JP2008036850A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発光体アレイが傾いて取り付けられているときの画質劣化を防止し、円滑な画像形成を行う、画像形成装置および画像形成方法の提供。
【解決手段】発光体アレイ１は、主走査方向に複数の発光素子を配列した発光素子列を光学倍率がマイナスの単一のレンズを対応させ、このレンズと発光素子列のセットを主走査方向と副走査方向に複数設ける。発光体アレイ１の傾きを検出し、スキュー補正制御モジュール２１でスキュー補正画像データを作成する。このスキュー補正画像データをＭＬＡラインバッファメモリ３８に書き込み、主走査方向反転ＬＵＴ３５、グループ内タイミングＬＵＴ３６、グループ間タイミングＬＵＴ３７を参照して、ＭＬＡ制御メモリ読み出しアドレス３４で読み出しアドレスを決定し、画像データを発光体アレイ１に送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光学倍率がマイナスのレンズを用いた場合において、発光体アレイが本体に傾いて取り付けられているときの画質劣化を防止するとともに、円滑な画像形成を行う画像形成装置および画像形成方法に関するものである。

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。

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。

タンデム方式のカラー画像形成装置（プリンター）において、前記露光手段（ラインヘッド）として発光体アレイを用いる技術が知られている。例えば、特許文献１には、発光体アレイに２次元で配列された発光素子の出力光を単一レンズで拡大して、感光体ドラムに照射し、潜像を形成する例が記載されている。

特開２００１−６３１３９号公報

特許文献１に記載されているような発光体アレイをラインヘッドとして用いる場合には、当該発光体アレイが本体に機械的に傾いて取り付けられることがある。このように、発光体アレイが本体に機械的に傾いて取り付けられると、像担持体上の結像位置に正確に発光素子の出力光が照射されなくなり、画質が劣化してしまう。特許文献１には、このような画質劣化を防止する手段については記載されていないという問題があった。

また、特許文献１に記載されている発光体アレイは、特許文献１の図１に記載されているように、単一レンズ１４は発光部材１の出力光を主走査方向に反転させて感光体ドラム１５に照射している。すなわち、単一レンズ１４は光学倍率がマイナスのものを使用している。したがって、ＳＬＡ（セルフォックレンズアレイ）のように、光学倍率がプラスで発光素子の出力光がその光軸方向で像担持体に照射される場合とは異なることになる。特許文献１に記載されているような発光体アレイをラインヘッドとして用いる場合には、画像形成を円滑に行なうためには、メモリに記憶された画像データをどのように読み出して所定の印字を行なうか、具体的なメモリ構成と画像データの読み出しシーケンスが必要となる。しかしながら、特許文献１には、このようなことについては記載されていないという問題があった。

本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学倍率がマイナスのレンズを用いた場合において、発光体アレイが本体に傾いて取り付けられているときの画質劣化を防止するとともに、円滑な画像形成を行う、画像形成装置および画像形成方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、各色に対応した複数のラインヘッドを用いて像担持体上で複数色の画像形成を同時に行う画像形成装置であって、
主走査方向に複数の発光素子を配列した発光素子列を副走査方向に複数列設けて発光体ブロックを形成し、前記発光体ブロックを主走査方向と副走査方向に複数配列し、前記各発光体ブロックに光学倍率がマイナスの単一のレンズを対応させた発光体アレイ（ラインヘッド）と、
前記発光体アレイを本体に取り付けたときの正規取り付け位置に対する傾きを検出する手段と、前記検出された発光体アレイの傾きに応じてスキュー補正画像データを作成する手段と、前記各発光素子に供給する画像データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から前記画像データを読み出して前記各発光素子に送信する制御手段とを有し、
前記スキュー補正画像データを前記各発光素子により像担持体上に形成される結像スポットの位置が前記各発光体ブロックで主走査方向に反転するとともに、前記制御手段は、前記記憶手段に前記スキュー補正画像データを格納して、前記記憶手段に記憶された前記スキュー補正画像データを前記各発光体ブロック内で副走査方向に反転されるように読み出しを制御し、かつ、副走査方向に複数配列された前記各発光体ブロックによる結像スポットが前記像担持体の主走査方向に１列に並ぶように読み出しを制御することを特徴とする。このような構成によれば、発光体アレイの本体取り付けの傾きに起因して発生する画質劣化を防止することができる。また、光学倍率がマイナスの単一レンズを用いた場合で、かつ副走査方向に複数列の発行素子列を配列した場合の画像形成を、円滑に行なうことができる。

また、本発明の画像形成装置は、前記レンズを、主走査方向の先頭位置をずらして副走査方向に複数列配列して、各レンズに前記発光体ブロックを対応させたことを特徴とする。このような構成によれば、千鳥状にレンズ、例えばマイクロレンズアレイを配置した画像形成装置において、画質劣化を防止し、画像形成を円滑に行なうことができる。

また、本発明の画像形成装置は、前記スキュー補正画像データを記憶するメモリテーブルを有し、前記メモリテーブルは、前記発光体アレイの主走査方向に配列された各発光素子に対する画像データを格納する複数の横の欄と、前記像担持体の副走査方向に複数ラインの結像スポットを形成するように、各発光素子に対する画像データを格納する複数の縦の欄でマトリックス状に形成されており、前記発光体アレイの傾きを検出する手段により、傾きの方向と、傾きの大きさが検出されると、前記制御手段は、前記スキュー補正画像データの前記メモリテーブルに対する書き込みアドレスを制御することを特徴とする。このような構成によれば、光学倍率がマイナスのレンズを用いた場合のスキュー補正画像データの格納を円滑に行うことができる。

また、本発明の画像形成装置は、前記記憶手段は、前記スキュー補正画像データを記憶するメモリテーブルと同じ形状の第２のメモリテーブルを有し、前記制御手段は、前記第２のメモリテーブルに前記スキュー補正画像データを順次格納すると共に、前記各発光体ブロック内で副走査方向に反転されるように前記第２のメモリテーブルからの前記スキュー補正画像データの読み出しを制御することを特徴とする。このような構成によれば、光学倍率がマイナスのレンズを用いた場合の像担持体に対する画像形成を合理的に行うことができる。

前記制御手段は、前記各発光体ブロック内の発光素子の副走査方向における距離と、前記像担持体の移動速度に基づいて、前記副走査方向に複数配列された前記各発光体ブロックに対する、前記第２のメモリテーブルからの前記スキュー補正画像データの読み出しのタイミングを制御することを特徴とする。このような構成によれば、既存のパラメータを用いて円滑に画像形成を行うことができる。

また、本発明の画像形成装置は、前記発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする。有機ＥＬ素子は、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。

また、本発明の画像形成装置は、担持体の周囲に帯電手段と、前記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。このような構成によれば、タンデム方式のカラー画像形成装置において、発光体アレイの本体取り付けの傾きに起因して発生する画質劣化を防止するとともに、光学倍率がマイナスのレンズを用いた場合の像担持体に対する画像形成を合理的に行うことができる。

また、本発明の画像形成装置は、中間転写媒体を有することを特徴とする。この構成によれば、中間転写媒体を有する画像形成装置において、画質劣化の防止と、光学倍率がマイナスのレンズを用いた場合の像担持体に対する画像形成を合理的に行うことができる。

本発明の画像形成方法は、各色に対応した複数のラインヘッドを用いて複数色の画像形成を同時に行う画像形成方法であって、主走査方向に複数の発光素子を配列した発光素子列を副走査方向に複数列設けて発光体ブロックを形成し、前記発光体ブロックを主走査方向と副走査方向に複数配列し、前記各発光体ブロックに光学倍率がマイナスの単一のレンズを対応させた発光体アレイ（ラインヘッド）を設け、
前記発光体アレイを本体に取り付けたときの正規取り付け位置に対する傾きを検出する段階と、前記検出された発光体アレイの傾きに応じてスキュー補正画像データを作成する段階と、前記各発光素子に供給する画像データとして前記スキュー補正画像データを、像担持体上に形成される結像スポットの位置が前記各発光体ブロックで主走査方向に反転されるように記憶手段に格納する段階と、前記記憶手段に記憶された前記スキュー補正画像データを前記各発光体ブロック内で副走査方向に反転されるように読み出しを制御する段階と、副走査方向に複数配列された前記各発光体ブロックによる結像スポットが前記像担持体の主走査方向に１列に並ぶように読み出しを制御する段階と、からなることを特徴とする。この構成によれば、発光体アレイの取り付け位置を修正することなく、迅速に、しかも正確な演算処理により発光体アレイの本体取り付けの傾きに起因する画質劣化を防止することができる。また、光学倍率がマイナスの単一レンズを用いた場合の画像形成を、前記構成のメモリテーブルを用いて迅速に、しかも正確な演算処理により行なうことができる。

図１６は、本発明の実施形態において、ラインヘッドとして使用される発光体アレイの例を示す概略の説明図である。図１６において、発光体アレイ１には、発光素子２を主走査方向に複数配列した発光素子列３を副走査方向に複数列設けて、発光体ブロック４を形成している。図１６の例では、発光体ブロック４は、主走査方向に４個の発光素子２を配列した発光素子列３を、副走査方向に２列形成している。この発光体ブロック４は、発光体アレイ１に多数配置されており、主走査方向および副走査方向に配列された各発光体ブロック４は、マイクロレンズ５に対応して配置されている。発光素子２としては、例えば有機ＥＬ素子を用いる。有機ＥＬ素子は、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。

マイクロレンズ５は、発光体アレイ１の主走査方向、および副走査方向に複数設けられてマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）６を形成している。このＭＬＡ６は、副走査方向では主走査方向の先頭位置をずらして配列されている。このようなＭＬＡの配列は、発光体アレイ１に発光素子を千鳥状に設ける場合に対応できる。図１６の例では、ＭＬＡ６が副走査方向に３列配置されているが、ＭＬＡ６の副走査方向の３列のそれぞれの位置に対応する各単位ブロック４を、説明の便宜上、グループＡ、グループＢ、グループＣに区分する。

図１７は、図１６の構成で、各発光素子２の出力光によりマイクロレンズ５を通して像担持体の露光面を照射した場合の結像位置を示す説明図である。図１７において、図１６で説明したように発光体アレイ１には、グループＡ、グループＢ、グループＣに区分された発光体ブロック４が配置されている。グループＡ、グループＢ、グループＣの各発光体ブロック４の発光素子列を、１ラインと２ラインに分け、１ラインに偶数番号の発光素子を割り当て、２ラインに奇数番号の発光素子を割り当てる。

マイクロレンズ５は光学倍率がマイナスであり、発光素子の出力光を照射した場合に像担持体上の結像位置７は、発光素子の位置とは主走査方向で反転した位置となる。図１７の例では、グループＡについて、先に２ライン（奇数番号）の各発光素子１、３、５、７を動作させる。このとき、像担持体では発光素子の位置とは主走査方向に反転した結像位置１、３、５、７に結像スポットが生ずる。像担持体を副走査方向に所定時間移動してから１ライン（偶数番号）の各発光素子２、４、６、８を動作させる。この場合も像担持体では発光素子の位置とは主走査方向に反転した結像位置２、４、６、８に、結像スポットが生ずる。

マイクロレンズ５は光学倍率がマイナスであるため、発光素子の出力光を照射した場合に像担持体上の結像位置７は、発光素子の位置とは副走査方向でも反転した位置となる。したがって、１ライン（偶数番号）の各発光素子２、４、６、８による結像スポットの位置を、２ライン（奇数番号）の各発光素子１、３、５、７による結像スポットの位置と主走査方向で同じ列に形成するためには、前記のような像担持体を副走査方向に移動させてから、１ライン（偶数番号）の各発光素子２、４、６、８を発光させる必要がある。

このようにして、像担持体上には、主走査方向の同じ列に１〜８の順序で結像スポットが形成される。以下、像担持体を副走査方向に所定時間移動させてグループＢの処理を同様に実行する。さらに、像担持体を副走査方向に所定時間移動させてグループＣの処理を実行させることにより、主走査方向の同じ列に１〜２８・・・の順序で、入力された画像データに基づく結像スポットが像担持体に形成される。

図１６のように、発光素子列３とＭＬＡ６とを対応させている発光体アレイ１においては、図１７のように像担持体上に主走査方向に１列に結像スポットを形成するためには、以下のような画像データの処理が必要になる。（１）光学倍率がマイナスである単一のレンズによる、発光体ブロック内の副走査方向の発光素子位置と結像位置の反転補正と、発光タイミングの制御、（２）光学倍率がマイナスである単一レンズによる主走査方向の発光素子位置と結像位置の反転補正、（３）光学倍率がマイナスである複数のレンズ単位で、グループ化された発光素子が副走査方向に複数列配列されているので、これらのグループ間での発光タイミングの制御。本発明の実施形態においては、前記（１）〜（３）の問題を解決するために、後述するように画像データをメモリテーブルで形成されるラインバッファメモリに格納し、前記画像データを読み出す時のアドレスを制御している。

ところで、主走査方向に一定の長さを有する前記発光体アレイを用いたラインヘッドを本体に取り付ける際に、ラインヘッドが基準位置に対して傾いて取り付けられる場合がある。図３は、図１６に示した発光体アレイ１を用いたラインヘッド１０１が機械的に傾いて本体の支持部材、例えば枠体（ケース）に取り付けられた例を示す斜視図である。この場合には、矢視Ｒ方向に回転する像担持体（感光体ドラム）４１に対して、ラインヘッド１０１は破線で示した正規の取り付け位置から、両端部で矢視Ｌａ、Ｌｂだけずれた実線で示した位置１０１ａに取り付けられる。発光体アレイ１も正規の位置から移動して、発光体アレイ１ａで示されている。

図４は、ラインヘッドのみを示した説明図であり、図３とは位置ずれの方向が異なっている。すなわち、ラインヘッド１０１の両端で反時計方向Ｌｐ、Ｌｒに位置ずれ（傾き）が生じている。図５は、図４のようにラインヘッド、したがって、発光体アレイ１が本体に傾いて取り付けられている場合の、発光素子の位置を示す説明図である。図５においては、破線で示した正規の発光素子位置に対して、実線示す位置に発光素子が位置する。この例では、前記のように、発光体アレイ１は両端で反時計方向にＬｐ、Ｌｒ傾いており、発光素子は１画素分だけ反時計方向に傾いている。すなわちスキューが生じている。このままの状態で画像形成を行うと印字濃度に濃淡の差が生じたり、すじ線の発生などの画質劣化が発生することになる。このため、何等かの画像劣化防止策が必要になる。

従来においては、ラインヘッドが本体に対して傾いて取り付けられている場合には、スキュー補正として種々の方策が採られている。しかしながら、本発明の実施形態においては、光学系にＭＬＡを用いているので、前記のように、主走査方向と副走査方向における画像データ読み出しのタイミング制御が必要となる。このため、通常のスキュー補正を行ってからＭＬＡ対応の画像データ制御を実行すると、制御アルゴリズムが非常に煩雑になるという問題がある。そこで、本発明の実施形態においては、メモリテーブルにスキュー補正後に書き込まれた画像データを格納し、この画像データの読み出しタイミングを制御して、ＭＬＡ対応の画像形成を行なうようにしている。

図２は、スキュー補正の処理手順を示すフローチャートである。図２において、処理を開始して（Ｓ１）、発光体アレイの傾き量と方向を算出する（Ｓ２）。次に、算出された発光体アレイの傾き量と方向をもとにして、メモリへの書き込みアドレスを決定する（Ｓ３）。続いて、書き込みアドレスに従って１ライン目の画像データをメモリに書き込む（Ｓ４）。次に、書き込みアドレスに従って２ライン目の画像データをメモリに書き込む（Ｓ５）。メモリ内のバンク１に格納されている画像データを読み出す（Ｓ６）。以下、同様の処理を繰り返して画像データ書き込みと読み出しを１ページ分行い（Ｓ７）、処理を終了する（Ｓ８）。なお、スキュー補正の画像データを書き込むメモリテーブルの例については、図６〜図１０で説明する。

発光体アレイが本体に正常に取り付けられておらず、画質劣化が発生する場合には、位置合わせをして発光体アレイを正常位置に固定する必要がある。しかしながら、発光体アレイの位置調整を正確に行なうには、時間や手間を必要とするので処理が煩雑になるという問題がある。前記のように、本発明の実施形態においては、電気的な制御により、発光体アレイの本体への取り付けに傾きがある場合に起因する画質劣化を防止することができるので、煩雑な処理を必要としない利点がある。

図６〜図１０は、本発明の実施形態にかかるメモリテーブル１０の例を示す説明図である。図６〜図１０は、図５で説明したように、発光体アレイには１〜２４画素目までの発光素子が配列されており、スキューの方向は反時計方向で、副走査方向に１画素分傾いている場合の画像データの書き込み、読み出しの状態を示している。図５の例では、１〜２４の発光素子は、中央部の１２、１３の発光素子を中心として、１〜１２の発光素子は、正規の位置に対して副走査方向に１画素分下流側に配置されている。また、１３〜２４の発光素子は、正規の位置に対して副走査方向に１画素分上流側に配置されている。

そこで、各発光素子に対応する画素位置の画像データは、図６（ａ）、（ｂ）では、メモリテーブル１０のバンク１に、画素１３〜２４に対応する画像データ１−１３〜１−２４を書き込む。また、バンク２には、画素１〜１２に対応する画像データ１−１〜１−１２を書き込む。ここで、バンク２は、バンク１とは副走査方向で１画素分ずれた位置の画像データを書き込む領域に相当する。このように、主走査方向の１ライン分の画像データは、発光体アレイの傾きの方向、および画素の大きさで換算される傾きの大きさに応じて、メモリテーブル１０に区分して形成されているバンクに振り分けられて書き込まれる。

図７（ａ）、（ｂ）では、図６（ａ）、（ｂ）の次のタイミングの処理を示している。ここでは、主走査方向で２ライン目の画像データをメモリテーブルに格納すると同時に、前記図６（ａ）、（ｂ）の処理でバンク１に格納された画像データを読み出す処理をしている。すなわち、バンク３に画素１〜１２に対応する画像データ２−１〜２−１２を書き込む。また、バンク２に画素１３〜２４に対応する画像データ２−１３〜２−２４を書き込む。同時に、バンク１に格納されている画素１３〜２４に対応する画像データ１−１３〜１−２４を読み出し、後述するＭＬＡ対応の制御を行なうために別途設けられている第２のメモリテーブルに書き込む。

図８（ａ）、（ｂ）では、図７（ａ）、（ｂ）の次のタイミングの処理を示している。バンク４に画素１〜１２に対応する画像データ３−１〜３−１２を書き込む。また、バンク３に画素１３〜２４に対応する画像データ３−１３〜３−２４を書き込む。同時に、バンク２に格納されている画素１〜１２に対応する画像データ１−１〜１−１２と、画素１３〜２４に対応する画像データ２−１３〜２−２４を読み出し、前記ＭＬＡ対応の制御を行なうためのメモリテーブルに書き込む。

図９、図１０は、図６〜図８で説明した処理を１頁分行った際の、ＭＬＡ対応の制御を行なうためのメモリテーブルに格納される画像データを示している。図９、図１０に示されているように、この例では、主走査方向の各ラインに対応する画像データは、画素１〜１２と画素１３〜２４では、異なるバンクに振り分けて格納されている。すなわち、中心部の画素１２と１３を基準にして、画像データは２分されて異なるバンクに書き込まれる。

本発明の実施形態においては、図６〜図１０で説明したようなスキュー補正の画像データを格納したメモリテーブルを用いて、ＭＬＡ対応の発光素子に対する画像データ読み出しの制御を行なう。像担持体の主走査方向に、１列の結像スポットを形成する概略の制御については、図１７に関して説明しているが、副走査方向の異なる位置に配列されているグループＡ、Ｂ、Ｃの発光素子により、像担持体の主走査方向に、１列の結像スポットを形成する制御について、具体的に説明する。

図１８は、グループＡ、Ｂ、Ｃの発光素子により、像担持体の主走査方向に、１列の結像スポットを形成する際のメモリテーブルの例を示す説明図である。図１８において、メモリテーブル１０の複数の横の欄は、画素番号１〜４をグループＡ、画素番号５〜８をグループＢ、画素番号９〜１２をグループＣの発光素子の画像データに割り当てる。また、複数の縦の欄は、ライン２〜ライン４をグループＣ、ライン１２〜ライン１４をグループＢ、ライン２２〜ライン２４をグループＡの発光素子の画像データに割り当てる。

例えば、前記画像データ読み出しのタイミングＴ１、Ｔ２の時間が、ラインバッファのメモリテーブルで１０ライン分に相当する場合の、画像形成の手順は、次のようになる。メモリテーブル１０の２２ライン目のグループＡに対応する画像データＡａを読み出し、Ｔ１時間後に１２ライン目のグループＢに対応する画像データＢａを読み出す。さらに、（Ｔ１＋Ｔ２）時間後に２ライン目のグループＣに対応する画像データＣａを読み出し、ラインヘッドへ送信する。

ここで、前記読み出しのタイミングＴ１、Ｔ２は、発光体ブロック内の発光素子の副走査方向の距離ｄと、像担持体の移動速度ｓに基づいて決められる。例えば、Ｔ１は以下のようにして求めることが出来る。
Ｔ１＝|（d×β）／S|
ここで各パラメータは、以下の通りである。
ｄ：発光素子の副走査方向の距離
S：結像面（像担持体）の移動速度
β：レンズの倍率

次に、前回読み出したアドレスの１ライン次の画像データＡｂ、Ｂｂ、Ｃｂを読み出し、ラインヘッドへ送信する。その次は、１ラインさらに次の画像データＡｃ、Ｂｃ、Ｃｃを読み出し、ラインヘッドへ送信する。このような処理を２０回繰り返すことにより、２〜２２ラインの結像スポットが像担持体（感光体）上に、それぞれ一列に並んで形成される。以上の画像形成処理を１ぺージ分行う。

ここで、画像データＡａは、画素番号１〜４に相当し、画像データＢａは画素番号５〜８、画像データＣａは画素番号９〜１２にそれぞれ相当している。また、画像データＡｂ、Ａｃは、画素番号１〜４に相当し、画像データＢｂ、Ｂｃは画素番号５〜８、画像データＣｂ、Ｃｃは画素番号９〜１２にそれぞれ相当している。すなわち、図１６に示したように、発光体アレイ１にグループＡ〜Ｃの発光素子列を配列した場合に、画素番号１〜４にはグループＡの発光素子に対する画像データを、メモリテーブル１０の複数ラインに格納する。

同様に、画素番号５〜８にはグループＢの発光素子に対する画像データをメモリテーブル１０の複数ラインに格納し、画素番号９〜１２にはグループＣの発光素子に対する画像データをメモリテーブル１０の複数ラインに格納している。このように、図１８のメモリテーブル１０は、１ラインのメモリアドレスを各グループＡ〜Ｃで分割して、画像データを格納している。

図１は、本発明の実施形態の例を示すブロック図である。図１において、制御装置２０は、スキュー補正制御モジュール２１と、ＭＬＡ制御モジュール３１を有している。コントローラ３０から画像データが送信され、スキュー補正メモリ２２に格納される。傾き検出手段２３による検出値から、傾き算出回路２４は発光体アレイ１の傾きの量と、傾きの方向を算出する。スキューメモリ書き込みアドレス制御回路２６は、Ｈｒｅｑ（水平方向要求信号）に基づき、スキューメモリ（図９、図１０に示したメモリテーブル１０）にスキュー補正データを書き込むアドレスを制御する。スキューメモリ読み出しアドレス制御回路２６は、Ｈｒｅｑに基づき、スキューメモリからスキュー補正データを読み出すアドレスを制御する。

ＭＬＡ制御モジュール３１のベースポインタ生成器３２は、ＨｒｅｑおよびＶｒｅｑ（垂直）方向要求信号に基づき、ベースポイント（ベース段）を生成し、ベースデータをＭＬＡ制御メモリ書込みアドレス生成器３３と、ＭＬＡ制御メモリ読み出しアドレス生成器３４に送信する。ベースポイント（ベース段）については、図１２〜図１５で説明する。ＭＬＡ制御メモリ書込みアドレス生成器３３は、書き込みアドレスを生成して、ＭＬＡ制御ラインバッファメモリ３８（図１２〜図１５に示す第２のメモリテーブル）に送信する。また、スキュー補正メモリ２２から、スキュー補正後画像データがＭＬＡ制御ラインバッファメモリ３８に送信される。

ＭＬＡ制御メモリ読み出しアドレス生成器３４は、ベースポインタ生成器のベースデータが入力され、反転ＬＵＴ３５、グループ内タイミングＬＵＴ３６、グループ間タイミングＬＵＴ３７を参照して、読み出しアドレスを決定し、ＭＬＡ制御ラインバッファメモリ３８に送信する。ＭＬＡ制御ラインバッファメモリ３８は、画像データを発光体アレイ１に送信する。

図１１は、ＭＬＡ対応で画像形成する際の処理手順を示すフローチャートである。図１１において、処理を開始して（Ｓ１１）、ラインバッファのベース段にスキュー補正の画像データを書き込む（Ｓ１２）。ここで、「ベース段」とは、図１２、図１３のメモリテーブルでバンク１〜４９・・・のいずれかで、図１２、図１３では、ベース段としてバンク４７が表示されている。したがって、バンク４７にスキュー補正の画像データが書き込まれる。次に、ベースポインタカウンタをインクリメントする。ベース段はバンク４８に移行する（Ｓ１３）。

ベース段４８にスキュー補正の画像データを書き込む（Ｓ１４）。ベース位置に基づいて、反転ＬＵＴを参照し主走査方向の読み出しアドレスを決定する（Ｓ１５）。続いてベース位置に基づいてタイミングＬＵＴを参照し副走査方向の読み出しアドレスを決定する（Ｓ１６）。ここで、副走査方向の読み出しアドレスは、図１に示したグループ内タイミングＬＵＴ３６と、グループ間ＬＵＴ３７の両者について決定される。決定したアドレスにしたがって画像データを読み出す（Ｓ１７）。１ページ分のＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅが終了したかどうかを判定し（Ｓ１８）、判定結果がＹＥＳであればラインバッファメモリをクリアして（Ｓ１９）、処理を終了する（Ｓ２０）。判定結果がＮｏであれば、Ｓ１３の処理に戻り、Ｓ１３〜Ｓ１８のループ処理を繰り返す。

ＭＬＡ制御のラインバッファメモリ（メモリテーブル）からの画像データの読み出しについて、図１２〜図１５により説明する。図１２、図１３は、画素１〜２４、バンク１〜４７が示されており、バンク１〜４６には、スキュー補正の画像データが主走査方向で反転して書き込まれている。バンク４７がベース段として設定され、スキュー補正の画像データが新たに書き込まれる。画素１〜８を図１７のグループＡ、画素９〜１６をグループＢ、画素１７〜２４をグループＣに対応させるものとする。

図１７で説明したように、Ａ〜Ｃの各グループは、単一のマイクロレンズに、１列目（偶数番号）と２列目（奇数番号）の発光素子で形成される複数の発光素子列からなる発光体ブロック４を対応させている。図１２、図１３のメモリテーブルは、Ａ〜Ｃの各グループ内での発光素子列の副走査方向の画像データの反転と、Ａ〜Ｃの各グループ間での画像データの反転の両者の作用を行なう。この例では、グループＡは画素１〜８に対応しているが、バンク４５の偶数番号の画像データ（４４−２〜４４−８）と、バンク４６の奇数番号の画像データ（４５−１〜４５−７）が読み出される。

図１７で説明したように、図１２、図１３のメモリテーブルは、予め主走査方向で反転されたスキュー補正の画像データが書き込まれている。このため、先にバンク４６の奇数番号の画像データ（４５−１〜４５−７）を読み出して発光体アレイ１に送信すると、像担持体には、主走査方向の先頭位置に４５−７の画像データに基づく結像スポットが形成される。次に、適宜のタイミング経過後にバンク４５の偶数番号の画像データ（４４−２〜４４−８）を読み出し、発光体アレイ１に送信すると、像担持体には、４５−１〜４４−８の画像データに基づく結像スポットが主走査方向に１列に並んで形成される。

グループＢは画素９〜１６に対応しており、バンク２５の偶数番号の画像データ（２４−１０〜２４−１６）と、バンク２６の奇数番号の画像データ（２５−９〜２５−１５）が読み出される。また、グループＣは画素１７〜２４に対応しており、バンク５の偶数番号の画像データ（５−１８〜５−２４）と、バンク６の奇数番号の画像データ（６−１７〜６−２３）が読み出される。グループＢ、Ｃのグループ内での副走査方向の読み出しタイミングはグループＡと同じになるので、詳細な説明は省略する。

次に、グループＡ〜Ｃの各グループ間の副走査方向のタイミング制御について説明する。各グループ間のタイミング制御は、図１８で説明したように、最初にグループＡに対応するバンク４５、４６の画像データを読み出して発光体アレイ１に送信し、像担持体に主走査方向に１列に並んだ結像スポットを形成する。次に、像担持体を副走査方向に移動させた所定のタイミング後に、グループＢに対応するバンク２５、２６の画像データを読み出して発光体アレイ１に送信し、像担持体にグループＡの画像データによる１列に並んだ結像スポットと同列に結像スポットを形成する。さらに、所定のタイミング後にグループＣに対応するバンク５、６の画像データを読み出して発光体アレイ１に送信する。このようにして、像担持体に上記グループＡ、Ｂによる結像スポットと主走査方向に同列に、グループＣの結像スポットを形成する。

図１４、図１５は、前記図１２、図１３のＭＬＡ対応の制御の次のタイミングのメモリテーブルを示している。バンク４７に、スキュー補正の画像データが格納されている。グループＡは画素１〜８に対応しており、バンク４６の偶数番号の画像データ（４５−２〜４５−８）と、バンク４７の奇数番号の画像データ（４６−１〜４６−７）が読み出される。グループＢは画素９〜１６に対応しており、バンク２６の偶数番号の画像データ（２５−１０〜２５−１６）と、バンク２７の奇数番号の画像データ（２７−９〜２７−１５）が読み出される。また、グループＣは画素１７〜２４に対応しており、バンク７の偶数番号の画像データ（６−１８〜６−２４）と、バンク８の奇数番号の画像データ（７−１７〜７−２３）が読み出される。

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個の発光体アレイ（ラインヘッド）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。

図１９に示すように、この画像形成装置は、駆動ローラ５１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。

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発光体アレイ（ラインヘッド）１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）が設けられている。

また、この発光体アレイ（ラインヘッド）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。

ここで、各発光体アレイ（ラインヘッド）１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、発光体アレイ露光ヘッド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、各発光体アレイ（ラインヘッド）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。

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。

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。

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、６５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、６７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。

以上、本発明の画像形成装置と画像形成方法をその原理と実施例に基づいて説明してきたが、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。

本発明の実施形態を示すブロック図である。 本発明の処理手順を示すフローチャートである。 発光体アレイが傾いて取り付けられた状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の電子写真プロセスを用いた画像形成装置の１実施例の全体構成を示す模式的断面図である。

符号の説明

１・・・発光体アレイ、２・・・発光素子、３・・・発光素子列、４・・・発光体ブロック、５・・・マイクロレンズ、６・・・マイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）、１０・・・メモリテーブル、２０・・・制御装置、２１・・・スキュー補正制御モジュール、２２・・・ＭＬＡ制御モジュール、４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・感光体ドラム（像担持体）、４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・帯電手段（コロナ帯電器）、４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・現像装置、４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・一次転写ローラ、５０・・・中間転写ベルト、６６・・・二次転写ローラ、１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙ・・・発光体アレイ（ラインヘッド）

Claims (9)

1. 各色に対応した複数のラインヘッドを用いて像担持体上で複数色の画像形成を同時に行う画像形成装置であって、
   主走査方向に複数の発光素子を配列した発光素子列を副走査方向に複数列設けて発光体ブロックを形成し、前記発光体ブロックを主走査方向と副走査方向に複数配列し、前記各発光体ブロックに光学倍率がマイナスの単一のレンズを対応させた発光体アレイ（ラインヘッド）と、
   前記発光体アレイを本体に取り付けたときの正規取り付け位置に対する傾きを検出する手段と、前記検出された発光体アレイの傾きに応じてスキュー補正画像データを作成する手段と、前記各発光素子に供給する画像データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から前記画像データを読み出して前記各発光素子に送信する制御手段とを有し、
   前記スキュー補正画像データを前記各発光素子により像担持体上に形成される結像スポットの位置が前記各発光体ブロックで主走査方向に反転するとともに、前記制御手段は、前記記憶手段に前記スキュー補正画像データを格納して、前記記憶手段に記憶された前記スキュー補正画像データを前記各発光体ブロック内で副走査方向に反転されるように読み出しを制御し、かつ、副走査方向に複数配列された前記各発光体ブロックによる結像スポットが前記像担持体の主走査方向に１列に並ぶように読み出しを制御することを特徴とする、画像形成装置。
2. 前記レンズを、主走査方向の先頭位置をずらして副走査方向に複数列配列して、各レンズに前記発光体ブロックを対応させたことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記スキュー補正画像データを記憶するメモリテーブルを有し、前記メモリテーブルは、前記発光体アレイの主走査方向に配列された各発光素子に対する画像データを格納する複数の横の欄と、前記像担持体の副走査方向に複数ラインの結像スポットを形成するように、各発光素子に対する画像データを格納する複数の縦の欄でマトリックス状に形成されており、前記発光体アレイの傾きを検出する手段により、傾きの方向と、傾きの大きさが検出されると、前記制御手段は、前記スキュー補正画像データの前記メモリテーブルに対する書き込みアドレスを制御することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記記憶手段は、前記スキュー補正画像データを記憶するメモリテーブルと同じ形状の第２のメモリテーブルを有し、前記制御手段は、前記第２のメモリテーブルに前記スキュー補正画像データを順次格納すると共に、前記各発光体ブロック内で副走査方向に反転されるように前記第２のメモリテーブルからの前記スキュー補正画像データの読み出しを制御することを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記各発光体ブロック内の発光素子の副走査方向における距離と、前記像担持体の移動速度に基づいて、前記副走査方向に複数配列された前記各発光体ブロックに対する、前記第２のメモリテーブルからの前記スキュー補正画像データの読み出しのタイミングを制御することを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 像担持体の周囲に帯電手段と、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。
8. 中間転写部材を備えたことを特徴とする、請求項７に記載の画像形成装置。
9. 各色に対応した複数のラインヘッドを用いて複数色の画像形成を同時に行う画像形成方法であって、
   主走査方向に複数の発光素子を配列した発光素子列を副走査方向に複数列設けて発光体ブロックを形成し、前記発光体ブロックを主走査方向と副走査方向に複数配列し、前記各発光体ブロックに光学倍率がマイナスの単一のレンズを対応させた発光体アレイ（ラインヘッド）を設け、前記発光体アレイを本体に取り付けたときの正規取り付け位置に対する傾きを検出する段階と、前記検出された発光体アレイの傾きに応じてスキュー補正画像データを作成する段階と、前記各発光素子に供給する画像データとして前記スキュー補正画像データを、像担持体上に形成される結像スポットの位置が前記各発光体ブロックで主走査方向に反転されるように記憶手段に格納する段階と、前記記憶手段に記憶された前記スキュー補正画像データを前記各発光体ブロック内で副走査方向に反転されるように読み出しを制御する段階と、副走査方向に複数配列された前記各発光体ブロックによる結像スポットが前記像担持体の主走査方向に１列に並ぶように読み出しを制御する段階と、からなることを特徴とする、画像形成方法。

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