JP2008036983A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成を円滑に、しかも合理的に行える、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には、像担持体の移動方向の上流側（１列目）に偶数番号の発光素子（８、６、４、２）を配列し、同下流側（２列目）には奇数番号の発光素子（７、５、３、１）を配列している。先に像担持体４１の上流側の発光素子を発光させ、像担持体に結像スポットを形成する。次に、所定のタイミング経過後に像担持体４１の下流側の奇数番号の発光素子を発光させ、像担持体に結像スポットを形成する。奇数番号の発光素子による結像スポットは、主走査方向に同列に８の位置に形成される。
【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の画像形成を円滑に、しかも合理的に行える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の画像形成を円滑に、しかも合理的に行える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複数色の画像形成を像担持体上で同時に行う画像形成装置であって、各色に対応した複数のラインヘッドを用いて、像担持体上に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た発光体ブロックに、光学倍率がマイナスの単一のレンズを対応させ、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を設け、
前記記憶手段は、前記画像データを、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主走査方向で反転されるように格納するとともに、前記発光素子列の偶数列の発光素子に供給される第１の画像データと、奇数列の発光素子に供給される第２の画像データに区分して格納したメモリテーブルを有し、
前記第１の画像データ、または第２の画像データを読み出して像担持体上に結像スポットを形成してから、所定のタイミング後に他方の画像データにより像担持体上に副走査方向で反転した結像スポットを形成するように制御する制御手段を設けた
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、前記構成のメモリテーブルを用いて円滑に行なうことができる。また、前記メモリテーブルは、マイクロレンズのような光学倍率がマイナスで、発光素子の位置と像担持体上の結像スポットの位置が主走査方向、副走査方向で反転する特殊な状況に対応できる。

また、本発明の画像形成装置は、前記制御手段は、前記像担持体の主走査方向に一列に並ぶ結像スポットを形成することを特徴とする。このような構成によれば、合理的な画像形成を行なうことができる。

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主走査方向で反転される領域に前記画像データを格納することを特徴とする。このような構成によれば、結像スポットを像担持体の主走査方向で反転した位置に形成する処理が円滑に行える。

また、本発明の画像形成装置は、前記発光体ブロックを主走査方向と副走査方向に複数列配列し、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、前記副走査方向に複数列配列された発光体ブロックを副走査方向毎に区分してグループ分けし、前記記憶手段は、前記グループ分けに対応して区分して前記画像データを格納したメモリテーブルを有し、前記画像データを、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主走査方向で反転するとともに、前記１つのグループの画像データを読み出して像担持体上に副走査方向で反転した結像スポットを形成してから、所定のタイミング後に順次他のグループの画像データにより像担持体上に副走査方向で反転した結像スポットを形成するように制御することを特徴とする。このような構成によれば、像担持体に主走査方向および副走査方向で反転した位置に結像スポットを円滑に形成することができる。

また、本発明の画像形成装置は、前記メモリテーブルには、像担持体の副走査方向に複数ラインの結像スポットが形成されるように画像データが格納されていることを特徴とする。このような構成によれば、像担持体に複数ラインの画像を形成する場合にも対応することができる。

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、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、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、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、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円滑に行なうことができる。

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像担持体上で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た発光体ブロックに、光学倍率がマイナスの単一のレンズを対応させ、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を設け、
前記記憶手段のメモリテーブルに、像担持体に形成される結像スポットのライン毎に、前記画像データを、前記像担持体の上流側を１列目、下流側を２列目とした時に、前記発光素子列の１列目の発光素子に供給される第１の画像データと、２列目の発光素子に供給される第２の画像データに区分して入力する段階と、
前記いずれかのラインの画像データを読み出すかを決定する段階と、
前記メモリテーブルから、前記決定されたラインに対応する第１の画像データ、または第２の画像データを読み出して像担持体上に結像スポットを形成する段階と、
所定のタイミング後に、前記メモリテーブルから他方の画像データを読み出して像担持体上に副走査方向で反転した結像スポットを形成する段階と、からなり、前記像担持体の主走査方向に一列に並ぶ結像スポットを形成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。また、前記メモリテーブルは、マイクロレンズのような光学倍率がマイナスで、発光素子の位置と像担持体上の結像スポットの位置が副走査方向で反転する特殊な状況に対応でき、画像データも合理的な読み出しを行なうことができる。

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像担持体上で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た発光体ブロックを主走査方向と副走査方向に複数列配列し、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、前記副走査方向に複数列配列された発光体ブロックを副走査方向毎に区分してグループ分けし、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を設け、
前記記憶手段のメモリテーブルに、像担持体に形成される結像スポットのライン毎に、前記画像データを、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主走査方向で反転されるように入力するとともに、前記グループ分けした各発光素子に供給されるように入力する段階と、１つのグループの画像データを読み出して像担持体上に結像スポットを形成する段階と、所定のタイミング後に順次他のグループの画像データにより像担持体上に結像スポットを形成する段階と、からなり、前記像担持体の主走査方向に一列に並ぶ結像スポットを形成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アレイを用いた場合に、像担持体の主走査方向および副走査方向で発光素子の位置とは反転した位置に、迅速に、しかも正確な演算処理により、画像形成を行なうことができる。

図１５は、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１５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１５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。副走査方向の１列目（像担持体の移動方向の上流側）には奇数番号の発光素子による発光素子列を配列し、２列目（像担持体の移動方向の下流側）には偶数番号の発光素子による発光素子列を配列している。

この発光体ブロック４は、レンズ３５に対応して配置されている。レンズ３５は、正倍率の例えばＳＬ（セルフォックレンズ）を用いる。また、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。

図１６は、図１５の構成で像担持体の副走査方向の結像位置７を示す説明図である。図１６において、発光素子２ａ、２ｂが副走査方向で異なる位置に配列されている。各発光素子２ａ、２ｂの出力光は、レンズ３５を通して像担持体４１の各発光素子２ａ、２ｂに対応する結像位置７ａ、７ｂに照射される。ここで、像担持体４１は矢視Ｒ方向に回転するものとする。このため、発光素子２ａ、２ｂによる像担持体への結像位置７ａ、７ｂは、時間Ｔだけずれて形成される。

図１７は、図１５の構成で、像担持体４１の主走査方向の結像位置７ｓを示す説明図である。図１７において、像担持体４１は矢視Ｒ方向に回転している。発光体アレイ１の主走査方向に配列されている発光素子列３の、各発光素子による像担持体４１への結像位置７ｓは、主走査方向に同じ列に同時に形成される。

図１８は、光学系に正倍率のレンズを用いた場合の像担持体４１に形成される結像スポットの位置を示す説明図である。図１８の結像スポットの番号は、図１５の発光素子の番号と対応している。図１５に示されているように、副走査方向に２列に発光素子列が配列されている場合には、像担持体４１には、副走査方向にずれた位置に結像スポット８ｐが形成されてしまう。

このため、図２０に示されているように、主走査方向に１列に並んだ位置１〜８に結像スポット８ｘを形成するには、メモリテーブルに格納されている画像データの読み出しタイミングを制御する必要がある。図１９は、画像データが格納されているラインバッファのメモリテーブル１０の例を示す説明図である。図１９において、メモリテーブル１０は、横軸には画素番号（図１５の発光素子の番号に対応する）、縦軸には列番号（像担持体に形成される結像スポットのライン）を設定している。

ラインバッファのメモリテーブル１０に格納された画像データのうち、
先に、１列目の発光素子に対応する画像データ(１、３、５、７)を読み出し、発光素子を発光させる。次にＴ時間後に、メモリアドレスに格納されている、２列目の発光素子に対応する画像データ(２、４、６、８)を読み出し発光させる。発光素子の出力光は、レンズを透過して像担持体に照射される。このようにして、像担持体上の１列目の結像スポットが２列目の結像スポットと主走査方向で同列に形成される。

図１５のレンズとして、光学倍率がプラスのレンズ３５に代えて、光学倍率がマイナスのレンズ５、例えばマイクロレンズを用いた場合には、各発光素子の出力光は、副走査方向、主走査方向で反転されて像担持体に照射される。図２１は、副走査方向で反転された結像スポットが像担持体に形成される例の説明図である。図２１において、図１５で副走査方向の上流側に配置されている○１（変換上の理由でこのように表記する）の発光素子の、像担持体４１の結像スポットが形成される位置７は、副走査方向の下流側に形成される。また、副走査方向の下流側に配置されている○２の発光素子の像担持体上での結像スポットが形成される位置７は、副走査方向の上流側に形成される。

図２１で、Ｓは像担持体の移動速度、ｄは発光素子間の副走査方向の距離、Ｔ１は像担持体の移動時間で、後述するメモリアドレスの読み出しタイミングに相当する。図２２は、図１７に対応する図であり、各発光素子の出力光は、像担持体４１で主走査方向に反転されて照射され、結像スポットは７の位置に形成される。

このように、光学倍率がマイナスのレンズ５を用いた場合には、各発光素子の出力光は、副走査方向、主走査方向で反転されて像担持体に照射される。したがって、像担持体に形成される結像スポットと発光素子との対応関係は、図２３の説明図に示されるようになる。すなわち、図１５の発光素子の配列に対応する図２３の結像スポットの位置関係は、主走査方向と副走査方向でいずれも反転した状態で形成される。

図２４は、図１９の光学倍率がプラスのレンズ３５を用いた場合で説明したように、副走査方向の結像スポットを形成するタイミングを調整した場合に対応する、光学倍率がマイナスのレンズ５を用いた場合の説明図である。すなわち、先に像担持体の移動方向に対して上流側となる
１列目の発光素子に対応する画像データ(１、３、５、７)を読み出し、発光素子を発光させる。次にＴ時間後に、メモリアドレスに格納されている像担持体の移動方向に対して下流側となる２列目の発光素子に対応する画像データ (２、４、６、８)を読み出し、発光させる。図２４に示されているように、結像スポット８ｒは主走査方向と副走査方向で反転して形成され、主走査方向に同列には形成されない。

図２５は、画像データの読み出しタイミングを変えた例を示す説明図である。図２５においては、先に図１５の２列目の発光素子に対応する第２の画像データ (２、４、６、８) を読み出し、発光素子を発光させる。次に、１列目の発光素子に対応する第１の画像データ(１、３、５、７)を読み出して発光させる。図２６は、図２５のように画像データを読み出した際の結像スポットの位置を示す説明図である。図２６に示されているように、像担持体に主走査方向に同列の結像スポットが形成されるが、発光素子との関係では、主走査方向に反転された位置に結像スポットが形成される。記録媒体に形成される画像が、横線などのように主走査方向では画像データが反転されなくても問題のない場合がある。このような場合には、図２５に示したようなメモリテーブルの読み出し制御で、副走査方向に画像データを反転させて結像スポットを形成することにより対応出来る。

このように、横線などを記録媒体に描画する場合には、メモリテーブルからの画像データの読み出し制御は、副走査方向の反転のみで対応できる。しかしながら、自然画や文字、縦線などを描画する場合には、画像データの読み出し制御は主走査方向の反転も行なう必要がある。本発明の異なる実施形態は、主走査方向と副走査方向に反転して画像データの読み出し制御を行なうものである。

図４は、本発明の実施形態にかかる発光体アレイ１と光学倍率がマイナスのレンズ５との対応関係を示す説明図である。図４の例では、図１５に示した説明図とは、発光素子の位置が主走査方向および副走査方向で反転している。ずなわち、図４の構成では、像担持体の移動方向の上流側（１列目）に偶数番号の発光素子（８、６、４、２）を配列し、同下流側（２列目）には奇数番号の発光素子（７、５、３、１）を配列している。また、主走査方向の先頭側に番号が大きな発光素子を配列している。

図１〜図３は、本発明の実施形態についての斜視図である。図２に示されているように、前記像担持体４１の下流側に配列された奇数番号の発光素子２に対応した像担持体４１の結像スポット８ａは、主走査方向で反転した位置に形成される。Ｒは、像担持体４１の移動方向である。また、図３に示されるように、前記像担持体４１の上流側（１列目）に配列された偶数番号の発光素子２に対応した像担持体４１の結像スポット８ｂは、副走査方向で反転した下流側の位置に形成される。しかしながら、主走査方向では、先頭側からの結像スポットの位置は、発光素子１〜８の番号で順番に対応している。したがって、この例では像担持体の副走査方向における結像スポット形成のタイミングを調整することにより、主走査方向に同列に結像スポットを形成することが可能であることがわかる。

図５は、画像データが格納されているラインバッファのメモリテーブル１０の例を示す説明図である。図５のメモリテーブル１０は、図４の発光素子の番号に対して、主走査方向で反転して格納されている。図５において、ラインバッファのメモリテーブル１０に格納された画像データのうち、先に像担持体４１の上流側（１列目）の発光素子に対応する第１の画像データ(１、３、５、７)を読み出し、発光素子を発光させる。次にＴ時間後に、メモリアドレスに格納されている像担持体４１の下流側（２列目）の発光素子に対応する第２の画像データ (２、４、６、８)を読み出し、発光させる。このようにして、図６に８の位置で示されるように、像担持体上の１列目の結像スポットが２列目の結像スポットと主走査方向で同列に形成される。

図１は、図５のタイミングで画像データを読み出して結像スポットを形成する例を、概念的に示す斜視図である。図５で説明したように、先に像担持体４１の上流側（１列目）の発光素子を発光させ、像担持体に結像スポットを形成する。次に、所定のタイミングＴ経過後に像担持体４１の下流側（２列目）の奇数番号の発光素子を発光させ、像担持体に結像スポットを形成する。この際に、前記奇数番号の発光素子による結像スポットは、図２で説明した８ａの位置ではなく、図６に示されているように、主走査方向に同列に８の位置に形成されることになる。

図７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７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６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、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。

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７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。

上記の様に、光学倍率がマイナスのレンズ内に複数個の発光体が配置され、且つ、当該レンズが副走査方向に複数列配置されている場合には、像担持体の主走査方向に一列に並んだ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制御が必要となる。（１）副走査方向の反転、（２）主走査方向の反転、（３）レンズ内の複数列発光素子の発光タイミング調整、（４）グループ間の発光素子の発光タイミング調整。

図８は、図７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８において、図７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に区分された単位ブロック４が配置されている。グループＡ、グループＢ、グループＣの各単位ブロック４の発光素子列を、像担持体の上流側（１列目）と下流側（２列目）に分け、１列目に偶数番号の発光素子を割り当て、２列目に奇数番号の発光素子を割り当てる。

グループＡについては、図１で説明したように各発光素子を動作させることにより、像担持体には主走査方向および副走査方向で反転した位置に結像スポットが形成される。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１〜２４・・・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形成される。

図９は、図８において、副走査方向の結像スポット形成の状態を示す説明図である。Ｓは、像担持体４１の移動速度、ｄ１は、グループＡの１列目と２列目の発光素子の間隔、ｄ２はグループＡの２列目の発光素子とグループＢの２列目の発光素子の間隔、ｄ３はグループＢの２列目の発光素子とグループＣの２列目の発光素子の間隔、Ｔ１はグループＡの２列目の発光素子の発光後に１列目の発光素子が発光するまでの時間、
Ｔ２はグループＡの２列目の発光素子による結像位置がグループＢの２列目の発光素子の結像位置に移動する時間、Ｔ３はグループＡの２列目の発光素子による結像位置がグループＣの２列目の発光素子の結像位置に移動する時間である。

Ｔ１は以下のようにして求めることが出来る。Ｔ２、Ｔ３についても、ｄ１をｄ２、ｄ３に置き換えることにより求めることができる。
Ｔ１＝|（d１×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

図９においては、グループＡの２列目の発光素子が発光した時間のＴ２時間後にグループＢの２列目の発光素子を発光させる。さらに、Ｔ２からＴ３時間後にグループＣの２列目の発光素子を発光させる。各グループの１列目の発光素子は、２列目の発光素子が発光してからＴ１時間後に発光する。このような処理をすることにより、図８に示されているように、発光体アレイ１に２次元的に配置された発光体による結像スポットを、像担持体上で一列に形成することが可能となる。図１０は、レンズ５を複数配列した場合に、像担持体の主走査方向に結像スポットが反転して形成される例を示す説明図である。

図１１は、本発明の実施形態の例を示すブロック図である。図１１において、制御装置２０は、コントローラ３０から画像データが送信され、次のような処理を行い、発光体アレイ１に画像データを送信する。ベースポインタ生成器２１はＨｒｅｑ（水平方向要求信号）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制御メモリの書込みアドレス生成器２２と、ＭＬＡ制御メモリの読み出しアドレス生成器２７に送信する。ベースポイント（ベース段）については、後述する。ＭＬＡ制御メモリの書込みアドレス生成器２２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２３に送信する。

ＭＬＡ制御メモリの読み出しアドレス生成器２７は、ベースポインタ生成器２１のベースデータが入力され、反転ＬＵＴ２４（主走査方向の反転）、グループ内タイミングＬＵＴ２５（副走査方向の反転）、グループ間タイミングＬＵＴ２６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２３に送信する。ＭＬＡ制御ラインバッファメモリ２３は、画像データを発光体アレイ１に送信する。

図１２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１２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画像データを書き込む（Ｓ１２）。ここで、「ベース段」とは、図１３のメモリテーブルでバンク１〜４９・・・のいずれかで、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１１に示したグループ内タイミングＬＵＴ２５と、グループ間ＬＵＴ２６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。

図１３、図１４は、本発明の実施形態にかかる説明図であり、画像データを格納するラインバッファメモリのテーブルを示している。このメモリテーブル１０の横軸には画素番号（図８の発光素子の番号に対応する）、縦軸には像担持体に形成される結像スポットのラインを設定している。

図１３について説明する。斜線で示すベース段（この例でライン４７）に画像データを一ライン分記憶させる（図１４参照）。次に、ベース段（ライン４７）の一段上にあるライン４６のグループＡの２列目の画像データ（奇数番号）を読み出す。この例では、図８の発光素子の位置に対して、像担持体には主走査方向で反転した位置に結像スポットが形成されるように画像データを格納している。

続いて、図９で説明したように、グループＡの２列目の画像データの読み出しからＴ２時間後に、メモリテーブルのライン２６に格納されているグループＢの２列目の画像データ（奇数番号）を読み出す。また、グループＢの２列目の画像データの読み出しからからＴ３時間後に、メモリテーブルのライン６に格納されているグループＣの２列目の画像データ（奇数番号）を読み出す。各グループの２列目の画像データから、Ｔ１時間後に相当する１列目の画像データ（偶数番号）を読み出す。例えば、グループＡでは、メモリテーブルのライン４５に格納されている画像データ（偶数番号）を読み出す。このようにして読み出された画像データは、発光体アレイに送信される。

図１４は、図１３からベース段を一段下にずらし、ライン４８をベース段とした例を示している。ベース段（ライン４８）の一段上にあるグループＡの２列目の画像データ（奇数番号）を読み出す。続いて、図９で説明したように、グループＡの２列目の画像データの読み出しからＴ２時間後に、メモリテーブルのライン２７に格納されているグループＢの２列目の画像データ（奇数番号）を読み出す。また、グループＢの２列目の画像データの読み出しからからＴ３時間後に、メモリテーブルのライン７に格納されているグループＣの２列目の画像データ（奇数番号）を読み出す。各グループの２列目の画像データから、Ｔ１時間後に相当する１列目の画像データ（偶数番号）を読み出す。例えば、グループＡでは、メモリテーブルのライン４６に格納されている画像データ（偶数番号）を読み出す。このようにして読み出された画像データは、発光体アレイに送信される。

以上の作業を１ページ分行なうことで、（１）副走査方向の反転、（２）主走査方向の反転、（３）レンズ内の複数列発光素子の発光タイミング調整、（４）グループ間の発光素子の発光タイミング調整、が行なわれ、１ラインの画像データを感光体上に正確に一列に並んだ潜像を形成することができる。

本発明の実施形態においては、前記実施形態で説明したように、ラインバッファメモリのテーブル内の画像データを読み出す際のアドレスを、図１３、図１４で説明したように発光素子と画像データを対応させる。そして、先に各グループの２列目の画像データを読み出し、点灯させたＴ１時間後に、１列目の画像データを読み出し、点灯させることで、上記のような（１）〜（４）の調整、制御を行なうことができる。

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２７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２７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２７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斜視図である。 本発明の実施形態を示す斜視図である。 本発明の実施形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。 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、７・・・結像位置、８、９・・・結像スポット、１０・・・メモリテーブル、２０・・・制御装置、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 (10)

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た発光体ブロックに、光学倍率がマイナスの単一のレンズを対応させ、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を設け、
   前記記憶手段は、前記像担持体の移動方向の上流側を１列目、下流側を２列目とした時に、前記画像データを、前記発光素子列の１列目の発光素子に供給される第１の画像データと、２列目の発光素子に供給される第２の画像データに区分して格納したメモリテーブルを有し、
   前記画像データを前記第１の画像データ、または第２の画像データを読み出して像担持体上に結像スポットを形成してから、所定のタイミング後に他方の画像データにより像担持体上に副走査方向で反転した結像スポットを形成するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする、画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記像担持体の主走査方向に一列に並ぶ結像スポットを形成するように制御することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記記憶手段は、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主走査方向で反転される領域に前記画像データを格納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. 前記発光体ブロックを主走査方向と副走査方向に複数列配列し、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、前記副走査方向に複数列配列された発光体ブロックを副走査方向毎に区分してグループ分けし、前記記憶手段は、前記グループ分けに対応して区分して前記画像データを格納したメモリテーブルを有し、前記画像データを、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主走査方向で反転するとともに、前記１つのグループの画像データを読み出して像担持体上に副走査方向で反転した結像スポットを形成してから、所定のタイミング後に順次他のグループの画像データにより像担持体上に副走査方向で反転した結像スポットを形成するように制御することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記メモリテーブルには、像担持体の副走査方向に複数ラインの結像スポットが形成されるように画像データが格納されてい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像担持体上で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た発光体ブロックに、光学倍率がマイナスの単一のレンズを対応させ、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を設け、
   前記記憶手段のメモリテーブルに、像担持体に形成される結像スポットのライン毎に、前記画像データを、前記像担持体の上流側を１列目、下流側を２列目とした時に、前記発光素子列の１列目の発光素子に供給される第１の画像データと、２列目の発光素子に供給される第２の画像データに区分して入力する段階と、
   前記いずれかのラインの画像データを読み出すかを決定する段階と、
   前記メモリテーブルから、前記決定されたラインに対応する第１の画像データ、または第２の画像データを読み出して像担持体上に結像スポットを形成する段階と、
   所定のタイミング後に、前記メモリテーブルから他方の画像データを読み出して像担持体上に副走査方向で反転した結像スポットを形成する段階と、からなり、前記像担持体の主走査方向に一列に並ぶ結像スポットを形成することを特徴とする画像形成方法。
10. 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像担持体上で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た発光体ブロックを主走査方向と副走査方向に複数列配列し、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、前記副走査方向に複数列配列された発光体ブロックを副走査方向毎に区分してグループ分けし、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を設け、
    前記記憶手段のメモリテーブルに、像担持体に形成される結像スポットのライン毎に、前記画像データを、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主走査方向で反転されるように入力するとともに、前記グループ分けした各発光素子に供給されるように入力する段階と、１つのグループの画像データを読み出して像担持体上に結像スポットを形成する段階と、所定のタイミング後に順次他のグループの画像データにより像担持体上に結像スポットを形成する段階と、からなり、前記像担持体の主走査方向に一列に並ぶ結像スポットを形成することを特徴とする画像形成方法。

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