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JP5082360B2 - Line head and image forming apparatus using the same - Google Patents

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JP5082360B2
JP5082360B2 JP2006258211A JP2006258211A JP5082360B2 JP 5082360 B2 JP5082360 B2 JP 5082360B2 JP 2006258211 A JP2006258211 A JP 2006258211A JP 2006258211 A JP2006258211 A JP 2006258211A JP 5082360 B2 JP5082360 B2 JP 5082360B2
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Description

本発明は、階調表現を簡単に実現できるライン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。   The present invention relates to a line head that can easily realize gradation expression and an image forming apparatus using the same.

一般に、電子写真方式のトナー像形成手段は、外周面に感光層を有する像担持体としての感光体と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像(トナー像)とする現像手段とを有している。   In general, an electrophotographic toner image forming unit includes a photosensitive member as an image bearing member having a photosensitive layer on an outer peripheral surface, a charging unit that uniformly charges the outer peripheral surface of the photosensitive member, and a uniform charging unit using the charging unit. An exposure unit that selectively exposes the outer peripheral surface charged to form an electrostatic latent image, and a toner as a developer is applied to the electrostatic latent image formed by the exposure unit to form a visible image ( Developing means for forming a toner image).

カラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置としては、上記のようなトナー像形成手段を、中間転写ベルトに対して、複数個(例えば4個)配置する。これら単色トナー像形成手段による感光体上のトナー像を順次中間転写ベルトに転写して、中間転写ベルト上で複数色(例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック(黒))のトナー像を重ね合わせ、中間転写ベルト上でカラー画像を得る中間転写ベルト形式のものがある。   As a tandem type image forming apparatus for forming a color image, a plurality (for example, four) of toner image forming means as described above are arranged on the intermediate transfer belt. The toner image on the photosensitive member by the single color toner image forming unit is sequentially transferred to the intermediate transfer belt, and the toner images of a plurality of colors (for example, yellow, cyan, magenta, and black (black)) are superimposed on the intermediate transfer belt. There is an intermediate transfer belt type that obtains a color image on an intermediate transfer belt.

前記構成のタンデム方式の画像形成装置において、ラインヘッドに発光素子としてLEDや有機EL素子を用いたものが知られている。このような構成のラインヘッドにおいては、形成する画像の階調性を向上させるために、各画素の露光エネルギーを段階的に変化させることが行われる。露光エネルギーを変化させるためには、点灯時間を変化させること、すなわちパルス幅変調(PWM)、または露光パワーを変化させる強度変調(電流変調)という方法がよく用いられる。   In the tandem image forming apparatus having the above-described configuration, a line head using an LED or an organic EL element as a light emitting element is known. In the line head having such a configuration, the exposure energy of each pixel is changed stepwise in order to improve the gradation of the image to be formed. In order to change the exposure energy, a method of changing the lighting time, that is, pulse width modulation (PWM) or intensity modulation (current modulation) for changing the exposure power is often used.

階調制御の一例として、例えば、副走査方向に2つの画素を並べて、タイミングを変えて露光することで感光体上では画素を重ね合わせて画像を形成し、多重露光を行うものがある。この例は、重ね合わせる画素の点灯を組み合わせることで階調を表現するものである。
As an example of gradation control, for example, by arranging two pixel in the sub-scanning direction, on the photoreceptor by exposing while changing the timing of the image formed by overlapping pixel, there is performed a multiple exposure. In this example, gradation is expressed by combining lighting of overlapping pixels.

なお、階調制御の例ではないが、複数のサブ画素を用いて1つの画素(出力画像)を形成する例が特許文献に記載されている。特許文献は、1つの画素を例えば主走査方向3×副走査方向3の9つのサブ画素に分割して露光する。複数のサブ画素は位置にかかわらず同時に点灯する。特許文献の光源は、「エレクトロルミネッセンス」と記載されているが、湿度に弱いなどの記載があることから、光源には有機EL材料が使用されているものと考えられる。また、特許文献〜特許文献には、レーザビームを光源に用いる例であるが、画素のピッチに対するスポットサイズの大きさを設定することについて、記載されている。
Although not an example of gradation control, Patent Document 1 describes an example in which one pixel (output image) is formed using a plurality of sub-pixels. In Patent Document 1 , one pixel is exposed by being divided into, for example, nine sub-pixels in the main scanning direction 3 × sub-scanning direction 3. The plurality of sub-pixels are turned on simultaneously regardless of the position. Although the light source of Patent Document 1 is described as “electroluminescence”, it is considered that an organic EL material is used for the light source because there is a description such as being weak in humidity. Further, Patent Documents 2 to 4 are examples in which a laser beam is used as a light source, but there is a description about setting a spot size with respect to a pixel pitch.

特開2002−292922号公報JP 2002-292922 A 特開2002−251023号公報JP 2002-251023 A 特開昭60−154268号公報JP 60-154268 A 特開平03−004244号公報Japanese Patent Laid-Open No. 03-004244

しかしながら、階調制御を行なうための前記PWMや電流変調の変調回路は、各画素毎に必要となるので、各画素の駆動回路が複雑で規模の大きいものになってしまうという問題があった。特に近年では、カラーの電子写真ページプリンターにこのようなラインヘッドが用いられることも多いが、カラー画像においては、モノクロ画像に比較して写真やグラフィックの表現力、再現性の要求が高度であり、より高度な階調制御が必要とされている。上記のような階調制御はデジタル的に行われるが、階調制御を行うためには階調値もより多くの情報量、すなわちビット数を必要とするので、階調制御回路の規模がより大きくなる傾向にあるので、コストが嵩むという問題があった。   However, the PWM or current modulation circuit for gradation control is required for each pixel, so that there is a problem that the drive circuit of each pixel becomes complicated and large. Especially in recent years, such line heads are often used for color electrophotographic page printers. However, color images require higher expressiveness and reproducibility of photographs and graphics than monochrome images. There is a need for more advanced gradation control. The gradation control as described above is performed digitally. However, since the gradation value also requires a larger amount of information, that is, the number of bits in order to perform the gradation control, the scale of the gradation control circuit is further increased. Since it tends to increase, there is a problem that the cost increases.

また、形成する画像の階調性を向上させるために、画素の密度に応じてスポット径(光源から出力される光ビームがレンズアレイを通して像担持体表面に結像したときのスポットサイズ)を縮小することは困難である。仮にスポット径を縮小することができたとしても、レンズアレイのピントなど各画素の光学的な特性の差により、スポットサイズなどの画素毎の変動が大きくなり、画像の均一性を損なうことがあるという問題があった。   Also, in order to improve the gradation of the image to be formed, the spot diameter (spot size when the light beam output from the light source forms an image on the surface of the image carrier through the lens array) is reduced according to the pixel density. It is difficult to do. Even if the spot diameter can be reduced, the variation in each pixel such as the spot size may increase due to the difference in the optical characteristics of each pixel such as the focus of the lens array, and the uniformity of the image may be impaired. There was a problem.

また、上述した副走査方向に2つの画素を並べて、タイミングを変えて露光することで感光体上では画素を重ね合わせて画像を形成するような画像形成装置においては、2個の発光部からの出力光を全く同じ位置に重ね合わせているので、画素を増やしても解像度や分解能は向上していないという問題があった。さらに、特許文献の図8では、千鳥状に3列に配列された光源の例が示されているが、9個で1つの「発光部群」を形成しており、そのままの形で感光体上に投影される。このため、階調制御はなされないという問題があった。なお、特許文献〜特許文献に記載のものは、いずれも画像を高解像度化することを目的としているので、画素ピッチが小さい場合には、それに応じてスポットサイズも小さくしなければならず、制御が煩雑になるという問題があった。
In an image forming apparatus in which two pixels are arranged in the above-described sub-scanning direction and exposure is performed at different timings so that the pixels are superimposed on each other to form an image, the two light emitting units emit light. Since the output light is superimposed at exactly the same position, there is a problem that the resolution and resolution are not improved even if the number of pixels is increased. Further, FIG. 8 of Patent Document 1 shows an example of light sources arranged in three rows in a zigzag pattern, but nine “light emitting portion groups” are formed, and the light is exposed as it is. Projected on the body. For this reason, there is a problem that gradation control is not performed. In addition, since the thing of patent document 2 -patent document 4 is all aimed at making the resolution high, when the pixel pitch is small, the spot size must be reduced accordingly. There is a problem that the control becomes complicated.

本発明は、従来技術のこのような種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、階調表現を簡単に実現できるライン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。   The present invention has been made in view of such various problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a line head capable of easily realizing gradation expression and an image forming apparatus using the same. is there.

上記目的を達成する本発明のラインヘッドは、複数の光源が主走査方向にライン状に配列されて発光素子ラインを形成しており、画像データに応じて前記各光源が点灯または消灯され、前記光源からの光束がレンズアレイを通して被露光面に結像スポットを形成し、かつ前記複数の光源からの光束が被露光面に結像して作成される前記結像スポットが主走査方向、または副走査方向にわずかずつずれて重ね合わせることで画像を形成するラインヘッドにおいて、
前記画像のうちで階調画像は一定ピッチを有するラインあるいはドットの面積で表現されるスクリーン構造を有し、前記被露光面に形成される前記結像スポットの直径が画素のピッチより大きく、かつ前記スクリーンを構成するラインあるいはドットのピッチより小さくなるように設定され、前記各光源の点灯と消灯の2値の状態の組み合わせによって画像の階調を表現することを特徴とする。このような構成としているので、微細な密度で多数の光源を配置して、各画素毎に階調制御回路を設けることなく、単なるオンオフの2値制御のみにより、良好な階調制御を行うことが可能となる。
In the line head of the present invention that achieves the above object, a plurality of light sources are arranged in a line in the main scanning direction to form a light emitting element line, and each light source is turned on or off according to image data, The light beam from the light source forms an imaging spot on the surface to be exposed through the lens array, and the image spot formed by the light beams from the plurality of light sources forming an image on the surface to be exposed is the main scanning direction or sub-scanning direction. In a line head that forms an image by overlaying with a slight shift in the scanning direction,
Among the images, the gradation image has a screen structure expressed by the area of lines or dots having a constant pitch, and the diameter of the imaging spot formed on the exposed surface is larger than the pitch of the pixels, and It is set to be smaller than the pitch of the lines or dots constituting the screen, and the gradation of the image is expressed by a combination of binary states of turning on and off each light source. With such a configuration, it is possible to perform good gradation control only by binary control of on / off without arranging a gradation control circuit for each pixel by arranging a large number of light sources at a fine density. Is possible.

また、本発明のラインヘッドは、前記発光素子ラインが副走査方向に3列以上の複数のライン状で、かつ互いに主走査方向の位置が異なるように配列されていることを特徴とする。このような構成としているので、結像スポットの主走査方向の重ね合わせを容易に行なえる。   The line head of the present invention is characterized in that the light emitting element lines are arranged in a plurality of lines in three or more rows in the sub-scanning direction, and are arranged so that the positions in the main scanning direction are different from each other. With such a configuration, it is possible to easily superimpose the imaging spots in the main scanning direction.

また、本発明のラインヘッドは、前記レンズアレイは、副走査方向に複数列でロッドレンズが配列された屈折率分布型ロッドレンズアレイであることを特徴とする。このような構成としているので、結像スポットを被露光面に精度良く形成することができる。   In the line head of the present invention, the lens array is a gradient index rod lens array in which rod lenses are arranged in a plurality of rows in the sub-scanning direction. With such a configuration, the imaging spot can be accurately formed on the exposed surface.

また、本発明のラインヘッドは、前記複数の発光素子ラインの副走査方向に最も隔たった2つのラインの間隔が、前記複数列のロッドレンズアレイの副走査方向に最も隔たった2つのロッドレンズの中心間隔より小であることを特徴とする。このような構成としているので、良好な結像特性が得られる。   In the line head of the present invention, the distance between the two most separated lines in the sub-scanning direction of the plurality of light-emitting element lines is the distance between the two rod lenses most separated in the sub-scanning direction of the plurality of rows of rod lens arrays. It is smaller than the center interval. With such a configuration, good imaging characteristics can be obtained.

また、本発明のラインヘッドは、前記複数の光源による画像の階調表現は、ライン幅で階調を表現する階調スクリーンの処理であることを特徴とする。このような構成としているので、階調スクリーンの処理においても階調表現を簡略に行なうことができる。   The line head according to the present invention is characterized in that the gradation expression of the image by the plurality of light sources is a gradation screen process for expressing gradation by a line width. Since such a configuration is used, gradation expression can be simplified even in gradation screen processing.

また、本発明のラインヘッドは、前記光源は、有機EL素子で構成されることを特徴とする。このような構成によれば、発光部の直径を小さくしなくてよいので、発光部の光パワーを大きく取ることができる。このため、発光効率の高くない有機EL材料でも使用可能となる。   In the line head of the invention, the light source is composed of an organic EL element. According to such a configuration, it is not necessary to reduce the diameter of the light emitting unit, so that the optical power of the light emitting unit can be increased. For this reason, it is possible to use an organic EL material having a low luminous efficiency.

また、本発明のラインヘッドは、前記光源は、単一のガラス基板上に形成されてなることを特徴とする。このような構成としているので、ガラス基板上に1度に多数の画素を高密度かつ高精度に形成できる。   In the line head of the present invention, the light source is formed on a single glass substrate. With such a configuration, a large number of pixels can be formed on the glass substrate at a high density and with high accuracy at a time.

また、本発明のラインヘッドは、前記光源と、前記光源の駆動用薄膜トランジスタ(TFT)回路が、前記ガラス基板上に形成されてなることを特徴とする。この構成によれば、光源の有機EL素子とTFTを同一の工程で作成できるので、製造コストを低減することができる。   The line head of the present invention is characterized in that the light source and a thin film transistor (TFT) circuit for driving the light source are formed on the glass substrate. According to this structure, since the organic EL element and TFT of a light source can be produced in the same process, manufacturing cost can be reduced.

本発明の画像形成装置は、像担持体の周囲に帯電手段、前記いずれかのラインヘッド、現像手段、転写手段の各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを少なくとも2つ以上設け、転写媒体が各ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行うことを特徴とする。この構成によれば、タンデム方式の画像形成装置において、階調表現を簡単に行うことができる。   The image forming apparatus of the present invention is provided with at least two or more image forming stations in which each of the image forming units of the charging unit, any one of the line heads, the developing unit, and the transfer unit is arranged around the image carrier, and the transfer medium. The image forming is performed in a tandem manner by passing through each station. According to this configuration, gradation expression can be easily performed in the tandem image forming apparatus.

また、本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持可能に構成された像担持体と、ロータリ現像ユニットと、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載のラインヘッドとを備え、前記ロータリ現像ユニットは、複数のトナーカートリッジに収納されたトナーをその表面に担持するとともに、所定の回転方向に回転することによって異なる色のトナーを順次前記像担持体との対向位置に搬送し、前記像担持体と前記ロータリ現像ユニットとの間に現像バイアスを印加して、前記トナーを前記ロータリ現像ユニットから前記像担持体に移動させることで、前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成することを特徴とする。この構成によれば、ロータリ方式の画像形成装置において、階調表現を簡単に行うことができる。   An image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier configured to carry an electrostatic latent image, a rotary developing unit, and the line head according to any one of claims 1 to 7. The rotary developing unit carries toner stored in a plurality of toner cartridges on the surface thereof, and sequentially conveys different color toners to a position facing the image carrier by rotating in a predetermined rotation direction. A developing bias is applied between the image bearing member and the rotary developing unit, and the toner is moved from the rotary developing unit to the image bearing member, whereby the electrostatic latent image is visualized to form a toner image. It is characterized by forming. According to this configuration, gradation expression can be easily performed in a rotary image forming apparatus.

また、本発明の画像形成装置は、中間転写部材を備えたことを特徴とする。このため、中間転写部材を備えた画像形成装置において、階調表現を簡単に行うことができる。   In addition, the image forming apparatus of the present invention includes an intermediate transfer member. Therefore, gradation expression can be easily performed in an image forming apparatus including an intermediate transfer member.

以上のように、本発明のラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置は、次のような効果が得られる。(1)形成する画像の解像度や、光源からの光束がレンズアレイを通して被露光面に形成される結像スポットの直径に対して、微細な密度で多数の光源を配置することで、各画素毎に階調制御回路を設けることなく、良好な階調制御を行うことが可能となる。すなわち、2値のドット点灯制御にもかかわらず、隣接する露光画素を大きく重ねることで強度変調的な階調表現を実現するものである。(2)また、画素の密度としては高解像であるが、感光体上の結像スポットは従来の装置とさほど変わらないので、光学系への要求精度が緩和され製造が容易となるとともに、光学的な焦点深度も大きくなる。(3)本発明においては、発光部からの光束が結像して形成される結像スポットの直径を、階調表現するスクリーンのラインあるいはドットのピッチよりも小さくすることにより、十分な階調特性を得る事ができる。(4)以上のように本発明は、2値制御の露光画素をそのスポット径に比較して高密度に配置することで、高解像度を実現するために画像形成システムの構成を困難にすることなく、簡便な制御で階調性と輪郭の滑らかさを得る事ができる。   As described above, the line head of the present invention and the image forming apparatus using the same can achieve the following effects. (1) By arranging a large number of light sources at a fine density with respect to the resolution of an image to be formed and the diameter of an imaging spot where a light beam from a light source is formed on an exposed surface through a lens array, Therefore, it is possible to perform good gradation control without providing a gradation control circuit. That is, despite the binary dot lighting control, intensity-modulated gradation expression is realized by largely overlapping adjacent exposure pixels. (2) Although the pixel density is high resolution, the imaging spot on the photoconductor is not so different from that of the conventional apparatus, so that the accuracy required for the optical system is eased and the manufacture becomes easy. The optical depth of focus also increases. (3) In the present invention, sufficient gradation can be obtained by making the diameter of the imaging spot formed by imaging the light flux from the light emitting portion smaller than the pitch of screen lines or dots expressing gradation. The characteristics can be obtained. (4) As described above, the present invention makes it difficult to configure an image forming system in order to achieve high resolution by arranging binary control exposure pixels at a high density compared to the spot diameter. In addition, the gradation and smoothness of the contour can be obtained with simple control.

通常のページプリンターで用いられるラインヘッドは、600dpi、あるいは1200dpiの密度で画素が形成されている。本発明の実施形態においては、前記従来技術が各画素毎に階調制御回路を設けて階調制御を行なっているのに対して、微細な密度で多数の光源を配置して良好な階調制御の実現を図っている。一例として、画素数の密度を2400dpi、あるいは4800dpiとしている。   A line head used in a normal page printer has pixels formed at a density of 600 dpi or 1200 dpi. In the embodiment of the present invention, the conventional technique performs gradation control by providing a gradation control circuit for each pixel, but excellent gradation by arranging a large number of light sources at a fine density. The control is realized. As an example, the density of the number of pixels is 2400 dpi or 4800 dpi.

図2は、本発明の基本的技術を模式的に示す説明図である。図2の例では、画素数の密度を2400dpiに設定している。図2(a)において、90は光源の画素、91は、光源から出力される光ビームで形成される光束がレンズアレイを通して像担持体のような被露光面に結像される際のスポット径である。なお、本明細書では、簡単のために被露光面に形成される結像スポットの直径を以下スポット径と略記し、後ほど図5を用いて説明しているように、被露光面での光強度プロファイルのピーク値に対して1/e2の強度となる幅として定義する。また、X方向は主走査方向、Yは副走査方向を示している。この例では、スポット径91は50μm、画素(露光画素)90を形成する光源の大きさは20μmである。 FIG. 2 is an explanatory view schematically showing the basic technique of the present invention. In the example of FIG. 2, the density of the number of pixels is set to 2400 dpi. In FIG. 2A, reference numeral 90 denotes a light source pixel, and reference numeral 91 denotes a spot diameter when a light beam formed by a light beam output from the light source forms an image on an exposed surface such as an image carrier through a lens array. It is. In this specification, for the sake of simplicity, the diameter of the imaging spot formed on the surface to be exposed will be abbreviated as a spot diameter, and light on the surface to be exposed will be described later with reference to FIG. It is defined as the width that gives an intensity of 1 / e 2 with respect to the peak value of the intensity profile. The X direction indicates the main scanning direction, and Y indicates the sub scanning direction. In this example, the spot diameter 91 is 50 μm, and the size of the light source forming the pixel (exposure pixel) 90 is 20 μm.

このように、1つの露光画素についてスポット径は大きいが、露光エネルギーは低いので単独では画像を形成できず、数10個の露光画素が露光されて初めて実際の画像として発現する。すなわち、スポット径の大きさは、画素ピッチの数倍で形成される。既に述べたように、スポットの大きさを小さくすることは困難であるし、後で述べるように感光体、トナー及びその現像システムが対応できないと効果も少ない。有機EL素子の場合は、スポット径を小さくするために発光部の面積を小さくすると画像を形成するためのパワーが不足する。あるいは階調画像の表現に用いられる階調スクリーンの密度は100〜300LPIで、網点や万線は単一の露光画素ではなく多数の露光画素で形成されるので、個々の画素の大きさを小さくする必要はない。   Thus, although the spot diameter is large for one exposure pixel, the exposure energy is low, so that an image cannot be formed alone, and an actual image appears only after several tens of exposure pixels are exposed. That is, the spot diameter is formed several times the pixel pitch. As already described, it is difficult to reduce the size of the spot, and as described later, if the photosensitive member, the toner, and the developing system thereof cannot cope, the effect is small. In the case of an organic EL element, if the area of the light emitting portion is reduced in order to reduce the spot diameter, the power for forming an image is insufficient. Alternatively, the density of the gradation screen used for the expression of the gradation image is 100 to 300 LPI, and the halftone dots and lines are formed not by a single exposure pixel but by a large number of exposure pixels. There is no need to make it smaller.

そこで、本発明の実施形態においては、図2(b)に示すように、像担持体上で主走査方向、および副走査に多数の露光画素を重ね合わせて露光させている。この例では、主走査方向、および副走査にそれぞれ4個づつ、4×4=16画素を重ね合わせることにより、出力画像93を形成している。すなわち、前記被露光面に形成される結像スポットが主走査方向、または副走査方向にわずかずつずれて重ね合わせることで画像を形成している。以上で述べた例では、2400dpiの露光画素16個で、従来の600dpiの画素1個を形成するので、1つの露光画素のエネルギーは従来の1/16で済む。よって、後述するように、単位面積あたりの光量を確保することが難しい有機ELを光源としたラインヘッドに対して、本発明は特に有効である。これは、上記のように発光部の面積を大きくできることと、露光画素のエネルギーが少なくても済む事による相乗効果を発揮するためである。   Therefore, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2B, a large number of exposure pixels are superimposed and exposed on the image carrier in the main scanning direction and in the sub scanning. In this example, the output image 93 is formed by superimposing 4 × 4 = 16 pixels, four in the main scanning direction and four in the sub scanning. That is, an image is formed by superimposing the imaging spots formed on the surface to be exposed slightly shifted in the main scanning direction or the sub-scanning direction. In the example described above, since one conventional 600 dpi pixel is formed by 16 exposure pixels of 2400 dpi, the energy of one exposure pixel can be reduced to 1/16 of the conventional one. Therefore, as will be described later, the present invention is particularly effective for a line head using an organic EL as a light source for which it is difficult to secure a light amount per unit area. This is because the area of the light emitting portion can be increased as described above, and a synergistic effect can be achieved due to the fact that less energy is required for the exposed pixels.

ここで、出力画像93を形成するための個々の画素90は、出力画像93として得られる画素の大きさとは異なるので、この実施形態においては、個々の画素90を露光画素と定義する。図2(b)の例では、画像濃度は、4×4=16階調で表現されることになる。すなわち、16個の各光源を点灯(オン)、または消灯(オフ)することにより、16階調の階調制御が可能となる。   Here, since the individual pixels 90 for forming the output image 93 are different from the size of the pixels obtained as the output image 93, in this embodiment, the individual pixels 90 are defined as exposure pixels. In the example of FIG. 2B, the image density is expressed by 4 × 4 = 16 gradations. That is, 16 gray scales can be controlled by turning on (turning on) or turning off (off) each of the 16 light sources.

したがって、ラインヘッド上では、階調制御のための複雑な変調制御用の回路構成は不要となり、発光素子のオンオフ制御だけで階調制御が行うことができる。このため、発光素子のオンオフ制御を行なうためのTFT(光源の駆動用薄膜トランジスタ)などのスイッチング素子を光源と同じガラス基板に搭載すれば足りることになり、ラインヘッドに実装する制御部の構成を簡略にすることができる。   Therefore, a complicated modulation control circuit configuration for gradation control is not required on the line head, and gradation control can be performed only by on / off control of the light emitting element. For this reason, it is only necessary to mount a switching element such as a TFT (light source driving thin film transistor) for performing on / off control of the light emitting element on the same glass substrate as the light source, and the configuration of the control unit mounted on the line head is simplified. Can be.

図1は、本発明の実施形態における画素配列の例を示す説明図である。図1(a)は、直径20μmの発光部を2400dpiで配置した例を示している。この例では、スポット径は60μm、主走査方向に多数の露光画素90が設けられている発光素子ライン94が副走査方向に3列配列されている。画素ピッチは、25.4/2400≒10.6μm、である。発光素子ライン94の副走査方向両端の中心線間の間隔は、画素ピッチの約6倍の63.5μmである。このように、スポット径と画素ピッチの比率は60/10.6≒5.7、であり、スポット径は画素ピッチよりも大きく設定されている。   FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of a pixel array in the embodiment of the present invention. FIG. 1A shows an example in which light emitting portions having a diameter of 20 μm are arranged at 2400 dpi. In this example, the spot diameter is 60 μm, and light emitting element lines 94 provided with a large number of exposure pixels 90 in the main scanning direction are arranged in three rows in the sub-scanning direction. The pixel pitch is 25.4 / 2400≈10.6 μm. The distance between the center lines at both ends in the sub-scanning direction of the light emitting element line 94 is 63.5 μm, which is about 6 times the pixel pitch. Thus, the ratio between the spot diameter and the pixel pitch is 60 / 10.6≈5.7, and the spot diameter is set larger than the pixel pitch.

図1(b)は、直径15μmの発光部を4800dpiで配置した例を示している。この例では、スポット径は55μm、発光素子ラインは副走査方向に5列形成されている。この場合における画素ピッチは、25.4/4800≒5.3μm、となる。発光素子ライン94の副走査方向両端の中心線間の間隔は、画素ピッチの約20倍の105.8μmである。この例では、スポット径と画素ピッチの比率は55/5.3≒10.4、となり、図1(a)の例よりもさらにスポット径が画素ピッチよりも大きく設定されている。このように、図1(a)、図1(b)においては、発光素子ラインが副走査方向に3列以上の複数のライン状で、かつ互いに主走査方向の位置が異なるように配列されている。したがって、結像スポットの主走査方向の重ね合わせを容易に行なうことができる。   FIG. 1B shows an example in which light emitting portions having a diameter of 15 μm are arranged at 4800 dpi. In this example, the spot diameter is 55 μm, and five rows of light emitting element lines are formed in the sub-scanning direction. In this case, the pixel pitch is 25.4 / 4800≈5.3 μm. The distance between the center lines at both ends in the sub-scanning direction of the light emitting element line 94 is 105.8 μm, which is about 20 times the pixel pitch. In this example, the ratio between the spot diameter and the pixel pitch is 55 / 5.3≈10.4, and the spot diameter is set larger than the pixel pitch as compared with the example of FIG. As described above, in FIGS. 1A and 1B, the light emitting element lines are arranged in a plurality of lines in three or more rows in the sub-scanning direction, and are arranged so that the positions in the main scanning direction are different from each other. Yes. Therefore, it is possible to easily superimpose the imaging spots in the main scanning direction.

元の画像の階調は、露光画素の点灯する画素の数として表現される。すなわち個々の露光画素は2値で制御される。例えば従来の600dpiの1画素に対して、2400dpiでは16画素が対応するので16階調、4800dpiでは64画素が対応するので、十分な階調性を持つ。また、露光画素のピッチに対して、スポットサイズは十分に大きいので、階調記録時に露光画素の点灯数が変わることによって形成される画素の形状が変形することは少ない。   The gradation of the original image is expressed as the number of pixels that are lit by the exposure pixels. That is, individual exposure pixels are controlled by binary values. For example, since 16 pixels correspond to 1400 pixels of 600 dpi at 2400 dpi, 16 gradations correspond to 64 pixels at 4800 dpi, so that there is sufficient gradation. Further, since the spot size is sufficiently large with respect to the pitch of the exposure pixels, the shape of the pixel formed by changing the number of lighting of the exposure pixels at the time of gradation recording is rarely deformed.

次に、本発明の実施形態において、スポット径を画素ピッチよりも大きく設定した場合の階調制御が、従来例よりも優位性があることについて説明する。図3は、従来例における、点灯する露光画素を増加していった場合の表面電位分布の変化を示す説明図である。この例では、露光画素密度は2400dpi、スポット径は20μm以下としている。図3(a)では、単一の露光画素90aを点灯したときの電位分布Eaは、ほぼ円形に形成されている。以下、図の黒丸は、露光画素の中心位置を示している。   Next, in the embodiment of the present invention, it will be described that the gradation control when the spot diameter is set larger than the pixel pitch is superior to the conventional example. FIG. 3 is an explanatory diagram showing changes in the surface potential distribution when the number of exposed exposure pixels is increased in the conventional example. In this example, the exposure pixel density is 2400 dpi and the spot diameter is 20 μm or less. In FIG. 3A, the potential distribution Ea when the single exposure pixel 90a is turned on is formed in a substantially circular shape. Hereinafter, the black circles in the figure indicate the center positions of the exposure pixels.

図3(b)では、図3(a)で説明した露光画素90aと隣接して、副走査方向にもう1つの露光画素90bを設け、露光画素90aと露光画素90bを同時に点灯した場合の電位分布Ebを示している。この場合には、電位分布Ebは、副走査方向に長辺が形成される楕円形状となっている。   In FIG. 3B, another exposure pixel 90b is provided in the sub-scanning direction adjacent to the exposure pixel 90a described in FIG. 3A, and the potential when the exposure pixel 90a and the exposure pixel 90b are turned on simultaneously. Distribution Eb is shown. In this case, the potential distribution Eb has an elliptical shape with long sides formed in the sub-scanning direction.

図3(c)では、図3(b)の構成において、露光画素90aの主走査方向に隣接して露光画素90cを設け、露光画素90a、露光画素90b、露光画素90cの3個の露光画素を同時に点灯した場合の電位分布Ecを示している。この場合には、電位分布Ecは、略三角形状となっている。   3C, in the configuration of FIG. 3B, an exposure pixel 90c is provided adjacent to the exposure pixel 90a in the main scanning direction, and the three exposure pixels of the exposure pixel 90a, the exposure pixel 90b, and the exposure pixel 90c are provided. Is a potential distribution Ec when the are simultaneously turned on. In this case, the potential distribution Ec has a substantially triangular shape.

図3(d)では、図3(c)の構成において、さらに露光画素90bの主走査方向に隣接してもう1つの露光画素90dを設け、露光画素90a、露光画素90b、露光画素90c、露光画素90dを同時に点灯した場合の電位分布Edを示している。この場合には、電位分布Edは、矩形状に配置された各露光画素90a〜90dを囲む形状で形成されている。   3D, in the configuration of FIG. 3C, another exposure pixel 90d is provided adjacent to the exposure pixel 90b in the main scanning direction, and the exposure pixel 90a, the exposure pixel 90b, the exposure pixel 90c, and the exposure pixel are exposed. A potential distribution Ed when the pixel 90d is simultaneously turned on is shown. In this case, the potential distribution Ed is formed in a shape surrounding each of the exposure pixels 90a to 90d arranged in a rectangular shape.

このように、図3に示した従来例の構成では、電位の分布はシャープになるものの分布形状が階調に応じて変化するので、濃度変化が画素の数に比例しなくなり、階調制御が困難になる。   As described above, in the configuration of the conventional example shown in FIG. 3, although the potential distribution is sharp, the distribution shape changes according to the gradation, so the density change is not proportional to the number of pixels, and the gradation control is not performed. It becomes difficult.

図4は、本発明の実施形態における点灯する露光画素を増加していった場合の表面電位分布の変化を示す説明図である。この例では、露光画素密度は2400dpi、スポット径は60μmとしている。図5、図6は、図4の構成の前提となる条件設定を示す特性図である。図5は、感光体(像担持体)上に結像した光源のスポットによるパワー分布を示す特性図である。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing changes in the surface potential distribution when the number of exposure pixels to be lit is increased in the embodiment of the present invention. In this example, the exposure pixel density is 2400 dpi and the spot diameter is 60 μm. FIG. 5 and FIG. 6 are characteristic diagrams showing condition setting which is a premise of the configuration of FIG. FIG. 5 is a characteristic diagram showing the power distribution due to the spot of the light source imaged on the photoconductor (image carrier).

感光体上に結像したスポットが図5のようなパワー(強度)の分布を持つときに、ピークの高さを1とすれば、eを自然対数としたときに、1/e2=1/(2.72)2≒0.135となる。すなわち、スポット径60μmは、パワーのピークの13.5%となるプロファイルの幅を示している。 When the spot imaged on the photosensitive member has a power (intensity) distribution as shown in FIG. 5, if the peak height is 1, and e is a natural logarithm, 1 / e 2 = 1. /(2.72) 2 ≈0.135. That is, the spot diameter of 60 μm indicates the width of the profile that is 13.5% of the power peak.

図6は、感光体の徐電特性(PIDC)を示す特性図である。縦軸には感光体の表面電位(V)、横軸には露光エネルギー(μJ/cm2)を設定している。図6において、初期電位V0に相当する感光体の表面電位は、−600Vである。この場合の半減露光量(表面電位がー300V)に対応する露光エネルギーは、0.08μJ/cm2である。 FIG. 6 is a characteristic diagram showing the slow current characteristic (PIDC) of the photoreceptor. The vertical axis represents the surface potential (V) of the photoreceptor, and the horizontal axis represents the exposure energy (μJ / cm 2 ). In FIG. 6, the surface potential of the photoreceptor corresponding to the initial potential V0 is −600V. In this case, the exposure energy corresponding to the half exposure amount (surface potential is −300 V) is 0.08 μJ / cm 2 .

また、露光エネルギーに対してほとんど表面電位が変化しない、すなわち表面電位が飽和している状態は、感光体が全面露光したときのエネルギー(飽和エネルギー)として表される。図6の例では、この飽和エネルギーは、0.3μJ/cm2である。 Further, the state in which the surface potential hardly changes with respect to the exposure energy, that is, the state in which the surface potential is saturated is expressed as energy (saturation energy) when the entire surface of the photoreceptor is exposed. In the example of FIG. 6, this saturation energy is 0.3 μJ / cm 2 .

図4は、図5、図6で説明図したように、1/e2≒0.135のスポット径が60μm、感光体の半減露光量が0.08μJ/cm2で、飽和エネルギーが0.3μJ/cm2である場合の表面電位分布の特性を示している。図4(a)は、単一の露光画素90wを点灯したときの電位分布Ewは、ほぼ円形に形成されている。図4においても図の黒丸は、露光画素の中心位置を示している。 In FIG. 4, as explained in FIGS. 5 and 6, the spot diameter of 1 / e 2 ≈0.135 is 60 μm, the half-exposure amount of the photoreceptor is 0.08 μJ / cm 2 , and the saturation energy is 0. The characteristics of the surface potential distribution in the case of 3 μJ / cm 2 are shown. In FIG. 4A, the potential distribution Ew when the single exposure pixel 90w is turned on is formed in a substantially circular shape. Also in FIG. 4, the black circle in the figure indicates the center position of the exposure pixel.

図4(b)では、図4(a)で説明した露光画素90wと隣接して、副走査方向にもう1つの露光画素90xを設け、露光画素90wと露光画素90xを同時に点灯した場合の電位分布Exを示している。この場合には、電位分布Exは、ほぼ円形状となっている。ここで、電位分布Exの等高線は、50V間隔に形成されている。   In FIG. 4B, another exposure pixel 90x is provided in the sub-scanning direction adjacent to the exposure pixel 90w described in FIG. 4A, and the potential when the exposure pixel 90w and the exposure pixel 90x are turned on simultaneously. Distribution Ex is shown. In this case, the potential distribution Ex is substantially circular. Here, the contour lines of the potential distribution Ex are formed at intervals of 50V.

図4(c)では、図4(b)の構成において、露光画素90wの主走査方向に隣接して露光画素90yを設け、露光画素90w、露光画素90x、露光画素90yの3個の露光画素を同時に点灯した場合の電位分布Eyを示している。この場合にも、電位分布Eyは、ほぼ円形状となっている。   4C, in the configuration of FIG. 4B, an exposure pixel 90y is provided adjacent to the exposure pixel 90w in the main scanning direction, and three exposure pixels of the exposure pixel 90w, the exposure pixel 90x, and the exposure pixel 90y are provided. Is a potential distribution Ey when is simultaneously turned on. Also in this case, the potential distribution Ey has a substantially circular shape.

図4(d)では、図4(c)の構成において、さらに露光画素90xの主走査方向に隣接してもう1つの露光画素90zを設け、露光画素90w、露光画素90x、露光画素90y、露光画素90zを同時に点灯した場合の電位分布Ezを示している。この場合には、電位分布Ezは、矩形状に配置された各露光画素90w〜90zを囲む、ほぼ円形状で形成されている。   4D, in the configuration of FIG. 4C, another exposure pixel 90z is further provided adjacent to the exposure pixel 90x in the main scanning direction. The exposure pixel 90w, the exposure pixel 90x, the exposure pixel 90y, and the exposure A potential distribution Ez when the pixels 90z are simultaneously turned on is shown. In this case, the potential distribution Ez is formed in a substantially circular shape surrounding each of the exposure pixels 90w to 90z arranged in a rectangular shape.

図3、図4で説明したように、電位分布の形状が従来例と本発明の実施形態で相違している理由について説明する。本発明の実施形態では、露光される各画素の直径(スポット径)が60μmであるのに対して、画素のピッチがはるかに小さい約10.6μmであり、露光画素の位置をずらして多重露光してもほぼ円形が維持される。他方、従来技術では、画素の直径が20μmであり、本発明の実施形態と比較して小さいので、各画素の重なりが少なく、画素の配置がそのまま電位分布に現れることになる。   As described with reference to FIGS. 3 and 4, the reason why the shape of the potential distribution is different between the conventional example and the embodiment of the present invention will be described. In the embodiment of the present invention, the diameter (spot diameter) of each pixel to be exposed is 60 μm, whereas the pixel pitch is about 10.6 μm which is much smaller, and the exposure pixel position is shifted to perform multiple exposure. Even so, the circular shape is maintained. On the other hand, in the prior art, the pixel diameter is 20 μm, which is smaller than that of the embodiment of the present invention. Therefore, there is little overlap between the pixels, and the pixel arrangement appears in the potential distribution as it is.

次に、ライン幅で階調を表現する階調スクリーンについて、従来技術と本発明の実施形態とを対比する。図7は、従来例の説明図である。この例では、スポット径は20μmとしている。90e〜90iは露光画素、Efは電位分布である。この場合のライン幅La、Lbが変動して蛇行しており、濃度変化が大きくなっている。   Next, with respect to a gradation screen that expresses gradation by a line width, the prior art and the embodiment of the present invention are compared. FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional example. In this example, the spot diameter is 20 μm. 90e to 90i are exposure pixels, and Ef is a potential distribution. In this case, the line widths La and Lb fluctuate and meander, and the density change is large.

図8は、本発明の実施形態にかかる説明図である。図8の例では、スポット径が60μmであり、図4で説明した例と同じ条件設定としている。図8(a)は、露光画素90r、90sを主走査方向に並置し、副走査方向に露光画素2つ分ずらして斜め方向に配列した例である。この際に、ラインLr、Lsはほぼ露光画素の配列と平行な直線で形成されており、ライン幅で表現される階調特性は良好な特性となっている。   FIG. 8 is an explanatory diagram according to the embodiment of the present invention. In the example of FIG. 8, the spot diameter is 60 μm, and the same conditions are set as in the example described in FIG. FIG. 8A shows an example in which the exposure pixels 90r and 90s are juxtaposed in the main scanning direction and shifted in the sub scanning direction by two exposure pixels and arranged in an oblique direction. At this time, the lines Lr and Ls are formed by straight lines substantially parallel to the arrangement of the exposure pixels, and the gradation characteristics expressed by the line width are good characteristics.

図8(b)は、3個の露光画素90r、90s、90tを主走査方向に並置し、副走査方向に露光画素2つ分ずらして斜め方向に配列した例である。この際に、ラインLp、Ltはほぼ露光画素の配列と平行な直線で形成されており、ライン幅で表現される階調特性は良好な特性となっている。   FIG. 8B shows an example in which three exposure pixels 90r, 90s, and 90t are juxtaposed in the main scanning direction and shifted in the sub scanning direction by two exposure pixels and arranged in an oblique direction. At this time, the lines Lp and Lt are formed by straight lines substantially parallel to the arrangement of the exposed pixels, and the gradation characteristics expressed by the line width are good characteristics.

図8(c)は、図7と同様に3個の露光画素90r、90s、90tを主走査方向に並置し、さらに副走査方向に露光画素2つ分離間した位置に2つの露光画素90u、90vを配列している。この場合の電位分布Euは、楕円形状に形成される。また、ラインLu、Lvは、多少の凹凸がみられるが、実用上殆ど支障がない滑らかな斜めの線で形成されている。このように、本発明の実施形態においては、ラインの幅で階調を表現する階調スクリーンにおいても、従来例と対比して有用な特性が得られる。   In FIG. 8C, similarly to FIG. 7, three exposure pixels 90r, 90s, 90t are juxtaposed in the main scanning direction, and two exposure pixels 90u, 90v is arranged. In this case, the potential distribution Eu is formed in an elliptical shape. Further, the lines Lu and Lv are formed by smooth oblique lines that have some unevenness but have practically no problem. Thus, in the embodiment of the present invention, even in a gradation screen that expresses gradation by the line width, useful characteristics can be obtained as compared with the conventional example.

図9、図10は、階調スクリーンを用いた本発明の実施形態を示す説明図である。図9は、例えば、600dpiの画像解像度における斜め線の太さによって濃度階調を表現するスクリーンの例である。図9において、升目の1つの大きさ90は600dpiの1画素を示し、42.3μmの大きさである。91はスポット径、Lx、Lyはスクリーンである。隣接するスクリーンLx、LyのラインピッチPは、3.13画素分、すなわち約133μmである。このスクリーンのラインピッチPの値は、印刷線数(LPI:1インチ=25.4mm当たりのスクリーンのライン数)で表現すると192LPIということになる。通常の商業印刷でも175LPI程度のスクリーン線数が使用される。また、図9の例ではラインヘッドでの露光を想定しているので、副走査方向に画素の位置を制御可能である。   9 and 10 are explanatory diagrams showing an embodiment of the present invention using a gradation screen. FIG. 9 is an example of a screen that expresses a density gradation by the thickness of an oblique line at an image resolution of 600 dpi, for example. In FIG. 9, one size 90 of the mesh indicates one pixel of 600 dpi, which is 42.3 μm. 91 is a spot diameter, and Lx and Ly are screens. The line pitch P between adjacent screens Lx and Ly is 3.13 pixels, that is, about 133 μm. The value of the line pitch P of the screen is 192 LPI when expressed in terms of the number of printed lines (LPI: 1 inch = 2 screen lines per 25.4 mm). In ordinary commercial printing, a screen line number of about 175 LPI is used. In the example of FIG. 9, since exposure with a line head is assumed, the position of the pixel can be controlled in the sub-scanning direction.

元の階調画像に対して、このような階調スクリーンで階調を表現する処理は、図16のプリンタコントローラで行われる。元画像を面積階調のスクリーンのデータに変換することは、2値化を行うことでありその手法は様々提案されている。本発明ではその2値化手法は本質にかかわらないので詳述しないが、2値化手法については、例えば「写真工業別冊・イメージングpart1/写真工業出版社/1988年」に記載されている。   The process of expressing the gradation on the original gradation image on such a gradation screen is performed by the printer controller of FIG. Converting an original image into screen data of area gradation is binarization, and various methods have been proposed. In the present invention, since the binarization method is not related to the essence, the binarization method will not be described in detail. For example, the binarization method is described in “Photographic industry separate volume / Imaging part 1 / Photographic industry publisher / 1988”.

スクリーンのラインピッチPを狭くすると解像度は向上するが、隣接するラインの間隔が狭くなるので、互いに干渉を起こすようになる。画像形成のプロセスのレベルが高くないと、プロセス系の不均一の影響を受けて、この干渉の度合いが異なり、画像の不均一が発生しやすくなってしまう。このように階調スクリーンのピッチPを小さくすることは困難であるので、それを露光する光ビームのスポットの大きさも、この階調スクリーンのピッチを表現できる程度の直径であればよい。   When the screen line pitch P is narrowed, the resolution is improved, but the interval between adjacent lines is narrowed, so that they interfere with each other. If the level of the image forming process is not high, the degree of interference is different due to the influence of the nonuniformity of the process system, and the nonuniformity of the image tends to occur. Thus, since it is difficult to reduce the pitch P of the gradation screen, the size of the spot of the light beam that exposes the gradation screen may be a diameter that can express the pitch of the gradation screen.

図10は、図9と同じ大きさのスポット径91により、2400dpiのピッチで露光画素を重ね合わせた例を示している。図9と対比すると、図10では斜め線の輪郭は滑らかになっているものの、斜めラインの幅が広がっている。このように本発明の実施形態では、スポットサイズ91を小さくしないで、微小なピッチで露光画素を重ね合わせるので、露光部分の潜像の幅が広がってしまうという特性がある。以下図11〜図15の特性図で詳細に説明する。   FIG. 10 shows an example in which exposure pixels are superposed at a pitch of 2400 dpi with a spot diameter 91 having the same size as that in FIG. In contrast to FIG. 9, although the outline of the diagonal line is smooth in FIG. 10, the width of the diagonal line is widened. As described above, the embodiment of the present invention has a characteristic that the width of the latent image in the exposed portion is widened because the exposure pixels are overlapped at a minute pitch without reducing the spot size 91. This will be described in detail with reference to the characteristic diagrams of FIGS.

図11は、スポットサイズが40μmで露光した場合のラインに直交方向で断面したときの電位分布図(電位コントラスト特性)を示す。この図において感光体とその露光条件は先の図4、図8で示したものと同じである。図11の(A)の線は、従来技術の600dpiのピッチの画素で40μmの直径のスポットで重ね合わせがなく一回で露光した場合を示している。この図では初期の帯電電位−600Vに対して露光された部分はー60V程度まで電位が上昇しているのに対して、非露光部では、−590Vまでしか上昇していない。これに対して本発明では2400dpiの画素ピッチで配列された露光画素をラインの幅方向に4画素重ねることになるので、図11の(B)の線で示すように露光部分の幅が広がってしまい、非露光部の電位は−380Vまで上昇してしまう。すなわち白部と黒部のコントラストが不足することになる。   FIG. 11 shows a potential distribution diagram (potential contrast characteristic) when the spot size is 40 μm and the cross section is perpendicular to the line. In this figure, the photosensitive member and its exposure conditions are the same as those shown in FIGS. A line (A) in FIG. 11 shows a case where exposure is performed once without overlapping with a spot having a diameter of 40 μm with a pixel having a pitch of 600 dpi according to the prior art. In this figure, the portion exposed to the initial charged potential of −600 V rises to about −60 V, while the non-exposed portion rises only to −590 V. On the other hand, in the present invention, four exposure pixels arranged at a pixel pitch of 2400 dpi are overlapped in the width direction of the line, so that the width of the exposed portion is increased as shown by the line (B) in FIG. As a result, the potential of the non-exposed portion increases to -380V. That is, the contrast between the white part and the black part is insufficient.

また、このような条件では、隣接するラインの電位分布の裾の部分が互いに干渉しあうことを意味している。そのため、結像スポットの光量分布の僅かな差によって、干渉の度合いが異なることになり、濃度ムラを生じやすくなる。そのため本発明のように複数の露光画素をずらせて重ね合わせる場合には、スクリーンのピッチはそのずらせた分だけ広げる必要がある。この例では、図11の(C)のようにラインのピッチを280LPI程度まで広げると、従来の600dpiの画素ピッチで重ね合わせがない場合と同等の電位差が確保できる。   Also, under such conditions, it means that the tail portions of the potential distributions of adjacent lines interfere with each other. For this reason, the degree of interference varies depending on a slight difference in the light amount distribution of the imaging spot, and density unevenness is likely to occur. Therefore, when a plurality of exposure pixels are shifted and overlapped as in the present invention, it is necessary to increase the screen pitch by the shift. In this example, if the line pitch is increased to about 280 LPI as shown in FIG. 11C, a potential difference equivalent to that in the conventional case where there is no overlap at a pixel pitch of 600 dpi can be secured.

同様に、図12はスポットサイズ60μmの場合、図13はスポットサイズ80μmの場合の電位コントラスト特性を示す。これらの場合の、スポットサイズと再現可能なスクリーンのラインのピッチをまとめると、図14に示すようなスポットサイズとラインピッチの関係特性のようになる。以上の例は、2400dpiの露光画素ピッチでラインの幅方向に4画素重ね合わせる場合であったが、表現する階調値によってこの重ね合わせの露光画素数は異なる。   Similarly, FIG. 12 shows potential contrast characteristics when the spot size is 60 μm, and FIG. 13 shows potential contrast characteristics when the spot size is 80 μm. When the spot size and the reproducible screen line pitch in these cases are summarized, the relationship between the spot size and the line pitch as shown in FIG. 14 is obtained. In the above example, 4 pixels are overlapped in the width direction of the line at an exposure pixel pitch of 2400 dpi, but the number of exposure pixels for this overlap varies depending on the gradation value to be expressed.

このように、少なくともスクリーンのピッチに対してスポットサイズが小さければ、スクリーンを構成するラインを十分に露光した場合でも、画像のコントラストを確保できる。換言すれば、本発明の実施形態においては、2400dpiという比較的高密度の露光画素ピッチにおいても、階調スクリーンを構成するライン画像のピッチに比べて小さいスポットサイズであれば十分な階調表現が可能なことが示された。このため、必要以上にスポットサイズを小さくする必要がなく、各画素を結像させる光学系に対する要求も緩和できる。   Thus, if the spot size is at least small with respect to the pitch of the screen, the contrast of the image can be ensured even when the lines constituting the screen are sufficiently exposed. In other words, in the embodiment of the present invention, even with a relatively high-density exposure pixel pitch of 2400 dpi, sufficient gradation expression can be obtained if the spot size is smaller than the pitch of the line image constituting the gradation screen. It was shown to be possible. For this reason, it is not necessary to make the spot size smaller than necessary, and the demand for an optical system for imaging each pixel can be alleviated.

以上の実施形態においては、600dpiの画素ピッチで画素を形成する場合に対して、本発明を適用した2400dpiの画像形成では、露光画素が4つ並ぶことになる。このため、2400dpiのピッチ10.6μmの3つ分、すなわち31.8μmだけ露光の光量分布、あるいは潜像が広がることになる。図12の例では、ほぼこの値まで潜像が広がっていることがわかる。一方元々スポットサイズが大きい図14の場合では、像の広がりはさほど大きくない。   In the above embodiment, in contrast to the case of forming pixels at a pixel pitch of 600 dpi, in the 2400 dpi image formation to which the present invention is applied, four exposure pixels are arranged. For this reason, the exposure light quantity distribution or the latent image spreads by three of the 10.4 μm pitch of 2400 dpi, that is, 31.8 μm. In the example of FIG. 12, it can be seen that the latent image spreads to almost this value. On the other hand, in the case of FIG. 14 where the spot size is originally large, the spread of the image is not so large.

例えば、図12に示したような192LPI(133μmピッチ)のラインを表現するためには、80μmのスポットサイズを実現できればよい。なお、以上の説明は階調スクリーンの再現性という観点から説明したものであって、階調性より細線の再現性を重視するような場合には、本発明の範囲内で適宜スポットサイズを小さく設定すればよい。   For example, in order to express a 192 LPI (133 μm pitch) line as shown in FIG. 12, it is only necessary to realize a spot size of 80 μm. The above description has been made from the viewpoint of the reproducibility of the gradation screen. When the reproducibility of fine lines is more important than the gradation, the spot size is appropriately reduced within the scope of the present invention. You only have to set it.

図12〜図14の説明で、従来の重ね合わせがない場合の1画素の露光時間は、1画素分の感光体の移動時間に比べて十分短い場合を説明している。1画素の露光時間が感光体の1画素移動時間と等しい、すなわち1画素期間全点灯する場合は、副走査方向においては、図12〜図14に示した本発明の実施形態における重ね合わせ露光と同様な電位分布となる。以上の実施形態では、斜め線の太さによって濃度階調を表現するラインのスクリーンを用いる場合について説明したが、網点状のドットの面積で濃度階調を表現するドットのスクリーンを用いる場合でも、同様のことが言える。ドットのスクリーンの場合、ドットの最小ピッチより、小さい直径のスポットサイズに設定すればよい。   In the description of FIGS. 12 to 14, the case where the exposure time of one pixel when there is no conventional superposition is sufficiently shorter than the movement time of the photosensitive member for one pixel is described. When the exposure time of one pixel is equal to the one-pixel movement time of the photosensitive member, that is, when the entire pixel period is lit, in the sub-scanning direction, the overlap exposure in the embodiment of the present invention shown in FIGS. Similar potential distribution is obtained. In the above embodiment, the case of using a line screen that expresses the density gradation by the thickness of the diagonal line has been described, but even when using a dot screen that expresses the density gradation by the area of the halftone dots. The same can be said. In the case of a dot screen, a spot size having a diameter smaller than the minimum dot pitch may be set.

図16は、本発明の実施形態にかかる制御部の概略構成を示すブロック図である。図16において、70はパーソナルコンピュータ(PC)などを用いたホストコンピュータで、画像データを作成し、プリンタの制御部71に設けられているプリンタコントローラ72に送信する。プリンタの制御部71には、プリンタコントローラ72の外に、ラインヘッド制御基板73、ラインヘッドの制御手段74が設けられている。ラインヘッドの制御手段74は、光量メモリ75を有している。   FIG. 16 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a control unit according to the embodiment of the present invention. In FIG. 16, reference numeral 70 denotes a host computer using a personal computer (PC) or the like, which creates image data and transmits it to a printer controller 72 provided in the printer control unit 71. In addition to the printer controller 72, the printer control unit 71 is provided with a line head control board 73 and a line head control means 74. The line head control means 74 has a light amount memory 75.

プリンタコントローラ72は、ホストコンピュータ70から送信された画像データに基づいて、各露光画素に対して、デジタルデータである2値データを作成してラインヘッド制御基板73に出力する。ラインヘッド制御基板73には、演算部が設けられている。ラインヘッド制御基板73の当該演算部は、光量メモリ75に蓄積されている画素毎の光量データと、前記プリンタコントローラ72から入力された2値データに基づいて、各露光画素に対する階調制御の2値データを作成する。   The printer controller 72 creates binary data, which is digital data, for each exposure pixel based on the image data transmitted from the host computer 70 and outputs the binary data to the line head control board 73. The line head control board 73 is provided with a calculation unit. The calculation unit of the line head control board 73 performs gradation control 2 for each exposure pixel based on the light amount data for each pixel stored in the light amount memory 75 and the binary data input from the printer controller 72. Create value data.

本発明の実施形態においては、屈折率分布型ロッドレンズアレイとしてセルフォックレンズアレイ(略称「SLA」、日本板硝子株式会社の商標)を結像光学系に使用する。このように、光学系にSLAを用いることにより、結像スポットを被露光面に精度良く形成することができる。
図17、図18は、このようなSLAを用いた例を示す説明図である。なお、図17、図18の光源部の配置は先に述べた図1(a)、図1(b)に対応している。図17において、ロッドレンズアレイ65は、ロッドレンズ65a〜65dを副走査方向に2列に千鳥状に配置している。128a〜128cは、各ライン内に複数の発光素子(露光画素)が配列された発光素子ラインである。
In the embodiment of the present invention, a SELFOC lens array (abbreviated as “SLA”, a trademark of Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) is used for the imaging optical system as a gradient index rod lens array. Thus, by using SLA for the optical system, the imaging spot can be formed on the exposed surface with high accuracy.
17 and 18 are explanatory diagrams showing an example using such an SLA. Note that the arrangement of the light source portions in FIGS. 17 and 18 corresponds to FIGS. 1A and 1B described above. In FIG. 17, the rod lens array 65 has rod lenses 65a to 65d arranged in a staggered pattern in two rows in the sub-scanning direction. Reference numerals 128a to 128c denote light emitting element lines in which a plurality of light emitting elements (exposure pixels) are arranged in each line.

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128a〜128cを配置する。すなわち、発光素子ライン128aと128cは中心軸に対して対称の位置に配置される。このように、図10の例では、各発光素子ライン128a〜128cは、副走査方向に並列に3列配置されている。   In this example, light emitting element lines 128a to 128c made of light emitting elements of the same size are arranged at positions symmetrical to the center line (center axis) CL of the rod lens array 65. That is, the light emitting element lines 128a and 128c are arranged at symmetrical positions with respect to the central axis. As described above, in the example of FIG. 10, the light emitting element lines 128 a to 128 c are arranged in three rows in parallel in the sub-scanning direction.

また、発光素子ライン128aと128b間、128bと128c間の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。図17の例では、複数の発光素子ライン128a〜128cの中で、副走査方向に最も隔たった2つのライン(128aと128c)の間隔が、複数列のロッドレンズアレイの副走査方向のロッドレンズの中心間隔より小となっている。このような構成としているので、複数の発光素子ラインはロッドレンズアレイの副走査方向の範囲内に配列されることになり、良好な結像特性が得られる。   Further, the distances between the light emitting element lines 128a and 128b and between the light emitting element lines 128b and 128c are equally arranged. For this reason, when performing multiple exposure of pixels using each light emitting element line, the timing for moving the image carrier and the timing for emitting light by switching from the previously emitted light emitting element line to the next light emitting element line are all Since the same timing can be used for the light emitting element lines, the control can be easily performed. In the example of FIG. 17, among the plurality of light emitting element lines 128a to 128c, the distance between two lines (128a and 128c) that are most separated in the sub-scanning direction is the rod lens in the sub-scanning direction of a plurality of rows of rod lens arrays. It is smaller than the center interval. With such a configuration, the plurality of light emitting element lines are arranged within the range of the rod lens array in the sub-scanning direction, and good imaging characteristics can be obtained.

次に、本発明で使用する光学系について説明する。本発明においては、後で述べるように有機EL材料を発光部に用いることが適している。有機EL材料による発光部は塗布で形成されるので、発光部内での塗布ムラを生じないようにするためには円形の発光部が好ましい。本発明のラインヘッドの結像光学系には、前記したようにSLAが利用可能である。図15は、日本板硝子株式会社の品番SLA―20Dによる発光部直径と、結像スポット直径の関係を示す特性図である。SLAは等倍光学系であるが、図15ではスポットサイズが1/e2の直径で示してあるので、発光部の直径より大きくなっている。スポットサイズを光量分布のピーク値に対する半値で定義すれば、ほぼ発光部の直径と等しくなることがわかっている。 Next, the optical system used in the present invention will be described. In the present invention, as described later, it is suitable to use an organic EL material for the light emitting portion. Since the light emitting portion made of the organic EL material is formed by coating, a circular light emitting portion is preferable in order to prevent uneven coating within the light emitting portion. As described above, the SLA can be used in the imaging optical system of the line head of the present invention. FIG. 15 is a characteristic diagram showing the relationship between the diameter of the light emitting part and the imaging spot diameter according to the product number SLA-20D of Nippon Sheet Glass Co., Ltd. The SLA is an equal-magnification optical system, but in FIG. 15, the spot size is shown as a diameter of 1 / e 2 , so it is larger than the diameter of the light emitting part. It has been found that if the spot size is defined as half the peak value of the light amount distribution, it is almost equal to the diameter of the light emitting portion.

従って、既に示したスポットサイズを実現するために必要な発光部の直径は、図15より求めることができる。例えば、直径60μm以下のスポットサイズを得るためには、発光部の直径はφ35μm以下にすればよいことがわかる。よって、例えばこの発光部を2400dpi、すなわち10.6μmピッチで1列に配置することはできないので、図1や図17、図18に示すように多列に発光部を配置する。なお図15で示した関係は、SLAによる結像の一番小さくなる、すなわち一番ピントがあった状態を示しているので、実際にはさらにピントのずれを見込んでさらに発光部の大きさを小さくすることが望ましい。図1(a)あるいは図1(b)の説明においては、このことを考慮して、図15よりスポットサイズを小さめに設定してある。   Therefore, the diameter of the light emitting portion necessary for realizing the spot size already shown can be obtained from FIG. For example, in order to obtain a spot size having a diameter of 60 μm or less, it is understood that the diameter of the light emitting portion may be set to 35 μm or less. Therefore, for example, the light emitting units cannot be arranged in a row at 2400 dpi, that is, a 10.6 μm pitch. Therefore, the light emitting units are arranged in multiple rows as shown in FIGS. 1, 17, and 18. Note that the relationship shown in FIG. 15 shows the smallest image formation by the SLA, that is, the most focused state. In actuality, the size of the light emitting unit is further increased by considering further defocusing. It is desirable to make it smaller. In the description of FIG. 1A or FIG. 1B, in consideration of this, the spot size is set smaller than that of FIG.

図18は、本発明の他の実施形態に係る説明図である。この例では、5列の発光素子ライン128d〜128hを配置している。図18の例では、複数の発光素子ライン128d〜128hの中で、副走査方向に最も隔たった2つのライン(128dと128h)の間隔が、2列のロッドレンズアレイの副走査方向の中心間隔より小となっている。図18に示したように、本発明において、発光素子ラインは、ロッドレンズアレイの中心軸に対して対称となる位置に配置する。発光素子は、二次元的に並列配置する他に、千鳥状の配置とすることもできる。いずれの場合も、発光素子ラインをロッドレンズアレイの中心軸上に配置することができる。また、各発光素子ラインは、等距離で配置する他に、異なる距離で配置することもできる。   FIG. 18 is an explanatory diagram according to another embodiment of the present invention. In this example, five rows of light emitting element lines 128d to 128h are arranged. In the example of FIG. 18, among the plurality of light emitting element lines 128d to 128h, the distance between the two lines (128d and 128h) that are most separated in the sub-scanning direction is the center distance in the sub-scanning direction of the two rows of rod lens arrays. It has become smaller. As shown in FIG. 18, in the present invention, the light emitting element lines are arranged at positions symmetrical with respect to the central axis of the rod lens array. The light emitting elements can be arranged in a staggered manner in addition to the two-dimensional parallel arrangement. In either case, the light emitting element line can be arranged on the central axis of the rod lens array. Further, the light emitting element lines can be arranged at different distances in addition to being arranged at equal distances.

図17に示したような、副走査方向に2列のSLAを配列した構成では、2列のSLAの中央付近で良好な結像特性が得られる。また、SLAの副走査方向の範囲内の位置に、3列以上に発光素子ラインを配列する。この場合に、3列以上の発光素子ラインの幅(副走査方向の範囲)は、100μm以内とする。   With the configuration in which two rows of SLA are arranged in the sub-scanning direction as shown in FIG. 17, good imaging characteristics can be obtained near the center of the two rows of SLA. In addition, the light emitting element lines are arranged in three or more columns at positions within the range of the SLA in the sub-scanning direction. In this case, the width (range in the sub-scanning direction) of the light emitting element lines of three or more columns is set to 100 μm or less.

ところで、SLAは収差的な問題から、等倍光学系でありながら、光源と同じ大きさの像を結像面に再現することは困難である。例えば、発光部の直径が直径20μmであっても、スポットサイズは前記のように60μm程度にしかならない。また、例え小さな結像スポットが得られても、2層感光体では電荷の移動に伴う静電潜像の「にじみ」が発生する。しかしながら、それでもなお発光部の直径は、発光部のピッチ比べてはるかに大きいので、1列に配列することは困難で、配線の通る隙間や発光部の分離を考慮すると、既に述べたように2列以上の多数列に千鳥状に配列せざるを得ない。   By the way, it is difficult to reproduce an image having the same size as that of the light source on the imaging plane, although the SLA is an equal-magnification optical system due to an aberrational problem. For example, even if the diameter of the light emitting portion is 20 μm, the spot size is only about 60 μm as described above. Further, even if a small imaging spot is obtained, the “layer” of the electrostatic latent image accompanying the movement of the charge occurs in the two-layer photoconductor. However, since the diameter of the light emitting parts is still much larger than the pitch of the light emitting parts, it is difficult to arrange them in one row. It must be arranged in a zigzag pattern in multiple rows above the row.

また、この種の画像形成装置においては、現像するトナーの粒径はさほど小さくできない。現像方式によるが、トナーを像担持体に付着させる段階でも、トナーの散りなどが発生する。その他転写時の散りや、定着時のトナーの変形など、いずれも画像の解像度を低下させる方向にしか寄与しない。このため、むやみに微小な結像スポットを求めることは、光学系のピントの管理が厳しくなり、光学系の誤差の影響を受けやすくなるだけとなり、実質的なメリットは少ない。そこで、本発明の実施形態においては、スポット径を小さくするのではなく、露光画素密度を微細にすることにより階調の表現をしている。例えば、従来の600dpi、1200dpiと比較して、より微細な、2400dpi、または4800dpiとすることにより、換言すれば、各光源(露光画素)が露光面に結像してできる前記結像スポットの直径が、露光画素のピッチより大きくなるように形成して、階調の表現をしている。   In this type of image forming apparatus, the particle size of the toner to be developed cannot be so small. Depending on the development method, toner scattering occurs even at the stage where the toner adheres to the image carrier. Other factors such as scattering at the time of transfer and toner deformation at the time of fixing contribute only to the direction of lowering the resolution of the image. For this reason, finding a minute image spot unnecessarily makes the management of the focus of the optical system strict and is easily affected by errors in the optical system, and has little substantial merit. Therefore, in the embodiment of the present invention, gradation is expressed not by reducing the spot diameter but by reducing the exposure pixel density. For example, the diameter of the imaging spot formed by forming each light source (exposure pixel) on the exposure surface by using finer 2400 dpi or 4800 dpi compared to the conventional 600 dpi and 1200 dpi. However, it is formed so as to be larger than the pitch of the exposed pixels to express gradation.

ここで、副走査方向の解像度はタイミングだけで制御できるので、主走査方向よりも高くしてもよい。例えば主走査方向には1200dpiで画素を配列し、副走査方向には4800dpiで配列したとする。この場合には、600dpiの画素に対して、2×8=16の露光画素が対応するので16階調の十分な階調性を得ることができる。   Here, since the resolution in the sub-scanning direction can be controlled only by timing, it may be higher than that in the main scanning direction. For example, it is assumed that pixels are arranged at 1200 dpi in the main scanning direction and 4800 dpi are arranged in the sub-scanning direction. In this case, since 2 × 8 = 16 exposure pixels correspond to a 600 dpi pixel, a sufficient gradation of 16 gradations can be obtained.

本発明の実施形態においては、画素ピッチに対してスポットサイズが大きく設定されている。このため、画素ピッチに応じた画像の解像度を得ることは困難である。しかしながら、露光画素の位置決めの分解能は高いので、画像の輪郭を滑らかにすることができる。   In the embodiment of the present invention, the spot size is set larger than the pixel pitch. For this reason, it is difficult to obtain image resolution corresponding to the pixel pitch. However, since the exposure pixel positioning resolution is high, the contour of the image can be smoothed.

また、有機EL素子を用いる場合に、本発明では発光部の直径を小さくしなくてよいので、発光部の光パワーを大きく取ることができる。このため、発光効率の高くない有機EL材料でも使用可能となる。本発明では、通常のラインヘッドに比べて高密度に露光画素を配するので、画素の数は飛躍的に増加する。従来用いられてきたLEDを光源とするラインヘッドに本発明を適用することも可能であるが、多数のLEDが設けられたLEDアレイチップを基板上に位置精度よく実装し、かつ通常より画素数が多いためにチップと基板を接続するボンディングの数も増加するため、製造が難しくなる。   In the case where an organic EL element is used, in the present invention, it is not necessary to reduce the diameter of the light emitting portion, so that the optical power of the light emitting portion can be increased. For this reason, it is possible to use an organic EL material having a low luminous efficiency. In the present invention, since the exposure pixels are arranged at a higher density than in a normal line head, the number of pixels increases dramatically. Although it is possible to apply the present invention to a line head using an LED as a light source which has been conventionally used, an LED array chip provided with a large number of LEDs is mounted on a substrate with high positional accuracy, and the number of pixels is higher than usual. Therefore, the number of bondings connecting the chip and the substrate increases, which makes manufacturing difficult.

これに対して有機EL素子を光源に用いる場合には、ガラス基板上に1度に多数の画素を高密度かつ高精度に形成できるので本発明の実施形態として最適である。また、本発明では、画素毎の階調制御回路や光量補正回路が必要なく、各画素の点灯/消灯を制御するだけの駆動回路でよいので、回路構成が簡単になり、発光部と同一のガラス基板上に薄膜トランジスタで駆動回路を作ることが容易になる。薄膜トランジスタは、アモルファスシリコン、低温ポリシリコン、高温ポリシリコン、有機トランジスタなど種種のものが利用できる。   On the other hand, when an organic EL element is used as a light source, a large number of pixels can be formed on a glass substrate at a high density and with high accuracy, which is optimal as an embodiment of the present invention. Further, in the present invention, since a gradation control circuit and a light amount correction circuit for each pixel are not necessary, and a drive circuit that only controls on / off of each pixel is required, the circuit configuration is simplified and the same as that of the light emitting unit. It becomes easy to make a driving circuit with a thin film transistor on a glass substrate. Various types of thin film transistors such as amorphous silicon, low-temperature polysilicon, high-temperature polysilicon, and organic transistors can be used.

本発明のラインヘッドは、画素数が極めて多いので、画素をいくつかの群に分けて、時分割駆動を行うことも有用である。その場合でも、上記のように各画素をオンオフの2値で制御するだけでよいので、回路構成が極めて簡素にできる。   Since the line head of the present invention has an extremely large number of pixels, it is also useful to divide the pixels into several groups and perform time-division driving. Even in such a case, since it is only necessary to control each pixel with binary values of on and off as described above, the circuit configuration can be extremely simplified.

本発明の光源(露光画素)として、有機EL素子について説明した。本発明の実施形態においては、それ以外でも、光源(露光画素)として、例えば、LED、蛍光管、各種シャッターアレイなどを適用することが可能である。   The organic EL element has been described as the light source (exposure pixel) of the present invention. In the embodiment of the present invention, for example, an LED, a fluorescent tube, various shutter arrays, and the like can be applied as the light source (exposure pixel).

本発明の「露光画素」も、複数個多重露光することで初めて画像を形成できるが、あくまで個別の変調情報によって駆動される独立した画素である。また本発明においても、副走査方向に複数列に発光素子ラインが形成されているが、副走査方向の位置の差と感光体の速度に応じて、点灯するタイミングを変えることで、感光体上では形成される潜像が一列に並ぶように制御される。すなわち2値ではあるが高解像度の画素として機能するので、画像位置の分解能や、輪郭のスムーズさは従来よりも飛躍的に高まる。   The “exposure pixel” of the present invention can also form an image for the first time by multiple exposure, but is an independent pixel driven by individual modulation information. Also in the present invention, the light emitting element lines are formed in a plurality of columns in the sub-scanning direction. By changing the lighting timing according to the position difference in the sub-scanning direction and the speed of the photoconductor, Then, control is performed so that the formed latent images are arranged in a line. That is, since it functions as a high-resolution pixel that is binary, the resolution of the image position and the smoothness of the contour are dramatically increased as compared with the conventional case.

本発明の実施形態においては、4つの感光体に4つのラインヘッドで露光し、4色の画像を同時に形成し、1つの無端状中間転写ベルト(中間転写媒体)に転写する、タンデム式カラープリンター(画像形成装置)に用いるラインヘッドを対象としている。図19は、発光素子として有機EL素子を用いたタンデム式画像形成装置の一例を示す縦断側面図である。この画像形成装置は、同様な構成の4個の有機EL素子アレイ露光ヘッド101K、101C、101M、101Yを、対応する同様な構成である4個の感光体ドラム(像担持体)41K、41C、41M、41Yの露光位置にそれぞれ配置したものであり、タンデム方式の画像形成装置として構成されている。   In the embodiment of the present invention, a tandem color printer that exposes four photoconductors with four line heads, simultaneously forms four color images, and transfers them onto one endless intermediate transfer belt (intermediate transfer medium). The target is a line head used in (image forming apparatus). FIG. 19 is a longitudinal side view showing an example of a tandem image forming apparatus using an organic EL element as a light emitting element. This image forming apparatus includes four organic EL element array exposure heads 101K, 101C, 101M, and 101Y having a similar configuration, and four corresponding photosensitive drums (image carriers) 41K, 41C, Arranged at the exposure positions 41M and 41Y, respectively, is configured as a tandem image forming apparatus.

図19に示すように、この画像形成装置は、駆動ローラ51xと従動ローラ52とテンションローラ53が設けられており、テンションローラ53によりテンションを加えて張架されて、図示矢印方向(反時計方向)へ循環駆動される中間転写ベルト(中間転写媒体)50を備えている。この中間転写ベルト50に対して所定間隔で配置された4個の像担持体としての外周面に感光層を有する感光体41K、41C、41M、41Yが配置される。   As shown in FIG. 19, this image forming apparatus is provided with a drive roller 51x, a driven roller 52, and a tension roller 53. ) Is circulated to the intermediate transfer belt (intermediate transfer medium) 50. Photosensitive members 41K, 41C, 41M, and 41Y having photosensitive layers are arranged on the outer peripheral surface as four image carriers arranged at predetermined intervals with respect to the intermediate transfer belt 50.

前記符号の後に付加されたK、C、M、Yはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味し、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体であることを示す。他の部材についても同様である。感光体41K、41C、41M、41Yは、中間転写ベルト50の駆動と同期して図示矢印方向(時計方向)へ回転駆動される。各感光体41(K、C、M、Y)の周囲には、それぞれ感光体41(K、C、M、Y)の外周面を一様に帯電させる帯電手段(コロナ帯電器)42(K、C、M、Y)と、この帯電手段42(K、C、M、Y)により一様に帯電させられた外周面を感光体41(K、C、M、Y)の回転に同期して順次ライン走査する本発明の上記のような有機EL素子アレイ露光ヘッド(ラインヘッド)101(K、C、M、Y)が設けられている。   K, C, M, and Y added after the reference sign mean black, cyan, magenta, and yellow, respectively, and indicate that the photoconductors are black, cyan, magenta, and yellow, respectively. The same applies to other members. The photoreceptors 41K, 41C, 41M, and 41Y are rotationally driven in the direction indicated by the arrow (clockwise) in synchronization with the driving of the intermediate transfer belt 50. Around each photoconductor 41 (K, C, M, Y), charging means (corona charger) 42 (K) for uniformly charging the outer peripheral surface of the photoconductor 41 (K, C, M, Y), respectively. , C, M, Y) and the outer peripheral surface uniformly charged by the charging means 42 (K, C, M, Y) are synchronized with the rotation of the photoconductor 41 (K, C, M, Y). The organic EL element array exposure head (line head) 101 (K, C, M, Y) as described above according to the present invention is provided.

また、この有機EL素子露光ヘッド101(K、C、M、Y)で形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像(トナー像)とする現像装置44(K、C、M、Y)と、この現像装置44(K、C、M、Y)で現像されたトナー像を一次転写対象である中間転写ベルト50に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ45(K、C、M、Y)と、転写された後に感光体41(K、C、M、Y)の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置46(K、C、M、Y)とを有している。   Further, a developing device 44 (K) which applies toner as a developer to the electrostatic latent image formed by the organic EL element exposure head 101 (K, C, M, Y) to form a visible image (toner image). , C, M, Y) and a primary transfer roller 45 as transfer means for sequentially transferring the toner image developed by the developing device 44 (K, C, M, Y) to the intermediate transfer belt 50 as a primary transfer target. (K, C, M, Y) and a cleaning device 46 (K, C, Y) as a cleaning unit for removing the toner remaining on the surface of the photoreceptor 41 (K, C, M, Y) after being transferred. M, Y).

ここで、各有機EL素子アレイ露光ヘッド101(K、C、M、Y)は、有機EL素子アレイ露光ヘッド101(K、C、M、Y)のアレイ方向が感光体ドラム41(K、C、M、Y)の母線に沿うように設置される。そして、各有機EL素子アレイ露光ヘッド101(K、C、M、Y)の発光エネルギーピーク波長と、感光体41(K、C、M、Y)の感度ピーク波長とは略一致するように設定されている。   Here, in each organic EL element array exposure head 101 (K, C, M, Y), the array direction of the organic EL element array exposure head 101 (K, C, M, Y) is the photosensitive drum 41 (K, C). , M, Y) along the bus. Then, the emission energy peak wavelength of each organic EL element array exposure head 101 (K, C, M, Y) and the sensitivity peak wavelength of the photoconductor 41 (K, C, M, Y) are set so as to substantially match. Has been.

現像装置44(K、C、M、Y)は、例えば、現像剤として非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を例えば供給ローラで現像ローラへ搬送し、現像ローラ表面に付着した現像剤の膜厚を規制ブレードで規制し、その現像ローラを感光体41(K、C、M、Y)に接触あるいは押厚させることにより、感光体41(K、C、M、Y)の電位レベルに応じて現像剤を付着させることによりトナー像として現像するものである。   The developing device 44 (K, C, M, Y) uses, for example, a non-magnetic one-component toner as a developer. The film thickness of the developed developer is regulated by a regulating blade, and the developing roller is brought into contact with or increased in thickness by the photosensitive body 41 (K, C, M, Y), whereby the photosensitive body 41 (K, C, M, Y). The toner is developed as a toner image by attaching a developer according to the potential level.

このような4色の単色トナー像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像は、一次転写ローラ45(K、C、M、Y)に印加される一次転写バイアスにより中間転写ベルト50上に順次一次転写され、中間転写ベルト50上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二次転写ローラ66において用紙等の記録媒体Pに二次転写され、定着部である定着ローラ対61を通ることで記録媒体P上に定着され、排紙ローラ対62によって、装置上部に形成された排紙トレイ68上へ排出される。   The black, cyan, magenta, and yellow toner images formed by the four-color single-color toner image forming station are intermediated by the primary transfer bias applied to the primary transfer roller 45 (K, C, M, Y). The toner image, which is sequentially primary transferred onto the transfer belt 50 and sequentially superposed on the intermediate transfer belt 50 to become a full color, is secondarily transferred to a recording medium P such as paper by a secondary transfer roller 66, and serves as a fixing unit. The toner is fixed on the recording medium P by passing through the fixing roller pair 61, and is discharged onto a paper discharge tray 68 formed in the upper part of the apparatus by a paper discharge roller pair 62.

なお、図19中、63は多数枚の記録媒体Pが積層保持されている給紙カセット、64は給紙カセット63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、65xは二次転写ローラ66の二次転写部への記録媒体Pの供給タイミングを規定するゲートローラ対、66は中間転写ベルト50との間で二次転写部を形成する二次転写手段としての二次転写ローラ、69は二次転写後に中間転写ベルト50の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレードである。   In FIG. 19, reference numeral 63 denotes a paper feed cassette in which a large number of recording media P are stacked and held, 64 denotes a pickup roller for feeding the recording media P from the paper feed cassette 63 one by one, and 65x denotes a secondary transfer roller. 66, a pair of gate rollers for defining the supply timing of the recording medium P to the secondary transfer portion 66; a secondary transfer roller 66 as a secondary transfer means for forming a secondary transfer portion with the intermediate transfer belt 50; Is a cleaning blade as a cleaning means for removing the toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 50 after the secondary transfer.

図20は、像書込手段101を拡大して示す概略の斜視図である。図20において、有機EL素子アレイ81は、長尺のハウジング80中に保持されている。長尺のハウジング80の両端に設けた位置決めピン89をケース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80の両端に設けたねじ挿入孔88を通して固定ねじをケース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101が所定位置に固定される。   FIG. 20 is a schematic perspective view showing the image writing unit 101 in an enlarged manner. In FIG. 20, the organic EL element array 81 is held in a long housing 80. The positioning pins 89 provided at both ends of the long housing 80 are fitted into the opposing positioning holes of the case, and fixing screws are screwed into the screw holes of the case through the screw insertion holes 88 provided at both ends of the long housing 80. By fixing, each image writing means 101 is fixed at a predetermined position.

像書込手段101は、ガラス基板82上に有機EL素子アレイ81の発光素子(有機EL素子)83を載置し、同じガラス基板82上に形成された駆動回路85により駆動される。屈折率分布型ロッドレンズアレイ(SLA)65は結像光学系を構成し、発光素子83の前面に配置される屈折率分布型ロッドレンズ84を俵積みしている。ロッドレンズアレイ65には、前記のような「セルフォック(登録商標)レンズアレイ」(略称SLA、日本板硝子株式会社の商標名)が多用されている。
The image writing means 101 mounts a light emitting element (organic EL element) 83 of an organic EL element array 81 on a glass substrate 82 and is driven by a drive circuit 85 formed on the same glass substrate 82. A gradient index rod lens array (SLA) 65 constitutes an imaging optical system, and has a gradient index rod lens 84 arranged in front of the light emitting element 83. As the rod lens array 65 , the above-mentioned “Selfoc (registered trademark) lens array” (abbreviation SLA, trade name of Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) is frequently used.

有機EL素子アレイ81から射出された光ビームは、SLA65により等倍正立像として被走査面に結像する。このように、ガラス基板82上に有機EL素子83を配列しているので、発光素子の光量を損なうことなく像担持体に照射することができる。また、有機EL素子は静的な制御が可能であるので、ラインヘッドの制御系を簡略化できる。本発明においては、図19、図20に示されたようなタンデム方式の画像形成装置において、階調表現を簡略な手段で実現できる。   The light beam emitted from the organic EL element array 81 is formed on the surface to be scanned by the SLA 65 as an equal-size erect image. Thus, since the organic EL elements 83 are arranged on the glass substrate 82, the image carrier can be irradiated without impairing the light amount of the light emitting elements. Further, since the organic EL element can be controlled statically, the control system of the line head can be simplified. In the present invention, gradation expression can be realized by simple means in the tandem image forming apparatus as shown in FIGS.

図21は、異なる画像形成装置の縦断側面図である。図21において、画像形成装置160には主要構成部材として、ロータリ構成の現像装置161、像担持体として機能する感光体ドラム165、有機ELアレイが設けられている像書込手段(ラインヘッド)167、中間転写ベルト169、用紙搬送路174、定着器の加熱ローラ172、給紙トレイ178が設けられている。   FIG. 21 is a longitudinal side view of a different image forming apparatus. In FIG. 21, the image forming apparatus 160 includes, as main constituent members, a rotary developing device 161, a photosensitive drum 165 functioning as an image carrier, and an image writing means (line head) 167 provided with an organic EL array. In addition, an intermediate transfer belt 169, a paper conveyance path 174, a fixing roller heating roller 172, and a paper feed tray 178 are provided.

現像装置161は、現像ロータリ161aが軸161bを中心として矢視A方向に回転する。現像ロータリ161a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。162a〜162dは、前記4色の各像形成ユニットに配置されており、矢視B方向に回転する現像ローラ、163a〜163dは、矢視C方向に回転するトナ−供給ローラである。また、164a〜164dはトナーを所定の厚さに規制する規制ブレードである。   In the developing device 161, the developing rotary 161a rotates in the arrow A direction about the shaft 161b. The inside of the development rotary 161a is divided into four, and image forming units for four colors of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) are provided. Reference numerals 162a to 162d are arranged in the image forming units for the four colors. The developing rollers rotate in the arrow B direction, and the toner supply rollers 163a to 163d rotate in the arrow C direction. Reference numerals 164a to 164d are regulating blades that regulate the toner to a predetermined thickness.

165は、前記のように像担持体として機能する感光体ドラム、166は一次転写部材、168は帯電器、167は像書込手段で有機ELアレイが設けられている。感光体ドラム165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ラ162aとは逆方向の矢視D方向に駆動される。中間転写ベルト169は、従動ローラ170bと駆動ローラ170a間に張架されており、駆動ローラ170aが前記感光体ドラム165の駆動モータに連結されて、中間転写ベルト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169の駆動ローラ170aは感光体ドラム165とは逆方向の矢視E方向に回動される。   As described above, reference numeral 165 denotes a photosensitive drum that functions as an image carrier, 166 denotes a primary transfer member, 168 denotes a charger, and 167 denotes an image writing unit, which is provided with an organic EL array. The photosensitive drum 165 is driven in the direction of arrow D opposite to the developing roller 162a by a drive motor (not shown), for example, a step motor. The intermediate transfer belt 169 is stretched between the driven roller 170b and the drive roller 170a, and the drive roller 170a is connected to the drive motor of the photosensitive drum 165 to transmit power to the intermediate transfer belt. By driving the drive motor, the drive roller 170 a of the intermediate transfer belt 169 is rotated in the arrow E direction opposite to the photosensitive drum 165.

用紙搬送路174には、複数の搬送ローラと排紙ローラ対176などが設けられており、用紙を搬送する。中間転写ベルト169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171の位置で用紙の片面に転写される。二次転写ローラ171は、クラッチにより中間転写ベルト169に離当接され、クラッチオンで中間転写ベルト169に当接されて用紙に画像が転写される。   The paper conveyance path 174 is provided with a plurality of conveyance rollers, a pair of paper discharge rollers 176, and the like, and conveys the paper. An image (toner image) on one side carried on the intermediate transfer belt 169 is transferred to one side of the paper at the position of the secondary transfer roller 171. The secondary transfer roller 171 is separated from and brought into contact with the intermediate transfer belt 169 by a clutch, and is brought into contact with the intermediate transfer belt 169 when the clutch is turned on, so that an image is transferred onto the sheet.

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を有する定着器で定着処理がなされる。定着器には、加熱ローラ172、加圧ローラ173が設けられている。定着処理後の用紙は、排紙ローラ対176に引き込まれて矢視F方向に進行する。この状態から排紙ローラ対176が逆方向に回転すると、用紙は方向を反転して両面プリント用搬送路175を矢視G方向に進行する。177は電装品ボックス、178は用紙を収納する給紙トレイ、179は給紙トレイ178の出口に設けられているピックアップローラである。用紙搬送路において、搬送ローラを駆動する駆動モータは、例えば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169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。   The sheet on which the image has been transferred as described above is then subjected to a fixing process by a fixing device having a fixing heater H. The fixing device is provided with a heating roller 172 and a pressure roller 173. The sheet after the fixing process is drawn into the discharge roller pair 176 and proceeds in the arrow F direction. When the paper discharge roller pair 176 rotates in the opposite direction from this state, the paper reverses its direction and advances in the double-sided printing conveyance path 175 in the arrow G direction. 177 is an electrical component box, 178 is a paper feed tray for storing paper, and 179 is a pickup roller provided at the outlet of the paper feed tray 178. For example, a low-speed brushless motor is used as a drive motor for driving the transport roller in the paper transport path. The intermediate transfer belt 169 uses a step motor because it requires color misregistration correction. Each of these motors is controlled by a signal from a control means (not shown).

図の状態で、イエロー(Y)の静電潜像が感光体ドラム165に形成され、現像ローラ62aに高電圧が印加されることにより、感光体ドラム165にはイエローの画像が形成される。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169に担持されると、現像ロータリ161aが矢視A方向に90度回転する。中間転写ベルト169は1回転して感光体ドラム165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165に形成され、この画像が中間転写ベルト169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161の90度回転、中間転写ベルト169への画像担持後の1回転処理が繰り返される。   In the state shown in the drawing, a yellow (Y) electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 165, and a high voltage is applied to the developing roller 62a, whereby a yellow image is formed on the photosensitive drum 165. When all of the yellow back side and front side images are carried on the intermediate transfer belt 169, the development rotary 161a rotates 90 degrees in the direction of arrow A. The intermediate transfer belt 169 rotates once and returns to the position of the photosensitive drum 165. Next, two images of cyan (C) are formed on the photosensitive drum 165, and this image is carried on the yellow image carried on the intermediate transfer belt 169. Thereafter, the 90-degree rotation of the development rotary 161 and the one-rotation process after the image is carried on the intermediate transfer belt 169 are repeated in the same manner.

4色のカラー画像担持には中間転写ベルト169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171の位置で用紙に画像を転写する。給紙トレイ178から給紙された用紙を搬送路174で搬送し、二次転写ローラ171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紙ローラ対176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171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。ハウジング180には、排気ファン181が設けられている。本発明においては、図14に示されたようなロータリ方式の画像形成装置において、階調表現を簡略な手段で実現できる。   For carrying four color images, the intermediate transfer belt 169 rotates four times, and then the rotation position is further controlled to transfer the image onto the sheet at the position of the secondary transfer roller 171. The sheet fed from the sheet feed tray 178 is conveyed by the conveyance path 174, and the color image is transferred to one side of the sheet at the position of the secondary transfer roller 171. The sheet on which the image is transferred on one side is reversed by the discharge roller pair 176 as described above, and stands by on the conveyance path. Thereafter, the sheet is conveyed to the position of the secondary transfer roller 171 at an appropriate timing, and the color image is transferred to the other side. The housing 180 is provided with an exhaust fan 181. In the present invention, gradation expression can be realized by a simple means in the rotary type image forming apparatus as shown in FIG.

以上、本発明のラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置について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。   The line head of the present invention and the image forming apparatus using the same have been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made.

本発明の実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows embodiment of this invention. 本発明の実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows embodiment of this invention. 従来例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a prior art example. 本発明にかかるラインヘッドの説明図である。It is explanatory drawing of the line head concerning this invention. 本発明にかかるラインヘッドの特性図である。It is a characteristic view of the line head concerning this invention. 本発明にかかるラインヘッドの特性図である。It is a characteristic view of the line head concerning this invention. 従来例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a prior art example. 本発明にかかるラインヘッドの説明図である。It is explanatory drawing of the line head concerning this invention. 本発明にかかるラインヘッドの説明図である。It is explanatory drawing of the line head concerning this invention. 本発明にかかるラインヘッドの説明図である。It is explanatory drawing of the line head concerning this invention. 本発明にかかるラインヘッドの説明図である。It is explanatory drawing of the line head concerning this invention. 本発明にかかるラインヘッドの特性図である。It is a characteristic view of the line head concerning this invention. 本発明にかかるラインヘッドの特性図である。It is a characteristic view of the line head concerning this invention. 本発明にかかるラインヘッドの特性図である。It is a characteristic view of the line head concerning this invention. 本発明にかかるラインヘッドの特性図である。It is a characteristic view of the line head concerning this invention. 本発明の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows embodiment of this invention. 本発明にかかるラインヘッドの説明図である。It is explanatory drawing of the line head concerning this invention. 本発明にかかるラインヘッドの説明図である。It is explanatory drawing of the line head concerning this invention. 本発明の実施形態を示す画像形成装置の縦断側面図である。1 is a longitudinal side view of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention. 本発明にかかるラインヘッドの斜視図である。It is a perspective view of the line head concerning the present invention. 本発明の他の実施形態を示す画像形成装置の縦断側面図である。It is a vertical side view of an image forming apparatus showing another embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…画像形成装置、6…画像形成ユニット、9…転写ベルトユニット、16…中間転写ベルト、17…クリーニング手段、20…像担持体、21…一次転写部材、22…帯電手段、23…像書込手段(ラインヘッド)、24…現像手段、33…現像ローラ、60…ハウジング(ホルダ)、62…基板、63…画像形成用の発光素子、65…屈折率分布型ロッドレンズアレイ(SLA)、74…ラインヘッドの制御手段、84…屈折率分布型ロッドレンズ、90…露光画素、91…スポット径、93…出力画像、94、128a〜128d…発光素子ライン、Lx、Ly・・・スクリーン   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 6 ... Image forming unit, 9 ... Transfer belt unit, 16 ... Intermediate transfer belt, 17 ... Cleaning means, 20 ... Image carrier, 21 ... Primary transfer member, 22 ... Charging means, 23 ... Image book Incorporating means (line head), 24 ... developing means, 33 ... developing roller, 60 ... housing (holder), 62 ... substrate, 63 ... light-emitting element for image formation, 65 ... gradient index rod lens array (SLA), 74: Line head control means, 84: Refractive index distribution type rod lens, 90 ... Exposure pixel, 91 ... Spot diameter, 93 ... Output image, 94, 128a to 128d ... Light emitting element line, Lx, Ly ... Screen

Claims (11)

複数の光源が主走査方向にライン状に配列されて発光素子ラインを形成しており、画像データに応じて前記各光源が点灯または消灯され、前記光源からの光束がレンズアレイを通して被露光面に結像スポットを形成し、かつ前記複数の光源からの光束が被露光面に結像して作成される前記結像スポットが主走査方向、または副走査方向にわずかずつずれて重ね合わせることで画像を形成するラインヘッドにおいて、
前記画像のうちで階調画像は一定ピッチを有するラインあるいはドットの面積で表現されるスクリーン構造を有し、前記被露光面に形成される前記結像スポットの直径が画素のピッチより大きく、かつ前記スクリーンを構成するラインあるいはドットのピッチより小さくなるように設定され、前記各光源の点灯と消灯の2値の状態の組み合わせによって画像の階調を表現することを特徴とする、ラインヘッド。
A plurality of light sources are arranged in a line in the main scanning direction to form a light emitting element line. Each light source is turned on or off in accordance with image data, and a light beam from the light source passes through the lens array to the exposed surface. An image is formed by forming an imaging spot and superimposing the imaging spots, which are created by imaging the light beams from the plurality of light sources on the exposed surface, slightly shifted in the main scanning direction or the sub-scanning direction. In the line head forming
Among the images, the gradation image has a screen structure expressed by the area of lines or dots having a constant pitch, and the diameter of the imaging spot formed on the exposed surface is larger than the pitch of the pixels, and A line head, wherein the line head is set to be smaller than a pitch of lines or dots constituting the screen, and represents a gradation of an image by a combination of binary states of turning on and off each light source.
前記発光素子ラインが副走査方向に3列以上の複数のライン状で、かつ互いに主走査方向の位置が異なるように配列されていることを特徴とする、請求項1に記載のラインヘッド。 2. The line head according to claim 1, wherein the light emitting element lines are arranged in a plurality of three or more lines in the sub-scanning direction, and are arranged so that the positions in the main scanning direction are different from each other. 前記レンズアレイは、副走査方向に複数列でロッドレンズが配列された屈折率分布型ロッドレンズアレイであることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のラインヘッド。 The line head according to claim 1, wherein the lens array is a gradient index rod lens array in which rod lenses are arranged in a plurality of rows in the sub-scanning direction. 前記複数の発光素子ラインの副走査方向に最も隔たった2つのラインの間隔が、前記複数列のロッドレンズアレイの副走査方向に最も隔たった2つのロッドレンズの中心間隔より小であることを特徴とする請求項3に記載のラインヘッド。 An interval between two lines that are most separated in the sub-scanning direction of the plurality of light emitting element lines is smaller than a center interval between two rod lenses that are most separated in the sub-scanning direction of the plurality of rows of rod lens arrays. The line head according to claim 3. 前記複数の光源による画像の階調表現は、ライン幅で階調を表現する階調スクリーンの処理であることを特徴とする、請求項1に記載のラインヘッド。 The line head according to claim 1, wherein the gradation expression of the image by the plurality of light sources is a gradation screen process for expressing gradation by a line width. 前記光源は、有機EL素子で構成されることを特徴とする、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のラインヘッド。 6. The line head according to claim 1, wherein the light source is composed of an organic EL element. 前記光源は、単一のガラス基板上に形成されてな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ラインヘッド。 The line head according to claim 1, wherein the light source is formed on a single glass substrate. 前記光源と、前記光源の駆動用薄膜トランジスタ回路が、前記ガラス基板上に形成されてなることを特徴とする、請求項7に記載のラインヘッド。 The line head according to claim 7, wherein the light source and a thin film transistor circuit for driving the light source are formed on the glass substrate. 像担持体の周囲に帯電手段と、請求項1ないし請求項8のいずれかに記載のラインヘッドと、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを少なくとも2つ以上設け、転写媒体が各ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。 At least two image forming stations in which image forming units including a charging unit, a line head according to any one of claims 1 to 8, a developing unit, and a transfer unit are arranged around an image carrier. An image forming apparatus provided as described above, wherein a transfer medium passes through each station and forms an image by a tandem method. 静電潜像を担持可能に構成された像担持体と、ロータリ現像ユニットと、請求項1ないし請求項8のいずれかに記載のラインヘッドとを備え、前記ロータリ現像ユニットは、複数のトナーカートリッジに収納されたトナーをその表面に担持するとともに、所定の回転方向に回転することによって異なる色のトナーを順次前記像担持体との対向位置に搬送し、前記像担持体と前記ロータリ現像ユニットとの間に現像バイアスを印加して、前記トナーを前記ロータリ現像ユニットから前記像担持体に移動させることで、前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier configured to carry an electrostatic latent image, a rotary developing unit, and the line head according to claim 1, wherein the rotary developing unit includes a plurality of toner cartridges. The toner stored in the toner is carried on the surface, and toners of different colors are sequentially conveyed to a position facing the image carrier by rotating in a predetermined rotation direction, and the image carrier, the rotary developing unit, An image forming method characterized in that a developing bias is applied between the toner and the toner is moved from the rotary developing unit to the image carrier to visualize the electrostatic latent image to form a toner image. apparatus. 中間転写部材を備えたことを特徴とする、請求項10または請求項11に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 10, further comprising an intermediate transfer member.
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