(57)【要約】【課題】  高品質な画像形成が可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】  複数配列されたＬＥＤアレイ１０と、そのＬＥＤアレイ１０から出射された光を所定の位置に結像または導光し得る複数の光学要素を持った等倍結像素子２とで構成されたプリントヘッド１を用いた画像形成装置において、感光体駆動時の機械的誤差情報が入力された記録手段３１と、感光体１１の駆動位置を特定可能な検出手段２０、２１と、それら記録情報と検出データを基に感光体駆動に同期した感光体表面の書き込み位置及び時間を決定する演算処理手段３０と、照射光結像または導光を行う際にプリントヘッド１を駆動可能な水平駆動手段４０及び垂直駆動手段４１と、その駆動手段４０、４１を感光体駆動と同期させて制御する駆動制御手段３２とを備えた。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数配列されたＬＥＤアレイと、そのＬＥＤアレイから出射された光を所定の位置に結像または導光し得る複数の光学要素を持った等倍結像素子とで構成されたプリントヘッドを用いた画像形成装置において、
感光体駆動時の機械的誤差情報が記録された記録手段と、感光体の駆動位置を特定可能な検出手段と、それら記録情報と検出データを基に感光体駆動に同期した感光体表面の書き込み位置及び時間を決定する演算処理手段と、照射光結像または導光を行う際に前記プリントヘッドを駆動可能な水平駆動手段及び垂直駆動手段と、その駆動手段を前記感光体駆動と同期させて制御する駆動制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、前記感光体は回転機構を伴ったドラム形状もしくはベルト形状であり、前記記録手段に記録されている機械的誤差情報が前記感光体の回転振れ情報であり、前記水平駆動手段がプリントヘッド位置を光照射方向に駆動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求１記載の画像形成装置において、前記感光体は回転機構を伴ったドラム形状もしくはベルト形状であり、前記記録手段に記録されている機械的誤差情報が前記感光体の回転速度変動の情報であり、前記垂直駆動手段が感光体駆動方向に任意の速度でプリントヘッドを動作することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
複数配列されたＬＥＤアレイと、そのＬＥＤアレイから出射された光を所定の位置に結像または導光し得る複数の光学要素を持った等倍結像素子とで構成されたプリントヘッドを用いた画像形成装置において、
感光体駆動時の機械的誤差情報が記録された記録手段と、前記感光体の駆動位置を特定可能な検出手段と、それら記録情報と検出データを基に感光体駆動に同期した感光体表面の書き込み位置及び時間を決定する演算処理手段と、前記プリントヘッドを照射方向に所定の振幅運動させる水平駆動手段及び垂直駆動手段と、感光体駆動及びプリントヘッドの振幅運動と同期させて、前記プリントヘッドを構成しているＬＥＤアレイの発光条件を制御するＬＥＤ点灯制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、前記感光体は回転機構を伴ったドラム形状もしくはベルト形状であり、前記記録手段に記録されている機械的誤差情報が前記感光体の回転振れ情報であり、前記感光体の書き込み位置とプリントヘッドとの間隔が一定となるタイミングに合わせて、光源の発光時間を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求４記載の画像形成装置において、前記感光体は回転機構を伴ったドラム形状もしくはベルト形状であり、前記記録手段に記録されている機械的誤差情報が前記感光体の回転速度変動の情報であり、前記感光体に光照射した際の露光エネルギーが一定となるよう光源の発光強度を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求４記載の画像形成装置において、前記感光体は回転機構を伴ったドラム形状もしくはベルト形状であり、前記記録手段に記録されている機械的誤差情報が前記感光体の回転振れ情報及び回転速度変動の情報であり、感光体の書き込み位置と前記プリントヘッドとの間隔が一定となるタイミングに合わせて光源の発光時間を制御可能であり、前記感光体に光照射した際の露光エネルギーが一定となるよう光源の発光強度を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
複数配列されたＬＥＤアレイと、そのＬＥＤアレイから出射された光を所定の位置に結像または導光し得る複数の光学要素を持った等倍結像素子とで構成されたプリントヘッドを用いた画像形成装置において、
感光体駆動時の機械的誤差情報が入力された記録手段と、感光体の駆動位置を特定可能な検出手段と、それら記録情報と検出データを基に感光体駆動に同期した感光体表面の書き込み位置及び時間を決定する演算処理手段と、前記プリントヘッドを照射方向に所定の振幅運動させる水平駆動手段及び垂直駆動手段と、感光体駆動及びプリントヘッドの振幅運動と同期させて、前記プリントヘッドを構成しているＬＥＤアレイの発光条件を個々に制御するＬＥＤ点灯制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８記載の画像形成装置において、前記感光体は回転機構を伴ったドラム形状もしくはベルト形状であり、前記記録手段に入力されている機械的誤差情報が感光体の回転振れ情報であり、前記感光体の主走査方向形状誤差情報も含んで、感光体の書き込み位置と前記プリントヘッドとの間隔が一定となるタイミングに合わせて、複数光源の個々の発光時間を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８記載の画像形成装置において、前記感光体は回転機構を伴ったドラム形状もしくはベルト形状であり、前記記録手段に記録されている機械的誤差情報が感光体の回転速度変動の情報であり、前記感光体の主走査方向形状誤差情報も含んで、前記感光体に光照射した際の露光エネルギーが一定となるよう複数光源の個々の発光強度を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項８記載の画像形成装置において、前記感光体は回転機構を伴ったドラム形状もしくはベルト形状であり、前記記録手段に記録されている機械的誤差情報が感光体の回転振れ情報及び回転速度変動の情報であり、前記感光体の書き込み位置と前記プリントヘッドとの間隔が一定となるタイミングに合わせて複数光源の個々の発光時間を制御可能であり、前記感光体に光照射した際の露光エネルギーが一定となるよう複数光源の個々の発光強度を制御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、電子写真プロセスを実行可能な画像形成装置に関し、特にＬＥＤ光源とセルフォックレンズ等の倍結像素子からなるプリントヘッドによって光書き込みを行う際の性能を向上させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速・高画質を実現する電子写真プロセス実行可能な画像形成装置に関連して、例えば特許文献１〜５の技術が知られている。
特許文献１は、ＬＥＤアレイと結像素子による画像書き込みを行う際、光スポットの光強度分布を一定にするために個々のＬＥＤの発光量を設定し、書き込まれる画像ドットの大きさのバラツキを有効に軽減する。
特許文献２は、光プリンタヘッドに、先端部が感光体ドラムの外表面に摺接する板状のスペーサを取着させるとともにスペーサの主面にスペーサに対する荷重を計測する荷重センサを貼着し、荷重センサで検出した荷重の大きさに応じて光プリンタヘッドの発光素子の発光出力を調整する。それにより、感光体ドラムに照射される光の強度にバラツキを生じなくなり、鮮明な画像を得ることができる。
特許文献３は、２列に配列された等倍結像レンズアレイで構成されるプリンタヘッドにおいて、感光体上でのドット割れやドット太りの現象は副走査方向に配列したレンズ列間の配列誤差に起因したものであり、副走査方向の結像性能を測定すれば結像レンズの品質を保証できるとしている。その測定方法は、スリットと受光素子の組み合わせ、もしくはラインセンサー等による画像検出により得たデータ列を周波数分解することにより結像性能の判定数値を導くものである。
特許文献４は、等倍結像レンズで構成されるプリンタヘッドでは、各々のレンズ光軸の傾斜バラツキが原因で感光体上のドットに濃度ムラを発生させる。そこで、共役長付近での４５度スリットによる透過光量を検出して各々のレンズ光軸傾斜角を測定し、プリントヘッドに設けたレンズ光軸調整手段でその傾きを補正することで高品質なプリンタヘッドを可能とする。
特許文献５は、感光ドラムの表面に対するＬＥＤヘッドの位置決め精度を向上させることにより、感光ドラムの上に正確に結像させることを目的とする。解決手段として、長手方向に延伸する円筒形状の感光ドラムと、感光ドラムと平行に延伸する光学式ヘッドとを有する電子写真プリンタにおいて、感光ドラムの表面に当接するとともに感光ドラムの長手方向の一方の端部に配設され、光学式ヘッドと感光ドラムの表面との間の距離を規制する第１のスペーサと、感光ドラムの表面に当接するとともに感光ドラムの長手方向の他方の端部に配設され、光学式ヘッドと感光ドラムの表面との距離を規制する第２のスペーサとを設けるものである。
【特許文献１】特開平１１−３３４１４０号公報
【特許文献２】特開２００１−１０１０９公報
【特許文献３】特許第３３６３８７６号
【特許文献４】特開２００２−１６０３９７公報
【特許文献５】特開２００２−３６１９３１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
元来、上記構成によるプリントヘッドは結像距離が短く、従ってその焦点深度も浅い。よって、ポリゴンを用いてレーザ光を走査する方法に比べ、感光体との距離を厳しく規制する必要がある。また、多数の光源を個別に発光させて書き込むため、その明るさを厳密に制御し、プリントヘッドとしてその照射光量を均一にする必要がある。
そのため、このようなプリントヘッドでは画像形成装置に組み込む前には結像素子の性能評価（特許文献３参照）、結像素子の調整組み付け（特許文献４参照）、発光光源の光量調整（特許文献１参照）が求められる。
しかしながら、これらはプリントヘッドからの照射光を理想的な書き込み位置に合わせることが前提であり、その書き込み位置は主走査方向に概直線である。実際には感光体は駆動時に回転振れや回転速度変動等の固有の機械的誤差を持っており、プリントヘッドとしていくら性能を確保しても画像形成装置内では書き込み性能の劣化を生じてしまう。
そのため、画像形成装置に組み込む際には感光体との間隔が所定距離になるよう調整（特許文献５参照）したり、感光体表面の振れに合わせて発光光源の光量を調整（特許文献２参照）したりして品質を確保している。ただし、特許文献５のように感光体に接触させてその動きに倣わせようとしても、感光体駆動が高速になるほど反力が大きくなり精度良く追従することは困難となる。また、接触部の経時的な劣化も無視できなくなる。特許文献２では感光体の回転速度変動のみには対応し得るが、同時に発生する感光体の振れ等の影響は補正し得ない。
また、感光体は固有の形状誤差を持っており、例えば回転ドラムであれば主走査方向の中央位置が膨らんでトロイダル形状を成すようなものがそれに相当する。その場合、厳密に言えば、画像形成装置に組み込む際にプリントヘッド設置位置をどんなに調整しても、主走査方向の中央部では感光体との距離が所定より短く、逆に端部では所定距離より長くなる。
すなわち、プリントヘッドからの照射光のスポット径は差異を生じるし、集光具合が変わることで光強度の分布にも従来技術で行った光量調整結果と差異を生じてしまう。高品質な画像形成を行おうとした際にはその差異も無視できないと考えられる。
本発明では、高品質な画像を形成しようとした場合には上記に示した影響が無視できない点に鑑み、画像形成に影響を及ぼす感光体駆動時の機械的誤差及び感光体の形状誤差を打ち消すようにプリントヘッドの照射条件を制御しそのプリントヘッドよって高品質な画像形成が可能な画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、複数配列されたＬＥＤアレイと、そのＬＥＤアレイから出射された光を所定の位置に結像または導光し得る複数の光学要素を持った等倍結像素子とで構成されたプリントヘッドを用いた画像形成装置において、感光体駆動時の機械的誤差情報が記録された記録手段と、感光体の駆動位置を特定可能な検出手段と、それら記録情報と検出データを基に感光体駆動に同期した感光体表面の書き込み位置及び時間を決定する演算処理手段と、照射光結像または導光を行う際にプリントヘッドを駆動可能な水平駆動手段及び垂直駆動手段と、その駆動手段を感光体駆動と同期させて制御する駆動制御手段とを備えた画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、感光体は回転機構を伴ったドラム形状もしくはベルト形状であり、記録手段に記録されている機械的誤差情報が感光体の回転振れ情報であり、水平駆動手段がプリントヘッド位置を光照射方向に駆動する画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、感光体は回転機構を伴ったドラム形状もしくはベルト形状であり、記録手段に記録されている機械的誤差情報が感光体の回転速度変動の情報であり、垂直駆動手段が感光体駆動方向に任意の速度でプリントヘッドを動作する画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００５】
請求項４記載の発明は、複数配列されたＬＥＤアレイと、そのＬＥＤアレイから出射された光を所定の位置に結像または導光し得る複数の光学要素を持った等倍結像素子とで構成されたプリントヘッドを用いた画像形成装置において、感光体駆動時の機械的誤差情報が記録された記録手段と、感光体の駆動位置を特定可能な検出手段と、それら記録情報と検出データを基に感光体駆動に同期した感光体表面の書き込み位置及び時間を決定する演算処理手段と、プリントヘッドを照射方向に所定の振幅運動させる水平駆動手段及び垂直駆動手段と、感光体駆動及びプリントヘッドの振幅運動と同期させて、プリントヘッドを構成しているＬＥＤアレイの発光条件を制御するＬＥＤ点灯制御手段を備えた画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、感光体は回転機構を伴ったドラム形状もしくはベルト形状であり、記録手段に記録されている機械的誤差情報が感光体の回転振れ情報であり、感光体の書き込み位置とプリントヘッドとの間隔が一定となるタイミングに合わせて、光源の発光時間を制御する画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、感光体は回転機構を伴ったドラム形状もしくはベルト形状であり、記録手段に記録されている機械的誤差情報が感光体の回転速度変動の情報であり、感光体に光照射した際の露光エネルギーが一定となるよう光源の発光強度を制御する画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、感光体は回転機構を伴ったドラム形状もしくはベルト形状であり、記録手段に記録されている機械的誤差情報が感光体の回転振れ情報及び回転速度変動の情報であり、感光体の書き込み位置と記プリントヘッドとの間隔が一定となるタイミングに合わせて光源の発光時間を制御可能であり、感光体に光照射した際の露光エネルギーが一定となるよう光源の発光強度を制御する画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００６】
請求項８記載の発明は、複数配列されたＬＥＤアレイと、そのＬＥＤアレイから出射された光を所定の位置に結像または導光し得る複数の光学要素を持った等倍結像素子とで構成されたプリントヘッドを用いた画像形成装置において、感光体駆動時の機械的誤差情報が記録された記録手段と、感光体の駆動位置を特定可能な検出手段と、それら記録情報と検出データを基に感光体駆動に同期した感光体表面の書き込み位置及び時間を決定する演算処理手段と、プリントヘッドを照射方向に所定の振幅運動させる水平駆動手段及び垂直駆動手段と、感光体駆動及びプリントヘッドの振幅運動と同期させて、プリントヘッドを構成しているＬＥＤアレイの発光条件を個々に制御するＬＥＤ点灯制御手段を備えた画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項８記載の画像形成装置において、感光体は回転機構を伴ったドラム形状もしくはベルト形状であり、記録手段に記録されている機械的誤差情報が感光体の回転振れ情報であり、感光体の主走査方向形状誤差情報も含んで、感光体の書き込み位置と前記プリントヘッドとの間隔が一定となるタイミングに合わせて、複数光源の個々の発光時間を制御する画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項８記載の画像形成装置において、感光体は回転機構を伴ったドラム形状もしくはベルト形状であり、記録手段に記録されている機械的誤差情報が感光体の回転速度変動の情報であり、感光体の主走査方向形状誤差情報も含んで、感光体に光照射した際の露光エネルギーが一定となるよう複数光源の個々の発光強度を制御する画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項８記載の画像形成装置において、感光体は回転機構を伴ったドラム形状もしくはベルト形状であり、記録手段に記録されている機械的誤差情報が感光体の回転振れ情報及び回転速度変動の情報であり、感光体の書き込み位置と前記プリントヘッドとの間隔が一定となるタイミングに合わせて複数光源の個々の発光時間を制御可能であり、感光体に光照射した際の露光エネルギーが一定となるよう複数光源の個々の発光強度を制御する画像形成装置を主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、複数配列されたＬＥＤアレイと、そのＬＥＤアレイから出射された光を所定の位置に結像または導光し得る複数の光学要素を持った等倍結像素子とで構成されたプリントヘッドを用いた画像形成装置において、感光体駆動時の機械的誤差情報が記録された記録手段と、感光体の駆動位置を特定可能な検出手段と、それら記録情報と検出データを基に感光体駆動に同期した感光体表面の書き込み位置及び時間を決定する演算処理手段と、照射光結像または導光を行う際にプリントヘッドを駆動可能な水平駆動手段及び垂直駆動手段と、その駆動手段を感光体駆動と同期させて制御する駆動制御手段とを備えたことにより、所期の目的を達成する。
また本発明では、複数配列されたＬＥＤアレイと、そのＬＥＤアレイから出射された光を所定の位置に結像または導光し得る複数の光学要素を持った等倍結像素子とで構成されたプリントヘッドを用いた画像形成装置において、感光体駆動時の機械的誤差情報が記録された記録手段と、感光体の駆動位置を特定可能な検出手段と、それら記録情報と検出データを基に感光体駆動に同期した感光体表面の書き込み位置及び時間を決定する演算処理手段と、プリントヘッドを照射方向に所定の振幅運動させる水平駆動手段及び垂直駆動手段と、感光体駆動及びプリントヘッドの振幅運動と同期させて、プリントヘッドを構成しているＬＥＤアレイの発光条件を制御するＬＥＤ点灯制御手段を備えたことにより、所期の目的を達成する。
また本発明では、複数配列されたＬＥＤアレイと、そのＬＥＤアレイから出射された光を所定の位置に結像または導光し得る複数の光学要素を持った等倍結像素子とで構成されたプリントヘッドを用いた画像形成装置において、感光体駆動時の機械的誤差情報が記録された記録手段と、感光体の駆動位置を特定可能な検出手段と、それら記録情報と検出データを基に感光体駆動に同期した感光体表面の書き込み位置及び時間を決定する演算処理手段と、プリントヘッドを照射方向に所定の振幅運動させる水平駆動手段及び垂直駆動手段と、感光体駆動及びプリントヘッドの振幅運動と同期させて、プリントヘッドを構成しているＬＥＤアレイの発光条件を個々に制御するＬＥＤ点灯制御手段を備えたことにより所期の目的を達成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るデジタル複写機の概略構成図である。この構成は、画像処理装置としての複写機１００であり、この複写機１００の上面にはコンタクトガラス２０６が設けられている。また、複写機１００の上部には自動原稿送り装置（以下、単にＡＤＦという）２０１が設けられており、このＡＤＦ２０１はコンタクトガラス２０６を開閉するように複写機１００に図示しないヒンジ等を介して連結されている。このＡＤＦ２０１は、複数の原稿からなる原稿束を載置可能な原稿載置台としての原稿トレイ２０２と、原稿トレイ２０２に載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離してコンタクトガラス２０６に向かって搬送する分離・搬送手段と、分離・搬送手段によってコンタクトガラス２０６に向かって搬送された原稿をコンタクトガラス２０６上の読取位置に搬送・停止させるとともに、コンタクトガラス２０６の下方に配設された複写機１００の読取手段（公知の露光ランプ２５１、ミラー２５２、２５５、２５６、レンズ２５３、ＣＣＤ２５４等）２５０により読み取りが終了した原稿をコンタクトガラス２０６から搬出する。給紙モータはコントローラからの出力信号によって駆動されるようになっており、コントローラは複写機１００から給紙スタート信号が入力されると、給紙モータを正・逆転駆動するようになっている。給紙モータが正転駆動されると、給送ローラ２０３が時計方向に回転して原稿束から最上位に位置する原稿が給紙され、コンタクトガラス２０６に向かって搬送される。この原稿の先端が原稿セット検知センサ２０７によって検知されると、コントローラは原稿セット検知センサ２０７からの出力信号に基づいて給紙モータを逆転駆動させる。これにより、後続する原稿が進入するのを防止して分離されないようになっている。
【０００９】
また、コントローラは原稿セット検知センサ２０７が原稿の後端を検知したとき、この検知時点からの搬送ベルトモータの回転パルスを計数し、回転パルスが所定値に達したときに、給送ベルト２０４の駆動を停止して給送ベルト２０４を停止することにより、原稿をコンタクトガラス２０６読取位置に停止させる。また、コントローラは原稿セット検知センサ２０７によって原稿の後端が検知された時点で、給紙モータを再び駆動し、後続する原稿を上述したように分離してコンタクトガラス２０６に向かって搬送し、この原稿が原稿セット検知センサ２０７によって検知された時点からの給紙モータのパルスが所定パルスに到達したときに、給紙モータを停止させて次原稿を先出し待機させる。そして、原稿がコンタクトガラス２０６の読取位置に停止したとき、複写機１００によって原稿の読み取りおよび露光が行なわれる。この読み取りおよび露光が終了すると、コントローラには複写機１００から信号が入力されるため、コントローラはこの信号が入力すると、搬送ベルトモータを正転駆動して、搬送ベルト２１６によって原稿をコンタクトガラス２０６から排送ローラ２０５に搬出する。
上記のように、ＡＤＦ２０１にある原稿トレイ２０２に原稿の画像面を上にして置かれた原稿束は、操作部上のプリントキーが押下されると、一番上の原稿からコンタクトガラス２０６上の所定の位置に給送される。給送された原稿は、読み取りユニット２５０によってコンタクトガラス２０６上の原稿の画像データを読み取り後、給送ベルト２０４および反転駆動コロによって排出口Ａ（原稿反転排出時の排出口）に排出される。さらに、原稿トレイ２に次の原稿が有ることを検知した場合、前原稿と同様にコンタクトガラス２０６上に給送される。
第１トレイ２０８、第２トレイ２０９、第３トレイ２１０に積載された転写紙は、各々第１給紙ユニット２１１、第２給紙ユニット２１２、第３給紙ユニット２１３によって給紙され、縦搬送ユニット２１４によって感光体２１５に当接する位置まで搬送される。読み取りユニット２５０にて読み込まれた画像データは、書き込みユニット２５７からのＬＥＤによって感光体２１５に書き込まれ、現像ユニット２２７を通過することによってトナー像が形成される。そして、転写紙は感光体２１５の回転と等速で搬送ベルト２１６によって搬送されながら、感光体２１５上のトナー像が転写される。その後、定着ユニット２１７にて画像を定着させ、排紙ユニット１８に搬送される。排紙ユニット１８に搬送された転写紙は、ステープルモードを行わない場合は、排紙トレイ２１９に排紙される。
【００１０】
本発明におけるプリントヘッド１の概要を図２から図４にて説明する。プリントヘッドを構成する等倍結像素子の１形態として屈折率分布を用したロッドレンズ２が挙げられる。そのロッドレンズ２を多数個配列させてプリントヘッドを形成している。図２はその状態を上面から見た図であり、ロッドレンズ２が規則正しく２列に並べられているのが判る。
図３はそれを側面から見たものであり、ＬＥＤアレイ（発光素子アレイ）１０を構成している任意の発光チップ１０Ａを点灯させた光が複数のロッドレンズ２を介して感光体１１上の結像位置にスポット光を生成する。このとき、ロッドレンズ２が多数並んだ方向を配列方向、光が進む方向を光軸方向、それらと直交する方向（図２にあるように２列に構成された方向）を直交方向と呼ぶこととする。
等倍結像素子は先に記述したように複数のロッドレンズ２を用いて一つの発光点を一つのスポット光に結像させるものであり、その光は個々のロッドレンズ２により一度分割されてからロッドレンズ２からの出射後にそれらの光が合成されて前記スポット光が形成されることになる。
このような形態のプリントヘッド１では結像性能を得るための焦点深度が浅く、一般的に数十μｍ程度であり、結像位置の微小なずれが書き込みビームの太りを生じる。一方で、図４にあるように感光体１１は一般に回転振れを生じており、プリントヘッド１が正確に配置されていても、厳密にはその影響を受けて書き込みビームの太りが生じることになる。これは当然ながらプリントヘッド１を搭載した画像形成装置の画質性能を劣化させることになる。
【実施例１】
【００１１】
実施例１を図５から図７までで説明する。図５にあるように感光体１１が模式図Ａのように回転振れを生じた場合、模式図Ｂのように光書き込み時のビーム径は変化する。点線横軸が理想位置とすると、理想位置よりも感光体１１とプリントヘッド１の距離が近くても遠くてもビーム径は太る要因となる。すなわち、模式図ＡとＢの関係のように、感光体１１における回転振れ周期の２倍の周期でビーム径は変化する。
図６はそれを考慮してビーム径変化を補正し、良好な光書き込みを実現するための系を示す。記録手段３１には図５の模式図Ａに相当する感光体１１の回転振れ情報が記録されており、感光体１１には回転位置を検出するためのスケール２０と回転位置検出手段２１が取り付けられている。
回転位置検出手段２１で検出された感光体１１の回転位置情報は演算処理手段３０に送られ、記録手段３１から読み出された感光体回転振れ情報と照らし合わせてリアルタイムに感光体１１の回転振れ状態を把握する。その情報を基に駆動制御手段３２ではプリントヘッド１の理想的位置を割り出し、水平駆動手段４０を駆動させる。
図７はその処理を模式的に示したものである。模式図Ａは感光体１１の回転振れによって生じるプリントヘッド１が固定された状態でのビーム径変化を示しており、模式図Ｂはプリントヘッド１の駆動状態であり模式図Ａと同周期、反位相の形を示している。すなわち、感光体１１とプリントヘッド１の距離が常に一定となるように制御することで、感光体１１の回転振れの影響を受けず、一定のビーム径による光書き込みが可能となる。これは、高画質な画像形成を可能とする。
【実施例２】
【００１２】
以上のように実施例１は感光体１１の回転振れ影響を考慮したものであるが、実施例２は感光体１１の回転速度変動に対するものである。その実施例２を図８から図１０に示す。感光体１１の速度変動により、感光の際の露光量が安定しなくなる。この場合もビーム径変化と同様に考えることが可能である。
すなわち、速度が速くなり露光量が減少した場合はビーム径が小さくなることに相当し、逆に速度が遅くなり露光量が増大した場合はビーム径が太ることに相当する。図８はその状態を模式的に示したものであり、模式図Ａは感光体１１の速度変動を、模式図Ｂはそれによる露光量変化すなわちビーム径変化を示している。
図９はその対策を行う系を示しており、図６と同様であるが、速度変動に対応するためプリントヘッド１の駆動方向は垂直駆動手段４１により感光体１１の接線方向となっている。そして、図１０に示すように、速度変動情報である模式図Ａと同周期、反位相の模式図Ｂのように垂直駆動手段４１を駆動させる。
すなわち、感光体１１に速度変動が生じていても感光体の単位面積当りの露光量が一定となるようにプリントヘッド１の位置を変化させることで、ビーム径を一定とし、高品質の画像形成を実現している。
【実施例３】
【００１３】
実際には、感光体１１には回転振れも回転速度変動も生じており、実施例３はその両方の情報を基にプリントヘッド１の位置を直交２軸（感光体の接線と法線の２方向）で駆動制御し、両方の影響を補正してより高精度なビーム形成を実現するものである。
【実施例４】
【００１４】
実施例４を図１１と図１２で説明する。光書き込みにおけるビーム径を劣化させる要因は前記の説明と同様で感光体１１の回転振れまたは回転速度変動である。前記実施例ではその補正方法としてプリントヘッド１の位置をリアルタイムに変えて実施したが、本実施例ではＬＥＤアレイ１０の発光強度または発光時間を、図１１に示すＬＥＤ点灯制御手段５０で制御することで実現している。制御タイミングは回転振れもしくは回転速度変動に合わせており、感光の際の露光量をすなわちビーム径を一定にすることが可能である。
【実施例５】
【００１５】
実施例５を図１３と図１４で説明する。本実施例も目的は同様で、ここではプリントヘッド１を振幅駆動手段６０で所定の周期で振幅運動させる。また振幅駆動制御手段６１は、感光体１１の回転振れ情報等と合わせて感光体１１とプリントヘッド１の間隔が一定となる条件でＬＥＤアレイ１０の発光強度もしくは発光時間を制御するＬＥＤ点灯制御手段５０と同期させて振幅駆動手段６０を駆動するものである。
本発明により、感光体駆動時に機械的誤差を生じていても高品質な画像形成を行うことが可能となる。すなわち、感光体の駆動機構誤差を従来装置よりも大きく許容可能となり、画像形成装置のコストダウンを見込める。また、感光体に形状誤差を生じていても高品質な画像形成を行うことが可能となる。すなわち、感光体を製作する上で主走査方向の形状誤差を許容可能となり、製作工程や検査工程の簡易化を図ることでタクトタイムの短縮、コストダウンが見込める。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るデジタル複写機の概略構成図。
【図２】等倍結像素子の上面図。
【図３】等倍結像素子の側面図。
【図４】プリントヘッドに対して感光体が回転振れを生じている様子を示す図。
【図５】感光体の回転振れとビーム系の変化の様子を示す図。
【図６】実施例１に係る画像形成装置における光書き込み系の構成図。
【図７】実施例１の処理を示す図。
【図８】感光体の速度変動とビーム系の変化の様子を示す図。
【図９】実施例２に係る画像形成装置における光書き込み系の構成図。
【図１０】実施例２の処理を示す図。
【図１１】実施例４に係る画像形成装置における光書き込み系の構成図。
【図１２】実施例４の処理を示す図。
【図１３】実施例５に係る画像形成装置における光書き込み系の構成図。
【図１４】実施例５の処理を示す図。
【符号の説明】
【００１７】
１  プリントヘッド
２  等倍結像素子
１０  ＬＥＤアレイ
１１  感光体
２０  スケール（検出手段構成要素）
２１  回転位置検出手段（検出手段構成要素）
３０  演算処理手段
３１  記録手段
３２  駆動制御手段
４０  水平駆動手段
４１  垂直駆動手段
５０  ＬＥＤ点灯駆動手段
６０  振幅駆動手段
６１  振幅駆動制御手段
【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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【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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