JP2008151845A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体に発光素子アレイを一体化して形成した画像形成装置において、発光素子アレイの画素解像度を上げずとも高精細な文字あるいはラインを出力する。
【解決手段】像担持体６２０と、像担持体を帯電する帯電手段６４０と、像担持体上の潜像を現像剤像として現像する現像手段６６０と、像担持体上の現像剤像を転写媒体４１６に転写する転写手段４１１と、を備えた画像形成装置において、像担持体６２０は、第１の露光手段としての発光素子アレイと、帯電手段で帯電される感光層を一体に備え、発光素子アレイの個々の発光画素部を画像データに対応して独立に発光駆動することで記感光層を露光して感光層の帯電面に潜像を形成する露光源−潜像形成一体型の像担持体であり、像担持体６２０と一定距離離れた位置に、帯電手段で帯電された感光層を画像データに対応して露光して潜像を形成する第２の露光手段３２０を備えることを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリンタ・複写機・ファクシミリ等の電子写真方式を利用して画像形成を行う画像形成装置に関するものである。

従来の画像形成装置の中には、像担持体に、各画素の画像情報に基づいて静電潜像を形成する潜像形成手段を一体化してなるものが幾つか提案されている。

例えば、像担持体表面に、スイッチング素子を２次元に配列し、像担持体外部から画像信号に基づいてレーザーなどによって各スイッチの駆動を制御することで、帯電装置を不要としたものがある（特許文献１）。

また、複数の発光素子を配列した発光素子アレイ上に絶縁層を介して感光層を積層して、発光素子アレイを画像情報に応じて選択的に発光駆動することで感光層に静電潜像を形成するものもある（特許文献２）。

また、特許文献１の変形として、発光素子アレイと感光層をフィルム状に一体に構成して円筒状の基材に巻きつけて感光ドラムとし、画像形成の際に感光ドラム１回転中に多色の現像を行ういわゆる多重現像を行う画像形成装置に使用する例もある（特許文献３）。

これらの従来例の効果として、装置内に振動などが生じても像担持体と露光手段の相対的な位置ずれが生じないため、画素ずれによるむらが画像上に起きないということが挙げられる。
特開２００２−３２６３８２号公報 特開平０６−０９５４５６号公報 特開２００１−０１８４４１号公報

しかしながら、上記従来例では以下のような課題がある。

電子写真技術を用いた画像形成装置一般について、近年では文字やラインといった特定の画像については高精細さが要求されており、例えば、小さいポイントでかつ画数の多い漢字においてもラインスペースの間隔を均等に割り付けなければならない。

そこで、露光手段のデータ解像度を１２００ｄｐｉまたは２４００ｄｐｉといった高いものとしてレーザー走査光学系あるいはＬＥＤプリントヘッドを駆動して高精細さへの要望に答えている。

しかしながら、像担持体に潜像形成手段を画素分割させて一体化した上述の各従来例においては、高解像度化するにあたり、コストアップが避けられなかった。すなわち、画素密度を２４００ｄｐｉ程度まで高解像度化するにあたり、画素と駆動部などのマトリックス配線をこういった高解像度パターンで形成するにはコストアップが避けられない。

また、上記の高精細さが求められる画像は黒で形成するものが多いが、さらにカラーで高精細な文字あるいはラインを出力するという要望もある。

また、画素分割された２次元の発光素子あるいは電極アレイの固定画素の各々の形状、つまり電極などの形状が印刷、エッチング、蒸着などの工程上で欠けなどの一部欠損などが生じる場合がある。この画素形状不良が生じた場合、この発光素子アレイあるいは電極アレイによる潜像にも影響が出る場合があり、これらの潜像に対して上述の特許文献では補正が出来ないという問題があった。

また、走査光学系あるいはＬＥＤプリントヘッドなどの像担持体と分離した露光手段を用いる場合において、感光体を像担持体に用いた場合では、感光層自身に感度ムラがある場合がある。その補正を２次元的に行うことは感光体そのものの位置を精密に検出して、そのムラの発生する位置を特定したうえでそのムラに対して光量を補正を行った露光をすることが必要であり、画像形成装置が複雑化する。

特許文献３の方法では、多重現像方式の画像形成装置において、多色画像にレジストレーションずれ（色ずれ）が無い反面、その多色画像領域中に高精細な文字あるいはラインといった画像を描くことは困難である。

加えて、文字あるいはラインといった高精細さが要求される画像を形成する際に、同一の画像データから高精細な部分と粗い解像度のままでよい部分とに分けて行うこともできない。

本発明の第１の目的は、像担持体内に発光素子アレイを設けて露光手段とした画像形成装置において、像担持体に内蔵される発光素子アレイの解像度に拠らない解像度の画像形成もできるようにすることである。

本発明の第２の目的は、像担持体内に発光素子アレイを設けて露光手段とした画像形成装置において、像担持体に内蔵される発光素子アレイの解像度より高い解像度の画像形成もできるようにすることである。

本発明の第３の目的は、像担持体に内蔵される発光素子アレイの画素形状に欠陥があっても出力画像を劣化させないことと、像担持体の感光層のムラを２次元的に補正することである。

本発明の第４の目的は、発光素子アレイの解像度と異なる解像度での画像形成を多色でも行えるようにすることである。

本発明の第５の目的は、発光素子アレイの解像度と異なる解像度での画像形成を発光素子アレイで露光して形成する画像領域中においてもできるようにすることである。

本発明の第６の目的は、同一の画像データに基づいた画像形成を行う際にも発光素子アレイの解像度と異なる解像度での画像形成を可能とすることである。

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、
像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体上の潜像を現像剤像として現像する現像手段と、前記像担持体上の現像剤像を転写媒体に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置において、
前記像担持体は、第１の露光手段としての発光素子アレイと、前記帯電手段で帯電される感光層を一体に備え、前記発光素子アレイの個々の発光画素部を画像データに対応して独立に発光駆動することで前記感光層を露光して感光層の帯電面に潜像を形成する露光源−潜像形成一体型の像担持体であり、
前記像担持体と一定距離離れた位置に、前記帯電手段で帯電された前記感光層を画像データに対応して露光して潜像を形成する第２の露光手段を備えることを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、像担持体内に発光素子アレイを設けて第１の露光手段とした画像形成装置において、第２の露光手段によって、第１の露光手段の解像度に拠らない解像度の画像形成もできるようになる。

第２の露光手段によって露光される画素密度を、第１の露光手段によって露光される画素密度よりも高くすることで、第１の露光手段の解像度より高い解像度の画像形成もできるようになる。

現像手段が現像する像担持体上の潜像を、第１の露光手段により形成される潜像と第２の露光手段により形成される潜像とを部分的に重ねた潜像にする。これにより、第１の露光手段の画素形状に欠陥があっても出力画像を劣化させず、さらに像担持体の感光層のムラを２次元的に補正できる。

現像手段は複数であり、複数の現像手段は同一の像担持体の周囲に配置され、像担持体に対して現像作用位置と現像非作用位置とに選択的に位置させる変位手段を設ける。これにより、第１の露光手段の解像度と異なる解像度での画像形成を多色でも行えるようになる。

第１の露光手段により形成される潜像に基づく現像剤像を像担持体から転写媒体に転写した後、第２の露光手段による潜像に基づく現像剤像を像担持体から前記転写媒体に転写する。これにより、第１の露光手段の解像度と異なる解像度での画像形成を第１の露光手段で露光して形成する画像領域中においてもできるようになる。

画像データのうちの１色以上のデータを、第２の露光手段で露光して前記像担持体に潜像形成するための文字領域あるいはライン領域と、第１の露光手段で露光して像担持体に潜像形成するためのその他の画像領域に分離する領域分離手段を設ける。これにより、同一の画像データに基づいた画像形成を行う際にも発光素子アレイの解像度と異なる解像度での画像形成を可能となる。

（１）画像形成部
図１は本実施例における画像形成装置１００の概略構成を示す横断面模式図である。図２は図１の部分的な拡大図である。

本実施例の画像形成装置１００は、１ドラム−多重現像方式−中間転写方式のフルカラーデジタル電子写真プリンタである。このプリンタ１００は、制御手段としての本体制御回路部Ａに接続された外部装置Ｂから入力する電気的な画像データ（画像情報信号）に対応したフルカラー画像又はモノカラー画像をシート状の転写材の面に形成して出力（プリントアウト）することができる。

外部装置（ホスト装置）Ｂは、パーソナルコンピュータ、イメージリーダ、ファクシミリ等である。

本体制御回路部（コントローラ）Ａは、外部装置Ｂと各種の電気的情報信号の授受をする。また画像形成プロセス機器類・センサー類などから入力する電気的情報信号や画像形成プロセス機器類等への指令信号の処理、所定の画像形成シーケンス制御を司る。ＲＯＭやＲＡＭに格納された制御プログラムや参照テーブルにしたがってプリンタ全体の動作制御を実行する。

このプリンタＡは、像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（感光ドラムユニット）６２０を有する。この電子写真感光体６２０は、発光素子アレイ（発光素子マトリックス層）の上に感光層を積層した、露光源−潜像形成一体型のデジタル感光体ドラムである。発光素子アレイは、発光層及び駆動部を備え、駆動部は発光層を二次元配列の画素として独立に駆動する。そして、発光素子アレイを、潜像形成時に感光層を露光して潜像を形成する露光手段（第１の露光手段）とするものである。このデジタル感光体ドラムについては後述する。

デジタル感光体ドラム（以下、ドラムと略記する）６２０は、画像形成プロセス実行時においては、ドラム軸（中心支軸）６２０ａを中心に矢印の反時計方向に所定の角速度で回転駆動される。

このドラム６２０の外周りには、ドラム回転方向に沿って、第１帯電器６４０ｋ、第１現像器６６０ｋ、第２帯電器６４０ｙ、第２現像器６６０ｙ、第３帯電器６４０ｍ、第３現像器６６０ｍ、第４帯電器６４０ｃ、第４現像器６６０ｃを配設してある。更に、中間転写ベルトユニット４１０、ドラムクリーナユニット６３０を配設してある。ここで、ｋ・ｙ・ｍ・ｃの添え字は、それぞれ、黒・イエロー・マゼンタ・シアンの色であることを示している。

第１現像器６６０ｋの上側には、ドラム６２０と一定距離離れた位置に、第２の露光手段としての走査光学系３２０、本実施例ではレーザービームスキャナを配設してある。この走査光学系３２０は、第１帯電器６４０ｋと第１現像器６６０ｋとの間において、ドラム６２０の面をレーザービーム走査露光して潜像を形成する。

第１〜第４の帯電器６４０（ｋ・ｙ・ｍ・ｃ）は、何れも、ドラム６２０の表面を帯電する帯電手段であり、コロナ放電器である。コロナ放電器を用いることで、コロナ放電によりドラム６２０の表面を非接触で帯電処理する。

第１〜第４の現像器６６０（ｋ・ｙ・ｍ・ｃ）は、何れも、ドラム６２０に形成された静電潜像に現像剤を供給して静電潜像を現像剤像（トナー像）として可視化（現像）する現像手段である。各現像器は、何れも、現像剤としてトナー＋磁性キャリアの２成分現像剤を用いた現像装置である。第１の現像器６６０ｋの現像剤のトナーは黒色トナー、第２の現像器６６０ｙの現像剤のトナーはイエロー色トナーである。また、第３の現像器６６０ｍの現像剤のトナーはマゼンタ色トナー、第４の現像器６６０ｃの現像剤のトナーはシアン色トナーである。

各現像器６６０（ｋ・ｙ・ｍ・ｃ）は、現像スリーブ６６１、規制ブレード６６２、攪拌ロッド６６３、現像容器６６４を有し、現像容器６６４内に現像剤（トナー＋キャリア）を収容してある。現像スリーブ６６１はドラム６２０との対向部において、ドラム６２０の回転方向とは逆方向に所定の速度で回転駆動される。現像容器６６４内の現像剤は攪拌ロッド６６３によって攪拌されて、トナーがキャリアとの摺擦で摩擦帯電される。攪拌された現像剤が現像スリーブ６６１側に搬送されて、現像スリーブ内のマグネットローラの磁力によって現像スリーブ上に担持されて搬送される。そして、その搬送される現像剤の層厚が規制ブレード６６２によって規制されて現像スリーブ６６１上に現像剤がコートされる。そのコートされた現像剤が現像スリーブ６６１の引き続く回転で現像スリーブ６６１とドラム６２０との対向部である現像部位に搬送される。そして、現像部位において、ドラム６２０と現像スリーブ６６１に印加される電圧（現像バイアス）によって生じる電界の力で、トナーが現像スリーブ６６１側からドラム６２０側にキャリアを介して付着して、ドラム面に形成されている静電潜像がトナー像として現像される。

中間転写ベルトユニット４１０は、１次転写ローラ４１１、巻きつけローラ４１２、駆動ローラ４１３、テンションローラ４１４、アイドラローラ４１５、第１の転写媒体としての中間転写ベルト４１６を有する。また、２次転写ローラ４２０、中間転写ベルトクリーナ４３０等を有する。

中間転写ベルト（以下、ベルトと略記する）４１６はエンドレスで可撓性を有する誘電体ベルトであり、１次転写ローラ４１１、巻きつけローラ４１２、駆動ローラ４１３、テンションローラ４１４、アイドラローラ４１５の５本のローラ間に懸回張設してある。巻きつけローラ４１２はベルト４１６をドラム６２０に巻きつける方向に付勢するローラである。ベルト４１６は駆動ローラ４１３により、矢印の時計方向にドラム６２０と同じ速度で回転駆動される。

転写手段である１次転写ローラ４１１と２次転写ローラ４２０は、何れも、芯金と、その外周面に形成された円筒状の導電性発泡ゴムを有する。１次転写ローラ４１１は、両端部が軸受部材にて回転自在に軸支されると共に、ドラム６２０に対してスプリング等による押圧手段によりベルト４１６を介して一定の力で押し当てられている。ドラム６２０とベルト４１６の接触部が１次転写部位Ｔ１である。１次転写電圧の印加は、端部軸受に導電性樹脂を使用することで行った。

また、２次転写ローラ４２０は、両端部が軸受部材にて回転自在に軸支されると共に、駆動ローラ４１３に対してスプリング等による押圧手段でベルト４１６を介して一定の力で押し当てられている。２次転写ローラ４２０とベルト４１６の接触部が２次転写部位Ｔ２である。２次転写電圧の印加は、端部軸受に導電性樹脂を使用することで行った。

中間転写ベルトクリーナ４３０は、２次転写部位Ｔ２におけるベルト４１６から第２の転写媒体である転写材へのトナー像の２次転写後にベルト面に残留するトナー等のベルト面汚染物を除去してベルト表面を清掃するクリーニング手段である。ベルト面に当接して摺擦するベルト移動方向上流側と下流側の２本のクリーニングローラ４３１と４３２を備えている。

ドラムクリーナユニット６３０は、ドラム６２０からベルト４１６へのトナー像の１次転写後にドラム面に残留するトナー等のドラム面汚染物を除去してドラム表面を清掃するクリーニング手段である。ここでは、クリーニングブレード６３１によりドラム面を拭掃してドラム面から汚染物を掻き取るブレードクリーニング装置を使用している。クリーニングブレード６３１は、ドラム回転に対してカウンタの姿勢でドラム６２０に当接させて廃トナー容器６３２に取り付けてある。

後述するように、回転するドラム６２０の面に対して、外部装置Ｂからプリンタ１００の主制御回路部Ａに入力した画像データに対応した未定着のフルカラートナー像又はモノカラートナー像が上記のような帯電手段・露光手段・現像手段により形成される。形成されたトナー像は引き続くドラム６２０の回転で１次転写部位Ｔ１に至る。そして、１次転写ローラ４１１に対してトナーの帯電極性とは逆極性の所定の１次転写電圧が印加されて、ドラム６２０側からベルト４１６の面に対してトナー像が一括して順次に１次転写されていく。

ベルト４１６に対するトナー像の１次転写後にドラム６２０の面に残留したトナー等のドラム面汚染物はドラムクリーナユニット６３０により除去され、ドラム面は繰り返して作像に供される。

上記のようにしてベルト４１６上に１次転写されたトナー像は、ベルト４１６の引き続く回転により搬送されて、ベルト４１６と２次転写ローラ４２０との接触部である２次転写部位Ｔ２に至る。

一方、所定の制御タイミングで、プリンタ本体の下部に配設された給紙ユニット２００の給紙カセット２１０から第２の転写媒体としての転写材（不図示）が給送される。すなわち、給紙カセット２１０内に積載して格納された転写材は給紙ローラユニット２２０によって積載された最上部の１枚のみが給紙される。その転写材が給紙搬送部２３０を通ってレジストユニット２５０へ送られる。レジストユニット２５０は転写材の先端と、ドラム６２０上に形成される潜像の先端とを一致させるために転写材を一旦止める。そして、レジストユニット２５０はドラム６２０と中間転写ベルトユニット４１０の動作に基づいて、ベルト４１６上のトナー像の先端部の位置と転写材の先端部の位置とが２次転写部位Ｔ２において同期するタイミングで転写材を２次転写部位Ｔ２に送り出す。２次転写部位Ｔ２に進入した転写材は２次転写部位Ｔ２で挟持搬送され、その搬送過程で、２次転写ローラ４２０に対してトナーの帯電極性とは逆極性の所定の２次転写電圧が印加されることにより、ベルト４１６上のトナー像の一括転写を順次に受ける。

２次転写部位Ｔ２を通過した転写材はベルト４１６の面から分離され、転写後搬送ユニット４４０により熱圧タイプの定着ユニット５２０へ導入される。転写材上の未定着のトナー像はこの定着ユニット５２０により熱と圧を加えられて転写材上に溶融・混色・固着される。そして、縦搬送部５３０、排紙ユニット５４０を通って、フェイスダウン排紙積載トレー５５０上に画像形成物として排出される。

また、転写材に対するトナー像の２次転写後のベルト４１６上の転写残トナーは、ベルトクリーナユニット４３０によって除去・回収される。

（２）電子写真感光体６２０
本実施例における像担持体である電子写真感光体（感光ドラムユニット）６２０について説明する。前述したように、この電子写真感光体６２０は、発光素子アレイ（発光素子マトリックス層）の上に感光層を積層した、露光源−潜像形成一体型のデジタル感光体ドラムである。発光素子アレイは、発光層及び駆動部を備え、駆動部は発光層を二次元配列の画素として独立に駆動する。そして、発光素子アレイを、潜像形成時に感光層を露光して潜像を形成する露光手段（第１の露光手段）とするものである。

図３の（ａ）はドラム６２０の縦断面図、（ｂ）はその一端部側（駆動側）の拡大図、（ｃ）は他端部側（非駆動側）の拡大図である。図４はドラム６２０の駆動部及び回転位相検出部を見た斜視図である。

ドラム６２０の両端開口部にはそれぞれ円筒フランジ６２０ｂ・６２０ｃをドラム６２０と同軸に圧入して固定して装着するとともに、この両フランジ６２０ｂ・６２０ｃ間にドラム軸６２０ａを挿通して装着してある。該両フランジ６２０ｂ・６２０ｃはドラム軸６２０ａに一体に固着させてある。ドラム６２０の軸線とドラム軸６２０ａの軸線は同軸に一致させている。ドラム軸６２０ａの両端部はそれぞれフランジ６２０ｂ・６２０ｃから外側に突出させてあり、その突出軸部にそれぞれ軸受け６２０ｄ・６２０ｅを嵌着してある。また、駆動側の突出軸部にはドラムギアＧ６２０を同軸に嵌着してドラム軸６２０ａに一体に固着させてある。また、駆動側のフランジ６２０ｂの端部外周部（外径部）には、位相検出用のエンコーダーホイール部６２０ｆを設けてある。軸受６２０ｄ・６２０ｅはそれぞれドラム枠体Ｐａ・Ｐｂに保持される。

ドラムギアＧ６２０は、図４のように、ドライブギアＧＤに対してかみ合っている。そして、ドライブギアＧＤからドラムギアＧ２に対して駆動力が伝達されることで、ドラム軸６２０ａが回転駆動される。すなわちドラム６２０が回転駆動される。ドラム２が回転駆動されればエンコーダーホイール部６２０ｆもドラム６２０と一緒に回転する。エンコーダーホイール部６２０ｆはドラム６２０の中心軸と同軸上に設けられる。

エンコーダーホイール部６２０ｆの位相分割パターンは、ドラム６２０の後述する主走査方向電極群８１２の主走査方向電極との位相関係が保持されている。エンコーダーホイール部６２０ｆはアルミニウム合金製のドラムフランジ６２０ｂの外径部に形成された黒色Ｃｒのエッチングパターンであり、０点検出用のＺ相を有する。

一方、エンコーダーホイール部６２０ｆの位相分割パターンを検出するための位相検出器６２０ｇをドラム枠体に固定して配置してある。位相検出器６２０ｇはＺ相検出付の反射型フォトディテクタである。位相検出器６２０ｇの検出信号は本体制御回路部Ａの位相検出回路内部カウンタに入力する。ドラム６２０の回転角度は、位相検出器６２０ｇで検出したＡ／Ｂ相出力を本体制御回路部Ａの内部カウンタに積算することにより求める。内部カウンタは、ドラム６２０の基準位置であるＺ相を検出するとリセットされるモードで動作する。

本体制御回路部Ａは、画像形成開始のトリガが発行されると、主走査方向電極選択制御部で内部カウンタの現在値から現在のドラム６２０の位相を検知して露光駆動すべき主走査方向電極を選択する。すなわち、本体制御回路部Ａは、画像形成時には、位相検出器６２０ｇからの出力信号によって、ドラム６２０のドラム枠体に対する位相を演算し、この値によって駆動すべき主走査方向電極を決定する。書き出しトリガ時にドラム６２０の現在位相からドラム上の書き込み主走査方向電極を選択する。ドラム６２０の現在位相パルスに同期して書き込み走査を行う。

図５はドラム６２０の層構成を示す切り欠き斜視模式図、図６はドラム６２０の層構成を示す、ドラム長手方向（ドラム母線方向）の一部の拡大断面模式図である。ここで、慣例的に、ドラム長手方向を、第２の露光手段としての走査光学系３２０が光走査を行う方向であるため主走査方向、ドラム回転方向を副走査方向と呼ぶこととする。

このドラム６２０は、基材としての円筒基体（素管）９１０上に発光素子アレイ（発光素子マトリックス層）８００と感光層９４０を一体に備えている。発光素子アレイ８００は発光層８３０及び駆動部（マトリクス部）８１０を備え、駆動部８１０は発光層８３０を二次元配列の画素として独立に駆動する。駆動部８１０は発光素子アレイ８００を第１の露光手段として該発光素子アレイ８００の個々の発光画素部を画像データに対応して発光させて、帯電処理した感光層９４０を内側から露光することにより感光層表面に静電潜像を形成する。

基材としての円筒基体９１０は、アルミニウム等の金属製シリンダーに絶縁体を外周全面に塗布したものである。

この円筒基体９１０の外周面に発光素子アレイ８００の駆動部８１０が設けられている。駆動部８１０は、円筒基体９１０側から順に、
ａ：アルミニウムを材質とした副走査方向電極引出し線８１３ａ、８１３ｂ、８１３ｃ、・・・からなる副走査方向電極引き出し線群８１３
ｂ：絶縁層８１４
ｃ：絶縁層８１４に各々個別に空いたスルーホール部８１４ｈを通じて各々の副走査方向電極引き出し線８１３ａ、８１３ｂ、８１３ｃ、・・・に導通しているアルミニウムを材質とした副走査方向電極（第１電極）８１１ａ、８１１ｂ、８１１ｃ、・・・からなる副走査方向電極群８１１
ｄ：および同じくアルミニウムを材質とした主走査方向電極（第２電極）８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、・・・からなる主走査方向電極群８１２
から構成される。

副走査方向電極群８１１は、絶縁体で分離されて、円筒基体長手方向に所定の等間隔で配列された複数の円環状電極（第１電極）８１１ａ、８１１ｂ、８１１ｃ、・・・の電極群である。

主走査方向電極群８１２は、絶縁体で分離されて、円筒基体周方向に所定の等間隔で配列された複数の直線状電極（第２電極）８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、・・・の電極群である。

副走査方向電極群８１１と主走査方向電極群８１２は、図７の模式図のように、縦横格子状に張り巡らされた形態を構成し、個々の副走査方向電極と主走査方向電極との交差部（交点部）が発光層８３０との協同で発光画素部となる。

図８は各副走査方向電極と各主走査方向電極の接続を説明する模式図である。８５１は主走査方向電極群８１２に接続されるアノードドライバ、８５２は副走査方向電極引き出し線群８１３に接続されるカソードドライバである。ドライバ８５１・８５２はドラム６２０側に具備される。

本実施例においては、プリンタ１００の本体制御回路部Ａと、回転駆動されるドラム６２０側のドライバ８５１・８５２との間の画像データを含む電気的情報信号の授受は無線インターフェイスによりなされる。

ここで、主走査方向電極群８１２は後述の有機ＥＬ発光層８３０による発光波長の透過性が高い物質を選択している。より具体的には透明導電酸化物の一つとしてよく知られるＩＴＯを用いる。

発光層としての有機ＥＬ発光層８３０は、電荷発生輸送層８３１および正孔輸送層８３２から構成されており、かつ前記駆動部（マトリクス部）８１０の副走査方向電極群８１１と主走査方向電極群８１２の間に設置されている。本実施例においては赤色の波長７００ｎｍ弱で発光する材料を用いる。

有機ＥＬ発光層８３０上および主走査方向電極群８１２に、絶縁層８２０が設けられている。これも前記発光波長に透過性の高く、かつガスバリア性の高い層を用いている。具体的にはポリマー層と金属酸化物Ａｌ_２Ｏ_３層を交互に積層したものを用いている。その絶縁層８２０の上にＩＴＯからなる透明電極層９３０、感光層９４０の順に積層される。

感光層９４０は有機光導電体である、いわゆるＯＰＣであり、より詳細には、下引き層、電荷発生層９４１および電荷輸送層９４２から構成される。ここで煩雑になることを避けるため下引き層については図示していない。

上記において、円筒基体９１０は全体を樹脂、例えばＰＣ（ポリカーボネート）などで形成したものでもよい。副走査方向電極引き出し線群８１３および副走査方向電極群８１１はアルミのみでなく、金あるいは銀ペーストを印刷工程によって印刷したものでもよい。さらに、主走査方向電極群８１２および透明電極層９３０はＩＴＯではなく、その他の透明導電材料、例えば酸化スズで形成しても良い。また、有機ＥＬ発光層８３０の構成を電荷発生輸送層８３１と正孔輸送層８３２のみとしたが、層構成はこれに限定されるものではない。

（３）画像形成過程
回転するドラム６２０に対するフルカラートナー像の形成過程を説明する。画像形成は主制御回路Ａの制御シーケンスにより実行される。

まず、第１色目である黒トナー像の形成について説明する。第１帯電器６４０ｋによってドラム６２０の感光層９４０の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。その後、ドラム６２０内に配された第１の露光手段である発光素子アレイ８００によって感光層９４０を内側から露光して黒画像に対応した第１の潜像を形成する。

より詳しくは、図８において、副走査方向電極引き出し線群８１３と主走査電極群８１２の間で電位差を生じさせる。この際に副走査電極引き出し線群８１３側は陰極側であり、主走査電極群８１２は陽極側とする。ある時刻（制御時点）に発光素子アレイ８００のある１画素８００ａを光らせる場合を考える。副走査方向引出し線８１３ａをカソードドライバ８５２によって選択する。この線８１３ａは図６中のスルーホール部８１４ｈにおいて副走査方向電極８１１ａへと接続されている。一方で、アノードドライバ８５１で主走査方向電極８１２ａを選択する。

このアノード側である主走査方向電極８１２ａとカソード側である副走査方向電極８１３ａ間で電位差を生じさせると、カソード側の電極に接する電子輸送層８３１から電子が発生する。また、アノード側の電極に接する正孔輸送層８３２から正孔が発生する。そして、発生された電子とホールが結合することで、電極８１２ａと電極８１３ａとの交点に対応する発光層部分に光が発生する。即ち、発光素子アレイ８００の画素８００ａが発光する。

この光は、この光の波長に対しては透明性の高い主走査方向電極８１２ａを大部分透過して、同じく透明な絶縁層８２０、透明電極層９３０を大部分透過して、感光層９４０に到達する。そして、画素８００ａに対応する部分の感光層９４０内の電荷発生層９４１から電子が発生し、ただちに電子は導電層に流れる。一方で電子が発生した際に誘起された正孔は電荷輸送層９４２内部を輸送されて電荷輸送層９４２の表面に到達する。その正孔が、あらかじめこの電荷輸送層表面に第１帯電器６４０ｋで帯電された負電荷を打ち消す。

このような原理により、発光素子アレイ８００の個々の発光画素部を画像データに対応して発光させて、帯電処理した感光層９４０を内側から露光することにより感光層表面に黒画像に対応した第１の潜像を形成することが出来る。

ここで、さらに第２の露光手段である走査光学系３２０によってドラム６２０の感光層９４０を外側から露光して、前述の発光素子アレイ８００による潜像とは異なる第２の潜像を形成する。この第２の潜像形成は従来の走査光学系を用いた露光−潜像形成と同様であり、走査光学系３２０から照射されたレーザー光は感光層９４０の外側の電荷輸送層９４２を透過して電荷発生層９４１に到達して露光された光に応じて電子と正孔を発生する。このレーザー光の波長も発光素子アレイ８００の発光波長と同様に赤色の波長である。この正孔は発光素子アレイ８００で露光した場合と同様に電荷輸送層９４２内を輸送されてあらかじめこの電荷輸送層表面に第１帯電器６４０ｋで帯電された負電荷を打ち消す。よって走査光学系３２０による露光部分に対応して感光層９４０表面に第２の潜像が形成されたこととなる。

この第１、第２の潜像の領域、画素密度などについては後述する。この２つの潜像を第１現像器６６０ｋより黒トナー像として現像する。第１現像器６６０ｋでは、攪拌部より供給される黒トナーを現像スリーブ６６１ｋ上に規制ブレード６６２ｋによって一定の厚みに規制したうえで現像スリーブ６６１ｋを感光層９４０に近接させてかつ現像バイアスをかける。現像器６６０ｋ内で攪拌されることによって帯電された黒トナーを潜像に対して付着させることは従来の電子写真方式の画像形成装置と全く同様である。

黒トナー像が形成されたドラム６２０上に、次に第２色目のトナー像の形成を行う。本実施例では、ドラム１回転中に黒・イエロー・マゼンタ・シアンの全色のトナー像を感光層上に順次の重ねて形成するいわゆる多重現像を用いる。

よって、ドラム６２０が第１現像器６６０ｋを通過した直後より第２色目であるイエロー像の形成過程に入る。既に形成された黒トナー像も含めて感光層９４０を第２帯電器６４０ｙで帯電する。次に、発光素子アレイ８００によって感光層９４０の背面より露光してイエロー画像に対応した潜像を形成する。この２色目以降では走査光学系３２０による露光は使用しない。この潜像を第２現像器６６０ｙよりイエロートナー像として現像する。

以下同様にして、回転するドラム６２０上に、第３色目であるマゼンタトナー像を臺帯電器６４０ｍ、発光素子アレイ８００および第３現像器６６０ｍによって形成する。更に、第４色目であるシアントナー像を第４帯電器６４０ｃ、発光素子アレイ８００および第４現像器６６０ｃによって形成する。

これによって、回転するドラム６２０上に、黒トナー像＋イエロートナー像＋マゼンタトナー像＋シアントナー像の４色重ね合わせの未定着のフルカラートナー像が合成形成される（多重現像方式）。

なお、ドラム６２０上に順次に重ねて形成する色トナー像の色順は上記に限られず、任意の色順構成にすることができる。

本実施例において、第１の露光手段であるドラム６２０内の発光素子アレイ８００によって形成される画像領域と、第２の露光手段であるドラム６２０外の走査光学系３２０によって形成される画像領域について説明する。

本実施例では、発光素子アレイ８００によって形成される画像領域を黒色画像のうちの文字あるいはライン以外の画像およびイエロー、マゼンタ、シアンの各色画像としている。そして、走査光学系３２０によって形成される画像領域を黒色画像のうちの文字あるいはライン画像としている。以下、より詳細に説明する。

図９は本実施例によって画像形成された後の転写紙上の画像を簡易的に示すものである。

９９０は画像形成後の転写紙、９９１は黒色の文字画像領域、９９２はスクリーン（多色の網点画像、多色の自然画像）を用いた、例えばＣＧ（コンピュータグラフィックス）やＣＡＤ図（キャド図）などの色の付いた画像あるいは写真などの４色画像領域である。９９３はラインが主のグラフ画像領域であり、９９３ａは黒色のグラフ枠、９９３ｂ・９９３ｃ・９９３ｄはグラフ内のラインであり、これには色画像が用いられている。

上述の画像領域中、発光素子アレイ８００によって露光を行う領域は、文字領域９９１とグラフ枠９９３ａ以外の全ての領域である。文字領域９９１とグラフ枠９９３ａは走査光学系３２０によって露光を行う。

発光素子アレイ８００と第２の走査光学系３２０の解像度について説明する。発光素子アレイ８００の画素密度は、図５〜図８における主走査方向電極群８１２および副走査方向電極群８１１の各ピッチで決定している。本実施例では、主走査方向電極群８１２の電極間ピッチを４２．３μｍとし、副走査方向電極群８１１の電極間ピッチも４２．３μｍとしてあり、主走査方向および副走査方向ともに６００ｄｐｉの解像度を持つ。

一方、走査光学系３２０の画素密度である書き込み解像度は、従来通りドラム６２０の回転周速度と走査光学系３２０内の光偏向手段であるポリゴンミラーの面数と回転数、およびレーザー素子の数によって変更可能である。本実施例では主走査方向および副走査方向とも１０．６μｍピッチで書き込みを行うように設定してあり、２４００ｄｐｉの解像度を持つ。

よって、文字領域９９１あるいはグラフ枠９９３ａといった黒色単色であり、しかも高い解像度が必要な箇所においては、解像度に自由度がある走査光学系３２０によって露光を行う。

他の画像９９２・９９３ｂ・９９３ｃ・９９３ｄにおいては、発光素子アレイ８００で露光することで、発光点と感光層６４０上の潜像が４色ともズレ無く形成できるため、ムラのない４色スクリーン画像が形成できる。

以上より、全体としては高品位な画像が形成できる。

本実施例における画像領域分離手段について説明する。図１０は本実施例における画像処理部３４０を説明する図である。この画像処理部３４０は本体制御回路部Ａに含まれる。

画像処理部３４０において、３４１は色変換部、３４２は領域分離手段、３４３は発光素子アレイ制御部、３４４は走査光学系制御部である。３２１は走査光学系３２０内のレーザーを示す。

本実施例においては、画像形成装置であるプリンタ１００の外部装置Ｂから本体制御回路部Ａに入力された画像データであるＲ・Ｇ・Ｂの各色のデータが色変換部３４１によって、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣおよび黒Ｋのデータに変換される。

その後、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣのデータはそのまま発光素子アレイ制御部３４３によってスクリーン化などの画像処理がなされて発光素子アレイ８００を駆動する信号とされる。

また、黒色Ｋのデータは領域分離手段３４２によって図９における文字領域９９１およびグラフ枠領域９９３ａと、それ以外の領域である画像領域、今回の場合ではスクリーン領域９９２とに分離する。

分離されたデータのうち、文字領域９９１およびグラフ枠領域９９３ａは走査光学系制御部３４４によってエッジ強調および２値化といった画像処理がなされたうえで、走査光学系３２０のレーザー駆動信号とされる。

また、分離されたデータのうちスクリーン領域９９２のデータは前出のＹ・Ｍ・Ｃデータと同様にスクリーン化などの画像処理がなされて、発光素子アレイ８００を駆動する信号とされる。

以上をもって画像領域分離をなされたうえで、各領域に最適な露光手段で露光を行うことにより、スクリーン領域では色ズレが無く、それと同時に高精細な文字あるいはライン画像を形成することが、発光素子アレイ８００の解像度を上げずとも可能となる。このことによって感光ドラムユニット６２０の実質的なコストを抑えることにもなる。

また、本実施例の構成を応用して種々の原因より生じる画像濃度ムラに対する補正も簡単に可能となる。

まず、走査光学系３２０の光量ムラについてである。走査光学系３２０の光量ムラは基本的には主走査方向に対して生じるものであり、ポリゴンミラーの各面反射率などによる副走査方向の光量ムラは無視できることが多いため、主走査方向での光量ムラに限って補正を行う。

図１１に走査光学系３２０のドラム主走査方向に関する露光量（主走査方向露光量ムラ）をラインａにて示す。これは一例であり、全ての走査光学系の傾向をあらわすものではない。ここで、露光量としたのは感光層９４０が受け取るエネルギーを単位としている。これは感光層９４０に到達する、走査光学系３２０が照射する光量と露光時間の積で決定される。主走査露光位置Ｘは走査中央（ドラム長手方向中央）を０として左右に±１５０ｍｍの範囲としている。これはＡ３判短手寸法に概略相当する。この例では中央Ｘ＝０で露光量を１００として正規化しているが、主走査方向で最大約２０％の露光量ムラが生じている。

この主走査方向ムラを走査光学系３２０のみで補正する場合には、レーザーを発光させる時間間隔を変化させたＰＷＭで発光時間を伸縮させて、結果として露光量を一定とする場合がある。あるいは走査域をある程度分割してその範囲内の光量自体を変化させることで露光量をほぼ一定とする場合がある。

上記のＰＷＭによる方法では、画素の大きさに変化が出てしまう。また、光量変化を行う場合には、制御する所望の光量幅を大きく設定すると半導体レーザーのレーザー発光以下の光量に近い領域を含む場合があり、その際にはレーザーのパルス応答性、つまり立ち上がり特性が悪化する。そのためにこの領域を避けて光量調整幅そのものを小さくしなければならない場合があった。

そこで、このような露光量ムラを第１の露光手段である発光素子アレイ８００によって精密に補正することが可能である。図１１において、ラインｂは本実施例において発光素子アレイ８００による補正露光の露光量を示す。発光素子アレイ８００での露光は走査光学系３２０に比較して、帯電終了から現像開始までの走査光学系３２０に比較すると格段に長い時間を露光時間として使用できる。それに加えて有機ＥＬ発光層８３０の光量そのものを小さくすることで露光量を非常に小さい値から調整することが可能である。

前記の露光時間について例示する。図１のプリンタ１００のプリントスピードをＡ４判横向きの転写紙が毎分約１００枚出力する場合、本実施例のドラム６２０の外径が１１４ｍｍなので、紙間余白を見込んで回転数がおおよそ１．０７回転／秒、周速度では３８３ｍｍ／秒となる。ここで、帯電終了から現像開始の時間を求めてみる。この間の角度はドラム６２０上約８°程度であり、この間のドラム表面の円弧長さは８ｍｍ程度、その領域での副走査方向の画素数は約１９０画素に相当する。

よって、帯電終了から現像開始の時間は円弧を通過する時間となり、２１ｍｓｅｃ．となる。これは、ある注目する色の画像を形成する際に発光素子アレイ１画素が発光できる最大時間を示す。２１ｍｓｅｃ．を最大限発光させるためには、アノード側である主走査方向電極群を１９０ライン分選択する。あるいは、時分割で主走査方向電極群を選択した場合に、選択時間が終了した後も発光しつづけるよう制御できる手段を発光素子アレイ８００の駆動部に付加するなどの方法で各画素の発光時間を長くとることができる。

または、アノード側を１９０ライン選択せずに５０ライン程度選択するという方法もある。その場合は最大発光時間は５．５ｍｓｅｃ．となるが、後述するレーザー露光時間よりは非常に長い。

一方、走査光学系３２０による露光は、レーザーの数を２個使用するとして一走査５２μｓｅｃ．、主走査方向２４００ｄｐｉ１画素でほぼ２ｎｓｅｃ、６００ｄｐｉの１画素相当で８ｎｓｅｃ．である。

この主走査方向６００ｄｐｉの１画素辺りのレーザー露光時間に比較すれば、発光素子アレイ８００による露光は非常に長い時間とすることができる。さらに、感光層９４０と発光層８３０が相対的に移動しないために、露光時間を制御しても潜像状態では画素形状は電荷移動層の電荷拡散分を除けばほぼ変化しない。よって感光層９４０に与える露光量としては非常に小さい値から制御できるために補正露光も精緻にできる。

図１１において、ラインｃは、発光素子アレイ８００によって走査光学系３２０のドラム主走査方向に関する補正露光を行った場合の補正後露光量を示す。

なお、図１１においては、主走査露光位置の全域について補正露光を行った場合のグラフを示したが、この補正露光は前述の黒色の文字あるいはライン領域で行うものであり、発光素子アレイ８００で潜像形成を行う領域に対してはこの補正露光は行わない。

さらに、感光層９４０の感度ムラに対しても発光素子アレイ８００による補正露光を行う利点がある。この補正露光は上述のように領域によって補正露光の有無を変えるものでは無く、全領域に補正露光を適用するものである。

感光層９４０の感度ムラを補正するには、従来では基本的に主走査方向のムラを主として走査光学系３２０の露光量で変える、あるいはドラム６２０の面位置検出を行って副走査方向を含めて走査光学系の露光量を変える、といった方式がある。

しかし、本実施例では、上述の通り感光層９４０と発光素子アレイ８００は一体に形成されており、相対的には移動しない。そのため、あらかじめ感光層９４０の感ムラを発光素子アレイ８００を発光させてその電位変化で検知して、電位が均一となる各画素の発光時間を算出しておく。そして、前述の発光素子アレイ制御部３４３（図１０）内に、画素ごとの発光時間についてのルックアップテーブルを設けておけば、主走査方向および副走査方向ともに正確な位置で感度ムラ補正ができる。

これはドラム６２０の面位置検知なども必要無くでき、簡易な構成で感度ムラ補正が達成できる。また、あらかじめ発光時間を算出しておくことは、プリンタ内部に感光ドラムユニット６２０を装着する前でもよいし、電位変化の検知手段をプリンタ内部に設けてもよい。また、電位変化は現像後濃度からも推測できるので、ドラム表面上の現像像、あるいは中間転写ベルト４１６上に転写された転写像の濃度を光学濃度検知手段などを設けて検知することで電位変化を推量してもよい。プリンタ内部にこれらいずれかの検知手段を設けて適宜検知および補正を行った場合には、感度ムラの経時変化も補正することができる。

本実施例のプリンタでは感光層９４０にＯＰＣを用いたが、より感度ムラ補正の必要性が高いａ−Ｓｉ感光体を用いても前述の補正方向で効果があることは明らかである。

発光素子アレイ８００の構造は前述の構成に限定されるものではない。例えば副走査方向電極群からスルーホールで円筒基体（素管）９１０側に引き出した下層に、つまり円筒基体９１０とスルーホール８１４ｈが設けられる絶縁層８１４の間にカソードドライバを設ける形態をとってもよい。

また、前述の発光素子アレイ８００の構成はいわゆるパッシブマトリックスであったが、アクティブマトリクスを用いてもよい。その場合は、円筒基体９１０上にアクティブマトリクスを構成し、その上部電極であるアノード電極はラインで分割せずに面状のＩＴＯなどの透明電極で構成し、さらに絶縁層、感光層という構成にすればよい。

また、第２の露光手段として走査光学系３２０を用いたが、これはＬＥＤヘッドなどでも同等の効果が得られる。

以上説明してきたように、本実施例１には以下の効果がある。

１）高精細さが必要な文字あるいはライン画像といった画像領域の露光を、第２の露光手段である走査光学系３２０などの解像度に自由度があるもので露光することで、第１の露光手段である発光素子アレイ８００の解像度を抑えることができる。この構成は、装置全体として低コストである。

２）第２の露光手段である走査光学系３２０の露光ムラ、あるいは感光ドラム６２０の感度ムラといったものも、第１の露光手段である発光素子アレイ８００を用いることで１次元、あるいは２次元的に補正が簡単にできる。

図１２・図１３を用いて実施例２を説明する。前記実施例１は１色のみの文字あるいはライン画像を走査光学系３２０で形成するものであったが、本実施例２においては、全色ともに文字あるいはライン画像を走査光学系３２０で形成するものである。

本実施例の画像形成装置であるプリンタの概略動作について図１２を用いて説明する。第１から第４の現像器６６０ｋ・６６０ｙ・６６０ｍ・６６０ｃはそれぞれ変位手段（離間機構）としての現像加圧ユニット１９０によりドラム６２０に対して現像作用位置と現像非作用位置とに選択的に変位制御されるようにしてある。その他の部分は実施例１のプリンタの構成と同等である。転写紙の搬送および定着などの工程は実施例１のプリンタと同様であるため、その説明は省略する。

本実施例では、像担持体であるドラム（デジタル感光体ドラム）６２０上にトナー像を形成する工程と、トナー像を中間転写ベルト４１６上に１次転写する工程を、各色トナー像毎に順次行う。

第１色目である黒トナー像の形成は次のようになされる。帯電器６４０によってドラム６２０の感光層表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。その後、ドラム６２０内に配された第１の露光手段である発光素子アレイ８００と第２の露光手段である走査光学系３２０によって感光層を露光して黒画像の潜像を形成する。

ここで、黒用である第１現像器６６０ｋは現像加圧ユニット１９０ｋの現像加圧カム１９１ｋの回転によってドラム６２０の感光層に所定に近接した現像作用位置に移動されている。他の色用の第２〜第４の現像器６６０ｙ・６６０ｍ・６６０ｃは現像できない程度にドラム６２０の感光層から離間されている（現像非作用位置）。すなわち、イエロー用である第２現像器６６０ｙの離間は現像加圧ユニット１９０ｙの現像加圧カム１９１ｙでなされており、その他の色の現像器６６０ｍ・６６０ｃの離間も図に省略した同様の現像加圧ユニットの現像加圧カムでなされている。

そして、ドラム６２０に形成された前記の潜像は、第１現像器６６０ｋの現像スリーブ６６１とドラム６２０の対向部を通過した際に黒トナー像として現像される。この黒トナー像は１次転写部位Ｔ１においてベルト４１６上に１次転写ローラ４１１に所定のバイアスを印加することによって１次転写される。この際に、ベルトクリーナユニット４３０および２次転写ローラ４２０はベルト４１６から離間されている。２次転写ローラ４２０は２次転写ユニット４２２の２次転写加圧カム４２３によってベルト４１６から離間されており、ベルトクリーナユニット４３０は不図示のカムによってベルト４１６から離間されている。

ベルト４１６上の黒トナー像は、引き続くベルト４１６の回動により、２次転写部位Ｔ２は素通りしてドラム６２０と１次転写ローラ４１１にベルト１４１６が挟み込まれる１次転写部位Ｔ１へと再び搬送される。

これと同期して、ドラム６２０には第２色目であるイエロートナー像が形成される。その画像形成は次ぎのようになされる。ドラム６２０を帯電器６４０で所定の極性・電位に帯電し、ドラム内部の第１の露光手段である発光素子アレイ８００および第２の露光手段である走査光学系３２０にてイエロー画像の潜像を形成する。黒用である第１現像器６６０ｋは現像加圧カム１９１ｋによってドラム６２０より離間されており、黒トナーはドラム６２０に付着しない。イエロー用である第２現像器６６０ｙは現像加圧カム１９１ｙによってドラム６２０に近接されており、イエロー画像の潜像がイエロートナー像として現像される。その他の色の第３と第４の現像器６６０ｍ・６６０ｃも黒用である第１現像器６６０ｋと同様にドラム６２０から離間されており、ドラム６２０に対して現像作用をしない。そして、１次転写部位Ｔ１において、ベルト４１６上にイエロートナー像が転写される。この際もベルトクリーナユニット４３０および２次転写ローラ４２０はベルト４１６から離間状態を保っているため、ベルト４１６上には黒トナー像とイエロートナー像が存在する。

このような現像−転写をマゼンタ用である第３現像器６６０ｍによるマゼンタトナー像でも同様に行う。そして、最終色であるシアントナー像をシアン用である第４現像器６６０ｃによって形成してベルト４１６に対して１次転写を行う。この際に、シアントナー像も転写されたベルト４１６上の画像先端が２次転写部位Ｔ２に到達する前にベルトクリーナユニット４３０および２次転写ローラ４２０をベルト４１６に当接させておく。そして転写紙が不図示のレジストユニットから２次転写部位Ｔ２に給送されて、転写紙上に、ベルト４１６側に形成されている黒トナー像＋イエロートナー像＋マゼンタトナー像＋シアントナー像が一括して２次転写される。

本実施例２における画像領域分離は、実施例１の図１０と同様の構成の画像処理部３４０の領域分離手段３４２でなされる。そして、領域分離手段３４２をもって領域分離をなされたうえで各領域に最適な露光手段８００・３２０により露光を行うことは実施例１と同様であるが、各色ともに画像領域分離を行う点が実施例１とは異なる点である。

また、各露光手段８００・３２０の解像度は、実施例１と同様に、発光素子アレイ８００を６００ｄｐｉ、走査光学系３２０を２４００ｄｐｉとしている。

この構成によれば、全色の文字あるいはライン画像を高精細に形成できる。

また、全色の画像形成時に走査光学系３２０を用いることで、発光素子アレイ８００の各画素の形状補正も行うことができる。この動作について以下に説明する。

図１３は、発光素子アレイ８００の各画素と、走査光学系３２０による露光位置および補正箇所について説明する模式図である。

８００ａ〜８００ｆは発光素子アレイ８００の各画素を示し、画素ピッチは主走査方向および副走査方向ともに４２．３μｍである。３２９ａ〜３２９ｈは走査光学系３２０による各画素の露光位置を示し、画素ピッチは主走査方向および副走査方向ともに１０．６μｍである。

発光素子アレイ８００は、実施例１と同様に、副走査電極群８１１と主走査電極群８１２との間に有機ＥＬ発光素子層８３０を設けて画素分割を行うものである。しかし、電極および電極間絶縁層の形状あるいは有機ＥＬ発光素子層の形状の不具合などにより部分的に画素形状が所望の形状から異なる場合がある。これを画素欠けと以降呼ぶ。感光層９４０に距離的にはほぼ密着しているといってよい発光素子アレイ８００によって露光する場合は、現像後のトナー像においても画素形状を保つことがわかっている。つまり画像データの解像度は６００ｄｐｉであっても、像担持体内に発光素子アレイ８００を内蔵する系において解像力そのものは非常に高い。そこで、画素欠けがある場合には、現像像においても欠けた形状を保つ。よって、画素欠けのある画素の光量を上げる、あるいは露光時間を長くするなどだけでは現像像の形状までは補正することができない。

そこで、本実施例では、より解像度の高い走査光学系３２０によって画素欠け部分の露光を行って潜像上で補正を行う。

図１３において、８００ｂが発光素子アレイ８００の画素欠け画素であるとする。図上上部側が欠けている。３２９ａ〜３２９ｈは欠け相当部分に対する走査光学系３２０の画素である。ここで、走査光学系３２０の各画素３２９ａ〜３２９ｈのうち、画素の大部分が欠け部分に重なっていない３２９ｅあるいは３２９ｆは走査光学系３２０による露光を行わない。他の画素は欠け部分と重なっている面積に応じて時間あるいは光量に変調をかけて露光する。例えば、もっとも露光量として大きく露光する画素は３２９ｂ、３２９ｃであり、最も小さい露光量で露光する画素は３２９ｇである。このように欠けの形状に応じて走査光学系３２０による露光箇所と露光量を制御することで画素欠けを目立たなくすることが可能となる。

なお、この画素欠けに関しては、発光素子アレイ８００の製造時に起きるものであり、製造時に画像欠けの箇所と形状を検査する。その画素欠けの情報から走査光学系３２０にて露光すべき画素と露光量を算出して、例えばドラム６２０内に設けたメモリに保存しておく。そのデータをプリンタ本体側の主制御回路部Ａで読み出して走査露光系３２０を制御する。

本実施例においては、４つの現像器６６０ｋ・６６０ｙ・６６０ｍ・６６０ｃをそれぞれ離接機構によってドラム６２０に対して現像作用位置と現像非作用位置に移動制御する構成であるが、各現像器をロータリー上に配置した回転現像器を用いてもよい。

本実施例においては、中間転写体を用いたが、転写ドラムに転写紙を巻きつけて転写ドラムを現像回数回転させて転写を行う形式のものであっても同様の効果が得られる。その場合には２次転写部位は無く、最終色まで転写された転写紙を転写ドラムから剥離して定着し排紙することで画像形成を完了する。

また、第２の露光手段である走査光学系３２０を一つとした例を挙げたが、第２の露光手段としてＬＥＤヘッドを用いた場合には光路長が小さく、断面上の専有面積が走査光学系３２０に比して小さいため、全色それぞれに第２の露光手段を設けることもできる。その場合には現像器をドラム６２０に対して離接しない実施例１のような多重現像系としても、全色第２の露光手段による露光が可能となる。その際は図１２のプリンタに各色用の帯電器も付加することとなる。

以上説明してきたように実施例２には以下の効果がある。

１）多色の文字或いはライン画像を高精細に画像形成できる。

２）発光素子アレイ８００の画素欠けを補正した潜像を形成することで高品位な画像出力ができる。

実施例３を説明する。断面構成が変わらないため、プリンタ本体構成に関しては図を省略して説明する。なお、各露光手段８００・３２０の解像度は実施例１・２と同様に発光素子アレイ８００を６００ｄｐｉ、走査光学系３２０を２４００ｄｐｉとしている。

本実施例においては、発光素子アレイ８００を用いてドラム６２０上に形成した画像を一旦中間転写ベルト４１６に転写する。その後に、走査光学系３２０を用いてドラム６２０上に画像を形成し、その画像を中間転写ベルト４１６上に先の画像を重ねて転写するものである。

画像形成装置であるプリンタの構成は実施例２のプリンタに対して１次転写工程を増やしたものである。より具体的には、発光素子アレイ８００による画像はまず４色とも中間転写ベルト４１６に一回転写しておく。ここでまだ２次転写ローラ４２０とベルトクリーナ４３０をベルト４１６から離間させておき、次に走査光学系３２０を用いて、必要な色の文字あるいはライン画像をドラム６２０上に形成して順次中間転写ベルト４１６上に転写いていく。

図１４の（ａ）と（ｂ）はスクリーン領域９９２と黒文字領域９９１が接している画像の例である。

実施例１・２において、このような画像でも領域分離を行って画像出力はできるが、解像度が発光素子アレイ８００と走査光学系３２０で異なるため、文字の斜め線の周囲では６００ｄｐｉごとにしか領域分割ができずに白く抜けてしまう部分が生じる。例えば、（ｂ）は文字および文字周囲の拡大図であるが、文字部のうち、縦の筆画である９９１ａの周囲では領域が白く抜ける箇所は無いが、はらいの筆画である９９１ｂの周囲のスクリーン部９９２では白く抜けてしまう箇所がある。

これを避けるために、本実施例では領域分離されたスクリーン部分に対し、文字に相当する部分にスクリーン画像を補って、まずスクリーン画像を形成したのちに、文字画像をそのスクリーン画像上に載せる。

図１５は本実施例の画像処理部３４０を説明する図である。画像処理部３４０において、３４１は色変換部、３４２は領域分離手段、３４３は発光素子アレイ制御部、３４４は走査光学系制御部、３４５はスクリーン画像補完部、３４６は隣接判定部である。３２１は走査光学系３２０内のレーザーを示す。

本実施例においては、画像形成装置であるプリンタ１００の外部装置Ｂから本体制御回路部Ａに入力された画像データであるＲ・Ｇ・Ｂの各色のデータが色変換部３４１によって、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣおよび黒Ｋのデータに変換される。

その後、Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋのデータは領域分離手段３４２によって文字領域およびライン領域と、それ以外の領域でのスクリーン領域とに分離する。

文字あるいはラインの画像データをその画素位置によって領域分離したスクリーン画像部と接していた画像データであるかを隣接判定部で判定する。

そこで、その文字あるいはラインの画像がスクリーン画像と隣接していた場合にはその部分の文字の画素位置の情報をスクリーン補完部３４５に送る。その画素位置において、本来はその位置に無いスクリーン画像データを補完する。補完するスクリーン画像データは文字画素位置の周囲のスクリーン画像データを元に平均化処理などを加えて作り出す。

その補完された補完スクリーン画像データを発光素子アレイ制御部３４３へ、文字およびライン領域のデータは走査光学系制御部３４４へと受け渡される。

その後、スクリーン画像データは発光素子アレイ８００を駆動する信号とされ、文字あるいはライン領域のデータは走査光学系制御部３４４ではエッジ強調および２値化といった画像処理がなされたうえでレーザー駆動信号とされる。

以上の領域分離とスクリーン画像の補完を行ったうえで、発光素子アレイ８００による画像と走査光学系３２０による文字あるいはラインを重ねて画像形成することで白抜けのない画像が最終的に出力できる。

ここで、上記では領域分離を全色とも行っているが、実施例１のように、黒色のみ文字或いはライン画像を分離してもよい。

さらに、実施例１あるいはＬＥＤヘッドを用いた実施例２と同様に多重現像を用いてもよい。この場合は１次転写の回数を２回にできる。

また、実施例２で記載したように、中間転写ベルト４１６への１次転写ではなく、転写ドラム上に保持した転写紙に対して繰り返し転写を行う系としてもよい。

以上述べてきたように、本実施例においては、スクリーン画像と文字あるいはライン画像が隣接している場合においても白抜けを生じさせない効果がある。

実施例１の画像形成装置の概略構成を示す断面模式図である。 図１の部分的な拡大図である。 （ａ）感光ドラムユニットの縦断面図、（ｂ）はその一端部側（駆動側）の拡大図、（ｃ）他端部側（非駆動側）の拡大図である。 感光ドラムユニットの駆動部及び位相検出部を見た斜視図である。 感光ドラムユニットの層構成を示す模式図（その１）である。 感光ドラムユニットの層構成を示す模式図（その２）である。 発光素子アレイの副走査方向電極群と主走査方向電極群との縦横格子状構造の模式図である。 発光素子アレイの電極の接続を示す模式図である。 転写紙上の画像領域を説明する図である。 画像処理部を説明するブロック図である。 露光量補正を説明する図である。 実施例２の画像形成装置の要部の断面模式図である。 画素欠け部の補正を説明する図である。 実施例３の説明図（スクリーン領域と黒文字領域が接している画像の例）である。 画像処理部を説明するブロック図である。

符号の説明

１００・・プリンタ、６２０・・像担持体（感光ドラムユニット、デジタル感光体ドラム）、９１０・・基体（円筒基体）、８００・・発光素子アレイ（第１の露光手段）、８１０・・駆動部、８３０・・発光層、９４０・・感光層、３２０・・走査光学系（第２の露光手段）、６４０（ｋ・ｙ・ｍ・ｃ）・・帯電器（帯電手段）、６６０（ｋ・ｙ・ｍ・ｃ）・・現像器（現像手段）、４１０・・中間転写ベルトユニット、４１６・・中間転写ベルト、１９０・・現像加圧ユニット、３４２・・領域分離手段

Claims (6)

1. 像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体上の潜像を現像剤像として現像する現像手段と、前記像担持体上の現像剤像を転写媒体に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記像担持体は、第１の露光手段としての発光素子アレイと、前記帯電手段で帯電される感光層を一体に備え、前記発光素子アレイの個々の発光画素部を画像データに対応して独立に発光駆動することで前記感光層を露光して感光層の帯電面に潜像を形成する露光源−潜像形成一体型の像担持体であり、
   前記像担持体と一定距離離れた位置に、前記帯電手段で帯電された前記感光層を画像データに対応して露光して潜像を形成する第２の露光手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２の露光手段によって露光される画素密度が、前記第１の露光手段によって露光される画素密度よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記像担持体上の潜像が、前記第１の露光手段により形成される潜像と前記第２の露光手段により形成される潜像とを部分的に重ねた潜像であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像手段は複数であり、前記複数の現像手段は同一の像担持体の周囲に配置され、前記像担持体に対して現像作用位置と現像非作用位置とに選択的に位置させる変位手段を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記第１の露光手段により形成される潜像に基づく現像剤像を前記像担持体から前記転写媒体に転写した後、前記第２の露光手段による潜像に基づく現像剤像を前記像担持体から前記転写媒体に転写することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記画像データのうちの１色以上のデータを、前記第２の露光手段で露光して前記像担持体に潜像形成するための文字領域あるいはライン領域と、前記第１の露光手段で露光して前記像担持体に潜像形成するためのその他の画像領域に分離する領域分離手段を設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。

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