特開 2022-191734 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022191734

(43)【公開日】2022-12-28

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/447 20060101AFI20221221BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20221221BHJP

   G03G 15/04 20060101ALI20221221BHJP

   B41J 2/45 20060101ALI20221221BHJP

   H04N 1/036 20060101ALI20221221BHJP

【ＦＩ】

B41J2/447 101Q

G03G15/00 303

G03G15/04

B41J2/45

H04N1/036

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021100144

(22)【出願日】2021-06-16

(71)【出願人】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000718

【氏名又は名称】弁理士法人中川国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野村 賀久

【テーマコード（参考）】

2C162

2H076

2H270

5C051

【Ｆターム（参考）】

2C162AE12

2C162AE21

2C162AE28

2C162AE40

2C162AE47

2C162AE73

2C162AF06

2C162AF20

2C162AF47

2C162AF70

2C162AF79

2C162AF82

2C162FA04

2C162FA17

2C162FA23

2C162FA45

2C162FA50

2H076AB42

2H076AB43

2H076AB51

2H076AB54

2H076AB67

2H076AB68

2H076AB71

2H076EA01

2H270KA13

2H270LA32

2H270LC05

2H270MA09

2H270MB01

2H270MB07

2H270MC01

2H270MC20

2H270MC23

2H270MC24

2H270MH09

2H270PA83

5C051AA02

5C051CA08

5C051DA04

5C051DA06

5C051DB02

5C051DB29

5C051DC03

5C051DE02

5C051DE03

(57)【要約】

【課題】露光ヘッドを備える画像形成装置において、感光ドラムの回転速度が遅いモードで画像を形成する場合であっても、感光ドラムにトナーが載り過ぎることを抑制することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置において、ＣＰＵ７３は、通常モードと、感光ドラム１を通常モードの回転速度より遅い速度であって通常モードの回転速度に対してｍ／ｎ倍した速度で回転させる低速モードを実行可能であり、低速モードにおいて、通常モードで生成されるライン同期信号の周期の１／ｍ倍の周期でライン同期信号が生成するように同期信号生成部７４を制御し、且つ、ｎ個のライン同期信号のそれぞれに同期して、露光ヘッド６に同一の画像データ信号をｍ回送信し、発光部５０を発光させない画像データ信号をｎ－ｍ回送信するようにチップデータ変換部７２を制御する。
【選択図】図１６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

感光ドラムと、
前記感光ドラムの回転軸線方向に沿って配列され、前記感光ドラムを露光するために画像データ信号に基づいて発光する複数の発光部を有する露光ヘッドと、
前記複数の発光部が発光するタイミングを制御する制御信号を所定の周期で生成する制御信号生成部と、
前記複数の発光部を前記画像データ信号に応じて発光させるために、前記制御信号に同期して、前記露光ヘッドに前記画像データ信号を送信する画像データ信号送信部と、
前記制御信号生成部、前記画像データ信号送信部、及び、前記感光ドラムの回転速度を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記感光ドラムを第１の回転速度で回転させる第１モードと、前記感光ドラムを前記第１の回転速度より遅い速度であって前記第１の回転速度に対してｍ／ｎ倍した速度である第２の回転速度で回転させる第２モードとを実行可能であり、
前記第２モードにおいて、１ライン分の画像をシートに形成するための露光を行うために、前記第１モードで生成される前記制御信号の周期の１／ｍ倍の周期で前記制御信号を生成するように前記制御信号生成部を制御し、且つ、ｎ個の前記制御信号のそれぞれに同期して、前記露光ヘッドに同一の前記画像データ信号をｍ回送信し、前記複数の発光部を発光させない前記画像データ信号をｎ－ｍ回送信するように前記画像データ信号送信部を制御することを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記第２モードにおいて、１ライン分の画像をシートに形成するための露光を行うために、ｎ個の前記制御信号のそれぞれに同期して、前記露光ヘッドに同一の前記画像データ信号をｍ回送信した後、前記複数の発光部を発光させない前記画像データ信号をｎ－ｍ回送信するように前記画像データ信号送信部を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記露光ヘッドによって前記感光ドラムの表面に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像部と、
前記感光ドラムの表面に形成されたトナー像をシートに転写する転写部と、
シートに転写されたトナー像をシートに定着させる定着部と、
を備え、
前記制御部は、
画像が形成されるシートの坪量に関する情報に基づいて、前記定着部を通過するシートの搬送速度を制御し、
前記定着部を通過するシートの搬送速度が第１の搬送速度の場合、前記第１モードを実行し、
前記定着部を通過するシートの搬送速度が前記第１の搬送速度より遅い第２の搬送速度の場合、前記第２モードを実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記複数の発光部は、前記回転軸線方向に配列された前記複数の発光部から構成される発光列が前記回転軸線方向と交差する方向に複数列配列されるように前記露光ヘッドに設けられており、
前記露光ヘッドは、前記感光ドラムの表面における一画素に対応する領域を複数列の前記発光列がそれぞれ有する前記発光部によって多重露光することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記複数の発光部は、前記回転軸線方向及び前記交差する方向に二次元配列され基板上に分離して配置された複数の電極を含む第１電極層と、前記第１電極層に積層され電圧が印加されることで発光する発光層と、前記発光層に対して前記第１電極層が配置されている側とは反対側に配置され光が透過可能な第２電極層とを有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、露光ヘッドを備える画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真方式の画像形成装置で画像を形成する場合、まず感光ドラムの表面に画像データに応じた光を照射することにより感光ドラムの表面に静電潜像を形成する。その後、現像部によって感光ドラムの表面の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成し、トナー像をシートに転写し、シートに転写されたトナー像を定着部によって加熱してシートに定着させて画像を形成する。

【0003】

また画像が形成されるシートとして厚紙を用いる場合、普通紙などの坪量が相対的に小さいシートと比較してシートの熱容量が大きいため、トナー像をシートに定着させる際に必要となる熱量が多くなる。そこでシートの搬送速度を通常よりも低速とし、シートに担持されたトナー像を定着部によって加熱する時間を長くすることにより、トナー像やシートにより多くの熱を付与し、厚紙に対してもトナー像を安定的に定着する構成が知られている。即ち、この構成の画像形成装置は、シートを通常の速度で搬送する通常モードと、通常モードより低速でシートを搬送する低速モードを有する。感光ドラムの回転速度はシートの搬送速度に関わるため、低速モードを実行する場合、通常モードを実行する場合よりも感光ドラムの回転速度は遅くなる。

【0004】

また特許文献１では、感光ドラムに光を照射して静電潜像を形成する装置として、ＬＥＤや有機ＥＬなどを用いた発光部と、この発光部から照射される光を感光ドラムの表面に結像させるレンズを有する露光ヘッドを備える画像形成装置が記載されている。このように露光ヘッドを用いることで、レーザ光を回転多面鏡により偏向走査して静電潜像を形成するレーザ走査方式の構成と比較して、部品点数の削減を図ることができ、画像形成装置の小型化や製造コストの削減を図ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５－１１２８５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

露光ヘッドを搭載する画像形成装置において、上述した低速モードを実行して画像を形成する場合、通常モードを実行して画像を形成する場合と比較して、感光ドラム上の一画素に対応する領域に照射される光の光量が多くなる。これは低速モードを実行する場合、通常モードを実行する場合と比較して感光ドラムの回転速度が遅いため、感光ドラム上の一画素を対応する領域に光が照射される時間が長くなるからである。この場合、静電潜像を現像部で現像する際にトナーが載り過ぎてしまいトナーの消費量が増加する。

【0007】

そこで本発明は、露光ヘッドを備える画像形成装置において、感光ドラムの回転速度が遅いモードで画像を形成する場合であっても、感光ドラムにトナーが載り過ぎることを抑制することができる画像形成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】

【0008】

上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、感光ドラムと、前記感光ドラムの回転軸線方向に沿って配列され、前記感光ドラムを露光するために画像データ信号に基づいて発光する複数の発光部を有する露光ヘッドと、前記複数の発光部が発光するタイミングを制御する制御信号を所定の周期で生成する制御信号生成部と、前記複数の発光部を前記画像データ信号に応じて発光させるために、前記制御信号に同期して、前記露光ヘッドに前記画像データ信号を送信する画像データ信号送信部と、前記制御信号生成部、前記画像データ信号送信部、及び、前記感光ドラムの回転速度を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記感光ドラムを第１の回転速度で回転させる第１モードと、前記感光ドラムを前記第１の回転速度より遅い速度であって前記第１の回転速度に対してｍ／ｎ倍した速度である第２の回転速度で回転させる第２モードとを実行可能であり、前記第２モードにおいて、１ライン分の画像をシートに形成するための露光を行うために、前記第１モードで生成される前記制御信号の周期の１／ｍ倍の周期で前記制御信号を生成するように前記制御信号生成部を制御し、且つ、ｎ個の前記制御信号のそれぞれに同期して、前記露光ヘッドに同一の前記画像データ信号をｍ回送信し、前記複数の発光部を発光させない前記画像データ信号をｎ－ｍ回送信するように前記画像データ信号送信部を制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、露光ヘッドを備える画像形成装置において、感光ドラムの回転速度が遅いモードで画像を形成する場合であっても、感光ドラムにトナーが載り過ぎることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】画像形成装置の断面概略図である。

【図2】感光ドラムと露光ヘッドの斜視図と断面図である。

【図3】露光ヘッドが備えるプリント基板の実装面を示す図である。

【図4】発光素子アレイチップの概略図である。

【図5】発光素子アレイチップの断面図である

【図6】発光部の配置を説明するための模式図である。

【図7】副走査方向に隣接する二つの発光部から出射された光の感光ドラム上の照射位置を説明するための模式図である。

【図8】画像コントローラ部と露光ヘッドのシステム構成を示すブロック図である。

【図9】チップデータ変換部の構成を示すブロック図である。

【図10】発光素子アレイチップのシステム構成を示すブロック図である。

【図11】画像データ格納部の回路構成図である。

【図12】画像データ格納部における主走査方向の動作を示すタイミングチャートである。

【図13】画像データ格納部における通常モード時の副走査方向の動作を示すタイミングチャートである。

【図14】アナログ部の構成を示すブロック図である。

【図15】駆動部の回路図である。

【図16】画像データ格納部における低速モード時の副走査方向の動作を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜画像形成装置＞
以下、本発明に係る画像形成装置Ａの全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

【0012】

画像形成装置Ａは、イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫの４色のトナーをシートに画像を転写して画像を形成するフルカラー画像形成装置である。なお、以下の説明において、上記各色のトナーを使用する部材には添え字としてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付するものの、各部材の構成や動作は使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じであるため、区別を要する場合以外は添え字を適宜省略する。

【0013】

図１は、画像形成装置Ａの断面概略図である。図１に示す様に、画像形成装置Ａは、画像を形成する画像形成部を有する。画像形成部は、感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１０Ｋ）、帯電装置２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）、露光ヘッド６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）を備える。また画像形成部は、現像部としての現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）、転写部としての転写装置５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）、搬送ベルト１１を備える。

【0014】

また画像形成装置Ａは、ユーザが操作することによって画像形成に関する各種の設定を行うタッチパネル方式の操作部３００（検出部）を備える。ユーザは、操作部３００を操作することで画像形成の枚数、画像が形成されるシートのサイズなどを指定することができる。またユーザは、操作部３００を操作することで、シートカセット９９ａ、９９ｂに収納されているシートＳの坪量（例えば厚紙や普通紙、シートの銘柄など）を入力することができる。なお、シートＳの坪量は、操作部３００から入力するのではなく、例えば搬送経路内に配置したセンサ３８（検出部）で測定してもよい。

【0015】

坪量を測定するセンサ３８は、例えば透過型の光センサを用いることができる。透過型の光センサは、ＬＥＤなどの発光素子とフォトダイオードなどの受光素子の組み合わせで使用される。発光素子から出射されて受光素子へと向かう光をシートＳが遮ることで、受光素子が受光する光量が減少する。受光素子は、受光した光量を電圧値に変換し、電圧量に対して所定の閾値を設定することでスイッチとしての機能を果たす。

【0016】

一般的に、画像が形成されるシートＳは、坪量が大きくなると、紙厚も大きくなる。坪量の小さい薄紙の場合、ＬＥＤから出射される光がシートＳを透過する。坪量の大きい厚紙の場合、ＬＥＤから出射される光の透過光は殆どない。そこでセンサ３８とシートＳの坪量との関係に注目し、発光素子の発光量を一定にした状態でセンサ３８の間を通過するシートＳの先端、又は、後端部分で受光素子の受光量を測定することで、シートＳの坪量を予測することができる。この測定位置は、シートＳの先端や後端では中央付近と比較して画像が形成されることが少ない傾向にあるため、この部分を利用することで測定精度を上げる狙いがある。

【0017】

また操作部３００やセンサ３８は、図８に示すＣＰＵ７３に電気的に接続されている。ＣＰＵ７３は、操作部３００又はセンサ３８から検出されたシートＳの坪量に応じて、シートＳを搬送する各種ローラの回転速度を制御し、画像形成時のシートＳの搬送速度を設定する。ここでいう搬送速度は、シートＳが定着装置９４（定着部）を通過するときのシートＳの速度と定義する。

【0018】

例えばＣＰＵ７３は、シートＳの坪量が所定以上の厚紙に画像を形成する低速モードを実行する場合、シートＳの坪量が所定未満の普通紙に画像を形成する通常モードを実行する場合よりもシートＳの搬送速度を低速に設定して画像を形成する。また感光ドラム１の回転速度は、シートＳの搬送速度に関係するため、ＣＰＵ７３は、低速モード（第２モード）を実行する場合、通常モード（第１モード）を実行する場合よりも感光ドラム１の回転速度を低速に設定する。

【0019】

これにより坪量が大きいシートＳに担持されたトナー像を定着装置９４によって加熱する時間を長くしてトナー像やシートＳにより多くの熱を付与し、熱容量が大きいシートＳに対してもトナー像を安定的に定着することができる。なお、ＣＰＵ７３が、低速モードと通常モードを切り替えるタイミングは上記タイミングに限られるものではない。例えばＣＰＵ７３は、通常よりも高画質の画像を形成する場合に低速モードを設定し、感光ドラム１の回転方向である副走査方向の解像度を通常モードより多くする構成としてもよい。

【0020】

次に、画像形成装置Ａによる画像形成動作について説明する。画像を形成する場合、まずシートカセット９９ａ又はシートカセット９９ｂに収納されたシートＳが、ピックアップローラ９１ａ、９１ｂ、給送ローラ９２ａ、９２ｂ、搬送ローラ９３ａ～９３ｃによってレジストローラ９６に送られる。その後、シートＳは、レジストローラ９６によって所定のタイミングで搬送ベルト１１に送り込まれる。

【0021】

一方、画像形成部においては、まず帯電装置２Ｙにより感光ドラム１Ｙの表面が帯電させられる。次に、画像読取部９０によって読み取られた画像データ又は不図示の外部機器から送信された画像データに応じて露光ヘッド６Ｙが感光ドラム１０Ｙ表面に光を照射し、感光ドラム１０Ｙの表面に静電潜像を形成する。その後、現像装置４Ｙにより感光ドラム１Ｙの表面に形成された静電潜像にイエローのトナーを付着させ、感光ドラム１Ｙの表面にイエローのトナー像を形成する。感光ドラム１Ｙの表面に形成されたトナー像は、転写装置５Ｙに転写バイアスが印加されることで、搬送ベルト１１によって搬送されているシートＳに転写される。

【0022】

同様のプロセスにより、感光ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにも、露光ヘッド６Ｍ、６Ｃ、６Ｋから光が照射されて静電潜像が形成され、現像装置４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによってマゼンダ、シアン、ブラックのトナー像が形成される。そして転写装置５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに転写バイアスが印加されることで、これらのトナー像がシートＳ上のイエローのトナー像に対して重畳的に転写される。これによりシートＳの表面には画像データに応じたフルカラーのトナー像が形成される。

【0023】

その後、トナー像を担持するシートＳは、搬送ベルト９７によって定着装置９４に搬送され、定着装置９４において加熱、加圧処理が施される。これによりシートＳ上のトナー像がシートＳに定着される。その後、トナー像が定着されたシートＳは、排出ローラ９８によって排出トレイ９５に排出される。

【0024】

＜露光ヘッド＞
次に、露光ヘッド６の構成について説明する。

【0025】

図２（ａ）は、感光ドラム１と露光ヘッド６の斜視図である。図２（ｂ）は、感光ドラム１と露光ヘッド６の断面図である。図３（ａ）、図３（ｂ）は、露光ヘッド６が備えるプリント基板２２の一方側と他方側の実装面を示す図である。図３（ｃ）は、図３（ｂ）に示す領域Ｖの拡大図である。

【0026】

図２に示す様に、露光ヘッド６は、感光ドラム１の表面と対向する位置に、不図示の固定部材によって固定されている。露光ヘッド６は、光を出射する発光素子アレイチップ４０と、発光素子アレイチップ４０を実装するプリント基板２２を有する。また発光素子アレイチップ４０から出射された光を感光ドラム１上に結像（集光）させるロッドレンズアレイ２３と、ロッドレンズアレイ２３とプリント基板２２が固定されるハウジング２４を有する。

【0027】

またプリント基板２２における発光素子アレイチップ４０の実装面と反対側の面にはコネクタ２１が実装されている。コネクタ２１は、画像コントローラ部７０（図８）から送信される発光素子アレイチップ４０の制御信号の伝送や電源ラインを接続するために設けられている。発光素子アレイチップ４０は、コネクタ２１を介して駆動される。

【0028】

図３に示す様に、プリント基板２２には、２０個の発光素子アレイチップ４０が千鳥状に二列に配列されて実装されている。また各々の発光素子アレイチップ４０内には、その長手方向（矢印Ｘ方向）に所定の解像度ピッチで７４８個の発光部５０が配列されている。また各々の発光素子アレイチップ４０内には、その短手方向（矢印Ｙ方向）に所定のピッチで発光部５０が配列されている。即ち、各々の発光素子アレイチップ４０において、発光部５０は矢印Ｘ方向と、矢印Ｘ方向に直交（交差）する方向である矢印Ｙ方向に二次元配列されている。

【0029】

本実施形態において、発光素子アレイチップ４０の上記解像度ピッチは１２００ｄｐｉ（約２１．１６μｍ）である。また各々の発光素子アレイチップ４０が有する発光部５０の長手方向の一端部から他端部までの距離は約１５．８ｍｍである。即ち、露光ヘッド６は、矢印Ｘ方向に合計で１４９６０個の発光部５０を備えており、これにより約３１６ｍｍ（≒約１５．８ｍｍ×２０チップ）の長手方向の画像幅に対応した露光処理が可能となっている。

【0030】

発光素子アレイチップ４０の長手方向において、隣接する発光素子アレイチップ４０の発光部５０の間隔Ｌ１は約２１.１６μｍとなっている。つまり各々の発光素子アレイチップ４０の境界部において発光部５０の長手方向のピッチは１２００ｄｐｉの解像度のピッチとなっている。また発光素子アレイチップ４０の短手方向（矢印Ｙ方向）において、二列に並んだ発光素子アレイチップ４０の発光部５０の間隔Ｌ２は約１０５μｍ（１２００ｄｐｉで５画素分）となっている。

【0031】

本実施形態において、発光素子アレイチップ４０の長手方向である矢印Ｘ方向は、感光ドラム１の回転軸線方向であり、発光素子アレイチップ４０の短手方向である矢印Ｙ方向は、感光ドラム１の回転方向である。また矢印Ｚ方向は、後述する層構造の発光部５０の各層が重なる積層方向であり、発光部５０の光の出射方向でもある。なお、発光素子アレイチップ４０の長手方向は、感光ドラム１の回転軸線方向に対して±１°程度傾いていても構わない。また発光素子アレイチップ４０の短手方向も感光ドラム１の回転方向に対して±１°程度傾いていても構わない。

【0032】

＜発光素子アレイチップ＞
次に、発光素子アレイチップ４０の構成について説明する。

【0033】

図４は、発光素子アレイチップ４０の概略図である。図５は、図４に示すＭ－Ｍ断面で切断した断面図である。図６は、発光部５０の配置を説明するための模式図である。

【0034】

図４に示す様に、発光素子アレイチップ４０は、発光部５０を制御するための回路部４６を内蔵した発光基板４２と、複数の発光部５０が発光基板４２上に規則的に配置された発光領域４４と、ワイヤボンディング用パッド４８を有する。発光素子アレイチップ４０の外部と回路部４６との信号の出入力や回路部４６への電源供給は、ワイヤボンディング用パッド４８を通じて行われる。なお、回路部４６は、アナログ駆動回路、デジタル制御回路、又はその両方を含んだ回路を用いることができる。

【0035】

図５に示す様に、発光部５０は、発光基板４２と、発光基板４２上に矢印Ｘ方向と矢印Ｙ方向に一定の間隔（図６に示す間隔ｄ１、ｄ２）で二次元配列された複数の下部電極５４と、発光層５６と、上部電極５８から構成されている。

【0036】

下部電極５４（複数の電極を有する第１電極層）は、発光基板４２上に層状で、且つ、分離して形成された複数の電極であって、各画素に対応して設けられた電極である。つまり各々の下部電極５４は、それぞれ一画素を形成するために設けられている。

【0037】

上部電極５８（第２電極層）は、発光層５６に対する下部電極５４が配置された側と反対側の位置において、発光層５６に積層されている。上部電極５８は、発光層５６の発光波長の光を透過させることが可能（透過可能）な電極である。

【0038】

回路部４６は、画像データに応じて生成された制御信号に基づいて選択された下部電極５４の電位を制御し、選択された下部電極５４と上部電極５８との間に電位差を生じさせる。陽極である上部電極５８と陰極である下部電極５４との間に電位差が生じると、陰極から電子が発光層５６に流れ込み、陽極から正孔が発光層５６に流れ込む。発光層５６において電子と正孔が再結合することによって発光層５６が発光する。

【0039】

発光層５６が発光することで上部電極５８に向かう光は、上部電極５８を透過して出射される。また発光層５６から下部電極５４に向かう光は、下部電極５４より上部電極５８に向けて反射され、その反射光も上部電極５８を透過して出射される。このようにして発光部５０は光を出射する。なお、発光層５６から上部電極５８に直接向かって出射される光と、下部電極５４より反射されて上部電極５８から出射される光との間で出射タイミングに時間差は生じるものの、発光部５０の層の厚さは極めて薄いため、ほぼ同時とみなすことができる。

【0040】

なお、本実施形態において、発光基板４２はシリコン基板である。上部電極５８は、発光層５６の発光波長に対して透明であることが好ましい。例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）などの透明電極を用いることにより開口率は実質的に１００％となって、発光層５６で発光された光は上部電極５８を通ってそのまま出射される。また本実施形態において、上部電極５８は各々の下部電極５４に対して共通に設けられた陽極であるが、各々の下部電極５４それぞれに対して個別に設ける構成としても、複数の下部電極５４毎に一つの上部電極５８を設ける構成としてもよい。

【0041】

また発光層５６は、有機ＥＬ膜や無機ＥＬ層などが用いられる。発光層５６として有機ＥＬ膜を用いる場合、発光層５６は電子輸送層、正孔輸送層、電子注入層、正孔注入層、電子ブロック層、正孔ブロック層などの機能層を必要に応じて含む積層構造体であってもよい。また発光層５６は矢印Ｘ方向に連続的に形成されていても、下部電極５４と同等の大きさに分断されていてもよい。また各々の下部電極５４を複数のグループに分割し、分割したグループ毎にそのグループに属する下部電極５４の上部に一つの発光層５６を積層させる構成としてもよい。

【0042】

なお、発光層５６として有機ＥＬ層や無機ＥＬ層などの水分に弱い発光材料を用いる際は発光領域４４への水分侵入を阻止するために封止しておくことが望ましい。封止方法としては、例えばシリコンの酸化物、シリコンの窒化物、アルミの酸化物などの薄膜の単体あるいは積層した封止膜を形成する。封止膜の形成方法としては段差などの構造の被覆性能に優れた方法が好ましく、例えば原子層堆積法（ＡＬＤ法）などを用いることができる。なお、封止膜の材料、構成、形成方法などは一例であり、上述した例には限定されず、適宜好適なものを選択すればよい。

【0043】

また下部電極５４は、発光層５６の発光波長に対して反射率の高い金属を材料とするのが好ましい。例えばＡｇ、Ａｌ、又はＡｇとＡｌの合金などが用いられる。また下部電極５４は、回路部４６の形成と共にＳｉプロセスを用いて形成され、回路部４６の駆動部に直結される。このように下部電極５４をＳｉプロセスによって形成することで、プロセスルールが０．２μｍ程度で高精度となるため、下部電極５４を精度良く高密度に配置できる。さらに下部電極５４を高密度に配置できるため、発光領域４４の殆どを発光させることができ、発光領域４４の利用効率を高めることができる。なお、各々の下部電極５４の間には発光層５６の有機材料が充填されており、各々の下部電極５４は有機材料によって仕切られている。

【0044】

ここで発光部５０に流れる電流と発光光量は略比例関係にある。このため、発光部５０に流れる電流を制御することにより、発光部５０の光量を制御することができる。また発光部５０は閾値電圧を有し、発光部５０の両端にかかる電圧が閾値電圧以上になると発光部５０に電流が流れ始め、その後は電流がほぼ線形的に流れる。各々の発光部５０の閾値電圧にはばらつきがあるため、各々の発光部５０で電流が流れ始める電圧が若干異なる。そこで工場からの製品出荷前の段階において、発光素子アレイチップ４０の発光部５０を個別に順次発光させて、ロッドレンズアレイ２３を介して集光した光が所定の光量になるように発光部５０に流れる電流が調整される。なお、露光ヘッド６は、工場からの製品出荷前の段階において、上述した光量調整だけでなく、発光素子アレイチップ４０とロッドレンズアレイ２３との間隔を調整するピント調整がなされる。

【0045】

また図６に示す様に、発光部５０は、発光領域４４において、矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向に所定の間隔で二次元配列されている。つまり一つの発光素子アレイチップ４０の発光領域４４において、矢印Ｘ方向に沿って複数の発光部５０が配列されており、この矢印Ｘ方向に沿って配列された複数の発光部５０により発光列が構成される。この発光列は、矢印Ｙ方向に複数列並んでおり、本実施形態において発光列の列数は６列である。

【0046】

また本実施形態では、発光部５０の矢印Ｘ方向の幅Ｗ１は２０．９０μｍであり、矢印Ｘ方向に隣接する発光部５０同士の間隔ｄ１は０．２６μｍである。即ち、発光部５０は、矢印Ｘ方向において２１．１６μｍ（１２００ｄｐｉ）ピッチに配列されている。また発光部５０の矢印Ｙ方向の幅Ｗ２も幅Ｗ１と同様に２０．９０μｍであり、間隔ｄ２も間隔ｄ１と同様に０．２６μｍであり、発光部５０は矢印Ｙ方向においても２１．１６μｍ（１２００ｄｐｉ）ピッチに配列されている。つまり本実施形態の発光部５０は、一辺を２０．９０μｍとする正方形状をなしており、その面積は４３６．８１μｍ^２の大きさとなる。これは一画素の面積４４７．７４５６μｍ^２に対して約９７．６％を占める。有機発光材料はＬＥＤに比較して光量が少ない。これに対して上記のように発光部５０を正方形として隣接する発光部５０との間の距離を小さくすることで、感光ドラム１の電位を変化させる程度の光量を得るための発光面積を確保することが可能となる。

【0047】

なお、一画素の占有面積に対し９０％以上の発光部５０の面積を確保することが望ましい。従って、１２００ｄｐｉの出力解像度の画像形成装置Ａに対しては発光部５０の一辺の幅を約２０．０７μｍ以上で形成することが望ましい。また２４００ｄｐｉの出力解像度の画像形成装置Ａに対しては発光部５０の一辺の幅を約１０．０４μｍ以上で形成することが望ましい。また発光部５０の形状は正方形に限られず、画像形成装置Ａの出力解像度に対応する露光領域サイズの光を出射して出力画像の画質が画像形成装置Ａの設計仕様を満たすレベルであれば、四角形以上の多角形、円形、楕円形などでもよい。また矢印Ｙ方向に隣接する発光部５０同士の間隔ｄ２、発光部５０の矢印Ｙ方向の列数は、露光ヘッド６の走査速度、露光処理に必要な光量、解像度などに基づいて決定される。

【0048】

図７は、矢印Ｙ方向において重なる位置にある二つの発光部５０から出射された光の感光ドラム１上の照射位置を説明するための模式図である。図７（ａ）に示す様に、Ｙ方向において重なる位置にある二つの発光部５０を同時に点灯させる場合、二つの発光部５０から出射された光Ｈの感光ドラム１上での照射位置は、二つの発光部５０の位置関係と同様に感光ドラム１の回転方向（矢印Ｙ方向、副走査方向）にずれる。これに対して図７（ｂ）に示す様に、感光ドラム１の回転速度に応じて二つの発光部５０の点灯タイミングを変化させる場合、二つの発光部５０から出射された光Ｈの感光ドラム１上での照射位置を略同一にすることができる。このように矢印Ｙ方向に配列された複数の発光部５０から感光ドラム１上の略同一の位置に光を照射することを多重露光と称する。多重露光に用いられる矢印Ｙ方向に配列された発光部５０の数が多い程、多重露光を行った際の感光ドラム１上の一部分の受光量は大きくなる。

【0049】

矢印Ｙ方向において重なる位置にある二つの発光部５０から出射された光の感光ドラム１上での照射位置を一致させるためには、感光ドラム１の回転方向の下流側の発光部５０の点灯タイミングを、上流側の発光部５０の点灯タイミングに対して遅延量Ｔの時間分、遅延させる必要がある。ここで遅延量Ｔ（μｓ）は、感光ドラム１の回転速度をＶｄｒ（ｍｍ／ｓ）とし、幅Ｗ２（μｍ）、間隔ｄ２（μｍ）とする場合、次の式１で算出される。

【0050】

（式１）
Ｔ＝（（Ｗ２＋ｄ２）÷１０００）÷Ｖｄｒ

【0051】

また本実施形態では、各々の発光部５０の発光時間の最大値Ｔｗ（ｓ）は、副走査方向の一ライン時間に等しくなるように発光信号が生成され、解像度である１２００ｄｐｉと感光ドラム１の回転速度Ｖｄｒ（ｍｍ／ｓ）から次の式２で表される。
（式２）
Ｔｗ＝（２５．４÷１２００）÷Ｖｄｒ

【0052】

＜露光ヘッドのシステム構成＞
次に、画像形成装置Ａの本体側に設けられた画像コントローラ部７０と、露光ヘッド６のシステム構成について説明する。以下では、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの四色のうち単色の処理について説明するものの、画像形成動作を行う場合、上記四色について同様の処理が並列的に行われる。

【0053】

図８は、画像コントローラ部７０と露光ヘッド６のシステム構成を示すブロック図である。図８に示す様に、画像コントローラ部７０は、画像データ信号生成部７１（画像データ信号生成部）、チップデータ変換部７２（画像データ信号送信部）、ＣＰＵ７３（制御部）、同期信号生成部７４（制御信号生成部）を備える。

【0054】

画像コントローラ部７０は、上述した各部により、画像データの処理や画像形成タイミングの処理を行い、露光ヘッド６のプリント基板２２に対して露光ヘッド６を制御するための制御信号を送信する。具体的には、制御信号は、画像データ信号、チップセレクト信号、クロック信号、ライン同期信号、ＣＰＵ７３の通信信号であり、これらの信号は画像コントローラ部７０から後述する各信号線を介して露光ヘッド６に伝送される。

【0055】

画像データ信号生成部７１には、画像読取部９０により読み取られた原稿の画像データや外部機器からネットワークを介して転送された画像データが入力される。画像データ信号生成部７１は、入力された画像データに対して、ＣＰＵ７３から指示された解像度でディザリング処理を行い、画像を出力するための画像データ信号を生成する。本実施形態では、画像データ信号生成部７１は、１２００ｄｐｉの解像度でディザリング処理を行う。画像データ信号は、３ｂｉｔ幅で濃度値０～７の８階調を表す。濃度値０は最小濃度であり、濃度値７が最大濃度である。なお、ＣＰＵ７３は、画像データ信号生成部７１に対し、通信信号線７９を介して通信信号を送信して各種の指示を行う。

【0056】

同期信号生成部７４は、画像データ信号の主走査方向の１ライン毎の区切りを表すライン同期信号を周期的に生成する。換言すれば、同期信号生成部７４は、主走査方向の１ライン分の静電潜像を形成する際に画像データ信号に応じて選択された発光部５０が発光を開始するタイミングを制御する制御信号であるライン同期信号を周期的に生成する。ＣＰＵ７３は、通常モードで画像を形成する場合、予め設定された感光ドラム１の回転速度に対し、感光ドラム１表面が回転方向に副走査方向の解像度に対応する画素サイズ移動する周期を１ライン周期とし、同期信号生成部７４にライン同期信号の周期を指示する。具体的には、ＣＰＵ７３は、通常モードの実行時において、感光ドラム１が１２００ｄｐｉの解像度のピッチ（約２１．１６μｍ）回転する毎にライン同期信号を生成するように同期信号生成部７４に指示する。例えば同期信号生成部７４は、通常モードにおいて感光ドラム１が２００ｍｍ／ｓで回転する場合、１０５．８μｓの周期でライン同期信号を生成する。

【0057】

チップデータ変換部７２は、後述する通り、ラインバッファ１５を有し、画像データ信号生成部７１から画像データ信号を受信して格納する。そして同期信号生成部７４で生成され、ライン同期信号線７８を介して入力されたライン同期信号に同期して、ＣＰＵ７３の指示に応じて１ライン分の画像データ信号を各々の発光素子アレイチップ４０に分割して画像データ信号線７７を介して送信する。またチップデータ変換部７２は、チップセレクト信号線７５、クロック信号線７６を介して、クロック信号及び画像データ信号の有効範囲を表すチップセレクト信号を発光素子アレイチップ４０へ送信する。

【0058】

露光ヘッド６が備えるヘッド情報格納部１７１は、通信信号線７９を介してＣＰＵ７３と接続されている。ヘッド情報格納部１７１は、ヘッド情報として、各々の発光素子アレイチップ４０の発光量や実装位置情報を格納する。またチップセレクト信号線７５、クロック信号線７６、画像データ信号線７７、ライン同期信号線７８、通信信号線７９は、全て発光素子アレイチップ４０に接続されている。発光素子アレイチップ４０は、画像コントローラ部７０から上述した各信号線を介して入力された各信号の設定値に基づいて、発光部５０を発光させる。また各々の発光素子アレイチップ４０は、チップセレクト信号線７５を介して、他の発光素子アレイチップ４０とカスケード接続されている。各々の発光素子アレイチップ４０は、他の発光素子アレイチップ４０で使用されるチップセレクト信号を生成し、チップセレクト信号線７５を介して送信する。

【0059】

＜チップデータ変換部＞
次に、チップデータ変換部７２の構成について説明する。

【0060】

図９は、チップデータ変換部７２の構成を示すブロック図である。図９に示す様に、チップデータ変換部７２は、ラインバッファ１５、バッファ書き込み制御部１６、バッファ読み込み制御部１７を備える。ＣＰＵ７３は、チップデータ変換部７２に制御信号を送信することにより、ラインバッファ１５、バッファ書き込み制御部１６、バッファ読み込み制御部１７を制御する。

【0061】

バッファ書き込み制御部１６は、画像データ信号生成部７１に受信可能通知信号を送信する。これにより画像データ信号生成部７１から画像データ信号が出力される。バッファ書き込み制御部１６は、画像データ信号生成部７１から出力された画像データ信号を、ラインバッファ１５に１ライン毎に格納する。ラインバッファ１５は、四つのデータ格納領域（Ｂｕｆ０００～Ｂｕｆ００３）を有し、Ｂｕｆ０００→Ｂｕｆ００１→Ｂｕｆ００２→Ｂｕｆ００３→Ｂｕｆ０００→Ｂｕｆ００１・・の順番で１ライン分の画像データ信号が格納される。バッファ書き込み制御部１６は、ラインバッファ１５に画像データ信号を１ライン分格納する度に、書き込み完了通知信号をバッファ読み込み制御部１７に送信する。またバッファ書き込み制御部１６は、ラインバッファ１５のデータ格納領域がフル状態の場合、画像データ信号生成部７１への受信可能通知信号の送信を中止して、画像データ信号の出力を停止させる。

【0062】

バッファ読み込み制御部１７は、書き込み完了通知信号を受信すると、ライン同期信号に同期して、ラインバッファ１５に格納された１ライン分の画像データ信号を各々の発光素子アレイチップ４０に割り当てられるように分割し、クロック信号とチップセレクト信号と共に画像データ信号を発光素子アレイチップ４０に送信する。またバッファ読み込み制御部１７は、１ライン分の画像データ信号を発光素子アレイチップ４０に送信し終えると、読み込み完了通知信号をバッファ書き込み制御部１６に送信し、ラインバッファ１５のデータ格納領域が一つ空いたことを通知する。またバッファ読み込み制御部１７は、ラインバッファ１５に格納された画像データ信号ではなく、露光ヘッド６の全ての発光部５０を非点灯にさせるための画像データ信号をＣＰＵ７３の指示に応じて発光素子アレイチップ４０に送信することもできる。露光ヘッド６の全ての発光部５０を非点灯にさせるための画像データ信号は、全て「０」又は「１」の画像データ信号である。

【0063】

＜発光素子アレイチップのシステム構成＞
次に、発光素子アレイチップ４０のシステム構成について説明する。

【0064】

図１０は、発光素子アレイチップ４０のシステム構成を示すブロック図である。図１０に示す様に、発光素子アレイチップ４０の回路部４６は、デジタル部８０とアナログ部８６から構成されている。アナログ部８６は、後述する通り、デジタル部８０で生成されたパルス信号に基づいて、発光部５０を駆動させるための信号を生成する。

【0065】

デジタル部８０は、通信ＩＦ部８１、レジスタ部８２、チップセレクト信号生成部８３、画像データ格納部８４、パルス信号生成部８５を備える。デジタル部８０は、これらの部位により、クロック信号に同期して通信信号により予め設定された設定値、チップセレクト信号、画像データ信号、ライン同期信号に基づいて、発光部５０を発光させるためのパルス信号を生成し、アナログ部８６へ送信する。

【0066】

通信ＩＦ部８１は、ＣＰＵ７３から入力された通信信号に基づいて、レジスタ部８２に対する設定値のライト及びリードを制御する。レジスタ部８２は、動作に必要な設定値を格納する。この設定値には、パルス信号生成部８５で生成されるパルス信号の幅情報、ライン同期信号の周期情報、アナログ部８６で設定される駆動電流の設定情報、感光ドラム１の通常モード及び低速モードにおける回転速度の情報が含まれる。

【0067】

チップセレクト信号生成部８３は、入力されたチップセレクト信号を遅延させ、チップセレクト信号線７５を介して接続された他の発光素子アレイチップ４０で使用されるチップセレクト信号を生成する。画像データ格納部８４は、入力されたチップセレクト信号が有効な間の画像データ信号を保持し、ライン同期信号に同期して、画像データ信号を点灯制御部８８に出力する。

【0068】

パルス信号生成部８５は、レジスタ部８２に格納されたパルス信号の幅情報、及び、ライン同期信号の周期に基づいて、発光部５０の発光タイミングを制御するパルス信号を生成し、点灯制御部８８に出力する。点灯制御部８８は、画像データ格納部８４から出力された画像データ信号に基づいて、パルス信号生成部８５で生成されたパルス信号をアナログ部８６に出力するか否かを発光部５０毎に選択し、アナログ部８６にパルス信号を出力する。

【0069】

＜画像データ格納部＞
次に、画像データ格納部８４の構成について説明する。

【0070】

図１１は、画像データ格納部８４の回路構成図である。なお、図１１において、画像データ信号を「ｄａｔａ」とも記載する。またチップセレクト信号とライン同期信号は負論理信号であるものの、これらは正論理信号であってもよい。

【0071】

図１１に示す様に、画像データ格納部８４は、クロックゲート回路３０と、フリップフロップ回路３１～３７を有する。フリップフロップ回路３１（３１－０００～３１－７４７）は、画像データ格納部８４に入力された画像データ信号ｄａｔａを大元の入力とし、発光素子アレイチップ４０の矢印Ｘ方向の発光部５０の数と同数の７４８個が直列接続されている。

【0072】

フリップフロップ回路３２～３７も同様に、発光素子アレイチップ４０の矢印Ｘ方向の発光部５０の数と同数設けられている（３２－０００～３２－７４７、３３－０００～３３－７４７、３４－０００～３４－７４７、３５－０００～３５－７４７、３６－０００～３６－７４７、３７－０００～３７－７４７）。

【0073】

クロックゲート回路３０は、チップセレクト信号の反転信号とクロック信号の論理積を出力とし、チップセレクト信号が有効な時のみフリップフロップ回路３１にクロック信号を出力する。フリップフロップ回路３１は、クロックゲート回路３０から送られてきたクロック信号で動作し、画像データ信号（ｄｌｙ＿ｄａｔａ＿０００）を出力する。

【0074】

フリップフロップ回路３２－０００は、フリップフロップ回路３１－０００の出力を入力とし、ライン同期信号で動作する。フリップフロップ回路３２－０００の出力（ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿０＿０００）は、フリップフロップ回路３３－０００と点灯制御部８８に入力される。

【0075】

フリップフロップ回路３３－０００は、フリップフロップ回路３２－０００の出力を入力とし、ライン同期信号で動作する。フリップフロップ回路３３－０００の出力（ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿１＿０００）は、フリップフロップ回路３４－０００と点灯制御部８８に入力される。

【0076】

フリップフロップ回路３４－０００は、フリップフロップ回路３３－０００の出力を入力とし、ライン同期信号で動作する。フリップフロップ回路３４－０００の出力（ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿２＿０００）は、フリップフロップ回路３５－０００と点灯制御部８８に入力される。

【0077】

フリップフロップ回路３５－０００は、フリップフロップ回路３４－０００の出力を入力とし、ライン同期信号で動作する。フリップフロップ回路３５－０００の出力（ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿３＿０００）は、フリップフロップ回路３６－０００と点灯制御部８８に入力される。

【0078】

フリップフロップ回路３６－０００は、フリップフロップ回路３５－０００の出力を入力とし、ライン同期信号で動作する。フリップフロップ回路３６－０００の出力（ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿４＿０００）は、フリップフロップ回路３７－０００と点灯制御部８８に入力される。

【0079】

フリップフロップ回路３７－０００は、フリップフロップ回路３６－０００の出力を入力とし、ライン同期信号で動作する。フリップフロップ回路３７－０００の出力（ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿５＿０００）は、点灯制御部８８に入力される。

【0080】

なお、フリップフロップ回路３２－００１～３２－７４７、３３－００１～３３－７４７、３４－００１～３４－７４７、３５－００１～３５－７４７、３６－００１～３６－７４７、３７－００１～３７－７４７の各々も、上述したフリップフロップ回路３２－０００～３７－０００と同様に動作する。

【0081】

図１２は、画像データ格納部８４における主走査方向の動作を示すタイミングチャートである。図１２に示す各記号の意味は、図１１に示す記号と同じ意味である。図１２に示す様に、チップセレクト信号のロー出力をクロック信号の立ち上がりで捉えた時刻Ｔ０からＴ１の間、画像データ信号はｄａｔａ→ｄｌｙ＿ｄａｔａ＿０００→ｄｌｙ＿ｄａｔａ＿００１という具合に順にシフトする。チップセレクト信号のロー出力は、クロック信号が主走査方向の発光部５０の数と同数である７４８だけ入力される。これにより１ライン分の画像データ信号がｄｌｙ＿ｄａｔａ＿０００～ｄｌｙ＿ｄａｔａ＿７４７に保持される。

【0082】

時刻Ｔ１以降は、チップセレクト信号はハイであるため、シフト動作は行われずに保持される。時刻Ｔ２でライン同期信号のロー出力をクロック信号の立ち上がりで捉えると、ｄｌｙ＿ｄａｔａ＿０００→ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿０＿０００→ｄｌｙ＿ｄａｔａ＿００１→ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿０＿００１という具合に１ライン分の画像データ信号が一斉にｂｕｆ＿ｄａｔａ＿０＿０００～ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿０＿７４７としてシフトして点灯制御部８８に出力される。

【0083】

図１３は、画像データ格納部８４における通常モード時の副走査方向の動作を示すタイミングチャートである。図１３に示す各記号の意味は、図１１に示す記号と同じ意味である。以下では、図１１に示すフリップフロップ回路３２－０００、３３－０００、３４－０００、３５－０００、３６－０００、３７－０００の出力ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿０＿０００、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿１＿０００、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿２＿０００、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿３＿０００、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿４＿０００、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿５＿０００について説明する。以下では説明を省略するものの、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿０＿００１～ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿０＿７４７、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿１＿００１～ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿１＿７４７、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿２＿００１～ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿２＿７４７、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿３＿００１～ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿３＿７４７、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿４＿００１～ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿４＿７４７、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿５＿００１～ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿５＿７４７についても同様である。

【0084】

図１３に示す様に、ライン同期信号のローからハイへの立ち上がり毎に、ｄｌｙ＿ｄａｔａ＿０００→ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿０＿０００、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿０＿０００→ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿１＿０００という具合にシフトする。このため、時刻Ｓ０におけるｄｌｙ＿ｄａｔａ＿０００のＢ０００の値が時刻Ｓ１でｂｕｆ＿ｄａｔａ＿０＿０００、時刻Ｓ２でｂｕｆ＿ｄａｔａ＿１＿０００、時刻Ｓ３でｂｕｆ＿ｄａｔａ＿２＿０００という具合に点灯制御部８８に出力される。

【0085】

このように感光ドラム１上で先に露光される発光部５０から順にｂｕｆ＿ｄａｔａ＿０＿０００、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿１＿０００、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿２＿０００、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿３＿０００、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿４＿０００、ｂｕｆ＿ｄａｔａ＿５＿０００を接続することで多重露光が実現される。

【0086】

＜アナログ部＞
次に、アナログ部８６の構成について説明する。なお、以下の説明では、二つの発光部５０を駆動させる二つの駆動部６１について説明するものの、全ての発光部５０は同様の駆動部６１によって同様に駆動される。

【0087】

図１４は、アナログ部８６の構成を示すブロック図である。図１４に示す様に、アナログ部８６は、発光部５０を駆動させる駆動部６１、デジタルアナログ変換器であるＤＡＣ６２、駆動部選択部６７を備える。

【0088】

ＤＡＣ６２は、レジスタ部８２で設定されているデータに基づいて、駆動電流を決定するアナログ電圧を信号線６３を介して駆動部６１に供給する。点灯制御部８８から出力されたパルス信号は、信号線６６を介して、駆動部６１に入力される。このように駆動部６１には、駆動電流を決定するアナログ電圧とパルス信号が入力される。そして駆動部６１は、これらの信号に基づいて、後述する駆動回路によって発光部５０の駆動電流と発光時間を制御する。

【0089】

駆動部選択部６７は、レジスタ部８２に設定されているデータに基づいて、駆動部６１を選択する駆動部セレクト信号を、信号線６４、６５を介して、二つの駆動部６１に供給する。ここで駆動部セレクト信号は、選択された駆動部６１に接続されている信号のみがハイとなるように生成される。例えば図１４に示す上側の駆動部６１が選択される場合、信号線６４のみにハイが供給され、信号線６５にはローが供給される。二つの駆動部６１は、駆動部セレクト信号がハイになるタイミングで、ＤＡＣ６２から駆動電流を決定するアナログ電圧が設定される。このようにＣＰＵ７３は、レジスタ部８２を介して駆動部６１を順次選択し、選択した駆動部６１のアナログ電圧を設定することにより、一つのＤＡＣ６２を用いて全ての駆動部６１のアナログ電圧を設定する。

【0090】

＜駆動部＞
次に、駆動部６１の構成について説明する。

【0091】

図１５は、駆動部６１の回路図である。図１５に示す様に、駆動部６１は、ＭＯＳＦＥＴ１１２～１１５、コンデンサ１１６、インバータ１１７を備える。

【0092】

ＭＯＳＦＥＴ１１２は、ゲート電圧の値に応じて発光部５０に駆動電流を供給し、ゲート電圧がローレベルの場合、駆動電流がオフ（消灯）するように電流を制御する。ＭＯＳＦＥＴ１１４のゲートには、信号線６３が接続されている。ＭＯＳＦＥＴ１１４は、信号線６６を介して入力されるパルス信号がハイの場合、コンデンサ１１６に充電された電圧をＭＯＳＦＥＴ１１２に受け渡す。

【0093】

ＭＯＳＦＥＴ１１５は、駆動部選択部６７から信号線６４を介して送信された駆動部セレクト信号がゲートに接続されている。ＭＯＳＦＥＴ１１５は、入力された駆動部セレクト信号がハイの場合にオンし、ＤＡＣ６２から出力され、信号線６３を介して伝送されたアナログ電圧をコンデンサ１１６に充電する。本実施形態では、ＤＡＣ６２は、画像形成前のタイミングでコンデンサ１１６にアナログ電圧を設定し、画像形成動作中はＭＯＳＦＥＴ１１５をオフ状態にして電圧レベルを保持し続ける。

【0094】

上記の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１１２は、設定されたアナログ電圧とパルス信号に応じて、駆動電流を発光部５０に供給する。また発光部５０の入力容量が大きく、オフ時の応答速度が遅い場合、ＭＯＳＦＥＴ１１３によってオフ時の応答速度を速めることができる。ＭＯＳＦＥＴ１１３のゲートには、インバータ１１７によりパルス信号を論理反転させた信号が入力されている。パルス信号がローの場合、ＭＯＳＦＥＴ１１３のゲートはハイとなり、発光部５０の入力容量に充電された電荷を強制的に放電する。

【0095】

＜低速モード時の発光部の制御＞
上述した通り、ＣＰＵ７３は、画像形成時に通常モードと低速モードとを実行可能であり、これらのモードの切り替えに際して感光ドラム１の回転速度を変化させる。ここでＣＰＵ７３が、低速モードにおいて、通常モードと同様に、感光ドラム１が副走査方向の解像度に対応する画素サイズの分、回転する時間をライン同期信号の周期として同期信号生成部７４を制御する場合、次の課題が生じる。

【0096】

即ち、感光ドラム１の回転速度が低下すると、ライン同期信号の周期が長くなるため、感光ドラム１上の一画素に対応する領域に照射される光の光量が多くなる。例えば低速モード時の感光ドラム１の回転速度が通常モード時の半分の場合、ライン同期信号の周期は通常モード時の２倍となり、感光ドラム１上の一画素に対応する領域に照射される光の光量が２倍となる。感光ドラム１上の一画素に対応する領域に照射される光の光量が多くなる場合、静電潜像を現像する際に感光ドラム１上にトナーが載り過ぎてしまう。

【0097】

これに対し、低速モード時において、通常モード時と比較して、発光部５０を駆動させるための電流の値を低くして光量を低下させることにより、感光ドラム１上にトナーが載り過ぎることを抑制する構成が考えられる。しかしながら、発光部５０の光量を可変にする構成は、発光部５０を駆動させる回路の構成が複雑化する。そこでＣＰＵ７３は、低速モード時に次に説明する制御を行うことで、感光ドラム１上の一画素に対応する領域に照射される光の光量を減少させて、感光ドラム１上にトナーが載り過ぎることを抑制する。

【0098】

図１６は、画像データ格納部８４における低速モード時の副走査方向の動作を示すタイミングチャートである。ここでは、低速モードにおける感光ドラム１の回転速度を、通常モードにおける感光ドラム１の回転速度の２／３倍とする場合を想定する。なお、図１６に示す各記号の意味は、図１１に示す記号と同じ意味である。

【0099】

図１６に示す様に、まずＣＰＵ７３は、同期信号生成部７４に対し、低速モードにおけるライン同期信号の周期を、通常モードにおけるライン同期信号の周期の１／２倍とするように指示する。この「１／２」の数値は、次のように決定される。即ち、低速モードにおける感光ドラム１の回転速度が通常モードにおける感光ドラム１の回転速度に対してｍ／ｎ倍の速度であるとする。なお、低速モードの方が感光ドラム１の回転速度が遅いためｍ＜ｎである。この場合、ＣＰＵ７３は、まず通常モードのライン同期信号の周期に対するｎ／ｍ（ｍ／ｎの逆数）倍の値を求める。ここで求められた値は、低速モードにおいて、感光ドラム１が回転方向に副走査方向の解像度に対応する画素サイズ分、移動する時間である。

【0100】

次に、ＣＰＵ７３は、求めた通常モードのライン同期信号の周期に対するｎ／ｍ倍の値に対し、更に１／ｎ倍した値を求める。ＣＰＵ７３は、このようにして求められた値をライン同期信号の周期として同期信号生成部７４に指示する。なお、このようにして求められた低速モードにおけるライン同期信号の周期は、低速モードにおいて感光ドラム１が副走査方向の解像度に対応する画素サイズ回転する時間をｎ分割した時間とも言える。

【0101】

つまりＣＰＵ７３は、感光ドラム１を通常モードの回転速度（第１の回転速度）より遅い速度であって通常モードの回転速度に対してｍ／ｎ倍した速度（第２の回転速度）で回転させる低速モードを実行する場合、同期信号生成部７４を次のように制御する。即ち、ＣＰＵ７３は、低速モードにおいて、通常モードで生成されるライン同期信号の周期の１／ｍ倍の周期でライン同期信号を生成するように同期信号生成部７４を制御する。

【0102】

次に、ＣＰＵ７３は、チップデータ変換部７２を次のように制御する。即ち、ＣＰＵ７３は、バッファ読み込み制御部１７に対し、低速モードにおいて感光ドラム１が副走査方向の解像度に対応する画素サイズ回転する間に生成される三つのライン同期信号のうち、一つ目のライン同期信号、及び、二つ目のライン同期信号に同期して、ラインバッファ１５のＢｕｆ０００から１ライン分の画像データ信号を読み込んで発光素子アレイチップ４０に送信させる。つまりバッファ読み込み制御部１７は、時刻Ｓ０Ａで生成される一つ目のライン同期信号、及び、時刻Ｓ０Ｂで生成される二つ目のライン同期信号に同期して、同一の１ライン分の画像データ信号を発光素子アレイチップ４０に送信する。

【0103】

次に、ＣＰＵ７３は、バッファ読み込み制御部１７に対し、時刻Ｓ０Ｃで生成される三つ目のライン同期信号に同期して、発光部５０を発光させない（非点灯とする）画像データ信号を発光素子アレイチップ４０に送信させる。これによりバッファ読み込み制御部１７は、三つのライン同期信号にそれぞれ同期して露光ヘッド６に送信する三つの画像データ信号のうち、１ライン分の同一の画像データ信号を二回送信し、発光部５０を発光させないための画像データ信号を一回送信する。これらのバッファ読み込み制御部１７による画像データ信号の送信回数を上記ｎ、ｍを用いて一般化すると次のようになる。即ち、ＣＰＵ７３は、低速モードにおいて感光ドラム１が副走査方向の解像度に対応する画素サイズ回転する間に生成されるｎ個のライン同期信号にそれぞれ同期して、１ライン分の同一の画像データ信号をｍ回出力し、発光部５０を発光させないための画像データ信号をｎ－ｍ回出力するようにバッファ読み込み制御部１７を制御する。換言すれば、ＣＰＵ７３は、主走査方向（感光ドラム１の回転軸線方向、シートＳの幅方向）に延びる１ライン分の画像をシートＳに形成するための露光を行うために、チップデータ変換部７２を上記通り制御する。

【0104】

ここでチップデータ変換部７２が１ライン分の同一の画像データ信号を発光素子アレイチップ４０に二回送信することによって発光部５０が発光する時間は、通常モードにおいて感光ドラム１が副走査方向の解像度に対応する画素サイズ回転する間に発光部５０が発光する時間と同等である。つまり図１６に示す時刻Ｓ０Ａから時刻Ｓ０Ｂまでの時間は、図１３に示す時刻Ｓ０から時刻Ｓ１までの時間と同じである。また図１６に示す時刻Ｓ０Ａから時刻Ｓ０Ｂまでの時間は、低速モードにおいて感光ドラム１が副走査方向の解像度に対応する画素サイズ回転する時間である。他の時刻も同様である。このため、低速モードにおいて、ＣＰＵ７３がチップデータ変換部７２と同期信号生成部７４を上記通り制御することで、通常モードと低速モードにおいて、感光ドラム１上の一画素に対応する領域に照射される光の光量を同等することができる。

【0105】

なお、ＣＰＵ７３は、バッファ読み込み制御部１７に対し、二つ目のライン同期信号に同期して画像データ信号を露光ヘッド６に送信した後、バッファ書き込み制御部１６に読み込み完了通知信号を送信するように指示する。バッファ書き込み制御部１６は、読み込み完了通知信号を受信すると、受信可能通知信号を生成して画像データ信号生成部７１に出力する。画像データ信号生成部７１は、受信可能通知信号を受信すると、次の１ライン分の画像データ信号をバッファ書き込み制御部１６に送信する。バッファ書き込み制御部１６は、画像データ信号生成部７１から受信した次の１ライン分の画像データ信号を空になったラインバッファＢｕｆ０００に格納する。またＣＰＵ７３は、バッファ読み込み制御部１７に対し、時刻Ｓ１Ａで生成されるライン同期信号に同期してＢｕｆ００１から画像データ信号を読み込んでプリント基板２２に送信するように指示する。ＣＰＵ７３は、時刻Ｓ１Ｂ以降も上記制御を繰り返し実行して露光処理を行う。

【0106】

以上をまとめると、ＣＰＵ７３は、感光ドラム１を通常モードの回転速度より遅い速度であって通常モードの回転速度に対してｍ／ｎ倍した速度で回転させる低速モードを実行する場合、次の制御を行う。即ち、ＣＰＵ７３は、低速モードにおいて、通常モードで生成されるライン同期信号の周期の１／ｍ倍の周期でライン同期信号を生成するように同期信号生成部７４を制御する。またＣＰＵ７３は、主走査方向に延びる１ライン分の画像をシートＳに形成するための露光を行うために、同期信号生成部７４によって生成されるｎ個のライン同期信号にそれぞれ同期して、同じ画像データ信号をｍ回送信し、発光部５０を発光させないための画像データ信号をｎ－ｍ回送信するようにバッファ読み込み制御部１７を制御する。これにより通常モードと低速モードにおいて、感光ドラム１上の一画素に対応する領域に照射される光の光量を同等することができる。従って、低速モードにおいて感光ドラム１上にトナーが載り過ぎることを抑制することができる。

【0107】

なお、上記説明では、低速モードにおける感光ドラム１の回転速度を通常モードの２／３倍とする構成を例示したものの、本発明はこれに限られるものではない。即ち、通常モードの低速モードの速度差は上記したものに限られず、他の速度差であっても上記同様の効果を得ることができる。

【0108】

また本実施形態では、発光部５０の一つ当たりの光量不足を補うために、発光部５０を矢印Ｙ方向に複数配置して多重露光を行う構成について説明したものの、本発明はこれに限られるものではない。即ち、発光部５０の一つ当たりの光量が高く、矢印Ｙ方向に並ぶ発光部５０による多重露光が必要ない場合、発光部５０を矢印Ｘ方向に沿って複数配設された一列のみ設けて上記制御を行う構成としても、上記同様の効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0109】

１…感光ドラム
６…露光ヘッド
４２…発光基板（基板）
５０…発光部
５４…下部電極（複数の電極を含む第１電極層）
５６…発光層
５８…上部電極（第２電極層）
７２…チップデータ変換部（画像データ信号送信部）
７３…ＣＰＵ（制御部）
７４…同期信号生成部（制御信号生成部）
Ａ…画像形成装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】