JP2007069399A - 光学ヘッド及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】副走査方向に配置される発光素子の投光が主走査方向における隣接発光素子への漏れ光とならず、かつ画素に対応する点光源の光量劣化が起こり難く、光量劣化を起こした場合も複数の発光素子を用いて光量補正が可能な光学ヘッド及びそれを用いた画像形成装置を得ること。
【解決手段】２列のロッドレンズアレイ４８の中心線（副走査方向の中央位置）６４上に標準サイズのメイン露光用発光素子６５がアレイ配置される。屈折率分布型ロッドレンズ４７ａ，４７ｂの列を跨ぐ主走査方向に平行な２本のライン６６ａ上のそれぞれに、また屈折率分布型ロッドレンズ４７ｃ，４７ｄ，４７ｅの列を跨ぐ主走査方向に平行な２本のライン６６ｂ上のそれぞれに、サイズが標準サイズよりも小さいサブ露光用発光素子６７ａ，６７ｂがアレイ配置される。
【選択図】図５

Description

本発明は、副走査方向に複数の発光素子ラインを配置する多重露光方式の光学ヘッド及びそれを用いた画像形成装置に関するものである。

電子写真技術を採用した画像形成装置では、像担持体としての電子写真感光体を帯電器により帯電し、その帯電した感光体に画像情報に応じた光照射を行って潜像を形成し、この潜像を現像器によって現像して顕像化したトナー像をシート材等に転写して画像を形成することが行われている。

近年、画像のカラー化に伴って、このような一連の画像形成プロセスが展開される像担持体を複数備えておき、シアン像、マゼンタ像、イエロー像、さらにはブラック像などの各色像をそれぞれの像担持体に形成し、各像担持体の転写位置にてシート材に各色像を重ね合わせて転写することによりフルカラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置も提案されている。その概要を、図２４を参照して説明する。

図２４は、像担持体としての感光体を複数有する従来のカラー画像形成装置の構成例を示す概念図である。図２４では、４つの感光体１０１，１０２，１０３，１０４を有する場合が示されている。転写ユニット１０５は、横一列に配置される４つの感光体１０１，１０２，１０３，１０４を跨って配置されている。

感光体１０１，１０２，１０３，１０４それぞれの外周囲には、対応する感光体の表面を帯電させる帯電装置１０６，１０７，１０８，１０９と、帯電された感光体上に特定色画像データに対応した静電潜像を形成する露光装置１１０，１１１，１１２，１１３と、静電潜像を顕像化する現像装置１１４，１１５，１１６，１１７と、残留トナーを除去する感光体クリーニング装置１１８，１１９，１２０，１２１とが配置されている。

現像装置１１４、１１５、１１６、１１７には、対応する色のトナーを格納する現像剤格納部１２２、１２３、１２４、１２５が配置され、それらから記録紙１３０に記録される画像の濃度がほぼ一定となるようなトナーが補給される。

転写ユニット１０５は、ベルト状転写体１２６と、最右端に配置される感光体１０４側においてこのベルト状転写体１２６を回転搬送するための駆動ローラ１２７と、最左端に配置される感光体１０１側においてこのベルト状転写体１２６を支持する支持ローラ１２８と、画像形成時においてベルト状転写体１２６に張力を与えて当該ベルト状転写体１２６の感光体１０１〜１０４と当接または対向する面を平面化させるための張力ローラ１２９と、画像形成時において支持ローラ１２８を周回するベルト状転写体１２６に記録紙１３０を押しつける押圧ローラ１３１とで主に構成されている。

そして、図示例では、支持ローラ１２８側に、記録紙１３０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が配置されている。また、駆動ローラ１２７側には、ベルト状転写体１２６上のトナー像の色ずれ量を検知する色ずれ検知センサ１３３が設置されている。

さらに、記録紙１３０を格納しておくための給紙カセット１３４、その給紙カセット１３４から記録紙１３０を支持ローラ１２８及び押圧ローラ１３１からなる記録紙転写部１３５に供給するための給紙ローラ１３６、ピックアップローラ１３７、レジストローラ１３８等からなる給紙部１３９や、記録紙１３０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１４０等が設けられている。

以上の構成において、画像形成動作は概略次のように行われる。まず、最左端に配置される１番目の感光体１０１が帯電装置１０６により一様に帯電され、露光装置１１０により露光され、これにより形成された静電潜像を現像装置１１４にて単色のトナーにより現像する。静電潜像が可視化された第１のトナー画像は、ベルト状転写体１２６と対向または接する位置でベルト状転写体１２６に転写される。この転写された第１のトナー画像が２番目の感光体１０２と接触する位置に進むタイミングに合わせて、感光体１０２の表面に第１のトナー画像と同様に形成された他の色の第２のトナー画像が第１のトナー画像の上に重ねて転写される。以下同様に、３番目の感光体１０３、４番目の感光体１０４において、第３、第４のトナー画像が重ねて転写され、ベルト状転写体１２６の上に４色の重ね画像が完成する。このベルト状転写体１２６の上に形成された４色の重ね画像は、支持ローラ１２８及び押圧ローラ１３１からなる記録紙転写部１３５において記録紙１３０に一括転写され、定着装置１４０によって記録紙１３０に定着され、記録紙１３０にカラー画像が形成される。

なお、図２４では、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１３０に転写するいわゆる中間転写体であるが、その代わりに例えばベルト上に記録紙を吸着しておきその記録紙上にトナー画像を転写するいわゆる転写紙搬送体とする場合もある。

ところで、従来、感光体上に潜像を書き込む画像形成装置において、書き込み手段である露光装置の光学ヘッドに、主走査方向へのライン上にＬＥＤ（発光ダイオード）のような発光素子を複数個配置した発光素子アレイ（発光素子ライン）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。

即ち、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じる。一方、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は得られるが、寿命が短縮されるという問題が生じる。

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。

このような多重露光方式のラインヘッドとして、例えば（特許文献１）では、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ともに、画像データを列方向にシフトさせて当該複数列の発光記録素子に順次供給し、同一画素に重ねて画像データを形成する技術が提案されている。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。
特開昭６１−１８２９６６号公報

しかしながら、（特許文献１）に記載の技術では、同一サイズの発光素子を用いて同一光量で重ねて露光するので、感光体ドラムの回転速度変動によって同一画素のずれた位置に画像データを形成してしまい、画素サイズが変動し画像ムラやＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）性能が著しく劣化するという問題がある。

また、副走査方向に配置される発光素子の投光が主走査方向における隣接発光素子への漏れ光となるので、感光体上に例えば、主走査方向でＯＮ、ＯＦＦを繰り返すパターンの場合、ＯＮ部とＯＮ部との高低差、つまりＭＴＦ性能が悪化し、引いては感光体上に形成される画像の解像度が悪化してしまうという問題もある。

さらに、副走査方向に配置する複数の発光素子を同一サイズで構成する場合は、素子寿命の長命化を図り、適切な光量調整措置を採るのが困難である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、副走査方向に複数の発光素子ラインを配置する光学ヘッドにおいて、副走査方向に配置される発光素子の投光が主走査方向における隣接発光素子への漏れ光とならず、かつ画素に対応する点光源の光量劣化が起こり難く、光量劣化を起こした場合も複数の発光素子を用いて光量補正が可能な光学ヘッドを得ることを目的とする。

また、本発明は、前記光学ヘッドを使用して画像ムラやＭＴＦ性能の劣化が少なく画像品質の低下を防止できる画像形成装置を得ることを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明にかかる光学ヘッドは、感光体の主走査方向へのライン上に配置した複数個の発光素子からなる発光素子ラインを、標準サイズのメイン露光用発光素子からなるメイン発光素子ラインと、前記標準サイズよりも小さいサイズのサブ露光用発光素子からなるサブ発光素子ラインとで構成し、前記メイン発光素子ラインを前記感光体の副走査方向の中央位置に配置し、その両側または片側に前記サブ発光素子ラインを１以上配置したことを特徴とする。

本発明によれば、サブ露光用発光素子の投光による感光体上露光領域は、メイン露光用発光素子のそれよりも小さい。したがって、副走査方向に並ぶメイン露光用発光素子とサブ露光用発光素子とを同一ライン上に配置すれば、副走査方向に配置される複数の発光素子ラインの各対応素子が発光する場合、中央位置に設けたメイン露光用発光素子の投光による感光体上露光領域内に、サブ露光用発光素子の投光による感光体上露光領域が収まるようにすることができ、副走査方向に配置される発光素子の投光が主走査方向における隣接発光素子への漏れ光とならないようにすることができる。

本発明によれば、副走査方向に配置される発光素子の投光が主走査方向における隣接発光素子への漏れ光となるのを防止できる光学ヘッドを得ることができる。

以下に図面を参照して、本発明にかかる光学ヘッド及びそれを用いた画像形成装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１によるカラー画像形成装置の構成を示す概念図である。なお、図１では、図２４（従来例）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態１に関わる部分を中心に説明する。

即ち、図１に示すように、実施の形態１によるカラー画像形成装置では、図２４（従来例）に示した構成において、露光装置１１０，１１１，１１２，１１３に代えて、露光装置１０，１１，１２，１３が設けられている。

露光装置１０〜１３のラインヘッド（光学ヘッド）は、画素毎の発光源である発光素子を主走査方向（感光体の回転方向）のラインに沿って配置した発光素子アレイの列を副走査方向（感光体の軸方向）に複数個設けて多重露光方式を実現するが、この実施の形態では、主（メイン）となる１つの発光素子アレイの列における発光素子のサイズと、他の副（サブ）となる１以上の発光素子アレイの列における発光素子のサイズとを異ならせる等によって、前述した課題を解決するようにしている。

なお、発光素子としては、この実施の形態では、有機ＥＬ素子を用いる。有機ＥＬ素子を用いる場合は、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。

以下、この実施の形態による露光装置（光学ヘッド）について詳細に説明する。言うまでもなく、露光装置１０〜１３は、同じ構成である。

まず、図２は、図１に示す露光装置の光学ヘッドを含む要部の外観構成を示す一部破断斜視図である。図２において、長尺のハウジング４０は、両端部において、内側に位置決めピン４１が立設され、その外側に固定用のネジ挿入穴４２が穿設されている。

このハウジング４０の上面には、ガラス基板４３が配設され、ガラス基板４３には、複数列（図示例では２列）の有機ＥＬ素子アレイ４４からなる発光部４５と、発光部４５の各有機ＥＬ素子を駆動する駆動回路４６とが搭載されている。駆動回路４６は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）で構成される。そして、このハウジング４０の上面には、発光部４５の上方位置に、屈折率分布型ロッドレンズ４７からなるロッドレンズアレイ４８が固定配置されている。

このハウジング４０の側壁４９は、ガラス基板４３を囲むとともに、ロッドレンズアレイ４８の配置部分が開口している。なお、ガラス基板４３の端面に対向する長尺ハウジング４０ｂの端面には、光吸収性の塗料が塗布されている。要するに、図１に示す露光装置１０〜１３は、ロッドレンズアレイ４８の光射出方向（図２では上方）を感光体１０１〜１０３に向けた状態で、所定位置に設けた位置決め穴に位置決めピン４１を嵌入しネジ挿入穴４２に固定ネジを挿入してその所定位置にハウジング４０を固定することで、感光体１０１〜１０３の外周囲に配置されている。

ここで、図２では、発光部４５が２列の有機ＥＬ素子アレイ４４で構成される場合を例示するが、２列の有機ＥＬ素子アレイ４４は、一方がサイズの大きい有機ＥＬ素子のアレイであり、他方がサイズの小さい有機ＥＬ素子のアレイである。このように、サイズの大きい有機ＥＬ素子のアレイが上記した主（メイン）となる発光素子アレイであり、サイズの小さい有機ＥＬ素子のアレイが上記した副（サブ）となる発光素子アレイである。

この明細書では、主（メイン）となる発光素子アレイを構成する発光素子（有機ＥＬ素子）をメイン露光用発光素子と称し、副（サブ）となる発光素子アレイを構成する発光素子（有機ＥＬ素子）をサブ露光用発光素子と称している（図５参照）。

なお、念のため付記すれば、主（メイン）となる発光素子アレイを構成する発光素子（メイン露光用発光素子）は標準サイズであり、副（サブ）となる発光素子アレイを構成する発光素子（サブ露光用発光素子）はその標準サイズよりも小さいという関係になっている。

次に、図３は、図２に示す露光装置の光学ヘッドを含む要部の内部構成を示す副走査方向断面図である。図３において、ハウジング４０は、不透明部材で形成され、感光体側（図３では下方）の正面には、ロッドレンズアレイ４８が感光体に向けて保持されている。ハウジング４０の背面には、ガラス基板４３を挿入配置するための開口部が設けられる。これにより、ハウジング４０の内部に、ガラス基板４３がロッドレンズアレイ４８の後端側との間に適宜間隔を置いて配置される。ハウジング４０の背面に面するガラス基板４３の片面には、ロッドレンズアレイ４８の後端と対向する位置に、図２に示したように、発光部４５を構成する有機ＥＬ素子アレイ４４が配置されている。

また、ハウジング４０の背面では、ガラス基板４３を挿入配置するために開けた開口部に、断面コ字状の不透明カバー５０がその凸部をガラス基板４３に向けて嵌め込まれている。そして、固定板バネ５１によって、不透明カバー５０がハウジング４０の背面に押しつけられて固定される。この固定板バネ５１は、ハウジング４０の長手方向に複数個所設けられている。

これにより、ガラス基板４３は、ハウジング４０の背面に面するガラス基板４３の片面周縁部がこの不透明カバー５０の凸部に押圧される形でハウジング４０の内部に固定される。このとき、ハウジング４０の背面開口部は、不透明カバー５０で塞がれるので、ガラス基板４３は、周囲を不透明材で囲まれ、光学的に密閉された状態になる。即ち、有機ＥＬ素子アレイ４４の背面に入射する蛍光灯や太陽からの紫外線も、有機ＥＬ素子アレイ４４で構成されるの発光部４５に達することが防止される。

次に、図４は、図３に示す有機ＥＬ素子アレイで構成される発光部近傍の構成を示す断面図である。図４において、ガラス基板４３は、例えば０．５ｍｍ厚のものである。このガラス基板４３上には、駆動回路４６を構成するポリシリコンＴＦＴが５０ｎｍ厚さで形成され、この駆動回路４６の形成領域を包み込むように、厚さ１００ｎｍ程度のＳｉＯ₂からなる絶縁膜５２が形成されている。駆動回路４６の上部を覆う絶縁膜５２にはコンタクトホール５３が形成されている。この絶縁膜５２の上部には、一端がコンタクトホール５３と繋がるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）からなる陽極層５４が１２０ｎｍの厚さで形成されている。つまり、駆動回路４６は、コンタクトホール５３を介して陽極層５４に接続されている。

絶縁膜５２の上部には、陽極層５４の形成領域を包み込むように、厚さ１５０ｎｍ程度のＳｉＯ₂からなる絶縁膜５５が形成され、この絶縁膜５５には、陽極層５４の上部において駆動回路４６の形成領域を外れた位置にある発光部４５の形成領域に対応する穴５６を形成すべくポリイミドからなるバンク５７が２μｍの厚さで形成されている。

そのバンク５７の穴５６内には、陽極層５４側から順に、厚さ５０ｎｍの正孔注入層５８、厚さ５０ｎｍの発光層５９が成膜され、その発光層５９の上面と穴５６の内面及びバンク５７の外面を覆うように厚さ１００ｎｍのＣａからなる陰極第一層６０ａと厚さ２００ｎｍのＡｌからなる陰極第二層６０ｂとが順に成膜されている。そして、その上に窒素ガス等の不活性ガス６１を介して厚さ１ｍｍ程度のカバーガラス６２でカバーされて有機ＥＬ素子アレイ４４からなる発光部４５が構成される。発光部４５での発光は、ガラス基板４３側に向けて行われる。

なお、発光層５９や正孔注入層５８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号公報等に記載されている公知の種々のものが利用できる。その詳細な説明は省略する。このような有機ＥＬ発光素子は、ガラス基板上に容易に作製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。

さらに、この実施の形態では、発光層５９からの光のクロストークを抑制するとともに、ビームプロファイルの立ち上がりを急峻にする目的で、ガラス基板４３の表面あるいは裏面に、発光層５９の発光エリアよりも小さい開口部を持つ素子側の遮光層５９−１と感光体側の遮光層５９−２とが設けられている。

遮光層５９−１，５９−２は、Ｃｒ層あるいは光を吸収することができる絶縁体層ないしは導体層で形成するが、蒸着やスパッタ等でＣｒ層を成膜し、任意のサイズにエッチングする方法がより開口部の精度を向上することができる。これらの方法は、ガラス基板４３に遮光層５９−１，５９−２を形成する方法であるが、一般に知られている感光性のあるガラスを使用し、開口部のみに光を透過させると、一層、遮光性能の効果が増す。

次に、図５は、図２に示した光学ヘッドの具体的な構成例の説明図である。図５において、ロッドレンズアレイ４８は、主走査方向に並ぶ屈折率分布型ロッドレンズ４７ａ，４７ｂの列と、屈折率分布型ロッドレンズ４７ｃ，４７ｄ，４７ｅの列との２列で構成されるが、各列の屈折率分布型ロッドレンズは、感光体の副走査方向では、同列ではなく、互いに主走査方向にずれた千鳥状に配置される。

そして、符号６４は、２列のロッドレンズアレイ４８の中心線（副走査方向の中央位置）であるが、この中心線６４上に標準サイズのメイン露光用発光素子６５がアレイ配置される。これをメイン発光素子ラインという。一方、屈折率分布型ロッドレンズ４７ａ，４７ｂの列を跨ぐ主走査方向に平行な２本のライン６６ｂ上のそれぞれには、サイズが標準サイズよりも小さいサブ露光用発光素子６７ｂがアレイ配置される。屈折率分布型ロッドレンズ４７ｃ，４７ｄ，４７ｅの列を跨ぐ主走査方向に平行な２本のライン６６ａ上のそれぞれには、サイズが標準サイズよりも小さいサブ露光用発光素子６７ａがアレイ配置される。これらをサブ発光素子ラインという。サブ露光用発光素子６７ａ，６７ｂは、同じサイズである。

なお、メイン露光用発光素子６５とサブ露光用発光素子６７ａ，６７ｂとの露光光の重なりを向上させるために、サブ露光用発光素子６７ａ，６７ｂは、副走査方向ではメイン露光用発光素子６５を含むライン上に所定の間隔で配置し、主走査方向のピッチはメイン露光用発光素子６５のそれと同一にすることが好ましい。

次に、図６は、図２に示した光学ヘッドの制御部の構成例を示すブロック図である。図６では、図１に示す４つの露光装置がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応するとし、その４つの光学ヘッド（発光素子ラインヘッド）をまとめて示してある。

即ち、図６に示す光学ヘッドの制御部６９は、データ処理手段７０と、記憶手段７１〜７４と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用の発光素子ラインヘッド（光学ヘッド）７５〜７８とを備え、当該カラー画像形成装置を統括するホストコンピュータ７９が形成する印刷データに基づき動作するようになっている。

図６において、データ処理手段７０は、ホストコンピュータ７９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って１ラインずつの画像データを形成し、それを記憶手段７１〜７４に出力する。

記憶手段７１は、データ処理手段７０からのイエロー用の画像データを保持して発光素子ラインヘッド（光学ヘッド）７５に出力する。記憶手段７２は、データ処理手段７０からのマゼンタ用の画像データを保持して発光素子ラインヘッド（光学ヘッド）７６に出力する。記憶手段７３は、データ処理手段７０からのシアン用の画像データを保持して発光素子ラインヘッド（光学ヘッド）７７に出力する。記憶手段７４は、データ処理手段７０からのブラック用の画像データを保持して発光素子ラインヘッド（光学ヘッド）７８に出力する。

したがって、実際の配置構成では、データ処理手段７０は、当該カラー画像形成装置の本体側にあり、記憶手段７１〜７４が発光素子ラインヘッド（光学ヘッド）７５〜７８の対応するものと共に４つの露光装置側にそれぞれ設けられている。具体的には、１つの記憶手段と１つの発光素子ラインヘッド（光学ヘッド）７５〜７８とが同じ基板に形成されている。

発光素子ラインヘッド（光学ヘッド）７５〜７８は、それぞれ、例えば図５に示すように、主走査方向のラインに沿って配置した複数個の発光素子からなる発光素子ライン（発光素子アレイ）を、メイン露光用発光素子からなる１つのメイン発光素子ラインと、サブ露光用発光素子からなる複数のサブ発光素子ラインとで構成し、複数のサブ発光素子ラインを、感光体の副走査方向においてメイン発光素子ラインを中心に対称に配置した構成である。各発光素子ラインによる露光制御は、それぞれ、以下に説明するように、独立して実行される（図７、図８参照）。

図７は、図６に示す１つの発光素子ラインヘッド７５での発光素子ラインの構成を説明する図である。図８は、図７に示す発光素子ラインヘッドでの露光制御系の構成を示すブロック図である。

図７では、図６に示す発光素子（イエロー）ラインヘッド７５の構成が示されている。図７において、発光素子ラインヘッド７５では、感光体の副走査方向Ｘにおいて、中央位置にメイン露光用発光素子からなるメイン発光素子ライン７５ｋが配置され、メイン発光素子ライン７５ｋを中心に、一方の片側にサブ発光素子ライン７５ｏ，７５ｌが同一ピッチで配置され、他方の片側にサブ発光素子ライン７５ｍ，７５ｎが同一ピッチで配置されている。主走査方向Ｙでも、サブ発光素子ライン７５ｏ，７５ｌ，７５ｍ，７５ｎでの各素子は、同一ピッチで配置されている。この場合、サブ発光素子ライン７５ｏ，７５ｌ，７５ｍ，７５ｎでの各素子のピッチは、図５にて説明したように、メイン発光素子ライン７５ｋでのピッチと同じにするのが望ましい。

図６に示したように、発光素子（イエロー）ラインヘッド７５での露光制御系は、データ処理手段７０と記憶手段７１とで構成されるが、前述したように、記憶手段７１は発光素子（イエロー）ラインヘッド７５と共に露光装置側に設けられる。即ち、図８に示すように、記憶手段７１は、図７に示した発光素子（イエロー）ラインヘッド７５を搭載する基板に配置されている。

記憶手段７１は、データ処理手段７０から送られてくる１ライン１素子ずつの画像データを順にシフトしつつ保持・出力するシフトレジスタ７１ａと、データ処理手段７０からの出力指令に従って、シフトレジスタ７１ａが保持する画像データを発光素子ラインヘッド７５ｏ，７５ｌ，７５ｋ，７５ｍ，７５ｎに切り替えて送出するセレクタ７１ｂとを備えている。

以上の構成において、記憶手段７１では、データ処理手段７０からの画像データがシフトレジスタ７１ａに入力し、出力指令がセレクタ７１ｂに入力される。シフトレジスタ７１ａは、露光する画像データをセレクタ７１ｂに転送する。セレクタ７１ｂは、シフトレジスタ７１ａから転送された画像データを、主走査方向での各感光体露光位置において、発光素子ライン７５ｏ，７５ｌ，７５ｋ，７５ｍ，７５ｎにこの順番で等間隔の時間差をおいて出力する。

感光体上を露光する画像データが“１”レベルであれば発光素子ライン７５ｏ，７５ｌ，７５ｋ，７５ｍ，７５ｎの各対応素子は発光し、画像データが“０”レベルであれば発光素子ライン７５ｏ，７５ｌ，７５ｋ，７５ｍ，７５ｎの各対応素子は発光しない。発光素子ライン７５ｏ，７５ｌ，７５ｋ，７５ｍ，７５ｎの各対応素子が発光する場合は、図５に示すように、２列のロッドレンズアレイ４８によって、発光素子ライン７５ｏ，７５ｌ，７５ｋ，７５ｍ，７５ｎの全部の投光が感光体上に集光され結像するので、主走査方向の各感光体上露光位置においてそれぞれ重なるように露光される。

このように、感光体上に露光する画像データを１つのメイン発光素子ライン７５ｋと複数のサブ発光素子ライン７５ｏ，７５ｌ，７５ｍ，７５ｎとに出力し、各発光素子ラインが感光体上に露光する画像データに応じた同じ発光動作を行うようになっている。

このとき、１つのメイン発光素子ライン７５ｋと複数のサブ発光素子ライン７５ｏ，７５ｌ，７５ｍ，７５ｎとの各発光素子が必要とする発光能力は、メイン発光素子ライン７５ｋの発光素子のみを発光させる場合に比べて１／４の能力で済むことになる。

そして、メイン発光素子ライン７５ｋに対して副走査方向に対称に配置されるサブ発光素子ライン７５ｏ，７５ｌ，７５ｍ，７５ｎでのサブ露光用発光素子のサイズは、メイン露光用発光素子よりも小さいので、メイン露光用発光素子の露光面積の中にサブ露光用発光素子の露光面積が収まる。

つまり、副走査方向に配置される発光素子の投光が主走査方向における隣接発光素子への漏れ光とはならない。したがって、主走査方向における感光体上露光位置でそれぞれ重なるように露光する際に、感光体の速度変動、副走査方向に配置した各発光素子の発光起動時間にバラツキがあっても、バラツキの影響を緩和することができる。

ここで、図９〜図１１と図１２〜図１４とを参照して、複数の発光素子ラインを副走査方向に配置する場合に、各発光素子のサイズを同一サイズとする場合（図９〜図１１）と、この実施の形態による１つのメイン露光用発光素子及び複数のサブ露光用発光素子とする場合（図１２〜図１４）との優位差について説明する。

まず、図９〜図１１を参照して、副走査方向に配置する複数の発光素子を同一サイズとする場合の露光特性について説明する。図９は、シングル露光とマルチ露光とのビーム形状を比較した図である。図１０は、マルチ露光のビーム形状を説明する図である。図１１は、シングル露光とマルチ露光とのビーム形状のＭＴＦを比較した図である。

図９において、実線はシングル露光時のビーム形状であり、破線はマルチ露光時のビーム形状であり、それぞれ、１ドットあたりの光量の総和を示している。シングル露光８０、マルチ露光８１の各ピーク輝度は、それぞれ７１０ｃｄ／ｍ²を示している。

ここで、シングル露光８０は、感光体が光学ヘッドを通過する際に１発光素子で１回露光して感光体に１ドットの静電潜像を形成する場合を指している。一方、マルチ露光８１は、感光体が光学ヘッドを通過する際に感光体の回転方向に等間隔に配置された３個の発光素子を順次通過する間に３回露光して感光体に１ドットの静電潜像を形成する場合を指している。

図９から理解できるように、シングル露光８０、マルチ露光８１の各ピーク輝度は同一であるが、ビーム形状の裾野において、シングル露光８０は急峻な立ち上がり示すのに対して、マルチ露光８１では非常に鈍化した立ち上がりになっている。

図１０に示す特性曲線８２は、図９に示すマルチ露光（３回露光）の１回分の露光プロファイルを示している。ピーク輝度は、２３７ｃｄ／ｍ²であり、シングル露光（図９）の１／３のピーク輝度である。

３回露光時では、この図１０に示す露光プロファイルの３倍の露光プロファイルになるので、１／３回で露光プロファイルの裾野の立ち上がりが鈍化していると、３回露光時では、その３倍鈍化した露光プロファイルになる。このマルチ露光時での裾野の立ち上がりの鈍化は、１ドットの静電潜像を感光体上に形成する際、副走査方向に配置される発光素子の投光が主走査方向における近接発光素子への漏れ光となり、これが順次、次の露光位置に伝播してしまうために発生する。

そのため、感光体上に１ドットのトナー像を形成するための静電潜像も裾野が鈍化し、ボケた画像、あるいは１ドットが現像できない状態になる。この対策の一つに十分ではないが、マルチ露光をする各１発光素子の露光時間を短くする方法がある。この方法であれば、裾野の立ち上がりが急峻になる。しかしながら、露光時間を短くすることで露光エネルギーが減少してしまうので、代わりにピーク輝度を大きくする必要があるが、ピーク輝度を大きくすると有機ＥＬ素子の寿命が短くなる。

図１１は、副走査方向に配置される複数の発光素子の“発光”“非発光”の制御を、主走査方向に交互に行い、感光体上に１ドット単位の副走査方向“縦線”を主走査方向にＯＮ、ＯＦＦさせたラインを形成する場合のシングル露光８３とマルチ露光８４の発光プロファイルを示している。

この場合、マルチ露光８４の場合には、主走査方向に並んだ副走査方向３列の各発光素子は同時に発光するので、主走査方向に隣接する発光素子への漏れ光が発生し、極端にはシングル露光８３の時と比較して、露光プロファイルの山と谷の差、即ちＭＴＦ性能が悪化し、感光体へのトナー現像の際も、ラインの再現性、先鋭性、トナー有無のコントラストが悪化してしまう。

次に、図１２〜図１４を参照して、副走査方向に配置する複数の発光素子がこの実施の形態による１つのメイン露光用発光素子及び複数のサブ露光用発光素子である場合の露光特性について説明する。これによれば、上記したマルチ露光の欠点を克服できることが解る。

図１２は、メイン露光用発光素子及びサブ露光用発光素子を用いたマルチ露光でのビーム形状を比較した図である。図１３は、メイン露光及びサブ露光の重ね合わせ、メイン露光のみの重ね合わせでのビーム形状を比較した図である。図１４は、メイン露光用発光素子及びサブ露光用発光素子を用いたマルチ露光とメイン露光用発光素子を用いたシングル露光とのビーム形状のＭＴＦを比較した図である。

図１２は、サブ露光用発光素子及びメイン露光用発光素子の１／３露光量を用いたマルチ露光時の１ドットを形成する時の露光プロファイルを示している。破線８５はメイン露光用発光素子によるマルチ露光であり、実線８６はサブ露光用発光素子によるマルチ露光である。

図１２に示すように、メイン露光用発光素子によるピーク輝度もサブ露光用発光素子によるピーク輝度も等しく２３７ｃｄ／ｍ²であるが、サブ露光用発光素子はメイン露光用発光素子よりも小さい露光面積であるので、サブ露光用発光素子による露光プロファイルは裾野が急峻に立ち上がっている。

図１３において、破線８７は図１２に示すメイン露光用発光素子によるマルチ露光８５を３回重ねた露光プロファイルであり、実線８８は図１２に示すサブ露光用発光素子によるマルチ露光８６を２回、メイン露光用発光素子によるマルチ露光８５を１回重ねた露光プロファイルである。

図１３に示すように、メイン露光のみを重ね合わせた露光プロファイルと比較して、サブ露光とメイン露光とを重ね合わせた露光プロファイルは、ピーク輝度が１回露光時の２３７ｃｄ／ｍ²の３倍の７１１ｃｄ／ｍ²であるが、裾野の立ち上がりが急峻である。これは、感光体上に１ドットの静電潜像を形成する場合に、より先鋭なトナー像を形成できることを示している。

図１４は、図１１と同様に、副走査方向に配置される複数の発光素子の“発光”“非発光”の制御を主走査方向に交互に行い、感光体上に１ドット単位の副走査方向“縦線”を主走査方向にＯＮ、ＯＦＦさせたラインを形成する場合のマルチ露光８９とシングル露光９０の発光プロファイルを示している。マルチ露光８９は、サブ露光を２回、メイン露光を１回重ねた場合を示す。また、シングル露光９０は、メイン露光を３回重ねた場合を示す。

この場合は、マルチ露光８９では、サブ露光に加えてメイン露光を行うことで、主走査方向に並んだ副走査方向３列の各発光素子は同時に発光するが、メイン露光用発光素子に隣接するサブ露光用発光素子の面積が小さいので、漏れ光が極端に小さくなる。

したがって、メイン露光のみのシングル露光９０と比較して、マルチ露光８９の露光プロファイルの山と谷の差、即ちＭＴＦ性能が良好になり、感光体へのトナー現像の際も、ラインの再現性、先鋭性、トナー有無のコントラストが発光素子の輝度を上げることなく、つまり発光素子を短命化することなく、良好になる。

以上説明したように、実施の形態１によれば、副走査方向に複数の発光素子ラインを配置する光学ヘッドにおいて、前記複数の発光素子ラインを、標準サイズのメイン露光用発光素子からなるメイン発光素子ラインと、標準サイズよりも小さいサイズのサブ露光用発光素子からなるサブ発光素子ラインとで構成し、前記メイン発光素子ラインを副走査方向の中央位置に配置し、その両側に前記サブ発光素子ラインを１以上配置する光学ヘッドとしたので、光学ヘッドの長命化が図れるとともに、この光学ヘッドを使用した複数の感光体を有するカラー画像形成装置では、感光体上に形成された画素サイズ変動による画像劣化を防止することができる。

この場合、この実施の形態による光学ヘッドでは、サブ露光用発光素子は、メイン露光用発光素子の主走査方向ピッチと同一ピッチに配置することができるので、この光学ヘッドを使用した複数の感光体を有するカラー画像形成装置では、露光位置を主走査方向に精度良くメイン露光用発光素子とサブ露光用発光素子とで同一位置にすることができ、サブ露光用発光素子とメイン露光用発光素子とで感光体上に形成する静電潜像にトナー像を正確に形成できるようになる。

また、この実施の形態による光学ヘッドを使用した複数の感光体を有するカラー画像形成装置では、サブ露光用発光素子が感光体上に形成する潜像面積の中心をメイン露光用発光素子が感光体上に形成する潜像面積の中心と一致するように露光することができる。これによって、主走査方向に精度良くメイン露光用発光素子とサブ露光用発光素子との露光位置を同一位置にすることができ、ＭＴＦ性能の劣化を大幅に抑制することができる。

そして、この実施の形態による光学ヘッドを使用した複数の感光体を有するカラー画像形成装置では、サブ露光用発光素子による露光位置がメイン露光用発光素子の露光位置に重なるように発光駆動することができるので、サブ露光用発光素子、メイン露光用発光素子の露光量を低減できる。

加えて、この実施の形態による光学ヘッドを使用した複数の感光体を有するカラー画像形成装置では、サブ露光用発光素子の露光時間をメイン露光用発光素子の露光時間よりも短くなるように発光駆動するができるので、サブ露光用発光素子の露光によってメイン露光用発光素子による露光面積よりも小さい露光面積の潜像が形成可能となる。

以上説明した光学ヘッドでは、前述したように発光素子に有機ＥＬ素子を使用するが、この有機ＥＬ素子には発光量が累積発光時間に応じて著しく低下していくという光量変化特性がある。そこで、実施の形態２として、光量劣化の回復方法にいついて説明する。

（実施の形態２）
図１５〜図１９は、有機ＥＬ素子の寿命劣化に伴う光量劣化の回復方法について説明する図である。図１５〜図１９において、縦軸は発光輝度［ｃｄ／ｍ²］であり、横軸は累積発光時間である。

図１５は、有機ＥＬ素子の寿命特性を示す図である。図１５では、定電流で駆動した場合の有機ＥＬ素子の一般的な寿命特性を示している。図１５に示すように、有機ＥＬ素子は、累積発光時間が長くなるのに伴い、輝度（光量）が著しく低下してしまうという発光変化特性を有している。

印字装置にこの現象を適用すると、印字枚数が増えると、光学ヘッドの輝度が低下し、感光体上潜像電位が低下し、感光体上に現像されるトナー量が減少するので、用紙上のトナー量が減少する。つまり、画像濃度が寿命劣化に応じて薄くなることが発生する。この対策として、有機ＥＬ素子の寿命時間中に有機ＥＬ素子に流れる電流を多くする、あるいは、有機ＥＬ素子の１回の発光時間を長くすることで有機ＥＬ素子の光量減少分を補う方法がある。

図１６は、メイン露光用発光素子である有機ＥＬ素子のみで光量補正を行った場合の光量補正を説明する図である。図１６では、有機ＥＬ素子の寿命時間中に定期的に有機ＥＬ素子の光量を増加させることが示されている。これが一般的な劣化回復方法である。

図１７は、有機ＥＬ素子のサイズに応じた輝度特性を示す図である。図１７に示すように、有機ＥＬ素子の駆動パワー（駆動電流あるいは駆動時間）に対して、サイズの大きい素子９１と小さい素子９２とを比較すると、駆動パワーに対する輝度変化は、大きい素子９１では多きく敏感であるが、逆に小さい素子９２は小さく鈍感である。このことは、光量調整によって輝度を高分解能で調整する場合、小さい素子９２では、駆動パワー、ここでは素子の駆動時間を荒く調整しても、大きい素子９１の場合よりも輝度を高分解能で調整できることを示している。

次に、図１８は、サブ露光用発光素子である有機ＥＬ素子の寿命補正を説明する図である。図１７にて説明した考察から、実施の形態１にて説明した光学ヘッドでは、図８等に示すように、メイン露光用発光素子とサブ露光用発光素子とによって露光状態を決定する素子構成であるので、図１８にサブ素子での補正９３と示すように、微小素子であるサブ露光用発光素子の駆動パワーを調整してその光量を調整することで、多重露光して得られる１ドットの光量変化を極微細な分解能で調整可能であることが解る。

次に、図１９は、メイン露光用発光素子である有機ＥＬ素子とサブ露光用発光素子である有機ＥＬ素子での光量補正を説明する図である。したがって、図１９に示すように、まず、微小素子であるサブ露光用発光素子によって高分解能の光量補正９４を実施し、サブ露光用発光素子の補正限界時点で、メイン露光用発光素子による光量補正９５を実施する組み合わせとすれば、さらに補正変化の少ない補正が可能となる。

図１６に示すメイン露光用発光素子である有機ＥＬ素子のみで光量補正を行った場合、素子毎に光量状態を受光センサー部等で検出しなければならず、さらに、受光センサー部に露光の状態を認識させる時間が必要であるので、全ての素子に対して露光状態を検出するためには、数秒程度の時間を必要とする。

これに対して、実施の形態１にて説明した光学ヘッドでは、メイン露光用発光素子とサブ露光用発光素子とによって露光状態を決定する素子構成であるので、有機ＥＬ素子を用いる場合は、図１９に示す方法を適用することができる。これによって、光量調整の分解能が高く、検出時間も複数のサブ発光素子ラインを配置する場合、検出時間も大幅に短くなる。

このように、感光体上に照射される解像度毎の露光エネルギーの総和が寿命中で略均一となるようにメイン露光用発光素子とサブ露光用発光素子との光量を変化させることができるので、サブ露光用発光素子、メイン露光用発光素子の光量劣化補正時に、サブ露光用発光素子から順次光量調整することで、光量調整の分解能を向上でき、素子毎の光量補正後の光量バラツキを極端に小さくできる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３では、サブ発光素子ラインの他の駆動方法について説明する。実施の形態１では、１つのサブ発光素子ラインにおける各サブ露光用発光素子は、個別に駆動されて露光し、メイン露光用発光素子の露光と重なり潜像が完成する方法である。

これに対して、この実施の形態３では、１つのサブ発光素子ラインにおける各サブ露光用発光素子は、対応するメイン露光用発光素子の露光有無と無関係に感光体表面を下地露光するように露光駆動されるようになっている。

以下、図２０〜図２３を参照して説明する。図２０は、本発明の実施の形態３として、光学ヘッドの他の構成例の説明図である。図２１は、図２０に示す光学ヘッドによる全面露光サブ露光用発光素子とメイン露光用発光素子での潜像電位を説明する図である。図２２は、図２０に示す光学ヘッドによるサブ露光用発光素子を極小化した場合での感光体上静電潜像を説明する図である。図２３は、図２０に示す図２２に示すＡ部での静電潜像を説明する図である。

図２０において、２列のロッドレンズアレイ４８の中心線６４上には、実施の形態１（図５）と同様に、標準サイズのメイン露光用発光素子９６がアレイ配置される。これをメイン発光素子ラインという。これに対し、２列のロッドレンズアレイ４８のうち、一方の列、例えば主走査方向に並ぶ屈折率分布型ロッドレンズ４７ａ，４７ｂの列を跨ぐ主走査方向に平行なライン９７上にサイズが標準サイズよりも小さいサブ露光用発光素子９８がアレイ配置される。これをサブ発光素子ラインという。

このように配置される各サブ露光用発光素子９８は、画像データの有無に関わらず、感光体全面を露光するように駆動される。即ち、画像データに基づいた露光位置でのみメイン露光用発光素子９６を駆動して露光し、対応するサブ露光用発光素子９８の露光と重なる。

この場合、図２１に示すように、感光体上、サブ露光用発光素子９８によって露光された部分の電位（サブ露光素子による潜像）９９は、現像バイアスであるＶＢよりも上にある。このため現像ローラから感光体に向かうクーロン力は発生せず、感光体上にトナーが現像されない。また、サブ露光用発光素子９８とメイン露光用発光素子９６とにより露光された部分の電位（サブ露光素子とメイン露光素子の重ね合わせ潜像電位）１００はＶＢよりも下になり、現像電界（クーロン力）１０１が発生し、現像ローラ上のトナーが潜像電位部に付着しトナー現像される。

ここで、図２０の構成では、サブ露光用発光素子９８は、メイン露光用発光素子９６に対して副走査方向の一方側に配置されるが、副走査方向の他方側に配置してもよく、さらに、サブ発光素子ラインは、副走査方向の両側または片側に複数設け、サブ発光素子ライン単位で露光駆動するようにしてもよい。そして、１つのサブ発光素子ラインを複数ブロックに分割してブロック単位で露光駆動してもよい。この場合はブロック毎に副走査方向に配置をずらすとブロック毎の時間差が発生し１個のドライバーで複数ブロックを駆動可能である。

次に、図２２において、サブ露光素子による静電潜像１０２は、サブ露光用発光素子９８の面積を極小化、例えばメイン露光用発光素子９６の１／４程度の面積にしたサブ露光用発光素子を複数回にわけて重ね露光した場合を示すが、図２１に示すサブ露光素子による静電潜像９９と比較してより面積が小さく深い潜像電位が形成される。即ち、極小素子で露光した感光体上の静電潜像はＶＢ以下になる。なお、符号１０３は、サブ露光素子（極小素子）とメイン露光素子の重ね合わせ潜像電位である。

ここで、図２３を参照して、極小素子による静電潜像１０２における符号Ａで示す部分での静電潜像状態を説明する。図２３において、極小素子で形成される感光体１０４上の静電潜像電位分布は符号１０５に示すようになり、その潜像面積が小さい。感光体１０４表面は、例えば−６００Ｖに帯電しているとすれば、感光体１０４表面に極小素子で形成される静電潜像面積周囲の電界１０６は、現像ローラ１０７方向への電界とはならず、一般的によばれる静電潜像面積の周囲外へ向かうフリンジ電界（回り込み電界）１０８として現像に寄与しない電界になる。

実際、現像ローラ１０７方向への電気力線は、潜像電位の高い部分の電界が僅かに上部に配置している現像ローラ１０７方向に向かうので、電気力線の本数が少ない。即ち、現像ローラ１０７表面のトナー１０９からは感光体１０４上の潜像電位１０５が見えず、トナー現像されない。

しかし、メイン露光用発光素子による露光を極小素子であるサブ露光用発光素子で露光した部分に重ねると、露光のエネルギーが加算されるので、初めてトナー１０９から現像電界１０６が見えるようになる。即ち、トナー１０９は、メイン露光用発光素子と極小素子であるサブ露光用発光素子とで形成された感光体１０４上の潜像部分１０５に付着できるので、顕像化が可能となる。

このように、サブ発光素子ラインの各サブ露光用発光素子を極小素子で構成し、感光体上に画像形成の有無に関わらず、その極小素子であるサブ露光用発光素子によって感光体表面に下地露光するようにしたので、サブ露光用発光素子とメイン露光用発光素子で感光体上に形成する静電潜像からトナー像を正確に形成できる。

また、サブ発光素子ラインを複数設ける場合は、各サブ発光素子ラインを複数ブロックに分割し駆動源を共通化できるので、１つのドライバーで複数のサブ発光素子ラインの対応ブロックを駆動可能となるので、ドライバー数の低減により基板の小型化が可能で、光学ヘッド全体の小型化が可能となる。

なお、本発明による光学ヘッドで実現する画素毎の発光光源は、分割あるいは複数素子を１パッケージ化されたレーザーダイオード素子、あるいは、周知のＬＥＤ素子、あるいは有機、無機のＥＬ素子等一般に言われる点光源で実現できるが、特に有機ＥＬ素子を用いる場合、素子形成の工法から考えると複数の素子を容易に精度良く均一に形成可能であり、性能の面あるいはコストメリットの点において有効である。

以上のように、本発明にかかる光学ヘッドは、多重露光方式の光学ヘッドにおいて発光素子の長命化を図るのに有用であり、特に、発光素子に有機ＥＬ素子を使用し小型化を図るのに好適である。

また、本発明にかかる前記光学ヘッドを使用した画像形成装置は、例えばビジネスまたは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などとして有用である。

本発明の実施の形態１によるカラー画像形成装置の構成を示す概念図 図１に示す露光装置の光学ヘッドを含む要部の外観構成を示す一部破断斜視図 図２に示す露光装置の光学ヘッドを含む要部の内部構成を示す副走査方向断面図 図３に示す有機ＥＬ素子アレイで構成される発光部近傍の構成を示す断面図 図２に示した光学ヘッドの具体的な構成例の説明図 図２に示した光学ヘッドの制御部の構成例を示すブロック図 図６に示す１つの発光素子ラインヘッドでの発光素子ラインの構成を説明する図 図７に示す発光素子ラインヘッドでの露光制御系の構成を示すブロック図 副走査方向に配置する複数の発光素子が同一サイズの場合におけるシングル露光とマルチ露光とのビーム形状を比較した図 副走査方向に配置する複数の発光素子が同一サイズの場合におけるマルチ露光のビーム形状を説明する図 副走査方向に配置する複数の発光素子が同一サイズの場合におけるシングル露光とマルチ露光とのビーム形状のＭＴＦを比較した図 副走査方向に配置する複数の発光素子がこの実施の形態による場合におけるメイン露光用発光素子及びサブ露光用発光素子を用いたマルチ露光でのビーム形状を比較した図 副走査方向に配置する複数の発光素子がこの実施の形態による場合におけるメイン露光及びサブ露光の重ね合わせ、メイン露光のみの重ね合わせでのビーム形状を比較した図 副走査方向に配置する複数の発光素子がこの実施の形態による場合におけるメイン露光用発光素子及びサブ露光用発光素子を用いたマルチ露光とメイン露光用発光素子を用いたシングル露光とのビーム形状のＭＴＦを比較した図 本発明の実施の形態２として、有機ＥＬ素子の寿命特性を示す図 本発明の実施の形態２として、メイン露光用発光素子である有機ＥＬ素子のみで光量補正を行った場合の光量補正を説明する図 本発明の実施の形態２として、有機ＥＬ素子のサイズに応じた輝度特性を示す図 本発明の実施の形態２として、サブ露光用発光素子である有機ＥＬ素子の寿命補正を説明する図 本発明の実施の形態２として、メイン露光用発光素子である有機ＥＬ素子とサブ露光用発光素子である有機ＥＬ素子とでの光量補正を説明する図 本発明の実施の形態３として、光学ヘッドの他の構成例の説明図 図２０に示す光学ヘッドによる全面露光サブ露光用発光素子とメイン露光用発光素子での潜像電位を説明する図 図２０に示す光学ヘッドによるサブ露光用発光素子を極小化した場合での感光体上静電潜像を説明する図 図２２に示すＡ部での静電潜像を説明する図 像担持体としての感光体を複数有する従来のカラー画像形成装置の構成例を示す概念図

符号の説明

１０，１１，１２，１３ 露光装置
４０ ハウジング
４１ 位置決めピン
４２ 固定用のネジ挿入穴
４３ ガラス基板
４４ 発光素子（有機ＥＬ素子）アレイ
４５ 発光部
４６ 駆動回路（ＴＦＴ）
４７，４７ａ〜４７ｅ 屈折率分布型ロッドレンズ
４８ ロッドレンズアレイ
４９ 側壁部
５０ 不透明カバー
５１ 固定用板バネ
５２，５５ 絶縁膜
５３ コンタクトホール
５４ 陽極層
５７ バンク
５８ 正孔注入層
５９ 発光層
６０ａ 陰極第一層
６０ｂ 陰極第二層
６１ 不活性ガス
６２ カバーガラス
６５，９６ メイン露光用発光素子
６７ａ，６７ｂ，９８ サブ露光用発光素子
６９ 光学ヘッドの制御部
７０ データ処理手段
７１〜７４ 記憶手段
７５〜７８ 発光素子ラインヘッド（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）
７５ｋ メイン発光素子ライン
７５ｏ，７５ｌ，７５ｍ，７５ｎ サブ発光素子ライン
７９ ホストコンピュータ
１０４ 感光体
１０７ 現像ローラ

Claims (12)

1. 感光体の主走査方向へのライン上に配置した複数個の発光素子からなる発光素子ラインを、標準サイズのメイン露光用発光素子からなるメイン発光素子ラインと、前記標準サイズよりも小さいサイズのサブ露光用発光素子からなるサブ発光素子ラインとで構成し、前記メイン発光素子ラインを前記感光体の副走査方向の中央位置に配置し、その両側または片側に前記サブ発光素子ラインを１以上配置したことを特徴とする光学ヘッド。
2. 前記各サブ発光素子ラインにおける各サブ露光用発光素子は、前記メイン発光素子ラインにおける各メイン露光用発光素子の主走査方向ピッチと同一ピッチで配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光学ヘッド。
3. 前記各サブ発光素子ラインにおける各サブ露光用発光素子は、サイズが前記メイン露光用発光素子よりも極端に小さい極小素子であることを特徴とする請求項１に記載の光学ヘッド。
4. 前記メイン露光用発光素子による露光位置と前記サブ露光用発光素子による露光位置とが重なるように、前記メイン露光用発光素子及び前記サブ露光用発光素子それぞれの投光を前記感光体上に導く光学レンズを備えていることを特徴とする請求項２に記載の光学ヘッド。
5. 感光体の周辺に、当該感光体の主走査方向へのライン上に配置した複数個の発光素子からなる発光素子ラインが、標準サイズのメイン露光用発光素子からなるメイン発光素子ラインと、前記標準サイズよりも小さいサイズのサブ露光用発光素子からなるサブ発光素子ラインとで構成され、前記メイン発光素子ラインが前記感光体の副走査方向の中央位置に配置され、その両側に前記サブ発光素子ラインが１以上配置され、かつ、前記各サブ発光素子ラインにおける各サブ露光用発光素子が前記メイン発光素子ラインにおける各メイン露光用発光素子の主走査方向ピッチと同一ピッチで配置され、前記メイン露光用発光素子による露光位置と前記サブ露光用発光素子による露光位置とが重なるように前記メイン露光用発光素子及び前記サブ露光用発光素子それぞれの投光を前記感光体上に導く光学レンズを備えている光学ヘッドが配置され、前記感光体上に画像形成を行わせる同じ画像データを用いて副走査方向に並ぶ前記メイン露光用発光素子と前記サブ露光用発光素子とを発光駆動する制御手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記メイン露光用発光素子が前記感光体上に形成する潜像面積の中心と、前記サブ露光用発光素子が前記感光体上に形成する潜像面積の中心とが一致するようにそれぞれの発光を制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記サブ露光用発光素子の露光時間が前記メイン露光用発光素子の露光時間よりも短くなるようにそれぞれの発光を制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記感光体上に照射される解像度毎の露光エネルギーの総和が寿命中において略均一となるように、前記メイン露光用発光素子及び前記サブ露光用発光素子それぞれの光量を変化させる調整手段を備えていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
9. 前記調整手段は、光量調整時に、前記サブ露光用発光素子から順に光量調整を実施することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 感光体の周辺に、当該感光体の主走査方向へのライン上に配置した複数個の発光素子からなる発光素子ラインが、標準サイズのメイン露光用発光素子からなるメイン発光素子ラインと、前記標準サイズよりも小さいサブ露光用発光素子からなるサブ発光素子ラインとで構成され、前記メイン発光素子ラインが前記感光体の副走査方向の中央位置に配置され、その両側または片側に前記サブ発光素子ラインが１以上配置され、かつ、前記各サブ発光素子ラインにおける各サブ露光用発光素子が前記メイン発光素子ラインにおける各メイン露光用発光素子の主走査方向ピッチと同一ピッチで配置される光学ヘッドを備え、前記感光体上に画像形成の有無に関わらず前記１以上のサブ発光素子ラインの各サブ露光用発光素子を発光駆動して当該感光体表面に下地露光する手段と、前記感光体上に画像形成を行わせる画像データに応じて前記メイン発光素子ラインの各メイン露光用発光素子を発光駆動する手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
11. 前記各サブ発光素子ラインにおける各サブ露光用発光素子は、サイズが前記メイン露光用発光素子よりも極端に小さい極小素子であることを特徴とする請求項１０に記載の光学ヘッド。
12. 前記複数の発光素子ラインにより構成される発光部が形成される基板には、前記発光部の発光エリアよりも小さい開口部を有し、当該発光部から前記感光体への投光を規制する光規制層が設けられていることを特徴とする請求項１、５、１０のいずれか一つに記載の光学ヘッド。

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