(57)【要約】【課題】高画質化を図ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  複数の振動センサ１２Ｋ１〜１２Ｋ３は、プリントヘッド３Ｋに固定され、プリントヘッド３Ｋの振動を検出する。複数の圧電アクチュエータ１１Ｋ１〜１１Ｋ３は、プリントヘッド３Ｋに固定され、プリントヘッド３Ｋを移動させる。複数の非接触変位計は、感光体ドラム１Ｋの近傍に配置され、感光体ドラム１Ｋの位置ずれ量を検出する。プリンタ制御装置は、複数の非接触変位計の出力信号及び複数の振動センサの出力信号に基づいて、感光体ドラム１Ｋ表面における光スポットの副方向に関する位置の変動を求め、該変動を相殺するための圧電アクチュエータ駆動信号を生成する。【選択図】図１８
2014079981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
主方向に沿って配列された複数の発光部を有し、前記感光体に光スポットを形成するプリントヘッドと、
前記感光体における前記光スポットの位置ずれ又はその変動を検出する位置ずれ検出手段と、
前記位置ずれ検出手段の検出結果に基づいて副方向に前記プリントヘッドを振動させる加振手段と、を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記加振手段は、前記プリントヘッドに固定された圧電アクチュエータと、前記圧電アクチュエータを制御する制御装置とを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記位置ずれ検出手段の出力信号の位相及び振幅に応じて、前記圧電アクチュエータを制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記位置ずれ検出手段の出力信号から前記プリントヘッドの振動モードを判定し、該判定結果に基づいて前記圧電アクチュエータを制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記加振手段は、ノイズ除去回路を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記位置ずれ検出手段は、前記プリントヘッドの振動を検出するための振動センサを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記位置ずれ検出手段は、前記感光体の変位を検出するための変位検出センサを更に含むことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記位置ずれ検出手段は、副方向に関する前記光スポットの位置ずれ又はその変動を検出することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
主方向に沿って配列された複数の発光部を有するプリントヘッドを用いて感光体を露光する露光方法であって、
前記感光体における光スポットの位置ずれ又はその変動を検出する工程と、
前記位置ずれの検出結果に基づいて前記プリントヘッドを振動させる工程と、を含む露光方法。
【請求項１０】
主方向に沿って配列された複数の発光部を有し、画像情報に応じて感光体を露光するプリントヘッドを用いた印刷物の生産方法であって、
前記感光体における光スポットの位置ずれ又はその変動を検出する工程と、
前記位置ずれの検出結果に基づいて前記プリントヘッドを振動させながら、前記感光体に静電潜像を形成する工程と、
前記静電潜像をトナーによって現像し、トナー像を生成する工程と、
前記トナー像を記録媒体に転写する工程と、
前記トナー像を前記記録媒体に定着させる工程と、を含む印刷物の生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、露光方法及び印刷物の生産方法に係り、更に詳しくは、光を用いて画像を形成する画像形成装置、感光体を露光する露光方法及びプリントヘッドを用いた印刷物の生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の発展に伴い、スモールオフィス（小規模事務所）及びホームオフィスでのプリンタや複写機の需要が増加している。
【０００３】
ＬＥＤアレイや有機ＥＬアレイなどの複数の発光部を有する光源とレンズアレイとを用いたプリントヘッドが、レーザプリンタや複写機の露光装置として用いられている。なお、半導体レーザとポリゴンスキャナを用いた露光装置（光走査装置）もあるが、装置の小型化という観点では、プリントヘッドの方が有利である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、第１の方向に回転軸を有する感光体ドラムと、第１の方向及び第２の方向に複数配されるとともに負の光学倍率を有する結像光学系、及び結像光学系により感光体ドラムに結像される光を発光する複数の発光素子が配設される発光素子基板を有する露光ヘッドと、を有し、第２の方向に配された結像光学系により結像される光は、感光体ドラムの第２の方向の異なる位置に結像する画像形成装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、主走査方向に沿って配列された複数個の像書込み素子を有する像書込み手段と、この像書込み手段にて画像データにより画像が書込まれる被書込み体と、各像書込み素子が書込む画像の面積の変化率の違いを解消すべく、各像書込み素子と被書込み体が相対的に移動するように、像書込み手段と被書込み体の双方若しくはどちらか一方を振動させる振動付与手段を設け、画像形成時に振動付与手段を作動させて画像形成を行う画像形成装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、画像形成装置に対する画像品質の更なる向上が要求されており、特許文献１及び特許文献２に開示されている画像形成装置では、高画質化に限界があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、感光体と、主方向に沿って配列された複数の発光部を有し、前記感光体に光スポットを形成するプリントヘッドと、前記感光体における前記光スポットの位置ずれ又はその変動を検出する位置ずれ検出手段と、前記位置ずれ検出手段の検出結果に基づいて副方向に前記プリントヘッドを振動させる加振手段と、を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の画像形成装置によれば、高画質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２】非接触変位計の配置位置を説明するための図である。
【図３】非接触変位計を支持する支持部材を説明するための図である。
【図４】プリントヘッドの外観を説明するための図である。
【図５】図４において、遮蔽部材を取り外した状態の図である。
【図６】図４において、ハウジングを取り外した状態の図である。
【図７】図４において、ハウジングと遮蔽部材を取り外した状態の図である。
【図８】発光部材及び駆動装置を説明するための図である。
【図９】発光部材のＹ軸方向に関する大きさを説明するための図である。
【図１０】ロッドレンズアレイを説明するための図である。
【図１１】プリントヘッドのハウジングを説明するための図である。
【図１２】発光部材とロッドレンズアレイの位置関係を説明するための図である。
【図１３】支持部材の側面板を説明するための図である。
【図１４】側面板におけるヘッド支持部を説明するための図である。
【図１５】３個の圧電アクチュエータ（１１Ｋ１、１１Ｋ２、１１Ｋ３）の固定位置を説明するための図である。
【図１６】３個の振動センサ（１２Ｋ１、１２Ｋ２、１２Ｋ３）の固定位置を説明するための図である。
【図１７】プリントヘッド３Ｋがヘッド支持部に支持されている状態を説明するための図である。
【図１８】プリントヘッド３Ｋ及び感光体ドラム１Ｋが支持部材に支持されている状態を説明するための図（その１）である。
【図１９】プリントヘッド３Ｋ及び感光体ドラム１Ｋが支持部材に支持されている状態を説明するための図（その２）である。
【図２０】３個の圧電アクチュエータ（１１Ｃ１、１１Ｃ２、１１Ｃ３）の固定位置を説明するための図である。
【図２１】３個の振動センサ（１２Ｃ１、１２Ｃ２、１２Ｃ３）の固定位置を説明するための図である。
【図２２】３個の圧電アクチュエータ（１１Ｍ１、１１Ｍ２、１１Ｍ３）の固定位置を説明するための図である。
【図２３】３個の振動センサ（１２Ｍ１、１２Ｍ２、１２Ｍ３）の固定位置を説明するための図である。
【図２４】３個の圧電アクチュエータ（１１Ｙ１、１１Ｙ２、１１Ｙ３）の固定位置を説明するための図である。
【図２５】３個の振動センサ（１２Ｙ１、１２Ｙ２、１２Ｙ３）の固定位置を説明するための図である。
【図２６】副方向位置ずれ補正装置を説明するためのブロック図である。
【図２７】ドラム副方向変位取得回路４０１の出力信号の一例を説明するための図である。
【図２８】第１ノイズ除去回路４０３の出力信号の一例を説明するための図である。
【図２９】振動センサの出力信号の一例を説明するための図である。
【図３０】第２ノイズ除去回路４０５の出力信号の一例を説明するための図である。
【図３１】合成回路４０９の出力信号の一例を説明するための図である。
【図３２】補正回路４１１の出力信号の一例を説明するための図である。
【図３３】副方向位置ずれ補正装置の変形例を説明するためのブロック図である。
【図３４】図３４（Ａ）〜図３４（Ｃ）は、それぞれプリントヘッド３Ｋの「並進運動」を説明するための図である。
【図３５】図３５（Ａ）〜図３５（Ｃ）は、それぞれプリントヘッド３Ｋの「シーソー運動」を説明するための図である。
【図３６】図３６（Ａ）〜図３６（Ｃ）は、それぞれプリントヘッド３Ｋの「一次振動」を説明するための図である。
【図３７】カラープリンタの変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図３２に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係るカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００１１】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、４個の感光体ドラム（１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ）、４個の帯電器（２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ）、４個のプリントヘッド（３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ）、４個の現像器（４Ｋ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ）、４個の転写ローラ（５Ｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ）、４個のクリーニングユニット（６Ｋ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ）、中間転写ベルト２０１、搬送ベルト２０２、２次転写ローラ２０３、定着器２０４、給紙トレイ２０５、給紙コロ２０６、通信制御装置２０８、上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９、８個の非接触変位計（１０Ｋ１、１０Ｋ２、１０Ｃ１、１０Ｃ２、１０Ｍ１、１０Ｍ２、１０Ｙ１、１０Ｙ２）（図１では図示省略、図２参照）、１２個の圧電アクチュエータ（１１Ｋ１、１１Ｋ２、１１Ｋ３、１１Ｃ１、１１Ｃ２、１１Ｃ３、１１Ｍ１、１１Ｍ２、１１Ｍ３、１１Ｙ１、１１Ｙ２、１１Ｙ３）（図示省略）、１２個の振動センサ（１２Ｋ１、１２Ｋ２、１２Ｋ３、１２Ｃ１、１２Ｃ２、１２Ｃ３、１２Ｍ１、１２Ｍ２、１２Ｍ３、１２Ｙ１、１２Ｙ２、１２Ｙ３）（図示省略）、及びそれらが収容されているプリンタ筐体２１０などを備えている。
【００１２】
ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向（回転軸方向）に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムが並んでいる方向をＸ軸方向として説明する。
【００１３】
通信制御装置２０８は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００１４】
プリンタ制御装置２０９は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換回路などを有している。
【００１５】
感光体ドラム１Ｋ、帯電器２Ｋ、プリントヘッド３Ｋ、現像器４Ｋ、転写ローラ５Ｋ、クリーニングユニット６Ｋ、２個の非接触変位計（１０Ｋ１、１０Ｋ２）、３個の圧電アクチュエータ（１１Ｋ１、１１Ｋ２、１１Ｋ３）、３個の振動センサ（１２Ｋ１、１２Ｋ２、１２Ｋ３）は、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ユニットを構成する。
【００１６】
感光体ドラム１Ｃ、帯電器２Ｃ、プリントヘッド３Ｃ、現像器４Ｃ、転写ローラ５Ｃ、クリーニングユニット６Ｃ、２個の非接触変位計（１０Ｃ１、１０Ｃ２）、３個の圧電アクチュエータ（１１Ｃ１、１１Ｃ２、１１Ｃ３）、３個の振動センサ（１２Ｃ１、１２Ｃ２、１２Ｃ３）は、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ユニットを構成する。
【００１７】
感光体ドラム１Ｍ、帯電器２Ｍ、プリントヘッド３Ｍ、現像器４Ｍ、転写ローラ５Ｍ、クリーニングユニット６Ｍ、２個の非接触変位計（１０Ｍ１、１０Ｍ２）、３個の圧電アクチュエータ（１１Ｍ１、１１Ｍ２、１１Ｍ３）、３個の振動センサ（１２Ｍ１、１２Ｍ２、１２Ｍ３）は、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ユニットを構成する。
【００１８】
感光体ドラム１Ｙ、帯電器２Ｙ、プリントヘッド３Ｙ、現像器４Ｙ、転写ローラ５Ｙ、クリーニングユニット６Ｙ、２個の非接触変位計（１０Ｙ１、１０Ｙ２）、３個の圧電アクチュエータ（１１Ｙ１、１１Ｙ２、１１Ｙ３）、３個の振動センサ（１２Ｙ１、１２Ｙ２、１２Ｙ３）は、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ユニットを構成する。
【００１９】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転する。
各帯電器は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
【００２０】
各プリントヘッドは、プリンタ制御装置２０９によって制御され、対応する帯電された感光体ドラムの表面に、対応する色の画像情報に基づいて変調された光を照射し、感光体ドラムを露光する。これにより、画像情報に対応した潜像（静電潜像）が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像器の方向に移動する。なお、各プリントヘッドの詳細については後述する。
【００２１】
各感光体ドラムにおける潜像の移動方向は「副方向」と呼ばれ、各感光体ドラムにおける副方向に直交する方向は「主方向」と呼ばれている。ここでは、主方向はＹ軸方向と同じである。
【００２２】
各現像器は、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って対応する転写ローラの方向に移動する。
【００２３】
各転写ローラは、トナー画像を中間転写ベルト２０１に転写する。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、中間転写ベルト２０１上で重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００２４】
給紙トレイ２０５には記録媒体としての記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０５の近傍には給紙コロ２０６が配置されており、該給紙コロ２０６は、記録紙を給紙トレイ２０５から１枚ずつ取り出し、所定のタイミングで搬送ベルト２０２に向けて送り出す。
【００２５】
搬送ベルト２０２上の記録紙は、中間転写ベルト２０１に向かって移動し、２次転写ローラ２０３によって、中間転写ベルト２０１上のカラー画像が転写される。カラー画像が転写された記録紙は、定着器２０４に送られる。
【００２６】
定着器２０４では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。トナーが定着された記録紙（印刷物）は、排紙ローラ（図示省略）を介して排紙トレイ（図示省略）に送られ、該排紙トレイ上に順次積み重ねられる。
【００２７】
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電器に対向する位置に戻る。
【００２８】
８個の非接触変位計（１０Ｋ１、１０Ｋ２、１０Ｃ１、１０Ｃ２、１０Ｍ１、１０Ｍ２、１０Ｙ１、１０Ｙ２）と４つの感光体ドラム（１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ）との位置関係が図２に示されている。
【００２９】
非接触変位計１０Ｋ１は、感光体ドラム１Ｋの−Ｘ側に配置され、感光体ドラム１ＫのＸ軸方向に関する変位量を検出する。非接触変位計１０Ｋ２は、感光体ドラム１Ｋの＋Ｚ側に配置され、感光体ドラム１ＫのＺ軸方向に関する変位量を検出する。
【００３０】
非接触変位計１０Ｃ１は、感光体ドラム１Ｃの−Ｘ側に配置され、感光体ドラム１ＣのＸ軸方向に関する変位量を検出する。非接触変位計１０Ｃ２は、感光体ドラム１Ｃの＋Ｚ側に配置され、感光体ドラム１ＣのＺ軸方向に関する変位量を検出する。
【００３１】
非接触変位計１０Ｍ１は、感光体ドラム１Ｍの−Ｘ側に配置され、感光体ドラム１ＭのＸ軸方向に関する変位量を検出する。非接触変位計１０Ｍ２は、感光体ドラム１Ｍの＋Ｚ側に配置され、感光体ドラム１ＭのＺ軸方向に関する変位量を検出する。
【００３２】
非接触変位計１０Ｙ１は、感光体ドラム１Ｙの−Ｘ側に配置され、感光体ドラム１ＹのＸ軸方向に関する変位量を検出する。非接触変位計１０Ｙ２は、感光体ドラム１Ｙの＋Ｚ側に配置され、感光体ドラム１ＹのＺ軸方向に関する変位量を検出する。
各非接触変位計の検出結果は、プリンタ制御装置２０９に送られる。
【００３３】
ここでは、各非接触変位計として、感光体ドラム表面へのダメージが少ない静電容量式の非接触変位計が用いられている。
【００３４】
各非接触変位計は、一例として図３に示されるように、感光体ドラムの軸受を保持する軸受保持部材に取り付けられている。この場合は、非接触変位計自身が振動するのを抑制することができる。
【００３５】
また、カラープリンタ２０００は、各プリントヘッドを、対応する感光体ドラムの表面に近接した第１の位置と、対応する感光体ドラムの表面に対して離間した第２の位置との間でそれぞれ移動させる４つの移動機構（図示省略）を備えている。なお、前記第１の位置は、感光体ドラムに潜像を形成する際の位置である。また、前記第２の位置は、退避位置とも呼ばれており、メンテナンスの際の位置である。各移動機構は、例えば、ばね部材と、対応するプリントヘッドを保持するプリントヘッド保持部材と、ばね部材とプリントヘッド保持部材を保持するプリントヘッド全体保持部材とで構成することができる。この場合、ばね部材により、プリントヘッド保持部材を感光体ドラムの表面に近接した方向に押圧しておき、プリントヘッドを退避させたいときには、プリントヘッド保持部材を感光体ドラムの表面に対して離間する方向に引っ張ることでプリントヘッドを退避させることができる。
【００３６】
次に、各プリントヘッドの詳細について説明する。
４つのプリントヘッドは、同様な構成を有している。そこで、ここでは、代表として、プリントヘッド３Ｋについて詳細に説明する。
【００３７】
プリントヘッド３Ｋは、一例として図４に示されるように、光源３００、ロッドレンズアレイ３０４、ハウジング３０６、及び２つの遮蔽部材３１０などを有している。
【００３８】
ここでは、説明を分かりやすくするため、Ｙ軸方向に直交し、プリントヘッド３Ｋからの光（主光線）の射出方向に沿った方向をａ軸方向、該ａ軸方向及びＹ軸方向のいずれにも直交する方向をｂ軸方向とする。
【００３９】
光源３００は、ハウジング３０６の内部に収容されている。
光源３００は、図５〜図７に示されるように、基板３０１、発光部材３０２、及び駆動装置３０３を有している。
【００４０】
図５は、図４において遮蔽部材３１０を取り外したときの図である。図６は、図４においてハウジング３０６を取り外したときの図である。図７は、図４において２つの遮蔽部材３１０とハウジング３０６を取り外したときの図である。
【００４１】
基板３０１は、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状の板状部材である。発光部材３０２及び駆動装置３０３は、基板３０１の＋ａ側の面上に実装されている。ここでは、基板３０１として、いわゆるガラス布エポキシを基材とするプリント基板が用いられている。
【００４２】
発光部材３０２は、一例として図８に示されるように、複数のＬＥＤアレイを有している。該複数のＬＥＤアレイは、Ｙ軸方向に沿って配列されている。そして、各ＬＥＤアレイは、Ｙ軸方向に沿って配列された複数のＬＥＤ素子を有している。すなわち、発光部材３０２は、Ｙ軸方向に沿って基板３０１上に配列された複数の発光部を有している。各ＬＥＤ素子は、＋ａ方向に光を射出する。ここで、Ｙ軸方向に関して、互いに隣接する２つのＬＥＤ素子の中心間距離をＰｔとする。
【００４３】
例えば、Ａ４幅（２１０ｍｍ）の記録紙に対応可能で、書き込み密度が６００ｄｐｉの場合、Ｐｔ≒４２．３μｍで４９６０個のＬＥＤ素子が必要である。このとき、１００個のＬＥＤ素子を有するＬＥＤアレイを用いると、５０個のＬＥＤアレイが基板３０１上に実装されることになる。
【００４４】
また、例えば、Ａ３幅（２９７ｍｍ）の記録紙に対応可能で、書き込み密度が１２００ｄｐｉの場合、Ｐｔ≒２１．２μｍで１４００９個のＬＥＤ素子が必要である。このとき、１００個のＬＥＤ素子を有するＬＥＤアレイを用いると、１４１個のＬＥＤアレイが基板３０１上に実装されることになる。
【００４５】
ここで、一例として図９に示されるように、感光体ドラム１Ｋにおける画像形成領域のＹ軸方向に関する長さ、すなわち画像書込幅をＷとし、発光部材３０２におけるＹ軸方向の両端に位置する２つのＬＥＤ素子の中心間距離をＤとすると、プリントヘッド３Ｋの取り付け誤差や、位置調整用マージンなどを考慮して、Ｄ＞Ｗとなるように設定されている。
【００４６】
例えば、Ｗが２９７ｍｍの場合、ＤがＷよりも５ｍｍ以上大きくなるように、すなわち、Ｄが３０２ｍｍ以上となるように、ＬＥＤアレイの個数が設定される。
【００４７】
図８に戻り、駆動装置３０３は、複数のＬＥＤアレイに対応して複数の駆動用ＩＣチップを有している。該複数の駆動用ＩＣチップは、Ｙ軸方向に沿って配列されている。各駆動用ＩＣチップには、複数の駆動用トランジスタが集積されており、ＬＥＤ素子ひとつに駆動用トランジスタひとつが対応している。
【００４８】
ロッドレンズアレイ３０４は、発光部材３０２の＋ａ側に配置されている。そして、ロッドレンズアレイ３０４は、発光部材３０２から射出された複数の光束を、それぞれ感光体ドラム表面の近傍で集光させる。ここでは、ロッドレンズアレイ３０４は、いわゆる等倍結像光学系である。
【００４９】
ロッドレンズアレイ３０４は、一例として図１０に示されるように、複数のロッドレンズ３０４＿１が束ねられたものである。該複数のロッドレンズ３０４＿１は、Ｙ軸方向に沿っていわゆる千鳥配列されている。
【００５０】
各ロッドレンズは、ａ軸方向を高さ方向とする円柱状で、半径方向に２次曲線状の屈折率分布を有する、いわゆる屈折率分布型ロッドレンズである。複数のロッドレンズ３０４＿１の隙間には不透明樹脂３０４＿２が充填、硬化されており、ロッドレンズ間に漏れるフレア光を抑えている。
【００５１】
そして、複数のロッドレンズ３０４＿１は、ｂ軸方向に関する両側から、ロッドレンズと同等の線膨張係数をもつガラス粉が分散されている樹脂製の部材３０４＿３で保持されている。
なお、ロッドレンズアレイ３０４に代えて、マイクロレンズアレイを用いても良い。
【００５２】
ハウジング３０６は、一例として図１１に示されるように、２つの側板（３０６ａ、３０６ｂ）と天板３０６ｃとを有している。天板３０６ｃは、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状であり、中央部に、Ｙ軸方向を長手方向とする開口を有している。該開口には、ロッドレンズアレイ３０４が挿入される。すなわち、天板３０６ｃは、ロッドレンズアレイ３０４を保持する。
【００５３】
２つの側板は、ｂ軸方向に関して対向している。各側板の＋ａ側の端面は、天板３０６ｃに固定されている。また、２つの側板の対向する面には、Ｙ軸方向に延びる溝が形成されている。各溝には基板３０１が挿入される。ここでは、各溝は、発光部材３０２がロッドレンズアレイ３０４に対して所望の位置及び姿勢となるように形成されている（図１２参照）。
【００５４】
また、ハウジング３０６には、表面処理によって導電性が付与されている。この場合、ハウジング３０６は、帯電器２Ｋからの高電圧ノイズなどの電気的なノイズが、光源３００に悪影響を及ぼすのを抑制することができる。すなわち、プリントヘッド３Ｋの耐ノイズ性を向上させることができる。
【００５５】
２つの遮蔽部材３１０は、同一形状の板状部材であり、基板３０１の＋ａ側の面とハウジング３０６とによって形成される空間を密閉する。
【００５６】
プリントヘッド３Ｋ及び感光体ドラム１Ｋは、支持部材によって支持されている。この支持部材は、２枚の側面板（側面板Ａ及び側面板Ｂという）、１枚の中央板、及び連結板などを有している。支持部材は、少なくともｂ軸方向に関して、プリントヘッド３Ｋよりも大きな剛性を有している。
【００５７】
連結板は、Ｙ軸方向を長手方向とする部材である。側面板Ａ、側面板Ｂ、及び中央板は、面がＹ軸方向に直交している。
【００５８】
側面板Ａは、連結板の−Ｙ側端部に固定されている。側面板Ｂは、連結板の＋Ｙ側端部に固定されている。中央板は、Ｙ軸方向に関して側面板Ａと側面板Ｂの中間位置に配置され、連結板に固定されている。
【００５９】
各側面板は、感光体ドラム１Ｋの回転軸を支持するための開口部をドラム支持部として有するとともに、プリントヘッド３Ｋを支持するためのヘッド支持部を有している（図１３参照）。中央板は、プリントヘッド３Ｋを支持するためのヘッド支持部を有している。すなわち、プリントヘッド３Ｋは、３箇所で支持部材に支持されている。
【００６０】
各ヘッド支持部は、ａ軸方向に直交する第１支持部と、ｂ軸方向に直交する第２支持部とを有している（図１４参照）。
【００６１】
３個の圧電アクチュエータ（１１Ｋ１、１１Ｋ２、１１Ｋ３）は、一例として図１５に示されるように、プリントヘッド３Ｋのハウジング３０６の側板３０６ａに固定されている。
【００６２】
ここでは、圧電アクチュエータ１１Ｋ１は、側板３０６ａの−Ｙ側の端部に固定され、圧電アクチュエータ１１Ｋ３は、側板３０６ａの＋Ｙ側の端部に固定され、圧電アクチュエータ１１Ｋ２は、Ｙ軸方向に関して側板３０６ａの中央部に固定されている。
【００６３】
各圧電アクチュエータは、プリンタ制御装置２０９によって駆動制御され、プリントヘッド３Ｋをｂ軸方向に関して移動させる。
【００６４】
３個の振動センサ（１２Ｋ１、１２Ｋ２、１２Ｋ３）は、一例として図１６に示されるように、プリントヘッド３Ｋのハウジング３０６の側板３０６ｂに固定されている。なお、振動センサとして、圧電センサを用いることができる。
【００６５】
ここでは、振動センサ１２Ｋ１は、側板３０６ｂの−Ｙ側の端部に固定され、振動センサ１２Ｋ３は、側板３０６ｂの＋Ｙ側の端部に固定され、振動センサ１２Ｋ２は、Ｙ軸方向に関して側板３０６ｂの中央部に固定されている。
【００６６】
すなわち、圧電アクチュエータ１１Ｋ１と振動センサ１２Ｋ１、圧電アクチュエータ１１Ｋ２と振動センサ１２Ｋ２、圧電アクチュエータ１１Ｋ３と振動センサ１２Ｋ３は、ｂ軸方向に関して対向している。
各振動センサは、ｂ軸方向に関する振動を検出し、プリンタ制御装置２０９に通知する。
【００６７】
そして、プリントヘッド３Ｋは、一例として図１７に示されるように、各ヘッド支持部の第１支持部に突き当てられるとともに、圧電アクチュエータを介して、各ヘッド支持部の第２支持部に載置されている。
【００６８】
なお、プリントヘッド３Ｋは、不図示の板ばねなどによって、＋ａ方向及び−ｂ方向への押圧力が付加されている。
【００６９】
図１８及び図１９には、プリントヘッド３Ｋ及び感光体ドラム１Ｋが、側面板によって支持されている状態が示されている。
【００７０】
プリントヘッド３Ｃについても、同様に、３個の圧電アクチュエータ（１１Ｃ１、１１Ｃ２、１１Ｃ３）がハウジング３０６の側板３０６ａに固定され（図２０参照）、３個の振動センサ（１２Ｃ１、１２Ｃ２、１２Ｃ３）がハウジング３０６の側板３０６ｂに固定されている（図２１参照）。
【００７１】
プリントヘッド３Ｍについても、同様に、３個の圧電アクチュエータ（１１Ｍ１、１１Ｍ２、１１Ｍ３）がハウジング３０６の側板３０６ａに固定され（図２２参照）、３個の振動センサ（１２Ｍ１、１２Ｍ２、１２Ｍ３）がハウジング３０６の側板３０６ｂに固定されている（図２３参照）。
【００７２】
プリントヘッド３Ｙについても、同様に、３個の圧電アクチュエータ（１１Ｙ１、１１Ｙ２、１１Ｙ３）がハウジング３０６の側板３０６ａに固定され（図２４参照）、３個の振動センサ（１２Ｙ１、１２Ｙ２、１２Ｙ３）がハウジング３０６の側板３０６ｂに固定されている（図２５参照）。
【００７３】
ところで、カラープリンタ２０００は、種々の振動の発生源を有しており、このために、各プリントヘッドの副方向に関する位置が変動するおそれがある。また、各感光体ドラムは、製造誤差などにより、回転中にプリントヘッドからの光の照射位置が副方向に関して変動するおそれがある。これらの変動は、各感光体ドラム表面での光スポットの副方向に関する位置ずれを発生させ、画像品質を低下させる。
【００７４】
そこで、プリンタ制御装置２０９は、８個の非接触変位計（１０Ｋ１、１０Ｋ２、１０Ｃ１、１０Ｃ２、１０Ｍ１、１０Ｍ２、１０Ｙ１、１０Ｙ２）の出力信号、及び１２個の振動センサ（１２Ｋ１、１２Ｋ２、１２Ｋ３、１２Ｃ１、１２Ｃ２、１２Ｃ３、１２Ｍ１、１２Ｍ２、１２Ｍ３、１２Ｙ１、１２Ｙ２、１２Ｙ３）の出力信号に基づいて、１２個の圧電アクチュエータ（１１Ｋ１、１１Ｋ２、１１Ｋ３、１１Ｃ１、１１Ｃ２、１１Ｃ３、１１Ｍ１、１１Ｍ２、１１Ｍ３、１１Ｙ１、１１Ｙ２、１１Ｙ３）の駆動信号を個別に生成する副方向位置ずれ補正装置を備えている。
【００７５】
この副方向位置ずれ補正装置は、図２６に示されるように、ドラム副方向変位取得回路４０１、第１ノイズ除去回路４０３、第２ノイズ除去回路４０５、合成回路４０９、補正回路４１１、及び圧電アクチュエータ駆動信号生成回路４１３などを有している。なお、図２６における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
【００７６】
ドラム副方向変位取得回路４０１は、各感光体ドラムについて、Ｘ軸方向に関する感光体ドラムの変位量を検出する非接触変位計の検出結果と、Ｚ軸方向に関する感光体ドラムの変位量を検出する非接触変位計の検出結果とに基づいて、副方向に関する感光体ドラムの変位量を求める。
【００７７】
ドラム副方向変位取得回路４０１の出力信号の一例が図２７に示されている。
【００７８】
第１ノイズ除去回路４０３は、ドラム副方向変位取得回路４０１の出力信号に含まれるランダムな電気的ノイズを除去する。
【００７９】
第１ノイズ除去回路４０３の出力信号の例が図２８に示されている。ここでは、感光体ドラムの回転むらに起因する低周波成分や現像器等の振動に起因する高周波成分などのバンディングに影響する複数の周波数成分が広い帯域で存在するため、予め設定されている複数の周波数における所定の変位量（０．１μｍ）以下の成分をノイズと判断している。
【００８０】
第２ノイズ除去回路４０５は、各振動センサの出力信号に含まれるランダムな電気的ノイズを除去する。
【００８１】
振動センサの出力信号の例が図２９に示されている。そして、第２ノイズ除去回路４０５の出力信号の例が図３０に示されている。ここでは、第２ノイズ除去回路４０５は、予め設定されている現像器等の振動周波数が通過できるバンドパスフィルタを有している。
【００８２】
なお、低周波成分のノイズが小さい場合は、カラープリンタ２０００内で発生する既知の振動周波数（例えば、感光体ドラムの駆動モータに関係する周波数、ギア歯数から特定される周波数）のうちで最も高い周波数の１．４倍以上の周波数をノイズ周波数としても良い。この場合、第２ノイズ除去回路４０５は、上記ノイズ周波数を遮断周波数とするローパスフィルタを有していても良い。
【００８３】
合成回路４０９は、画像形成ユニット毎に、第１ノイズ除去回路４０３の出力信号と第２ノイズ除去回路４０５の出力信号を合成する。合成回路４０９の出力信号は、各感光体ドラム表面での光の照射位置の副方向に関するずれ量に対応している。合成回路４０９の出力信号の例が図３１に示されている。
【００８４】
補正回路４１１は、合成回路４０９の出力信号に対して逆位相の関係にある補正信号を生成する。ここでは、１２個の圧電アクチュエータに対応して１２個の補正信号が生成される。補正回路４１１の出力信号の例が図３２に示されている。
【００８５】
圧電アクチュエータ駆動信号生成回路４１３は、補正回路４１１からの各補正信号を圧電アクチュエータの駆動電圧に変換し、各圧電アクチュエータの駆動信号を生成する。なお、補正信号を圧電アクチュエータの駆動電圧に変換するための変換係数あるいは変換式は、予め求められ、ＲＯＭに格納されている。ここで生成された各駆動信号は、対応する圧電アクチュエータに出力される。
【００８６】
そこで、各プリントヘッドは、対応する感光体ドラムの表面に高品質の潜像を形成することができる。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、４つの画像形成ユニット、中間転写ベルト２０１、搬送ベルト２０２、２次転写ローラ２０３、定着器２０４、プリンタ制御装置２０９などを備えている。
【００８８】
各画像形成ユニットは、感光体ドラム、帯電器、プリントヘッド、現像器、転写ローラ、クリーニングユニット、２つの非接触変位計、３つの圧電アクチュエータ、３つの振動センサを有している。
【００８９】
プリントヘッドは、Ｙ軸方向に沿って配列された複数の発光部を含む光源３００、該複数の発光部から射出された光を対応する感光体ドラムに導光するロッドレンズアレイ３０４などを有している。
【００９０】
３つの振動センサは、プリントヘッドに固定され、該プリントヘッドのｂ軸方向に関する振動を検出する。３つの圧電アクチュエータは、プリントヘッドに固定され、該プリントヘッドをｂ軸方向に関して移動させる。２つの非接触変位計は、感光体ドラムの近傍に配置され、感光体ドラムの副方向に関する位置ずれ量を検出する。
【００９１】
プリンタ制御装置２０９は、各画像形成ユニットについて、２つの非接触変位計の出力信号及び３つの振動センサの出力信号に基づいて、感光体ドラム表面における光スポットの副方向に関する位置の変動を求め、該変動を相殺するための圧電アクチュエータ駆動信号を圧電アクチュエータ毎に生成する。そして、プリンタ制御装置２０９は、圧電アクチュエータ駆動信号を各圧電アクチュエータに出力する。
【００９２】
この場合、各感光体ドラム表面における光スポットの副方向に関する位置変動を抑制することができ、所望の潜像を各感光体ドラム表面に形成することができる。そして、その結果として、カラープリンタ２０００は、画像品質を向上させることができる。すなわち、高画質化を図ることができる。
【００９３】
なお、上記実施形態では、各画像形成ユニットが３個の圧電アクチュエータを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００９４】
また、上記実施形態では、各画像形成ユニットが３個の振動センサを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００９５】
また、上記実施形態では、４つの画像形成ユニットが同じ個数の圧電アクチュエータを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００９６】
また、上記実施形態では、４つの画像形成ユニットが同じ個数の振動センサを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
また、上記実施形態において、振動センサに代えて、加速度センサを用いても良い。
【００９７】
また、上記実施形態において、製造誤差が小さい感光体ドラムについては、該感光体ドラムに対応する非接触変位計は設けられなくても良い。
【００９８】
また、上記実施形態において、図３３に示されるように、前記副方向位置ずれ補正装置に、ヘッド振動モード判定回路４０７が付加されても良い。
【００９９】
このヘッド振動モード判定回路４０７は、第２ノイズ除去回路４０５の出力信号に基づいて、各プリントヘッドの振動モードを判定する。一例として、プリントヘッド３Ｋの振動モードについて説明する。
【０１００】
（１）ヘッド振動モード判定回路４０７は、振動センサ１２Ｋ１の出力信号、振動センサ１２Ｋ２の出力信号、及び振動センサ１２Ｋ３の出力信号が、いずれも同じ位相であり、かつ同じ振動振幅の場合、プリントヘッド３Ｋの振動モードが「並進運動」であると判定する（図３４（Ａ）〜図３４（Ｃ）参照）。
【０１０１】
（２）ヘッド振動モード判定回路４０７は、振動センサ１２Ｋ１の出力信号と振動センサ１２Ｋ３の出力信号が逆位相であり、かつ振動センサ１２Ｋ２の出力信号の振幅が０、あるいは振動センサ１２Ｋ１の出力信号及び振動センサ１２Ｋ３の出力信号の振幅の１／１０倍以下の場合、プリントヘッド３Ｋの振動モードが「シーソー運動」であると判定する（図３５（Ａ）〜図３５（Ｃ）参照）。
【０１０２】
（３）ヘッド振動モード判定回路４０７は、振動センサ１２Ｋ１の出力信号及び振動センサ１２Ｋ３の出力信号の振幅が０、あるいは振動センサ１２Ｋ２の出力信号の振幅の１／１０倍以下の場合、プリントヘッド３Ｋの振動モードが「一次振動」であると判定する（図３６（Ａ）〜図３６（Ｃ）参照）。
【０１０３】
ヘッド振動モード判定回路４０７での判定結果は、補正回路４１１に通知される。このときの補正回路４１１の動作について説明する。なお、説明を分かりやすくするため、感光体ドラム１Ｋの製造誤差は小さいものとする。
【０１０４】
補正回路４１１は、ヘッド振動モード判定回路４０７での判定結果が「並進運動」であれば、３個の圧電アクチュエータ（１１Ｋ１、１１Ｋ２、１１Ｋ３）に対して１つの補正信号を生成する。
【０１０５】
補正回路４１１は、ヘッド振動モード判定回路４０７での判定結果が「シーソー運動」であれば、圧電アクチュエータ１１Ｋ１と圧電アクチュエータ１１Ｋ３の駆動信号が逆位相となるような補正信号を生成し、圧電アクチュエータ１１Ｋ２に対する補正信号は生成しない。
【０１０６】
補正回路４１１は、ヘッド振動モード判定回路４０７での判定結果が「一次振動」であれば、圧電アクチュエータ１１Ｋ２に対する補正信号は生成するが、圧電アクチュエータ１１Ｋ１及び圧電アクチュエータ１１Ｋ３に対する補正信号は生成しない。
この場合は、圧電アクチュエータの制御を簡素化することができる。
【０１０７】
また、上記実施形態では、画像形成装置として４つの感光体ドラムを有するカラープリンタについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、２つの感光体ドラムを有するプリンタであっても良い。また、更に補助色を用いるカラープリンタであっても良い。
【０１０８】
図３７には、上記カラープリンタ２０００に対して、光沢感を向上させるため、透明色を追加したカラープリンタが示されている。感光体ドラム１Ｔ、帯電器２Ｔ、プリントヘッド３Ｔ、現像器４Ｔ、転写ローラ５Ｔ、クリーニングユニット６Ｔが、透明色に対応する画像形成ユニットである。この場合、透明色は視認性が低いので、上記副方向位置ずれ補正は不要であり、透明色に対応する非接触変位計、圧電アクチュエータ、及び振動センサは設けられなくても良い。そこで、高価格化を抑制することができる。
【０１０９】
また、上記実施形態では、トナー像が感光体ドラムから中間転写ベルトを介して記録紙に転写される画像形成装置について説明したが、これに限定されるものではなく、トナー像が感光体ドラムから記録紙に直接転写される画像形成装置であっても良い。
【符号の説明】
【０１１０】
２０１…中間転写ベルト、２０２…搬送ベルト、２０３…２次転写ローラ、２０４…定着器、２０９…プリンタ制御装置（加振手段の一部、制御装置）、３００…光源、３０１…基板、３０２…発光部材、３０３…駆動装置、３０４…ロッドレンズアレイ、３０６…ハウジング、３１０…遮蔽部材、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ…感光体ドラム（感光体）、２Ｋ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ…帯電器、３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ…プリントヘッド、４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ…現像器、５Ｋ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ…転写ローラ、６Ｋ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ…クリーニングユニット、１０Ｋ１，１０Ｋ２，１０Ｃ１，１０Ｃ２，１０Ｍ１，１０Ｍ２，１０Ｙ１，１０Ｙ２…非接触変位計（変位検出センサ）、１１Ｋ１，１１Ｋ２，１１Ｋ３，１１Ｃ１，１１Ｃ２，１１Ｃ３，１１Ｍ１，１１Ｍ２，１１Ｍ３，１１Ｙ１，１１Ｙ２，１１Ｙ３…圧電アクチュエータ（加振手段の一部）、１２Ｋ１，１２Ｋ２，１２Ｋ３，１２Ｃ１，１２Ｃ２，１２Ｃ３，１２Ｍ１，１２Ｍ２，１２Ｍ３，１２Ｙ１，１２Ｙ２，１２Ｙ３…振動センサ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１１】
【特許文献１】特開２００９−５６７９５号公報
【特許文献２】特開２００４−１５５１６７号公報
【図１】
2014079981.tif 000003
【図２】
2014079981.tif 000004
【図３】
2014079981.tif 000005
【図４】
2014079981.tif 000006
【図５】
2014079981.tif 000007
【図６】
2014079981.tif 000008
【図７】
2014079981.tif 000009
【図８】
2014079981.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2014079981.tif 000012
【図１１】
2014079981.tif 000013
【図１２】
2014079981.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2014079981.tif 000019
【図１８】
2014079981.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2014079981.tif 000023
【図２３】
2014079981.tif 000024
【図２４】
2014079981.tif 000025
【図２５】
2014079981.tif 000026
【図２６】
2014079981.tif 000027
【図２７】
2014079981.tif 000028
【図２８】
2014079981.tif 000029
【図２９】
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【図３０】
2014079981.tif 000031
【図３１】
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【図３２】
2014079981.tif 000033
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
2014079981.tif 000036
【図３６】
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【図３７】
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【図１９】
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