JP4296402B2 - ラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像の位置ずれ補正を簡単に、しかも精細に行うことができる、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。

一般に、電子写真方式のトナー像形成手段は、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。

カラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置としては、上記のようなトナー像形成手段を、中間転写ベルトに対して、複数個（例えば４個）配置し、これら単色トナー像形成手段による感光体上のトナー像を順次中間転写ベルトに転写して中間転写ベルト上で複数色（例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒））のトナー像を重ね合わせて中間転写ベルト上でカラー画像を得る中間転写ベルト形式のものがある。

また、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、ラインヘッドとを備えたカラー画像形成装置が知られている。この画像形成装置においては、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し、所定の回転方向に回転することにより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する。そして、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。このような処理により、前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成するものである。

前記のようなタンデム方式、またはロータリ方式の画像形成装置においては、各色の印字位置が相対的にずれる、色ズレが発生することがある。このように印字位置がずれるのは、像担持体の位置決め誤差や感光ドラムの直径誤差などに起因して、各色の同期検知位置から画像書き出し位置までの距離（レジスト）がずれることによるものである。

前記のような色ズレが発生するとカラー画像の品質が劣化するので、色ズレの防止策が講じられている。前記防止策の一例として、例えば特許文献１においては、露光手段として走査光学装置を備え、転写ベルトに位置合わせマークを画像形成装置により形成し、このマークを検出センサで読み取って色ズレ誤差を補正している。このように、特許文献１に記載のものは、画像形成装置内で色ズレ誤差を検出している。このため、色ズレが変化した場合でも、像担持体等を交換するなどにより、色ズレの補正が可能になるという利点がある。

また、特許文献２においては、露光手段として特許文献１と同様に走査光学装置を備えている。そして、画像の位置ずれの種類としては、（ａ）転写材の搬送方向（副走査方向）の位置ずれ（トップマージン）、（ｂ）主走査方向の位置ずれ（レフトマージン）、（ｃ）転写材の斜め方向の傾きずれ、（ｄ）倍率誤差ずれ、があると記載されている。特許文献２には、前記位置ずれ誤差を補正するために、光ビームを偏光させる反射体（回転多面鏡）の位置をアクチュエータで調整することにより、光路長または光ビーム走査位置を各々独立に調整することが記載されている。

さらに、特許文献３のものは、光書き込み手段としてＬＥＤアレイヘッドを使用している。そして、調整チャートパターンを作成し、この調整チャートパターンにスリット状の画像形成空白領域を形成する。前記空白領域に各色のライン状のパターンを印字し、各印字から位置ずれを確認する。この位置ずれ相当分のドット数を、垂直同期信号と水平同期信号とにおいて正規の場合よりも早くするか遅くするかにより調整している。

特開昭６3−２７１２７５号 特開平８−５０３８５号 特開平９−３０４９９４号

前記特許文献１、特許文献２に記載の技術は、露光手段として走査光学装置を用いているので、装置が大型になりコストも高くなるという問題があった。また、特許文献１においては、位置合わせマークを読み取る検出センサが必要であり、特許文献２においては、アクチュエータの制御が必要となるので、位置ずれ補正の処理が複雑になるという問題があった。また、特許文献３に記載の技術は、光書き込み手段としてＬＥＤアレイヘッドを使用しているが、調整チャートパターンを必要としているので、処理が煩雑になる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、画像の位置ずれ補正を簡単に、しかも精細に行う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。

上記目的を達成する本発明のラインヘッドは、１ラインに複数の発光素子を配列した発光素子ラインを副走査方向に複数ライン設け、前記各発光素子ラインは主走査方向に所定ピッチずらして配置し、レジスト情報に基づいて主走査方向の走査開始の発光素子を選択する選択手段と、印字に必要な発光素子ラインを切り替える切り替える切り替え手段を有することを特徴とする。このため、主走査方向の走査開始の発光素子の選択と発光素子ラインの切り替えのみの簡単な制御で画像の位置ずれ補正を行うことができる。

また、本発明は、前記所定ピッチを１／４ドットピッチに選定したことを特徴とする。このように、発光素子ラインを主走査方向に１／４ドットピッチずらして配置しているので、位置ずれ補正の最小調整単位は１／４ドットピッチとなり、精細な位置ずれ補正ができる。

また、本発明は、前記選択手段および切り替え手段として、スイッチングトランジスタを用いることを特徴とする。このため、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、前記選択手段により複数ラインの各発光素子ラインに配列された発光
素子を個別に選択して発光させることを特徴とする。このため、１ラインの発光素子ラインに配列された個別の発光素子の点灯、非点灯の制御を簡単に行うことができる。

また、本発明は、前記ラインヘッドの発光素子を有機ＥＬ、またはＬＥＤで構成したことを特徴とする。有機ＥＬ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、本発明は、前記切り替え手段により、前記発光素子のカソード側を制御して発光素子ラインを切り替えることを特徴とする。このように、発光素子のアノード側は電源線の接続を固定した状態で発光素子ラインを切り替えるので、発光素子に接続される電源線を両極性で切り替える場合よりも切り替え制御を簡単にすることができる。

また、本発明は、前記切り替え手段により、前記発光素子のアノード側を制御して発光素子ラインを切り替えることを特徴とする。このように、発光素子のカソード側は電源線の接続を固定した状態で発光素子ラインを切り替えるので、発光素子に接続される電源線の両極性で切り替える場合よりも切り替え制御を簡単にすることができる。

また、本発明は、前記切り替え手段を２列の各発光素子ラインに対応して設け、一方の発光素子ラインを制御する前記切り替え手段に供給される動作信号の反転信号を、他方の発光素子ラインを制御する前記切り替え手段に供給することを特徴とする。前記反転信号は制御部内部で形成できるので、発光素子ライン切り替え用の信号形成を簡単に行うことができる。

また、本発明は、前記切り替え手段を伝導層が異なる一対のＦＥＴで形成し、一方伝導層のＦＥＴがオンのときに他方伝導層のＦＥＴがオフとなるように構成して、前記発光素子ラインの発光素子をオン側のＦＥＴで選択して発光させることを特徴とする。このため、発光素子ラインを切り替えるためのデータ線の配線が簡単になるという利点がある。

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、画像の位置ずれ補正を簡単に、しかも精細に行うことができる。

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、画像の位置ずれ補正を簡単に、しかも精細に行うことができる。

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、中間転写部材を備えたを備えた画像形成装置において、画像の位置ずれ補正を簡単に、しかも精細に行うことができる。

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よれば、画像のレジスト情報に基づいて、位置ずれ補正を簡単に、しかも精細に行うことができる。

以下、図を参照して本発明を説明する。図１３は、本発明の基本原理を説明する、発光素子を用いたラインヘッドの例を示す説明図である。図１３において、ラインヘッド１０には発光素子Ｅａが主走査方向に多数配列されて、１ラインの発光素子列１が形成されている。ここで、発光素子列１に配列されている発光素子Ｅａの個数は、印字に必要な発光素子の個数よりも多くしている。

これは、レジスト情報に基づいて、主走査方向における印字開始位置の発光素子の位置を変えてラインヘッドの主走査方向の位置ずれ調整を行うためである。図１３の例では、位置ずれの最小調整単位ｄｘは１ドットピッチになる。このように、露光手段として発光素子を配列したラインヘッドを使用し、主走査方向における印字開始位置の発光素子の位置を変えることにより位置ずれ補正を行うので、装置が小型でコストも低減できるという利点がある。

本発明は、図１３の基本的な構成をさらに発展させて、より微細な位置ずれ補正を行うラインヘッドを提供するものである。図１は本発明のラインヘッドの構成を示す説明図である。図１において、ラインヘッド１０ａには、発光素子Ｅａが主走査方向に多数配列された発光素子ライン１ａ〜１ｄが、副走査方向に複数ライン形成されている。同一ラインにおける各発光素子の中心間の間隔ｄｘは１ドットに相当する。

発光素子ライン１ａと、発光素子ライン１ｂにおける発光素子の中心間の間隔は、主走査方向に１／４ドットピッチずらして配置する。発光素子ライン１ｂと１ｃ、発光素子ライン１ｃと１ｄについても、各発光素子の中心間の間隔は、主走査方向に１／４ドットピッチずらして配置する。各ラインの発光素子の個数は、印字に必要な発光素子の個数よりも多く配列している。

このため、レジスト情報に基づいて、主走査方向の走査開始の発光素子と、印字に必要な発光素子ラインを適宜選択することにより、位置ずれ補正の最小調整単位を１／４ドットピッチとすることができる。したがって、精細な位置ずれ補正が可能になる。発光素子Ｅａは、前記ＥＬ素子以外に、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄ）を用いることもできる。

図２は、本発明の実施形態を示す説明図である。図２（ａ）には、感光体（像担持体）４１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に対する主走査方向（Ｚ方向）の画像形成の例が記載されている。像担持体４１Ｙにおいては、Ｚ方向について正規の書き出し位置Ｌａに対して、ｄａずれたＬｂとなった例が示されている。この例では、像担持体４１ＹのＺ方向に正規の位置からｄｂはみ出した位置に画像が形成されている。

このような場合には、図２（ｂ）に示すように記録媒体Ｐには、正規の画像位置１５０に対して上方にＧａずれた１５３の位置に画像が形成される。この際に生ずる色ズレモードは、Ｚ方向画像書き出し位置の変動となる。したがって、図２の例の色ズレ補正は、Ｚ方向の画像位置の補正となる。すなわち、ラインヘッドが発光する画像位置をｄｂずらして、正規の画像位置Ｌａとなるようにラインヘッドの発光素子ラインをシフトさせて画像形成を行う。

本発明においては、図１に示したような、副走査方向に複数ライン形成された発光素子ラインの切り替え手段を設けている。図３は、本発明における発光素子ライン切り替えの基本的構成の実施形態を示す回路図である。図３においては、簡単のため発光素子ラインは２ライン設けた例を示している。ラインヘッド１０には、発光素子ライン１、２が設けられている。発光素子ライン１には、例えば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２にも、ＥＬ素子を用いた発光素子Ｄ５０〜Ｄ７３が配列されている。４は正の電源線、５、６は負の電源線である。

正の電源線４は、発光素子ライン１、２における各発光素子のアノードに共通して接続されている。また、負の電源線５は発光素子ライン１における各発光素子のカソードに接続され、負の電源線６は発光素子ライン２における各発光素子のカソードに接続されている。すなわち、発光素子ライン１は電源線４、５間に接続されて直流電圧が印加される。また、発光素子ライン２は電源線４、６間に接続されて直流電圧が印加される構成としている。

３は切り替えスイッチで、接触子３ｃが接点３ａ側に投入されている場合には電源線４、５間に直流電圧が印加されて発光素子ライン１の各発光素子Ｄ００〜Ｄ２３が点灯動作する。切り替えスイッチ３の接触子３ｃが接点３ｂ側に投入されている場合には、電源線４、６間に直流電圧が印加されて発光素子ライン２の各発光素子Ｄ５０〜Ｄ７３が点灯動作する。なお、簡略化するために図３では図示を省略しているが、実際には、正の電源線４と各発光素子ライン１、２の発光素子のアノード間には、個別に正の電源線４とのオンオフスイッチが設けられている。このオンオフスイッチは、例えば電子スイッチで構成される。

このように、図３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５、６を切り替えスイッチ３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、正の電源線４は各発光素子ラインの発光素子のアノードに共通して接続されている。すなわち、発光素子の一方極性に接続されている電源線のみを切り替えるので、両極性の電源線を切り替える場合よりも切り替え回路の構成が簡略化される。切り替えスイッチ３は、図３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。

図４は、本発明の実施形態の例を示す回路図である。図４に示したラインヘッド１０ａの図３と同じところには同じ符号を付している。図４において、Ｔｒ２は各発光素子のアノード側に接続されるドライブトランジスタ、Ｔｒ１はドライブトランジスタＴｒ２のゲートにソースが接続される制御トランジスタである。ドライブトランジスタＴｒ２、制御トランジスタＴｒ１は、例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor、電界効果トランジスタ）により形成される。７は制御トランジスタＴｒ１に制御信号を付与する制御回路である。

図４の例において、切り替えスイッチ３の接触子３ｃが接点３ａ側に投入されている状態で、電源線４、５間に電圧が印加されているものとする。制御回路７からの信号で制御トランジスタＴｒ１が動作すると、ドライブトランジスタＴｒ２が導通し、発光素子ライン１の各発光素子Ｄ００〜Ｄ２３が発光する。

こで、切り替えスイッチ３の接触子３ｃを接点３ｂ側に投入すると、点灯動作は発光素子ライン２側の各発光素子に切り替わる。図４の例も図３と同様に、発光素子のアノード側の制御で発光素子ラインを切り替えるものである。

図４の例では、各発光素子に接続されるドライブトランジスタＴｒ２に制御トランジスタＴｒ１を直列に接続しているので、各発光素子ライン１、２の個別の発光素子を選択して発光させることができる。このように、任意の位置の発光素子を選択点灯させる制御手段を設けているので、種々の画像形成の要請に対応することができる。

図５は、本発明に係る他の実施形態であるラインヘッド１０ｂの例を示す回路図である。図５において、Ｔｒ３、Ｔｒ４は発光素子ライン１、２に共通のドライブトランジスタＴｒ２に直列に接続される、発光素子ラインの切り替え用トランジスタである。８、９は、発光素子ラインのセレクト信号Ｓｅｌ１、Ｓｅｌ２が供給される信号線である。ＩＮＶはセレクト信号Ｓｅｌ１を反転したＳｅｌ２を出力するインバータであり、信号線１０９に供給する。ここで、セレクト信号Ｓｅｌ１を反転したＳｅｌ２を外部から供給することも可能であり、この場合インバータは不要となる。

図５の例では、正の電源線４は発光素子ライン１、２における各発光素子のアノードに共通して接続されている。また、負の電源線５は発光素子ライン１における各発光素子のカソードに接続され、負の電源線６は発光素子ライン２における各発光素子のカソードに接続されている。負の電源線５、６は共通の電位で接続された状態を保持する。

制御回路７からの信号で制御トランジスタＴｒ１が動作すると、ドライブトランジスタＴｒ２が導通する。この状態で、信号線８から発光素子ラインの切り替え用トランジスタＴｒ３のゲートにセレクト信号Ｓｅｌ１が供給されると、発光素子ライン１の各発光素子が点灯する。この際に、信号線９からはセレクト信号Ｓｅｌ２が供給されないので、発光素子ライン２の発光素子は点灯しない。

信号線８のセレクト信号Ｓｅｌ１を停止し、信号線９からセレクト信号Ｓｅｌ２が供給されると、切り替え用トランジスタＴｒ３が遮断されＴｒ４が導通する。このため、発光素子ライン１の発光素子は消灯し、発光素子ライン２の発光素子が点灯する。

このように、図５の例は、信号線８、９からのセレクト信号Ｓｅｌ１、Ｓｅｌ２によりトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４が動作して各発光素子ライン１、２のカソード側で切り替え制御を行うものである。すなわち、セレクト信号Ｓｅｌ１、Ｓｅｌ２が供給されるトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４は発光素子ラインを切り替える第１の制御手段として作用する。

上記のように図５の例では、発光素子ラインを切り替える第１の制御手段をトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４で構成している。このため、切り替え動作を迅速に、また、機械的スイッチと比較して信頼度の高い発光素子ラインの切り替えを実現できる。また、図４の例のように電源線の極性を切り替えることなく信号線の信号で発光素子ラインを切り替えるので、切り替えに伴う瞬時電圧の発生を抑制し、発光素子の損傷を防止することができる。

発光素子を有機ＥＬ素子で、切り替え用のトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４をＴＦＴ（Thin Film Transistor）で形成する場合には、ラインヘッドに切り替え用のトランジスタと発光素子とを同じ製造技術を用いて作製できるので、製造コストを低減することができる。図５の例でも、制御回路７の信号で制御トランジスタＴｒ１の動作タイミングを制御することにより、各発光素子ラインの個別の発光素子を点灯制御することが可能である。

図６は、本発明に係る他の実施形態であるラインヘッド１０ｃの例を示す回路図である。図６において、Ｔｒ５は発光素子ライン１の発光素子のドライバトランジスタ、Ｔｒ６は発光素子ライン２の発光素子のドライバトランジスタ、Ｔｒ７、Ｔｒ８は、発光素子ライン１、２に共通の制御トランジスタＴｒ１に直列に接続されている発光素子ライン切り替え用のトランジスタである。

図６の例では、制御回路７からの信号で制御トランジスタＴｒ１が導通した状態で、信号線８、９の選択信号Ｓｅｌ１、Ｓｅｌ２のいずれかを発光素子ライン切り替え用のトランジスタＴｒ７、またはＴｒ８に供給する。この際に、当該トランジスタＴｒ７、またはＴｒ８に接続されているドライバトランジスタＴｒ５、またはＴｒ６が動作して、発光素子ライン１、または発光素子ライン２の各発光素子が点灯する。

図７は、本発明に係る他の実施形態であるラインヘッド１０ｄの例を示す回路図である。図７においても、発光素子ライン切り替え用のトランジスタＴｒ７、Ｔｒ８が、発光素子ライン１、２に共通の制御トランジスタＴｒ１に対して直列に接続されている。また、発光素子ライン切り替え用のトランジスタＴｒ７、Ｔｒ８は、各発光素子ラインの発光素子のドライブトランジスタＴｒ５、Ｔｒ６に直列に接続されている。

信号線１１には発光素子ライン１の各発光素子を選択するセレクト信号Ｓｅｌ１〜Ｓｅｌ４が供給される。また、信号線１２には発光素子ライン２の各発光素子を選択するセレクト信号Ｓｅｌ１〜Ｓｅｌ４の反転信号が供給される。セレクト信号Ｓｅｌ１〜Ｓｅｌ４がオンのときには反転信号がオフとなり、反転信号がオンのときにはセレクト信号Ｓｅｌ１〜Ｓｅｌ４はオフとなる。

セレクト信号Ｓえｌ１〜Ｓｅｌ４のいずれかの信号は、発光素子ライン１の各発光素子に対応する切り替え用トランジスタＴｒ７のドレインに供給される。また、セレクト信号Ｓｅｌ１〜Ｓｅｌ４のいずれかの反転信号は、発光素子ライン２の各発光素子に対応する切り替えトランジスタＴｒ８のドレインに供給される。

制御回路７からの信号で制御トランジスタＴｒ１が動作した状態で、信号線１１のセレクト信号Ｓｅｌ１〜Ｓｅｌ４がオンのときには切り替え用トランジスタＴｒ７、ドライブトランジスタＴｒ５が導通する。このため、発光素子ライン１の各発光素子が点灯する。この際に、信号線１２におけるセレクト信号Ｓｅｌ１〜Ｓｅｌ４の反転信号はオフであり、発光素子ライン２の各発光素子は消灯している。

信号線１２におけるセレクト信号Ｓｅｌ１〜Ｓｅｌ４の反転信号をオンにすると、発光素子ライン２の各発光素子が点灯し、発光素子ライン１の各発光素子は消灯する。なお、図７の例においても、制御回路７の信号で制御トランジスタＴｒ１の動作タイミングを制御することにより、発光素子ライン１、２の個別の発光素子を選択して発光させることができる。

図８は、本発明に係る他の実施形態であるラインヘッド１０ｅの例を示す回路図である。図７と同じところには同じ符号を付している。図８において、Ｔｒ９、Ｔｒ１０は発光素子ラインの切り替え用トランジスタである。図８の切り替え用トランジスタＴｒ９は、ゲートを信号線１１に接続し、ドレインを制御Ｔｒ１のソースに接続する。また、切り替えトランジスタＴｒ１０は、ゲートを信号線１２に接続し、ドレインを制御トランジスタＴｒ１のソースに接続する。発光素子ライン切り替え用のトランジスタＴｒ９、Ｔｒ１０は同一伝導層（チャンネル）、この例ではＮチャンネルのＦＥＴで構成される。

この例でも発光素子ラインの切り替え用トランジスタＴｒ９、Ｔｒ１０は制御トランジスタＴｒ１と直列に接続されている。制御回路７からの信号で制御トランジスタＴｒ１が導通した状態で、信号線１１、または１２のいずれかを活性化することにより、発光素子ライン１、または発光素子ライン２の各発光素子を点灯する。

この際に、制御トランジスタＴｒ１の動作タイミングを制御回路７により制御して、発光素子ライン１、２の個別の発光素子を選択して発光させることができる。図８の例では、制御トランジスタＴｒ１の出力信号が発光素子ラインの切り替え用トランジスタＴｒ９、Ｔｒ１０のドレインに供給される点と、前記切り替え用トランジスタＴｒ９、Ｔｒ１０のゲートにセレクト信号が供給される点が図７の構成とは相違している。すなわち、図７と図８は、制御トランジスタＴｒ１と発光素子ラインの切り替え用トランジスタＴｒ９、Ｔｒ１０の接続の形態が相違している。

図９は、本発明に係る他の実施形態に係るラインヘッド１０ｆの例を示す回路図である。図８と同じところには同じ符号を付している。図９においては、発光素子ライン切り替え用のトランジスタＴｒ９とＴｒ１１は伝導層が異なるＦＥＴを使用する。この例では、トランジスタＴｒ９をＮチャンネルのＦＥＴ、トランジスタＴｒ１１をＰチャンネルのＦＥＴで構成する。

一対のトランジスタＴｒ９、Ｔｒ１１のゲートには、同じデータ線の信号Ｓｅｌ１〜Ｓｅｌ４が供給される。したがって、一方のトランジスタＴｒ９がオンのときに他方のトランジスタＴｒ１１はオフ、また、トランジスタＴｒ１１がオンのときにトランジスタＴｒ９はオフとなる。すなわち、信号Ｓｅｌ１〜Ｓｅｌ４がオンのときには発光素子ライン１の各発光素子が点灯し、発光素子ライン２の各発光素子が非点灯となる。また、信号Ｓｅｌ１〜Ｓｅｌ４がオフのときには発光素子ライン１の各発光素子が非点灯、発光素子ライン２の各発光素子が点灯となる。

このように、図９の例では信号Ｓｅｌ１〜Ｓｅｌ４の反転信号を供給するデータ線が不要になるという利点がある。しかしながら、発光素子ライン切り替え用のトランジスタＴｒ９、Ｔｒ１１は異なる伝導層で形成されるので、ＦＥＴの製造プロセスが複雑になる。これに対して、図８の例では、信号Ｓｅｌ１〜Ｓｅｌ４の反転信号を供給するデータ線が必要となるが、発光素子ライン切り替え用のトランジスタＴｒ９、Ｔｒ１０は同じ伝導層で構成されるので製造プロセスが簡単になる。

図３〜図９の例では、発光素子ラインが２ラインのラインヘッドについて説明した。本発明のラインヘッドは、発光素子ラインを図１に示したように３ライン以上の複数ラインを設けることができる。この場合の発光素子ラインの切り替えを、図３〜図９で説明したような回路を適用して、スイッチングトランジスタにより行うことができる。

図１０は、本発明の実施形態を示すブロック図である。本体コントローラ２１は例えばコンピュータで構成され画像データを形成する。また、画像形成装置に設けられている制御装置２０には、ＣＰＵなどで構成される制御部２２、メモリ２３、切り替え回路２４、複数ラインの発光素子ラインが形成されているラインヘッド２５が配置されている。メモリ２３には、画像の位置ずれ情報、すなわちレジスト情報が記憶されている。

制御部２２は、メモリ２３に記憶されている前記レジスト情報に基づいて、位置ずれを補正する最適な主走査方向の印字開始位置の発光素子、および印字に使用する発光素子ラインを判定する。次に、制御部２２は切り替え回路２４に信号を出力する。切り替え回路２４は、ラインヘッド２５に配列されている発光素子ラインの中で、制御部２２により選定された発光素子ラインを点灯させるように発光素子ラインを切り替え制御する。

本発明において、メモリ２３に記憶されるレジスト情報は、製品完成時の検査で取得し、位置ずれ補正を出荷時に行い、以後は補正しない形態とすることができる。また、ユーザが製品を使用中に発生した位置ずれ情報をメモリに記憶させ、制御部２２により主走査方向の印字開始位置の発光素子、および印字に使用する発光素子ラインを選定するような制御信号を形成する形態とすることもできる。

図１０では、メモリ２３、切り替え回路２４の制御をＣＰＵなどの制御部２２で行っている。本発明は、このような形態には限定されない。他の実施形態においては、本体コントローラ２１により直接メモリ２３と切り替え回路２４を制御することも可能である。この場合には、画像形成装置の制御系の構成が簡略化される。

本発明においては、モノクロプリンタの他に、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、ラインヘッドに形成される複数ラインの発光素子ラインを合理的に使用することができる。

図１１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１１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）の発光エナ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１１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１１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１２は、画像形成装置の縦断側面図である。図１２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（露光ヘッド）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。

以上説明したように、本発明によれば、複数ラインの発光素子ラインを具備して、画像の位置ずれを効果的に補正するラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置を構成することができる。

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。 本発明の一例を示す回路図である。 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示す回路図である。 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示す回路図である。 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示す回路図である。 本発明の実施形態を示すブロック図である。 本発明に係る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。 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。 ラインヘッドの一例を示す説明図である。

符号の説明

１、２・・・発光素子ライン、３・・・切り替えスイッチ、４・・・正の電源線、５、６・・・負の電源線、７・・・制御回路、８、９・・・選択線、１１、１２・・・選択線、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、Ｄ００〜Ｄ２３、Ｄ５０〜Ｄ７３・・・発光素子、Ｔｒ１・・・制御トランジスタ、Ｔｒ２、Ｔｒ５、Ｔｒ６・・・ドライブトランジスタ、Ｔｒ３、Ｔｒ４、Ｔｒ７〜Ｔｒ１１・・・切り替え用トランジスタ

Claims (12)

1. １ラインに複数の発光素子を配列した発光素子ラインを副走査方向に複数ライン設け、前記各発光素子ラインは主走査方向に所定ピッチずらして配置し、レジスト情報に基づいて主走査方向の走査開始の発光素子を選択する選択手段と、印字に必要な発光素子ラインを切り替える切り替え手段を有することを特徴とする、ラインヘッド。
2. 前記所定ピッチを１／４ドットピッチに選定したことを特徴とする、請求項１に記載のラインヘッド。
3. 前記選択手段および切り替え手段として、スイッチングトランジスタを用いることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のラインヘッド。
4. 前記選択手段により前記複数ラインの各発光素子ラインに配列された発光素子を個別に選択して発光させ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。
5. 前記発光素子を有機ＥＬ、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４のいずれかに記載のラインヘッド。
6. 前記切り替え手段により、前記発光素子のカソード側を制御して発光素子ラインを切り替えることを特徴とする、請求項５に記載のラインヘッド。
7. 前記切り替え手段により、前記発光素子のアノード側を制御して発光素子ラインを切り替えることを特徴とする、請求項５に記載のラインヘッド。
8. 前記切り替え手段を２列の各発光素子ラインに対応して設け、一方の発光素子ラインを制御する前記切り替え手段に供給される動作信号の反転信号を、他方の発光素子ラインを制御する前記切り替え手段に供給することを特徴とする、請求項７に記載のラインヘッド。
9. 前記切り替え手段を伝導層が異なる一対のＦＥＴで形成し、一方伝導層のＦＥＴがオンの
   ときに他方伝導層のＦＥＴがオフとなるように構成して、前記発光素子ラインの発光素子をオン側のＦＥＴで選択して発光させることを特徴とする、請求項７に記載のラインヘッド。
10. 像担持体の周囲に帯電手段と、請求項１ないし請求項９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。
11. 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９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。
12. 中間転写部材を備えたことを特徴とする、請求項１０または請求項１１に記載の画像形成装置。

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