(57)【要約】【課題】  ラインヘッドにおけるクロック信号線の静電破壊を防止する。【解決手段】  ラインヘッド１は、シフトレジスタ３０３を用いてスタート信号線３０４に入力されたスタートパルスをクロック信号線３０５に入力されたクロック信号に基づいて順次転送することにより画素回路３２の発光素子を順次選択するための選択信号を生成し、当該選択信号をゲート線３０６を介して画素回路３２の発光素子へ供給する。ロジック回路用電源配線３０７は、上記クロック信号線３０５を取り囲むように設けられており、クロック信号線３０５の静電破壊を防止する。【選択図】      図１
2006103006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１ラインに配列した複数の発光素子と回路素子とからなり、選択信号とデータ信号とに基づいて前記発光素子を選択発光させる画素回路と、
クロック信号線を介して入力されるクロック信号に基づいて前記選択信号を生成する選択回路と、
前記画素回路にデータ信号を供給するデータ線とを備え、
前記クロック信号線の近傍に低インピーダンスの導電性線路を配設することを特徴とするラインヘッド。
【請求項２】
前記導電性線路は、前記クロック信号線を取り囲むように配設されていることを特徴とする請求項１記載のラインヘッド。
【請求項３】
前記導電性線路は、電源配線であることを特徴とする請求項１または２に記載のラインヘッド。
【請求項４】
前記電源配線は、グランド配線であることを特徴とする請求項１または２に記載のラインヘッド。
【請求項５】
発光素子が有機ＥＬ発光素子であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載のラインヘッド。
【請求項６】
感光体と、
該感光体を一様に帯電させる帯電手段と、
請求項１〜５いずれかに記載のラインヘッドを備え、前記感光体を露光することにより形成対象画像の静電潜像を前記感光体上に形成する露光手段と、
前記感光体上の静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、
前記感光体上のトナー像を転写材に転写させる転写手段と、
前記転写材上のトナー像を定着させる定着手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
カラー画像を形成することを特徴とする請求項６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、ラインヘッド及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等、電子写真方式の画像形成装置に組み込まれ、感光体の表面に静電潜像を形成（露光）する装置としてラインヘッドがある。このラインヘッドは、多数の発光素子を基板上に一次元状に配列させ、基板上にパターニングされた配線を介して各発光素子を駆動するものである。このようなラインヘッドの発光素子としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機ＥＬ素子等が用いられる。例えば下記の公知文献には、このようなラインヘッドに相当する発光素子アレイや画像形成装置について開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２７４５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このようなラインヘッドに用いられる有機ＥＬパネルでは、通常、発光素子の配列に沿ってデータ線および制御信号線を配線する。したがって、これら配線の配線長は例えば数十ｃｍにも及び、よって静電気が重畳しやすく、入力バッファ以外の回路でも静電破壊が起き易い。特に、制御信号線の中で、複数の発光素子を順次選択するために用いられるクロック信号線は、配線の寄生容量を低減するために、他の配線から独立して配設されるために、特に静電気が重畳し易く、よって他の配線に比べてクロック信号線に接続された回路の静電破壊が起きやすいという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、ラインヘッドにおけるクロック信号線に接続された回路の静電破壊を防止することができるラインヘッドおよび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】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明では、ラインヘッドに係わる第１の手段として、１ラインに配列した複数の発光素子と回路素子とからなり、選択信号とデータ信号とに基づいて前記発光素子を選択発光させる画素回路と、クロック信号線を介して入力されるクロック信号に基づいて前記選択信号を生成する選択回路と、前記画素回路にデータ信号を供給するデータ線とを備え、前記クロック信号線の近傍に低インピーダンスの導電性線路を配設する、という解決手段を採用する。この発明によれば、低インピーダンスの導電性線路に重畳するので、クロック信号線の静電破壊を防止することができる。
【０００６】
また、ラインヘッドに係わる第２の手段として、上記第１の手段において、前記導電性線路を、前記クロック信号線を取り囲むように配設するという解決手段を採用する。この発明によれば、低インピーダンスの導電性線路がクロック信号線を取り囲むように配設されているので、静電気は低インピーダンスの導電性線路に重畳するので、クロック信号線に接続された回路の静電破壊を防止することができる。
【０００７】
また、ラインヘッドに係わる第３の手段として、上記第１または第２の手段において、前記導電性線路を電源配線とするという解決手段を採用する。この発明によれば、静電気は低インピーダンスの電源配線に重畳するので、クロック信号線に接続された回路の静電破壊を防止することができる。
【０００８】
また、ラインヘッドに係わる第４の手段として、上記第１または第２の手段において、前記導電性線路をグランド配線とするという解決手段を採用する。この発明によれば、静電気は低インピーダンスのグランド配線に重畳するので、クロック信号線に接続された回路の静電破壊を防止することができる。
【０００９】
ラインヘッドに係わる第５の手段として、上記第１〜第４いずれかの手段において、発光素子が有機ＥＬ発光素子であるという解決手段を採用する。この発明によれば、発光素子として有機ＥＬ発光素子を用いたラインヘッドについても、上述した各種の作用・効果を奏することができる。
【００１０】
一方、本発明では、画像形成装置に係わる第１の手段として、感光体と、該感光体を一様に帯電させる帯電手段と、上記第１〜第４いずれかのラインヘッドを備え、前記感光体を露光することにより形成対象画像の静電潜像を前記感光体上に形成する露光手段と、前記感光体上の静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記感光体上のトナー像を転写材に転写させる転写手段と、前記転写材上のトナー像を定着させる定着手段とを具備する、という解決手段を採用する。このような発明によれば、クロック信号線の静電破壊を防止することができるので、不具合発生の防止、安定動作を実現することができる。
【００１１】
また、画像形成装置に係わる第２の手段として、上記第１の手段において、カラー画像を形成するという解決手段を採用する。このような発明によっても、カラー画像を形成するためのラインヘッドにおけるクロック信号線の静電破壊を防止することができるので、不具合発生の防止、安定動作を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態に係わるラインヘッド及び画像形成装置について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態によるラインヘッドの略回路構成を示す回路図である。本ラインヘッド１は、選択回路３０、データ線部３１および画素回路３２を主な構成要素としている。選択回路３０は、画素回路３２を順次駆動するためのシフトレジスタ３０３からなり、ロジック回路用電源配線３０７とロジック回路用グランド配線３０８を含む。このシフトレジスタ３０３は、スタート信号線３０４を介して初段に供給されたスタートパルスをクロック信号線３０５のクロック信号に同期して後段に順次転送するものであり、各段の出力信号を画素回路３２における発光素子３２１を順次選択するための選択信号としてゲート線３０６を介して画素回路３２へ供給する。
【００１４】
ロジック回路用電源配線３０７は、図示するようにクロック信号線３０５を取り囲むように設けられている。これは、クロック配線３０５をインピーダンスの低いロジック回路用電源配線３０７で取り囲むことで、外部からの静電気による静電破壊を防止するためである。したがって、回路設計上可能であれば、ロジック回路用電源配線３０７以外にも、低インピーダンスの配線であれば、例えばロジック回路用グランド配線３０８、画素回路用電源配線３０１あるいは画素回路用グランド配線３０２で取り囲んでもよい。
【００１５】
データ線部３１は、発光素子３２１を発光／非発光するためのデータ信号をデータ線３１２に設けられた保護抵抗３１０及び入力バッファ３１１を介して伝送する配線部である。このデータ信号は、上記クロック信号に同期して外部からデータ線３１２に供給され、さらに引き出し線３１３を経由して画素回路３２に供給される。なお、上記データ線３１２には、保護抵抗３１０と入力バッファ３１１との間にＥＳＤ保護素子６０が付加され、先端部にＥＳＤ保護素子６１が付加されている。
【００１６】
画素回路３２は、発光素子３２１並びに回路素子としての保持トランジスタＴＦＴ１及び駆動トランジスタＴＦＴ２からなる。保持トランジスタＴＦＴ１は、ゲート端子が上記ゲート線３０６に、ソース端子が上記引き出し線３１２に、またドレイン端子が駆動トランジスタＴＦＴ２のゲート端子に各々接続されている。一方、駆動トランジスタＴＦＴ２は、ソース端子が電源、つまり画素回路用電源配線３０１に、ドレイン端子が発光素子３２１のアノード端子に各々接続されている。発光素子３２１は、例えば発光体が有機物で形成された有機ＥＬ発光素子であるが、ＬＥＤであっても良い。発光素子３２１のカソード端子は、ＧＮＤ、つまり画素回路用グランド配線３０２に接続されている。
【００１７】
このような画素回路３２における発光素子３２１は、シフトレジスタ３０３からゲート線３０６を介して入力される選択信号により選択され、またデータ線３２１及び引き出し線３１２を介して入力されるデータ信号に応じて発光／非発光が制御される。すなわち、シフトレジスタ３０３は、クロック信号に同期してスタートパルスを後段に順次転送することにより発光素子３２１を選択する。そして、このようにしてシフトレジスタ３０３によって選択された発光素子３２１は、データ信号の電圧レベル、つまりＬ（ロー）／Ｈ（ハイ）に応じて発光／非発光が制御される。
【００１８】
なお、図１では、１つの発光素子３２１のみを示しているが、実際には、ｎ（例えば５１２０）個の発光素子３２１が基板上に１ライン状態で配置されている。そして、これらｎ個の発光素子３２１は、ｍ（例えば１２８）個毎にブロックを構成しており、シフトレジスタ３０３の各段から出力される選択信号は、このブロックを選択する。
【００１９】
次に、図２は、本ラインヘッド１の回路レイアウトを示す模式図である。なお、この図２では、図１に対応する構成要素には同一の符号を付けている。
シフトレジスタ３０３は、ロジック回路用電源配線３０７とロジック回路用グランド配線３０８との間に配置されている。クロック信号線３０５は、図示するようにロジック回路用電源配線３０７によって取り囲まれている。また、ロジック回路用電源配線３０７に隣接して、データ線３１２が敷線されると共に保持トランジスタＴＦＴ１が１ライン状に配置されている。さらに、データ線３１２及び保持トランジスタＴＦＴ１に隣接して、発光素子３２１及び駆動トランジスタＴＦＴ２が１ライン状に配置されている。
【００２０】
そして、発光素子３２１及び駆動トランジスタＴＦＴ２に隣接して、画素回路用電源配線３０１が配置され、画素回路用電源配線３０１に隣接して、画素回路用グランド配線３０２が配置されている。また、発光素子３２１および駆動トランジスタＴＦＴ２の裏側には、画素回路用グランド配線３０２を裏側に引き出すためのグランドコンタクト部３０２ａと、背面陰極３０２ｂが配置されている。また、所定の位置には、ＥＳＤ保護素子６０，６１が配置されている。
【００２１】
上述した本実施形態において、特徴的な点は、クロック信号線３０５をロジック回路用電源配線３０７により取り囲んだところにある。このような構成にすることにより、該具からの静電気は、クロック信号線３０５ではなく、低インピーダンスのロジック回路用電源配線３０７に重畳するので、クロック信号線３０５への静電気の重畳を抑制することが可能であり、よってクロック信号線３０５に接続された回路の静電破壊を防止することが可能となる。
【００２２】
次に、本実施形態に係る画像形成装置、つまり上述したラインヘッド１を４つのラインヘッド１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙとして用いた画像形成装置について説明する。
【００２３】
最初に、図３に示すブロック図を参照して、本画像形成装置の画像データの処理に関する機能構成を説明する。本画像形成装置の全体動作を制御する全体制御部には、ＣＰＵ、画像処理回路等で構成されるデータ処理ブ９と、元画像データ等を記憶する記憶部１０が設けられている。また、本画像形成装置は白黒画像に加えてカラー画像をも形成するものであり、画像を形成する際の原色である「黒」、「シアン」、「マゼンタ」、「イエロー」に対応する４つのラインヘッド１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙが設けられている。
【００２４】
ここで、上記ラインヘッド１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙの符号の末尾に付されたアルファベットＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙは、それぞれ画像を形成する際の原色である黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味している。このようなアルファベットＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの付記は、以下に説明する他の部材についても同様である。
【００２５】
データ処理部９は、外部のホストコンピュータから画像形成装置に送信されて記憶部１０に記憶されている元画像データ（ビットマップデータ）を読み出して、スクリーン処理、色変換処理、データ変換処理、データ転送処理を行うものである。スクリーン処理は、画像形成装置のプロセス条件とのマッチングを取り、階調再現性を確保することを目的として行われるものであり、万線パタ−ン、誤差拡散パターン、網点パターン等を組み合わせた処理である。色変換処理は、スクリーン処理された画像データを各ラインヘッド１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙに対応した色に分解したデータに変換するものである。データ変換処理は、色変換処理された画像データを各ラインヘッド１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙへの送信用データ信号に変換する処理である。データ転送処理は、上記送信用データを各ラインヘッド１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙに転送する処理である。
【００２６】
図４は、本実施形態に係る画像形成装置の機構構成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個のラインヘッド１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙを、対応する同様な構成である４個の感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ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。
【００２７】
この画像形成装置は、駆動ローラ１３と従動ローラ１４とテンションローラ１５が設けられており、テンションローラ１５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１６を備えている。この中間転写ベルト１６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１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置される。
【００２８】
感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、中間転写ベルト１６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。また、各感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの周囲には、各感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの外周面を一様に帯電させるコロナ帯電器１７Ｋ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙと、このコロナ帯電器１７Ｋ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙによって一様に帯電させられた各感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの外周面を当該各感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの回転に同期して順次ライン走査するラインヘッド１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙが設けられている。
【００２９】
さらに、各感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの周囲には、上記ラインヘッド１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ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トナー像とする現像装置１８Ｋ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙと、この現像装置１８Ｋ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙによって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１６に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ１９Ｋ、１９Ｃ、１９Ｍ、１９Ｙと、転写された後に各感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの表面に残留しているトナーを除去するクリーニング装置２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙとが設けられている。
【００３０】
ここで、各ラインヘッド１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙは、上述した有機ＥＬ発光素子の配列方向が各感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの母線に並行となるように固定されている。また、各ラインヘッド１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙの発光エネルギーのピーク波長と各感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの感度ピーク波長とは、略一致するように設定されている。
【００３１】
現像装置１８Ｋ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙは、例えば、現像剤として非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を例えば供給ローラで現像ローラへ搬送し、現像ローラ表面に付着した現像剤の膜厚を規制ブレードで規制し、その現像ローラを各感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに接触あるいは押厚させることにより、各感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの電位レベルに応じて現像剤を付着させることによりトナー像として現像するものである。
【００３２】
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１９Ｋ、１９Ｃ、１９Ｍ、１９Ｙに印加される一次転写バイアスにより中間転写ベルト１６上に順次一次転写され、中間転写ベルト１６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２１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２２を通ることで記録媒体Ｐ上に定着され、排紙ローラ対２３によって、装置上部に形成された排紙トレイ２４上へ排出される。なお、二次転写ローラ２１は、中間転写ベルト１６との間で二次転写部を形成するものである。
【００３３】
なお、この機構構成において、符号２５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、２６は給紙カセット２５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、２７は二次転写ローラ２１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、２８は二次転写後に中間転写ベルト１６の表面に残留しているトナーを除去するクリーニングブレードである。
【００３４】
このような画像形成装置によれば、本実施形態に係るラインヘッド１を用いているので、ラインヘッド１におけるクロック信号線３０５に接続された回路の静電破壊を防止することが可能であり、よって不具合発生の防止、安定動作を実現することが可能となる。
【００３５】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、選択回路をシフトレジスタ３０３によって構成したが、選択回路はシフトレジスタ３０３に限定されない。クロック信号を用いて選択信号を生成する回路であれば、他の回路であっても良い。
（２）上記実施形態ではタンデム方式の画像形成装置について説明したが、本発明はタンデム方式に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態によるラインヘッドの略回路構成を示す回路図である。
【図２】本実施形態によるラインヘッドのレイアウト構成を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わる画像形成装置の画像データの処理に関するブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係わる画像形成装置の機構構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  ラインヘッド、３０  選択回路、３１  データ線部、３２  画素回路、６０  ＥＳＤ保護素子、３０１  画素回路用電源配線、３０２  画素回路用グランド配線、３０２ｂ  背面陰極、３０３  シフトレジスタ、３０４  スタート信号線、３０５  クロック信号線、３０６  ゲート線、３０７  ロジック回路用電源配線、３０８  ロジック回路用グランド配線、３１０  保護抵抗、３１１  入力バッファ、３１２  データ線、３１３  引き出し線、３２１  発光素子
【図１】
2006103006.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006103006.tif 000006