JP2008173771A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高解像度のラインヘッドを低解像度のプリンタでも使用可能の構成とした画像形成装置、および画像形成方法の提供。
【解決手段】高解像度のラインヘッド１０１Ｋ〜１０１Ｙを用いて画像形成を行うプリンタの制御部７１に、プリンタコントローラ７２とラインヘッド制御回路７３を設け、高解像度のラインヘッドを低解像度のプリンタとして使用する際に、プリンタコントローラ７２から低解像度のラインヘッドを制御するためのパルス成長方向が付加された階調データを出力し、前記ラインヘッド制御回路７３で解像度変換処理を行って、高解像度ラインヘッド１０１Ｋ〜１０１Ｙに画像データを出力する
【選択図】 図１

Description

本発明は、高解像度のラインヘッドを低解像度のプリンタでも使用可能の構成とした画像形成装置および画像形成方法に関するものである。

画像形成装置においては、解像度が低解像度のものと、高解像度のものがそれぞれ要請される場合がある。露光系にラインヘッドを用いる画像形成装置では、従来においては、低解像度のプリンタには低解像度のラインヘッドを用いてプリンタコントローラも低解像度プリンタ専用のものを使用し、高解像度プリンタには、高解像度ラインヘッドと専用の高解像度プリンタコントローラを使用していた。

このような異なる解像度処理をするために、例えば、特許文献１には、ディザマトリクスによる階調表現方法において、ディザマトリクスの拡大方法が示されている。特許文献２には、低解像度のLEDプリンタで高解像度のデータを受信した場合の擬似高解像度化処理を行うことが記載されている。特許文献３には、プリンタの600dpiのエンジンに対して、300dpiのプリンタコントローラを使用する際のライン／文字の補間と、ディザマトリクスの変換方法が記載されている。特許文献３の露光光源として、実施例はレーザーを用いることが記載されており、また、プリンタコントローラとエンジンの間に変換手段（信号処理回路）を設けることが記載されている。

特許文献４には、低解像度のLEDプリンタで高解像度のデータを受信した場合の擬似高解像度化処理について記載されている。特許文献５には、LEDヘッドを用いたプリンタにおいて、プリンタコントローラから出力される画像データを拡大／縮小して解像度変換を行う方法が記載されている。

特開平３−１５７０５９号公報 特開平５−６４９２１号公報 特開平５−２７８２６３号公報 特開平６−４００７４号公報 特開平９−１８６９７号公報

このような解像度の異なるページプリンタを製造するためには、各解像度に応じたラインヘッドとプリンタコントローラを個別に用意しなくてはならないため、設計、製造が煩雑で、生産性が低いという課題があった。特許文献２、特許文献４に記載の技術は、低解像度のプリンタ（ラインヘッド）に対して高解像度の画像を印刷する場合の処理を示している。このため、高解像度のプリンタに対して低解像度の画像を印刷する場合には対応できない、という問題があった。

特許文献１には、ディザマトリクスの拡大方法が示されている。しかしながら、ディザマトリクスの大きさや構造を認識しないと変換処理ができないため、任意のディザマトリクスに対して処理を行うことができないという問題があった。特許文献３では、高解像度のプリンタで低解像度の画像を印刷するものであるが、露光系にレーザーを使用するものである。このため、文字列や細線と、階調画を識別して変換処理を使い分ける必要があり、処理が汎用的でないという問題があった。また、低解像度のプリンタコントローラから出力される階調データにパルス成長方向が付与される場合の処理についてはなんら触れていないという問題があった。

特許文献５も、LEDプリンタにおける解像度変換処理を開示しており、特に文字、線画と階調画を区別せず処理している。しかしながら、特許文献３と同様に、低解像度のプリンタコントローラから出力される階調データにパルス成長方向が付与される場合の処理についてはなんら触れていない、という問題があった。

本発明は、従来技術のこのような種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高解像度のラインヘッドを低解像度のプリンタでも安価に使用可能の構成とした、画像形成装置および画像形成方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、高解像度のラインヘッドを用いて画像形成を行うプリンタの制御部に、プリンタコントローラとラインヘッド制御回路を設け、前記高解像度のラインヘッドを低解像度のプリンタとして使用する際に、前記プリンタコントローラから低解像度のラインヘッドを制御するためのパルス成長方向が付加された階調データを出力し、前記ラインヘッド制御回路で解像度変換処理を行って、高解像度ラインヘッドに画像データを出力することを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、前記高解像度のラインヘッドの解像度は、前記低解像度のプリンタの解像度の２倍あるいは４倍であることを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、前記低解像度のプリンタは、画素ごとに階調制御可能としたことを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、前記階調制御は発光パルス幅制御であって、パルスの成長方向が制御可能としたことを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、前記ラインヘッドは有機EL素子を光源に使用することを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、前記ラインヘッドは、前記有機EL素子と薄膜トランジスタ（TFT）を用いた駆動回路とを同一のガラス基板上に形成することを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、像担持体の周囲に帯電手段と、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のラインヘッドおよびラインヘッド制御回路と、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニット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、タンデム方式でカラー画像形成を行うことを特徴とする。

本発明の画像形成方法は、高解像度のラインヘッドを用いて画像形成を行うプリンタの制御部に、プリンタコントローラとラインヘッド制御回路を設け、
前記高解像度のラインヘッドを低解像度のプリンタとして使用することを設定する段階と、前記プリンタコントローラから低解像度のラインヘッドを制御するためのパルス成長方向が付加された階調データを出力する段階と、前記ラインヘッド制御回路で解像度変換処理を行う段階と、
前記高解像度ラインヘッドに画像データを出力する段階と、からなることを特徴とする。

前記画像形成は、前記ラインヘッドとラインヘッド制御回路を複数用いて同時に複数色のカラー画像形成を行うことを特徴とする。

本発明の実施形態においては、次のような作用効果が得られる。（１）高解像度のラインヘッドだけを用意することで、低解像度のプリンタから高解像度のプリンタまで使用することができ、かつ低解像度のプリンタで使用する場合でもデータ転送回路が大規模化することなく低価格に構成できる。また、通常の低解像度のラインヘッドを使用する場合と全く同じプリンタコントローラが使用可能なので、生産性が高まる。

特に、本発明の実施形態にかかる画像形成においては、階調画、線画、文字など印刷画像の種類にかかわらず同じ処理を行えばよいので、ラインヘッド制御基板における処理が単純化されるという特長がある。また、低解像度のプリンタを対象としたパルスの成長方向の情報を持った階調制御信号を受け取って高解像度のデータに変換するので、より高度な階調制御あるいは輪郭制御が可能となる。

特に有機EL材料を光源として用い、ガラス基板上にTFTで駆動回路を設けて発光部と駆動回路を同じガラス基板に集積する場合、光源基板のコストはガラス基板の大きさに依存し、発光部の数、すなわち解像度の影響はあまり受けない。つまり高解像度になるに従って、発光部の大きさは小さくなり駆動電流も低下し、駆動回路の面積も小さくできるため解像度が倍になってもガラス基板の面積は倍にはならない。よって、生産数量を考慮すれば、解像度に応じた光源基板を少量ずつ生産するよりも、最大の解像度のものを１種だけ生産して各種の解像度のプリンタに適合させる方が全体的なコストを削減できる。

また、このときラインヘッド制御基板も各解像度のプリンタに対して共通に使用することが可能となる。特に４本のラインヘッドを有するタンデム方式のカラープリンタでは、ラインヘッドが４本装着される以上に、スキュー補正処理などの４色間の色ずれ補正処理などが必要となり、ラインヘッドの制御回路の規模が大きくなりがちである。このようなラインヘッド制御基板を各解像度に応じて個々に設計、製作することは非常に非効率的であるが、本発明によれば、１種類のラインヘッドと１種類のラインヘッド制御基板で対応できるので、非常に効率的である。

本発明の実施形態について説明する。最初に、本発明の実施形態にかかる「解像度」について説明する。本発明の実施形態においては、「解像度」を次のように定義する。レーザービームプリンターにおいては、レーザービームが走査する方向を主走査方向とし、主走査方向とほぼ直交する方向、すなわち副走査方向に感光体が移動することで２次元走査が行われる。この場合には、「解像度」は画素の密度として定義されている。画素は、プリンタコントローラの出力としての画像処理の単位として定義される。

主走査方向の画素の密度はレーザーの点灯、消灯制御の周波数で決定される。一方、副走査方向の解像度は走査線の密度であり、主走査方向の走査周期に対して感光体が移動する量で決定される。従って、レーザービームプリンターにおいては、レーザーの点灯制御の周波数と、感光体の移動速度を制御することで、主走査、副走査両方向とも解像度を自由に制御することが可能である。

これに対してLEDヘッドなどのような、アレイ状の光源を用いたラインヘッドにおいては、感光体の移動方向と直交する方向を主走査方向とすると、主走査方向の解像度は発光部の配列ピッチで決定され、可変することはできない。本発明の実施形態においては、ラインヘッドの「解像度」とは、主走査方向の発光部のピッチの逆数であると定義する。さらに厳密には、「解像度」は、感光体表面に投影された発光部の像の主走査方向のピッチの逆数である。一方、主走査方向のプリンタコントローラの解像度とは、そのプリンタコントローラが想定しているラインヘッドの主走査方向の解像度になる。

しかしながら、副走査方向においては、光源の点灯消灯の周波数を制御することで解像度を自由に変化させることができる。このように副走査方向の解像度は自由に設定できるので、副走査方向の画像処理の単位を副走査方向の「画素」とし、その画素ピッチの逆数を副走査方向の解像度と定義する。

本発明の実施形態では、副走査方向の解像度もプリンタコントローラと、ラインヘッド制御基板から出力されるラインヘッドへの出力とでは異なる。プリンタコントローラの出力信号においては、想定しているラインヘッドに対する画像処理単位であり、ラインヘッド制御基板の出力信号においては、実際に使用するラインヘッドの制御単位となる。なお、「走査周期」はこの副走査方向の画素１つ分を感光体が移動する時間と定義される。以下の実施形態の説明では、プリンタコントローラの出力、ラインヘッド制御基板の出力とも、主走査方向と副走査方向で同一の解像度を有するものとしている。

次に、有機ELヘッドの階調制御について説明する。図２（ａ）はLEDプリントヘッドの駆動、図２（ｂ）は有機ELヘッドの駆動を示すタイミングチャートである。一般に、LEDを光源に用いたLEDプリントヘッドにおいては、感光体を露光するのに必要な露光エネルギーに対して、LEDの光パワーが十分大きいので、図２（ａ）に示すように走査周期tsに対して一部の時間だけ点灯すればよい。従って、主走査方向に配列された各発光部に関して、時分割駆動を行って順次点灯させることが可能である。

すなわち、主走査方向の各発光部に対して、順次点灯タイミングtdが異なる。このようにLEDヘッドにおいては、各発光部は走査周期tsに対して比較的短いパルスで点灯する。各画素の階調制御は、この短いパルスをさらにパルス幅制御するか、または、発光部の駆動電流を制御することで実現される。

LEDヘッドにおいては、走査周期ts内において各発光部の点灯タイミングtdは固定されており点灯パルス幅が短い。このため、階調値が変化しても露光されるエネルギー分布の重心位置はほとんど変化しない。これに対して、有機EL素子など光パワーの比較的小さい発光素子を光源に用いる場合は、感光体に十分な露光エネルギーを与えるためには、図２（ｂ）に示すように各発光部が走査周期tsのほぼ全ての時間点灯する必要がある。

このように、各発光部の最大点灯時間がほぼ走査周期tsに一致する場合に、発光パルス幅で階調制御を行うと、パルスの成長の起点となるタイミングの取り方で露光されるエネルギー分布、すなわち画素の重心の位置も変化する。例えば、図３（ａ）に示すようにパルス幅の変化が走査周期tsの中央の時間から前後均等に変化する場合（以下中寄せという）には、感光体上での露光エネルギーの分布も、図４（ａ）に示すように同心円状に変化してその重心位置は変化しない。

これに対して、図３（ｂ）に示すように、パルス幅の起点が走査周期tsの前縁となるとき（以下前寄せという）は、露光エネルギー分布も図４（ｂ）のように変化し、重心も変化する。また、図３（ｃ）は図３（ｂ）とは逆に走査周期tsの後縁からパルスが前方向に伸びる場合（以下後寄せという）を示している。露光エネルギー分布とその重心は、図４（ｃ）のように変化する。なお、図４は理解の便宜上作成された模式図であって、実際の露光エネルギーの分布は感光体面上で結像している光量分布のプロファイルによる。

このように、パルスの成長起点と成長方向を制御することで、画素の重心の位置が制御可能になるので、LEDヘッドのようにどのような階調値でも画素の重心が変化しない制御方法に対して、より精密な画像処理が可能となる。図９は、画素の重心の位置を変えた例を示す説明図である。ｒは中寄せ、ｓは前寄せ、ｔは後寄せであり、このように画素の重心の位置が異なるような組み合わせをすれば、滑らかな斜め線を描くことができる。そして、このような斜め線の太さを変化させるような階調スクリーンを用いる場合にも、滑らかな階調画を得ることができる。

各解像度の階調データの対応について説明する。前記のように、ラインヘッドでは副走査方向の解像度は自由に制御できるが、以下の説明では、副走査方向の解像度が主走査方向の発光部ピッチと同じ解像度なるように走査周期を制御するものとする。600dpiの１画素に対して、1200dpiは主走査方向に２画素、副走査方向に２画素で２次元的には４画素が対応する。また、2400dpiは主走査方向に４画素、副走査方向に４画素で２次元的には１６画素が対応する。600dpiで０〜16階調が表現可能とすると、同じ階調性を確保するためには、1200dpiの各画素については０〜４階調が必要となり（４倍で１６階調）、2400dpiに対しては２値でよい。前記のように600dpiの１画素に対して2400dpiの１６画素が対応するので、2400dpiの各画素に対しては、２値の階調データを１回転送することにより600dpiの場合と同等の階調性が得られる。

600dpiでは、階調スクリーンの制御性や、輪郭補正（スムージング）のために、パルス幅変調を行う場合、既に説明したようにパルスの成長方向を、前から後ろへ／中央から前と後の両側へ／後ろから前へ、のように３方向に制御できることが望ましい。従って、階調の表現のために４bitあるいは５bit、上記パルスの成長方向の制御のために２bitで、最低でも計６bitを使用する。これに対して、1200dpiでは階調表現のために２bitあるいは３bit、パルスの成長方向制御のために１bitで、画素あたり最低３bit必要となる。1200dpiにおいては、４階調であるので、中央からのパルス成長は必要ない。このため、600dpiの1画素に相当する面積を表現するためには、４画素必要であるから最低でも１２bitが必要になる。

また、2400dpiの場合には、ドットの階調はないが１６画素で600dpiの１画素に相当するので、１６bitのデータが必要となる。このように、600dpiの１画素について階調表現とパルスの成長方向を付与した場合に比べて、1200dpi、2400dpiでは同じだけの階調数を得るのに必要なbit数が増加することがわかる。

なお、上記の実施例では説明の簡便さから600dpi、1200dpiの各１画素階調数を各々16、4とした。こうすることによって、600dpiの１画素に対応する1200dpi、2400dpiの階調数を端数なく表現できる。しかしこのために、600dpi、1200dpiの階調bit数を４bitあるいは２bitとすると、表現できる階調は０〜15、あるいは０〜３となるので階調数が１不足する。そのためだけに階調bit数を１bit増やすのは無駄が多いので、bit数に対応してさらに階調数を増やすか、あるいは途中の階調値を最大階調値のみを15→16、３→４と読み替えることでbit数の増加を行わないことも可能である。

次に、本発明の実施形態にかかる回路構成について説明する。図１は、上記実施例を実現する制御部のブロック図である。プリンタの制御部７１に対して、外部のホストコンピュータ７０などから印刷すべき画像データや、図形、文字を定義した印刷コマンド列などのデータが送出される。印刷コマンド列は、プリンタコントローラ７２で解釈され、外部から送られた画像データと合わせて２次元の画像データに展開される。この画像データに対して、位置や大きさの変換、カラーの場合はプリンタの持っている現像剤の色（多くの場合、シアン、マゼンタ、イエロー）への変換、網点や万線などの階調スクリーン処理が行われる。

プリンタコントローラ７２でラインヘッドの各画素の階調データに変換されて、パルス成長方向が付加された階調データがラインヘッド制御回路７３に送られる。ラインヘッド制御回路７３は、後述するように解像度変換処理を行って、各色のラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙに画像データを出力し、各感光体４１Ｋ，４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙに露光処理がなされる。各色のラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは、高解像度のラインヘッドとして構成されている。プリンタコントローラ７２とエンジンコントローラ７４間では、所定のデータが送受信される。外部のホストコンピュータ７０などからは、高解像度のラインヘッドを低解像度のプリンタとして使用することを設定する信号がプリンタの制御部７１に送信される。このような設定は、プリンタコントローラ７２で行なっても良い。あるいは、そのような設定を明示的に行なわなくても、あたかも低解像度のプリンタのようにラインヘッド制御回路を動作させることも可能である。

本発明の実施形態では、600dpiのプリンタに、1200dpiあるいは2400dpiのラインヘッドを使用する場合には、プリンタコントローラ７２からは、600dpiのラインヘッドを想定したデータを出力し、ラインヘッド制御回路７３において、実際に装着されたラインヘッドに応じた信号を送出する。従って、高解像度のラインヘッドが装着されていても、プリンタコントローラ７２は従来の低解像度のプリンタと何ら変わることがなく、互換性が維持される。

従って、プリンタコントローラ７２からヘッド制御回路７３への信号伝送も低bit数に押さえられるので、回路、伝送路とも簡便なものでよい。また、600dpiのコントローラから送出されるデータは、スクリーン処理や輪郭処理を行った後の情報であるが、各画素については線画、文字、階調の区別は必要なく、ヘッド制御回路７３では全て同一の処理を行う。

次に、解像度変換処理について説明する。本発明の実施形態においては、600dpiのパルス成長方向情報を有する階調値を1200dpiあるいは2400dpiの階調値に変換する処理を、ヘッド制御回路７３で行う。1200dpiの各画素に対しては０〜４階調を持ち、パルスの成長方向は、前から後ろへの場合と、後ろから前への２つのパターンを持てば、600dpiの３パターンの成長制御に対応できる。

図５では、600dpi（ａ）で中央から前後方向にパルスが成長して階調値が８の場合に、1200dpi（ｂ）あるいは2400dpi（ｃ）の階調データに展開した場合を示す。1200dpi（ｂ）の場合には、パルスの成長方向は、前寄せ／後寄せを示しており、2400dpi（ｃ）の場合は、２値データである。また、図６では、600dpi（ａ）前寄せで、1200dpi（ｂ）あるいは2400dpi（ｃ）に前側からパルスを成長させる場合を示す。この図５、図６はいずれもパルスの分布を模式的に示したものであり、実際の感光体上での露光パワーあるいはエネルギーの分布は、ラインヘッドの特性によって決まる。

図７は、600dpi（ａ）中央寄せの６階調を、1200dpi（ｂ）前寄せ／後寄せ、2400dpi（ｃ）２値に展開した場合を示す。また、図８は、600dpi（ａ）前寄せの６階調を、1200dpi（ｂ）前寄せ、2400dpi（ｃ）２値に展開した場合を示す。階調値を展開する際に端数が発生するので、図７、図８では1200dpi、2400dpiのパルスのパターンに段差を生じている。しかしながら、1200dpiでの１階調分の段差は、実際の距離では5.3μmであるので人間の目では段差と認識できず問題はない。同様に、2400dpiの場合に生ずるジグザグのパターンも10.6μm単位であるので、実際には問題とならない。

図７、図８の場合において、1200dpiラインヘッドを使用するときの階調数を０〜８とすると上記のような段差は解消する。同様に2400dpiのラインヘッドを使用する場合にも、２値制御ではなく、０〜２の３階調とすることで段差は半分になるし、０〜４の５階調とすることで段差はなくなる。しかしながら、このような処理は転送する階調データ数の増加を招くので、用途によって使い分けるのがよい。

例えば、先に述べた図９の600dpiの斜め線を2400dpiに変換すると図１０、図１１のようになる。このとき、図１０と図１１では、2400dpiの画素に展開する際に左寄りに埋めていくか（図１０）、右寄りに埋めていくか（図１１）が異なっている。図１０と図１１では、元の斜め線の方向から図１０の方がより滑らかなのは明らかである。このように、予め使用するスクリーンの角度が決まっている場合は、それにあわせて展開のルールを合わせることでより滑らかな表現が可能である。なお、通常の線画に対してはどの方向に描画されるかは特定できないのでこのような処理はできない。

以上の例は、低解像度のプリンタに対して、高解像度のラインヘッドを使用する場合について説明した。高解像度のプリンタにおいても、低解像度の画像を印刷する際に、プリンタコントローラ７２ではなく、ヘッド制御回路７３で処理を行わせることにより、解像度変換処理を簡単に行うことができる。

次に、主走査と副走査の解像度が異なる場合について説明する。以上に述べた実施形態では、プリンタコントローラ７２の解像度は、主走査、副走査とも600dpiであったが、副走査が1200dpiであってもよい。これは、先に述べたように副走査方向の解像度は、タイミングの制御で自由に設定できるためである。このようなプリンタコントローラ７２を、1200dpiのラインヘッドが搭載されたプリンタ本体に使用する場合には、主走査方向にのみ600dpi×1200dpiの１画素を1200dpi×1200dpiの２画素に展開するような処理を行えばよい。このとき、プリンタコントローラ７２から出力される階調信号のパルス成長方向は、前寄せと後寄せのみで中央からの成長がないことが条件となる。

発光素子として、有機ＥＬ素子を用いる場合には、本発明の実施形態においては発光部の直径を小さくしなくてよいので、発光部の光パワーを大きく取ることができる。このため、発光効率の高くない有機ＥＬ材料でも使用可能となる。本発明では、通常のラインヘッドに比べて高密度に露光画素を配するので、画素の数は飛躍的に増加する。従来用いられてきたＬＥＤを光源とするラインヘッドに本発明を適用することも可能であるが、多数のＬＥＤが設けられたＬＥＤアレイチップを基板上に位置精度よく実装し、かつ通常より画素数が多いためにチップと基板を接続するボンディングの数も増加するため、製造が難しくなる。

これに対して有機ＥＬ素子を光源に用いる場合には、ガラス基板上に１度に多数の画素を高密度かつ高精度に形成できるので本発明の実施形態として最適である。また、本発明では、画素毎の階調制御回路や光量補正回路が必要なく、各画素の点灯／消灯を制御するだけの駆動回路でよいので、回路構成が簡単になり、発光部と同一のガラス基板上に薄膜トランジスタで駆動回路を作ることが容易になる。薄膜トランジスタは、アモルファスシリコン、低温ポリシリコン、高温ポリシリコン、有機トランジスタなど種種のものが利用できる。

本発明の実施形態においては、４つの感光体に４つのラインヘッドで露光し、４色の画像を同時に形成し、１つの無端状中間転写ベルト（中間転写媒体）に転写する、タンデム式カラープリンター（画像形成装置）に用いるラインヘッドを対象としている。図１２は、発光素子として有機ＥＬ素子を用いたタンデム式画像形成装置の一例を示す縦断側面図である。この画像形成装置は、同様な構成の４個の有機ＥＬ素子アレイを用いたラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙ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）４１Ｋ、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。

図１２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（中間転写媒体）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。

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。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ラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）が設けられている。

また、このラインヘッド１０１（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。

ここで、各ラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、有機ＥＬ素子アレイの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素子アレイ露光ヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の発光エネ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。

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。

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。

なお、図１２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、６７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、６９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。

図１３は、有機ＥＬ素子アレイを用いたラインヘッド１０１を拡大して示す概略の斜視図である。図１３において、有機ＥＬ素子アレイ８１は、長尺のハウジング８０中に保持されている。長尺のハウジング８０の両端に設けた位置決めピン８９をケースの対向する位置決め穴に嵌入させると共に、長尺のハウジング８０の両端に設けたねじ挿入孔８８を通して固定ねじをケースのねじ穴にねじ込んで固定することにより、各ラインヘッド１０１が所定位置に固定される。

ラインヘッド１０１は、ガラス基板８２上に有機ＥＬ素子アレイ８１の発光素子（有機ＥＬ素子）８３を載置し、同じガラス基板８２上に形成された駆動回路８５により駆動される。屈折率分布型ロッドレンズアレイ（ＳＬＡ）６５は結像光学系を構成し、発光素子８３の前面に配置される屈折率分布型ロッドレンズ８４を俵積みしている。ロッドレンズアレイ８５には、前記のような「セルフォックレンズアレイ」（略称ＳＬＡ、日本板硝子株式会社の商標名）が多用されている。

有機ＥＬ素子アレイ８１から射出された光ビームは、ＳＬＡ６５により等倍正立像として被走査面に結像する。このように、ガラス基板８２上に有機ＥＬ素子８３を配列しているので、発光素子の光量を損なうことなく像担持体に照射することができる。また、有機ＥＬ素子は静的な制御が可能であるので、ラインヘッドの制御系を簡略化できる。

以上、本発明の画像形成装置と画像形成方法について説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されず種々の変形が可能である。

本発明の実施形態を示すブロック図である。 本発明の実施形態を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す画像形成装置の縦断側面図である。 本発明にかかるラインヘッドの斜視図である。

符号の説明

４１…感光体、６５…屈折率分布型ロッドレンズアレイ（ＳＬＡ）、７１…プリンタの制御部、７２…プリンタコントローラ、７３…ラインヘッド制御回路、８３…画像形成用の発光素子、８４…屈折率分布型ロッドレンズ、１０１…ラインヘッド

Claims (9)

1. 高解像度のラインヘッドを用いて画像形成を行うプリンタの制御部に、プリンタコントローラとラインヘッド制御回路を設け、前記高解像度のラインヘッドを低解像度のプリンタとして使用する際に、前記プリンタコントローラから低解像度のラインヘッドを制御するためのパルス成長方向が付加された階調データを出力し、前記ラインヘッド制御回路で解像度変換処理を行って、高解像度ラインヘッドに画像データを出力することを特徴とする、画像形成装置。
2. 前記高解像度のラインヘッドの解像度は、前記低解像度のプリンタの解像度の２倍あるいは４倍であることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記低解像度のプリンタは、画素ごとに階調制御可能としたことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記階調制御は発光パルス幅制御であって、パルスの成長方向が制御可能としたことを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記ラインヘッドは有機EL素子を光源に使用することを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記ラインヘッドは、前記有機EL素子と薄膜トランジスタ（TFT）を用いた駆動回路とを同一のガラス基板上に形成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. 像担持体の周囲に帯電手段と、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のラインヘッドおよびラインヘッド制御回路と、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニット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、タンデム方式でカラー画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
8. 高解像度のラインヘッドを用いて画像形成を行うプリンタの制御部に、プリンタコントローラとラインヘッド制御回路を設け、
   前記高解像度のラインヘッドを低解像度のプリンタとして使用することを設定する段階と、前記プリンタコントローラから低解像度のラインヘッドを制御するためのパルス成長方向が付加された階調データを出力する段階と、前記ラインヘッド制御回路で解像度変換処理を行う段階と、
   前記高解像度ラインヘッドに画像データを出力する段階と、からなることを特徴とする、画像形成方法。
9. 前記画像形成は、前記ラインヘッドとラインヘッド制御回路を複数用いて同時に複数色のカラー画像形成を行うことを特徴とする、請求項８に記載の画像形成方法。

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