(57)【要約】【課題】    本発明は上記事実を考慮し、各プリントヘッドでの印字幅のズレ量を小さくすることができる画像形成装置を得る。【解決手段】  ヒータ２６へ印加する電圧に対する各プリントヘッド１２のドット位置変動量を予め求めておき、このデータに基づいて、各プリントヘッド１２で各ヒータ２６へ印加する電圧を変えることで、各プリントヘッド１２に設けられたヒータ２６の出力バラツキやヒータ２６の熱をプリントヘッド１２へ伝える部材の熱伝導率を考慮した各プリントヘッド１２の印字幅の補正が可能となり、基準となるプリントヘッド１２に対する各プリントヘッド１２の印字幅のズレ量をより小さくすることができる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が配列されドットで記録する記録ヘッドを複数有する画像形成装置において、
前記記録ヘッドの温度を調整するヒータへ印加する電圧に対する各記録ヘッドのドット位置変動量と、基準となる記録ヘッドに対する各記録ヘッドの印字幅のズレ量と、を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から前記印字幅のズレ量と電圧に対する各記録ヘッドのドット位置変動量を読出し、前記印字幅のズレ量がなくなるように前記ヒータへ印加する電圧を算出する算出手段と、
前記算出手段で算出された印加電圧に基づき、前記ヒータを制御する温度制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
各記録ヘッドで記録されたドット位置を検出するドット位置検出手段と、
前記ドット位置検出手段から出力された情報に基づき、前記記録手段に記憶された電圧に対するドット位置変動量を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤアレイを備えた記録ヘッドを複数有するタンデムカラープリンタに適用可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、タンデム型の画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色のトナーを用いてカラー画像を記録媒体に記録する。このような画像形成装置では、記録ヘッドとして、例えばＬＥＤ等の発光素子を主走査方向に配列したプリントヘッドを各色毎に備えたものがある。
【０００３】
このような発光素子を備えたプリントヘッドでは、発光素子を駆動させることによる熱によって発光素子を配置した基板の伸縮が発生する。つまり、ドット位置ズレが発生してしまう。
【０００４】
このため、例えば、特許文献１では、発光素子の温度上昇による発光素子アレイのそりによって生じる発光素子の結像位置ズレ（いわゆるドット位置ズレが生じる）を防止するため、発光素子の使用状況と結像位置ズレ量の関係を予め記憶手段に記憶させ、発光素子の使用状況データから発光素子アレイの結像位置ズレ量を求め、発光素子アレイの温度上昇による結像位置ズレを補正するようにしている。
【０００５】
具体的には、まず基準となるプリントヘッドを決め、他のプリントヘッドの結像位置を、基準とするプリントヘッドの結像位置に合わせる方法であり、発光素子アレイを複数のブロックに分け、露光タイミング毎に、基準とするプリントヘッドの結像ライン上を露光可能なブロックを求め、露光タイミングに応じて、該ブロック内の発光素子で感光体を露光するというものである。
【特許文献１】特開平２００４−１７４８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１は、露光タイミングに応じて、使用可能な発光素子を検出し、発光素子を選別することで、表面上、各プリントヘッドの印字幅のズレ量を小さくするという方法であり、各プリントヘッドにおいて、発光素子の熱による基板の伸長差を実質的に小さくして各プリントヘッドでの印字幅のズレ量を小さくするというものではない。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、各プリントヘッドでの印字幅のズレ量を小さくすることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、発光素子が配列されドットで記録する記録ヘッドを複数有する画像形成装置において、前記記録ヘッドの温度を調整するヒータへ印加する電圧に対する各記録ヘッドのドット位置変動量と、基準となる記録ヘッドに対する各記録ヘッドの印字幅のズレ量と、を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から前記印字幅のズレ量と電圧に対する各記録ヘッドのドット位置変動量を読出し、前記印字幅のズレ量がなくなるように前記ヒータへ印加する電圧を算出する算出手段と、前記算出手段で算出された印加電圧に基づき、前記ヒータを制御する温度制御手段と、を有することを特徴としている。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、算出手段によって、記憶手段に記憶された印字幅のズレ量と電圧に対する各記録ヘッドのドット位置変動量が読出され、印字幅のズレ量がなくなるようにヒータへ印加する電圧が算出される。このように、算出手段で算出された印加電圧に基づき、温度制御手段によってヒータが制御される。
【００１０】
ヒータへ印加する電圧に対する各記録ヘッドのドット位置変動量を求めることで、各記録ヘッドに設けられたヒータの出力バラツキやヒータの熱を記録ヘッドへ伝える部材の熱伝導率を考慮した記録ヘッドの印字幅の補正が可能となり、基準となる記録ヘッドに対する各記録ヘッドの印字幅のズレ量をより小さくすることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、各記録ヘッドで記録されたドット位置を検出するドット位置検出手段と、前記ドット位置検出手段から出力された情報に基づき、前記記録手段に記憶された電圧に対するドット位置変動量を補正する補正手段と、を有することを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、ドット位置検出手段によって、各記録ヘッドで記録されたドット位置が検出され、該ドット位置検出手段から出力された情報に基づき、記録手段に記憶された電圧に対するドット位置変動量が補正手段によって補正される。
【００１３】
このように、記録手段に記憶された電圧に対するドット位置変動量を定期的に補正することで、ヒータの出力バラツキやヒータの熱を記録ヘッドへ伝える部材の熱伝導率の経時的な変化に対応でき、正確に各記録へッドの印字幅の補正が可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、上記構成としたので、請求項１に記載の発明では、ヒータへ印加する電圧に対する各記録ヘッドのドット位置変動量を求めることで、各記録ヘッドに設けられたヒータの出力バラツキやヒータの熱を記録ヘッドへ伝える部材の熱伝導率を考慮した記録ヘッドの印字幅の補正が可能となり、基準となる記録ヘッドに対する各記録ヘッドの印字幅のズレ量をより小さくすることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、記録手段に記憶された電圧に対するドット位置変動量を定期的に補正することで、ヒータの出力バラツキやヒータの熱を記録ヘッドへ伝える部材の熱伝導率の経時的な変化に対応でき、正確に各記録へッドの印字幅の補正が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態に係わ画像形成装置に適用可能なタンデムカラープリンタの概略構成を示す図である。
【００１８】
図１に示すように、タンデムカラープリンタ１０は、無端ベルトからなる中間転写ベルト４０が、複数のロール４２により、所定の張力を持って支持されている。また、中間転写ベルト４０上には、そのベルト走行方向Ｘに沿って、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した画像形成ユニット４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４Ｋが順に配設されている。なお、以下の説明では、特に区別しない限り、同一構成であるので、各色に対応する符号を省略して説明する。
【００１９】
各々の画像形成ユニット４４は、それぞれ図示しない装置本体フレームに回転可能に軸支された感光体ドラム４６を有し、各感光体ドラム４６の周囲には、そのドラム回転方向（図１の時計回り方向）に沿って、クリーナ４８、帯電器５０、プリントヘッド１２、現像器５２、及び１次転写ロール５４が順に配置されている。
【００２０】
すなわち、感光体ドラム４６に残留するトナーがクリーナ４８によって除去された後に、帯電器５０によって帯電され、プリントヘッド１２によって感光体ドラム４６の表面に光が照射されて潜像が形成される。そして、プリントヘッド１２によって形成された潜像は、現像器５２によってトナー像が形成され、１次転写ロール５４によって中間転写ベルト４０に転写されるようになっている。なお、各感光体ドラム４６によって副走査が行われ、プリントヘッド１２によって主走査が行われる。
【００２１】
更に、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のドット位置ズレ量（印字幅のズレ量）を検出するドット位置検出手段としての位置ズレ量検出センサ３４がベルト走行方向Ｘにおいてブラック（Ｋ）の画像形成ユニット３２の下流側に配置されている。なお、位置ズレ量検出センサ３４は、プリントヘッド１２による書き始めの位置と書き終わりの位置、すなわち主走査方向の両端部付近に２つ設けられている。
【００２２】
また、画像形成対象となる用紙は図示しない給紙カセットに収容され、その給紙カセットの用紙繰出側に設けられたピックアップロール５６により一枚ずつ繰り出される。繰出された用紙は、所定数のロール対５８により図中破線で示す経路を辿って搬送され、２次転写ロール６０の圧接位置へと送られ、２次転写ロール６０で中間転写ベルト４０上のカラー画像が用紙に一括転写（２次転写）される。カラー画像が転写された用紙は、用紙搬送系６２によって定着器６４に搬送され、そこで画像の定着処理（加熱、加圧等）がなされた後、図示しないトレイに排出されようになっている。
【００２３】
一方、図２（Ａ）には、プリントヘッド１２の概略構成を示されており、図２（Ｂ）にはプリントヘッド１２による露光イメージが示されている。各色のプリントヘッド１２は、複数のＬＥＤ１４が主走査方向に配列されたＬＥＤアレイ１６を備えており、ＬＥＤアレイ１６はドライバＩＣ２０によって駆動される。
【００２４】
ＬＥＤアレイ１６の光射出側には、セルフォックスレンズアレイ１８が設けられ、ＬＥＤアレイ１６から射出された光は、セルフォックスレンズアレイ１８を介して感光体ドラム４６に照射されるようになっている。なお、本実施の形態では、本発明の発光素子としてＬＥＤを適用するが、これに限るものではなく、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などのその他の発光素子を適用するようにしてもよい。
【００２５】
また、ＬＥＤアレイ１６及びドライバＩＣ２０は、プリント基板２２上に配置されており、プリントヘッド１２は、全体として主走査方向に長尺状の形状とされている。ＬＥＤアレイ１６がプリント基板上に配置されることにより、プリントヘッド１２は、ＬＥＤ１４の熱の影響を受けて熱膨張する。
【００２６】
本実施の形態のように主走査方向に沿って長尺状に構成されたプリントヘッドでは、主走査方向の熱膨張が副走査方向に比べて大きくなり、プリントヘッド１２のドット位置ズレとして記録画像に影響を及ぼす。具体的には、一般的なプリント基板で、例えば２００ｍｍで約４μｍ／℃の熱膨張を有し、複数のプリントヘッド１２を有するカラープリンタでは致命的となる。
【００２７】
そこで、本実施の形態では、図３に示すように、各プリントヘッド１２のフレーム１２Ａとプリント基板２２との間にヒータ２６をそれぞれ設けており、ヒータ２６の熱によってプリント基板２２を膨張させて主走査方向のドット位置ズレを補正するようにしている。
【００２８】
次に、本発明の実施の形態に係るタンデムカラープリンタ１０のプリントヘッド１２の制御系の構成を説明する。
【００２９】
図４には、プリントヘッド１２を駆動させるための制御系の構成を示すブロック図を示している。なお、画像形成時の画像データ（ビデオデータ）の流れは実線で示し、ドット位置ズレ補正時の各データの流れは点線で示している。
【００３０】
コントローラ３２は、図示はしないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータで構成され、タンデムカラープリンタ１０全体の制御を行うようになっており、コントローラ３２からの画像形成指示によって、各色のプリントヘッド１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋ（なお、以下の説明では、特に区別する必要のある場合を除き、各色に対応する符号を省略して説明する。）を駆動させるようになっている。
【００３１】
また、コントローラ３２には、上述した位置ズレ量検出センサ３４が接続されており、予め定められたレジストマークを記録することによって、位置ズレ量検出センサ３４によって検出された各色のプリントヘッド１２のドット位置ズレ量がコントローラ３２に入力されるようになっている。
【００３２】
一方、プリントヘッド１２は、コントローラ３２からの画像形成開始指示に応じて各色毎のプリントヘッド１２を駆動させるプリントヘッド駆動部３０を備えており、このプリントヘッド駆動部３０には、後述する算出部６６を備えている。
【００３３】
また、各プリントヘッド１２は、ＬＥＤアレイ１６、温度制御部２８、記憶部２４をそれぞれ備えている。
【００３４】
ＬＥＤアレイ１６は、コントローラ３２からプリントヘッド駆動部３０に送られてくる画像データに基づいて、プリントヘッド駆動部３０によって発光が制御され、これによって感光体ドラム４６（図２（Ｂ）参照）上に潜像が形成される。
【００３５】
温度制御部２８は、プリントヘッド駆動部３０の制御によってヒータ２６の温度調整を行い、各色毎のプリントヘッド１２のドット位置をプリント基板２２の熱膨張を利用して補正するようになっている。
【００３６】
記憶部２４は、温度制御部２８へ印加する電圧に対する各プリントヘッド１２のドット位置変動量のデータが、４ビットにランク分け（４ビットに限るものではなく、４ビット以上でもよいし４ビット以下にランク分けするようにしてもよい）されて記憶されており、プリントヘッド駆動部３０によって、該データが読出され、算出部６６によって算出されたデータに基づき温度制御部２８が制御される。
【００３７】
次に、本発明の実施の形態に係るタンデムカラープリンタ１０の各プリントヘッド１２の印字幅のズレ量の補正方法について説明する。
【００３８】
図４に示すように、位置ズレ量検出センサ３４によって、各色毎のプリントヘッド１２の主走査方向のドット位置の検出が行われると、コントローラ３２へデータが入力される。コントローラ３２へ入力されたデータは、プリントヘッド駆動部３０へ送信され、プリントヘッド駆動部３０の算出部６６へ入力される。
【００３９】
一方、各プリントヘッド１２の記憶部２４からは、温度制御部２８へ印加する電圧に対する各プリントヘッド１２のドット位置変動量のデータが読出され、算出部６６へ入力される。算出部６６では、コントローラ３２から入力されたデータの中で、一番ドット位置ズレ量の大きいプリントヘッド１２を認識し、そのプリントヘッド１２のドット位置ズレ量に他のプリントヘッド１２のドット位置ズレ量を合わせるため温度規定量を算出する。
【００４０】
例えば、コントローラ３２へ入力されたプリントヘッド１２のドット位置データが、プリントヘッド１２Ｋ：１０、プリントヘッド１２Ｃ：５、プリントヘッド１２Ｍ：４、プリントヘッド１２Ｙ：７の場合、一番ドット位置ズレ量が大きいのは、プリントヘッド１２Ｋである。
【００４１】
このため、プリントヘッド１２Ｋのドット位置ズレ量に他のプリントヘッド１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙのドット位置ズレ量を合わせるため、プリントヘッド１２Ｋの補正値は０となり、プリントヘッド１２Ｃの補正値は１０−５＝５、プリントヘッド１２Ｍの補正値は１０−４＝６、プリントヘッド１２Ｙの補正値は１０−７＝３となる。
【００４２】
一方、各プリントヘッド１２では、温度制御部２８へ印加する電圧に対する各プリントヘッド１２のドット位置変動量が異なるため、それぞれの補正値に対応して各温度制御部２８に印加する値を算出部６６で算出した後、各プリントヘッド１２の温度制御部２８へデータが送信され、各プリントヘッド１２毎に各プリントヘッド１２の温度が制御される。
【００４３】
具体的には、図５に示すように、記憶部２４には、各温度制御部２８へ印加する電圧に対して各プリントヘッド１２の５００ｍｍに対するドット位置変動量のデータが記憶されている。
【００４４】
例えば、各温度制御部２８へ１０Ｖの電圧を印加した状態で、プリントヘッド１２Ｋが他のプリントヘッド１２に対して１００μｍ長い場合、同じ電圧で各プリントヘッド１２のドット位置ズレ量を比較すると、プリントヘッド１２Ｙはプリントヘッド１２Ｋの０．６７倍、プリントヘッド１２Ｍはプリントヘッド１２Ｋの０．７５倍、プリントヘッド１２Ｃはプリントヘッド１２Ｋの０．９２倍のズレ量となっている。
【００４５】
このため、各プリントヘッド１２でドット位置ズレ量を同じにするには、プリントヘッド１２Ｙは約１４．３Ｖ（１０Ｖ×１／０．７）、プリントヘッド１２Ｍは約１２．５Ｖ（１０Ｖ×１／０．８）、プリントヘッド１２Ｃは約１１．１Ｖ（１０Ｖ×１／０．９）の電圧が必要となる。
【００４６】
このようにして、算出部６６で算出されたデータは各温度制御部２８へ送信され、温度制御部２８へ印加する電圧が調整されて、ヒータ２６の温度が調整される。これにより、プリントヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃのドット位置ズレ量が、プリントヘッド１２Ｋのドット位置ズレ量と略同一となり、各プリントヘッド１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃでドット位置ズレ量が略同じとなる。
【００４７】
このように、ヒータ２６へ印加する電圧に対する各プリントヘッド１２のドット位置変動量を予め求めておき、このデータに基づいて、各プリントヘッド１２で各ヒータ２６へ印加する電圧を変えることで、各プリントヘッド１２に設けられたヒータ２６の出力バラツキやヒータ２６の熱をプリントヘッド１２へ伝える部材の熱伝導率を考慮したプリントヘッド１２のドット位置ズレの補正が可能となり、各プリントヘッド１２でドット位置ズレ量を略同一とすることができる。
【００４８】
また、位置ズレ量検出センサ３４により、各色のプリントヘッド１２のドット位置ズレ量を定期的に検出し、記憶部２４に記憶された電圧に対するドット位置変動量を補正することで、ヒータ２６の出力バラツキやヒータ２６の熱をプリントヘッド１２へ伝える部材の熱伝導率の経時的な変化に対応でき、正確に各プリントへッド１２のドット位置ズレ量の補正が可能となる。
【００４９】
なお、ここでは、各プリントヘッド１２でドット位置ズレ量を検出し、ドット位置ズレ量が一番大きいプリントヘッド１２のドット位置ズレ量に他のプリントヘッド１２のドット位置ズレ量を合わせるようにしたが、各プリントヘッド１２でドット位置ズレ量が略同一となれば良いため、この方法に限るものではない。
【００５０】
例えば、図６に示すように、各ヒータ２６へ印加する電圧に対して各プリントヘッド１２の５００ｍｍに対するドット位置変動量のデータから、平均のドット位置変動量を求め、これを基準として、各プリントヘッド１２で該基準と略同一となるように電圧を求めるようにしても良い。
【００５１】
この場合、各プリントヘッド１２でドット位置ズレ量を同じにするには、プリントヘッド１２Ｙは基準値の０．８倍であるため、１２．５Ｖ（１０Ｖ×１／０．８）の電圧が必要となり、プリントヘッド１２Ｍは基準値の０．９倍であるため、１１．１Ｖ（１０Ｖ×１／０．９）の電圧が必要となる。
【００５２】
また、プリントヘッド１２Ｃは基準値の１．１倍であるため、９．１Ｖ（１０Ｖ×１／１．１）の電圧が必要となり、プリントヘッド１２Ｙは基準値の１．２倍であるため、８．３Ｖ（１０Ｖ×１／１．２）の電圧が必要となる。つまり、プリントヘッド１２Ｃ、１２Ｙについては電圧を下げることなる。
【００５３】
また、上記の実施の形態では、各プリントヘッド毎に記憶部２４を備える構成としたが、記憶部２４をコントローラ３２やプリントヘッド駆動部３０等に設けてもよい。
【００５４】
また、上記の実施の形態では、タンデムカラープリンタ１０として、１次転写ベルトを有するタイプを例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えば、１次転写ロールを有するタンデムカラープリンタに本発明を適用するようにしてもよいし、１次転写で用紙に直接画像を記録するタンデムカラープリンタに本発明を適用するようにしてもよい。また、上記の実施の形態では、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色のタンデムカラープリンタを例に挙げて説明したが、２色以上のカラープリンタに本発明を適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態に係るタンデムカラープリンタの概略構成図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係るタンデムカラープリンタに備えられたプリントヘッドの概略構成図であり、（Ｂ）はプリントヘッドによる露光イメージを示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るタンデムカラープリンタに備えられたプリントヘッドのヒータの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るタンデムカラープリンタに備えられたプリントヘッドの制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】（Ａ）は、ヒータへ印加する電圧に対する各プリントヘッドのドット位置変動量を示すグラフであり、（Ｂ）は（Ａ）の基となるデータである。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、図６のデータの基準データ（平均値）を併せて記したものである。
【符号の説明】
【００５６】
１０    タンデムカラープリンタ（画像形成装置）
１２    プリントヘッド
２４    記憶部（記憶手段、補正手段）
２６    ヒータ
２８    温度制御部（温度制御手段）
３０    プリントヘッド駆動部
３４    位置ズレ量検出センサ（ドット位置検出手段）
６６    算出部（算出手段）
【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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