JP2005144685A - ラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の発光素子の発光光量に差がない構成の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】 発光素子ライン１には、複数の発光素子Ｅ１〜Ｅｎを配列する。薄膜配線で形成した第１の電源線２ａは電源（ＶＤＤ）側の第１の給電点６ａ、６ｂに接続される。また、薄膜配線で形成した第２の電源線３ａは接地（ＧＮＤ）側の第１の給電点７ａ、７ｂに接続される。一方の給電点６ａ、６ｂの位置をラインの両端部に設け、他方の給電点７ａ、７ｂの位置もラインの両端部に設ける。ラインの長手方向に第３の電源線２ｂ、第４の電源線３ｂを配線し、それぞれ第２の給電点６ｃ、６ｄ、７ｃ、７ｄに接続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、１ラインに複数の発光素子を配列した場合に、各発光素子の発光光量に差がない構成と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。

１ラインに多数の発光素子を設けたラインヘッドを露光手段として用いる画像形成装置が開発されている。特許文献１には、光プリンタヘッドに１ラインのＥＬ（Electroluminesence、電界発光）素子を配列し、各ＥＬ素子に対応した階調データを各ＥＬ素子ごとに保持させることが記載されている。また、特許文献２には、１ラインに複数のＬＥＤチップを配列したプリンタヘッドにおいて、主走査方向の発光特性のばらつきを解消する技術が記載されている。

図１０は、従来の有機ＥＬ素子の配線構成の例を模式的に示す説明図である。図１０において、ラインヘッド１０には有機ＥＬ素子Ｅａが主走査方向に多数配列されて１ラインの発光素子ライン１が形成されている。２、３は薄膜配線で形成された第１、第２の電源線、６、７は給電点である。給電点６は電源（ＶＤＤ）側、給電点７は接地（ＧＮＤ）側に設けられている。Ａは有機ＥＬ素子Ｅａのアノード電極、Ｋはそのカソード電極である。

Ｔｒ２はドライブトランジスタで、有機ＥＬ素子Ｅａと同じ基板上に形成されている。ＤはドライブトランジスタＴｒ２のドレインで電源線２に接続される。Ｇはゲート、ソースＳは有機ＥＬ素子Ｅａのアノード電極Ａと接続される。なお、ゲートＧは図示を省略した制御トランジスタＴｒ１のソースと配線Ｇａで接続される。

図１１は、図１０の回路図であり図１０と同じところには同じ符号を付している。図１１に記載されているように、制御トランジスタＴｒ１には、ゲートの信号線４とドレインの信号線５が配線されている。また、ドライブトランジスタＴｒ２のドレインは前記のように第１の電源線２に接続されており、そのゲートには制御トランジスタＴｒ１のソースが接続されている。発光素子ライン１に配列されている各有機ＥＬ素子Ｅａは、電源（ＶＤＤ）側の給電点６に接続される第１の電源線２と、接地（ＧＮＤ）側の給電点７に接続される第２の電源線３との間に接続されている。

有機ＥＬ素子を用いた発光素子は電流駆動素子であり、発光素子の発光度合いによりドライブトランジスタＴｒ２のドレイン側の電源線(ＶＤＤ側)と、発光素子の陰極（カソード電極）側の電源線(GND側)に流れる電流が増減する。ここで、これらの第１、第２の電源線は、薄膜配線で作成されており、これらの電源線の両端の抵抗はプリンタヘッドの大きさにより異なるが、数W〜数十Wのオーダとなる。

また、発光素子の電流は全発光素子がオンの場合には、少なくとも十ｍＡのオーダとなり、発光素子に印加する電圧は数十ｍＶ〜百ｍＶに達する。ここで、発光素子として有機ＥＬ素子を用いた場合には、僅かな印加電圧の差に対し、電流が変化する、換言すると発光光量が大きく変化する性質を有している。したがって、特に発光素子と給電点との距離によって、発光光量が大きく異なる場合が生じる。

特開平６―６４２２９号公報 特開平１１―１９８４３３号公報

図１２は、図１０の簡略化された回路図である。有機ＥＬ素子Ｅａの図示左端側をＥ１、右端側をＥｎとする。Ｒ、ｎＲはいずれも配線抵抗である。Ｒは給電点６、７と左端側の有機ＥＬ素子Ｅ１間の配線抵抗、ｎＲは、左端側の有機ＥＬ素子Ｅ１と右端側の有機ＥＬ素子Ｅｎ間の配線抵抗である。

給電点６、７間の電圧をＶ、電流をｉ、有機ＥＬ素子Ｅ１の印加電圧をＶｐ１、Ｅｎの印加電圧をＶｐｎとする。この場合には、Ｖｐ１＝Ｖ―４Ｒｉ、Ｖｐｎ＝Ｖ−４Ｒｉ―４ｎＲｉ、となる。このように、１ラインに複数の発光素子を配列して、共通の第１、第２の電源線間に各発光素子を接続した場合には、給電点からの距離により各発光素子の印加電圧が相違する。図１２の例では、ライン両端の発光素子では電圧差が大きくなり、発光光量に差が生じてしまう。発光素子の寿命は、輝度が大きい程短くなるので、発光素子の寿命にばらつきが生じる。また、発光光量に差があると印字品質の低下を招来することになる。

このような問題を解消するためには、第１、第２の電源線２、３の幅を広くすればよいが、この場合には発光素子の幅が大きくなり、結果的にはプリンタサイズが大きくなる。また、基板の大きさが同じ場合には、製造できる発光素子の数が減少する、という問題が生じる。他の対応として、電源線の厚さを厚くすれば良いが、発光素子は多層の薄膜工程で作る為、電源線の厚さを必要以上に厚くすることは出来ず、せいぜい数百μｍ程度が限度である。

また、薄膜間で電源線だけを極端に厚くすると他の層と段差が大きくなり、薄膜層の剥離、欠陥が生じることになる。さらに、ラインヘッドは主走査方向に長く副走査方向の幅が狭い形状となっている。このように、ラインヘッドの形状は極端に細長くなるので、基板(ガラス)との熱膨張係数の差による反りが生じてしまう。なお、薄膜を厚くすると、製膜時間が長くなり工数が嵩むことになる。すなわち、ラインヘッドの形状や発光素子の製造に起因する特有な種々の問題が発生する。

前記特許文献１、特許文献２に記載の技術は、いずれも図１０に示したように、第１、第２の電源線に接続される給電点はラインの同じ側に設けられている。このため、前記した種々の課題が解消されないという問題があった。

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、１ラインに複数の発光素子を配列して発光動作させる場合に、各発光素子に接続される電源線の給電点の位置を工夫することにより、各発光素子の発光光量に差がない構成の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である。

上記目的を達成する本発明のラインヘッドは、１ラインに配列される複数の発光素子と、電源側の第１の給電点に接続される薄膜配線で形成した第１の電源線と、接地側の第１の給電点に接続される薄膜配線で形成した第２の電源線とを備え、前記各発光素子を前記第１の電源線および第２の電源線間に接続したラインヘッドであって、前記ラインの長手方向に沿って電源側の第３の電源線と接地側の第４の電源線を配線し、前記電源側の第３の電源線および接地側の第４の電源線それぞれに第２の給電点を設け、前記各第２の給電点を前記第１の電源線および第２の電源線に接続したことを特徴とする。このように給電点の数が増加しているので、発光素子に対する電圧変動の影響を抑制することができる。また、電源線の電圧降下の影響が小さくなり各発光素子に印加される電圧に差がなくなるので、発光光量を均等にすることができる。したがって、発光素子の寿命が平均化されると共に、印字品質の低下を防止することができる。

また、本発明は、前記各電源線の第２の給電点を複数設けたことを特徴とする。このため、給電点が多数設定されることになり、発光素子に対する電圧変動の影響をさらに抑制することができる。

また、本発明は、前記電源側の第１の給電点および接地側の第１の給電点をそれぞれラインの両端に設けたことを特徴とする。このように、給電点が多数設けられる上に給電点がラインの両端に設けられている。このため、電源線の電圧降下の影響が小さくなり各発光素子に印加される電圧に差がなくなるので、発光光量を均等にすることができる。

また、本発明は、前記電源側の第１の給電点または接地側の第１の給電点のうちの少なくとも１つ以上の給電点の近傍に前記第２の給電点を設け、当該第２の給電点を前記第１の電源線および第２の電源線にそれぞれ接続したことを特徴とする。このため、電源線の電圧降下の影響がより小さくなり各発光素子に印加される電圧に差がなくなるので、発光光量を均等にすることができる。

また、本発明は、前記複数の発光素子が配列されるラインを副走査方向に複数行形成したことを特徴とする。このため、点灯中の発光素子ラインに発光素子の故障などが発生してもラインヘッドを交換することなく印字処理を継続して行うことができる。

また、本発明は、前記ラインの中で、発光動作させるラインを選択する切り替え手段を設けたことを特徴とする。このため、通常動作用の発光素子ラインに動作不良が生じた場合でも迅速に対応することができる。また、切り替え手段をスイッチングトランジスタで構成した場合には、発光素子ラインの切り替えを精度良く素早く行うことができる。

また、本発明は、前記ラインヘッドの発光素子を有機ＥＬ素子、またはＬＥＤで構成したことを特徴とする。有機ＥＬ素子は静的な制御が可能であるので、制御系を簡略化できる。また、ＬＥＤで構成した場合には発光素子の製造が簡単になる。

また、本発明の画像形成装置は、像担持体の周囲に帯電手段、前記いずれかに記載のラインヘッド、現像手段、転写手段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。このため、タンデム方式の画像形成装置において、ラインヘッドに設けられている各発光素子の印加電圧を等しくして発光光量を均等にすることができる。

また、本発明の画像形成装置は、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、ロータリ現像ユニットを備えた画像形成装置において、ラインヘッドに設けられている各発光素子の印加電圧を等しくして発光光量を均等にすることができる。

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、ラインヘッドに設けられている各発光素子の印加電圧を等しくして発光光量を均等にすることができる。

本発明によれば、１ラインに複数の発光素子を配列して発光動作させる場合に、各発光素子に接続される電源線の給電点を多数設けているので、薄膜配線で電源線を形成した場合に、各発光素子の発光光量に差がない構成のラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置を得ることができる。

以下、図を参照して本発明を説明する。図３は、本発明が適用されるラインヘッドの部分的な製造工程の例を示す工程図である。図３（ａ）で、ガラスなどの基板８０にアモルファスーシリコン層（ａ−Ｓｉ層）８１を形成する。（ｂ）では、先にａ−Ｓｉ層８１にパターニング８２を施す。次いで、ａ−Ｓｉ層８１のパターニング８２の上に二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）絶縁層８３を形成する。その後、ゲートメタル８２ａを形成する。ここで、ドライブトランジスタＴｒ２のゲートＧ、ドレインＤ、ソースＳは、拡大して示したように、ゲートメタル８２ａ、パターニング８２で図示の位置に形成される。（ｃ）では、先に二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）絶縁層８３とゲートメタル８２ａの上に、二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）絶縁層８４を形成する。次いで、絶縁層８４の表面からパターニング８２の表面まで貫通するコンタクトホールを２個所形成する。このコンタクトホール内にソースメタル８５とドレインメタル８６を形成する。

（ｄ）では、先に二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）絶縁層８４とソースメタル８５およびドレインメタル８６の上に、二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）絶縁層８７を形成する。次いで、絶縁層８７の表面からソースメタル８５の表面まで貫通するコンタクトホールを形成する。このコンタクトホール内に一部延設されてソースメタル８５との接触部を有する、陽極側透明電極ＩＴＯ（Ｉｎｄｕｉｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）８８を形成する。すなわち、発光素子のアノード電極とドライブトランジスタのソースを電気的に接続する。（ｅ）では、絶縁層８７とＩＴＯ８８の上に隔壁８９を形成する。次いで、隔壁８９、８９間の空間部に発光層９０を作成する。

図４は、完成したラインヘッドの発光素子周辺の構成を回路図と対応させて示した説明図である。図４においては、図３（ｅ）に更に発光素子のカソード電極９０を形成している。このカソード電極９０には、薄膜で形成される接地側（ＧＮＤ側）の電源線９１が接続される。また、ドライブトランジスタのドレインＤと接続されるドレイン線には、他方（ＶＤＤ側）の電源線が接続される。これらの各電源線は、紙面と直交する方向が長手方向となり、複数の発光素子に給電する。なお、Ｇａは制御トランジスタＴｒ１のソースと接続される信号線である。

図５は、本発明のラインヘッドにおいて、発光部周辺を部分的に示す説明図である。図５の構成は、給電点の位置を省略しており、有機ＥＬ素子Ｅａに対する第１、第２の電源線の接続形態は、基本的には図１０に示した有機ＥＬ素子に対する接続構成と相違しない。図１０においては、給電点が電源線２、３共にラインの同じ端部側に形成されている。これに対して、本発明においては、後述する図２の説明図に示すように、給電点が多数配置される構成としている。

図１は、本発明の実施形態を示す回路図である。図１２と同じところには同じ符号を付している。図１において、ラインヘッド１０ａの第１の電源線２ａにおける第１の給電点６ａ、６ｂと、第２の電源線３ａの第１の給電点７ａ、７ｂの位置は、それぞれラインの両端に形成されている。また、ラインの長手方向に沿って、電源側の第３の電源線２ｂと接地側の第４の電源線３ｂを配線する。

電源側の第３の電源線２ｂ、接地側の第４の電源線３ｂには、それぞれ給電点を設ける。電源側の第３の電源線２ｂには、第２の給電点６ｃ、６ｄを設ける。また、接地側の第４の電源線３ｂには、第２の給電点７ｃ、７ｄを設ける。電源側の第２の給電点６ｃ、６ｄは、第１の電源線２ａに接続する。さらに、接地側の第２の給電点７ｃ、７ｄは、第２の電源線２ａに接続する。なお、電源側の第１の電源線２ａと電源側の第３の電源線２ｂは、同じ電源としても良く、異なる電源とすることもできる。

このように、図１の例では電源線の給電点の数を増加させているので、各発光素子に対する電源線の電圧変動の影響を抑制することができる。このため、１ラインに配列された発光素子の発光光量には差が無いことになり、発光素子の寿命にバラツキが生じない。また、印字品質の向上を図ることができる。なお、図１において、第１の給電点は図１２と同様にラインの一方端部にのみ設ける構成とすることもできる。

また、第２の給電点を図１では電源側、接地側とも２個所設けているが、第２の給電点は１個所とすることもできる。さらに、第２の給電点は、電源側、接地側で同じ数を同じ位置に設定する必要はなく、異なる数で異なる位置に千鳥状に配置することもできる。このように、第２の給電点の位置や数は任意に設定することができる。なお、第２の給電点を、図１に示したラインの両端に設けられている第１の給電点６ａ、７ａ、６ｂ、７ｂの近傍に設けても良い。この場合にも、第２の給電点は電源側の第１の電源線２および接地側の第２の電源線３にそれぞれ接続される。このように第２の給電点を設置することにより電源線の電圧降下の影響がより小さくなる。このため、各発光素子に印加される電圧に差がなくなるので、発光光量を均等にすることができる。

図２は、図１に示した本発明のラインヘッド１０ａにおける発光素子に接続される電源線の給電点の位置を模式的に示す説明図である。図２に示されるように、本発明の実施形態においては、１ラインに複数の発光素子Ｅａを配列し、電源（ＶＤＤ）側の給電点６ａ、６ｂに接続される第１の電源線２と、接地（ＧＮＤ）側の給電点７ａ、７ｂに接続される第２の電源線３との間に前記各発光素子Ｅａを接続し、前記一方の給電点６ａ、６ｂの位置と、他方の給電点７ａ、７ｂの位置がラインの両側になるように設けている

また、また、ラインの長手方向に沿って、電源側の第３の電源線２ｂと接地側の第４の電源線３ｂを配線する。第３の電源線２ｂと接地側の第４の電源線３ｂには、それぞれ複数の第２の給電点６ｃ、６ｄ、７ｃ、７ｄを接続する。これらの第２の給電点６ｃ、６ｄ、７ｃ、７ｄは、第１の電源線２ａ、第２の電源線３ａに接続される。９ａ、９ｂは、第２の給電点６ｃ、６ｄと第１の電源線２ａとの接続部が第２の電源線３ａと交差する部分に設けられている絶縁部である。

なお、発光素子Ｅａは、前記有機ＥＬ素子以外に、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄ）を用いることもできる。有機ＥＬ素子は静的な制御が可能であるので、制御系を簡略化できるという利点がある。また、ＬＥＤで構成した場合には発光素子の製造が簡単になる。

図６は、本発明の他の実施形態にかかるラインヘッド１０ｂを示す説明図である。図６において、ラインヘッド１０ｂには、主走査方向（Ｙ方向）に多数の発光素子Ｅａを配列した発光素子ライン１ａを設ける。この発光素子ラインは、副走査方向（Ｘ方向）に複数行（ライン）形成される。この例では、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの４ライン設けられている。

図６の例では、発光素子ライン１ｂは予備動作用の発光素子ラインとして形成されており通常は使用されない。通常の印字処理で使用される通常動作用の発光素子ライン１ａのいずれかの発光素子Ｅａが故障した場合には、詳細を後述する切り替え手段により予備動作用の発光素子ライン１ｂを使用する。発光素子ライン１ｃ、１ｄは、例えば多重露光を行う場合に使用することができる。

本発明のラインヘッドにおいては、予備動作用として設けられる発光素子ラインは１ラインのみに限定されるものではない。発光素子ライン１ｃを発光素子ライン１ｄの予備動作用として形成することもできる。また、図６の例では発光素子ラインを副走査方向に４行形成しているが、発光素子ラインを２行形成し、一方の１ラインを通常動作用の発光素子ライン、他方の１ラインを予備動作用の発光素子ラインとして切り替えて使用する構成とすることもできる。なお、多重露光用のラインヘッドにおいては、通常動作用の発光素子ラインは任意数のラインを形成することができる。

このように、本発明においては、ラインヘッドの副走査方向に２行以上の複数ラインの発光素子ラインを設け、その中の少なくとも１ラインを予備動作用の発光素子ラインとして形成することができる。その形態は、前記のように、２ラインの発光素子ラインを通常動作用の発光素子ラインと予備動作用の発光素子ラインに区分して形成する場合、３ライン以上の複数ラインで発光素子ラインを形成し、その中の少なくとも１ラインを予備動作用の発光素子ラインとして使用する場合が含まれる。後者の場合には、予備動作用の発光素子ラインは２ライン以上形成することもできる。

図７は、本発明の他の実施形態を示す回路図である。ラインヘッド１０ｃには、発光素子ライン１ａ、１ｂが設けられている。発光素子ライン１ａには、例えば有機ＥＬ素子を用いた発光素子Ｄ００〜Ｄ２３が配列されている。また、発光素子ライン１ｂにも、有機ＥＬ素子を用いた発光素子Ｄ５０〜Ｄ７３が配列されている。２は電源（ＶＤＤ）側の給電点６ａ、６ｂに接続される第１の電源線、３ｘ、３ｙは接地（ＧＮＤ）側の給電点７ａ、７ｂ（７ｂは図示を省略している）に接続される第２の電源線である。

８は切り替えスイッチで、接触子８ｃが接点８ａ側に投入されている場合には、電源線２、３ｘ間に直流電圧が印加されて発光素子ライン１ａの各発光素子Ｄ００〜Ｄ２３が点灯動作する。また、切り替えスイッチ８の接触子８ｃが接点８ｂ側に投入されている場合には、電源線２、３ｙ間に直流電圧が印加されて発光素子ライン１ｂの各発光素子Ｄ５０〜Ｄ７３が点灯動作する。

発光素子ライン１ａは通常動作用に設けられており、発光素子ライン１ｂは予備動作用に設けられている。発光素子ライン１ａの発光素子Ｄ００〜Ｄ２３のいずれかに故障が発生した場合には、前記切り替えスイッチ８により発光素子ライン１ｂの各発光素子Ｄ５０〜Ｄ７３に電圧を印加して発光動作を行わせる。このように、図７の例では、各発光素子ラインの発光素子のカソード側が共通に接続される電源線３ｘ、３ｙを切り替えスイッチ８で切り替えることにより、発光素子ラインを切り替えている。

この際に、第１の電源線２は各発光素子ラインの発光素子のアノード電極に共通して接続されている。図７の例では、一方の電源線２は２ラインの発光素子ラインで共通に接続した状態を維持し、他方の電源線３ｘ、３ｙのみを切り替えている。このため、両方の電源線を共に切り替える場合と比較して、切り替え手段の構成を簡略化することができる。また、切り替え動作を円滑に行うことができる。

切り替えスイッチ８は、図７に示されているような機械的なスイッチの外に、トランジスタなどの電子的スイッチを用いる構成とすることができる。また、発光素子ライン１ａ、１ｂの一方を通常動作用、他方を予備動作用とするものであり、発光素子ライン１ｂを通常動作用、発光素子ライン１ａを予備動作用として用いることもできる。なお、切り替え手段をスイッチングトランジスタで構成した場合には、発光素子ラインの切り替えを精度良く素早く行うことができる。

上記の説明は、モノクロプリンタのような画像形成装置に使用されるラインヘッドを対象としている。しかしながら、本発明においては、４サイクルカラープリンタや、タンデム方式のカラープリンタにも当該ラインヘッドは当然適用されるものである。これらのカラープリンタにおいては、本発明の構成とすることにより、ラインヘッドに配列された各発光素子における発光光量のばらつきを抑制することができる。

図８は、発光素子として有機ＥＬを用いた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アレイ露光ヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙを、対応する同様な構成である４個の感光体ドラム（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。

図８に示すように、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５０を備えている。この中間転写ベルト５０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４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙが配置される。

前記符号の後に付加されたＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味し、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体であることを示す。他の部材についても同様である。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本発明の上記のような有機ＥＬ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。

また、この有機ＥＬアレイ露光ヘッド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。

ここで、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）のアレイ方向が感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の母線に沿うように設置される。そして、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の発光エネルギーピーク波長と、感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）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。

現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）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、その現像ローラを感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に接触あるいは押厚させることにより、感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）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。

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。

なお、図８中、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、６５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、６６は中間転写ベルト５０との間で二次転写部を形成する二次転写手段としての二次転写ローラ、６７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。

このように、図８の画像形成装置は、書き込み手段として有機ＥＬアレイを用いているので、レーザ走査光学系を用いた場合よりも、装置の小型化を図ることができる。

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９は、画像形成装置の縦断側面図である。図９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アレイが設けられている像書込手段（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。

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。

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アレイが設けられている。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。

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。

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。

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。

用紙搬送路において、搬送ローラを駆動する駆動モータは、例えば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１６９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。

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。

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。

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。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。

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例に基づいて説明した。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。

以上説明したように、本発明によれば、１ラインに複数の発光素子を配列して点灯動作させる場合に、各発光素子に接続される電源線の給電点の位置を工夫することにより、薄膜配線で電源線を形成した場合に、各発光素子の発光光量に差がない構成と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ができる。

本発明の実施形態を示す回路図である。 本発明の実施形態を模式的に示す説明図である。 本発明の製造工程を示す工程図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の他の実施形態を示す説明図である。 本発明の他の実施形態を示す回路図である。 本発明のタンデム方式の画像形成装置の概略構成を示す縦断側面図である。 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。 従来例の構成を示す説明図である。 従来例の構成を示す回路図である。 従来例の構成を示す回路図である。

符号の説明

１・・・発光素子ライン、２・・・第１の電源線、３・・・第２の電源線、４、５・・・信号線、６、７・・・給電点、８・・・切り替えスイッチ、１０・・・ラインヘッド、４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・感光体ドラム（像担持体）、４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・帯電手段（コロナ帯電器）、４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・現像装置、４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・一次転写ローラ、４６（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・クリーニング装置、５０・・・中間転写ベルト、６６・・・二次転写ローラ、１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙ・・・有機ＥＬアレイ露光ヘッド（ラインヘッド）、１６１・・・現像装置、１６５・・・感光体ドラム、１６７・・・露光ヘッド（ラインヘッド）、１６９・・・中間転写ベルト、１７１・・・二次転写ローラ、Ｐ…記録媒体、Ｅａ・・・有機ＥＬ素子、Ｔｒ１・・・制御トランジスタ、Ｔｒ２、・・・ドライブトランジスタ、

Claims (10)

1. １ラインに配列される複数の発光素子と、電源側の第１の給電点に接続される薄膜配線で形成した第１の電源線と、接地側の第１の給電点に接続される薄膜配線で形成した第２の電源線とを備え、前記各発光素子を前記第１の電源線および第２の電源線間に接続したラインヘッドであって、前記ラインの長手方向に沿って電源側の第３の電源線と接地側の第４の電源線を配線し、前記電源側の第３の電源線および接地側の第４の電源線それぞれに第２の給電点を設け、前記各第２の給電点を前記第１の電源線および第２の電源線に接続したことを特徴とする、ラインヘッド。
2. 前記各電源線の第２の給電点を複数設けたことを特徴とする、請求項１に記載のラインヘッド。
3. 前記電源側の第１の給電点および接地側の第１の給電点をそれぞれラインの両端に設けたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のラインヘッド。
4. 前記電源側の第１の給電点または接地側の第１の給電点のうちの少なくとも１つ以上の給電点の近傍に前記第２の給電点を設け、当該第２の給電点を前記第１の電源線および第２の電源線にそれぞれ接続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。
5. 前記複数の発光素子が配列されるラインを副走査方向に複数行形成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ラインヘッド。
6. 前記各ラインの中で、発光動作させるラインを選択する切り替え手段を設けたことを特徴とする、請求項５に記載のラインヘッド。
7. 前記発光素子を有機ＥＬ素子、またはＬＥＤで構成したことを特徴とする、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。
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。
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。
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。

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