JP2003341141A

JP2003341141A - 光学ヘッドおよびそれを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JP2003341141A
Application number: JP2002158867A
Authority: JP
Inventors: Yujiro Nomura; 雄二郎野村; Koichi Kurose; 光一黒瀬; Kiyoshi Tsujino; 浄士辻野
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2003-12-03

Abstract

(57)【要約】【課題】千鳥状に配列された発光素子で像担持体上の
画素を露光する回路構成を簡素化し、発光制御の高速化
を図る。【解決手段】データ処理装置２３からの画像データが
記憶手段２４に入力され、シフトレジスタ２４ａからの
出力信号での１ライン２８ａの発光素子で像担持体上の
画素を露光する。像担持体をＸ方向に移動させ、当該画
素を次ライン２８ｂの発光素子に到達させるときのタイ
ミングで、画像データをシフトレジスタ２４ｂに転送
し、１ライン２８ｂの発光素子に画像データを出力して
当該画素を再度露光する。像担持体を移動させながらシ
フトレジスタで順次画像データを転送して、同一画素を
多重露光する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、階調出力が可能な
多重露光方式で像担持体上の画素を露光する際に、回路
構成の簡素化と発光制御の高速化を図る光学ヘッドおよ
びそれを用いた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、像担持体上に潜像を書き込む画像
形成装置において、書き込み手段として、ＬＥＤアレイ
を用いたものが知られている。ＬＥＤのような発光素子
を用いた場合には、各発光素子の輝度（光量）と寿命と
の関係に留意する必要がある。

【０００３】すなわち、発光素子の輝度を小さくするこ
とにより寿命を延長させることができるが、この場合に
は画像を形成するための露光量が不足するという問題が
生ずる。また、発光素子の輝度を大きくすると画像を形
成するために必要な露光量が得られるが、寿命が短縮さ
れるという問題が生じる。

【０００４】このため、輝度が大きく、しかも寿命が長
い発光素子を得るために、材料開発が進められている
が、現状ではコストが高く実用化が困難な状況にある。
そこで、１画素を複数の発光素子で照射して重ねて露光
する、多重露光方式のラインヘッド（光学ヘッド）が開
発されている。

【０００５】このような多重露光方式のラインヘッドの
例として、（１）特開昭６１−１８２９６６号公報に
は、ラインヘッドに複数列の発光記録素子を配置し、感
光ドラムを移動させると共に当該発光記録素子を列方向
にシフトさせて、同一画素に重ねて画像データを形成す
ることが記載されている。この例では、発光出力が低い
発光記録素子を用いた場合でも高速に画像形成が行える
という利点がある。

【０００６】また、（２）特開昭６４−２６４６８号公
報には、縦２０ドット×横６４０ドットのＥＬ素子群で
ＥＬ素子パネルを構成し、当該ＥＬ素子群は１ラインづ
つ感光体の移動速度と同じ速度で駆動される。このた
め、１画素には個々のＥＬ素子が発光する光量の２０倍
の光量が照射されることが記載されている。この例でも
１画素あたりの露光光量が増加して、画像形成の高速化
に対応することができる。

【０００７】更に、（３）特開平１１−１２９５４１号
公報には、ラインヘッドに複数列のＬＥＤを配置し、ラ
インヘッドを主走査方向に移動させて１画素に多重露光
を行うことが記載されている。この例では、多重露光を
行うことにより、各ＬＥＤの光量バラツキが平均化さ
れ、画質が向上するという利点がある。

【０００８】なお、（４）特開２０００−２６０４１１
号公報には、ラインヘッドに複数列のＬＥＤアレイチッ
プを配置し、各ラインのＬＥＤアレイチップをオン、ま
たはオフすることにより、１画素の階調出力を３段階に
切り替えることが記載されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記（１）、（２）に
記載の技術はモノクロ画像形成に関するものであり、中
間濃度の階調制御ができないという問題があった。ま
た、（３）に記載の技術はラインヘッドを駆動するシリ
アル方式であるため、駆動機構が複雑になるという問題
があった。更に、（４）に記載の技術は各ラインのＬＥ
Ｄアレイチップをオン、またはオフする構成であるため
に、制御回路が複雑になるという問題があった。

【００１０】多重露光方式のラインヘッドにおいては、
通常露光方式のラインヘッドと比較すると、発光素子数
が多く、これらの発光素子を感光体の移動と同期させて
制御しなければならないので、データ処理を行う制御回
路が複雑になり、発光制御の高速化が困難であるという
問題がある。

【００１１】特に、多重露光方式のラインヘッドがカラ
ー画像形成に適用される場合には、１画素に対する階調
制御を行うことがあるために、処理が必要となるデータ
量がオンオフ制御の場合の数倍になる。このため、発光
制御の高速化が更に困難になるという問題があった。

【００１２】また、多重露光方式のラインヘッドの場合
には、データ処理装置で形成された大量のデータをライ
ンヘッドに送信する必要があり、ラインヘッドと画像形
成装置本体間の配線数が増大し、高速化に対応したイン
ターフェイスを使用しなければならないので、コストが
高くなるという問題があった

【００１３】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、階調出力が可能
な多重露光方式で像担持体上の画素を露光する際に、回
路構成の簡素化と発光制御の高速化を図る光学ヘッドお
よびそれを用いた画像形成装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の光学ヘッドは、像担持体の主走査方向に配置された
ラインを像担持体の副走査方向に複数列設けて２次元的
に千鳥状に配列された発光素子と、画像データを記憶し
て前記発光素子に出力する記憶手段とを有し、当該発光
素子と記憶手段とを載置した光学ヘッドであって、１ラ
インの各発光素子で像担持体上の画素を露光してから、
像担持体を移動し前記画素に対して次列の１ラインの発
光素子で重ねて露光し、同様にして像担持体を移動し順
次前記画素に対して各列の１ラインの発光素子で多重露
光を行い、かつ、階調出力で画素を露光可能な構成とし
たことを特徴とするものである。

【００１５】また、本発明の前記前記当該画素に対して
重ねて露光する各列の対応する発光素子は、前記当該画
素に対して同一の光量で重ねて露光することを特徴とす
る。

【００１６】また、本発明の前記記憶手段は、発光素子
と同一基板上に形成されることを特徴とする。

【００１７】また、本発明の前記記憶手段はＴＦＴで構
成されることを特徴とする。

【００１８】また、本発明の前記記憶手段は、各列の発
光素子と対応して各列に配置され、画像データの転送、
保持、発光素子への出力を行う構成としたことを特徴と
する。

【００１９】また、本発明の前記像担持体上には露光す
る画素と露光しない画素とが前記副走査方向に千鳥状に
配置され、前記記憶手段は各列の発光素子に画像データ
を出力する第１の記憶手段と、画像データを次段の記憶
手段に転送して発光素子に画像データを出力しない第２
の記憶手段で構成されることを特徴とする。

【００２０】また、本発明は、前記発光素子が像担持体
上に形成するスポット位置の副走査方向の間隔は、副走
査方向の画素密度の整数倍としたことを特徴とする。

【００２１】また、本発明の前記発光素子は、アクティ
ブマトリックス方式の駆動回路で制御することを特徴と
する。

【００２２】また、本発明は、前記発光素子の発光量制
御をＰＷＭ制御により行うことを特徴とする。

【００２３】また、本発明は、前記発光素子の発光量制
御を強度変調制御により行うことを特徴とする。

【００２４】また、本発明は、前記発光素子を、有機Ｅ
Ｌで構成したことを特徴とする。

【００２５】本発明の画像形成装置は、像担持体の周囲
に帯電手段、露光ヘッド、現像手段、転写手段を配した
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、カラー画
像形成を行うタンデム方式の画像形成装置であって、前
記露光ヘッドは、像担持体の主走査方向に配置されたラ
インが像担持体の副走査方向に千鳥状に複数列設けて発
光素子を２次元的に配列された発光素子と、画像データ
を記憶して前記発光素子に出力する記憶手段とを有し、
当該発光素子と記憶手段とを載置した光学ヘッドで構成
され、各発光素子で像担持体上の画素を露光してから像
担持体を移動し、前記画素に対して次列の１ラインの発
光素子で重ねて露光し、同様にして像担持体を移動し順
次前記画素に対して各列の１ラインの発光素子で多重露
光を行い、かつ、階調出力で画素を露光可能な構成とし
たことを特徴とする。

【００２６】また、本発明は、前記光学ヘッドとして、
請求項２ないし請求項１０のいずれかに記載のものを用
いたことを特徴とする。

【００２７】本発明は、発光素子を像担持体の副走査方
向に対して２次元的に千鳥状に配列した光学ヘッドにお
いて、先頭の１ライン分のデータを形成すれば、その後
は先頭の１ラインの画像データを記憶手段（シフトレジ
スタ）に保持し、記憶手段の中で画像データを転送する
だけで光学ヘッドすべての発光素子の動作を制御するこ
とができる。このため、光学ヘッドすべての発光素子の
データを生成する必要がなく、回路構成を簡略にするこ
とができる。また、高速でデータ処理を行うことができ
る。ことができる。

【００２８】また、本発明は画像形成装置から光学ヘッ
ドに送るデータ量を削減することができ、画像形成装置
と光学ヘッド間の配線数を減少させることができる。

【００２９】また、本発明は、前記記憶手段は、千鳥状
に配列された発光素子と共に同一基板上に形成してい
る。このため、発光素子と記憶手段とを一体的に製造す
ることが可能となる。また、発光素子と記憶手段とを別
チップで製作する必要がないので、製造コストを低減す
ることができる。

【００３０】また、本発明は前記記憶手段をＴＦＴで構
成している。このため、発光素子と記憶素子とを寸法安
定性の高いガラスなどの基板に形成することができるの
で、発光素子が像担持体上の画素を照射する際のスポッ
ト位置の高精度化を図ることができる。

【００３１】また、本発明は、各画素列の記憶手段と発
光素子列とを一対一で対応させることができる。このた
め、記憶手段に記憶された画像データを次段の記憶手段
に転送させるタイミングと、記憶手段に記憶された画素
列の画像データに基づいて発光素子列を発光させるタイ
ミングを合わせることができ、回路構成を簡素化するこ
とができ、また発光素子列の動作を高速化することがで
きる。

【００３２】また、本発明は千鳥状に配列された発光素
子をアクティブマトリックス方式で制御している。この
ため、発光素子周辺に設けたコンデンサとトランジスタ
により発光素子の発行状態を保持できる。したがって、
記憶手段から次段の記憶手段へ画像データを転送中でも
発光を維持するので画素を高輝度で露光できる。

【００３３】また、本発明はＰＷＭ制御で千鳥状に配列
された発光素子の発光光量を制御している。このため、
発光素子のオン、オフ制御により露光量を変えることが
できるので、回路構成の簡素化が図れる。

【００３４】また、本発明は強度変調により千鳥状に配
列された発光素子の発光光量を制御している。このた
め、発光素子を高速でオン、オフ制御する必要がなくな
り、発光素子の応答速度が遅い場合でも露光量を高速で
変化させることができる。

【００３５】また、本発明は千鳥状に配列された発光素
子を有機ＥＬで形成している。このため、発光素子をガ
ラス基板上に容易に作製できるので、低価格化が図れ
る。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明を説明
する。図２は、本発明に係る光学ヘッドの前提技術の概
略構成を示すブロック図である。

【００３７】図２において、ホストコンピュータ２１
は、印刷データを形成して画像形成装置の制御部２２に
送信する。画像形成装置の制御部２２は、データ処理手
段２３、記憶手段２４〜２７、発光素子ラインヘッド
（光学ヘッド）２８〜３１を有している。

【００３８】発光素子ラインヘッド２８〜３１は、それ
ぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応す
るものであり、感光体にカラー画像を形成する。記憶手
段２４〜２７は、各色の発光素子ラインヘッド２８〜３
１に対応した画像データを記憶する。

【００３９】データ処理手段２３は、ホストコンピュー
タ２１から送信された印刷データに基づいて、色分解、
階調処理、画像データのビットマップへの展開、色ずれ
調整などの処理を行う。データ処理手段２３は、１ライ
ンづつの画像データを各記憶手段２４〜２７に出力す
る。

【００４０】発光素子ラインヘッド２８〜３１には、そ
れぞれ像担持体の副走査方向に複数列の発光素子が設け
られており、各列の発光素子が同一の画素に重ねて露光
を行う多重露光の構成とされている。このため、各記憶
手段２４〜２７は、それぞれ発光素子ラインヘッド２８
〜３１に対して複数列の画像データを出力している。

【００４１】図３は、図２の構成を部分的に示すブロッ
ク図である。図３においては、発光素子（イエロー）ラ
インヘッド２８と、それに対応する記憶手段２４の細部
を示している。図３の例では、ラインヘッド２８は、１
ライン２８ａに発光素子３２が複数個設けられている。
また、この例では、像担持体の副走査方向に対して２８
ａ〜２８ｅの５列に同数の発光素子が配置されている。

【００４２】記憶手段２４は、発光素子の各ライン２８
ａ〜２８ｅに対応して、画像データの転送、保持と発光
素子への出力を行うシフトレジスタ２４ａ〜２４ｅを配
列している。図２において、矢視Ｘ方向は感光体ドラム
（像担持体）の移動方向（副走査方向）、矢視Ｙ方向は
主走査方向を示している。

【００４３】次に、図３のブロック図の動作について説
明する。データ処理装置２３からの画像データが記憶手
段２４に入力されると、シフトレジスタ２４ａからは画
像データが出力され、先頭の１ライン２８ａの発光素子
から出力光が照射され所定の光量で像担持体上の画素を
露光する。

【００４４】像担持体を駆動して矢視Ｘ方向に移動さ
せ、先頭の１ライン２８ａの発光素子で露光された画素
を次の１ライン２８ｂで配列された発光素子の位置に到
達させる。このときのタイミングで、シフトレジスタ２
４ａに入力された画像データをシフトレジスタ２４ｂに
転送する。

【００４５】シフトレジスタ２４ｂは、１ライン２８ｂ
に画像データを出力して発光素子を動作させる。このた
め、１ライン２８ａの発光素子で露光された画素は、同
じ強さの光量で再度露光される。このようにして、像担
持体を矢視Ｘ方向に移動させながらシフトレジスタで順
次画像データを転送し、発光素子に画像データを出力し
て異なる列の発光素子で同一画素を順次露光する。

【００４６】このため、図３の例では画素は単一の発光
素子で露光される場合の５倍の光量で露光されることに
なり、必要な輝度を高速で取得することができる。発光
素子が配置されたラインの副走査方向の列数、すなわち
露光光量の倍数は、必要に応じて適宜選定することがで
きる。

【００４７】図３の構成で中間濃度の階調制御を行う場
合には、所定の輝度を１としたときに、輝度０.１の画
像データをデータ処理装置２３からシフトレジスタ２４
ａに入力する。前記のように、像担持体を移動させなが
ら画像データをシフトレジスタ２４ａ〜２４ｅに順次転
送して、発光素子に出力する処理により、１画素の輝度
は、０.１×５＝０.５となり中間濃度が得られる。この
ようにして、画素を中間濃度で露光する際の階調出力が
得られる。

【００４８】図４は、像担持体上で形成される発光素子
のスポット位置３３の例を示す説明図である。図４は、
斜線の部分が像担持体上に形成されるスポット位置を示
しており、この部分では画素が露光される。また、２点
鎖線の部分が露光されない画素位置を示している。Ｐａ
は、主走査方向の画素ピッチ、Ｐｂは副走査方向の画素
ピッチである。Ｓは副走査方向のスポット位置のピッチ
であり、画素ピッチの整数倍に設定する。この例では２
倍のピッチで設定されている。

【００４９】図４のスポット位置３３において、３３
ａ、３３ｃ、３３ｅ、３３ｇ、３３ｉの各ラインでは、
像担持体上に発光素子の出力光によるスポットが形成さ
れ、画素が露光される。また、３３ｂ、３３ｄ、３３
ｆ、３３ｈの各ラインでは、像担持体上に発光素子の出
力光によるスポットは形成されず画素は露光されない。

【００５０】図５は、図４に対応する発光素子駆動のブ
ロック図である。図３と同様に、イエロー発光素子ライ
ンヘッド２８Ｘの例で説明する。発光素子が配列された
各ライン２８ｆ〜２８ｎにより、図４のスポット位置３
３が形成される。また、ラインヘッド２８Ｘに発光素子
のラインが形成されていない位置は、画素が露光されな
い位置に対応する。

【００５１】記憶手段２４の構成は、発光素子が配列さ
れた各ライン２８ｆ〜２８ｎと対応して、第１グループ
のシフトレジスタ２４ｆ〜２４ｎが設けられている。ま
た、前記シフトレジスタ２４ｆ〜２４ｎ間には、第２グ
ループのシフトレジスタ２４ｇ〜２４ｍが設けられてい
る。

【００５２】この第２グループのシフトレジスタ２４ｇ
〜２４ｍは、次段の第１グループのシフトレジスタに画
像データの転送のみを行い、発光素子へ画像データは出
力しない。

【００５３】図４、図５の例において、像担持体上のス
ポット位置３３ａで画素の露光を行う例について説明す
る。シフトレジスタ２４ａから画像データが発光素子の
先頭ライン２８ｆに出力され、像担持体上のスポット位
置３３ａで画素の露光を行う。

【００５４】次に、像担持体が副走査方向に画素ピッチ
Ｐｂだけ移動するタイミングで、画像データはシフトレ
ジスタ２４ｆからシフトレジスタ２４ｇに転送される。
このときには、シフトレジスタ２４ｇから発光素子へは
画像データは出力されず、画素の露光は行われない。

【００５５】更に、像担持体が副走査方向に画素ピッチ
分だけ移動するタイミングで、画像データはシフトレジ
スタ２４ｇからシフトレジスタ２４ｈに転送されて、発
光素子のライン２８ｈに画像データが出力される。この
際に、スポット位置３３ａのラインで同一画素の露光を
行う。

【００５６】以下、同様にして、像担持体の移動と画像
データの各シフトレジスタへの転送、発光素子への画像
データの出力を行い、同一画素に対して多重露光を行
う。この場合にも、データ処理手段２３で形成されるデ
ータに基づいて中間濃度の階調制御を行うことができ
る。

【００５７】図４の例では、像担持体上に１ラインおき
に露光する画素のラインと、露光しない画素のラインと
を形成しているが、例えば、露光しない画素のラインを
２ラインとすることもできる。すなわち、画素の露光を
２ライン間隔で行うものである。

【００５８】この場合には、図５において、画像データ
の転送のみを行うシフトレジスタを２段接続し、３段目
のシフトレジスタが発光素子の制御を行う構成となる。
このようにして、像担持体上に多様な画像形成を行うこ
とができる。

【００５９】図４、図５に示されているように、発光素
子が像担持体上に形成するスポット位置の副走査方向の
間隔を、副走査方向の画素密度の整数倍としたときにお
いても、各列のシフトレジスタを発光素子が配置されて
いる列および発光素子が配置されていない列と対応させ
て配置することにより、１画素を多重露光することがで
きる。

【００６０】この場合には、シフトレジスタに記憶され
た画像データを次段のシフトレジスタに転送するタイミ
ングと、シフトレジスタに記憶された画素列の画像デー
タに基づいて、発光素子ラインを発光させるタイミング
とを合わせることにより、回路構成を簡素化し、動作の
高速化を図ることができる。

【００６１】図６は、発光素子をアクティブマトリック
ス方式で制御する例のブロック図である。図６におい
て、Ｚは発光素子と駆動回路をアクティブマトリックス
で構成した単体の発光部である。

【００６２】ラインヘッド２８Ｙには、１ラインの発光
素子２８ｐ〜２８ｔが５列で配置されている。各ライン
の発光素子２８ｐ〜２８ｔと対応して、シフトレジスタ
２４ｐ〜２４ｔが配置されている。また、データ処理装
置２３にはラインセレクタ３４が接続されている。図６
の例では、発光素子と記憶手段（シフトレジスタ）とラ
インセレクタがラインヘッド上に実装されている。

【００６３】記憶手段として機能するシフトレジスタ２
４ａ〜２４ｅは、発光素子と共にラインヘッド２８Ｙ上
に形成されている。このため、データ処理手段（制御手
段）からラインヘッドに送信するデータ量を軽減するこ
とができ、データ処理手段２３とラインヘッド間の配線
数を減少させることができる。

【００６４】３５ａは、データ処理装置２３からシフト
レジスタに配線される画像データの供給線、３５ｂはデ
ータ処理装置２３からラインセレクタ３４に配線される
制御線、３６ａ〜３６ｅはラインセレクタ３４から各シ
フトレジスタ２４ｐ〜２４ｔの動作を指令する指令線、
３７ａ〜３７ｅは各列の発光素子の走査線、３８ａ〜３
８ｋは、シフトレジスタ２４ｐ〜２４ｔから各ライン、
各列の個別の発光素子（有機ＥＬ）に動作信号を供給す
る信号線である。

【００６５】図６の動作について説明する。データ処理
装置２３から制御線３５ｂを介して供給される制御信号
で、ラインセレクタ３４は走査線３７ａを選択し、１ラ
インの発光素子２８ｐに信号を供給する。また、指令線
３６ａの信号でシフトレジスタ２４ｐを動作させる。シ
フトレジスタ２４ｐは信号線３８ａ〜３８ｋを活性化し
て、画像データを１ラインの発光素子２８ｐのすべてに
出力信号を送出し、１ラインの発光素子２８ｐで画素を
露光する。

【００６６】ラインセレクタ３４からの信号で、走査線
３７と指令線３６を切り替えることにより、以上の動作
を発光素子２８ｑ、２８ｒ、２８ｓ、２８ｔについても
行い、全てのラインの発光素子を発光して画素を露光す
る。

【００６７】次に、シフトレジスタ２４ｓの画像データ
をシフトレジスタ２４ｔへ転送し、同様にして、シフト
レジスタ２４ｒからシフトレジスタ２４ｓへ、シフトレ
ジスタ２４ｑからシフトレジスタ２４ｒへ、シフトレジ
スタ２４ｐからシフトレジスタ２４ｑへ順次画像データ
を転送する。シフトレジスタ２４ｐには、データ処理手
段２３から信号線３５ａを介して画像データが転送され
る。この間に像担持体は画素ピッチ分移動する。

【００６８】この際に、発光部Ｚの発光素子はアクティ
ブマトリックスの作用により発光を維持しているので、
画像データをシフトレジスタで転送中であっても発光素
子が消灯することなく、画素を高輝度で露光することが
できる。このようにして、シフトレジスタ２４から発光
素子への画像データの送出、シフトレジスタ間での画像
データの転送、像担持体の移動を繰り返すことにより、
像担持体上に連続的に画像データを露光していくことが
できる。

【００６９】図７は、発光部Ｚをアクティブマトリック
スで動作させるための回路図である。図７において、発
光素子として有機ＥＬを使用しており、Ｋはそのカソー
ド端子、Ａはそのアノード端子である。カソード端子Ｋ
は、図示を省略している電源に接続されている。３７ａ
は走査線でスイッチング用ＴＦＴ（Ｔｒ１）のゲートＧ
ａに接続される。

【００７０】また、３８ａは信号線でスイッチング用Ｔ
ＦＴのドレインＤａに接続される。３９は電源線、Ｃａ
はストレージキャパシタ、有機ＥＬのドライビング用Ｔ
ＦＴ（Ｔｒ２）のソースＳｂは電源線３９に接続され、
ドレインＤｂは有機ＥＬのアノード端子Ａに接続され
る。さらに、ドライビング用ＴＦＴのゲートＧｂは、ス
イッチング用のＴＦＴのソースＳａに接続されている。

【００７１】次に、図７の回路図の動作について説明す
る。スイッチング用ＴＦＴのソースＳａに電源線３９の
電圧が印加されている状態で走査線３７ａ、信号線３８
ａに通電すると、スイッチング用ＴＦＴがオンになる。
このため、ドライビング用ＴＦＴのゲート電圧が下が
り、電源線３９の電圧がドライビング用ＴＦＴのソース
Ｓｂから供給されてドライビング用ＴＦＴが導通する。
この結果、有機ＥＬが動作して所定の光量で発光する。
この際に、ストレージキャパシタＣａは電源線３９の電
圧で充電される。

【００７２】スイッチング用ＴＦＴをオフにした場合に
も、ストレージキャパシタＣａに充電された電荷に基づ
いてドライビング用ＴＦＴは導通状態となっており、有
機ＥＬは発光状態を維持する。したがって、アクティブ
マトリックスを前記発光素子の駆動回路に適用した場合
には、画像データをシフトレジスタで転送するためにス
イッチング用ＴＦＴをオフにしたときでも、有機ＥＬの
動作が継続して発光を維持し、高輝度で画素の露光を行
うことができる。

【００７３】本発明においては、発光素子をパルス幅変
調（ＰＷＭ）方式で制御することにより、発光光量の制
御を行う。また、ＰＷＭ方式の制御とすることにより発
光素子の階調制御を実施する構成とすることができる。

【００７４】本発明では、８ビットの階調データメモリ
により階調データを構成する。図８は、階調データメモ
リに格納されるビットデータと階調データとの例を示す
説明図である。図８の例では、ビットデータＮｏ１で階
調データ０（非発光）、ビットデータＮｏ８で最も濃度
が濃いデータ、ビットデータＮｏ２〜７でその中間階調
の濃度データとしている。

【００７５】図９は、ＰＷＭ制御を行う例を示すブロッ
ク図である。図９において、ＰＷＭ制御部７０には、シ
フトレジスタなどで構成される階調データメモリ７１
ａ、７１ｂ・・・、カウンター７２、コンパレータ７３
ａ、７３ｂ・・・、発光部Ｚａ、Ｚｂ・・・、が設けら
れている。

【００７６】階調データメモリ７１ａ、７１ｂ・・・に
は、例えば図６に示したデータ処理手段２３から階調デ
ータ信号７４が供給される。階調データメモリ７１ａ、
７１ｂ・・・のビット数は、図８に示したように８ビッ
トとする。カウンター７２は、基準クロック信号７５を
カウントする。カウンター７２のビット数は、階調デー
タメモリ７１ａ、７１ｂ・・・と同じ８ビットであり、
カウント値は０→最大値（２５５）→０→最大値を繰り
返す。

【００７７】コンパレータ７３ａ、７３ｂは、カウンタ
ー７２の信号と、階調データメモリ７１ａ、７１ｂ・・
・に格納されている階調データとを比較する。階調デー
タ>カウンター値、のときに、図７で示したスイッチン
グＴＦＴをオンにする。また、階調データ≦カウンター
値、のときにスイッチングＴＦＴをオフにする。

【００７８】図１０は、図９のブロック図で示されたＰ
ＷＭ制御の具体例を示す特性図である。図１０（ａ）
は、カウンター７２の出力値の波形Ｄａを示すものであ
り、前記のように、０→最大値（２５５）→０→最大値
→０・・・を繰り返す。

【００７９】図１０（ｂ）は、階調データがビットデー
タＮｏ７（１２８階調）の場合に、コンパレータから出
力される信号の波形Ｄｂ、すなわちスイッチングＴＦＴ
の動作特性を示すものである。この場合には、カウンタ
ーの出力が０〜１２７の範囲でスイッチングＴＦＴがオ
ンとなり、カウンターの出力が１２８〜２５５の範囲で
スイッチングＴＦＴがオフとなる。

【００８０】図１０（ｃ）は、階調データがビットデー
タＮｏ６（６４階調）の場合に、コンパレータから出力
される信号の波形Ｄｃ、すなわちスイッチングＴＦＴの
動作特性を示すものである。この場合には、カウンター
の出力が０〜６３の範囲でスイッチングＴＦＴがオンと
なり、カウンターの出力が６４〜２５５の範囲でスイッ
チングＴＦＴがオフとなる。

【００８１】図１０（ｂ）の場合には、波形Ｄｂのパル
ス幅はＷａであり、図１０（ｃ）の場合には、波形Ｄｃ
のパルス幅はＷｂである。すなわち、階調データの大き
さに応じてスイッチングＴＦＴがオンとなる時間の長さ
が変わり、発光素子の発光光量を変化させることができ
る。

【００８２】このように、ＰＷＭ制御を適用すると、ス
イッチングＴＦＴのオン、オフ制御により発光素子をオ
ン、オフして発光素子の像担持体への露光量を変えるこ
とができる。このため、回路構成を簡単にすることがで
きる。

【００８３】図１１は、本発明の他の構成を示すブロッ
ク図である。図９と同じ部分には同一の符号を付してお
り、詳細な説明は省略する。図１１は、階調データの大
きさに対応した電圧、または電流でスイッチングＴＦＴ
を制御するものであり、本発明ではこのような制御を強
度変調と称する。

【００８４】図１１に示された強度変調制御部８０は、
Ｄ／Ａコンバータ８１ａ、８１ｂ・・・を有している。
このＤ／Ａコンバータを階調データメモリ７１ａ、７１
ｂ・・・に接続している。Ｄ／Ａコンバータ８１ａ、８
１ｂ・・・は、階調データメモリ７１ａ、７１ｂ・・・
に格納された階調データ（デジタル値）に対応した大き
さで、アナログの電圧値、または電流値を形成し、スイ
ッチングＴＦＴに出力する。

【００８５】発光部Ｚａ、Ｚｂ・・・は、図７で示した
アクテブマトリックス方式で駆動される。発光部Ｚａ、
Ｚｂ・・・には、走査線３７ａからのセレクト信号７６
と、発光制御データ線３８ａ、３８ｂ・・・からの制御
信号７４が供給される。

【００８６】図１１の例では、階調データの大きさに応
じてスイッチングＴＦＴのバイアスを変えて、発光素子
の発光光量を変化させている。このため、高速で発光素
子をオン、オフ制御する必要がなくなり、発光素子の応
答速度が遅い場合でも像担持体への露光量を高速で変化
させることができる。

【００８７】ところで、画像形成装置においては、１ラ
インに複数の発光素子を配列する場合に、隣接する発光
素子を隙間なく設置することは構造上できない。例え
ば、図４において、像担持体のスポット位置のライン３
３ａに対応して発光素子を配列した場合に、Ｇのように
隣接する発光素子間には間隙が生ずる。

【００８８】このように間隙部分があるために解像度が
低下したり、記録媒体に画像データを記録した際にいわ
ゆる白抜けが発生したりして品質が低下する。このよう
な事態に対処するために、像担持体の副走査方向に発光
素子を千鳥状に配列することが行われている。

【００８９】図１２は、発光素子を千鳥状に配列した場
合において、像担持体上で形成される発光素子のスポッ
ト位置３３Ｚの例を示す説明図である。図１２におい
て、斜線を付したＵの部分は発光素子で露光される画素
の部分を示し、２点鎖線のＶの部分は発光素子で露光さ
れない画素の部分を示している。

【００９０】Ｐａは主走査方向の画素ピッチ、Ｐｂは副
走査方向の画素ピッチ、Ｓａは主走査方向のスポット位
置のピッチ、Ｓｂは副走査方向のスポット位置のピッチ
である。図１２の例では、主走査方向の画素ピッチＰａ
と、副走査方向の画素ピッチＰｂは、共にスポット位置
のピッチの１／２に設定されている。すなわち、発光素
子が像担持体上に形成するスポット位置の副走査方向の
間隔を、副走査方向の画素密度の２倍としている。

【００９１】スポット位置のラインは、第１グループ３
３ｆ、３３ｈ、３３ｊ、３３ｌ、３３ｎと、第２グルー
プ３３ｐ、３３ｒ、３３ｔ、３３ｖに区分される。第１
グループと第２グループは、主走査方向でみて、発光素
子の位置、すなわち露光される画素と露光されない画素
とが交互に配置されている。

【００９２】図１３は、図１２に対応する発光素子駆動
の概略のブロック図である。図３と同様に、イエロー発
光素子ラインヘッド２８Ｚの例で説明する。図１３の例
では、記憶手段２４Ｙとしての各シフトレジスタ２４ｆ
〜２４ｚと、各ラインの発光素子２８ｆ〜２８ｚは、共
にラインヘッド２８Ｚに載置されている。

【００９３】シフトレジスタは、第１グループ２４ｆ〜
２４ｎと、第２グループ２４ｐ〜２４ｚに区分されてい
る。第１グループのシフトレジスタにおいて、２４ｆ、
２４ｈ、２４ｊ、２４ｌは画像データの保持、発光素子
への出力、次段のシフトレジスタへの転送を行う。ま
た、シフトレジスタ２４ｎは画像データの保持、発光素
子への出力を行う。

【００９４】次に、第１グループのシフトレジスタ２４
ｇ、２４ｉ、２４ｋ、２４ｍは、画像データの保持と、
次段のシフトレジスタへの転送のみを行い、発光素子へ
の画像データの出力は行わない。

【００９５】第２グループのシフトレジスタにおいて、
シフトレジスタ２４ｐ、２４ｒ、２４ｔ、２４ｖは画像
データの保持、発光素子への出力、次段のシフトレジス
タへの転送を行う。また、シフトレジスタ２４ｚは画像
データの保持、発光素子への出力を行う。なお、２４
ｑ、２４ｓ、２４ｕ、２４ｗは、画像データの保持と、
次段のシフトレジスタへの転送のみを行い、発光素子へ
の画像データの出力は行わない。

【００９６】図１３において、発光素子のラインは、第
１グループ２８ｆ、２８ｈ、２８ｊ、２８ｌ、２８ｎ
と、第２グループ２８ｐ、２８ｒ、２８ｔ、２８ｖ、２
８ｚとに区分される。第１グループは、図１２に示した
第１のグループのスポット位置に対応して配置される。
また、第２グループは、図１２に示した第２グループの
スポット位置に対応して配置される。

【００９７】次に、図１３に示したブロック図の動作に
ついて説明する。データ処理手段２３からは、制御線３
５ｐから第１グループのシフトレジスタに画像データが
出力される。また、制御線３５ｑから第２グループのシ
フトレジスタに画像データが出力される。

【００９８】シフトレジスタ２４ｆから画像データが第
１グループの発光素子の先頭ライン２８ｆに出力され、
像担持体上のスポット位置３３ｆで画素の露光を行う。
また、シフトレジスタ２４ｐから画像データが第２グル
ープの発光素子の先頭ライン２８ｐに出力され、像担持
体上のスポット位置３３ｐで画素の露光を行う。

【００９９】次に、像担持体が副走査方向に画素ピッチ
Ｐｂだけ移動するタイミングで、画像データは第１グル
ープのシフトレジスタ２４ｆからシフトレジスタ２４ｇ
に転送される。また、画像データを第２グループのシフ
トレジスタ２４ｐからシフトレジスタ２４ｑに転送す
る。このときには、シフトレジスタ２４ｇ、シフトレジ
スタ２４ｑから発光素子へは画像データは出力されず、
画素の露光は行われない。

【０１００】更に、像担持体が副走査方向に画素ピッチ
Ｐｂ分だけ移動すると、画像データはシフトレジスタ２
４ｇからシフトレジスタ２４ｈに転送される。また、シ
フトレジスタ２４ｑからシフトレジスタ２４ｒに転送さ
れる。そして、シフトレジスタ２４ｈとシフトレジスタ
２４ｒから、それぞれ発光素子のライン２８ｈと２８ｒ
に画像データが出力される。この際に、スポット位置３
３ｆと３３ｐのラインで同一画素の露光を行う。

【０１０１】以下、同様にして、像担持体の移動と画像
データの各シフトレジスタへの転送、発光素子への画像
データの出力を行い、同一画素に対して多重露光を行
う。この場合にも、データ処理手段２３で形成されるデ
ータに基づいて中間濃度の階調制御を行うことができ
る。

【０１０２】図１２、図１３に示されているように、発
光素子を千鳥状に配列して、発光素子が像担持体上に形
成するスポット位置の副走査方向の間隔を、副走査方向
の画素密度の整数倍としたときにおいても、画像データ
の転送のみを行い発光素子への画像データの出力は行わ
ないシフトレジスタを配置することにより、１画素を多
重露光することができる。

【０１０３】このように、発光素子を千鳥状に配列した
場合においても、各画素列の記憶手段と発光素子列とは
一対一で対応可能となる。このため、シフトレジスタに
記憶された画像データを次段のシフトレジスタに転送す
るタイミングと、シフトレジスタに記憶された画素列の
画像データに基づいて、発光素子ラインを発光させるタ
イミングとを合わせることにより、回路構成を簡素化
し、動作の高速化を図ることができる。

【０１０４】本発明においては、図１２、図１３で説明
したような発光素子を千鳥状に配列した場合に、図６〜
図１１で説明したアクティブマトリックス方式の駆動回
路や、ＰＷＭ制御、強度変調制御を適用することができ
る。

【０１０５】ここで、図１３の構成において、シフトレ
ジスタ２４ｆ〜２４ｚは、発光素子と同一の基板上に形
成されている。このため、発光素子と記憶手段とを一体
的に製造することが可能となり、発光素子と記憶手段と
を別チップで製作する必要がないので、製造コストを低
減することができる。

【０１０６】更に、図１３の構成では、前記基板として
ガラスを使用し、記憶手段をＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌ
ｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で構成している。ＴＦＴの
作製方法は種々知られているが、例えば、ガラス基板上
に最初にシリコン酸化膜を堆積し、さらにアモルファス
シリコン膜を堆積する。次に、このアモルファスシリコ
ン膜に対してエキシマレーザ光を照射して結晶化を行
い、チャネルとなるポリシリコン膜を形成する。

【０１０７】このポリシリコン膜をパタニング後、ゲー
ト絶縁膜を堆積し、さらに窒化タンタルからなるゲート
電極を形成する。続いて、ＮチャンネルＴＦＴのソース
・ドレイン部をリンのイオン注入により、Ｐチャンネル
ＴＦＴのソース・ドレイン部をボロンのイオン注入によ
りそれぞれ形成する。

【０１０８】イオン注入した不純物を活性化後、第１層
間絶縁膜の堆積、第１コンタクトホールの開口、ソース
線の形成、第２層間絶縁膜の堆積、第２コンタクトホー
ルの開口、金属画素電極の形成を順次行い、ＴＦＴ５の
アレイが完成する（例えば、第８回電子ディスプレイ・
フォーラム（２００１．４．１８）「高分子型有機ＥＬ
ディスプレイ」参照。）。

【０１０９】ここで、この金属画素電極は、有機ＥＬ発
光部の陰極となるもので、有機ＥＬ発光部の反射層を兼
用するものであり、Ｍｇ、Ａｇ、Ａｌ、Ｌｉ等の金属薄
膜電極で形成される。

【０１１０】このように、寸法安定性の高いガラスで基
板を構成すると共に、単一の基板上にすべての発光素子
と記憶素子とを形成しているので、発光素子で像担持体
上の画素を照射する際に、スポット位置の高精度化を図
ることができる。

【０１１１】本発明においては、図１３に示したデータ
処理手段２３は、先頭の１ライン分のデータを形成すれ
ば、その後は先頭の１ラインの画像データを記憶手段
（シフトレジスタ）に保持し、記憶手段の中で画像デー
タを転送するだけでラインヘッドすべての発光素子の動
作を制御することができる。このため、データ処理手段
は、ラインヘッドすべての発光素子のデータを生成する
必要がなく、回路構成を簡略にすることができる。ま
た、高速でデータ処理を行うことができる。

【０１１２】図１は、本発明の他の実施形態にかかる構
成を示すブロック図である。図１３と対応する部分には
同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。図１
の例においては、ラインヘッド２８Ｙには発光素子のラ
イン２８ｆ〜２８ｚのみを載置し、記憶手段２４Ｙをラ
インヘッド２８Ｙとは切り離して配置している。このよ
うに、本発明は像担持体の副走査方向に千鳥状に発光素
子を配列した種々の構成の光学ヘッドに適用することが
できる。

【０１１３】図１４は、図１３に示したような千鳥状に
発光素子を配列した場合に、図６で説明したようにして
発光素子をアクティブマトリックス方式で制御する例を
示すブロック図である。この例では、記憶手段（シフト
レジスタ２４ｆ〜２４ｚ）と、発光素子のライン２８ｆ
〜２８ｚの他に、ラインセレクタ３４をラインヘッド２
８Ａに載置している。３５ｃは、データ処理手段２３か
ら第２グループのシフトレジスタ２４ｐ〜２４ｚへ画像
データを出力する制御線である。

【０１１４】図１４において、ラインセレクタ３４とシ
フトレジスタ２４ｆ〜２４ｎは、ライン２８ｈ〜２８ｎ
に配置された発光部に対して前記のようにして、アクテ
ィブマトリックス方式の駆動制御を行う。また、ライン
セレクタ３４とシフトレジスタ２４ｐ〜２４ｚは、ライ
ン２８ｐ〜２８ｚに配置された発光部に対してアクティ
ブマトリックス方式の駆動制御を行う。

【０１１５】図１４に示すように、像担持体の副走査方
向に発光素子のラインを千鳥状に配置した場合でも、発
光部に対してアクテブマトリックス方式の駆動制御を適
用するので、画像データをシフトレジスタで転送中にお
いても発光状態が維持でき、画素を高輝度で露光するこ
とができる。

【０１１６】本発明においては、有機ＥＬ（有機電界発
光素子）アレイを多重露光用のラインヘッドに用いるこ
とができる。図１５は、本発明の画像形成装置に適用さ
れる有機ＥＬアレイの一例を示す斜視図である。図１５
において、ガラスなどの長尺基板１上に有機ＥＬアレイ
１２が取り付けられている。

【０１１７】各有機ＥＬは、発光を制御する駆動回路１
１に接続されている。駆動回路１１も同一の長尺基板１
上に形成される。長尺基板１の両端には、取り付け位置
を決める位置決めピン１３と、取り付け用のねじ挿入孔
１４とが設けられている。１６は、駆動回路１１と有機
ＥＬアレイ１２とを覆う保護カバーである。

【０１１８】有機ＥＬアレイ１２の像担持体方向前方に
は、等倍光学系の集光性ロッドレンズアレイ１５が一体
に固定されている。この集光性ロッドレンズアレイ１５
の結像作用により、有機ＥＬアレイ１２の発光点列が、
対応する像担持体の感光面上に結像されるように構成さ
れている。

【０１１９】図１６は、有機ＥＬアレイヘッド１０の一
例を示す縦断正面図である。図１６において、ガラスや
樹脂フィルムを用いた基板１の上に、スパッタ法により
誘電体多層膜からなる反射層２を形成する。この誘電体
多層膜からなる反射層２は、例えば一対のＳｉＯ₂とＴ
ｉＯ₂からなる層で形成される。本発明によるこのよう
な誘電体多層膜で形成された反射層２は、反射率が０.
９９以上のものが得られえる。

【０１２０】次に、反射層２上に、陽極３をスパッタ法
により形成する。陽極３には、光透過性、かつ導電性の
材料が使用される。このような特性を有する材料とし
て、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などの仕事関
数の大きな材料を用いる。

【０１２１】次に、陽極３の上に、正孔輸送層４をイン
クジェット法により形成する。また、穴１１内に正孔輸
送層４を形成した後、インク組成物を穴８内にインクジ
ェットプリント装置のヘッドから吐き出し、各画素の発
光層上にパターニング塗布を行う。塗布後、溶媒を除去
し、熱処理して発光層５を形成する。

【０１２２】正孔輸送層４と、発光層５との有機ＥＬ層
は、上記のようにインクジェット方式でインク組成物を
塗布することにより作成する代わりに、公知のスピンコ
ート法、ディップ法などの他の液相法で作成することも
できる。

【０１２３】また、正孔輸送層４、発光層５に用いる材
料については、例えば、特開平１０−１２３７７号、特
開２０００−３２３２７６等に記載されている公知の種
々のＥＬ材料が利用できる。その詳細な説明は省略す
る。次に、陰極６を蒸着法により形成する。陰極６の材
料としては、例えばＡｌを使用する。

【０１２４】有機ＥＬアレイヘッド１０は、各発光部１
０ｘ〜１０ｚに対応した断面形状が凹状とされている陰
極６に、隔壁９の穴内における厚みを光が透過できるレ
ベルとした薄膜部６ａ〜６ｃを形成している。

【０１２５】各発光部１０ｘ〜１０ｚにおいて、陰極６
の凹所底部にはスパッタ法により複数層の誘電体多層膜
からなる半透明反射層（誘電体ミラー）７を形成する。
この誘電体多層膜からなる半透明反射層７ａ〜７ｃは、
一対のＳｉＯ₂とＴｉＯ₂からなる層を例えば３層積層し
ている。本発明によるこのような誘電体多層膜で形成し
た半透明反射層７は、反射率が０.９程度となる。

【０１２６】このように、図１６の実施形態において
は、陰極６に薄膜部６ａ〜６ｃを形成し、この薄膜部６
ａ〜６ｃにより光を透過させている。このため、正孔輸
送層４、発光層５の有機ＥＬ層をインクジェット法など
の液相法で形成した場合でも、ＥＬ層と陰極との接触部
の平滑性に起因して反射率が低下するという問題は生じ
ないという利点がある。

【０１２７】本発明においては、上記のような構成の有
機ＥＬアレイヘッドを、例えば電子写真方式のカラー画
像を形成する画像形成装置の露光ヘッドとして用いるこ
とができる。

【０１２８】図１７は、図１５で説明した有機ＥＬアレ
イヘッドを用いた画像形成装置の一例を示す正面図であ
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１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ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）４１
Ｋ、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。

【０１２９】図１７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。

【０１３０】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。

【０１３１】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１（Ｋ、
Ｃ、Ｍ、Ｙ）が設けられている。

【０１３２】また、この有機ＥＬアレイ露光ヘッド１
（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。

【０１３３】ここで、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１
（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１
（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。

【０１３４】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。

【０１３５】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。

【０１３６】なお、図１７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。

【０１３７】このように、図１７の画像形成装置は、書
き込み手段として図１２に示した有機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。

【０１３８】以上、本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッド
とその作製方法及びそれを用いた画像形成装置を実施例
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。

【０１３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、発光素
子を像担持体の副走査方向に対して２次元的に千鳥状に
配列した光学ヘッドにおいて、先頭の１ライン分のデー
タを形成すれば、その後は先頭の１ラインの画像データ
を記憶手段（シフトレジスタ）に保持し、記憶手段の中
で画像データを転送するだけで光学ヘッドすべての発光
素子の動作を制御することができる。このため、光学ヘ
ッドすべての発光素子のデータを生成する必要がなく、
回路構成を簡略にすることができる。また、高速でデー
タ処理を行うことができる。

【０１４０】また、本発明は画像形成装置から光学ヘッ
ドに送るデータ量を削減することができ、画像形成装置
と光学ヘッド間の配線数を減少させることができる。

【０１４１】また、本発明は、前記記憶手段は、千鳥状
に配列された発光素子と共に同一基板上に形成してい
る。このため、発光素子と記憶手段とを一体的に製造す
ることが可能となる。また、発光素子と記憶手段とを別
チップで製作する必要がないので、製造コストを低減す
ることができる。

【０１４２】また、本発明は、前記基板はガラスであ
り、前記記憶手段をＴＦＴで構成している。このため、
発光素子と記憶素子とを寸法安定性の高いガラスなどの
基板に形成することができるので、発光素子が像担持体
上の画素を照射する際のスポット位置の高精度化を図る
ことができる。

【０１４３】また、本発明は、各画素列の記憶手段と発
光素子列とを一対一で対応させることができる。このた
め、記憶手段に記憶された画像データを次段の記憶手段
に転送させるタイミングと、記憶手段に記憶された画素
列の画像データに基づいて発光素子列を発光させるタイ
ミングを合わせることができ、回路構成を簡素化するこ
とができ、また発光素子列の動作を高速化することがで
きる。

【０１４４】また、本発明は千鳥状に配列された発光素
子をアクティブマトリックス方式で制御している。この
ため、発光素子周辺に設けたコンデンサとトランジスタ
により発光素子の発行状態を保持できる。したがって、
記憶手段から次段の記憶手段へ画像データを転送中でも
発光を維持するので画素を高輝度で露光できる。

【０１４５】また、本発明はＰＷＭ制御で千鳥状に配列
された発光素子の発光光量を制御している。このため、
発光素子のオン、オフ制御により露光量を変えることが
できるので、回路構成の簡素化が図れる。

【０１４６】また、本発明は強度変調により千鳥状に配
列された発光素子の発光光量を制御している。このた
め、発光素子を高速でオン、オフ制御する必要がなくな
り、発光素子の応答速度が遅い場合でも露光量を高速で
変化させることができる。

【０１４７】また、本発明は千鳥状に配列された発光素
子を有機ＥＬで形成している。このため、発光素子をガ
ラス基板上に容易に作製できるので、低価格化が図れ
る。光学ヘッド上に発光素子と共に記憶手段を設けてい
る。このため、画像形成装置からラインヘッドに送るデ
ータ量を削減することができ、画像形成装置とラインヘ
ッド間の配線数を減少させることができる。

【０１４８】また、本発明は、前記記憶手段は、発光素
子と同一基板上に形成している。このため、発光素子と
記憶手段とを一体的に製造することが可能となる。ま
た、発光素子と記憶手段とを別チップで製作する必要が
ないので、製造コストを低減することができる。

【０１４９】また、本発明は、前記記憶手段をＴＦＴで
構成している。このように、寸法安定性の高いガラスで
基板を構成すると共に、単一の基板ですべての発光素子
と記憶素子とを構成しているので、発光素子が像担持体
上の画素を照射する際のスポット位置の高精度化を図る
ことができる。

【０１５０】本発明の光学ヘッドは、先頭の１ライン分
のデータを形成すれば、その後は先頭の１ラインの画像
データを記憶手段（シフトレジスタ）に保持し、記憶手
段の中で画像データを転送するだけでラインヘッドすべ
ての発光素子の動作を制御することができる。このた
め、ラインヘッドすべての発光素子のデータを生成する
必要がなく、回路構成を簡略にすることができる。ま
た、高速でデータ処理を行うことができる。

【０１５１】また、本発明は、各画素列の記憶手段と発
光素子列とを一対一で対応させることができる。このた
め、記憶手段に記憶された画像データを次段の記憶手段
に転送させるタイミングと、記憶手段に記憶された画素
列の画像データに基づいて発光素子列を発光させるタイ
ミングを合わせることができ、回路構成を簡素化するこ
とができ、また発光素子列の動作を高速化することがで
きる。

【０１５２】また、本発明は発光素子を有機ＥＬで形成
している。このため、発光素子をガラス基板上に容易に
作製できるので、低価格化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく光学ヘッドの一例を部分的に示
すブロック図である。

【図２】本発明の前提技術を示すブロック図である。

【図３】図２の部分的構成を示したブロック図である。

【図４】像担持体上に形成されるスポット位置の一例を
示す説明図である。

【図５】図４に示した光学ヘッドの制御例を示すブロッ
ク図である。

【図６】アクテブマトリックス方式の駆動回路を示すブ
ロック図である。

【図７】アクテブマトリックス方式で駆動される発光素
子の制御回路を示す回路図である。

【図８】ビットデータと階調データの関係の一例を示す
説明図である。

【図９】発光素子をＰＷＭ制御する例のブロック図であ
る。

【図１０】発光素子をＰＷＭ制御する例の説明図であ
る。

【図１１】発光素子を強度変調制御する例のブロック図
である。

【図１２】本発明の実施形態に係る像担持体上に形成さ
れるスポット位置の一例を示す説明図である。

【図１３】図１２の光学ヘッドの制御例を示すブロック
図である。

【図１４】図１２の例をアクティブマトリックス方式で
駆動する構成の一例を示すブロック図である。

【図１５】本発明の実施形態に基づく有機ＥＬアレイの
一例を示す斜視図である。

【図１６】有機ＥＬアレイの概略構成を示す断面図であ
る。

【図１７】本発明の有機ＥＬアレイヘッドを配置したタ
ンデム方式の画像形成装置の概略構成を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１…基板２…誘電体多層膜３…陽極４…正孔輸送層５…発光層６…陰極７…誘電体多層膜８…像担持体９…隔壁（バンク）１０…有機ＥＬアレイヘッド１０ｘ、１０ｙ、１０ｚ…発光部１１…駆動回路１２…有機ＥＬアレイ１３…位置決めピン１４…ねじ挿入穴１５…集光性ロッドレンズアレイ１６…保護カバー２１…ホストコンピュータ２２…画像形成装置の制御部２３…データ処理手段２４〜２７…記憶手段２４ａ〜２４ｎ…シフトレジスタ２８、２８Ｘ、２８Ｙ…発光素子（イエロー）ラインヘ
ッド２８ａ〜２８ｎ…１ラインの発光素子２９…発光素子（マゼンタ）ラインヘッド３０…発光素子（シアン）ラインヘッド３１…発光素子（ブラック）ラインヘッド３２…発光素子３３…像担持体のスポット位置３３ａ〜３３ｉ…スポット形成位置３３ｂ〜３３ｈ…非露光の画素位置３４…ラインセレクタ３５ａ…画像データの供給線３５ｂ…制御線３６ａ〜３６ｅ…指令線３７ａ〜３７ｅ…走査線３８ａ〜３８ｋ…信号線１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）…有機ＥＬアレイ露光ヘッド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５１…駆動ローラ５２…従動ローラ５３…テンションローラ６１…定着ローラ対６２…排紙ローラ対６３…給紙カセット６４…ピックアップローラ６５…ゲートローラ対６６…二次転写ローラ６７…クリーニングブレード６８…排紙トレイ７０…ＰＷＭ制御部７１ａ、７１ｂ・・・…階調データメモリ７２…カウンター７３ａ、７３ｂ・・・…コンパレータ７４…階調データ信号７５…基準クロック信号７６…セレクト信号８０…強度変調制御部８１ａ、８１ｂ・・・…Ｄ／ＡコンバータＰ…記録媒体Ｚ、Ｚａ、Ｚｂ…発光部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者辻野浄士長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内Ｆターム(参考） 2C162 AE12 AE14 AE28 AE47 AF07 AF14 AF20 AF50 AF60 AF70 AF72 FA04 FA16 2H076 AB42 AB51 AB53 AB54 AB60 AB68 AB74 AB75 DA19 DA42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体の主走査方向に配置されたライ
ンを像担持体の副走査方向に複数列設けて２次元的に千
鳥状に配列された発光素子と、画像データを記憶して前
記発光素子に出力する記憶手段とを有する光学ヘッドで
あって、１ラインの各発光素子で像担持体上の画素を露
光してから像担持体を移動し、前記画素に対して次列の
１ラインの発光素子で重ねて露光し、同様にして像担持
体を移動し順次前記画素に対して各列の１ラインの発光
素子で多重露光を行い、かつ、階調出力で画素を露光可
能な構成としたことを特徴とする、光学ヘッド。
【請求項２】前記当該画素に対して重ねて露光する各
列の対応する発光素子は、前記当該画素に対して同一の
光量で重ねて露光することを特徴とする、請求項１に記
載の光学ヘッド。
【請求項３】前記記憶手段は、発光素子と同一基板上
に形成されることを特徴とする、請求項１または請求項
２に記載の光学ヘッド。
【請求項４】前記記憶手段はＴＦＴで構成されること
を特徴とする、請求項１ないし請求項３に記載の光学ヘ
ッド。
【請求項５】前記記憶手段は、各列の発光素子と対応
して各列に配置され、画像データの転送、保持、発光素
子への出力を行う構成と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光学ヘッド。
【請求項６】前記像担持体上には発光素子で露光され
る画素と発光素子で露光されない画素とが前記副走査方
向に千鳥状に配置され、前記記憶手段は各列の発光素子
に画像データを出力する第１の記憶手段と、画像データ
を次段の第１の記憶手段に転送して発光素子に画像デー
タを出力しない第２の記憶手段で構成されることを特徴
とする、請求項５に記載の光学ヘッド。
【請求項７】前記発光素子が像担持体上に形成するス
ポット位置の副走査方向の間隔は、副走査方向の画素密
度の整数倍としたことを特徴とする、請求項６に記載の
光学ヘッド。
【請求項８】前記発光素子は、アクティブマトリック
ス方式の駆動回路で制御することを特徴とする、請求項
１ないし請求項７のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項９】前記発光素子の発光量制御をＰＷＭ制御
により行うことを特徴とする、請求項８に記載の光学ヘ
ッド。
【請求項１０】前記発光素子の発光量制御を強度変調
制御により行うことを特徴とする、請求項８に記載の光
学ヘッド。
【請求項１１】前記発光素子を有機ＥＬで構成したこ
とを特徴とする、請求項１ないし請求項１０のいずれか
に記載の光学ヘッド。
【請求項１２】像担持体の周囲に帯電手段、露光ヘッ
ド、現像手段、転写手段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、カラー画像形成を行うタンデム
方式の画像形成装置であって、前記露光ヘッドは、像担
持体の主走査方向に配置されたラインが像担持体の副走
査方向に複数列設けて発光素子を２次元的に千鳥状に配
列された発光素子と、画像データを記憶して前記発光素
子に出力する記憶手段とを有し、当該発光素子と記憶手
段とを載置した光学ヘッドで構成され、各発光素子で像
担持体上の画素を露光してから像担持体を移動し、前記
画素に対して次列の１ラインの発光素子で重ねて露光
し、同様にして像担持体を移動し順次前記画素に対して
各列の１ラインの発光素子で多重露光を行い、かつ、階
調出力で画素を露光可能な構成としたことを特徴とする
画像形成装置。
【請求項１３】前記光学ヘッドとして、請求項２ない
し請求項１１のいずれかに記載の光学ヘッドを用いたこ
とを特徴とする、請求項１３に記載の画像形成装置。