(57)【要約】【課題】複数の発光素子グループを搭載した露光ヘッドを用いて良好な潜像を形成する。【解決手段】第１の結像光学系による潜像列と、第２の結像光学系による潜像列とが重なり合う重複位置では、第１の発光素子グループおよび第２の発光素子グループの発光素子の駆動態様が複数パターン記憶されている。そして、複数パターンの駆動態様の中から、露光ヘッドの傾き角度に関して取得された傾き角情報に応じて選択された駆動態様で、第１の発光素子グループおよび第２の発光素子グループの発光素子を駆動する。こうすれば、予め記憶されている複数パターンの駆動態様の中から、露光ヘッドの傾き角度に応じた駆動態様で、第１の発光素子グループおよび第２の発光素子グループの発光素子を駆動することができるので、重複位置においても、良好な潜像を簡便に形成することができる。【選択図】図１２
2010143100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に発光素子が配設された第１の発光素子グループと、
前記第１の発光素子グループを構成する前記発光素子から発光された光を、該第１の発光素子グループに対して相対的に移動する被露光面に結像して、前記第１の方向に潜像が配された第１の潜像列を形成する第１の結像光学系と、
前記第１の方向に配設された発光素子から構成されるとともに、該第１の方向と直交する第２の方向側に、前記第１の発光素子グループから離間して配設された第２の発光素子グループと、
前記第２の発光素子グループを構成する前記発光素子から発光された光を前記被露光面に結像して前記第１の方向に潜像が配された第２の潜像列を前記第１の潜像列の前記第１の方向に形成するとともに、該第２の潜像列の一端部の潜像は、前記第１の潜像列の一端部の潜像と、前記第２の方向から見て重なり合う位置に形成する第２の結像光学系と、
前記第１の発光素子グループを構成する発光素子と、前記第２の発光素子グループを構成する発光素子とを駆動する駆動部と
を備え、
前記駆動部は、
前記第１の潜像列と前記第２の潜像列とが前記第２の方向から見て重なり合う重複位置での前記第１の発光素子グループを構成する発光素子および前記第２の発光素子グループを構成する発光素子の駆動態様と対応して記憶されている制御パターンの中から、前記被露光面の相対的な移動方向に対する該第１の発光素子グループおよび該第２の発光素子グループの該被露光面との傾き角度に関して取得された傾き角情報に応じた前記駆動態様に対応した制御パターンで、
前記第１の発光素子グループおよび前記第２の発光素子グループの発光素子を駆動することを特徴とする露光ヘッド。
【請求項２】
前記第１の方向に配設された発光素子から構成されるとともに、前記第１の発光素子グループ及び前記第２の発光素子グループの前記第２の方向側に離間して配設された第３の発光素子グループと、
前記第３の発光素子グループを構成する前記発光素子から発光された光を前記被露光面に結像して第３の潜像列を形成するとともに、該第３の潜像列を前記第２の方向から見た時に、該第３の潜像列の一端側の潜像は前記第１の潜像列の一端部の潜像と、該第３の潜像列の他端側の潜像は前記第２の潜像列の一端部の潜像と、重なり合う位置に形成する第３の結像光学系と
を備え、
前記駆動部は、
前記第３の潜像列と、前記第２の潜像列あるいは前記第１の潜像列とが重なり合う重複位置で、前記傾き角情報に応じた前記駆動態様に対応した制御パターンで前記第１の発光素子グループ、前記第２の発光素子グループ、および前記第３の発光素子グループの発光素子を駆動するとともに、
少なくとも前記第３の潜像列および前記第２の潜像列の重複位置と、前記第３の潜像列および前記第１の潜像列の重複位置とは異なる駆動態様に対応した制御パターンで、前記第１の発光素子グループ、前記第２の発光素子グループ、および前記第３の発光素子グループの発光素子を駆動する特徴とする請求項１に記載の露光ヘッド。
【請求項３】
潜像が形成される潜像担持体と、
第１の方向に発光素子が配設された第１の発光素子グループと、前記第１の発光素子グループを構成する前記発光素子から発光された光を前記潜像担持体に結像して前記第１の方向に前記潜像が配された第１の潜像列を形成する第１の結像光学系と、前記第１の方向に配設された発光素子で構成されるとともに、該第１の方向と直交する第２の方向側に前記第１の発光素子グループから離間して配設された第２の発光素子グループと、前記第２の発光素子グループを構成する前記発光素子から発光された光を前記潜像担持体に結像して前記第１の方向に前記潜像が配された第２の潜像列を形成するとともに、該第２の潜像列の一端部の潜像は前記第１の潜像列の一端部の潜像と前記第２の方向から見て重なり合う位置に形成する第２の結像光学系と、前記第１の発光素子グループを構成する発光素子と前記第２の発光素子グループを構成する発光素子とを駆動する駆動部と、を有する露光ヘッドと、
前記潜像担持体の移動方向に対する前記露光ヘッドの傾き角度に関する傾き角情報を検出する傾き角情報検出部と、
前記潜像担持体に形成された前記潜像を現像する現像部と、
前記第１の潜像列と前記第２の潜像列とが重なり合う重複位置で、前記第１の発光素子グループおよび前記第２の発光素子グループの発光素子の駆動態様に対応した制御パターンを記憶する駆動態様記憶部と
を備え、
前記駆動部は、前記第１の潜像列と前記第２の潜像列とが重なり合う重複位置で、前記駆動態様記憶部に記憶された制御パターンの中から、前記傾き角情報に応じて選択された制御パターンで、前記第１の発光素子グループおよび前記第２の発光素子グループの発光素子を駆動することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一定ピッチで配列された発光素子から射出される光をレンズで結像させることによって、感光体上に潜像を形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
小さな発光素子を一定ピッチで一列に配置し、各発光素子から射出される光をレンズで結像させれば、像面上に一列の結像スポット列を形成することができる。この原理を利用して感光体の表面に潜像を形成する技術が開発されている。例えば、円柱状に形成した感光体を回転させながら、露光ヘッドに一列に配置された発光素子を適切なタイミングで点滅させることで、所望の潜像を形成することが可能である（特許文献１など）。
【０００３】
また、個々の発光素子毎に専用の結像レンズを設けたのでは、レンズ径が小さくなってしまうのでレンズの開口数（ＮＡ数）を大きくすることができない。そこで、所定個数の発光素子で１つの結像レンズを共用することによって大きなＮＡ数を確保し、潜像の分解能を大幅に向上させることの可能な露光ヘッドも提案されている（特許文献２）。この提案の露光ヘッドでは、次のような理由から、所定個数ずつの発光素子のグループ（以下では「発光素子アレイ」と呼ぶ）が、互い違いに斜めになるように配置されている。先ず、レンズの端の部分は結像性能が低下するので、この部分には発光素子アレイを設けることは好ましくない。そこで先ず、結像レンズを一列に配置して、各レンズの中央付近だけに所定個数の発光素子（発光素子アレイ）を設ける。この状態では、レンズ間の境目の部分には発光素子アレイが設けられていないので、この結像レンズ列の隣に、同様な結像レンズ列を、少し位置をズラして配置して、レンズ間の境目の部分を、新たに配置された結像レンズ列の発光素子アレイで埋めてやる。発光素子アレイに着目すれば、複数の発光素子アレイが千鳥状に配列されることになる。もちろん、新たな結像レンズ列を１列追加するだけでは埋めきれないのであれば、より多くの結像レンズ列を追加してやればよい。この場合は、複数個ずつの発光素子アレイが、互いに斜めに位置をズラしながら、繰り返して配列されることになる。
【０００４】
また、このように発光素子アレイを互い違いとなるように配列した露光ヘッドでは、露光ヘッドが、感光体の表面と平行な面内で傾けて（感光体に向かう方向を軸に回転した状態で）組み付けられると、互い違いに配列された発光素子アレイを斜め方向から見ることになるから、発光素子アレイ間の隙間が広がる箇所や、狭くなる箇所が発生する。その結果、感光体上の潜像には、個々の発光素子アレイによる結像スポットのグループ間が離れる箇所や、近付く箇所が発生して、良好な潜像を形成することが困難となる。
【０００５】
こうした点に鑑みて、発光素子アレイの端部を少し延長して、他の発光素子アレイの発光素子と重なる発光素子（重複素子）を設けておき、スポットグループ間の距離が広くなって隙間ができた場合には、重複素子によるスポットを形成することで隙間を埋め、逆にスポットグループ間の距離が狭くなった場合には、その部分のスポットを間引くことで、潜像の画質低下を回避しようとする技術も提案されている（特許文献３）。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１５８７０５号公報
【特許文献２】特開２００８−０３６９３７号公報
【特許文献３】特開２００８−１７３８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、露光ヘッドには、発光素子アレイによるスポットグループが重複している箇所が複数存在しているため、それらの箇所についてスポットグループ間の距離を確認して、重複素子によるスポットを新たに形成したり、間引いたりすることは、それほど容易なことではないという問題があった。また、露光ヘッドが感光体カートリッジに組み込まれている場合には、感光体カートリッジを交換する度に露光ヘッドの傾きが変わるので、その度にスポットグループ間の距離を確認して、重複素子によるスポットを新たに形成したり、間引いたりしなければならないのでは、たいへんに煩雑である。
【０００８】
この発明は、従来の技術が有する上述した課題に対応してなされたものであり、発光素子アレイによるスポットグループが重複している箇所で、重複素子によるスポットを適切に形成して、良好な潜像を簡便に得ることを可能とする技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の露光ヘッドは次の構成を採用した。すなわち、
第１の方向に発光素子が配設された第１の発光素子グループと、
前記第１の発光素子グループを構成する前記発光素子から発光された光を、該第１の発光素子グループに対して相対的に移動する被露光面に結像して、前記第１の方向に潜像が配された第１の潜像列を形成する第１の結像光学系と、
前記第１の方向に配設された発光素子から構成されるとともに、該第１の方向と直交する第２の方向側に、前記第１の発光素子グループから離間して配設された第２の発光素子グループと、
前記第２の発光素子グループを構成する前記発光素子から発光された光を前記被露光面に結像して前記第１の方向に潜像が配された第２の潜像列を前記第１の潜像列の前記第１の方向に形成するとともに、該第２の潜像列の一端部の潜像は、前記第１の潜像列の一端部の潜像と、前記第２の方向から見て重なり合う位置に形成する第２の結像光学系と、
前記第１の発光素子グループを構成する発光素子と、前記第２の発光素子グループを構成する発光素子とを駆動する駆動部と
を備え、
前記駆動部は、
前記第１の潜像列と前記第２の潜像列とが前記第２の方向から見て重なり合う重複位置での前記第１の発光素子グループを構成する発光素子および前記第２の発光素子グループを構成する発光素子の駆動態様と対応して記憶されている制御パターンの中から、前記被露光面の相対的な移動方向に対する該第１の発光素子グループおよび該第２の発光素子グループの該被露光面との傾き角度に関して取得された傾き角情報に応じた前記駆動態様に対応した制御パターンで、
前記第１の発光素子グループおよび前記第２の発光素子グループの発光素子を駆動することを特徴とする。
【００１０】
このような本発明の露光ヘッドにおいては、第２の方向から見て、第１の結像光学系による第１の潜像列と、第２の結像光学系による第２の潜像列とが重なり合う重複位置が設けられており、この重複位置については、第１の発光素子グループおよび第２の発光素子グループの発光素子の駆動態様が複数パターン記憶されている。そして、複数パターンの駆動態様の中から、露光ヘッドの傾き角度に関して取得された傾き角情報に応じて選択された駆動態様で、第１の発光素子グループおよび第２の発光素子グループの発光素子を駆動する。
【００１１】
こうすれば、第１の結像光学系による第１の潜像列と、第２の結像光学系による第２の潜像列とが重なり合う重複位置については、予め記憶されている複数パターンの駆動態様の中から、露光ヘッドの傾き角度に応じた駆動態様で、第１の発光素子グループおよび第２の発光素子グループの発光素子を駆動することができるので、重複位置においても、良好な潜像を簡便に得ることが可能となる。
【００１２】
また、上述した本発明の露光ヘッドにおいては、第１の発光素子グループおよび第２の発光素子グループから第２の方向側に離間させて、第３の発光素子グループを配設し、第３の発光素子グループを構成する発光素子から発光された光を、第３の結像光学系で結像させてもよい。このとき像面上に形成される第３の潜像列は、その潜像列を第２の方向から見た時に、一端側では、第１の結像光学系による第１の潜像列の端部と重複し、他端側では、第２の結像光学系による第２の潜像列の端部と重複させておく。そして、第３の結像光学系と第２の結像光学系による重複位置で、第３の発光素子グループおよび第２の発光素子グループの発光素子を駆動する駆動態様と、第３の結像光学系と第１の結像光学系による重複位置で、第３の発光素子グループおよび第１の発光素子グループの発光素子を駆動する駆動態様とを、異ならせておくようにしてもよい。
【００１３】
第３の発光素子グループを、第１の発光素子グループからも第２の発光素子グループからも同じ側に離間させて配設すると、「第３の発光素子グループ」〜「第１の発光素子グループ」の間隔と、「第３の発光素子グループ」〜「第２の発光素子グループ」の間隔とは、異なった間隔となる。従って露光ヘッドが傾くと、それら発光素子グループ間の重複位置での潜像の配置は異なったものとなる。そこで、これら重複位置では、第１の発光素子グループ、第２の発光素子グループ、および第３の発光素子グループを異なる態様で駆動してやることで、重複位置でも良好に潜像を形成することが可能となる。
【００１４】
また、上述した露光ヘッドは印刷媒体上に画像を形成するために用いられるものであることに鑑みれば、本発明は、画像形成装置の態様で把握することも可能である。すなわち、このような本発明の画像形成装置は、
潜像が形成される潜像担持体と、
第１の方向に発光素子が配設された第１の発光素子グループと、前記第１の発光素子グループを構成する前記発光素子から発光された光を前記潜像担持体に結像して前記第１の方向に前記潜像が配された第１の潜像列を形成する第１の結像光学系と、前記第１の方向に配設された発光素子で構成されるとともに、該第１の方向と直交する第２の方向側に前記第１の発光素子グループから離間して配設された第２の発光素子グループと、前記第２の発光素子グループを構成する前記発光素子から発光された光を前記潜像担持体に結像して前記第１の方向に前記潜像が配された第２の潜像列を形成するとともに、該第２の潜像列の一端部の潜像は前記第１の潜像列の一端部の潜像と前記第２の方向から見て重なり合う位置に形成する第２の結像光学系と、前記第１の発光素子グループを構成する発光素子と前記第２の発光素子グループを構成する発光素子とを駆動する駆動部と、を有する露光ヘッドと、
前記潜像担持体の移動方向に対する前記露光ヘッドの傾き角度に関する傾き角情報を検出する傾き角情報検出部と、
前記潜像担持体に形成された前記潜像を現像する現像部と、
前記第１の潜像列と前記第２の潜像列とが重なり合う重複位置で、前記第１の発光素子グループおよび前記第２の発光素子グループの発光素子の駆動態様に対応した制御パターンを記憶する駆動態様記憶部と
を備え、
前記駆動部は、前記第１の潜像列と前記第２の潜像列とが重なり合う重複位置で、前記駆動態様記憶部に記憶された制御パターンの中から、前記傾き角情報に応じて選択された制御パターンで、前記第１の発光素子グループおよび前記第２の発光素子グループの発光素子を駆動することを特徴とする。
【００１５】
このような本発明の画像形成装置においても、第１の発光素子グループと第２の発光素子グループとが重複している部分では、各発光素子グループを、露光ヘッドの傾き角に応じた態様で駆動するので、潜像を適切に形成することができ、その結果、良好な画像を簡便に形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施例を説明する。
Ａ．装置構成：
Ａ−１．画像形成装置の構造：
Ａ−２．露光ヘッドの構造：
Ｂ．潜像形成の概要：
Ｃ．露光ヘッドの傾き角の検出方法：
Ｄ．重複素子の駆動方法：
【００１７】
Ａ．装置構成  ：
Ａ−１．画像形成装置の構造  ：
図１は、本実施例の露光ヘッドを搭載した画像形成装置１の大まかな構造を示した説明図である。図示されているように画像形成装置１は、装置中央に設けられた略直方体形状の画像形成ユニット１０と、画像形成ユニット１０の直ぐ上面側に設けられた転写ベルトユニット２０と、画像形成ユニット１０の下方に設けられた給紙ユニット３０と、画像形成ユニット１０および転写ベルトユニット２０の側方に設けられた二次転写ユニット４０と、二次転写ユニット４０の上方に設けられた定着ユニット５０などから構成されている。また、画像形成装置１の内部には、各ユニットの動作を制御する制御ユニット６０も設けられている。
【００１８】
転写ベルトユニット２０は、駆動ローラ２４と従動ローラ２６との間に張設された転写ベルト２２などから構成されており、転写ベルト２２が駆動ローラ２４によって駆動されると、画像形成ユニット１０の上面を通過する際に、画像形成ユニット１０によって形成されたトナー像が転写ベルト２２に転写される。また、このとき、画像形成ユニット１０のトナー像を確実に転写ベルト２２に転写するために、転写ベルト２２の背面側には一次転写ローラ２８が設けられている。
【００１９】
画像形成ユニット１０内には、トナー像を形成するための感光体カートリッジが搭載されている。図１に示した画像形成装置１の画像形成ユニット１０には、イエロー色のトナー像を形成する感光体カートリッジ１００Ｙや、マゼンタ色のトナー像を形成する感光体カートリッジ１００Ｍ、シアン色のトナー像を形成する感光体カートリッジ１００Ｃ、黒色のトナー像を形成する感光体カートリッジ１００Ｋが搭載されている。尚、これら各色の感光体カートリッジは、使用するトナーの色が異なるだけで基本的な構造は全く同様であるため、以下では、特に色を区別する必要がある場合を除いて、単に、感光体カートリッジ１００と称することにする。詳細には後述するが、感光体カートリッジ１００の内部には円筒形状の感光体ドラムが設けられており、感光体ドラムの表面にトナー像が形成される。そして、転写ベルト２２の移動に合わせて感光体ドラムが回転することで、感光体ドラムの表面のトナー像が転写ベルト２２に転写される。図１に示した画像形成装置１には、イエロー色用の感光体カートリッジ１００Ｙ、マゼンタ色用の感光体カートリッジ１００Ｍ、シアン色用の感光体カートリッジ１００Ｃ、黒色用の感光体カートリッジ１００Ｋが搭載されているから、転写ベルト２２上には、この色の順番で各色のトナー像が重ねて転写されることになる。こうしてトナー像が転写された部分は、転写ベルト２２の回転に伴って、二次転写ユニット４０に供給される。
【００２０】
二次転写ユニット４０は、駆動ローラ２４と向き合う位置に設けられた二次転写ローラ４２と、この箇所（駆動ローラ２４と二次転写ローラ４２とが向き合う部分）に印刷用紙を導くためのガイド通路４４などから構成されている。印刷用紙は、下方の給紙ユニット３０からピックアップローラ３２によって１枚ずつ取り出され、上方のストレージローラ対４８に供給された後、適切なタイミングでストレージローラ対４８からガイド通路４４を介して、駆動ローラ２４と二次転写ローラ４２との間に供給される。その結果、転写ベルト２２の表面に転写（一次転写）されたトナー像が、今度は印刷用紙に転写（二次転写）されることになる。こうしてトナー像が転写された印刷用紙は、定着ユニット５０に供給される。
【００２１】
定着ユニット５０は、ハロゲンヒータなどの加熱体を内蔵した加熱ローラ５２や、印刷用紙を加熱ローラ５２に押圧するための押圧部５４などから構成されている。二次転写ユニット４０からの印刷用紙は、回転する加熱ローラ５２と押圧部５４との間に供給され、押圧部５４によって適度な圧力で押し付けられながら、回転する加熱ローラ５２の上を通過する。この時、印刷用紙の表面に転写されたトナー像は、加熱ローラ５２からの熱を受けることによって印刷用紙に定着される。そして、定着の終わった印刷用紙は、画像形成装置１の上面に設けられた排紙トレイ７０に排出される。
【００２２】
図２は、感光体カートリッジ１００の構造を示す説明図である。図示されているように、感光体カートリッジ１００のほぼ中央には円筒形状の感光体ドラム１０２が設けられている。感光体ドラム１０２は、図示しない専用の駆動モータによって回転可能となっており、この感光体ドラム１０２の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム１０２の周辺には、トナー像を形成するための種々の部品類が搭載されている。図２に即して説明すると、感光体ドラム１０２の右側には感光体クリーナ１１０が搭載されており、その位置から時計回りに、帯電部１２０、露光ヘッド２００、現像部１３０が設けられている。
【００２３】
感光体クリーナ１１０は、感光体ドラム１０２の表面に当接しており、感光体ドラム１０２の表面に残留したトナーなどを除去する機能を有している。感光体ドラム１０２の表面にトナー像を形成するに先立って、先ず初めに感光体クリーナ１１０の部分で、ドラムの表面をきれいな状態にしておくのである。感光体ドラム１０２を回転させるに伴って、感光体クリーナ１１０でトナーなどが除去された表面は、続いて、帯電部１２０に送られる。
【００２４】
帯電部１２０は、周表面が弾性ゴムで覆われた帯電ローラと、この帯電ローラに帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加部などから構成されている。帯電ローラは、感光体ドラム１０２に当接した状態で、感光体ドラム１０２の回転に伴って従動して回転するようになっており、帯電ローラに帯電バイアスを印可することで感光体ドラム１０２の表面を帯電させる。こうして帯電された表面は、今度は露光ヘッド２００に送られる。
【００２５】
露光ヘッド２００の詳細な構造については後述するが、露光ヘッド２００は、複数の発光素子および結像レンズが列状に組み込まれた長尺の部品であり、感光体ドラム１０２の表面に対して、結像レンズが所定の間隔を空けて向き合うような状態で設けられている。そして、発光素子から射出された光を、結像レンズを用いて感光体ドラム１０２の表面に結像させると、その部分が消電されて感光体ドラム１０２の表面に潜像が形成される。こうして潜像が形成された箇所の表面は、感光体ドラム１０２が回転することによって現像部１３０に送られる。
【００２６】
現像部１３０は、感光体ドラム１０２に当接して回転する現像ローラと、現像ローラに当接して回転する小さな摩擦ローラなどから構成されている。現像ローラおよび摩擦ローラが回転すると、現像部１３０内のトナーが摩擦によって帯電し、現像ローラの表面に担持される。このときにトナーが帯電する極性は、トナーの材質と、摩擦ローラおよび現像ローラの材質とに依存して決定される。また、帯電部１２０で感光体ドラム１０２に印加される帯電バイアスの極性は、トナーが停電する極性と同じ極性に設定されている。こうしてトナーが担持された現像ローラの表面と、感光体ドラム１０２の表面とが当接することで、潜像の部分だけに現像ローラのトナーが転写されて、感光体ドラム１０２の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム１０２の表面と、摩擦帯電したトナーとは同じ極性に帯電させているので、潜像が形成されていない部分には現像ローラから感光体ドラム１０２にトナーが転写することはない。また、潜像の部分に現像ローラのトナーを確実に転写することができるように、現像ローラと感光体ドラム１０２との間には現像バイアスが印可されている。このことと対応して現像部１３０には、現像バイアスを発生させるための図示しない現像バイアス印加部も搭載されている。
【００２７】
こうして感光体ドラム１０２の表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム１０２の回転によって転写ベルト２２の位置まで送られた後、一次転写ローラ２８で背後から支えられた部分で転写ベルト２２上に転写される。そして、再び新たなトナー像を形成するべく、感光体クリーナ１１０の部分に送られて、表面に残ったトナーなどが除去される。その後、帯電部１２０、露光ヘッド２００、帯電部１２０と順に送られて、新たなトナー像が形成されることになる。
【００２８】
Ａ−２．露光ヘッドの構造  ：
図３は、本実施例の画像形成装置１に搭載された露光ヘッド２００の構造を示した説明図である。図３（ａ）には、本実施例の露光ヘッド２００の外観形状が示されており、図３（ｂ）には、露光ヘッド２００の分解組み立て図が示されている。図３（ａ）に示されるように、本実施例の露光ヘッド２００は略直方体形状をしている。両端部の底面側には、小さな位置決め用の突起２０２が設けられており、この突起２０２によって位置決めされて、感光体カートリッジ１００に取り付けられる。
【００２９】
露光ヘッド２００は、大まかに言うと、細長い矩形形状の発光素子基板２１０と、小さな結像レンズが形成された一次レンズアレイ板２４０ａと、同じく結像レンズが形成された二次レンズアレイ板２４０ｂとが、互いに所定の隙間を空けた状態で、ヘッドケース２２０に積層されることによって構成されている。図３（ｂ）を参照して詳しく説明すると、ヘッドケース２２０は細長い枠状に形成されており、ヘッドケース２２０の底面側には、発光素子基板２１０が積層される。図３（ｂ）中に拡大して示したように、発光素子基板２１０には、微細な発光素子を列状に配置して構成された発光素子アレイ２１２（発光素子グループ）が、所定の配置で複数設けられている。発光素子アレイ２１２の配置に付いては後述する。
【００３０】
発光素子基板２１０の上方には、細長い矩形形状の遮光部材２３０が設けられている。遮光部材２３０は不透明な部材で形成されているが、発光素子基板２１０上で発光素子アレイ２１２が設けられた位置には小さな円形の貫通孔が設けられており、それぞれの発光素子アレイ２１２から射出された光が通り抜けられるようになっている。
【００３１】
遮光部材２３０の上方には、一次レンズアレイ板２４０ａが設けられ、更にその上方には二次レンズアレイ板２４０ｂが設けられている。一次レンズアレイ板２４０ａおよび二次レンズアレイ板２４０ｂはヘッドケース２２０によって位置決めされており、発光素子アレイ２１２と、一次レンズアレイ板２４０ａと、二次レンズアレイ板２４０ｂとの間隔は、所定の間隔となるように設定されている。一次レンズアレイ板２４０ａおよび二次レンズアレイ板２４０ｂは、透明な樹脂材料で形成されているとともに、一次レンズアレイ板２４０ａおよび二次レンズアレイ板２４０ｂの表面には、遮光部材２３０の貫通孔と向き合う位置に、小さな結像レンズが形成されている。従って、発光素子基板２１０の発光素子アレイ２１２から射出された光は、遮光部材２３０の貫通孔を通過した後、一次レンズアレイ板２４０ａの結像レンズおよび二次レンズアレイ板２４０ｂの結像レンズを通って、感光体ドラム１０２の表面に照射されるようになっている。
【００３２】
尚、本実施例の露光ヘッド２００においては、レンズ設計の自由度を高めるために、一次レンズアレイ板２４０ａおよび二次レンズアレイ板２４０ｂの二枚のレンズアレイ板を用いているが、これらを一枚のレンズアレイ板としてまとめて構成することも可能である。このことと対応して、以下では、一次レンズアレイ板２４０ａおよび二次レンズアレイ板２４０ｂをまとめて、レンズアレイ板２４０と称することがあるものとする。
【００３３】
図４は、露光ヘッド２００の断面構造を示した説明図である。図示されているように、発光素子基板２１０は、透明なガラス基板２１６や、ガラス基板２１６の裏面側に積層された封止板２１８などから構成されており、発光素子アレイ２１２は、ガラス基板２１６と封止板２１８との間に形成されている。また、ガラス基板２１６には、発光素子アレイ２１２を構成する各発光素子を駆動するための駆動回路も形成されている。発光素子アレイ２１２の各発光素子から射出された光は、ガラス基板２１６を通って、遮光部材２３０の貫通穴を通過したのち、一次レンズアレイ板２４０ａの表面に形成された結像レンズによって略平行光に収束され、次いで二次レンズアレイ板２４０ｂの結像レンズによって更に収束されて、感光体ドラム１０２の表面上に焦点を結ぶようになっている。また、図示されているように、一次レンズアレイ板２４０ａに形成された結像レンズと、発光素子アレイ２１２との間は、不透明な材料で形成された遮光部材２３０によって隔てられている。このため、発光素子アレイ２１２から射出された光は、対応する位置に設けられた結像レンズにのみ入射するようになっている。
【００３４】
図５は、レンズアレイ板２４０に設けられた複数の結像レンズの配置を示した説明図である。図示されているように、本実施例のレンズアレイ板２４０には、小さな結像レンズが三列に配置されている。各列のレンズピッチは「ｐ」に設定されており、各列は、レンズピッチｐの１／３の距離だけ位相をズラして配置されている。また、各列間の間隔は「ｓ」となっている。
【００３５】
またレンズアレイ板２４０は、図５（ａ）に示したように、全長に亘って一体の部品として構成しても良いが、図５（ｂ）に示したように、幾つかの短いレンズアレイ板２４０に分割して、これらを繋ぎ合わせることによって構成しても良い。このように分割タイプのレンズアレイ板２４０は、レンズアレイ板２４０の長さを変更する際にも、中央のレンズアレイ板２４０を継ぎ足すことによって容易に対応することが可能である。
【００３６】
図６は、発光素子基板２１０に複数の発光素子アレイ２１２が配置されている様子を示した説明図である。図６は、発光素子基板２１０に配置された発光素子アレイ２１２を、レンズアレイ板２４０の方向から観察した様子が示されている。また、図６中には、レンズアレイ板２４０に形成された結像レンズとの位置関係を示すために、細い一点鎖線で結像レンズも表示されている。尚、理解の便宜から本明細書中では、結像光学系が等倍の光学系であるものとして説明している。等倍以外の光学系については、感光体ドラム１０２上に形成されたスポット状の潜像が重複する関係になっていても、発光素子基板２１０上での発光素子２１３の配置は重複していない場合も起こり得る。しかし、感光体ドラム１０２上での潜像の配置が図６に示すような配置となるのであれば、発光素子基板２１０上での発光素子２１３の配置はどのような配置であっても構わない。
【００３７】
図示されているように、発光素子アレイ２１２は、複数の発光素子が列状に配置されて構成されており、両端の発光素子の間の中心距離は「Ｌ」となっている。発光素子アレイ２１２を構成する発光素子の配置については、後ほど別図を用いて説明する。また、発光素子アレイ２１２は、結像レンズの中央となるように配置されている。図５を用いて前述したように、結像レンズはレンズピッチｐで配列され、結像レンズ列間は間隔ｓを空けて配置されていることから、発光素子アレイ２１２についても同様に、ピッチｐで複数の発光素子アレイ２１２が配列して構成された三本のアレイ列が、互いに間隔ｓを空けて配置されている。また、それぞれのアレイ列は、互いの位相を１／３ｐだけズラして設けられている。尚、以下では、特に、各アレイ列を構成する発光素子アレイ２１２を区別する必要がある場合には、それぞれ発光素子アレイ２１２ａ、発光素子アレイ２１２ｂ、発光素子アレイ２１２ｃと呼んで区別することにする。
【００３８】
図７は、発光素子アレイ２１２を構成する発光素子２１３の配置を示す説明図である。図示されているように、本実施例の発光素子アレイ２１２は、千鳥状に配置された２８個の発光素子２１３によって構成されており、各発光素子２１３の間隔は「ｄｐ」に設定されている。尚、図示の都合から、図７では、三本のアレイ列の間隔（図６におけるｓ）は、実際よりも狭く表示されている。
【００３９】
また、三本のアレイ列を、アレイ列に直交する方向から見ると、各アレイ列を構成する発光素子アレイ２１２と、他のアレイ列を構成する発光素子アレイ２１２とは、発光素子アレイ２１２の端部が互いに重複する位置に設けられている。例えば、図７に示されているように、発光素子アレイ２１２ａの端部に設けられた４つの発光素子２１３は、発光素子アレイ２１２ｂの端部の４つの発光素子２１３と重複している。また、発光素子アレイ２１２ｂの他端側の４つの発光素子２１３は、発光素子アレイ２１２ｃの端部の発光素子２１３と重複している。更に、発光素子アレイ２１２ｃの他端側の４つの発光素子は、発光素子アレイ２１２ａの端部の発光素子２１３と重複している。以下では、発光素子アレイ２１２を構成する発光素子２１３の中で、特に他の発光素子アレイ２１２と重複する発光素子２１３を、重複素子２１３ｔと呼ぶことがあるものとする。図７では、これら重複素子２１３ｔは斜線を付して表示されている。
【００４０】
尚、図７に示した発光素子アレイ２１２は、一定のピッチで配列された発光素子の列を、二本組み合わせることによって構成されているものとした。それぞれの発光素子２１３が互い違いの位置になるように組み合わせることで、それら発光素子２１３全体としてのピッチ「ｄｐ」を実現していた。もちろん、発光素子の列は二本に限らず、より多くの発光素子の列を少しずつズラして組み合わせることによって、発光素子アレイ２１２を構成しても良い。こうすれば、発光素子アレイ２１２を構成する発光素子２１３全体としては、より細かいピッチを実現することが可能となる。
【００４１】
Ｂ．潜像形成の概要  ：
図８は、上述した構成を有する露光ヘッド２００を用いて感光体ドラム１０２の表面に潜像を形成する方法の概要を示した説明図である。図８では、５つの発光素子アレイ２１２に着目して、それら発光素子アレイ２１２を構成する各発光素子２１３と、感光体ドラム１０２との位置関係が示されている。ここでは、感光体ドラム１０２が回転することによって、感光体ドラム１０２の表面が、紙面上で上から下へと移動しているものとする。また、図８中に太い破線で示した目標ライン上に、直線の潜像を形成するものとする。尚、図示の都合上、図８では、発光素子アレイ２１２ａと発光素子アレイ２１２ｂとの間隔ｓ、および発光素子アレイ２１２ｂと発光素子アレイ２１２ｃとの間隔ｓは、実際よりも狭く表示されている。また、感光体ドラム１０２の直径も、実際よりは小さく表示されている。
【００４２】
感光体ドラム１０２の回転に伴ってドラム表面上の目標ラインは下方に移動して、発光素子アレイ２１２ａに近付いていく。図７を用いて上述したように、発光素子アレイ２１２は、二本の発光素子２１３の列によって構成されているから、破線で示した目標ラインは、最初に、一方の発光素子２１３の列に到達する。以下では、発光素子アレイ２１２ａを構成する二本の発光素子の列を、目標ラインに近い方から「第１列」、「第２列」と呼ぶことにする。発光素子アレイ２１２ｂを構成する発光素子の列についても同様に、目標ラインに近い方から「第３列」、「第４列」と呼び、更に、発光素子アレイ２１２ｃを構成する発光素子の列については、それぞれ「第５列」、「第６列」と呼ぶことにする。
【００４３】
感光体ドラム１０２の回転に伴って、ドラム表面に目標ラインが、第１列の発光素子列に到達したら、第１列を構成する発光素子２１３を一斉に光らせる。すると発光素子２１３からの光は、一次レンズアレイ板２４０ａおよび二次レンズアレイ板２４０ｂの結像レンズによって集光されて、感光体ドラム１０２の表面上に焦点を結び、その位置にスポット状の小さな潜像を形成する。その結果、目標ライン上には、第１列の発光素子２１３の配列に対応して、飛び飛びの位置にスポット状の潜像が形成されることになる。
【００４４】
こうして第１列の発光素子２１３による潜像が形成された後、感光体ドラム１０２の回転によって目標ラインが第２列の発光素子２１３の位置に到達したら、今度は第２列の発光素子２１３を一斉に光らせる。その結果、第１列の発光素子２１３によって形成されたスポット状の潜像の間に、第２列の発光素子２１３によるスポット状の潜像が形成される。更に感光体ドラム１０２の回転に伴って、発光素子アレイ２１２ｂを構成する第３列の発光素子２１３に目標ラインが到達したら、第３列の発光素子２１３を一斉に光らせ、続いて、第４列の発光素子２１３に位置に到達したら、第４列の発光素子２１３を一斉に光らせる。その結果、第３列の発光素子２１３および第４列の発光素子２１３によるスポット状の潜像が形成される。
【００４５】
尚、図７を用いて前述したように、各発光素子アレイ２１２の端部には、他の発光素子アレイ２１２の発光素子２１３と重なる重複素子２１３ｔが設けられている。図８では、重複素子２１３ｔを破線の矩形で囲って表示している。これら重複素子２１３ｔについては、一番端の２つを除いた残りの２つの重複素子２１３ｔを光らせればよい。更に、発光素子アレイ２１２ｃを構成する発光素子２１３についても同様に、目標ラインが第５列の発光素子２１３の位置に到達したら、第５列の発光素子２１３を一斉に光らせ、第６列の発光素子２１３の位置に到達したら第６列の発光素子２１３を一斉に光らせる。その結果、感光体ドラム１０２の表面には、図８（ｂ）に示すように、ピッチｄｐでスポット状の潜像が一直線に並んだライン状の潜像を形成することができる。
【００４６】
以上に説明したように、感光体ドラム１０２の移動に合わせて、適切なタイミングで発光素子２１３を光らせることによって、感光体ドラム１０２の表面に所望の潜像を形成することが可能である。もっともこれは、露光ヘッド２００が、感光体ドラム１０２に対して誤差がほとんど無視できる状態で組み付けられた場合であり、露光ヘッド２００が傾いて組み付けられてしまった場合（いわゆるスキューが発生した場合）には、状況は若干異なったものとなる。
【００４７】
図９は、感光体ドラム１０２に対して露光ヘッド２００が傾いて組み付けられた場合を例示した説明図である。感光体ドラム１０２上の目標ラインに対して露光ヘッド２００が傾くと、発光素子アレイ２１２も目標ラインに対して傾くことになる。その結果、目標ラインは、第１列の発光素子２１３の端から順番に到達することになるので、第１列の発光素子２１３を一斉に光らせることはできない。すなわち、目標ラインが到達する順番に合わせて、適切なタイミングで各発光素子２１３を光らせることが必要となる。第２列〜第６列に発光素子２１３についても同様に、各列の発光素子２１３を一斉に光らせることはできず、目標ラインが到達する順番に合わせて適切なタイミングで光らせる必要がある。
【００４８】
このように、各発光素子２１３を光らせるタイミングを調整することで、各発光素子２１３によるスポットが直線上に並んだ潜像を形成することは可能であるが、発光素子アレイ２１２が傾いてスキューが発生しているために、スポット間の間隔は、本来の間隔であるピッチｄｐよりも若干狭くなってしまう。実際には、ピッチｄｐはたいへんに小さな値であり、露光ヘッド２００の傾きも小さいので、このことが事実上の問題を引き起こすことはないが、２つの発光素子アレイ２１２の境目の箇所では問題を引き起こす。すなわち、発光素子アレイ２１２ａによるアレイ列と、発光素子アレイ２１２ｂによるアレイ列と、発光素子アレイ２１２ｃによるアレイ列との間隔は、図６を用いて前述したように、発光素子２１３間のピッチｄｐよりは遙かに大きいので、露光ヘッド２００が僅かに傾いて組み付けられただけでも問題を引き起こす。
【００４９】
また、図９に示した例では、露光ヘッド２００が傾くことによって、発光素子アレイ２１２ａと発光素子アレイ２１２ｂとの間が広くなり、この部分ではスポット間の間隔が疎らになってしまう。発光素子アレイ２１２ｂと発光素子アレイ２１２ｃとの間にも、同様な理由から、スポット間の間隔が疎らな部分が発生する。逆に、発光素子アレイ２１２ｃと発光素子アレイ２１２ａとの間は狭くなり、この部分ではスポット間の間隔が密になる。その結果、感光体ドラム１０２の表面上に形成された潜像には、スポットが疎らに形成される部分と、密に形成される部分とが一定の周期で発生することになる。そして、このような潜像によって得られる画像には、トナーが疎らな部分と密な部分とが現れることになり、画質を悪化させてしまう。
【００５０】
そこで、発光素子アレイ２１２の重複部分では、重複素子２１３ｔを適切に駆動することによって、画質の悪化を回避する。例えば、スポットの間隔が広くなる部分では、使用されていない重複素子２１３ｔを用いて新たな潜像を形成する。また、スポットの間隔が狭くなる部分では、重複素子２１３ｔによって形成された潜像を間引いてやる。あるいは、互いに重複する位置にある重複素子２１３ｔを、どちらも半分程度の強さで発光させることで、間隔が変動する箇所を分散させて、目立ち難くする。このようにすることで、たとえ露光ヘッド２００にスキューが発生した場合でも、潜像が密になった部分や、粗になった部分が目立たない、良好な潜像を形成し、その結果、高画質な画像を形成することができる。
【００５１】
もっとも、発光素子アレイ２１２が重複している箇所は複数存在するから、それら全ての箇所で、スポットの間隔を検出して、重複素子２１３ｔの駆動態様を決定するのでは大変に煩雑である。また、図１を用いて前述したように、本実施例の画像形成装置１では、露光ヘッド２００は、感光体カートリッジ１００と一体となっており、感光体カートリッジ１００を交換する度に、露光ヘッド２００のスキューが異なることが考えられる。その度に重複素子２１３ｔの駆動方法をいちいち設定し直すのは、現実的ではない。そこで、本実施例の画像形成装置１では、露光ヘッド２００の傾き角（スキュー）を、以下のような方法によって検出し、その結果に基づいて、それぞれの発光素子アレイ２１２の重複箇所での駆動態様を決定することとしている。その結果、極めて簡便に、且つ適切に発光素子アレイ２１２の駆動態様を決定することができ、良好な画像を簡便に得ることが可能となっている。以下では、本実施例の画像形成装置１が、発光素子アレイ２１２の重複部分での駆動態様を決定する方法について、詳しく説明する。
【００５２】
Ｃ．露光ヘッドの傾き角の検出方法  ：
図１０は、露光ヘッド２００を組み付ける際の傾き角（スキュー量）を検出する方法を示した説明図である。本実施例の画像形成装置１では、電源の投入時に転写ベルト２２上に、図１０に示すテストパターンを形成し、そのテストパターンを、図示しない２つのレジストセンサーで検出する。転写ベルト２２の移動速度をＶとして、図１０の紙面上で右のレジストセンサーがテストパターンを検出してから、左のレジストセンサーで検出するまでの時間Ｔを検出すれば、転写ベルト２２の移動方向に沿った２つのテストパターンのズレ量Ｗ（＝Ｔ×Ｖ）を求めることができる。そして、２つのレストパターン間の距離Ｌを予め求めておけば、露光ヘッド２００を組み付ける際の傾き角θは、
θ＝ａｒｃｓｉｎ（Ｗ／Ｌ）
によって求めることができる。そして、このようにして露光ヘッド２００の傾き角θが分かれば、２つの発光素子アレイ２１２間での潜像のズレ量Ｘを知ることができる。
【００５３】
図１１は、露光ヘッド２００の傾き角θから、２つの発光素子アレイ２１２間での潜像のズレ量Ｘを算出する方法を示した説明図である。例えば、発光素子アレイ２１２ｃと発光素子アレイ２１２ａとの間では、これら２つの発光素子アレイ２１２は、図１１に示すように「２ｓ」だけ離れているから、露光ヘッド２００の傾き角θとすると、潜像のズレ量Ｘca（＝２ｓ×ｓｉｎθ）を算出することができる。同様に、発光素子アレイ２１２ａと発光素子アレイ２１２ｂとの間においても、潜像のズレ量Ｘab（＝ｓ×ｓｉｎθ）を求めることができる。また、発光素子アレイ２１２ｂと発光素子アレイ２１２ｃとの間においても、潜像のズレ量Ｘbc（＝ｓ×ｓｉｎθ）を求めることができる。そして、このようにして求めたズレ量Ｘに応じて、発光素子アレイ２１２が重複する部分での重複素子２１３ｔの駆動態様を決定する。発光素子アレイ２１２が重複する部分での重複素子２１３ｔの駆動態様は、ズレ量Ｘに応じて、適切な駆動態様が存在している。
【００５４】
Ｄ．重複素子の駆動方法  ：
図１２は、２つの発光素子アレイ２１２によるスポット間隔が広がる場合に、重複素子２１３ｔの適切な駆動態様を示した説明図である。発光素子アレイ２１２によるスポット間隔が広がる場合とは、ズレ量Ｘが正の値を取る場合に相当する。
【００５５】
図１２（ａ）には、ズレ量Ｘ＝０の場合（すなわち、傾き角θ＝０の場合）に、２つの発光素子アレイ２１２の重複素子２１３ｔを駆動する様子が示されている。前述したように、本実施例では発光素子アレイ２１２の端部に４つずつ、重複素子２１３ｔが設けられているが、ズレ量Ｘ＝０の場合は、２つの発光素子アレイ２１２間の重複素子２１３ｔは同じ位置に潜像のスポットを形成する。従って、一方の発光素子アレイ２１２の重複素子２１３ｔのみを用いて潜像を形成しても、あるいは他方の発光素子アレイ２１２の重複素子２１３ｔのみを用いて潜像を形成しても、同じ結果が得られる。本実施例では、それぞれの発光素子アレイ２１２の端部にある４つの重複素子２１３ｔの内、外側の２つの重複素子２１３ｔは使用せず、内側にある２つの重複素子２１３ｔのみを用いて潜像を形成するものとする。図１２（ａ）には、各発光素子アレイ２１２の端部にある４つの重複素子２１３ｔの内、外側の使用しない２つの重複素子２１３ｔ（休止素子）は、白丸で表されている。また、斜線を付した丸印は潜像を形成する重複素子２１３ｔを表しており、黒丸は、重複素子２１３ｔではない通常の発光素子２１３（通常素子）を表している。このようにして、黒丸で示した通常素子、および斜線付の丸印で示した重複素子２１３ｔを点灯させて潜像を形成することで、図１２（ａ）の下側に示したように、一定のドットピッチｄｐで並んだ潜像を形成することができる。以下では、このような重複素子２１３ｔの駆動パターンを、「駆動パターン１」と称する。
【００５６】
図１２（ｂ）には、２つの発光素子アレイ２１２間に形成されるスポット状の潜像の間隔が、ドットピッチｄｐの４分の１だけ広くなった場合に、重複素子２１３ｔを適切に駆動する駆動パターンが示されている。この場合は、各発光素子アレイ２１２に設けられた４つの重複素子２１３ｔのうち、最も外側にある１つの重複素子２１３ｔは使用しない休止素子とする。また、最も内側にある１つの重複素子２１３ｔは、ズレ量Ｘ＝０の場合と同様に点灯させて潜像を形成する。そして、残りの２つの重複素子２１３ｔ（すなわち、外側から２番目および３番目にある重複素子２１３ｔ）については、ズレ量Ｘ＝０の場合の半分程度の強さで点灯させる。図１２（ｂ）では、点灯させない重複素子２１３ｔ（休止素子）を白丸で表し、半分の強さで点灯させる重複素子２１３ｔ（半点灯素子）を粗い斜線付きの丸印で、通常の強さで点灯させる重複素子２１３ｔを細かい斜線付きの丸印で、そして、通常の発光素子２１３（通常素子）を黒丸で表している。
【００５７】
このようにして、各発光素子アレイ２１２の端部にある４つの重複素子２１３ｔを駆動することで、この部分で潜像の間隔が、ｄｐ／４だけ広くなっていることが目立たないように潜像を形成することが可能となる。すなわち、４つの重複素子２１３ｔの中の半点灯素子については、２つの発光素子アレイ２１２でほぼ重複して潜像が形成される。ここで、半点灯素子は半分程度の強さでしか点灯させないので、２つの潜像が重なることで、通常の潜像１つ分に相当する潜像となる。また、もちろん、正確にはｄｐ／４だけずれた位置に形成されるから、少しだけ横長の潜像が形成されることになる。そして、２つの発光素子アレイ２１２による潜像が重複して形成される箇所で、少しだけ横長の潜像が形成されることで、その部分で潜像の間隔が広がっていることを補って、良好な潜像を形成することができる。図１２（ｂ）の下側には、半点灯素子による潜像を重複して形成することで、少し横長の潜像を形成し、この位置で隙間が広がっていることを目立たせない良好な潜像を形成する様子が示されている。以下では、このような重複素子２１３ｔの駆動パターンを、「駆動パターン２」と称するものとする。
【００５８】
図１２（ｃ）には、２つの発光素子アレイ２１２間に形成されるスポット状の潜像の間隔が、ドットピッチｄｐの半分だけ広くなった場合に、重複素子２１３ｔを適切に駆動するための駆動パターンが示されている。この場合は、図１２（ｂ）に示した場合と同様のパターンで重複素子２１３ｔを駆動することによって、２つの発光素子アレイ２１２間で、潜像の間隔が広くなっていることを目立たせない適切な潜像を形成することができる。すなわち、４つの重複素子２１３ｔのうち、最も外側の１つの重複素子２１３ｔ（休止素子）は点灯させず、その内側にある２つの重複素子２１３ｔ（半点灯素子）では、半分程度の強さで点灯させ、一番内側の重複素子２１３ｔは、通常の発光素子２１３と同様の強さで点灯させる。こうすることで、図１２（ｂ）に示した場合と同様に、半点灯素子の部分では、２つの潜像がｄｐの半分だけずれた状態で重なって形成されるので、その分だけ横長の潜像が形成されることになる。その結果、この位置で、潜像の間隔がｄｐの半分だけ隙間が広がっていることを目立たないように、潜像を形成することが可能となる。
【００５９】
図１２（ｄ）には、２つの発光素子アレイ２１２間に形成されるスポット状の潜像の間隔が、ドットピッチｄｐの４分の３だけ広くなった場合に、そのことを目立たせないように重複素子２１３ｔを駆動するための駆動パターン（駆動パターン３）が示されている。この場合は、一方の発光素子アレイ２１２（図上では下側の発光素子アレイ２１２）に設けられた４つの重複素子２１３ｔについては、上述した駆動パターン２と同じパターンで駆動する。すなわち、最も外側の１つの重複素子２１３ｔ（休止素子）は点灯させず、その内側にある２つの重複素子２１３ｔ（半点灯素子）では、半分程度の強さで点灯させ、一番内側の重複素子２１３ｔは、通常の発光素子２１３と同様の強さで点灯させる。これに対して、他方の発光素子アレイ２１２（図上では上側の発光素子アレイ２１２）に設けられた４つの重複素子２１３ｔについては、次のようにして駆動する。先ず、外側の２つの重複素子２１３ｔは、半分程度の強さで点灯させる半点灯素子とし、その内側にある２つの重複素子２１３ｔは、通常の発光素子２１３と同じ強さで点灯させる。図１２（ｄ）においても、図１２（ａ）〜（ｃ）と同様に、点灯させない重複素子２１３ｔ（休止素子）を白丸で表し、半分の強さで点灯させる重複素子２１３ｔ（半点灯素子）を粗い斜線付きの丸印で、通常の強さで点灯させる重複素子２１３ｔを細かい斜線付きの丸印で、そして、通常の発光素子２１３（通常素子）を黒丸で表している。
【００６０】
このようにして、各発光素子アレイ２１２の端部にある４つの重複素子２１３ｔを駆動することで、この部分で潜像の間隔が、３ｄｐ／４も広くなっていることが目立たないように潜像を形成することが可能となる。すなわち、ズレがなければ４つの重複素子２１３ｔによる潜像が形成されるところを、ドットピッチｄｐの４分の３だけ間隔が広くなっていることに対応して、５つの潜像を形成する。換言すれば、この部分には、４分の１個分だけ、潜像が多めに形成されることになる。そして、この４分の１個分の潜像を、次のようにして吸収する。
【００６１】
先ず、図１２（ｄ）の下側に示されているように、黒丸で示した通常素子の潜像に隣接する位置には、重複素子２１３ｔによる潜像を形成する。図１２（ｄ）では、一端側には１つの潜像が、他端側には２つの潜像が、重複素子２１３ｔによって形成されている。そして、これら重複素子２１３ｔによる潜像の間に残った部分（潜像の個数にして７／４個分の間隔）に、半点灯素子による潜像を重ねて形成することで、２つの潜像を形成する。半点灯素子による潜像は完全には重ならず、少しずれた位置に形成されるから、前述したように、少し横長の潜像が形成され、その結果、隣の重複素子２１３ｔによる潜像と少し重複して形成されることになる。更に、半点灯素子による横長の潜像は、両端の部分は光強度が小さく潜像が薄いので、隣接する潜像と重複しても、その部分で黒スジが発生することはない。その結果、４分の１個分だけ多めに形成される潜像を、半点灯素子による横長の潜像が隣接する潜像と重なって形成される部分で分散して吸収することができ、良好な潜像を形成することが可能となる。
【００６２】
図１２（ｅ）には、ズレ量Ｘ＝ｄｐの場合（すなわち、ちょうど潜像１個分だけ間隔が広くなった場合）に、そのことを目立たせないように重複素子２１３ｔを駆動するための駆動パターン（駆動パターン４）が示されている。この場合は、図１２（ａ）に比べて、潜像１個分だけ間隔が広くなっているのだから、図１２（ａ）では４つの重複素子２１３ｔで潜像を形成していたところを、５つの重複素子２１３ｔを用いて形成すればよい。従って、一方の発光素子アレイ２１２（図１２（ｅ）に示した例では下側の発光素子アレイ２１２）では、端部にある４つの重複素子２１３ｔのうち、一番外側の重複素子２１３ｔを除いた３つの重複素子２１３ｔを用いて潜像を形成し、他方の発光素子アレイ２１２（図１２（ｅ）に示した例では上側の発光素子アレイ２１２）では、外側の２つの重複素子２１３ｔを除いて、内側の２つの重複素子２１３ｔを用いて潜像を形成する。こうすれば、図１２（ｅ）の下側に示したように、一定のドットピッチｄｐで並んだ良好な潜像を形成することができる。
【００６３】
以上、図１２では、２つの発光素子アレイ２１２によるスポット間隔が広がる場合に、良好な潜像を形成するための各種の駆動パターンについて説明した。これに対して、２つの発光素子アレイ２１２によるスポット間隔が狭まる場合には、次のような駆動パターンで駆動することによって、良好な潜像を形成することができる。
【００６４】
図１３は、２つの発光素子アレイ２１２によるスポット間隔が狭まる場合に、重複素子２１３ｔの適切な駆動態様を示した説明図である。発光素子アレイ２１２によるスポット間隔が狭まる場合とは、ズレ量Ｘが負の値を取る場合に相当する。
【００６５】
図１３（ａ）には、ズレ量Ｘ＝−ｄｐ／４の場合、すなわち、２つの発光素子アレイ２１２によるスポット状の潜像の間隔が、潜像にして４分の１個分だけ狭くなる場合に、重複素子２１３ｔを適切に駆動する駆動パターン（駆動パターン５）が示されている。この場合は、図１２を用いて前述した駆動パターン２と同様のパターンで駆動することで、良好な潜像を形成することができる。すなわち、各発光素子アレイ２１２に設けられた４つの重複素子２１３ｔのうち、最も外側にある１つの重複素子２１３ｔは使用しない休止素子とする。また、最も内側にある１つの重複素子２１３ｔは、ズレ量Ｘ＝０の場合と同様に点灯させて潜像を形成する。そして、残りの２つの重複素子２１３ｔ（すなわち、外側から２番目および３番目にある重複素子２１３ｔ）については、ズレ量Ｘ＝０の場合の半分程度の強さで点灯させる。図１３（ａ）では、前述した図１２（ｂ）と同様に、点灯させない重複素子２１３ｔ（休止素子）を白丸で表し、半分の強さで点灯させる重複素子２１３ｔ（半点灯素子）を粗い斜線付きの丸印で、通常の強さで点灯させる重複素子２１３ｔを細かい斜線付きの丸印で、そして、通常の発光素子２１３（通常素子）を黒丸で表している。
【００６６】
このようにして、各発光素子アレイ２１２の端部にある４つの重複素子２１３ｔを駆動することで、この部分で潜像の間隔が、ｄｐ／４だけ狭くなっていることが目立たないように潜像を形成することが可能となる。すなわち、半点灯素子による潜像を重ねて形成することで、２つの潜像を形成する。この半点灯素子による潜像は少し横長に形成されるので、隣の重複素子２１３ｔによる潜像と少し重複して形成される。その結果、２つの発光素子アレイ２１２による潜像の間隔が、潜像にして４分の１個分だけ狭くなっていることを、図１３（ａ）に示されるように、半点灯素子による横長の潜像が隣接する潜像と重複して形成される部分で分散して吸収することができるので、良好な潜像を形成することが可能となる。
【００６７】
図１３（ｂ）には、ズレ量Ｘ＝−ｄｐ／２の場合、すなわち、２つの発光素子アレイ２１２によるスポット状の潜像の間隔が、潜像にして半個分だけ狭くなる場合に、重複素子２１３ｔを適切に駆動する駆動パターンが示されている。この場合は、図１３（ａ）に示した場合と同様のパターン（駆動パターン５）で重複素子２１３ｔを駆動することにより、２つの発光素子アレイ２１２間で、潜像の間隔が狭くなっていることを目立たせずに、適切な潜像を形成することができる。すなわち、図１３（ｂ）に示されるように、半点灯素子による２つの横長の潜像を形成し、その横長の潜像を、隣の重複素子２１３ｔによる潜像と少しだけ重複させる。そして、潜像の間隔が狭くなっていることを、横長の潜像が隣の潜像と重複している部分で分散して吸収することにより、良好な潜像を形成することが可能となる。
【００６８】
図１３（ｃ）には、ズレ量Ｘ＝−３ｄｐ／４の場合、すなわち、２つの発光素子アレイ２１２によるスポット状の潜像の間隔が、潜像にして４分の３個分だけ狭くなる場合に、重複素子２１３ｔを適切に駆動する駆動パターン（駆動パターン６）が示されている。この場合は、発光素子アレイ２１２に設けられた４つの重複素子２１３ｔの内、外側の２つの重複素子２１３ｔについては、点灯させずに休止素子とする。また、最も内側にある１つの重複素子２１３ｔについては、通常の発光素子２１３と同様の強さで点灯させる。そして、残った重複素子２１３ｔ、すなわち内側から２番目の重複素子２１３ｔについては、半分程度の強さで点灯させる。図１３（ｃ）においても、点灯させない重複素子２１３ｔ（休止素子）を白丸で表し、半分の強さで点灯させる重複素子２１３ｔ（半点灯素子）を粗い斜線付きの丸印で、通常の強さで点灯させる重複素子２１３ｔを細かい斜線付きの丸印で、そして、通常の発光素子２１３（通常素子）を黒丸で表している。
【００６９】
このようにして、各発光素子アレイ２１２の端部にある４つの重複素子２１３ｔを駆動することで、この部分で潜像の間隔が、３ｄｐ／４も狭くなっていることが目立たないように潜像を形成することが可能となる。すなわち、ズレがなければ４つの重複素子２１３ｔによる潜像が形成されるところを、ドットピッチｄｐの４分の３だけ間隔が狭くなっていることに対応して、３つの潜像を形成する。換言すれば、この部分には、４分の１個分だけ、潜像が少なめに形成されることになる。そして、この４分の１個分の潜像を、次のようにして吸収する。
【００７０】
先ず、図１３（ｃ）の下側に示されているように、黒丸で示した通常素子の潜像に隣接する位置には、重複素子２１３ｔによる潜像を形成する。そして、これら重複素子２１３ｔによる潜像の間に残った部分（潜像の個数にして５／４個分の間隔）に、半点灯素子による潜像を重ねて形成することによって、潜像を１つ形成する。半点灯素子による潜像は完全には重ならず、少し横長に形成されるので、１個の潜像を形成することで、潜像にして５／４個分の間隔を埋めて、白スジの発生を回避することができ、良好な潜像を形成することが可能となる。
【００７１】
図１３（ｄ）には、ズレ量Ｘ＝−ｄｐの場合（すなわち、ちょうど潜像１個分だけ間隔が狭くなった場合）に、そのことを目立たせないように重複素子２１３ｔを駆動するための駆動パターン（駆動パターン７）が示されている。この場合は、ズレがない場合に比べて、潜像１個分だけ間隔が狭くなっているのだから、ズレがなければ４つの重複素子２１３ｔで潜像を形成していたところを、３つの重複素子２１３ｔを用いて形成すればよい。従って、一方の発光素子アレイ２１２（図１３（ｄ）に示した例では下側の発光素子アレイ２１２）では、端部にある４つの重複素子２１３ｔのうち、外側の２つの重複素子２１３ｔを除いて、２つの重複素子２１３ｔを用いて潜像を形成し、他方の発光素子アレイ２１２（図１３（ｄ）に示した例では上側の発光素子アレイ２１２）では、外側の３つの重複素子２１３ｔを除いて、一番内側の１つの重複素子２１３ｔを用いて潜像を形成する。こうすれば、図１３（ｄ）の下側に示したように、一定のドットピッチｄｐで並んだ良好な潜像を形成することができる。
【００７２】
図１４は、２つの発光素子アレイ２１２が重複する部分でのズレ量Ｘと、適切な潜像を形成するための駆動パターンとの対応関係を示した説明図である。図１２および図１３を用いて前述したように、ズレ量Ｘ＝０、±ｄｐ／４、±ｄｐ／２、±３ｄｐ／４、±ｄｐのそれぞれに対して適切な駆動パターンが存在する。従って、それぞれのズレ量Ｘの値を中心として、図１４に示すそれぞれの範囲に対して適切な駆動パターンを設定することができる。
【００７３】
本実施例の画像形成装置１では、図１０を用いて前述した方法によって露光ヘッド２００の傾き角θを検出し、検出した傾き角θに基づいて、図１１を用いて前述した方法によって、２つの発光素子アレイ２１２が重複する箇所でのズレ量Ｘを算出する。そして、図１４に示した対応関係を参照して、ズレ量Ｘに対応する駆動パターンに従って、２つの発光素子アレイ２１２が重複する部分での重複素子２１３ｔを駆動する。発光素子アレイ２１２が重複する部分での発光素子アレイ２１２の間隔は分かっているから、こうすれば、露光ヘッド２００の傾き角θを検出するだけで、発光素子アレイ２１２が重複する全ての箇所での重複素子２１３ｔを、適切な駆動パターンで駆動することが可能となる。また、感光体カートリッジ１００を交換したために露光ヘッド２００の傾き角θが変化した場合でも、露光ヘッド２００の傾き角θを検出し直すことで、重複素子２１３ｔの駆動パターンを適切なパターンに変更することが可能となる。
【００７４】
図１５は、各発光素子アレイ２１２の重複部分の重複素子２１３ｔを、露光ヘッド２００の傾き角θに応じた駆動パターンで駆動している様子を示した説明図である。すなわち、図１０および図１１を用いて前述したように、露光ヘッド２００の傾き角θから各発光素子アレイ２１２の重複部分でのズレ量Ｘを検出し、ズレ量に応じて定まる駆動パターンで、各重複部分の重複素子２１３ｔを駆動する。こうすることにより、露光ヘッド２００の傾きに拘わらず、良好な潜像を形成して、白スジや黒スジの目立たない高画質な画像を形成することが可能となる。
【００７５】
以上、本実施例の画像形成装置１および露光ヘッド２００について説明したが、本発明は上記すべての実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本実施例の露光ヘッドを搭載した画像形成装置の大まかな構造を示した説明図である。
【図２】感光体カートリッジの構造を示す説明図である。
【図３】露光ヘッドの構造を示した説明図である。
【図４】露光ヘッドの断面構造を示した説明図である。
【図５】レンズアレイ板に設けられた結像レンズの配置を示した説明図である。
【図６】発光素子基板に発光素子アレイが配置されている様子を示した説明図である。
【図７】発光素子アレイを構成する発光素子の配置を示す説明図である。
【図８】露光ヘッドを用いて感光体ドラムの表面に潜像を形成する方法の概要を示した説明図である。
【図９】感光体ドラムに対して露光ヘッドが傾いて組み付けられた場合を例示した説明図である。
【図１０】露光ヘッドを組み付ける際の傾き角を検出する方法を示した説明図である。
【図１１】露光ヘッドの傾き角から発光素子アレイ間での潜像のズレ量Ｘを算出する方法を示した説明図である。
【図１２】２つの発光素子アレイによるスポット間隔が広がる場合に重複素子の適切な駆動態様を示した説明図である。
【図１３】２つの発光素子アレイによるスポット間隔が狭まる場合に重複素子の適切な駆動態様を示した説明図である。
【図１４】２つの発光素子アレイが重複する部分でのズレ量Ｘと適切な潜像を形成するための駆動パターンとの対応関係を示した説明図である。
【図１５】発光素子アレイの重複部分を露光ヘッドの傾き角θに応じた駆動パターンで駆動する様子を示した説明図である。
【符号の説明】
【００７７】
１…画像形成装置、    １０…画像形成ユニット、    ２０…転写ベルトユニット、
２２…転写ベルト、    ２４…駆動ローラ、    ２６…従動ローラ、
２８…一次転写ローラ、    ３０…給紙ユニット、    ３２…ピックアップローラ、
４０…二次転写ユニット、    ４２…二次転写ローラ、    ４４…ガイド通路、
４８…ストレージローラ対、    ５０…定着ユニット、    ５２…加熱ローラ、
５４…押圧部、    ６０…制御ユニット、    ７０…排紙トレイ、
１００…感光体カートリッジ、    １０２…感光体ドラム、
１１０…感光体クリーナ、    １２０…帯電部、    １３０…現像部、
２００…露光ヘッド、    ２０２…突起、    ２１０…発光素子基板、
２１２…発光素子アレイ、    ２１３…発光素子、    ２１３ｔ…重複素子、
２１６…ガラス基板、    ２１８…封止板、    ２２０…ヘッドケース、
２３０…遮光部材、    ２４０…レンズアレイ板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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