画像形成装置、画像形成方法
【課題】副走査方向に配された２つの発光素子によって形成される２つのスポットの副走査方向への距離を安定させる。
【解決手段】第１の方向に移動する潜像担持体と、第１の発光素子、第１の発光素子の第１の方向に配される第２の発光素子、第１の発光素子が発光する光を結像して潜像担持体に第１の光を照射するとともに第２の発光素子が発光する光を結像して潜像担持体に第２の光を照射する結像光学系を有する露光ヘッドと、第１および第２の発光素子が発光するタイミングを調整する調整部と、を備え、第１のおよび第２の発光素子を同時に発光させて形成される第１の光と第２の光との第１の方向の距離をＤ0としたとき、第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して第２の発光素子の発光タイミングＴ2を異ならせることで、第１の方向に距離Ｄ0と異なる距離Ｄ1で第１の光および第２の光を形成する。
【解決手段】第１の方向に移動する潜像担持体と、第１の発光素子、第１の発光素子の第１の方向に配される第２の発光素子、第１の発光素子が発光する光を結像して潜像担持体に第１の光を照射するとともに第２の発光素子が発光する光を結像して潜像担持体に第２の光を照射する結像光学系を有する露光ヘッドと、第１および第２の発光素子が発光するタイミングを調整する調整部と、を備え、第１のおよび第２の発光素子を同時に発光させて形成される第１の光と第２の光との第１の方向の距離をＤ0としたとき、第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して第２の発光素子の発光タイミングＴ2を異ならせることで、第１の方向に距離Ｄ0と異なる距離Ｄ1で第１の光および第２の光を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光素子が射出した光を結像光学系により結像して、潜像担持体に光を照射する画像形成技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、その中心軸が主走査方向に平行もしくは略平行となるように配された円筒形状の感光体ドラムを、露光ヘッドにより露光する画像形成装置が記載されている。この露光ヘッドは、複数の結像光学系を主走査方向に配置するとともに、これら結像光学系それぞれに対して、複数の発光素子からなる発光素子グループを対向させた概略構成を備える。そして、発光素子グループの各発光素子が発光すると、当該発光素子グループに対向する結像光学系がこれら発光素子からの光を結像して、複数の光のスポットからなるスポットグループが感光体ドラムの周面に形成される。
【０００３】
このとき、特許文献１の発光素子グループは、複数の発光素子を、主走査方向に一列ではなくて千鳥状に並べたものであり、発光素子グループでは、副走査方向の異なる位置に２個あるいはそれ以上の発光素子が配されている。したがって、各発光素子を同時に発光させてスポットグループを形成した場合、スポットグループでは、副走査方向の異なる位置に２個あるいはそれ以上のスポットが形成されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１３２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような構成において、画像に応じた所定の位置にスポットを正確に形成するためには、副走査方向の異なる位置に形成される２個のスポットの距離（副走査方向への距離）を制御することが重要となる。しかしながら、副走査方向に配された２個の発光素子を同時に発光させて各スポットを形成した場合、副走査方向の異なる位置に形成される２個のスポットの距離が、後述する原因によってばらついてしまい、その結果、適切な位置にスポットを形成できずに、良好な画像形成が困難となるおそれがあった。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、発光素子が発光する光を結像光学系で結像して、潜像担持体に光のスポットを形成する画像形成技術において、副走査方向に配された２つの発光素子によって形成される２つのスポットの副走査方向への距離を安定させて、良好な画像形成を実現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】
【０００７】
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、第１の方向に移動する潜像担持体と、第１の発光素子、第１の発光素子の第１の方向に配される第２の発光素子、第１の発光素子が発光する光を結像して潜像担持体に第１の光を照射するとともに第２の発光素子が発光する光を結像して潜像担持体に第２の光を照射する結像光学系を有する露光ヘッドと、第１の発光素子および第２の発光素子が発光するタイミングを調整する調整部と、を備え、第１の発光素子および第２の発光素子を同時に発光させて形成される第１の光と第２の光との第１の方向の距離をＤ0としたとき、調整部は、第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して第２の発光素子の発光タイミングＴ2を異ならせることで、第１の方向に距離Ｄ0と異なる距離Ｄ1で第１の光および第２の光を形成することを特徴としている。
【０００８】
また、この発明にかかる画像形成方法は、上記目的を達成するために、第１の発光素子を発光させて第１の方向に移動する潜像担持体に形成される第１の光と、第１の発光素子の第１の方向に配される第２の発光素子を発光させて潜像担持体に形成される第２の光とを、第１の発光素子および第２の発光素子を同時に発光させて形成した際の第１の光と第２の光の第１の方向の距離をＤ0としたとき、第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して第２の発光素子の発光タイミングＴ2を異ならせることで、第１の方向に距離Ｄ0と異なる距離Ｄ1で第１の光および第２の光を形成することを特徴としている。
【０００９】
このように構成された発明（画像形成装置、画像形成方法）では、第１の方向に移動する潜像担持体に対して、光のスポット（第１の光、第２の光）を形成する。具体的には、第１の方向に配された第１および第２の発光素子が発光する光を結像光学系により結像することで、第１の方向の異なる位置に第１の光と第２の光が形成される。そして、このような構成では、第１および第２の発光素子を同時に発光させて第１および第２の光を形成した場合、第１および第２の光の第１の方向への距離Ｄ0がばらついてしまうおそれがあった。これに対して、この発明は、第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して第２の発光素子の発光タイミングＴ2を異ならせることで、第１の方向に距離Ｄ0と異なる距離Ｄ1で第１の光および第２の光を形成する。つまり、発光タイミングＴ1に対して発光タイミングＴ2を調整することで、第１の光と第２の光の第１の方向への距離Ｄ1を制御することが可能となっており、その結果、第１の光と第２の光との距離を安定させて、良好な画像形成の実現を図ることができる。
【００１０】
このとき、調整部は、距離Ｄ1が第１の方向の画素間の距離の整数倍となるように発光タイミングＴ1および発光タイミングＴ2を調整するように構成しても良い。これによって、形成すべき画像の解像度に応じた適切な位置に第１および第２の光を照射して、良好な画像形成を実行することができる。
【００１１】
なお、第１および第２の発光素子を同時に発光させて形成される第１および第２の光の第１の方向への距離Ｄ0が長くなる方向にばらつく場合には、調整部は、第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して第２の発光素子の発光タイミングＴ2を遅らせることで、距離Ｄ1を距離Ｄ0より短くさせるように構成すると良い。
【００１２】
あるいは、第１および第２の発光素子を同時に発光させて形成される第１および第２の光の第１の方向への距離Ｄ0が短くなる方向にばらつく場合には、調整部は、第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して第２の発光素子の発光タイミングＴ2を早めることで、距離Ｄ1を距離Ｄ0より長くさせるように構成すると良い。
【００１３】
また、結像光学系の像側がテレセントリックであるように構成しても良い。このような構成は、例えば、結像光学系と潜像担持体との距離が変動したような場合であっても、第１および第２の光の第１の方向への距離を安定させておくことができ、適切な露光実現により有利と言える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用可能な画像形成装置の一例を示す図。
【図２】図１の装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】ラインヘッドの一例を示す図。
【図４】ラインヘッドの一例を示す図。
【図５】ラインヘッドの一例を示す図。
【図６】ラインヘッドの一例を示す図。
【図７】スポットグループの構成を示す図。
【図８】スポットの形成位置のずれを模式的に示す図。
【図９】発光素子の発光タイミングを制御する回路を示す図。
【図１０】発光素子の発光タイミング制御動作の一例を示す図。
【図１１】円筒形状の感光体ドラム周面にスポットを形成する動作を示す図。
【図１２】図１１の動作で形成されるスポットグループの説明図。
【図１３】多重露光を実現する回路構成の一例を示す図。
【図１４】図１３の画素回路と発光素子の回路構成の一例を示す図。
【図１５】遅延回路によるクロック信号の遅延動作を示す図。
【図１６】発光素子の配置のバリエーションを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は本発明を適用可能な画像形成装置の一例を示す図である。また、図２は図１の装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置１は、互いに異なる色の画像を形成する４個の画像形成ステーション２Ｙ（イエロー用）、２Ｍ（マゼンタ用）、２Ｃ（シアン用）および２Ｋ（ブラック用）を備えている。そして、画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能となっている。
【００１６】
この画像形成装置では、ホストコンピューターなどの外部装置から画像形成指令がＣＰＵやメモリーなどを有するメインコントローラーＭＣに与えられると、このメインコントローラーＭＣはエンジンコントローラーＥＣに制御信号を与えるとともに画像形成指令に対応するビデオデータＶＤをヘッドコントローラーＨＣに与える。このとき、メインコントローラーＭＣは、ヘッドコントローラーＨＣから水平リクエスト信号ＨＲＥＱを受け取る毎に、主走査方向ＭＤに１ライン分のビデオデータＶＤをヘッドコントローラーＨＣに与える。また、ヘッドコントローラーＨＣは、メインコントローラーＭＣからのビデオデータＶＤとエンジンコントローラーＥＣからの垂直同期信号Ｖsyncおよびパラメーター値とに基づき、各色の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋそれぞれのラインヘッド２９を制御する。これによって、エンジン部ＥＮＧが所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシート状の記録媒体ＲＭに画像形成指令に対応する画像を形成する。
【００１７】
各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋは、トナー色を除けばいずれも同じ構造および機能を有している。そこで、図１では、図を見やすくするために、画像形成ステーション２Ｃを構成する各部品にのみ符号を付し、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋに付すべき符号については記載を省略する。また、以下の説明では、図１に付した符号を参照して画像形成ステーション２Ｃの構造および動作を説明するが、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋの構造および動作も、トナー色が異なることを除けば同じである。
【００１８】
画像形成ステーション２Ｃには、シアン色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム２１が設けられている。感光体ドラム２１は、その回転軸が主走査方向ＭＤ（図１の紙面に対して垂直な方向）に平行もしくは略平行となるように配置されており、図１中矢印Ｄ２１の方向に所定速度で回転駆動される。これにより、感光体ドラム２１の表面が、主走査方向ＭＤ（第２の方向）に直交もしくは略直交する副走査方向ＳＤ（第１の方向）に一定速度で移動することとなる。
【００１９】
感光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１表面を所定の電位に帯電させるコロナ帯電器である帯電器２２と、感光体ドラム２１表面を画像信号に応じて露光することで静電潜像を形成するラインヘッド２９と、該静電潜像をトナー像として顕像化する現像器２４と、第１スクイーズ部２５と、第２スクイーズ部２６と、転写後の感光体ドラム２１の表面をクリーニングするクリーニングユニットとが、それぞれこれらの順に感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１（図１では、時計回り）に沿って配設されている。
【００２０】
帯電器２２は２つのコロナ帯電器２２１、２２２で構成されており、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１においてコロナ帯電器２２１がコロナ帯電器２２２に対して上流側に配置されており、２つのコロナ帯電器２２１、２２２により２段階で帯電されるように構成されている。各コロナ帯電器２２１、２２２は同一構成であり、感光体ドラム２１の表面に接触しないものであり、スコロトロン帯電器である。
【００２１】
そして、コロナ帯電器２２１、２２２により帯電された感光体ドラム２１表面に対して、ラインヘッド２９がヘッド制御信号に基づいて静電潜像を形成する。つまり、ヘッドコントローラーＨＣがラインヘッド２９にヘッド制御信号を送信すると、このヘッド制御信号に基づいて各発光素子Ｅが発光する。これにより、感光体ドラム２１表面が露光されて、画像信号に対応した静電潜像が形成される。なお、ラインヘッド２９の構成および動作の詳細は後述する。
【００２２】
こうして形成された静電潜像に対して現像器２４からトナーが付与されて、静電潜像がトナーにより現像される。この画像形成装置１の現像器２４は、現像ローラー２４１を有している。この現像ローラー２４１は円筒状の部材であり、鉄等金属製の内芯の外周部に、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、ＮＢＲ、ＰＦＡチューブなどの弾性層を設けたものである。この現像ローラー２４１は現像用モーターに接続され、図１紙面において反時計回りに回転駆動されて感光体ドラム２１に対してウィズ回転する。また、この現像ローラー２４１は図示を省略する現像バイアス発生部（定電圧電源）と電気的に接続されており、適当なタイミングで現像バイアスが印加されるように構成されている。
【００２３】
また、この現像ローラー２４１に対して液体現像剤を供給するためにアニロックスローラーが設けられており、アニロックスローラーを介して現像剤貯留部から現像ローラー２４１へ液体現像剤が供給される。このようにアニロックスローラーは現像ローラー２４１に対して液体現像剤を供給する機能を有する。このアニロックスローラーは、液体現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に彫刻された螺旋溝などによる凹部パターンが形成されたローラーである。現像ローラー２４１と同様に、金属の芯金にウレタン、ＮＢＲなどのゴム層を巻き付けたものや、ＰＦＡチューブを被せたものなどが用いられる。また、アニロックスローラーは現像用モーターに接続されて回転する。
【００２４】
現像剤貯留部に貯留される液体現像剤は、従来一般的に使用されている、Isopar（商標：エクソン）を液体キャリアとした低濃度（１〜２ｗｔ％）かつ低粘度の常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性の液体現像剤、すなわち、樹脂中へ顔料などの着色剤を分散させた平均粒径１μｍの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２０%とした高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・s程度）の液体現像剤が用いられる。
【００２５】
上記のようにして、液体現像剤が供給された現像ローラー２４１はアニロックスローラーと同時に回転すると共に、感光体ドラム２１の表面とは同方向に移動するように回転して現像ローラー２４１の表面に担持された液体現像剤を現像位置に搬送する。なお、トナー像を形成するため、現像ローラー２４１の回転方向は、その表面が感光体ドラム２１の表面と同方向に移動するようにウィズ回転する必要があるが、アニロックスローラーに対しては、逆方向、或いは、同方向、どちらに移動する構成であってもよい。
【００２６】
また、現像器２４では、この現像ローラー２４１の回転方向において現像位置の上流側直前にトナー帯電コロナ発生器２４２が現像ローラー２４１に対向して配置されている。このトナー帯電コロナ発生器２４２は現像ローラー２４１の表面の帯電バイアスを増加させる電界印加手段であり、定電流電源で構成されたトナーチャージ発生部（図示省略）と電気的に接続されている。そして、トナー帯電コロナ発生器２４２に対してトナーチャージバイアスが与えられると、現像ローラー２４１によって搬送される液体現像剤のトナーに対して、このトナー帯電コロナ発生器２４２と近接する位置で電界が印加され、トナーの帯電が施される。なお、このトナー帯電には、電解印加によるコロナ放電に代えて、接触して帯電させるトナー帯電ローラーを用いてもよい。
【００２７】
また、このように構成された現像器２４は感光体ドラム２１上の潜像を現像する現像位置と感光体ドラム２１から離れた退避位置との間で往復可能となっている。したがって、現像器２４が退避位置に移動して位置決めされると、その間、シアン用の画像形成ステーション２Ｃでは、感光体ドラム２１への新たな液体現像剤の供給は停止される。
【００２８】
感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１において現像位置の下流側に、第１スクイーズ部２５が配置されるとともに、さらに第１スクイーズ部２５の下流側に第２スクイーズ部２６が配置されている。これらのスクイーズ部２５、２６にはスクイーズローラー２５１、２６１がそれぞれ設けられている。そして、スクイーズローラー２５１が第１スクイーズ位置で感光体ドラム２１の表面と当接しながらメインモーターからの回転駆動力を受けて回転してトナー像の余剰現像剤を除去する。また、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１において第１スクイーズ位置の下流側の第２スクイーズ位置でスクイーズローラー２６１が感光体ドラム２１の表面と当接しながらメインモーターからの回転駆動力を受けて回転してトナー像の余剰液体キャリアやカブリトナーを除去する。また、スクイーズ効率を高めるために、スクイーズローラー２５１、２６１に対して図示省略するスクイーズバイアス発生部（定電圧電源）が電気的に接続されており、適当なタイミングでスクイーズバイアスが印加されるように構成されている。なお、２つのスクイーズ部２５、２６を設けているが、スクイーズ部の個数や配置などはこれに限定されるものではなく、例えば１個のスクイーズ部を配置してもよい。
【００２９】
これらのスクイーズ位置を通過してきたトナー像は転写部３の中間転写体３１に１次転写される。この中間転写体３１は、その表面、より詳しくはその外周面にトナー像を一時的に担持可能な像担持体としての無端状ベルトであり、複数のローラー３２、３３、３４、３５および３６に掛け渡されている。これらのうちローラー３２はメインモーターに連結されて、中間転写体３１を図１の矢印方向Ｄ３１に周回駆動するベルト駆動ローラーとして機能している。なお、記録紙ＲＭとの密着性を高めて記録紙ＲＭへのトナー像の転写性を高めるために、中間転写体３１の表面に弾性層を設け、当該弾性層の表面にトナー像が担持されるように構成されている。
【００３０】
ここで、中間転写体３１を掛け渡されたローラー３２ないし３６のうち、メインモーターにより駆動されるのは上記したベルト駆動ローラー３２のみであり、他のローラー３３ないし３６は駆動源を有しない従動ローラーである。また、ベルト駆動ローラー３２は、ベルト移動方向Ｄ３１において一次転写位置ＴＲ1の下流側、かつ後述する二次転写位置ＴＲ2の上流側で中間転写体３１を巻き掛けている。
【００３１】
転写部３は一次転写バックアップローラー３７を有しており、一次転写バックアップローラー３７は中間転写体３１を挟んで感光体ドラム２１と対向して配設されている。感光体ドラム２１と中間転写体３１とが当接する一次転写位置ＴＲ1では、感光体ドラム２１の外周面が中間転写体３１と当接して一次転写ニップ部ＮＰ１ｃを形成している。そして、感光体ドラム２１上のトナー像が中間転写体３１の外周面（一次転写位置ＴＲ1において下面）に転写される。こうして画像形成ステーション２Ｃにより形成されたシアン色のトナー像が中間転写体３１に転写される。同様に、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋでもトナー像の転写が実行されることで、各色のトナー像が中間転写体３１上に順次重ね合わされ、フルカラーのトナー像が形成される。一方、モノクロトナー像が形成される際には、ブラック色に対応した画像形成ステーション２Ｋのみにおいて、中間転写体３１へのトナー像転写が行われる。
【００３２】
こうして中間転写体３１に転写されたトナー像は、ベルト駆動ローラー３２への巻き掛け位置を経由して二次転写位置ＴＲ2に搬送される。この二次転写位置ＴＲ2では、中間転写体３１を巻き掛けられたローラー３４に対して二次転写部４の二次転写ローラー４２が中間転写体３１を挟んで対向配置されており、中間転写体３１表面と転写ローラー４２表面とが互いに当接して二次転写ニップ部ＮＰ２を形成している。すなわち、ローラー３４は二次転写バックアップローラーとして機能している。バックアップローラー３４の回転軸は、例えばバネのような弾性部材である押圧部３４５によって弾性的に、かつ中間転写体３１に対して近接・離間移動自在に支持されている。
【００３３】
二次転写位置ＴＲ2においては、中間転写体３１上に形成された単色あるいは複数色のトナー像が、一対のゲートローラー５１から搬送経路ＰＴに沿って搬送される記録媒体ＲＭに転写される。また、トナー像が二次転写された記録媒体ＲＭは、二次転写ローラー４２から搬送経路ＰＴ上に設けられた定着ユニット７へ送出される。定着ユニット７では、記録媒体ＲＭに転写されたトナー像に熱や圧力などが加えられて記録媒体ＲＭへのトナー像の定着が行われる。こうして、記録媒体ＲＭに所望の画像を形成することができる。
【００３４】
以上が画像形成装置の概略構成である。続いて、上記画像形成装置に適用可能なラインヘッド２９の詳細について説明する。図３、図４、図５および図６は、ラインヘッドの一例を示す図である。特に、図３は、ラインヘッド２９が備える発光素子およびレンズの位置関係を、レンズが構成する結像光学系の光軸方向Ｄoaから見た平面図であり、図４は、ラインヘッド２９が備える発光素子グループＥＧの構成を示す平面図であり、図５は、ラインヘッド２９の部分斜視図であり、図６は、ラインヘッド２９のＡ−Ａ線（図３の階段状の二点鎖線）における部分階段断面図であって、該断面をラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤから見た場合に相当する。図３では、レンズＬＳ1、ＬＳ2が一点鎖線で記載されているが、これは、発光素子ＥとレンズＬＳ1、ＬＳ2とが光軸方向Ｄoaにおいて異なる位置にあることを考慮したものである。
【００３５】
このラインヘッド２９は、長手方向ＬＧＤに長尺で幅方向ＬＴＤに短尺な全体構成を備える。そこで、図３〜図６および以下の図面では必要に応じて、ラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤおよび幅方向ＬＴＤを示す。また、レンズが構成する結像光学系の光軸方向Ｄoaについても、図３〜図６および以下の図面で適宜示すとともに、必要に応じて、光軸方向Ｄoaの矢印側を「表」あるいは「上」と表現し、光軸方向Ｄoaの矢印と反対側を「裏」「下」あるいは「底」と表現する。なお、これらの方向ＬＧＤ、ＬＴＤ、Ｄoaは互いに直交もしくは略直交している。
【００３６】
また、上述のとおり、同ラインヘッド２９を画像形成装置に適用するにあたっては、ラインヘッド２９は、主走査方向ＭＤに直交もしくは略直交する副走査方向ＳＤに移動する感光体ドラム２１表面に対して露光を行なうものであり、しかも、感光体ドラム２１表面の主走査方向ＭＤはラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤに平行もしくは略平行であり、感光体ドラム２１表面の副走査方向ＳＤはラインヘッド２９の幅方向ＬＴＤに平行もしくは略平行である。そこで、必要に応じて、長手方向ＬＧＤ・幅方向ＬＴＤと一緒に、主走査方向ＭＤ・副走査方向ＳＤも図示することとする。
【００３７】
図３、図４に示すように、ラインヘッド２９では、複数の発光素子Ｅから１つの発光素子グループＥＧが構成されている。より具体的には、この発光素子グループＥＧは、次のような構成を具備する。つまり、複数（１４個）の発光素子Ｅが長手方向ＬＧＤにピッチＰrmで直線的に並んで１行の発光素子行ＥＲが構成されるとともに、複数行（５行）の発光素子行ＥＲが幅方向ＬＴＤにピッチＰrs（４５．３６[μm]）で並んで発光素子ブロックＥＢが構成される。したがって、この発光素子ブロックＥＢでは、５個の発光素子Ｅが幅方向ＬＴＤにピッチＰrsで一列に並んでいる（換言すれば、５個の発光素子Ｅが長手方向ＬＧＤの同じ位置に配置されている）。そして、これら５個の発光素子Ｅそれぞれは、感光体ドラム２１表面において副走査方向ＳＤの同じ位置にスポットＳＰを形成して、いわゆる多重露光を実行可能である。
【００３８】
さらに、発光素子グループＥＧでは、４個の発光素子ブロックＥＢが幅方向ＬＴＤに間隔Ｐrsを空けて並ぶ。こうして、２０行（５行×４）の発光素子行ＥＲが幅方向ＬＴＤにピッチＰrsで並ぶこととなる。また、この際、４個の発光素子ブロックＥＢは、長手方向ＬＧＤにシフト量Ｐeだけ互いにずれて配置されている。このシフト量ＰeはピッチＰrmの４分の１に設定されており（Ｐe＝Ｐrm／４）、その結果、４個の発光素子ブロックＥＢは、主走査方向ＭＤに互いにずれた位置にスポットＳＰを形成する。このように、発光素子グループＥＧは、多重露光を行なう５行の発光素子行ＥＲからなる発光素子ブロックＥＢを、幅方向ＬＴＤに４個並べた構成を備えており、幅方向ＬＴＤに幅ＷＳs（＝８６２[μm]）を有し、長手方向ＬＧＤに幅ＷＳm（＝８３２[μm]）を有する。そして、ラインヘッド２９が備えるヘッド基板２９３（の裏面２９３−t）では、このような発光素子グループＥＧが長手方向ＬＧＤに３行千鳥で複数並んでいる（図３）。
【００３９】
ちなみに、ヘッド基板２９３にこうして並べられた各発光素子Ｅは、互いに同一の発光スペクトルを有するボトムエミッション型の有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子である。つまり、各発光素子Ｅを構成する有機ＥＬ素子は、長手方向ＬＧＤに長く幅方向ＬＴＤに短いガラス平板であるヘッド基板２９３の裏面２９３−tに形成されて、ガラス製の封止部材２９４により封止されている。なお、この封止部材２９４は、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tに接着剤により固定されている。
【００４０】
また、ヘッド基板２９３に対しては、２枚のレンズアレイＬＡ1、ＬＡ2が対向している。そして、レンズアレイＬＡ1のレンズＬＳ1およびレンズアレイＬＡ2のレンズＬＳ2で構成される結像光学系ＯＳが、各発光素子グループＥＧに設けられることとなる。つまり、レンズアレイＬＡ1に対しては、３行千鳥に配列された複数の発光素子グループＥＧに一対一で対応して、複数のレンズＬＳ1が３行千鳥で配列されている。同様に、レンズアレイＬＡ2に対しては、３行千鳥に配列された複数の発光素子グループＥＧに一対一で対応して、複数のレンズＬＳ2が３行千鳥で配列されている。このようなレンズアレイＬＡ1（ＬＡ2）におけるレンズＬＳ1（ＬＳ2）の配列態様は、換言すれば次のようにも説明できる。つまり、主走査方向ＭＤへ距離３×Ｄg毎にレンズＬＳ1（ＬＳ2）を配置して、主走査方向ＭＤに直線的に並ぶ複数のレンズＬＳ1（ＬＳ2）から１行のレンズ行ＧＲa等が構成される。さらに、３行のレンズ行ＧＲa、ＧＲb、ＧＲcは、副走査方向ＳＤに距離Ｄt（＝２[mm]）を空けて配置されるとともに、主走査方向ＭＤに距離Ｄg（＝５８２[μm]）だけ互いにシフトされている。
【００４１】
なお、図３、図６等では、レンズ行ＧＲaのレンズＬＳ1（ＬＳ2）に対向する発光素子グループＥＧに符号ＥＧaが付され、レンズ行ＧＲbのレンズＬＳ1（ＬＳ2）に対向する発光素子グループＥＧに符号ＥＧbが付され、レンズ行ＧＲcのレンズＬＳ1（ＬＳ2）に対向する発光素子グループＥＧに符号ＥＧcが付されている。また、図５、図６では、発光素子グループＥＧとレンズＬＳ1、ＬＳ2との間には遮光部材２９７が図示されているが、これについては結像光学系の説明の後に説明する。
【００４２】
ちなみに、レンズアレイＬＡ1（ＬＡ2）は、光透過製のガラス平板に樹脂製のレンズＬＳ1（ＬＳ2）を形成することで構成することができる。また、長手方向ＬＧＤに長尺なレンズアレイを一体的な構成で作成することは困難であることに鑑みて、比較的短尺なガラス平板に樹脂製のレンズＬＳ1（ＬＳ2）を３行千鳥で形成して１つの短尺なレンズアレイＬＡ1（ＬＡ2）を作製し、この短尺レンズアレイＬＡ1（ＬＡ2）を長手方向ＬＧＤに複数並べることで、長手方向ＬＧＤに長尺なレンズアレイを構成している。
【００４３】
より具体的には、ヘッド基板表面２９３−hの幅方向ＬＴＤの両端部それぞれには、複数のスペーサーＳＰ1が長手方向ＬＧＤに直線的に間隔を空けて並べられている。そして、幅方向ＬＴＤへスペーサーＳＰ1、ＳＰ1に架設された状態で、複数のレンズアレイＬＡ1が長手方向ＬＧＤに並べられて、１つの長尺レンズアレイが構成されている。また、レンズアレイＬＡ1からなる長尺レンズアレイ表面の幅方向ＬＴＤの両端部それぞれには、複数のスペーサーＳＰ2が長手方向ＬＧＤに直線的に間隔を空けて並べられている。そして、幅方向ＬＴＤへスペーサーＳＰ2、ＳＰ2に架設された状態で、複数のレンズアレイＬＡ2が長手方向ＬＧＤに並べられて、１つの長尺レンズアレイが構成されている。さらに、レンズアレイＬＡ2からなる長尺レンズアレイ表面には平板状の支持ガラスＳＳが接着されており、複数のレンズアレイＬＡ2は各スペーサーＳＰ2のみならず、当該スペーサーＳＰ2の反対側から支持ガラスＳＳによっても支持されている。また、この支持ガラスＳＳは、各レンズアレイＬＡ2が外部に露出しないように、当該レンズアレイＬＡ2を覆う機能も併せ持つ。
【００４４】
つまり、上述のように構成された２枚レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2をヘッド基板２９３に対向させることで、発光素子グループＥＧの３行千鳥配置に対応して、２枚のレンズＬＳ1、ＬＳ2で構成される結像光学系ＯＳが３行千鳥で長手方向ＬＧＤに並ぶこととなる。そして、発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅが射出した光は、結像光学系ＯＳおよび支持ガラスＳＳを透過して、感光体ドラム２１表面に照射される。なお、図６では、発光素子グループ行ＧＲaに属する発光素子グループＥＧからの光を結像する結像光学系ＯＳに対して符号ＯＳaが併記されている。また、同様にして、発光素子グループ行ＧＲb、ＧＲcに属する発光素子グループＥＧからの光を結像する結像光学系ＯＳに対して符号ＯＳb、ＯＳcが併記されている。すなわち、幅方向ＬＴＤに互いに異なる位置に配置された結像光学系ＯＳに対して、異なる符合ＯＳa、ＯＳb、ＯＳcが付されている。なお、各結像光学系ＯＳは、互いに等しい結像倍率を有する。また、この結像倍率は絶対値が１未満の負の値であり、各結像光学系ＯＳは縮小・倒立像を結像する。
【００４５】
このように、ラインヘッド２９では、複数の発光素子グループＥＧそれぞれに対して専用の結像光学系ＯＳが配置されている。このようなラインヘッド２９では、発光素子グループＥＧからの光は、当該発光素子グループＥＧに設けられた結像光学系ＯＳにのみ入射し、それ以外の結像光学系ＯＳに入射しないことが望ましい。そこで、ヘッド基板２９３の表面２９３−hとレンズアレイＬＡ1との間には、遮光部材２９７が設けられている。
【００４６】
この遮光部材２９７は、発光素子グループＥＧから当該発光素子グループＥＧに対向する結像光学系ＯＳに向かう光を制限する機能を果たす。具体的には、遮光部材２９７には、発光素子グループＥＧからこれに対向する結像光学系ＯＳへと向かう導光孔２９７１が、光軸方向Ｄoaに貫通形成されている。導光孔２９７１は円柱形状の孔であり、その中心軸は結像光学系ＯＳの光軸ＯＡと概ね一致している。したがって、発光素子グループＥＧから射出された光のうち、遮光部材２９７の底面で遮られることなく導光孔２９７１を通過した光が、結像光学系ＯＳに入射することとなる。なお、図６では記載を省略しているが、遮光部材２９７の導光孔２９７１内部には開口絞りが設けられており、結像光学系ＯＳa、ＯＳb、ＯＳcの像側はテレセントリックとなっている。そして、導光孔２９７１を通過して結像光学系ＯＳで結像された光が感光体ドラム２１表面に照射されて、感光体ドラム２１表面が露光される。
【００４７】
特に、この実施形態のラインヘッド２９では、複数の発光素子Ｅからなる発光素子グループＥＧが結像光学系ＯＳに対向して設けられている。したがって、感光体ドラム２１表面の露光動作では、発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅからの光が結像光学系ＯＳによって結像されて、複数のスポットＳＰからなるスポットグループＳＧが形成される（図７）。ここで、図７は、スポットグループの構成を示す図であり、発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅを同時点灯させて、各スポットＳＰを同時に形成した場合を示している。
【００４８】
ちなみに、図１等を用いて上述したような画像形成装置では、所望の解像度（例えば、２４００ｄｐｉ（dot per inch））で画像を形成するために、この解像度に応じた画素ピッチで仮想的に敷き詰められた複数の画素に対してスポットＳＰを形成する。そのため、図７に示すように、スポットグループＳＧでは、副走査方向ＳＤの異なる位置に隣り合って形成される２つのスポットＳＰの距離は、副走査方向ＳＤへの画素ピッチＰsの整数倍の距離Ｐyであることが望ましい（Ｐy＝Ｐs×整数）。しかしながら、レンズＬＳ1、ＬＳ2の製造誤差等に起因して結像光学系ＯＳの結像倍率が狙い値からずれてしまい、その結果、副走査方向ＳＤの異なる位置に隣り合って形成される２つのスポットＳＰの距離が、この距離Ｐyからずれてしまう場合があった（図８）。
【００４９】
図８は、スポットの形成位置のずれを模式的に示す図である。同図では、副走査方向ＳＤにおいて、下流側の下流側スポットＳＰdが上流側の上流側スポットＳＰuから距離Ｐyの位置より上流側に距離Δ(-)ずれた場合、あるいは下流側に距離Δ(+)ずれた場合が併記されている。このような場合、これら上流側スポットＳＰuおよび下流側スポットＳＰdを同時に形成すると、これらのスポットＳＰu、ＳＰdの副走査方向ＳＤへの距離Ｄ0は、（Ｐy−Δ(-)）あるいは（Ｐy＋Δ(+)）となってしまい、副走査方向ＳＤへの画素ピッチの整数倍からずれてしまう。その結果、感光体ドラム２１表面において、各画素に対してスポットＳＰを適切に形成できないおそれがあった。
【００５０】
そこで、このような問題に対応するために、本実施形態では、上流側スポットを形成するタイミングに対して、下流側スポットを形成するタイミングを調整している。具体的には次に示すように発光素子Ｅの発光タイミングを制御することで、上流側スポットの形成タイミングに対して下流側スポットの形成タイミングを調整する。
【００５１】
図９は、発光素子の発光タイミングを制御する回路を示す図である。なお、図９では、発光素子Ｅはダイオード記号で表されている。図９に示すように、発光素子Ｅのカソードがグランド電位に短絡されるとともに、発光素子ＥのアノードがスイッチＳＷを介してトランジスターＴrの出力端に接続されている。このトランジスターＴrは、ゲートに印加される電圧に応じた電流を出力端から出力するものである。なお、このトランジスターＴrのゲートには、発光素子Ｅが所定の光量で発光するように調整された電圧（補正電圧）が印加される。したがって、スイッチＳＷが閉じると、発光素子Ｅに電流が供給されて、発光素子Ｅが点灯する一方、スイッチＳＷが開くと、発光素子Ｅへの電流供給が遮断されて、発光素子Ｅが消灯する。
【００５２】
このようなスイッチＳＷの開閉制御は、フリップフロップＦＦにより実行される。このフリップフロップＦＦは、点灯制御信号の立下りエッジに同期して、Ｄ端子に入力される印刷データ（ビデオデータＶＤ）をＱ端子に出力するものであり、印刷データが「１」のときに、スイッチＳＷは閉じて発光素子Ｅを点灯させる一方、印刷データが「０」のときに、スイッチＳＷは開いて発光素子Ｅを消灯させる。こうして、点灯制御信号によって、発光素子Ｅの発光タイミングを調整することが可能となっている。ちなみに、図９に示す回路は、ラインヘッド２９のヘッド基板２９３に搭載されている一方、印刷データおよび点灯制御信号はヘッドコントローラーＨＣで生成されて、ラインヘッド２９へ転送される。
【００５３】
図１０は、発光素子の発光タイミング制御動作の一例を示す図である。同図のａ欄は、上流側スポットＳＰuの発光タイミング制御を示し、同図のｂ欄は、上流側・下流側スポットＳＰu、ＳＰdを同時形成すると下流側スポットＳＰdが距離Δ(-)だけずれる場合における下流側スポットＳＰdの発光タイミング制御を示し、同図のｃ欄は、上流側・下流側スポットＳＰu、ＳＰdを同時形成すると下流側スポットＳＰdが距離Δ(+)だけずれる場合における下流側スポットＳＰdの発光タイミング制御を示している。
【００５４】
図１０に示すように、印刷データは、副走査方向ＳＤへの画素ピッチＰsに応じた周期Ｆvを有する信号である。そして、上流側スポットＳＰuを形成する発光素子Ｅに対する点灯制御信号は、印刷データの半周期（Ｆv／２）のタイミングＴ1で立下りエッジを有している。したがって、上流側スポットＳＰuを形成する発光素子Ｅは、印刷データの半周期（Ｆv／２）のタイミングＴ1に同期して点灯・消灯して、上流側スポットＳＰuの形成・非形成を行う。
【００５５】
一方、下流側スポットＳＰdを形成する発光素子Ｅの発光タイミングは、次のようにして制御される。つまり、上流側・下流側スポットＳＰu、ＳＰdを同時形成すると下流側スポットＳＰdが距離Δ(-)だけずれる場合には、図１０のｂ欄に示すように、下流側スポットＳＰdを形成する発光素子Ｅに対する点灯制御信号は、タイミングＴ1から時間ｔ(-)だけ早いタイミングＴ2（＝Ｔ1−ｔ(-)）で立下がりエッジを有している。したがって、下流側スポットＳＰdを形成する発光素子Ｅは、上流側スポットＳＰuの形成タイミングＴ1よりも早いタイミングＴ2に同期して点灯・消灯して、上流側スポットＳＰuの形成・非形成を行う。これによって、感光体ドラム２１表面における上流側スポットＳＰuと下流側スポットＳＰdの副走査方向ＳＤへの距離が、感光体ドラム２１周面速度Ｖ21に時間ｔ(-)を乗じた距離Δ(-)（＝Ｖ21×ｔ(-)）だけ長くなる。その結果、下流側スポットＳＰdが、上流側スポットＳＰuから副走査方向ＳＤに距離Ｐy（＝Ｐs×整数）の位置、すなわち副走査方向ＳＤへの画素ピッチＰsの整数倍の位置に形成される。これによって、形成すべき画像の解像度に応じた適切な位置に各スポットＳＰを照射して、良好な画像形成を実行することができる。
【００５６】
また、上流側・下流側スポットＳＰu、ＳＰdを同時形成すると下流側スポットＳＰdが距離Δ(+)だけずれる場合には、図１０のｂ欄に示すように、下流側スポットＳＰdを形成する発光素子Ｅに対する点灯制御信号は、タイミングＴ1から時間ｔ(+)だけ遅いタイミングＴ2（＝Ｔ1＋ｔ(+)）で立下がりエッジを有している。したがって、下流側スポットＳＰdを形成する発光素子Ｅは、上流側スポットＳＰuの形成タイミングＴ1よりも遅いタイミングＴ2に同期して点灯・消灯して、上流側スポットＳＰuの形成・非形成を行う。これによって、感光体ドラム２１表面における上流側スポットＳＰuと下流側スポットＳＰdの副走査方向ＳＤへの距離が、感光体ドラム２１周面速度Ｖ21に時間ｔ(+)を乗じた距離Δ(+)（＝Ｖ21×ｔ(+)）だけ短くなる。その結果、下流側スポットＳＰdが、上流側スポットＳＰuから副走査方向ＳＤに距離Ｐy（＝Ｐs×整数）の位置、すなわち副走査方向ＳＤへの画素ピッチＰsの整数倍の位置に形成される。これによって、形成すべき画像の解像度に応じた適切な位置に各スポットＳＰを照射して、良好な画像形成を実行することができる。
【００５７】
そして、このような発光素子Ｅの発光タイミング制御は、スポットグループＳＧを構成するスポットＳＰを形成する各発光素子Ｅについて実行される。この際、具体的な制御態様としては種々のバリエーションを取りうる。
【００５８】
一例としては、図７において副走査方向ＳＤの最上流のスポットＳＰmuを図８、図１０に示した上流側スポットＳＰuとして取り扱い、図７において最上流スポットＳＰmu以外のスポットＳＰを図８、図１０に示した下流側スポットＳＰdとして取り扱い、最上流スポットＳＰmuとその他のスポットＳＰの２つのスポットＳＰmu、ＳＰの形成タイミングを図１０に示した制御に従って調整すれば良い。
【００５９】
あるいは、副走査方向ＳＤに隣り合って形成される２つのスポットＳＰから成るペアのそれぞれについて、図８〜図１０で示した制御を適用しても良い。つまり、当該ペアを構成する上流側スポットを図８、図１０に示した上流側スポットＳＰuとして取り扱い、当該ペアを構成する下流側スポットを図８、図１０に示した下流側スポットＳＰdとして取り扱い、これらのスポットＳＰの間の距離を調整する。そして、かかる調整動作を各ペアに対して実行すれば良い。
【００６０】
以上のように、この実施形態では、副走査方向ＳＤに移動する感光体ドラム２１表面に対して、複数のスポットＳＰを副走査方向ＳＤに形成する。このような構成では、これらのスポットＳＰを同時に形成した場合、各スポットＳＰの副走査方向ＳＤへの距離Ｄ0がばらついてしまうおそれがあった（図８）。これに対して、この実施形態は、上流側スポットＳＰuを形成する発光素子Ｅ（第１の発光素子）の発光タイミングＴ1に対して下流側スポットＳＰdを形成する発光素子Ｅ（第２の発光素子）の発光タイミングＴ2を異ならせることで、副走査方向ＳＤに距離Ｄ0と異なる距離（距離Ｄ1）で上流側・下流側スポットＳＰu、ＳＰdを形成する。つまり、発光タイミングＴ1に対して発光タイミングＴ2を調整することで、上流側・下流側スポットＳＰu、ＳＰdの副走査方向ＳＤへの距離Ｄ1を制御することが可能となっており、その結果、上流側・下流側スポットＳＰu、ＳＰdの距離を安定させて、良好な画像形成の実現を図ることができる。
【００６１】
また、上記実施形態では、結像光学系ＯＳの像側がテレセントリックである。このような構成は、例えば、結像光学系ＯＳと感光体ドラム２１表面との距離が変動したような場合であっても、上流側・下流側スポットＳＰu、ＳＰdの距離を安定させておくことができ、適切な露光実現により有利と言える。
【００６２】
ところで、上述では結像光学系ＯＳの倍率のずれにより、各スポットＳＰの副走査方向ＳＤへの距離Ｄ0がばらついてしまう場合について説明した。しかしながら、結像光学系ＯＳの倍率ずれという原因以外に、感光体ドラム２１が円筒形状を有することに起因して、各スポットＳＰの副走査方向ＳＤへの距離Ｄ0がばらつくこともある。図１１は、円筒形状の感光体ドラム周面にスポットを形成する動作を示す図である。図１２は、図１１の動作で形成されるスポットグループの説明図である。図１１では、発光素子グループＥＧの副走査方向ＳＤ両端の発光素子Ｅが示されるとともに、これら両端の発光素子Ｅからの光を結像光学系ＯＳにより結像することで感光体ドラム２１表面に形成されるスポットＳＰ（つまり、スポットグループＳＧの副走査方向ＳＤ両端のスポットＳＰ）が示されている。なお、結像光学系ＯＳは、上述のとおり発光素子側に凸の２枚のレンズＬＳ1、ＬＳ2で構成されるものであるが、図１１では両凸レンズで等価的に示されている。
【００６３】
図１１に示すように、発光素子グループＥＧは、感光体ドラム２１表面において副走査方向ＳＤへ幅Ｄsを有するスポットグループＳＧを形成する。ここで、感光体ドラム２１表面の近傍に存在して、光軸方向Ｄoa（結像光学系ＯＳの光軸）に直交する仮想平面ＶＰを考える。このとき、仮想平面ＶＰに形成されるスポットグループＳＧは、図１２左側の「仮想平面でのスポットグループ」に示すものとなる。そして、仮想平面ＶＰにおける各スポットグループＳＧの副走査方向ＳＤへの幅Ｄlは、発光素子グループＥＧの幅方向ＬＴＤへの幅Ｄeに結像光学系ＯＳの結像倍率の絶対値｜ｍ｜を乗じた値となる（Ｄl＝Ｄe×｜ｍ｜）。
【００６４】
ただし、感光体ドラム２１表面は副走査方向ＳＤに曲率を有しており、仮想平面ＶＰに対して傾斜している。そのため、感光体ドラム２１表面に形成されるスポットグループＳＧの幅Ｄsは、仮想平面ＶＰでの幅ＤlよりΔＤだけ広くなる（図１２右側の「感光体ドラム表面でのスポットグループ」を参照）。これについて具体的に説明すると次のとおりである。図１１において、感光体ドラム２１の中心軸からスポットグループＳＧ両端の各スポットＳＰまでの副走査方向ＳＤへの距離をｘ1、ｘ2としたとき、次式
Ｄs＝Ｒ21×｛arccos(x1／Ｒ21）−arccos(x2／Ｒ21）｝
Ｄl＝ｘ2−ｘ1
が成立する。ここで、arccosは、余弦関数の逆関数である。つまり、
ΔＤ＝Ｄs−Ｄl＝Ｒ21×｛arccos(x1／Ｒ21）−arccos(x2／Ｒ21）｝−（ｘ2−ｘ1）
だけ、仮想平面ＶＰに対して感光体ドラム２１表面ではスポットグループＳＧの幅が広がる。
【００６５】
その結果、スポットグループＳＧにおいては、副走査方向ＳＤへの各スポットＳＰの距離Ｄ0が広がってしまい、各スポットＳＰを画素に対して適切に形成することができなくなるおそれがある。そこで、このような場合には、図１０の欄ｃに示した制御と同様の制御を適用することで、距離Ｐyを画素ピッチＰsの整数倍の距離Ｐyを空けて各スポットＳＰを形成して、各スポットＳＰを画素に対して適切に形成することが可能となる。
【００６６】
ところで、上述したラインヘッド２９はいわゆる多重露光を実行可能に構成されている。つまり、図７で示すように、スポットグループＳＧでは、主走査方向ＭＤに直線状に並ぶ複数のスポットＳＰで構成されるスポット行ＳＰrが５行副走査方向ＳＤに並進対称に並んで形成されている。したがって、これら５行のスポット行ＳＰrは、主走査方向ＭＤの同じ位置に互いに重複してスポットＳＰを形成することができる。そこで、以下では、この多重露光を実現する回路構成について説明する。
【００６７】
図１３は、多重露光を実現する回路構成の一例を示す図である。同図に示す回路は、ラインヘッド２９のヘッド基板２９３に搭載されており、また、同回路に入力される、Data（印刷データ）、ＣＬＫ信号、Ｌｏａｄ信号および点灯制御信号は、ヘッドコントローラーＨＣから転送されるものである。
【００６８】
同図において、横方向に１列に並ぶ発光素子Ｅ1は、スポットグループＳＧにおいて副走査方向ＳＤの上流側から１行目のスポット行ＳＰrを形成する発光素子Ｅであり、横方向に１列に並ぶ発光素子Ｅ2は２行目のスポット行ＳＰrを形成する発光素子Ｅである。また、第１画素回路Ｃ1は、発光素子Ｅ1に駆動電流を供給する回路であり、第２画素回路Ｃ2は、発光素子Ｅ2に駆動電流を供給する回路である。また、１段目フリップフロップＦＦ1は、第１画素回路Ｃ1の動作を制御するものであり、２段目フリップフロップＦＦ2は、第２画素回路Ｃ2の動作を制御するものである。
【００６９】
印刷データはＣＬＫ信号に同期して、シフトレジスターＳＲに送られる。そして、シフトレジスターＳＲに溜まった１走査線分のデータは、点灯制御信号が各フリップフロップＦＦ1、ＦＦ2、…に入力される度に、１つ後段のフリップフロップＦＦ1、ＦＦ2、…へと順に転送される。また、シフトレジスターＳＲには、発光素子Ｅの点灯・消灯のタイミングを示す印刷データの他に、点灯時の発光素子Ｅの光量を示す補正値もＣＬＫ信号に同期して送られる。そして、シフトレジスターＳＲに溜まった１走査線分の補正値は、補正値メモリーＭＭへのＬｏａｄ信号の入力を受けて、補正値メモリーＭＭに転送される。なお、補正値メモリーＭＭは、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）によって構成することができる。
【００７０】
補正電圧出力回路ＶＣでは、補正値メモリーＭＭの値に基づいて、所定の駆動電圧信号が生成され、この駆動電圧信号は各画素回路Ｃ1、Ｃ2、…に出力される。そして、フリップフロップＦＦ1、ＦＦ2、…が点灯制御信号に同期して、画素回路Ｃ1、Ｃ2、…に印刷データを転送すると、各画素回路Ｃ1、Ｃ2、…は印刷データが示す点灯タイミングで駆動電圧信号を発光素子Ｅ1、Ｅ2、…に供給して、発光素子Ｅ1、Ｅ2、…を点灯させる。こうして、多重露光が実現される。
【００７１】
なお、多重露光を実現するための、図１３のより具体的な回路構成としては、例えば、図１４に示す回路構成を採用することができる。ここで、図１４は、図１３の画素回路と発光素子の回路構成の一例を示す図である。同図に示す回路は、ラインヘッド２９のヘッド基板２９３に搭載されており、また、同回路に入力される、各信号（点灯制御信号、クロック信号ＣＬＫ11、…等）は、ヘッドコントローラーＨＣから転送されるものである。また、同図では、クロック信号に符号ＣＬＫ11、ＣＬＫ12、…が付されており、遅延回路に符号ＤＣ11、ＤＣ12、…が付されているが、以下では、これらクロック信号および遅延回路に対して数字の部分を省略した符号ＣＬＫ、ＤＣを適宜用いる。
【００７２】
図１４の回路構成は、発光素子Ｅ毎に発光タイミングを制御する制御回路ＣＣ（同図の破線ブロックで囲まれた回路）を有している。また、図１４において、横方向に並んで１段目と付された複数の制御回路ＣＣは、スポットグループＳＧにおいて副走査方向ＳＤの上流側から１行目のスポット行ＳＰrを形成する発光素子Ｅに設けられた制御回路ＣＣであり、図１３の画素回路Ｃ1に対応するものである。同様に、２〜５段目と付された制御回路ＣＣは、スポットグループＳＧにおいて副走査方向ＳＤの上流側から２〜５行目のスポット行ＳＰrを形成する発光素子Ｅに設けられた制御回路ＣＣであり、図１３の画素回路Ｃ2に対応するものである。また、図１４では、縦方向に並ぶ制御回路ＣＣに対して１〜４列目と列番号が付されているが、同じ列番号に属する制御回路ＣＣの発光素子Ｅは、主走査方向ＭＤの同じ位置に互いに重複してスポットＳＰを形成するものである。
【００７３】
同図に示すように、制御回路ＣＣは、トランジスターＴrにより発光素子Ｅに電流を供給するものである。具体的には、このトランジスターＴrは、ゲートに印加される補正電圧出力に応じた電流を、スイッチＳＷを介して発光素子Ｅに供給する。この補正電圧出力は、図１３の補正電圧出力回路ＶＣからの出力に対応する。また、制御回路ＣＣは、スイッチＳＷを開閉するフリップフロップＦＦの動作を、シフトレジスターから与えられる印刷データとクロック信号ＣＬＫで制御する構成を備えている。このシフトレジスターは、図１３のシフトレジスターＳＲに対応する。また、このクロック信号ＣＬＫは、制御回路ＣＣに内蔵される遅延回路ＤＣによって点灯制御信号を遅延させたものである。つまり、遅延回路ＤＣによる遅延量を調整することで、発光素子Ｅの発光タイミングを制御することが可能となっている（図１５）。
【００７４】
図１５は、遅延回路によるクロック信号の遅延動作を示す図である。図１５に示す動作では、副走査方向ＳＤの最上流のスポットＳＰmuを形成する発光素子Ｅの発光タイミングを与えるクロック信号ＣＬＫ11、ＣＬＫ12に対して、副走査方向ＳＤ下流側のその他のスポットを形成する発光素子Ｅの発光タイミングを与えるクロック信号ＣＬＫ21、ＣＬＫ22、ＣＬＫ31、ＣＬＫ32、…を時間ｔ21、ｔ31、…だけ遅延させている。これによって、スポットグループＳＧにおいて、副走査方向ＳＤへのスポットＳＰの間隔を、副走査方向ＳＤへの画素ピッチＰsの整数倍として、各スポットＳＰを画素へと適切に形成することが可能となる。
【００７５】
以上のように、この実施形態では、副走査方向ＳＤが本発明の「第１の方向」に相当し、感光体ドラム２１が本発明の「潜像担持体」に相当し、ラインヘッド２９が本発明の「露光ヘッド」に相当する。また、ヘッドコントローラーＨＣおよびフリップフロップＦＦが協働して本発明の「調整部」として機能し、あるいは制御回路ＣＣが本発明の「調整部」として機能している。
【００７６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、主走査方向ＭＤの同じ位置に重複してスポットＳＰを形成する５個の発光素子Ｅは、副走査方向ＳＤに互いに隣り合って連続して配置されていた。しかしながら、発光素子Ｅの配置はこれに限られず、主走査方向ＭＤの同じ位置に重複してスポットＳＰを形成する５個の発光素子Ｅを、副走査方向ＳＤに離散的に配置しても良い（図１６）。
【００７７】
ここで、図１６は、発光素子の配置のバリエーションを示す図であり、発光素子グループＥＧの主走査方向ＭＤの端に並ぶ２０個の発光素子Ｅを抜き出して示している。同図の「連続配置」の欄では、上述の実施形態と同様に、主走査方向ＭＤの同じ位置に重複してスポットＳＰを形成する５個の発光素子Ｅは、副走査方向ＳＤに互いに隣り合って連続して配置されている。一方、同図の「離散配置」の欄では、主走査方向ＭＤの同じ位置に重複してスポットＳＰを形成する５個の発光素子Ｅは離散的に配置されている。そして、こうして離散配置された５個の発光素子Ｅの間に、主走査方向ＭＤにおいてこれらとは異なる位置にスポットＳＰを形成する発光素子Ｅが配置されている。本発明の実施形態では、この「離散配置」の欄に示すように発光素子Ｅを配置することも可能である。
【００７８】
ちなみに、図１６の「離散配置」に示す構成では、互いに重複してスポットＳＰを形成する発光素子Ｅの距離Ｌeが離れているため、スポットＳＰ同士が副走査方向ＳＤに多少ずれて、感光体ドラム２１表面に形成される潜像がぼやけてしまう場合がある。このような場合には、上述のようにスポットＳＰの形成タイミングを調整して、スポットＳＰ同士を適切に重ね合わせるように制御することが適当となる。一方、図１６の「連続配置」に示す構成では、互いに重複してスポットＳＰを形成する発光素子Ｅの距離Ｌeが近いため、このような潜像のぼやけは少ない。そのため、このぼやけを解消するためにスポットＳＰの形成タイミングを調整する必要がなく、その分だけ回路を若干簡素化できる。
【００７９】
また、上記実施形態では、レンズ行の行数は３行であったが、レンズ行の行数はこれに限られない。
【００８０】
また、上述の有機ＥＬ素子以外に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode)等の光源を、発光素子Ｅとして用いることもできる。
【符号の説明】
【００８１】
２１…感光体ドラム、 ２９…ラインヘッド、 Ｃ1、Ｃ2…画素回路、 ＣＣ…制御回路、 ＣＬＫ…クロック信号、 Ｅ、Ｅ1、Ｅ2…発光素子、 ＥＧ…発光素子グループ、
ＦＦ、ＦＦ1、ＦＦ2…フリップフロップ、 ＯＳ…結像光学系、 ＳＤ…副走査方向、 ＳＧ…スポットグループ、 ＳＰ…スポット、 ＶＣ…補正電圧出力回路、 ＶＤ…ビデオデータＶＤ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光素子が射出した光を結像光学系により結像して、潜像担持体に光を照射する画像形成技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、その中心軸が主走査方向に平行もしくは略平行となるように配された円筒形状の感光体ドラムを、露光ヘッドにより露光する画像形成装置が記載されている。この露光ヘッドは、複数の結像光学系を主走査方向に配置するとともに、これら結像光学系それぞれに対して、複数の発光素子からなる発光素子グループを対向させた概略構成を備える。そして、発光素子グループの各発光素子が発光すると、当該発光素子グループに対向する結像光学系がこれら発光素子からの光を結像して、複数の光のスポットからなるスポットグループが感光体ドラムの周面に形成される。
【０００３】
このとき、特許文献１の発光素子グループは、複数の発光素子を、主走査方向に一列ではなくて千鳥状に並べたものであり、発光素子グループでは、副走査方向の異なる位置に２個あるいはそれ以上の発光素子が配されている。したがって、各発光素子を同時に発光させてスポットグループを形成した場合、スポットグループでは、副走査方向の異なる位置に２個あるいはそれ以上のスポットが形成されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１３２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような構成において、画像に応じた所定の位置にスポットを正確に形成するためには、副走査方向の異なる位置に形成される２個のスポットの距離（副走査方向への距離）を制御することが重要となる。しかしながら、副走査方向に配された２個の発光素子を同時に発光させて各スポットを形成した場合、副走査方向の異なる位置に形成される２個のスポットの距離が、後述する原因によってばらついてしまい、その結果、適切な位置にスポットを形成できずに、良好な画像形成が困難となるおそれがあった。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、発光素子が発光する光を結像光学系で結像して、潜像担持体に光のスポットを形成する画像形成技術において、副走査方向に配された２つの発光素子によって形成される２つのスポットの副走査方向への距離を安定させて、良好な画像形成を実現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】
【０００７】
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、第１の方向に移動する潜像担持体と、第１の発光素子、第１の発光素子の第１の方向に配される第２の発光素子、第１の発光素子が発光する光を結像して潜像担持体に第１の光を照射するとともに第２の発光素子が発光する光を結像して潜像担持体に第２の光を照射する結像光学系を有する露光ヘッドと、第１の発光素子および第２の発光素子が発光するタイミングを調整する調整部と、を備え、第１の発光素子および第２の発光素子を同時に発光させて形成される第１の光と第２の光との第１の方向の距離をＤ0としたとき、調整部は、第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して第２の発光素子の発光タイミングＴ2を異ならせることで、第１の方向に距離Ｄ0と異なる距離Ｄ1で第１の光および第２の光を形成することを特徴としている。
【０００８】
また、この発明にかかる画像形成方法は、上記目的を達成するために、第１の発光素子を発光させて第１の方向に移動する潜像担持体に形成される第１の光と、第１の発光素子の第１の方向に配される第２の発光素子を発光させて潜像担持体に形成される第２の光とを、第１の発光素子および第２の発光素子を同時に発光させて形成した際の第１の光と第２の光の第１の方向の距離をＤ0としたとき、第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して第２の発光素子の発光タイミングＴ2を異ならせることで、第１の方向に距離Ｄ0と異なる距離Ｄ1で第１の光および第２の光を形成することを特徴としている。
【０００９】
このように構成された発明（画像形成装置、画像形成方法）では、第１の方向に移動する潜像担持体に対して、光のスポット（第１の光、第２の光）を形成する。具体的には、第１の方向に配された第１および第２の発光素子が発光する光を結像光学系により結像することで、第１の方向の異なる位置に第１の光と第２の光が形成される。そして、このような構成では、第１および第２の発光素子を同時に発光させて第１および第２の光を形成した場合、第１および第２の光の第１の方向への距離Ｄ0がばらついてしまうおそれがあった。これに対して、この発明は、第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して第２の発光素子の発光タイミングＴ2を異ならせることで、第１の方向に距離Ｄ0と異なる距離Ｄ1で第１の光および第２の光を形成する。つまり、発光タイミングＴ1に対して発光タイミングＴ2を調整することで、第１の光と第２の光の第１の方向への距離Ｄ1を制御することが可能となっており、その結果、第１の光と第２の光との距離を安定させて、良好な画像形成の実現を図ることができる。
【００１０】
このとき、調整部は、距離Ｄ1が第１の方向の画素間の距離の整数倍となるように発光タイミングＴ1および発光タイミングＴ2を調整するように構成しても良い。これによって、形成すべき画像の解像度に応じた適切な位置に第１および第２の光を照射して、良好な画像形成を実行することができる。
【００１１】
なお、第１および第２の発光素子を同時に発光させて形成される第１および第２の光の第１の方向への距離Ｄ0が長くなる方向にばらつく場合には、調整部は、第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して第２の発光素子の発光タイミングＴ2を遅らせることで、距離Ｄ1を距離Ｄ0より短くさせるように構成すると良い。
【００１２】
あるいは、第１および第２の発光素子を同時に発光させて形成される第１および第２の光の第１の方向への距離Ｄ0が短くなる方向にばらつく場合には、調整部は、第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して第２の発光素子の発光タイミングＴ2を早めることで、距離Ｄ1を距離Ｄ0より長くさせるように構成すると良い。
【００１３】
また、結像光学系の像側がテレセントリックであるように構成しても良い。このような構成は、例えば、結像光学系と潜像担持体との距離が変動したような場合であっても、第１および第２の光の第１の方向への距離を安定させておくことができ、適切な露光実現により有利と言える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用可能な画像形成装置の一例を示す図。
【図２】図１の装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】ラインヘッドの一例を示す図。
【図４】ラインヘッドの一例を示す図。
【図５】ラインヘッドの一例を示す図。
【図６】ラインヘッドの一例を示す図。
【図７】スポットグループの構成を示す図。
【図８】スポットの形成位置のずれを模式的に示す図。
【図９】発光素子の発光タイミングを制御する回路を示す図。
【図１０】発光素子の発光タイミング制御動作の一例を示す図。
【図１１】円筒形状の感光体ドラム周面にスポットを形成する動作を示す図。
【図１２】図１１の動作で形成されるスポットグループの説明図。
【図１３】多重露光を実現する回路構成の一例を示す図。
【図１４】図１３の画素回路と発光素子の回路構成の一例を示す図。
【図１５】遅延回路によるクロック信号の遅延動作を示す図。
【図１６】発光素子の配置のバリエーションを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は本発明を適用可能な画像形成装置の一例を示す図である。また、図２は図１の装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置１は、互いに異なる色の画像を形成する４個の画像形成ステーション２Ｙ（イエロー用）、２Ｍ（マゼンタ用）、２Ｃ（シアン用）および２Ｋ（ブラック用）を備えている。そして、画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能となっている。
【００１６】
この画像形成装置では、ホストコンピューターなどの外部装置から画像形成指令がＣＰＵやメモリーなどを有するメインコントローラーＭＣに与えられると、このメインコントローラーＭＣはエンジンコントローラーＥＣに制御信号を与えるとともに画像形成指令に対応するビデオデータＶＤをヘッドコントローラーＨＣに与える。このとき、メインコントローラーＭＣは、ヘッドコントローラーＨＣから水平リクエスト信号ＨＲＥＱを受け取る毎に、主走査方向ＭＤに１ライン分のビデオデータＶＤをヘッドコントローラーＨＣに与える。また、ヘッドコントローラーＨＣは、メインコントローラーＭＣからのビデオデータＶＤとエンジンコントローラーＥＣからの垂直同期信号Ｖsyncおよびパラメーター値とに基づき、各色の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋそれぞれのラインヘッド２９を制御する。これによって、エンジン部ＥＮＧが所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシート状の記録媒体ＲＭに画像形成指令に対応する画像を形成する。
【００１７】
各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋは、トナー色を除けばいずれも同じ構造および機能を有している。そこで、図１では、図を見やすくするために、画像形成ステーション２Ｃを構成する各部品にのみ符号を付し、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋに付すべき符号については記載を省略する。また、以下の説明では、図１に付した符号を参照して画像形成ステーション２Ｃの構造および動作を説明するが、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋの構造および動作も、トナー色が異なることを除けば同じである。
【００１８】
画像形成ステーション２Ｃには、シアン色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム２１が設けられている。感光体ドラム２１は、その回転軸が主走査方向ＭＤ（図１の紙面に対して垂直な方向）に平行もしくは略平行となるように配置されており、図１中矢印Ｄ２１の方向に所定速度で回転駆動される。これにより、感光体ドラム２１の表面が、主走査方向ＭＤ（第２の方向）に直交もしくは略直交する副走査方向ＳＤ（第１の方向）に一定速度で移動することとなる。
【００１９】
感光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１表面を所定の電位に帯電させるコロナ帯電器である帯電器２２と、感光体ドラム２１表面を画像信号に応じて露光することで静電潜像を形成するラインヘッド２９と、該静電潜像をトナー像として顕像化する現像器２４と、第１スクイーズ部２５と、第２スクイーズ部２６と、転写後の感光体ドラム２１の表面をクリーニングするクリーニングユニットとが、それぞれこれらの順に感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１（図１では、時計回り）に沿って配設されている。
【００２０】
帯電器２２は２つのコロナ帯電器２２１、２２２で構成されており、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１においてコロナ帯電器２２１がコロナ帯電器２２２に対して上流側に配置されており、２つのコロナ帯電器２２１、２２２により２段階で帯電されるように構成されている。各コロナ帯電器２２１、２２２は同一構成であり、感光体ドラム２１の表面に接触しないものであり、スコロトロン帯電器である。
【００２１】
そして、コロナ帯電器２２１、２２２により帯電された感光体ドラム２１表面に対して、ラインヘッド２９がヘッド制御信号に基づいて静電潜像を形成する。つまり、ヘッドコントローラーＨＣがラインヘッド２９にヘッド制御信号を送信すると、このヘッド制御信号に基づいて各発光素子Ｅが発光する。これにより、感光体ドラム２１表面が露光されて、画像信号に対応した静電潜像が形成される。なお、ラインヘッド２９の構成および動作の詳細は後述する。
【００２２】
こうして形成された静電潜像に対して現像器２４からトナーが付与されて、静電潜像がトナーにより現像される。この画像形成装置１の現像器２４は、現像ローラー２４１を有している。この現像ローラー２４１は円筒状の部材であり、鉄等金属製の内芯の外周部に、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、ＮＢＲ、ＰＦＡチューブなどの弾性層を設けたものである。この現像ローラー２４１は現像用モーターに接続され、図１紙面において反時計回りに回転駆動されて感光体ドラム２１に対してウィズ回転する。また、この現像ローラー２４１は図示を省略する現像バイアス発生部（定電圧電源）と電気的に接続されており、適当なタイミングで現像バイアスが印加されるように構成されている。
【００２３】
また、この現像ローラー２４１に対して液体現像剤を供給するためにアニロックスローラーが設けられており、アニロックスローラーを介して現像剤貯留部から現像ローラー２４１へ液体現像剤が供給される。このようにアニロックスローラーは現像ローラー２４１に対して液体現像剤を供給する機能を有する。このアニロックスローラーは、液体現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に彫刻された螺旋溝などによる凹部パターンが形成されたローラーである。現像ローラー２４１と同様に、金属の芯金にウレタン、ＮＢＲなどのゴム層を巻き付けたものや、ＰＦＡチューブを被せたものなどが用いられる。また、アニロックスローラーは現像用モーターに接続されて回転する。
【００２４】
現像剤貯留部に貯留される液体現像剤は、従来一般的に使用されている、Isopar（商標：エクソン）を液体キャリアとした低濃度（１〜２ｗｔ％）かつ低粘度の常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性の液体現像剤、すなわち、樹脂中へ顔料などの着色剤を分散させた平均粒径１μｍの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２０%とした高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・s程度）の液体現像剤が用いられる。
【００２５】
上記のようにして、液体現像剤が供給された現像ローラー２４１はアニロックスローラーと同時に回転すると共に、感光体ドラム２１の表面とは同方向に移動するように回転して現像ローラー２４１の表面に担持された液体現像剤を現像位置に搬送する。なお、トナー像を形成するため、現像ローラー２４１の回転方向は、その表面が感光体ドラム２１の表面と同方向に移動するようにウィズ回転する必要があるが、アニロックスローラーに対しては、逆方向、或いは、同方向、どちらに移動する構成であってもよい。
【００２６】
また、現像器２４では、この現像ローラー２４１の回転方向において現像位置の上流側直前にトナー帯電コロナ発生器２４２が現像ローラー２４１に対向して配置されている。このトナー帯電コロナ発生器２４２は現像ローラー２４１の表面の帯電バイアスを増加させる電界印加手段であり、定電流電源で構成されたトナーチャージ発生部（図示省略）と電気的に接続されている。そして、トナー帯電コロナ発生器２４２に対してトナーチャージバイアスが与えられると、現像ローラー２４１によって搬送される液体現像剤のトナーに対して、このトナー帯電コロナ発生器２４２と近接する位置で電界が印加され、トナーの帯電が施される。なお、このトナー帯電には、電解印加によるコロナ放電に代えて、接触して帯電させるトナー帯電ローラーを用いてもよい。
【００２７】
また、このように構成された現像器２４は感光体ドラム２１上の潜像を現像する現像位置と感光体ドラム２１から離れた退避位置との間で往復可能となっている。したがって、現像器２４が退避位置に移動して位置決めされると、その間、シアン用の画像形成ステーション２Ｃでは、感光体ドラム２１への新たな液体現像剤の供給は停止される。
【００２８】
感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１において現像位置の下流側に、第１スクイーズ部２５が配置されるとともに、さらに第１スクイーズ部２５の下流側に第２スクイーズ部２６が配置されている。これらのスクイーズ部２５、２６にはスクイーズローラー２５１、２６１がそれぞれ設けられている。そして、スクイーズローラー２５１が第１スクイーズ位置で感光体ドラム２１の表面と当接しながらメインモーターからの回転駆動力を受けて回転してトナー像の余剰現像剤を除去する。また、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１において第１スクイーズ位置の下流側の第２スクイーズ位置でスクイーズローラー２６１が感光体ドラム２１の表面と当接しながらメインモーターからの回転駆動力を受けて回転してトナー像の余剰液体キャリアやカブリトナーを除去する。また、スクイーズ効率を高めるために、スクイーズローラー２５１、２６１に対して図示省略するスクイーズバイアス発生部（定電圧電源）が電気的に接続されており、適当なタイミングでスクイーズバイアスが印加されるように構成されている。なお、２つのスクイーズ部２５、２６を設けているが、スクイーズ部の個数や配置などはこれに限定されるものではなく、例えば１個のスクイーズ部を配置してもよい。
【００２９】
これらのスクイーズ位置を通過してきたトナー像は転写部３の中間転写体３１に１次転写される。この中間転写体３１は、その表面、より詳しくはその外周面にトナー像を一時的に担持可能な像担持体としての無端状ベルトであり、複数のローラー３２、３３、３４、３５および３６に掛け渡されている。これらのうちローラー３２はメインモーターに連結されて、中間転写体３１を図１の矢印方向Ｄ３１に周回駆動するベルト駆動ローラーとして機能している。なお、記録紙ＲＭとの密着性を高めて記録紙ＲＭへのトナー像の転写性を高めるために、中間転写体３１の表面に弾性層を設け、当該弾性層の表面にトナー像が担持されるように構成されている。
【００３０】
ここで、中間転写体３１を掛け渡されたローラー３２ないし３６のうち、メインモーターにより駆動されるのは上記したベルト駆動ローラー３２のみであり、他のローラー３３ないし３６は駆動源を有しない従動ローラーである。また、ベルト駆動ローラー３２は、ベルト移動方向Ｄ３１において一次転写位置ＴＲ1の下流側、かつ後述する二次転写位置ＴＲ2の上流側で中間転写体３１を巻き掛けている。
【００３１】
転写部３は一次転写バックアップローラー３７を有しており、一次転写バックアップローラー３７は中間転写体３１を挟んで感光体ドラム２１と対向して配設されている。感光体ドラム２１と中間転写体３１とが当接する一次転写位置ＴＲ1では、感光体ドラム２１の外周面が中間転写体３１と当接して一次転写ニップ部ＮＰ１ｃを形成している。そして、感光体ドラム２１上のトナー像が中間転写体３１の外周面（一次転写位置ＴＲ1において下面）に転写される。こうして画像形成ステーション２Ｃにより形成されたシアン色のトナー像が中間転写体３１に転写される。同様に、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋでもトナー像の転写が実行されることで、各色のトナー像が中間転写体３１上に順次重ね合わされ、フルカラーのトナー像が形成される。一方、モノクロトナー像が形成される際には、ブラック色に対応した画像形成ステーション２Ｋのみにおいて、中間転写体３１へのトナー像転写が行われる。
【００３２】
こうして中間転写体３１に転写されたトナー像は、ベルト駆動ローラー３２への巻き掛け位置を経由して二次転写位置ＴＲ2に搬送される。この二次転写位置ＴＲ2では、中間転写体３１を巻き掛けられたローラー３４に対して二次転写部４の二次転写ローラー４２が中間転写体３１を挟んで対向配置されており、中間転写体３１表面と転写ローラー４２表面とが互いに当接して二次転写ニップ部ＮＰ２を形成している。すなわち、ローラー３４は二次転写バックアップローラーとして機能している。バックアップローラー３４の回転軸は、例えばバネのような弾性部材である押圧部３４５によって弾性的に、かつ中間転写体３１に対して近接・離間移動自在に支持されている。
【００３３】
二次転写位置ＴＲ2においては、中間転写体３１上に形成された単色あるいは複数色のトナー像が、一対のゲートローラー５１から搬送経路ＰＴに沿って搬送される記録媒体ＲＭに転写される。また、トナー像が二次転写された記録媒体ＲＭは、二次転写ローラー４２から搬送経路ＰＴ上に設けられた定着ユニット７へ送出される。定着ユニット７では、記録媒体ＲＭに転写されたトナー像に熱や圧力などが加えられて記録媒体ＲＭへのトナー像の定着が行われる。こうして、記録媒体ＲＭに所望の画像を形成することができる。
【００３４】
以上が画像形成装置の概略構成である。続いて、上記画像形成装置に適用可能なラインヘッド２９の詳細について説明する。図３、図４、図５および図６は、ラインヘッドの一例を示す図である。特に、図３は、ラインヘッド２９が備える発光素子およびレンズの位置関係を、レンズが構成する結像光学系の光軸方向Ｄoaから見た平面図であり、図４は、ラインヘッド２９が備える発光素子グループＥＧの構成を示す平面図であり、図５は、ラインヘッド２９の部分斜視図であり、図６は、ラインヘッド２９のＡ−Ａ線（図３の階段状の二点鎖線）における部分階段断面図であって、該断面をラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤから見た場合に相当する。図３では、レンズＬＳ1、ＬＳ2が一点鎖線で記載されているが、これは、発光素子ＥとレンズＬＳ1、ＬＳ2とが光軸方向Ｄoaにおいて異なる位置にあることを考慮したものである。
【００３５】
このラインヘッド２９は、長手方向ＬＧＤに長尺で幅方向ＬＴＤに短尺な全体構成を備える。そこで、図３〜図６および以下の図面では必要に応じて、ラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤおよび幅方向ＬＴＤを示す。また、レンズが構成する結像光学系の光軸方向Ｄoaについても、図３〜図６および以下の図面で適宜示すとともに、必要に応じて、光軸方向Ｄoaの矢印側を「表」あるいは「上」と表現し、光軸方向Ｄoaの矢印と反対側を「裏」「下」あるいは「底」と表現する。なお、これらの方向ＬＧＤ、ＬＴＤ、Ｄoaは互いに直交もしくは略直交している。
【００３６】
また、上述のとおり、同ラインヘッド２９を画像形成装置に適用するにあたっては、ラインヘッド２９は、主走査方向ＭＤに直交もしくは略直交する副走査方向ＳＤに移動する感光体ドラム２１表面に対して露光を行なうものであり、しかも、感光体ドラム２１表面の主走査方向ＭＤはラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤに平行もしくは略平行であり、感光体ドラム２１表面の副走査方向ＳＤはラインヘッド２９の幅方向ＬＴＤに平行もしくは略平行である。そこで、必要に応じて、長手方向ＬＧＤ・幅方向ＬＴＤと一緒に、主走査方向ＭＤ・副走査方向ＳＤも図示することとする。
【００３７】
図３、図４に示すように、ラインヘッド２９では、複数の発光素子Ｅから１つの発光素子グループＥＧが構成されている。より具体的には、この発光素子グループＥＧは、次のような構成を具備する。つまり、複数（１４個）の発光素子Ｅが長手方向ＬＧＤにピッチＰrmで直線的に並んで１行の発光素子行ＥＲが構成されるとともに、複数行（５行）の発光素子行ＥＲが幅方向ＬＴＤにピッチＰrs（４５．３６[μm]）で並んで発光素子ブロックＥＢが構成される。したがって、この発光素子ブロックＥＢでは、５個の発光素子Ｅが幅方向ＬＴＤにピッチＰrsで一列に並んでいる（換言すれば、５個の発光素子Ｅが長手方向ＬＧＤの同じ位置に配置されている）。そして、これら５個の発光素子Ｅそれぞれは、感光体ドラム２１表面において副走査方向ＳＤの同じ位置にスポットＳＰを形成して、いわゆる多重露光を実行可能である。
【００３８】
さらに、発光素子グループＥＧでは、４個の発光素子ブロックＥＢが幅方向ＬＴＤに間隔Ｐrsを空けて並ぶ。こうして、２０行（５行×４）の発光素子行ＥＲが幅方向ＬＴＤにピッチＰrsで並ぶこととなる。また、この際、４個の発光素子ブロックＥＢは、長手方向ＬＧＤにシフト量Ｐeだけ互いにずれて配置されている。このシフト量ＰeはピッチＰrmの４分の１に設定されており（Ｐe＝Ｐrm／４）、その結果、４個の発光素子ブロックＥＢは、主走査方向ＭＤに互いにずれた位置にスポットＳＰを形成する。このように、発光素子グループＥＧは、多重露光を行なう５行の発光素子行ＥＲからなる発光素子ブロックＥＢを、幅方向ＬＴＤに４個並べた構成を備えており、幅方向ＬＴＤに幅ＷＳs（＝８６２[μm]）を有し、長手方向ＬＧＤに幅ＷＳm（＝８３２[μm]）を有する。そして、ラインヘッド２９が備えるヘッド基板２９３（の裏面２９３−t）では、このような発光素子グループＥＧが長手方向ＬＧＤに３行千鳥で複数並んでいる（図３）。
【００３９】
ちなみに、ヘッド基板２９３にこうして並べられた各発光素子Ｅは、互いに同一の発光スペクトルを有するボトムエミッション型の有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子である。つまり、各発光素子Ｅを構成する有機ＥＬ素子は、長手方向ＬＧＤに長く幅方向ＬＴＤに短いガラス平板であるヘッド基板２９３の裏面２９３−tに形成されて、ガラス製の封止部材２９４により封止されている。なお、この封止部材２９４は、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tに接着剤により固定されている。
【００４０】
また、ヘッド基板２９３に対しては、２枚のレンズアレイＬＡ1、ＬＡ2が対向している。そして、レンズアレイＬＡ1のレンズＬＳ1およびレンズアレイＬＡ2のレンズＬＳ2で構成される結像光学系ＯＳが、各発光素子グループＥＧに設けられることとなる。つまり、レンズアレイＬＡ1に対しては、３行千鳥に配列された複数の発光素子グループＥＧに一対一で対応して、複数のレンズＬＳ1が３行千鳥で配列されている。同様に、レンズアレイＬＡ2に対しては、３行千鳥に配列された複数の発光素子グループＥＧに一対一で対応して、複数のレンズＬＳ2が３行千鳥で配列されている。このようなレンズアレイＬＡ1（ＬＡ2）におけるレンズＬＳ1（ＬＳ2）の配列態様は、換言すれば次のようにも説明できる。つまり、主走査方向ＭＤへ距離３×Ｄg毎にレンズＬＳ1（ＬＳ2）を配置して、主走査方向ＭＤに直線的に並ぶ複数のレンズＬＳ1（ＬＳ2）から１行のレンズ行ＧＲa等が構成される。さらに、３行のレンズ行ＧＲa、ＧＲb、ＧＲcは、副走査方向ＳＤに距離Ｄt（＝２[mm]）を空けて配置されるとともに、主走査方向ＭＤに距離Ｄg（＝５８２[μm]）だけ互いにシフトされている。
【００４１】
なお、図３、図６等では、レンズ行ＧＲaのレンズＬＳ1（ＬＳ2）に対向する発光素子グループＥＧに符号ＥＧaが付され、レンズ行ＧＲbのレンズＬＳ1（ＬＳ2）に対向する発光素子グループＥＧに符号ＥＧbが付され、レンズ行ＧＲcのレンズＬＳ1（ＬＳ2）に対向する発光素子グループＥＧに符号ＥＧcが付されている。また、図５、図６では、発光素子グループＥＧとレンズＬＳ1、ＬＳ2との間には遮光部材２９７が図示されているが、これについては結像光学系の説明の後に説明する。
【００４２】
ちなみに、レンズアレイＬＡ1（ＬＡ2）は、光透過製のガラス平板に樹脂製のレンズＬＳ1（ＬＳ2）を形成することで構成することができる。また、長手方向ＬＧＤに長尺なレンズアレイを一体的な構成で作成することは困難であることに鑑みて、比較的短尺なガラス平板に樹脂製のレンズＬＳ1（ＬＳ2）を３行千鳥で形成して１つの短尺なレンズアレイＬＡ1（ＬＡ2）を作製し、この短尺レンズアレイＬＡ1（ＬＡ2）を長手方向ＬＧＤに複数並べることで、長手方向ＬＧＤに長尺なレンズアレイを構成している。
【００４３】
より具体的には、ヘッド基板表面２９３−hの幅方向ＬＴＤの両端部それぞれには、複数のスペーサーＳＰ1が長手方向ＬＧＤに直線的に間隔を空けて並べられている。そして、幅方向ＬＴＤへスペーサーＳＰ1、ＳＰ1に架設された状態で、複数のレンズアレイＬＡ1が長手方向ＬＧＤに並べられて、１つの長尺レンズアレイが構成されている。また、レンズアレイＬＡ1からなる長尺レンズアレイ表面の幅方向ＬＴＤの両端部それぞれには、複数のスペーサーＳＰ2が長手方向ＬＧＤに直線的に間隔を空けて並べられている。そして、幅方向ＬＴＤへスペーサーＳＰ2、ＳＰ2に架設された状態で、複数のレンズアレイＬＡ2が長手方向ＬＧＤに並べられて、１つの長尺レンズアレイが構成されている。さらに、レンズアレイＬＡ2からなる長尺レンズアレイ表面には平板状の支持ガラスＳＳが接着されており、複数のレンズアレイＬＡ2は各スペーサーＳＰ2のみならず、当該スペーサーＳＰ2の反対側から支持ガラスＳＳによっても支持されている。また、この支持ガラスＳＳは、各レンズアレイＬＡ2が外部に露出しないように、当該レンズアレイＬＡ2を覆う機能も併せ持つ。
【００４４】
つまり、上述のように構成された２枚レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2をヘッド基板２９３に対向させることで、発光素子グループＥＧの３行千鳥配置に対応して、２枚のレンズＬＳ1、ＬＳ2で構成される結像光学系ＯＳが３行千鳥で長手方向ＬＧＤに並ぶこととなる。そして、発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅが射出した光は、結像光学系ＯＳおよび支持ガラスＳＳを透過して、感光体ドラム２１表面に照射される。なお、図６では、発光素子グループ行ＧＲaに属する発光素子グループＥＧからの光を結像する結像光学系ＯＳに対して符号ＯＳaが併記されている。また、同様にして、発光素子グループ行ＧＲb、ＧＲcに属する発光素子グループＥＧからの光を結像する結像光学系ＯＳに対して符号ＯＳb、ＯＳcが併記されている。すなわち、幅方向ＬＴＤに互いに異なる位置に配置された結像光学系ＯＳに対して、異なる符合ＯＳa、ＯＳb、ＯＳcが付されている。なお、各結像光学系ＯＳは、互いに等しい結像倍率を有する。また、この結像倍率は絶対値が１未満の負の値であり、各結像光学系ＯＳは縮小・倒立像を結像する。
【００４５】
このように、ラインヘッド２９では、複数の発光素子グループＥＧそれぞれに対して専用の結像光学系ＯＳが配置されている。このようなラインヘッド２９では、発光素子グループＥＧからの光は、当該発光素子グループＥＧに設けられた結像光学系ＯＳにのみ入射し、それ以外の結像光学系ＯＳに入射しないことが望ましい。そこで、ヘッド基板２９３の表面２９３−hとレンズアレイＬＡ1との間には、遮光部材２９７が設けられている。
【００４６】
この遮光部材２９７は、発光素子グループＥＧから当該発光素子グループＥＧに対向する結像光学系ＯＳに向かう光を制限する機能を果たす。具体的には、遮光部材２９７には、発光素子グループＥＧからこれに対向する結像光学系ＯＳへと向かう導光孔２９７１が、光軸方向Ｄoaに貫通形成されている。導光孔２９７１は円柱形状の孔であり、その中心軸は結像光学系ＯＳの光軸ＯＡと概ね一致している。したがって、発光素子グループＥＧから射出された光のうち、遮光部材２９７の底面で遮られることなく導光孔２９７１を通過した光が、結像光学系ＯＳに入射することとなる。なお、図６では記載を省略しているが、遮光部材２９７の導光孔２９７１内部には開口絞りが設けられており、結像光学系ＯＳa、ＯＳb、ＯＳcの像側はテレセントリックとなっている。そして、導光孔２９７１を通過して結像光学系ＯＳで結像された光が感光体ドラム２１表面に照射されて、感光体ドラム２１表面が露光される。
【００４７】
特に、この実施形態のラインヘッド２９では、複数の発光素子Ｅからなる発光素子グループＥＧが結像光学系ＯＳに対向して設けられている。したがって、感光体ドラム２１表面の露光動作では、発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅからの光が結像光学系ＯＳによって結像されて、複数のスポットＳＰからなるスポットグループＳＧが形成される（図７）。ここで、図７は、スポットグループの構成を示す図であり、発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅを同時点灯させて、各スポットＳＰを同時に形成した場合を示している。
【００４８】
ちなみに、図１等を用いて上述したような画像形成装置では、所望の解像度（例えば、２４００ｄｐｉ（dot per inch））で画像を形成するために、この解像度に応じた画素ピッチで仮想的に敷き詰められた複数の画素に対してスポットＳＰを形成する。そのため、図７に示すように、スポットグループＳＧでは、副走査方向ＳＤの異なる位置に隣り合って形成される２つのスポットＳＰの距離は、副走査方向ＳＤへの画素ピッチＰsの整数倍の距離Ｐyであることが望ましい（Ｐy＝Ｐs×整数）。しかしながら、レンズＬＳ1、ＬＳ2の製造誤差等に起因して結像光学系ＯＳの結像倍率が狙い値からずれてしまい、その結果、副走査方向ＳＤの異なる位置に隣り合って形成される２つのスポットＳＰの距離が、この距離Ｐyからずれてしまう場合があった（図８）。
【００４９】
図８は、スポットの形成位置のずれを模式的に示す図である。同図では、副走査方向ＳＤにおいて、下流側の下流側スポットＳＰdが上流側の上流側スポットＳＰuから距離Ｐyの位置より上流側に距離Δ(-)ずれた場合、あるいは下流側に距離Δ(+)ずれた場合が併記されている。このような場合、これら上流側スポットＳＰuおよび下流側スポットＳＰdを同時に形成すると、これらのスポットＳＰu、ＳＰdの副走査方向ＳＤへの距離Ｄ0は、（Ｐy−Δ(-)）あるいは（Ｐy＋Δ(+)）となってしまい、副走査方向ＳＤへの画素ピッチの整数倍からずれてしまう。その結果、感光体ドラム２１表面において、各画素に対してスポットＳＰを適切に形成できないおそれがあった。
【００５０】
そこで、このような問題に対応するために、本実施形態では、上流側スポットを形成するタイミングに対して、下流側スポットを形成するタイミングを調整している。具体的には次に示すように発光素子Ｅの発光タイミングを制御することで、上流側スポットの形成タイミングに対して下流側スポットの形成タイミングを調整する。
【００５１】
図９は、発光素子の発光タイミングを制御する回路を示す図である。なお、図９では、発光素子Ｅはダイオード記号で表されている。図９に示すように、発光素子Ｅのカソードがグランド電位に短絡されるとともに、発光素子ＥのアノードがスイッチＳＷを介してトランジスターＴrの出力端に接続されている。このトランジスターＴrは、ゲートに印加される電圧に応じた電流を出力端から出力するものである。なお、このトランジスターＴrのゲートには、発光素子Ｅが所定の光量で発光するように調整された電圧（補正電圧）が印加される。したがって、スイッチＳＷが閉じると、発光素子Ｅに電流が供給されて、発光素子Ｅが点灯する一方、スイッチＳＷが開くと、発光素子Ｅへの電流供給が遮断されて、発光素子Ｅが消灯する。
【００５２】
このようなスイッチＳＷの開閉制御は、フリップフロップＦＦにより実行される。このフリップフロップＦＦは、点灯制御信号の立下りエッジに同期して、Ｄ端子に入力される印刷データ（ビデオデータＶＤ）をＱ端子に出力するものであり、印刷データが「１」のときに、スイッチＳＷは閉じて発光素子Ｅを点灯させる一方、印刷データが「０」のときに、スイッチＳＷは開いて発光素子Ｅを消灯させる。こうして、点灯制御信号によって、発光素子Ｅの発光タイミングを調整することが可能となっている。ちなみに、図９に示す回路は、ラインヘッド２９のヘッド基板２９３に搭載されている一方、印刷データおよび点灯制御信号はヘッドコントローラーＨＣで生成されて、ラインヘッド２９へ転送される。
【００５３】
図１０は、発光素子の発光タイミング制御動作の一例を示す図である。同図のａ欄は、上流側スポットＳＰuの発光タイミング制御を示し、同図のｂ欄は、上流側・下流側スポットＳＰu、ＳＰdを同時形成すると下流側スポットＳＰdが距離Δ(-)だけずれる場合における下流側スポットＳＰdの発光タイミング制御を示し、同図のｃ欄は、上流側・下流側スポットＳＰu、ＳＰdを同時形成すると下流側スポットＳＰdが距離Δ(+)だけずれる場合における下流側スポットＳＰdの発光タイミング制御を示している。
【００５４】
図１０に示すように、印刷データは、副走査方向ＳＤへの画素ピッチＰsに応じた周期Ｆvを有する信号である。そして、上流側スポットＳＰuを形成する発光素子Ｅに対する点灯制御信号は、印刷データの半周期（Ｆv／２）のタイミングＴ1で立下りエッジを有している。したがって、上流側スポットＳＰuを形成する発光素子Ｅは、印刷データの半周期（Ｆv／２）のタイミングＴ1に同期して点灯・消灯して、上流側スポットＳＰuの形成・非形成を行う。
【００５５】
一方、下流側スポットＳＰdを形成する発光素子Ｅの発光タイミングは、次のようにして制御される。つまり、上流側・下流側スポットＳＰu、ＳＰdを同時形成すると下流側スポットＳＰdが距離Δ(-)だけずれる場合には、図１０のｂ欄に示すように、下流側スポットＳＰdを形成する発光素子Ｅに対する点灯制御信号は、タイミングＴ1から時間ｔ(-)だけ早いタイミングＴ2（＝Ｔ1−ｔ(-)）で立下がりエッジを有している。したがって、下流側スポットＳＰdを形成する発光素子Ｅは、上流側スポットＳＰuの形成タイミングＴ1よりも早いタイミングＴ2に同期して点灯・消灯して、上流側スポットＳＰuの形成・非形成を行う。これによって、感光体ドラム２１表面における上流側スポットＳＰuと下流側スポットＳＰdの副走査方向ＳＤへの距離が、感光体ドラム２１周面速度Ｖ21に時間ｔ(-)を乗じた距離Δ(-)（＝Ｖ21×ｔ(-)）だけ長くなる。その結果、下流側スポットＳＰdが、上流側スポットＳＰuから副走査方向ＳＤに距離Ｐy（＝Ｐs×整数）の位置、すなわち副走査方向ＳＤへの画素ピッチＰsの整数倍の位置に形成される。これによって、形成すべき画像の解像度に応じた適切な位置に各スポットＳＰを照射して、良好な画像形成を実行することができる。
【００５６】
また、上流側・下流側スポットＳＰu、ＳＰdを同時形成すると下流側スポットＳＰdが距離Δ(+)だけずれる場合には、図１０のｂ欄に示すように、下流側スポットＳＰdを形成する発光素子Ｅに対する点灯制御信号は、タイミングＴ1から時間ｔ(+)だけ遅いタイミングＴ2（＝Ｔ1＋ｔ(+)）で立下がりエッジを有している。したがって、下流側スポットＳＰdを形成する発光素子Ｅは、上流側スポットＳＰuの形成タイミングＴ1よりも遅いタイミングＴ2に同期して点灯・消灯して、上流側スポットＳＰuの形成・非形成を行う。これによって、感光体ドラム２１表面における上流側スポットＳＰuと下流側スポットＳＰdの副走査方向ＳＤへの距離が、感光体ドラム２１周面速度Ｖ21に時間ｔ(+)を乗じた距離Δ(+)（＝Ｖ21×ｔ(+)）だけ短くなる。その結果、下流側スポットＳＰdが、上流側スポットＳＰuから副走査方向ＳＤに距離Ｐy（＝Ｐs×整数）の位置、すなわち副走査方向ＳＤへの画素ピッチＰsの整数倍の位置に形成される。これによって、形成すべき画像の解像度に応じた適切な位置に各スポットＳＰを照射して、良好な画像形成を実行することができる。
【００５７】
そして、このような発光素子Ｅの発光タイミング制御は、スポットグループＳＧを構成するスポットＳＰを形成する各発光素子Ｅについて実行される。この際、具体的な制御態様としては種々のバリエーションを取りうる。
【００５８】
一例としては、図７において副走査方向ＳＤの最上流のスポットＳＰmuを図８、図１０に示した上流側スポットＳＰuとして取り扱い、図７において最上流スポットＳＰmu以外のスポットＳＰを図８、図１０に示した下流側スポットＳＰdとして取り扱い、最上流スポットＳＰmuとその他のスポットＳＰの２つのスポットＳＰmu、ＳＰの形成タイミングを図１０に示した制御に従って調整すれば良い。
【００５９】
あるいは、副走査方向ＳＤに隣り合って形成される２つのスポットＳＰから成るペアのそれぞれについて、図８〜図１０で示した制御を適用しても良い。つまり、当該ペアを構成する上流側スポットを図８、図１０に示した上流側スポットＳＰuとして取り扱い、当該ペアを構成する下流側スポットを図８、図１０に示した下流側スポットＳＰdとして取り扱い、これらのスポットＳＰの間の距離を調整する。そして、かかる調整動作を各ペアに対して実行すれば良い。
【００６０】
以上のように、この実施形態では、副走査方向ＳＤに移動する感光体ドラム２１表面に対して、複数のスポットＳＰを副走査方向ＳＤに形成する。このような構成では、これらのスポットＳＰを同時に形成した場合、各スポットＳＰの副走査方向ＳＤへの距離Ｄ0がばらついてしまうおそれがあった（図８）。これに対して、この実施形態は、上流側スポットＳＰuを形成する発光素子Ｅ（第１の発光素子）の発光タイミングＴ1に対して下流側スポットＳＰdを形成する発光素子Ｅ（第２の発光素子）の発光タイミングＴ2を異ならせることで、副走査方向ＳＤに距離Ｄ0と異なる距離（距離Ｄ1）で上流側・下流側スポットＳＰu、ＳＰdを形成する。つまり、発光タイミングＴ1に対して発光タイミングＴ2を調整することで、上流側・下流側スポットＳＰu、ＳＰdの副走査方向ＳＤへの距離Ｄ1を制御することが可能となっており、その結果、上流側・下流側スポットＳＰu、ＳＰdの距離を安定させて、良好な画像形成の実現を図ることができる。
【００６１】
また、上記実施形態では、結像光学系ＯＳの像側がテレセントリックである。このような構成は、例えば、結像光学系ＯＳと感光体ドラム２１表面との距離が変動したような場合であっても、上流側・下流側スポットＳＰu、ＳＰdの距離を安定させておくことができ、適切な露光実現により有利と言える。
【００６２】
ところで、上述では結像光学系ＯＳの倍率のずれにより、各スポットＳＰの副走査方向ＳＤへの距離Ｄ0がばらついてしまう場合について説明した。しかしながら、結像光学系ＯＳの倍率ずれという原因以外に、感光体ドラム２１が円筒形状を有することに起因して、各スポットＳＰの副走査方向ＳＤへの距離Ｄ0がばらつくこともある。図１１は、円筒形状の感光体ドラム周面にスポットを形成する動作を示す図である。図１２は、図１１の動作で形成されるスポットグループの説明図である。図１１では、発光素子グループＥＧの副走査方向ＳＤ両端の発光素子Ｅが示されるとともに、これら両端の発光素子Ｅからの光を結像光学系ＯＳにより結像することで感光体ドラム２１表面に形成されるスポットＳＰ（つまり、スポットグループＳＧの副走査方向ＳＤ両端のスポットＳＰ）が示されている。なお、結像光学系ＯＳは、上述のとおり発光素子側に凸の２枚のレンズＬＳ1、ＬＳ2で構成されるものであるが、図１１では両凸レンズで等価的に示されている。
【００６３】
図１１に示すように、発光素子グループＥＧは、感光体ドラム２１表面において副走査方向ＳＤへ幅Ｄsを有するスポットグループＳＧを形成する。ここで、感光体ドラム２１表面の近傍に存在して、光軸方向Ｄoa（結像光学系ＯＳの光軸）に直交する仮想平面ＶＰを考える。このとき、仮想平面ＶＰに形成されるスポットグループＳＧは、図１２左側の「仮想平面でのスポットグループ」に示すものとなる。そして、仮想平面ＶＰにおける各スポットグループＳＧの副走査方向ＳＤへの幅Ｄlは、発光素子グループＥＧの幅方向ＬＴＤへの幅Ｄeに結像光学系ＯＳの結像倍率の絶対値｜ｍ｜を乗じた値となる（Ｄl＝Ｄe×｜ｍ｜）。
【００６４】
ただし、感光体ドラム２１表面は副走査方向ＳＤに曲率を有しており、仮想平面ＶＰに対して傾斜している。そのため、感光体ドラム２１表面に形成されるスポットグループＳＧの幅Ｄsは、仮想平面ＶＰでの幅ＤlよりΔＤだけ広くなる（図１２右側の「感光体ドラム表面でのスポットグループ」を参照）。これについて具体的に説明すると次のとおりである。図１１において、感光体ドラム２１の中心軸からスポットグループＳＧ両端の各スポットＳＰまでの副走査方向ＳＤへの距離をｘ1、ｘ2としたとき、次式
Ｄs＝Ｒ21×｛arccos(x1／Ｒ21）−arccos(x2／Ｒ21）｝
Ｄl＝ｘ2−ｘ1
が成立する。ここで、arccosは、余弦関数の逆関数である。つまり、
ΔＤ＝Ｄs−Ｄl＝Ｒ21×｛arccos(x1／Ｒ21）−arccos(x2／Ｒ21）｝−（ｘ2−ｘ1）
だけ、仮想平面ＶＰに対して感光体ドラム２１表面ではスポットグループＳＧの幅が広がる。
【００６５】
その結果、スポットグループＳＧにおいては、副走査方向ＳＤへの各スポットＳＰの距離Ｄ0が広がってしまい、各スポットＳＰを画素に対して適切に形成することができなくなるおそれがある。そこで、このような場合には、図１０の欄ｃに示した制御と同様の制御を適用することで、距離Ｐyを画素ピッチＰsの整数倍の距離Ｐyを空けて各スポットＳＰを形成して、各スポットＳＰを画素に対して適切に形成することが可能となる。
【００６６】
ところで、上述したラインヘッド２９はいわゆる多重露光を実行可能に構成されている。つまり、図７で示すように、スポットグループＳＧでは、主走査方向ＭＤに直線状に並ぶ複数のスポットＳＰで構成されるスポット行ＳＰrが５行副走査方向ＳＤに並進対称に並んで形成されている。したがって、これら５行のスポット行ＳＰrは、主走査方向ＭＤの同じ位置に互いに重複してスポットＳＰを形成することができる。そこで、以下では、この多重露光を実現する回路構成について説明する。
【００６７】
図１３は、多重露光を実現する回路構成の一例を示す図である。同図に示す回路は、ラインヘッド２９のヘッド基板２９３に搭載されており、また、同回路に入力される、Data（印刷データ）、ＣＬＫ信号、Ｌｏａｄ信号および点灯制御信号は、ヘッドコントローラーＨＣから転送されるものである。
【００６８】
同図において、横方向に１列に並ぶ発光素子Ｅ1は、スポットグループＳＧにおいて副走査方向ＳＤの上流側から１行目のスポット行ＳＰrを形成する発光素子Ｅであり、横方向に１列に並ぶ発光素子Ｅ2は２行目のスポット行ＳＰrを形成する発光素子Ｅである。また、第１画素回路Ｃ1は、発光素子Ｅ1に駆動電流を供給する回路であり、第２画素回路Ｃ2は、発光素子Ｅ2に駆動電流を供給する回路である。また、１段目フリップフロップＦＦ1は、第１画素回路Ｃ1の動作を制御するものであり、２段目フリップフロップＦＦ2は、第２画素回路Ｃ2の動作を制御するものである。
【００６９】
印刷データはＣＬＫ信号に同期して、シフトレジスターＳＲに送られる。そして、シフトレジスターＳＲに溜まった１走査線分のデータは、点灯制御信号が各フリップフロップＦＦ1、ＦＦ2、…に入力される度に、１つ後段のフリップフロップＦＦ1、ＦＦ2、…へと順に転送される。また、シフトレジスターＳＲには、発光素子Ｅの点灯・消灯のタイミングを示す印刷データの他に、点灯時の発光素子Ｅの光量を示す補正値もＣＬＫ信号に同期して送られる。そして、シフトレジスターＳＲに溜まった１走査線分の補正値は、補正値メモリーＭＭへのＬｏａｄ信号の入力を受けて、補正値メモリーＭＭに転送される。なお、補正値メモリーＭＭは、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）によって構成することができる。
【００７０】
補正電圧出力回路ＶＣでは、補正値メモリーＭＭの値に基づいて、所定の駆動電圧信号が生成され、この駆動電圧信号は各画素回路Ｃ1、Ｃ2、…に出力される。そして、フリップフロップＦＦ1、ＦＦ2、…が点灯制御信号に同期して、画素回路Ｃ1、Ｃ2、…に印刷データを転送すると、各画素回路Ｃ1、Ｃ2、…は印刷データが示す点灯タイミングで駆動電圧信号を発光素子Ｅ1、Ｅ2、…に供給して、発光素子Ｅ1、Ｅ2、…を点灯させる。こうして、多重露光が実現される。
【００７１】
なお、多重露光を実現するための、図１３のより具体的な回路構成としては、例えば、図１４に示す回路構成を採用することができる。ここで、図１４は、図１３の画素回路と発光素子の回路構成の一例を示す図である。同図に示す回路は、ラインヘッド２９のヘッド基板２９３に搭載されており、また、同回路に入力される、各信号（点灯制御信号、クロック信号ＣＬＫ11、…等）は、ヘッドコントローラーＨＣから転送されるものである。また、同図では、クロック信号に符号ＣＬＫ11、ＣＬＫ12、…が付されており、遅延回路に符号ＤＣ11、ＤＣ12、…が付されているが、以下では、これらクロック信号および遅延回路に対して数字の部分を省略した符号ＣＬＫ、ＤＣを適宜用いる。
【００７２】
図１４の回路構成は、発光素子Ｅ毎に発光タイミングを制御する制御回路ＣＣ（同図の破線ブロックで囲まれた回路）を有している。また、図１４において、横方向に並んで１段目と付された複数の制御回路ＣＣは、スポットグループＳＧにおいて副走査方向ＳＤの上流側から１行目のスポット行ＳＰrを形成する発光素子Ｅに設けられた制御回路ＣＣであり、図１３の画素回路Ｃ1に対応するものである。同様に、２〜５段目と付された制御回路ＣＣは、スポットグループＳＧにおいて副走査方向ＳＤの上流側から２〜５行目のスポット行ＳＰrを形成する発光素子Ｅに設けられた制御回路ＣＣであり、図１３の画素回路Ｃ2に対応するものである。また、図１４では、縦方向に並ぶ制御回路ＣＣに対して１〜４列目と列番号が付されているが、同じ列番号に属する制御回路ＣＣの発光素子Ｅは、主走査方向ＭＤの同じ位置に互いに重複してスポットＳＰを形成するものである。
【００７３】
同図に示すように、制御回路ＣＣは、トランジスターＴrにより発光素子Ｅに電流を供給するものである。具体的には、このトランジスターＴrは、ゲートに印加される補正電圧出力に応じた電流を、スイッチＳＷを介して発光素子Ｅに供給する。この補正電圧出力は、図１３の補正電圧出力回路ＶＣからの出力に対応する。また、制御回路ＣＣは、スイッチＳＷを開閉するフリップフロップＦＦの動作を、シフトレジスターから与えられる印刷データとクロック信号ＣＬＫで制御する構成を備えている。このシフトレジスターは、図１３のシフトレジスターＳＲに対応する。また、このクロック信号ＣＬＫは、制御回路ＣＣに内蔵される遅延回路ＤＣによって点灯制御信号を遅延させたものである。つまり、遅延回路ＤＣによる遅延量を調整することで、発光素子Ｅの発光タイミングを制御することが可能となっている（図１５）。
【００７４】
図１５は、遅延回路によるクロック信号の遅延動作を示す図である。図１５に示す動作では、副走査方向ＳＤの最上流のスポットＳＰmuを形成する発光素子Ｅの発光タイミングを与えるクロック信号ＣＬＫ11、ＣＬＫ12に対して、副走査方向ＳＤ下流側のその他のスポットを形成する発光素子Ｅの発光タイミングを与えるクロック信号ＣＬＫ21、ＣＬＫ22、ＣＬＫ31、ＣＬＫ32、…を時間ｔ21、ｔ31、…だけ遅延させている。これによって、スポットグループＳＧにおいて、副走査方向ＳＤへのスポットＳＰの間隔を、副走査方向ＳＤへの画素ピッチＰsの整数倍として、各スポットＳＰを画素へと適切に形成することが可能となる。
【００７５】
以上のように、この実施形態では、副走査方向ＳＤが本発明の「第１の方向」に相当し、感光体ドラム２１が本発明の「潜像担持体」に相当し、ラインヘッド２９が本発明の「露光ヘッド」に相当する。また、ヘッドコントローラーＨＣおよびフリップフロップＦＦが協働して本発明の「調整部」として機能し、あるいは制御回路ＣＣが本発明の「調整部」として機能している。
【００７６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、主走査方向ＭＤの同じ位置に重複してスポットＳＰを形成する５個の発光素子Ｅは、副走査方向ＳＤに互いに隣り合って連続して配置されていた。しかしながら、発光素子Ｅの配置はこれに限られず、主走査方向ＭＤの同じ位置に重複してスポットＳＰを形成する５個の発光素子Ｅを、副走査方向ＳＤに離散的に配置しても良い（図１６）。
【００７７】
ここで、図１６は、発光素子の配置のバリエーションを示す図であり、発光素子グループＥＧの主走査方向ＭＤの端に並ぶ２０個の発光素子Ｅを抜き出して示している。同図の「連続配置」の欄では、上述の実施形態と同様に、主走査方向ＭＤの同じ位置に重複してスポットＳＰを形成する５個の発光素子Ｅは、副走査方向ＳＤに互いに隣り合って連続して配置されている。一方、同図の「離散配置」の欄では、主走査方向ＭＤの同じ位置に重複してスポットＳＰを形成する５個の発光素子Ｅは離散的に配置されている。そして、こうして離散配置された５個の発光素子Ｅの間に、主走査方向ＭＤにおいてこれらとは異なる位置にスポットＳＰを形成する発光素子Ｅが配置されている。本発明の実施形態では、この「離散配置」の欄に示すように発光素子Ｅを配置することも可能である。
【００７８】
ちなみに、図１６の「離散配置」に示す構成では、互いに重複してスポットＳＰを形成する発光素子Ｅの距離Ｌeが離れているため、スポットＳＰ同士が副走査方向ＳＤに多少ずれて、感光体ドラム２１表面に形成される潜像がぼやけてしまう場合がある。このような場合には、上述のようにスポットＳＰの形成タイミングを調整して、スポットＳＰ同士を適切に重ね合わせるように制御することが適当となる。一方、図１６の「連続配置」に示す構成では、互いに重複してスポットＳＰを形成する発光素子Ｅの距離Ｌeが近いため、このような潜像のぼやけは少ない。そのため、このぼやけを解消するためにスポットＳＰの形成タイミングを調整する必要がなく、その分だけ回路を若干簡素化できる。
【００７９】
また、上記実施形態では、レンズ行の行数は３行であったが、レンズ行の行数はこれに限られない。
【００８０】
また、上述の有機ＥＬ素子以外に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode)等の光源を、発光素子Ｅとして用いることもできる。
【符号の説明】
【００８１】
２１…感光体ドラム、 ２９…ラインヘッド、 Ｃ1、Ｃ2…画素回路、 ＣＣ…制御回路、 ＣＬＫ…クロック信号、 Ｅ、Ｅ1、Ｅ2…発光素子、 ＥＧ…発光素子グループ、
ＦＦ、ＦＦ1、ＦＦ2…フリップフロップ、 ＯＳ…結像光学系、 ＳＤ…副走査方向、 ＳＧ…スポットグループ、 ＳＰ…スポット、 ＶＣ…補正電圧出力回路、 ＶＤ…ビデオデータＶＤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に移動する潜像担持体と、
第１の発光素子、前記第１の発光素子の前記第１の方向に配される第２の発光素子、前記第１の発光素子が発光する光を結像して前記潜像担持体に第１の光を照射するとともに前記第２の発光素子が発光する光を結像して前記潜像担持体に第２の光を照射する結像光学系を有する露光ヘッドと、
前記第１の発光素子および前記第２の発光素子が発光するタイミングを調整する調整部と、
を備え、
前記第１の発光素子および前記第２の発光素子を同時に発光させて形成される前記第１の光と前記第２の光との前記第１の方向の距離をＤ0としたとき、
前記調整部は、前記第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して前記第２の発光素子の発光タイミングＴ2を異ならせることで、前記第１の方向に前記距離Ｄ0と異なる距離Ｄ1で前記第１の光および前記第２の光を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記調整部は、前記距離Ｄ1が前記第１の方向の画素間の距離の整数倍となるように前記発光タイミングＴ1および前記発光タイミングＴ2を調整する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記調整部は、前記第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して前記第２の発光素子の発光タイミングＴ2を遅らせることで、前記距離Ｄ1を前記距離Ｄ0より短くさせる請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記調整部は、前記第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して前記第２の発光素子の発光タイミングＴ2を早めることで、前記距離Ｄ1を前記距離Ｄ0より長くさせる請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記結像光学系の像側がテレセントリックである請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
第１の発光素子を発光させて第１の方向に移動する潜像担持体に形成される第１の光と、前記第１の発光素子の前記第１の方向に配される第２の発光素子を発光させて前記潜像担持体に形成される第２の光とを、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子を同時に発光させて形成した際の前記第１の光と前記第２の光の前記第１の方向の距離をＤ0としたとき、前記第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して前記第２の発光素子の発光タイミングＴ2を異ならせることで、前記第１の方向に前記距離Ｄ0と異なる距離Ｄ1で前記第１の光および前記第２の光を形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１】
第１の方向に移動する潜像担持体と、
第１の発光素子、前記第１の発光素子の前記第１の方向に配される第２の発光素子、前記第１の発光素子が発光する光を結像して前記潜像担持体に第１の光を照射するとともに前記第２の発光素子が発光する光を結像して前記潜像担持体に第２の光を照射する結像光学系を有する露光ヘッドと、
前記第１の発光素子および前記第２の発光素子が発光するタイミングを調整する調整部と、
を備え、
前記第１の発光素子および前記第２の発光素子を同時に発光させて形成される前記第１の光と前記第２の光との前記第１の方向の距離をＤ0としたとき、
前記調整部は、前記第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して前記第２の発光素子の発光タイミングＴ2を異ならせることで、前記第１の方向に前記距離Ｄ0と異なる距離Ｄ1で前記第１の光および前記第２の光を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記調整部は、前記距離Ｄ1が前記第１の方向の画素間の距離の整数倍となるように前記発光タイミングＴ1および前記発光タイミングＴ2を調整する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記調整部は、前記第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して前記第２の発光素子の発光タイミングＴ2を遅らせることで、前記距離Ｄ1を前記距離Ｄ0より短くさせる請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記調整部は、前記第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して前記第２の発光素子の発光タイミングＴ2を早めることで、前記距離Ｄ1を前記距離Ｄ0より長くさせる請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記結像光学系の像側がテレセントリックである請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
第１の発光素子を発光させて第１の方向に移動する潜像担持体に形成される第１の光と、前記第１の発光素子の前記第１の方向に配される第２の発光素子を発光させて前記潜像担持体に形成される第２の光とを、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子を同時に発光させて形成した際の前記第１の光と前記第２の光の前記第１の方向の距離をＤ0としたとき、前記第１の発光素子の発光タイミングＴ1に対して前記第２の発光素子の発光タイミングＴ2を異ならせることで、前記第１の方向に前記距離Ｄ0と異なる距離Ｄ1で前記第１の光および前記第２の光を形成することを特徴とする画像形成方法。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−１７６５０５（Ｐ２０１２−１７６５０５Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３９６２７（Ｐ２０１１−３９６２７）
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【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２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【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 ]