データに応じて間隔調整手段１７を制御する制御部３２とを有する。なお、間隔調整手段１７が圧電素子の伸縮により、ベース部材１１とベース基板１２ｂとの間の距離を変化させる場合、制御部３２は、圧電素子に印加される電圧の値を変化させて出力する。なお、測定装置３０、メモリ３１、制御部３２は、図１の制御手段９に含まれてよい。
【００５１】
同様に、光プリントヘッド３の自重によるたわみに関して言えば、光プリントヘッド３のたわむ部位の位置データと、その部位における使用時間に応じたたわみ量等のデータとをメモリ３１に保存しておく。そして、画像形成装置Mを組み立てた後は、制御部３２が、使用時間に応じてメモリ３０に保存されている位置データおよびたわみ量等のデータを読み出し、それらのデータに応じて間隔調整手段１７を制御する。これにより、光プリントヘッド３のたわみに応じて、感光体１と発光素子１４との間の距離を変化させることができる。なお、この場合には、図７の測定装置３１は無くてもよい。
【００５２】
また、感光体１の真円度や光プリッとヘッド３の自重によるたわみに限らず、例えば各光出射ヘッド１０が有するロッドレンズアレイ１６の焦点深度のデータを予め測定しておいてもよい。すなわち、ロッドレンズアレイ１６を構成するレンズによって焦点深度が異なる場合でも、そのレンズの焦点深度に応じて感光体１と発光素子１４との間の距離を制御することができる、また、いくつかのデータを組み合わせて、間隔調整手段１７を制御してもよい。例えば、感光体１の真円度のデータとロッドレンズアレイ１６の焦点深度のデータとを組み合わせて、各光出射ヘッド１０について感光体１と発光素子１４との間の距離の最適値を算出し、その算出値に応じて間隔調整手段１７を制御してもよい。
【００５３】
さらに、本実施の形態による光プリントヘッドの構成によれば、画像形成装置Mを組み立てた後で、感光体１の真円度のずれや光プリントヘッド３の自重によるたわみを測定しながら、その測定値に基づいて間隔調整手段１７を制御することにより、感光体１と発光素子１４との間の距離を変化させることもできる。
【００５４】
また、画像形成装置Ｍを組み立てた後で、例えば温度等の外部環境の状態が変化した場合でも、その変化に応じて間隔調整手段１７を制御することにより、感光体１と発光素子１４との間の距離を変化させることができる。これにより、例えば温度変化によって各光出射ヘッド１０の基板１２が変形した場合でも、主走査方向に渡って感光体１と発光素子１４との間の距離を一定に保持することが可能になる。
【符号の説明】
【００５５】
３ ＬＥＤヘッドユニット
１０ 光出射ヘッド
１１ ベース部材
１２ａ ベース基板
１２ｂ 回路基板
１３ ドライバＩＣ
１４ 発光素子
１５ レンズフォルダ
１６ ロッドレンズアレイ
１７ 間隔調整手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プリンタ等の露光手段として用いる光プリントヘッド、およびこの光プリントヘッドを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真式プリンタ等の露光手段として、例えば、配列された多数の発光素子を有するＬＥＤアレイヘッド等の光プリントヘッドが用いられている。このような光プリントヘッドは、発光素子を外部からの画像データに基づいて選択的に発光させるとともに、その光を、レンズアレイを介して外部の感光体に照射させ、感光体の表面に静電潜像を形成する機能を有する。そして、感光体に形成された静電潜像は、現像等のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写及び定着させることにより、記録紙が記録される。
【０００３】
このような光プリントヘッドとして、複数の発光素子を回路基板に搭載した複数の光出射ヘッドを主走査方向に沿って配列するとともに、隣接する光出射ヘッド同士を副走査方向にずらして千鳥状に配置したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この光プリントヘッドは、例えばＡ０サイズの紙面等の比較的大型の記録媒体に対して印刷を行う場合に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２００１−３２８２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の光プリントヘッドは主走査方向における長さが長いために、主走査方向における感光体の真円度のずれや光プリントヘッドの自重によるたわみが発生しやすくなることから、主走査方向の長さ全体に渡って感光体と光プリントヘッドとの間の距離を一定に保持することが困難な場合がある。このような場合には、発光素子が発する光の焦点距離が変化して、印刷の品質が低下するという問題があった。
【０００６】
よって、主走査方向に渡って感光体と光プリントヘッドとの間隔を一定に保持し、印刷の品質を良好に保持できる光プリントヘッドおよびそれを用いた画像形成装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様による光プリントヘッドは、ベース部材と、前記ベース部材の上方に設けられた基板と、前記基板上に設けられ、複数の発光素子を一方向に沿って配列した発光素子アレイとをそれぞれ有する複数の光出射ヘッドを備える。前記複数の光出射ヘッドは、前記発光素子の配列方向に沿って並べられている。前記ベース部材と前記基板との間に、前記ベース部材と前記基板との間の間隔を調整する間隔調整手段をそれぞれ有する。
【０００８】
本発明の一態様による画像形成装置は、前記光プリントヘッドと、前記光プリントヘッドの前記発光素子アレイに対向して配置された感光体と、所定のデータが記憶されたメモリと、前記メモリに記憶されたデータに基づいて前記間隔調整手段による調整を制御する制御部とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様による光プリントヘッドによれば、主走査方向に渡って感光体と光プリントヘッドとの間隔を一定に保持し、印刷の品質を良好に保持できる光プリントヘッドを実現することができる。
【００１０】
本発明の一態様による画像形成装置によれば、印刷の品質を良好に保持できる画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態による光プリントヘッドを用いた画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】ＬＥＤヘッドの構成例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）の領域Ａにおける斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＢ１−Ｂ１線における断面図である。
【図３】図２（ｂ）のＢ２−Ｂ２線における断面図である。
【図４】図２（ｂ）のＢ２−Ｂ２線における断面の変形例を示す図である。
【図５】間隔調整手段の構成例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図６】図５の間隔調整手段の作用を説明するための図である。
【図７】画像形成装置の構成例を示す模式的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。まず、本発明の画像形成装置の一例について、概略の構成および機能を説明しておく。図１に示した画像形成装置Ｍは、電子写真感光体（以下、単に「感光体」ともいう。）１、帯電装置２、ＬＥＤヘッドユニット（光プリントヘッド）３、現像装置４、転写装置５、定着装置６、クリーニング装置７、および除電装置８を備えたものである。
【００１３】
電子写真感光体１は、画像信号に基づいた静電潜像およびトナー像が形成されるものであり、図１の矢印Ａ方向に回転可能とされている。電子写真感光体１は、円筒状基体１０の外周面に、感光層１１を形成したものである。円筒状基体１０は、少なくとも表面に導電性を有するものであり、たとえばアルミニウムなどにより形成されている。
【００１４】
感光層１１は、アモルファスシリコンなどの無機半導体や有機半導体から成る光導電層を被着させた構造を有しており、光導電層に光プリントヘッド３からの光が照射されると、光導電層の比抵抗を急激に低下させて、光導電層に所定の潜像を形成するものである。感光層１１はまた、円筒状基体１０からのキャリアの注入を阻止するためのキャリア注入阻止層や電子写真感光体１の表面を保護するための表面層を備えたものであってもよい。
【００１５】
帯電装置２は、電子写真感光体１の表面を、光導電層の種類に応じて、正極性または負極性に一様に帯電させるためのものである。電子写真感光体１の帯電電位は、通常、２００〜１０００Ｖとされる。
【００１６】
光プリントヘッド３は、電子写真感光体１の表面に静電潜像を形成するために、画像信号に応じて電子写真感光体１（感光層１１）の表面に光を照射するものである。光プリントヘッド３は、電子写真感光体１に対して、所定の距離だけ離間するようにして略平行に配置されている。光プリントヘッド３の詳細な構成については、後に詳述している。光プリントヘッド３には、画像形成装置Ｍの制御手段９に接続されたコネクタ９１が接続されている。光プリントヘッド３は、画像形成装置Ｍの制御手段９から送信される画像信号を、コネクタ９１から受け取り、この画像信号に応じて光を出射する。
【００１７】
制御手段９は、画像形成装置Ｍ全体の動作を制御する部位であり、例えば図示しないＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータで構成されている。制御手段９は、装置Ｍの外部から入力された画像信号を、光プリントヘッド３の駆動用信号に変換し、コネクタ９１を介して光プリントヘッド３に出力する。なお、本明細書において、外部から入力される画像信号と、光プリントヘッド３の駆動用信号とは、特に区別して記載しない（いずれも画像信号として記載している）。制御手段９は、また、装置Ｍのその他の各部（電子写真感光体１、帯電装置２、現像装置４、転写装置５、定着装置６、クリーニング装置７、および除電装置８等）とも接続されており、画像形成処理における各部の動作を制御する。制御手段９は、図示しない、例えばマウスやキーボード等からなる操作情報受付手段や、ＣＤ−ＲＯＭドライブやモデム等の画像信号受付手段等を有している。制御手段９は、外部から受け付けた操作指示および画像信号に応じて各部の動作を制御して、受け付けた画像信号に応じた画像を形成させる。
【００１８】
図１に示した現像装置４は、電子写真感光体１の静電潜像を現像してトナー像を形成するためのものである。この現像装置４は、現像剤を保持しているとともに、現像スリーブ４０を備えている。現像剤は、電子写真感光体１の表面に形成されるトナー像を構成するためのものであり、現像装置４において摩擦帯電させられる。現像剤としては、磁性キャリアと絶縁性トナーとから成る二成分系現像剤、あるいは磁性トナーから成る一成分系現像剤を使用することができる。
【００１９】
現像スリーブ４０は、電子写真感光体１と現像スリーブ４０との間の現像領域に現像剤を搬送する。現像装置４においては、現像スリーブ４０により摩擦帯電したトナーが一定の穂長に調整された磁気ブラシの形で搬送され、電子写真感光１と現像スリーブ４０との間の現像域において、このトナーによって静電潜像が現像されてトナー像が形成される。
【００２０】
転写装置５は、電子写真感光体１と転写装置５との間の転写領域に給紙された記録紙Ｐにトナー像を転写するためのものであり、転写用チャージャ５０および分離用チャージヤ５１を備えている。この転写装置５では、転写用チャージャ５０において記録紙Ｐの背面（非記録面）がトナー像とは逆極性に帯電され、この帯電電荷とトナー像との静電引力によって、記録紙Ｐ上にトナー像が転写される。転写装置５ではさらに、トナー像の転写と同時的に、分離用チャージャ５１において記録紙Ｐの背面が交流帯電させられ、記録紙Ｐが電子写真感光体１の表面から速やかに分離させられる。
【００２１】
定着装置６は、記録紙Ｐに転写されたトナー像を定着させるためのものであり、一対の定着ローラ６０，６１を備えている。この定着装置６では、一対のローラ６０、６１の間に記録紙Ｐを通過させることにより、熱、圧力などによって記録紙Ｐに対してトナー像が定着させられる。画像形成装置Ｍでは、このようにして、記録紙Ｐに画像が記録される。
【００２２】
クリーニング装置７は、電子写真感光体１の表面に残存するトナーを除去するためのものであり、クリーニングブレード７０を備えている。このクリーニング装置７では、クリーニングブレード７０によって、電子写真感光体１の表面に残存するトナーが掻き取られて回収される。クリーニング装置７において回収されたトナーは、現像装置４内にリサイクルするようにしてもよい。
【００２３】
除電装置８は、電子写真感光体１の表面電荷を除去するためのものである。この除電装置８は、たとえば光出射により、電子写真感光体１の表面電荷を除去するように構成されている。クリーニング装置７および除電装置８の動作によって、電子写真感光体１の表面の状態は、初期状態（すなわち、トナーが付着しておらず、かつ帯電していない状態）にリセットされ、帯電装置２から定着装置６に送られて、再び画像形成が施される。画像形成装置Ｍでは、このようにして、連続して供給される記録媒体Ｐに、画像を形成・記録する。
【００２４】
以下、本発明の光プリントヘッドの一例である光プリントヘッド３について、より詳細に説明する。
【００２５】
図２は、光プリントヘッド３の構成例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）の領域Ａにおける斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＢ１−Ｂ１線における断面図である。また、図３は、（ｂ）のＢ２−Ｂ２線における断面図である。図２（ａ）に示すように、光プリントヘッド３は、複数の光出射ヘッド１０を有する。これらの光出射ヘッド１０は、主走査方向に沿って並べられている。また、複数の光出射ヘッド１０の主走査方向における端部は、副走査方向に重なるように配置されている。ここで、主走査方向は、図１において紙面に垂直な方向であって、図２（ａ）において左右方向である。また、副走査方向は、主走査方向と光出射ヘッド１０からの光の出射方向（図１に矢印で示している）との双方に垂直な方向であり、図２（ａ）における上下方向である。
【００２６】
図２および図３に示すように、光出射ヘッド１０は、ベース部材１１と、ベース部材１１上に設けられた基板１２とを有する。基板１２は、ベース基板１２aとそのベース基板１２a上に設けられた回路基板１２ｂとを有する。回路基板１２ｂ上には、ドライバＩＣ１３と、回路基板１２ｂに設けられた図示しない配線と電気的に接続された発光素子１４とが設けられている。また、回路基板１２ｂには、レンズフォルダ１５が取り付けられている。レンズフォルダ１５には、ロッドレンズアレイ１６が取り付けられている。ロッドレンズアレイ１６は、発光素子１４から出射した光を透過して所定位置に結像する複数のロッドレンズを有している。さらに、光出射ヘッド１０は、ベース部材１１とベース基板１２aとの間に、ベース部材１１とベース基板１２aとの間、すなわちベース部材１１と基板１２との間隔を調整する間隔調整手段１７を有する。この間隔調整手段１７は、各光出射ヘッド１０の主走査方向における両端部に設けられている。
【００２７】
ベース基板１２ａは、主走査方向に垂直な断面がＬ字型形状をしている。具体的には、回路基板１２ｂを搭載する平板状の第１部分と、第１部分と垂直な角度をなす第２部分とを有する。間隔調整手段１７は、ベース部材１１とベース基板１２ａの第１部分との間に設けられる。
【００２８】
回路基板１２ｂの上面には、複数の発光素子１４が主走査方向に沿って配列されている。図示していないが、具体的には、回路基板１２ｂの上面に、複数の発光素子が一方向に沿って配列された１以上の発光素子アレイが主走査方向に配列されている。ここで、「一方向に沿って配列された」とは、一方向に沿って直線状に配列された場合のみを言うのではなく、一方向に沿って千鳥状に配列された場合も含む。
【００２９】
ベース部材１１とベース基板１２ｂとの間に設けられた間隔調整手段１７は、主走査方向および副走査方向に共に垂直な方向における長さが変化する。これにより、ベース部材１１と回路基板１２aとの間の間隔が調整される。
【００３０】
また、図３に示すように、ベース基板１２ｂの主走査方向における両端部には、主走査方向および副走査方向に垂直な方向（Ｚ方向）に延在する長孔１８が設けられている。具体的には、この長穴１８は、ベース基板１２ａの第２部分に設けられている。長孔１８の開口部は、ベース基板１２ｂのベース部材１１に対向する表面に位置する。この長孔１８には、ピン部材１９が挿入されている。ピン部材１９の一方の端部はベース部材１１に固定されている。間隔調整手段１７のＺ方向における長さが変化するとき、ベース基板１２ｂは、ベース部材１１に対し、このピン部材１９に沿って移動可能である。また、ピン部材１９と長孔１８の内壁との間には隙間（図示しない）がある。これにより、主走査方向における両端部において間隔調整手段１７の長さが異なった場合に、ベース基板１２ｂがベース部材１１に対して傾いて位置することが可能になる。
【００３１】
なお、ベース部材１１、ベース基板１２ａ、およびピン部材１９は、それぞれ、例えばアルミニウムからなる。
【００３２】
また、図４に示すように、ベース部材１１およびベース基板１２aは、主走査方向に垂直な断面がそれぞれＬ字型形状をしていてもよい。その場合、ベース部材１１とベース基板１２aは、主走査方向に垂直な断面において、一方のＬ字とそのＬ字を１８０度回転させた他方のＬ字とが接続されるように、互いに組み合わされてもよい。
【００３３】
図４に示した構成の場合、図３に示した構成と比較して、長孔１８およびピン部材１９の長さを長くすることができるため、ベース部材１１に対するベース基板１２ｂの移動量を大きくすることができる。その結果、ベース部材１１とベース基板１２ｂとの間の間隔の調整範囲をより大きくすることができる。
【００３４】
間隔調整手段１７は、例えば、圧電素子である。圧電素子に電圧を印加することにより、この圧電素子は伸縮し、ベース基板１２ｂとベース部材１１との間の間隔を調整することができる。
【００３５】
間隔調整手段１７が圧電素子である場合、圧電素子が伸縮する方向、すなわちＺ方向における圧電素子の端部に電極が設けられる。これらの電極は、ベース部材１１およびベース基板１２ａに接している。なお、ベース部材１１およびベース基板１２ａが導電性を有する場合には、圧電素子の電極が接触する部分を絶縁性の膜で覆う等の処理が必要である。また、圧電素子の電極に接続される配線とベース部材１１又はベース基板１２ａとを絶縁するために、ベース部材１１又はベース基板１２ａが接する部分には絶縁層が形成される。例えば、ベース部材１１又はベース基板１２ａがアルミニウムからなる場合には、部分的にアルマイト処理をして絶縁処理を行ってもよい。
【００３６】
さらに、ベース基板１２ａの発光素子１４が設けられる上面又はベース部材１１の側面に、圧電素子を駆動するために用いられる配線基板（以下、「駆動用配線基板」という。）が設けられてもよい。この場合、圧電素子の電極は、例えばベース部材１１又はベース基板１２ａを貫通する貫通孔の内部を通過する配線を介して外部の電源に接続される。この場合、ベース部材１１又はベース基板１２ａを貫通する貫通孔の内周面は、アルマイト処理等を行うことにより、絶縁性に保持される。なお、電源は、図１の制御手段９に設けられてよい。
【００３７】
また、間隔調整手段１７は、例えば、上下方向に伸縮可能な部材であってもよい。図５に示すように、間隔調整手段１７は、ベース部材１１とベース基板１２ｂとの間に設けられた支持部２０と、該支持部２０に取り付けられた矩形状の可動部２１とを有する。可動部２１は、支持部２０の両側に位置する第１端部Ｔ１と第２端部Ｔ２とを有する。第１端部Ｔ１および第２端部Ｔ２は、支持部２０を支点として、Ｚ方向に変位する。すなわち、可動部２１は、支持部２０を支点として両端部Ｔ１，Ｔ２が上下に移動する、いわゆるシーソーのような動作をする。
【００３８】
ここで、支持部２０および可動部２１は、筐体Ｂに収容されている。筐体Ｂは、ベース部材１１の上面（ベース基板１２ｂに対向する表面）上に設けられる。筐体Ｂの上面には開口部Ｈが設けられている。可動部２１の一方の端部である第１端部Ｔ１は、開口部Ｈから突出した状態で、Ｚ方向に変位する。一方、可動部２１の第２端部Ｔ２は、筐体Ｂの内部でＺ方向に変位する。支持部２０は棒状であり、その両端部が筐体Ｂの側面に取り付けられている。ここで、筐体Ｂは、例えば樹脂からなり、支持部および可動部２１は、例えば金属からなる。
【００３９】
なお、第１端部Ｔ１と第２端部Ｔ２とを結んだ直線（可動部２１の長手方向）は、主走査方向に平行であり、支持部２０の長手方向は、副走査方向に平行である。ただし、第１端部Ｔ１と第２端部Ｔ２がＺ方向に上下に変位するのであれば、可動部２１の長手方向が副走査方向に平行で、支持部２０の長手方向が主走査方向に平行であってもよい。
【００４０】
また、間隔調整手段１７は、Ｚ方向に伸縮する圧電素子２２を有する。圧電素子２２の一方の端部（Ｚ方向における上側端部）は、筐体Ｂの内面に固定され、他方の端部（Ｚ方向における下側端部）は、可動部２１の第２の端部Ｔ２に固定されている。このとき、圧電素子２２が伸張すると、筐体Ｂの内面と可動部２１の第２端部Ｔ２との間の距離が大きくなり、第２端部Ｔ２に上方から押圧力が加わる。可動部２１は、第２端部Ｔ２に上記押圧力が加わると、支持部２０を支点とした梃子の原理によって、第１端部Ｔ１がZ方向に沿って上方に変位し、ベース基板１２ｂを持ち上げる。ベース基板１２ｂは、第１端部Ｔ１に接触する部位がＺ方向に沿って上方に変位する。
【００４１】
一方、圧電素子２２が縮むと、可動部２１の第２端部Ｔ２に上方から加わる押圧力が小さくなり、第２端部Ｔ２がＺ方向に沿って上方に変位する。すると、第２端部Ｔ２の変位に応じて、第１端部Ｔ1がZ方向に沿って下方に変位する。その結果、ベース基板１２ｂは、第１端部Ｔ１に接触する部位がＺ方向に沿って下方に変位し、ベース部材１１とベース基板１２ｂとの間の距離が小さくなる。なお、支持部２０と第２端部Ｔ２との間の距離は、支持部２０と第１端部Ｔ1との間の距離よりも小さくすることが好ましい。
【００４２】
また、Ｚ方向において可動部２１の第２端部Ｔ２に関して圧電素子２２とは反対側にバネ部２３が設けられる。このバネ部２３は、可動部２１の第２端部Ｔ２に接続される。可動部２１の第２端部Ｔ２は、圧電素子２２から押圧力が加えられるとともに、バネ部２３からは反力が加えられる。これにより、第１端部Ｔ２は、圧電素子２２の伸縮量に応じた位置に安定的に固定される。
【００４３】
また、圧電素子２２の表面には電極が接続される。これらの電極は、先に説明したように、配線を介して外部の電源に接続されてよい。この電源は、図１の制御手段９に設けられてよい。
【００４４】
なお、上述の説明では、可動部２１の第１端部Ｔ１をベース基板１２ｂに取り付けたが、ベース部材１１に取り付けてもよい。この場合は、筐体Ｂがベース基板１２ｂの裏面（ベース部材１１に対向する面）上に設けられ、筐体Ｂの開口部Ｈがベース部材１１に対向して位置する。そして、可動体２１の第１端部Ｔ１をＺ方向に変位させることにより、ベース部材１１をＺ方向に変位させる。
【００４５】
図５に示した構成によれば、圧電素子２２の伸張量が小さくても、可動部２１を利用して、ベース部材１１とベース基板１２ｂとの間の距離を大きくすることができる。この構成によれば、圧電素子２２に印加する電圧量を小さくすることができ、結果として、消費電力を低減することができる。
【００４６】
具体的には、圧電素子２２の伸縮により、その伸縮方向における厚みの変動量は１０μｍ程度であるが、図５の構成によれば、その変動量を５０μｍから１００μｍ程度に拡大することができる。
【００４７】
図６は、間隔調整手段１７として図５の構成を用いた場合の間隔調整手段１７の作用を説明するための図である。ここで、ベース部材１１と基板１２は、図４に示した構成を有するものとした。そして、ベース基板１２ａのベース部材１１に対する移動を説明するために、図６に示した断面には存在しないベース基板１２ａの一部およびピン部材１９を点線で示した。図６に示すように、主走査方向における光出射ヘッド１０の両端部においてベース部材１１と基板１２との間の長さを異ならせることにより、発光素子４が搭載された回路基板１２ｂの表面を水平方向に対して傾けることができる。よって、例えば主走査方向における感光体１の真円度が異なる場合でも、その真円度のずれに応じて回路基板１２ｂの表面を水平方向から傾けることにより、感光体１の表面と光出射ヘッド１０との間の距離を一定に保持することができる。また、各光出射ヘッド１０について感光体１の表面と光出射ヘッド１０との間の距離を一定に保持することができるため、光出射ヘッド１０を主走査方向に並べた光プリントヘッド３と感光体１との間の距離も一定に保持することができる。なお、光出射ヘッド１０ごとに、感光体１の表面と光出射ヘッド１０との間の距離を調整することができるため、例えば主走査方向において局所的に感光体１の真円度がずれている場合などでも、その部位に対応する感光体１の表面と光出射ヘッド１０との間の距離を調整することができる。
【００４８】
また、図６等では、主走査方向における光出射ヘッド１０の両端部に間隔調整手段１７を設けたが、一方の端部に間隔調整手段１７を設け、他方の端部にスペーサを設けてもよい。その場合は、他方の端部における感光体１の表面と光出社ヘッドとの間の間隔は一定に保たれ、一方の端部の上記間隔のみが調整される。
【００４９】
なお、感光体１の主走査方向における真円度や光プリントヘッド３の自重によるたわみは、画像形成装置Mを組み立てる前に予め測定しておくことができる。例えば、真円度に関して言えば、感光体１において真円度がずれている部位の位置データと、感光体１が回転した場合のその部位における表面のZ方向における位置又はZ方向における変位量（ずれ量）等のデータとをメモリに保存しておく。そして、光プリントヘッド１を組み立てた後は、感光体１の回転角を測定しながら動作を行う。この回転角に応じて、メモリに保存されている位置データを読み出し、その位置データに応じて間隔調整手段１７を制御する。これにより、感光体１の真円度に応じて、感光体１と発光素子１４との間の距離を変化させることができる。
【００５０】
具体的には、図７に示すように、画像形成装置Mは、感光体１の回転角を測定する測定装置３０と、位置データを記憶しているメモリ３１と、位置データに応じて間隔調整手段１７を制御する制御部３２とを有する。なお、間隔調整手段１７が圧電素子の伸縮により、ベース部材１１とベース基板１２ｂとの間の距離を変化させる場合、制御部３２は、圧電素子に印加される電圧の値を変化させて出力する。なお、測定装置３０、メモリ３１、制御部３２は、図１の制御手段９に含まれてよい。
【００５１】
同様に、光プリントヘッド３の自重によるたわみに関して言えば、光プリントヘッド３のたわむ部位の位置データと、その部位における使用時間に応じたたわみ量等のデータとをメモリ３１に保存しておく。そして、画像形成装置Mを組み立てた後は、制御部３２が、使用時間に応じてメモリ３０に保存されている位置データおよびたわみ量等のデータを読み出し、それらのデータに応じて間隔調整手段１７を制御する。これにより、光プリントヘッド３のたわみに応じて、感光体１と発光素子１４との間の距離を変化させることができる。なお、この場合には、図７の測定装置３１は無くてもよい。
【００５２】
また、感光体１の真円度や光プリッとヘッド３の自重によるたわみに限らず、例えば各光出射ヘッド１０が有するロッドレンズアレイ１６の焦点深度のデータを予め測定しておいてもよい。すなわち、ロッドレンズアレイ１６を構成するレンズによって焦点深度が異なる場合でも、そのレンズの焦点深度に応じて感光体１と発光素子１４との間の距離を制御することができる、また、いくつかのデータを組み合わせて、間隔調整手段１７を制御してもよい。例えば、感光体１の真円度のデータとロッドレンズアレイ１６の焦点深度のデータとを組み合わせて、各光出射ヘッド１０について感光体１と発光素子１４との間の距離の最適値を算出し、その算出値に応じて間隔調整手段１７を制御してもよい。
【００５３】
さらに、本実施の形態による光プリントヘッドの構成によれば、画像形成装置Mを組み立てた後で、感光体１の真円度のずれや光プリントヘッド３の自重によるたわみを測定しながら、その測定値に基づいて間隔調整手段１７を制御することにより、感光体１と発光素子１４との間の距離を変化させることもできる。
【００５４】
また、画像形成装置Ｍを組み立てた後で、例えば温度等の外部環境の状態が変化した場合でも、その変化に応じて間隔調整手段１７を制御することにより、感光体１と発光素子１４との間の距離を変化させることができる。これにより、例えば温度変化によって各光出射ヘッド１０の基板１２が変形した場合でも、主走査方向に渡って感光体１と発光素子１４との間の距離を一定に保持することが可能になる。
【符号の説明】
【００５５】
３ ＬＥＤヘッドユニット
１０ 光出射ヘッド
１１ ベース部材
１２ａ ベース基板
１２ｂ 回路基板
１３ ドライバＩＣ
１４ 発光素子
１５ レンズフォルダ
１６ ロッドレンズアレイ
１７ 間隔調整手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と、前記ベース部材の上方に設けられた基板と、前記基板上に設けられ、複数の発光素子を一方向に沿って配列した発光素子アレイとをそれぞれ有する複数の光出射ヘッドを備えた光プリントヘッドであって、
前記複数の光出射ヘッドは、前記発光素子の配列方向に沿って並べられており、前記ベース部材と前記基板との間に、前記ベース部材と前記基板との間の間隔を調整する間隔調整手段をそれぞれ有する光プリントヘッド。
【請求項２】
前記各光出射ヘッドは、前記配列方向における両端部に設けられた複数の前記間隔調整手段を有し、前記複数の前記間隔調整手段によって、前記両端部における前記ベース部材と前記基板との間の間隔がそれぞれ調整される請求項１に記載の光プリントヘッド。
【請求項３】
前記間隔調整手段は、前記ベース部材および前記基板の間に設けられた支持部と、該支持部に取り付けられた可動部とを有し、
前記可動部は、前記支持部の両側に位置するとともに、前記支持部を支点として、上下方向に変位する第１端部および第２端部を有し、前記第１端部は、前記ベース部材又は前記基板に取り付けられ、
前記ベース部材又は前記基板は、前記第１端部に接触する部位が、該第１端部の変位に応じて前記上下方向に変位する請求項１又は請求項２に記載の光プリントヘッド。
【請求項４】
前記第２端部に取り付けられた圧電素子を有し、
前記第２端部は、前記圧電素子の前記上下方向における伸縮に応じて変位し、
前記第１端部は、前記第２端部の変位に応じて前記上下方向に変位する請求項３に記載の光プリントヘッド。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光プリントヘッドと、
前記光プリントヘッドの前記発光素子アレイに対向して配置された感光体と、
所定のデータが記憶されたメモリと、
前記メモリに記憶されたデータに基づいて前記間隔調整手段による調整を制御する制御部と
を有する画像形成装置。
【請求項６】
外部環境の状態を測定するセンサを備え、
前記メモリは、前記センサの出力に応じたデータを記憶する請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項１】
ベース部材と、前記ベース部材の上方に設けられた基板と、前記基板上に設けられ、複数の発光素子を一方向に沿って配列した発光素子アレイとをそれぞれ有する複数の光出射ヘッドを備えた光プリントヘッドであって、
前記複数の光出射ヘッドは、前記発光素子の配列方向に沿って並べられており、前記ベース部材と前記基板との間に、前記ベース部材と前記基板との間の間隔を調整する間隔調整手段をそれぞれ有する光プリントヘッド。
【請求項２】
前記各光出射ヘッドは、前記配列方向における両端部に設けられた複数の前記間隔調整手段を有し、前記複数の前記間隔調整手段によって、前記両端部における前記ベース部材と前記基板との間の間隔がそれぞれ調整される請求項１に記載の光プリントヘッド。
【請求項３】
前記間隔調整手段は、前記ベース部材および前記基板の間に設けられた支持部と、該支持部に取り付けられた可動部とを有し、
前記可動部は、前記支持部の両側に位置するとともに、前記支持部を支点として、上下方向に変位する第１端部および第２端部を有し、前記第１端部は、前記ベース部材又は前記基板に取り付けられ、
前記ベース部材又は前記基板は、前記第１端部に接触する部位が、該第１端部の変位に応じて前記上下方向に変位する請求項１又は請求項２に記載の光プリントヘッド。
【請求項４】
前記第２端部に取り付けられた圧電素子を有し、
前記第２端部は、前記圧電素子の前記上下方向における伸縮に応じて変位し、
前記第１端部は、前記第２端部の変位に応じて前記上下方向に変位する請求項３に記載の光プリントヘッド。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光プリントヘッドと、
前記光プリントヘッドの前記発光素子アレイに対向して配置された感光体と、
所定のデータが記憶されたメモリと、
前記メモリに記憶されたデータに基づいて前記間隔調整手段による調整を制御する制御部と
を有する画像形成装置。
【請求項６】
外部環境の状態を測定するセンサを備え、
前記メモリは、前記センサの出力に応じたデータを記憶する請求項５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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１１０７７９（Ｐ２０１１−１１０７７９Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６８２９８（Ｐ２００９−２６８２９８）
【出願日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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