ラインヘッドの制御方法及びそれを用いた画像形成装置
【課題】露光位置ずれなどを補正して画質を向上させたラインヘッドの制御方法およびそれを用いた画像形成装置の提供。
【解決手段】各発光素子行の感光体の回動方向の露光位置ずれ量を、レジスタに記憶する（○１）。湾曲・斜行ずれ量検出用パターンを印刷する（○２）。印刷する際は、レンズ内での画素データの順序変換と各発光素子行の副走査方向の露光位置ずれ補正処理を行う。印刷した湾曲・斜行ずれ量検出用パターンを光学センサ等で読み取り、湾曲ずれ量と斜行ずれ量をμｍ単位で測定する（○３）。測定結果から湾曲補正情報と斜行補正情報を算出する（○４）。算出した湾曲補正情報と斜行補正情報を、ＥＥＰＲＯＭに記憶する（○５）。
【解決手段】各発光素子行の感光体の回動方向の露光位置ずれ量を、レジスタに記憶する（○１）。湾曲・斜行ずれ量検出用パターンを印刷する（○２）。印刷する際は、レンズ内での画素データの順序変換と各発光素子行の副走査方向の露光位置ずれ補正処理を行う。印刷した湾曲・斜行ずれ量検出用パターンを光学センサ等で読み取り、湾曲ずれ量と斜行ずれ量をμｍ単位で測定する（○３）。測定結果から湾曲補正情報と斜行補正情報を算出する（○４）。算出した湾曲補正情報と斜行補正情報を、ＥＥＰＲＯＭに記憶する（○５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光位置ずれなどを補正して画質劣化を抑制したラインヘッドの制御方法およびそれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の露光光源として、ＬＥＤを用いたラインヘッドを設置する構成のものが知られている。特許文献１においては、ラインヘッドの本体取付け精度に起因する斜行ずれを、斜行ずれ量に応じたブロック単位で補正する方法が提案されている。この発明では、斜行ずれ量に基づいて、画像メモリを感光体の軸方向（主走査方向）に沿って複数の記憶領域に分割する。すなわち、ブロック単位に分割する。次に、斜行ずれ量に応じて、各分割記憶領域の読み出しアドレスを変換して、斜行ずれを補正している。これによって、少ないメモリ容量と簡単な回路構成で斜行ずれ補正を実現している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２８５４７３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
結像レンズアレイとして、光学倍率がマイナスのマイクロレンズを用いたマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）ラインヘッドにおいては、単一のレンズに対して、感光体の回動方向（副走査方向）に、複数行の発光素子行が配列されている。このため、感光体には、回動方向に異なる位置に潜像が形成される露光位置ずれが生じることになる。前記特許文献１に記載されたような従来のブロック単位での斜行補正方法では、このような露光位置ずれを考慮していない。
【０００５】
また、製造精度に起因して、ラインヘッドが湾曲して製造されることがある。このような場合には、感光体に形成される潜像は湾曲ずれが生じて画質が劣化する。前記特許文献１には、このような湾曲ずれによる画質劣化の抑制も考慮されていない。このため、前記特許文献１では、ＭＬＡラインヘッドの画質劣化に対応できないという問題があった。
【０００６】
さらに、前記特許文献１では、ラインヘッドの斜行補正情報を取得する際に、斜行ずれ量検出用パターンを印刷し、その印刷結果を光学センサ等で測定することによって、斜行ずれ量を検出している。しかしながら、ＭＬＡラインヘッドにおいては、前記のように発光素子行毎の露光位置ずれがあるので、特許文献１を適用した場合には、斜行ずれ量検出用パターン自体が正常に印刷ができない。このため、正確な斜行補正情報を取得できないいう問題があった。
【０００７】
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、ラインヘッドの製造精度に起因する湾曲ずれと、本体取付け精度に起因する斜行ずれと、露光位置ずれを補正し、画質を向上させたラインヘッドの制御方法およびそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明のラインヘッドの制御方法は、基板と、前記基板に感光体の軸方向に沿って発光素子を複数配列して発光素子グループ行が形成された発光体アレイと、前記発光体アレイに対応して設けられた結像レンズアレイとを備え、前記発光体アレイおよび結像レンズアレイを前記感光体の回動方向に対して複数行配置し、前記感光体に対して行毎に異なる位置に潜像を形成するラインヘッドを有し、
前記発光素子を前記感光体の軸方向に沿って複数に分割してブロックを形成し、
前記ブロック内の発光素子に対応する画素データの並び換え処理、および前記画素データの送信遅延処理を行って、
前記ラインヘッドの製造精度に起因する湾曲ずれと、本体取付け精度に起因する斜行ずれと、前記感光体の露光位置ずれとを補正することを特徴とする、ラインヘッドの制御方法。
【０００９】
また、本発明のラインヘッドの制御方法は、前記前記ブロック単位は、前記結像レンズアレイの１つのレンズに対応した複数個の発光素子であること特徴とする。
【００１０】
また、本発明のラインヘッドの制御方法は、前記画素データの並び換え処理は、前記結像レンズアレイの光学倍率がマイナスのレンズに対応した発光順序の並び換え処理であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のラインヘッドの制御方法は、前記画素データの送信遅延処理は、前記感光体に対して行毎に異なる位置に潜像を形成する露光位置ずれを補正する処理であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のラインヘッドの制御方法は、前記湾曲ずれを補正するための湾曲補正情報と、前記斜行ずれを補正するための斜行補正情報と、前記感光体に対して行毎に異なる位置に潜像を形成するラインヘッドの発光素子行の露光位置ずれを補正するための発光素子行補正情報とを、補正情報として記憶する記憶手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のラインヘッドの制御方法は、前記湾曲補正情報を取得するための湾曲ずれ量測定と、前記斜行補正情報を取得するための斜行ずれ量測定とを行う前に、前記光学倍率がマイナスのレンズに対応した発光順序の並び換え処理をすることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のラインヘッドの制御方法は、前記湾曲補正情報を取得するための湾曲ずれ量測定と、前記斜行補正情報を取得するための斜行ずれ量測定とを行う前に、前記発光素子行補正情報に従って発光素子行の露光位置ずれを補正することを特徴とする。
【００１５】
本発明の画像形成装置は、像担持体の周囲に帯電手段と、前記いずれかの方法で制御されるラインヘッドと、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、転写媒体が前記各画像形成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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図を参照して本発明を説明する。図９は、本発明の実施形態を示す説明図である。図９（ａ）は結像レンズ４を通して発光素子グループ６をみた状態でラインヘッドを部分的に示す平面図、図９（ｂ）は単一の結像レンズ４と発光素子グループ６との関係を示す平面図である。図９（ａ）に示されているように、感光体の軸方向（主走査方向）に、それぞれの結像レンズと対応して発光素子グループが複数配列されている。
【００１７】
このように、発光素子は感光体の軸方向に沿って各結像レンズと対応して発光素子グループがブロック単位として区分されている。また、結像レンズ４は、感光体の軸方向および回動方向に複数設けられており、結像レンズアレイを構成している。なお、発光素子グループ６は基板上に形成されており、全体として発光素子アレイを構成している。
【００１８】
本発明の実施形態においては、このような感光体の軸方向に発光素子グループが複数配列された状態を「発光素子グループ行」と定義する。図９（ａ）には、発光素子グループ行が感光体の回動方向にＡ、Ｂ、Ｃの複数配置されている。各発光素子グループ行Ａ〜Ｃは、前記のように発光体アレイを形成している。各発光素子グループ行Ａ〜Ｃの感光体の軸方向で隣接する発光素子グループにおいて、中心位置間の長さＲ、Ｓ、Ｔは等しく設定される。また、感光体の回動方向で隣接する各発光素子グループ行Ａ〜Ｃの発光素子グループにおいて、中心位置間の長さｒ、ｓ、ｔも等しく設定される。
【００１９】
図９（ｂ）において、発光素子グループ６には、感光体の軸方向に複数の発光素子を配列した発光素子行７ａが設けられている。この発光素子行は、感光体の回動方向に複数配列されており、図９（ｂ）の例では、発光素子行７ａ、７ｂ、７ｃが設けられている。このように、図９（ａ）、（ｂ）には、例えば発光素子グループ行Ａでは３行の発光素子行７ａ、７ｂ、７ｃが設けられることが記載されている。また、結像レンズも感光体の回動方向に３列配列されている。
【００２０】
図１０、図１１は、図９のような結像レンズと発光素子グループとが対応されているラインヘッドにおいて、感光体に露光位置ずれが生じる例の説明図である。図１０において、各発光素子グループ行Ａ〜Ｃの先頭位置に単体の結合レンズ４、５、８がそれぞれ配列されている。結合レンズ行間ピッチをＤａ、Ｄｂとする。
【００２１】
結合レンズは、光学倍率がマイナスのマイクロレンズ（ＭＬ）を用いており、各ＭＬの集合体でマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）を構成している。このようなＭＬＡにおいては、ＭＬＡのレンズ行間ピッチと、感光体の直径には個体差がある、などにより露光位置ずれが生ずる。このような露光位置ずれが生ずると、図１１（ａ）に示すような潜像が感光体に形成される。
【００２２】
図１１（ａ）において、６ａ、６ｂ、６ｃは、ＭＬＡの露光位置ずれを補正しない場合の感光体に形成される潜像のパターンを示している。ＴａはＭＬＡのレンズ行間露光位置ずれを示し、ＴｂはＭＬＡのレンズ内露光位置ずれを示している。ここで、レンズ行間とは、結像レンズが感光体の軸方向と直交する方向に複数配列された場合のレンズ間の関係を表現している。潜像のパターン６ａには、潜像列ｋ〜ｎが含まれる。また、潜像のパターン６ｂには潜像列ｐ〜ｒが含まれ、潜像のパターン６ｃには潜像列ｓ〜ｕが含まれる。
【００２３】
図１１（ｂ）は、ＭＬＡの露光位置ずれを補正した場合の潜像を示す説明図である。この際に潜像１６は、各ＭＬを透過した出力光により１７ａ〜１７ｆのように感光体に形成される。すなわち、当該潜像は、感光体の軸方向（主走査方向）に１つの直線状に形成される。このため、画質の劣化を抑制することができる。この補正の際には、感光体の移動方向をＹとすると、例えば次のように処理する。図１１（ａ）の潜像のパターン６ａの部分の例では、潜像列ｋを基準としてレンズ内露光位置ずれ補正を行う。すなわち、潜像列ｍを潜像列ｋよりも１行遅延させたタイミングで形成する。また、潜像列ｎは潜像列ｋよりも２行遅延させたタイミングで形成する。
【００２４】
潜像のパターン６ｂ、６ｃの部分も同様に潜像列を１行ずつ遅延させて露光位置ずれ補正を行う。レンズ行間露光位置ずれ補正は、潜像のパターン６ａを基準として潜像のパターン６ｂをＹ方向に１タイミング遅延させ、潜像のパターン６ｃはＹ方向に２タイミング遅延させる。したがって、実際の露光位置ずれ補正は、潜像のパターン６ａの潜像列ｋを基準として、各線像列ｍ〜ｕは、順次１行ずつＹ方向にタイミングを遅延させて形成することになる。
【００２５】
本発明の実施形態においては、前記ＭＬＡの露光位置ずれを、前記ブロック単位で発光素子を制御することにより補正するものである。また、
ラインヘッドの製造精度に起因する湾曲ずれと、本体取付け精度に起因する斜行ずれを併せて補正し、画質劣化を防止するものである。以下、この実施形態について説明する。
【００２６】
本発明においては、光学倍率がマイナスのマイクロレンズを使用する。このため、光学倍率が正のレンズを用いる場合とは異なり、データの並べ替えが必要になる。先にこの点について説明する。図３は、光学倍率が正のレンズを用いる場合の発光素子の配列と感光体に形成される潜像の関係を示す説明図である。図３において、２は発光素子で○１〜○６０が配列されている（以下、変換上の理由で丸付数字を○１のように表記する。）。４ａはレンズ、６は潜像である。この例では、レンズ４ａを介して感光体に形成される潜像の結像ドット○１〜○６０は、発光素子○１〜○６０と対応している。Ｙは感光体の回動方向である。
【００２７】
図４は、光学倍率がマイナスのマイクロレンズを使用する例の説明図である。図４において、発光素子２は図３と同様に○１〜○６０が配列されている。光学倍率がマイナスのマイクロレンズ４は、発光素子２の出力光を感光体の軸方向と、感光体の回動方向において反転させて感光体に照射する。このため、感光体に形成される潜像６の結像ドット○１〜○６０は、発光素子２の配列とは、感光体の軸方向と、感光体の回動方向で反転されることになる。したがって、図３と同じように感光体に潜像を形成する場合には、感光体の軸方向と感光体の回動方向で反転させるようにデータの並び替えが必要になる。
【００２８】
図１は、各補正情報の取得手順を示すブロック図である。図１においては、予め、ＭＬＡとラインヘッドの発光素子配置（設計値）から、各発光素子行の感光体の回動方向（副走査方向）の露光位置ずれ量（ライン単位）を、ヘッドコントローラ２０のレジスタに記憶しておく（○１）。本実施形態では、発光素子グループ内の発光素子行間の露光位置ずれ量を２ライン、発光素子グループ間の露光位置ずれ量を１６０ラインとしている。
【００２９】
湾曲・斜行ずれ量検出用パターンを印刷する（○２）。印刷する際は、ヘッドコントローラのレジスタに記憶しておいた発光素子行補正情報に従って、各発光素子行の副走査方向の露光位置ずれ補正処理を行う（ｅ）。副走査方向の露光位置ずれ補正処理は、後述する。また、レンズが負の光学倍率の有する場合、図４に示すように発光素子の配置順番と、露光位置が異なるため、レンズ内で画素データの順序変換を行う（○２、ｄ）。
【００３０】
印刷した湾曲・斜行ずれ量検出用パターンを光学センサ等で読み取り、湾曲ずれ量と斜行ずれ量をμｍ単位で測定する（○３）。測定結果から湾曲補正情報と斜行補正情報を算出する（○４）。この際に、湾曲ずれ量と斜行ずれ量をμｍ単位からライン単位へ変換する。算出した湾曲補正情報と斜行補正情報を、ラインヘッド１０に搭載されたＥＥＰＲＯＭに記憶する（○５）。この処理は、前記湾曲補正情報と斜行補正情報をＥＥＰＲＯＭに書き込む処理に相当する。
【００３１】
このように、本発明の実施形態においては、ラインヘッドの湾曲・斜行ずれ量検出用パターンを印刷する前に、発光素子行補正情報に従って発光素子行の露光位置ずれを補正し、光学倍率がマイナスのレンズに対応した画素データの順序変換を行うものである。このため、ラインヘッドの湾曲・斜行ずれ量検出用パターンを正確に印刷できるという利点がある。また、ラインヘッドの湾曲・斜行ずれ量検出用パターンを正確に印刷してから、ラインヘッドの湾曲補正情報を取得するための湾曲ずれ量測定と、斜行補正情報を取得するための斜行ずれ量測定とを行うものである。このため、湾曲・斜行ずれを正確に補正できる。
【００３２】
図２は、本発明の実施形態における制御部のブロック図である。図２には、ラインヘッド１０の制御手段として、ヘッドコントローラ２０と、プリントコントローラ２１と、メカコントローラ２２とが設けられている。プリントコントローラ２１は画像処理部２１ａを有しており、また、ヘッドコントローラ２０には、ＥＥＰＲＯＭ通信制御部２３、ビデオ（Ｖｉｄｅｏ）Ｉ／Ｆ部２６、副走査方向露光位置ずれ補正部２７、ラインヘッド制御信号生成部２８、リクエスト信号生成部２９、レジスタ３０、書込みアドレス生成部３１、レンズ内データ順序変換部３２が設けられている。なお、副走査方向露光位置ずれ補正部２７には、ＳＲＡＭが設けられており、レンズ内データ順序変換部３２には、バッファ１、バッファ２が設けられている。さらに、レジスタ３０には、発光素子行補正情報、湾曲補正情報、斜行補正情報が格納されている。
【００３３】
プリンタに電源が投入されると、ＥＥＰＲＯＭ通信制御部２３では、ラインヘッド１０に搭載されているＥＥＰＲＯＭ２５から、湾曲補正情報と斜行補正情報を読み出し、ヘッドコントローラ２０のレジスタ３０に格納する（○１）。ここで湾曲補正情報と斜行補正情報は、プリンタ出荷時に予めＥＥＰＲＯＭに記憶されている。
【００３４】
印刷が開始されると、メカコントローラ２２では記録紙の紙端を検出して、Ｖｓｙｎｃ信号をヘッドコントローラ２０のリクエスト信号生成部２９に送信する（○２）。リクエスト信号生成部２９では、Ｖｒｅｑ信号（ビデオデータリクエスト信号）とＨｒｅｑ信号（ラインデータリクエスト信号）を生成し、ビデオＩ/Ｆ部２６を経由してプリントコントローラ２１へ送信する（○３）。また、Ｈｒｅｑ信号は、書込みアドレス生成部３１、副走査方向露光位置ずれ補正部２７、ヘッド制御信号生成部２８に送られ、各モジュール間の同期をとる。
【００３５】
プリントコントローラ２１は、受信したＶｒｅｑ信号とＨｒｅｑ信号をトリガとして、画像処理済の画像データをヘッドコントローラ２０のビデオＩ/Ｆ部２６へ送信する（○４）。この際に、配線コスト低減および配線の取り回しを容易にするのために、パラレルの画像データをシリアルデータに変換（パラレル→シリアル変換）し、高速シリアル通信で送信することが望ましい。
【００３６】
ビデオＩ/Ｆ部２６は、画像データをシリアル→パラレル変換し、レンズ内データ順序変換部３２へ送信する（○５）。レンズ内データ順序変換部３２では、マイクロレンズの負の光学倍率に対応した発光順序に画像データを並び換え、副走査方向露光位置ずれ補正部２７に送信する（○６）。なお、本実施形態では、レンズ内データ順序変換部３２は、２つのラインバッファを用いてレンズ内データ順序変換を行っている。一方のラインバッファは順序変換済画像データを書き込み、もう一方のラインバッファは順序変換済画像データを読み出すことで、レンズ内データ順序変換部３２と副走査方向露光位置ずれ補正部２７の処理速度差を吸収している。
【００３７】
副走査方向露光位置ずれ補正部２７では、書込みアドレス生成部３１で生成された書込みアドレスに従って、順序変換済画像データをＳＲＡＭへ書込むことで、各種の副走査方向ずれを補正する（○７）。書込みアドレス生成部３１では、レジスタ３０に格納されている発光素子行補正情報、湾曲補正情報、斜行補正情報に基づいて書込みアドレスを生成する（書込みアドレスの生成方法は後ほど詳細に説明する）。なお、本実施形態では補正情報に基づいて書込みアドレスを生成し、副走査方向の露光位置ずれを補正しているが、補正情報に基づいて、読み出しアドレスを生成し、副走査方向のずれを補正しても良い。
【００３８】
副走査方向露光位置ずれ補正部２７のＳＲＡＭに記憶されている補正済画像データを読み出し、ラインヘッド１０に送信する（○８）。この際に、読み出しアドレスは０、１、２、・・・と、単調増加する。同時にヘッド制御信号生成部２８では、各種のヘッド制御信号（クロック、スタート信号、リセット信号など）を生成して、ラインヘッド１０へ送信する（○８）。
【００３９】
図５は、図２で説明した副走査方向露光位置ずれ補正部２７に設けたＳＲＡＭへの、画像データ書込みイメージ３２を示す説明図である。この例では、図１０に類似した発光素子配置であり、発光素子グループが３グループ（Ａ、Ｂ、Ｃ）、グループ内の発光素子行が３行（１、２、３）、発光素子行間の露光位置ずれ量が感光体の回動方向に２ライン、発光素子グループ行間の露光位置ずれ量が感光体の回動方向に１６０ラインであるものとする。
【００４０】
また、１つのマイクロレンズに９個の発光素子、感光体の軸方向に配列された発光素子を区分する１つのブロックに１５個の発光素子、ブロックＮｏ０の湾曲・斜行ずれ量が２ライン、ブロックＮｏ１の湾曲・斜行ずれ量が１ラインとする。図９（ａ）では、各結像レンズに発光素子のブロックをそれぞれ対応させて配置しているが、図５の例では、発光素子のブロックと結像レンズとは対応させていない例である。図５ではブロックＮｏ０とＮｏ１の２ブロックまでしか表示していないが、「ラインヘッドの感光体の軸方向の総ドット数／１５個」のブロック数が存在している。
【００４１】
図５には、ラインアドレス０〜３１の３２のラインアドレスが表示されている。このラインアドレスの番号は、ラインヘッドの感光体軸方向に配列された発光素子の左端側からの配列番号に対応している。前記のように、発光素子は、１つのマイクロレンズに９個ずつ配置されるので、ラインアドレスの番号９個ごとに太線で区切りを入れ、レンズＮｏの０〜３に対応させている。なお、１ブロックには発光素子を１５個配置するので、ラインアドレスの番号１４と３１の部分に区切りの線を記載している。発光素子グループＡの例では、ブロックＮｏが０において、ＢＡＮＫ２には画素データＤ７、Ｄ４、Ｄ１が書き込まれている。また、ＢＡＮＫ４には画素データＤ８、Ｄ５、Ｄ２が書き込まれている。さらに、ＢＡＮＫ６には画素データＤ９、Ｄ６、Ｄ３が書き込まれている。
【００４２】
感光体の軸方向に１つの潜像を形成する場合には、本来、発光素子グループＡ内の画素データがブロックＮｏが０においては、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９の順序で露光されるものであるが、光学倍率がマイナスのマイクロレンズを使用しているので、感光体の軸方向に画素データを反転してラインアドレスに書込む並び替えを行う必要がある。図６は、このような画素データを記憶手段に書込む並び替えを行うイメージ３２ａの説明図である。図６（ａ）は、感光体の軸方向に画素データがＤ１〜Ｄ９の順序で、ＢＡＮＫ０、ＢＡＮＫ２、ＢＡＮＫ４に書き込まれている。図６（ｂ）は、感光体の軸方向でみた場合に、発光素子グループＡ内の画素データが、図６（ａ）を反転させてＤ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の順序で画素データの書込みが行われている。発光素子グループＢと発光素子グループＣの画素データについても、感光体の軸方向で反転させた同様な並び替えが行われる。
【００４３】
また、感光体の回動方向についても同様に画素データを反転してラインアドレスに書込む並び替えを行う必要がある。図７は、このような画素データを感光体の回動方向について斑点させて書込む並び替えを行うイメージ３２ｂの説明図である。図７（ａ）は、図６（ｂ）と対応している。前記の感光体の軸方向に反転させた発光素子グループＡ内の画素データＤ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を、図７（ｂ）に示すように感光体の回動方向に反転させる。従って、感光体の回動方向でみた場合には、発光素子グループＡ内の画素データが、Ｄ９、Ｄ８、Ｄ７、Ｄ６、Ｄ５、Ｄ４、Ｄ３、Ｄ２、Ｄ１の順序に対応した画素データの書込みが行われている。図７（ｂ）は、図５の発光素子グループＡの画素データの配列に相当している。発光素子グループＢと発光素子グループＣの画素データについても同様な並び替えが行われる。このように、図５の例では、感光体の軸方向と感光体の回動方向で、画素データの並び替えが行われている。
【００４４】
ここで、各発光素子グループは、３行の発光素子行が配列されており、各発光素子行の露光位置ずれ量は２ラインになっている。このため、例えば、発光素子グループＡでみると、ＢＡＮＫ２のアドレスに対して感光体の回動方向に２ライン遅延させたＢＡＮＫ４のアドレスに画素データが書き込まれている。また、ＢＡＮＫ４のアドレスに対して感光体の回動方向に２ライン遅延させたＢＡＮＫ６のアドレスに画像データが書き込まれている。このように、各発光素子グループの発光素子行は、感光体の回動方向に２ライン遅延させたアドレスに画素データが書き込まれている。
【００４５】
前記のように、ブロックＮｏ０の湾曲・斜行ずれ量が２ライン、ブロックＮｏ１の湾曲・斜行ずれ量が１ラインとなっている。このため、ブロックＮｏ0に配列されている発光素子に対応する画素データは、例えば、発光素子グループＡのＢＡＮＫ２のアドレスには、先頭のＢＡＮＫ０から２ライン遅延させて画像データが書き込まれる。また、発光素子グループＢのＢＡＮＫ１６2のアドレスには、先頭のＢＡＮＫ１６０から２ライン遅延させて画素データが書き込まれる。
【００４６】
次に、ブロックＮｏ1に対応する発光素子グループＣのＢＡＮＫ３２１のアドレスには、先頭のＢＡＮＫ３２０から１ライン遅延させて画素データが書き込まれる。また、発光素子グループＢのＢＡＮＫ１６1のアドレスには、先頭のＢＡＮＫ１６０から1ライン遅延させて画素データが書き込まれる。このように、発光素子グループＢに対応する画素データは、ブロック対応で２ラインの遅延と１ラインの遅延が混在している。
【００４７】
図８は、図２で説明した書込みアドレス生成部３１に書込みアドレスを生成する例をフロー７０で示すブロック図である。ラインカウンタ７１では、感光体の軸方向に形成される０〜総ドット数をカウントする。ラインカウンタ７１は、クロック信号（Ｃｌｋ）をトリガとして、ラインアドレスをカウントアップし、書込みアドレス１を生成する。書込みアドレスは、画素データ単位で形成される。ラインアドレスはＨｒｅｑ信号をトリガとしてリセットする。すなわち、初期化する。
【００４８】
ＢＡＮＫカウンタ７２では、Ｈｒｅｑ信号をトリガとしてＢＡＮＫアドレスをカウントアップし、Ｖｒｅｑ信号をトリガとしてＢＡＮＫアドレスをリセットする（初期化する）。ＢＡＮＫカウンタ７２は、図５と対応させて０〜４７９のＢＡＮＫをカウントする。
【００４９】
湾曲・斜行補正情報管理部７３では、ラインアドレスの値が１ブロックのドット数（１５ドット）になると、各ブロックに対応したラインヘッドの湾曲・斜行補正情報（ＢＡＮＫ単位）を読み出す。発光素子行補正情報管理部７４では、ラインアドレスの値から各ドットに対応した発光素子行補正情報（ＢＡＮＫ単位）を読み出す。ＢＡＮＫアドレスと読み出した湾曲・斜行補正情報と発光素子行補正情報を加えて、書込みアドレス２を生成する。書込みアドレス１と書込みアドレス２を合成して、ＳＲＡＭの書込みアドレスを生成する。
【００５０】
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１２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（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る。
【００５１】
図１２に示すように、この画像形成装置は、駆動ローラ５１、従動ローラ５２、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、イエローを意味している。感光体４１Ｋ〜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、帯電手段４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、ラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）が設けられている。
【００５２】
また、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とする現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、クリーニング装置４６（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）とを有している。各ラインヘッド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。
【００５３】
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。
【００５４】
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ブレードである。
【００５５】
本発明の実施形態において、発光体アレイの発光素子として、ＬＥＤや、有機ＥＬ、ＶＣＳＥＬ（ビクセル：Vertical Cavity Surface Emitting LASER（垂直共振器面発光レーザ））等を用いることができる。また、レンズアレイとして、ＳＬＡ（Selfoc Lens Array）やＭＬＡ（Micro Lens Array）等を用いることができる。
【００５６】
以上、本発明の露光位置ずれなどを補正して画質劣化を抑制したラインヘッドの制御方法およびそれを用いた画像形成装置について実施例に基づいて説明したが、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。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明の関連技術を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の縦断側面図である。
【符号の説明】
【００５８】
４、５、８・・・結像レンズ、６・・・発光素子グループ（ブロック）、７ａ〜７ｂ・・・発光素子行、２０・・・・ヘッドコントローラ、２１・・・プリントコントローラ、２２・・・メカコントローラ、２３・・・ＥＥＰＲＯＭ通信制御部、２４・・・ドライバＩＣ、２５・・・ＥＥＰＲＯＭ、２６・・・ビデオＩ／Ｆ、２７・・・副走査方向露光位置ずれ補正部、２８・・・ヘッド制御信号生成部、２９・・・リクエスト信号生成部、３０・・・レジスタ、３１・・・書込みアドレス生成部、３２・・・レンズ内データ順序変換部、４１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）・・・感光体、１０１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）・・・ラインヘッド、Ｐ・・・記録媒体、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ・・・画像形成ステーション、Ａ〜Ｃ・・・発光素子グループ行
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光位置ずれなどを補正して画質劣化を抑制したラインヘッドの制御方法およびそれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の露光光源として、ＬＥＤを用いたラインヘッドを設置する構成のものが知られている。特許文献１においては、ラインヘッドの本体取付け精度に起因する斜行ずれを、斜行ずれ量に応じたブロック単位で補正する方法が提案されている。この発明では、斜行ずれ量に基づいて、画像メモリを感光体の軸方向（主走査方向）に沿って複数の記憶領域に分割する。すなわち、ブロック単位に分割する。次に、斜行ずれ量に応じて、各分割記憶領域の読み出しアドレスを変換して、斜行ずれを補正している。これによって、少ないメモリ容量と簡単な回路構成で斜行ずれ補正を実現している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２８５４７３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
結像レンズアレイとして、光学倍率がマイナスのマイクロレンズを用いたマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）ラインヘッドにおいては、単一のレンズに対して、感光体の回動方向（副走査方向）に、複数行の発光素子行が配列されている。このため、感光体には、回動方向に異なる位置に潜像が形成される露光位置ずれが生じることになる。前記特許文献１に記載されたような従来のブロック単位での斜行補正方法では、このような露光位置ずれを考慮していない。
【０００５】
また、製造精度に起因して、ラインヘッドが湾曲して製造されることがある。このような場合には、感光体に形成される潜像は湾曲ずれが生じて画質が劣化する。前記特許文献１には、このような湾曲ずれによる画質劣化の抑制も考慮されていない。このため、前記特許文献１では、ＭＬＡラインヘッドの画質劣化に対応できないという問題があった。
【０００６】
さらに、前記特許文献１では、ラインヘッドの斜行補正情報を取得する際に、斜行ずれ量検出用パターンを印刷し、その印刷結果を光学センサ等で測定することによって、斜行ずれ量を検出している。しかしながら、ＭＬＡラインヘッドにおいては、前記のように発光素子行毎の露光位置ずれがあるので、特許文献１を適用した場合には、斜行ずれ量検出用パターン自体が正常に印刷ができない。このため、正確な斜行補正情報を取得できないいう問題があった。
【０００７】
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、ラインヘッドの製造精度に起因する湾曲ずれと、本体取付け精度に起因する斜行ずれと、露光位置ずれを補正し、画質を向上させたラインヘッドの制御方法およびそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明のラインヘッドの制御方法は、基板と、前記基板に感光体の軸方向に沿って発光素子を複数配列して発光素子グループ行が形成された発光体アレイと、前記発光体アレイに対応して設けられた結像レンズアレイとを備え、前記発光体アレイおよび結像レンズアレイを前記感光体の回動方向に対して複数行配置し、前記感光体に対して行毎に異なる位置に潜像を形成するラインヘッドを有し、
前記発光素子を前記感光体の軸方向に沿って複数に分割してブロックを形成し、
前記ブロック内の発光素子に対応する画素データの並び換え処理、および前記画素データの送信遅延処理を行って、
前記ラインヘッドの製造精度に起因する湾曲ずれと、本体取付け精度に起因する斜行ずれと、前記感光体の露光位置ずれとを補正することを特徴とする、ラインヘッドの制御方法。
【０００９】
また、本発明のラインヘッドの制御方法は、前記前記ブロック単位は、前記結像レンズアレイの１つのレンズに対応した複数個の発光素子であること特徴とする。
【００１０】
また、本発明のラインヘッドの制御方法は、前記画素データの並び換え処理は、前記結像レンズアレイの光学倍率がマイナスのレンズに対応した発光順序の並び換え処理であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のラインヘッドの制御方法は、前記画素データの送信遅延処理は、前記感光体に対して行毎に異なる位置に潜像を形成する露光位置ずれを補正する処理であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のラインヘッドの制御方法は、前記湾曲ずれを補正するための湾曲補正情報と、前記斜行ずれを補正するための斜行補正情報と、前記感光体に対して行毎に異なる位置に潜像を形成するラインヘッドの発光素子行の露光位置ずれを補正するための発光素子行補正情報とを、補正情報として記憶する記憶手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のラインヘッドの制御方法は、前記湾曲補正情報を取得するための湾曲ずれ量測定と、前記斜行補正情報を取得するための斜行ずれ量測定とを行う前に、前記光学倍率がマイナスのレンズに対応した発光順序の並び換え処理をすることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のラインヘッドの制御方法は、前記湾曲補正情報を取得するための湾曲ずれ量測定と、前記斜行補正情報を取得するための斜行ずれ量測定とを行う前に、前記発光素子行補正情報に従って発光素子行の露光位置ずれを補正することを特徴とする。
【００１５】
本発明の画像形成装置は、像担持体の周囲に帯電手段と、前記いずれかの方法で制御されるラインヘッドと、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、転写媒体が前記各画像形成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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図を参照して本発明を説明する。図９は、本発明の実施形態を示す説明図である。図９（ａ）は結像レンズ４を通して発光素子グループ６をみた状態でラインヘッドを部分的に示す平面図、図９（ｂ）は単一の結像レンズ４と発光素子グループ６との関係を示す平面図である。図９（ａ）に示されているように、感光体の軸方向（主走査方向）に、それぞれの結像レンズと対応して発光素子グループが複数配列されている。
【００１７】
このように、発光素子は感光体の軸方向に沿って各結像レンズと対応して発光素子グループがブロック単位として区分されている。また、結像レンズ４は、感光体の軸方向および回動方向に複数設けられており、結像レンズアレイを構成している。なお、発光素子グループ６は基板上に形成されており、全体として発光素子アレイを構成している。
【００１８】
本発明の実施形態においては、このような感光体の軸方向に発光素子グループが複数配列された状態を「発光素子グループ行」と定義する。図９（ａ）には、発光素子グループ行が感光体の回動方向にＡ、Ｂ、Ｃの複数配置されている。各発光素子グループ行Ａ〜Ｃは、前記のように発光体アレイを形成している。各発光素子グループ行Ａ〜Ｃの感光体の軸方向で隣接する発光素子グループにおいて、中心位置間の長さＲ、Ｓ、Ｔは等しく設定される。また、感光体の回動方向で隣接する各発光素子グループ行Ａ〜Ｃの発光素子グループにおいて、中心位置間の長さｒ、ｓ、ｔも等しく設定される。
【００１９】
図９（ｂ）において、発光素子グループ６には、感光体の軸方向に複数の発光素子を配列した発光素子行７ａが設けられている。この発光素子行は、感光体の回動方向に複数配列されており、図９（ｂ）の例では、発光素子行７ａ、７ｂ、７ｃが設けられている。このように、図９（ａ）、（ｂ）には、例えば発光素子グループ行Ａでは３行の発光素子行７ａ、７ｂ、７ｃが設けられることが記載されている。また、結像レンズも感光体の回動方向に３列配列されている。
【００２０】
図１０、図１１は、図９のような結像レンズと発光素子グループとが対応されているラインヘッドにおいて、感光体に露光位置ずれが生じる例の説明図である。図１０において、各発光素子グループ行Ａ〜Ｃの先頭位置に単体の結合レンズ４、５、８がそれぞれ配列されている。結合レンズ行間ピッチをＤａ、Ｄｂとする。
【００２１】
結合レンズは、光学倍率がマイナスのマイクロレンズ（ＭＬ）を用いており、各ＭＬの集合体でマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）を構成している。このようなＭＬＡにおいては、ＭＬＡのレンズ行間ピッチと、感光体の直径には個体差がある、などにより露光位置ずれが生ずる。このような露光位置ずれが生ずると、図１１（ａ）に示すような潜像が感光体に形成される。
【００２２】
図１１（ａ）において、６ａ、６ｂ、６ｃは、ＭＬＡの露光位置ずれを補正しない場合の感光体に形成される潜像のパターンを示している。ＴａはＭＬＡのレンズ行間露光位置ずれを示し、ＴｂはＭＬＡのレンズ内露光位置ずれを示している。ここで、レンズ行間とは、結像レンズが感光体の軸方向と直交する方向に複数配列された場合のレンズ間の関係を表現している。潜像のパターン６ａには、潜像列ｋ〜ｎが含まれる。また、潜像のパターン６ｂには潜像列ｐ〜ｒが含まれ、潜像のパターン６ｃには潜像列ｓ〜ｕが含まれる。
【００２３】
図１１（ｂ）は、ＭＬＡの露光位置ずれを補正した場合の潜像を示す説明図である。この際に潜像１６は、各ＭＬを透過した出力光により１７ａ〜１７ｆのように感光体に形成される。すなわち、当該潜像は、感光体の軸方向（主走査方向）に１つの直線状に形成される。このため、画質の劣化を抑制することができる。この補正の際には、感光体の移動方向をＹとすると、例えば次のように処理する。図１１（ａ）の潜像のパターン６ａの部分の例では、潜像列ｋを基準としてレンズ内露光位置ずれ補正を行う。すなわち、潜像列ｍを潜像列ｋよりも１行遅延させたタイミングで形成する。また、潜像列ｎは潜像列ｋよりも２行遅延させたタイミングで形成する。
【００２４】
潜像のパターン６ｂ、６ｃの部分も同様に潜像列を１行ずつ遅延させて露光位置ずれ補正を行う。レンズ行間露光位置ずれ補正は、潜像のパターン６ａを基準として潜像のパターン６ｂをＹ方向に１タイミング遅延させ、潜像のパターン６ｃはＹ方向に２タイミング遅延させる。したがって、実際の露光位置ずれ補正は、潜像のパターン６ａの潜像列ｋを基準として、各線像列ｍ〜ｕは、順次１行ずつＹ方向にタイミングを遅延させて形成することになる。
【００２５】
本発明の実施形態においては、前記ＭＬＡの露光位置ずれを、前記ブロック単位で発光素子を制御することにより補正するものである。また、
ラインヘッドの製造精度に起因する湾曲ずれと、本体取付け精度に起因する斜行ずれを併せて補正し、画質劣化を防止するものである。以下、この実施形態について説明する。
【００２６】
本発明においては、光学倍率がマイナスのマイクロレンズを使用する。このため、光学倍率が正のレンズを用いる場合とは異なり、データの並べ替えが必要になる。先にこの点について説明する。図３は、光学倍率が正のレンズを用いる場合の発光素子の配列と感光体に形成される潜像の関係を示す説明図である。図３において、２は発光素子で○１〜○６０が配列されている（以下、変換上の理由で丸付数字を○１のように表記する。）。４ａはレンズ、６は潜像である。この例では、レンズ４ａを介して感光体に形成される潜像の結像ドット○１〜○６０は、発光素子○１〜○６０と対応している。Ｙは感光体の回動方向である。
【００２７】
図４は、光学倍率がマイナスのマイクロレンズを使用する例の説明図である。図４において、発光素子２は図３と同様に○１〜○６０が配列されている。光学倍率がマイナスのマイクロレンズ４は、発光素子２の出力光を感光体の軸方向と、感光体の回動方向において反転させて感光体に照射する。このため、感光体に形成される潜像６の結像ドット○１〜○６０は、発光素子２の配列とは、感光体の軸方向と、感光体の回動方向で反転されることになる。したがって、図３と同じように感光体に潜像を形成する場合には、感光体の軸方向と感光体の回動方向で反転させるようにデータの並び替えが必要になる。
【００２８】
図１は、各補正情報の取得手順を示すブロック図である。図１においては、予め、ＭＬＡとラインヘッドの発光素子配置（設計値）から、各発光素子行の感光体の回動方向（副走査方向）の露光位置ずれ量（ライン単位）を、ヘッドコントローラ２０のレジスタに記憶しておく（○１）。本実施形態では、発光素子グループ内の発光素子行間の露光位置ずれ量を２ライン、発光素子グループ間の露光位置ずれ量を１６０ラインとしている。
【００２９】
湾曲・斜行ずれ量検出用パターンを印刷する（○２）。印刷する際は、ヘッドコントローラのレジスタに記憶しておいた発光素子行補正情報に従って、各発光素子行の副走査方向の露光位置ずれ補正処理を行う（ｅ）。副走査方向の露光位置ずれ補正処理は、後述する。また、レンズが負の光学倍率の有する場合、図４に示すように発光素子の配置順番と、露光位置が異なるため、レンズ内で画素データの順序変換を行う（○２、ｄ）。
【００３０】
印刷した湾曲・斜行ずれ量検出用パターンを光学センサ等で読み取り、湾曲ずれ量と斜行ずれ量をμｍ単位で測定する（○３）。測定結果から湾曲補正情報と斜行補正情報を算出する（○４）。この際に、湾曲ずれ量と斜行ずれ量をμｍ単位からライン単位へ変換する。算出した湾曲補正情報と斜行補正情報を、ラインヘッド１０に搭載されたＥＥＰＲＯＭに記憶する（○５）。この処理は、前記湾曲補正情報と斜行補正情報をＥＥＰＲＯＭに書き込む処理に相当する。
【００３１】
このように、本発明の実施形態においては、ラインヘッドの湾曲・斜行ずれ量検出用パターンを印刷する前に、発光素子行補正情報に従って発光素子行の露光位置ずれを補正し、光学倍率がマイナスのレンズに対応した画素データの順序変換を行うものである。このため、ラインヘッドの湾曲・斜行ずれ量検出用パターンを正確に印刷できるという利点がある。また、ラインヘッドの湾曲・斜行ずれ量検出用パターンを正確に印刷してから、ラインヘッドの湾曲補正情報を取得するための湾曲ずれ量測定と、斜行補正情報を取得するための斜行ずれ量測定とを行うものである。このため、湾曲・斜行ずれを正確に補正できる。
【００３２】
図２は、本発明の実施形態における制御部のブロック図である。図２には、ラインヘッド１０の制御手段として、ヘッドコントローラ２０と、プリントコントローラ２１と、メカコントローラ２２とが設けられている。プリントコントローラ２１は画像処理部２１ａを有しており、また、ヘッドコントローラ２０には、ＥＥＰＲＯＭ通信制御部２３、ビデオ（Ｖｉｄｅｏ）Ｉ／Ｆ部２６、副走査方向露光位置ずれ補正部２７、ラインヘッド制御信号生成部２８、リクエスト信号生成部２９、レジスタ３０、書込みアドレス生成部３１、レンズ内データ順序変換部３２が設けられている。なお、副走査方向露光位置ずれ補正部２７には、ＳＲＡＭが設けられており、レンズ内データ順序変換部３２には、バッファ１、バッファ２が設けられている。さらに、レジスタ３０には、発光素子行補正情報、湾曲補正情報、斜行補正情報が格納されている。
【００３３】
プリンタに電源が投入されると、ＥＥＰＲＯＭ通信制御部２３では、ラインヘッド１０に搭載されているＥＥＰＲＯＭ２５から、湾曲補正情報と斜行補正情報を読み出し、ヘッドコントローラ２０のレジスタ３０に格納する（○１）。ここで湾曲補正情報と斜行補正情報は、プリンタ出荷時に予めＥＥＰＲＯＭに記憶されている。
【００３４】
印刷が開始されると、メカコントローラ２２では記録紙の紙端を検出して、Ｖｓｙｎｃ信号をヘッドコントローラ２０のリクエスト信号生成部２９に送信する（○２）。リクエスト信号生成部２９では、Ｖｒｅｑ信号（ビデオデータリクエスト信号）とＨｒｅｑ信号（ラインデータリクエスト信号）を生成し、ビデオＩ/Ｆ部２６を経由してプリントコントローラ２１へ送信する（○３）。また、Ｈｒｅｑ信号は、書込みアドレス生成部３１、副走査方向露光位置ずれ補正部２７、ヘッド制御信号生成部２８に送られ、各モジュール間の同期をとる。
【００３５】
プリントコントローラ２１は、受信したＶｒｅｑ信号とＨｒｅｑ信号をトリガとして、画像処理済の画像データをヘッドコントローラ２０のビデオＩ/Ｆ部２６へ送信する（○４）。この際に、配線コスト低減および配線の取り回しを容易にするのために、パラレルの画像データをシリアルデータに変換（パラレル→シリアル変換）し、高速シリアル通信で送信することが望ましい。
【００３６】
ビデオＩ/Ｆ部２６は、画像データをシリアル→パラレル変換し、レンズ内データ順序変換部３２へ送信する（○５）。レンズ内データ順序変換部３２では、マイクロレンズの負の光学倍率に対応した発光順序に画像データを並び換え、副走査方向露光位置ずれ補正部２７に送信する（○６）。なお、本実施形態では、レンズ内データ順序変換部３２は、２つのラインバッファを用いてレンズ内データ順序変換を行っている。一方のラインバッファは順序変換済画像データを書き込み、もう一方のラインバッファは順序変換済画像データを読み出すことで、レンズ内データ順序変換部３２と副走査方向露光位置ずれ補正部２７の処理速度差を吸収している。
【００３７】
副走査方向露光位置ずれ補正部２７では、書込みアドレス生成部３１で生成された書込みアドレスに従って、順序変換済画像データをＳＲＡＭへ書込むことで、各種の副走査方向ずれを補正する（○７）。書込みアドレス生成部３１では、レジスタ３０に格納されている発光素子行補正情報、湾曲補正情報、斜行補正情報に基づいて書込みアドレスを生成する（書込みアドレスの生成方法は後ほど詳細に説明する）。なお、本実施形態では補正情報に基づいて書込みアドレスを生成し、副走査方向の露光位置ずれを補正しているが、補正情報に基づいて、読み出しアドレスを生成し、副走査方向のずれを補正しても良い。
【００３８】
副走査方向露光位置ずれ補正部２７のＳＲＡＭに記憶されている補正済画像データを読み出し、ラインヘッド１０に送信する（○８）。この際に、読み出しアドレスは０、１、２、・・・と、単調増加する。同時にヘッド制御信号生成部２８では、各種のヘッド制御信号（クロック、スタート信号、リセット信号など）を生成して、ラインヘッド１０へ送信する（○８）。
【００３９】
図５は、図２で説明した副走査方向露光位置ずれ補正部２７に設けたＳＲＡＭへの、画像データ書込みイメージ３２を示す説明図である。この例では、図１０に類似した発光素子配置であり、発光素子グループが３グループ（Ａ、Ｂ、Ｃ）、グループ内の発光素子行が３行（１、２、３）、発光素子行間の露光位置ずれ量が感光体の回動方向に２ライン、発光素子グループ行間の露光位置ずれ量が感光体の回動方向に１６０ラインであるものとする。
【００４０】
また、１つのマイクロレンズに９個の発光素子、感光体の軸方向に配列された発光素子を区分する１つのブロックに１５個の発光素子、ブロックＮｏ０の湾曲・斜行ずれ量が２ライン、ブロックＮｏ１の湾曲・斜行ずれ量が１ラインとする。図９（ａ）では、各結像レンズに発光素子のブロックをそれぞれ対応させて配置しているが、図５の例では、発光素子のブロックと結像レンズとは対応させていない例である。図５ではブロックＮｏ０とＮｏ１の２ブロックまでしか表示していないが、「ラインヘッドの感光体の軸方向の総ドット数／１５個」のブロック数が存在している。
【００４１】
図５には、ラインアドレス０〜３１の３２のラインアドレスが表示されている。このラインアドレスの番号は、ラインヘッドの感光体軸方向に配列された発光素子の左端側からの配列番号に対応している。前記のように、発光素子は、１つのマイクロレンズに９個ずつ配置されるので、ラインアドレスの番号９個ごとに太線で区切りを入れ、レンズＮｏの０〜３に対応させている。なお、１ブロックには発光素子を１５個配置するので、ラインアドレスの番号１４と３１の部分に区切りの線を記載している。発光素子グループＡの例では、ブロックＮｏが０において、ＢＡＮＫ２には画素データＤ７、Ｄ４、Ｄ１が書き込まれている。また、ＢＡＮＫ４には画素データＤ８、Ｄ５、Ｄ２が書き込まれている。さらに、ＢＡＮＫ６には画素データＤ９、Ｄ６、Ｄ３が書き込まれている。
【００４２】
感光体の軸方向に１つの潜像を形成する場合には、本来、発光素子グループＡ内の画素データがブロックＮｏが０においては、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９の順序で露光されるものであるが、光学倍率がマイナスのマイクロレンズを使用しているので、感光体の軸方向に画素データを反転してラインアドレスに書込む並び替えを行う必要がある。図６は、このような画素データを記憶手段に書込む並び替えを行うイメージ３２ａの説明図である。図６（ａ）は、感光体の軸方向に画素データがＤ１〜Ｄ９の順序で、ＢＡＮＫ０、ＢＡＮＫ２、ＢＡＮＫ４に書き込まれている。図６（ｂ）は、感光体の軸方向でみた場合に、発光素子グループＡ内の画素データが、図６（ａ）を反転させてＤ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の順序で画素データの書込みが行われている。発光素子グループＢと発光素子グループＣの画素データについても、感光体の軸方向で反転させた同様な並び替えが行われる。
【００４３】
また、感光体の回動方向についても同様に画素データを反転してラインアドレスに書込む並び替えを行う必要がある。図７は、このような画素データを感光体の回動方向について斑点させて書込む並び替えを行うイメージ３２ｂの説明図である。図７（ａ）は、図６（ｂ）と対応している。前記の感光体の軸方向に反転させた発光素子グループＡ内の画素データＤ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を、図７（ｂ）に示すように感光体の回動方向に反転させる。従って、感光体の回動方向でみた場合には、発光素子グループＡ内の画素データが、Ｄ９、Ｄ８、Ｄ７、Ｄ６、Ｄ５、Ｄ４、Ｄ３、Ｄ２、Ｄ１の順序に対応した画素データの書込みが行われている。図７（ｂ）は、図５の発光素子グループＡの画素データの配列に相当している。発光素子グループＢと発光素子グループＣの画素データについても同様な並び替えが行われる。このように、図５の例では、感光体の軸方向と感光体の回動方向で、画素データの並び替えが行われている。
【００４４】
ここで、各発光素子グループは、３行の発光素子行が配列されており、各発光素子行の露光位置ずれ量は２ラインになっている。このため、例えば、発光素子グループＡでみると、ＢＡＮＫ２のアドレスに対して感光体の回動方向に２ライン遅延させたＢＡＮＫ４のアドレスに画素データが書き込まれている。また、ＢＡＮＫ４のアドレスに対して感光体の回動方向に２ライン遅延させたＢＡＮＫ６のアドレスに画像データが書き込まれている。このように、各発光素子グループの発光素子行は、感光体の回動方向に２ライン遅延させたアドレスに画素データが書き込まれている。
【００４５】
前記のように、ブロックＮｏ０の湾曲・斜行ずれ量が２ライン、ブロックＮｏ１の湾曲・斜行ずれ量が１ラインとなっている。このため、ブロックＮｏ0に配列されている発光素子に対応する画素データは、例えば、発光素子グループＡのＢＡＮＫ２のアドレスには、先頭のＢＡＮＫ０から２ライン遅延させて画像データが書き込まれる。また、発光素子グループＢのＢＡＮＫ１６2のアドレスには、先頭のＢＡＮＫ１６０から２ライン遅延させて画素データが書き込まれる。
【００４６】
次に、ブロックＮｏ1に対応する発光素子グループＣのＢＡＮＫ３２１のアドレスには、先頭のＢＡＮＫ３２０から１ライン遅延させて画素データが書き込まれる。また、発光素子グループＢのＢＡＮＫ１６1のアドレスには、先頭のＢＡＮＫ１６０から1ライン遅延させて画素データが書き込まれる。このように、発光素子グループＢに対応する画素データは、ブロック対応で２ラインの遅延と１ラインの遅延が混在している。
【００４７】
図８は、図２で説明した書込みアドレス生成部３１に書込みアドレスを生成する例をフロー７０で示すブロック図である。ラインカウンタ７１では、感光体の軸方向に形成される０〜総ドット数をカウントする。ラインカウンタ７１は、クロック信号（Ｃｌｋ）をトリガとして、ラインアドレスをカウントアップし、書込みアドレス１を生成する。書込みアドレスは、画素データ単位で形成される。ラインアドレスはＨｒｅｑ信号をトリガとしてリセットする。すなわち、初期化する。
【００４８】
ＢＡＮＫカウンタ７２では、Ｈｒｅｑ信号をトリガとしてＢＡＮＫアドレスをカウントアップし、Ｖｒｅｑ信号をトリガとしてＢＡＮＫアドレスをリセットする（初期化する）。ＢＡＮＫカウンタ７２は、図５と対応させて０〜４７９のＢＡＮＫをカウントする。
【００４９】
湾曲・斜行補正情報管理部７３では、ラインアドレスの値が１ブロックのドット数（１５ドット）になると、各ブロックに対応したラインヘッドの湾曲・斜行補正情報（ＢＡＮＫ単位）を読み出す。発光素子行補正情報管理部７４では、ラインアドレスの値から各ドットに対応した発光素子行補正情報（ＢＡＮＫ単位）を読み出す。ＢＡＮＫアドレスと読み出した湾曲・斜行補正情報と発光素子行補正情報を加えて、書込みアドレス２を生成する。書込みアドレス１と書込みアドレス２を合成して、ＳＲＡＭの書込みアドレスを生成する。
【００５０】
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１２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（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る。
【００５１】
図１２に示すように、この画像形成装置は、駆動ローラ５１、従動ローラ５２、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、イエローを意味している。感光体４１Ｋ〜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、帯電手段４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、ラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）が設けられている。
【００５２】
また、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とする現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、クリーニング装置４６（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）とを有している。各ラインヘッド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。
【００５３】
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。
【００５４】
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ブレードである。
【００５５】
本発明の実施形態において、発光体アレイの発光素子として、ＬＥＤや、有機ＥＬ、ＶＣＳＥＬ（ビクセル：Vertical Cavity Surface Emitting LASER（垂直共振器面発光レーザ））等を用いることができる。また、レンズアレイとして、ＳＬＡ（Selfoc Lens Array）やＭＬＡ（Micro Lens Array）等を用いることができる。
【００５６】
以上、本発明の露光位置ずれなどを補正して画質劣化を抑制したラインヘッドの制御方法およびそれを用いた画像形成装置について実施例に基づいて説明したが、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。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明の関連技術を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の縦断側面図である。
【符号の説明】
【００５８】
４、５、８・・・結像レンズ、６・・・発光素子グループ（ブロック）、７ａ〜７ｂ・・・発光素子行、２０・・・・ヘッドコントローラ、２１・・・プリントコントローラ、２２・・・メカコントローラ、２３・・・ＥＥＰＲＯＭ通信制御部、２４・・・ドライバＩＣ、２５・・・ＥＥＰＲＯＭ、２６・・・ビデオＩ／Ｆ、２７・・・副走査方向露光位置ずれ補正部、２８・・・ヘッド制御信号生成部、２９・・・リクエスト信号生成部、３０・・・レジスタ、３１・・・書込みアドレス生成部、３２・・・レンズ内データ順序変換部、４１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）・・・感光体、１０１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）・・・ラインヘッド、Ｐ・・・記録媒体、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ・・・画像形成ステーション、Ａ〜Ｃ・・・発光素子グループ行
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板に感光体の軸方向に沿って発光素子を複数配列して発光素子グループ行が形成された発光体アレイと、前記発光体アレイに対応して設けられた結像レンズアレイとを備え、前記発光体アレイおよび結像レンズアレイを前記感光体の回動方向に対して複数行配置し、前記感光体の回動方向に対して行毎に異なる位置に潜像を形成するラインヘッドを有し、
前記発光素子を前記感光体の軸方向に沿って複数に分割してブロックを形成し、
前記ブロック内の発光素子に対応する画素データの並び換え処理、および前記画素データの送信遅延処理を行って、
前記ラインヘッドの製造精度に起因する湾曲ずれと、本体取付け精度に起因する斜行ずれと、前記感光体の露光位置ずれとを補正することを特徴とする、ラインヘッドの制御方法。
【請求項２】
前記ブロック単位は、前記結像レンズアレイの１つのレンズに対応した複数個の発光素子であること特徴とする、請求項１に記載のラインヘッドの制御方法。
【請求項３】
前記画素データの並び換え処理は、前記結像レンズアレイの光学倍率がマイナスのレンズに対応した発光順序の並び換え処理であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のラインヘッドの制御方法。
【請求項４】
前記画素データの送信遅延処理は、前記感光体に対して行毎に異なる位置に潜像を形成する露光位置ずれを補正する処理であることを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のラインヘッドの制御方法。
【請求項５】
前記湾曲ずれを補正するための湾曲補正情報と、前記斜行ずれを補正するための斜行補正情報と、前記感光体に対して行毎に異なる位置に潜像を形成するラインヘッドの発光素子行の露光位置ずれを補正するための発光素子行補正情報とを、補正情報として記憶する記憶手段を備え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ラインヘッドの制御方法。
【請求項６】
前記湾曲補正情報を取得するための湾曲ずれ量測定と、前記斜行補正情報を取得するための斜行ずれ量測定とを行う前に、前記光学倍率がマイナスのレンズに対応した発光順序の並び換え処理を行うことを特徴とする、請求項３ないし請求項５のいずれかに記載のラインヘッドの制御方法。
【請求項７】
前記湾曲補正情報を取得するための湾曲ずれ量測定と、前記斜行補正情報を取得するための斜行ずれ量測定とを行う前に、前記発光素子行補正情報に従って発光素子行の露光位置ずれを補正することを特徴とする、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の制御方法。
【請求項８】
像担持体の周囲に帯電手段と、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の方法で制御されるラインヘッドと、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、転写媒体が前記各画像形成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。
【請求項１】
基板と、前記基板に感光体の軸方向に沿って発光素子を複数配列して発光素子グループ行が形成された発光体アレイと、前記発光体アレイに対応して設けられた結像レンズアレイとを備え、前記発光体アレイおよび結像レンズアレイを前記感光体の回動方向に対して複数行配置し、前記感光体の回動方向に対して行毎に異なる位置に潜像を形成するラインヘッドを有し、
前記発光素子を前記感光体の軸方向に沿って複数に分割してブロックを形成し、
前記ブロック内の発光素子に対応する画素データの並び換え処理、および前記画素データの送信遅延処理を行って、
前記ラインヘッドの製造精度に起因する湾曲ずれと、本体取付け精度に起因する斜行ずれと、前記感光体の露光位置ずれとを補正することを特徴とする、ラインヘッドの制御方法。
【請求項２】
前記ブロック単位は、前記結像レンズアレイの１つのレンズに対応した複数個の発光素子であること特徴とする、請求項１に記載のラインヘッドの制御方法。
【請求項３】
前記画素データの並び換え処理は、前記結像レンズアレイの光学倍率がマイナスのレンズに対応した発光順序の並び換え処理であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のラインヘッドの制御方法。
【請求項４】
前記画素データの送信遅延処理は、前記感光体に対して行毎に異なる位置に潜像を形成する露光位置ずれを補正する処理であることを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のラインヘッドの制御方法。
【請求項５】
前記湾曲ずれを補正するための湾曲補正情報と、前記斜行ずれを補正するための斜行補正情報と、前記感光体に対して行毎に異なる位置に潜像を形成するラインヘッドの発光素子行の露光位置ずれを補正するための発光素子行補正情報とを、補正情報として記憶する記憶手段を備え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ラインヘッドの制御方法。
【請求項６】
前記湾曲補正情報を取得するための湾曲ずれ量測定と、前記斜行補正情報を取得するための斜行ずれ量測定とを行う前に、前記光学倍率がマイナスのレンズに対応した発光順序の並び換え処理を行うことを特徴とする、請求項３ないし請求項５のいずれかに記載のラインヘッドの制御方法。
【請求項７】
前記湾曲補正情報を取得するための湾曲ずれ量測定と、前記斜行補正情報を取得するための斜行ずれ量測定とを行う前に、前記発光素子行補正情報に従って発光素子行の露光位置ずれを補正することを特徴とする、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の制御方法。
【請求項８】
像担持体の周囲に帯電手段と、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の方法で制御されるラインヘッドと、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、転写媒体が前記各画像形成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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−６６９０７（Ｐ２００９−６６９０７Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３７６２６（Ｐ２００７−２３７６２６）
【出願日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＳＥＬＦＯＣ
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＳＥＬＦＯＣ
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]