(57)【要約】【課題】ロッドレンズアレイを用いて画像形成する際に、画像品質の低下を防止できる構成とした、光学ヘッド、およびそれを用いた画像形成装置を提供すること。【解決手段】ロッドレンズアレイ６５は、ロッドレンズ６５ａ〜６５ｅを２列に千鳥状に配置している。ロッドレンズアレイ６５のセンターライン（中心軸）Ｃ．Ｌに対して対称のライン０．３〜−０．３に発光素子８１〜８７を配置する。このように配置した発光素子ラインのロッドレンズアレイ中心軸近傍の発光素子の発光量を少なく、周辺部の発光素子の発光量を大きくして、ロッドレンズアレイ透過後の発光量分布を像担持体の副走査方向で均等にする。【選択図】　図１
2004098317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像領域の全域を露光可能に像担持体の副走査方向に複数列配置されている発光素子ラインと、前記発光素子ラインと像担持体との間配置されたロッドレンズアレイと、各発光素子の発光量を制御する制御部とを備え、
前記ロッドレンズアレイ透過後の光量が像担持体の副走査方向で同一となるように、各発光素子の光量を制御することを特徴とする、光学ヘッド。
【請求項２】
前記ロッドレンズアレイの副走査方向の中心軸に対して発光素子ラインを略対称に配置したことを特徴とする、請求項１に記載の光学ヘッド。
【請求項３】
前記発光素子の光量は、前記ロッドレンズアレイの中心軸付近に配置された発光素子の光量よりも、周辺部付近に配置された発光素子の光量を大きくしたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の光学ヘッド。
【請求項４】
前記発光素子ライン間の距離を等しく設定したことを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項５】
前記発光素子ラインを、前記ロッドレンズアレイの中心軸上に配置したことを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項６】
前記各発光素子の発光量を記憶する記憶手段を設けたことを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項７】
前記発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項８】
前記発光素子をＰＷＭ制御で制御して、各発光素子の光量を変えることを特徴とする、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項９】
前記発光素子を強度変調制御で制御して、各発光素子の光量を変えることを特徴とする、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項１０】
前記発光素子をアクテブマトリックス方式の駆動回路で制御することを特徴とする、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項記載の光学ヘッドを像担持体カートリッジに装着して、前記像担持体の周囲に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段を配した状態で、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写媒体に転写させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記各発光素子の発光量を記憶する記憶手段を前記画像形成装置の本体側に設けたことを特徴とする、請求項１１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロッドレンズアレイを用いて画像形成する際に、画像品質の低下を防止できる構成とした、光学ヘッド、およびそれを用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、像担持体上に潜像を書き込む画像形成装置において、書き込み手段として、ＬＥＤアレイを用いたものが知られている。そして、ＬＥＤのような発光素子を複数列配置したラインヘッド（光学ヘッド）が開発されている。このようなラインヘッドの例として、特許文献１には、ラインヘッドに複数列の発光記録素子を配置し、感光ドラムを移動させると共に当該発光記録素子を列方向にシフトさせて、同一画素に重ねて画像データを形成することが記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、ラインヘッドに複数列のＬＥＤアレイチップを配置し、各ラインのＬＥＤアレイチップをオン、またはオフすることにより、１画素の階調出力を３段階に切り替えることが記載されている。なお、この例では、ＬＥＤアレイチップと像担持体（感光ドラム）との間に、ロッドレンズアレイを配置している。
【０００４】
発光素子の前面に、発光素子よりも口径が大きいロッドレンズが像担持体の主走査方向に配置されたロッドレンズアレイを用いたラインヘッドの場合には、発光素子の光軸がロッドレンズアレイを通る位置によって透過光量が相違する。すなわち、発光素子の光軸がロッドレンズアレイの周辺部を通ると、その中心軸上を通ったときよりもロッドレンズ透過後の光量が低下する。この点について以下に説明する。
【０００５】
図１９は、像担持体の副走査方向位置の発光量分布を示す説明図である。この例では、前記（２）の従来例のように、発光素子アレイの前面にロッドレンズアレイを配置させている。図１９において、横軸は副走査方向位置を（ｍｍ）で示している。横軸の０の位置（基準位置）は、ロッドレンズアレイの中心軸の位置を示している。また、０．１とー０．１の位置は、前記中心軸に対して対称位置を示している。同様に０．２とー０．２の位置、０．３とー０．３の位置も前記中心軸に対して対称位置を示している。０．３〜−０．３のそれぞれの位置には、発光素子ラインを配置する。すなわち、図１９の例では像担持体の副走査方向に７列の発光素子ラインが配置されている。
【０００６】
図１９の縦軸には、発光量（μｗ）が示されている。図１９の例では、各発光素子ラインの発光量Ｄａ〜Ｄｇは同じ大きさとである。すなわち、副走査方向位置のどの位置に配置された発光素子ラインも、位置には関係なく同一の発光量が得られている。
【０００７】
図２０は、図１９の例におけるロッドレンズ透過後の光量分布を示す説明図である。図２０においても、図１９と同様に横軸には副走査方向位置（ｍｍ）を示している。また、縦軸には透過光量（μｗ）が示されている。Ｒａ〜Ｒｇは、図１９の発光量Ｄａ〜Ｄｇに対応する透過光量のデータを示している。
【０００８】
図２０に示されているように、発光素子の光軸がロッドレンズアレイの周辺部を通ったときの透過光量Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｆ、Ｒｇは、ロッドレンズアレイの中心軸上およびその近傍を通ったときの透過光量Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒｅよりも低下している。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６１−１８２９６６号公報
【特許文献２】
特開２０００−２６０４１１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ロッドレンズアレイを用いた光学ヘッドにおいては、発光素子のロッドレンズアレイに対する位置によって透過光量が相違する。このため、像担持体上で画素を露光する際に露光量が異なり均質な画像が形成できないという問題があった。
【００１１】
特に、複数列の発光素子ラインを有する光学ヘッドの場合には、発光素子列が副走査方向に幅を持って並んでいる。当該幅方向の端部の方の発光素子の光軸は、ロッドレンズアレイの周辺部を通るため、同一画素を形成する発光素子のうちでも、ロッドレンズアレイの中心軸近傍と、周辺部ではロッドレンズ透過後の光量が相違する。このため、１画素を重ね打ちして多重記録を行なう際に、選択される発光素子によって露光量が異なり、画像むらが発生して画像品質が低下するという問題があった。
【００１２】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、発光素子のロッドレンズアレイに対する位置に関わらず、副走査方向の透過光量にむらが生じないようにする。その結果、画像品質の低下を防止できる構成とした光学ヘッド、およびそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の光学ヘッドは、画像領域の全域を露光可能に像担持体の副走査方向に複数列配置されている発光素子ラインと、前記発光素子ラインと像担持体との間配置されたロッドレンズアレイと、各発光素子の発光量を制御する制御部とを備え、
前記ロッドレンズアレイ透過後の光量が像担持体の副走査方向で同一となるように、各発光素子の光量を制御することを特徴とするものである。このため、１画素の多重記録で発光素子を選択する場合に、選択された発光素子によって露光量が変わらず、むらのない画像が得られ画質を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明は、前記ロッドレンズアレイの副走査方向の中心軸に対して発光素子ラインを略対称に配置したことを特徴とする。このため、
画像領域の全域を均等に露光することが可能となる。
【００１５】
また、本発明は、前記発光素子の光量は、前記ロッドレンズアレイの中心軸付近に配置された発光素子の光量よりも、周辺部付近に配置された発光素子の光量を大きくしたことを特徴とする。このため、ロッドレンズアレイの周辺部を発光素子の光軸が通ることによる、透過後の光量の減少を補償して各発光素子の透過光量をほぼ均一にすることができる。
【００１６】
また、本発明は、前記発光素子ライン間の距離を等しく設定したことを特徴とする。このため、各発光素子ラインを用いて画素の多重露光を行う際に、像担持体を移動させるタイミングと、前に発光した発光素子ラインから次の発光素子ラインに切り替えて発光させるタイミングをすべての発光素子ラインで同じタイミングとすることができるので、制御が簡単に行える。
【００１７】
また、本発明は、前記発光素子ラインを、前記ロッドレンズアレイの中心軸上に配置したことを特徴とする。このため、多重露光を行う際に、中心軸上の発光素子ラインを基準として副走査方向の発光タイミングを制御することができるので、制御回路の構成が簡単になる。
【００１８】
また、本発明は、前記各発光素子の発光量を記憶する記憶手段を設けたことを特徴とする。このため、選択された発光素子毎に発光量を制御することができる。
【００１９】
また、本発明は、前記発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする。このため、発光素子をガラス基板上に容易に作製することができるので、製造コストを低減することができる。
【００２０】
また、本発明は、前記発光素子をＰＷＭ制御で制御して、各発光素子の光量を変えることを特徴とする。このため、発光素子のオン、オフ制御により各発光素子の露光量を変えることができるので、回路構成の簡素化が図れる。
【００２１】
また、本発明は、前記発光素子を強度変調制御で制御して、各発光素子の光量を変えることを特徴とする。このため、発光素子を高速でオン、オフ制御する必要がなくなり、発光素子の応答速度が遅い場合でも露光量を高速で変化させることができる。
【００２２】
また、本発明は、前記発光素子をアクテブマトリックス方式の駆動回路で制御することを特徴とする。このため、発光素子周辺に設けたコンデンサとトランジスタにより発光素子の発光状態を保持できる。したがって、記憶手段から次段の記憶手段へ画像データを転送中でも発光を維持するので画素を高輝度で露光できる。
【００２３】
また、本発明は、上記のいずれかに記載の光学ヘッドを像担持体カートリッジに装着して、前記像担持体の周囲に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段を配した状態で、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写媒体に転写させるようにしたことを特徴とする。このため、画像むらのない高画質の画像形成装置を提供することができる。
【００２４】
また、本発明は、前記各発光素子の発光量を記憶する記憶手段を前記画像形成装置の本体側に設けている。このため、光学ヘッドを小型化できるという利点がある。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光学ヘッドとそれを用いた画像形成装置の１実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
図１３は、本発明が適用される画像形成装置の１実施例の全体構成を示す模式的断面図である。本実施例は、転写ベルトとして中間転写ベルトを用いる例である。
【００２７】
図１３において、本実施例の画像形成装置１は、ハウジング本体２と、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された第１の開閉部材３と、ハウジング本体２の上面に開閉自在に装着された第２の開閉部材（排紙トレイを兼用している）４とを有している。さらに、第１の開閉部材３には、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された開閉蓋３’を備え、開閉蓋３’は第１の開閉部材３と連動して、または独立して開閉可能にされている。
【００２８】
ハウジング本体２内には、電源回路基板及び制御回路基板を内蔵する電装品ボックス５、画像形成ユニット６、送風ファン７、転写ベルトユニット９、給紙ユニット１０が配設され、第１の開閉部材３内には、二次転写ユニット１１、定着ユニット１２、記録媒体搬送手段１３が配設されている。画像形成ユニット６及び給紙ユニット１０内の消耗品は、本体に対して着脱可能な構成であり、その場合には、転写ベルトユニット９を含めて取り外して修理又は交換を行うことが可能な構成になっている。
【００２９】
ハウジング本体２の前面下部の両側には、回動軸３ｂを介して第１の開閉部材３がハウジング本体２に開閉自在に装着されている。本実施例においては、装置の前面のみからのアクセスで各ユニットの着脱を可能としており、装置を室内にコンパクトに設置することができるようにしている。
【００３０】
図１３において、転写ベルトユニット９は、ハウジング本体２の下方に配設され図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラ１４と、駆動ローラ１４の斜め上方に配設される従動ローラ１５と、この２本のローラ１４、１５間に張架されて図示矢印方向へ循環駆動される中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６の表面に離当接されるクリーニング手段１７とを備えている。
【００３１】
従動ローラ１５及び中間転写ベルト１６が駆動ローラ１４に対して図で左側に傾斜する方向に配設されている。これにより、中間転写ベルト１６駆動時のベルト搬送方向が下向きになるベルト面１６ａが下方に位置するようにされている。本実施例においては、前記ベルト面１６ａはベルト駆動時のベルト張り面（駆動ローラ１４により引っ張られる面）である。
【００３２】
上記駆動ローラ１４及び従動ローラ１５は、支持フレーム９ａに回転自在に支持され、支持フレーム９ａの下端には回動部９ｂが形成され、この回動部９ｂはハウジング本体２に設けられた回動軸（回動支点）２ｂに嵌合され、これにより、支持フレーム９ａはハウジング本体２に対して回動自在に装着されている。
【００３３】
また、支持フレーム９ａの上端にはロックレバー９ｃが回動自在に設けられ、ロックレバー９ｃはハウジング本体２に設けられた係止軸２ｃに係止可能にされている。駆動ローラ１４は、二次転写ユニット１１を構成する二次転写ローラ１９のバックアップローラを兼ねている。また、従動ローラ１５をクリーニング手段１７のバックアップローラとして兼用させている。また、クリーニング手段１７は、搬送方向下向きのベルト面１６ａ側に設けられている。
【００３４】
また、中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａ裏面には、後述する各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０に対向して板バネ電極からなる一次転写部材２１がその弾性力で当接され、一次転写部材２１には転写バイアスが印加されている。転写ベルトユニット９の支持フレーム９ａには、駆動ローラ１４に近接してテストパターンセンサ１８が設置されている。このテストパターンセンサ１８は、中間転写ベルト１６上の各色トナー像の位置決めを行うとともに、各色トナー像の濃度を検出し、各色画像の色ずれや画像濃度を補正するためのセンサである。
【００３５】
画像形成ユニット６は、複数（本実施例では４つ）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イェロー用）、Ｍ（マゼンタ用）、Ｃ（シアン用）、Ｋ（ブラック用）を備え、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにはそれぞれ、感光ドラムからなる像担持体２０と、像担持体２０の周囲に配設された、帯電手段２２、像書込手段２３及び現像手段２４を有している。
【００３６】
なお、帯電手段２２、像書込手段２３及び現像手段２４は、画像形成ステーションＹのみに図番を付けて、他の画像形成ステーションについては構成が同一のため、図番を省略する。また、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの配置順序は任意である。そして、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０が中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａに当接されるようにされ、その結果、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋも駆動ローラ１４に対して図で左側に傾斜する方向に配設されることになる。像担持体２０は、図示矢印に示すように、中間転写ベルト１６の搬送方向に回転駆動される。
【００３７】
帯電手段２２は、高電圧発生源に接続された導電性ブラシローラで構成され、ブラシ外周が感光体である像担持体２０に対して逆方向で、かつ、２〜３倍の周速度で当接回転して像担持体２０の表面を一様に帯電させる。また、本実施例のように、クリーナレス構成の画像形成装置にこのような導電性ブラシローラを用いる場合には、非画像形成時にブラシローラへトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加することで、ブラシローラに付着した転写残りトナーを像担持体２０に放出させ、一次転写部で中間転写ベルト１６上に転写して、中間転写ベルト１６のクリーニング手段１７で回収する構成とすることができる。
【００３８】
このような帯電手段２２を用いることで、極めて少ない電流によって像担持体表面を帯電させることができるので、コロナ帯電方式のように装置内外を多量のオゾンによって汚染することがない。また、像担持体２０との当接がソフトであるので、ローラ帯電方式を用いたときに発生する転写残りトナーの帯電ローラへの固着も発生し難く、安定した画質と装置の信頼性を確保することができる。
【００３９】
像書込手段２３は、後述するように、有機ＥＬ発光素子を像担持体２０の軸方向に列状に配列した有機ＥＬアレイ露光ヘッドを用いている。有機ＥＬアレイ露光ヘッドは、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであり、像担持体２０に対して近接配置が可能であり、装置全体を小型化できるという利点を有する。
【００４０】
本実施例においては、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０、帯電手段２２及び像書込手段２３を１つの像担持体ユニット２５としてユニット化し、転写ベルトユニット９と共に支持フレーム９ａに交換可能にすることにより、有機ＥＬアレイ露光ヘッドの像担持体２０に対する位置決めを保持する構成とし、像担持体ユニット２５の交換時には有機ＥＬアレイ露光ヘッドを含めて交換する構成としている。
【００４１】
次に、現像手段２４の詳細について、画像形成ステーションＫを代表して説明する。本実施例においては、各画像ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋが斜め方向に配設され、かつ、像担持体２０が中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａに当接される関係上、トナー貯留容器２６を斜め下方に傾斜して配置している。そのため、現像手段２４として特別の構成を採用している。
【００４２】
すなわち、現像手段２４は、トナー（図のハッチング部）を貯留するトナー貯留容器２６と、このトナー貯留容器２６内に形成されたトナー貯留部２７と、トナー貯留部２７内に配設されたトナー撹拌部材２９と、トナー貯留部２７の上部に区画形成された仕切部材３０を有している。
【００４３】
また、仕切部材３０の上方に配設されたトナー供給ローラ３１と、仕切部材３０に設けられトナー供給ローラ３１に当接されるブレード３２と、トナー供給ローラ３１及び像担持体２０に当接するように配設される現像ローラ３３と、現像ローラ３３に当接される規制ブレード３４とが設けられている。像担持体２０は中間転写ベルト１６の搬送方向に回転され、現像ローラ３３及び供給ローラ３１は、図示矢印に示すように、像担持体２０の回転方向とは逆方向に回転駆動され、一方、撹拌部材２９は供給ローラ３１の回転方向とは逆方向に回転駆動される。
【００４４】
トナー貯留部２７において撹拌部材２９により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材３０の上面に沿ってトナー供給ローラ３１に供給され、供給されたトナーはブレード３２と摺擦して供給ローラ３１の表面凹凸部への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、現像ローラ３３の表面に供給される。現像ローラ３３に供給されたトナーは規制ブレード３４により所定厚さの層厚に規制され、薄層化したトナー層は、像担持体２０へと搬送されて現像ローラ３３と像担持体２０が接触して構成するニップ部及びこの近傍で像担持体２０の潜像部を現像する。
【００４５】
本実施例においては、像担持体２０と対向する側の現像ローラ３３、トナー供給ローラ３１及び現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部がトナー貯留部２７内のトナーに埋没しない構成としている。この構成によって、貯留トナーの減少によって現像ローラ３３に対する規制ブレード３４の当接圧力の変動を防ぐことができると共に、規制ブレード３４によって現像ローラ３３から掻き落とされた余剰トナーがトナー貯留部２７へ落下するので、現像ローラ３３のフィルミングを防ぐことができる。
【００４６】
また、供給ローラ３１と現像ローラ３３の当接位置下方に現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部を位置させ、供給ローラ３１によって現像ローラ３３へ供給されて現像ローラ３３に移行しなかった余剰トナーと、規制ブレード３４によって現像ローラ３３から規制除去された余剰トナーを現像手段下部のトナー貯留部２７へ戻す経路を設けている。
【００４７】
トナー貯留部２７へ戻ったトナーは撹拌部材２９によってトナー貯留部２７内のトナーと撹拌され、撹拌部材２９によって再度、供給ローラ３１近傍のトナー導入部へ供給される。したがって、余剰トナーを供給ローラ３１と現像ローラ３３の摺擦部や現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部に渋滞させずに下部へ落下させてトナー貯留部２７のトナーと撹拌を行うので、現像手段内のトナーの劣化が徐々に進行し、現像手段の交換直後に急激な画質変化が発生することを防ぐことができる。
【００４８】
また、給紙ユニット１０は、記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５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３６とからなる給紙部を備えている。第１の開閉部材３内には、二次転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するレジストローラ対３７と、駆動ローラ１４及び中間転写ベルト１６に圧接される二次転写手段としての二次転写ユニット１１と、定着ユニット１２と、記録媒体搬送手段１３と、排紙ローラ対３９と、両面プリント用搬送路４０を備えている。
【００４９】
定着ユニット１２は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ４５と、この加熱ローラ４５を押圧付勢する加圧ローラ４６と、加圧ローラ４６に揺動可能に配設されたベルト張架部材４７と、加圧ローラ４５とベルト張架部材４７間に張架された耐熱ベルト４９を有している。記録媒体に二次転写されたカラー画像は、加熱ローラ４５と耐熱ベルト４９で形成するニップ部で所定の温度で記録媒体に定着される。
【００５０】
本実施例においては、中間転写ベルト１６の斜め上方に形成される空間、換言すれば、中間転写ベルト１６に対して画像形成ユニット６と反対側の空間に定着ユニット１２を配設することが可能になり、電装品ボックス５、画像形成ユニット６及び中間転写ベルト１６への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。
【００５１】
以上のような本実施例の画像形成装置全体の作動の概要は次の通りである。
【００５２】
（１）図示しないホストコンピュータ等（パーソナルコンピュータ等）からの印字指令信号（画像形成信号）が電装品ボックス５内の制御回路に入力されると、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０、現像手段２４の各ローラ、及び中間転写ベルト１６が回転駆動される。（２）像担持体２０の表面が帯電手段２２によって一様に帯電される。
【００５３】
（３）各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいて一様に帯電した像担持体２０の表面に、像書込手段２３によって各色の画像情報に応じた選択的な露光がなされ、各色用の静電潜像が形成される。（４）それぞれの像担持体２０に形成された静電潜像が現像手段２４によりトナー像が現像される。
【００５４】
（５）中間転写ベルト１６の一次転写部材２１には、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、像担持体２０上に形成されたトナー像が一次転写部において中間転写ベルト１６の移動に伴って順次、中間転写ベルト１６上に重ねて転写される。（６）この一次画像を一次転写した中間転写ベルト１６の移動に同期して、給紙カセット３５に収納された記録媒体Ｐが、レジストローラ対３７を経て二次転写ローラ１９に給送される。
【００５５】
（７）一次転写画像は、二次転写部位で記録媒体と同期合流し、押圧機構によって中間転写ベルト１６の駆動ローラ１４に向かって押圧された二次転写ローラ１９で、一次転写画像とは逆極性のバイアスが印加され、中間転写ベルト１６上に形成された一次転写画像は、同期給送された記録媒体に二次転写される。
【００５６】
（８）二次転写における転写残りのトナーは、従動ローラ１５方向へと搬送されて、このローラ１５に対向して配置したクリーニング手段１７によって掻き取られ、そして、中間転写ベルト１６はリフレッシュされて再び上記サイクルの繰り返しを可能にされる。（９）記録媒体が定着手段１２を通過することによって記録媒体上のトナー像が定着し、その後、記録媒体が所定の位置に向け（両面印刷でない場合には排紙トレイ４に向け、両面印刷の場合には両面プリント用搬送路４０に向け）搬送される。
【００５７】
図１４は、図１３の像担持体２０近傍の部分的な断面図である。像担持体ユニット２５は、中間転写ベルト１６に接する側が開口した不透明な金属板等からなるケース５０中に、相互に離間して平行に画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４本の像担持体（感光体ドラム）２０が回転可能に支持されている。
【００５８】
各像担持体２０の所定位置で当接回転するように帯電手段２２の導電性ブラシローラが支持されており、帯電手段２２の下流側に各々有機ＥＬアレイ露光ヘッドからなる像書込手段２３が各像担持体２０に位置決めしてそれに平行に支持されている。像書込手段２３の下流側のケース５０の壁面には、各像担持体２０に対応して現像手段２４の現像ローラ３３を当接させる開口５１が設けられている。各開口５１と像書込手段２３の間には、ケース５０の遮蔽部分５２が残されており、また、帯電手段２２と像書込手段２３の間にケース５０の遮蔽部分５３が残されている。
【００５９】
この遮蔽部分５２、５３、特に、開口５１と像書込手段２３の間の遮蔽部分５２が像書込手段２３中の有機ＥＬ材料からなる発光部へ外から紫外線が達するのを防いでいる。８２は、有機ＥＬ発光素子アレイ６１を前面から覆う屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５が汚れた場合に、拭き取りを行うクリーニングパッドである。クリーニングパッド８２は、図示を省略した把手により往復動される。
【００６０】
図１５は、像書込手段２３を拡大して示す概略の斜視図である。図１５においては、像書込手段２３に設ける露光ヘッドの細部が示されている。像担持体ユニット２５に取り付けられた各像担持体（感光体ドラム）２０に対して、像書込手段２３を正確に位置決めするための機構が示されている。像担持体２０は、図１３、図１４に示されているように、その軸で像担持体ユニット２５のケース５０内に回転可能に取り付けられている。
【００６１】
一方、有機ＥＬ発光素子アレイ６１は、長尺のハウジング６０中に保持されている。長尺のハウジング６０の両端に設けた位置決めピン６９をケース５０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６０の両端に設けたねじ挿入孔６８を通して固定ねじをケース５０のねじ穴にねじ込んで固定することにより、各像書込手段２３が所定位置に固定される。
【００６２】
像書込手段２３は、ガラス基板６２上に有機ＥＬ発光素子アレイ６１の発光部６３を載置し、同じガラス基板６２上に形成されたＴＦＴ７１により駆動される。屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５は結像光学系を構成し、発光部６３の前面に配置される屈折率分布型ロッドレンズ６５’を俵積みしている。
【００６３】
６０は、詳細を後述するハウジング、６６はカバーである。ハウジング６０は、ガラス基板６２の周囲を覆い、像担持体２０に面した側は開放する。このようにして、屈折率分布型ロッドレンズ６５’から像担持体２０に光線を射出する。ハウジング６０のガラス基板６２の端面と対向する面には、光吸収性の部材（塗料）が設けられている。
【００６４】
図１６は、像書込手段２３の副走査方向の断面図である。像書込手段２３には、ハウジング６０中の屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５の後面に面して取り付けられた有機ＥＬ発光素子アレイ６１と、ハウジング６０の背面からその中の有機ＥＬ発光素子アレイ６１を遮蔽する不透明なカバー６６とが設けられている。
【００６５】
また、固定板バネ６７によりハウジング６０背面に対してカバー６６を押圧して、ハウジング６０内を光密に密閉する。すなわち、ガラス基板６２は、固定板バネ６７によりハウジング６０で光学的に密閉されている。固定板バネ６７は、ハウジング６０の長手方向に複数個所設けられている。
【００６６】
ケース５０の内面に紫外線を吸収する黒色の塗料を塗布しておくと、有機ＥＬ発光素子アレイ６１に対する紫外線遮蔽作用をより確実に行うことができ、有機ＥＬ発光素子の劣化を防止することができる。また、像書込手段２３のハウジング６０は不透明部材で形成され、その背面には不透明なカバー６６により覆われている。このため、有機ＥＬ発光素子アレイ６１の背面に入射する蛍光灯や太陽からの紫外線も、有機ＥＬ発光素子アレイ６１の発光部６３へ達することは防止される。
【００６７】
図１７は、図１６に示した有機ＥＬ発光素子アレイ６１の発光部６３近傍の構成例を示す断面図である。有機ＥＬ発光素子アレイ６１は、例えば０．５ｍｍ厚のガラス基板６２上に、各発光部６３の発光を制御する厚さ５０ｎｍのポリシリコンからなるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１７１が、例えば千鳥配置の２列の発光部６３各々に対応して欄外に設けられている。
【００６８】
ガラス基板６２上にはそのＴＦＴ１７１上のコンタクトホールを除いて厚さ１００ｎｍ程度のＳｉＯ２　からなる絶縁膜１７２が成膜され、コンタクトホールを介してＴＦＴ１７１に接続するように発光部６３位置に厚さ１５０ｎｍのＩＴＯからなる陽極１７３が形成されている。次いで、発光部６３以外の位置に対応する部分には厚さ１２０ｎｍ程度のＳｉＯ２　からなる別の絶縁膜１７４が成膜され、その上に発光部６３に対応する穴１７６を形成した厚さ２μｍのポリイミドからなるバンク１７５が設けられる。
【００６９】
そのバンク１７５の穴１７６内に、陽極１７３側から順に、厚さ５０ｎｍの正孔注入層１７７、厚さ５０ｎｍの発光層１７８が成膜され、その発光層１７８の上面と穴１７６の内面及びバンク１７５の外面を覆うように厚さ１００ｎｍのＣａからなる陰極第１層１７９ａと厚さ２００ｎｍのＡｌからなる陰極第２層１７９ｂとが順に成膜されている。そして、その上に窒素ガス等の不活性ガス１８０を介して厚さ１ｍｍ程度のカバーガラス６４でカバーされて有機ＥＬ発光素子アレイ６１の発光部６３が構成されている。発光部６３からの発光はガラス基板６２側に行われる。
【００７０】
なお、発光層１７８に用いる材料、正孔注入層１７７に用いる材料については、例えば、特開平１０−１２３７７号、特開２０００−３２３２７６等で公知の種々のものが利用でき、詳細な説明は省略する。このような有機ＥＬ発光素子は、発光素子をガラス基板上に容易に作製することができるので、製造コストを低減することができる。
【００７１】
以下、本発明に係る画像形成装置の他の実施の形態について説明する。図１８は、本発明が適用される画像形成装置の構成図である。図１８において、画像形成装置１００には主要構成部材として、現像装置１４２、感光体ドラム１２７、像書き込み手段１５０、有機ＥＬアレイ１５１、中間転写ベルト１１４、用紙搬送装置１１９、定着ローラ１２１、給紙装置１３０が設けられている。
【００７２】
現像装置１４２は、現像ロータリ１４３が軸１４５を中心として矢視Ａ方向に回転する。現像ロータリ１４３の内部は４分割されており、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色の像形成ユニットが設けられている。１４４ａ〜１４４ｄは、前記４色の各像形成ユニットに配置されている現像ローラ、１２６は現像ロータリ位置検出センサである。
【００７３】
１２７は像担持体として機能する感光体ドラム、１２８は一次転写部材、１５９は帯電器、１５０は像書き込み手段で有機ＥＬアレイ１５１が設けられている。感光体ドラム１２７は、図示を省略した駆動モータ、例えばステップモータにより現像ロータリ１４３とは逆方向の矢視Ｂ方向に駆動される。１４２は現像ロータリ１４３のロック機構、１１３は転写廃トナータンクである。
【００７４】
中間転写ベルト１１４は、従動ローラ１１４ａと駆動ローラ１１４ｂ間に張架されており、駆動ローラ１１４ｂが前記感光体ドラム１２７の駆動モータに連結されて、中間転写ベルト１１４に動力を伝達している。当該駆動モータの駆動により、中間転写ベルト１１４は感光体ドラム１２７とは逆方向の矢視Ｃ方向に回動される。１１５は中間転写ベルト１１４のイレーザ、１１６は垂直方向同期信号（Ｖｓｙｎｃ）読み取り用センサであり、中間転写ベルト１１４が１回転する毎に１パルスを発生する。１１７はパッチ画像の濃度を検出するためのセンサである。
【００７５】
用紙搬送装置１１９には、搬送ローラ１１９ａ〜１１９ｃ、排出ローラ１２２などが設けられており、用紙は図示一点鎖線で示されている経路を搬送される。レジストローラ（ゲートローラ）１２０は、ゲートクラッチのオンオフにより制御される。中間転写ベルト１１４に担持されている片面の画像（トナー像）が、二次転写ローラ１１８の位置で用紙の片面に転写される。二次転写ローラ１１８は、クラッチにより中間転写ベルト１１４に離当接され、クラッチオンで中間転写ベルト１１４に当接されて用紙に画像が転写される。
【００７６】
上記のようにして画像が転写された用紙は、次に、定着ヒータＨを有する定着器１２１で定着処理がなされる。定着処理後の用紙は、排出ローラ１２２に引き込まれて矢視Ｄ方向に進行する。この状態から排出ローラ１２２が逆方向に回転すると、用紙は方向を反転して矢視Ｅ方向に進行する。１２３ａ〜１２３ｄは用紙の先端位置を検出するセンサであり、１２３ａはレジストローラ（ゲートローラ）１２０の上流側に設けられていることから、ゲート前紙検出センサとも称される。１２４は、用紙の転写位置への搬送タイミングを検出するためのセンサである。
【００７７】
給紙装置１３０には、給紙トレー１３１ａ〜１３１ｄが設けられており、各給紙トレーには用紙１３２ａ〜１３２ｄが収納されている。各給紙トレーの出口には、給紙の有無を検出するセンサ１３３ａ〜１３３ｄが設けられている。また、用紙の搬送経路には、フィードローラ１３５ａ〜１３５ｄが設置されている。１３６は用紙のフィード前検出センサである。
【００７８】
用紙搬送装置１１９において、搬送ローラを駆動する駆動モータは、低速のブラシレスモータが用いられる。また、中間転写ベルト１１４は色ずれ補正などが必要となるのでステップモータが用いられている。これらの各モータは、図示を省略している制御手段からの信号により制御される。
【００７９】
図１８の状態で、イエロー（Ｙ）の静電潜像が感光体ドラム１２７に形成され、現像ローラ１４４ａに高電圧が印加されることにより、感光体ドラム１２７にはイエローの画像が形成される。前記のようにイエローの裏側および表側の画像がすべて中間転写ベルト１１４に担持されると、現像ロータリ１４３が矢視Ａ方向に９０度回転する。
【００８０】
中間転写ベルト１１４は１回転して感光体ドラム１２７の位置に戻る。次にシアン（Ｃ）の２面の画像が感光体ドラム１２７に形成され、この画像が中間転写ベルト１１４に担持されているイエローの画像に重ねて担持される。以下、同様にして現像ロータリ１４３の９０度回転、中間転写ベルト１１４への画像担持後の１回転処理が繰り返される。４色のカラー画像担持には中間転写ベルト１１４は４回転して、その後に更に回転位置が制御されて二次転写ローラ１１８の位置で用紙に画像を転写する。
【００８１】
給紙装置１３０から給紙された用紙を搬送装置１１９で搬送し、二次転写ローラ１１８の位置で用紙の片面に前記カラー画像を転写する。片面に画像が転写された用紙は前記のように排出ローラ１２２で反転されて、搬送径路で待機している。その後、用紙は適宜のタイミングで二次転写ローラ１１８の位置に搬送されて、他面に前記カラー画像が転写される。
【００８２】
レジストロール１２０からみて用紙搬送の下流側で、二次転写ローラ１１８、すなわち転写位置の上流側との間に、用紙の転写位置への搬送タイミング検出用のセンサ１２４を設けている。当該センサの検出信号は、図示を省略している制御手段に入力される。なお、レジストロール１２０のゲートクラッチがオンするタイミングは適宜定められる。また、ゲート前センサ１２３ａは用紙の到着を検出する。
【００８３】
図１は、本発明の実施形態に係る光学ヘッドの構成例を示す説明図である。図１において、ロッドレンズアレイ６５は、ロッドレンズ６５ａ〜６５ｅを２列に千鳥状に配置している。８１〜８７は、各ライン０．３〜―０．３内に複数の発光素子が配列された発光素子ラインである。
【００８４】
この例では、ロッドレンズアレイ６５のセンターライン（中心軸）Ｃ．Ｌに対して対称の位置に、同じ大きさの発光素子からなる発光素子ライン８１〜８７を配置する。すなわち、発光素子ライン８１と８７は中心軸に対して対称の位置に配置される。また、発光素子ライン８２と８６、８３と８５も中心軸に対して対称の位置に配置される。このようにして図１の例では、各発光素子ライン８１〜８７が画像領域の全域を露光可能な発光素子列として、像担持体の副走査方向に並列に複数列配置されている。
【００８５】
また、各発光素子ライン間の距離を等しく配置している。このため、各発光素子ラインを用いて画素の多重記録を行う際に、像担持体を移動させるタイミングと、前に発光した発光素子ラインから次の発光素子ラインに切り替えて発光させるタイミングをすべての発光素子ラインで同じタイミングとすることができるので、制御が簡単に行える。
【００８６】
また、図１の例では、ロッドレンズアレイ６５の中心軸Ｃ．Ｌ上にも発光素子ライン８４を配置している。このため、多重露光を行う際に、中心軸上の発光素子ラインを基準として副走査方向の発光タイミングを制御することができるので、制御回路の構成が簡単になる。
【００８７】
図２は、図１の構成とした光学ヘッドの副走査方向の発光量分布の例を示す特性図である。図２において、横軸には図１の中心軸の位置を０としたときの副走査方向位置（ｍｍ）を示している。図２の０．３〜−０．３は、図１の０．３〜−０．３のラインと対応している。図２の縦軸には、発光量（μＷ）を示している。
【００８８】
図１の例では、各ライン０．３〜−０．３には、同一の大きさの発光素子を同数配置している。しかしながら、図２に示されているように各ラインａ〜ｄの発光量８１ａ〜８７ａは相違している。すなわち、ロッドレンズアレイ中心軸から遠い位置に配置される発光素子ラインの発光量を大きくしている。
【００８９】
図３は図１の例におけるロッドレンズアレイ透過後の光量分布を示す説明図である。図３において、横軸には図２と同様の副走査方向位置（ｍｍ）を示している。また、縦軸には透過光量（μｗ）が示されている。８１ｂ〜８７ｂは、図２の発光量８１ａ〜８７ａに対応する透過光量のデータを示している。
【００９０】
図３に示されているように、本発明においては、ロッドレンズアレイ透過後の光量が像担持体の副走査方向で同一となるように、発光量が異なる発光素子ラインを設けている。このように、ロッドレンズアレイ透過後の光量が同一となるように発光素子の動作を制御しているので、１画素の多重記録で発光素子を選択する場合に、選択された発光素子によって露光量が変わらず、むらにない画像が得られる。
【００９１】
図４は、本発明の発光素子を制御する制御機構の例を示すブロック図である。図４において、９４は画像形成装置の本体コントローラ、９０は光学ヘッドの制御部である。制御部９０には、制御回路９１、駆動回路９２、有機ＥＬ素子を用いた発光素子９３、メモリー９４が設けられている。
【００９２】
本体コントローラは画像データを形成し、当該画像データを制御回路９１に送信する。制御回路９１は各発光素子９３の発光量に応じた制御信号を形成し、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などで構成される駆動回路９２を付勢する。メモリー９４には各発光素子の発光量を記憶する。
【００９３】
このように、各発光素子毎の発光量をメモリー９４に記憶しているので、選択された発光素子毎に発光量を制御することができる。なお、前記メモリー９４を画像形成装置本体側に設置することもできる。この場合には、光学ヘッドを小型化できるという利点がある。本発明において、各発光素子の発光量を制御するために、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御や強度変調制御を行う。
【００９４】
図５は、発光素子のＰＷＭ制御を行うためのデータ作成例を示す説明図である。図５の例では、発光量の大きさを階調データで形成し、階調データメモリに格納する。図５において、ビットデータＮｏ、ビットデータ、階調データを対応させたテーブルが形成されている。ビットデータＮｏ１で階調データ０（非発光）、ビットデータＮｏ８で最も濃度が濃い、すなわち発光量が大きいデータ、ビットデータＮｏ２〜７でその中間階調（中間の発光量）の濃度データとしている。
【００９５】
図６は、ＰＷＭ制御を行う例を示すブロック図である。図６において、ＰＷＭ制御部７０は図４の駆動回路９２に設けられている。ＰＷＭ制御部７０には、シフトレジスタなどで構成される階調データメモリ７１ａ、７１ｂ・・・、カウンター７２、コンパレータ７３ａ、７３ｂ・・・、発光部Ｚａ、Ｚｂ・・・、が設けられている。階調データメモリ７１ａ、７１ｂ・・・には、図４の制御回路９１で形成された階調データ信号７４が供給される。
【００９６】
階調データメモリ７１ａ、７１ｂ・・・のビット数は、図５に示したように８ビットとする。カウンター７２は、基準クロック信号７５をカウントする。カウンター７２のビット数は、階調データメモリ７１ａ、７１ｂ・・・と同じ８ビットであり、カウント値は０→最大値（２５５）→０→最大値を繰り返す。
【００９７】
コンパレータ７３ａ、７３ｂは、カウンター７２の信号と、階調データメモリ７１ａ、７１ｂ・・・に格納されている階調データとを比較する。階調データ＞カウンター値、のときに、信号線７７ａ、７７ｂ・・・から信号を出力して発光部Ｚａ、Ｚｂ・・・のスイッチングＴＦＴをオンにする。また、階調データ≦カウンター値、のときにスイッチングＴＦＴをオフにする。制御回路９１で形成されるセレクト信号７６は、走査線７６ａを通して複数ラインの発光素子から動作させる発光素子ラインを選択する。信号線７７ａ、７７ｂ・・・は制御データ線として機能している。
【００９８】
図７は、図６のブロック図で示されたＰＷＭ制御の具体例を示す特性図である。図７（ａ）は、カウンター７２の出力値Ｄａを示すものであり、前記のように、０→最大値（２５５）→０→最大値→０・・・を繰り返す。図７（ｂ）は、階調データがビットデータＮｏ７（１２８階調）の場合に、コンパレータから出力される信号の波形Ｄｂ、すなわちスイッチングＴＦＴの動作特性を示すものである。この場合には、カウンターの出力が０〜１２７の範囲でスイッチングＴＦＴがオンとなり、カウンターの出力が１２８〜２５５の範囲でスイッチングＴＦＴがオフとなる。
【００９９】
図７（ｃ）は、階調データがビットデータＮｏ６（６４階調）の場合に、コンパレータから出力される信号の波形Ｄｃ、すなわちスイッチングＴＦＴの動作特性を示すものである。この場合には、カウンターの出力が０〜６３の範囲でスイッチングＴＦＴがオンとなり、カウンターの出力が６４〜２５５の範囲でスイッチングＴＦＴがオフとなる。
【０１００】
図７（ｂ）の場合には、波形Ｄｂのパルス幅はＷａであり、図７（ｃ）の場合には、波形Ｄｃのパルス幅はＷｂである。すなわち、階調データの大きさに応じてスイッチングＴＦＴがオンとなる時間の長さが変わり、発光素子の発光光量を変化させることができる。このように、スイッチングＴＦＴのオン、オフ制御により発光素子をオン、オフして像担持体への露光量を変えることができるので、回路構成を簡単にすることができる。すなわち、ＰＷＭ制御では発光素子のオン、オフ制御により各発光素子の露光量を変えることができるので、回路構成の簡素化が図れる。
【０１０１】
図８は、本発明の強度変調の構成を示すブロック図である。図６と同じ部分には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。図８は、階調データの大きさに対応した電圧、または電流でスイッチングＴＦＴを制御するものであり、本発明ではこのような制御を強度変調と称する。
【０１０２】
図８に示された強度変調制御部８０は、Ｄ／Ａコンバータ７８ａ、７８ｂ・・・をそれぞれ階調データメモリ７１ａ、７１ｂ・・・に接続している。Ｄ／Ａコンバータ７８ａ、７８ｂ・・・は、階調データメモリ７１ａ、７１ｂ・・・に格納された階調データに対応した大きさで、アナログの電圧値、または電流値の信号を形成する。この信号は、信号線７９ａ、７９ｂ・・・を介して発光部Ｚａ、Ｚｂ・・・のスイッチングＴＦＴに出力する。
【０１０３】
図８の例では、階調データに応じてスイッチングＴＦＴのバイアスを変えて、発光素子の発光光量を変化させている。このため、高速で発光素子をオン、オフ制御する必要がなくなるので、発光素子の応答速度が遅い場合でも像担持体への露光量を高速で変化させることができる。
【０１０４】
発光部Ｚａ、Ｚｂ・・・は、アクテブマトリックス方式で駆動される。図９は、発光部Ｚをアクティブマトリクスで動作させるための回路図である。図９において、発光素子として有機ＥＬ素子を使用しており、Ｋはそのカソード端子、Ａはそのアノード端子である。カソード端子Ｋは、図示を省略している電源に接続されている。セレクト信号はスイッチング用ＴＦＴ（Ｔｒ１）のゲートＧａに供給される。
【０１０５】
また、図９に示した信号線７７ａはスイッチング用ＴＦＴのドレインＤａに接続される。Ｖａは電源線、Ｃａはストレージキャパシタである。有機ＥＬ素子のドライビング用ＴＦＴ（Ｔｒ２）のソースＳｂは電源線Ｖａに接続され、ドレインＤｂは有機ＥＬ素子のアノード端子Ａに接続される。さらに、ドライビング用ＴＦＴのゲートＧｂは、スイッチング用のＴＦＴのソースＳａに接続されている。
【０１０６】
次に、図９の回路図の動作について説明する。スイッチング用ＴＦＴのソースに電源線３９の電圧が印加されている状態で、走査線７６ａ、信号線７７ａに通電すると、スイッチング用ＴＦＴがオンになる。このため、ドライビング用ＴＦＴのゲート電圧が下がり、電源線Ｖａの電圧がドライビング用ＴＦＴのソースから供給されてドライビング用ＴＦＴが導通する。この結果、有機ＥＬ素子が動作して所定の光量で発光する。また、ストレージキャパシタＣａは電源線Ｖａの電圧で充電される。
【０１０７】
スイッチング用ＴＦＴをオフにした場合にも、ストレージキャパシタＣａに充電された電荷に基づいてドライビング用ＴＦＴは導通状態となっており、有機ＥＬ素子は発光状態を維持する。したがって、アクテブマトリックスを前記発光素子の駆動回路に適用した場合には、画像データをシフトレジスタで転送するためにスイッチング用ＴＦＴをオフにしたときでも、有機ＥＬ素子の動作が継続して発光を維持し、高輝度で画素の露光を行うことができる。
【０１０８】
このように、アクテブマトリックス方式の駆動回路では、有機ＥＬ素子周辺に設けたコンデンサとトランジスタにより有機ＥＬ素子の発光状態を保持できる。したがって、１画素を重ね打ちして多重記録する際に、記憶手段から次段の記憶手段へ画像データを転送中でも発光を維持するので画素を高輝度で露光できる。
【０１０９】
図１０は、本発明に係る光学ヘッドで１画素の多重記録を行う制御部の概略構成例を示すブロック図である。図１０において、ホストコンピュータ２２１は、印刷データを形成して画像形成装置の制御部２２２に送信する。画像形成装置の制御部２２２は、データ処理手段２２３（図４の本体コントローラに相当する。）、記憶手段２２４〜２２７、発光素子ラインヘッド（光学ヘッド）２２８〜２３１を有している。
【０１１０】
発光素子ラインヘッド２２８〜２３１は、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応するものであり、感光体にカラー画像を形成する。記憶手段２２４〜２２７は、各色の発光素子ラインヘッド２２８〜２３１に対応した画像データを記憶する。データ処理手段２２３は、ホストコンピュータ２２１から送信された印刷データに基づいて、色分解、階調処理、画像データのビットマップへの展開、色ずれ調整などの処理を行う。データ処理手段２２３は、１ラインづつの画像データを各記憶手段２２４〜２２７に出力する。
【０１１１】
発光素子ラインヘッド２２８〜２３１には、それぞれ像担持体の副走査方向に複数列の発光素子が設けられており、各列の発光素子が同一の画素に重ねて露光を行う多重露光の構成とされている。このため、各記憶手段２２４〜２２７は、それぞれ発光素子ラインヘッド２２８〜２３１に対して複数列の画像データを出力している。
【０１１２】
図１１は、図１０のイエローのラインヘッド２２８の例を示す説明図である。図１１において、ラインヘッド２２８には、１ライン２２８の主走査方向Ｙに複数個の発光素子が設けられている。また、この例では、像担持体の副走査方向Ｘに対して２２８ａ〜２２８ｅの５列に同数の発光素子が配置されている。
【０１１３】
図１２は、図１０の構成を部分的に示すブロック図である。図１２においては、発光素子（イエロー）ラインヘッド２２８と、それに対応する記憶手段２２４の細部を示している。図１２の例では、図１の発光素子ライン８１〜８７に対応する発光素子ライン２２８ａ〜２２８ｇに画像データを出力するものとする。
【０１１４】
記憶手段２２４は、発光素子の各ライン２２８ａ〜２２８ｇに対応して、画像データの転送、保持と発光素子への出力を行うシフトレジスタ２２４ａ〜２２４ｇを配列している。データ処理手段２２３は、１ラインづつの画像データ（ａ）〜（ｄ）を記憶手段２２４に出力する。
【０１１５】
これらの画像データは、ロッドレンズアレイの中心軸に対して対称の位置に配列された発光素子ラインには、発光光量が同一となるように形成されている。すなわち、図２に示したように、発光素子ライン８１と８７の画像データ（発光量）８１ａ、８７ａが同じである。また、８２ａと８６ａ、８３ａと８５ａが発光量が同じであり、８４ａは他の画像データとは発光量が相違している。このように、前記中心軸から遠い位置（周辺部）の発光光量が大きく、中心軸近傍では発光光量が小さくなるように画像データを形成している。
【０１１６】
したがって、データ処理手段２２３からは、異なる大きさの四種類の画像データ（ａ）〜（ｄ）が記憶手段２２４に出力される。次に、図１２のブロック図の動作について説明する。像面にある画素ラインを形成する際に、データ処理装置２２３からの画像データ（ａ）〜（ｄ）が記憶手段２２４に入力され、シフトレジスタ２２４ａ〜２２４ｄに保持される。
【０１１７】
次に、シフトレジスタ２２４ａから画像データ（ａ）が出力され、先頭の１ライン２２８ａの発光素子から出力光が照射され所定の光量で像担持体上の像面を露光する。シフトレジスタ２２４ａに入力された画像データ（ａ）は、シフトレジスタ２２４ｇに転送されて保持される。像担持体を駆動して矢視Ｘ方向（副走査方向）に移動させ、先頭の１ライン２２８ａの発光素子で露光された画素ラインを、次の１ライン２２８ｂに配列された発光素子の位置に到達させる。このときのタイミングで、シフトレジスタ２２４ｂに入力された画像データ（ｂ）を出力する。
【０１１８】
このため、１ライン２２８ａの発光素子で露光された画素ラインの画素は、所定の光量で再度露光される。前記シフトレジスタ２２４ｂに入力された画像データ（ｂ）は、シフトレジスタ２２４ｆに転送されて保持される。次に、像担持体を駆動して矢視Ｘ方向に移動させ、前記画素ラインを発光素子ライン２２８ｃの位置に到達させる。このときのタイミングでシフトレジスタ２２４ｃに保持されている画像データ（ｃ）を発光素子ライン２２８ｃに出力して、当該画素ラインの画素に対して多重記録を行う。
【０１１９】
以下、同様にして像担持体の移動と、シフトレジスタ２２４ｄから画像データ（ｄ）の出力を行う。また、像担持体の移動とシフトレジスタ２２４ｅ〜２２４ｇからの画像データを発光素子ライン２２８ｅ〜２２８ｇへの出力を繰り返す。この例では、発光素子ラインに（１）〜（７）の画像データを出力し、画素ラインの画素に７回の多重記録を行う。
【０１２０】
各シフトレジスタ２２４ａ〜２２４ｇにおいて、画像データ（ａ）〜（ｄ）の保持、他のシフトレジスタへの画像データの転送、発光素子ラインへの画像データ出力の各タイミングは、データ処理装置２２３で適宜設定することができる。このようにして、各画素は単一の発光素子で露光される場合よりも多量の光量で露光されることになり、各画素の露光に必要な光量を高速で取得することができる。発光素子が配置されたラインの副走査方向の列数、すなわち、画素を単一の発光素子で露光する場合に得られる光量の倍数は、必要に応じて適宜選定することができる。
【０１２１】
以上、本発明の光学ヘッドとそれを用いた画像形成装置をいくつかの実施例に基づいて説明したが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学ヘッドの構成例を示す説明図である。
【図２】図１に係る副走査方向の発光量分布を示す特性図である。
【図３】図２の透過後光量分布の特性を示す特性図である。
【図４】光学ヘッドの制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の説明図である。
【図６】ＰＷＭ制御のブロック図である。
【図７】ＰＷＭ制御の具体例を示す特性図である。
【図８】強度変調の例を示すブロック図である。
【図９】アクテブマトリックスの回路図である。
【図１０】制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】ラインヘッドの例を示す説明図である。
【図１２】図１０の構成を部分的に示すブロック図である。
【図１３】画像形成装置の全体構成例を示す模式的断面図である。
【図１４】図１３の一部を拡大して示す断面図である。
【図１５】露光ヘッドの一例を示す斜視図である。
【図１６】像担持体ユニットに用いる像書込手段の断面図である。
【図１７】有機ＥＬ発光素子アレイの例を示す断面図である。
【図１８】画像形成装置の他の例を示す模式的断面図である。
【図１９】従来例の特性図である。
【図２０】従来例の特性図である。
【符号の説明】
１…画像形成装置、２…ハウジング本体、３…第１の開閉部材、４…第２の開閉部材、５…電装品ボックス、６…画像形成ユニット、９…転写ベルトユニット、１０…給紙ユニット、１１…二次転写ユニット、１２…定着ユニット、１３…記録媒体搬送手段、１６…中間転写ベルト、１９…二次転写ローラ、２０…像担持体、２１…一次転写部材、２２…帯電手段、２３…像書込手段、２４…現像手段、２５…像担持体ユニット（像担持体カートリッジ）、３２…ブレード、３３…現像ローラ、３４…規制ブレード、３５…給紙カセット、３７…レジストローラ対、４５…加熱ローラ、４６…加圧ローラ、６１…有機ＥＬ発光素子アレイ、６２…ガラス基板、６３…発光部、６４…カバーガラス、６５…屈折率分布型ロッドレンズアレイ、６５’…屈折率分布型ロッドレンズ、６５ａ〜６５ｈ…屈折率分布型ロッドレンズ、７０…ＰＷＭ制御部、７１…ＴＦＴ、７１ａ、７１ｂ…階調データメモリー、７２…カウンター、７３ａ、７３ｂ…コンパレータ、７４…階調データ信号、７５…基準クロック信号、７６…セレクト信号、７６ａ…走査線、７７ａ、７７ｂ…信号線、７８ａ、７８ｂ…Ｄ／Ａコンバータ、７９ａ、７９ｂ…信号線、８１〜８７…発光素子ライン、８１ａ〜８７ａ…各発光素子ラインの発光量、８１ｂ〜８７ｂ…各発光素子ラインの透過光量、９０…光学ヘッドの制御部、９１…制御回路、９２…駆動回路、９３…発光素子、９４…メモリー、９５…本体コントローラ、１００…画像形成装置、１５０…像書き込み手段、１５１…有機ＥＬアレイ、２２１…ホストコンピュータ、２２３…データ処理手段、２２４〜２２７…記憶手段、２２４ａ〜２２４ｇ…シフトレジスタ、２２８〜２３１…ラインヘッド、２２８ａ〜２２８ｇ…発光素子ライン、Ｚ…発光部
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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