JP2005181529A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のライン状発光素子アレイからなる露光ヘッドを用いてカラー画像を露光する装置において、副走査方向に並設するライン状発光素子アレイの数を比較的少くして、筋ムラの発生を防止する。
【解決手段】 シアン発色用面状赤色発光素子アレイ６Ｒと、マゼンタ発色用面状緑色発光素子アレイ６Ｇと、イエロー発色用面状青色発光素子アレイ６Ｂとからなる露光ヘッド１を備え、該露光ヘッド１とカラー感光体40とを副走査手段50により副走査方向に相対移動させて該感光体40に２次元カラー画像を露光する露光装置５において、副走査に伴ってカラー感光体40の同一部分を露光するライン状発光素子アレイの行数を、発光素子アレイ６Ｒ、６Ｇ、６ＢについてそれぞれＮc、Ｎm、Ｎyとしたとき、Ｎy＜ＮmかつＮc≦Ｎmに設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は露光装置に関し、特に詳細には、面状発光素子アレイからなる露光ヘッドを用いて、カラー感光体に２次元画像を露光する露光装置に関するものである。

従来、主走査方向に所定ピッチで並設された複数の発光素子からなるライン状発光素子アレイが、前記主走査方向と略直交する副走査方向に複数並設されてなる面状発光素子アレイを用い、該アレイの発光素子から発せられた光により感光体を露光する露光ヘッドが公知となっている。そして最近では、上記発光素子として有機ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス）素子を用いてなる露光ヘッドも種々提案されている。

また、例えば特許文献１に示されるように、上記面状発光素子アレイからなる露光ヘッドと感光体とを相対的に移動させて副走査を行い、副走査に伴ってＮ個のライン状発光素子アレイにより感光体の同一部分をＮ回露光して、該感光体に２次元画像を記録する露光装置も知られている。このように感光体の同一部分を多重露光すれば、露光量のダイナミックレンジをより高く確保して、高階調の画像を記録可能となる。なおこの特許文献１には、その種の露光装置において、ライン状発光素子アレイとしてそれぞれ赤色、緑色および青色の光を発するものを用いて、カラー感光体にカラー画像を露光することも記載されている。
特開２００１−３５６４２２号公報

上記面状発光素子アレイからなる露光ヘッドを用いる露光装置においては、高精細な画像を露光する上で、複数の発光素子の発光特性が均一になっていることが望まれる。特に、主走査方向に並ぶ複数の発光素子の発光量が不揃いになっていると、例えばそれらが同じ画像信号に基づいて駆動されたとき、各発光素子による露光量に差が生じるので、記録画像において濃度ムラが発生する。この濃度ムラは、副走査に伴って副走査方向に筋状に延びるので、一般に「筋ムラ」と称されている。

先に述べたように、感光体の同一部分をＮ回多重露光する露光装置においては、複数の発光素子からの光を重ね合わせることにより、主走査方向に亘る発光量の不揃いが均一化されるため、上述の筋ムラ発生を抑える効果も得られる。しかし従来の露光装置においては、そのような多重露光を行う構成を適用しても、特にシアンやマゼンタの部分に筋ムラが発生しやすく、それらを良好に抑えるためには、非常に多数の発光素子アレイを副走査方向に並設する必要があるという問題が認められていた。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、複数のライン状発光素子アレイからなる露光ヘッドを用いてカラー画像を露光する装置において、副走査方向に並設するライン状発光素子アレイの数を比較的少くして、筋ムラ発生を防止することを目的とする。

本発明による第１の露光装置は、
それぞれシアン、マゼンタおよびイエローに発色する第１感光材料、第２感光材料および第３感光材料を含むカラー感光体を露光する露光装置であって、
前記第１感光材料を感光させる光を発する第１発光素子が主走査方向に所定ピッチで複数並設されてなる第１ライン状発光素子アレイ、前記第２感光材料を感光させる光を発する第２発光素子が主走査方向に所定ピッチで複数並設されてなる第２ライン状発光素子アレイ、および前記第３感光材料を感光させる光を発する第３発光素子が主走査方向に所定ピッチで複数並設されてなる第３ライン状発光素子アレイが、それぞれ前記主走査方向と略直交する副走査方向に複数並設されてなる面状発光素子アレイから構成された露光ヘッドと、
この露光ヘッドとカラー感光体とを、前記副走査方向に相対的に移動させる副走査手段とを備え、
副走査に伴って、前記第１、第２、および第３ライン状発光素子アレイによりそれぞれ、前記カラー感光体の同一部分を複数回露光して、該カラー感光体に２次元カラー画像を露光する露光装置において、
前記カラー感光体の同一部分を露光するライン状発光素子アレイの行数を、第１、第２、および第３ライン状発光素子アレイについてそれぞれＮc、Ｎm、Ｎyとしたとき、Ｎy＜ＮmかつＮc≦Ｎmとされていることを特徴とするものである。

なお上記構成を有する本発明による第１の露光装置において、特に好ましくはＮy＜Ｎcとされる。

さらに本発明による第１の露光装置において、特に好ましくは６．２５≦Ｎm／Ｎyおよび／または２．７８≦Ｎc／Ｎyとされる。

一方、本発明による第２の露光装置は、
それぞれシアン、マゼンタおよびイエローに発色する第１感光材料、第２感光材料および第３感光材料を含むカラー感光体を露光する露光装置であって、
前記第１感光材料を感光させる光を発する第１発光素子が主走査方向に所定ピッチで複数並設されてなる第１ライン状発光素子アレイ、前記第２感光材料を感光させる光を発する第２発光素子が主走査方向に所定ピッチで複数並設されてなる第２ライン状発光素子アレイ、および前記第３感光材料を感光させる光を発する第３発光素子が主走査方向に所定ピッチで複数並設されてなる第３ライン状発光素子アレイが、それぞれ前記主走査方向と略直交する副走査方向に複数並設されてなる面状発光素子アレイから構成された露光ヘッドと、
この露光ヘッドとカラー感光体とを、前記副走査方向に相対的に移動させる副走査手段とを備え、
副走査に伴って、前記第１、第２、および第３ライン状発光素子アレイによりそれぞれ、前記カラー感光体の同一部分を複数回露光して、該カラー感光体に２次元カラー画像を露光する露光装置において、
前記カラー感光体の同一部分を露光するライン状発光素子アレイの行数を、第１、第２、および第３ライン状発光素子アレイについてそれぞれＮc、Ｎm、Ｎyとし、前記第１、第２、および第３ライン状発光素子アレイにおける発光素子の光量バラツキをそれぞれσc、σm、σyとしたとき、
σc／Ｎc^1/2≦０．００４、σm／Ｎm^1/2≦０．００３、σy／Ｎy^1/2≦０．００９ となっていることを特徴とするものである。

なお、この本発明による第２の露光装置において、さらに望ましくは、σc／Ｎc^1/2≦０．００３、σm／Ｎm^1/2≦０．００２、σy／Ｎy^1/2≦０．００５ とされる。

また、本発明による第１および第２の露光装置において、ライン状発光素子アレイを構成する前記第１発光素子、第２発光素子および第３発光素子としては、それぞれ赤色、緑色および青色の光を発する素子を好適に用いることができる。そのような発光素子として、より具体的には、有機ＥＬ素子、ＬＥＤ（発光ダイオード）とアパーチャマスクを組み合わせてなる素子、液晶シャッタ素子、ＰＬＺＴ素子等が挙げられる。なお液晶シャッタ素子、ＰＬＺＴシャッタ素子は自発光素子ではなく、光源から発せられた光を液晶シャッタやＰＬＺＴシャッタで変調して出射させるものであるが、それらも他の自発光素子と同様に本発明の露光装置への適用が可能である。

また本発明は、前記第１感光材料、第２感光材料および第３感光材料として、ハロゲン化銀カラー感光材料を露光する露光装置に適用されることが好ましい。

感光材料が露光量Ｅを受けたときに発現する光学濃度Ｄは、近似的にＤ＝ｋＥ（ｋは感光材料の感度）と表すことができる。そこで、露光量Ｅが微小量ΔＥだけ変動したときの光学濃度Ｄの変化ΔＤ＝ｋΔＥとなり、濃度バラツキΔＤ／Ｄ＝ΔＥ／Ｅとなる。そして、Ｎ個の発光素子の間にある光量バラツキσ（＝ΔＥ／Ｅである）が存在しても、それらからの発光光によって感光体を多重露光すると、重ね合わせ効果で光量の多寡が相殺されて、露光量のバラツキが光量バラツキσの１／Ｎ^1/2 に抑えられる。したがって、濃度ムラとして検知される濃度バラツキΔＤ／Ｄは
ΔＤ／Ｄ＝ΔＥ／Ｅ＝σ／Ｎ^1/2・・・（１） となる。

副走査方向に並設したＮ個のライン状発光素子アレイにより感光体の同一部分をＮ回露光するようにした従来の露光装置においては、上記理由から前述の筋ムラ発生が抑制されるものであるが、先に述べた通り、ライン状発光素子アレイの並設数をかなり多くしないと、特にシアンやマゼンタの部分に筋ムラが発生しやすくなっていた。本発明者の研究によるとこの問題は、従来装置ではシアン発色用、マゼンタ発色用、イエロー発色用のライン状発光素子アレイを互いに同数設置していることに起因するものであることが判明した。以下、その点について詳しく説明する。

図４は、画像の濃度ムラに対する人間の視覚的検知感度の周波数依存性を示すグラフである。なおここでは、濃度ムラとして検知できるか否かの限界の濃度バラツキΔＤ／Ｄを縦軸に取り、それを横軸の空間周波数毎に示してある。つまり、このグラフの曲線が下にあるほど、より小さい濃度バラツキをムラとして検知できる、すなわち感度が高いということになる。

一般の銀塩写真カラー感光体等は、シアンに発色する感光材料、マゼンタに発色する感光材料、イエローに発色する感光材料を含んで構成されているが、この図４に示される通り、画像の濃度ムラに対する人間の視覚的検知感度はそれら各色に対して均等ではなく、感度が高い方からマゼンタ、シアン、イエローの順となっている。つまり、シアン、マゼンタ、イエローの各色毎に考えると、それぞれ最小で０．００３、０．００２、０．００５の濃度バラツキΔＤ／Ｄまで濃度ムラとして検知されることになる。

そこで、上述の重ね合わせ効果を得るために、各色発色用のライン状発光素子アレイを副走査方向にいずれもＮ個並設した場合、例えば、イエローの濃度ムラは検知されなくなっても、マゼンタの濃度ムラは検知されてしまう、といった問題が発生し得るのである。ライン状発光素子アレイの並設数Ｎを非常に多くすれば、マゼンタの濃度ムラも検知されなくなるが、そのようにすれば、例えばイエローの濃度ムラに対しては過剰な数のライン状発光素子アレイを並設していることになり、露光装置の不必要なコストアップを招く。

本発明は上記の知見に基づいて得られたものであり、本発明による第１の露光装置は、シアン発色用第１ライン状発光素子アレイ、マゼンタ発色用第２ライン状発光素子アレイ、およびイエロー発色用第３ライン状発光素子アレイそれぞれの副走査方向並設数Ｎc、ＮmおよびＮyをＮy＜ＮmかつＮc≦Ｎmと設定しているので、濃度ムラの感度が比較的高いマゼンタに対してはより多数（Ｎm個）のライン状発光素子アレイによって濃度ムラの発生を確実に防止し、その一方濃度ムラの感度が比較的低いイエローに対してはより少数（Ｎy個）のライン状発光素子アレイによって濃度ムラの発生を防止するとともに、該アレイを過剰に並設することによる不必要なコストアップを避けることができる。以上のことは、マゼンタとシアンとの間でも基本的に同様であるが、図４に示される通りマゼンタとシアン間の濃度ムラ検知感度差は比較的小さいので、Ｎc＝Ｎmに設定してもよいものとする。

また、本発明による第１の露光装置において特にＮy＜Ｎcとされた場合は、シアンとイエローとの間でも上記と同様に、より検知されやすいシアンの筋ムラを確実に抑制する一方、イエロー発色用ライン状発光素子アレイを過剰に並設することによる不必要なコストアップを避けることができる。

さらに、本発明による第１の露光装置において特に６．２５≦Ｎm／Ｎyとされた場合は、より検知されやすいマゼンタの筋ムラを確実に抑制する一方、イエロー発色用ライン状発光素子アレイを過剰に並設することによる不必要なコストアップを避けることができる、という効果がより確実なものとなる。すなわち前述の図４において、濃度ムラとして検知される限界の濃度バラツキΔＤ／Ｄを、マゼンタ、イエローについてそれぞれΔＤ／Ｄm、ΔＤ／Ｄyとすると、（ΔＤ／Ｄy）／（ΔＤ／Ｄm）≒０．００５／０．００２＝２．５となる。したがって前記（１）式に基づくと、２．５≦（Ｎm／Ｎy）^1/2となっていれば、つまり６．２５≦Ｎm／Ｎyとなっていれば、上記効果がより確実に得られるようになる。

同様に、本発明による第１の露光装置において特に２．７８≦Ｎc／Ｎyとされた場合は、より検知されやすいシアンの筋ムラを確実に抑制する一方、イエロー発色用ライン状発光素子アレイを過剰に並設することによる不必要なコストアップを避けることができる、という効果がより確実なものとなる。すなわち前述の図４において、濃度ムラとして検知される限界の濃度バラツキΔＤ／Ｄを、シアン、イエローについてそれぞれΔＤ／Ｄc、ΔＤ／Ｄyとすると、（ΔＤ／Ｄy）／（ΔＤ／Ｄc）≒０．００５／０．００３＝５／３となる。したがって前記（１）式に基づくと、５／３≦（Ｎm／Ｎy）^1/2となっていれば、つまり（５／３）²＝２．７８≦Ｎc／Ｎyとなっていれば、上記効果がより確実に得られるようになる。

なお上記の図４は、ほぼどのような条件下でも濃度ムラを検知できないという、超高画質を達成するための特性を示したものであるが、一般ユーザー用の画像においては、目を凝らして良く見れば濃度ムラが検知できるというレベルの画質でも十分であることが多く、そのような画質の場合、前記限界の濃度バラツキΔＤ／Ｄは約１．５倍程度大きくなる。つまりその場合の限界の濃度バラツキΔＤ／Ｄは、シアン、マゼンタ、イエローについてそれぞれ、０．００４、０．００３、０．００９程度となる。

本発明による第２の露光装置は、上記の知見および前記（１）式に基づき、発生する濃度バラツキΔＤ／Ｄを、シアン、マゼンタ、イエロー毎にそれぞれ濃度ムラが検知できる限界の値よりも小さくしておくものである。つまり、σc／Ｎc^1/2≦０．００４、σm／Ｎm^1/2≦０．００３、σy／Ｎy^1/2≦０．００９としておくことにより、各色の筋ムラ発生が、良く観察しなければ検知されない程度まで抑えられるようになる。

なお、上記限界の濃度バラツキΔＤ／Ｄをさらに厳しくして図４に示される値を適用すれば、つまりσc／Ｎc^1/2≦０．００３、σm／Ｎm^1/2≦０．００２、σy／Ｎy^1/2≦０．００５とすれば、ほぼどのような条件下でも筋ムラが検知されることのない超高画質を実現可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態による露光装置５の側面形状を示すものである。図示の通りこの露光装置５は露光ヘッド１を有し、この露光ヘッド１は、透明基板10と、この透明基板10の上に蒸着により形成された多数の有機ＥＬ素子20と、該有機ＥＬ素子20の発光光による像をカラー感光体40上に結像させる等倍結像光学系としての屈折率分布型レンズアレイ30（30Ｒ，30Ｇ，30Ｂ）と、上記透明基板10や屈折率分布型レンズアレイ30を支持する支持体50とを備えている。

そして露光装置５は、上記露光ヘッド１に加えて、カラー感光体40を矢印Ｙで示す副走査方向に定速搬送する例えばニップローラ等からなる副走査手段51を備えて構成されている。

上記有機ＥＬ素子20は、ガラス等からなる透明基板10上に、透明陽極21、発光層を含んで１画素単位にパターニングされた有機化合物層22、および金属陰極23が順次蒸着により積層されて形成されてなるものである。この有機ＥＬ素子20を構成する要素は、例えばステンレス製の缶等からなる封止部材25内に配置されている。つまり、この封止部材25の縁部と透明基板10とが接着され、乾燥窒素ガスが充填された封止部材25内に有機ＥＬ素子20が封止されている。

上記構成の有機ＥＬ素子20において、透明陽極21と金属陰極23との間に所定電圧が印加されると、有機化合物層22に含まれる発光層が発光し、発光光が透明陽極21および透明基板10を介して取り出される。このような有機ＥＬ素子20は、波長安定性に優れる特性がある。なお、有機ＥＬ素子20の配列状態については、後に詳しく説明する。

ここで透明陽極21は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光の波長領域において、少なくとも５０パーセント以上、好ましくは７０パーセント以上の光透過率を有するものが好ましい。透明陽極21の材料としては、酸化錫、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム等、透明電極材料として従来公知の化合物を適宜用いることができるが、その他、金や白金など仕事関数が大きい金属からなる薄膜を用いてもよい。また、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールまたはこれらの誘導体などの有機化合物を用いることもできる。なお、沢田豊監修「透明導電膜の新展開」シーエムシー社刊（１９９９年）には、透明導電膜について詳細な記載があり、そこに示されているものを本発明に適用することも可能である。また透明陽極21は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などによって透明基板10上に形成することができる。

一方、有機化合物層22は、発光層のみからなる単層構造であってもよいし、発光層の他に、ホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、電子輸送層等のその他の層を適宜有する積層構造であってもよい。有機化合物層22および電極の具体的な層構成としては、陽極／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／陰極とする構成や、陽極／発光層／電子輸送層／陰極、陽極／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／陰極とする構成等が挙げられる。また、発光層、ホール輸送層、ホール注入層、電子注入層は、それぞれ複数設けられてもよい。

金属陰極23は、仕事関数の低いＬｉ、Ｋなどのアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａなどのアルカリ土類金属、およびこれらの金属とＡｇやＡｌなどとの合金や混合物等の金属材料から形成されるのが好ましい。陰極における保存安定性と電子注入性とを両立させるために、上記材料で形成した電極を、仕事関数が大きく導電性の高いＡｇ、Ａｌ、Ａｕなどで更に被覆してもよい。なお、金属陰極23も透明陽極21と同様に、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法などの公知の方法で形成することができる。

次に、有機ＥＬ素子20の配列状態について詳しく説明する。図２は、露光ヘッド１における透明陽極21および金属陰極23の配置状態を示すものであり、また図３はそれらの配置状態を拡大して示すものである。図示のように透明陽極21は、ほぼ副走査方向に長く延びる所定形状にパターニングされて、この方向に配列される有機ＥＬ素子20についての共通電極とされている。本例ではこれらの透明陽極21が、主走査方向に２６０×３０＝７８００本並べて配設されている。他方、金属陰極23は、主走査方向に直線状に延びる形状を有するもので、この方向に配列される有機ＥＬ素子20についての共通電極とされている。本例ではこれらの金属陰極23が、副走査方向に１２８本並べて配設されている。

上記透明陽極21および金属陰極23はそれぞれ、いわゆるコラム(列)電極、ロウ(行)電極とされており、図１に示す駆動回路80により、画像信号に応じて選択された透明陽極21と、線順次駆動される金属陰極23との間に所定の電圧が印加される。すると、電圧印加している透明陽極21と金属陰極23との交差部分に積層されている有機化合物層22に含まれる発光層が発光し、この発光光が透明基板10側から取り出される。つまり本実施形態では、透明陽極21と金属陰極23との交差部分単位で１つの有機ＥＬ素子20が構成されており、該有機ＥＬ素子20が複数主走査方向に所定ピッチで配設されてライン状発光素子アレイが構成され、そしてこのライン状発光素子アレイが副走査方向に複数配設されて面状発光素子アレイが構成されている。

なお本実施形態では、上述の通り、いわゆるパッシブマトリクス(passive matrix)駆動方式を採用しており、その駆動は適宜公知の方法によって行えばよいものであるから、それについての詳しい説明は省略する。また、このようなパッシブマトリクス駆動方式に限らず、TFT(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子を用いたアクティブマトリクス(active matrix)」駆動方式を採用することも可能である。

本実施形態においてカラー感光体40としては、シアンに発色する第１感光材料を含む層、マゼンタに発色する第２感光材料を含む層、およびイエローに発色する第３感光材料を含む層を有するハロゲン化銀カラーペーパーが用いられており、露光ヘッド１は、このカラー感光体40にフルカラー画像の潜像を露光可能に形成されている。以下、そのための構成を詳しく説明する。

有機ＥＬ素子20はより詳しくは、有機化合物層22に含まれる発光層の組成に応じて赤色光を発するもの、緑色光を発するもの、および青色光を発するものからなり、以下、それらを区別して説明する場合は各々、有機ＥＬ素子20Ｒ、有機ＥＬ素子20Ｇ、および有機ＥＬ素子20Ｂと称することとする。ここで、上記カラー感光体40の第１感光材料は有機ＥＬ素子20Ｒから発せられた赤色光に感光してシアンに発色し、第２感光材料は有機ＥＬ素子20Ｇから発せられた緑色光に感光してマゼンタに発色し、そして第３感光材料は有機ＥＬ素子20Ｂから発せられた青色光に感光してイエローに発色する。

有機ＥＬ素子20Ｒは、図２に示すＲ領域に配置されており、主走査方向に並ぶ７８００個で１つのライン状赤色発光素子アレイが構成され、そしてこのライン状赤色発光素子アレイが副走査方向に３２個並設されて面状赤色発光素子アレイ６Ｒが構成されている。

有機ＥＬ素子20Ｇは、図２に示すＧ領域に配置されており、主走査方向に並ぶ７８００個で１つのライン状緑色発光素子アレイが構成され、そしてこのライン状緑色発光素子アレイが副走査方向に６４個並設されて面状緑色発光素子アレイ６Ｇが構成されている。

有機ＥＬ素子20Ｂは、図２に示すＢ領域に配置されており、主走査方向に並ぶ７８００個で１つのライン状青色発光素子アレイが構成され、そしてこのライン状青色発光素子アレイが副走査方向に３２個並設されて面状青色発光素子アレイ６Ｂが構成されている。

なお図１では、面状赤色発光素子アレイ６Ｒ、面状緑色発光素子アレイ６Ｇおよび面状青色発光素子アレイ６Ｂを構成する各ライン状発光素子アレイの個数は便宜的にそれぞれ６個として示してある。

ここで本実施形態では、図２に示したＲ、ＧおよびＢ領域を１枚のガラス基板上に形成して、Ｇ領域と、ＲおよびＢ領域の２領域を同時独立にパッシブマトリクス駆動するようにしている（デュアルスキャン）。そして、Ｇ領域の透明陽極駆動用に２６０ｃｈ（チャンネル）の陽極駆動ＩＣがカスケード接続で３０個直列に配置され、金属陰極駆動用に６４ｃｈの陰極駆動ＩＣが１個設けられている。またＲおよびＢ領域の透明陽極駆動用に２６０ｃｈの陽極駆動ＩＣがカスケード接続で３０個直列に配置され、金属陰極駆動用に６４ｃｈの陰極駆動ＩＣが１個設けられている。これら合計６２個のＩＣは、Ｒ、ＧおよびＢ領域が形成されている上記ガラス基板の周りを取り囲むように、ＣＯＦ（Chip on Flex）により配設されている。

図１に示す露光装置５において、カラー感光体40に画像露光する際には、露光ヘッド１の面状赤色発光素子アレイ６Ｒ、面状緑色発光素子アレイ６Ｇおよび面状青色発光素子アレイ６Ｂが、それぞれ前記駆動回路80により赤色画像データ、緑色画像データおよび青色画像データに基づいて駆動され、それとともに副走査手段51によってカラー感光体40が矢印Ｙで示す副走査方向に定速搬送される。

このとき、面状緑色発光素子アレイ６Ｇの６４個のライン状緑色発光素子アレイからの緑色光による像、面状赤色発光素子アレイ６Ｒの３２個のライン状赤色発光素子アレイからの赤色光による像、および面状青色発光素子アレイ６Ｂの３２個のライン状青色発光素子アレイからの青色光による像が、それぞれ屈折率分布型レンズアレイ30Ｇ，30Ｒ，30Ｂによってカラー感光体40上に等倍で結像される。それにより、６４個のライン状緑色発光素子アレイからの緑色光で露光された部分が、次いで３２個のライン状赤色発光素子アレイからの赤色光で露光され、さらに３２個のライン状青色発光素子アレイからの青色光で露光される。そして、このようにして形成されるフルカラーの主走査ラインが、カラー感光体40の搬送に伴って副走査方向に順次並んで形成され、カラー感光体40に２次元フルカラー画像の潜像が露光、記録される。この潜像は図示しない公知の現像手段によって現像処理され、顕像化される。

なお、上記屈折率分布型レンズアレイ30Ｒとしては、例えばセルフォックレンズ（登録商標）からなる屈折率分布型レンズを、１つの有機ＥＬ素子20Ｒに対して１個ずつ配してなるもの等を用いることができる。他の屈折率分布型レンズアレイ30Ｇ，30Ｂも同様である。

面状赤色発光素子アレイ６Ｒ、面状緑色発光素子アレイ６Ｇおよび面状青色発光素子アレイ６Ｂの各有機ＥＬ素子20Ｒ、20Ｇおよび20Ｂは、パルス状に発光するように駆動され、例えばそのパルス幅を制御する等により、各画素毎に階調を出して、カラー感光体40に連続調画像を露光可能となる。そしてカラー感光体40の同一部分が、面状緑色発光素子アレイ６Ｇによって６４回、面状赤色発光素子アレイ６Ｒによって３２回、面状青色発光素子アレイ６Ｂによって３２回と、合計１２８回多重露光されるので、露光量のダイナミックレンジを大きく確保して、高階調の画像を記録可能となる。

また上記の多重露光を行う場合は、副走査方向に並ぶ複数の有機ＥＬ素子20Ｒ、20Ｇおよび20Ｂからの光を重ね合わせることにより、並設された有機ＥＬ素子20Ｒ、20Ｇおよび20Ｂの主走査方向に亘る発光量の不揃いが均一化されるため、前述した筋ムラ発生を抑える効果も得られる。

本実施形態においては、面状赤色発光素子アレイ６Ｒを構成してシアンを発色させるライン状赤色発光素子アレイの並設数Ｎc＝３２、面状緑色発光素子アレイ６Ｇを構成してマゼンタを発色させるライン状緑色発光素子アレイの並設数Ｎm＝６４、面状青色発光素子アレイ６Ｂを構成してイエローを発色させるライン状青色発光素子アレイの並設数Ｎy＝３２である。したがって本実施形態においては、先に述べたＮy＜ＮmかつＮc≦Ｎmの関係が満足されている。そこで、マゼンタやシアンの筋ムラ発生が効果的に防止される一方、筋ムラが比較的発生し難いイエローを発色させるライン状青色発光素子アレイを過剰に設けて不必要なコストアップを招くことも回避されている。その詳しい理由は、先に述べた通りである。

また本実施形態において、上記ライン状赤色発光素子アレイの光量バラツキＮc、ライン状緑色発光素子アレイの光量バラツキＮm、およびライン状青色発光素子アレイにおける発光素子の光量バラツキＮyはともに２％（０．０２）である。したがって、σc／Ｎc^1/2＝０．０２／３２^1/2＝０．００３５、σm／Ｎm^1/2＝０．０２／６４^1/2＝０．００２５、σy／Ｎy^1/2＝０．０２／３２^1/2＝０．００３５であり、これは前述したσc／Ｎc^1/2≦０．００４、σm／Ｎm^1/2≦０．００３、σy／Ｎy^1/2≦０．００９の関係を満足しており、そのためマゼンタ、シアンおよびイエロー全ての筋ムラが、目を凝らして良く見なければ検知できない程度まで抑制されることになる。

また本実施形態では、前述した通り、Ｇ領域と、ＲおよびＢ領域の２領域を同時独立にパッシブマトリクス駆動している。こうすることにより、Ｒ、ＧおよびＢ領域を全て１つの単純マトリクスとして駆動する場合には各発光素子の駆動デューティが１／１２８となるのに対し、本実施形態ではそれが１／６４となるので、各発光素子のピーク発光強度を１／２に低減可能となり、信頼性向上の効果が得られる。

ただし、Ｒ領域、Ｇ領域およびＢ領域を１枚の基板上に形成することは必ずしも必要ではなく、Ｒ、Ｂ領域を１枚の基板に形成するとともに別の基板にＧ領域を形成したり、Ｒ領域、Ｇ領域およびＢ領域をそれぞれ個別の基板に形成して複数のユニットを構成し、それらのユニットを組み合わせて使用しても構わない。

また、Ｒ領域、Ｇ領域およびＢ領域の分け方も本実施形態におけるものに限らず、その他例えば、６４個のライン状緑色発光素子アレイと１６個のライン状赤色発光素子アレイとで１つの領域を形成し、残りの１６個のライン状赤色発光素子と３２個のライン状青色発光素子とで１つの領域を形成するようなことも可能である。

さらに、陽極および陰極駆動用ＩＣの構成も本実施形態におけるものに限らず、前述のように６４ｃｈの陰極駆動ＩＣを２個設ける代わりに、それらと同等の機能を有する１２８ｃｈのデュアルスキャン陰極駆動ＩＣを１個設けてもよいし、また２６０ｃｈの陽極駆動ＩＣを６０個設ける代わりに、５２０ｃｈの陽極駆動ＩＣを３０個設けるようにしてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態による露光装置について説明する。本実施形態の露光装置は、先に説明した第１の実施形態と比べると、シアンを発色させるライン状赤色発光素子アレイの並設数Ｎc、マゼンタを発色させるライン状緑色発光素子アレイの並設数Ｎm、およびイエローを発色させるライン状青色発光素子アレイの並設数Ｎyが異なり、その他の点は第１実施形態と基本的に同様に形成されたものである。

すなわち本実施形態では、Ｎc＝６４、Ｎm＝１００、Ｎy＝１６とされており、これも前述の条件、Ｎy＜ＮmかつＮc≦Ｎmを満足している。そこで本例でも、マゼンタやシアンの筋ムラ発生が効果的に防止される一方、筋ムラが比較的発生し難いイエローを発色させるライン状青色発光素子アレイを過剰に設けて不必要なコストアップを招くことを回避できる。

また本実施形態では、Ｎy＜Ｎcとされているので、シアンとイエローとの間でも上記と同様に、より検知されやすいシアンの筋ムラを確実に抑制する一方、ライン状青色発光素子アレイを過剰に設けて不必要なコストアップを招くことを回避できる。

また実施形態では、特にＮm／Ｎy＝６．２５でかつＮc／Ｎy＝４≧２．７８となっているので、より検知されやすいマゼンタの筋ムラを確実に抑制する一方、イエロー発色用ライン状発光素子アレイを過剰に並設することによる不必要なコストアップを避けることができる、という効果がより確実なものとなる。その理由は、先に図４を参照して説明した通りである。

また本実施形態において、ライン状赤色発光素子アレイの光量バラツキＮc、ライン状緑色発光素子アレイの光量バラツキＮm、およびライン状青色発光素子アレイにおける発光素子の光量バラツキＮyは、第１実施形態におけるのと同様、ともに２％（０．０２）である。したがって、σc／Ｎc^1/2＝０．０２／６４^1/2＝０．００２５、σm／Ｎm^1/2＝０．０２／１００^1/2＝０．００２、σy／Ｎy^1/2＝０．０２／１６^1/2＝０．００５であり、これは前述したσc／Ｎc^1/2≦０．００４、σm／Ｎm^1/2≦０．００３、σy／Ｎy^1/2≦０．００９の関係を満足している。そのためマゼンタ、シアンおよびイエロー全ての筋ムラが、ほぼどのような条件下でも検知できない程度まで抑制され、超高画質のカラー画像を露光可能となる。

なお、前記透明陽極21および金属陰極23は、図３に示すように双方とも直線状に形成する他、図５に示すように金属陰極23を折れ曲がった形状として、有機ＥＬ素子20を千鳥格子状に配置することもできる。その場合は、１本の金属陰極23で２行のライン状発光素子アレイを構成することができるので、１つのライン状発光素子アレイ毎に１本の金属陰極を割り当てる場合と比べて、駆動回路および制御回路の構成をより単純化することができる。本発明は、そのような構成を採用する露光装置に対しても同様に適用可能である。ただしその場合は、副走査方向にライン状発光素子アレイがＮ本形成されていても、感光体の同一部分を露光するライン状発光素子アレイの行数はＮ／２となる。

また上記実施形態の露光装置は、赤色光、緑色光および青色光によってそれぞれシアン、マゼンタおよびイエローを発色させるように構成されているが、その他の波長領域の光、例えば赤外域の３波長の光等でそれぞれシアン、マゼンタおよびイエローを発色させることも可能であり、本発明はそのように構成された露光装置に適用することも勿論可能である。

また面状発光素子アレイは、有機ＥＬ素子以外の発光素子を採用して構成することも勿論可能であり、先に説明したＬＥＤとアパーチャマスクを組み合わせてなる素子、液晶シャッタ素子、ＰＬＺＴ素子等が適宜採用可能である。

本発明の一実施形態による露光装置の側面図 上記露光ヘッドの概略平面図 上記露光ヘッドの電極の配置状態を示す平面図 濃度ムラに対する人間の視覚的検知感度の周波数依存性を示すグラフ 面状発光素子アレイにおける電極形状の他の例を示す平面図

符号の説明

１ 露光ヘッド
５ 露光装置
６Ｒ 面状赤色発光素子アレイ
６Ｇ 面状緑色発光素子アレイ
６Ｂ 面状青色発光素子アレイ
10 透明基板
20Ｒ 赤色有機ＥＬ素子
20Ｇ 緑色有機ＥＬ素子
20Ｂ 青色有機ＥＬ素子
30Ｒ，30Ｇ，30Ｂ 屈折率分布型レンズアレイ
40 カラー感光体
51 副走査手段

Claims (8)

1. それぞれシアン、マゼンタおよびイエローに発色する第１感光材料、第２感光材料および第３感光材料を含むカラー感光体を露光する露光装置であって、
   前記第１感光材料を感光させる光を発する第１発光素子が主走査方向に所定ピッチで複数並設されてなる第１ライン状発光素子アレイ、前記第２感光材料を感光させる光を発する第２発光素子が主走査方向に所定ピッチで複数並設されてなる第２ライン状発光素子アレイ、および前記第３感光材料を感光させる光を発する第３発光素子が主走査方向に所定ピッチで複数並設されてなる第３ライン状発光素子アレイが、それぞれ前記主走査方向と略直交する副走査方向に複数並設されてなる面状発光素子アレイから構成された露光ヘッドと、
   この露光ヘッドとカラー感光体とを、前記副走査方向に相対的に移動させる副走査手段とを備え、
   副走査に伴って、前記第１、第２、および第３ライン状発光素子アレイによりそれぞれ、前記カラー感光体の同一部分を複数回露光して、該カラー感光体に２次元カラー画像を露光する露光装置において、
   前記カラー感光体の同一部分を露光するライン状発光素子アレイの行数を、第１、第２、および第３ライン状発光素子アレイについてそれぞれＮc、Ｎm、Ｎyとしたとき、Ｎy＜ＮmかつＮc≦Ｎmとされていることを特徴とする露光装置。
2. Ｎy＜Ｎcであることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
3. ６．２５≦Ｎm／Ｎyおよび／または２．７８≦Ｎc／Ｎyであることを特徴とする請求項１または２記載の露光装置。
4. それぞれシアン、マゼンタおよびイエローに発色する第１感光材料、第２感光材料および第３感光材料を含むカラー感光体を露光する露光装置であって、
   前記第１感光材料を感光させる光を発する第１発光素子が主走査方向に所定ピッチで複数並設されてなる第１ライン状発光素子アレイ、前記第２感光材料を感光させる光を発する第２発光素子が主走査方向に所定ピッチで複数並設されてなる第２ライン状発光素子アレイ、および前記第３感光材料を感光させる光を発する第３発光素子が主走査方向に所定ピッチで複数並設されてなる第３ライン状発光素子アレイが、それぞれ前記主走査方向と略直交する副走査方向に複数並設されてなる面状発光素子アレイから構成された露光ヘッドと、
   この露光ヘッドとカラー感光体とを、前記副走査方向に相対的に移動させる副走査手段とを備え、
   副走査に伴って、前記第１、第２、および第３ライン状発光素子アレイによりそれぞれ、前記カラー感光体の同一部分を複数回露光して、該カラー感光体に２次元カラー画像を露光する露光装置において、
   前記カラー感光体の同一部分を露光するライン状発光素子アレイの行数を、第１、第２、および第３ライン状発光素子アレイについてそれぞれＮc、Ｎm、Ｎyとし、前記第１、第２、および第３ライン状発光素子アレイにおける発光素子の光量バラツキをそれぞれσc、σm、σyとしたとき、
   σc／Ｎc^1/2≦０．００４、σm／Ｎm^1/2≦０．００３、σy／Ｎy^1/2≦０．００９ であることを特徴とする露光装置。
5. σc／Ｎc^1/2≦０．００３、σm／Ｎm^1/2≦０．００２、σy／Ｎy^1/2≦０．００５ であることを特徴とする請求項４記載の露光装置。
6. 前記第１発光素子、第２発光素子および第３発光素子が、それぞれ赤色、緑色および青色の光を発するものであることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の露光装置。
7. 前記第１発光素子、第２発光素子および第３発光素子が有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の露光装置。
8. 前記第１感光材料、第２感光材料および第３感光材料が、ハロゲン化銀カラー感光材料であることを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の露光装置。

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