(57)【要約】【課題】  光学系の色収差に起因する画質劣化を抑制したラインヘッドおよび画像形成装置を提供すること。【解決手段】  像書込手段２３には、ハウジング６０中の屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５の後面に面して取り付けられた有機ＥＬ素子アレイ６１と、ハウジング６０の背面からその中の有機ＥＬ発光素子アレイ６１を遮蔽する不透明なカバー６６とが設けられている。ガラス基板６２は、固定板バネ６７によりハウジング６０で光学的に密閉されている。ガラス基板６２の屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５側の端面には、波長フィルタ８１を形成している。この波長フィルタ８１は、色収差の原因となる波長の光を遮断する。【選択図】  図１
2006027078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１ラインに複数の発光素子を配列した発光素子ラインと、前記発光素子の制御手段と、前記発光素子の出力光を像担持体に照射する光学系と、波長フィルタとを有し、前記波長フィルタを通して前記発光素子の出力光を前記光学系に入射することを特徴とする、ラインヘッド。
【請求項２】
前記波長フィルタは、中心波長よりも長波長側の光を遮断す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】
前記波長フィルタは、中心波長よりも長波長側および短波長側の光を遮断す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】
前記発光素子を有機ＥＬ素子で構成したことを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のラインヘッド。
【請求項５】
前記波長フィルタを、前記発光素子が形成される基板に設けることを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のラインヘッド。
【請求項６】
前記発光素子ラインを、副走査方向に複数列設けることを特徴とする、請求項１にないし請求項５のいずれかに記載のラインヘッド。
【請求項７】
前記光学系は、屈折率分布型ロッドレンズ、またはマイクロレンズであることを特徴とする、請求項１にないし請求項６のいずれか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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系の色収差に起因する画質劣化を抑制した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】
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、露光装置に走査光学系を設ける方式と、ＬＥＤ素子や有機ＥＬ素子のような発光素子を設けたラインヘッドを用いる方式が知られている。例えば特許文献１には、４色のカラー画像形成装置において、各色に対応するＬＥＤ素子をそれぞれ単一チップ上に集積した例が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１３８８９９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、光学系によって像担持体上に像を形成するラインヘッドにおいては、光学系の色収差によって像担持体上の像にぼけが生じて画質が劣化するという問題がある。前記特許文献１には、このような問題に対処する手段が記載されていないので、前記画質劣化を抑制するためには、複雑なレンズ光学系を採用する必要がある。このため、光学系の構造が複雑になり装置が大型化するという問題があった。
【０００５】
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、簡単な構成により、光学系の色収差に起因する画質劣化を抑制した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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のラインヘッドは、１ラインに複数の発光素子を配列した発光素子ラインと、前記発光素子の制御手段と、前記発光素子の出力光を像担持体に照射する光学系と、波長フィルタとを有し、前記波長フィルタを通して前記発光素子の出力光を前記光学系に入射することを特徴とする。このように、波長フィルタを通して発光素子の出力光を光学系に入射することにより、不要な光を遮断して像担持体に出力光を照射している。したがって、光学系の色収差に起因する画質劣化を抑制することができる。
【０００７】
また、本発明のラインヘッドは、前記波長フィルタは、中心波長よりも長波長側の光を遮断することを特徴とする。このように、色収差の原因となる波長分布が多い、中心発光波長よりも長波長側の波長の光を遮断している。このため、画像のボケ発生を防止して、画質劣化を抑制することができる。
【０００８】
また、本発明のラインヘッドは、前記波長フィルタは、中心波長よりも長波長側および短波長側の光を遮断することを特徴とする。このように、露光に必要な中心波長の近傍の光のみを像担持体に照射するので、色収差に起因する画質劣化を抑制し、より精細な画像形成を行うことができる。
【０００９】
また、本発明のラインヘッドは、前記発光素子を有機ＥＬ素子で構成したことを特徴とする。有機ＥＬ素子は、発光波長分布特性に基づいて屈折周期が相違する固有の特性を有しているが、このような有機ＥＬ素子を発光素子として光学系を有するラインヘッドに用いた場合でも、色収差に起因する画質劣化を抑制することが可能となる。
【００１０】
また、本発明のラインヘッドは、前記波長フィルタを、前記発光素子が形成される基板に設けることを特徴とする。このように、波長フィルタを発光素子が形成される同じ基板に設けているので、製作工程が短縮され、スペースも節約することができる。
【００１１】
また、本発明のラインヘッドは、前記発光素子ラインを、副走査方向に複数列設けることを特徴とする。このため、発光素子を千鳥配列したラインヘッドや、予備列の発光素子ラインを設けたラインヘッドにおいて、色収差に起因する画質劣化を抑制することが可能となる。
【００１２】
また、本発明のラインヘッドは、前記光学系は、屈折率分布型ロッドレンズ、またはマイクロレンズであることを特徴とする。このように、光学系に、屈折率分布型ロッドレンズ、またはマイクロレンズを用いたラインヘッドにおいて、色収差に起因する画質劣化を抑制することができる。
【００１３】
本発明の第１実施形態の画像形成装置は、像担持体の周囲に帯電手段と、前記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。この構成により、タンデム型の画像形成装置において、色収差に起因する画質劣化を抑制することができる。
【００１４】
また、本発明の第２実施形態の画像形成装置は、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。このため、ロータリ型の画像形成装置において、色収差に起因する画質劣化を抑制することができる。
【００１５】
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、色収差に起因する画質劣化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
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、光学系の色収差に起因する画質劣化を、簡略な構成により抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図を参照して本発明を説明する。図２は、発光素子のエネルギー準位の例を示す説明図である。ＬＥＤは、通常無機物として構成されているので、励起状態と基底状態間の発光準位は１つだけである。これに対して、有機ＥＬ素子は有機物であるために、励起状態と基底状態間に複数の発光準位が存在している。このため、発光素子として有機ＥＬ素子を用いた場合には、発光波長分布に幅を有することになる。
【００１８】
図３は、有機ＥＬ素子の発光波長分布を示す特性図である。図３の横軸には波長（ｎｍ）を設定し、縦軸には比エネルギー（０〜１）を設定している。図３の例では、有機ＥＬ素子の発光波長は、短波長側で５５０ｎｍ程度、長波長側で８５０ｎｍ程度までの範囲に分布している。このように、波長分布に幅があるので光学系にレンズを使用した場合には、波長によりレンズ内での屈折周期が相違することになる。図３に示された特性では、比エネルギーが１の中心発光波長よりも短波長側で分布が少なく（光量が少ない）、それよりも長波長側で分布が多い（光量が多い）特性となっている。
【００１９】
図４は、レンズの色収差の例を示す説明図である。図４に示されているように、Ｆ線（４８６ｎｍ）、Ｄ線（５８９ｎｍ）、Ｃ線（６５６ｎｍ）で屈折周期が相違している。このため、図３のように比エネルギーが１となるＣ線（６５６ｎｍ）を中心波長として露光する場合には、それよりも短波長側、長波長側に余分な波長の光が存在することになる。したがって、有機ＥＬ素子からの出力光が光学系を通して像担持体に照射されると、焦点位置が光軸方向にずれる色収差の影響で、画像にボケが生じて画質が劣化することになる。本発明においては、有機ＥＬ素子からの出力光の中で、露光に寄与しない前記余分な波長の光をフィルタにより遮断して光学系から照射されないようにしている。
【００２０】
本発明のラインヘッドは、発光素子ラインが１ラインのものには限定されない。副走査方向に複数列の発光素子ラインを設けることもできる。図６は、このようなラインヘッドの例を示す説明図である。図６において、ラインヘッド１００には主走査方向（Ｙ方向）の１ラインに、多数の発光素子Ｅａを配列した発光素子ライン１０１ａが形成されている。このような発光素子ラインが副走査方向（Ｘ方向）に１０１ａ〜１０１ｄの複数列設けられている。
【００２１】
この実施形態においては、記録媒体を副走査方向（Ｘ方向とは反対方向）に移動させながら各発光素子ライン１０１ａ〜１０１ｄを順次切り替えて動作させる。このようにして、図６の例では多重露光を行うことができる。また、１ラインの発光素子ラインを主、他の発光素子ラインを従の関係で使用することもできる。例えば、発光素子ライン１０１ａ（主）を動作させているときに、発光素子の劣化により画像形成ができなくなる場合には他の従の発光素子ラインに切り替える。この場合には、
従の発光素子ラインは予備列として機能する。従の発光素子ライン５ｂ〜５ｄのいずれを選択するかは、任意に定められる。
【００２２】
図７は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。図７の例は、ラインヘッド１０に像担持体の副走査方向に発光素子を千鳥状に配列するものである。ラインヘッドに発光素子を配列する際に、隣接する発光素子を隙間なく設置することは構造上できず、隣接する発光素子間には間隙が生ずる。このように間隙部分があるために、解像度が低下したり、記録媒体に画像データを記録した際にいわゆる白抜けが発生したりして品質が低下する。このような事態に対処するために、副走査方向に発光素子を千鳥状に配列することが行われている。
【００２３】
図７は、発光素子を千鳥状に配列したラインヘッド１００ａにおいて、像担持体上で形成される発光素子のスポット位置１３３Ｚの例を示している。図７において、斜線を付したＵの部分は駆動される発光素子の部分を示し、２点鎖線のＶの部分は駆動されない発光素子の部分を示している。Ｐａは主走査方向の画素ピッチ、Ｐｂは副走査方向の画素ピッチ、Ｓａは主走査方向のスポット位置のピッチ、Ｓｂは副走査方向のスポット位置のピッチである。図７の例では、主走査方向の画素ピッチＰａと、副走査方向の画素ピッチＰｂは、共にスポット位置のピッチの１／２に設定されている。すなわち、発光素子が像担持体上に形成するスポット位置の副走査方向の間隔を、副走査方向の画素密度の２倍としている。
【００２４】
発光素子ラインは、第１グループ１３３ｆ、１３３ｈ、１３３ｉ、１３３ｌ、１３３ｎと、第２グループ１３３ｐ、１３３ｒ、１３３ｔ、１３３ｖの２グループに区分される。第１グループと第２グループは、主走査方向でみて、発光素子の位置、すなわち露光される画素と露光されない画素とが交互に配置されている。図７の実施形態においては、発光素子を千鳥状に配列したラインヘッド１００ａを用いる際に、光学系の色収差により像担持体上の像にぼけが生じて画質が劣化することを防止することができる。
【００２５】
図８は、本発明のラインヘッドが用いられる画像形成装置の縦断側面図である。本実施例は、転写ベルトとして中間転写ベルトを用いる例である。図８において、本実施例の画像形成装置１は、ハウジング本体２と、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された第１の開閉部材３と、ハウジング本体２の上面に開閉自在に装着された第２の開閉部材（排紙トレイを兼用している）４とを有している。さらに、第１の開閉部材３には、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された開閉蓋３’を備え、開閉蓋３’は第１の開閉部材３と連動して、または独立して開閉可能にされている。
【００２６】
ハウジング本体２内には、電源回路基板及び制御回路基板を内蔵する電装品ボックス５、画像形成ユニット６、送風ファン７、転写ベルトユニット９、給紙ユニット１０が配設され、第１の開閉部材３内には、二次転写ユニット１１、定着ユニット１２、記録媒体搬送手段１３が配設されている。画像形成ユニット６及び給紙ユニット１０内の消耗品は、本体に対して着脱可能な構成であり、その場合には、転写ベルトユニット９を含めて取り外して修理又は交換を行うことが可能な構成になっている。
【００２７】
ハウジング本体２の前面下部の両側には、回動軸３ｂを介して第１の開閉部材３がハウジング本体２に開閉自在に装着されている。本実施例においては、装置の前面のみからのアクセスで各ユニットの着脱を可能としており、装置を室内にコンパクトに設置することができるようにしている。転写ベルトユニット９は、ハウジング本体２の下方に配設され図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラ１４と、駆動ローラ１４の斜め上方に配設される従動ローラ１５と、この２本のローラ１４、１５間に張架されて図示矢印方向へ循環駆動される中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６の表面に離当接されるクリーニング手段１７とを備えている。
【００２８】
従動ローラ１５及び中間転写ベルト１６が駆動ローラ１４に対して図で左側に傾斜する方向に配設されている。これにより、中間転写ベルト１６駆動時のベルト搬送方向が下向きになるベルト面１６ａが下方に位置するようにされている。本実施例においては、前記ベルト面１６ａはベルト駆動時のベルト張り面（駆動ローラ１４により引っ張られる面）である。上記駆動ローラ１４及び従動ローラ１５は、支持フレーム９ａに回転自在に支持され、支持フレーム９ａの下端には回動部９ｂが形成され、この回動部９ｂはハウジング本体２に設けられた回動軸（回動支点）２ｂに嵌合され、これにより、支持フレーム９ａはハウジング本体２に対して回動自在に装着されている。
【００２９】
また、支持フレーム９ａの上端にはロックレバー９ｃが回動自在に設けられ、ロックレバー９ｃはハウジング本体２に設けられた係止軸２ｃに係止可能にされている。駆動ローラ１４は、二次転写ユニット１１を構成する二次転写ローラ１９のバックアップローラを兼ねている。また、従動ローラ１５をクリーニング手段１７のバックアップローラとして兼用させている。また、クリーニング手段１７は、搬送方向下向きのベルト面１６ａ側に設けられている。
【００３０】
また、中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａ裏面には、後述する各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０に対向して板バネ電極からなる一次転写部材２１がその弾性力で当接され、一次転写部材２１には転写バイアスが印加されている。転写ベルトユニット９の支持フレーム９ａには、駆動ローラ１４に近接してテストパターンセンサ１８が設置されている。このテストパターンセンサ１８は、中間転写ベルト１６上の各色トナー像の位置決めを行うとともに、各色トナー像の濃度を検出し、各色画像の色ずれや画像濃度を補正するためのセンサである。
【００３１】
画像形成ユニット６は、複数（本実施例では４つ）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イェロー用）、Ｍ（マゼンタ用）、Ｃ（シアン用）、Ｋ（ブラック用）を備え、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにはそれぞれ、感光ドラムからなる像担持体２０と、像担持体２０の周囲に配設された、帯電手段２２、像書込手段（ラインヘッド）２３及び現像手段２４を有している。なお、帯電手段２２、像書込手段２３及び現像手段２４は、画像形成ステーションＹのみに図番を付けて、他の画像形成ステーションについては構成が同一のため、図番を省略する。また、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの配置順序は任意である。
【００３２】
そして、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０が中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａに当接されるようにされ、その結果、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋも駆動ローラ１４に対して図で左側に傾斜する方向に配設されることになる。像担持体２０は、図示矢印に示すように、中間転写ベルト１６の搬送方向に回転駆動される。帯電手段２２は、高電圧発生源に接続された導電性ブラシローラで構成され、ブラシ外周が感光体である像担持体２０に対して逆方向で、かつ、２〜３倍の周速度で当接回転して像担持体２０の表面を一様に帯電させる。
【００３３】
また、本実施例のように、クリーナレス構成の画像形成装置にこのような導電性ブラシローラを用いる場合には、非画像形成時にブラシローラへトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加することで、ブラシローラに付着した転写残りトナーを像担持体２０に放出させ、一次転写部で中間転写ベルト１６上に転写して、中間転写ベルト１６のクリーニング手段１７で回収する構成とすることができる。このような帯電手段２２を用いることで、極めて少ない電流によって像担持体表面を帯電させることができるので、コロナ帯電方式のように装置内外を多量のオゾンによって汚染することがない。また、像担持体２０との当接がソフトであるので、ローラ帯電方式を用いたときに発生する転写残りトナーの帯電ローラへの固着も発生し難く、安定した画質と装置の信頼性を確保することができる。
【００３４】
像書込手段２３は、後述するように、有機ＥＬ素子を像担持体２０の軸方向に列状に配列した有機ＥＬ素子アレイを用いている。有機ＥＬ素子アレイを用いたラインヘッドは、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであり、像担持体２０に対して近接配置が可能であり、装置全体を小型化できるという利点を有する。本実施例においては、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０、帯電手段２２及び像書込手段２３を１つの像担持体ユニット２５としてユニット化している。これらのユニットは、転写ベルトユニット９と共に支持フレーム９ａに交換可能にしている。像担持体ユニット２５の交換時には、ラインヘッドを含めて前記部材を交換する構成としている。
【００３５】
次に、現像手段２４の詳細について、画像形成ステーションＫを代表して説明する。本実施例においては、各画像ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋが斜め方向に配設され、かつ、像担持体２０が中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａに当接される関係上、トナー貯留容器２６を斜め下方に傾斜して配置している。そのため、現像手段２４として特別の構成を採用している。すなわち、現像手段２４は、トナー（図のハッチング部）を貯留するトナー貯留容器２６と、このトナー貯留容器２６内に形成されたトナー貯留部２７と、トナー貯留部２７内に配設されたトナー撹拌部材２９と、トナー貯留部２７の上部に区画形成された仕切部材３０を有している。
【００３６】
また、仕切部材３０の上方に配設されたトナー供給ローラ３１と、仕切部材３０に設けられトナー供給ローラ３１に当接されるブレード３２と、トナー供給ローラ３１及び像担持体２０に当接するように配設される現像ローラ３３と、現像ローラ３３に当接される規制ブレード３４とが設けられている。像担持体２０は中間転写ベルト１６の搬送方向に回転され、現像ローラ３３及び供給ローラ３１は、図示矢印に示すように、像担持体２０の回転方向とは逆方向に回転駆動され、一方、撹拌部材２９は供給ローラ３１の回転方向とは逆方向に回転駆動される。
【００３７】
トナー貯留部２７において撹拌部材２９により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材３０の上面に沿ってトナー供給ローラ３１に供給され、供給されたトナーはブレード３２と摺擦して供給ローラ３１の表面凹凸部への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、現像ローラ３３の表面に供給される。現像ローラ３３に供給されたトナーは規制ブレード３４により所定厚さの層厚に規制され、薄層化したトナー層は、像担持体２０へと搬送されて現像ローラ３３と像担持体２０が接触して構成するニップ部及びこの近傍で像担持体２０の潜像部を現像する。
【００３８】
本実施例においては、像担持体２０と対向する側の現像ローラ３３、トナー供給ローラ３１及び現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部がトナー貯留部２７内のトナーに埋没しない構成としている。この構成によって、貯留トナーの減少によって現像ローラ３３に対する規制ブレード３４の当接圧力の変動を防ぐことができると共に、規制ブレード３４によって現像ローラ３３から掻き落とされた余剰トナーがトナー貯留部２７へ落下するので、現像ローラ３３のフィルミングを防ぐことができる。
【００３９】
また、供給ローラ３１と現像ローラ３３の当接位置下方に現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部を位置させ、供給ローラ３１によって現像ローラ３３へ供給されて現像ローラ３３に移行しなかった余剰トナーと、規制ブレード３４によって現像ローラ３３から規制除去された余剰トナーを現像手段下部のトナー貯留部２７へ戻す経路を設けている。トナー貯留部２７へ戻ったトナーは撹拌部材２９によってトナー貯留部２７内のトナーと撹拌され、撹拌部材２９によって再度、供給ローラ３１近傍のトナー導入部へ供給される。
【００４０】
したがって、余剰トナーを供給ローラ３１と現像ローラ３３の摺擦部や現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部に渋滞させずに下部へ落下させてトナー貯留部２７のトナーと撹拌を行うので、現像手段内のトナーの劣化が徐々に進行し、現像手段の交換直後に急激な画質変化が発生することを防ぐことができる。また、給紙ユニット１０は、記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ３６とからなる給紙部を備えている。
【００４１】
第１の開閉部材３内には、二次転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するレジストローラ対３７と、駆動ローラ１４及び中間転写ベルト１６に圧接される二次転写手段としての二次転写ユニット１１と、定着ユニット１２と、記録媒体搬送手段１３と、排紙ローラ対３９と、両面プリント用搬送路４０を備えている。定着ユニット１２は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ４５と、この加熱ローラ４５を押圧付勢する加圧ローラ４６と、加圧ローラ４６に揺動可能に配設されたベルト張架部材４７と、加圧ローラ４５とベルト張架部材４７間に張架された耐熱ベルト４９を有している。記録媒体に二次転写されたカラー画像は、加熱ローラ４５と耐熱ベルト４９で形成するニップ部で所定の温度で記録媒体に定着される。
【００４２】
本実施例においては、中間転写ベルト１６の斜め上方に形成される空間、換言すれば、中間転写ベルト１６に対して画像形成ユニット６と反対側の空間に定着ユニット１２を配設することが可能になり、電装品ボックス５、画像形成ユニット６及び中間転写ベルト１６への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。
【００４３】
図９は、図８に示した像担持体２０近傍の部分的な断面図である。像担持体ユニット２５は、中間転写ベルト１６に接する側が開口した不透明な金属板等からなるケース５０中に、相互に離間して平行に画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４本の像担持体（感光体ドラム）２０が回転可能に支持されている。各像担持体２０の所定位置で当接回転するように帯電手段２２の導電性ブラシローラが支持されており、帯電手段２２の下流側に各々有機ＥＬアレイ露光ヘッドからなる像書込手段２３が各像担持体２０に位置決めしてそれに平行に支持されている。
【００４４】
像書込手段２３の下流側のケース５０の壁面には、各像担持体２０に対応して現像手段２４の現像ローラ３３を当接させる開口５１が設けられている。各開口５１と像書込手段２３の間には、ケース５０の遮蔽部分５２が残されており、また、帯電手段２２と像書込手段２３の間にケース５０の遮蔽部分５３が残されている。この遮蔽部分５２、５３、特に、開口５１と像書込手段２３の間の遮蔽部分５２が像書込手段２３中の有機ＥＬ材料からなる発光部へ外から紫外線が達するのを防いでいる。８２は、有機ＥＬ素子アレイ６１を前面から覆う屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５（ＳＬＡ）が汚れた場合に、拭き取りを行うクリーニングパッドである。クリーニングパッド８２は、図示を省略した把手により往復動される。
【００４５】
図１０は、像書込手段２３を拡大して示す概略の斜視図である。図１０においては、像書込手段２３の細部が示されている。像担持体ユニット２５に取り付けられた各像担持体（感光体ドラム）２０に対して、像書込手段２３を正確に位置決めするための機構が示されている。像担持体２０は、図８、図９に示されているように、その軸で像担持体ユニット２５のケース５０内に回転可能に取り付けられている。一方、有機ＥＬ素子アレイ６１は、長尺のハウジング６０中に保持されている。長尺のハウジング６０の両端に設けた位置決めピン６９をケース５０の対向する位置決め穴に嵌入させると共に、長尺のハウジング６０の両端に設けたねじ挿入孔６８を通して固定ねじをケース５０のねじ穴にねじ込んで固定することにより、各像書込手段２３が所定位置に固定される。
【００４６】
像書込手段２３は、ガラス基板６２上に有機ＥＬ素子アレイ６１の発光部６３を載置し、同じガラス基板６２上に形成されたＴＦＴ７１により駆動される。屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５は結像光学系を構成し、発光部６３の前面に配置される屈折率分布型ロッドレンズ６５’を俵積みしている。６０は、詳細を後述するハウジング、６６はカバーである。ハウジング６０は、ガラス基板６２の周囲を覆い、像担持体２０に面した側は開放する。このようにして、屈折率分布型ロッドレンズ６５’から像担持体２０に光線を射出する。ハウジング６０のガラス基板６２の端面と対向する面には、光吸収性の部材（塗料）が設けられている。
【００４７】
図１は、像書込手段２３の副走査方向の断面図である。像書込手段２３には、ハウジング６０中の屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５の後面に面して取り付けられた有機ＥＬ素子アレイ６１と、ハウジング６０の背面からその中の有機ＥＬ発光素子アレイ６１を遮蔽する不透明なカバー６６とが設けられている。また、固定板バネ６７によりハウジング６０背面に対してカバー６６を押圧して、ハウジング６０内を光密に密閉する。すなわち、ガラス基板６２は、固定板バネ６７によりハウジング６０で光学的に密閉されている。固定板バネ６７は、ハウジング６０の長手方向に複数個所設けられている。
【００４８】
ケース５０の内面に紫外線を吸収する黒色の塗料を塗布しておくと、有機ＥＬ素子アレイ６１に対する紫外線遮蔽作用をより確実に行うことができ、有機ＥＬ発光素子の劣化を防止することができる。また、像書込手段２３のハウジング６０は不透明部材で形成され、その背面には不透明なカバー６６により覆われている。このため、有機ＥＬ素子アレイ６１の背面に入射する蛍光灯や太陽からの紫外線も、有機ＥＬ素子アレイ６１の発光部６３へ達することは防止される。
【００４９】
ガラス基板６２の屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５側の端面には、波長フィルタ８１を形成している。この波長フィルタ８１は、図３で説明した有機ＥＬ素子の波長特性において、露光に必要とする中心発光波長よりも長波長側の波長の光を遮断する特性を有している。このため、発光部６３からの出力光は、中心発光波長よりも短波長側の波長の光のみが屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５を通して像担持体に照射される。この場合の像担持体は、中心発光波長よりも短波長側の波長の光に感度を有するものが使用される。このような構成とすることにより、色収差の原因となる波長分布が多い中心発光波長よりも長波長側の波長の光を遮断しているので、画像のボケ発生を防止して、画質劣化を抑制することができる。
【００５０】
波長フィルタ８１は、図３で説明した有機ＥＬ素子の波長特性において、露光に必要とする中心発光波長よりも短波長側の波長の光を遮断する特性とすることもできる。この場合の像担持体は、中心発光波長よりも長波長側の波長に感度を有するものが使用される。このような構成とすることにより、中心発光波長よりも短波長側の波長の光の光量は少ないので、波長フィルタの形成が容易となる。
【００５１】
さらに、中心発光波長よりも短波長側の波長の光と、長波長側の波長の光を共に遮断する特性とすることもできる。この場合の像担持体は、中心発光波長よりも短波長側の波長の光と長波長側の波長の光に感度を有するものが使用される。図１の波長フィルタ８１は、ガラス基板６２上に有機ＥＬ素子アレイ６１を作製する際の同一工程で作製できるので製作が容易である。また、別部材として取り付ける場合のようなスペースが不要で、コストも低減できる。
【００５２】
図１１は、図１に示した有機ＥＬ発光素子アレイ６１の発光部６３近傍の構成例を示す断面図である。有機ＥＬ発光素子アレイ６１は、例えば０．５ｍｍ厚のガラス基板６２上に、各発光部６３の発光を制御する厚さ５０ｎｍのポリシリコンからなるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）７１が、例えば千鳥配置の２列の発光部６３各々に対応して欄外に設けられている。ガラス基板６２上にはそのＴＦＴ７１上のコンタクトホールを除いて厚さ１００ｎｍ程度のＳｉＯ2からなる絶縁膜７２が成膜され、コンタクトホールを介してＴＦＴ７１に接続するように発光部６３の位置に厚さ１５０ｎｍのＩＴＯからなる陽極７３が形成されている。
【００５３】
次いで、発光部６３以外の位置に対応する部分には厚さ１２０ｎｍ程度のＳｉＯ2からなる別の絶縁膜７４が成膜され、その上に発光部６３に対応する穴７６を形成した厚さ２μｍのポリイミドからなるバンク７５が設けられる。そのバンク７５の穴７６内に、陽極７３側から順に、厚さ５０ｎｍの正孔注入層７７、厚さ５０ｎｍの発光層７８が成膜され、その発光層７８の上面と穴７６の内面及びバンク７５の外面を覆うように厚さ１００ｎｍのＣａからなる陰極第１層７９ａと厚さ２００ｎｍのＡｌからなる陰極第２層７９ｂとが順に成膜されている。
【００５４】
そして、その上に窒素ガス等の不活性ガス８０を介して厚さ１ｍｍ程度のカバーガラス６４でカバーされて有機ＥＬ発光素子アレイ６１の発光部６３が構成されている。発光部６３からの発光はガラス基板６２側に行われる。なお、発光層７８に用いる材料、正孔注入層７７に用いる材料については、公知の種々のものが利用でき、詳細な説明は省略する。このような有機ＥＬ発光素子は、発光素子をガラス基板上に容易に作製することができるので、製造コストを低減することができる。
【００５５】
図５は、本発明の他の例を示す説明図である。図１の例では、ラインヘッドの光学系に屈折率分布型ロッドレンズアレイ（ＳＬＡ）を使用しているが、図５の例は、ラインヘッドの光学系にマイクロレンズを使用するものである。この実施例の有機ＥＬ素子アレイを、その作製順に説明する。（１）ガラス基板６２上に最初にＴＦＴ８５を作製する。ここで、ＴＦＴ５の金属画素電極は、有機ＥＬ発光部８４の陰極８７となるものであり、有機ＥＬ発光部８４の反射層を兼用している。この金属画素電極は、Ｍｇ、Ａｇ、Ａｌ、Ｌｉ等の金属薄膜電極で形成される。
【００５６】
（２）次いで、有機ＥＬ発光部８４に対応する穴８８を有し所定の高さの隔壁（バンク）８９を形成する。（３）次に、有機ＥＬ素子の発光層用インク組成物を塗布する直前に、隔壁８９を設けたガラス基板６２に酸素ガスとフロロカーボンガスプラズマの連続プラズマ処理を行う。（４）次に、隔壁８９の穴８８内に発光層用のインク組成物をインクジェット方式プリント装置９５のヘッド９４から吐き出し、各画素の陰極７上にパターニング塗布を行う。塗布後、溶媒を除去し、熱処理して発光層１０を形成する。ここで、前記インクジェット方式とは、圧電素子等の機械的エネルギーを利用してインク組成物を吐き出すピエゾジェット方式、ヒータの熱エネルギーを利用して気泡を発生させ、その気泡の生成に基づいてインク組成物を吐き出すサーマル方式の何れでもよい。
【００５７】
（５）穴８８内に発光層９０を形成した後、正孔注入層用インク組成物を穴８８内の発光層９０上にインクジェットプリント装置９５のヘッド９４から吐き出し、各画素の発光層９０上にパターニング塗布を行う。塗布後、溶媒を除去し、熱処理して正孔注入層９１を形成する。なお、以上の発光層９０と正孔注入層９１の順番は反対であってもよい。水分に対してより耐性のある層を表面側（ガラス基板６２からより離れた側）に配置するようにすることが望ましい。また、発光層９０と正孔注入層９１は、上記のようにインクジェット方式でインク組成物を塗布することにより作成する代わりに、公知のスピンコート法、ディップ法あるいは蒸着法で作成することもできる。
【００５８】
（６）隔壁８９の穴８８内に発光層９０と正孔注入層９１を順に形成した後、基板の表面全面に真空蒸着法により有機ＥＬ素子の陽極となる透明電極９２を被着させる。この透明電極９２の材料としては、酸化すず膜、ＩＴＯ膜、酸化インジウムと酸化亜鉛との複合酸化物膜等があり、真空蒸着法以外に、フォトリソグラフィ法やスパッタ法、パイロゾル法等が採用できる。このような方法により、隔壁８９の上面と穴８８の内面全面に透明電極１２が形成される。
【００５９】
（７）次いで、透明電極９２の表面を撥水処理し、隔壁８９の穴８８内にマイクロレンズ用の透明インク組成物をインクジェット方式プリント装置９５のヘッド９４から吐き出し、パターニング塗布を行い、塗布後硬化させて、各画素の有機ＥＬ発光部９４上に凸マイクロレンズ９３を形成する。凸マイクロレンズ９３の表面の曲率半径、すなわち、焦点距離は、インク組成物の吐き出し量、穴８８の径、マイクロレンズ用透明インク組成物の表面張力、透明電極９２に対する撥水性の度合い、インク組成物の硬化の際の収縮量等で決まる。なお、透明電極９２の表面を親水処理した後に、透明インク組成物を同様にパターニング塗布を行うことにより、各画素の有機ＥＬ発光部９４上に凹マイクロレンズを形成することもできる。
【００６０】
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１２は、画像形成装置の縦断側面図である。図１２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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
以上、本発明の光学ヘッドとそれを用いた画像形成装置をいくつかの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】
【００７１】
【図１】本発明の像書込手段にかかる副走査方向の断面図である。
【図２】発光素子のエネルギー準位の例を示す説明図である。
【図３】有機ＥＬ素子の発光波長分布を示す特性図である。
【図４】レンズの色収差の例を示す説明図である。
【図５】本発明の他の例を示す説明図である。
【図６】本発明の他のラインヘッドの例を示す説明図である。
【図７】本発明の他のラインヘッドの例を示す説明図である。
【図８】本発明のラインヘッドが用いられる画像形成装置の縦断側面図である。
【図９】図８に示した像担持体２０近傍の部分的な断面図である。
【図１０】像書込手段を拡大して示す概略の斜視図である。
【図１１】有機ＥＬ素子アレイの発光部近傍の構成例を示す断面図である。
【図１２】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】
【００７２】
１…画像形成装置、２…ハウジング本体、３…第１の開閉部材、４…第２の開閉部材、５…電装品ボックス、６…画像形成ユニット、７…送風ファン、９…転写ベルトユニット、１０…給紙ユニット、１１…二次転写ユニット、１２…定着ユニット、１３…記録媒体搬送手段、１６…中間転写ベルト、１７…クリーニング手段、２０…像担持体、２１…一次転写部材、２２…帯電手段、２３…像書込手段、２４…現像手段、２５…像担持体ユニット（像担持体カートリッジ）、３３…現像ローラ、６０…ハウジング、６１…有機ＥＬ素子アレイ、６２…ガラス基板、６３…発光部、６４…カバーガラス、６５…屈折率分布型ロッドレンズアレイ（ＳＬＡ）、６５’…屈折率分布型ロッドレンズ、７０…ラインヘッド、７１…ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、７８…発光層、８１…波長フィルタ、９３…マイクロレンズ、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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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