JP2004098317A - 光学ヘッドおよびそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロッドレンズアレイ65は、ロッドレンズ65a〜65eを2列に千鳥状に配置している。ロッドレンズアレイ65のセンターライン(中心軸)C.Lに対して対称のライン0.3〜−0.3に発光素子81〜87を配置する。このように配置した発光素子ラインのロッドレンズアレイ中心軸近傍の発光素子の発光量を少なく、周辺部の発光素子の発光量を大きくして、ロッドレンズアレイ透過後の発光量分布を像担持体の副走査方向で均等にする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロッドレンズアレイを用いて画像形成する際に、画像品質の低下を防止できる構成とした、光学ヘッド、およびそれを用いた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、像担持体上に潜像を書き込む画像形成装置において、書き込み手段として、LEDアレイを用いたものが知られている。そして、LEDのような発光素子を複数列配置したラインヘッド(光学ヘッド)が開発されている。このようなラインヘッドの例として、特許文献1には、ラインヘッドに複数列の発光記録素子を配置し、感光ドラムを移動させると共に当該発光記録素子を列方向にシフトさせて、同一画素に重ねて画像データを形成することが記載されている。
【0003】
また、特許文献2には、ラインヘッドに複数列のLEDアレイチップを配置し、各ラインのLEDアレイチップをオン、またはオフすることにより、1画素の階調出力を3段階に切り替えることが記載されている。なお、この例では、LEDアレイチップと像担持体(感光ドラム)との間に、ロッドレンズアレイを配置している。
【0004】
発光素子の前面に、発光素子よりも口径が大きいロッドレンズが像担持体の主走査方向に配置されたロッドレンズアレイを用いたラインヘッドの場合には、発光素子の光軸がロッドレンズアレイを通る位置によって透過光量が相違する。すなわち、発光素子の光軸がロッドレンズアレイの周辺部を通ると、その中心軸上を通ったときよりもロッドレンズ透過後の光量が低下する。この点について以下に説明する。
【0005】
図19は、像担持体の副走査方向位置の発光量分布を示す説明図である。この例では、前記(2)の従来例のように、発光素子アレイの前面にロッドレンズアレイを配置させている。図19において、横軸は副走査方向位置を(mm)で示している。横軸の0の位置(基準位置)は、ロッドレンズアレイの中心軸の位置を示している。また、0.1とー0.1の位置は、前記中心軸に対して対称位置を示している。同様に0.2とー0.2の位置、0.3とー0.3の位置も前記中心軸に対して対称位置を示している。0.3〜−0.3のそれぞれの位置には、発光素子ラインを配置する。すなわち、図19の例では像担持体の副走査方向に7列の発光素子ラインが配置されている。
【0006】
図19の縦軸には、発光量(μw)が示されている。図19の例では、各発光素子ラインの発光量Da〜Dgは同じ大きさとである。すなわち、副走査方向位置のどの位置に配置された発光素子ラインも、位置には関係なく同一の発光量が得られている。
【0007】
図20は、図19の例におけるロッドレンズ透過後の光量分布を示す説明図である。図20においても、図19と同様に横軸には副走査方向位置(mm)を示している。また、縦軸には透過光量(μw)が示されている。Ra〜Rgは、図19の発光量Da〜Dgに対応する透過光量のデータを示している。
【0008】
図20に示されているように、発光素子の光軸がロッドレンズアレイの周辺部を通ったときの透過光量Ra、Rb、Rf、Rgは、ロッドレンズアレイの中心軸上およびその近傍を通ったときの透過光量Rc、Rd、Reよりも低下している。
【0009】
【特許文献1】
特開昭61−182966号公報
【特許文献2】
特開2000−260411号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ロッドレンズアレイを用いた光学ヘッドにおいては、発光素子のロッドレンズアレイに対する位置によって透過光量が相違する。このため、像担持体上で画素を露光する際に露光量が異なり均質な画像が形成できないという問題があった。
【0011】
特に、複数列の発光素子ラインを有する光学ヘッドの場合には、発光素子列が副走査方向に幅を持って並んでいる。当該幅方向の端部の方の発光素子の光軸は、ロッドレンズアレイの周辺部を通るため、同一画素を形成する発光素子のうちでも、ロッドレンズアレイの中心軸近傍と、周辺部ではロッドレンズ透過後の光量が相違する。このため、1画素を重ね打ちして多重記録を行なう際に、選択される発光素子によって露光量が異なり、画像むらが発生して画像品質が低下するという問題があった。
【0012】
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、発光素子のロッドレンズアレイに対する位置に関わらず、副走査方向の透過光量にむらが生じないようにする。その結果、画像品質の低下を防止できる構成とした光学ヘッド、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。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の光学ヘッドは、画像領域の全域を露光可能に像担持体の副走査方向に複数列配置されている発光素子ラインと、前記発光素子ラインと像担持体との間配置されたロッドレンズアレイと、各発光素子の発光量を制御する制御部とを備え、
前記ロッドレンズアレイ透過後の光量が像担持体の副走査方向で同一となるように、各発光素子の光量を制御することを特徴とするものである。このため、1画素の多重記録で発光素子を選択する場合に、選択された発光素子によって露光量が変わらず、むらのない画像が得られ画質を向上させることができる。
【0014】
また、本発明は、前記ロッドレンズアレイの副走査方向の中心軸に対して発光素子ラインを略対称に配置したことを特徴とする。このため、
画像領域の全域を均等に露光することが可能となる。
【0015】
また、本発明は、前記発光素子の光量は、前記ロッドレンズアレイの中心軸付近に配置された発光素子の光量よりも、周辺部付近に配置された発光素子の光量を大きくしたことを特徴とする。このため、ロッドレンズアレイの周辺部を発光素子の光軸が通ることによる、透過後の光量の減少を補償して各発光素子の透過光量をほぼ均一にすることができる。
【0016】
また、本発明は、前記発光素子ライン間の距離を等しく設定したことを特徴とする。このため、各発光素子ラインを用いて画素の多重露光を行う際に、像担持体を移動させるタイミングと、前に発光した発光素子ラインから次の発光素子ラインに切り替えて発光させるタイミングをすべての発光素子ラインで同じタイミングとすることができるので、制御が簡単に行える。
【0017】
また、本発明は、前記発光素子ラインを、前記ロッドレンズアレイの中心軸上に配置したことを特徴とする。このため、多重露光を行う際に、中心軸上の発光素子ラインを基準として副走査方向の発光タイミングを制御することができるので、制御回路の構成が簡単になる。
【0018】
また、本発明は、前記各発光素子の発光量を記憶する記憶手段を設けたことを特徴とする。このため、選択された発光素子毎に発光量を制御することができる。
【0019】
また、本発明は、前記発光素子は、有機EL素子であることを特徴とする。このため、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。
【0020】
また、本発明は、前記発光素子をPWM制御で制御して、各発光素子の光量を変えることを特徴とする。このため、発光素子のオン、オフ制御により各発光素子の露光量を変えることができるので、回路構成の簡素化が図れる。
【0021】
また、本発明は、前記発光素子を強度変調制御で制御して、各発光素子の光量を変えることを特徴とする。このため、発光素子を高速でオン、オフ制御する必要がなくなり、発光素子の応答速度が遅い場合でも露光量を高速で変化させることができる。
【0022】
また、本発明は、前記発光素子をアクテブマトリックス方式の駆動回路で制御することを特徴とする。このため、発光素子周辺に設けたコンデンサとトランジスタにより発光素子の発光状態を保持できる。したがって、記憶手段から次段の記憶手段へ画像データを転送中でも発光を維持するので画素を高輝度で露光できる。
【0023】
また、本発明は、上記のいずれかに記載の光学ヘッドを像担持体カートリッジに装着して、前記像担持体の周囲に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段を配した状態で、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写媒体に転写させるようにしたことを特徴とする。このため、画像むらのない高画質の画像形成装置を提供することができる。
【0024】
また、本発明は、前記各発光素子の発光量を記憶する記憶手段を前記画像形成装置の本体側に設けている。このため、光学ヘッドを小型化できるという利点がある。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光学ヘッドとそれを用いた画像形成装置の1実施例を図面を参照しつつ説明する。
【0026】
図13は、本発明が適用される画像形成装置の1実施例の全体構成を示す模式的断面図である。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。
【0027】
図13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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
図13において、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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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23及び現像手段24を有している。
【0036】
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。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。
【0037】
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。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。
【0038】
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。
【0039】
像書込手段23は、後述するように、有機EL発光素子を像担持体20の軸方向に列状に配列した有機ELアレイ露光ヘッドを用いている。有機ELアレイ露光ヘッドは、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。
【0040】
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、転写ベルトユニット9と共に支持フレーム9aに交換可能にすることにより、有機ELアレイ露光ヘッドの像担持体20に対する位置決めを保持する構成とし、像担持体ユニット25の交換時には有機ELアレイ露光ヘッドを含めて交換する構成としている。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。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。
【0048】
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。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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
以上のような本実施例の画像形成装置全体の作動の概要は次の通りである。
【0052】
(1)図示しないホストコンピュータ等(パーソナルコンピュータ等)からの印字指令信号(画像形成信号)が電装品ボックス5内の制御回路に入力されると、各画像形成ステーションY、M、C、Kの像担持体20、現像手段24の各ローラ、及び中間転写ベルト16が回転駆動される。(2)像担持体20の表面が帯電手段22によって一様に帯電される。
【0053】
(3)各画像形成ステーションY、M、C、Kにおいて一様に帯電した像担持体20の表面に、像書込手段23によって各色の画像情報に応じた選択的な露光がなされ、各色用の静電潜像が形成される。(4)それぞれの像担持体20に形成された静電潜像が現像手段24によりトナー像が現像される。
【0054】
(5)中間転写ベルト16の一次転写部材21には、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、像担持体20上に形成されたトナー像が一次転写部において中間転写ベルト16の移動に伴って順次、中間転写ベルト16上に重ねて転写される。(6)この一次画像を一次転写した中間転写ベルト16の移動に同期して、給紙カセット35に収納された記録媒体Pが、レジストローラ対37を経て二次転写ローラ19に給送される。
【0055】
(7)一次転写画像は、二次転写部位で記録媒体と同期合流し、押圧機構によって中間転写ベルト16の駆動ローラ14に向かって押圧された二次転写ローラ19で、一次転写画像とは逆極性のバイアスが印加され、中間転写ベルト16上に形成された一次転写画像は、同期給送された記録媒体に二次転写される。
【0056】
(8)二次転写における転写残りのトナーは、従動ローラ15方向へと搬送されて、このローラ15に対向して配置したクリーニング手段17によって掻き取られ、そして、中間転写ベルト16はリフレッシュされて再び上記サイクルの繰り返しを可能にされる。(9)記録媒体が定着手段12を通過することによって記録媒体上のトナー像が定着し、その後、記録媒体が所定の位置に向け(両面印刷でない場合には排紙トレイ4に向け、両面印刷の場合には両面プリント用搬送路40に向け)搬送される。
【0057】
図14は、図13の像担持体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。
【0058】
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。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。
【0059】
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発光素子アレイ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。
【0060】
図15は、像書込手段23を拡大して示す概略の斜視図である。図15においては、像書込手段23に設ける露光ヘッド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13、図14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。
【0061】
一方、有機EL発光素子アレイ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。
【0062】
像書込手段23は、ガラス基板62上に有機EL発光素子アレイ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。
【0063】
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。
【0064】
図16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発光素子アレイ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。
【0065】
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。
【0066】
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発光素子アレイ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発光素子アレイ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発光素子アレイ61の発光部63へ達することは防止される。
【0067】
図17は、図16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)171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。
【0068】
ガラス基板62上にはそのTFT171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172が成膜され、コンタクトホールを介してTFT171に接続するように発光部63位置に厚さ150nmのITOからなる陽極173が形成されている。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174が成膜され、その上に発光部63に対応する穴176を形成した厚さ2μmのポリイミドからなるバンク175が設けられる。
【0069】
そのバンク175の穴176内に、陽極173側から順に、厚さ50nmの正孔注入層177、厚さ50nmの発光層178が成膜され、その発光層178の上面と穴176の内面及びバンク175の外面を覆うように厚さ100nmのCaからなる陰極第1層179aと厚さ200nmのAlからなる陰極第2層179bとが順に成膜されている。そして、その上に窒素ガス等の不活性ガス180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。
【0070】
なお、発光層178に用いる材料、正孔注入層177に用いる材料については、例えば、特開平10−12377号、特開2000−323276等で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。
【0071】
以下、本発明に係る画像形成装置の他の実施の形態について説明する。図18は、本発明が適用される画像形成装置の構成図である。図18において、画像形成装置100には主要構成部材として、現像装置142、感光体ドラム127、像書き込み手段150、有機ELアレイ151、中間転写ベルト114、用紙搬送装置119、定着ローラ121、給紙装置130が設けられている。
【0072】
現像装置142は、現像ロータリ143が軸145を中心として矢視A方向に回転する。現像ロータリ143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。144a〜144dは、前記4色の各像形成ユニットに配置されている現像ローラ、126は現像ロータリ位置検出センサである。
【0073】
127は像担持体として機能する感光体ドラム、128は一次転写部材、159は帯電器、150は像書き込み手段で有機ELアレイ151が設けられている。感光体ドラム127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タリ143とは逆方向の矢視B方向に駆動される。142は現像ロータリ143のロック機構、113は転写廃トナータンクである。
【0074】
中間転写ベルト114は、従動ローラ114aと駆動ローラ114b間に張架されており、駆動ローラ114bが前記感光体ドラム127の駆動モータに連結されて、中間転写ベルト114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114は感光体ドラム127とは逆方向の矢視C方向に回動される。115は中間転写ベルト114のイレーザ、116は垂直方向同期信号(Vsync)読み取り用センサであり、中間転写ベルト114が1回転する毎に1パルスを発生する。117はパッチ画像の濃度を検出するためのセンサである。
【0075】
用紙搬送装置119には、搬送ローラ119a〜119c、排出ローラ122などが設けられており、用紙は図示一点鎖線で示されている経路を搬送される。レジストローラ(ゲートローラ)120は、ゲートクラッチのオンオフにより制御される。中間転写ベルト114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118の位置で用紙の片面に転写される。二次転写ローラ118は、クラッチにより中間転写ベルト114に離当接され、クラッチオンで中間転写ベルト114に当接されて用紙に画像が転写される。
【0076】
上記のようにして画像が転写された用紙は、次に、定着ヒータHを有する定着器121で定着処理がなされる。定着処理後の用紙は、排出ローラ122に引き込まれて矢視D方向に進行する。この状態から排出ローラ122が逆方向に回転すると、用紙は方向を反転して矢視E方向に進行する。123a〜123dは用紙の先端位置を検出するセンサであり、123aはレジストローラ(ゲートローラ)120の上流側に設けられていることから、ゲート前紙検出センサとも称される。124は、用紙の転写位置への搬送タイミングを検出するためのセンサである。
【0077】
給紙装置130には、給紙トレー131a〜131dが設けられており、各給紙トレーには用紙132a〜132dが収納されている。各給紙トレーの出口には、給紙の有無を検出するセンサ133a〜133dが設けられている。また、用紙の搬送経路には、フィードローラ135a〜135dが設置されている。136は用紙のフィード前検出センサである。
【0078】
用紙搬送装置119において、搬送ローラを駆動する駆動モータは、低速のブラシレスモータが用いられる。また、中間転写ベルト114は色ずれ補正などが必要となるのでステップモータが用いられている。これらの各モータは、図示を省略している制御手段からの信号により制御される。
【0079】
図18の状態で、イエロー(Y)の静電潜像が感光体ドラム127に形成され、現像ローラ144aに高電圧が印加されることにより、感光体ドラム127にはイエローの画像が形成される。前記のように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114に担持されると、現像ロータリ143が矢視A方向に90度回転する。
【0080】
中間転写ベルト114は1回転して感光体ドラム127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127に形成され、この画像が中間転写ベルト114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143の90度回転、中間転写ベルト114への画像担持後の1回転処理が繰り返される。4色のカラー画像担持には中間転写ベルト114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118の位置で用紙に画像を転写する。
【0081】
給紙装置130から給紙された用紙を搬送装置119で搬送し、二次転写ローラ118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出ローラ122で反転されて、搬送径路で待機している。その後、用紙は適宜のタイミングで二次転写ローラ118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。
【0082】
レジストロール120からみて用紙搬送の下流側で、二次転写ローラ118、すなわち転写位置の上流側との間に、用紙の転写位置への搬送タイミング検出用のセンサ124を設けている。当該センサの検出信号は、図示を省略している制御手段に入力される。なお、レジストロール120のゲートクラッチがオンするタイミングは適宜定められる。また、ゲート前センサ123aは用紙の到着を検出する。
【0083】
図1は、本発明の実施形態に係る光学ヘッドの構成例を示す説明図である。図1において、ロッドレンズアレイ65は、ロッドレンズ65a〜65eを2列に千鳥状に配置している。81〜87は、各ライン0.3〜―0.3内に複数の発光素子が配列された発光素子ラインである。
【0084】
この例では、ロッドレンズアレイ65のセンターライン(中心軸)C.Lに対して対称の位置に、同じ大きさの発光素子からなる発光素子ライン81〜87を配置する。すなわち、発光素子ライン81と87は中心軸に対して対称の位置に配置される。また、発光素子ライン82と86、83と85も中心軸に対して対称の位置に配置される。このようにして図1の例では、各発光素子ライン81〜87が画像領域の全域を露光可能な発光素子列として、像担持体の副走査方向に並列に複数列配置されている。
【0085】
また、各発光素子ライン間の距離を等しく配置している。このため、各発光素子ラインを用いて画素の多重記録を行う際に、像担持体を移動させるタイミングと、前に発光した発光素子ラインから次の発光素子ラインに切り替えて発光させるタイミングをすべての発光素子ラインで同じタイミングとすることができるので、制御が簡単に行える。
【0086】
また、図1の例では、ロッドレンズアレイ65の中心軸C.L上にも発光素子ライン84を配置している。このため、多重露光を行う際に、中心軸上の発光素子ラインを基準として副走査方向の発光タイミングを制御することができるので、制御回路の構成が簡単になる。
【0087】
図2は、図1の構成とした光学ヘッドの副走査方向の発光量分布の例を示す特性図である。図2において、横軸には図1の中心軸の位置を0としたときの副走査方向位置(mm)を示している。図2の0.3〜−0.3は、図1の0.3〜−0.3のラインと対応している。図2の縦軸には、発光量(μW)を示している。
【0088】
図1の例では、各ライン0.3〜−0.3には、同一の大きさの発光素子を同数配置している。しかしながら、図2に示されているように各ラインa〜dの発光量81a〜87aは相違している。すなわち、ロッドレンズアレイ中心軸から遠い位置に配置される発光素子ラインの発光量を大きくしている。
【0089】
図3は図1の例におけるロッドレンズアレイ透過後の光量分布を示す説明図である。図3において、横軸には図2と同様の副走査方向位置(mm)を示している。また、縦軸には透過光量(μw)が示されている。81b〜87bは、図2の発光量81a〜87aに対応する透過光量のデータを示している。
【0090】
図3に示されているように、本発明においては、ロッドレンズアレイ透過後の光量が像担持体の副走査方向で同一となるように、発光量が異なる発光素子ラインを設けている。このように、ロッドレンズアレイ透過後の光量が同一となるように発光素子の動作を制御しているので、1画素の多重記録で発光素子を選択する場合に、選択された発光素子によって露光量が変わらず、むらにない画像が得られる。
【0091】
図4は、本発明の発光素子を制御する制御機構の例を示すブロック図である。図4において、94は画像形成装置の本体コントローラ、90は光学ヘッドの制御部である。制御部90には、制御回路91、駆動回路92、有機EL素子を用いた発光素子93、メモリー94が設けられている。
【0092】
本体コントローラは画像データを形成し、当該画像データを制御回路91に送信する。制御回路91は各発光素子93の発光量に応じた制御信号を形成し、TFT(Thin Film Transistor)などで構成される駆動回路92を付勢する。メモリー94には各発光素子の発光量を記憶する。
【0093】
このように、各発光素子毎の発光量をメモリー94に記憶しているので、選択された発光素子毎に発光量を制御することができる。なお、前記メモリー94を画像形成装置本体側に設置することもできる。この場合には、光学ヘッドを小型化できるという利点がある。本発明において、各発光素子の発光量を制御するために、PWM(Puls Width Modulation)制御や強度変調制御を行う。
【0094】
図5は、発光素子のPWM制御を行うためのデータ作成例を示す説明図である。図5の例では、発光量の大きさを階調データで形成し、階調データメモリに格納する。図5において、ビットデータNo、ビットデータ、階調データを対応させたテーブルが形成されている。ビットデータNo1で階調データ0(非発光)、ビットデータNo8で最も濃度が濃い、すなわち発光量が大きいデータ、ビットデータNo2〜7でその中間階調(中間の発光量)の濃度データとしている。
【0095】
図6は、PWM制御を行う例を示すブロック図である。図6において、PWM制御部70は図4の駆動回路92に設けられている。PWM制御部70には、シフトレジスタなどで構成される階調データメモリ71a、71b・・・、カウンター72、コンパレータ73a、73b・・・、発光部Za、Zb・・・、が設けられている。階調データメモリ71a、71b・・・には、図4の制御回路91で形成された階調データ信号74が供給される。
【0096】
階調データメモリ71a、71b・・・のビット数は、図5に示したように8ビットとする。カウンター72は、基準クロック信号75をカウントする。カウンター72のビット数は、階調データメモリ71a、71b・・・と同じ8ビットであり、カウント値は0→最大値(255)→0→最大値を繰り返す。
【0097】
コンパレータ73a、73bは、カウンター72の信号と、階調データメモリ71a、71b・・・に格納されている階調データとを比較する。階調データ>カウンター値、のときに、信号線77a、77b・・・から信号を出力して発光部Za、Zb・・・のスイッチングTFTをオンにする。また、階調データ≦カウンター値、のときにスイッチングTFTをオフにする。制御回路91で形成されるセレクト信号76は、走査線76aを通して複数ラインの発光素子から動作させる発光素子ラインを選択する。信号線77a、77b・・・は制御データ線として機能している。
【0098】
図7は、図6のブロック図で示されたPWM制御の具体例を示す特性図である。図7(a)は、カウンター72の出力値Daを示すものであり、前記のように、0→最大値(255)→0→最大値→0・・・を繰り返す。図7(b)は、階調データがビットデータNo7(128階調)の場合に、コンパレータから出力される信号の波形Db、すなわちスイッチングTFTの動作特性を示すものである。この場合には、カウンターの出力が0〜127の範囲でスイッチングTFTがオンとなり、カウンターの出力が128〜255の範囲でスイッチングTFTがオフとなる。
【0099】
図7(c)は、階調データがビットデータNo6(64階調)の場合に、コンパレータから出力される信号の波形Dc、すなわちスイッチングTFTの動作特性を示すものである。この場合には、カウンターの出力が0〜63の範囲でスイッチングTFTがオンとなり、カウンターの出力が64〜255の範囲でスイッチングTFTがオフとなる。
【0100】
図7(b)の場合には、波形Dbのパルス幅はWaであり、図7(c)の場合には、波形Dcのパルス幅はWbである。すなわち、階調データの大きさに応じてスイッチングTFTがオンとなる時間の長さが変わり、発光素子の発光光量を変化させることができる。このように、スイッチングTFTのオン、オフ制御により発光素子をオン、オフして像担持体への露光量を変えることができるので、回路構成を簡単にすることができる。すなわち、PWM制御では発光素子のオン、オフ制御により各発光素子の露光量を変えることができるので、回路構成の簡素化が図れる。
【0101】
図8は、本発明の強度変調の構成を示すブロック図である。図6と同じ部分には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。図8は、階調データの大きさに対応した電圧、または電流でスイッチングTFTを制御するものであり、本発明ではこのような制御を強度変調と称する。
【0102】
図8に示された強度変調制御部80は、D/Aコンバータ78a、78b・・・をそれぞれ階調データメモリ71a、71b・・・に接続している。D/Aコンバータ78a、78b・・・は、階調データメモリ71a、71b・・・に格納された階調データに対応した大きさで、アナログの電圧値、または電流値の信号を形成する。この信号は、信号線79a、79b・・・を介して発光部Za、Zb・・・のスイッチングTFTに出力する。
【0103】
図8の例では、階調データに応じてスイッチングTFTのバイアスを変えて、発光素子の発光光量を変化させている。このため、高速で発光素子をオン、オフ制御する必要がなくなるので、発光素子の応答速度が遅い場合でも像担持体への露光量を高速で変化させることができる。
【0104】
発光部Za、Zb・・・は、アクテブマトリックス方式で駆動される。図9は、発光部Zをアクティブマトリクスで動作させるための回路図である。図9において、発光素子として有機EL素子を使用しており、Kはそのカソード端子、Aはそのアノード端子である。カソード端子Kは、図示を省略している電源に接続されている。セレクト信号はスイッチング用TFT(Tr1)のゲートGaに供給される。
【0105】
また、図9に示した信号線77aはスイッチング用TFTのドレインDaに接続される。Vaは電源線、Caはストレージキャパシタである。有機EL素子のドライビング用TFT(Tr2)のソースSbは電源線Vaに接続され、ドレインDbは有機EL素子のアノード端子Aに接続される。さらに、ドライビング用TFTのゲートGbは、スイッチング用のTFTのソースSaに接続されている。
【0106】
次に、図9の回路図の動作について説明する。スイッチング用TFTのソースに電源線39の電圧が印加されている状態で、走査線76a、信号線77aに通電すると、スイッチング用TFTがオンになる。このため、ドライビング用TFTのゲート電圧が下がり、電源線Vaの電圧がドライビング用TFTのソースから供給されてドライビング用TFTが導通する。この結果、有機EL素子が動作して所定の光量で発光する。また、ストレージキャパシタCaは電源線Vaの電圧で充電される。
【0107】
スイッチング用TFTをオフにした場合にも、ストレージキャパシタCaに充電された電荷に基づいてドライビング用TFTは導通状態となっており、有機EL素子は発光状態を維持する。したがって、アクテブマトリックスを前記発光素子の駆動回路に適用した場合には、画像データをシフトレジスタで転送するためにスイッチング用TFTをオフにしたときでも、有機EL素子の動作が継続して発光を維持し、高輝度で画素の露光を行うことができる。
【0108】
このように、アクテブマトリックス方式の駆動回路では、有機EL素子周辺に設けたコンデンサとトランジスタにより有機EL素子の発光状態を保持できる。したがって、1画素を重ね打ちして多重記録する際に、記憶手段から次段の記憶手段へ画像データを転送中でも発光を維持するので画素を高輝度で露光できる。
【0109】
図10は、本発明に係る光学ヘッドで1画素の多重記録を行う制御部の概略構成例を示すブロック図である。図10において、ホストコンピュータ221は、印刷データを形成して画像形成装置の制御部222に送信する。画像形成装置の制御部222は、データ処理手段223(図4の本体コントローラに相当する。)、記憶手段224〜227、発光素子ラインヘッド(光学ヘッド)228〜231を有している。
【0110】
発光素子ラインヘッド228〜231は、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応するものであり、感光体にカラー画像を形成する。記憶手段224〜227は、各色の発光素子ラインヘッド228〜231に対応した画像データを記憶する。データ処理手段223は、ホストコンピュータ221から送信された印刷データに基づいて、色分解、階調処理、画像データのビットマップへの展開、色ずれ調整などの処理を行う。データ処理手段223は、1ラインづつの画像データを各記憶手段224〜227に出力する。
【0111】
発光素子ラインヘッド228〜231には、それぞれ像担持体の副走査方向に複数列の発光素子が設けられており、各列の発光素子が同一の画素に重ねて露光を行う多重露光の構成とされている。このため、各記憶手段224〜227は、それぞれ発光素子ラインヘッド228〜231に対して複数列の画像データを出力している。
【0112】
図11は、図10のイエローのラインヘッド228の例を示す説明図である。図11において、ラインヘッド228には、1ライン228の主走査方向Yに複数個の発光素子が設けられている。また、この例では、像担持体の副走査方向Xに対して228a〜228eの5列に同数の発光素子が配置されている。
【0113】
図12は、図10の構成を部分的に示すブロック図である。図12においては、発光素子(イエロー)ラインヘッド228と、それに対応する記憶手段224の細部を示している。図12の例では、図1の発光素子ライン81〜87に対応する発光素子ライン228a〜228gに画像データを出力するものとする。
【0114】
記憶手段224は、発光素子の各ライン228a〜228gに対応して、画像データの転送、保持と発光素子への出力を行うシフトレジスタ224a〜224gを配列している。データ処理手段223は、1ラインづつの画像データ(a)〜(d)を記憶手段224に出力する。
【0115】
これらの画像データは、ロッドレンズアレイの中心軸に対して対称の位置に配列された発光素子ラインには、発光光量が同一となるように形成されている。すなわち、図2に示したように、発光素子ライン81と87の画像データ(発光量)81a、87aが同じである。また、82aと86a、83aと85aが発光量が同じであり、84aは他の画像データとは発光量が相違している。このように、前記中心軸から遠い位置(周辺部)の発光光量が大きく、中心軸近傍では発光光量が小さくなるように画像データを形成している。
【0116】
したがって、データ処理手段223からは、異なる大きさの四種類の画像データ(a)〜(d)が記憶手段224に出力される。次に、図12のブロック図の動作について説明する。像面にある画素ラインを形成する際に、データ処理装置223からの画像データ(a)〜(d)が記憶手段224に入力され、シフトレジスタ224a〜224dに保持される。
【0117】
次に、シフトレジスタ224aから画像データ(a)が出力され、先頭の1ライン228aの発光素子から出力光が照射され所定の光量で像担持体上の像面を露光する。シフトレジスタ224aに入力された画像データ(a)は、シフトレジスタ224gに転送されて保持される。像担持体を駆動して矢視X方向(副走査方向)に移動させ、先頭の1ライン228aの発光素子で露光された画素ラインを、次の1ライン228bに配列された発光素子の位置に到達させる。このときのタイミングで、シフトレジスタ224bに入力された画像データ(b)を出力する。
【0118】
このため、1ライン228aの発光素子で露光された画素ラインの画素は、所定の光量で再度露光される。前記シフトレジスタ224bに入力された画像データ(b)は、シフトレジスタ224fに転送されて保持される。次に、像担持体を駆動して矢視X方向に移動させ、前記画素ラインを発光素子ライン228cの位置に到達させる。このときのタイミングでシフトレジスタ224cに保持されている画像データ(c)を発光素子ライン228cに出力して、当該画素ラインの画素に対して多重記録を行う。
【0119】
以下、同様にして像担持体の移動と、シフトレジスタ224dから画像データ(d)の出力を行う。また、像担持体の移動とシフトレジスタ224e〜224gからの画像データを発光素子ライン228e〜228gへの出力を繰り返す。この例では、発光素子ラインに(1)〜(7)の画像データを出力し、画素ラインの画素に7回の多重記録を行う。
【0120】
各シフトレジスタ224a〜224gにおいて、画像データ(a)〜(d)の保持、他のシフトレジスタへの画像データの転送、発光素子ラインへの画像データ出力の各タイミングは、データ処理装置223で適宜設定することができる。このようにして、各画素は単一の発光素子で露光される場合よりも多量の光量で露光されることになり、各画素の露光に必要な光量を高速で取得することができる。発光素子が配置されたラインの副走査方向の列数、すなわち、画素を単一の発光素子で露光する場合に得られる光量の倍数は、必要に応じて適宜選定することができる。
【0121】
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】
【図1】本発明の光学ヘッドの構成例を示す説明図である。
【図2】図1に係る副走査方向の発光量分布を示す特性図である。
【図3】図2の透過後光量分布の特性を示す特性図である。
【図4】光学ヘッドの制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の説明図である。
【図6】PWM制御のブロック図である。
【図7】PWM制御の具体例を示す特性図である。
【図8】強度変調の例を示すブロック図である。
【図9】アクテブマトリックスの回路図である。
【図10】制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図11】ラインヘッドの例を示す説明図である。
【図12】図10の構成を部分的に示すブロック図である。
【図13】画像形成装置の全体構成例を示す模式的断面図である。
【図14】図13の一部を拡大して示す断面図である。
【図15】露光ヘッドの一例を示す斜視図である。
【図16】像担持体ユニットに用いる像書込手段の断面図である。
【図17】有機EL発光素子アレイの例を示す断面図である。
【図18】画像形成装置の他の例を示す模式的断面図である。
【図19】従来例の特性図である。
【図20】従来例の特性図である。
【符号の説明】
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、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、19…二次転写ローラ、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)、32…ブレード、33…現像ローラ、34…規制ブレード、35…給紙カセット、37…レジストローラ対、45…加熱ローラ、46…加圧ローラ、61…有機EL発光素子アレイ、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、65’…屈折率分布型ロッドレンズ、65a〜65h…屈折率分布型ロッドレンズ、70…PWM制御部、71…TFT、71a、71b…階調データメモリー、72…カウンター、73a、73b…コンパレータ、74…階調データ信号、75…基準クロック信号、76…セレクト信号、76a…走査線、77a、77b…信号線、78a、78b…D/Aコンバータ、79a、79b…信号線、81〜87…発光素子ライン、81a〜87a…各発光素子ラインの発光量、81b〜87b…各発光素子ラインの透過光量、90…光学ヘッドの制御部、91…制御回路、92…駆動回路、93…発光素子、94…メモリー、95…本体コントローラ、100…画像形成装置、150…像書き込み手段、151…有機ELアレイ、221…ホストコンピュータ、223…データ処理手段、224〜227…記憶手段、224a〜224g…シフトレジスタ、228〜231…ラインヘッド、228a〜228g…発光素子ライン、Z…発光部
Claims (12)
- 画像領域の全域を露光可能に像担持体の副走査方向に複数列配置されている発光素子ラインと、前記発光素子ラインと像担持体との間配置されたロッドレンズアレイと、各発光素子の発光量を制御する制御部とを備え、
前記ロッドレンズアレイ透過後の光量が像担持体の副走査方向で同一となるように、各発光素子の光量を制御することを特徴とする、光学ヘッド。 - 前記ロッドレンズアレイの副走査方向の中心軸に対して発光素子ラインを略対称に配置したことを特徴とする、請求項1に記載の光学ヘッド。
- 前記発光素子の光量は、前記ロッドレンズアレイの中心軸付近に配置された発光素子の光量よりも、周辺部付近に配置された発光素子の光量を大きくしたことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の光学ヘッド。
- 前記発光素子ライン間の距離を等しく設定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光学ヘッド。
- 前記発光素子ラインを、前記ロッドレンズアレイの中心軸上に配置したことを特徴とする、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の光学ヘッド。
- 前記各発光素子の発光量を記憶する記憶手段を設けたことを特徴とする、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の光学ヘッド。
- 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光学ヘッド。
- 前記発光素子をPWM制御で制御して、各発光素子の光量を変えることを特徴とする、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の光学ヘッド。
- 前記発光素子を強度変調制御で制御して、各発光素子の光量を変えることを特徴とする、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の光学ヘッド。
- 前記発光素子をアクテブマトリックス方式の駆動回路で制御することを特徴とする、請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の光学ヘッド。
- 請求項1から請求項10のいずれか1項記載の光学ヘッドを像担持体カートリッジに装着して、前記像担持体の周囲に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段を配した状態で、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写媒体に転写させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
- 前記各発光素子の発光量を記憶する記憶手段を前記画像形成装置の本体側に設けたことを特徴とする、請求項11に記載の画像形成装置。
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-
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