JP2007062019A

JP2007062019A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2007062019A
Application number: JP2005247122A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Kawano; 裕三川野; Kohei Suyama; 宏平須山; Kazuo Nishimura; 和夫西村; Megumi Sakagami; 恵坂上; Tetsuro Nakamura; 哲朗中村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-08-29
Filing date: 2005-08-29
Publication date: 2007-03-15
Also published as: US20070046765A1

Abstract

【課題】形成されるトナー像に歪みが発生しないようにし、低コストで高画質の画像形成装置を得ること。
【解決手段】所定数の発光素子を主走査方向に列状に配置した発光素子ブロックを、主走査方向に一列に複数組配置した発光素子アレイを有する光記録ヘッドと、前記光記録ヘッドからの光により感光する感光体と、を備えた画像形成装置において、前記発光素子ブロック内の発光タイミングが遅い発光素子を、発光タイミングが早い発光素子に対して、発光タイミングに応じて前記感光体の副走査移動方向の下流側にずらして配置した。
【選択図】図６

Description

本発明は、発光源として発光素子アレイを有する光記録ヘッドを用いる画像形成装置に関するものである。

近年、カラー画像を形成する画像形成装置が広く実用化されてきている。特に、画像担持体としての感光体を複数有するカラー画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という。）が、その画像形成の生産性の利点から、従来の、複数回転（たとえば４回転）で１コピーを得る方式の画像形成装置と平行して実用化されてきている。

図１６は、感光体を複数有する従来の画像形成装置の概略構成を示す図である。従来の画像形成装置は、４つの感光体１０１〜１０４と、これらに跨って延在する転写ユニット１０５とを備えている。それぞれの感光体１０１〜１０４の周囲には、帯電装置１０６〜１０９、光記録ヘッドとしての露光装置１１０〜１１３、現像装置１１４〜１１７及び感光体クリーニング装置１１８〜１２１が配置されている。

現像剤格納部１２２〜１２５は、それぞれ現像装置１１４〜１１７に対応する色のトナーを格納しており、格納されているトナーは、記録紙１２８に記録される画像の濃度が略一定となるように、各現像装置１１４〜１１７へ補給される。

転写ユニット１０５は、ベルト状転写体１２６と、ベルト状転写体１２６を回転移動させるための駆動ローラ１２７と、ベルト状転写体１２６に記録紙１２８を押圧する押圧ローラ１２９と、駆動ローラ１２７の反対側に位置し、押圧ローラ１２９の押圧力を受ける支持ローラ１３０と、ベルト状転写体１２６に張力を与え、ベルト状転写体１２６と感光体１０１〜１０４とを接触させる張力ローラ１３１とを備えている。

ベルト状転写体１２６は、トナー画像をその表面上に直接のせてから記録紙１２８に転写する、いわゆる中間転写体であるが、ベルト状転写体１２６は、ベルト上に記録紙１２８を吸着し、その記録紙１２８上にトナー画像をのせる、いわゆる記録紙搬送体としてもよい。

なお、転写ユニット１０５には、記録紙１２８に転写されずにベルト状転写体１２６の表面に残ったいわゆる残トナーをクリーニングするためのベルトクリーニング装置１３２が設けられている。

図１６に示すように、画像形成装置は、上記したほか、記録紙１２８を格納しておくための給紙カセット１３３、給紙カセット１３３から記録紙１２８を、支持ローラ１３０および押圧ローラ１２９からなる記録紙転写部１３４へ供給するための給紙ローラ１３５、ピックアップローラ１３６、レジストローラ１３７等からなる給紙部１３８や、記録紙１２８の表面に転写されたトナー像を定着させるための定着装置１３９等を備えている。

次に、光記録ヘッドとしての露光装置１１０〜１１３について説明する。

図１７は、露光装置１１０を拡大して示す一部破断斜視図である。露光装置１１１〜１１３については、露光装置１１０と同一構造であるので説明を省略する。

発光素子としての有機ＥＬ素子を一列に複数配置した発光素子アレイ１４０は、長尺のハウジング１４１内に保持されている。光記録ヘッドとしての露光装置１１０は、ハウジング１４１の両端に設けた位置決めピン１４２を、ハウジング１４１に対向する図示しない筐体の位置決め穴に挿入するとともに、ハウジング１４１の両端に設けたねじ挿入孔１４３にねじを通して筐体に固定することにより、筐体の所定位置に固定される。

露光装置１１０は、ガラス基板１４４上に形成された、発光素子アレイ１４０の複数の発光素子１５０を有しており、発光素子１５０は、同じガラス基板１４４上に形成された後述のＴＦＴ１５１（図１９参照）によりそれぞれ発光駆動される。レンズアレイとしての屈折率分布型ロッドレンズアレイ１４６は、発光素子１５０の前方に、複数の屈折率分布型ロッドレンズ１４７を俵積み状に配置して形成されている。

ハウジング１４１は、ガラス基板１４４の周囲を囲い、感光体１０１に面した側は、開放されている。屈折率分布型ロッドレンズ１４７を介して感光体１０１に発光素子１５０の光を照射する。ハウジング１４１のガラス基板１４４の端面と対向する面は、光吸収性の部材（塗料）で形成されている。

図１８は、露光装置１１０の副走査方向（感光体１０１の副走査移動方向）の面に沿う断面図である。露光装置１１０は、ハウジング１４１内の屈折率分布型ロッドレンズアレイ１４６の後面に面して取り付けられた発光素子アレイ１４０と、ハウジング１４１の背面から発光素子アレイ１４０を遮蔽する不透明なカバー１４８とを有している。

また、固定板ばね１４９により、ハウジング１４１の背面にカバー１４８を押圧し、ハウジング１４１内を光密に密閉する。すなわち、ガラス基板１４４は、固定板ばね１４９により、ハウジング１４１およびカバー１４８で光学的に密閉されている。固定板ばね１４９は、ハウジング１４１の長手方向の複数個所に係合されている。

露光装置１１０のハウジング１４１は不透明部材で形成され、その背面は不透明なカバー１４８により覆われているので、発光素子アレイ１４０の背面に入射する蛍光灯や太陽からの紫外線は、発光素子アレイ１４０の発光素子１５０へ達することはない。

図１９は、発光素子アレイ１４０の発光素子１５０近傍の構造を示す断面図である。発光素子アレイ１４０には、０．５ｍｍ厚のガラス基板１４４上に、発光素子１５０の発光を制御する厚さ５０ｎｍのポリシリコンからなるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１５１が、１列に配置された発光素子１５０の各々に対応して列外に設けられている。

ガラス基板１４４上には、ＴＦＴ１５１上のコンタクトホールを除いて厚さ１００ｎｍ程度のＳｉＯ₂からなる絶縁膜１５２が形成され、コンタクトホールを介してＴＦＴ１５１に接続するように、発光素子１５０の絶縁膜１５２上に、厚さ５０ｎｍのＩＴＯからなる陽極１５３が形成されている。

発光素子１５０の周囲の絶縁膜１５２上には、厚さ１２０ｎｍ程度のＳｉＯ₂からなる別の絶縁膜１５４が形成され、その上に、発光素子１５０に対応する穴１５５を形成した厚さ２μｍのポリイミドからなるバンク１５６が形成されている。

バンク１５６の穴１５５内に、陽極１５３側から順に、厚さ５０ｎｍの正孔注入層１５７、厚さ５０ｎｍの発光層１５８が成膜され、発光層１５８の上面と穴１５５の内面及びバンク１５６の外面を覆うように、厚さ１００ｎｍのＣａからなる陰極第一層１５９ａと、厚さ２００ｎｍのＡｌからなる陰極第二層１５９ｂとが順に成膜されている。

バンク１５６の上方を、厚さ１ｍｍ程度のカバーガラス１６１で覆い、ガラス基板１４４とカバーガラス１６１との間に窒素ガス等の不活性ガス１６０を封入する。以上説明したように、発光素子アレイ１４０の発光素子１５０が構成されている。発光素子１５０の発光は、ガラス基板１４４側に照射される。

図２０は、発光素子アレイの制御部の概略構成を示すブロック図である。ホストコンピュータ１６３は、印刷データを形成して画像形成装置の制御部１６４に送信する。画像形成装置の制御部１６４は、データ処理手段１６５と、記憶手段１６６〜１６９と、発光素子ラインヘッド（以下、「発光素子アレイ」という。）１６２、１７１、１７２、１７３とを有している。

発光素子アレイ１６２、１７１、１７２、１７３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、感光体表面にカラー画像を形成する。記憶手段１６６〜１６９は、各色の発光素子アレイ１６２、１７１、１７２、１７３に対応する画像データを記憶する。

データ処理手段１６５は、ホストコンピュータ１６３から送信された印刷データに基づいて、色分解、諧調処理、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１６５は、１ラインづつの画像データを各記憶手段１６６〜１６９に出力する。

図２１は、図２０に示すイエローの発光素子アレイ１６２の説明図である。発光素子アレイ１６２には、主走査方向であるＹ方向に複数個の発光素子が一列に配置されている。発光素子アレイ１６２は、主走査方向に一列に配置した１６２ａ〜１６２ｎの複数組の発光素子ブロックから構成されている。発光素子ブロック１６２ａ内には、１６２ａ１〜１６２ａ８の８個の発光素子が一列に配置されている。他の発光素子ブロック１６２ｂ〜１６２ｎ内にも、８個の発光素子が一列に配置されている。

図２２は、図２０に示すイエローの発光素子アレイ１６２の各発光素子の駆動手段の細部を示すブロック図である。

図２０に示す記憶手段１６６は、発光素子アレイ１６２に対して、画像データの転送及び保持を行っている。データ処理手段１６５は、１ラインづつの画像データを記憶手段１６６に出力する。記憶手段１６６から転送された画像データは、ドライバーＩＣ及びゲートコントローラにより、発光素子アレイ１６２の各発光素子１６２ａ１〜１６２ｎ８を発光させる。

各発光素子の発光タイミングは、各発光素子ブロック１６２ａ〜１６２ｎ内の発光素子の順番によって異なり、例えば、１６２ａ１〜１６２ｎ１は最初に同時に発光し、次のタイミングでは、１６２ａ２〜１６２ｎ２が同時に発光するようになっている。

次に、図２３を用いて、図２１及び図２２に示すように、一列に直線状に配置された発光素子によって形成される感光体上のトナー像について説明する。ここでは、説明を判りやすくするために、全ての素子を発光させた場合を例にして説明する。図２３の１ｄｏｔ目は、各発光素子ブロック１６２ａ〜１６２ｎ内で第一番目のタイミングで発光した発光素子１６２ａ１〜１６２ｎ１によって形成された感光体１上トナー像１７４ａ１〜１７４ｎ１を示している。

３ｄｏｔ目は、各発光素子ブロック１６２ａ〜１６２ｎ内で第三番目のタイミングまでに発光した発光素子１６２ａ１〜１６２ｎ３による感光体上トナー像１７４ａ１〜１７４ｎ３を示している。８ｄｏｔ目は、発光素子ブロック１６２ａ〜１６２ｎ内で第八番目（最後）のタイミングまでに発光した発光素子１６２ａ１〜１６２ｎ８による感光体上トナー像１７４ａ１〜１７４ｎ８を示している。

以上のようにして感光体上に露光された画像は、感光体上のトナー像出力として一直線状に配列されず、例えば、発光素子ブロック間の発光素子１６２ａ８と発光素子１６２ｂ１とによって形成されたトナー像である１７４ａ８と１７４ｂ１間に、段差をもったトナー像が形成される。

一直線状に配置された各発光素子によって、感光体上に形成されるトナー像を一直線状にするためには、全ての発光素子の発光タイミングを同時にしなければならない。
特開２００１−３６１９２４号公報

しかしながら、画像形成装置においては、各発光素子の駆動を独立させて行わなくてはならず、全ての発光素子の発光タイミングを同時にするには、現状では、ドライバーＩＣのコストが上がり、結果的に露光装置のコストが上がってしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、主走査方向に一列に配置した複数の発光素子により感光体上に画像を形成するときに、形成されるトナー像に歪みが発生しないようにし、低コストで高画質の画像形成装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、所定数の発光素子を主走査方向に列状に配置した発光素子ブロックを、主走査方向に一列に複数組配置した発光素子アレイを有する光記録ヘッドと、前記光記録ヘッドからの光により感光する感光体と、を備えた画像形成装置において、前記発光素子ブロック内の発光タイミングが遅い発光素子を、発光タイミングが早い発光素子に対して、発光タイミングに応じて前記感光体の副走査移動方向の下流側にずらして配置したことを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、感光体上のトナー像を一直線状に形成することができるので、トナー像に歪みが発生しない、低コストで高画質の画像形成装置が得られる。

請求項１記載の発明は、所定数の発光素子を主走査方向に列状に配置した発光素子ブロックを、主走査方向に一列に複数組配置した発光素子アレイを有する光記録ヘッドと、光記録ヘッドからの光により感光する感光体と、を備えた画像形成装置において、発光素子ブロック内の発光タイミングが遅い発光素子を、発光タイミングが早い発光素子に対して、発光タイミングに応じた距離だけ感光体の副走査移動方向の下流側にずらして配置したことを特徴とする画像形成装置であり、トナー像に歪みが発生せず、画像劣化を防止することができる。

請求項２記載の発明は、発光素子ブロックの一端部に配置した発光素子に対し、他端部側ほど感光体の副走査移動方向の下流側にずらして配置したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置であり、トナー像に歪みが発生せず、画像劣化を防止することができる。

請求項３記載の発明は、発光素子ブロックの両端部側に配置した発光素子に対し、ブロック中央部側に配置した発光素子を、感光体の副走査移動方向の下流側にずらして配置したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置であり、隣接する発光素子ブロック間の発光素子の発光タイミングが非常に近いので、発光素子ブロック間のトナー像の段差を小さくすることができ、より精度の高い一直線状のトナー像を得ることができる。

請求項４記載の発明は、発光素子ブロックの中央部側に配置した発光素子に対し、ブロック両端部側に配置した発光素子を、感光体の副走査移動方向の下流側にずらして配置したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置であり、隣接する発光素子ブロック間の発光素子の発光タイミングが非常に近いので、発光素子ブロック間のトナー像の段差を小さくすることができ、より精度の高い一直線状のトナー像を得ることができる。

請求項５記載の発明は、発光素子ブロック内の、発光タイミング順が隣り合う発光素子間の、感光体の副走査移動方向のずれ量を、主走査方向に隣り合う発光素子間ピッチを発光素子ブロック内の発光素子数で割った値としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置であり、発光素子の発光タイミングずれと感光体移動によるトナー像のずれ量を一致させることができ、画像劣化を防止することができる。

請求項６記載の発明は、発光素子ブロック内の、発光タイミング順が隣り合う発光素子間の、感光体の副走査移動方向のずれ量を、発光素子の発光タイミング間に感光体が副走査移動方向に移動する距離としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置であり、発光素子の発光タイミングずれと感光体移動によるトナー像のずれ量を一致させることができ、画像劣化を防止することができる。

請求項７記載の発明は、感光体が、複数の移動速度モードを有し、発光素子ブロック内の、発光タイミング順が隣り合う発光素子間の、感光体の副走査移動方向のずれ量を、発光素子の発光タイミング間に感光体が副走査移動方向に最も遅い移動速度モードで移動する距離としたことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置であり、画像形成装置の最高解像度モードのトナー像を歪のないものにすることができる。

請求項８記載の発明は、感光体が、複数の移動速度モードを有し、発光素子ブロック内の、発光タイミング順が隣り合う発光素子間の、感光体の副走査移動方向のずれ量を、発光素子の発光タイミング間に感光体が副走査移動方向に最も遅い移動速度モードと最も速い移動速度モードとの中間の移動速度モードで移動する距離としたことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置であり、標準解像度モードと最高解像度モードとの画像劣化差を最小限に抑えることができる。

請求項９記載の発明は、感光体が、複数の移動速度モードを有し、光記録ヘッドが、複数の移動速度モードに対応する複数の発光素子アレイを有することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置であり、それぞれの移動速度モードにおいて、歪のないトナー像を得ることができる。

請求項１０記載の発明は、発光素子アレイが、サインカーブ状に配置されていることを特徴とする請求項３又は４記載の画像形成装置であり、隣接する発光素子ブロック間の発光素子の発光タイミングが非常に近いので、発光素子ブロック間のトナー像の段差を小さくすることができ、より精度の高い一直線状のトナー像を得ることができる。

請求項１１記載の発明は、発光素子アレイからの光を感光体上に集光させるレンズアレイの主走査方向の中心線と発光素子アレイの中心線とを一致させていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置であり、レンズに対する発光素子の感光体副走査方向ずれを最小限に抑えることができ、画像劣化を防止することができる。

請求項１２記載の発明は、所定数の発光素子を主走査方向に列状に配置した発光素子ブロックを、主走査方向に一列に複数組配置した発光素子アレイを有する光記録ヘッドと、光記録ヘッドからの光により感光する感光体と、を備えた画像形成装置において、
複数組の発光素子ブロックのそれぞれ一端部の各発光素子が主走査方向の直線上に配置され、一端部の各発光素子以外は、各発光素子の発光タイミングずれに応じて、感光体の副走査移動方向にずらして配置したことを特徴とする画像形成装置であり、トナー像に歪みが発生せず、画像劣化を防止することができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。

（実施の形態１）
図１は、感光体を複数有する本発明の実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。実施の形態の画像形成装置は、４つの感光体１〜４と、これらに跨って延在する転写ユニット５を備えている。それぞれの感光体１〜４の周囲には、帯電装置６〜９、光記録ヘッドとしての露光装置１０〜１３、現像装置１４〜１７及び感光体クリーニング装置１８〜２１が配置されている。

現像剤格納部２２〜２５は、それぞれ現像装置１４〜１７に対応する色のトナーを格納しており、格納されているトナーは、用紙に記録される画像の濃度が略一定となるように、各現像装置１４〜１７へ補給される。

転写ユニット５は、ベルト状転写体２６と、ベルト状転写体２６を回転移動させるための駆動ローラ２７と、ベルト状転写体２６に記録紙２８を押圧する押圧ローラ２９と、駆動ローラ２７の反対側に位置し、押圧ローラ２９の押圧力を受ける支持ローラ３０と、ベルト状転写体２６に張力を与え、ベルト状転写体２６と感光体１〜４とを接触させる張力ローラ３１とを備えている。

ベルト状転写体２６は、トナー画像をその表面上に直接のせてから記録紙２８に転写する、いわゆる中間転写体であるが、ベルト状転写体２６は、ベルト上に記録紙を吸着し、その記録紙２８上にトナー画像をのせる、いわゆる記録紙搬送体としてもよい。

なお、転写ユニット５には、記録紙２８に転写されずにベルト状転写体２６の表面に残ったいわゆる残トナーをクリーニングするためのベルトクリーニング装置３２が設けられている。

図１に示すように、画像形成装置は、上記のほか、記録紙２８を格納しておくための給紙カセット３３、給紙カセット３３から記録紙２８を、支持ローラ３０及び押圧ローラ２９からなる記録紙転写部３４へ供給するための給紙ローラ３５、ピックアップローラ３６、レジストローラ３７等からなる給紙部３８や、記録紙２８の表面に転写されたトナー像を定着させるための定着装置３９等を備えている。

次に、画像形成の方法を、ベルト状転写体２６が中間転写体である場合について説明する。まず、感光体１が、帯電装置６により一様に帯電された後、露光装置１０により露光され、これにより感光体１に形成された静電潜像を単色のトナーにより現像する。静電潜像が可視化されたトナー像は、感光体１がベルト状転写体２６と接触する位置でベルト状転写体２６に転写される。

この第１のトナー像が感光体２と接触する位置に進むタイミングに合わせて、第1のトナー像と同様に、感光体２の表面に形成された他の色のトナー像が、第２のトナー像として第１のトナー像の上に重ねて転写される。以下、同様に、第３、第４のトナー像が重ねて転写され、４色の重ね画像が完成する。

このベルト状転写体２６の上に形成された重ね画像は、その後支持ローラ３０及び押圧ローラ２９からなる記録紙転写部３４において記録紙２８に一括転写され、定着装置３９により記録紙２８に定着されて、記録紙２８にカラー画像が形成される。

実施の形態１の画像形成装置が前記従来の画像形成装置と異なるのは、光記録ヘッドとしての露光装置１０〜１３の構成である。実施の形態１では、発光素子としての有機ＥＬ素子を感光体１の主走査方向に非直線状に配列した光記録ヘッドを用いる。発光素子アレイを用いた光記録ヘッドは、レーザ走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであり、感光体１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。

図２は、光記録ヘッドとしての露光装置１０を拡大して示す一部破断斜視図である。露光装置１１〜１３については、露光装置１０と同一構造であるので説明を省略する。

発光素子としての有機ＥＬ素子を一列に複数配置した発光素子アレイ４０は、長尺のハウジング４１内に保持されている。光記録ヘッドとしての露光装置１０は、ハウジング４１の両端に設けた位置決めピン４２を、ハウジング４１に対向する図示しない筐体の位置決め穴に挿入するとともに、ハウジング４１の両端に設けたねじ挿入孔４３にねじを通して筐体に固定することにより、筐体の所定位置に固定される。

露光装置１０は、ガラス基板４４上に形成された、発光素子アレイ４０の複数の発光素子５０を有しており、発光素子５０は、同じガラス基板４４上に形成された後述のＴＦＴ５１によりそれぞれ発光駆動される。レンズアレイとしての屈折率分布型ロッドレンズアレイ４６は、発光素子５０の前方に、屈折率分布型ロッドレンズ４７を俵積み状に配置して形成されている。

ハウジング４１は、ガラス基板４４の周囲を囲い、感光体1に面した側は、開放されている。屈折率分布型ロッドレンズ４７を介して感光体1に発光素子５０の光を照射する。ハウジング４１のガラス基板４４の端面と対向する面は、光吸収性の部材（塗料）で形成されている。

図３は、露光装置１０の副走査方向（感光体１の副走査移動方向）の面に沿う断面図である。露光装置１０は、ハウジング４１内の屈折率分布型ロッドレンズアレイ４６の後面に面して取り付けられた発光素子アレイ４０と、ハウジング４１の背面から発光素子アレイ４０を遮蔽する不透明なカバー４８とを有している。

また、固定板ばね４９により、ハウジング４１の背面にカバー４８を押圧し、ハウジング４１内を光密に密閉する。すなわち、ガラス基板４４は、固定板ばね４９により、ハウジング４１及びカバー４８で光学的に密閉されている。固定板ばね４９は、ハウジング４１の長手方向の複数個所に係合されている。

露光装置１０のハウジング４１は不透明部材で形成され、その背面は不透明なカバー４８により覆われているので、発光素子アレイ４０の背面に入射する蛍光灯や太陽からの紫外線は、発光素子アレイ４０の発光素子５０へ達することはない。

図４は、発光素子アレイ４０の発光素子５０近傍の構造を示す断面図である。発光素子アレイ４０には、０．５ｍｍ厚のガラス基板４４上に、発光素子５０の発光を制御する厚さ５０ｎｍのポリシリコンからなるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）５１が、１列に配置された発光素子５０の各々に対応して列外に設けられている。

ガラス基板４４上には、ＴＦＴ５１上のコンタクトホールを除いて厚さ１００ｎｍ程度のＳｉＯ₂からなる絶縁膜５２が形成され、コンタクトホールを介してＴＦＴ５１に接続するように、発光素子５０の絶縁膜５２上に、厚さ５０ｎｍのＩＴＯからなる陽極５３が形成されている。

発光素子５０の周囲の絶縁膜５２上には、厚さ１２０ｎｍ程度のＳｉＯ₂からなる別の絶縁膜５４が形成され、その上に、発光素子５０に対応する穴５５を形成した厚さ２μｍのポリイミドからなるバンク５６が設けられている。

バンク５６の穴５５内に、陽極５３側から順に、厚さ５０ｎｍの正孔注入層５７、厚さ５０ｎｍの発光層５８が成膜され、発光層５８の上面と穴５５の内面及びバンク５６の外面を覆うように、厚さ１００ｎｍのＣａからなる陰極第一層５９ａと、厚さ２００ｎｍのＡｌからなる陰極第二層５９ｂとが順に成膜されている。

バンク５６の上方を、厚さ１ｍｍ程度のカバーガラス６１で覆い、ガラス基板４４とカバーガラス６１との間に窒素ガス等の不活性ガス６０を封入する。以上のように、発光素子アレイ４０の発光素子５０が構成されている。発光素子５０の発光は、ガラス基板４４側に照射される。

なお、発光層５８に用いる材料および正孔注入層５７に用いる材料については、例えば、特開平１０−１２３７７号公報、特開２０００−３２３２７６号公報等で公知の種々のものが利用できるので、詳細な説明は省略する。このような有機ＥＬ素子は、ガラス基板上に容易に形成することができるので、製造コストを低減することができる。

図５は、発光素子アレイの制御部の概略構成を示すブロック図である。ホストコンピュータ６３は、印刷データを形成して画像形成装置の制御部６４に送信する。画像形成装置の制御部６４は、データ処理手段６５と、記憶手段６６〜６９と、発光素子アレイ６２、７１、７２、７３とを有している。

発光素子アレイ６２、７１、７２、７３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、感光体表面にカラー画像を形成する。記憶手段６６〜６９は、各色の発光素子アレイ６２、７１、７２、７３に対応する画像データを記憶する。

データ処理手段６５は、ホストコンピュータ６３から送信された印刷データに基づいて、色分解、諧調処理、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６５は、１ラインづつの画像データを各記憶手段６６〜６９に出力する。

図６は、図５に示す、実施の形態１のイエローの発光素子アレイ６２の説明図である。発光素子アレイ６２には、感光体１の主走査方向であるＹ方向に複数個の発光素子が配置されている。発光素子アレイ６２は、６２ａ〜６２ｎの複数組の発光素子ブロックから構成されている。

発光素子ブロック６２ａ内には、６２ａ１〜６２ａ８の８個の発光素子が、発光素子ブロック６２ａの一端部に配置した発光素子６２ａ１に対し、他端部側に配置された発光素子ほど感光体１の副走査移動方向Ｘの下流側にずらして配置している。感光体１の副走査移動方向であるＸ方向の発光素子間ピッチｑは、感光体１の主走査方向Ｙの発光素子間ピッチｐを、発光素子ブロック６２ａ内の発光素子数８で割った値とする。

複数組の発光素子ブロック６２ａ〜６２ｎのそれぞれ一端部の各発光素子６２ａ１〜６２ｎ１は、主走査方向Ｙの一直線上に配置され、一端部の各発光素子以外６２ａ２〜６２ｎ８は、後述の各発光素子の発光タイミングずれに応じて、感光体１の副走査移動方向にずらして配置している。

図７は、図６に示すイエローの発光素子アレイ６２の各素子駆動手段の細部を示すブロック図である。図５に示す記憶手段６６は、発光素子アレイ６２に対して、画像データの転送及び保持を行っている。データ処理手段６５は、１ラインづつの画像データを記憶手段６６に出力する。記憶手段６６から転送された画像データは、図７に示すドライバーＩＣ及びゲートコントローラにより、発光素子アレイ６２の各発光素子６２ａ１〜６２ｎ８を発光させる。

各発光素子の発光タイミングは、各発光素子ブロック６２ａ〜６２ｎ内の発光素子の順番（接続されたゲートコントローラの順番）によって異なり、例えば、６２ａ１〜６２ｎ１は、ゲートコントローラ１により同時に発光し、次のタイミングでは、ゲートコントローラ２により６２ａ２〜６２ｎ２が同時に発光する。前記の感光体１の副走査移動方向であるＸ方向の発光素子間ピッチｑは、発光素子の発光タイミング間に感光体１がＸ方向に移動する距離となっている。

図８は、上記の発光素子アレイ６２により、感光体１上に形成されたトナー像の説明図である。図８を参照して、図６のように配置された発光素子によって形成される感光体１上のトナー像について説明する。ここでは、説明を判りやすくするために、全ての素子を発光させた場合を例にして説明する。図８の１ｄｏｔ目は、発光素子ブロック６２ａ〜６２ｎの第一番目のタイミングで発光した素子６２ａ１〜６２ｎ１によって形成された感光体１上トナー像７４ａ１〜７４ｎ１を示している。

３ｄｏｔ目は、各発光素子ブロック６２ａ〜６２ｎ内で第三番目のタイミングまでに発光した発光素子６２ａ１〜６２ｎ３による感光体１上トナー像７４ａ１〜７４ｎ３を示している。８ｄｏｔ目は、発光素子ブロック６２ａ〜６２ｎ内で第八番目（最終）のタイミングまでに発光した発光素子６２ａ１〜６２ｎ８による感光体１上トナー像７４ａ１〜７４ｎ８を示している。

図８に示すように、感光体１上に露光された画像は、感光体１上のトナー像出力として一直線状に配列され、発光素子ブロック間の発光素子６２ａ８と発光素子６２ｂ１によって形成されたトナー像である７４ａ８と７４ｂ１間に、段差のないトナー像が形成される。

以上説明したように、実施の形態１の画像形成装置によれば、感光体１の主走査方向Ｙに配置された発光素子ブロック内の複数個の発光素子を発光タイミング差に応じてあらかじめ感光体の副走査移動方向Ｘの下流側にずらして配置し、Ｘ方向の発光素子間ピッチｑは、感光体１の主走査方向Ｙの発光素子間ピッチｐを、発光素子ブロック内の発光素子数で割った値としているので、素子発光タイミング遅れの間の感光体１の移動によるトナー像のずれを完全に打ち消して、感光体１上に形成されるトナー像を一直線状に形成することができ、光記録ヘッドのコストを上昇させずに、高画質の画像形成装置を得ることができる。

また、図６に示す発光素子は、発光素子ブロック６２ａ〜６２ｎ内の発光タイミングが速い発光素子６２ａ１〜６２ｎ１から、発光タイミングが最も遅い発光素子６２ａ８〜６２ｎ８まで、発光タイミングが遅いほど、感光体１の副走査移動方向Ｘの下流に配置されているので、光記録ヘッドのコストを上昇させることなく感光体１上トナー像を略一直線状に形成することができ、高画質の画像形成装置を得ることができる。

（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２のイエローの発光素子アレイ６２の説明図である。実施の形態２の画像形成装置の構成要素およびその機能や作用、画像形成方法は、図１〜図７に示す実施の形態１の画像形成装置と同等であるので、詳細な説明を省略する。

実施の形態２の発光素子アレイ６２の構成は、実施の形態１の構成とほぼ同じであるが、両者の相違は、発光素子ブロック内の発光素子の配置の形態であり、発光素子ブロックの中央部側の発光素子が、両端部側の発光素子より感光体の副走査移動方向の下流側に配置されているという点である。

図９に示すように、発光素子６２ａ１〜６２ａ２は、サインカーブ状に配列されている。発光素子ブロック６２ａ〜６２ｎ内の発光素子配列は同一形態であるので、発光素子ブロック６２ａについて説明し、他の発光素子ブロックの説明は省略する。

発光素子ブロック６２ａ内の発光素子配列は、感光体１の副走査移動方向Ｘの上流側から下流側へ、６２ａ１、６２ａ２、６２ａ３、６２ａ４、６２ａ５、６２ａ６、６２ａ７、６２ａ８の順に配列され、各発光素子６２ａ１〜６２ａ８の発光タイミングは、６２ａ１、６２ａ２、６２ａ３、６２ａ４、６２ａ５、６２ａ６、６２ａ７、６２ａ８の順となっている。発光タイミングが隣り合う発光素子間の、感光体１の副走査移動方向であるＸ方向の発光素子間ピッチは、発光素子の発光タイミング間に感光体１がＸ方向に移動する距離としている。

複数組の発光素子ブロック６２ａ〜６２ｎのそれぞれ一端部の各発光素子６２ａ１〜６２ｎ１は、主走査方向Ｙの一直線上に配置され、一端部の各発光素子以外６２ａ２〜６２ｎ８は、各発光素子の発光タイミングずれに応じて、感光体１の副走査移動方向にずらして配置している。

発光素子ブロック６２ａの発光素子配列と発光タイミングを上記のようにした場合も、図８に示す感光体１上のトナー像と同様のトナー像が得られるが、隣接する発光素子ブロック間の発光素子（例えば、６２ａ２と６２ｂ１）の発光タイミングが非常に近いので、より精度の高い一直線状のトナー像を得ることができ、高画質の画像形成装置を得ることができる。

なお、図示はしないが、発光素子ブロックの中央部側に配置した発光素子に対し、両端部側に配置した発光素子を、感光体の副走査移動方向の下流側にずらして配置してもよい。

（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３のイエローの発光素子アレイ６２の説明図である。実施の形態３の画像形成装置の構成要素およびその機能や作用、画像形成方法は、図１〜図７に示す実施の形態１の画像形成装置と同等であるので、詳細な説明を省略する。

実施の形態３の発光素子アレイ６２の構成は、実施の形態１の構成とほぼ同じであるが、両者の相違は、発光素子ブロック内の発光素子の配置の形態であり、発光素子ブロックの中央部の発光素子が、両端部の発光素子より感光体移動方向の下流側に配置され、かつ、画像形成装置の最高解像度モードに合わせて配置されているという点である。

図１０に示すように、発光素子ブロック内の発光素子は、感光体１の速度モードに対応して配置される。発光素子ブロック６２ａ〜６２ｎ内の発光素子配列は同一形態であるので、発光素子ブロック６２ａについて説明し、他の発光素子ブロックの説明は省略する。

発光素子ブロック６２ａ内の発光素子配列は、図９に示す実施の形態２の発光素子配列と同様に、感光体１の副走査移動方向Ｘの上流側から下流側へ、６２ａ１、６２ａ２、６２ａ３、６２ａ４、６２ａ５、６２ａ６、６２ａ７、６２ａ８の順に配列され、各発光素子６２ａ１〜６２ａ８の発光タイミングは、６２ａ１、６２ａ２、６２ａ３、６２ａ４、６２ａ５、６２ａ６、６２ａ７、６２ａ８の順となっている。発光タイミング順が隣り合う発光素子間の、感光体１の副走査移動方向であるＸ方向の発光素子間ピッチは、発光素子の発光タイミング間に感光体１がＸ方向に移動する距離としている。

感光体１が最高速度モード（標準解像度モード）のとき感光体１上のトナー像が一直線状になる発光素子アレイをｕ、二番目に速い速度モードのときトナー像が一直線状になる発光素子アレイをｔ、最も遅い速度モードで最も解像度が良い速度モードのときトナー像が一直線状になる発光素子アレイをｓとすると、発光素子アレイｓの副走査方向の発光素子間ピッチは、感光体１の主走査方向Ｙの発光素子間ピッチを、発光素子ブロック６２ａ内の発光素子数で割った値とする。このようにすれば、画像形成装置の最高解像度モードのトナー像を一直線状に形成させることができ、最高解像度のときに最高画質を得ることができる。

また、発光素子アレイ６２を、二番目に速い速度モードのときトナー像が一直線状になる発光素子アレイｔ（発光素子アレイｕと発光素子アレイｓの中央値）としてもよい。このようにすれば、図１１に示すように、標準解像度モードのときのトナー像ｔ１、及び、最高解像度モードのときのトナー像ｔ２の画像劣化を最小限に抑えることができる。

また、発光素子アレイｔは、サインカーブ状に配置されているため、隣接する発光素子ブロック間の発光素子（例えば、６２ａ２と６２ｂ１）の発光タイミングが非常に近いので、隣接する発光素子ブロック間のトナー像の継ぎ目における段差を小さくすることができ、高画質の画像形成装置を得ることができる。

（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４のイエローの発光素子アレイ６２の説明図である。実施の形態４の画像形成装置の構成要素およびその機能や作用、画像形成方法は、図１〜図７に示す実施の形態１の画像形成装置と同等であるので、詳細な説明を省略する。

実施の形態４の発光素子アレイ６２の構成は、実施の形態１の構成とほぼ同じであるが、両者の相違は、発光素子ブロック内の発光素子アレイの数であり、発光素子ブロックの中央部側の発光素子が、両端部側の発光素子より感光体移動方向の下流側に配置され、かつ、感光体１の副走査方向Ｘに、感光体１の複数の速度モードに対応させて複数の発光素子アレイを配置するという点である。

図１２に示すように、発光素子アレイｓは、感光体１の移動速度が最も遅い場合に対応する発光素子アレイであり、発光素子アレイｔは、感光体１の移動速度が二番目に速い場合に対応する発光素子アレイであり、発光素子アレイｕは、感光体１の移動速度が最も速い場合に対応する発光素子アレイである。

図１３は、図１２に示す複数アレイ光記録ヘッドの制御部の概略構成を示すブロック図である。画像データがデータ処理手段６５から記憶手段６６に入力されると、シフトレジスタ６６ａが、露光する画像データをセレクタ６６ｂへ転送する。転送された画像データは、セレクタ６６ｂにより、発光素子アレイｓに出力され、発光素子アレイｓの発光素子を動作させる。

発光素子アレイｔを動作さる場合は、データ処理装置６５から記憶手段６６に画像データを入力し、シフトレジスタ６６ａが、露光する画像データをセレクタ６６ｂへ転送する。転送された画像データは、セレクタ６６ｂにより、発光素子アレイｔに出力され、発光素子アレイｔの発光素子を動作させる。

このように、感光体１上に露光する画像データを、選択されたいずれかの発光素子アレイｓ、ｔ，ｕに出力し、いずれかの発光素子アレイの発光素子を動作させる。図１４に示すように、発光素子アレイｓ，ｔ，ｕにより、感光体１上に、それぞれＳ、Ｔ、Ｕの一直線状のトナー像を形成させることができ、感光体１の移動速度にかかわらず最高画質を得ることができる。

図１５は、光記録ヘッドのレンズアレイと発光素子アレイとの位置関係を示す図である。図１５に示すように、レンズアレイ４６は、ロッドレンズ４７ａ〜４７ｅを２列に俵積み状に配置している。レンズアレイ４６の主走査方向の中心線と発光素子アレイの中心線Ｗは一致している。

レンズアレイ４６と発光素子アレイ６２とを上記のように配置することにより、発光素子アレイ６２に、感光体１の副走査方向のずれがあっても、ＭＴＦまたは発光素子輝度むらを最小限に抑えることができ、画像劣化を防止することができる。

本発明にかかる画像形成装置は、設置面積が小さい光記録ヘッドを、発光タイミングずれによる画質劣化を招くことなく使用することができるので、ビジネスおよびＳＯＨＯ市場向けのプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、および、小ロット印刷市場向けの小型オンデマンド印刷機等への利用が可能である。

本発明の実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す図露光装置を拡大して示す一部破断斜視図露光装置の副走査方向の面に沿う断面図発光素子アレイの発光素子近傍の構造を示す断面図発光素子アレイの制御部の概略構成を示すブロック図実施の形態１の発光素子アレイを示す図発光素子アレイの各素子駆動手段の細部を示すブロック図実施の形態１の発光素子アレイにより感光体上に形成されたトナー像の説明図実施の形態２の発光素子アレイを示す図実施の形態３の発光素子アレイを示す図実施の形態３の発光素子アレイによる感光体上トナー像を示す図実施の形態４の発光素子アレイを示す図実施の形態４の発光素子アレイの制御部の概略構成を示すブロック図実施の形態４の発光素子アレイによる感光体上トナー像を示す図光記録ヘッドのレンズアレイと発光素子アレイとの位置関係を示す図感光体を複数有する従来の画像形成装置の概略構成を示す図露光装置を拡大して示す一部破断斜視図露光装置の副走査方向の面に沿う断面図発光素子アレイの発光素子近傍の構造を示す断面図発光素子アレイの制御部の概略構成を示すブロック図イエローの発光素子アレイの説明図発光素子アレイの各発光素子の駆動手段の細部を示すブロック図従来の発光素子アレイによって形成される感光体上のトナー像を示す図

符号の説明

１〜４、１０１〜１０４感光体
５、１０５転写ユニット
６〜９、１０６〜１０９帯電装置
１０〜１３、１１０〜１１３露光装置（光記録ヘッド）
１４〜１７、１１４〜１１７現像装置
１８〜２１、１１８〜１２１感光体クリーニング装置
２２〜２５、１２２〜１２５現像剤格納部
２６、１２６ベルト状転写体
２７、１２７駆動ローラ
４０、６２発光素子アレイ
４４ガラス基板
４６レンズアレイ
５０発光素子
６２ａ〜６２ｎ発光素子ブロック
６２ａ１〜６２ａｎ発光素子
７４ａ１〜７４ａｎ感光体上トナー像

Claims

所定数の発光素子を主走査方向に列状に配置した発光素子ブロックを、主走査方向に一列に複数組配置した発光素子アレイを有する光記録ヘッドと、前記光記録ヘッドからの光により感光する感光体と、を備えた画像形成装置において、
前記発光素子ブロック内の発光タイミングが遅い発光素子を、発光タイミングが早い発光素子に対して、発光タイミングに応じて前記感光体の副走査移動方向の下流側にずらして配置したことを特徴とする画像形成装置。
前記発光素子ブロックの一端部に配置した発光素子に対し、他端部側ほど前記感光体の副走査移動方向の下流側にずらして配置したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記発光素子ブロックの両端部側に配置した発光素子に対し、ブロック中央部側に配置した発光素子を、前記感光体の副走査移動方向の下流側にずらして配置したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記発光素子ブロックの中央部側に配置した発光素子に対し、ブロック両端部側に配置した発光素子を、前記感光体の副走査移動方向の下流側にずらして配置したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記発光素子ブロック内の、発光タイミング順が隣り合う発光素子間の、前記感光体の副走査移動方向のずれ量を、主走査方向に隣り合う発光素子間ピッチを前記発光素子ブロック内の発光素子数で割った値としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
前記発光素子ブロック内の、発光タイミング順が隣り合う発光素子間の、前記感光体の副走査移動方向のずれ量を、前記発光素子の発光タイミング間に前記感光体が前記副走査移動方向に移動する距離としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
前記感光体が、複数の移動速度モードを有し、前記発光素子ブロック内の、発光タイミング順が隣り合う発光素子間の、前記感光体の副走査移動方向のずれ量を、前記発光素子の発光タイミング間に前記感光体が前記副走査移動方向に最も遅い移動速度モードで移動する距離としたことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
前記感光体が、複数の移動速度モードを有し、前記発光素子ブロック内の、発光タイミング順が隣り合う発光素子間の、前記感光体の副走査移動方向のずれ量を、前記発光素子の発光タイミング間に前記感光体が前記副走査移動方向に最も遅い移動速度モードと最も速い移動速度モードとの中間の移動速度モードで移動する距離としたことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
前記感光体が、複数の移動速度モードを有し、前記光記録ヘッドが、前記複数の移動速度モードに対応する複数の発光素子アレイを有することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
前記発光素子アレイが、サインカーブ状に配置されていることを特徴とする請求項３又は４記載の画像形成装置。
前記発光素子アレイからの光を前記感光体上に集光させるレンズアレイの主走査方向の中心線と前記発光素子アレイの中心線とを一致させていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
所定数の発光素子を主走査方向に列状に配置した発光素子ブロックを、主走査方向に一列に複数組配置した発光素子アレイを有する光記録ヘッドと、前記光記録ヘッドからの光により感光する感光体と、を備えた画像形成装置において、
前記複数組の発光素子ブロックのそれぞれ一端部の各発光素子が前記主走査方向の直線上に配置され、前記一端部の各発光素子以外は、各発光素子の発光タイミングずれに応じて、前記感光体の副走査移動方向にずらして配置したことを特徴とする画像形成装置。