JP2014205323A - 光プリントヘッドおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズアレイの反りや捩れを矯正して確実に位置決めする。
【解決手段】複数の発光源が主走査方向に沿って配列された発光素子アレイ１０を実装した基板２と、光ビームを結像するレンズアレイ２０と、基板２およびレンズアレイ２０を支持するハウジング１１と、を備え、基板２は、複数の係合穴６を有し、レンズアレイ２０に、第１の当接面２６が形成され、ハウジング１１は、第１の基準面１３ｃと、基板を突き当てる第２の基準面１２ａ，１３ａと、複数の係合穴６の対向位置に設けられる複数の係合ピン１５と、を備え、基板２およびレンズアレイ２０を位置決めして支持し、かつ、光ビームが通過する通過部が形成され、主走査方向に沿った複数箇所でレンズアレイ２０を押圧することで第１の当接面２６を第１の基準面１３ｃに付勢するとともに、複数の発光源およびレンズアレイ２０を封止するカバー部材４０を備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、光プリントヘッドおよび画像形成装置に関する。さらに詳述すると、像担持体に静電潜像を書き込む光プリントヘッド、およびこれを備えた画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、感光体ドラムなどの像担持体の表面に静電潜像を形成し、像担持体上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体（用紙、記録紙ともいう）に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録媒体上のトナー画像を定着する過程により成立している。

このような電子写真方式の画像形成装置において、像担持体に静電潜像を書き込む露光手段として、半導体レーザ等の光源から出射された光束を光偏向器によって光走査し、走査結像レンズによって光スポットを形成する光走査方式や、ＬＥＤアレイ等の発光素子アレイ光源から出射された光束を、結像素子アレイによって光スポットを形成する固体走査方式の光プリントヘッドが用いられている。

光走査方式では、光偏向器によって光を走査するため光路長が大きくなってしまうのに対し、固体走査方式では、光路長を非常に短くすることが可能であるため、装置全体を小型化することができると共に、光偏向器等の機械的な駆動部品を必要としないという利点がある。

このような固体走査方式に用いられる結像素子アレイ（以下、レンズアレイともいう）として、ルーフプリズムレンズアレイやルーフミラーレンズアレイが知られている。ルーフプリズムレンズアレイは、例えば、特許文献１に開示されるように、入射面と出射面とプリズム面が一体的に形成されたルーフプリズムレンズが複数個配列された結像素子アレイである。

また、ルーフミラーレンズアレイは、入射面と出射面をもつレンズが複数個配列されたレンズアレイと、互いに直角をなす２つの反射面を有するルーフミラーが複数個配列されたルーフミラーアレイとで構成された結像素子アレイである。

なお、ルーフプリズムレンズアレイやルーフミラーレンズアレイ等の結像素子アレイは、発光素子アレイ、結像素子アレイ、および像担持体面の配置関係に対してその焦点距離が等倍関係を有するように設定されており、いわゆる配列方向に正立系をなす等倍結像素子アレイとも呼ばれている。

ところで、ＬＥＤアレイや有機ＥＬアレイ等を発光源とする固体書込方式の光プリントヘッドでは、結像素子アレイの作動距離が短く、像担持体（感光体ドラム）面との離間距離が２〜３ｍｍという極めて近接した状態で配置される。そして、像担持体上に付着した残トナーや紙粉、現像装置の現像ローラで撒き上げられたトナーなどが回転に伴って飛散してしまうことが知られている。

この飛散したトナーや紙粉が、発光源やレンズアレイに付着してしまうと、像担持体上を露光する光ビームがけられ、光量がダウンして、画像濃度の低下や濃度むら（縦筋）となって画像劣化の要因となってしまう。

これを防止するために、従来は、レンズアレイと、これを保持するハウジングとの隙間などをシリコン系の接着剤で封止し密閉しており、組立作業に手間がかかっていた。しかしながら、近年、環境負荷低減のためにリサイクル性の向上が要求されてきており、光プリントヘッドの解体、再生を効率良く行ううえで、接着剤を用いた組立方式は不向きとされている。

これに対し、接着剤を用いない技術として、例えば、特許文献２には、透明部材で形成した防塵カバーが、防塵カバーに形成した係合穴をハウジング（ヘッドカバー）に形成した爪部に係合され、着脱自在に配置されており、ロッドレンズアレイを覆うように被せることで、ロッドレンズアレイをハウジングに支持するようにしたＬＥＤプリントヘッドが開示されている。

また、特許文献３には、カバーの開口の上側の開口縁部に、防塵ガラスを着脱可能に係合させる防塵ガラス係合案内部を設け、防塵ガラス係合案内部に防塵ガラスを係合させて所定の位置まで挿着したときに、防塵ガラスが開口を全て塞ぐようにして、防塵ガラスを外すことなしにカバーを取り外しても防塵ガラスの落下を防止する光走査装置が開示されている。

一方、結像素子の強度を高めるための技術として、例えば、特許文献４には、剛性部材で保持した結像素子をフレームに保持した発光素子アレイに位置合わせして剛性部材をフレームに結合して、結像素子の経時変化による変形を防止することで、ハウジングやフレームの構成を簡略化して結像素子を保持する光書込みヘッドが開示されている。

光プリントヘッドは構造上、主走査方向に長尺で、主走査方向に直交する断面積が小さい。また、低コスト化に伴って、ＬＥＤアレイや有機ＥＬアレイ等の発光源を実装する基板の薄肉化や、樹脂成形によるハウジングやレンズアレイの採用が進み、製造時に発生する反りや実装時の捩れなどの剛性不足を補うための保持方法が必要となっている。

上述のように、レンズアレイの作動距離は短く、焦点深度も０.５ｍｍ以下と浅いため、レンズアレイに僅かな反りや捩れがあっても、ビームスポット径の変動に繋がり、画像劣化の要因となってしまう。また、レンズアレイの反りや捩れが、副走査方向のビームスポット位置精度（すなわち、走査ラインの真直性）を劣化させ、画像劣化の要因となってしまう。

上記特許文献２，３では、飛散したトナーや紙粉等に起因する画像劣化の解消を図ることができるが、併せて、レンズアレイの反りや捩れを防止することについては開示されておらず、レンズアレイの反りや捩れに起因する画像劣化については解消することはできなかった。また、特許文献４は、結像素子の強度を高めることはできるが、ハウジングへの組み付けを考慮した、発光源を実装する基板やレンズアレイの反りや捩れの防止については、開示されていない。

そこで本発明は、発光源やレンズアレイを保持する空間を密閉することができるとともに、レンズアレイの反りや捩れを矯正して確実に位置決めすることができる光プリントヘッドを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明に係る光プリントヘッドは、複数の発光源が主走査方向に沿って配列された発光素子アレイを実装した基板と、前記複数の発光源から放射した光ビームを像担持体面に結像する結像素子アレイと、前記基板および前記結像素子アレイを支持するハウジングと、を備えた光プリントヘッドにおいて、前記基板は、主走査方向に沿って複数の穴部を有し、前記結像素子アレイに、主走査方向に沿って基板面に直交する第１の当接面が形成され、前記ハウジングは、前記第１の当接面を当接する第１の基準面と、前記基板を突き当てる第２の基準面と、該第２の基準面において前記複数の穴部の対向位置に設けられる複数の突起部と、を備え、前記基板および前記結像素子アレイを位置決めして支持し、かつ、前記結像素子アレイから射出した光ビームが通過する通過部が形成され、主走査方向に沿った複数箇所で前記結像素子アレイを押圧することで前記第１の当接面を前記第１の基準面に付勢するとともに、前記複数の発光源および前記結像素子アレイを封止する封止部材を備えるものである。

本発明によれば、発光源やレンズアレイを保持する空間を密閉することができるとともに、レンズアレイの反りや捩れを矯正して確実に位置決めすることができ、ビームスポット性状（ビームスポット位置、ビームスポット径、光量等）の変動を回避して、画像劣化を抑制することができる。

光プリントヘッドの斜視図である。 光プリントヘッドが備えるルーフプリズムレンズアレイの（ａ）アレイ配列方向断面図、（ｂ）アレイ配列直交方向断面図である。 光プリントヘッドの光学レイアウトを示す簡略図である （Ａ）本実施形態に係る光プリントヘッドの斜視図、（Ｂ）光プリントヘッドの主走査方向に直交する方向での断面図（１）である。 光プリントヘッドの感光体支持部材への装着を説明する図である。 光プリントヘッドの各部を示す斜視図（１）である。 ハウジングの断面図（１）である。 ルーフプリズムレンズアレイの断面図である。 カバー部材によりルーフプリズムレンズアレイに付勢される押圧力を示した説明図である。 画素配列の曲がりを補正する書込制御回路のブロック図である。 光プリントヘッドの主走査方向に直交する方向での断面図（２）である。 光プリントヘッドの各部を示す斜視図（２）である。 ハウジングの断面図（２）である。 セルフォック（登録商標）レンズアレイの断面図である。 光プリントヘッドを備える画像形成装置の概略構成図である。

以下、本発明に係る構成を図１から図１５に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。

（光プリントヘッドの基本構成）
本実施形態に係る光プリントヘッドの説明に先立って、先ず、図１〜図３を参照して光プリントヘッドの基本構成、作用について説明する。図１は、光プリントヘッドの斜視図である。図２は、光プリントヘッドが備えるルーフプリズムレンズアレイの（ａ）結像素子の配列方向から見たときの（アレイ配列方向）断面図、（ｂ）結像素子の配列方向に対して直交する方向から見たときの（アレイ配列直交方向）断面図である。図３は、光プリントヘッドの光学レイアウトを示す簡略図である。

発光素子アレイ１０は、基板に対して垂直方向に発光する面発光型発光素子アレイであり、多数の面発光型発光素子（例えば、有機ＥＬ素子やＬＥＤ素子）が、結像素子の配列方向と同じ方向に配列されている。なお、発光素子は、面発光型発光素子に限定されるものではなく、端面発光型発光素子を用いることもできる。

結像素子アレイとしてのルーフプリズムレンズアレイ２０は、発光素子アレイ１０の各発光素子からの光束を像担持体（感光体ドラム）３０の像担持体面上に光スポットとして結像するためのものであり、発光素子アレイ１０側である入射側に位置する入射面２１と、像担持体３０の像担持体面側である出射側に位置する出射面２２と、入射面２１からの光束を出射面２２に導くためのプリズム面２３とが一体的に形成されたルーフプリズムレンズが複数個配列された結像素子アレイである。

また、ルーフプリズムレンズアレイ２０は、発光素子アレイ１０の発光源の配列方向の発光パターンをそのまま像担持体３０の像担持体面上に形成することができるようにルーフプリズムレンズの配列方向に正立系をなしている。

発光素子アレイ１０の発光素子面の１点から出射した光束は、ルーフプリズムレンズアレイ２０の入射面２１に入射し、プリズム面２３を構成している二つ一対の全反射面で順に反射され、出射面２２から出射して像担持体３０の像担持体面上に至る。

プリズム面２３を構成している二つ一対の全反射面は、結像に作用せず、入射光軸に対し４５度傾斜されて形成されている。また、ルーフプリズムレンズアレイ２０の入射光軸と出射光軸とは互いに略直角をなしている。

このため、入射面２１と出射面２２との結像作用によって、発光素子面の１点の像がこれに対応する像担持体３０の像担持体面の１点に結ばれる。このようにして発光素子アレイ１０に配列されている多数の発光素子面の像が像担持体３０の像担持体面上においてライン状に結ばれる。

このライン方向が主走査方向であり、像担持体３０を回転させて副走査を行いながら発光素子アレイ１０に配列されている多数の発光素子のオン、オフを制御することにより、像担持体３０の像担持体面に画像を形成することができる。

また、図３に示すように、発光素子アレイ１０から像担持体３０の像担持体面までの光軸上の中心において、光軸に垂直な断面に対して光学レイアウトは対称となっている。

そして、発光素子アレイ１０、ルーフプリズムレンズアレイ２０、および像担持体３０の像担持体面との配置関係において、ルーフプリズムレンズアレイ２０の入射面２１および出射面２２の曲率半径は、等倍関係を満たす結像素子の焦点距離となるように設定されている。なお、等倍関係を満たすときの焦点距離よりも若干長く乃至は短く設定してもよい。

（光プリントヘッド）
図４（Ａ）は本実施形態に係る光プリントヘッド１の斜視図を示している。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す光プリントヘッド１の主走査方向に直交する方向での断面図を示している。また、図５は、光プリントヘッド１の感光体支持部材３２への装着を説明する図である。図６は、本実施形態に係る光プリントヘッド１の各部を示す斜視図である。なお、以下、主走査方向をＸ方向、副走査方向をＹ方向、Ｘ及びＹ方向に直交する方向をＺ方向ともいう。

本実施形態に係る光プリントヘッド１は、図４〜図６に示すように、複数の発光源（有機ＥＬ素子）が主走査方向（Ｘ方向）に沿って配列された発光素子アレイ（発光素子アレイ１０）を実装した基板（有機ＥＬ基板２）と、複数の発光源から放射した光ビームを像担持体面（感光体ドラム３０の表面３１）に結像する結像素子アレイ（ルーフプリズムレンズアレイ２０）と、基板および結像素子アレイを支持するハウジング（ハウジング１１）と、を備えた光プリントヘッドにおいて、基板は、主走査方向に沿って複数の穴部（係合穴６）を有し、結像素子アレイに、主走査方向に沿って基板面に直交する第１の当接面（第１の当接面２６）が形成され、ハウジングは、第１の当接面を当接する第１の基準面（第１の基準面１３ｃ）と、基板を突き当てる第２の基準面（第２の基準面１２ａ，１３ａ）と、該第２の基準面において複数の穴部の対向位置に設けられる複数の突起部（係合ピン１５）と、を備え、基板および結像素子アレイを位置決めして支持し、かつ、結像素子アレイから射出した光ビームが通過する通過部（スリット４３、カバーガラス４４）が形成され、主走査方向に沿った複数箇所で結像素子アレイを押圧することで第１の当接面を第１の基準面に付勢するとともに、複数の発光源および結像素子アレイを封止する封止部材（カバー部材４０）を備えるものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。

本実施形態に係る光プリントヘッド１は、発光素子アレイ１０として有機ＥＬ素子を用いているが、これに限られるものではなく、ＬＥＤ素子を用いても同様の構成とすることができる。また、結像素子アレイとしてルーフプリズムレンズアレイ２０を例に説明するが、これに限られるものではない。

発光素子アレイ１０を備える有機ＥＬ基板（単に、基板ともいう）２は、図４（Ｂ）に示すように、電極配線がパターンニングされた基体としての基板部３に、有機機能層４と、封止ガラス５と、を備えている。発光素子アレイ１０の発光源（有機ＥＬ素子）は、図５に一点鎖線で示す直線Ａ（主走査方向）に沿って配列されている。有機ＥＬ基板２は、感光体ドラム３０の表面３１に入射する光線軸と平行となるように配置がなされる。

発光素子アレイ１０の発光源は、主走査方向に相応する画素数に対応して形成される。例えば、１２００ｄｐｉに相当する隣接ドットピッチｐ＝２１μｍ間隔で、Ａ３幅（２９７ｍｍ）では約１４,０００個、Ａ４幅（２１６ｍｍ）では約１０,２００個配列される。

有機ＥＬ基板２の有機機能層４の発光面から放射した拡散光は、ルーフプリズムレンズアレイ２０の入射面２１に入射した後、プリズム面２３で反射して光路が折り曲げられた後、出射面２２から出射し、感光体ドラム３０の表面３１上に微少なスポットとして結像する。

有機ＥＬ基板２には、発光素子アレイ１０の発光源の配列方向である直線Ａ（主走査方向）に平行な直線Ｂに沿って、係合穴６が設けられている。なお、直線Ａは、図６に示すように、有機ＥＬ基板２における発光素子アレイ１０の発光源の上部側（感光体面３０から離れる−Ｚ側）となっている。

ここで、係合穴６の穴の形状は、特に限られるものではないが、例えば、図６に示すように、主走査方向が長軸となる楕円形状とすることが好ましい。また、係合穴６の形成数は、後述するようにハウジング１１の反りを矯正することができる形成数であればよいが、例えば、主走査方向の両端部と中央部の計３箇所以上とすることが好ましい。本実施形態では、主走査方向の両端部と中央部の３箇所に係合穴６が設けられている例について説明する。

図７は、ハウジング１１の断面図を示している。有機ＥＬ基板２とルーフプリズムレンズアレイ２０とを一体的に支持するハウジング手段としてのハウジング１１は、主走査方向に亘り設けられる。ハウジング１１は、係合ピン１５、基準面１２ａ，１２ｂが設けられる第一ハウジング部１２と、基準面１３ａ，１３ｂ，１３ｃが設けられる第二ハウジング部１３と、を有し、これらは主走査方向における両端部において側板１４により連結されて一体的に設けられている。なお、ハウジング１１は、例えば、樹脂材により形成される。

ここで、第一ハウジング部１２の有機ＥＬ基板２側の面１２ａであって、有機ＥＬ基板２の係合穴６の形成位置に相当する位置には、係合ピン１５が設けられている。本実施形態では、係合ピン１５は、主走査方向の両端部と中央部の３箇所に設けられており、有機ＥＬ基板２の基板部３に設けられた３箇所の係合穴６に挿入可能となっている。

また、第一ハウジング部１２および第二ハウジング部１３の有機ＥＬ基板２側の面１２ａ，１３ａ（第２の基準面ともいう）には、有機ＥＬ基板２の基板表面（発光素子アレイ１０の実装面）が突き当てられて保持される。

ハウジング１１には、中央に主走査方向に沿って角穴状の開口部１６が形成されており、この開口部１６を通して、発光素子アレイ１０の発光源からの光ビームが、ルーフプリズムレンズアレイ２０の入射面２１に入射する。

このように、ハウジング１１に設けられた係合ピン１５を、有機ＥＬ基板２に設けられた係合穴６に嵌合することで、発光素子アレイ１０の発光源の配列方向である直線Ｂに対するハウジング１１の反りを矯正し、真直性を保つことができる。

ハウジング１１の真直性を保つことで、ハウジング１１に装着されるルーフプリズムレンズアレイ２０の真直性についても確保することが可能となる。

図８は、ルーフプリズムレンズアレイ２０の断面図を示している。ルーフプリズムレンズアレイ２０には、入射面２１の光線軸と直交する方向の外側（±Ｚ側）に当接面２４，２５（第３の当接面ともいう）が形成されている。

また、ハウジング１１の有機ＥＬ基板２側の面１２ａ，１３ａと対向する反対側には、当接面２４，２５を突き当てるための基準面１２ｂ，１３ｂ（第３の基準面ともいう）が形成されている。

さらに、ルーフプリズムレンズアレイ２０には、当接面２５と直交する面であって、出射面２２の外側（−Ｙ側）に当接面２６（第１の当接面ともいう）が形成されているとともに、ハウジング１１の第二ハウジング部１３の基準面１３ｂに直交する面には、当接面２６を突き当てるための基準面１３ｃ（第１の基準面ともいう）が形成されている。

したがって、ルーフプリズムレンズアレイ２０の当接面２４，２５を、ハウジング１１の基準面１２ｂ，１３ｂに突き当てて有機ＥＬ基板２とルーフプリズムレンズアレイ２０との間隔を保持することができる。また、ルーフプリズムレンズアレイ２０の当接面２６を、ハウジング１１の基準面１３ｃに突き当てて、発光素子アレイ１０の配列方向とルーフプリズムレンズアレイ２０の配列方向とが副走査方向において揃うように位置決めすることができる。

このようにして、ルーフプリズムレンズアレイ２０と有機ＥＬ基板２とは、ハウジング１１により、有機機能層４の発光面と感光体ドラム３０の表面３１とが共役関係となるように、確実に位置決めがなされる。

さらに、ルーフプリズムレンズアレイ２０の所定位置、例えば、当接面２４の形成位置に切欠部２７を設けると共に、ハウジング１１の基準面１２ｂに突起部１７を設けることが好ましい。これにより、主走査方向における位置決めをすることができる。

ここで、切欠部２７および突起部１７からなる係合部は、主走査方向の中央部に１箇所設けることが好ましい。これにより、係合部を基準として当接面２６を突き当てる基準面１３ｃに沿って、主走査方向に伸縮自在とすることで、各々異なる材質を用いても膨張係数の違いに伴う変形が生じることはなく、また、伸縮があっても当接面２４，２５と有機ＥＬ基板２の基板面との平行が保たれ、主走査方向に沿った結像性能が保持される。

なお、切欠部２７および突起部１７の形成位置は、上記の例に限られるものではなく、また、ルーフプリズムレンズアレイ２０に突起部１７、ハウジング１１に切欠部２７を設けても良い。

次に、ハウジング１１により一体として保持された有機ＥＬ基板２とルーフプリズムレンズアレイ２０とを、当該状態で封止する封止部材について説明する。封止部材としてのカバー部材４０は、例えば、図４〜図６に示すように、ＹＺ平面においてハウジング１１の側板１４の形状に沿った形状を有し、主走査方向に亘り形成される。なお、カバー部材４０は、例えば、板金で形成することができる。

ルーフプリズムレンズアレイ２０の各当接面２４，２５，２６が、それぞれハウジング１１に設けられた基準面１２ｂ，１３ｂ，１３ｃに同時に突き当たった状態で、カバー部材４０で覆うものである。

また、ルーフプリズムレンズアレイ２０のプリズム面２３側であって当接面２４の反対側の面と、出射面２２に直交する面には、それぞれ半球状の突起部２８，２９が設けられている。

カバー部材４０は、突起部２８，２９を押圧し、有機ＥＬ基板２の基板表面がハウジング１１の有機ＥＬ基板２側の面１２ａ，１３ａに突き当たるようにして、カバー部材４０の端曲げ部４１，４２（押圧部）を有機ＥＬ基板２の基板背面に係合して保持される。

図９は、カバー部材４０によりルーフプリズムレンズアレイ２０に付勢される押圧力を示した説明図である。図９に示すように、ルーフプリズムレンズアレイ２０の半球状の突起部２８には、カバー部材４０により４５度方向の押圧力Ｆ２が働き、付勢される。したがって、当接面２４及び当接面２６に各々直交する押圧力を発生する。

また、ルーフプリズムレンズアレイ２０の半球状の突起部２９には、カバー部材４０により当接面２５に直交する方向の押圧力Ｆ１が働き、付勢される。これにより、当接面２５及び当接面２６が交差する角部分において確実に位置決めされるようにしている。

なお、本実施形態では、ルーフプリズムレンズアレイ２０側に半球状の突起部２８，２９を形成し、主走査方向に沿った複数箇所で押圧する例について説明したが、突起部の形状は、これに限られるものではなく、種々の形状を採用することができる。また、突起部をカバー部材４０側の対応する位置に突起部を設けるようにしても良い。

出射面２２から出射した光ビームは、カバー部材４０に形成されたスリット４３（開口部）を通過して、感光体ドラム３０の表面３１に結像する。なお、スリット４３を塞ぐようにカバーガラス４４が貼り付けられている。なお、カバーガラス４４は硝子素材に限られず、透明部材であればよい。また、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）やアクリル（ＰＭＭＡ）などの樹脂材料を用いて、カバー部材４０と一体的に形成するものであっても良い。

以上説明したように、本実施形態に係る光プリントヘッド１は、枠状に形成されたハウジング１１の背面側は、有機ＥＬ基板２により密閉され、ハウジング１１の表面側は、ルーフプリズムレンズアレイ２０を保持するとともに、カバー部材４０により被覆される。よって、有機機能層４の発光面とルーフプリズムレンズアレイ２０とが保持される空間へのトナーや紙粉等の進入を防ぐことができる。すなわち、カバー部材４０を組み付けることで、ハウジング１１に対して、有機ＥＬ基板２とルーフプリズムレンズアレイ２０とが位置決め、保持されると同時に、密閉される構造となっている。

次に、図５を参照して、光プリントヘッド１の感光体支持部材への装着について説明する。上述のように、ハウジング１１の主走査方向両端部には、側板１４が一体的に設けられている。

本実施形態では、側板１４に段付きの位置決めピン１８がインサート成形されており、感光体ドラム３０の両端を軸支する支持部材３２の側面（＋Ｚ側）には基準穴３３が形成されている。そして、位置決めピン１８を基準穴３３に挿入することで、光プリントヘッド１が支持部材３２に装着される。

さらに、ルーフプリズムレンズアレイ２０により結像したビームスポットの配列方向が感光体ドラム３０の回転軸と平行となるように、また、出射面２２から射出した光ビームの光軸方向における結像位置（走査ラインＣ）が感光体ドラム３０上に揃うように、感光体ドラム３０に対して光プリントヘッド１は、付勢部材としてのスプリング１９で付勢され、位置決めして支持される。

次に、有機ＥＬ素子の駆動部（駆動手段）５０について説明する。図１０は、感光体上における主走査方向に沿った画素配列の曲がりを補正するための書込制御回路のブロック図である。

有機ＥＬ素子を駆動するためのスイッチング用薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、各発光源に対応して一つずつ設けられ、有機ＥＬ基板２に実装した駆動ＩＣ５１に集積化されている。また、メモリ５４に予め設定された光量補正データに基づいて有機ＥＬ素子に印加する電流を制御することで、放射される光ビームの光量が、各画素で均一となるようにしている。

また、ラインバッファ５２は画像データ５５をライン毎に展開し一時的に保存しており、書込制御ＡＳＩＣ５３は、後述する位置ずれ検出センサ１０１（図１５）からのドット位置ずれ検出データ５６に応じて、ラインバッファ５２から読み出された各画素の書込データの副走査方向における発光タイミングを制御する。

これにより、有機ＥＬ基板２の基板面の反りがあっても、それによって生じる各発光源間の副走査方向における走査ラインＣの曲がりを補正することができる。なお、有機ＥＬ基板２の反りの発生を抑制するために、板金部材等からなる補強部材を、基板面に装着するようにすることも好ましい。

以上説明した本実施形態に係る光プリントヘッドは、発光源を実装した基板に、主走査方向に沿って複数の係合穴を形成し、該係合穴にハウジングに形成した係合ピンを嵌合することで、基板の剛性が高い基板面と直交する方向に対して、ハウジングの反りを矯正する（真直性を確保する）ことができる。

また、出射面の光軸方向における反りが矯正されたハウジングの第１の基準面に対し、レンズアレイの第１の当接面を当接することで、レンズアレイの反りを矯正することができる。

また、発光源から放射した光ビームを入射する入射面の光軸と、像担持体面に対し光ビームを射出する出射面の光軸とが直交するレンズアレイにおいて、出射面の真直性が保たれ、出射面と結像面である感光体面との距離が一定に保たれ、レンズアレイを構成する複数のレンズの焦点位置に対して、感光体面との配置ずれを補償することができる。

さらに、基板面をハウジングの第２の基準面に当接し、かつ、該第２の基準面と対向して形成された第３の基準面にレンズアレイの入射面の光軸と直交する第３の当接面を当接することで、基板面と入射面との距離が一定に保たれ、レンズアレイを構成する複数のレンズの焦点位置に対して、発光点面との配置ずれを補償することができる。

また、基板面と入射面との距離が一定に保たれても、基板面の反りなどによって入射面の真直性が保たれないが、これによる感光体面上におけるレンズアレイの焦線曲がりは、各発光源で発光するタイミングを調整することで補正することができる。

以上のように、レンズアレイ単品では長手方向（主走査方向）に沿った反りがあったとしても、ハウジングに対して基板とレンズアレイとを組付けることで反りを矯正し、複数の発光源の配列方向に対してレンズアレイの真直性を保ち、各発光源で結像点（像担持体面）とレンズアレイ出射面との距離を一定に保つことができる。よって、組立効率が高く、かつ、低コスト化を実現する光プリントヘッドとすることができる。

さらに、封止部材を装着するだけで、他の部品を設けなくても、各当接面と各基準面を確実に当接させて、ハウジングに対して基板とレンズアレイとを位置決めすることができるので、組立効率が高く、かつ、低コスト化を図ることができる。

また、長手方向（主走査方向）に沿った複数箇所でレンズアレイを押圧して保持することにより、温度変動があっても、第１の基準面に沿ったレンズアレイ長手方向の伸縮を規制しないので、反りを発生させることなく、位置決め精度を確実に保つことができ、経時で安定した高品位な画像形成が可能である。

また、第３の当接面と第３の基準面を設けて、ハウジングを介して基板面とレンズアレイ入射面とが対向した状態で保持されるようにすることにより、温度変動があっても、第３の基準面に沿ったレンズアレイ長手方向の伸縮を規制しないので、両者の面間隔を確実に保つことができ、経時で安定した高品位な画像形成が可能である。

また、基板面の反りを矯正するために、ハウジングにコストをかけて剛性が高く、真直性のよい部材を用いなくとも、感光体上における主走査方向に沿った画素配列の曲がりを補正するための書込制御回路を用いることで、基板面の反りによって像担持体面で発生する走査ラインの曲がりを補正することが可能となる。

［第２の実施形態］
以下、光プリントヘッドの他の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は適宜省略する。

第１の実施形態では、発光源から放射した光ビームを入射する入射面の光軸と、像担持体面に対し光ビームを射出する出射面の光軸とが直交するレンズアレイ（ルーフプリズムレンズアレイ２０）を用いた光プリントヘッドについて説明したが、図１１に示すように、発光源から放射した光ビームを入射する入射面の光軸と、像担持体面に対し光ビームを射出する出射面の光軸とが一致する結像素子アレイであるセルフォックレンズアレイ６０などを用いることもできる。

図１１は、本実施形態に係る光プリントヘッド１の主走査方向に直交する方向での断面図を示している。また、図１２は、本実施形態に係る光プリントヘッド１の斜視図である。なお、ハウジング１１の側板１４は、図示を省略している。また、図１３は、ハウジング１１の断面図、図１４は、セルフォックレンズアレイ６０の断面図を示している。

本実施形態に係る光プリントヘッド１は、上記実施形態と同様に、有機ＥＬ基板２には、発光素子アレイ１０の発光源の配列方向である直線Ａ（主走査方向）に平行な直線Ｂに沿って、係合穴６が設けられている。また、ハウジング１１には、複数の係合穴６に対応して係合ピン１５が形成されている。

有機ＥＬ基板２は、複数の係合穴６に係合ピン１５を挿入されるとともに、第一ハウジング部１２および第二ハウジング部１３の有機ＥＬ基板２側の面１２ａ，１３ａ（第２の基準面）に、基板表面が突き当てられて保持される。

カバー部材４０の内側には、主走査方向に沿って複数箇所に突起部４５が形成されている。セルフォックレンズアレイ６０は、カバー部材４０の突起部４５により押圧され、ハウジング１１の第二ハウジング部１３に形成された基準面１３ｃ（第１の当接面）に光軸と平行な側面６３（第１の当接面）を突き当てられて反りが矯正されて真直性が保たれる。

第１の実施形態では、基板面の反りは、感光体面上で走査ラインＣの曲がりになるため、発光源の発光タイミングを制御することで補正できるが、本実施形態では基板面の反りは、感光体面に対する光軸方向の結像点のずれになる。

そこで、カバー部材４０に、主走査方向に沿って複数箇所に切欠部４６を形成するとともに、有機ＥＬ基板２の＋Ｚ方向の端部側に、切欠部４６と係合する凸部７を設けている。この切欠部４６と凸部７とを係合することで、カバー部材４０の板面に直交する方向の剛性により、基板面の真直性を保つことができる。なお、上記第１の実施形態においても同様の構成により基板面の反りを矯正しても良いのは勿論である。

また、カバー部材４０の端曲げ部４１，４２を有機ＥＬ基板２の基板部３の背面に係合することで、基板部３の背面から付勢して、有機ＥＬ基板２側の面１２ａ，１３ａ（第２の基準面）に当接させ、また、入射面６１を基準面１２ｂ，１３ｂに当接させ、各発光源で発光点とレンズアレイの入射面６１との距離を一定に保つことができる。

また、出射面６２から出射した光ビームは、カバー部材４０に形成されたスリット４３を通過して感光体ドラム３０の表面３１に結像する。

（画像形成装置）
以上説明した本実施形態に係る光プリントヘッド１を備えた画像形成装置１００の一例を説明する。本実施形態に係る画像形成装置１００は、上記の光プリントヘッド１を備え、画像データに応じて像担持体に形成した静電画像を、トナーにより現像して、記録媒体に転写するものである。

図１５は各色に対応した複数の光プリントヘッドを備えるタンデム方式のカラー画像形成装置１００の実施例である。各色に対応した感光体ドラム３０は、転写ベルト１０５の移動方向に沿って配置される。

感光体ドラム３０の周囲には、感光体面を帯電する帯電ローラ１０２、光プリントヘッド１により露光され、形成された潜像にトナーを付着し、顕像化する現像装置の現像ローラ１０３、記録紙に転写後の残トナーを掻き取るクリーニング装置１０４が配置される。

各色とも構成は同様で、各々画像情報に応じて形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が順次、転写ベルト１０５上で重ね合わされてカラー画像が形成される。

記録紙は用紙カセット１０６より供給され、搬送路１０７に沿って、転写ベルト１０５から画像が転写され、定着ローラ１０８によりトナーを固着させて、排紙される。

位置ずれ検出センサ１０１は、転写ベルト上１０５で重ね合わされた各色トナー像の位置ずれを画像中央と前側、奥側の３点で検出し、ベルト搬送方向、いわゆる副走査方向における画素配列の傾きや曲がりを、各画素の書込データの副走査方向における発光タイミングを制御することで補正する。

本実施形態に係る画像形成装置によれば、光プリントヘッドの組立効率の向上および低コスト化を図り、高品位な画像形成を行うことができる。

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

１ 光プリントヘッド
２ 有機ＥＬ基板
３ 基板部
４ 有機機能層
５ 封止ガラス
６ 係合穴
７ 凸部
１０ 発光素子アレイ
１１ ハウジング
１２ 第一ハウジング部
１２ａ 基板側の面（第２の基準面）
１２ｂ 基準面（第３の基準面）
１３ 第二ハウジング部
１３ａ 基板側の面（第２の基準面）
１３ｂ 基準面（第３の基準面）
１３ｃ 基準面（第１の基準面）
１４ 側板
１５ 係合ピン
１６ 開口部
１７ 突起部
１８ 位置決めピン
１９ スプリング
２０ ルーフプリズムレンズアレイ（結像素子アレイ、レンズアレイ）
２１ 入射面
２２ 出射面
２３ プリズム面
２４ 当接面（第３の当接面）
２５ 当接面（第３の当接面）
２６ 当接面（第１の当接面）
２７ 切欠部
２８，２９ 突起部
３０ 感光体ドラム（像担持体）
３１ 表面
３２ 支持部材
３３ 基準穴
４０ カバー部材（封止部材）
４１，４２ 端曲げ部
４３ スリット
４４ カバーガラス
４５ 突起部
４６ 切欠部
５０ 駆動部
５１ 駆動ＩＣ
５２ ラインバッファ
５３ 書込制御ＡＳＩＣ
５４ メモリ
５５ 画像データ
５６ 位置ずれ検出データ
６０ セルフォックレンズアレイ
６１ 入射面
６２ 出射面
６３ 側面（第１の当接面）
１００ 画像形成装置
１０１ 位置ずれ検出センサ
１０２ 帯電ローラ
１０３ 現像ローラ
１０４ クリーニング装置
１０５ 転写ベルト
１０６ 用紙カセット
１０７ 搬送路
１０８ 定着ローラ

特開２００１−１５０７１５号公報 特開平７−１９５７３１号公報 特開２０００−３２１５１７号公報 特開２００２−１４４６２３号公報

Claims (10)

1. 複数の発光源が主走査方向に沿って配列された発光素子アレイを実装した基板と、
   前記複数の発光源から放射した光ビームを像担持体面に結像する結像素子アレイと、
   前記基板および前記結像素子アレイを支持するハウジングと、を備えた光プリントヘッドにおいて、
   前記基板は、主走査方向に沿って複数の穴部を有し、
   前記結像素子アレイに、主走査方向に沿って基板面に直交する第１の当接面が形成され、
   前記ハウジングは、
   前記第１の当接面を当接する第１の基準面と、
   前記基板を突き当てる第２の基準面と、
   該第２の基準面において前記複数の穴部の対向位置に設けられる複数の突起部と、を備え、前記基板および前記結像素子アレイを位置決めして支持し、
   かつ、前記結像素子アレイから射出した光ビームが通過する通過部が形成され、
   主走査方向に沿った複数箇所で前記結像素子アレイを押圧することで前記第１の当接面を前記第１の基準面に付勢するとともに、前記複数の発光源および前記結像素子アレイを封止する封止部材を備えることを特徴とする光プリントヘッド。
2. 前記結像素子アレイは、前記複数の発光源から放射した光ビームを入射する入射面の光軸と、像担持体面に対し光ビームを射出する出射面の光軸と、が直交してなるとともに、
   入射面側に主走査方向に沿って前記入射面の光軸と直交する第３の当接面が形成され、
   前記ハウジングは、前記第３の当接面を突き当てる第３の基準面を、前記第２の基準面と対向して備えることを特徴とする請求項１に記載の光プリントヘッド。
3. 前記封止部材は、主走査方向に沿った複数箇所で前記結像素子アレイを押圧することで前記第３の当接面を前記第３の基準面に付勢するとともに、
   前記基板を前記複数の発光源が設けられた面と反対側の面から付勢して、前記基板を前記第２の基準面に当接させる押圧部を備えることを特徴とする請求項２に記載の光プリントヘッド。
4. 前記結像素子アレイは、主走査方向に沿って、前記封止部材による押圧位置に複数の突起部を備えることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の光プリントヘッド。
5. 前記封止部材は、主走査方向に沿って、該封止部材による前記結像素子アレイの押圧位置に複数の突起部を備えることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の光プリントヘッド。
6. 前記封止部材の前記通過部は、該封止部材の像担持体側の面に設けられた開口部が透明部材により覆われたものであることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の光プリントヘッド。
7. 前記ハウジングの前記第３の基準面の主走査方向における中央部に突起部を有するともに、
   前記結像素子アレイに、前記突起部に係合する切欠部を設けたことを特徴とする請求項２または３に記載の光プリントヘッド。
8. 前記基板は、主走査方向および副走査方向に直交する方向における端部側に凸部を有するとともに、
   前記封止部材に前記凸部に係合する切欠部を設けたことを特徴とする請求項１から７までのいずれかに記載の光プリントヘッド。
9. 前記複数の発光源の副走査方向における発光タイミングを発光源毎に調整する駆動手段を備えることを特徴とする請求項１から８までのいずれかに記載の光プリントヘッド。
10. 請求項１から９までのいずれかに記載の光プリントヘッドを備え、
    画像データに応じて前記像担持体に形成した静電画像を、トナーにより現像して、記録媒体に転写する
    ことを特徴とする画像形成装置。