(57)【要約】【課題】  画質を向上させたラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置の提供。【解決手段】９０は各色のラインヘッドの取り付け基準位置である。各色のラインヘッドの取り付け位置が基準位置に対してずれており、最初の書き出し位置（１ｓｔ）は９１Ｃ、９１Ｍ、９１Ｙ、９１Ｋとなり主走査方向（Ｘ方向）で異なる位置になっている。９２で示す位置で各色の書き出しを行なうことにより、色ずれの発生を防止する【選択図】    図１
2008173812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体の軸方向（主走査方向）にライン状に配列された複数の発光素子と、前記発光素子を保持する保持手段とを有し、前記保持手段に画像形成装置本体の取り付け部に対する位置決め部を形成し、前記位置決め部から前記複数の発光素子のいずれかまでの主走査方向の距離情報を記憶する第１の記憶手段を設けたことを特徴とする、ラインヘッド。
【請求項２】
前記発光素子の出力光を透過する複数のレンズを主走査方向にライン状に配列し、前記第１の記憶手段は、前記位置決め部に対応する基準位置から前記レンズを通した出射光により前記感光体に形成されるいずれかのドット位置までの距離情報を記憶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】
前記距離情報は、書き出し位置のドット位置までの距離情報であることを特徴とする、請求項２に記載のラインヘッド。
【請求項４】
前記第１の記憶手段は、複数色のそれぞれに対応して設けられていることを特徴とする、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】
前記距離情報を、環境温度を変えて取得す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】
前記距離情報を、ラインヘッドを交換した際に新規のラインヘッドの距離情報として前記第１の記憶手段に記憶することを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のラインヘッド。
【請求項７】
前記発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする、請求項１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】
画像形成装置本体に、前記ラインヘッドの取り付け部の位置情報を記憶する第２の記憶手段を設け、画像形成装置本体に前記ラインヘッド取り付けた際に、前記第１の記憶手段に記憶された距離情報と、前記第２の記憶手段に記憶されている位置情報に基づいて、前記感光体に対する書き出し位置を画像のズレが発生しないように調整する制御手段を設けたことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項９】
前記画像形成は、タンデム方式で画像形成を行うことを特徴とする、請求項８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、画質を向上させ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】
一般に、電子写真方式の画像形成装置は、外周面に感光層を有する像担持体としての感光体と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像手段とを有している。
【０００３】
前記構成の画像形成装置において、露光手段として、ラインヘッドに発光素子のＬＥＤや有機ＥＬ素子を設けたものが知られている。発光素子としてＬＥＤを用いた場合には、１つの印字行を形成するために、ＬＥＤを実装している複数のチップを基板上に直線状に並べている。このような構成においては、ラインヘッドの取り付け位置が基準位置からずれている場合には、画像にずれが生じて画質が劣化するので、その防止策が必要となる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ＬＥＤを用いたラインヘッドにおいて，画像形成位置ズレ検知用基準パターンを印字し，印字結果を用いて位置ずれを調整することが記載されている。
【特許文献１】特開平０９−３０４９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されているようなＬＥＤを用いた画像形成装置においては、ラインヘッド内部にドット位置の情報を記憶していないため、ラインヘッドごとに位置ズレ検知用基準パターンを印字し、その結果を用いて主走査方向の位置ずれを調整していた。この結果、調整には手間がかかりまたトナーを無駄に消費するという問題があった。
【０００６】
本発明は、従来技術のこのような種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ラインヘッドの取り付け位置が基準位置に対してずれている場合に画像のずれが発生することを簡単な手段により防止して、画質の向上を図るラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明のラインヘッドは、感光体の軸方向（主走査方向）にライン状に配列された複数の発光素子と、前記発光素子を保持する保持手段とを有し、前記保持手段に画像形成装置本体の取り付け部に対する位置決め部を形成し、前記位置決め部から前記複数の発光素子のいずれかまでの主走査方向の距離情報を記憶する第１の記憶手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のラインヘッドは、前記発光素子の出力光を透過する複数のレンズを主走査方向にライン状に配列し、前記第１の記憶手段は、前記位置決め部に対応する基準位置から前記レンズを通した出射光により前記感光体に形成されるいずれかのドット位置までの距離情報を記憶することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のラインヘッドは、前記距離情報は、書き出し位置のドット位置までの距離情報であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のラインヘッドは、前記第１の記憶手段は、複数色のそれぞれに対応して設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のラインヘッドは、前記距離情報を、環境温度を変えて取得することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のラインヘッドは、前記距離情報を、ラインヘッドを交換した際に新規のラインヘッドの距離情報として前記第１の記憶手段に記憶することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のラインヘッドは、前記発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の画像形成装置は、画像形成装置本体に、前記ラインヘッドの取り付け部の位置情報を記憶する第２の記憶手段を設け、画像形成装置本体に前記ラインヘッド取り付けた際に、前記第１の記憶手段に記憶された距離情報と、前記第２の記憶手段に記憶されている位置情報に基づいて、前記感光体に対する書き出し位置を画像のズレが発生しないように調整する制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の画像形成装置は、前記画像形成は、タンデム方式で画像形成を行うことを特徴とする。
【００１６】
以上のように、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は、ラインヘッドの取り付け位置が基準位置に対してずれている場合に画像のずれが発生することを簡単な手段により防止することができる。このため、画質の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態においては、４つの感光体に４つのラインヘッドで露光し、４色の画像を同時に形成し、１つの無端状中間転写ベルト（中間転写媒体）に転写する、タンデム式カラープリンター（画像形成装置）に用いるラインヘッドを対象としている。図３は、発光素子として有機ＥＬ素子を用いたタンデム式画像形成装置の一例を示す縦断側面図である。この画像形成装置は、同様な構成の４個の有機ＥＬ素子アレイを用いたラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙを、対応する同様な構成である４個の感光体（像担持体）４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの露光位置にそれぞれ配置したものであり、タンデム方式の画像形成装置として構成されている。
【００１８】
この画像形成装置は、駆動ローラ５１と従動ローラ５２とテンションローラ５３が設けられており、テンションローラ５３によりテンションを加えて張架されて、図示矢印方向（反時計方向）へ循環駆動される中間転写ベルト（中間転写媒体）５０を備えている。感光体４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、中間転写ベルト５０の駆動と同期して図示矢印方向（時計方向）へ回転駆動される。各感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の周囲には、それぞれ感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の外周面を一様に帯電させる帯電手段（コロナ帯電器）４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この帯電手段４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）により一様に帯電させられた外周面を感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の回転に同期して順次ライン走査する、有機ＥＬ素子アレイ露光ヘッド（ラインヘッド）１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）が設けられている。
【００１９】
また、このラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で現像されたトナー像を一次転写対象である中間転写ベルト５０に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、転写された後に感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置４６（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）とを有している。
【００２０】
このような４色の単色トナー像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像は、一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に印加される一次転写バイアスにより中間転写ベルト５０上に順次一次転写され、中間転写ベルト５０上で順次重ね合わされる。このようにしてフルカラーとなったトナー像は、二次転写ローラ６６において用紙等の記録媒体Ｐに二次転写され、定着部である定着ローラ対６１を通ることで記録媒体Ｐ上に定着され、排紙ローラ対６２によって、装置上部に形成された排紙トレイ６８上へ排出される。
【００２１】
６３は多数枚の記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット、６４は給紙カセット６３から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ、６７は二次転写ローラ６６の二次転写部への記録媒体Ｐの供給タイミングを規定するゲートローラ対、６９は二次転写後に中間転写ベルト５０の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレードである。
【００２２】
図４は、ラインヘッド１０１を拡大して示す概略の斜視図である。図４において、有機ＥＬ素子アレイ８１は、長尺のハウジング８０中に保持されている。長尺のハウジング８０の両端に設けた位置決めピン８９をケース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８０の両端に設けたねじ挿入孔８８を通して固定ねじをケースのねじ穴にねじ込んで固定することにより、各ラインヘッド１０１が所定位置に固定される。ハウジング８０は、発光素子の保持手段として機能する。
【００２３】
ラインヘッド１０１は、ガラス基板８２上に有機ＥＬ素子アレイ８１の発光素子（有機ＥＬ素子）８３を載置し、同じガラス基板８２上に形成された駆動回路８５により駆動される。屈折率分布型ロッドレンズアレイ（ＳＬＡ）６５は結像光学系を構成し、発光素子８３の前面に配置される屈折率分布型ロッドレンズ８４を俵積みしている。ロッドレンズアレイ６５には、前記のような「セルフォックレンズアレイ」（略称ＳＬＡ、日本板硝子株式会社の商標名）が多用されている。
【００２４】
有機ＥＬ素子アレイ８１から射出された光ビームは、ＳＬＡ６５により等倍正立像として被走査面に結像する。このように、ガラス基板８２上に有機ＥＬ素子８３を配列しているので、発光素子の光量を損なうことなく像担持体に照射することができる。また、有機ＥＬ素子は静的な制御が可能であるので、ラインヘッドの制御系を簡略化できる。
【００２５】
本発明の実施形態においては、発光素子として有機ＥＬ素子を用いる。有機ＥＬ素子は、発光部の直径を小さくしなくてよいので、発光部の光パワーを大きく取ることができる。このため、発光効率の高くない有機ＥＬ材料でも使用可能となる。また、有機ＥＬ素子は、高密度に露光画素を配することができるので、画素の数は飛躍的に増加する。
【００２６】
有機ＥＬ素子を光源に用いる場合には、ガラス基板上に一度に多数の画素を高密度かつ高精度に形成できる。また、本発明の実施形態においては、発光部の有機ＥＬ素子と同一のガラス基板上に、薄膜トランジスタで駆動回路を作成している。薄膜トランジスタは、アモルファスシリコン、低温ポリシリコン、高温ポリシリコン、有機トランジスタなど種種のものが利用できる。このため、発光部の有機ＥＬ素子と同じ工程で駆動回路も作成できるので、製造工程が簡略化される。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態にかかる説明図である。図１は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４色のラインヘッドにおいて、感光体の軸方向（主走査方向）Ｘにおける画像書き出し位置を模式的に示している。９０は各色のラインヘッドの位置決め基準位置である。この位置決め基準位置は、例えば図４に示した構成でハウジング８０の主走査方向の一方端部に位置決め部として形成する。
【００２８】
画像形成装置本体を組み立てた際に、ラインヘッドの位置決め部を取り付ける取り付け部の位置情報を記憶手段に記憶させておく。ここで、各色のラインヘッドの位置決め部が基準位置に対してずれているものとする。この状態で感光体に対する画像の書き出しを行なうと、最初の書き出し位置は１ｓｔで表記したように９１Ｃ、９１Ｍ、９１Ｙ、９１Ｋとなり主走査方向で異なる位置になっている。したがって、色ずれが生じて画質が劣化することになる。
【００２９】
本発明の実施形態においては、９２で示す位置で各色の書き出しを行なうことにより、このような色ずれの発生を防止するものである。以下に、本発明における色ずれの発生を防止する手段について説明する。図１の例は、前記のように４色タンデム構成で、取り付け基準位置から最も離れているラインヘッドに書き出し位置を揃える場合の実施形態である。本体側ラインヘッド取り付け基準位置に対し、各色の書き出し位置が図のように異なっている。位置決め部から各色の書き出し位置におけるドット位置までの距離情報は、リニアスケールなどで測定して取得し、記憶手段に記憶されている。このとき、最も基準位置から離れているＹのラインヘッドに合わせるため、Ｃのラインヘッドにおいて、Δdｃだけずれるよう書き出しドットを変更する。Ｍ、ＫのラインヘッドにおいてもＹのラインヘッドに書き出し位置を合わせる。
【００３０】
図１の例では、発光素子の出力光がロッドレンズを透過して感光体に結像スポットを形成する際の書き出し位置の調整を示している。本発明の実施形態においては、位置決め部からの距離情報を、いずれかの発光素子までの距離として記憶することもできる。この場合、例えば主走査方向に配列された発光素子の最も位置決め部に近いものと、位置決め部との距離情報とすることができる。図１のような結像スポットを形成する際の距離情報を取得する場合も、書き出し位置の結像スポットから位置決め部までの距離に限定されず、任意の位置、例えば位置決め部から３番目の結像スポットまでの距離情報を取得することもできる。
【００３１】
次に、本発明の実施形態における具体的な色ずれ防止の手段について説明する。（１）ラインヘッド単体でロッドレンズ透過後の感光体における書き出し位置の露光スポットのドット位置を、リニアスケールを備えた測定装置を用いて測定する。（２）主走査方向取り付け基準位置と露光スポットのドット位置を測定した後、その位置情報をラインヘッド内の第１のメモリに記憶させる。
【００３２】
（３）画像形成装置においては、組立時に本体側のラインヘッド取り付け基準位置をあらかじめ測定しておき、その位置情報を本体側の第２のメモリに記憶しておく。（４）ラインヘッド取り付け後、画像形成装置はラインヘッド内の第１のメモリに記憶された位置情報と、本体側位置情報を加味して画像書き出し位置をそれぞれのラインヘッドに対して計算し、画像のズレが発生しないように書き出し位置を調整する。
【００３３】
このように、本発明の実施形態においては各色のラインヘッドごとに位置情報を記憶しているので、ラインヘッド交換時においても交換したラインヘッドの位置情報を読み込むことによって、再調整を簡便に行うことが出来る。
【００３４】
本発明の実施形態においては、温度変化による画質劣化を防止することもできる。この場合には、ラインヘッド側基準位置から露光スポットのドット位置の測定を環境温度を変えて測定し、温度特性をラインヘッド内の第１のメモリに記憶させる。次に、画像形成装置において、各ラインヘッドの環境温度をモニタし、環境温度の変化に応じて露光スポットの位置ずれ量を計算し、画像書き出し位置を調整する。
【００３５】
図２は、本発明の実施形態にかかる制御部の概略構成を示すブロック図である。図２において、７０はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などを用いたホストコンピュータで、画像データを作成し、プリンタの制御部７１に設けられている制御回路７４に送信する。プリンタの制御部７１には、制御回路７４の外に、前記露光スポットのドット位置データの入力部７２、露光スポット位置検出手段のデータを記憶する第１のメモリ７３、駆動回路７４、発光素子への制御信号出力部７６が設けられている。
【００３６】
制御回路７２は、露光スポットのドット位置のデータを第１のメモリ７３から読み出して、図１で説明したように各色の書き出し位置を揃えるように制御信号を形成し、駆動回路７５に出力する。駆動回路７５は、このような制御信号を発光素子への制御信号出力部７６に入力する。
【００３７】
以上、本発明のラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置について実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれら実施形態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】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態を示す画像形成装置の縦断側面図である。
【図４】本発明にかかるラインヘッドの斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
４１・・・感光体（像担持体）、６５・・・屈折率分布型ロッドレンズアレイ（ＳＬＡ）、７０・・・本体コントローラ、７１・・・ラインヘッドの制御手段、７２・・・ドット位置データ入力部、７３・・・メモリ、７４・・・制御回路、７５・・・駆動回路、７６・・・発光素子への制御信号出力部、８３…画像形成用の発光素子、８４…ロッドレンズ、１０１・・・ラインヘッド
【図１】
2008173812.tif 000003
【図２】
2008173812.tif 000004
【図３】
2008173812.tif 000005
【図４】
2008173812.tif 000006