JP2006082450A - Position adjusting method of line head and its position adjuster - Google Patents
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Description
本発明は、有機EL素子のような発光素子を用いたラインヘッドにおいて、光学系に対する発光素子の位置ずれを検出して位置を調整する、ラインヘッドの位置調整方法および位置調整装置に関するものである。 The present invention relates to a line head position adjusting method and a position adjusting apparatus for detecting a positional deviation of a light emitting element with respect to an optical system and adjusting the position in a line head using a light emitting element such as an organic EL element. .
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、露光装置として走査光学系を設ける方式と、発光素子アレイを用いる方式が知られている。発光素子アレイを用いる方式では、発光素子とレンズの位置合わせが必要になる。例えば特許文献1には、複数の発光体を配置した画像アレイと単眼レンズの位置決めのために、レンズホルダーにレンズの中心位置を示すためのマークを設けた例が記載されている。また、特許文献2には、全発光素子を発光させながら全光量分布を測定し、レンズアレイ位置を調整することが記載されている。
In a tandem or rotary image forming apparatus, a method of providing a scanning optical system as an exposure device and a method of using a light emitting element array are known. In the method using the light emitting element array, it is necessary to align the light emitting element and the lens. For example,
このような光学系を用いる場合に、ラインヘッドの結像光学系としては、図12の説明図に示すような2列のロッドレンズを有するロッドレンズアレイを用いた等倍光学系が一般的に用いられる。図12において、84、84は2列に配置されたロッドレンズである。このロッドレンズアレイでは、主走査方向と平行なロッドレンズアレイの中心線と発光素子の位置を副走査方向において一致させる必要があるが、この位置がずれる場合がある。 In the case of using such an optical system, the imaging optical system of the line head is generally an equal-magnification optical system using a rod lens array having two rows of rod lenses as shown in the explanatory diagram of FIG. Used. In FIG. 12, 84 and 84 are rod lenses arranged in two rows. In this rod lens array, the center line of the rod lens array parallel to the main scanning direction needs to coincide with the position of the light emitting element in the sub scanning direction, but this position may be shifted.
図12において、C.Lはロッドレンズアレイの中心線、Aは発光素子の位置がこの中心線C.Lから0.1mmずれた例、Bは発光素子の位置がこの中心線C.Lから0.2mmずれた例を示している。このように、発光素子の位置がロッドレンズアレイの中心線からずれる場合には、光量バラツキが生じる。図13(a)は主走査方向の光量バラツキを示す特性図、図13(b)は、副走査方向の光量分布データを示す特性図である。図13(b)に示すように、副走査方向に発光素子の位置がずれた場合には、光量ばらつきはずれ量の正負対称に生じる。 In FIG. L is the center line of the rod lens array, and A is the position of the light emitting element. An example in which the position of the light emitting element is shifted from the center line C.I. An example of deviation from L by 0.2 mm is shown. As described above, when the position of the light emitting element is deviated from the center line of the rod lens array, the light amount varies. FIG. 13A is a characteristic diagram showing the light amount variation in the main scanning direction, and FIG. 13B is a characteristic diagram showing the light amount distribution data in the sub-scanning direction. As shown in FIG. 13B, when the position of the light emitting element is shifted in the sub-scanning direction, the variation in the light amount occurs symmetrically with respect to the shift amount.
図12において、ロッドレンズの直径を0.56mmとする。このときの図13(a)における主走査方向の光量バラツキは、発光素子の位置とロッドレンズアレイの中心線とのずれが0であれば、特性Daのように光量むら周期がロッドレンズの直径の1/2の0.28である。前記両者のずれ量が0.1mmのときには、特性Dbのように光量むら周期はロッドレンズの直径の1/2の0.28mmと直径の0.56mmの和となる。この際の光量むら周期は、ずれ量が0の場合の2倍となる。前記両者のずれ量が0.2mmのときには、特性Dcのように光量むら周期はロッドレンズの直径0.56mmとなる。 In FIG. 12, the diameter of the rod lens is 0.56 mm. In this case, the variation in the amount of light in the main scanning direction in FIG. 13A is that when the deviation between the position of the light emitting element and the center line of the rod lens array is 0, the unevenness of the amount of light as in the characteristic Da is the diameter of the rod lens. It is 0.28 of 1/2. When the amount of deviation between the two is 0.1 mm, the period of unevenness in the amount of light is the sum of 0.28 mm, which is ½ the diameter of the rod lens, and 0.56 mm, which is the diameter, as in the characteristic Db. In this case, the light amount unevenness cycle is twice as long as the deviation amount is zero. When the amount of deviation between the two is 0.2 mm, the period of unevenness in the amount of light is 0.56 mm in diameter of the rod lens as in the characteristic Dc.
このように、発光素子の位置がロッドレンズアレイの中心線からずれる場合には、次のような問題が生じる。(1)ロッドレンズを通過する光量ムラの周期が2倍となり、光量ムラが認識しやすくなり画質の劣化が明瞭になる。(2)ロッドレンズを通過する光量の光量ムラが増加する。(3)ロッドレンズを通過する光量が低下する。(4)結像性能が劣化して、スポット径が大きくなったり、ばらついたりする。 As described above, when the position of the light emitting element deviates from the center line of the rod lens array, the following problem occurs. (1) The period of unevenness in the amount of light passing through the rod lens is doubled, making it easy to recognize the unevenness in the amount of light and making the deterioration of the image quality clear. (2) Unevenness in the amount of light passing through the rod lens increases. (3) The amount of light passing through the rod lens decreases. (4) The imaging performance deteriorates, and the spot diameter increases or varies.
従来の発光素子として特許文献1記載されているようなLEDを用いたラインヘッドでは、基板上に画像アレイを実装してラインヘッドを構成している。このため、実装誤差により発光部の画素列が直線にならず、全ての発光画素に対してレンズアレイの中心線を合わせる事が困難であった。さらに、発光部自身の光量ムラの方がレンズアレイの透過光量ムラよりも大きく、これを補正するために、特許文献2に記載されているように、ヘッド通過後の光量に基づき発光素子1個1個に対して光量補正制御を行い、発光部自身の光量ムラとレンズアレイの透過光量ムラの両方を補正する必要があった。また、スポット径は補正することができないという問題があった。
In a line head using LEDs as described in
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、レンズアレイを基準として発光部の位置ずれを検出し、発光部の位置を正規の位置に調整する、ラインヘッドの位置調整方法および位置調整装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and its purpose is to detect the positional deviation of the light emitting unit with reference to the lens array and adjust the position of the light emitting unit to a normal position. An object of the present invention is to provide a line head position adjusting method and a position adjusting apparatus.
上記目的を達成するために、本発明の第1の実施形態にかかるラインヘッドの位置調整方法は、レンズアレイを固定手段に固定する工程と、発光素子を複数配列した発光部と位置合わせ部材とを形成した透明な単一基板を、前記レンズアレイに重ねて配置する工程と、前記レンズアレイを照明する工程と、前記レンズアレイおよび前記透明基板を撮影する工程と、前記撮影された画像を表示手段に表示する工程と、前記表示手段に表示された前記レンズアレイの基準位置に、前記透明基板に形成された位置合わせ部材の位置を合わせるように第1の位置調整手段により前記透明基板の位置を調整する工程と、からなることを特徴とする。このように、本発明の第1の実施形態にかかるラインヘッドの位置調整方法は、レンズアレイに重ねた透明基板を撮影し、その撮影画像を表示手段に表示し、表示画像を観察しながら第1の位置調整手段を操作して、透明基板のレンズアレイに対する位置を調整している。このため、透明基板の位置、すなわち、発光部の位置をレンズアレイに対して精度良く調整することができる。
In order to achieve the above object, a method of adjusting the position of a line head according to the first embodiment of the present invention includes a step of fixing a lens array to a fixing means, a light emitting section in which a plurality of light emitting elements are arranged, an alignment member, A transparent single substrate formed on the lens array, a step of illuminating the lens array, a step of photographing the lens array and the transparent substrate, and displaying the photographed image Displaying on the means, and the position of the transparent substrate by the first position adjusting means so as to align the position of the alignment member formed on the transparent substrate with the reference position of the lens array displayed on the display means. And a step of adjusting. As described above, the method for adjusting the position of the line head according to the first embodiment of the present invention captures the transparent substrate superimposed on the lens array, displays the captured image on the display means, and observes the display image. The
本発明の第2の実施形態にかかるラインヘッドの位置調整方法は、レンズアレイを固定手段に固定する工程と、発光部の出力光が照射される像面側から前記レンズアレイを照明する工程と、前記レンズアレイを撮影する工程と、前記撮影されたレンズアレイの画像を表示手段に表示する工程と、前記表示されたレンズアレイの画像から基準位置を設定する工程と、発光素子を複数配列した発光部と位置合わせ部材とを形成した透明な単一基板を撮影する工程と、前記撮影された透明基板の画像を前記表示手段に表示する工程と、前記表示された透明基板の画像から前記レンズアレイの基準位置と対比される対比位置を設定する工程と、前記表示手段の画像を観察して、前記透明基板の前記対比位置を前記レンズアレイの基準位置に重ねるように、第1の位置調整手段により前記透明基板の位置を調整する工程と、からなることを特徴とする。このように、本発明の第2の実施形態にかかるラインヘッドの位置調整方法は、レンズアレイと透明基板とをそれぞれ単体で別個に撮影して、撮影画像を表示手段に表示し、それぞれの基準位置と対比位置とを設定している。このため、発光部の位置をレンズアレイに対して精度良く調整することができる。 The line head position adjusting method according to the second embodiment of the present invention includes a step of fixing a lens array to a fixing unit, and a step of illuminating the lens array from an image plane side irradiated with output light of a light emitting unit. A step of photographing the lens array, a step of displaying the photographed lens array image on a display means, a step of setting a reference position from the displayed lens array image, and a plurality of light emitting elements arranged A step of photographing a transparent single substrate on which a light emitting portion and an alignment member are formed, a step of displaying an image of the photographed transparent substrate on the display means, and the lens based on the displayed image of the transparent substrate. A step of setting a comparison position to be compared with a reference position of the array, and observing an image of the display means so that the comparison position of the transparent substrate is superimposed on the reference position of the lens array. Characterized the step of adjusting the position of the transparent substrate by the first position adjustment means, in that it consists of. As described above, in the line head position adjusting method according to the second embodiment of the present invention, the lens array and the transparent substrate are separately photographed separately, and the photographed image is displayed on the display means. A position and a contrast position are set. For this reason, the position of the light emitting unit can be accurately adjusted with respect to the lens array.
また、本発明のラインヘッドの位置調整方法は、前記第1の位置調整手段は、前記透明基板を主走査方向および副走査方向に位置調整することを特徴とする。このように、発光部の位置は、主走査方向および副走査方向のいずれの方向にも調整されるので、画質ムラの発生を防止することができる。 In the line head position adjusting method of the present invention, the first position adjusting means adjusts the position of the transparent substrate in the main scanning direction and the sub-scanning direction. In this way, the position of the light emitting unit is adjusted in both the main scanning direction and the sub-scanning direction, so that it is possible to prevent the occurrence of uneven image quality.
また、本発明のラインヘッドの位置調整方法は、前記第1の位置調整手段により位置調整された前記透明基板の前記レンズアレイに対する位置を、さらに第2の位置調整手段により微調整することを特徴とする。このように、第1の位置調整手段による位置調整に加えて、第2の位置調整手段による位置調整を行うので、透明基板のレンズアレイに対する位置調整が精度良く行なえる。 In the line head position adjusting method according to the present invention, the position of the transparent substrate, the position of which is adjusted by the first position adjusting means, with respect to the lens array is further finely adjusted by the second position adjusting means. And Thus, in addition to the position adjustment by the first position adjustment means, the position adjustment by the second position adjustment means is performed, so that the position adjustment of the transparent substrate with respect to the lens array can be performed with high accuracy.
また、本発明のラインヘッドの位置調整方法は、前記第2の位置調整手段は、前記透明基板を副走査方向に位置調整することを特徴とする。このため、特に副走査方向における発光部の位置ずれを防止して画質を高めることができる。 In the line head position adjusting method of the present invention, the second position adjusting means adjusts the position of the transparent substrate in the sub-scanning direction. For this reason, the image quality can be improved by preventing the positional deviation of the light emitting portion in the sub-scanning direction.
また、本発明のラインヘッドの位置調整方法は、前記位置合わせ部材は、前記透明基板に直接形成された位置合わせマークであることを特徴とする。このように、位置合わせマークは、発光部と共に直接透明基板に形成されるので、位置ずれが生じない。したがって、透明基板を精度良くレンズアレイに対して位置調整することができる。 The line head position adjusting method of the present invention is characterized in that the alignment member is an alignment mark formed directly on the transparent substrate. Thus, since the alignment mark is directly formed on the transparent substrate together with the light emitting portion, no positional deviation occurs. Therefore, the position of the transparent substrate can be accurately adjusted with respect to the lens array.
また、本発明のラインヘッドの位置調整方法は、前記位置合わせ部材は、前記透明基板上面に直接形成されたモジュールまたは配線であることを特徴とする。このように、既存のモジュールまたは配線を位置合わせ部材として用いているので、コストを低減することができる。 The line head position adjusting method of the present invention is characterized in that the alignment member is a module or a wiring directly formed on the upper surface of the transparent substrate. Thus, since the existing module or wiring is used as the alignment member, the cost can be reduced.
また、本発明のラインヘッドの位置調整方法は、前記レンズアレイを副走査方向に複数列設けたことを特徴とする。このため、レンズアレイを副走査方向に複数列設けた構成のラインヘッドにおいて、画質ムラの発生を防止することができる。 The line head position adjusting method of the present invention is characterized in that the lens array is provided in a plurality of rows in the sub-scanning direction. For this reason, in a line head having a configuration in which a plurality of lens arrays are provided in the sub-scanning direction, it is possible to prevent image quality unevenness.
また、本発明のラインヘッドの位置調整方法は、前記透明基板に対する位置調整の基準は、前記表示手段に表示された前記レンズアレイのレンズのファイバ径の中心、またはその中心線であることを特徴とする。このように位置調整の基準をレンズのファイバ径の中心、またはその中心線に設定しているので、透明基板の位置合わせがしやすくなる。 In the line head position adjustment method of the present invention, the reference for position adjustment with respect to the transparent substrate is the center of the fiber diameter of the lens of the lens array displayed on the display means, or its center line. And As described above, the position adjustment reference is set to the center of the fiber diameter of the lens or its center line, so that the transparent substrate can be easily aligned.
また、本発明のラインヘッドの位置調整方法は、前記レンズアレイは、ロッドレンズアレイであることを特徴とする。ロッドレンズは焦点距離が短く集光用として有利であるため、画像形成装置の光学系部品として適している。このため、ロッドレンズアレイを用いた実用的なラインヘッドにおいて、発光部の位置ずれを防止することができる。 The line head position adjusting method of the present invention is characterized in that the lens array is a rod lens array. Since the rod lens has a short focal length and is advantageous for condensing, it is suitable as an optical system component of the image forming apparatus. For this reason, in a practical line head using a rod lens array, it is possible to prevent displacement of the light emitting portion.
また、本発明のラインヘッドの位置調整方法は、前記発光素子は、有機EL素子であることを特徴とする。このように、工程上直線性を良好に製造できる有機EL素子を発光素子としているので、発光部の位置をレンズアレイに対して精度良く位置決めすることができる。 The line head position adjusting method of the present invention is characterized in that the light emitting element is an organic EL element. Thus, since the organic EL element which can manufacture linearity favorably on a process is used as the light emitting element, the position of the light emitting part can be accurately positioned with respect to the lens array.
本発明のラインヘッドの位置調整装置は、透明な単一基板上に発光素子を複数配列した発光部と位置合わせ部材を形成すると共に、前記発光部の出力光が入射されるレンズアレイの保持手段を備えたラインヘッドにおいて、当該ラインヘッドの撮影手段と、前記撮影手段で撮影された画像の表示手段と、前記透明基板を主走査方向および副走査方向に移動させて位置調整する第1の位置調整手段と、前記レンズアレイを照明する照明手段とを備え、前記レンズアレイを前記照明手段により照明し、前記レンズアレイに重ねて配置された透明基板を前記撮影手段で撮影し、当該撮影された画像を前記表示手段に表示して、前記第1の位置調整手段により、前記レンズアレイを基準として前記透明基板に形成された位置合わせ部材の位置を調整し、前記透明基板の前記レンズアレイに対する位置を調整することを特徴とする。このように、表示手段に表示されたレンズアレイと透明基板との位置を観察しながら、第1の位置調整手段により透明基板を主走査方向と副走査方向に移動させて、レンズアレイに対する位置を調整している。このため、レンズアレイに対して発光部の位置を精度良く調整できる、ラインヘッドの位置調整装置を提供することができる。 In the line head position adjusting device according to the present invention, a light emitting section in which a plurality of light emitting elements are arranged on a single transparent substrate and an alignment member are formed, and a lens array holding means on which output light from the light emitting section is incident A first position that adjusts the position by moving the transparent substrate in the main scanning direction and the sub-scanning direction. An adjustment unit and an illuminating unit that illuminates the lens array, the lens array is illuminated by the illuminating unit, and the transparent substrate arranged on the lens array is photographed by the photographing unit, and the photographed An image is displayed on the display means, and the first position adjusting means adjusts the position of the alignment member formed on the transparent substrate with reference to the lens array. And adjusting the position relative to the lens array of the transparent substrate. In this way, while observing the position of the lens array and the transparent substrate displayed on the display means, the first position adjustment means moves the transparent substrate in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and the position relative to the lens array is determined. It is adjusted. Therefore, it is possible to provide a line head position adjusting device that can adjust the position of the light emitting unit with respect to the lens array with high accuracy.
また、本発明のラインヘッドの位置調整装置は、前記第1の位置調整手段で位置調整された前記透明基板の前記レンズアレイに対する位置を、さらに副走査方向に微調整する第2の位置調整手段を設けたことを特徴とする。このように、第1の位置調整手段に加えて第2の位置調整手段を設けているので、さらに精度良く発光部の位置を調整できるラインヘッドの位置調整装置が得られる。 Further, the line head position adjusting device of the present invention is a second position adjusting means for finely adjusting the position of the transparent substrate, the position of which is adjusted by the first position adjusting means, with respect to the lens array in the sub-scanning direction. Is provided. As described above, since the second position adjusting means is provided in addition to the first position adjusting means, a line head position adjusting device capable of adjusting the position of the light emitting section with higher accuracy can be obtained.
また、本発明のラインヘッドの位置調整装置は、前記位置合わせ部材は、前記透明基板の両端上面に直接形成された位置合わせマークであることを特徴とする。このように、発光部に近接して設けられている位置合わせマークを用いて透明基板の位置調整を行うので、発光部のレンズアレイに対する位置を誤差なく調整することができる。 In the line head position adjusting device of the present invention, the alignment member is an alignment mark formed directly on both upper surfaces of the transparent substrate. Thus, since the position adjustment of the transparent substrate is performed using the alignment mark provided in the vicinity of the light emitting part, the position of the light emitting part with respect to the lens array can be adjusted without error.
また、本発明のラインヘッドの位置調整装置は、前記レンズアレイは、ロッドレンズアレイであることを特徴とする。ロッドレンズは焦点距離が短く集光用として有利であるため、画像形成装置の光学系部品として適している。このため、ロッドレンズアレイを用いた実用的なラインヘッドにおいて画質の向上を図ることができる。 In the line head position adjusting device of the present invention, the lens array is a rod lens array. Since the rod lens has a short focal length and is advantageous for condensing, it is suitable as an optical system component of the image forming apparatus. For this reason, it is possible to improve the image quality in a practical line head using a rod lens array.
また、本発明のラインヘッドの位置調整装置は、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、有機EL素子を用いたラインヘッドにおいて、発光部の位置ずれを防止し、画質を高めることができる。 In the line head position adjusting apparatus of the present invention, the light emitting element is an organic EL element. For this reason, in a line head using an organic EL element, it is possible to prevent the light emitting portion from being displaced and to improve the image quality.
本発明のラインヘッドの位置調整方法および位置調整装置によれば、レンズアレイを基準として発光部の位置を精度良く調整でき、その結果、高画質な画像が形成されるラインヘッドを得ることができる。 According to the line head position adjusting method and position adjusting apparatus of the present invention, the position of the light emitting unit can be accurately adjusted with reference to the lens array, and as a result, a line head on which a high-quality image is formed can be obtained. .
以下、図を参照して本発明を説明する。図7は、本発明によって位置調整されたラインヘッドが用いられる画像形成装置の例を示す縦断側面図である。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7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’を備えている。
The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 7 is a vertical side view showing an example of an image forming apparatus using a line head whose position is adjusted according to the present invention. In this embodiment, an intermediate transfer belt is used as the transfer belt. In FIG. 7, an
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が配設される。また、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。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。
In the
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。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(イエロー用)、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。
A
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。像書込手段23は、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。本実施形態においては、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。
The
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。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。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。
Next, details of the developing
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。
The
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。
The fixing
図8は、像書込手段23を拡大して示す概略の斜視図である。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を載置する。発光部63は、同じガラス基板62上に形成されたTFTを用いた駆動回路88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、発光部63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。本発明においては、ガラス基板62をEL基板、またはEL基板発光アレイということがある。
FIG. 8 is a schematic perspective view showing the
90は、発光部63とSLA65との位置ずれを観察するCCDカメラである。87bは、前記位置ずれを観察するためにガラス基板62上面に直接形成された位置合わせマーク(アライメントマーク)で、ガラス基板62の他方端部にも位置合わせマーク87aが形成されている。位置合わせマーク87a、87bと、CCDカメラ90の作用についての詳細は後述する。
図9は、図8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)からなる駆動回路88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上にはその駆動回路88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が成膜される。また、コンタクトホールを介して駆動回路88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。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration example in the vicinity of the
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隔壁75が設けられる。その隔壁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の内面及び隔壁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。
Next, another insulating
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。
Then, the
図10は、ラインヘッドを位置決めする際の工程を示す説明図である。図10(a)で、ケース60の中央部に形成した開口部60aにロッドレンズアレイ65を挿入し、開口部60aに設けられている段差部60xでロッドレンズアレイ65の先端部を係止して、ケース60に固定する。(b)でガラス基板62に実装された発光部(図示を省略)をカバーガラス64で封止し、ガラス基板62をケース60内に挿入し、ケース60の内部に形成した段差部60yに載置する。ガラス基板62を段差部60yに載置する際には、図1、図4で説明するように光源89を点灯してから、CCDカメラ90によりロッドレンズアレイ65に重ねられたガラス基板62の前記位置合わせマークを撮影し、撮影画像を表示装置100に表示する。この表示画像を観察しながらX、Y駆動ハンドラー96を用いて、ガラス基板62を矢視X方向(副走査方向)とY方向(主走査方向)に移動して第1段階の位置調整が行われる。ガラス基板62のロッドレンズアレイ65の基準位置に対する位置調整の具体例については、後述する。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a process for positioning the line head. In FIG. 10A, the
ガラス基板62をケース60内に載置した状態で、CCDカメラ90により、さらに位置合わせマークを撮影し、表示装置で撮影画像を観察する。ガラス基板62に形成された位置合わせマークとロッドレンズアレイ65の中心線との位置ずれの有無を確認し、必要がある場合には、図1で説明する位置調整ピン81、82で調整する。このため、前記第1段階で位置調整されたガラス基板62は、X方向(副走査方向)に微調整されて、発光部の中心線位置と、ロッドレンズアレイ65の中心線C.Lとの第2段階の位置合わせが行なわれる。このように、画質劣化の影響が大きい副走査方向に発光部の位置を微調整しているので、高画質の画像を得ることができる。
With the
前記位置調整が終了すると、(c)ガラス基板62を接着剤83でケース60に固定する。次に、(d)カバー66を取り付け、固定板バネ67でカバー66を押圧し、固定板バネ67の先端に形成した鉤部67aをケース60の外部に形成した段差部60zに係止して固定する。ケース60は、ロッドレンズアレイ65の保持手段として機能する。
When the position adjustment is completed, (c) the
図11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、ケース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、ケース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によりケース60の背面に対してカバー66を押圧して、ケース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によりケース60で光学的に密閉されている。固定板バネ67は、ケース60の長手方向に複数個所設けられている。91は像担持体に形成される像面である。
FIG. 11 is a cross-sectional view of the
ケース60を収容する、画像形成装置本体のハウジング(図示を省略)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のケース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。
If a black paint that absorbs ultraviolet rays is applied to the inner surface of the housing (not shown) of the image forming apparatus main body that houses the
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。83はガラス基板62をケース60に固定する接着剤である。なお、図11では、図1で説明する位置調整ピン81、82とつまみ86、87は、簡単のため図示を省略している。
For this reason, the fluorescent lamp and the ultraviolet rays from the sun incident on the back surface of the organic
図5は、ロッドレンズアレイ65をケース60に組み込む工程フローの例を示す説明図である。次に、この工程フローについて説明する。(a)ラインヘッドケース(図1の図示番号60)を、位置調整装置の案内板(図示を省略)にセットする。この場合のラインヘッドケースは、図1とは反転した状態で前記案内板にセットされる。(b)ロッドレンズアレイ65をケース溝(図1の図示番号69)にセットする。(c)ロッドレンズアレイ65の反りを矯正しつつケース60に固定する。このようにして、EL基板(ガラス基板)を位置合わせする際の基準となる、ロッドレンズアレイ65の固定を行う。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a process flow for incorporating the
図6は、EL基板(ガラス基板62)をケース60に組込む際の組込み工程フローの例を示す説明図である。次に、この工程フローについて説明する。(a)ロッドレンズアレイ65を組込み済みのケース60を、位置調整装置の案内板(図4の図示番号93)にセットする。この場合のケース60の位置は、図5で説明したロッドレンズアレイをセットした状態から反転させた位置となる。このような反転機構は、例えばマテリアルハンドリング(マテハン)などの適宜の手段を用いる。(b)図1の光源89を点灯し、ロッドレンズアレイ65の長手方向(主走査方向)2点をCCDカメラ90で撮影し、図4の表示装置100で画像認識する。(c)CCDカメラ90で画像認識されたロッドレンズアレイ65の平面画像に基づいて、図示を省略した制御部でロッドレンズアレイ65の中心線位置(基準位置)を計算する。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of an assembly process flow when the EL substrate (glass substrate 62) is assembled into the
この計算は、図2のようにロッドレンズが1列配置されている場合には、2つのロッドレンズの中心点位置を結ぶ線が中心線として得られる。また、図3のように、ロッドレンズが2列配置されている場合には、上の列の2つロッドレンズの中心点位置を結ぶ線と、下の列の2つロッドレンズの中心点位置を結ぶ線の中間の線が中心線として得られる。 In this calculation, when the rod lenses are arranged in one row as shown in FIG. 2, a line connecting the center point positions of the two rod lenses is obtained as the center line. Also, as shown in FIG. 3, when two rows of rod lenses are arranged, a line connecting the center point positions of the two rod lenses in the upper row and the center point positions of the two rod lenses in the lower row A middle line between the lines connecting the two is obtained as the center line.
(d)EL基板発光アレイ(ガラス基板62)の位置合わせマーク(図2、図3の図示番号87a、87b)、又はEL基板発光アレイの長手方向2点をCCDカメラ90で撮影し、図4の表示装置100で画像認識する。(e)CCDカメラ90で画像認識されたEL基板発光アレイの平面画像に基づいて、図示を省略した制御部でEL基板発光アレイの中心線位置(対比位置)を計算する。
(D) The alignment mark (
(f)X、Y駆動ハンドラー(図4の図示番号96)にて、ケース60に固定されているロッドレンズアレイ65の中心線位置(基準位置)に、EL基板発光アレイ62の中心線(対比位置)を合わせるようにEL基板発光アレイ62の位置を調整して、EL基板発光アレイ62をケース60にセットする。この処理は、表示装置100に計算で求めたロッドレンズアレイ65の中心線位置を表示し、この表示されたロッドレンズアレイ65の中心線位置と、EL基板発光アレイ62の中心線を表示装置100の画面上で合わせるものである。
(F) The center line (contrast) of the EL substrate light-emitting
(g)本実施形態の方法、すなわち、CCDカメラ90による画像撮影と表示装置への当該撮影画像の表示により、EL基板発光アレイ62のX方向およびY方向の位置確認を行い、ズレがあれば図1の位置調整ピン81、82でX方向の位置調整を行う。(h)位置調整が終了すると、EL基板62をケース60に接着剤83で固定する(図11)。図6の例では、レンズアレイと透明基板とをそれぞれ単体で別個に撮影して、撮影画像を表示手段に表示し、それぞれの基準位置と対比位置とを設定している。このため、発光部の位置をレンズアレイに対して精度良く調整することができる。
(G) The position of the EL substrate
図1は、本発明で位置調整されるラインヘッドの概略構成例を示す副走査方向の断面図である。図1において、ロッドレンズアレイ65には、ファイバ68(図8のロッドレンズ84の位置と対応する)が設けられており、ケース60の溝69内を摺動して所定位置にセットされる。有機EL素子アレイ61には、詳細を図9に示したように、ガラス基板62上に絶縁層72、陽極73、陰極79などが積層されて発光部63が形成されているが、簡単のためこれらの電極は図示を省略している。68aはロッドレンズアレイ65のファイバ面である。
FIG. 1 is a sectional view in the sub-scanning direction showing a schematic configuration example of a line head whose position is adjusted in the present invention. In FIG. 1, the
89は、ロッドレンズ像面から照明する光源(照明手段)である。図4で説明するように、X、Y駆動ハンドラー96でガラス基板62の中心線位置をロッドレンズアレイ65の中心線位置に位置合わせする際に、光源89を点灯する。このため、CCDカメラ90はガラス基板62を透過したロッドレンズのファイバ面68aの位置、すなわちレンズ形状を撮影し、表示装置に表示する。また、ケース60に載置されたガラス基板62には、位置合わせマーク87a、87bが形成されており(図2、図3)、当該位置合わせマークがCCDカメラ90で撮影され、表示装置に表示される。このように、光源89をガラス基板62を基準としてCCDカメラ90の反対側に設けているので、CCDカメラ90は透過光によりファイバ面68aの位置を鮮明に確認することができる。なお、図1の例では、光源89はガラス基板62を基準としてみた場合にCCDカメラ90の反対側に設けている。本発明においては、光源89をCCDカメラ90と同じ側に設置することもできる。このような場合でも、遮光する部材が存在しなければ、ファイバ面68aの位置を確認することができる。
図4で説明するように、X、Y駆動ハンドラー96(第1の位置調整手段)で位置調整されたガラス基板62に対して、更に位置の微調整を行う。この際に、表示装置100に表示されたガラス基板62の位置合わせマーク87a、87bと、ロッドレンズのファイバ面68a(ファイバ径の中心またはその中心線)の位置に基づいて、ロッドレンズアレイ65の位置と、発光部63の中心線の位置、すなわち、EL基板発光アレイ(ガラス基板)62の中心線の位置との位置ずれの有無を確認する。両者の間に位置ずれがある場合には、位置合わせの微調整が行われる。
As will be described with reference to FIG. 4, the position of the
この際にガラス基板62の副走査方向(X方向)の位置は、ケース60の左右に設けた位置調整ピン81、82により微調整される。位置調整ピン81、82には、傾斜部81a、82aが形成されている。つまみ86、87を用いてケース60の外部から調整ピン81、82を移動させ、EL基板発光アレイ62の中心線とロッドレンズアレイの中心線との位置合わせを行う。調整ピン81、82には、傾斜部81a、82aが形成されているので、ガラス基板62の副走査方向の位置を精度良く調整することができる。このように、位置調整ピン81、82は、ラインヘッドの第2の位置調整手段として機能する。前記のように、本発明においては、第1の位置調整手段であるX、Y駆動ハンドラー91の他に、第2の位置調整手段の位置調整ピン81、82を設けているので、より精度良くガラス基板の位置、すなわち、ロッドレンズアレイに対する発光部の位置を調整することができる。
At this time, the position of the
図2、図3は、有機EL素子アレイ61とロッドレンズアレイ65の配置例を示す平面図である。図2は、ロッドレンズアレイ65にロッドレンズ84が1列配置されている例であり、図3は、ロッドレンズアレイ65にロッドレンズ84a、84bが2列配置されている例である。本発明は、ロッドレンズアレイ65が1列配置された場合も、また、ロッドレンズアレイ65が2列配置された場合も対応できる。図2、図3いずれの例も、発光部63は副走査方向に2列配列されている。また、ガラス基板62の両端には、位置合わせマーク87a、87bが形成されている。なお、発光部63は2列に限定されず副走査方向に複数列配列させることができる。
2 and 3 are plan views showing examples of arrangement of the organic
この位置合わせマーク87a、87bは、例えばフォトリソグラフィー技術により発光素子と同一工程で形成できるので、ガラス基板に位置合わせ部材を設ける際の処理工程が簡単になり、コストも低減できる。なお、位置合わせマーク87a、87bは、発光部63と共に直接ガラス基板62に形成されるので、位置ずれが生じない。このため、ガラス基板62を精度良くロッドレンズアレイ65に対して位置調整することができる。図2、図3の例は、位置合わせマーク87a、87bをガラス基板62の図示表面側に形成しているが、ガラス基板62の反対側の表面に形成することもできる。
Since the alignment marks 87a and 87b can be formed in the same process as the light emitting element by, for example, a photolithography technique, the processing process when providing the alignment member on the glass substrate is simplified, and the cost can be reduced. Since the alignment marks 87a and 87b are directly formed on the
図4は、本発明の位置調整装置の概略構成を示す説明図である。図4において、96はX、Y駆動ハンドラーであり、横方向の梁96aと縦方向の梁96bを有している。また、縦方向の梁96bに固定板95cが取り付けられており、案内棒95a、95bによりEL基板吸着治具94を垂直方向(Z方向)に移動させる。CCDカメラ90は、X、Y駆動ハンドラー96により図示横方向(Y方向、主走査方向)と、縦方向(X方向、副走査方向)に往復動して、EL基板のロッドレンズアレイに対する位置を調整する。93は、ケース60の案内板であり、図6のフロー(a)で説明したようにしてロッドレンズアレイ65をセットする。このように、ケース60はロッドレンズアレイ65の固定手段として機能する。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the position adjusting device of the present invention. In FIG. 4,
EL基板の案内板92に載置されたEL基板(有機EL素子が形成されたガラス基板)62は、X、Y駆動ハンドラー91のEL基板吸着治具94により吸着される。X、Y駆動ハンドラー91がX方向に移動し、次いでY方向に移動すると、EL基板は矢視P方向に移動し、ロッドレンズアレイが組み込まれているケース60の位置に到る。次に、図1の光源89を点灯する。
An EL substrate (glass substrate on which an organic EL element is formed) 62 placed on the
この状態で、X、Y駆動ハンドラー91によりCCDカメラ90をEL基板62の上方に移動して、ロッドレンズアレイ65に重ねて配置されたEL基板62の平面画像を撮影する。この際に、CCDカメラ90はEL基板の透過光または反射光で、ロッドレンズアレイ65のレンズ形状とEL基板に形成された位置合わせマークを認識する。CCDカメラ90による撮影画像は表示装置100に表示され、前記のようにEL基板62の中心線の位置がロッドレンズアレイの中心線に重なるようにX、Y駆動ハンドラー96を移動する。位置合わせが終了するとEL基板62はケース60に載置される。X、Y駆動ハンドラー96は、ラインヘッドの第1の位置調整手段として機能する。図4の例では、X、Y駆動ハンドラー96によりEL基板62をロッドレンズアレイ65に重ねて配置して、CCDカメラ90により結像面側から撮影した画像を表示装置100に表示している。本発明においては、図6で説明したように、ロッドレンズアレイ65とEL基板62を個別にCCDカメラ90により結像面側から撮影して、撮影画像を表示装置100に表示する構成とすることもできる。
In this state, the X and Y drive
図2、図3の例では、ガラス基板62の両端に位置合わせマーク87a、87bを形成しているが、位置合わせマークを用いることに代えて予めガラス基板62に形成されている部品(モジュール)、および配線(回路パターン)を位置合わせ用に適用することも考えられる。例えば、図9で説明した陰極79や隔壁75を用いると、位置合わせマーク87a、87bの形成が不要となりコストを低減できる。このようなモジュールや配線も発光部63と共に直接ガラス基板62に形成されるので、位置ずれが生じない。このため、前記モジュールや配線を用いた場合でも、ガラス基板62を精度良くロッドレンズアレイ65に対して位置調整することができる。
2 and 3, the alignment marks 87a and 87b are formed on both ends of the
なお、図2、図3の例では、位置合わせマーク87a、87bの形状を十字形としているが、位置合わせマーク87a、87bの形状は、線状、円形、矩形など、適宜設定できる。また、ガラス基板に形成される発光素子として有機EL素子を例に説明したが、本発明の発光素子は有機EL素子には限定されない。例えば、無機EL素子のような他の形態の発光素子を用いるラインヘッドにも適用できる。 2 and 3, the alignment marks 87a and 87b have a cross shape. However, the alignment marks 87a and 87b can be appropriately set to be linear, circular, rectangular, or the like. Moreover, although the organic EL element was demonstrated to the example as a light emitting element formed in a glass substrate, the light emitting element of this invention is not limited to an organic EL element. For example, the present invention can be applied to a line head using a light emitting element of another form such as an inorganic EL element.
以上、本発明のラインヘッドの位置調整方法及び位置調整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。 The line head position adjusting method and position adjusting apparatus according to the present invention have been described based on several embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications are possible.
1・・・画像形成装置、16・・・中間転写ベルト、20・・・像担持体、23・・・像書込手段(ラインヘッド)、61・・・有機EL素子アレイ、62・・・ガラス基板(EL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)、81、82・・・位置調整ピン、84・・・屈折率分布型ロッドレンズ、87a、87b・・・位置合わせマーク(アライメントマーク)、88・・・駆動回路、89・・・光源、90・・・CCDカメラ、96・・・X、Y駆動ハンドラー、100・・・表示装置
DESCRIPTION OF
Claims (16)
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Family Applications (1)
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2004
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