光プリントヘッド及び画像形成装置
【課題】狭幅化と高密度かつ高速な書込みに対応した高速データ転送における信号品質の確保の両立を図ることのできる光プリントヘッドを提供する。
【解決手段】複数の発光源１０２及びその電極配線を有する有機ＥＬ基板１０１と、発光源１０２の光ビームを被照射面上に結像するレンズアレイ１０５と、有機ＥＬ基板１０１とレンズアレイ１０５とを保持し、画像形成装置の面板と当接する突当部１０６ａを有するハウジング１０６と、発光源１０２の駆動を制御する駆動制御回路１５０及び駆動制御回路１５０の信号配線を有し、ハウジング１０６を保持するプリント基板１０７と、プリント基板１０７をその基板面と平行な方向に前記被照射面側に付勢して突当部１０６ａを前記面板に当接させる付勢手段と、を備え、プリント基板１０７は、その基板面とレンズアレイ１０５の光軸が平行になるとともに、前記電極配線と信号配線が接続されるようにハウジング１０６を保持する。
【解決手段】複数の発光源１０２及びその電極配線を有する有機ＥＬ基板１０１と、発光源１０２の光ビームを被照射面上に結像するレンズアレイ１０５と、有機ＥＬ基板１０１とレンズアレイ１０５とを保持し、画像形成装置の面板と当接する突当部１０６ａを有するハウジング１０６と、発光源１０２の駆動を制御する駆動制御回路１５０及び駆動制御回路１５０の信号配線を有し、ハウジング１０６を保持するプリント基板１０７と、プリント基板１０７をその基板面と平行な方向に前記被照射面側に付勢して突当部１０６ａを前記面板に当接させる付勢手段と、を備え、プリント基板１０７は、その基板面とレンズアレイ１０５の光軸が平行になるとともに、前記電極配線と信号配線が接続されるようにハウジング１０６を保持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードアレイや有機エレクトロルミネッセンス素子アレイなどを発光源とする固体書込ヘッドである光プリントヘッド及び該光プリントヘッドを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光体ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録紙（用紙、記録材、記録媒体ともいう）に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録紙上のトナー画像を定着する過程により成立している。
【０００３】
このような電子写真方式の画像形成装置において、像担持体に静電潜像を書き込む露光手段として、アレイ状に配列された多数の発光部から選択的に光を発光させる微小発光セグメントアレイを備えた自己走査型の光プリントヘッドを用いることが知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、基板上に、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）をライン状に主走査方向（像担持体である感光体ドラムの回転軸方向）に配列したＬＥＤアレイと、ＬＥＤアレイを駆動する複数の駆動集積回路（ＩＣ）と、ＬＥＤアレイからの複数の光ビームを像担持体に結像するロッドレンズアレイ（以下、レンズアレイ）と、を一体的に保持する構成が開示されている。このとき、基板面と垂直な方向に光ビームが放射されるようにＬＥＤアレイを基板上に実装し、同基板をレンズアレイの光軸と垂直に配置するとともに、ＬＥＤアレイを駆動する駆動ＩＣを前記基板上に配備していた。
【０００５】
ここで、画像形成装置の小型化が進むに伴い、像担持体である感光体ドラムの小型化が進んでおり、被照射面である感光体ドラム面と数ｍｍの間隔で近接して光プリントヘッドを配置する固体書込方式では、感光体ドラムの周囲に配置される帯電装置、現像装置、クリーニング装置とのレイアウト上の兼ね合いで、感光体ドラムの回転方向、いわゆる副走査方向に、光プリントヘッドの狭幅化が求められている。しかしながら、前述した特許文献１記載の構成では、ＬＥＤアレイ及び駆動ＩＣが同一基板上に配置されているため、基板が大型化し、光プリントヘッドの幅が大きくなり、好ましくなかった。
【０００６】
一方で、駆動ＩＣをＬＥＤアレイとは別の基板に設ける構成が考えられるが、この場合、ＬＥＤアレイと駆動ＩＣとの配線長が長くなってしまい、配線からのノイズ混入により、光プリントヘッドの露光特性の低下を招いてしまうという問題があった。特に近年、１２００ｄｐｉ以上の高密度書込みが主流になりつつあり、Ａ３サイズ幅では１４０００個以上にも及ぶ発光源のそれぞれを画像データに応じて個別に変調する構成となることから、書込データを生成する書込制御回路から光プリントヘッドに転送される画像データ量も膨大なものとなり、高速化に伴って従来のようにハーネスを用いたデータ転送では伝送される信号品質の劣化がより問題となってきている。
【０００７】
そこで、特許文献２では、基板及び基板に配設されたＬＥＤアレイを含む回路部を備える発光基板と、前記基板から引き出されるように設けられ、前記回路部に電気的に接続される配線を備えるフレキシブルプリント基板とを有し、前記フレキシブルプリント基板上にＬＥＤアレイを駆動する駆動回路の少なくとも一部を形成した半導体素子を配備する構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２記載の光プリントヘッドでも、光プリントヘッドの狭幅化と高速データ転送における信号品質の確保の両立は十分ではなかった。
【０００９】
本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、光プリントヘッドの狭幅化と高密度かつ高速な書込みに対応した高速データ転送における信号品質の確保の両立を図ることのできる光プリントヘッド及び該光プリントヘッドを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために提供する本発明は、少なくとも像担持体を二方向から挟んで保持する画像形成装置の面板に、長手方向の両端部側が当接して前記像担持体に対する位置決めが行われる光プリントヘッドであって、ライン状に配列された複数の発光源及び該複数の発光源ごとの電極配線を有する第１の基板と、前記複数の発光源からの光ビームを被照射面上に結像するレンズアレイと、前記第１の基板と前記レンズアレイとを所定の配置関係で保持し、前記面板と当接する突当部を有するハウジングと、画像データに応じて前記複数の発光源を変調する書込データを生成しその駆動を制御する駆動制御回路及び該駆動制御回路から延設した信号配線を有し、前記ハウジングを保持する第２の基板と、前記第２の基板をその基板面と平行な方向に前記被照射面側に付勢して前記ハウジングの突当部を前記面板に当接させる付勢手段と、を備え、前記第２の基板は、その基板面とレンズアレイの光軸が平行になるとともに、前記電極配線と信号配線が接続されるように前記ハウジングを保持することを特徴とする光プリントヘッドである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光プリントヘッドによれば、駆動制御回路を第２の基板に設け、かつ該第２の基板が、第１の基板（複数の発光源）とレンズアレイとを所定の配置関係で保持するハウジングを保持するので、光プリントヘッドの狭幅化を実現できる。また、第２の基板がハウジングを保持して第１の基板における電極配線と第２の基板における信号配線が接続されることにより、複数の発光源と駆動制御回路がハーネスを介することなく直接接続されるので、高密度で高速な書込みに対応した高速なデータ転送を実現できる。さらに、ハウジングが第１の基板（複数の発光源）とレンズアレイとを所定の配置関係で保持し、該ハウジングを第２の基板がその基板面とレンズアレイの光軸が平行になるように保持し、付勢手段が第２の基板をその基板面と平行な方向に被照射面側に付勢してハウジングの突当部を面板に当接させるので、被照射面に対する複数の発光源及びレンズアレイの位置決めも容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の画像形成装置において感光体ドラムを面板が支持する状態を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る光プリントヘッドの第１の実施形態の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る光プリントヘッドの第１の実施形態の構成を示す断面図である。
【図５】図３の光プリントヘッドにおける有機ＥＬ基板、レンズアレイ、ハウジングの関係を示す分解斜視図である。
【図６】図３の光プリントヘッドにおける駆動制御回路の構成を示すブロック図である。
【図７】図３の光プリントヘッドにおける別の付勢手段の構成を示す斜視図である。
【図８】図１の画像形成装置における本発明の光プリントヘッドの支持状態を示す斜視図である。
【図９】感光体ドラム上の光ビームのドットの配列状態を示す概略図である。
【図１０】本発明に係る光プリントヘッドの第２の実施形態の構成を示す断面図である。
【図１１】図１０の光プリントヘッドにおける有機ＥＬ基板、プリズムミラー、レンズアレイ、ハウジングの関係を示す分解斜視図である。
【図１２】本発明に係る光プリントヘッドの第２の実施形態の別の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る光プリントヘッド及び画像形成装置の構成について説明する。
（画像形成装置）
図１に、本発明に係る光プリントヘッドを備えた画像形成装置の一実施形態であるタンデム式のカラー画像形成装置４００の要部の概略構成を示す。なお、以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各符号は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に対応する部分として区別する。
【００１４】
本実施形態に係る画像形成装置４００は、複数の感光体ドラム４０１を並列に配置したタンデム型のカラー画像形成装置であり、転写ベルト４０５に対して各色に対応した感光体ドラム４０１が転写ベルト４０５の移動方向に沿って図中上からＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順で等間隔で配設されている。なお、各色の感光体ドラム４０１は同一径に形成され、その周囲には電子写真プロセスに従い各部材が順に配設されている。
【００１５】
すなわち、感光体ドラム４０１の周囲には、図１においてイエローのセクションに示すように、感光体ドラムの回転方向（図中矢印方向）に沿って、感光体ドラム４０１を帯電する帯電ローラ４０２、画像データに基づく光ビームを放射する露光装置である本発明の光プリントヘッド１００（または２００）、光プリントヘッド１００（２００）の露光により形成された潜像にトナーを付着させて現像する現像ユニット４０３、感光体ドラム４０１上のトナー像を転写ベルト４０５に転写する第１転写手段４０５ａ、転写後の感光体ドラム４０１の残トナーを掻き取るクリーニング装置４０４が配置されている。
また、感光体ドラム４０１は、図２に示すように、該感光体ドラム４０１の回転軸の両端が画像形成装置４００のフレームの一部である一対の面板５０２，５０３によって左右２方向から挟まれて保持されている。
これは、各色ごとに同じ構成である。
【００１６】
これにより、転写ベルト４０５上には、各色の画像情報により形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が順次、重ねあわされてカラーのトナー像が形成される。
【００１７】
なお、転写ベルト４０５には、位置ずれ検出センサ４０９が配置されており、転写ベルト４０５上で重ねあわされた各色トナー像の位置ずれを画像中央と、転写ベルト４０５の幅方向（主走査方向）の両端部である前側、奥側の３点で検出する。
【００１８】
ここで、記録紙が用紙カセット４０６から搬送路４０７に沿って供給され、該記録紙に第２転写手段４０５ｂにより転写ベルト４０５上のカラーのトナー像が転写され、ついで定着ユニット４０８によりトナー像が記録紙に定着されて、排紙される。
【００１９】
以上のように、本発明の画像形成装置は、後述するように狭幅でありながら高密度、かつ高速な画像記録に対応した光プリントヘッド１００（２００）を搭載するので、感光体ドラム４０１を小径化することができ、小型、軽量でありながら、高品位な画像記録に対応した画像形成装置を提供することができる。また、後述するように、光プリントヘッド１００（２００）において、発光源を駆動する駆動回路と書込制御回路とを駆動制御回路として同一のプリント基板に実装することで、装置内のハーネスの這いまわしが簡便化され、組立性のよい画像形成装置を提供できる。
【００２０】
（光プリントヘッド）
図３は、本発明に係る光プリントヘッドの第１の実施形態の構成を示す斜視図である。また、図４は、その主走査方向に直交する断面図である。なお、図３では、ハウジング１０６の部分はその内部が見えるように透視図となっている。
【００２１】
光プリントヘッド１００は、画像形成装置４００の面板５０２，５０３に、長手方向の両端部側が当接して感光体ドラム４０１に対する位置決めが行われる光プリントヘッドであって、図３，図４に示すように、ライン状に配列された複数の発光源１０２及び該複数の発光源１０２ごとの電極配線１０４を有する第１の基板である有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）基板１０１と、前記複数の発光源１０２からの光ビームを被照射面（感光体ドラム４０１表面）上に結像するレンズアレイ１０５と、有機ＥＬ基板１０１とレンズアレイ１０５とを所定の配置関係で保持し、前記面板５０２，５０３と当接する突当部１０６ａを有するハウジング１０６と、画像データに応じて前記複数の発光源１０２を変調する書込データを生成しその駆動を制御する駆動制御回路１５０及び該駆動制御回路１５０から延設した信号配線１５１を有し、ハウジング１０６を保持する第２の基板であるプリント基板１０７と、を備える。
【００２２】
ここで、有機ＥＬ基板１０１は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、基体となる透明なガラス基板１０１ｂと、該ガラス基板１０１ｂの基板面に設けられる複数の発光源１０２と、該基板面にパターニング形成され発光源１０２ごとに接続される電極配線１０４と、発光源１０２を封止する封止ガラス１０３と、を備えている。
【００２３】
発光源１０２は、例えば、ガラス基板１０１ｂ上において陰極と陽極との間に有機層を狭持してなる従来公知の有機ＥＬ素子であって、主走査方向（感光体ドラム４０１の回転軸方向）に配列されている。本実施形態の発光源１０２は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子である。
なお、発光源１０２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）でもよい。
【００２４】
電極配線１０４は、有機ＥＬ素子である発光源１０２の陰極、陽極と接続するものである。また、図４（ｂ）に示すように、電極配線１０４は、発光源１０２が形成される部分に発光源１０２からガラス基板１０１ｂ側に放射される光ビームを通過させる開口１０４ａが形成されている。なお、発光源１０２及び開口１０４ａは、主走査方向における画素数に対応して形成され、例えば１２００ｄｐｉに相当する隣接ドットピッチｐ＝２１μｍ間隔で、Ａ３幅（２９７ｍｍ）では約１４，０００個、Ａ４幅（２１６ｍｍ）では約１０，２００個が配列される。
【００２５】
また、図４（ｂ）は発光源１０２及び開口１０４ａを主走査方向（図中左右方向）に１列に配列した例であり、図４（ｃ）は発光源１０２及び開口１０４ａを主走査方向に２列に配列し、副走査方向（図中上下方向）に所定間隔ずらして千鳥状に配列した例である。発光源１０２を千鳥状に配列することで、隣接する発光源１０２との間隔を広くでき、開口径を大きくとることができる。
【００２６】
これにより、発光源１０２から放射される光ビームが、開口１０４ａを通過し、ついでガラス基板１０１ｂを透過してガラス基板１０１ｂの実装面とは反対側から出射されるボトムエミッション方式の有機ＥＬ基板１０１となる。
【００２７】
なお、発光源１０２の発光面から放射された拡散光は、感光体ドラム４０１面上にレンズアレイ１０５により微少なスポットに結像するが、感光体ドラム４０１面上には等倍で、発光面が投影されるため、全ての画素で発光面の大きさが揃っていないと、画像上、濃度むらとなる。例えば、Ａ３サイズ幅で１４，０００個以上にも及ぶ発光源１０２を配列した光プリントヘッドでは、各々の発光源１０２間の感光体ドラム４０１上におけるビームスポット径が揃っていないと、画像上、濃度むらや縦筋となり画像品質を劣化させる。高密度書込みに伴ってドットサイズが小さくなるに従い、この影響も顕著になる。そのため、本実施形態では、全ての画素でスポット径が揃うように、開口１０４ａによって光束径を規定している。よって、感光体ドラム４０１の被照射面に結像する各発光源１０２からの光ビームのスポット径を均一に揃えることができ、トナー付着後のドット径を均一化できる。
【００２８】
レンズアレイ１０５は、半径方向に２次曲線分布状の屈折率分布を有する円柱状の屈折率分布型ロッドレンズを２列千鳥配列状に束ねたものである。なお、本実施形態では、屈折率分布型のレンズを用いているが、球面又は非球面のレンズをアレイ状に配列したレンズアレイ等を用いても同様である。
【００２９】
また、ハウジング１０６は、有機ＥＬ基板１０１とレンズアレイ１０５とを、発光源１０２の発光面と感光体ドラム４０１面とが共役関係となるように保持する枠体である。例えば図５に示すように、有機ＥＬ基板１０１とレンズアレイ１０５を、有機ＥＬ基板１０１の出射面とレンズアレイ１０５の入射面とが向かい合うようにハウジング１０６の枠体に嵌め込み、それぞれの面をハウジング１０６内のスペーサ部に当接させて位置決めし、一体的に保持されるようにする。
ハウジング１０６は、その長手方向（主走査方向）の両端部に、面板５０２，５０３と当接する感光体ドラム４０１側に突起した凸形状の突当部１０６ａを有する。
【００３０】
プリント基板１０７は、その基板面上に、ワンチップの半導体素子である駆動制御回路１５０と、該駆動制御回路１５０から延設された信号配線１５１と、信号配線１５１の端部に設けられた接点１５２と、を有する。
【００３１】
駆動制御回路１５０は、図６に示すように、画像データや位置ずれ検出センサ４０９からのドット位置ずれデータが入力される書込制御ＡＳＩＣ１５０ａと、書込制御ＡＳＩＣ１５０ａと接続され画像データをラインごとに展開し一時的に保存するラインバッファ１５０ｂと、書込制御ＡＳＩＣ１５０ａからの信号を受け、有機ＥＬ基板１０１側へ制御信号を出力する駆動ＩＣ１５０ｃと、光量補正データを記憶するメモリ１５０ｍと、を有する。
【００３２】
書込制御ＡＳＩＣ１５０ａは、複数の発光源１０２の発光タイミングを制御する信号を出力する制御回路である。詳しくは、書込制御ＡＳＩＣ１５０ａは、ラインバッファ１５０ｂからラインごとの画像データを各画素の書込みデータとして複数の発光源１０２の発光タイミングを算出するとともに、位置ずれ検出センサ４０９からのドット位置ずれデータからベルト搬送方向、いわゆる副走査方向における画素配列の傾きや曲がりを求め、その画素配列の傾きや曲がりを感光体ドラム４０１上の画素配列の傾きや曲がりとして補正するように発光源１０２ごとの副走査方向における発光タイミングを補正して、その結果を制御信号として出力する。
【００３３】
駆動ＩＣ１５０ｃは、各画素に対応して一つずつ設けられた、有機ＥＬ素子である発光源１０２を駆動するスイッチング用薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が集積されたものであり、書込制御ＡＳＩＣ１５０ａからの制御信号とメモリ１５０ｍにある予め設定された光量補正データに基づいて発光源１０２に印加する電流を制御する。このとき、開口１０４ａから放射される光ビームの光量が、各画素で均一になるようにしている。
【００３４】
ここで、ハウジング１０６は、プリント基板１０７の基板面に対して有機ＥＬ基板１０１の出射面、すなわち複数の発光源１０２が実装されるガラス基板１０１ｂの基板面が垂直に立設するように、該プリント基板１０７上に装着されている。このとき、プリント基板１０７は、その基板面とレンズアレイ１０５の光軸が平行になる。
【００３５】
また、同時に、有機ＥＬ基板１０１における電極配線１０４とプリント基板１０７の信号配線１５１が接続される。詳しくは、プリント基板１０７上にハウジング１０６が装着されると、図４（ａ）に示すように、ガラス基板１０１ｂ上の電極配線１０４が接点１５２と当接するようになり、その結果、電極配線１０４−接点１５２−信号配線１５１の接続により、発光源１０２と駆動制御回路１５０がハーネスを介することなく直接接続されるようになる。
【００３６】
このように、駆動制御回路１５０を有機ＥＬ基板１０１とは別の基板（プリント基板１０７）に設け、かつプリント基板１０７が、有機ＥＬ基板１０１（つまり複数の発光源１０２）とレンズアレイ１０５とを所定の配置関係で保持するハウジング１０６を保持するので、光プリントヘッド１００の狭幅化を実現できる。なお、有機ＥＬ基板１０１におけるガラス基板１０１ｂを所定の厚さとして、レンズアレイ１０５の入射面にガラス基板１０１ｂを直接当接させて、位置決めするようにしてもよく、これによりハウジング１０６の精度によらず、発光源１０２の位置（発光点位置）と被照射面（感光体ドラム４０１表面）との共役長を安定的に保つことができ、より濃度むらのない高品位な画像記録に対応した光プリントヘッドを提供できる。
【００３７】
また、プリント基板１０７がハウジング１０６を保持して有機ＥＬ基板１０１における電極配線１０４とプリント基板１０７における信号配線１５１が接続されることにより、複数の発光源１０２と駆動制御回路１５０がハーネスを介することなく直接接続されるので、高密度で高速な書込みに対応した高速なデータ転送を実現できる。したがって、転写ベルト上のドット位置ずれ情報に応じて、各発光源１０２の変調タイミングをリアルタイムで制御できるようになるため、高品位な画像記録に対応した光プリントヘッドを提供できる。
【００３８】
また、図３に示すように、プリント基板１０７は、板金加工により断面をコの字型に形成したチャンネル形状の支持部材１１１の主面にプリント基板１０７のハウジング１０６、駆動制御回路１５０等を設けた面とは反対側の面を接触させる形で支持部材１１１上で保持されている。詳しくは、支持部材１１１の主面上にプリント基板１０７を戴置してレンズアレイ１０５の光軸が支持部材１１１の主面と平行となった状態で、ガイドピン１１０をプリント基板１０７の長手方向（主走査方向）の両側に設けた被照射面に向かう方向に長い長穴１０７ａそれぞれに通す形で支持部材１１１に固定している。これにより、プリント基板１０７は長穴１０７ａの長さ方向（つまり、レンズアレイ１０５の光軸方向）にガイドピン１１０をガイドとして支持部材１１１主面上を移動可能に装着される。
【００３９】
また、光プリントヘッド１００は、プリント基板１０７をその基板面と平行な方向に被照射面側に付勢してハウジング１０６の突当部１０６ａを面板５０２，５０３に当接させる付勢手段を備える。すなわち、図３において、ガイドピン１１０に捻りスプリング１０９を挿入し、該捻りスプリング１０９の一方の端部をプリント基板１０７に係合し、もう一方の端部を支持部材１１１の主面に立設した突起１１１ａに係合して付勢手段としている。これにより、捻りスプリング１０９がプリント基板１０７を支持部材１１１側に押圧するとともに、支持部材１１１を基準としてプリント基板１０７を被照射面（感光体ドラム４０１）側に常に押し付けられるように付勢して、感光体ドラム４０１を軸支する面板５０２，５０３の切欠き部５０２ａ，５０３ａ（図２）に、ハウジング１０６の突当部１０６ａが突き当たるようになり、被照射面（感光体ドラム４０１）に対する複数の発光源１０２及びレンズアレイ１０５の位置が決められる。
【００４０】
図７に、前記付勢手段の別の構成を示す。
ここで、図７において、有機ＥＬ基板１０１，レンズアレイ１０５，ハウジング１０６，プリント基板１０７それぞれの構成及びこれらを組み立てた構成は図３に示すものと同じであり、支持部材１１１’及び付勢手段の構成が図３に示すものと異なる。
【００４１】
まず、図７に示すように、プリント基板１０７は、板金加工により断面をコの字型に形成したチャンネル形状の支持部材１１１’の主面にプリント基板１０７のハウジング１０６、駆動制御回路１５０等を設けた面とは反対側の面を接着などにより貼り付けて固定されている。この支持部材１１１’には、その長手方向（主走査方向）の両端部であって、被照射面とは反対側のコーナー部に切り欠き穴１１９が形成されている。
【００４２】
このような構成の光プリントヘッド１００において、画像形成装置４００を構成する部材であって光プリントヘッド１００を保持する側板３０１，３０２（図８）それぞれに立設するガイドピン１２０に、捻りスプリング１２１を挿入し、捻りスプリング１２１の一端を支持部材１１１’の切り欠き穴１１９に係合し、もう一方を側板３０１，３０２に立設した突起１２２に係合して付勢手段としている。これにより、捻りスプリング１２１が、側板３０１，３０２を基準として、支持部材１１１’を介してプリント基板１０７を被照射面（感光体ドラム４０１）側に常に押し付けられるように付勢して、感光体ドラム４０１を軸支する面板５０２，５０３の切欠き部５０２ａ，５０３ａ（図２）に、ハウジング１０６の突当部１０６ａが突き当たるようになり、被照射面（感光体ドラム４０１）に対する複数の発光源１０２及びレンズアレイ１０５の位置を簡便に決めることができる。
【００４３】
ところで、図８に示すように、画像形成装置４００の構造体フレームは、底板３０３と底板３０３に立設される側板３０１，３０２により構成されており、光プリントヘッド１００（または後述の２００）は、支持部材１１１（または１１１’）の長手方向両端部が側板３０１，３０２に支持されることにより、画像形成装置４００内の所定位置で支持される。詳しくは、側板３０１，３０２それぞれに矩形穴３０４，３０５が形成されており、該矩形穴３０４，３０５に支持部材１１１（１１１’）の端部を挿入し、支持することで光プリントヘッド１００（２００）の位置決めが行われる。
【００４４】
また、図８では、側板３０１，３０２に４組の矩形穴３０４，３０５が形成され、該矩形穴３０４，３０５により、４つの光プリントヘッド１００（２００）が画像形成装置４００の４つの感光体ドラム４０１（図１）それぞれに対応するように、相対的な配置関係が保たれている。
【００４５】
ここで、支持部材１１１（１１１’）は、矩形穴３０４，３０５で支持される部分において、プリント基板１０７の被照射面（感光体ドラム４０１面）に対する傾きを調整する傾き調整手段を有する。すなわち、まず図３（あるいは図７）に示すように、側板３０１，３０２の矩形穴３０４，３０５それぞれの開口端部のうち支持部材１１１（１１１’）を支持する辺（図中下側の辺）となる端部には、副走査方向（図中上方向）に突起する突起部１１６が形成され、該突起部１１６にコイルスプリング１１５が嵌め込まれており、コイルスプリング１１５が矩形穴３０４，３０５に挿入される支持部材１１１（１１１’）のそれぞれの端部を支持するとともに、副走査方向の一方向（図中、下から上方向）に付勢するようになっている。このとき、図中左側の側板３０１の矩形穴３０４では、開口端部のうち支持部材１１１（１１１’）を支持する辺に対向する辺（図中上側の辺）の端部に、調節ネジ１１３をねじ込むネジ穴が形成された折曲げ部１１４を設けており、そのネジ穴にねじ込まれた調節ネジ１１３の先端がコイルスプリング１１５で付勢された支持部材１１１（１１１’）の上面に当接している。一方、図中右側の側板３０２の矩形穴３０５では、開口端部のうち支持部材１１１（１１１’）を支持する辺に対向する辺（図中上側の辺）の端部に、コイルスプリング１１５で付勢された支持部材１１１（１１１’）の上面に２点で当接する突起部１１７が設けられている。したがって、支持部材１１１（１１１’）は、側板３０１側の端部が付勢するコイルスプリング１１５と調整ネジ１１３先端で挟まれ、側板３０２側の端部が付勢するコイルスプリング１１５と突起部１１７で挟まれた状態で保持される。
【００４６】
このとき、側板３０１側の調整ネジ１１３の折曲げ部１１４のネジ穴へのねじ込み量を変化させると、調整ネジ１１３の先端の位置は副走査方向で変化するようになっており、その調整ネジ１１３の先端が当接している支持部材１１１（１１１’）の副走査方向の位置がコイルスプリング１１５で支持されつつ変化するようになる。一方、側板３０２側では支持部材１１１（１１１’）の端部はコイルスプリング１１５と突起部１１７に挟まれた状態で一定の位置に保持されている。よって、調節ネジ１１３のねじ込み量を調節することにより、支持部材１１１（１１１’）と一体となったプリント基板１０７の被照射面に対する副走査方向における傾きを調整することができる。
【００４７】
このような傾き調整手段は、画像形成装置４００の４つの光プリントヘッド１００（２００）それぞれに設けられており、４つの光プリントヘッド１００（２００）により各々感光体ドラム４０１に形成されたライン間の傾きのずれを補正することができる。
【００４８】
すなわち、タンデム方式のカラー画像形成装置においては、独立した光プリントヘッド１００（２００）を、各色に応じて複数使用することになるため、製造誤差により各々の有機ＥＬ基板１０１に、光ビームの隣接ドットピッチｐのばらつきがあると、主走査方向における全幅Ｌが異なるようになる。いま、理想的な隣接ドットピッチｐ0、全幅をＬ0とすると、例えば、隣接ドットピッチｐが、０．１％ずれるだけで、Ａ３幅に相当する全幅の誤差ΔＬは３００μｍにもなり、各色トナー像の位置ずれとしては目視で判別できるレベルとなって画像品質の劣化に繋がる（図９（ａ））。
【００４９】
そこで、本発明では、位置ずれを目視で判別できないレベル５０μｍ以下にするために、光プリントヘッド１００（２００）の支持部材１１１（１１１’）に備えた調節ネジ１１３のねじ込み量を調節することで、光プリントヘッド１００（２００）を副走査方向に角度θだけ感光体ドラム４０１の回転方向とは逆向きである上流側に傾け、主走査ライン上に投影された隣接ドットピッチが理想的な隣接ドットピッチｐ0となるようにしている（図９（ｂ））。
【００５０】
このとき、光プリントヘッド１００（２００）を傾けることによって画素配列の副走査方向のずれが生じるが、前述したように、駆動制御回路１５０（後述の２５０）により、各画素の発光タイミングを順次遅延することによって、主走査ライン上に揃うように、ドット位置を補正することができる。例えば、角度θだけ傾けたことによる最終端の画素の副走査方向のずれは、(Ｌ＋ΔＬ)sinθであるから、始端の画素に対して、(Ｌ＋ΔＬ)sinθ/ｖだけ発光タイミングを遅延させてやればよい。なお、ｖは転写ベルトの搬送速度である。また、任意のｎ番目の画素についても同様に発光タイミングのディレイ量を設定してやればよい。
【００５１】
以上のように、光プリントヘッド１００（２００）の各々で、複数の発光源１０２の配列の傾きや配列ピッチのばらつきがあっても、感光体ドラム４０１の被照射面に形成されるドットの配列を補正でき、複数の光プリントヘッド１００（２００）によって書込まれた各画像を精度よく重ね合わせることができるので、色ずれのない高品位な画像記録を実現できる。
【００５２】
このように、本発明では、書込制御回路を形成したプリント基板１０７上に、複数の発光源１０２を実装した基板（有機ＥＬ基板１０１）を、基板面と垂直な面内乃至は平行な面内で直接装着することで、ハーネスを介さずに配線接続し、プリント基板１０７の基板面を基準として副走査方向を位置決めすることで、プリント基板１０７に書込制御回路を実装したとしても、光プリントヘッドの狭幅化に対して障害にならないようにした。さらには、発光源の駆動回路と書込制御回路とを１チップに集積しＡＳＩＣ化することが可能である。
【００５３】
図１０は、本発明に係る光プリントヘッドの第２の実施形態の構成を示す主走査方向に直交する断面図である。
光プリントヘッド２００は、画像形成装置４００の面板５０２，５０３に、長手方向の両端部側が当接して感光体ドラム４０１に対する位置決めが行われる光プリントヘッドであって、図１０に示すように、ガラス基板２０１ｂ上にライン状に配列された複数の発光源２０２及び該複数の発光源２０２ごとの電極配線２０４が形成されてなる第１の基板である有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）基板２０１と、前記複数の発光源２０２からの光ビームを被照射面（感光体ドラム４０１表面）上に結像するレンズアレイ２０５と、有機ＥＬ基板２０１と反射ミラーであるプリズムミラー２０８とレンズアレイ２０５とを所定の配置関係で保持し、前記面板５０２，５０３と当接する突当部２０６ａを有するハウジング２０６と、画像データに応じて前記複数の発光源２０２を変調する書込データを生成しその駆動を制御する駆動制御回路２５０及び該駆動制御回路２５０から延設した信号配線２５１を有し、ハウジング２０６を保持する第２の基板であるプリント基板２０７と、を備える。
【００５４】
ここで、有機ＥＬ基板２０１は、基体となる透明なガラス基板２０１ｂと、該ガラス基板２０１ｂの基板面に設けられる複数の発光源２０２と、該基板面にパターニング形成され発光源２０２ごとに接続される電極配線２０４と、発光源２０２を封止する封止ガラス２０３と、を備えている。
【００５５】
発光源２０２は、例えば、ガラス基板２０１ｂ上において陰極と陽極との間に有機層を狭持してなる従来公知の有機ＥＬ素子であって、主走査方向（感光体ドラム４０１の回転軸方向）に配列されている。本実施形態の発光源２０２は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子である。なお、発光源２０２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）でもよい。
【００５６】
電極配線２０４は、有機ＥＬ素子である発光源２０２の陰極、陽極と接続しており、第１の実施形態と同様に、発光源２０２が形成される部分に発光源２０２からガラス基板２０１ｂ側に放射される光ビームを通過させる開口が形成されている。
【００５７】
また、ハウジング２０６は、有機ＥＬ基板２０１とプリズムミラー２０８とレンズアレイ２０５とを、プリズムミラー２０８を介して発光源２０２の発光面と感光体ドラム４０１面とが共役関係となるように保持する枠体である。例えば図１１に示すように、ハウジング２０６は下側と側面側に開口を有し下側の開口から側面側の開口につながる断面がＬ字型のエルボ管のような空間を有している。このようなハウジング２０６の下側の開口に有機ＥＬ基板２０１がその出射面を上にして取り付けられ、有機ＥＬ基板２０１の出射面に入射面が直接接合され、有機ＥＬ基板２０１から上方に出射される光ビームをプリント基板２０７の基板面と平行な方向に折り曲げるプリズムミラー２０８と、プリズムミラー２０８の出射面に入射面が直接接合されるレンズアレイ２０５とがハウジング２０６内で位置決めして一体的に保持されている。したがって、ハウジング２０６に保持された有機ＥＬ基板２０１とプリズムミラー２０８とレンズアレイ２０５では、有機ＥＬ基板２０１から上方に出射された光ビームがプリズムミラー２０８で直角方向（図１０では右方向）に折り曲げられてレンズアレイ２０５に入射し、そのままレンズアレイ２０５の光軸方向に出射される。
【００５８】
なお、有機ＥＬ基板２０１の出射面−プリズムミラー２０８の入射面、プリズムミラー２０８の出射面−レンズアレイ２０５の入射面を直接当接させているので、ハウジング２０６の精度によらず、発光源２０２の位置（発光点位置）と被照射面（感光体ドラム４０１表面）との共役長を安定的に保つことができ、より濃度むらのない高品位な画像記録に対応した光プリントヘッドを提供できる。
【００５９】
ハウジング２０６は、その長手方向（主走査方向）の両端部に、面板５０２，５０３と当接する感光体ドラム４０１側に突起した凸形状の突当部２０６ａを有する。
【００６０】
プリント基板２０７は、その基板面上（図１０において上側の基板面上）に、ワンチップの半導体素子である駆動制御回路２５０と、該駆動制御回路２５０から延設された信号配線２５１と、を有する。
【００６１】
駆動制御回路２５０は、図６に示す構成に準ずるものであり、画像データや位置ずれ検出センサ４０９からのドット位置ずれデータが入力される書込制御ＡＳＩＣ１５０ａと、書込制御ＡＳＩＣ１５０ａと接続され画像データをラインごとに展開し一時的に保存するラインバッファ１５０ｂと、書込制御ＡＳＩＣ１５０ａからの信号を受け、有機ＥＬ基板２０１側へ制御信号を出力する駆動ＩＣ１５０ｃと、光量補正データを記憶するメモリ１５０ｍと、を有する。各部の詳細は第１の実施形態で示したとおりである。
【００６２】
ここで、ハウジング２０６は、プリント基板２０７の基板面に対して有機ＥＬ基板２０１の出射面、すなわち複数の発光源２０２が実装されるガラス基板２０１ｂの基板面が平行となるように、該プリント基板２０７上に装着されている。このとき、プリント基板２０７の基板面とレンズアレイ２０５の光軸が平行になる。これに伴い発光源２０２から光ビームがプリント基板２０７の基板面に対して垂直方向（図中上方向）に放射される構成となる。
【００６３】
また、同時に、図１０に示すように、有機ＥＬ基板２０１における発光源２０２及び電極配線２０４の実装面が下向きとなり、有機ＥＬ基板２０１がプリント基板２０７に装着されると、プリント基板２０７に設けられた開口部に発光源２０２及び封止ガラス２０３が嵌め込まれ、有機ＥＬ基板２０１の下側の基板面とプリント基板２０７の上側の基板面が当接するようになる。これにより、有機ＥＬ基板２０１における電極配線２０４とプリント基板２０７の信号配線２５１が接続され、発光源２０２と駆動制御回路２５０がハーネスを介することなく直接接続されるようになる。
【００６４】
このように、駆動制御回路２５０を有機ＥＬ基板２０１とは別の基板（プリント基板２０７）に設け、かつプリント基板２０７が、有機ＥＬ基板２０１（つまり複数の発光源２０２），プリズムミラー２０８，レンズアレイ２０５を所定の配置関係で保持するハウジング２０６を保持するので、光プリントヘッド２００の狭幅化を実現できる。
【００６５】
また、プリント基板２０７がハウジング２０６を保持して有機ＥＬ基板２０１における電極配線２０４とプリント基板２０７における信号配線２５１が接続されることにより、複数の発光源２０２と駆動制御回路２５０がハーネスを介することなく直接接続されるので、高密度で高速な書込みに対応した高速なデータ転送を実現できる。したがって、転写ベルト上のドット位置ずれ情報に応じて、各発光源２０２の変調タイミングをリアルタイムで制御できるようになるため、高品位な画像記録に対応した光プリントヘッドを提供できる。
【００６６】
また、光プリントヘッド２００は、第１の実施形態と同様に、支持部材１１１，１１１’（図３，図７）を有しており、さらにプリント基板２０７をその基板面と平行な方向に被照射面側に付勢してハウジング２０６の突当部２０６ａを面板５０２，５０３に当接させる付勢手段を備える。
【００６７】
また、図８に示すように、光プリントヘッド２００は、支持部材１１１（または１１１’）の長手方向両端部が側板３０１，３０２に支持されることにより、画像形成装置４００内の所定位置で支持される。このとき、第１の実施形態と同様に、支持部材１１１（１１１’）は、矩形穴３０４，３０５で支持される部分において、プリント基板２０７の被照射面（感光体ドラム４０１面）に対する傾きを調整する傾き調整手段を有する。また、この光プリントヘッド２００の傾きに対応して、駆動制御回路２５０が、前述のように、各画素の発光タイミングを順次遅延し、主走査ライン上に揃うように、ドット位置を補正することを行う。
【００６８】
なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【００６９】
例えば、第１，２の実施形態では、発光源１０２，２０２がボトムエミッション型の有機ＥＬ素子である場合を示したが、これに限定されるものではなく、発光源１０２，２０２をトップエミッション型の有機ＥＬ素子としてもよい。図１２にその構成例を示す。
図１２では、有機ＥＬ基板２０１の構成は、図１０に示すものと基本的に同じであるが、複数の発光源２０２からはガラス基板２０１ｂとは反対側方向に光ビームを放射する点が異なる。したがって、有機ＥＬ基板２０１の発光源２０２及び封止ガラス２０３をプリント基板２０７の開口部に嵌め込んだ状態で、ハウジング２０６が有機ＥＬ基板２０１を保持する構成となっている。
ここで、図１２においても、ハウジング２０６は、プリント基板２０７の基板面に対して有機ＥＬ基板２０１の出射面、すなわち複数の発光源２０２が実装されるガラス基板２０１ｂの基板面が平行となるように、該プリント基板２０７上に装着されている。このとき、プリント基板２０７の基板面とレンズアレイ２０５の光軸が平行になる。
また、同時に、図１２に示すように、有機ＥＬ基板２０１における発光源２０２及び電極配線２０４の実装面が上向きとなり、有機ＥＬ基板２０１がプリント基板２０７に装着されると、有機ＥＬ基板２０１の上側の基板面とプリント基板２０７の下側の基板面が当接するようになり、有機ＥＬ基板２０１における電極配線２０４とプリント基板２０７の信号配線２５１が接続され、発光源２０２と駆動制御回路２５０がハーネスを介することなく直接接続されるようになる。
【符号の説明】
【００７０】
１００，２００ 光プリントヘッド
１０１，２０１ 有機ＥＬ基板
１０１ｂ，２０１ｂ ガラス基板
１０２，２０２ 発光源
１０３，２０３ 封止ガラス
１０４，２０４ 電極配線
１０４ａ 開口
１０５，２０５ レンズアレイ
１０６，２０６ ハウジング
１０６ａ，２０６ａ 突当部
１０７，２０７ プリント基板
１０７ａ 長穴
１０９ 捻りスプリング
１１０ ガイドピン
１１１，１１１’ 支持部材
１１１ａ 突起
１１３ 調節ネジ
１１４ 折曲げ部
１１５ コイルスプリング
１１６，１１７ 突起部
１１９ 切り欠き穴
１２０ ガイドピン
１２１ 捻りスプリング
１２２ 突起
１５０，２５０ 駆動制御回路
１５０ａ 書込制御ＡＳＩＣ
１５０ｂ ラインバッファ
１５０ｃ 駆動ＩＣ
１５０ｍ メモリ
１５１，２５１ 信号配線
１５２ 接点
２０８ プリズムミラー
３０１，３０２ 側板
３０３ 底板
３０４，３０５ 矩形穴
４００ 画像形成装置
４０１ 感光体ドラム
４０２ 帯電ローラ
４０３ 現像ユニット
４０４ クリーニング装置
４０５ 転写ベルト
４０５ａ 第１転写手段
４０５ｂ 第２転写手段
４０６ 用紙カセット
４０７ 搬送路
４０８ 定着ユニット
４０９ 位置ずれ検出センサ
５０２，５０３ 面板
５０２ａ，５０３ａ 切欠き部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７１】
【特許文献１】特開２０１０−１９４９２８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１５９１０号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードアレイや有機エレクトロルミネッセンス素子アレイなどを発光源とする固体書込ヘッドである光プリントヘッド及び該光プリントヘッドを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光体ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録紙（用紙、記録材、記録媒体ともいう）に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録紙上のトナー画像を定着する過程により成立している。
【０００３】
このような電子写真方式の画像形成装置において、像担持体に静電潜像を書き込む露光手段として、アレイ状に配列された多数の発光部から選択的に光を発光させる微小発光セグメントアレイを備えた自己走査型の光プリントヘッドを用いることが知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、基板上に、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）をライン状に主走査方向（像担持体である感光体ドラムの回転軸方向）に配列したＬＥＤアレイと、ＬＥＤアレイを駆動する複数の駆動集積回路（ＩＣ）と、ＬＥＤアレイからの複数の光ビームを像担持体に結像するロッドレンズアレイ（以下、レンズアレイ）と、を一体的に保持する構成が開示されている。このとき、基板面と垂直な方向に光ビームが放射されるようにＬＥＤアレイを基板上に実装し、同基板をレンズアレイの光軸と垂直に配置するとともに、ＬＥＤアレイを駆動する駆動ＩＣを前記基板上に配備していた。
【０００５】
ここで、画像形成装置の小型化が進むに伴い、像担持体である感光体ドラムの小型化が進んでおり、被照射面である感光体ドラム面と数ｍｍの間隔で近接して光プリントヘッドを配置する固体書込方式では、感光体ドラムの周囲に配置される帯電装置、現像装置、クリーニング装置とのレイアウト上の兼ね合いで、感光体ドラムの回転方向、いわゆる副走査方向に、光プリントヘッドの狭幅化が求められている。しかしながら、前述した特許文献１記載の構成では、ＬＥＤアレイ及び駆動ＩＣが同一基板上に配置されているため、基板が大型化し、光プリントヘッドの幅が大きくなり、好ましくなかった。
【０００６】
一方で、駆動ＩＣをＬＥＤアレイとは別の基板に設ける構成が考えられるが、この場合、ＬＥＤアレイと駆動ＩＣとの配線長が長くなってしまい、配線からのノイズ混入により、光プリントヘッドの露光特性の低下を招いてしまうという問題があった。特に近年、１２００ｄｐｉ以上の高密度書込みが主流になりつつあり、Ａ３サイズ幅では１４０００個以上にも及ぶ発光源のそれぞれを画像データに応じて個別に変調する構成となることから、書込データを生成する書込制御回路から光プリントヘッドに転送される画像データ量も膨大なものとなり、高速化に伴って従来のようにハーネスを用いたデータ転送では伝送される信号品質の劣化がより問題となってきている。
【０００７】
そこで、特許文献２では、基板及び基板に配設されたＬＥＤアレイを含む回路部を備える発光基板と、前記基板から引き出されるように設けられ、前記回路部に電気的に接続される配線を備えるフレキシブルプリント基板とを有し、前記フレキシブルプリント基板上にＬＥＤアレイを駆動する駆動回路の少なくとも一部を形成した半導体素子を配備する構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２記載の光プリントヘッドでも、光プリントヘッドの狭幅化と高速データ転送における信号品質の確保の両立は十分ではなかった。
【０００９】
本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、光プリントヘッドの狭幅化と高密度かつ高速な書込みに対応した高速データ転送における信号品質の確保の両立を図ることのできる光プリントヘッド及び該光プリントヘッドを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために提供する本発明は、少なくとも像担持体を二方向から挟んで保持する画像形成装置の面板に、長手方向の両端部側が当接して前記像担持体に対する位置決めが行われる光プリントヘッドであって、ライン状に配列された複数の発光源及び該複数の発光源ごとの電極配線を有する第１の基板と、前記複数の発光源からの光ビームを被照射面上に結像するレンズアレイと、前記第１の基板と前記レンズアレイとを所定の配置関係で保持し、前記面板と当接する突当部を有するハウジングと、画像データに応じて前記複数の発光源を変調する書込データを生成しその駆動を制御する駆動制御回路及び該駆動制御回路から延設した信号配線を有し、前記ハウジングを保持する第２の基板と、前記第２の基板をその基板面と平行な方向に前記被照射面側に付勢して前記ハウジングの突当部を前記面板に当接させる付勢手段と、を備え、前記第２の基板は、その基板面とレンズアレイの光軸が平行になるとともに、前記電極配線と信号配線が接続されるように前記ハウジングを保持することを特徴とする光プリントヘッドである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光プリントヘッドによれば、駆動制御回路を第２の基板に設け、かつ該第２の基板が、第１の基板（複数の発光源）とレンズアレイとを所定の配置関係で保持するハウジングを保持するので、光プリントヘッドの狭幅化を実現できる。また、第２の基板がハウジングを保持して第１の基板における電極配線と第２の基板における信号配線が接続されることにより、複数の発光源と駆動制御回路がハーネスを介することなく直接接続されるので、高密度で高速な書込みに対応した高速なデータ転送を実現できる。さらに、ハウジングが第１の基板（複数の発光源）とレンズアレイとを所定の配置関係で保持し、該ハウジングを第２の基板がその基板面とレンズアレイの光軸が平行になるように保持し、付勢手段が第２の基板をその基板面と平行な方向に被照射面側に付勢してハウジングの突当部を面板に当接させるので、被照射面に対する複数の発光源及びレンズアレイの位置決めも容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の画像形成装置において感光体ドラムを面板が支持する状態を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る光プリントヘッドの第１の実施形態の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る光プリントヘッドの第１の実施形態の構成を示す断面図である。
【図５】図３の光プリントヘッドにおける有機ＥＬ基板、レンズアレイ、ハウジングの関係を示す分解斜視図である。
【図６】図３の光プリントヘッドにおける駆動制御回路の構成を示すブロック図である。
【図７】図３の光プリントヘッドにおける別の付勢手段の構成を示す斜視図である。
【図８】図１の画像形成装置における本発明の光プリントヘッドの支持状態を示す斜視図である。
【図９】感光体ドラム上の光ビームのドットの配列状態を示す概略図である。
【図１０】本発明に係る光プリントヘッドの第２の実施形態の構成を示す断面図である。
【図１１】図１０の光プリントヘッドにおける有機ＥＬ基板、プリズムミラー、レンズアレイ、ハウジングの関係を示す分解斜視図である。
【図１２】本発明に係る光プリントヘッドの第２の実施形態の別の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る光プリントヘッド及び画像形成装置の構成について説明する。
（画像形成装置）
図１に、本発明に係る光プリントヘッドを備えた画像形成装置の一実施形態であるタンデム式のカラー画像形成装置４００の要部の概略構成を示す。なお、以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各符号は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に対応する部分として区別する。
【００１４】
本実施形態に係る画像形成装置４００は、複数の感光体ドラム４０１を並列に配置したタンデム型のカラー画像形成装置であり、転写ベルト４０５に対して各色に対応した感光体ドラム４０１が転写ベルト４０５の移動方向に沿って図中上からＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順で等間隔で配設されている。なお、各色の感光体ドラム４０１は同一径に形成され、その周囲には電子写真プロセスに従い各部材が順に配設されている。
【００１５】
すなわち、感光体ドラム４０１の周囲には、図１においてイエローのセクションに示すように、感光体ドラムの回転方向（図中矢印方向）に沿って、感光体ドラム４０１を帯電する帯電ローラ４０２、画像データに基づく光ビームを放射する露光装置である本発明の光プリントヘッド１００（または２００）、光プリントヘッド１００（２００）の露光により形成された潜像にトナーを付着させて現像する現像ユニット４０３、感光体ドラム４０１上のトナー像を転写ベルト４０５に転写する第１転写手段４０５ａ、転写後の感光体ドラム４０１の残トナーを掻き取るクリーニング装置４０４が配置されている。
また、感光体ドラム４０１は、図２に示すように、該感光体ドラム４０１の回転軸の両端が画像形成装置４００のフレームの一部である一対の面板５０２，５０３によって左右２方向から挟まれて保持されている。
これは、各色ごとに同じ構成である。
【００１６】
これにより、転写ベルト４０５上には、各色の画像情報により形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が順次、重ねあわされてカラーのトナー像が形成される。
【００１７】
なお、転写ベルト４０５には、位置ずれ検出センサ４０９が配置されており、転写ベルト４０５上で重ねあわされた各色トナー像の位置ずれを画像中央と、転写ベルト４０５の幅方向（主走査方向）の両端部である前側、奥側の３点で検出する。
【００１８】
ここで、記録紙が用紙カセット４０６から搬送路４０７に沿って供給され、該記録紙に第２転写手段４０５ｂにより転写ベルト４０５上のカラーのトナー像が転写され、ついで定着ユニット４０８によりトナー像が記録紙に定着されて、排紙される。
【００１９】
以上のように、本発明の画像形成装置は、後述するように狭幅でありながら高密度、かつ高速な画像記録に対応した光プリントヘッド１００（２００）を搭載するので、感光体ドラム４０１を小径化することができ、小型、軽量でありながら、高品位な画像記録に対応した画像形成装置を提供することができる。また、後述するように、光プリントヘッド１００（２００）において、発光源を駆動する駆動回路と書込制御回路とを駆動制御回路として同一のプリント基板に実装することで、装置内のハーネスの這いまわしが簡便化され、組立性のよい画像形成装置を提供できる。
【００２０】
（光プリントヘッド）
図３は、本発明に係る光プリントヘッドの第１の実施形態の構成を示す斜視図である。また、図４は、その主走査方向に直交する断面図である。なお、図３では、ハウジング１０６の部分はその内部が見えるように透視図となっている。
【００２１】
光プリントヘッド１００は、画像形成装置４００の面板５０２，５０３に、長手方向の両端部側が当接して感光体ドラム４０１に対する位置決めが行われる光プリントヘッドであって、図３，図４に示すように、ライン状に配列された複数の発光源１０２及び該複数の発光源１０２ごとの電極配線１０４を有する第１の基板である有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）基板１０１と、前記複数の発光源１０２からの光ビームを被照射面（感光体ドラム４０１表面）上に結像するレンズアレイ１０５と、有機ＥＬ基板１０１とレンズアレイ１０５とを所定の配置関係で保持し、前記面板５０２，５０３と当接する突当部１０６ａを有するハウジング１０６と、画像データに応じて前記複数の発光源１０２を変調する書込データを生成しその駆動を制御する駆動制御回路１５０及び該駆動制御回路１５０から延設した信号配線１５１を有し、ハウジング１０６を保持する第２の基板であるプリント基板１０７と、を備える。
【００２２】
ここで、有機ＥＬ基板１０１は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、基体となる透明なガラス基板１０１ｂと、該ガラス基板１０１ｂの基板面に設けられる複数の発光源１０２と、該基板面にパターニング形成され発光源１０２ごとに接続される電極配線１０４と、発光源１０２を封止する封止ガラス１０３と、を備えている。
【００２３】
発光源１０２は、例えば、ガラス基板１０１ｂ上において陰極と陽極との間に有機層を狭持してなる従来公知の有機ＥＬ素子であって、主走査方向（感光体ドラム４０１の回転軸方向）に配列されている。本実施形態の発光源１０２は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子である。
なお、発光源１０２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）でもよい。
【００２４】
電極配線１０４は、有機ＥＬ素子である発光源１０２の陰極、陽極と接続するものである。また、図４（ｂ）に示すように、電極配線１０４は、発光源１０２が形成される部分に発光源１０２からガラス基板１０１ｂ側に放射される光ビームを通過させる開口１０４ａが形成されている。なお、発光源１０２及び開口１０４ａは、主走査方向における画素数に対応して形成され、例えば１２００ｄｐｉに相当する隣接ドットピッチｐ＝２１μｍ間隔で、Ａ３幅（２９７ｍｍ）では約１４，０００個、Ａ４幅（２１６ｍｍ）では約１０，２００個が配列される。
【００２５】
また、図４（ｂ）は発光源１０２及び開口１０４ａを主走査方向（図中左右方向）に１列に配列した例であり、図４（ｃ）は発光源１０２及び開口１０４ａを主走査方向に２列に配列し、副走査方向（図中上下方向）に所定間隔ずらして千鳥状に配列した例である。発光源１０２を千鳥状に配列することで、隣接する発光源１０２との間隔を広くでき、開口径を大きくとることができる。
【００２６】
これにより、発光源１０２から放射される光ビームが、開口１０４ａを通過し、ついでガラス基板１０１ｂを透過してガラス基板１０１ｂの実装面とは反対側から出射されるボトムエミッション方式の有機ＥＬ基板１０１となる。
【００２７】
なお、発光源１０２の発光面から放射された拡散光は、感光体ドラム４０１面上にレンズアレイ１０５により微少なスポットに結像するが、感光体ドラム４０１面上には等倍で、発光面が投影されるため、全ての画素で発光面の大きさが揃っていないと、画像上、濃度むらとなる。例えば、Ａ３サイズ幅で１４，０００個以上にも及ぶ発光源１０２を配列した光プリントヘッドでは、各々の発光源１０２間の感光体ドラム４０１上におけるビームスポット径が揃っていないと、画像上、濃度むらや縦筋となり画像品質を劣化させる。高密度書込みに伴ってドットサイズが小さくなるに従い、この影響も顕著になる。そのため、本実施形態では、全ての画素でスポット径が揃うように、開口１０４ａによって光束径を規定している。よって、感光体ドラム４０１の被照射面に結像する各発光源１０２からの光ビームのスポット径を均一に揃えることができ、トナー付着後のドット径を均一化できる。
【００２８】
レンズアレイ１０５は、半径方向に２次曲線分布状の屈折率分布を有する円柱状の屈折率分布型ロッドレンズを２列千鳥配列状に束ねたものである。なお、本実施形態では、屈折率分布型のレンズを用いているが、球面又は非球面のレンズをアレイ状に配列したレンズアレイ等を用いても同様である。
【００２９】
また、ハウジング１０６は、有機ＥＬ基板１０１とレンズアレイ１０５とを、発光源１０２の発光面と感光体ドラム４０１面とが共役関係となるように保持する枠体である。例えば図５に示すように、有機ＥＬ基板１０１とレンズアレイ１０５を、有機ＥＬ基板１０１の出射面とレンズアレイ１０５の入射面とが向かい合うようにハウジング１０６の枠体に嵌め込み、それぞれの面をハウジング１０６内のスペーサ部に当接させて位置決めし、一体的に保持されるようにする。
ハウジング１０６は、その長手方向（主走査方向）の両端部に、面板５０２，５０３と当接する感光体ドラム４０１側に突起した凸形状の突当部１０６ａを有する。
【００３０】
プリント基板１０７は、その基板面上に、ワンチップの半導体素子である駆動制御回路１５０と、該駆動制御回路１５０から延設された信号配線１５１と、信号配線１５１の端部に設けられた接点１５２と、を有する。
【００３１】
駆動制御回路１５０は、図６に示すように、画像データや位置ずれ検出センサ４０９からのドット位置ずれデータが入力される書込制御ＡＳＩＣ１５０ａと、書込制御ＡＳＩＣ１５０ａと接続され画像データをラインごとに展開し一時的に保存するラインバッファ１５０ｂと、書込制御ＡＳＩＣ１５０ａからの信号を受け、有機ＥＬ基板１０１側へ制御信号を出力する駆動ＩＣ１５０ｃと、光量補正データを記憶するメモリ１５０ｍと、を有する。
【００３２】
書込制御ＡＳＩＣ１５０ａは、複数の発光源１０２の発光タイミングを制御する信号を出力する制御回路である。詳しくは、書込制御ＡＳＩＣ１５０ａは、ラインバッファ１５０ｂからラインごとの画像データを各画素の書込みデータとして複数の発光源１０２の発光タイミングを算出するとともに、位置ずれ検出センサ４０９からのドット位置ずれデータからベルト搬送方向、いわゆる副走査方向における画素配列の傾きや曲がりを求め、その画素配列の傾きや曲がりを感光体ドラム４０１上の画素配列の傾きや曲がりとして補正するように発光源１０２ごとの副走査方向における発光タイミングを補正して、その結果を制御信号として出力する。
【００３３】
駆動ＩＣ１５０ｃは、各画素に対応して一つずつ設けられた、有機ＥＬ素子である発光源１０２を駆動するスイッチング用薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が集積されたものであり、書込制御ＡＳＩＣ１５０ａからの制御信号とメモリ１５０ｍにある予め設定された光量補正データに基づいて発光源１０２に印加する電流を制御する。このとき、開口１０４ａから放射される光ビームの光量が、各画素で均一になるようにしている。
【００３４】
ここで、ハウジング１０６は、プリント基板１０７の基板面に対して有機ＥＬ基板１０１の出射面、すなわち複数の発光源１０２が実装されるガラス基板１０１ｂの基板面が垂直に立設するように、該プリント基板１０７上に装着されている。このとき、プリント基板１０７は、その基板面とレンズアレイ１０５の光軸が平行になる。
【００３５】
また、同時に、有機ＥＬ基板１０１における電極配線１０４とプリント基板１０７の信号配線１５１が接続される。詳しくは、プリント基板１０７上にハウジング１０６が装着されると、図４（ａ）に示すように、ガラス基板１０１ｂ上の電極配線１０４が接点１５２と当接するようになり、その結果、電極配線１０４−接点１５２−信号配線１５１の接続により、発光源１０２と駆動制御回路１５０がハーネスを介することなく直接接続されるようになる。
【００３６】
このように、駆動制御回路１５０を有機ＥＬ基板１０１とは別の基板（プリント基板１０７）に設け、かつプリント基板１０７が、有機ＥＬ基板１０１（つまり複数の発光源１０２）とレンズアレイ１０５とを所定の配置関係で保持するハウジング１０６を保持するので、光プリントヘッド１００の狭幅化を実現できる。なお、有機ＥＬ基板１０１におけるガラス基板１０１ｂを所定の厚さとして、レンズアレイ１０５の入射面にガラス基板１０１ｂを直接当接させて、位置決めするようにしてもよく、これによりハウジング１０６の精度によらず、発光源１０２の位置（発光点位置）と被照射面（感光体ドラム４０１表面）との共役長を安定的に保つことができ、より濃度むらのない高品位な画像記録に対応した光プリントヘッドを提供できる。
【００３７】
また、プリント基板１０７がハウジング１０６を保持して有機ＥＬ基板１０１における電極配線１０４とプリント基板１０７における信号配線１５１が接続されることにより、複数の発光源１０２と駆動制御回路１５０がハーネスを介することなく直接接続されるので、高密度で高速な書込みに対応した高速なデータ転送を実現できる。したがって、転写ベルト上のドット位置ずれ情報に応じて、各発光源１０２の変調タイミングをリアルタイムで制御できるようになるため、高品位な画像記録に対応した光プリントヘッドを提供できる。
【００３８】
また、図３に示すように、プリント基板１０７は、板金加工により断面をコの字型に形成したチャンネル形状の支持部材１１１の主面にプリント基板１０７のハウジング１０６、駆動制御回路１５０等を設けた面とは反対側の面を接触させる形で支持部材１１１上で保持されている。詳しくは、支持部材１１１の主面上にプリント基板１０７を戴置してレンズアレイ１０５の光軸が支持部材１１１の主面と平行となった状態で、ガイドピン１１０をプリント基板１０７の長手方向（主走査方向）の両側に設けた被照射面に向かう方向に長い長穴１０７ａそれぞれに通す形で支持部材１１１に固定している。これにより、プリント基板１０７は長穴１０７ａの長さ方向（つまり、レンズアレイ１０５の光軸方向）にガイドピン１１０をガイドとして支持部材１１１主面上を移動可能に装着される。
【００３９】
また、光プリントヘッド１００は、プリント基板１０７をその基板面と平行な方向に被照射面側に付勢してハウジング１０６の突当部１０６ａを面板５０２，５０３に当接させる付勢手段を備える。すなわち、図３において、ガイドピン１１０に捻りスプリング１０９を挿入し、該捻りスプリング１０９の一方の端部をプリント基板１０７に係合し、もう一方の端部を支持部材１１１の主面に立設した突起１１１ａに係合して付勢手段としている。これにより、捻りスプリング１０９がプリント基板１０７を支持部材１１１側に押圧するとともに、支持部材１１１を基準としてプリント基板１０７を被照射面（感光体ドラム４０１）側に常に押し付けられるように付勢して、感光体ドラム４０１を軸支する面板５０２，５０３の切欠き部５０２ａ，５０３ａ（図２）に、ハウジング１０６の突当部１０６ａが突き当たるようになり、被照射面（感光体ドラム４０１）に対する複数の発光源１０２及びレンズアレイ１０５の位置が決められる。
【００４０】
図７に、前記付勢手段の別の構成を示す。
ここで、図７において、有機ＥＬ基板１０１，レンズアレイ１０５，ハウジング１０６，プリント基板１０７それぞれの構成及びこれらを組み立てた構成は図３に示すものと同じであり、支持部材１１１’及び付勢手段の構成が図３に示すものと異なる。
【００４１】
まず、図７に示すように、プリント基板１０７は、板金加工により断面をコの字型に形成したチャンネル形状の支持部材１１１’の主面にプリント基板１０７のハウジング１０６、駆動制御回路１５０等を設けた面とは反対側の面を接着などにより貼り付けて固定されている。この支持部材１１１’には、その長手方向（主走査方向）の両端部であって、被照射面とは反対側のコーナー部に切り欠き穴１１９が形成されている。
【００４２】
このような構成の光プリントヘッド１００において、画像形成装置４００を構成する部材であって光プリントヘッド１００を保持する側板３０１，３０２（図８）それぞれに立設するガイドピン１２０に、捻りスプリング１２１を挿入し、捻りスプリング１２１の一端を支持部材１１１’の切り欠き穴１１９に係合し、もう一方を側板３０１，３０２に立設した突起１２２に係合して付勢手段としている。これにより、捻りスプリング１２１が、側板３０１，３０２を基準として、支持部材１１１’を介してプリント基板１０７を被照射面（感光体ドラム４０１）側に常に押し付けられるように付勢して、感光体ドラム４０１を軸支する面板５０２，５０３の切欠き部５０２ａ，５０３ａ（図２）に、ハウジング１０６の突当部１０６ａが突き当たるようになり、被照射面（感光体ドラム４０１）に対する複数の発光源１０２及びレンズアレイ１０５の位置を簡便に決めることができる。
【００４３】
ところで、図８に示すように、画像形成装置４００の構造体フレームは、底板３０３と底板３０３に立設される側板３０１，３０２により構成されており、光プリントヘッド１００（または後述の２００）は、支持部材１１１（または１１１’）の長手方向両端部が側板３０１，３０２に支持されることにより、画像形成装置４００内の所定位置で支持される。詳しくは、側板３０１，３０２それぞれに矩形穴３０４，３０５が形成されており、該矩形穴３０４，３０５に支持部材１１１（１１１’）の端部を挿入し、支持することで光プリントヘッド１００（２００）の位置決めが行われる。
【００４４】
また、図８では、側板３０１，３０２に４組の矩形穴３０４，３０５が形成され、該矩形穴３０４，３０５により、４つの光プリントヘッド１００（２００）が画像形成装置４００の４つの感光体ドラム４０１（図１）それぞれに対応するように、相対的な配置関係が保たれている。
【００４５】
ここで、支持部材１１１（１１１’）は、矩形穴３０４，３０５で支持される部分において、プリント基板１０７の被照射面（感光体ドラム４０１面）に対する傾きを調整する傾き調整手段を有する。すなわち、まず図３（あるいは図７）に示すように、側板３０１，３０２の矩形穴３０４，３０５それぞれの開口端部のうち支持部材１１１（１１１’）を支持する辺（図中下側の辺）となる端部には、副走査方向（図中上方向）に突起する突起部１１６が形成され、該突起部１１６にコイルスプリング１１５が嵌め込まれており、コイルスプリング１１５が矩形穴３０４，３０５に挿入される支持部材１１１（１１１’）のそれぞれの端部を支持するとともに、副走査方向の一方向（図中、下から上方向）に付勢するようになっている。このとき、図中左側の側板３０１の矩形穴３０４では、開口端部のうち支持部材１１１（１１１’）を支持する辺に対向する辺（図中上側の辺）の端部に、調節ネジ１１３をねじ込むネジ穴が形成された折曲げ部１１４を設けており、そのネジ穴にねじ込まれた調節ネジ１１３の先端がコイルスプリング１１５で付勢された支持部材１１１（１１１’）の上面に当接している。一方、図中右側の側板３０２の矩形穴３０５では、開口端部のうち支持部材１１１（１１１’）を支持する辺に対向する辺（図中上側の辺）の端部に、コイルスプリング１１５で付勢された支持部材１１１（１１１’）の上面に２点で当接する突起部１１７が設けられている。したがって、支持部材１１１（１１１’）は、側板３０１側の端部が付勢するコイルスプリング１１５と調整ネジ１１３先端で挟まれ、側板３０２側の端部が付勢するコイルスプリング１１５と突起部１１７で挟まれた状態で保持される。
【００４６】
このとき、側板３０１側の調整ネジ１１３の折曲げ部１１４のネジ穴へのねじ込み量を変化させると、調整ネジ１１３の先端の位置は副走査方向で変化するようになっており、その調整ネジ１１３の先端が当接している支持部材１１１（１１１’）の副走査方向の位置がコイルスプリング１１５で支持されつつ変化するようになる。一方、側板３０２側では支持部材１１１（１１１’）の端部はコイルスプリング１１５と突起部１１７に挟まれた状態で一定の位置に保持されている。よって、調節ネジ１１３のねじ込み量を調節することにより、支持部材１１１（１１１’）と一体となったプリント基板１０７の被照射面に対する副走査方向における傾きを調整することができる。
【００４７】
このような傾き調整手段は、画像形成装置４００の４つの光プリントヘッド１００（２００）それぞれに設けられており、４つの光プリントヘッド１００（２００）により各々感光体ドラム４０１に形成されたライン間の傾きのずれを補正することができる。
【００４８】
すなわち、タンデム方式のカラー画像形成装置においては、独立した光プリントヘッド１００（２００）を、各色に応じて複数使用することになるため、製造誤差により各々の有機ＥＬ基板１０１に、光ビームの隣接ドットピッチｐのばらつきがあると、主走査方向における全幅Ｌが異なるようになる。いま、理想的な隣接ドットピッチｐ0、全幅をＬ0とすると、例えば、隣接ドットピッチｐが、０．１％ずれるだけで、Ａ３幅に相当する全幅の誤差ΔＬは３００μｍにもなり、各色トナー像の位置ずれとしては目視で判別できるレベルとなって画像品質の劣化に繋がる（図９（ａ））。
【００４９】
そこで、本発明では、位置ずれを目視で判別できないレベル５０μｍ以下にするために、光プリントヘッド１００（２００）の支持部材１１１（１１１’）に備えた調節ネジ１１３のねじ込み量を調節することで、光プリントヘッド１００（２００）を副走査方向に角度θだけ感光体ドラム４０１の回転方向とは逆向きである上流側に傾け、主走査ライン上に投影された隣接ドットピッチが理想的な隣接ドットピッチｐ0となるようにしている（図９（ｂ））。
【００５０】
このとき、光プリントヘッド１００（２００）を傾けることによって画素配列の副走査方向のずれが生じるが、前述したように、駆動制御回路１５０（後述の２５０）により、各画素の発光タイミングを順次遅延することによって、主走査ライン上に揃うように、ドット位置を補正することができる。例えば、角度θだけ傾けたことによる最終端の画素の副走査方向のずれは、(Ｌ＋ΔＬ)sinθであるから、始端の画素に対して、(Ｌ＋ΔＬ)sinθ/ｖだけ発光タイミングを遅延させてやればよい。なお、ｖは転写ベルトの搬送速度である。また、任意のｎ番目の画素についても同様に発光タイミングのディレイ量を設定してやればよい。
【００５１】
以上のように、光プリントヘッド１００（２００）の各々で、複数の発光源１０２の配列の傾きや配列ピッチのばらつきがあっても、感光体ドラム４０１の被照射面に形成されるドットの配列を補正でき、複数の光プリントヘッド１００（２００）によって書込まれた各画像を精度よく重ね合わせることができるので、色ずれのない高品位な画像記録を実現できる。
【００５２】
このように、本発明では、書込制御回路を形成したプリント基板１０７上に、複数の発光源１０２を実装した基板（有機ＥＬ基板１０１）を、基板面と垂直な面内乃至は平行な面内で直接装着することで、ハーネスを介さずに配線接続し、プリント基板１０７の基板面を基準として副走査方向を位置決めすることで、プリント基板１０７に書込制御回路を実装したとしても、光プリントヘッドの狭幅化に対して障害にならないようにした。さらには、発光源の駆動回路と書込制御回路とを１チップに集積しＡＳＩＣ化することが可能である。
【００５３】
図１０は、本発明に係る光プリントヘッドの第２の実施形態の構成を示す主走査方向に直交する断面図である。
光プリントヘッド２００は、画像形成装置４００の面板５０２，５０３に、長手方向の両端部側が当接して感光体ドラム４０１に対する位置決めが行われる光プリントヘッドであって、図１０に示すように、ガラス基板２０１ｂ上にライン状に配列された複数の発光源２０２及び該複数の発光源２０２ごとの電極配線２０４が形成されてなる第１の基板である有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）基板２０１と、前記複数の発光源２０２からの光ビームを被照射面（感光体ドラム４０１表面）上に結像するレンズアレイ２０５と、有機ＥＬ基板２０１と反射ミラーであるプリズムミラー２０８とレンズアレイ２０５とを所定の配置関係で保持し、前記面板５０２，５０３と当接する突当部２０６ａを有するハウジング２０６と、画像データに応じて前記複数の発光源２０２を変調する書込データを生成しその駆動を制御する駆動制御回路２５０及び該駆動制御回路２５０から延設した信号配線２５１を有し、ハウジング２０６を保持する第２の基板であるプリント基板２０７と、を備える。
【００５４】
ここで、有機ＥＬ基板２０１は、基体となる透明なガラス基板２０１ｂと、該ガラス基板２０１ｂの基板面に設けられる複数の発光源２０２と、該基板面にパターニング形成され発光源２０２ごとに接続される電極配線２０４と、発光源２０２を封止する封止ガラス２０３と、を備えている。
【００５５】
発光源２０２は、例えば、ガラス基板２０１ｂ上において陰極と陽極との間に有機層を狭持してなる従来公知の有機ＥＬ素子であって、主走査方向（感光体ドラム４０１の回転軸方向）に配列されている。本実施形態の発光源２０２は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子である。なお、発光源２０２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）でもよい。
【００５６】
電極配線２０４は、有機ＥＬ素子である発光源２０２の陰極、陽極と接続しており、第１の実施形態と同様に、発光源２０２が形成される部分に発光源２０２からガラス基板２０１ｂ側に放射される光ビームを通過させる開口が形成されている。
【００５７】
また、ハウジング２０６は、有機ＥＬ基板２０１とプリズムミラー２０８とレンズアレイ２０５とを、プリズムミラー２０８を介して発光源２０２の発光面と感光体ドラム４０１面とが共役関係となるように保持する枠体である。例えば図１１に示すように、ハウジング２０６は下側と側面側に開口を有し下側の開口から側面側の開口につながる断面がＬ字型のエルボ管のような空間を有している。このようなハウジング２０６の下側の開口に有機ＥＬ基板２０１がその出射面を上にして取り付けられ、有機ＥＬ基板２０１の出射面に入射面が直接接合され、有機ＥＬ基板２０１から上方に出射される光ビームをプリント基板２０７の基板面と平行な方向に折り曲げるプリズムミラー２０８と、プリズムミラー２０８の出射面に入射面が直接接合されるレンズアレイ２０５とがハウジング２０６内で位置決めして一体的に保持されている。したがって、ハウジング２０６に保持された有機ＥＬ基板２０１とプリズムミラー２０８とレンズアレイ２０５では、有機ＥＬ基板２０１から上方に出射された光ビームがプリズムミラー２０８で直角方向（図１０では右方向）に折り曲げられてレンズアレイ２０５に入射し、そのままレンズアレイ２０５の光軸方向に出射される。
【００５８】
なお、有機ＥＬ基板２０１の出射面−プリズムミラー２０８の入射面、プリズムミラー２０８の出射面−レンズアレイ２０５の入射面を直接当接させているので、ハウジング２０６の精度によらず、発光源２０２の位置（発光点位置）と被照射面（感光体ドラム４０１表面）との共役長を安定的に保つことができ、より濃度むらのない高品位な画像記録に対応した光プリントヘッドを提供できる。
【００５９】
ハウジング２０６は、その長手方向（主走査方向）の両端部に、面板５０２，５０３と当接する感光体ドラム４０１側に突起した凸形状の突当部２０６ａを有する。
【００６０】
プリント基板２０７は、その基板面上（図１０において上側の基板面上）に、ワンチップの半導体素子である駆動制御回路２５０と、該駆動制御回路２５０から延設された信号配線２５１と、を有する。
【００６１】
駆動制御回路２５０は、図６に示す構成に準ずるものであり、画像データや位置ずれ検出センサ４０９からのドット位置ずれデータが入力される書込制御ＡＳＩＣ１５０ａと、書込制御ＡＳＩＣ１５０ａと接続され画像データをラインごとに展開し一時的に保存するラインバッファ１５０ｂと、書込制御ＡＳＩＣ１５０ａからの信号を受け、有機ＥＬ基板２０１側へ制御信号を出力する駆動ＩＣ１５０ｃと、光量補正データを記憶するメモリ１５０ｍと、を有する。各部の詳細は第１の実施形態で示したとおりである。
【００６２】
ここで、ハウジング２０６は、プリント基板２０７の基板面に対して有機ＥＬ基板２０１の出射面、すなわち複数の発光源２０２が実装されるガラス基板２０１ｂの基板面が平行となるように、該プリント基板２０７上に装着されている。このとき、プリント基板２０７の基板面とレンズアレイ２０５の光軸が平行になる。これに伴い発光源２０２から光ビームがプリント基板２０７の基板面に対して垂直方向（図中上方向）に放射される構成となる。
【００６３】
また、同時に、図１０に示すように、有機ＥＬ基板２０１における発光源２０２及び電極配線２０４の実装面が下向きとなり、有機ＥＬ基板２０１がプリント基板２０７に装着されると、プリント基板２０７に設けられた開口部に発光源２０２及び封止ガラス２０３が嵌め込まれ、有機ＥＬ基板２０１の下側の基板面とプリント基板２０７の上側の基板面が当接するようになる。これにより、有機ＥＬ基板２０１における電極配線２０４とプリント基板２０７の信号配線２５１が接続され、発光源２０２と駆動制御回路２５０がハーネスを介することなく直接接続されるようになる。
【００６４】
このように、駆動制御回路２５０を有機ＥＬ基板２０１とは別の基板（プリント基板２０７）に設け、かつプリント基板２０７が、有機ＥＬ基板２０１（つまり複数の発光源２０２），プリズムミラー２０８，レンズアレイ２０５を所定の配置関係で保持するハウジング２０６を保持するので、光プリントヘッド２００の狭幅化を実現できる。
【００６５】
また、プリント基板２０７がハウジング２０６を保持して有機ＥＬ基板２０１における電極配線２０４とプリント基板２０７における信号配線２５１が接続されることにより、複数の発光源２０２と駆動制御回路２５０がハーネスを介することなく直接接続されるので、高密度で高速な書込みに対応した高速なデータ転送を実現できる。したがって、転写ベルト上のドット位置ずれ情報に応じて、各発光源２０２の変調タイミングをリアルタイムで制御できるようになるため、高品位な画像記録に対応した光プリントヘッドを提供できる。
【００６６】
また、光プリントヘッド２００は、第１の実施形態と同様に、支持部材１１１，１１１’（図３，図７）を有しており、さらにプリント基板２０７をその基板面と平行な方向に被照射面側に付勢してハウジング２０６の突当部２０６ａを面板５０２，５０３に当接させる付勢手段を備える。
【００６７】
また、図８に示すように、光プリントヘッド２００は、支持部材１１１（または１１１’）の長手方向両端部が側板３０１，３０２に支持されることにより、画像形成装置４００内の所定位置で支持される。このとき、第１の実施形態と同様に、支持部材１１１（１１１’）は、矩形穴３０４，３０５で支持される部分において、プリント基板２０７の被照射面（感光体ドラム４０１面）に対する傾きを調整する傾き調整手段を有する。また、この光プリントヘッド２００の傾きに対応して、駆動制御回路２５０が、前述のように、各画素の発光タイミングを順次遅延し、主走査ライン上に揃うように、ドット位置を補正することを行う。
【００６８】
なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【００６９】
例えば、第１，２の実施形態では、発光源１０２，２０２がボトムエミッション型の有機ＥＬ素子である場合を示したが、これに限定されるものではなく、発光源１０２，２０２をトップエミッション型の有機ＥＬ素子としてもよい。図１２にその構成例を示す。
図１２では、有機ＥＬ基板２０１の構成は、図１０に示すものと基本的に同じであるが、複数の発光源２０２からはガラス基板２０１ｂとは反対側方向に光ビームを放射する点が異なる。したがって、有機ＥＬ基板２０１の発光源２０２及び封止ガラス２０３をプリント基板２０７の開口部に嵌め込んだ状態で、ハウジング２０６が有機ＥＬ基板２０１を保持する構成となっている。
ここで、図１２においても、ハウジング２０６は、プリント基板２０７の基板面に対して有機ＥＬ基板２０１の出射面、すなわち複数の発光源２０２が実装されるガラス基板２０１ｂの基板面が平行となるように、該プリント基板２０７上に装着されている。このとき、プリント基板２０７の基板面とレンズアレイ２０５の光軸が平行になる。
また、同時に、図１２に示すように、有機ＥＬ基板２０１における発光源２０２及び電極配線２０４の実装面が上向きとなり、有機ＥＬ基板２０１がプリント基板２０７に装着されると、有機ＥＬ基板２０１の上側の基板面とプリント基板２０７の下側の基板面が当接するようになり、有機ＥＬ基板２０１における電極配線２０４とプリント基板２０７の信号配線２５１が接続され、発光源２０２と駆動制御回路２５０がハーネスを介することなく直接接続されるようになる。
【符号の説明】
【００７０】
１００，２００ 光プリントヘッド
１０１，２０１ 有機ＥＬ基板
１０１ｂ，２０１ｂ ガラス基板
１０２，２０２ 発光源
１０３，２０３ 封止ガラス
１０４，２０４ 電極配線
１０４ａ 開口
１０５，２０５ レンズアレイ
１０６，２０６ ハウジング
１０６ａ，２０６ａ 突当部
１０７，２０７ プリント基板
１０７ａ 長穴
１０９ 捻りスプリング
１１０ ガイドピン
１１１，１１１’ 支持部材
１１１ａ 突起
１１３ 調節ネジ
１１４ 折曲げ部
１１５ コイルスプリング
１１６，１１７ 突起部
１１９ 切り欠き穴
１２０ ガイドピン
１２１ 捻りスプリング
１２２ 突起
１５０，２５０ 駆動制御回路
１５０ａ 書込制御ＡＳＩＣ
１５０ｂ ラインバッファ
１５０ｃ 駆動ＩＣ
１５０ｍ メモリ
１５１，２５１ 信号配線
１５２ 接点
２０８ プリズムミラー
３０１，３０２ 側板
３０３ 底板
３０４，３０５ 矩形穴
４００ 画像形成装置
４０１ 感光体ドラム
４０２ 帯電ローラ
４０３ 現像ユニット
４０４ クリーニング装置
４０５ 転写ベルト
４０５ａ 第１転写手段
４０５ｂ 第２転写手段
４０６ 用紙カセット
４０７ 搬送路
４０８ 定着ユニット
４０９ 位置ずれ検出センサ
５０２，５０３ 面板
５０２ａ，５０３ａ 切欠き部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７１】
【特許文献１】特開２０１０−１９４９２８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１５９１０号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも像担持体を二方向から挟んで保持する画像形成装置の面板に、長手方向の両端部側が当接して前記像担持体に対する位置決めが行われる光プリントヘッドであって、
ライン状に配列された複数の発光源及び該複数の発光源ごとの電極配線を有する第１の基板と、
前記複数の発光源からの光ビームを被照射面上に結像するレンズアレイと、
前記第１の基板と前記レンズアレイとを所定の配置関係で保持し、前記面板と当接する突当部を有するハウジングと、
画像データに応じて前記複数の発光源を変調する書込データを生成しその駆動を制御する駆動制御回路及び該駆動制御回路から延設した信号配線を有し、前記ハウジングを保持する第２の基板と、
前記第２の基板をその基板面と平行な方向に前記被照射面側に付勢して前記ハウジングの突当部を前記面板に当接させる付勢手段と、を備え、
前記第２の基板は、その基板面とレンズアレイの光軸が平行になるとともに、前記電極配線と信号配線が接続されるように前記ハウジングを保持することを特徴とする光プリントヘッド。
【請求項２】
前記第１の基板は、前記複数の発光源が実装される基板面が前記第２の基板の基板面に対して垂直となるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光プリントヘッド。
【請求項３】
前記第１の基板は、前記複数の発光源が実装される基板面が前記第２の基板の基板面に対して平行となるように配置されており、
前記ハウジングは、前記複数の発光源から放射される光ビームを前記レンズアレイ側に折り曲げる反射ミラーを有することを特徴とする請求項１に記載の光プリントヘッド。
【請求項４】
前記第２の基板を支持し、長手方向両端部が前記画像形成装置の側板に支持される支持部材を備え、
前記支持部材は、前記第２の基板の前記被照射面に対する傾きを調整する傾き調整手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光プリントヘッド。
【請求項５】
前記駆動制御回路は、前記傾き調整手段による前記第２の基板の傾き量に応じて、前記複数の発光源を変調することを特徴とする請求項４に記載の光プリントヘッド。
【請求項６】
前記第１の基板における電極配線に、発光源から放射される光ビームの光束径を規制する開口部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光プリントヘッド。
【請求項７】
前記複数の発光源は、ボトムエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子であり、
該複数の発光源からの光ビームは、前記第１の基板を透過して放射されることを特徴とする請求項６に記載の光プリントヘッド。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の光プリントヘッドを備える電子写真方式の画像形成装置。
【請求項１】
少なくとも像担持体を二方向から挟んで保持する画像形成装置の面板に、長手方向の両端部側が当接して前記像担持体に対する位置決めが行われる光プリントヘッドであって、
ライン状に配列された複数の発光源及び該複数の発光源ごとの電極配線を有する第１の基板と、
前記複数の発光源からの光ビームを被照射面上に結像するレンズアレイと、
前記第１の基板と前記レンズアレイとを所定の配置関係で保持し、前記面板と当接する突当部を有するハウジングと、
画像データに応じて前記複数の発光源を変調する書込データを生成しその駆動を制御する駆動制御回路及び該駆動制御回路から延設した信号配線を有し、前記ハウジングを保持する第２の基板と、
前記第２の基板をその基板面と平行な方向に前記被照射面側に付勢して前記ハウジングの突当部を前記面板に当接させる付勢手段と、を備え、
前記第２の基板は、その基板面とレンズアレイの光軸が平行になるとともに、前記電極配線と信号配線が接続されるように前記ハウジングを保持することを特徴とする光プリントヘッド。
【請求項２】
前記第１の基板は、前記複数の発光源が実装される基板面が前記第２の基板の基板面に対して垂直となるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光プリントヘッド。
【請求項３】
前記第１の基板は、前記複数の発光源が実装される基板面が前記第２の基板の基板面に対して平行となるように配置されており、
前記ハウジングは、前記複数の発光源から放射される光ビームを前記レンズアレイ側に折り曲げる反射ミラーを有することを特徴とする請求項１に記載の光プリントヘッド。
【請求項４】
前記第２の基板を支持し、長手方向両端部が前記画像形成装置の側板に支持される支持部材を備え、
前記支持部材は、前記第２の基板の前記被照射面に対する傾きを調整する傾き調整手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光プリントヘッド。
【請求項５】
前記駆動制御回路は、前記傾き調整手段による前記第２の基板の傾き量に応じて、前記複数の発光源を変調することを特徴とする請求項４に記載の光プリントヘッド。
【請求項６】
前記第１の基板における電極配線に、発光源から放射される光ビームの光束径を規制する開口部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光プリントヘッド。
【請求項７】
前記複数の発光源は、ボトムエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子であり、
該複数の発光源からの光ビームは、前記第１の基板を透過して放射されることを特徴とする請求項６に記載の光プリントヘッド。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の光プリントヘッドを備える電子写真方式の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１１】
【図４】
【図５】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１１】
【図４】
【図５】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−５９９２８（Ｐ２０１３−５９９２８Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２００２０７（Ｐ２０１１−２００２０７）
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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