(57)【要約】【課題】有機ＥＬ発光素子の面積を変更することなく、階調数の増加に伴う副走査方向の発光素子数と制御回路規模の増加を抑えることができる露光装置を提供すること。【解決手段】  画像データの濃度に応じて発光素子を発光させる露光装置１１あって、有機ＥＬ発光素子の積層数が同じ発光素子２１が主走査方向に平行に整列配置されることで１つの発光素子列２６を形成し、前記濃度の階調数をビット数で表した数の前記発光素子列が副走査方向の異なる位置に配置され、副走査方向の異なる位置に配置された、隣接する前記発光素子列に積層されている有機ＥＬ発光素子の積層数が異なる、ことを特徴とする。【選択図】図１
2014172257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データの濃度に応じて発光素子を発光させる露光装置あって、
有機ＥＬ発光素子の積層数が同じ発光素子が主走査方向に平行に整列配置されることで１つの発光素子列を形成し、
前記濃度の階調数をビット数で表した数の前記発光素子列が副走査方向の異なる位置に配置され、
副走査方向の異なる位置に配置された、隣接する前記発光素子列に積層されている有機ＥＬ発光素子の積層数が異なる、
ことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記発光素子列の番号を１以上の自然数iとした場合、発光素子列iに含まれる全ての前記発光素子は、
積層数＝２^（ｉ−１）
で表される数の有機ＥＬ発光素子が積層されている、
ことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記発光素子は、ＭＰＥ（マルチ・フォトン・エミッション）技術により積層されている、ことを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
ビット単位で入力された画像データをビット位置に対応した発光素子列の前記発光素子に出力する制御回路を有し、
前記制御回路は、発光素子列の副走査方向における配置位置に応じて出力されるビットを遅延させ、
前記制御回路はビット毎に、ビットがＯＮである場合に該ビットに対応する発光素子列の発光素子を発光させ、ビットがＯＦＦである場合に該ビットに対応する発光素子列の前記発光素子を発光させない制御を行う、
ことを特徴とする請求項２又は３項記載の露光装置。
【請求項５】
前記制御回路は、
発光素子列の数をＮ個とした場合、
【数１】
2014172257.tif 000004
のフリップフロップ回路を有する、
ことを特徴とする請求項４記載の露光装置。
【請求項６】
副走査方向の異なる位置に配置された前記発光素子列に積層されている有機ＥＬ発光素子の積層数がすべて異なる、
ことを特徴とする請求項１〜５いずれか1項記載の露光装置。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項記載の露光装置と、
前記露光装置により露光された感光体をトナーで現像する画像形成手段と、
前記画像形成手段が形成したトナー像が用紙に転写される位置まで用紙を搬送する用紙搬送手段と、
用紙にトナー像を転写する転写手段と、
を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データの濃度に応じて発光素子を発光させる露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用したプリンタ（レーザープリンタと呼ばれることがある）が企業、家庭、商業印刷などで幅広く利用されている。レーザープリンタには、被露光部である感光体ドラムの周面上に、帯電器、露光装置、現像器、転写器などが近接配置されている。帯電器によって帯電された感光体ドラムの周面上を、露光装置で選択的に露光を行なうことにより静電潜像を形成し、この潜像を現像器から供給されるトナーで現像して、そのトナー像を転写器で用紙や転写ベルトに転写する。
【０００３】
レーザープリンタの露光装置として、レーザダイオードが発するレーザ光をポリゴンミラーに反射させて主走査方向に１ラインずつ露光する方式と、主走査方向に配置された1ライン分のＬＥＤアレイが１ラインずつ露光する方式が知られている。ＬＥＤの性能やＬＥＤの発光技術が向上したことからＬＥＤアレイ方式の開発が盛んである。しかしながら、ＬＥＤアレイ方式では、ＬＥＤを例えば千鳥状に２列配置したものが用いられるため、数千個の発光点を精度良く配列する必要があり、製造コストの低減が困難であるという課題がある。
【０００４】
そこで、近年では、露光装置として、発光点を精度良く作り込める有機ＥＬ発光素子を発光素子とする画像形成装置が提案されている。しかし、有機ＥＬ発光素子は、ＬＥＤに比べて発光輝度が格段に低く、有機ＥＬ発光素子を発光素子とする露光装置では、露光に必要な光量を十分に確保することが難しい。
【０００５】
このような背景のもとに、有機ＥＬ発光素子で多重露光を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００６】
図１０（ａ）は、特許文献１に開示された露光装置を模式的に示した図である。副走査方向（Ｙ方向）に１０列の発光素子が形成されており、奇数列と偶数列との間において各有機ＥＬ発光素子（符号３）が千鳥状に配置されている。すなわち、有機ＥＬ発光素子が千鳥状に配置されてなる組が５組形成された構成となっている。各組のうちのそれぞれの奇数列における同じ行に配置された有機ＥＬ発光素子同士が、感光体ドラム上の同一の描画点に対して露光可能になっており、同様に各組のうちのそれぞれの偶数列における同じ行に配置された有機ＥＬ発光素子同士が、感光体ドラム上の同一の描画点に対して露光可能になっている。したがって、最大５回の重ね露光を行うことができる。
【０００７】
図１０（ｂ）は特許文献２に開示された露光装置を模式的に示した図である。特許文献２では、各有機ＥＬ発光素子列３Ａ、３Ｂはそれぞれの列ごとで、各有機ＥＬ発光素子の発光をなす発光画素の面積が、該列内で一定に形成されている。しかしながら、各列間においては、各有機ＥＬ発光素子の発光をなす発光画素の面積が、互いに異なって形成されている（最も小さい面積の整数倍になっている）。このため、４つの有機ＥＬ発光素子の全てを選択しない（点灯させない）場合の最小階調を含めて、１６階調の露光を行うことができるとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、各有機ＥＬ発光素子の発光量がすべて一定のため、Ｎ階調の階調表現を行う場合、副走査方向の有機ＥＬ発光素子数がN-1個必要になり、副走査方向のシフトレジスタ（副走査方向にデータを遅延処理するためのレジスタ）の数も発光素子数と同数必要になる。
【０００９】
特許文献２に記載された技術では、より少ない有機ＥＬ発光素子数で大きな階調表現が可能となる。しかし、特許文献２に記載された露光装置では、最大の有機ＥＬ発光素子の面積により解像度が制約を受けるので解像度を上げにくいという問題がある。また、有機ＥＬ発光素子間のピッチを均一にした場合、最大面積の有機ＥＬ発光素子に合わせて他の面積の有機ＥＬ発光素子を配置するため、露光装置のサイズが大きくなるという問題がある。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、有機ＥＬ発光素子の面積を変更することなく、階調数の増加に伴う副走査方向の発光素子数と制御回路規模の増加を抑えることができる露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、画像データの濃度に応じて発光素子を発光させる露光装置あって、有機ＥＬ発光素子の積層数が同じ発光素子が主走査方向に平行に整列配置されることで１つの発光素子列を形成し、前記濃度の階調数をビット数で表した数の前記発光素子列が副走査方向の異なる位置に配置され、副走査方向の異なる位置に配置された、隣接する前記発光素子列に積層されている有機ＥＬ発光素子の積層数が異なる、ことを特徴とする
【発明の効果】
【００１２】
有機ＥＬ発光素子の面積を変更することなく、階調数の増加に伴う副走査方向の発光素子数と制御回路規模の増加を抑えることができる露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の露光装置の概略的な特徴について説明する図の一例である。
【図２】階調表現の一例を示す図である。
【図３】画像形成装置の構成図の一例を示す図である。
【図４】画像形成装置の構成図の別の一例を示す図である。
【図５】光書き込み装置について説明する図の一例である。
【図６】本実施形態の露光装置の概略的な構成を説明する図の一例である、
【図７】発光素子アレイの正面図を模式的に示す図の一例である。
【図８】本実施形態において８階調を表現する場合における有機ＥＬ発光素子を用いた発光素子アレイの制御回路の一例を示す図である。
【図９】８階調を表現する場合における積層数１の有機ＥＬ発光素子を用いた発光素子アレイの制御回路の一例を示す図である（従来図）。
【図１０】特許文献１、２に開示されたラインヘッドを模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲が、本実施の形態に限定されるものではない。
【００１５】
図１は、本実施形態の発光素子アレイの概略的な特徴について説明する図の一例である。発光素子アレイ１１は特許請求の範囲の露光装置に相当する。図１では副走査方向に３つの発光素子２１が整列配置されている。３つの発光素子２１は主走査方向の同一位置を露光する。以下、区別するため、副走査方向の発光素子２１を発光素子＃１〜３と記載する。
【００１６】
本実施形態では、１つの発光素子２１がＭＰＥ（Multi Photo Emission）技術により積層されていることが特徴の1つになっている。ＭＰＥは、発光素子を複数段積層する技術のうち、発光ユニットをCharge Generation Layer（電荷発生層）を介して直列に積層する技術である。単なる積層技術でも、ｎ個の発光素子を積層することで、ｎ倍の輝度が得られるが、電荷発生層を有するＭＰＥでは、１つの有機ＥＬ発光素子を発光させる電流で積層数分の有機ＥＬ発光素子を発光させることができる（輝度が一定でよいなら電流はほぼ積層数分の１でよい）が得られる。
【００１７】
本実施形態では、発光素子がＭＰＥ技術により積層されているとして説明するが、単なる積層技術の発光素子を用いても、面積を増大することなく高輝度で発光させることは可能である。
【００１８】
図１の発光素子＃１〜３では、＃１が１層、＃２が２層、＃３が４層、に積層されている。副走査方向に整列された発光素子＃１〜３を発光素子列と称する。発光素子列も同様に＃１〜３にて識別するものとする。画像データの濃度の階調ビット数をNビットとすると（例えば、８階調では階調ビット数は３ビット）、副走査方向の発光素子２１の数はＮ＝３個となる。
【００１９】
そして、各発光素子の積層数は、発光素子に付した番号を＃iとすると、以下の式で表すことができる。なお、iは１からNまでの自然数である。
発光素子＃iの積層数＝２^（ｉ−１）
この式で示すように、図１では、発光素子＃１の積層数が１、発光素子＃２の積層数が２、発光素子＃３の積層数が４となっている。すなわち、発光素子＃１の露光量は１，発光素子＃２の露光量は２，発光素子＃３の露光量は４である。
【００２０】
各発光素子は画像データに応じて「発光する」「発光しない」のいずれかに制御される。したがって、３つの発光素子＃１〜３の輝度の多重露光により、０〜７の８階調の階調表現が可能になる。
【００２１】
図２は、階調表現の一例を示す図である。発光素子２１が３個あり、かつ各発光素子２１の輝度が異なっているので、２^３＝８の階調表現が可能であることが確認できる。
【００２２】
したがって、本実施形態の発光素子アレイによれば、複数の発光素子２１が感光体ドラム上の同一点を露光することにより、必要な光量を確保することができる。また、Ｎ個の発光素子２１のそれぞれを選択して「発光する」「発光しない」を制御すれば階調を制御できるので回路構造の簡易化が可能である。また、積層されていない発光素子を用いた場合には「２＾N-1」個の発光素子２１が必要であるのに対し、積層された発光素子を用いることで発光素子をＮ個に抑制でき、有機ＥＬ発光素子の占める面積を削減することができる（露光装置の小型化が可能になる）。
【００２３】
〔構成例〕
図３は、画像形成装置の構成図の一例を示す図である。画像形成装置１００は、無端状移動手段である搬送ベルトに沿って各色の画像形成部６Y、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋが並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。この他、４サイクル方式（中間転写体に順次4色のトナー画像を重ねて転写した後，中間転写体上の4色トナー画像を1回で用紙に転写する方式）などがあるが、図の構成は方式を制限するものではない。
【００２４】
給紙トレイ１４には用紙（紙に限られず、フィルム状のシート材など記録媒体であればよい）４が収容されている。用紙４は給紙トレイ１４から給紙ローラ２と分離ローラ３とにより分離給紙され、搬送ベルト５により搬送される。用紙４は静電力や負圧により搬送ベルト５に吸着される。
【００２５】
搬送ベルト５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋが配列されている。これら複数の画像形成部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部６Ｂｋはブラックの画像を、画像形成部６Ｃはシアンの画像を、画像形成部６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。以下の説明では、画像形成部６Ｙについて具体的に説明するが、他の画像形成部６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋは画像形成部６Ｙと同様である。画像形成部６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋの各構成要素については、画像形成部６Ｙの各構成要素に付したＹに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｂｋによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００２６】
搬送ベルト５は、回転駆動される駆動ローラ７と従動ローラ８とに巻回されたエンドレスのベルトである。駆動ローラ７は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ７と従動ローラ８とが、無端状移動手段である搬送ベルト５を移動させる駆動手段として機能する。
【００２７】
搬送ベルト５に吸着された用紙は回転駆動される搬送ベルト５により最初の画像形成部６Ｙに搬送され、ここで、イエローのトナー画像を転写される。画像形成部６Ｙは、感光体としての感光体ドラム９Ｙ、この感光体ドラム９Ｙの周囲に配置された帯電器１０Ｙ、発光素子アレイ１１Ｙ、現像器１２Ｙ、感光体クリーナ１３Ｙ、除電器（図示せず）等から構成されている。発光素子アレイ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋは、各画像形成部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋを露光する露光装置である。
【００２８】
感光体ドラム９Ｙの外周面は、暗中にて帯電器１０Ｙにより一様に帯電された後、発光素子アレイ１１からのイエロー画像に対応した照射光により露光され、静電潜像を形成される。現像器１２Ｙは、この静電潜像をイエロートナーにより可視像化することで感光体ドラム９Ｙ上にイエローのトナー画像を形成する。このトナー画像は、感光体ドラム９Ｙと搬送ベルト５上の用紙４とが接する位置（転写位置）で、転写器１５Ｙの静電力の作用により用紙４上に転写される。転写により、用紙４上にイエローのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム９Ｙは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナ１３Ｙにより払拭された後、除電器により除電され、次の画像形成のために待機する。
【００２９】
画像形成部６Ｙでイエローのトナー画像を転写された用紙４は、搬送ベルト５によって次の画像形成部６Ｍに搬送される。画像形成部６Ｍでは、画像形成部６Ｙでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が用紙４上に形成されたイエローの画像に重畳されて転写される。用紙は、さらに次の画像形成部６Ｃ、６Ｂｋに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム９Ｂｋ上に形成されたブラックのトナー画像とが、用紙４上に重畳されて転写される。こうして、用紙４上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された用紙４は、搬送ベルト５から剥離されて定着器１６にて画像を定着された後、画像形成装置１００の外部に排紙される。
【００３０】
図４は、画像形成装置１００の構成図の別の一例を示す図である。図３では、用紙４に直接、トナー画像を形成したが、図４では中間転写ベルト（搬送ベルト５）にいったんトナー画像が形成される。すなわち、無端状移動手段である搬送ベルト５は搬送ベルトではなく中間転写ベルトとなる。中間転写ベルトは、回転駆動される駆動ローラ７と従動ローラ８とに巻回されたエンドレスのベルトである。
【００３１】
各色のトナー画像は、感光体ドラム９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋと中間転写ベルトとが接する位置（１次転写位置）で、転写器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｂｋの働きにより中間転写ベルト上に転写される。この転写により、中間転写ベルト上に各色のトナーによる画像が重ね合わされたフルカラー画像が形成される。
【００３２】
画像形成の際、給紙トレイ１４に収納された用紙４は最も上のものから順に送り出され、中間転写ベルトと用紙４とが接する位置（２次転写位置２０）にて、フルカラーのトナー画像を転写される。２次転写位置には２次転写ローラ１９が配置されており、静電力だけでなく用紙４を中間転写ベルトに押し当てることで転写効率を高めている。２次転写ローラ１９は中間転写ベルトと常に密着していてもよいし、接離機構により、二次転写の際に密着してもよい。
【００３３】
なお、図３、４では画像形成について説明したが、画像形成装置１００は原稿をスキャンするスキャナ装置、原稿をスキャンして印刷する複写機、又は、文書データを電話回線やインターネットを介して送受信するファクシミリ装置の機能のいずれかを1つ以上備えていてもよい。このような画像形成装置１００はＭＦＰ（Multi  Function  Peripheral）と呼ばれる。
【００３４】
図５は、発光素子アレイ１１に画像データを出力する光書き込み装置について説明する図の一例である。ＰＣ（Personal Computer）２００から印刷データと共に印刷動作が指示されると、コントローラ４０は印刷データをビットマップデータに変換し、ページメモリ６０に格納する。光書き込み装置５０からコントローラ４０には、HSYNC信号（水平同期信号）が出力され、コントローラ４０はHSYNC信号の出力タイミングに合わせて１ライン分のビットマップデータを光書き込み装置５０に転送する。この転送形式には、各ＣＨ（チャネル）毎に異なるフォーマットを処理できる画像形成方式と、ＣＨ間で共通のフォーマットのみを処理する画像形成方式がある。
【００３５】
光書き込み装置５０とコントローラ４０では動作クロック周波数が異なるため、いったん、画像データをラインメモリ５４に格納し、周波数変換部５１が光書き込み装置５０の動作クロックに基づいてビットマップデータをリードする周波数変換を行う。
【００３６】
その後、画像処理部５２は、内部パターン（スタンプ印刷や地紋印刷など画像データに含まれない画像、色調補正用のＣＭＹＫのラインパターン、本実施形態の濃度補正パターンもここで付与される）を付加したり、トリミング処理等の画像処理を行い、スキュー補正部５３にビットマップデータを渡す。なお、画像処理時にジャギー補正のようなラインメモリを必要とする処理を行う場合は、画像処理用のラインメモリを有する。
【００３７】
ビットマップデータはスキュー補正用の複数のラインメモリ５５に格納される。スキュー補正部５３は、ラインメモリ５５からビットマップデータを読み出す際、主走査方向の各地点において、スキュー補正用のレジスタによって定められている時間だけ読み出すラインメモリ５５を副走査方向にシフトさせることによりスキュー補正処理を行う。
【００３８】
光書き込み装置５０は、スキュー補正された画像データに応じて発光素子アレイ１１を発光制御する。すなわち、濃度の階調に応じて選択的に輝度の異なる発光素子２１を発光することで階調表現を可能としている。
【００３９】
〔発光素子アレイ〕
図６は、本実施形態の発光素子アレイ１１の概略的な構成を説明する図の一例である。図６では、説明を容易にするため本実施形態の主要部について説明している。発光素子アレイ１１は、発光素子アレイ１１からの光を結像させるレンズアレイ２２、及び、基板２３に配置された制御回路を有する。レンズアレイ２２を透過した発光素子アレイ１１からの光は、感光体ドラム９を露光する。
【００４０】
発光素子アレイ１１とレンズアレイ２２は相対位置が固定されるように一体のラインヘッドモジュールを構成する。レンズアレイ２２は、発光素子アレイ１１が発光した光を、感光体ドラム９に正立等倍に結像させる。 基板２３の制御回路は各有機ＥＬ発光素子と共に一体形成されている。
【００４１】
図７は、発光素子アレイ１１の正面図を模式的に示す図の一例である。基板２３上に、１つ以上の有機ＥＬ発光素子が積層された発光素子２１が、主走査方向に、画素数だけ整列して配置されている。この主走査方向に整列した複数の発光素子が上記の発光素子列２６である。したがって、１つの発光素子列２６には解像度（数百〜数千dpi）に対応する数の発光素子２１が形成されている。
【００４２】
そして、本実施形態の発光素子アレイ１１では、副走査方向にＮ個の発光素子列＃１〜＃Ｎ（図では３つ）が配置されている。Ｎは濃度の階調をビット数で表した数値である。
【００４３】
発光素子２１は、ＭＰＥ技術により構成されており1つ以上の有機ＥＬ発光素子が直列に複数積層された構造を有する。単層構造の有機ＥＬ発光素子に比べて、同じ電流でより高い輝度の光を照射する。各発光素子２１による露光量は、１つの有機ＥＬ発光素子の輝度が一定とすると、有機ＥＬ発光素子の積層数に比例していることが好ましい。一般に有機ＥＬ発光素子は、流れる電流の値によって発光の輝度が決定されるため、積層数と発光量に比例関係がなくても、電流値を補正することで同一の積層数の発光素子（すなわち、同じ発光素子列内の発光素子）の発光量を一定に揃えることができる。しかし、積層数と発光量に比例関係があれば、露光量を電気的に補正する必要がないので補正回路を設ける必要がなく、基板面積やコスト低減が可能になる。
【００４４】
発光素子アレイ１１は、図６に示したように発光面が感光体ドラム９に対向して配置される。また、発光素子列の方向が、感光体ドラム９の回転軸と平行になるように配置される。また、主走査方向の各発光素子間のピッチは一定であり、副走査方向の各発光素子間のピッチも一定である。このため、発光素子列＃１〜＃３の各発光素子２１は、その主走査方向の位置が同じであり、発光素子列＃１〜＃３の各発光素子２１は主走査方向の同じ位置を露光する。なお、主走査方向の各発光素子間のピッチと副走査方向の各発光素子間のピッチは、図では一定あるが一定でなくてもよい。また、同様の構成の発光素子アレイ１１を主走査方向にずらして配置すれば、主走査方向の解像度を容易に向上できる。
【００４５】
各発光素子の積層数と面積について説明する。本実施形態においては、１つの発光素子列に含まれる各発光素子の面積及び積層数は一定である。例えば、発光素子列＃１の全ての発光素子２１の積層数は１、発光素子列＃２の全ての発光素子２１の積層数は２、発光素子列＃３の全ての発光素子２１の積層数は４である。また、発光素子列＃１の全ての発光素子２１の面積はＳ（面積Ｓは露光に必要とされる輝度から設計される。）、発光素子列＃２の全ての発光素子２１の面積はＳ、発光素子列＃３の全ての発光素子２１の面積はＳである。したがって、副走査方向に隣接した発光素子２１の積層数を比較すると、互いに異なって形成されている。
【００４６】
各発光素子列＃１〜３の有機ＥＬ発光素子の積層数は、発光素子列の番号を＃iとして以下の式で表される。
発光素子列＃iの積層数＝２^（ｉ−１）
なお、各発光素子列の番号とは、前記の＃１〜＃３における数字部分、すなわち、１〜３までをいい、特に積層数の小さい順を表す番号である。したがって、第１列となる＃１の発光素子列の積層数は１であり、第２列となる＃２の発光素子列の積層数は２であり、第３列となる＃３の発光素子列の積層数は４となる。 このように、各発光素子列の発光素子は、２のべき乗で表される数の有機ＥＬ発光素子層を有している。
【００４７】
発光素子列＃１〜３の副走査方向の積層数は昇順である必要はなく、降順でもよいし、また、不作為に配置されてもよい。
【００４８】
また、副走査方向の発光素子列の数は、階調ビット数をNビットとするとＮ個でよい。すなわち、８階調を表現するためＮ＝３ビットの場合は、発光素子列は３個である。また、１６階調を表現するためＮ＝４ビットの場合は、発光素子は４個である。また、２５６階調を表現するためＮ＝８ビットの場合は、発光素子は８個である。
【００４９】
〔階調制御方法〕
図８は、本実施形態において８階調を表現する場合における有機ＥＬ発光素子を用いた発光素子アレイ１１の制御回路の一例を示す。図８を用いて、階調の制御方法について説明する。主走査方向の各画素は、副走査方向の各発光素子の点灯と非点灯の２値によって階調が制御される。Ｎビットの階調データは、ビットごと（ビット単位で）に有機ＥＬ発光素子の積層数に対応する発光素子に供給される。本実施形態では階調データの0ビット目は１列目、1ビット目は２列目、２ビット目は３列目の発光素子に出力される。３ビットの階調データにより、副走査方向の３つの発光素子のうち、合計で０〜３個の発光素子が発光する。３つの発光素子は感光体ドラム上の同一点に対して露光するので、描画領域での露光量は副走査方向の発光素子から露光量の和となり、２のべき乗で表される数の階調表現（本実施形態においては２の３乗である８階調）を容易に表現することができるようになっている。このように多重露光することで階調を変化させることができる。
【００５０】
例えば、図６に示すように１列目の発光素子列＃１の発光素子より描画領域Ａに対して露光を行い、感光体ドラム９を回転させることで発光素子アレイ１１に対して相対的に副走査方向に移動させる。そして、２列目の発光素子列＃２の発光素子より描画領域Ｂに対して露光を行い、感光体ドラム９を回転させることで発光素子アレイ１１に対して相対的に副走査方向に移動させる。同様に、３列目の発光素子列＃３の発光素子より描画領域Ｃに対して露光を行う。これにより、多重露光することができる。つまり、発光素子列が３つの場合は、最大３回の多重露光を行うことができる。
【００５１】
各有機ＥＬ発光素子は、一つでは十分な光量が得られなくても、複数の有機ＥＬ発光素子が同一点を露光することにより、必要な光量を確保することができる。 したがって、一つの有機ＥＬ発光素子で十分な光量を得るために大電流を供給する必要がなくなり、大電流を流すことにより寿命が低下しやすい有機ＥＬ発光素子の耐用期間を長くすることができる。
【００５２】
制御回路は、階調データに応じて発光素子＃１〜３のＯＮ／ＯＦＦを以下のように制御する。
階調データ「０００」    １：ＯＦＦ  ２：ＯＦＦ  ３：ＯＦＦ
階調データ「００１」    １：ＯＮ    ２：ＯＦＦ  ３：ＯＦＦ
階調データ「０１０」    １：ＯＦＦ  ２：ＯＮ    ３：ＯＦＦ
階調データ「０１１」    １：ＯＮ    ２：ＯＮ    ３：ＯＦＦ
階調データ「１００」    １：ＯＦＦ  ２：ＯＦＦ  ３：ＯＮ
階調データ「１０１」    １：ＯＮ    ２：ＯＦＦ  ３：ＯＮ
階調データ「１１０」    １：ＯＦＦ  ２：ＯＮ    ３：ＯＮ
階調データ「１１１」    １：ＯＮ    ２：ＯＮ    ３：ＯＮ
つまり、０ビット目が０なら発光素子＃１がＯＦＦ、０ビット目が１なら発光素子＃１がＯＮ、１ビット目が０なら発光素子＃２がＯＦＦ、１ビット目が１なら発光素子＃２がＯＮ、２ビット目が０なら発光素子＃３がＯＦＦ、２ビット目が１なら発光素子＃３がＯＦＦとなる。
【００５３】
〔回路の削減〕
続いて回路の削減について説明する。まず、本実施形態との比較のために従来技術について説明する。
【００５４】
図９は、８階調を表現する場合における積層数１の有機ＥＬ発光素子を用いた発光素子アレイ１１の制御回路の一例を示す。階調データは[2:0]である（000〜111の３bit）。Ｎビットの階調データのビット数で２＾Ｎの階調を表現する場合、発光素子は「２＾N-1」個必要である。図８では、発光素子の数は７個となる。以下、区別するため発光素子１〜７と称する。
【００５５】
発光素子アレイ１１は階調データをビットの重み（桁）に応じた数の発光素子に出力する。「重み＝２＾ビットの桁位置」とする。階調データ[0]はビットの重みが1なので１つの発光素子１に出力される。階調データ[1]はビットの重みが２なので２つの発光素子２，３に出力される。階調データ[2]はビットの重みが4なので４つの発光素子４〜７に出力される。
【００５６】
また、階調データは、ビットの重みが小さい方から順番にフリップフロップ（発光制御回路）２４により遅延される。入力受け付けのフリップフロップ２４を含め、発光素子１は１段の遅延、発光素子２は２段の遅延、発光素子３は３段の遅延、発光素子４は４段の遅延、発光素子５は５段の遅延、発光素子６は６段の遅延、発光素子７は７段の遅延、が必要になる。このように、階調ビット数を３ビットとする場合、フリップフロップ２４の数は「２×ΠＮ−１」個必要になる。Ｎ＝３では、「２×（１・２・３）−１＝１１」なので、フリップフロップ２４は１１個、必要になる。
【００５７】
本実施形態の発光素子アレイ１１である図８と比較する。階調データはビットの重みに応じた積層数の発光素子に出力される。階調データ[0]はビットの重みが１なので積層数１の発光素子に出力される。階調データ[1]はビットの重みが２なので積層数２の発光素子に出力される。階調データ[3]はビットの重みが4なので積層数４の発光素子に出力される。
【００５８】
また、階調データはビットの重みが小さい方から順番に露光するようフリップフロップ２４で遅延される。入力のフリップフロップ２４を含め、１層の発光素子＃１は１段、２層の発光素子＃２は２段、４層の発光素子＃３は３段、それぞれ遅延される。
【００５９】
このように、本実施形態の発光素子アレイ１１では、階調ビット数をNビットとして階調表現する場合、発光素子の数はN個でよい。図９ではＮ＝３なので発光素子の数は３個となる。また、フリップフロップ２４の数は、発光素子＃１に１つ、発光素子＃２に２つ、発光素子＃３に３つあればよいので、階調ビット数がNビットの階調を表現する場合、フリップフロップ２４は
【００６０】
【数１】
2014172257.tif 000003
となる。Ｎ＝３では、「１＋２＋３＝６」なので、図９に示すように本実施形態においては６個となる。
【００６１】
このように、本実施形態の発光素子アレイ１１は、従来の発光素子アレイ１１に比べ、制御回路規模を削減することができる。また、発光素子の数が少なくてよいので、発光素子アレイ１１のサイズを削減できる。したがって、画像形成装置１００の構造上の自由度を高めることができる。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態の発光素子アレイ１１は、階調ビット数分の発光素子列が副走査方向に配置され、各発光素子列の発光素子が２^（ｉ−１）個の積層数の有機ＥＬ発光素子を有している。このN列の発光素子列の各発光素子が階調データにより選択されて、合計で０〜N個、発光するので、感光体ドラム９上の同一点に対して多重露光することが可能になる。発光素子列は、階調ビット数分でよいので、階調数分−１の数の発光素子が必要だった従来技術と比較して発光素子アレイ１１のサイズを低減できる。このため、制御回路の規模も低減できる。また、発光素子２１は好ましくはＭＰＥ技術で積層されており、略一定の電流で積層数に比例した輝度で発光素子２１を発光させることができる。
【符号の説明】
【００６３】
６        画像形成部
９        感光体ドラム
１１      発光素子アレイ
２１      発光素子
２２      レンズアレイ
２３      基板
２４      フリップフロップ
２６      発光素子列
５０      光書き込み装置
１００    画像形成装置
２００    ＰＣ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６４】
【特許文献１】特許第４５５２６０１号公報
【特許文献２】特開２００６-１８７８９５号公報
【図１】
2014172257.tif 000005
【図２】
2014172257.tif 000006
【図３】
2014172257.tif 000007
【図４】
2014172257.tif 000008
【図５】
2014172257.tif 000009
【図６】
2014172257.tif 000010
【図７】
2014172257.tif 000011
【図８】
2014172257.tif 000012
【図９】
2014172257.tif 000013
【図１０】
2014172257.tif 000014