画像形成装置
【課題】カラー画像を高速で形成することができ、しかも耐久性、長期信頼性も確保された、小型で優れた画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体ドラム２と、帯電器４が１つと、感光体ドラム２に静電潜像を形成するラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃと、静電潜像にカラートナーを供給する現像部６Ｂ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃとを備えている。各ラインヘッドは、有機ＥＬ素子からなる発光点が直線的に配列され、隣り合う４つの発光点が、感光体ドラム２に形成される静電潜像の１単位分のカラー画素に対応するように構成されている。各発光点は、一つのカラーのみに対応して一つのサブ画素に対応する発光点のみが発光するよう構成されている。各ラインヘッドには、一つのサブ画素に対応して発光する発光点を、他の発光点に切り替える切替手段１４が設けられている。
【解決手段】感光体ドラム２と、帯電器４が１つと、感光体ドラム２に静電潜像を形成するラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃと、静電潜像にカラートナーを供給する現像部６Ｂ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃとを備えている。各ラインヘッドは、有機ＥＬ素子からなる発光点が直線的に配列され、隣り合う４つの発光点が、感光体ドラム２に形成される静電潜像の１単位分のカラー画素に対応するように構成されている。各発光点は、一つのカラーのみに対応して一つのサブ画素に対応する発光点のみが発光するよう構成されている。各ラインヘッドには、一つのサブ画素に対応して発光する発光点を、他の発光点に切り替える切替手段１４が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用したプリンタとして、ラインプリンタ（画像形成装置）が知られている。このラインプリンタは、被露光部となる感光体ドラムの周面上に、帯電器、ライン状のプリンタヘッド（ラインヘッド）、現像器、転写器などの装置を近接配置したものである。すなわち、帯電器によって帯電された感光体ドラムの周面上に、ラインヘッドに設けられた発光素子の選択的な発光動作で露光を行なうことにより、静電潜像を形成し、この潜像を現像器から供給されるトナーで現像して、そのトナー像を転写器で用紙に転写するようにしたものである。
【０００３】
ところで、このような画像形成装置（ラインプリンタ）によるカラー画像の形成方式には、タンデム方式、転写方式、多重書込方式などがある。
タンデム方式では、単色の画像形成動作を実行するための構成要素を例えば４組用い、各色毎に、静電潜像の形成から定着までの動作を実行する。
転写方式では、前記構成要素を１組用い、各色毎に、静電潜像の形成から転写までの動作を実行し、定着動作は一括して実行する。
多重書込方式では、１つの感光体ドラムに対して複数個の現像器を設け、各色毎に、静電潜像の形成から像担持体へのトナーの供給までの動作を実行し、転写および定着動作を一括して実行する。
【０００４】
しかしながら、このような方式にはそれぞれ一長一短があり、特にカラー画像を高速で形成することができ、しかも比較的小型に構成することは困難であった。
そこで、このような背景のもとに従来では、少なくとも３つのカラー画素を１単位とした画素のうちの、所定のカラー画素に対応する静電潜像を像担持体上に形成する、ラインヘッドとしての静電潜像形成手段（ＬＥＤアレイ）を備え、帯電器等の構成要素を一つにすることで小型化を図った画像形成装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２９７４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記の画像形成装置では、ラインヘッド（静電潜像形成手段）を構成する発光素子がＬＥＤ（発光ダイオード）からなっている。しかし、ＬＥＤを用いた場合、例えばこれを数千個配列し、各ＬＥＤに対応する発光点を精度良く配列することは極めて困難である。
そこで、近年では、発光点を精度良く作り込める有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）を発光素子とし、これを配列したプリンタヘッドが提案されている。有機ＥＬ素子は、有機材料からなる固体蛍光物質を発光層として用い、電界発光を利用して光を取り出す発光素子であり、素子部を１μｍ以下の厚さにでき、また基板形状に合わせて自由な形状に形成できることなどから、小型のラインヘッドに好適だからである。
【０００６】
ところが、有機ＥＬ素子は、ＬＥＤに比べて発光輝度が低いといった問題がある。発光輝度を高めるためには、これに通じる電流を高くすることが考えられる。しかし、その場合には、ＬＥＤに比べて寿命が極めて短くなってしまう。このように発光素子の寿命が短くなると、この発光素子によって構成されるラインヘッドの寿命も必然的に短くなり、このラインヘッドを備えた画像形成装置の耐久性、長期信頼性が大きく損なわれてしまう。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、カラー画像を高速で形成することができ、しかも耐久性、長期信頼性も確保された、小型で優れた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため本発明の画像形成装置は、少なくとも異なる３つの色のカラートナーからなるカラー画像を転写する画像形成装置であって、
回転軸を有する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を帯電させるための帯電器が１つと、
前記各色に対応してそれぞれ設けられた、前記感光体ドラム表面に静電潜像を形成するためのラインヘッドが少なくとも３つと、
前記各ラインヘッドで形成された感光体ドラム表面の静電潜像に、前記各ラインヘッドにそれぞれ対応するカラートナーを供給する現像部が少なくとも３つと、を備え、
前記各ラインヘッドは、前記感光体ドラムの副走査方向に沿って有機ＥＬ素子からなる発光点が直線的に配列され、該発光点の隣り合う少なくとも３つの発光点が、前記感光体ドラムに形成される静電潜像の１単位分のカラー画素に対応するように構成されてなり、
前記各発光点は、前記ラインヘッド毎に設定された一つのカラーのみに対応して、前記カラー画素のうちの一つのサブ画素に対応する発光点のみが発光するよう構成されてなり、
前記各ラインヘッドには、前記一つのサブ画素に対応して発光する発光点を、他の発光点に切り替える切替手段が設けられていることを特徴としている。
【０００９】
この画像形成装置によれば、１つの帯電器を用いることにより、少なくとも３つの色のカラートナーからなるカラー画像を転写できるので、全体を小型化することができる。また、感光体ドラムに対してラインヘッド、現像部を少なくとも３つ備えているので、感光体ドラムを１周させることでカラー画像の転写を行うことができ、これにより高速での画像形成が可能になる。
さらに、各ラインヘッドの発光点は、ラインヘッド毎に設定された一つのカラーのみに対応して、前記カラー画素のうちの一つのサブ画素に対応する発光点のみが発光するよう構成されているので、他のサブ画素に対応する発光点は発光することなく休止した状態となる。そして、例えば発光させている発光点を構成する有機ＥＬ素子の寿命がつきたとき、切替手段によって一つのサブ画素に対応して発光する発光点を、休止していた他の発光点に切り替えることにより、ラインヘッドとして正常に機能させることができる。したがって、このように切替手段による切替動作を行わせることにより、ラインヘッドの寿命を、１単位分のカラー画素を構成するサブ画素の数に対応して延ばすことができる。
【００１０】
また、前記画像形成装置においては、前記切替手段は、発光点を構成する有機ＥＬ素子の予め設定された寿命に対応して、全てのラインヘッドを同時に切り替えるよう構成されているのが好ましい。
このようにすれば、発光させている発光点を構成する有機ＥＬ素子の寿命を予め推定し、設定しておくことにより、有機ＥＬ素子の輝度低下に起因して形成する画像の品質が低下するのを防止することができる。また、全てのラインヘッドを同時に切り替えるので、１単位分のカラー画素を構成する全てのサブ画素が同時に切り替えられ、これにより１単位分のカラー画素においてむらが生じるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を詳しく説明する。なお、以下に参照する全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
図１は、本発明の一実施形態の画像形成装置を示す概略構成図であり、図１中符号１は、主に個人用などとして用いられる小型の画像形成装置１である。
【００１２】
この画像形成装置１は、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のカラートナーからなるカラー画像を、紙等の被転写体に転写するもので、像担持体としての感光体ドラム２を備えたものである。感光体ドラム２は、その中心軸に一致する回転軸（図示せず）を有し、これによって回転可能に構成されたもので、被転写体３の移送経路の近傍に配設されたものである。この感光体ドラム２の周囲には、図１中矢印で示す回転方向に沿って、帯電器４、ブラック用の第１ラインヘッド５Ｂ、ブラック用の第１現像部６Ｂ、イエロー用の第２ラインヘッド５Ｙ、イエロー用の第２現像部６Ｙ、マゼンダ用の第３ラインヘッド５Ｍ、マゼンダ用の第３現像部６Ｍ、シアン用の第４ラインヘッド５Ｃ、シアン用の第４現像部６Ｃ、転写部７、クリーニング部８、除電部９がこの順に配設されている。
【００１３】
また、転写部７には、その両側に前記被転写体３の移送経路が形成されている。この移送経路において、転写部７の上流側には、図示しない給紙トレイから供給された被転写体（紙）３を移送するローラ対１０、１１が配設されている。また、転写部７の下流側には、定着部１２、排出トレー１３が配設されている。
【００１４】
このような構成の画像形成装置１において、前記帯電器４は、感光体ドラム２の表面を例えば正（＋）に帯電させるものであり、ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、帯電した感光体ドラム２の表面を露光し、静電潜像を形成するものである。また、現像部６Ｂ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃは、露光された感光体ドラム２の表面に帯電させたカラートナーを付与し、電気的吸着力によって前記静電潜像に対応するトナー像を形成するものである。
【００１５】
転写部７は、ローラ対１０、１１で移送されてきた被転写体３を、所定の圧力で感光体ドラム２に押圧させることにより、被転写体３にトナー像を転写させるものである。そして、定着部１２は、トナー像を転写した被転写体３に対して所定温度の熱と所定の圧力とを加え、被転写体３にトナー像を定着させるものである。
また、クリーニング部８は、トナー像を被転写体３の表面に転写させた後の感光体ドラム２に対し、その表面に残留するトナー粒子を取り除くものであり、除電部９は、感光体ドラム２の表面に残留する電荷を取り除くものである。
【００１６】
ここで、前記のラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、図２（ａ）に示すように、有機ＥＬ素子からなる発光点１３が直線的に配列されて構成されたものである。すなわち、ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、図２（ｂ）に示すように長細い矩形の素子基板３１上に、複数の有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子３６を配列してなる発光素子列３７と、有機ＥＬ素子３６を駆動させる駆動素子３５からなる駆動素子群と、これら駆動素子３５（駆動素子群）の駆動を制御する制御回路群３２とを一体形成したものである。
【００１７】
有機ＥＬ素子３６は、一対の電極間に少なくとも有機発光層を備えたもので、その一対の電極から発光層に電流を供給することにより、発光するものである。有機ＥＬ素子３６における一方の電極には電源線３４が接続され、他方の電極には駆動素子３５を介して電源線３３が接続されている。この駆動素子３５は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や薄膜ダイオード（ＴＦＤ）等のスイッチング素子で構成されている。駆動素子３５にＴＦＴを採用した場合には、そのソース領域に電源線３４が接続され、ゲート電極に制御回路群３２が接続される。そして、制御回路群３２により駆動素子３５の動作が制御され、駆動素子３５により有機ＥＬ素子３６への通電が制御されるようになっている。
【００１８】
このような構成からなるラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、その発光点１３の配列方向が、前記感光体ドラム２の副走査方向、すなわち感光体ドラム２の主走査方向である周方向と直交する方向（感光体ドラム２の回転軸方向）に平行となるように、配設されている。なお、ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの発光点１３の配列は、感光体ドラム２の感光領域における副走査方向の長さと同等以上とされ、これによって感光体ドラム２の感光領域に対し、全てに露光できるようになっている。
【００１９】
これらラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃによって露光され、感光体ドラム２上に形成される静電潜像は、図３に示すようにブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のサブ画素ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ、ＳＣによって１単位分のカラー画素Ｐが構成されるようになっている。すなわち、前記の各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、それぞれ、隣り合う４つの発光点１３が、１単位分のカラー画素Ｐに対応するように構成され、配設されているのである。
【００２０】
ただし、位置的には、各発光点１３はカラー画素Ｐを構成するサブ画素ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ、ＳＣの全てに対応しているものの、各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの発光点１３は、ラインヘッド毎に設定された一つのカラーのみに対応して発光するようになっている。すなわち、前記カラー画素Ｐのうちの一つのサブ画素（ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ）に対応するもののみが、発光するように構成されているのである。具体的には、ブラック用の第１ラインヘッド５Ｂの発光点１３からは、図３中に矢印で示すように、ブラック用のサブ画素ＳＢに対応する発光点１３−１のみが発光し、該サブ画素ＳＢを露光するようになっている。
【００２１】
同様に、イエロー用の第２ラインヘッド５Ｙの発光点１３からは、イエロー用のサブ画素ＳＹに対応する発光点１３−２のみが発光し、該サブ画素ＳＹを露光するようになっており、マゼンダ用の第３ラインヘッド５Ｍの発光点１３からは、マゼンダ用のサブ画素ＳＭに対応する発光点１３−３のみが発光し、該サブ画素ＳＭを露光するようになっており、シアン用の第４ラインヘッド５Ｃの発光点１３からは、シアン用のサブ画素ＳＣに対応する発光点１３−４のみが発光し、該サブ画素ＳＣを露光するようになっている。
そして、これら各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃにおいては、それぞれ対応するサブ画素に対して発光する発光点１３以外は、すなわち、他のサブ画素に対応する発光点１３は、設定された間、発光することなく休止した状態となるように構成されている。
【００２２】
このように、感光体ドラム２表面の静電潜像形成領域（感光領域）は、ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃとの位置関係によって多数のカラー画素Ｐが形成されるようになっており、これらカラー画素Ｐを構成するサブ画素ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ毎に、ラインヘッド５Ｂ（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ）による露光、現像部６Ｂ（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ）による現像がなされるようになっている。
【００２３】
すなわち、感光体ドラム２は、帯電器４で帯電された後回転することにより、第１ラインヘッド５Ｂによってブラックのサブ画素ＳＢのみが選択的に露光されてブラック用の静電潜像が形成され、続いて第１現像器６Ｂによってブラック用のカラートナーが付与され、これによりブラックのトナー像が形成される。そして、さらに回転することにより、感光体ドラム２は第２ラインヘッド５Ｙによってイエローのサブ画素ＳＹのみが選択的に露光されてイエロー用の静電潜像が形成され、続いて第２現像器６Ｙによってイエロー用のカラートナーが付与され、これによりイエローのトナー像が形成される。
【００２４】
さらに、同様にして感光体ドラム２は第３ラインヘッド５Ｍ及び第３現像器６Ｍによってマゼンダのトナー像が形成され、第４ラインヘッド５Ｃ及び第４現像器６Ｃによってシアンのトナー像が形成される。
そして、このように各サブ画素ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ毎にそれぞれ選択的に形成されたトナー像は、４色のトナー像からなるカラーのトナー像として感光体ドラム２上に形成された後、転写部７にて被転写体３に転写され、さらに定着部１２にて定着される。これにより、被転写体３には、４色のカラートナーからなるカラー画像が転写され、形成されるのである。
【００２５】
ところで、前記の各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、その発光点１３が有機ＥＬ素子３６からなっているため、前述したようにＬＥＤに比べて発光輝度が低く、したがって発光輝度を高めるべく、これに通じる電流を高くする必要がある。しかし、電流を高くすると、有機ＥＬ素子３６はその寿命が短くなり、露光した際に所望の露光量が得られる時間（期間）が短くなってしまう。なお、有機ＥＬ素子３６の寿命は、例えば初期の輝度に対して、その輝度が半減するまでの発光時間で定義される。
【００２６】
そこで、本発明では、図１に示すように前記各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃに、前記したように一つのサブ画素ＳＢ（ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ）に対応して発光する発光点１３を、他の発光点１３に切り替える切替手段１４が設けられている。この切替手段１４は、例えば内部に寿命検出手段１５と制御部１６とを有したものである。寿命検出手段１５は、例えば各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ毎に、その発光点１３（有機ＥＬ素子３６）が何回発光を行ったかをカウントし、その発光時間を積算して予め設定された寿命（輝度が半減するまでの発光時間）に達したか否かを検出したり、有機ＥＬ素子３６に印加した電圧のパルス幅を積算し、有機ＥＬ素子３６に通じた総電流量が予め設定された寿命（輝度が半減するまでの発光時間）に対応する電流量に達したか否かを検出するものである。そして、予め設定した値に達した際、ラインヘッド５Ｂ（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ）の使用している発光点１３（有機ＥＬ素子３６）を切り替えるように、制御部１６に信号を出力するようになっている。
【００２７】
制御部１６は、寿命検出手段１５から信号を受けると、全てのラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃに対し、発光させる発光点１３（有機ＥＬ素子３６）を切り替え、それまで休止させていた発光点１３（有機ＥＬ素子３６）を発光させるようになっている。例えば、本実施形態において各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、図４に示すように、×で示した発光点、すなわちラインヘッド５Ｂの発光点１３−１、ラインヘッド５Ｙの発光点１３−２、ラインヘッド５Ｍの発光点１３−３、ラインヘッド５Ｃの発光点１３−４は全てが寿命に達したと判定され、休止させられる。
【００２８】
代わって、第１ラインヘッド５Ｂではその発光点１３−２が、第２ラインヘッド５Ｙではその発光点１３−３が、第３ラインヘッド５Ｍではその発光点１３−４が、第４ラインヘッド５Ｃではその発光点１３−１がそれぞれ発光するようになる。したがって、このように各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃでそれぞれ新たな発光点１３を発光させることにより、感光体ドラム２上に形成される静電潜像は、図４に示したようにシアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）の４色のサブ画素ＳＣ、ＳＢ、ＳＹ、ＳＭが左からこの順に形成され、１単位分のカラー画素Ｐが構成されるようになる。
【００２９】
そして、このようにして形成されるカラー画素Ｐは、各サブ画素ＳＣ、ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ毎に、それぞれのカラーに対応する現像部６Ｃ、６Ｂ、６Ｙ、６Ｍで順次現像され、最終的に、４色のトナー像からなるカラーのトナー像として感光体ドラム２上に形成される。その後、転写部７にて被転写体３に転写され、さらに定着部１２に定着されることにより、被転写体３には、４色のカラートナーからなるカラー画像が形成される。
【００３０】
ここで、感光体ドラム２上に形成され、さらにはこれが転写されて形成されるカラー画素Ｐは、そのサブ画素ＳＣ、ＳＢ、ＳＹ、ＳＭの配列が図３に示したときと異なるものとなる。しかし、カラー画素Ｐは非常に小さな大きさ（面積）で形成されていることから、このような配列の違いは、実際に被転写体３に転写されて得られたカラー画像においては、目視では全く見分けがつかないものとなる。
【００３１】
そして、前記寿命検出手段１５により、使用している発光点１３（有機ＥＬ素子３６）が寿命に達したと再度判定されると、この信号を受けて制御部１６は、全てのラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃに対し、再度発光させる発光点１３（有機ＥＬ素子３６）を切り替えるように制御する。また、それまで休止させていた発光点１３（有機ＥＬ素子３６）のうち、未使用の発光点１３を発光させるように制御する。
【００３２】
すなわち、各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃでは、図５に示すように×で示した、寿命がつきたと判定された発光点１３が増加する。そして、これらに代わって、第１ラインヘッド５Ｂではその発光点１３−３が、第２ラインヘッド５Ｙではその発光点１３−４が、第３ラインヘッド５Ｍではその発光点１３−１が、第４ラインヘッド５Ｃではその発光点１３−２が、それぞれ発光するようになる。したがって、このように各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃでそれぞれ新たな発光点１３を発光させることにより、感光体ドラム２上に形成される静電潜像は、図５に示したようにマゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）の４色のサブ画素ＳＭ、ＳＣ、ＳＢ、ＳＹが左からこの順に形成され、１単位分のカラー画素Ｐが構成されるようになる。
【００３３】
さらに、前記寿命検出手段１５により、使用している発光点１３（有機ＥＬ素子３６）が寿命に達したと再度判定されると、この信号を受けて制御部１６は、全てのラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃに対し、再度発光させる発光点１３（有機ＥＬ素子３６）を切り替えるように制御する。また、それまで休止させていた発光点１３（有機ＥＬ素子３６）のうち、未使用の発光点１３を発光させるように制御する。
【００３４】
すなわち、各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃでは、図６に示すように×で示した、寿命がつきたと判定された発光点１３がさらに増加する。そして、これらに代わって、第１ラインヘッド５Ｂではその発光点１３−４が、第２ラインヘッド５Ｙではその発光点１３−１が、第３ラインヘッド５Ｍではその発光点１３−２が、第４ラインヘッド５Ｃではその発光点１３−３がそれぞれ発光するようになる。したがって、このように各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃでそれぞれ新たな発光点１３を発光させることにより、感光体ドラム２上に形成される静電潜像は、図６に示したようにイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４色のサブ画素ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＢが左からこの順に形成され、１単位分のカラー画素Ｐが構成されるようになる。
【００３５】
その後、前記寿命検出手段１５によってさらに使用している発光点１３（有機ＥＬ素子３６）が寿命に達したと判定されると、この信号を受けて制御部１６は、全てのラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃが寿命に達したと判定する。これは、例えば寿命検出手段１５からの寿命判定についての信号を４回、すなわち１単位分のカラー画素Ｐを構成するサブ画素の数分受けると、全てのラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃが寿命に達したと判定するように設定しておく。
そして、画像形成装置１に設けられた表示パネル（図示せず）に、ラインヘッドの交換時期がきたことを知らせるメッセージを表示させるとともに、その後の画像形成のための動作を停止させる。
【００３６】
このような構成の画像形成装置１にあっては、発光させている発光点１３を構成する有機ＥＬ素子３６の寿命がつきたとき、一つのサブ画素に対応して発光する発光点１３を、休止していた他の発光点１３に切り替えるための切替手段１４を備えているので、発光点１３の寿命がつきたときこの切替手段１４で切り替えを行うことにより、各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃを正常に機能させることができる。したがって、このように切替手段１４による切替動作を行わせることにより、ラインヘッドの寿命を、１単位分のカラー画素Ｐを構成するサブ画素（ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ）の数に対応して、通常の４倍に延ばすことができる。
【００３７】
また、１つの帯電器４のみを用いて４色のカラートナーからなるカラー画像を被転写体３に転写できるようにしたので、全体を小型化することができ、特に小型化が要求される個人用として好適なものとなる。また、感光体ドラム２に対してラインヘッド５（５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ）、現像部６（６Ｂ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ）をそれぞれ４つずつ備えているので、感光体ドラムを１周させることでカラー画像の転写を行うことができ、これにより高速で画像形成を行うことができる。
【００３８】
また、前記切替手段１４が、発光点１３を構成する有機ＥＬ素子３６の予め設定された寿命に対応して、全てのラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃを同時に切り替えるように構成されているので、１単位分のカラー画素Ｐを構成する全てのサブ画素ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ、ＳＣを同時に切り替えることができ、これにより１単位分のカラー画素Ｐにおいて輝度差に起因するむらが生じるのを防止することができる。
以上のようにこの画像形成装置１は、カラー画像を高速で形成することができ、しかも耐久性、長期信頼性も確保された、小型で優れたものとなる。
【００３９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、設計要求等に基づき種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態ではブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のカラートナーを用いてカラー画像を転写・形成するようにしたが、ブラック（Ｂ）を除いた、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のカラートナーを用いるようにしてもよい。
また、感光体ドラム２に対する露光・現像の順番についても、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の順に限定されることなく、任意の順となるように、各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、各現像部６Ｂ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃを任意の順に配置することができる。
【００４０】
さらに、寿命検出手段１５については、ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの発光点１３（有機ＥＬ素子３６）での発光時間等を積算するのに代えて、光センサ等によって発光点１３で発光した光の輝度を直接測定し、予め設定した寿命に相当する輝度になったとき、寿命がつきたと判定するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はラインヘッドの概略構成を説明するための図である。
【図３】ラインヘッドの各発光点とカラー画素中のサブ画素との関係を示す図である。
【図４】ラインヘッドの各発光点とカラー画素中のサブ画素との関係を示す図である。
【図５】ラインヘッドの各発光点とカラー画素中のサブ画素との関係を示す図である。
【図６】ラインヘッドの各発光点とカラー画素中のサブ画素との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…画像形成装置、２…感光体ドラム、３…被転写体、４…帯電器、５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ…ラインセンサ、６Ｂ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ…現像部、７…転写部、１３…発光点、１４…切替手段、１５…寿命検出手段、１６…制御手段、３６…有機ＥＬ素子、Ｐ…カラー画素、ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ…サブ画素
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用したプリンタとして、ラインプリンタ（画像形成装置）が知られている。このラインプリンタは、被露光部となる感光体ドラムの周面上に、帯電器、ライン状のプリンタヘッド（ラインヘッド）、現像器、転写器などの装置を近接配置したものである。すなわち、帯電器によって帯電された感光体ドラムの周面上に、ラインヘッドに設けられた発光素子の選択的な発光動作で露光を行なうことにより、静電潜像を形成し、この潜像を現像器から供給されるトナーで現像して、そのトナー像を転写器で用紙に転写するようにしたものである。
【０００３】
ところで、このような画像形成装置（ラインプリンタ）によるカラー画像の形成方式には、タンデム方式、転写方式、多重書込方式などがある。
タンデム方式では、単色の画像形成動作を実行するための構成要素を例えば４組用い、各色毎に、静電潜像の形成から定着までの動作を実行する。
転写方式では、前記構成要素を１組用い、各色毎に、静電潜像の形成から転写までの動作を実行し、定着動作は一括して実行する。
多重書込方式では、１つの感光体ドラムに対して複数個の現像器を設け、各色毎に、静電潜像の形成から像担持体へのトナーの供給までの動作を実行し、転写および定着動作を一括して実行する。
【０００４】
しかしながら、このような方式にはそれぞれ一長一短があり、特にカラー画像を高速で形成することができ、しかも比較的小型に構成することは困難であった。
そこで、このような背景のもとに従来では、少なくとも３つのカラー画素を１単位とした画素のうちの、所定のカラー画素に対応する静電潜像を像担持体上に形成する、ラインヘッドとしての静電潜像形成手段（ＬＥＤアレイ）を備え、帯電器等の構成要素を一つにすることで小型化を図った画像形成装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２９７４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記の画像形成装置では、ラインヘッド（静電潜像形成手段）を構成する発光素子がＬＥＤ（発光ダイオード）からなっている。しかし、ＬＥＤを用いた場合、例えばこれを数千個配列し、各ＬＥＤに対応する発光点を精度良く配列することは極めて困難である。
そこで、近年では、発光点を精度良く作り込める有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）を発光素子とし、これを配列したプリンタヘッドが提案されている。有機ＥＬ素子は、有機材料からなる固体蛍光物質を発光層として用い、電界発光を利用して光を取り出す発光素子であり、素子部を１μｍ以下の厚さにでき、また基板形状に合わせて自由な形状に形成できることなどから、小型のラインヘッドに好適だからである。
【０００６】
ところが、有機ＥＬ素子は、ＬＥＤに比べて発光輝度が低いといった問題がある。発光輝度を高めるためには、これに通じる電流を高くすることが考えられる。しかし、その場合には、ＬＥＤに比べて寿命が極めて短くなってしまう。このように発光素子の寿命が短くなると、この発光素子によって構成されるラインヘッドの寿命も必然的に短くなり、このラインヘッドを備えた画像形成装置の耐久性、長期信頼性が大きく損なわれてしまう。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、カラー画像を高速で形成することができ、しかも耐久性、長期信頼性も確保された、小型で優れた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため本発明の画像形成装置は、少なくとも異なる３つの色のカラートナーからなるカラー画像を転写する画像形成装置であって、
回転軸を有する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を帯電させるための帯電器が１つと、
前記各色に対応してそれぞれ設けられた、前記感光体ドラム表面に静電潜像を形成するためのラインヘッドが少なくとも３つと、
前記各ラインヘッドで形成された感光体ドラム表面の静電潜像に、前記各ラインヘッドにそれぞれ対応するカラートナーを供給する現像部が少なくとも３つと、を備え、
前記各ラインヘッドは、前記感光体ドラムの副走査方向に沿って有機ＥＬ素子からなる発光点が直線的に配列され、該発光点の隣り合う少なくとも３つの発光点が、前記感光体ドラムに形成される静電潜像の１単位分のカラー画素に対応するように構成されてなり、
前記各発光点は、前記ラインヘッド毎に設定された一つのカラーのみに対応して、前記カラー画素のうちの一つのサブ画素に対応する発光点のみが発光するよう構成されてなり、
前記各ラインヘッドには、前記一つのサブ画素に対応して発光する発光点を、他の発光点に切り替える切替手段が設けられていることを特徴としている。
【０００９】
この画像形成装置によれば、１つの帯電器を用いることにより、少なくとも３つの色のカラートナーからなるカラー画像を転写できるので、全体を小型化することができる。また、感光体ドラムに対してラインヘッド、現像部を少なくとも３つ備えているので、感光体ドラムを１周させることでカラー画像の転写を行うことができ、これにより高速での画像形成が可能になる。
さらに、各ラインヘッドの発光点は、ラインヘッド毎に設定された一つのカラーのみに対応して、前記カラー画素のうちの一つのサブ画素に対応する発光点のみが発光するよう構成されているので、他のサブ画素に対応する発光点は発光することなく休止した状態となる。そして、例えば発光させている発光点を構成する有機ＥＬ素子の寿命がつきたとき、切替手段によって一つのサブ画素に対応して発光する発光点を、休止していた他の発光点に切り替えることにより、ラインヘッドとして正常に機能させることができる。したがって、このように切替手段による切替動作を行わせることにより、ラインヘッドの寿命を、１単位分のカラー画素を構成するサブ画素の数に対応して延ばすことができる。
【００１０】
また、前記画像形成装置においては、前記切替手段は、発光点を構成する有機ＥＬ素子の予め設定された寿命に対応して、全てのラインヘッドを同時に切り替えるよう構成されているのが好ましい。
このようにすれば、発光させている発光点を構成する有機ＥＬ素子の寿命を予め推定し、設定しておくことにより、有機ＥＬ素子の輝度低下に起因して形成する画像の品質が低下するのを防止することができる。また、全てのラインヘッドを同時に切り替えるので、１単位分のカラー画素を構成する全てのサブ画素が同時に切り替えられ、これにより１単位分のカラー画素においてむらが生じるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を詳しく説明する。なお、以下に参照する全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
図１は、本発明の一実施形態の画像形成装置を示す概略構成図であり、図１中符号１は、主に個人用などとして用いられる小型の画像形成装置１である。
【００１２】
この画像形成装置１は、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のカラートナーからなるカラー画像を、紙等の被転写体に転写するもので、像担持体としての感光体ドラム２を備えたものである。感光体ドラム２は、その中心軸に一致する回転軸（図示せず）を有し、これによって回転可能に構成されたもので、被転写体３の移送経路の近傍に配設されたものである。この感光体ドラム２の周囲には、図１中矢印で示す回転方向に沿って、帯電器４、ブラック用の第１ラインヘッド５Ｂ、ブラック用の第１現像部６Ｂ、イエロー用の第２ラインヘッド５Ｙ、イエロー用の第２現像部６Ｙ、マゼンダ用の第３ラインヘッド５Ｍ、マゼンダ用の第３現像部６Ｍ、シアン用の第４ラインヘッド５Ｃ、シアン用の第４現像部６Ｃ、転写部７、クリーニング部８、除電部９がこの順に配設されている。
【００１３】
また、転写部７には、その両側に前記被転写体３の移送経路が形成されている。この移送経路において、転写部７の上流側には、図示しない給紙トレイから供給された被転写体（紙）３を移送するローラ対１０、１１が配設されている。また、転写部７の下流側には、定着部１２、排出トレー１３が配設されている。
【００１４】
このような構成の画像形成装置１において、前記帯電器４は、感光体ドラム２の表面を例えば正（＋）に帯電させるものであり、ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、帯電した感光体ドラム２の表面を露光し、静電潜像を形成するものである。また、現像部６Ｂ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃは、露光された感光体ドラム２の表面に帯電させたカラートナーを付与し、電気的吸着力によって前記静電潜像に対応するトナー像を形成するものである。
【００１５】
転写部７は、ローラ対１０、１１で移送されてきた被転写体３を、所定の圧力で感光体ドラム２に押圧させることにより、被転写体３にトナー像を転写させるものである。そして、定着部１２は、トナー像を転写した被転写体３に対して所定温度の熱と所定の圧力とを加え、被転写体３にトナー像を定着させるものである。
また、クリーニング部８は、トナー像を被転写体３の表面に転写させた後の感光体ドラム２に対し、その表面に残留するトナー粒子を取り除くものであり、除電部９は、感光体ドラム２の表面に残留する電荷を取り除くものである。
【００１６】
ここで、前記のラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、図２（ａ）に示すように、有機ＥＬ素子からなる発光点１３が直線的に配列されて構成されたものである。すなわち、ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、図２（ｂ）に示すように長細い矩形の素子基板３１上に、複数の有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子３６を配列してなる発光素子列３７と、有機ＥＬ素子３６を駆動させる駆動素子３５からなる駆動素子群と、これら駆動素子３５（駆動素子群）の駆動を制御する制御回路群３２とを一体形成したものである。
【００１７】
有機ＥＬ素子３６は、一対の電極間に少なくとも有機発光層を備えたもので、その一対の電極から発光層に電流を供給することにより、発光するものである。有機ＥＬ素子３６における一方の電極には電源線３４が接続され、他方の電極には駆動素子３５を介して電源線３３が接続されている。この駆動素子３５は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や薄膜ダイオード（ＴＦＤ）等のスイッチング素子で構成されている。駆動素子３５にＴＦＴを採用した場合には、そのソース領域に電源線３４が接続され、ゲート電極に制御回路群３２が接続される。そして、制御回路群３２により駆動素子３５の動作が制御され、駆動素子３５により有機ＥＬ素子３６への通電が制御されるようになっている。
【００１８】
このような構成からなるラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、その発光点１３の配列方向が、前記感光体ドラム２の副走査方向、すなわち感光体ドラム２の主走査方向である周方向と直交する方向（感光体ドラム２の回転軸方向）に平行となるように、配設されている。なお、ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの発光点１３の配列は、感光体ドラム２の感光領域における副走査方向の長さと同等以上とされ、これによって感光体ドラム２の感光領域に対し、全てに露光できるようになっている。
【００１９】
これらラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃによって露光され、感光体ドラム２上に形成される静電潜像は、図３に示すようにブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のサブ画素ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ、ＳＣによって１単位分のカラー画素Ｐが構成されるようになっている。すなわち、前記の各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、それぞれ、隣り合う４つの発光点１３が、１単位分のカラー画素Ｐに対応するように構成され、配設されているのである。
【００２０】
ただし、位置的には、各発光点１３はカラー画素Ｐを構成するサブ画素ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ、ＳＣの全てに対応しているものの、各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの発光点１３は、ラインヘッド毎に設定された一つのカラーのみに対応して発光するようになっている。すなわち、前記カラー画素Ｐのうちの一つのサブ画素（ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ）に対応するもののみが、発光するように構成されているのである。具体的には、ブラック用の第１ラインヘッド５Ｂの発光点１３からは、図３中に矢印で示すように、ブラック用のサブ画素ＳＢに対応する発光点１３−１のみが発光し、該サブ画素ＳＢを露光するようになっている。
【００２１】
同様に、イエロー用の第２ラインヘッド５Ｙの発光点１３からは、イエロー用のサブ画素ＳＹに対応する発光点１３−２のみが発光し、該サブ画素ＳＹを露光するようになっており、マゼンダ用の第３ラインヘッド５Ｍの発光点１３からは、マゼンダ用のサブ画素ＳＭに対応する発光点１３−３のみが発光し、該サブ画素ＳＭを露光するようになっており、シアン用の第４ラインヘッド５Ｃの発光点１３からは、シアン用のサブ画素ＳＣに対応する発光点１３−４のみが発光し、該サブ画素ＳＣを露光するようになっている。
そして、これら各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃにおいては、それぞれ対応するサブ画素に対して発光する発光点１３以外は、すなわち、他のサブ画素に対応する発光点１３は、設定された間、発光することなく休止した状態となるように構成されている。
【００２２】
このように、感光体ドラム２表面の静電潜像形成領域（感光領域）は、ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃとの位置関係によって多数のカラー画素Ｐが形成されるようになっており、これらカラー画素Ｐを構成するサブ画素ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ毎に、ラインヘッド５Ｂ（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ）による露光、現像部６Ｂ（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ）による現像がなされるようになっている。
【００２３】
すなわち、感光体ドラム２は、帯電器４で帯電された後回転することにより、第１ラインヘッド５Ｂによってブラックのサブ画素ＳＢのみが選択的に露光されてブラック用の静電潜像が形成され、続いて第１現像器６Ｂによってブラック用のカラートナーが付与され、これによりブラックのトナー像が形成される。そして、さらに回転することにより、感光体ドラム２は第２ラインヘッド５Ｙによってイエローのサブ画素ＳＹのみが選択的に露光されてイエロー用の静電潜像が形成され、続いて第２現像器６Ｙによってイエロー用のカラートナーが付与され、これによりイエローのトナー像が形成される。
【００２４】
さらに、同様にして感光体ドラム２は第３ラインヘッド５Ｍ及び第３現像器６Ｍによってマゼンダのトナー像が形成され、第４ラインヘッド５Ｃ及び第４現像器６Ｃによってシアンのトナー像が形成される。
そして、このように各サブ画素ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ毎にそれぞれ選択的に形成されたトナー像は、４色のトナー像からなるカラーのトナー像として感光体ドラム２上に形成された後、転写部７にて被転写体３に転写され、さらに定着部１２にて定着される。これにより、被転写体３には、４色のカラートナーからなるカラー画像が転写され、形成されるのである。
【００２５】
ところで、前記の各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、その発光点１３が有機ＥＬ素子３６からなっているため、前述したようにＬＥＤに比べて発光輝度が低く、したがって発光輝度を高めるべく、これに通じる電流を高くする必要がある。しかし、電流を高くすると、有機ＥＬ素子３６はその寿命が短くなり、露光した際に所望の露光量が得られる時間（期間）が短くなってしまう。なお、有機ＥＬ素子３６の寿命は、例えば初期の輝度に対して、その輝度が半減するまでの発光時間で定義される。
【００２６】
そこで、本発明では、図１に示すように前記各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃに、前記したように一つのサブ画素ＳＢ（ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ）に対応して発光する発光点１３を、他の発光点１３に切り替える切替手段１４が設けられている。この切替手段１４は、例えば内部に寿命検出手段１５と制御部１６とを有したものである。寿命検出手段１５は、例えば各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ毎に、その発光点１３（有機ＥＬ素子３６）が何回発光を行ったかをカウントし、その発光時間を積算して予め設定された寿命（輝度が半減するまでの発光時間）に達したか否かを検出したり、有機ＥＬ素子３６に印加した電圧のパルス幅を積算し、有機ＥＬ素子３６に通じた総電流量が予め設定された寿命（輝度が半減するまでの発光時間）に対応する電流量に達したか否かを検出するものである。そして、予め設定した値に達した際、ラインヘッド５Ｂ（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ）の使用している発光点１３（有機ＥＬ素子３６）を切り替えるように、制御部１６に信号を出力するようになっている。
【００２７】
制御部１６は、寿命検出手段１５から信号を受けると、全てのラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃに対し、発光させる発光点１３（有機ＥＬ素子３６）を切り替え、それまで休止させていた発光点１３（有機ＥＬ素子３６）を発光させるようになっている。例えば、本実施形態において各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、図４に示すように、×で示した発光点、すなわちラインヘッド５Ｂの発光点１３−１、ラインヘッド５Ｙの発光点１３−２、ラインヘッド５Ｍの発光点１３−３、ラインヘッド５Ｃの発光点１３−４は全てが寿命に達したと判定され、休止させられる。
【００２８】
代わって、第１ラインヘッド５Ｂではその発光点１３−２が、第２ラインヘッド５Ｙではその発光点１３−３が、第３ラインヘッド５Ｍではその発光点１３−４が、第４ラインヘッド５Ｃではその発光点１３−１がそれぞれ発光するようになる。したがって、このように各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃでそれぞれ新たな発光点１３を発光させることにより、感光体ドラム２上に形成される静電潜像は、図４に示したようにシアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）の４色のサブ画素ＳＣ、ＳＢ、ＳＹ、ＳＭが左からこの順に形成され、１単位分のカラー画素Ｐが構成されるようになる。
【００２９】
そして、このようにして形成されるカラー画素Ｐは、各サブ画素ＳＣ、ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ毎に、それぞれのカラーに対応する現像部６Ｃ、６Ｂ、６Ｙ、６Ｍで順次現像され、最終的に、４色のトナー像からなるカラーのトナー像として感光体ドラム２上に形成される。その後、転写部７にて被転写体３に転写され、さらに定着部１２に定着されることにより、被転写体３には、４色のカラートナーからなるカラー画像が形成される。
【００３０】
ここで、感光体ドラム２上に形成され、さらにはこれが転写されて形成されるカラー画素Ｐは、そのサブ画素ＳＣ、ＳＢ、ＳＹ、ＳＭの配列が図３に示したときと異なるものとなる。しかし、カラー画素Ｐは非常に小さな大きさ（面積）で形成されていることから、このような配列の違いは、実際に被転写体３に転写されて得られたカラー画像においては、目視では全く見分けがつかないものとなる。
【００３１】
そして、前記寿命検出手段１５により、使用している発光点１３（有機ＥＬ素子３６）が寿命に達したと再度判定されると、この信号を受けて制御部１６は、全てのラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃに対し、再度発光させる発光点１３（有機ＥＬ素子３６）を切り替えるように制御する。また、それまで休止させていた発光点１３（有機ＥＬ素子３６）のうち、未使用の発光点１３を発光させるように制御する。
【００３２】
すなわち、各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃでは、図５に示すように×で示した、寿命がつきたと判定された発光点１３が増加する。そして、これらに代わって、第１ラインヘッド５Ｂではその発光点１３−３が、第２ラインヘッド５Ｙではその発光点１３−４が、第３ラインヘッド５Ｍではその発光点１３−１が、第４ラインヘッド５Ｃではその発光点１３−２が、それぞれ発光するようになる。したがって、このように各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃでそれぞれ新たな発光点１３を発光させることにより、感光体ドラム２上に形成される静電潜像は、図５に示したようにマゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）の４色のサブ画素ＳＭ、ＳＣ、ＳＢ、ＳＹが左からこの順に形成され、１単位分のカラー画素Ｐが構成されるようになる。
【００３３】
さらに、前記寿命検出手段１５により、使用している発光点１３（有機ＥＬ素子３６）が寿命に達したと再度判定されると、この信号を受けて制御部１６は、全てのラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃに対し、再度発光させる発光点１３（有機ＥＬ素子３６）を切り替えるように制御する。また、それまで休止させていた発光点１３（有機ＥＬ素子３６）のうち、未使用の発光点１３を発光させるように制御する。
【００３４】
すなわち、各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃでは、図６に示すように×で示した、寿命がつきたと判定された発光点１３がさらに増加する。そして、これらに代わって、第１ラインヘッド５Ｂではその発光点１３−４が、第２ラインヘッド５Ｙではその発光点１３−１が、第３ラインヘッド５Ｍではその発光点１３−２が、第４ラインヘッド５Ｃではその発光点１３−３がそれぞれ発光するようになる。したがって、このように各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃでそれぞれ新たな発光点１３を発光させることにより、感光体ドラム２上に形成される静電潜像は、図６に示したようにイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４色のサブ画素ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＢが左からこの順に形成され、１単位分のカラー画素Ｐが構成されるようになる。
【００３５】
その後、前記寿命検出手段１５によってさらに使用している発光点１３（有機ＥＬ素子３６）が寿命に達したと判定されると、この信号を受けて制御部１６は、全てのラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃが寿命に達したと判定する。これは、例えば寿命検出手段１５からの寿命判定についての信号を４回、すなわち１単位分のカラー画素Ｐを構成するサブ画素の数分受けると、全てのラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃが寿命に達したと判定するように設定しておく。
そして、画像形成装置１に設けられた表示パネル（図示せず）に、ラインヘッドの交換時期がきたことを知らせるメッセージを表示させるとともに、その後の画像形成のための動作を停止させる。
【００３６】
このような構成の画像形成装置１にあっては、発光させている発光点１３を構成する有機ＥＬ素子３６の寿命がつきたとき、一つのサブ画素に対応して発光する発光点１３を、休止していた他の発光点１３に切り替えるための切替手段１４を備えているので、発光点１３の寿命がつきたときこの切替手段１４で切り替えを行うことにより、各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃを正常に機能させることができる。したがって、このように切替手段１４による切替動作を行わせることにより、ラインヘッドの寿命を、１単位分のカラー画素Ｐを構成するサブ画素（ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ）の数に対応して、通常の４倍に延ばすことができる。
【００３７】
また、１つの帯電器４のみを用いて４色のカラートナーからなるカラー画像を被転写体３に転写できるようにしたので、全体を小型化することができ、特に小型化が要求される個人用として好適なものとなる。また、感光体ドラム２に対してラインヘッド５（５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ）、現像部６（６Ｂ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ）をそれぞれ４つずつ備えているので、感光体ドラムを１周させることでカラー画像の転写を行うことができ、これにより高速で画像形成を行うことができる。
【００３８】
また、前記切替手段１４が、発光点１３を構成する有機ＥＬ素子３６の予め設定された寿命に対応して、全てのラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃを同時に切り替えるように構成されているので、１単位分のカラー画素Ｐを構成する全てのサブ画素ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ、ＳＣを同時に切り替えることができ、これにより１単位分のカラー画素Ｐにおいて輝度差に起因するむらが生じるのを防止することができる。
以上のようにこの画像形成装置１は、カラー画像を高速で形成することができ、しかも耐久性、長期信頼性も確保された、小型で優れたものとなる。
【００３９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、設計要求等に基づき種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態ではブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のカラートナーを用いてカラー画像を転写・形成するようにしたが、ブラック（Ｂ）を除いた、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のカラートナーを用いるようにしてもよい。
また、感光体ドラム２に対する露光・現像の順番についても、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の順に限定されることなく、任意の順となるように、各ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、各現像部６Ｂ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃを任意の順に配置することができる。
【００４０】
さらに、寿命検出手段１５については、ラインヘッド５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの発光点１３（有機ＥＬ素子３６）での発光時間等を積算するのに代えて、光センサ等によって発光点１３で発光した光の輝度を直接測定し、予め設定した寿命に相当する輝度になったとき、寿命がつきたと判定するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はラインヘッドの概略構成を説明するための図である。
【図３】ラインヘッドの各発光点とカラー画素中のサブ画素との関係を示す図である。
【図４】ラインヘッドの各発光点とカラー画素中のサブ画素との関係を示す図である。
【図５】ラインヘッドの各発光点とカラー画素中のサブ画素との関係を示す図である。
【図６】ラインヘッドの各発光点とカラー画素中のサブ画素との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…画像形成装置、２…感光体ドラム、３…被転写体、４…帯電器、５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ…ラインセンサ、６Ｂ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ…現像部、７…転写部、１３…発光点、１４…切替手段、１５…寿命検出手段、１６…制御手段、３６…有機ＥＬ素子、Ｐ…カラー画素、ＳＢ、ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ…サブ画素
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも異なる３つの色のカラートナーからなるカラー画像を転写する画像形成装置であって、
回転軸を有する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を帯電させるための帯電器が１つと、
前記各色に対応してそれぞれ設けられた、前記感光体ドラム表面に静電潜像を形成するためのラインヘッドが少なくとも３つと、
前記各ラインヘッドで形成された感光体ドラム表面の静電潜像に、前記各ラインヘッドにそれぞれ対応するカラートナーを供給する現像部が少なくとも３つと、を備え、
前記各ラインヘッドは、前記感光体ドラムの副走査方向に沿って有機ＥＬ素子からなる発光点が直線的に配列され、該発光点の隣り合う少なくとも３つの発光点が、前記感光体ドラムに形成される静電潜像の１単位分のカラー画素に対応するように構成されてなり、
前記各発光点は、前記ラインヘッド毎に設定された一つのカラーのみに対応して、前記カラー画素のうちの一つのサブ画素に対応する発光点のみが発光するよう構成されてなり、
前記各ラインヘッドには、前記一つのサブ画素に対応して発光する発光点を、他の発光点に切り替える切替手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記切替手段は、発光点を構成する有機ＥＬ素子の予め設定された寿命に対応して、全てのラインヘッドを同時に切り替えるよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１】
少なくとも異なる３つの色のカラートナーからなるカラー画像を転写する画像形成装置であって、
回転軸を有する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を帯電させるための帯電器が１つと、
前記各色に対応してそれぞれ設けられた、前記感光体ドラム表面に静電潜像を形成するためのラインヘッドが少なくとも３つと、
前記各ラインヘッドで形成された感光体ドラム表面の静電潜像に、前記各ラインヘッドにそれぞれ対応するカラートナーを供給する現像部が少なくとも３つと、を備え、
前記各ラインヘッドは、前記感光体ドラムの副走査方向に沿って有機ＥＬ素子からなる発光点が直線的に配列され、該発光点の隣り合う少なくとも３つの発光点が、前記感光体ドラムに形成される静電潜像の１単位分のカラー画素に対応するように構成されてなり、
前記各発光点は、前記ラインヘッド毎に設定された一つのカラーのみに対応して、前記カラー画素のうちの一つのサブ画素に対応する発光点のみが発光するよう構成されてなり、
前記各ラインヘッドには、前記一つのサブ画素に対応して発光する発光点を、他の発光点に切り替える切替手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記切替手段は、発光点を構成する有機ＥＬ素子の予め設定された寿命に対応して、全てのラインヘッドを同時に切り替えるよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−８０５６５（Ｐ２００８−８０５６５Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６１１４０（Ｐ２００６−２６１１４０）
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]