JP2015214092A - 画像形成装置、露光器、及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子の素子劣化を低減した露光器を備える画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、複数の第１有機ＥＬ素子３００ａが配列された第１有機ＥＬ素子列６０１ａと、複数の第２有機ＥＬ素子３００ｂが配列された第２有機ＥＬ素子列６０１ｂとを有する露光ヘッドを備える。第１有機ＥＬ素子３００ａの発光面サイズは、第２有機ＥＬ素子３００ｂの発光面サイズよりも大きい。第１有機ＥＬ素子列６０１ａ及び第２有機ＥＬ素子列６０１ｂから出射される光により感光体ドラムに画像が形成される。所定の範囲内の画像の画素毎の色が同色であれば第１有機ＥＬ素子列６０１ａが発光し、画素の少なくとも一部が異なる色であれば第２有機ＥＬ素子列６０１ｂが発光する。【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式により画像形成を行うコピー機や複写機等の画像形成装置に関する。特に、画像形成装置内に備えられ、画像形成時に感光体を露光して静電潜像を形成する露光器に関する。

電子写真方式による画像形成装置には、複数の発光素子を備える長尺の露光ヘッド（露光器）により感光体ドラムを露光することで静電潜像を形成するものがある。発光素子には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子や有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子等の固体発光素子を用いることができる。露光ヘッドは、感光体ドラムの長手方向（回転軸方向）に配列した複数の発光素子（以下、「発光素子列」という。）と、各発光素子の光を感光体ドラム上に結像するロッドレンズアレイとを備えて構成される。露光ヘッドは、回転する感光体ドラムに対して光を照射する。そのために、感光体ドラム上には感光体ドラムの周方向を走査方向として光スポットが形成される。

発光素子列の長さは、感光体ドラム上における画像形成領域の幅に応じて決まり、発光素子の間隔は、画像形成装置の解像度に応じて決まる。例えば、画像形成装置の解像度が１２００［ｄｐｉ（dot per inch）］の場合、形成される画像の画素間隔が２１．１［μｍ］（小数点２桁以降は省略）であるため、発光素子の間隔も２１．１［μｍ］となる。このような露光ヘッドを用いた画像形成装置は、レーザビームをポリゴンモータで偏向走査するレーザ走査方式の画像形成装置と比較して、使用する部品数が少ないために装置の小型化、低コスト化が容易である。

発光素子は、長期間発光することで素子劣化を起こして発光量が低下する。露光ヘッドの各発光素子は、使用頻度によって素子劣化の度合いが異なる、そのために、発光素子毎に発光量のばらつきが生じ、濃度むらや画像スジの発生の原因となる。このような発光量のばらつきに対して、特許文献１は、各発光素子の点灯時間を累積し、累積点灯時間から予測した発光量の低下量に基づいて光量補正を行う発明を提案する。

特開２００７−６２０２０号公報

発光素子の累積点灯時間に応じて光量補正を行う場合、各発光素子の点灯時間を累積するためのカウンタ回路が必要となる。カウンタ回路は、発光素子数（例えばＡ３サイズの画像を形成する場合に約１４０００個）に対応し、且つ画像形成装置の耐用年数に対応する回路規模が必要になる。そのために、カウンタ回路の回路規模が増大し、コストアップの原因となる。また、発光素子の発光量の低下は、使用環境や個体のばらつきにより正確に予測することが困難であり、累積点灯時間から予測した発光量の低下量に基づく光量補正では、補正誤差が発生しやすい。

本発明は、上記の問題に鑑み、発光素子の素子劣化を低減して、濃度むらや画像スジの発生を抑制する露光器を備えた画像形成装置を提供することを主たる課題とする。

上記課題を解決する本発明の画像形成装置は、複数の第１の発光素子が配列された第１の発光素子列と、前記第１の発光素子とは発光面サイズが異なる複数の第２の発光素子が配列された第２の発光素子列と、前記第１の発光素子列及び前記第２の発光素子列から出射される光により画像が形成される感光体と、前記画像の画素毎の色を表す画像データに応じて、前記第１の発光素子列及び前記第２の発光素子列のいずれかを発光させる制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、発光面サイズの異なる第１、第２の発光素子を用いることで、発光素子の素子劣化を低減して、濃度むらや画像スジの発生を抑制させる。

画像形成装置の全体構成図。 （ａ）、（ｂ）は露光ヘッドの構成説明図。 有機ＥＬ素子列の構成説明図。 （ａ）、（ｂ）は有機ＥＬ素子列の構成説明図。 基板及びコントローラの接続関係図。 制御信号のタイムチャート。 有機ＥＬ素子列により形成される画像の位置の説明図。 画像データの振り分け処理を表すフローチャート。

以下、添付の図面を参照して実施形態を詳細に説明する。

本実施形態では、画像形成装置が、画像を形成する際の画素サイズに対応した発光面サイズを有する発光素子に加えて、この発光素子よりも発光面サイズの大きい発光素子を備える露光器を用いる。画像形成の際には、発光面サイズの大きい発光素子を優先的に使用することで、発光素子の劣化を抑制する。

＜画像形成装置の構成＞
図１は、本実施形態の画像形成装置の全体構成図である。画像形成装置は、スキャナ部５００、作像部５０３、定着部５０４、及び給紙／搬送部５０５を備える。画像形成装置のこれらの構成要素は、図示しないコントローラにより動作を制御される。コントローラの制御により、以下に説明するスキャナ、作像、定着、給紙／搬送の各処理が円滑に行われる。

スキャナ部５００は、原稿台上に載置された原稿に光を照射して原稿画像を光学的に読み取る。スキャナ部５００は、読み取った原稿画像を電気信号に変換して画像データを生成する。画像データは、形成する画像の画素毎の色等を表す。

作像部５０３は、スキャナ部５００で生成された画像データに応じて画像形成処理を行う。作像部５０３は、露光ヘッド１０６、感光体ドラム５０２、及び転写体ベルト５１１を備える。露光ヘッド１０６は、画像データに応じて光を出射して感光体ドラム５０２を露光する。露光ヘッド１０６は４個設けられる（露光ヘッド１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ）。露光ヘッド１０６に対応して、感光体ドラム５０２も４個設けられる。感光体ドラム５０２は、回転駆動され、帯電器により表面が帯電される。表面が帯電した感光体ドラム５０２は、回転中に露光ヘッド１０６により露光されることで、画像データに応じた静電潜像が形成される。静電潜像は、トナーにより現像される。これにより、感光体ドラム５０２の表面には、トナー像が形成される。

４個の感光体ドラム５０２は、各々、異なる色のトナーによりトナー像が形成される。本実施形態では、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー像が形成される。各感光体ドラム５０２に形成されたトナー像は、転写体ベルト５１１に、順次、重なるように転写される。これにより転写体ベルト５１１には、フルカラーのトナー像が形成される。転写後に各感光体ドラム５０２に残留する残トナーは回収される。

給紙／搬送部５０５は、画像形成用の用紙がセットされる給紙トレイ１０７、手差しトレイ５０９、及び外部給紙装置５０８を備えており、作像部５０３による画像形成処理のタイミングに合わせて用紙を作像部５０３に搬送する。給紙／搬送部５０５は、例えば、転写体ベルト５１１へのトナー像の転写終了のタイミングに合わせて、用紙を作像部５０３に搬送する。作像部５０３に搬送された用紙には、転写体ベルト５１１に形成されたトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙は、定着部５０４に搬送される。

定着部５０４は、ローラやベルトの組み合わせによって構成され、ハロゲンヒータ等の熱源を備える。定着部５０４は、用紙に転写されたトナー像を熱と圧力により溶解、定着させる。定着部５０４でトナー像が定着された用紙は、排出ローラ５１０により、画像形成装置の外部に排出される。

＜露光ヘッドの構成＞
図２は、露光ヘッド１０６の構成説明図である。図２（ａ）は、感光体ドラム５０２に対する露光ヘッド１０６の配置を表す。図２（ｂ）は、露光ヘッド１０６から出射される光の感光体ドラム５０２における集光状態を表す。露光ヘッド１０６及び感光体ドラム５０２は、各々、不図示の取り付け部材により画像形成装置に取り付けられる。

露光ヘッド１０６は、有機ＥＬ素子が複数並んだ発光素子列である有機ＥＬ素子列６０１と、有機ＥＬ素子列６０１が実装される長尺形状の基板６０２と、ロッドレンズアレイ６０３とを備える。有機ＥＬ素子列６０１、基板６０２、及びロッドレンズアレイ６０３は、ハウジング６０４に取り付けられて一体構成される。露光ヘッド１０６は、単体で各スポット（露光位置）のピント調整及び光量調整を行うことができる。

有機ＥＬ素子列６０１は、感光体ドラム５０２の回転軸方向Ａに対して平行になるように、有機ＥＬ素子が並んで構成される。ロッドレンズアレイ６０３は、有機ＥＬ素子列６０１の光を被照射面（感光体ドラム５０２の表面）に等倍の関係で照射する正立等倍の光学特性を有する光学系である。露光ヘッド１０６は、感光体ドラム５０２とロッドレンズアレイ６０３との間の距離、及びロッドレンズアレイ６０３と有機ＥＬ素子列６０１との距離が、所定の焦点距離で互いに等しくなるように配置される。これにより、感光体ドラム５０２上に、有機ＥＬ素子の発光面形状と配列位置に応じて光が結像して光スポットが形成される。有機ＥＬ素子の発光面サイズが大きくなると、感光体ドラム５０２上の光スポットも大きくなる。また、有機ＥＬ素子の間隔を狭めることで、露光ヘッド１０６の書き込み解像度が高くなる。例えば有機ＥＬ素子が基板６０２上に２１．１６［μｍ］の間隔で配列される場合、露光ヘッド１０６の解像度は、解像度が１２００［ｄｐｉ］となる。

露光ヘッド１０６は、組み立て時に、焦点距離を合わせるためのピント調整及び有機ＥＬ素子毎の光量を合わせるための光量調整が行われる。ピント調整では、ロッドレンズアレイ６０３と有機ＥＬ素子列６０１との距離が所望の値となるように、ロッドレンズアレイ６０３の取り付け位置の調整が行われる。光量調整では、各有機ＥＬ素子を順次発光させて、ロッドレンズアレイ６０３を介して集光させた光が所定の光量になるように各有機ＥＬ素子の駆動電流が調整される。

静電潜像の形成時には、露光ヘッド１０６からの光が感光体ドラム５０２の表面に照射される。感光体ドラム５０２は、周方向Ｂに回転する。そのために、露光ヘッド１０６から感光体ドラム５０２に照射される光は、周方向Ｂを走査方向として感光体ドラム５０２を走査する。

図３は、有機ＥＬ素子列６０１の構成説明図である。有機ＥＬ素子列６０１は、発光点毎にＴＦＴ（Thin Film Transistor）駆動部を有するアクティブマトリックス駆動方式である。本実施形態では、有機ＥＬ素子列６０１が、第１有機ＥＬ素子列６０１ａ及び第２有機ＥＬ素子列６０１ｂの２列の発光素子列を備える。第１有機ＥＬ素子列６０１ａの第１有機ＥＬ素子３００ａ及び第２有機ＥＬ素子列６０１ｂの第２有機ＥＬ素子３００ｂは、同じ構成であり、ＴＦＴ駆動部３０２、発光部３０６、及び電極パタン３０３、３０９により構成される。但し、第１有機ＥＬ素子３００ａと第２有機ＥＬ素子３００ｂとでは、発光部３０６の発光面サイズが異なる。図３の例では、第１有機ＥＬ素子３００ａの発光部３０６が、第２有機ＥＬ素子３００ｂの発光部３０６の縦横各４倍の大きさに構成される。

第２有機ＥＬ素子３００ｂの発光部３０６（３０６−ｂ１〜）は、基板６０２の長手方向に所定の間隔で連続して配列され、感光体ドラム５０２に１ライン分の画像を形成する。例えば、１２００［ｄｐｉ］の解像度で画像形成を行う場合、隣接する発光点の中心間の間隔が２１．１６［μｍ］となるように、発光点（発光部３０６）が配列される。第２有機ＥＬ素子３００ｂの発光面サイズは、画素サイズと略同サイズであり、１個の発光部３０６により１画素の画像が形成される。

第１有機ＥＬ素子３００ａの発光部３０６（３０６−ａ１〜）は、基板６０２の長手方向に、第２有機ＥＬ素子列６０１ｂに平行に、所定の間隔で連続して配列される。本実施形態では、各発光部３０６の発光面のサイズは、基板６０２の長手方向の辺Ｘの長さ及び辺Ｘに直交する辺Ｙの長さが、第２有機ＥＬ素子３００ｂの中心間隔の４倍の８４．６４［μｍ」である。これにより、第１有機ＥＬ素子３００ａは、１素子で１６画素の画像を一度に形成することができる。

チップセレクト信号Ｃｓ−ａ１及び基準電圧Ｖｒ−ａ１〜Ｖｒ−ａ４は、第１有機ＥＬ素子列６０１ａの各第１有機ＥＬ素子３００ａを駆動制御するための制御信号である。チップセレクト信号Ｃｓ−ｂ１、Ｃｓ−ｂ２及び基準電圧Ｖｒ−ｂ１〜Ｖｒ−ｂ４は、第２有機ＥＬ素子列６０１ｂの各第２有機ＥＬ素子３００ｂを駆動制御するための制御信号である。各制御信号の詳細については後述する。

図４は、有機ＥＬ素子３００の構成説明図である。本実施形態ではボトムエミッション構造の有機ＥＬ素子を説明するが、これに限らずトップエミッション構造の有機ＥＬ素子を用いてもよい。

図４（ａ）は、基板６０２上の有機ＥＬ素子３００の断面図である。本実施形態の基板６０２は、光透過率の高い透明なガラス素材で構成される。有機ＥＬ素子３００で発生した光は、基板６０２側から出射される。基板６０２上には、ＴＦＴ駆動部３０２と電極パタン３０３とが形成される。有機ＥＬ素子３００がボトムエミッション構造で電極パタン３０３側から光が取り出されるため、電極パタン３０３は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の光透過率の高い金属酸化物膜により構成される。

電極パタン３０９は、有機ＥＬ素子３００の発光部３０６を挟んで電極パタン３０３と対向する位置に形成され、基板６０２の接地層に接続される。電極パタン３０９は、光の取り出し方向とは逆に位置する。そのために電極パタン３０９は、ＩＴＯ等の光透過率の高い材料を用いる必要はなく、Ａｌ（アルミニウム）等の導電性を有する金属酸化物膜により構成される。

有機ＥＬ素子３００の発光部３０６は、正孔注入層３０４、正孔輸送層３０５、発光層３１３、電子輸送層３０７、及び電子注入層３０８から構成され、電極パタン３０３、３０９に印加された電圧に応じて発光する。

正孔注入層３０４は、ＭｏＯ_３（三酸化モリブデン）やＣｕＰｃ（銅フロタシアニン）等を材料として電極パタン３０３上に形成され、電極パタン３０３から印加された電圧に応じて正孔輸送層３０５に正孔を注入する。正孔輸送層３０５は、α−ＮＰＤ（ナフチルフェニルジアミン）等を材料として正孔注入層３０４上に形成され、発光層３１３に正孔を供給する。

電子注入層３０８は、Ｌｉ_２Ｏ（酸化リチウム）等を材料として電極パタン３０９下部に形成され、電極パタン３０９から印加された電圧に応じて電子輸送層３０７に電子を注入する。電子輸送層３０７は、Ａｌｑ_３（トリスアルミニウム）等を材料として電子注入層３０８の下部に形成され、発光層３１３に電子を供給する。

発光層３１３は、電子輸送層３０７から供給された電子の量及び正孔注入層３０４から供給された正孔の量に応じて発光する。発光層３１３は、有機発光材料で形成される層であり、感光体ドラム５０２の感光特性に応じた波長領域で発光するような、公知の有機材料を用いて形成される。

発光部３０６、電極パタン３０３、３０９、及びＴＦＴ駆動部３０２は、レジスト膜３１１、３１２によって封止されており、内部への水分の混入を防ぎ、且つ電気的絶縁性を有する構造となっている。なお、封止方法としてはレジスト膜を成膜する方法以外に、ガラス素材で密封構造を作り、密封した空間に水分吸着剤などを封入するような公知の封止技術を用いてもよい。

このような発光部３０６は、発光層３１３の材料として低分子材料を用いる場合、真空蒸着法により製造される。真空蒸着法では、蒸発源によって気化した低分子の有機ＥＬ素子３００の材料が、基板６０２上に密着したメタルマスクの開口部から浸透し膜形成を行う。各製造プロセスで用いるメタルマスクのマスクパターンを任意に設計することで、有機ＥＬ素子、ＴＦＴ駆動部３０２、電極パタン３０３、３０９等を任意の設計値となるように製造することができる。発光部３０６の発光層３１３の材料として高分子材料を用いる場合、発光層３１３をインクジェット印刷方式により成膜してもよい。インクジェット印刷方式では、高分子有機ＥＬ材料を所定の位置に塗布することにより、真空蒸着法と同様に、発光素子を任意の形状で製造することができる。

図４（ｂ）は、ＴＦＴ駆動部３０２の回路構成図である。ＴＦＴ駆動部３０２は、２個のＴＦＴ４０１、４０３及びコンデンサ４０２を備える。

ＴＦＴ４０１のソース電極には基準電圧Ｖｒが入力され、ゲート電極にはチップセレクト信号Ｃｓが入力される。チップセレクト信号Ｃｓがオン状態になると、ＴＦＴ４０１がオン状態になり、基準電圧ＶｒがＴＦＴ４０１のドレイン電極に伝達されて、コンデンサ４０２が基準電圧Ｖｒと略同電圧となるように充電される。ＴＦＴ４０３は、ソース電極が電源に接続され、ゲート電極がコンデンサ４０２に接続されており、ゲート電圧に応じて安定した電圧をドレイン電極側に伝達する。ＴＦＴ４０３のドレイン電極は有機ＥＬ素子３００の発光部３０６に接続される。有機ＥＬ素子３００は、チップセレクト信号Ｃｓがオン状態となったときにコンデンサ４０２に保持される基準電圧Ｖｒに応じた駆動電圧で発光する。

このような構成を有する露光ヘッド１０６では、有機ＥＬ素子３００毎（画素毎）にＴＦＴ駆動部３０２に対してチップセレクト信号Ｃｓと基準電圧Ｖｒを入力することで、画素毎に光量を制御することができる。

図５は、有機ＥＬ素子列６０１が実装された基板６０２及び有機ＥＬ素子列６０１へ制御信号を入力するコントローラ６１０の接続関係図である。基板６０２上には、第１、第２有機ＥＬ素子列６０１ａ、６０１ｂ及び配線パタン６０８ａ、６０８ｂが形成される。配線パタン６０８ａは第１有機ＥＬ素子列６０１ａに接続され、配線パタン６０８ｂは第２有機ＥＬ素子列６０１ｂに接続される。配線パタン６０８ａ、６０８ｂは、コネクタ６０６を介してコントローラ６１０に接続される。コントローラ６１０はＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えており、制御信号を有機ＥＬ素子列６０１に入力して発光タイミングの制御を行う。

図６は、有機ＥＬ素子列６０１を駆動する制御信号（基準電圧Ｖｒ−ａ１〜Ｖｒ−ａ４、Ｖｒ−ｂ１〜Ｖｒ−ｂ４、チップセレクト信号Ｃｓ−ａ１、Ｃｓ−ｂ１〜Ｃｓ−ｂ４）のタイミングチャートである。このタイミングチャートでは、第１有機ＥＬ素子列６０１ａが４個の第１有機ＥＬ素子３００ａを備え、第２有機ＥＬ素子列６０１ｂが１６個の第２有機ＥＬ素子３００ｂを備える場合について説明する。コントローラ６１０は、制御信号により、第１有機ＥＬ素子列６０１ａの第１有機ＥＬ素子３００ａ及び第２有機ＥＬ素子列６０１ｂの第２有機ＥＬ素子３００ｂを、基板６０２の左端部から右端部方向に順次切り替えながら時分割で発光させる。

期間Ｔ１では、第１有機ＥＬ素子列６０１ａの第１有機ＥＬ素子３００ａ（発光部３０６−ａ１〜３０６−ａ４）及び第２有機ＥＬ素子列６０１ｂの第２有機ＥＬ素子３００ｂ（発光部３０６−ｂ１〜３０６−ｂ４）に対して発光制御が行われる。チップセレクト信号Ｃｓ−ａ１がオン状態になり、第１有機ＥＬ素子列６０１ａの発光部３０６−ａ１〜３０６−ａ４が発光可能になる。発光部３０６−ａ１〜３０６−ａ４に個別に入力される基準電圧Ｖｒ−ａ１〜Ｖｒ−ａ４により、発光部３０６−ａ１〜３０６−ａ４の発光量が設定される。また、チップセレクト信号Ｃｓ−ｂ１がオン状態になり、第２有機ＥＬ素子列６０１ｂの発光部３０６−ｂ１〜３０６−ｂ４が発光可能になる。発光部３０６−ｂ１〜３０６−ｂ４に個別に入力される基準電圧Ｖｒ−ｂ１〜Ｖｒ−ｂ４により、発光部３０６−ｂ１〜３０６−ｂ２の発光量が設定される。

期間Ｔ２では、第２有機ＥＬ素子列６０１ｂの第２有機ＥＬ素子３００ｂ（発光部３０６−ｂ５〜３０６−ｂ８）に対して発光制御が行われる。チップセレクト信号Ｃｓ−ｂ２がオン状態になり、第２有機ＥＬ素子列６０１ｂの発光部３０６−ｂ５〜３０６−ｂ８が発光可能になる。発光部３０６−ｂ５〜３０６−ｂ８に個別に入力される基準電圧Ｖｒ−ａ１〜Ｖｒ−ａ４により、発光部３０６−ｂ５〜３０６−ｂ８の発光量が設定される。以降、期間Ｔ３では第２有機ＥＬ素子列６０１ｂの第２有機ＥＬ素子３００ｂ（発光部３０６−ｂ９〜３０６−ｂ１２）が発光制御される。期間Ｔ４では第２有機ＥＬ素子列６０１ｂの第２有機ＥＬ素子３００ｂ（発光部３０６−ｂ１３〜３０６−ｂ１６）が発光制御される。このように第２有機ＥＬ素子列６０１ｂの各第２有機ＥＬ素子３００ｂは、４個ずつ順次発光制御される。

第１有機ＥＬ素子列６０１ａは、期間Ｔ２〜Ｔ３の間、消灯状態となる。上記の通り、第１有機ＥＬ素子３００ａの発光面サイズは、第２有機ＥＬ素子３００ｂの１６倍であり、１回の発光により１６画素の画像を形成する。そのために、第１有機ＥＬ素子３００ａは，第２有機ＥＬ素子３００ｂに対して１／１６の頻度で発光するように制御される。

図６では、期間Ｔ１〜Ｔ４で１ライン分の画像形成を行う。各期間は、感光体ドラム５０２上で有機ＥＬ素子列６０１により形成される１ライン分の画像が所定のライン間隔となるように、感光体ドラム５０２の回転速度に応じて決定される。なお、第１有機ＥＬ素子列６０１ａと第２有機ＥＬ素子列６０１ｂとは感光体ドラム５０２の回転軸方向に並列に配列されるため、感光体ドラム５０２の回転方向（周方向）に対して画像を形成するタイミングが異なる。コントローラ６１０は、第１有機ＥＬ素子列６０１ａと第２有機ＥＬ素子列６０１ｂとの間隔に応じて、各画素の画像形成位置が一致するように、画像データを所定期間単位で時間シフトさせる。

発光面サイズの異なる有機ＥＬ素子を用いて画像形成する場合、発光面サイズが大きい有機ＥＬ素子で形成可能な画像については、発光面サイズの大きい有機ＥＬ素子を優先して用いる。図７は、第１有機ＥＬ素子列６０１ａ及び第２有機ＥＬ素子列６０１ｂにより形成される画像の位置の説明図である。

第１有機ＥＬ素子列６０１ａは、第１有機ＥＬ素子３００ａ−１〜３００ａ−３により、感光体ドラム５０２の回転軸方向に１２画素分の画像を一度に形成する。同時に、第１有機ＥＬ素子３００ａ−１〜３００ａ−３は、感光体ドラム５０２の周方向に、それぞれ４画素分の画像を形成する。第２有機ＥＬ素子列６０１ｂは、第２有機ＥＬ素子３００ｂ−１〜３００ｂ−１２により、感光体ドラム５０２の回転軸方向に１２画素分の画像を一度に形成する。第２有機ＥＬ素子３００ｂ−１〜３００ｂ−１２は、感光体ドラム５０２の周方向に、それぞれ１画素分の画像を形成する。上記の通り、コントローラ６１０が画像データを所定期間単位で時間シフトさせるために、第１有機ＥＬ素子列６０１ａと第２有機ＥＬ素子列６０１ｂとで形成される各画像が感光体ドラム５０２上で重なる。

第１有機ＥＬ素子３００ａ−１〜３００ａ−３は、それぞれ（４×４）画素に対して画像形成を一度に行うため、該（４×４）画素内に異なる色の画素があれば正確な画像の形成ができない。そのために、（４×４）画素内に異なる色の画素がある場合、第２有機ＥＬ素子３００ｂ−１〜３００ｂ−１２を用いて画像形成が行われる。なお、第１有機ＥＬ素子３００ａ−１〜３００ａ−３により画像が形成される場合、第２有機ＥＬ素子３００ｂ−１〜３００ｂ−１２は、消灯状態になるように基準電圧Ｖｒにより発光量が制御される。

図７の例では、（１２×１２）画素の範囲内に菱形の画像を形成している。菱形内部の（４×８）画素は、第１有機ＥＬ素子３００ａ−２により画像形成が可能な領域である。つまり、画素（Ｘ５，Ｙ３）と画素（Ｘ８，Ｙ１０）とを頂点とする長方形は、第１有機ＥＬ素子３００ａ−２により画像が形成される。その周辺の画素については、第１有機ＥＬ素子３００ａ−１〜３００ａ−３により画像が形成できない。そのために、周辺の画素は、第２有機ＥＬ素子３００−ｂ２〜１１により画像が形成される。つまり、画素（Ｘ２，Ｙ６）及び画素（Ｘ２，Ｙ７）は第２有機ＥＬ素子３００−ｂ２で画像が形成される。画素（Ｘ３，Ｙ５）〜画素（Ｘ３，Ｙ８）は第２有機ＥＬ素子３００−ｂ３で画像が形成される。画素（Ｘ４，Ｙ４）〜画素（Ｘ４，Ｙ９）は第２有機ＥＬ素子３００−ｂ４で画像が形成される。画素（Ｘ６，Ｙ２）及び画素（Ｘ６，Ｙ１１）は第２有機ＥＬ素子３００−ｂ６で画像が形成される。画素（Ｘ７，Ｙ２）及び画素（Ｘ７，Ｙ１１）は第２有機ＥＬ素子３００−ｂ７で画像が形成される。画素（Ｘ９，Ｙ４）〜画素（Ｘ９，Ｙ９）は第２有機ＥＬ素子３００−ｂ９で画像が形成される。画素（Ｘ１０，Ｙ５）〜画素（Ｘ１０，Ｙ８）は第２有機ＥＬ素子３００−ｂ１０で画像が形成される。画素（Ｘ１１，Ｙ６）及び画素（Ｘ１１，Ｙ７）は第２有機ＥＬ素子３００−ｂ１１で画像が形成される。

コントローラ６１０は、画像形成前に第１有機ＥＬ素子列６０１ａと第２有機ＥＬ素子列６０１ｂとのいずれで画像形成を行うかを決めて、画像データを振り分ける。コントローラ６１０は、画像形成時に、振り分けた画像データに基づいて第１有機ＥＬ素子列６０１ａ及び第２有機ＥＬ素子列６０１ｂに制御信号を送信する。図８は、このような画像データの振り分け処理を表すフローチャートである。画像データの振り分けは、画像形成処理の前に、１ページ毎に各画素に対して１画素ずつ実行される。

コントローラ６１０は、画像データの画素の位置を表す変数Ｎ（Ｎは自然数）を「１」に設定する（Ｓ１００）。コントローラ６１０は、画像データ内の変数Ｎに相当する画素を含む所定領域内の画素のデータを読み出す（Ｓ１０１）。

コントローラ６１０は、変数Ｎに相当する画素に画像形成を行う第１有機ＥＬ素子列６０１ａの第１有機ＥＬ素子３００ａを特定し、特定した第１有機ＥＬ素子３００ａの画像形成領域を特定する。コントローラ６１０は、特定した画像形成領域内の画素の画像データがすべて同じ色であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。つまり、第１有機ＥＬ素子３００ａによる画像形成領域内の画素がすべて同色であるか否かを判定する。

画像形成領域内の画素の画像データがすべて同色である場合（Ｓ１０２：Y）、コントローラ６１０は、第１有機ＥＬ素子列６０１ａ用の不図示の画像メモリ領域に、変数Ｎに相当する画素の画像データを記憶する（Ｓ１０３）。これによりコントローラ６１０は、画像形成処理時にこの画像メモリ領域から読み出した画像データに基づいて、ステップＳ１０２で特定した第１有機ＥＬ素子３００ａの発光制御を行うことができる。

画像形成領域内の画像データの少なくとも一部が異なる色である場合（Ｓ１０２：N）、コントローラ６１０は、変数Ｎに相当する画素に画像形成を行う第２有機ＥＬ素子列６０１ｂの第２有機ＥＬ素子３００ｂを発光させるか否かを判定する（Ｓ１０４）。その結果、発光させる場合に（Ｓ１０４：Y）、コントローラ６１０は、第２有機ＥＬ素子列６０１ｂ用の不図示の画像メモリ領域に、変数Ｎに相当する画素の画像データを記憶する（Ｓ１０５）。これによりコントローラ６１０は、画像形成処理時にこの画像メモリ領域から読み出した画像データに基づいて、変数Ｎに相当する画素に画像形成を行う第２有機ＥＬ素子３００ｂの発光制御を行うことができる。

第２有機ＥＬ素子３００ｂを発光させない場合（Ｓ１０４：N）、又は画像メモリ領域に画像データを記憶した後に、コントローラ６１０は、画像データの振り分け処理を終了するか否かを判断する（Ｓ１０６）。コントローラ６１０は、変数Ｎに相当する画素がページ内で画像形成する画像データの最後の画素であるか否かにより、画像データの振り分け処理の終了を判断する。振り分け処理を終了しない場合（Ｓ１０６：N）、コントローラ６１０は、変数Ｎに「１」をインクリメントして（Ｓ１０７）、ステップＳ１０１以降の処理を振り分け処理を終了すると判断するまで繰り返す。以上の処理により、画像データは、第１有機ＥＬ素子列６０１ａと第２有機ＥＬ素子列６０１ｂとに画像データを振り分けることができる。

以上のように本実施形態の画像形成装置の露光ヘッド１０６は、１画素に対応する発光面サイズを有する第２有機ＥＬ素子３００ｂと、第２有機ＥＬ素子３００ｂよりも大きい発光面サイズを有する第１有機ＥＬ素子３００ａとを備える。第１有機ＥＬ素子３００ａを第２有機ＥＬ素子３００ｂよりも優先的に使用することで、経時劣化による発光量の低下の影響を低減して、画像劣化を防止することができる。第１有機ＥＬ素子３００ａは、第２有機ＥＬ素子３００ｂよりも一度で広範囲の画像の形成が可能であるために、発光回数が減少して経時劣化を抑制することができる。また、第１有機ＥＬ素子３００ａの発光面サイズが大きいために、素子数を削減でき、配線や駆動回路の回路規模を削減して安価な構成とすることができる。第１有機ＥＬ素子３００ａと第２有機ＥＬ素子３００ｂとを併用することで、高精細な画像形成が必要な領域であっても塗りつぶし等の弊害を生むことなく画像形成が可能である。

なお、本実施形態では、第１有機ＥＬ素子３００ａの発光面サイズを第２有機ＥＬ素子３００ｂの発光面サイズの縦横各４倍としているが、これに限定するものではない。また、発光素子列についても２列に限定する必要はなく、発光面サイズを３種以上そろえて、それぞれの発光面サイズの発光素子列を備えてもよい。この場合、画像に応じて発光素子列を使い分けて、効率よく画像形成処理を行うことができる。

１０６…露光ヘッド、５０２…感光体ドラム、６０１…有機ＥＬ素子列、６０１ａ…第１有機ＥＬ素子列、６０１ｂ…第２有機ＥＬ素子列、６０２…基板、６０３…ロッドレンズ、６０４…ハウジング、６０６…コネクタ、６０８…配線パタン、６１０…コントローラ、６１１…束線、３００…有機ＥＬ素子、３０２，８２０，８２１…ＴＦＴ駆動部、３０３，３０９…電極パタン、３０６…発光部

Claims (10)

1. 複数の第１の発光素子が配列された第１の発光素子列と、
   前記第１の発光素子とは発光面サイズが異なる複数の第２の発光素子が配列された第２の発光素子列と、
   前記第１の発光素子列及び前記第２の発光素子列から出射される光により画像が形成される感光体と、
   前記画像の画素毎の色を表す画像データに応じて、前記第１の発光素子列及び前記第２の発光素子列のいずれかを発光させる制御手段と、を備えることを特徴とする、
   画像形成装置。
2. 前記第１の発光素子の発光面サイズが前記第２の発光素子の発光面サイズよりも大きく形成され、
   前記制御手段は、前記第１の発光素子列を前記第２の発光素子列に対して優先的に発光させることを特徴とする、
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第２の発光素子の発光面サイズは、前記画像の解像度に応じた画素サイズと同じであることを特徴とする、
   請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記感光体は、感光体ドラムであって回転中に前記画像が形成され、
   前記第１の発光素子列は、前記感光体ドラムの回転軸に平行に設けられ、
   前記第２の発光素子列は、前記第１の発光素子列に平行に設けられ、
   前記制御手段は、前記第１の発光素子列による画像形成位置と前記第２の発光素子列による画像形成位置とが一致するように、前記第２の発光素子列及び前記第２の発光素子列の発光タイミングを制御することを特徴とする、
   請求項１〜３のいずれか１項記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、所定の範囲内の画素が同色であれば当該範囲内の画像を前記第１の発光素子列により形成し、前記範囲内の画素の少なくとも一部が異なる色であれば当該範囲内の画像を前記第２の発光素子列により形成することを特徴とする、
   請求項１〜４のいずれか１項記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記画像データにより前記範囲内の画素の色を判定し、判定の結果に応じて、前記画像データを、画素毎に前記第１のメモリ領域と前記第２のメモリ領域とに振り分けることを特徴とする、
   請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記第１のメモリ領域に振り分けた画像データに基づいて前記第１の発光素子列の発光制御を行い、前記第２のメモリ領域に振り分けた画像データに基づいて前記第２の発光素子列の発光制御を行うことを特徴とする、
   請求項６記載の画像形成装置。
8. 所定の感光体に形成する画像の解像度に応じた画素サイズよりも大きい発光面サイズを有する複数の第１の発光素子が配列される第１の発光素子列と、
   前記画像の解像度に応じた画素サイズと同じ発光面サイズを有する複数の第２の発光素子が配列され、前記感光体の前記第１の発光素子列により画像が形成されていない画素に対して画像を形成する第２の発光素子列と、を備えることを特徴とする、
   露光器。
9. 前記第１の発光素子列と前記第２の発光素子列とが平行に配置される基板を備えることを特徴とする、
   請求項８記載の露光器。
10. 光の照射により画像が形成される感光体と、
    前記感光体に形成される画像の解像度に応じた画素サイズよりも大きい発光面サイズを有する複数の第１の発光素子が配列される第１の発光素子列と、
    前記画像の解像度に応じた画素サイズと同じ発光面サイズを有する複数の第２の発光素子が配列される第２の発光素子列と、を備えた画像形成装置により実行される方法であって、
    所定の範囲内の前記画像の画素毎の色が同色であれば前記第１の発光素子列が発光して前記感光体を照射し、
    前記範囲内の前記画像の画素の少なくとも一部が異なる色であれば前記第２の発光素子列が発光して前記感光体を照射することを特徴とする、
    画像形成方法。