JP4753005B2 - 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、ラインヘッドの傾き検出を簡単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）配置する。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、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、ラインヘッドに発光素子としてＬＥＤや有機ＥＬ素子を用いたものが知られている。このような構成のラインヘッドが、主走査方向の基準位置に対して傾いて取り付けられる場合がある。図１０は、ラインヘッドが主走査方向で基準位置に対して傾いて取り付けられる例を示す説明図である。図１０において、（ａ）は、ラインヘッドが基準の取り付け位置（正規の主走査線形成位置）の状態、（ｂ）は、図示上方向に数ドット分傾いて取り付けられている状態、（ｃ）は、図示下方向に数ドット分傾いて取り付けられている状態を示している。

前記のように、ラインヘッドが主走査方向の基準位置に対して傾いて取り付けられると、濃度むらが生じて画像品質が劣化する。また、カラー画像形成の場合には色ずれが生じて所望の色再現ができないという問題が発生する。このような、ラインヘッドの傾きに起因する画像劣化を防止するために、ラインヘッドの傾きを検出するための種々の提案がなされている。例えば特許文献１においては、転写ベルト上に各色毎に測定用パターン画像を形成するためのパターン用画像信号発生手段を設け、検知手段により前記パターンを検知している。

特開昭６３−２７８０７４号公報

前記特許文献１に記載の技術においては、測定用パターンを作成して外部から画像形成装置に入力している。また、画像形成装置に設けた制御装置の内部に、前記測定用パターンを記憶データとして保持しておく必要がある。このため、測定用パターンを作成するための手間がかかる上に、画像形成装置における制御装置の構成が複雑になり、ラインヘッドの傾き検出が簡単にでき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、ラインヘッドの傾き検出を簡単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、第１の辺及び前記第１の辺よりも長い第２の辺を有する基板と、
前記基板上の第２の辺に沿う方向に複数配された画像形成用発光素子と、
前記画像形成用発光素子を駆動する駆動回路と、
前記基板上の前記第２の辺に沿う方向に複数配され且つ傾き検出に用いるパターンを形成するパターン形成用発光素子と、
を有し、
前記パターン形成用発光素子は、当該パターン形成用発光素子の前記第２の辺に沿う方向での長さを前記画像形成用発光素子の前記第２の辺に沿う方向の長さよりも長く設け、当該パターン形成用発光素子の前記第１の辺に沿う方向での長さを前記画像形成用発光素子よりも小さく設けたことを特徴とする。このように、基板に傾き検出用パターンを形成する複数の他の発光素子を設けるという簡単な構成であり、外部で別途傾き検出用パターンを作成する必要がないので、コストを低減しラインヘッドの傾き補正を行うための処理も
簡略化される。また、前記複数の他の発光素子の主走査方向の長さ（第２の辺に沿う方向での長さ）は、ドット光源からなる発光素子の長さ（直径）（第２の辺に沿う方向での長さ）よりも長くし、第１の辺に沿う方向での長さは、ドット光源からなる発光素子よりも小さくしているので、傾き検出用パターンが形成された場合のパターン検出が容易に行える。

また、本発明のラインヘッドは、前記パターン形成用発光素子は、前記基板の前記第２の辺に沿う方向において、当該方向に配された複数の前記画像形成用発光素子によって構成される配列上に位置するように配されたことを特徴とする。このような構成とすることにより、ラインヘッドの傾き検出用パターンを形成する複数の他の発光素子を、ドット光源からなる複数の発光素子と同じ工程で基板に作成することができる。

また、本発明のラインヘッドは、前記パターン形成用発光素子は、前記基板の前記第２の辺に沿う方向において、当該方向に配された複数の前記画像形成用発光素子によって構成される配列とは異なる列上に位置するように配されたことを特徴とする。このような構成とすることにより、基板スペースの有効利用が図れる。

また、本発明のラインヘッドは、前記パターン形成用発光素子は、前記第２の辺に沿う方向において、前記基板の両端部にそれぞれ配されたことを特徴とする。
さらに、本発明のラインヘッドは、前記パターン形成用発光素子は、前記基板上の第２の辺に沿う方向において、前記基板における前記画像形成用発光素子が配された位置よりも端部側に配されたことを特徴とする。このような構成とすることにより、基板の空きスペースの有効利用を図ることが出来る。

また、本発明のラインヘッドは、前記パターン形成用発光素子は、前記基板上の第２の辺に沿う方向において、前記画像形成用発光素子が配された領域内に設けたことを特徴とする。このような構成とすることにより、ラインヘッドの傾き検出用パターンを形成する複数の他の発光素子を設ける基板位置の制約を受けず、自由度を高めることができる。

また、本発明のラインヘッドは、前記パターン形成用発光素子は、前記基板上の第２の辺に沿う方向において、前記画像形成用発光素子が配された領域外に設けたことを特徴とする。このような構成とすることにより、画像形成の妨げとなることなくラインヘッドの傾き検出用パターンを形成することができる。

また、本発明のラインヘッドは、前記画像形成用発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする。このような構成とすることにより、有機ＥＬ素子は静的な制御が可能であるので、ラインヘッドの制御系を簡略化できる。

また、本発明のラインヘッドは、前記駆動回路は、ＴＦＴ駆動回路であることを特徴とする。このような構成とすることにより、ドット光源からなる複数の発光素子と同じ工程で駆動回路を基板に作成できるので、駆動回路作成のコストを低減することができる。

また、本発明のラインヘッドは、前記駆動回路は、前記パターン形成用発光素子の駆動に用いられることを特徴とする。このような構成とすることにより、単一の駆動回路でドット光源からなる複数の発光素子と、傾き検出用パターンを形成する複数の他の発光素子とを駆動するので、駆動回路の有効利用を図ることができる。また、ラインヘッドのスペースを節約して小型化することができる。

また、本発明のラインヘッドは、前記パターン形成用発光素子を駆動する駆動回路を更に設けたことを特徴とする。このような構成とすることにより、任意のタイミングで傾き検出用パターンを作成することができる。

また、本発明のラインヘッドは、前記パターンを検出する検出手段と、
前記検出手段での検出結果に基づき前記ラインヘッドの傾きデータを算出する算出手段と、
前記傾きデータを記憶する記憶手段と、
を有することを特徴とする。このように、ラインヘッドの傾きデータを記憶しているので、傾き補正データの作成が容易であり、ラインヘッドの傾きに起因する画質劣化を防止することができる。

また、本発明の画像形成装置は、帯電手段と、
請求項１乃至請求項１２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つ以上設けることを特徴とする。このため、画像形成装置において、ラインヘッドの傾き検出用パターンの作成と、傾きデータを用いた傾き補正を簡単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画像形成装置において、ラインヘッドの傾き検出用パターンの作成と、傾きデータを用いた傾き補正を簡単に行うことができる。

以上のように、本発明によれば、ラインヘッドの傾き検出用パターン作成用の発光素子を、ドット光源の複数の発光素子と同じ基板に形成しているので、前記検出用パターン作成の構成を簡略化できる。また、かかる傾きデータを用いて傾き補正を簡単に行うことができる。

図６は、本発明のラインヘッドが用いられる画像形成装置の縦断側面図である。本実施例は、発光素子として有機ＥＬ素子を用いている。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）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６に示された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。

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。

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。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。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。

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。

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。なお、後述するラインヘッドの傾き検出用パターンの検出手段を中間転写ベルト１６の表面上の任意の位置に設けることができる。

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（ラインヘッド）２３及び現像手段２４を有している。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。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、後述するように、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ている。これらのユニットは、転写ベルトユニット９と共に支持フレーム９ａに交換可能にしている。像担持体ユニット２５の交換時には、ラインヘッドを含めて前記部材を交換する構成としている。

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。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。

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。

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。

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。図６の例では、タンデム式の画像形成装置において、後述するようなラインヘッドの傾き検出用パターンの作成と、傾きデータを用いた傾き補正を簡単に行うことができる。

図７は、像書込手段２３を拡大して示す概略の斜視図である。図６において、有機ＥＬ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。

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を載置し、同じガラス基板６２上に形成されたＴＦＴ駆動回路７２により駆動される。ＴＦＴ駆動回路７２は、発光素子をアクティブマトリクス方式で駆動するものである。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。６０はハウジング、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。

本発明のラインヘッドは、図７に記載されているように、基板上に形成された発光素子および当該発光素子をアクティブマトリクス方式で駆動するＴＦＴ駆動回路を有している。前記発光素子は、パルス幅制御（ＰＷＭ制御）により階調制御を行うことを基本的な構成としている。このような構成のラインヘッドが、前記のように主走査線方向の基準位置に対して傾いて設置された場合に、その補正をパルス幅制御により行う。

図９は、本発明にかかるラインヘッドの傾き検出の原理を示す説明図である。図９を図１０に対応させると、図９（ａ）はラインヘッドが正常に取り付けられている例、図９（ｂ）はラインヘッドが図示右上がり方向にＤｘ傾いて取り付けられている例、図９（ｃ）はラインヘッドが図示右下がり方向にＤｙ傾いて取り付けられている例をそれぞれ示している。

ここで、ラインヘッドの傾きは、従来例で説明したように検出用パターンが基準線に対して平行であるか、または傾斜しているかを検出することにより判断できる。図９の例では、Ａ、Ｂ２点を結ぶ直線の方向を検出することによりラインヘッドの傾きを検出できる。本発明においては、このような知見に基づき、基板に検出用パターンを作成するための発光素子を主走査方向で同一線上に複数設けておき、像担持体の図９のＡ、Ｂに相当する位置に検出用パターンを形成するものである。この検出用パターンを光学センサなどの検出手段で検出し、制御部でＡ、Ｂ２点を結ぶ直線の方向を求める。次に、基準線とＡ、Ｂ２点を結ぶ直線の方向との差を演算することによりラインヘッドの傾きを検出することができる。

図１は、本発明の実施形態を示す説明図である。図１において、ガラス基板６２には、ドット光源として構成されている画像形成用の光源（発光部）６３が形成されている。発光部６３が主走査方向の同一線上に複数配列されて、発光素子ラインが形成されている。７２はＴＦＴ駆動回路で、発光部６３を駆動する。ガラス基板６２の長尺方向Ｘは主走査方向（第２の辺に沿う方向）、短尺方向Ｙは副走査方向（第１の辺に沿う方向）である。ガラス基板６２の第２の辺に沿う方向の長さは、第１の辺に沿う方向の長さよりも長く形成されている。

ガラス基板６２の主走査方向両端、すなわち、ガラス基板６２上の第２の辺に沿う方向において、ガラス基板６２における画像形成用発光素子が配された位置よりも端部側には、ラインヘッドの傾き検出用パターンを形成する複数の発光素子７３、７４を設けている。この発光素子７３、７４は、主走査方向の同一線上に前記ドット光源よりも主走査方向の長さを長くして設けている。また、発光素子７３、７４の副走査方向の長さ（幅）の寸法は、ドット光源の直径よりも小さく形成する。例えば、ドット光源の直径Ｅａは５０μｍ、発光素子７４の幅Ｅｂは２５μｍである。このように、発光素子７３、７４の主走査方向の長さは、ドット光源よりも長くしているので、傾き検出用パターンが形成された場合の検出が容易に行える。また、発光素子７３、７４の副走査方向の長さ（幅）の寸法は、ドット光源の直径よりも小さく形成されているので、コストが低減される。

発光素子７３、７４は、ガラス基板６２に発光素子ラインとは副走査方向で異なる位置に設けている。すなわち、パターン形成用発光素子７３、７４は、ガラス基板６２の第２の辺に沿う方向において、当該方向に配された複数の画像形成用発光素子によって構成される配列とは異なる列上に位置するように配されている。このため、基板スペースの有効利用が図れる。また、発光素子７３、７４は、ガラス基板６２の両端の印字領域外に設けているので、傾き検出用パターンを形成しても、画像印字の妨げになることはない。

発光素子７３、７４は、リード線７３ａ、７４ａにより、駆動回路７２とは異なる別の駆動回路に接続されている。このため、任意のタイミングで発光素子７３、７４を駆動し、傾き検出用パターンを形成することができる。傾き検出用パターンを形成するタイミングとしては、画像形成装置の起動時、温度上昇時、一定枚数印宇後、印字中、カートリッジ交換後、など適宜設定できる。なお、前記発光素子７３、７４を発光素子ラインの各発光素子と共通の駆動回路７２で駆動するように配線することもできる。また、これらの発光素子７３、７４を印字領域内に配置することもできる。この場合には、記録紙には傾き検出用パターンが印字されないようにする。

このように、本発明の実施形態においては、画像印字用の発光素子が形成されている基板に、ラインヘッドの傾き検出用パターンを形成する発光素子を複数設けるものである。このため、検出用パターンを外部から入力する必要がない。また、制御装置の内部に前記検出用パターンを記憶データとして保持しておく必要もないので、制御装置の構成が簡略化される。

図２は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。図２において、図１と同じところには同一の符号を付している。図２の例では、ラインヘッドの傾き検出用パターンを形成する複数の発光素子７５、７６は、発光素子ラインと主走査方向で同一線上に設けている。すなわち、パターン形成用発光素子７５、７６は、ガラス基板６２の前記第２の辺に沿う方向において、当該方向に配された複数の前記画像形成用発光素子によって構成される配列上に位置するように配されている。

また、発光素子７５、７６は、印字領域内に設けているが、傾き検出用パターンは記録紙へは転写されないようにしている。このように、発光素子７５、７６を印字領域内に設けることができるので、傾き検出用パターンを形成するための発光素子の配置の自由度を高めることができる。図２の例では、駆動回路７２は、発光素子ラインと傾き検出用パターンを形成する複数の発光素子７５、７６を共通して駆動する。後述するように、駆動回路７２には切替手段を設け、傾き検出用パターン形成と、画像形成では、駆動する発光素子を切り替えて制御できるようにしている。このため、別個に駆動回路を設ける必要がないので、コストを低減することができる。なお、図２においても、図１のように発光素子７５、７６を異なる駆動回路で駆動する構成とすることもできる。

図３は、本発明の処理手順を示すフローチャートである。図３において、前記所定のタイミングで駆動信号を発生させて、前記発光素子７３、７４（図１）、または７５、７６（図２）を発光させて傾き検出パターンを各色のラインヘッド毎に印字する（Ｓ１）。次に、印字された傾き検出パターンを検出用センサを用いて検出する。この際に、各色の検出パターンが検出用センサで検出されたタイミングを、ラインヘッドの左右（両端）で比較し、タイミングの差を傾きデータとして記憶する（Ｓ２）。

上記ラインヘッドの傾きデータを碁準ライン（絶対基準、もしくはある色のラインヘッド）と比較し、そのラインヘッドの傾き量を算出する（Ｓ３）。この際に、ある色のラインヘッドを碁準とした場含．そのラインヘッドの傾き量はＯとなる。さらに上記傾き量が１ライン幅の何倍になっているかを計算し，この値を傾き補正データとしてラインヘッドの制御回路へ入力する（Ｓ４）。

図４は、本発明の処理を行う制御部を示すブロック図である。本体コントローラ４７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４０には、傾き検出部４２、メモリ４３、ＣＰＵなどで構成される制御回路４４、駆動回路４５が設けられており、発光部６３により形成されている１ラインの発光素子ラインを制御する。傾き検出部４２は、前記したように傾き検出用パターンの検出によりラインヘッドの傾きを検出し、この傾き情報はメモリ４３に記憶されている。制御回路４４は、メモリ４３に記憶されている前記傾き情報に基づいて、傾き補正の階調信号を形成する。駆動回路４５は、ラインヘッドに配列されている各発光素子を、傾きが補正されるように駆動する。

図４では、傾き検出部４２、メモリ４３、駆動回路４５の処理、制御をＣＰＵなどを用いた制御回路４４で行っているが、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４７により直接傾き検出部４２、メモリ４３、駆動回路４５の処理、制御を行うことも可能である。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、発光素子は、有機ＥＬ素子を用いることができる。また、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、ラインヘッドの傾き補正を行うための制御系を簡略化できる。また、発光素子をＬＥＤで構成した場合には、ラインヘッドの傾き補正を行う構成において、発光素子の製造が簡単になる。

発光素子を有機ＥＬ素子で、発光素子の制御トランジスタと、ドライブトランジスタをＴＦＴ（Thin Film Transistor）により同一基板上に形成する場合がある。この場合には、これらのトランジスタと発光素子とを同じ製造工程で作製できるので、製造コストを低減することができる。また、スペースも節約できる。なお、図１、図２おいては、光透過性のガラス基板６２を用いているので、有機ＥＬ素子からなる発光素子の光量を損なうことなく像担持体に照射することができる。

このように、図６の画像形成装置は、書き込み手段として有機ＥＬ素子を設けたラインヘッドを用いているので、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。また、タンデム式の画像形成装置において、ラインヘッドの傾き補正を簡単に行うことができる。

本発明においては、モノクロプリンタの他に、前記タンデム方式のカラープリンタ、４サイクル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。次に、本発明に係る画像形成装置として、４サイクルカラープリンタを用いる実施の形態について説明する。図８は、かかる画像形成装置の縦断側面図である。図８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素子が設けられているラインヘッド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素子を用いたラインヘッドで構成されている。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。なお、前記したラインヘッドの傾き検出用パターンの検出手段を、中間転写ベルト１６９の表面上の任意の位置に設けることができる。

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。

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。この例では、ロータリ式の画像形成装置において、ラインヘッドの傾き検出用パターンの作成と、傾きデータを用いた傾き補正を簡単に行うことができる。また、図６、図８に示されたように、中間転写部材を有する画像形成装置において、ラインヘッドの傾き検出用パターンの作成と、傾きデータを用いた傾き補正を簡単に行うことができる。

図５は、本発明の制御部の構成を示す回路図であり、図２の構成と対応している。図５において、９２は例えば本体側のコントローラに接続されて制御データの送受信が行われる周辺回路、９４はスキャンライン、９５はデータライン、９６はサプライライン（アノード側電源線）、９７はカソード側電源線で、画像形成用のドット光源６３とレジストマーク形成用のライン光源７３のカソードに共通に接続される。９８は制御データを転送するシフトレジスタである。前記各ドット光源６３は、個別に接続されたＴＦＴ回路７２で制御され、ラインヘッドの傾き検出用パターンを形成する発光素子７５は、図示左端のＴＦＴ回路７２ａで制御される。

ラインヘッドの発光部に有機ＥＬ素子を用いた場合には、発光素子自身の光量ムラもレンズアレイの透過光量ムラに比べて小さく、レンズアレイの中心線と発光素子列を高精度に位置決めできれば、光量補正がなくとも光量を均一にすることができ、スポット径も均一となる。このため、高画質なラインヘッドを構成することができる。

図５の例では、本体側のコントローラで形成された制御データが周辺回路９２に入力され、周辺回路９２からシフトレジスタ９８に出力される。シフトレジスタ９８は、制御データに基づきスキャンライン９４を選択する。スキャンライン９４は、前記各ＴＦＴ回路７２に接続されており、シフトレジスタ９８で選択されたスキャンライン９４は、接続されているドット光源駆動用の各ＴＦＴ回路７２、またはＴＦＴ回路７２ａに制御信号を印加する。

また、周辺回路９２はデータライン９５とサプライライン９６に接続されており、スキャンライン９４から制御信号が印加されたＴＦＴ回路７２が起動し、対応するドット光源６３が点灯する。この際に、ＴＦＴ回路７２ａが起動すると、ラインヘッドの傾き検出用パターンを形成する発光素子７５が点灯する。

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。

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。 本発明の実施形態を示すフローチャートである。 本発明の実施形態を示すブロック図である。 本発明の実施形態を示す回路図である。 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。 図６を部分的に示す斜視図である。 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。 本発明の実施形態を示す説明図である。 ラインヘッドの傾きを示す説明図である。

符号の説明

１…画像形成装置、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、１７…クリーニング手段、２０…像担持体、２１…一次転写部材、２２…帯電手段、２３…像書込手段（ラインヘッド）、２４…現像手段、２５…像担持体ユニット（像担持体カートリッジ）、３３…現像ローラ、４０…制御装置、４２…傾き検出部、４３…メモリ、４４…制御回路、４５…駆動回路、４７…本体コントローラ、６０…ハウジング、６１…有機ＥＬ素子アレイ、６２…ガラス基板、６３…発光部、６５…屈折率分布型ロッドレンズアレイ（ＳＬＡ）、６５’…屈折率分布型ロッドレンズ、７２…駆動回路、７３〜７６…傾き検出用パターンの発光素子、１６１…現像装置、１６５…感光体ドラム、１６７…ラインヘッド、１６９…中間転写ベルト、１７１…二次転写ローラ

Claims (14)

1. 第１の辺及び前記第１の辺よりも長い第２の辺を有する基板と、
   前記基板上の第２の辺に沿う方向に複数配された画像形成用発光素子と、
   前記画像形成用発光素子を駆動する駆動回路と、
   前記基板上の前記第２の辺に沿う方向に複数配され且つ傾き検出に用いるパターンを形成するパターン形成用発光素子と、
   を有し、
   前記パターン形成用発光素子は、当該パターン形成用発光素子の前記第２の辺に沿う方向での長さを前記画像形成用発光素子の前記第２の辺に沿う方向の長さよりも長く設け、当該パターン形成用発光素子の前記第１の辺に沿う方向での長さを前記画像形成用発光素子よりも小さく設けたことを特徴とするラインヘッド。
2. 前記パターン形成用発光素子は、前記基板の前記第２の辺に沿う方向において、当該方向に配された複数の前記画像形成用発光素子によって構成される配列上に位置するように配されたことを特徴とする請求項１記載のラインヘッド。
3. 前記パターン形成用発光素子は、前記基板の前記第２の辺に沿う方向において、当該方向に配された複数の前記画像形成用発光素子によって構成される配列とは異なる列上に位置するように配されたことを特徴とする請求項１記載のラインヘッド。
4. 前記パターン形成用発光素子は、前記第２の辺に沿う方向において、前記基板の両端部にそれぞれ配されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のラインヘッド。
5. 前記パターン形成用発光素子は、前記基板上の第２の辺に沿う方向において、前記基板における前記画像形成用発光素子が配された位置よりも端部側に配されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のラインヘッド。
6. 前記パターン形成用発光素子は、前記基板上の第２の辺に沿う方向において、前記画像形
   成用発光素子が配された領域内に設けたことを特徴とする請求項１、３、４、５のいずれかに記載のラインヘッド。
7. 前記パターン形成用発光素子は、前記基板上の第２の辺に沿う方向において、前記画像形成用発光素子が配された領域外に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のラインヘッド。
8. 前記画像形成用発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のラインヘッド。
9. 前記駆動回路は、ＴＦＴ駆動回路であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のラインヘッド。
10. 前記駆動回路は、前記パターン形成用発光素子の駆動に用いられることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のラインヘッド。
11. 前記パターン形成用発光素子を駆動する駆動回路を更に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のラインヘッド。
12. 前記パターンを検出する検出手段と、
    前記検出手段での検出結果に基づき前記ヘッドの傾きデータを算出する算出手段と、
    前記傾きデータを記憶する記憶手段と、
    を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のラインヘッド。
13. 帯電手段と、
    請求項１及至請求項１２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つ以上設けることを特徴とする画像形成装置。
14. 中間転写部材を備えたことを特徴とする、請求項１３に記載の画像形成装置。

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