(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向に列状に配される発光素子からなる第１の発光素子列と、
主走査方向に列状に配されるとともに、前記第１の発光素子列を構成する発光素子との間で千鳥状になるように配される発光素子からなる第２の発光素子列と、
前記第１の発光素子列を構成する発光素子を発光させるための発光信号を送信する第１の発光信号線と、
前記第２の発光素子列を構成する発光素子を発光させるための発光信号を送信する第２の発光信号線と、
を備え、
前記第１の発光信号線または前記第２の発光信号線は、前記第１の発光素子列と前記第２の発光素子列の間において主走査方向に配されるとともに、当該第１の発光素子列を構成する発光素子間および当該第２の発光素子列を構成する発光素子間の領域に配されることを特徴とする発光素子アレイチップ。
【請求項２】
前記第１の発光信号線または前記第２の発光信号線は、前記第１の発光素子列を構成する発光素子または前記第２の発光素子列を構成する発光素子の周囲を囲んで配されることを特徴とする請求項１に記載の発光素子アレイチップ。
【請求項３】
前記第１の発光素子列を構成する発光素子および前記第２の発光素子列を構成する発光素子は、五角形形状または六角形形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子アレイチップ。
【請求項４】
主走査方向に列状に配される発光素子からなる第１の発光素子列と、
主走査方向に列状に配されるとともに、前記第１の発光素子列を構成する発光素子との間で千鳥状になるように配される発光素子からなる第２の発光素子列と、
前記第１の発光素子列を構成する発光素子を発光させるための発光信号を送信する第１の発光信号線と、
前記第２の発光素子列を構成する発光素子を発光させるための発光信号を送信する第２の発光信号線と、
前記第１の発光素子列を構成する発光素子および前記第２の発光素子列を構成する発光素子から出射された光出力を結像させて感光体を露光し静電潜像を形成させるための光学素子と、
を備え、
前記第１の発光信号線または前記第２の発光信号線は、前記第１の発光素子列と前記第２の発光素子列の間において主走査方向に配されるとともに、当該第１の発光素子列を構成する発光素子間および当該第２の発光素子列を構成する発光素子間の領域に配されることを特徴とする発光素子ヘッド。
【請求項５】
トナー像を形成させるトナー像形成手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記トナー像を記録媒体に定着する定着手段と、を有し、
前記トナー像形成手段は、主走査方向に列状に配される発光素子からなる第１の発光素子列と、主走査方向に列状に配されるとともに当該第１の発光素子列を構成する発光素子との間で千鳥状になるように配される発光素子からなる第２の発光素子列と、当該第１の発光素子列を構成する発光素子を発光させるための発光信号を送信する第１の発光信号線と、当該第２の発光素子列を構成する発光素子を発光させるための発光信号を送信する第２の発光信号線と、当該第１の発光素子列を構成する発光素子および当該第２の発光素子列を構成する発光素子の光出力を結像させて感光体を露光し静電潜像を形成させるための光学素子と、を備え、
前記トナー像形成手段の前記第１の発光信号線または前記第２の発光信号線は、前記第１の発光素子列と前記第２の発光素子列の間において主走査方向に配されるとともに、当該第１の発光素子列を構成する発光素子間および当該第２の発光素子列を構成する発光素子間の領域に配されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子アレイチップ、発光素子ヘッド、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用した、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、一様に帯電された感光体上に、画像情報を光記録手段によって照射することにより静電潜像を得た後、この静電潜像にトナーを付加して可視化し、記録紙上に転写して定着することによって画像形成が行なわれる。かかる光記録手段として、レーザを用いて主走査方向にレーザ光を走査させて露光する光走査方式の他、近年では、ＬＥＤ(Light Emitting Diode：発光ダイオード)アレイ光源を主走査方向に多数、配列してなるＬＥＤヘッドを用いた光記録手段が採用されている。
【０００３】
特許文献１には、２列に配列された複数の発光素子アレイと、２列に配列され各発光素子アレイと１対１に対応する複数個のレンズとから成り、各発光素子アレイの発光素子の光をレンズを介して感光体面に照射させることによって感光体に潜像を形成する露光装置であって、少なくとも一方の列を構成する各レンズの光軸を２列の発光素子アレイの列間に位置させるか、また一方の列を構成する各発光素子アレイ間に他方の列を構成する発光素子アレイを配置させるものが開示されている。
また特許文献２には、発光部の発光信号ラインφＩｊとφＩ（ｊ＋１）との２本ずつを、発光開始点側で接続して、１本のラインφＩｊ・（ｊ＋１）にし、そして、発光素子は、ｎ行×ｌ列（ｌは１以上の整数）に２次元配列され、発光素子Ｌ（ｊ，ｋ）のアノード電極は第ｎ行の発光信号ラインφＩｊに接続され、奇数行の発光素子（ｊ，２ｋ−１）のゲート電極は、第（２ｉ−１）列のゲート信号Ｇ２ｉ−１ラインに接続され、偶数行の発光素子（ｊ，２ｋ）のゲート電極は、第２ｉ列のゲート信号Ｇ２ｉラインに接続される自己走査型２次元発光素子アレイが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２１１７３１号公報
【特許文献２】特開２００１−３５３９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、発光素子から出射する光を結像させる際の結像性能向上の観点から、発光素子を主走査方向に複数列配置する場合、副走査方向の距離をより小さくして配置することが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、主走査方向に列状に配される発光素子からなる第１の発光素子列と、主走査方向に列状に配されるとともに、前記第１の発光素子列を構成する発光素子との間で千鳥状になるように配される発光素子からなる第２の発光素子列と、前記第１の発光素子列を構成する発光素子を発光させるための発光信号を送信する第１の発光信号線と、前記第２の発光素子列を構成する発光素子を発光させるための発光信号を送信する第２の発光信号線と、を備え、前記第１の発光信号線または前記第２の発光信号線は、前記第１の発光素子列と前記第２の発光素子列の間において主走査方向に配されるとともに、当該第１の発光素子列を構成する発光素子間および当該第２の発光素子列を構成する発光素子間の領域に配されることを特徴とする発光素子アレイチップである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記第１の発光信号線または前記第２の発光信号線は、前記第１の発光素子列を構成する発光素子または前記第２の発光素子列を構成する発光素子の周囲を囲んで配されることを特徴とする請求項１に記載の発光素子アレイチップである。
請求項３に記載の発明は、前記第１の発光素子列を構成する発光素子および前記第２の発光素子列を構成する発光素子は、五角形形状または六角形形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子アレイチップである。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、主走査方向に列状に配される発光素子からなる第１の発光素子列と、主走査方向に列状に配されるとともに、前記第１の発光素子列を構成する発光素子との間で千鳥状になるように配される発光素子からなる第２の発光素子列と、前記第１の発光素子列を構成する発光素子を発光させるための発光信号を送信する第１の発光信号線と、前記第２の発光素子列を構成する発光素子を発光させるための発光信号を送信する第２の発光信号線と、前記第１の発光素子列を構成する発光素子および前記第２の発光素子列を構成する発光素子から出射された光出力を結像させて感光体を露光し静電潜像を形成させるための光学素子と、を備え、前記第１の発光信号線または前記第２の発光信号線は、前記第１の発光素子列と前記第２の発光素子列の間において主走査方向に配されるとともに、当該第１の発光素子列を構成する発光素子間および当該第２の発光素子列を構成する発光素子間の領域に配されることを特徴とする発光素子ヘッドである。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、トナー像を形成させるトナー像形成手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記トナー像を記録媒体に定着する定着手段と、を有し、前記トナー像形成手段は、主走査方向に列状に配される発光素子からなる第１の発光素子列と、主走査方向に列状に配されるとともに当該第１の発光素子列を構成する発光素子との間で千鳥状になるように配される発光素子からなる第２の発光素子列と、当該第１の発光素子列を構成する発光素子を発光させるための発光信号を送信する第１の発光信号線と、当該第２の発光素子列を構成する発光素子を発光させるための発光信号を送信する第２の発光信号線と、当該第１の発光素子列を構成する発光素子および当該第２の発光素子列を構成する発光素子の光出力を結像させて感光体を露光し静電潜像を形成させるための光学素子と、を備え、前記トナー像形成手段の前記第１の発光信号線または前記第２の発光信号線は、前記第１の発光素子列と前記第２の発光素子列の間において主走査方向に配されるとともに、当該第１の発光素子列を構成する発光素子間および当該第２の発光素子列を構成する発光素子間の領域に配されることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、隣接する発光素子アレイチップ間の副走査方向における発光素子の間の距離をより小さくすることができるとともに、発光素子アレイチップ内の第１の発光素子列と第２の発光素子列との間の間隔をより小さくすることができる発光素子アレイチップを提供できる。
請求項２の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、第１の発光信号線または第２の発光信号線の内部抵抗をより小さくすることができる。
請求項３の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、発光素子からの光出力をより大きくすることができる。
請求項４の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、結像性能に優れた発光素子ヘッドを提供できる。
請求項５の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、より良好な画質を得ることができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成の一例を示した図である。
【図２】本実施の形態が適用される発光素子ヘッドの構成を示した図である。
【図３】発光素子ヘッドにおける回路基板および発光部の上面図である。
【図４】（ａ）〜（ｂ）は、本実施の形態が適用される発光チップの構造を説明した図である。
【図５】発光チップとして自己走査型発光素子アレイチップを採用した場合の信号発生回路の構成および回路基板の配線構成を示した図である。
【図６】発光チップの回路構成を説明するための図である。
【図７】本実施の形態における発光サイリスタ、発光信号ラインの配列についてさらに詳しく説明した図である。
【図８】発光サイリスタ、発光信号ラインの従来の配列について説明した図である。
【図９】発光サイリスタ、発光信号ラインの従来の配列について説明した図である。
【図１０】発光信号ラインを第２の発光素子列を構成する発光素子の周囲を囲んで配した場合について説明した図である。
【図１１】発光サイリスタを五角形形状とした発光チップを説明した図である。
【図１２】図１０に対し、枝線の配置を変更した例を示したものである。
【図１３】図１１に対し、枝線の配置を変更した例を示したものである。
【図１４】タイミングチャートについて説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜画像形成装置の説明＞
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成の一例を示した図である。
図１に示す画像形成装置１は、一般にタンデム型と呼ばれる画像形成装置である。この画像形成装置１は、各色の画像データに対応して画像形成を行なう画像形成プロセス部１０、画像形成プロセス部１０を制御する画像出力制御部３０、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２や画像読取装置３に接続され、これらから受信された画像データに対して予め定められた画像処理を施す画像処理部４０を備えている。
【００１３】
画像形成プロセス部１０は、一定の間隔を置いて並列的に配置される複数のエンジンからなる画像形成ユニット１１を備えている。この画像形成ユニット１１は、トナー像を形成させるトナー像形成手段の一例である４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋから構成されている。画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、それぞれ、静電潜像を形成してトナー像を保持する像保持体の一例としての感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面に塗布された感光体を予め定められた電位で一様に帯電する帯電器１３、帯電器１３によって帯電された感光体を露光し静電潜像を形成する発光素子ヘッド１４、発光素子ヘッド１４によって形成された静電潜像を現像する現像手段の一例としての現像器１５を備えている。ここで、各画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、現像器１５に収納されたトナーを除いて、構成に違いはない。そして、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。
また、画像形成プロセス部１０は、各画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの感光体ドラム１２にて形成された各色のトナー像を記録媒体の一例としての記録用紙に多重転写させるために、この記録用紙を搬送する用紙搬送ベルト２１と、用紙搬送ベルト２１を駆動させるロールである駆動ロール２２と、感光体ドラム１２のトナー像を記録用紙に転写させる転写手段の一例としての転写ロール２３と、記録用紙にトナー像を定着させる定着手段の一例としての定着器２４とを備えている。
【００１４】
この画像形成装置１において、画像形成プロセス部１０は、画像出力制御部３０から供給される各種の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。そして、画像出力制御部３０による制御の下で、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２や画像読取装置３から受信された画像データは、画像処理部４０によって画像処理が施され、画像形成ユニット１１に供給される。そして、例えば黒（Ｋ）色の画像形成ユニット１１Ｋでは、感光体ドラム１２が矢印Ａ方向に回転しながら、帯電器１３により予め定められた電位に帯電され、画像処理部４０から供給された画像データに基づいて発光する発光素子ヘッド１４により露光される。これにより、感光体ドラム１２上には、黒（Ｋ）色画像に関する静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像は現像器１５により現像され、感光体ドラム１２上には黒（Ｋ）色のトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃにおいても、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色トナー像が形成される。
【００１５】
各画像形成ユニット１１で形成された感光体ドラム１２上の各色トナー像は、矢印Ｂ方向に移動する用紙搬送ベルト２１の移動に伴って供給された記録用紙に、転写ロール２３に印加された転写電界により、順次静電転写され、記録用紙上に各色トナーが重畳された合成トナー像が形成される。
その後、合成トナー像が静電転写された記録用紙は、定着器２４まで搬送される。定着器２４に搬送された記録用紙上の合成トナー像は、定着器２４によって熱および圧力による定着処理を受けて記録用紙上に定着され、画像形成装置１から排出される。
【００１６】
＜発光素子ヘッドの説明＞
図２は、本実施の形態が適用される発光素子ヘッド１４の構成を示した図である。この発光素子ヘッド１４は、ハウジング６１と、発光素子として複数のＬＥＤを備えた発光部６３と、発光部６３や信号発生回路１００（後述の図３参照）等を搭載する回路基板６２と、ＬＥＤから出射された光出力を結像させて感光体を露光し静電潜像を形成させるための光学素子の一例としてのロッドレンズ（径方向屈折率分布型レンズ）アレイ６４とを備えている。
【００１７】
ハウジング６１は、例えば金属で形成され、回路基板６２およびロッドレンズアレイ６４を支持し、発光部６３の発光点とロッドレンズアレイ６４の焦点面とが一致するように設定されている。また、ロッドレンズアレイ６４は、感光体ドラム１２の軸方向（主走査方向）に沿って配置されている。
【００１８】
＜発光部の説明＞
図３は、発光素子ヘッド１４における回路基板６２および発光部６３の上面図である。
図３に示すように、発光部６３は、回路基板６２上に、６０個の発光素子アレイチップの一例としての発光チップＣ（Ｃ１〜Ｃ６０）を、主走査方向に二列に向かい合わせて千鳥状に配置して構成されている。さらに、回路基板６２は、発光チップＣの発光素子アレイ（後述の図４参照）の発光を制御する制御部の一例としての信号発生回路１００を搭載している。
【００１９】
＜発光素子アレイチップの説明＞
図４（ａ）〜（ｂ）は、本実施の形態が適用される発光チップＣの構造を説明した図である。
図４（ａ）は、発光チップＣをＬＥＤの光が出射する方向から見た図である。また図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ断面図である。
発光チップＣには、発光素子アレイの一例として主走査方向に列状に配される複数のＬＥＤ７１が配されている。なお本実施の形態では、詳しくは後述するが、ＬＥＤ７１は、主走査方向に列状に配されるＬＥＤ７１からなる第１の発光素子列と、主走査方向に列状に配されるとともに、第１の発光素子列を構成するＬＥＤ７１との間で千鳥状になるように配されるＬＥＤ７１からなる第２の発光素子列の二列になっている。このようにＬＥＤ７１を二列配置にすることで、一列に配置するよりもＬＥＤ７１から出射される光出力が増大しやすくなる。また基板７０の両側に発光素子アレイを駆動する信号を入出力するための電極部の一例としてのボンディングパッド７２が発光素子アレイを挟むようにして配されている。そしてそれぞれのＬＥＤ７１には光が出射する側にマイクロレンズ７３が形成されている。このマイクロレンズ７３により、ＬＥＤ７１から出射した光は集光され、感光体ドラム１２（図２参照）に対して、効率よく光を入射させることができる。
このマイクロレンズ７３は、光硬化性樹脂等の透明樹脂からなり、より効率よく光を集光するためその表面は非球面形状をとることが好ましい。また、マイクロレンズ７３の大きさ、厚さ、焦点距離等は、使用されるＬＥＤ７１の波長、使用される光硬化性樹脂の屈折率等により決定される。
【００２０】
＜自己走査型発光素子アレイチップの説明＞
なお、本実施の形態では、発光チップＣとして例示した発光素子アレイチップとして自己走査型発光素子アレイ（ＳＬＥＤ：Self-Scanning Light Emitting Device）チップを使用するのが好ましい。自己走査型発光素子アレイチップは、発光素子アレイチップの構成要素としてｐｎｐｎ構造を持つ発光サイリスタを用い、発光素子の自己走査が実現できるように構成したものである。
【００２１】
図５は、発光チップＣとして自己走査型発光素子アレイチップを採用した場合の信号発生回路１００の構成および回路基板６２の配線構成を示した図である。
信号発生回路１００には、画像出力制御部３０（図１参照）より、ライン同期信号Ｌｓｙｎｃ、画像データＶｄａｔａ、クロック信号ｃｌｋ、およびリセット信号ＲＳＴ等の各種制御信号が入力されるようになっている。そして、信号発生回路１００は、外部から入力されてくる各種制御信号に基づいて、例えば画像データＶｄａｔａの並べ替えや出力値の補正等を行い、各発光チップＣ（Ｃ１〜Ｃ６０）のそれぞれに対して発光信号φＩ（φＩ１〜φＩ６０）およびφＩｅ（φＩｅ１〜φＩｅ６０）を出力する。なお、本実施の形態では、各発光チップＣ（Ｃ１〜Ｃ６０）のそれぞれに、１個ずつ発光信号φＩ（φＩ１〜φＩ６０）およびφＩｅ（φＩｅ１〜φＩｅ６０）が供給されるようになっている。
【００２２】
また、信号発生回路１００は、外部から入力されてくる各種制御信号に基づき、各発光チップＣ１〜Ｃ６０に対してスタート転送信号φＳ、第１転送信号φ１および第２転送信号φ２を出力する。
【００２３】
回路基板６２には、各発光チップＣ１〜Ｃ６０のＶｃｃ端子に接続される電力供給用のＶｃｃ＝−５．０Ｖの電源ライン１０１およびＧＮＤ端子に接続される接地用の電源ライン１０２が設けられている。また、回路基板６２には、信号発生回路１００のスタート転送信号φＳ、第１転送信号φ１、第２転送信号φ２を送信するスタート転送信号ライン１０３、第１転送信号ライン１０４、第２転送信号ライン１０５も設けられている。さらに、回路基板６２には、信号発生回路１００から各発光チップＣ（Ｃ１〜Ｃ６０）に対して発光信号φＩ（φＩ１〜φＩ６０）を出力する６０本の発光信号ライン１０６（１０６_１〜１０６_６０）、および発光信号φＩｅ（φＩｅ１〜φＩｅ６０）を出力する６０本の発光信号ライン１０７（１０７_１〜１０７_６０）も設けられている。なお、回路基板６２には、６０本の発光信号ライン１０６（１０６_１〜１０６_６０）および６０本の発光信号ライン１０７（１０７_１〜１０７_６０）に過剰な電流が流れるのを防止するための６０個の発光電流制限抵抗ＲＩＤが設けられている。また、発光信号φＩ１〜φＩ６０および発光信号φＩｅ１〜φＩｅ６０は、それぞれ、後述するようにハイレベル（Ｈ）およびローレベル（Ｌ）の２状態を取りうる。そして、ローレベルは−５．０Ｖの電位、ハイレベルは±０．０Ｖの電位となっている。
【００２４】
図６は、発光チップＣ（Ｃ１〜Ｃ６０）の回路構成を説明するための図である。
発光チップＣは、６５個の転送サイリスタＳ１〜Ｓ６５、１３０個の発光サイリスタＬ１〜Ｌ１３０を備えている。なお、発光サイリスタＬ１〜Ｌ１３０は、転送サイリスタＳ１〜Ｓ６５と同様のｐｎｐｎ接続を有しており、その中のｐｎ接続を利用することで発光ダイオード（ＬＥＤ）としても機能するようになっている。また、発光チップＣは、６４個のダイオードＤ１〜Ｄ６４および６５個の抵抗Ｒ１〜Ｒ６５を備えている。さらに、発光チップＣは、第１転送信号φ１、第２転送信号φ２、そしてスタート転送信号φＳが供給される信号線に、過剰な電流が流れるのを防止するための転送電流制限抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、Ｒ３Ａを有している。なお、発光素子アレイ８１を構成する発光サイリスタＬ１〜Ｌ１３０は、図中左側からＬ１、Ｌ２、…、Ｌ１２９、Ｌ１３０の順で配列され、発光素子列すなわち発光素子アレイ８１を形成している。また、転送サイリスタＳ１〜Ｓ６５も、図中左側からＳ１、Ｓ２、…、Ｓ６４、Ｓ６５の順で配列され、スイッチ素子列すなわちスイッチ素子アレイ８２を形成している。さらに、ダイオードＤ１〜Ｄ６４も、図中左からＤ１、Ｄ２、…、Ｄ６３、Ｄ６４の順で配列されている。さらにまた、抵抗Ｒ１〜Ｒ６５も、図中左からＲ１、Ｒ２、…Ｒ６４、Ｒ６５の順で配列されている。
【００２５】
では次に、発光チップＣにおける各素子の電気的な接続について説明する。
各転送サイリスタＳ１〜Ｓ６５のアノード端子は、ＧＮＤ端子に接続されている。このＧＮＤ端子には、電源ライン１０２（図５参照）が接続され、接地される。
【００２６】
また、奇数番目の転送サイリスタＳ１、Ｓ３、…、Ｓ６５のカソード端子は、転送電流制限抵抗Ｒ１Ａを介してφ１端子に接続されている。このφ１端子には、第１転送信号ライン１０４（図５参照）が接続され、第１転送信号φ１が供給される。
【００２７】
一方、偶数番目の転送サイリスタＳ２、Ｓ４、…、Ｓ６４のカソード端子は、転送電流制限抵抗Ｒ２Ａを介してφ２端子に接続されている。このφ２端子には、第２転送信号ライン１０５（図５参照）が接続され、第２転送信号φ２が供給される。
【００２８】
また、各転送サイリスタＳ１〜Ｓ６５のゲート端子Ｇ１〜Ｇ６５は、各転送サイリスタＳ１〜Ｓ６５に対応して設けられた抵抗Ｒ１〜Ｒ６５をそれぞれ介してＶｃｃ端子に接続されている。このＶｃｃ端子には、電源ライン１０１（図５参照）が接続され、電源電圧Ｖｃｃ（−５．０Ｖ）が供給される。
【００２９】
さらに、各転送サイリスタＳ１〜Ｓ６５のゲート端子Ｇ１〜Ｇ６５は、発光サイリスタＬ１〜Ｌ１３０のゲート端子に、１対２でそれぞれ接続されている。即ち、ゲート端子Ｇ１は、発光サイリスタＬ１、Ｌ２のゲート端子に接続される。またゲート端子Ｇ２は、発光サイリスタＬ３、Ｌ４のゲート端子に接続され、ゲート端子Ｇ３は、さらに発光サイリスタＬ５、Ｌ６のゲート端子に接続されるということを繰り返す。そして最後にゲート端子Ｇ６５が、発光サイリスタＬ１２９、Ｌ１３０のゲート端子に接続される。
【００３０】
また、各転送サイリスタＳ１〜Ｓ６４のゲート端子Ｇ１〜Ｇ６４には、ダイオードＤ１〜Ｄ６４のアノード端子が接続されており、これらダイオードＤ１〜Ｄ６４のカソード端子は、それぞれに隣接する次段の転送サイリスタＳ２〜Ｓ６５のゲート端子Ｇ２〜Ｇ６５に接続されている。すなわち、各ダイオードＤ１〜Ｄ６４は、転送サイリスタＳ１〜Ｓ６５のゲート端子Ｇ１〜Ｇ６５を挟んで直列接続されている。
【００３１】
そして、ダイオードＤ１のアノード端子すなわち転送サイリスタＳ１のゲート端子Ｇ１は、転送電流制限抵抗Ｒ３Ａを介してφＳ端子に接続されている。このφＳ端子には、スタート転送信号ライン１０３（図５参照）を介してスタート転送信号φＳが供給される。
【００３２】
次に、各発光サイリスタＬ１〜Ｌ１３０のアノード端子は、各転送サイリスタＳ１〜Ｓ６５のアノード端子と同様に、ＧＮＤ端子に接続されている。
【００３３】
また、奇数番目の発光サイリスタＬ（発光サイリスタＬ１、Ｌ３、…Ｌ１２７、Ｌ１２９）のカソード端子は、φＩ端子に接続されている。このφＩ端子には、発光信号ライン１０６（発光チップＣ１の場合は発光信号ライン１０６_１：図５参照）が接続され、発光信号φＩ（発光チップＣ１の場合は発光信号φＩ１）が供給される。なお、他の発光チップＣ２〜Ｃ６０には、それぞれ、対応する発光信号φＩ２〜φＩ６０が供給される。そして偶数番目の発光サイリスタＬ（発光サイリスタＬ２、Ｌ４、…Ｌ１２８、Ｌ１３０）のカソード端子は、φＩｅ端子に接続されている。このφＩｅ端子には、発光信号ライン１０７（発光チップＣ１の場合は発光信号ライン１０７_１：図５参照）が接続され、発光信号φＩｅ（発光チップＣ１の場合は発光信号φＩｅ１）が供給される。なお、他の発光チップＣ２〜Ｃ６０には、それぞれ、対応する発光信号φＩｅ２〜φＩｅ６０が供給される。詳しくは後述するが、発光信号ライン１０６は、第１の発光素子列を構成する奇数番目の発光サイリスタＬを発光させるための発光信号を送信する第１の発光信号線として機能し、発光信号ライン１０７は、第２の発光素子列を構成する偶数番目の発光サイリスタＬを発光させるための発光信号を送信する第２の発光信号線として機能する。
【００３４】
＜発光サイリスタと発光信号ラインの配列の説明＞
図７は、本実施の形態における発光サイリスタＬ、発光信号ライン１０６、および発光信号ライン１０７の配列についてさらに詳しく説明した図である。なお以下の説明では、図中発光チップＣ１を例に取り説明する。また説明の都合上、発光チップＣの端部であるチップ端と、発光チップＣが図３に示したように千鳥配置される場合の隣接する発光チップＣ２の位置についても併せて図示している。このとき隣接する発光チップＣ２については、発光チップＣ１に対し、図中上下逆側になる向きに配置される。
【００３５】
図７に示すように本実施の発光チップＣでは、主走査方向に列状に配される奇数番目の発光サイリスタＬ（発光サイリスタＬ１、Ｌ３、…Ｌ１２７、Ｌ１２９）からなる第１の発光素子列と、主走査方向に列状に配されるとともに、第１の発光素子列を構成する奇数番目の発光サイリスタＬとの間で千鳥状になるように配される偶数番目の発光サイリスタＬ（発光サイリスタＬ２、Ｌ４、…Ｌ１２８、Ｌ１３０）からなる第２の発光素子列とを有する。そして第１の発光素子列を構成する奇数番目の発光サイリスタＬを発光させるための発光信号を送信する第１の発光信号線の一例としての発光信号ライン１０６と、第２の発光素子列を構成する偶数番目の発光サイリスタＬを発光させるための発光信号を送信する第２の発光信号線の一例としての発光信号ライン１０７とをさらに有する。
【００３６】
そして発光信号ライン１０６からは、枝線１０６ａが奇数番目の発光サイリスタＬの中央付近に配される電極１０８に図中上側から伸び、この枝線１０６ａを介して発光信号ライン１０６からの発光信号φＩを電極１０８に供給する。同様にして発光信号ライン１０７からは、枝線１０７ａが偶数番目の発光サイリスタＬの中央付近に配される電極１０９に図中上側から伸び、この枝線１０７ａを介して発光信号ライン１０７からの発光信号φＩｅを電極１０９に供給する。
【００３７】
ここで発光チップＣ１を見た場合、発光信号ライン１０６は、第１の発光素子列の図中上部に配される。一方、発光信号ライン１０７は、第１の発光素子列と第２の発光素子列の間において主走査方向に配される。さらに発光信号ライン１０７は、第１の発光素子列を構成する奇数番目の発光サイリスタＬ間および第２の発光素子列を構成する偶数番目の発光サイリスタＬ間の領域にはみ出して配される。
【００３８】
発光信号ライン１０７をこのように配することで、発光信号ライン１０７の内部抵抗を低減することができる。さらに第２の発光素子列とチップ端との距離を小さくできる。そのため発光チップＣ１と隣接する発光チップＣ２間における偶数番目の発光サイリスタＬの間の距離（隣接する発光チップＣ間の第２の発光素子列の間の距離）ｄを小さくすることができる。よって発光サイリスタＬから出射する光出力を結像するためのロッドレンズアレイ６４の中心線（例えば、図中一点鎖線で示した線）から副走査方向において、より近い距離に発光サイリスタＬを配置することが可能になりロッドレンズアレイ６４の結像性能が向上しやすくなる。
【００３９】
以下、従来の発光信号ライン１０７の配置を示しながら、上述した事項について更に詳しく説明を行なう。
図８、図９は、発光サイリスタＬ、発光信号ライン１０６、および発光信号ライン１０７の従来の配列について説明した図である。なお以下の説明では、図中発光チップＣ１を例に取り説明する。また図８、図９においても、説明の都合上、発光チップＣ１の端部であるチップ端と、発光チップＣが図３に示したように千鳥配置される場合の隣接する発光チップＣ２の位置についても併せて図示している。このとき隣接する発光チップＣ２については、発光チップＣ１に対し、上下逆側になる向きに配置される。
【００４０】
このうち図８に示した発光チップＣ１では、図７に示した発光チップＣ１に比較して、主走査方向に列状に配される奇数番目の発光サイリスタＬからなる第１の発光素子列と、主走査方向に列状に配されるとともに、第１の発光素子列を構成する奇数番目の発光サイリスタＬとの間で千鳥状になるように配される偶数番目の発光サイリスタＬからなる第２の発光素子列とを有する点では同様である。さらに第１の発光素子列を構成する奇数番目の発光サイリスタＬを発光させるための発光信号を送信する発光信号ライン１０６と、第２の発光素子列を構成する偶数番目の発光サイリスタＬを発光させるための発光信号を送信する発光信号ライン１０７とを有する点でも同様である。また発光信号ライン１０６は、第１の発光素子列の図中上部に配される点でも同様である。
【００４１】
しかしながら図８に示した発光チップＣ１は、発光信号ライン１０７が第２の発光素子列の図中下部に配される点で異なっている。この例では、発光チップＣを千鳥配置した場合の発光チップＣ１と隣接する発光チップＣ２間における発光サイリスタＬの間にこの発光信号ライン１０７が２本通ることになる。よって少なくともこの分だけ距離ｄが図７に対して大きくなる。そのためロッドレンズアレイ６４の中心線から副走査方向において、より遠い距離に発光サイリスタＬを配置することになり、ロッドレンズアレイ６４の結像性能が悪化しやすくなる。
【００４２】
また図９に示した発光チップＣ１では、図７に示した発光チップＣ１に比較して、発光サイリスタＬ、発光信号ライン１０６、および発光信号ライン１０７の基本的な配置については、同様である。ただし発光信号ライン１０７は、第１の発光素子列を構成する奇数番目の発光サイリスタＬ間および第２の発光素子列を構成する偶数番目の発光サイリスタＬ間の領域にはみ出して配されていない。この場合、発光信号ライン１０７の内部抵抗を低減するためには、発光信号ライン１０７を予め定められた太さ以上にすることが必要となる。そのため発光チップＣ１内の第１の発光素子列と第２の発光素子列の間隔ｐが、図７の場合と比較してより大きくなる。そのためロッドレンズアレイ６４の中心線から副走査方向において、より遠い距離に第１の発光素子列を構成する奇数番目の発光サイリスタＬを配置することになり、ロッドレンズアレイ６４の結像性能が悪化しやすくなる。
【００４３】
図７に示した発光チップＣ１では、発光信号ライン１０７が、第１の発光素子列を構成する奇数番目の発光サイリスタＬ間および第２の発光素子列を構成する偶数番目の発光サイリスタＬ間の領域にはみ出して配される構成を採ることで、このはみ出した分だけ発光信号ライン１０７を太くするのと同様の効果が生じさせることができる。そのため第１の発光素子列と第２の発光素子列の間隔ｐをより小さくしても発光信号ライン１０７の内部抵抗を低減しやすい。
【００４４】
つまり図７に示した発光チップＣ１は、隣接する発光チップＣ間（この場合、発光チップＣ１と発光チップＣ２間）の第２の発光素子列の間の距離ｄを小さくすることができるとともに、発光チップＣ１内における第１の発光素子列と第２の発光素子列の間隔ｐを小さくすることができる。即ち、図７に示した発光チップＣ１は、距離ｄおよび間隔ｐを双方とも小さくすることを両立させることができる。
【００４５】
なお図７における発光信号ライン１０７は、第１の発光素子列を構成する奇数番目の発光サイリスタＬ間および第２の発光素子列を構成する偶数番目の発光サイリスタＬ間の領域に部分的にはみ出して配されていたが、このはみ出し部分をさらに広げ、第２の発光素子列を構成する偶数番目の発光サイリスタＬの周囲を囲んで配されるようにしてもよい。
【００４６】
図１０は、発光信号ライン１０７を第２の発光素子列を構成する発光素子の周囲を囲んで配した場合について説明した図である。
図１０に示した発光チップＣ１では、図中第２の発光素子列の下部における発光信号ライン１０７の幅をａとした場合について図示している。このように発光信号ライン１０７を第２の発光素子列を構成する偶数番目の発光サイリスタＬの周囲を囲んで配することで、発光信号ライン１０７の内部抵抗をさらに低減することができる。なお発光サイリスタＬから出射する光出力のばらつきを抑制するために発光信号ライン１０６と発光信号ライン１０７の内部抵抗は、大体同様であることが好ましい。本実施の形態では、図中の幅ａの長さを調整することで、発光信号ライン１０７の内部抵抗の調整を行なうことができる。なお幅ａの長さは、距離ｄをより小さくするという観点からは、あまり大きくしない方がより好ましい。そのため幅ａの長さは、ロッドレンズアレイ６４の結像性能を悪化させない範囲で定められる。
【００４７】
また図７、図１０に例示した発光チップＣの発光サイリスタＬは、四角形形状であったがこれに限られるものではない。
図１１は、発光サイリスタＬを五角形形状とした発光チップＣを説明した図である。
図１１に示した発光チップＣ１では、図７に示した発光チップＣ１に比較して、発光サイリスタＬ、発光信号ライン１０６、および発光信号ライン１０７の配置については、同様である。ただし、発光サイリスタＬは四角形と三角形を組み合わせた五角形形状をなし（発光チップＣ１の発光サイリスタＬ１において点線でこの三角形と四角形の境界について図示）、そしてこの三角形部分の頂部が、隣接する発光サイリスタＬ毎に図中上下に交互に向く。即ち奇数番目の発光サイリスタＬでは、この三角形部分の頂部が図中下方を向き、偶数番目の発光サイリスタＬでは、この三角形部分の頂部が図中上方を向く。これにより第１の発光素子列を構成する奇数番目の発光サイリスタＬと第２の発光素子列を構成する偶数番目の発光サイリスタＬとは、三角形部分の箇所が組み合わさる構造となる。そしてこの発光信号ライン１０７は、第１の発光素子列を構成する奇数番目の発光サイリスタＬ間および第２の発光素子列を構成する偶数番目の発光サイリスタＬ間の領域に配されることで、ジグザグになりつつ第１の発光素子列と第２の発光素子列の間において主走査方向に配されることになる。なお、長方形と台形を組み合わせた六角形形状であっても同様の配列が可能である。
【００４８】
発光チップＣ１の発光サイリスタＬをこのような構成とすることで、発光サイリスタＬの面積をより大きくすることができる。これは五角形形状の発光サイリスタＬを採用した場合、よりスペース効率がよいと言い換えることもできる。そのため発光サイリスタＬの光出力が増大しやすくなる。
【００４９】
なお図１１に挙げた例では、発光サイリスタＬが五角形形状の場合を挙げたが、六角形形状や八角形形状など他の多角形の形状でもよい。また円形形状、楕円形形状などの曲線を有する形状でもよい。ただし、距離ｄ、間隔ｐの大きさを極力大きくせずに、発光サイリスタＬの面積をより大きくし、光出力を増大させるという観点からは、上記の四角形形状、五角形形状または六角形形状であることが好ましく、五角形形状または六角形形状であることがさらに好ましい。
【００５０】
また上述した例では、枝線１０７ａは、図中上部から発光サイリスタＬの中央付近に配される電極１０９に伸び、電極１０９と接続していたが、これに限られるものではなく、他の方向から電極１０９に伸びて接続してもよい。
【００５１】
図１２は、図１０に対し、枝線１０７ａの配置を変更した場合の例を示したものである。
図１２に示した発光チップＣ１では、図１０に示した発光チップＣ１に対し、図中下部から発光サイリスタＬの中央付近に配される電極１０９に伸び、電極１０９と接続している。
また図１３は、図１１に対し、枝線１０７ａの配置を変更した場合の例を示したものである。
図１３に示した発光チップＣ１の例では、図１１に示した発光チップＣ１に対し、図中下部から発光サイリスタＬの中央付近に配される電極１０９に伸び、電極１０９と接続している。
【００５２】
なお以上詳述した例では、第１の発光素子列を構成する発光サイリスタＬは奇数番目のものであり、第２の発光素子列を構成する発光サイリスタＬは偶数番目のものであったが、これに限られるものではない。つまり第１の発光素子列を構成する発光サイリスタＬを偶数番目のものとし、第２の発光素子列を構成する発光サイリスタＬは奇数番目のものとしてもよい。
【００５３】
次に、図１４に示すタイミングチャートを参照しながら、露光動作における発光チップＣの動作を詳細に説明する。なお、図１４では、説明の便宜上、それぞれの発光サイリスタＬを主走査方向で順に点灯させる場合について説明を行なう。
【００５４】
ここで初期状態においては、スタート転送信号φＳがローレベル（Ｌ）に、第１転送信号φ１がハイレベル（Ｈ）に、第２転送信号φ２がローレベルに、そして発光信号φＩ、φＩｅがハイレベルに、それぞれ設定されているものとする。
【００５５】
動作の開始に伴い、信号発生回路１００から入力されるスタート転送信号φＳが、ローレベルからハイレベルに変更される。これにより、発光チップＣの転送サイリスタＳ１のゲート端子Ｇ１にハイレベルのスタート転送信号φＳが供給される。このとき、ダイオードＤ１〜Ｄ６４を介して、他の転送サイリスタＳ２〜Ｓ６５のゲート端子Ｇ２〜Ｇ６５にもスタート転送信号φＳが供給される。ただし、各ダイオードＤ１〜Ｄ６４でそれぞれ電圧降下が生じるため、転送サイリスタＳ１のゲート端子Ｇ１にかかる電圧が最も高くなる。
【００５６】
そして、スタート転送信号φＳがハイレベルとなっている状態で、信号発生回路１００から入力される第１転送信号φ１が、ハイレベルからローレベルに変更される。また、第１転送信号φ１がローレベルに変更されてから第１の期間ｔａが経過した後、第２転送信号φ２が、ローレベルからハイレベルに変更される。
【００５７】
このように、スタート転送信号φＳがハイレベルとなっている状態において、ローレベルの第１転送信号φ１が供給されると、発光チップＣでは、ローレベルの第１転送信号φ１が供給される奇数番目の転送サイリスタＳ１、Ｓ３、…、Ｓ６５のうち、ゲート電圧が最も高く、閾値以上となる転送サイリスタＳ１がターンオンする。また、このとき、第２転送信号φ２はハイレベルとなっているので、偶数番目の転送サイリスタＳ２、Ｓ４、…、Ｓ６４のカソード電圧は高いままとなり、ターンオフの状態が維持される。このとき、発光チップＣでは、奇数番目の転送サイリスタＳ１のみがターンオンした状態になる。これに伴い、奇数番目の転送サイリスタＳ１とゲート同士が接続された発光サイリスタＬ１、Ｌ２がターンオンし、発光可能な状態におかれる。
【００５８】
転送サイリスタＳ１がターンオンしている状態において、第２転送信号φ２がハイレベルに変更されてから第２の期間ｔｂが経過した後、第２転送信号φ２がハイレベルからローレベルに変更される。すると、ローレベルの第２転送信号φ２が供給される偶数番目の転送サイリスタＳ２、Ｓ４、…、Ｓ６４のうち、ゲート電圧が最も高く、閾値以上となる転送サイリスタＳ２がターンオンする。このとき、発光チップＣでは、奇数番目の転送サイリスタＳ１とこれに隣接する偶数番目の転送サイリスタＳ２とが、共にターンオンした状態になる。これに伴い、既にターンオンしている発光サイリスタＬ１、Ｌ２に加えて、偶数番目の転送サイリスタＳ２とゲート同士が接続された発光サイリスタＬ３、Ｌ４がターンオンし、共に発光可能な状態におかれる。
【００５９】
転送サイリスタＳ１および転送サイリスタＳ２が共にターンオンしている状態において、第２転送信号φ２がローレベルに変更されてから第３の期間ｔｃが経過した後、第１転送信号φ１がローレベルからハイレベルに変更される。これに伴い、奇数番目の転送サイリスタＳ１はターンオフし、偶数番目の転送サイリスタＳ２のみがターンオンした状態になる。これに伴い、発光サイリスタＬ１、Ｌ２はターンオフして発光不能な状態におかれ、発光サイリスタＬ３、Ｌ４のみがターンオンを維持して発光可能な状態におかれる。なお、この例では、第１転送信号φ１がハイレベルに変更されるのに合わせて、スタート転送信号φＳがハイレベルからローレベルに変更されている。
【００６０】
転送サイリスタＳ２がターンオンしている状態において、第１転送信号φ１がハイレベルに変更されてから第４の期間ｔｄが経過した後、第１転送信号φ１がハイレベルからローレベルに変更される。これに伴い、ローレベルの第１転送信号φ１が供給される奇数番目の転送サイリスタＳ１、Ｓ３、…、Ｓ６５のうち、ゲート電圧が最も高い転送サイリスタＳ３がターンオンする。このとき、発光チップＣでは、偶数番目の転送サイリスタＳ２とこれに隣接する奇数番目の転送サイリスタＳ３とが、共にターンオンした状態になる。これに伴い、既にターンオンしている発光サイリスタＬ３、Ｌ４に加えて、奇数番目の転送サイリスタＳ３とゲート同士が接続された発光サイリスタＬ５、Ｌ６がターンオンし、共に発光可能な状態におかれる。
【００６１】
転送サイリスタＳ２および転送サイリスタＳ３が共にターンオンしている状態において、第１転送信号φ１がローレベルに変更されてから第５の期間ｔｅが経過した後、第２転送信号φ２がローレベルからハイレベルに変更される。これに伴い、偶数番目の転送サイリスタＳ２はターンオフし、奇数番目の転送サイリスタＳ３のみがターンオンした状態になる。これに伴い、発光サイリスタＬ３、Ｌ４はターンオフして発光不能な状態におかれ、発光サイリスタＬ５、Ｌ６のみがターンオンを維持して発光可能な状態におかれる。
【００６２】
このように、発光チップＣでは、第１転送信号φ１および第２転送信号φ２が共にローレベルに設定される重なり期間を設けつつ、交互にハイレベル、ローレベルが切り換えられることにより、転送サイリスタＳ１〜Ｓ６５が番号順に順次ターンオンする。また、これに伴い、発光サイリスタＬ１〜Ｌ１３０も番号順に２つずつターンオンする。このとき、第２の期間ｔｂでは、奇数番目の転送サイリスタ（例えば転送サイリスタＳ１）のみがターンオンし、第３の期間ｔｃでは、奇数番目の転送サイリスタおよび次段に設けられた偶数番目の転送サイリスタ（例えば転送サイリスタＳ１および転送サイリスタＳ２）がターンオンし、第４の期間ｔｄでは、偶数番目の転送サイリスタ（例えば転送サイリスタＳ２）のみがターンオンし、第５の期間ｔｅでは、偶数番目の転送サイリスタおよび次段に設けられた奇数番目の転送サイリスタ（例えば転送サイリスタＳ２および転送サイリスタＳ３）がターンオンし、その後、再び第２の期間ｔｂにおいて奇数番目の転送サイリスタ（例えば転送サイリスタＳ３）のみがターンオンする、という過程を繰り返すことになる。
【００６３】
一方発光信号φＩ、φＩｅは、基本的に、奇数番目の転送サイリスタが単独でターンオンする第２の期間ｔｂおよび偶数番目の転送サイリスタが単独でターンオンする第４の期間ｔｄにおいて、ハイレベルからローレベルへの変更およびローレベルからハイレベルへの変更が行われる。
【００６４】
このように本実施の形態の発光チップＣでは、発光サイリスタＬが２つずつ点灯するため、発光チップＣから出力する光量を増大させることができる。なお上述した例では、φＩ、φＩｅを同様のパターンによりオンオフさせることで、発光サイリスタＬが２つずつ点灯させる制御を行なっていたが、これに限られるものではない。つまりφＩ、φＩｅを別々のパターンによりオンオフさせることで、発光サイリスタＬを１つずつ点灯させることもできる。この場合、上述した例に対し、２倍の解像度を得ることができる。例えば、上述した例では６００ｄｐｉ（dots per inch）の解像度を実現するものであった場合に、１２００ｄｐｉの解像度を得ることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１…画像形成装置、１２…感光体ドラム、１４…発光素子ヘッド、２３…転写ロール、２４…定着器、６４…ロッドレンズアレイ、８１…発光素子、１００…信号発生回路、１０６、１０７…発光信号ライン、Ｃ１〜Ｃ６０…発光チップ、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…，Ｓ６５…転送サイリスタ、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，…，Ｌ１３０…発光サイリスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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