画像形成装置
【課題】電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体を用いた画像形成装置において、低コストにて適切な書き込み位置が得られるようにする。
【解決手段】所定の現像パターンを、電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体上に形成し、前記パターンをＰセンサ２１０により測定する。Ｐセンサ２１０により測定された濃度値が遅延量決定部１０５に入力され、出力に使う遅延量が決定される。遅延量決定部１０５は出力に使う遅延量を遅延回路部１０２へ入力する。遅延回路部１０２は、遅延量決定部１０８より入力された遅延量に基づいた時間だけビデオ信号処理部１０１より入力された画像データを遅延させて画像データをＬＥＤ駆動部１０３へ出力する。
【解決手段】所定の現像パターンを、電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体上に形成し、前記パターンをＰセンサ２１０により測定する。Ｐセンサ２１０により測定された濃度値が遅延量決定部１０５に入力され、出力に使う遅延量が決定される。遅延量決定部１０５は出力に使う遅延量を遅延回路部１０２へ入力する。遅延回路部１０２は、遅延量決定部１０８より入力された遅延量に基づいた時間だけビデオ信号処理部１０１より入力された画像データを遅延させて画像データをＬＥＤ駆動部１０３へ出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関し、詳しくは、電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された感光体を有する画像形成装置の書き込み位置合わせ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式において使用された感光体としては、導電性支持体上にセレンないしセレン合金を主体とする光導電層を設けたもの、酸化亜鉛・硫化カドミウム等の無機系光導電材料をバインダー中に分散させたもの、及び非晶質シリコン系材料を用いたもの等が一般的に知られているが、コスト、生産性、感光体設計の自由度の高さ、無公害性等から有機系感光体が広く用いられるようになっている。
有機系の電子写真感光体には、ポリビニルカルバゾ−ル（ＰＶＫ）に代表される光導電性樹脂、ＰＶＫ−ＴＮＦ（２，４，７−トリニトロフルオレノン）に代表される電荷移動錯体型、フタロシアニン−バインダー樹脂に代表される顔料分散型、そして電荷発生物質と電荷輸送物質とを組み合わせて用いる機能分離型の感光体などが知られているが、感度・耐久性・設計の自由度等から、導電性支持体上に電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層が積層された機能分離型の感光体が一般的となっている。
【０００３】
この機能分離型の感光体における静電潜像形成のメカニズムは、感光体を帯電した後光照射すると、光は透明な電荷輸送層を通過し、電荷発生層中の電荷発生物質により吸収され、光を吸収した電荷発生物質は電荷担体を発生し、この電荷担体は電荷輸送層に注入され、さらに電界に従って電荷輸送層中を移動し、感光体表面の電荷を中和することにより静電潜像を形成する、というものである。
機能分離型感光体においては、主に紫外部に吸収を持つ電荷輸送物質と、主に可視域から近赤外域に吸収を持つ電荷発生物質とを組み合わせて用いることが知られており、かつ有用である。
しかし、上述の機能分離型感光体の場合、電荷発生層から電荷輸送層の表面までの距離が長いため、フォトキャリアが輸送中に拡散して解像度が低下するという問題がある。すなわち、フォトキャリアは、電荷輸送層の表面の帯電電位に引かれて輸送されるが、その際に横方向にも拡散されて、１ドットに対応するビームスポット径よりフォトキャリア径が拡がり、図１９に示すように、隣接する画像ドットの領域に進入することになる。
【０００４】
さらに、露光ビームのエネルギー分布はガウス関数（正規分布）に従うので、広く裾を引くことになり、この裾の部分の光によって発生フォトしたキャリアは隣接する画像ドットの領域に拡散しやすく、さらに解像度を低下させる原因となっている。
また、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラムを露光するレーザービームのビームスポット径（ピーク値の１／ｅ２の光量を示す領域を結んだ円の径）は、５０μｍ〜８０μｍの範囲のものがほとんどである。解像度が１２００ｄｐｉである場合には、１画素あたりの長さは２１．２μｍであり、上記のビーム径に比べてもかなり小さい。
ビーム径は、レーザーの波長、光学系の焦点距離、アパーチャー径によって決まっているため、ビーム径のみを小さくすることは、装置の大型化などの問題が伴うため、積極的にビームスポット径を小さくすることができないといった背景がある。
【０００５】
このビームスポット径が１画素あたりの長さにくらべて大きいという問題と、さらに先述の機能分離型感光体（積層型感光体）で生じる問題、すなわち、フォトキャリアが電荷輸送層を通過する際に電荷輸送層の面方向に拡散されて隣接する画素の領域にまでフォトキャリアが進入してしまうといった問題、とが合わさることによって、従来の画像形成装置では、シャープな静電潜像（電位（電荷）コントラストが大きな静電潜像）を形成することが困難であるといった問題が存在していた。
このような、電位コントラストの小さい（悪い）静電潜像に対して、現像・転写・定着工程を経て画像形成を行った場合には、下記のような画質の低下につながる現象が発生する。
【０００６】
第１の画質低下現象：細線の消失
解像度の大きい場合（１２００ｄｐｉの場合）で１ドットライン（細線）を形成した場合には、出力画像では１ドットラインが消失してしまい、再現されないといった現象が発現する。また、解像度が小さい場合（６００ｄｐｉの場合）でも、ハーフドット（多値書き込み時での小さい値での書き込み）書き込みを行った場合などには、同じように細線が消失してしまい再現されないといった現象が発生する。
これらの細線画像やそれと特性の近い画像は、一般的な画像においても低コントラスト画像（見かけ上、ごく薄い灰色で表現されているような線や文字などの画像）として存在する。このため、一般的な画像においても、低コントラスト画像の再現性低下といった画質低下が引き起こされる。
第２の画質低下現象：階調画像でのハイライト部での急激な濃度変化
写真画像やグラフィックス画像などの階調画像に対して、高い線数での擬似中間調処理を施して画像出力を行った場合に、ハイライト部（反射濃度が０〜０．２程度の領域）において急激な濃度変化が発生するといった問題がある。階調画像においてこのようなハイライト部での急激な濃度変化は、擬似輪郭と呼ばれるオリジナル画像上には存在しないような階調の境目が現れる現象が発現する。
擬似輪郭は階調画像においては、著しく違和感を与える異常画像であるため、画質低下の大きな要因となる。
【０００７】
上記課題を解消すべく、特開２００１−７５３０１号公報においては基体、キャリア発生層、及び、キャリア輸送層を順次積層した機能分離型感光体において、画像露光光の一部を遮断する遮光マスクパターン層を、少なくとも、前記キャリア発生層の表面に設ける構成としている。
また、従来の電子写真において、出力画像の画質を安定させるために、現像装置内におけるトナー濃度制御や感光体表面電位制御などの作像条件制御が一般的に行われている。
上記トナー濃度制御方法の従来技術として、トナー濃度検出手段と、光学的検出手段の検出結果により、トナー濃度を制御する方法が知られている。このトナー濃度制御方法は、感光体上の非画像領域にトナー付着量検出用のパターン潜像を形成し、このパターン潜像を現像することによって得られる画像のトナー付着濃度を光学的検出手段である光反射型フォトセンサ（以下、「Ｐセンサ」という）によって検出が行われている。
【０００８】
また、電子写真の書き込み光学系において、特許第２６５５８４１号公報に開示されるように、遅延回路により書き込み波形の制御をすることが行われている。
図２０に発光開始時刻をずらした同一の発光パターンを示す。図２０においては（発光時間）×（発光量）は発光パターン（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のいずれも同一であるが、発光パターン（ａ）に対して発光パターン（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ遅延している。このように発光のタイミングを遅延させることで画像信号との同期をとることなどが行われてきている。
また、特許第２９３８５１３号公報に開示されるように、プリンタの光源に電気絶縁性基板の一つの面に複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）を直線状に配列搭載したＬＥＤアレイを用いた電子写真式の光プリンタが知られている。
このプリンタは、ＬＥＤアレイを光源にしているため、半導体レーザを用いた書き込み光学系を持つ光プリンタに比べて装置全体をコンパクトにすることができる。また、各ＬＥＤアレイは並列に書き込みを行うため、高速出力化も比較的容易に行える。このようなＬＥＤアレイ素子を用いた光プリンタは、一般的にレーザラスタ方式の光プリンタに比較して振動や熱による光学系の変形に対して優位である。
【０００９】
しかしながら、ＬＥＤヘッドでは、例えばＬＥＤチップ毎の性能のばらつきや隣接ＬＥＤチップ間のスポット的な光量の低下、各ＬＥＤ素子のばらつきにより形成された画像に色むらが発生する場合がある。
この課題に対しては、光源の後に光の拡散効果のある素子を設置したり、光量のピーク部分のみ焦点をぼかし、光量の低い部分にレベルを揃えることにより光量むらを補正する技術がある。
特開昭６２−５０７２７号公報や特開２００１−１３００４６号公報には、ＬＥＤアレイを、圧電素子（ピエゾ素子）等によりＬＥＤ素子が配列されている方向に振動させて光量を平均化することにより、光量補正を行う技術が提案されている。ピエゾ素子とは、周知のように、電圧の印加により結晶構造が歪み、極めて高速に電気−機械エネルギの変換を行う素子である。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−７５３０１号公報
【特許文献２】特開昭６２−５０７２７号公報
【特許文献３】特開２００１−１３００４６号公報
【特許文献４】特許第２９３８５１３号公報
【特許文献５】特許第２６５５８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した機能分離型感光体の問題に対処すべく、本出願人は先に、電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された感光体を提案した。以下、この電子写真感光体を「ドットマトリクス感光体」、略して「ＤＭ感光体」と称することとする。
ＤＭ感光体を用いた場合、写真画像やグラフィックス画像などの諧調画像に対して、高い線数での擬似中間処理を施して画像出力を行った場合においても、ハイライト部（反射濃度が０〜０．２程度の領域）において急激な濃度変化がなく、再現性のよい画像を得ることができる。
また、複雑な工程を経ずに製造することができ、遮光パターンや電荷輸送層の不均一性を持たないため、静電特性上の耐久性も併せて達成することができる特徴を有している。
しかしながら、電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成されているという特有の構成であるが故に、書き込みの位置合わせが難しいという新たな問題があることが判明した。書き込みレーザー光がドット状に分散している電荷発生層の間に書き込んでしまった場合、ドットがほとんど現像されないという問題である。
主走査方向に関しては、工場出荷時において厳密に調整すれば書き込み位置を合わせることは可能であるが、調整のために生産性が大きく劣ってしまう。加えて、故障・寿命などによりＤＭ感光体を交換した場合においても書き込み位置がずれないようにするにはマシン本体の設計がとても難しく、且つコストアップとなってしまう。また、ユーザーに厳密な調整を求めることは難しい。
さらに、副走査方向に関して、ＤＭ感光体の回転速度を調整して適切な書き込み位置を求めることは駆動系のコストアップとなり、且つ適切な書き込み位置を求めるセンサを搭載することによりコストアップとなってしまう。
【００１２】
そこで、本発明は、ＤＭ感光体を用いた画像形成装置において、主走査方向、副操作方向のそれぞれに、低コストにて適切な書き込み位置が得られるようにし、ＤＭ感光体による特性を十分に活かすことを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、電子写真方式の画像形成装置において、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、；複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、；前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段と、；前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明では、電子写真方式の画像形成装置において、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、；複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、；前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段と、；前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備え、前記パターン潜像を、前記光学系を前記移動手段により移動させて複数作成し、現像されたこられのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して、最適な移動量を求め、該最適な移動量を書き込みタイミングに用いることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記移動手段として圧電素子を用いることを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明では、電子写真方式の画像形成装置において、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、；複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、；前記レンズアレイから出力する信号を遅延させる遅延手段と、；前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明では、電子写真方式の画像形成装置において、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、；複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、；前記レンズアレイから出力する信号を遅延させる遅延手段と、；前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備え、前記パターン潜像を前記遅延手段により複数遅延させて作成し、現像されたこれらのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して、最適な遅延時間を求め、該最適な遅延時間を書き込みタイミングに用いることを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明では、請求項５記載の画像形成装置において、前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段を有し、前記最適な遅延時間を求めた後、該最適な遅延時間を用い前記パターン潜像を前記移動手段により移動させて複数作成し、現像されたこられのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して最適な移動量を求め、該最適な移動量を書き込みタイミングに用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、電子写真方式の画像形成装置において、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、；複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、；前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段と、；前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備えたこととしたので、ＤＭ感光体の特長を十分に活かしながら低コストにて主走査方向における適切な書き込み位置を得ることが可能となる。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、電子写真方式の画像形成装置において、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、；複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、；前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段と、；前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備え、前記パターン潜像を、前記光学系を前記移動手段により移動させて複数作成し、現像されたこられのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して、最適な移動量を求め、該最適な移動量を書き込みタイミングに用いることとしたので、ＤＭ感光体の特長を十分に活かしながら低コストにて主走査方向における適切な書き込み位置を得ることができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記移動手段として圧電素子を用いることとしたので、簡易且つ高精度に適切な書き込み位置を得ることができる。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、電子写真方式の画像形成装置において、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、；複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、；前記レンズアレイから出力する信号を遅延させる遅延手段と、；前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備えたこととしたので、ＤＭ感光体の特長を十分に活かしながら低コストにて副走査方向における適切な書き込み位置を得ることが可能となる。
【００２３】
請求項５記載の発明によれば、電子写真方式の画像形成装置において、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、；複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、；前記レンズアレイから出力する信号を遅延させる遅延手段と、；前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備え、前記パターン潜像を前記遅延手段により複数遅延させて作成し、現像されたこれらのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して、最適な遅延時間を求め、該最適な遅延時間を書き込みタイミングに用いることとしたので、ＤＭ感光体の特長を十分に活かしながら低コストにて副走査方向における適切な書き込み位置を得ることができる。
【００２４】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の画像形成装置において、前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段を有し、前記最適な遅延時間を求めた後、該最適な遅延時間を用い前記パターン潜像を前記移動手段により移動させて複数作成し、現像されたこられのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して最適な移動量を求め、該最適な移動量を書き込みタイミングに用いることとしたので、ＤＭ感光体の特長を十分に活かしながら低コストにて主走査方向及び副走査方向における適切な書き込み位置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図１８に基づいて説明する。
まず、図２に基づいて、本実施形態における画像形成装置としてのプリンタの構成の概要を説明する。
画像が形成されるべき記録媒体としての用紙は、装置本体下部に設けられた給紙トレイ２０１、あるいは手差しトレイ２０２にセットされ、給紙トレイ２０１あるいは手差しトレイ２０２から給紙ローラ２０３にて用紙の搬送が開始される。
給紙ローラ２０３による用紙の搬送に先立って、後述するドラム状のＤＭ感光体２０４が回転し、ＤＭ感光体２０４の表面は、クリーニングブレード２０５によってクリーニングされ、次に、帯電ローラ２０６で一様に帯電される。
ここに、光学系としてのＬＥＤアレイ光学系ユニット２０７から、画像信号に従って変調されたレーザ光が露光され、静電潜像が形成される。
【００２６】
静電潜像は、現像ローラ２０８で現像されてトナーが付着することにより可視像化される。これとタイミングを取って給紙ローラ２０３から用紙の給紙がなされる。給紙ローラ２０３から給紙された用紙は、レジストローラ対２１５で一旦停止され、斜めずれを修正された後、ＤＭ感光体ドラム２０４上の画像の先端と給紙方向の所定位置とが一致するタイミングで、ＤＭ感光体ドラム２０４と転写ローラ２０９との転写部位に向けて搬送される。転写部位で用紙にはトナー像が転写される。転写されずに残ったＤＭ感光体２０４上のトナーは、再び、クリーニングブレード２０５で掻き落とされる。クリーニングブレード２０５の手前には、光学式検出手段（トナー付着量検出手段）としてのＰセンサ２１０が設けられており、Ｐセンサ２１０によってＤＭ感光体２０４上に形成されたトナー像の濃度を測定することができる。
また、トナー像が載った用紙は搬送経路に沿って定着ユニット２１１に搬送され、ここで熱と圧力によりトナー像は用紙上に定着される。印刷された用紙は、最後に排紙ローラ対２１２を通って、記録面を下にして装置本体上面の排紙トレイ部２１６にページ順に排出される。
【００２７】
ところで、ＬＥＤアレイ光学系ユニット２０７には、ビデオ制御部２１３が接続されており、ビデオ制御部２１３では、パソコンやワークステーションからの画像信号などを制御したり、あるいは、内部に保持した評価チャート（テストパターン）信号などを発生させたりするようになっている。
また、現像ローラ２０８には、バイアス回路２１４によって高圧バイアスが掛けられており、バイアス回路２１４において、このバイアスをコントロールすることにより、画像の全体的な濃度を制御したりすることが可能となっている。
【００２８】
ＬＥＤアレイ光学系ユニット２０７は、図３に示すように、多数の微小発光体である発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｄ（図３では簡略しているが、実際には後述するが副走査方向に４行配置されている）を直線状に配列したＬＥＤアレイ１９０１と、そのＬＥＤアレイ１９０１に一定距離を置いて対向配置される複数の等倍結像光学系１９０２を有している。
ＬＥＤアレイ１９０１の発光ダイオードＤから発した光を各等倍結像光学系１９０２により集光してＤＭ感光体２０４上に結像パターンを形成する。なお、等倍結像光学系１９０２としては、例えば日本板ガラス社製のセルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ）を使用する。ＬＥＤアレイ１９０１上の各発光ダイオードＤは、図４に示すように、主走査方向に直線状にＮ列配置されており、副走査方向にはＭ行（本実施形態では４行）直線状に配置されている。そして、その主走査方向の隣合う各発光ダイオードＤの間隔を全てＬの等間隔にすると共に、副走査方向の隣合う各発光ダイオードＤの間隔も全てＬの等間隔にしている。さらに、その各主走査方向と副走査方向の配列が互いにθ＝９０゜になって直交するようにしている。
【００２９】
主走査方向及び副走査方向にそれぞれ直線状に多数配列された各発光ダイオードＤは、図５に示すように、ベースプート１９０４上に一体に固定した電気絶縁性基板１９０３上にそれぞれ配設されることにより、ＬＥＤアレイ１９０１を構成している。
さらに具体的に説明すると、ＬＥＤアレイ光学系ユニット２０７は、ＬＥＤアレイ１９０１と、これを一体に固定したベースプート１９０４と、各枠体２１０１に棒状のセルフフォーカシングレンズである等倍結像光学系１９０２を発光ダイオードＤに対応させて複数列（本実施形態では４列）をそれぞれ直線状に多数個配置したレンズアレイ１９０５と、例えばポリカーボネート樹脂で形成した図ハウジング２１０２とによって構成されている。
【００３０】
ベースプート１９０４は、ハウジング２１０２の底部に例えば接着剤により固定されており、レンズアレイ１９０５もハウジング２１０２の上部に接着剤により固定されていて、その固定状態で各発光ダイオードＤの中心（光軸に一致）が、それぞれ棒状の等倍結像光学系１９０２の光軸上にそれぞれ位置するように、互いの位置関係を設定している。
ＬＥＤアレイ光学系ユニット２０７は、このように主走査方向及び副走査方向にそれぞれ直線状に多数配列された各発光ダイオードＤを、形成しようとする画像に対応する外部電気信号により個々に選択的に発光させ、その発光した各発光ダイオードＤからの光をレンズアレイ１９０５を介してＤＭ感光体２０４の表面に結像させ、そのＤＭ感光体２０４上に露光する。
【００３１】
ＤＭ感光体２０４が回転駆動をはじめ、定常回転数に達した後に、主走査方向、副走査方向への書き込み位置調整がなされる。その位置調整法を図１を用いて説明する。
図１は、本実施形態におけるプリンタの書き込み制御部の構成を示すブロック図である。同図において、主走査方向の記録位置を決定する同期センサ２７の信号に基づき、図示しない画像処理部より１ライン分の画像データが順次、ビデオ信号処理部１０１へ入力される。ビデオ信号処理部１０１は１チャンネル分の画像データが内部のラインメモリに記憶され、同期センサ２７の信号に基づきタイミング変換され、１ラインの画像データを遅延手段としての遅延回路部１０２へ出力する。
【００３２】
後に述べる所定のパターン１をＤＭ感光体２０４上に形成し、前記パターン１をＰセンサ２１０により測定する。Ｐセンサ２１０により測定された濃度値が遅延量決定部１０５に入力され、出力に使う遅延量が決定される。遅延量決定部１０５は出力に使う遅延量を遅延回路部１０２へ入力する。
遅延回路部１０２は、遅延量決定部１０８より入力された遅延量に基づいた時間だけビデオ信号処理部１０１より入力された画像データを遅延させて画像データをＬＥＤ駆動部１０３へ出力する。
ＬＥＤ駆動部１０３では、１チャンネル分の画像データが内部のラインメモリに記憶され、１ラインの画像データをＬＥＤアレイ１９０１へ出力する。ＬＥＤアレイ１９０１はＬＥＤ駆動部１０３の信号に基づき、ＬＥＤを発光させる。
図１において、符号１１０は書き込み制御部（制御手段）を示し、書き込み制御部１１０はプリンタの図示しないメインコントローラが兼ねることができる。書き込み制御部１１０の遅延手段としての遅延回路部１０２は光学系に設けてもよい。
【００３３】
後に述べる所定のパターン２をＤＭ感光体２０４上に形成し、前記パターン２をＰセンサ２１０により測定する。Ｐセンサ２１０により測定された濃度値を移動量決定部１０６に入力し、移動手段としての圧電素子（ＰＴＺ）でＬＥＤアレイ１９０１を移動させる量に必要な印加電圧が決定される。
移動量決定部１０６は出力に使う移動量に必要な印加電圧をＰＴＺ駆動部１０７に入力する。ＰＴＺ駆動部１０７は移動量決定部１０６の信号に基づき、図示しないＰＴＺに電圧を印加し、ＬＥＤアレイ１９０１を移動させる。
出力に使う遅延量（遅延時間）を決定するためのパターン１について説明する。説明のためパターン１は、２ライン全発光させ、１ライン全て発光させないものとする。
このとき、図７に示す４つの発光パターン（Ａ）〜（Ｄ）に従いＬＤを発光させる。図７において、時間Ｔｄｅｌａｙは遅延回路部１０２で行える最小遅延時間（単位遅延時間）であり、時間Ｔは図８に示すＤＭ感光体の１ドットｄをＬＥＤ光が副走査方向へ走査する走査時間、時間２Ｔは図８に示すＤＭ感光体の２ドットをＬＥＤ光が副走査方向へ走査する走査時間である。
図７においては、最小遅延時間Ｔｄｅｌａｙは走査時間Ｔの４分の１としてあるが、最小遅延時間Ｔｄｅｌａｙはもっと細かくてもよい。発光パターン（Ａ）〜（Ｄ）は走査時間ＴにおいてＬＥＤアレイ１９０１を２ライン全発光した後に、走査時間ＴにおいてＬＥＤアレイ１９０１を全く発光しないパターンの連続であり、発光パターン（Ｂ）は発光パターン（Ａ）に対して遅延時間Ｔｄｅｌａｙ遅れている。
同様に発光パターン（Ｃ）、（Ｄ）もそれぞれ遅延時間Ｔｄｅｌａｙ遅れている。発光パターン（Ａ）〜（Ｄ）の各々で数ライン露光し、現像を行う。
【００３４】
発光パターン（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は副走査方向へそれぞれ１／４ドット遅延して書き込んでいるので、発光時間の中心を示す軌跡及びその現像パターンは、図９〜図１２のいずれかに相当する。図９〜図１２において、符号ｄは電荷発生層を形成する単位ドットを示す。
図９は、（ａ）に示すように、ドットの中心を露光しているので連続して露光した２ラインは濃く現像されることになる。これに対して、図１０〜図１２はドットの中心からずれており、ドット状に分散している電荷発生層の間に書き込んでいるために連続して露光した２ラインは濃く現像されることはなく、濃く現像されるラインと薄く現像されるラインとなる。
副走査方向へ連続して露光した２ラインが濃く現像されたかどうかをＰセンサ２１０によって濃度値として求め、書き込み制御部１１０は、Ｐセンサ２１０からの検出情報に基づいて、遅延量決定部１０５にて副走査方向に対して書き込み位置とドットの端が合っている遅延時間Ｔｄｅｌａｙを選択する。
【００３５】
次に、出力に使う移動量を決定するためのパターン２について説明する。パターン１の結果により求めた出力に使う遅延量を用いて、図８に示す移動量（１）〜（４）距離だけＬＥＤアレイ１９０１を移動させてＬＥＤアレイ１９０１の偶数、または奇数番目のＬＥＤのみを連続発光させる。図８は、ＬＥＤアレイ１９０１を移動させる量を示した図である。
図８において、移動量（１）は０ドット、移動量（２）は１／４ドット、移動量（３）は２／４ドット、移動量（４）は３／４ドットである。移動量はもっと細かく設定しても構わない。
【００３６】
移動量（１）〜（４）のいずれかの移動量は、ＤＭ感光体２０４の主走査方向に対して書き込み位置とドットの端が合い、図１３に示すように、副走査方向に連続してドットが濃く現像されるラインが１ドット毎に再現される。
しかしながら、ＤＭ感光体２０４の主走査方向に対して書き込み位置とドットの端がずれていれば、ドット状に分散している電荷発生層の間に書き込んでいるため、図１４から図１６のように濃く現像されることはなく、薄く現像されるライン、またはほとんど現像されない画像となる。
厳密には図８に示すように、移動量が１／４ドットでは主走査方向に±１／８ドットずれるが、問題なく現像することができる。なお移動量をさらに細かくすればなお高画質となる。
【００３７】
以上のパターン１、２により、ＤＭ感光体２０４の主、副走査方向のそれぞれに、低コストにて適切な書き込み位置を合わせることができる。
なお、主走査方向の書き込み位置を合わせるための遅延量は印刷毎に行ってもよく、毎起動時に行っても構わない。また、ＤＭ感光体交換時のみとしても構わない。
【００３８】
図１７に基づいて、本実施形態におけるＤＭ感光体２０４の構成及び組成等について説明する。
ＤＭ感光体２０４は、導電性支持体３１上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層３５と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層３７とが積層された構成を有している。電荷発生層３５は、均一な層として描かれているが、実際は微少領域としてドット状に分散されて形成されている。
【００３９】
導電性支持体３１としては、体積抵抗１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。
また、特開昭５２−３６０１６号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体３１として用いることができる。
この他、上記支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものについても、導電性支持体３１として用いることができる。この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、またアルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ＩＴＯなどの金属酸化物粉体などが挙げられる。
【００４０】
また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ボリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン(登録商標)などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、導電性支持体３１として良好に用いることができる。
【００４１】
次に、電荷発生層３５は、電荷発生物質を主成分とする層であり、電荷発生物質や結着樹脂等を適当な溶剤に分散ないし溶解し、これを導電性支持体３１上あるいは後述する中間層３３上に塗布、乾燥することにより形成できる。
電荷発生層３５は、公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、その代表として、チタニルフタロシアニン、バナジルフタロシアニン、銅フタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、非対称ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料等のアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、インジゴ顔料、ピロロピロール顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクエアリウム顔料等、公知の材料が挙げられ、これらは有用に用いられる。また、これら電荷発生物質は単独でも、２種以上混合して用いることも可能である。
電荷発生層３５は、電荷発生物質を必要に応じて結着樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体３１上に塗布し、乾燥することにより形成される。電荷発生物質の粒径は０．２μｍ以下であることが好ましい。０．２μｍ以上である場合は、ドットがきれいにかつ均一に形成されないため、孤立ドットの解像性が低下する。特に１２００ｄｐｉ以上の高解像度および小径ビームの書き込み系を用いた場合に影響が顕著となる。
【００４２】
必要に応じて電荷発生層３５に用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し０〜５００重量部、好ましくは１０〜３００重量部が適当である。結着樹脂の添加は、分散前あるいは分散後どちらでも構わない。
ここで用いられる溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等が挙げられるが、特にケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒が良好に使用される。これらは単独で用いても２種以上混合して用いてもよい。
【００４３】
電荷発生層３５は、電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とするが、その中には、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等いかなる添加剤が含まれていても良い。
塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができるが、インクジェット法が好ましい。
電荷発生層３５の膜厚は、０．０１〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０．１〜２μｍである。
【００４４】
電荷輸送層３７は、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層３５上に塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により単独あるいは２種以上の可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤、滑材等を添加することが可能であり有用である。
ここで用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなどが用いられる。これらは単独で使用しても２種以上混合して使用しても良い。
塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。
電荷輸送物質は、正孔輸送物質と電子輸送物質とに分類される。電子輸送物質としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１,２−ｂ〕チオフェン−４−オン、１,３,７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
【００４５】
正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレンーホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ビレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独、または２種以上混合して用いられる。
【００４６】
結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
電荷輸送層３７の膜厚は、５〜４０μｍ以下とすることが好ましい。下限値に関しては、使用するシステム(特に帯電電位等)によって異なるが、５μｍ以上が好ましい。
【００４７】
電荷輸送層３７の上に、耐久性の向上を目的として、保護層(図示せず)を形成してもよい。
保護層としては、例えば、ヒドロキシ官能基を有する正孔輸送ヒドロキシアリールアミンと、そのヒドロキシ官能基と水素結合を形成することができるポリアミドフィルム形成バインダーとを含有した層(特開平７−２５３６８３号公報)、熱硬化性ポリアミド樹脂中にヒドロキシ官能基を有するヒドロキシアリールアミン化合物と、硬化触媒を加え、塗布した後に加熱硬化した膜(米国特許第５，６７０，２９１号明細書)、アルコキシシリル基を含有する電荷輸送化合物と、アルコキシシラン化合物とで硬化した層(特開平３−１９１３５８号公報)、オルガノポリシロキサンとコロイダルシリカ、及び導電性金属酸化物とアクリル系樹脂とを用いた硬化した層(特開平８−９５２８０号公報)、導電性金属酸化物をケイ素官能基を有するアクリル酸エステルとともに架橋した層(特開平８−１６０６５１号公報)、導電性金属酸化物を光硬化性アクリルモノマーやオリゴマーとともに架橋した層(特開平８−１８４９８０号公報)、エポキシ基を含有する電荷輪送性化合物を用いて硬化した層(特開平８−２７８６４５号公報)、水素を有するダイヤモンド状カーボンもしくは、非晶質カーボンやフッ素を有する結晶性炭素の層(特開平９−１０１６２５号公報、特開平９−１６０２６８号公報、特開平１０−７３９４５号公報)、シアノエチルプルランを主成分とする層(特開平９−９０６５０号公報)、シリルアクリレート化合物とコロイドシリカを架橋した層(特開平９−３１９１３０号公報)、ポリカーボネート系グラフト共重合体を用いた層(特開平１０−６３０２６号公報)、コロイダルシリカ粒子とシロキサン樹脂を硬化した層(特開平１０−８３０９４号公報)、ヒドロキシ基を含有する電荷輸送化合物と、イソシアネート基含有化合物とで硬化した層(特開平１０−１７７２６８号公報)、などが挙げられる。
保護層全体の膜厚としては、１〜１０μｍ、好ましくは２〜６μｍが適当である。保護層膜厚が極度に薄い場合には、膜の均一性が低下したり、充分な耐摩耗性が得られない場合があり、膜厚が極度に厚い場合には、残留電位上昇の影響が増大したり、光透過率の低下により解像度やドット再現性の低下を引き起こす場合がある。
【００４８】
本実施形態におけるＤＭ感光体２０４においては、導電性支持体３１と電荷発生層３５との間に、図１８に示すように、中間層３３を設けることができる。中間層３３は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。
【００４９】
但し、本実施形態のように電荷発生層３５をドット状に分散させて形成させる場合、形成する電荷発生ドットに大きさの均一性向上、にじみ等の防止から該中間層３３が、フィラーを含有し多孔質構造を有していることが好ましい。
また、中間層３３にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。これらの中間層３３は、前述の感光層の如く適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。更に本実施形態の中間層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。さらに、各種分散剤を添加することも可能である。この他、本実施形態の中間層には、Ａｌ２Ｏ３を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物やＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、ＣｅＯ２等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。
但し、電荷発生層３５のムラは画像上のむら、特にハーフトーン濃度の不均一性を招きやすく、このため中間層としては、ミクロンオーダーで見れば多孔質であり、塗工液が基体付着時ににじまないようにすることが必要であり、このような中間層が望ましい。中間層の膜厚は０〜５μｍが適当である。
【００５０】
本実施形態におけるＤＭ感光体２０４においては、感光層と保護層との間に別の中間層を設けることも可能である。中間層には、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。これらの樹脂としては、ポリアミド、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。中間層の形成法としては、前述のごとく一般に用いられる塗布法が採用される。なお、中間層の厚さは０．０５〜２μｍ程度が適当である。
【００５１】
上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態における制御ブロック図である。
【図２】画像形成装置としてのプリンタの概要正面図である。
【図３】感光体と光学系の位置関係を示す斜視図である。
【図４】ＬＥＤアレイにおけるＬＥＤアレイ素子の配列パターンを示す図である。
【図５】光学系の概要断面図である。
【図６】光学系の斜視図である。
【図７】発光量と発光時刻との関係を示す図である。
【図８】ＬＥＤアレイを移動させる量を示した図である。
【図９】ＬＤの発光した軌跡及びその現像パターンを示す図である。
【図１０】ＬＤの発光した軌跡及びその現像パターンを示す図である。
【図１１】ＬＤの発光した軌跡及びその現像パターンを示す図である。
【図１２】ＬＤの発光した軌跡及びその現像パターンを示す図である。
【図１３】主走査方向に対して書き込み位置とドットの端が合った場合の現像パターンを示す図である。
【図１４】主走査方向に対して書き込み位置とドットの端が合っていない場合の現像パターンを示す図である。
【図１５】主走査方向に対して書き込み位置とドットの端が合っていない場合の現像パターンを示す図である。
【図１６】主走査方向に対して書き込み位置とドットの端が合っていない場合の現像パターンを示す図である。
【図１７】ＤＭ感光体の構成を示す図である。
【図１８】ＤＭ感光体の他の構成を示す図である。
【図１９】従来の機能分離型感光体において、キャリアが隣接する画像ドットの領域に進入する状態を示す模式図である。
【図２０】発光開始時刻をずらした同一の発光パターンを示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
３１ 導電性支持体
３５ 電荷発生層
３７ 電荷輸送層
１０２ 遅延手段としての遅延回路部
２０４ 感光体としてのＤＭ感光体
２０７ 光学系としてのＬＥＤアレイ光学系ユニット
２１０ 光学式検出手段としての反射型フォトセンサ
１９０１ ＬＥＤアレイ
１９０５ レンズアレイ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関し、詳しくは、電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された感光体を有する画像形成装置の書き込み位置合わせ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式において使用された感光体としては、導電性支持体上にセレンないしセレン合金を主体とする光導電層を設けたもの、酸化亜鉛・硫化カドミウム等の無機系光導電材料をバインダー中に分散させたもの、及び非晶質シリコン系材料を用いたもの等が一般的に知られているが、コスト、生産性、感光体設計の自由度の高さ、無公害性等から有機系感光体が広く用いられるようになっている。
有機系の電子写真感光体には、ポリビニルカルバゾ−ル（ＰＶＫ）に代表される光導電性樹脂、ＰＶＫ−ＴＮＦ（２，４，７−トリニトロフルオレノン）に代表される電荷移動錯体型、フタロシアニン−バインダー樹脂に代表される顔料分散型、そして電荷発生物質と電荷輸送物質とを組み合わせて用いる機能分離型の感光体などが知られているが、感度・耐久性・設計の自由度等から、導電性支持体上に電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層が積層された機能分離型の感光体が一般的となっている。
【０００３】
この機能分離型の感光体における静電潜像形成のメカニズムは、感光体を帯電した後光照射すると、光は透明な電荷輸送層を通過し、電荷発生層中の電荷発生物質により吸収され、光を吸収した電荷発生物質は電荷担体を発生し、この電荷担体は電荷輸送層に注入され、さらに電界に従って電荷輸送層中を移動し、感光体表面の電荷を中和することにより静電潜像を形成する、というものである。
機能分離型感光体においては、主に紫外部に吸収を持つ電荷輸送物質と、主に可視域から近赤外域に吸収を持つ電荷発生物質とを組み合わせて用いることが知られており、かつ有用である。
しかし、上述の機能分離型感光体の場合、電荷発生層から電荷輸送層の表面までの距離が長いため、フォトキャリアが輸送中に拡散して解像度が低下するという問題がある。すなわち、フォトキャリアは、電荷輸送層の表面の帯電電位に引かれて輸送されるが、その際に横方向にも拡散されて、１ドットに対応するビームスポット径よりフォトキャリア径が拡がり、図１９に示すように、隣接する画像ドットの領域に進入することになる。
【０００４】
さらに、露光ビームのエネルギー分布はガウス関数（正規分布）に従うので、広く裾を引くことになり、この裾の部分の光によって発生フォトしたキャリアは隣接する画像ドットの領域に拡散しやすく、さらに解像度を低下させる原因となっている。
また、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラムを露光するレーザービームのビームスポット径（ピーク値の１／ｅ２の光量を示す領域を結んだ円の径）は、５０μｍ〜８０μｍの範囲のものがほとんどである。解像度が１２００ｄｐｉである場合には、１画素あたりの長さは２１．２μｍであり、上記のビーム径に比べてもかなり小さい。
ビーム径は、レーザーの波長、光学系の焦点距離、アパーチャー径によって決まっているため、ビーム径のみを小さくすることは、装置の大型化などの問題が伴うため、積極的にビームスポット径を小さくすることができないといった背景がある。
【０００５】
このビームスポット径が１画素あたりの長さにくらべて大きいという問題と、さらに先述の機能分離型感光体（積層型感光体）で生じる問題、すなわち、フォトキャリアが電荷輸送層を通過する際に電荷輸送層の面方向に拡散されて隣接する画素の領域にまでフォトキャリアが進入してしまうといった問題、とが合わさることによって、従来の画像形成装置では、シャープな静電潜像（電位（電荷）コントラストが大きな静電潜像）を形成することが困難であるといった問題が存在していた。
このような、電位コントラストの小さい（悪い）静電潜像に対して、現像・転写・定着工程を経て画像形成を行った場合には、下記のような画質の低下につながる現象が発生する。
【０００６】
第１の画質低下現象：細線の消失
解像度の大きい場合（１２００ｄｐｉの場合）で１ドットライン（細線）を形成した場合には、出力画像では１ドットラインが消失してしまい、再現されないといった現象が発現する。また、解像度が小さい場合（６００ｄｐｉの場合）でも、ハーフドット（多値書き込み時での小さい値での書き込み）書き込みを行った場合などには、同じように細線が消失してしまい再現されないといった現象が発生する。
これらの細線画像やそれと特性の近い画像は、一般的な画像においても低コントラスト画像（見かけ上、ごく薄い灰色で表現されているような線や文字などの画像）として存在する。このため、一般的な画像においても、低コントラスト画像の再現性低下といった画質低下が引き起こされる。
第２の画質低下現象：階調画像でのハイライト部での急激な濃度変化
写真画像やグラフィックス画像などの階調画像に対して、高い線数での擬似中間調処理を施して画像出力を行った場合に、ハイライト部（反射濃度が０〜０．２程度の領域）において急激な濃度変化が発生するといった問題がある。階調画像においてこのようなハイライト部での急激な濃度変化は、擬似輪郭と呼ばれるオリジナル画像上には存在しないような階調の境目が現れる現象が発現する。
擬似輪郭は階調画像においては、著しく違和感を与える異常画像であるため、画質低下の大きな要因となる。
【０００７】
上記課題を解消すべく、特開２００１−７５３０１号公報においては基体、キャリア発生層、及び、キャリア輸送層を順次積層した機能分離型感光体において、画像露光光の一部を遮断する遮光マスクパターン層を、少なくとも、前記キャリア発生層の表面に設ける構成としている。
また、従来の電子写真において、出力画像の画質を安定させるために、現像装置内におけるトナー濃度制御や感光体表面電位制御などの作像条件制御が一般的に行われている。
上記トナー濃度制御方法の従来技術として、トナー濃度検出手段と、光学的検出手段の検出結果により、トナー濃度を制御する方法が知られている。このトナー濃度制御方法は、感光体上の非画像領域にトナー付着量検出用のパターン潜像を形成し、このパターン潜像を現像することによって得られる画像のトナー付着濃度を光学的検出手段である光反射型フォトセンサ（以下、「Ｐセンサ」という）によって検出が行われている。
【０００８】
また、電子写真の書き込み光学系において、特許第２６５５８４１号公報に開示されるように、遅延回路により書き込み波形の制御をすることが行われている。
図２０に発光開始時刻をずらした同一の発光パターンを示す。図２０においては（発光時間）×（発光量）は発光パターン（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のいずれも同一であるが、発光パターン（ａ）に対して発光パターン（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ遅延している。このように発光のタイミングを遅延させることで画像信号との同期をとることなどが行われてきている。
また、特許第２９３８５１３号公報に開示されるように、プリンタの光源に電気絶縁性基板の一つの面に複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）を直線状に配列搭載したＬＥＤアレイを用いた電子写真式の光プリンタが知られている。
このプリンタは、ＬＥＤアレイを光源にしているため、半導体レーザを用いた書き込み光学系を持つ光プリンタに比べて装置全体をコンパクトにすることができる。また、各ＬＥＤアレイは並列に書き込みを行うため、高速出力化も比較的容易に行える。このようなＬＥＤアレイ素子を用いた光プリンタは、一般的にレーザラスタ方式の光プリンタに比較して振動や熱による光学系の変形に対して優位である。
【０００９】
しかしながら、ＬＥＤヘッドでは、例えばＬＥＤチップ毎の性能のばらつきや隣接ＬＥＤチップ間のスポット的な光量の低下、各ＬＥＤ素子のばらつきにより形成された画像に色むらが発生する場合がある。
この課題に対しては、光源の後に光の拡散効果のある素子を設置したり、光量のピーク部分のみ焦点をぼかし、光量の低い部分にレベルを揃えることにより光量むらを補正する技術がある。
特開昭６２−５０７２７号公報や特開２００１−１３００４６号公報には、ＬＥＤアレイを、圧電素子（ピエゾ素子）等によりＬＥＤ素子が配列されている方向に振動させて光量を平均化することにより、光量補正を行う技術が提案されている。ピエゾ素子とは、周知のように、電圧の印加により結晶構造が歪み、極めて高速に電気−機械エネルギの変換を行う素子である。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−７５３０１号公報
【特許文献２】特開昭６２−５０７２７号公報
【特許文献３】特開２００１−１３００４６号公報
【特許文献４】特許第２９３８５１３号公報
【特許文献５】特許第２６５５８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した機能分離型感光体の問題に対処すべく、本出願人は先に、電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された感光体を提案した。以下、この電子写真感光体を「ドットマトリクス感光体」、略して「ＤＭ感光体」と称することとする。
ＤＭ感光体を用いた場合、写真画像やグラフィックス画像などの諧調画像に対して、高い線数での擬似中間処理を施して画像出力を行った場合においても、ハイライト部（反射濃度が０〜０．２程度の領域）において急激な濃度変化がなく、再現性のよい画像を得ることができる。
また、複雑な工程を経ずに製造することができ、遮光パターンや電荷輸送層の不均一性を持たないため、静電特性上の耐久性も併せて達成することができる特徴を有している。
しかしながら、電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成されているという特有の構成であるが故に、書き込みの位置合わせが難しいという新たな問題があることが判明した。書き込みレーザー光がドット状に分散している電荷発生層の間に書き込んでしまった場合、ドットがほとんど現像されないという問題である。
主走査方向に関しては、工場出荷時において厳密に調整すれば書き込み位置を合わせることは可能であるが、調整のために生産性が大きく劣ってしまう。加えて、故障・寿命などによりＤＭ感光体を交換した場合においても書き込み位置がずれないようにするにはマシン本体の設計がとても難しく、且つコストアップとなってしまう。また、ユーザーに厳密な調整を求めることは難しい。
さらに、副走査方向に関して、ＤＭ感光体の回転速度を調整して適切な書き込み位置を求めることは駆動系のコストアップとなり、且つ適切な書き込み位置を求めるセンサを搭載することによりコストアップとなってしまう。
【００１２】
そこで、本発明は、ＤＭ感光体を用いた画像形成装置において、主走査方向、副操作方向のそれぞれに、低コストにて適切な書き込み位置が得られるようにし、ＤＭ感光体による特性を十分に活かすことを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、電子写真方式の画像形成装置において、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、；複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、；前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段と、；前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明では、電子写真方式の画像形成装置において、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、；複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、；前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段と、；前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備え、前記パターン潜像を、前記光学系を前記移動手段により移動させて複数作成し、現像されたこられのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して、最適な移動量を求め、該最適な移動量を書き込みタイミングに用いることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記移動手段として圧電素子を用いることを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明では、電子写真方式の画像形成装置において、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、；複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、；前記レンズアレイから出力する信号を遅延させる遅延手段と、；前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明では、電子写真方式の画像形成装置において、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、；複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、；前記レンズアレイから出力する信号を遅延させる遅延手段と、；前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備え、前記パターン潜像を前記遅延手段により複数遅延させて作成し、現像されたこれらのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して、最適な遅延時間を求め、該最適な遅延時間を書き込みタイミングに用いることを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明では、請求項５記載の画像形成装置において、前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段を有し、前記最適な遅延時間を求めた後、該最適な遅延時間を用い前記パターン潜像を前記移動手段により移動させて複数作成し、現像されたこられのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して最適な移動量を求め、該最適な移動量を書き込みタイミングに用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、電子写真方式の画像形成装置において、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、；複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、；前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段と、；前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備えたこととしたので、ＤＭ感光体の特長を十分に活かしながら低コストにて主走査方向における適切な書き込み位置を得ることが可能となる。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、電子写真方式の画像形成装置において、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、；複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、；前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段と、；前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備え、前記パターン潜像を、前記光学系を前記移動手段により移動させて複数作成し、現像されたこられのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して、最適な移動量を求め、該最適な移動量を書き込みタイミングに用いることとしたので、ＤＭ感光体の特長を十分に活かしながら低コストにて主走査方向における適切な書き込み位置を得ることができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記移動手段として圧電素子を用いることとしたので、簡易且つ高精度に適切な書き込み位置を得ることができる。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、電子写真方式の画像形成装置において、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、；複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、；前記レンズアレイから出力する信号を遅延させる遅延手段と、；前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備えたこととしたので、ＤＭ感光体の特長を十分に活かしながら低コストにて副走査方向における適切な書き込み位置を得ることが可能となる。
【００２３】
請求項５記載の発明によれば、電子写真方式の画像形成装置において、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、；複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、；前記レンズアレイから出力する信号を遅延させる遅延手段と、；前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備え、前記パターン潜像を前記遅延手段により複数遅延させて作成し、現像されたこれらのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して、最適な遅延時間を求め、該最適な遅延時間を書き込みタイミングに用いることとしたので、ＤＭ感光体の特長を十分に活かしながら低コストにて副走査方向における適切な書き込み位置を得ることができる。
【００２４】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の画像形成装置において、前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段を有し、前記最適な遅延時間を求めた後、該最適な遅延時間を用い前記パターン潜像を前記移動手段により移動させて複数作成し、現像されたこられのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して最適な移動量を求め、該最適な移動量を書き込みタイミングに用いることとしたので、ＤＭ感光体の特長を十分に活かしながら低コストにて主走査方向及び副走査方向における適切な書き込み位置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図１８に基づいて説明する。
まず、図２に基づいて、本実施形態における画像形成装置としてのプリンタの構成の概要を説明する。
画像が形成されるべき記録媒体としての用紙は、装置本体下部に設けられた給紙トレイ２０１、あるいは手差しトレイ２０２にセットされ、給紙トレイ２０１あるいは手差しトレイ２０２から給紙ローラ２０３にて用紙の搬送が開始される。
給紙ローラ２０３による用紙の搬送に先立って、後述するドラム状のＤＭ感光体２０４が回転し、ＤＭ感光体２０４の表面は、クリーニングブレード２０５によってクリーニングされ、次に、帯電ローラ２０６で一様に帯電される。
ここに、光学系としてのＬＥＤアレイ光学系ユニット２０７から、画像信号に従って変調されたレーザ光が露光され、静電潜像が形成される。
【００２６】
静電潜像は、現像ローラ２０８で現像されてトナーが付着することにより可視像化される。これとタイミングを取って給紙ローラ２０３から用紙の給紙がなされる。給紙ローラ２０３から給紙された用紙は、レジストローラ対２１５で一旦停止され、斜めずれを修正された後、ＤＭ感光体ドラム２０４上の画像の先端と給紙方向の所定位置とが一致するタイミングで、ＤＭ感光体ドラム２０４と転写ローラ２０９との転写部位に向けて搬送される。転写部位で用紙にはトナー像が転写される。転写されずに残ったＤＭ感光体２０４上のトナーは、再び、クリーニングブレード２０５で掻き落とされる。クリーニングブレード２０５の手前には、光学式検出手段（トナー付着量検出手段）としてのＰセンサ２１０が設けられており、Ｐセンサ２１０によってＤＭ感光体２０４上に形成されたトナー像の濃度を測定することができる。
また、トナー像が載った用紙は搬送経路に沿って定着ユニット２１１に搬送され、ここで熱と圧力によりトナー像は用紙上に定着される。印刷された用紙は、最後に排紙ローラ対２１２を通って、記録面を下にして装置本体上面の排紙トレイ部２１６にページ順に排出される。
【００２７】
ところで、ＬＥＤアレイ光学系ユニット２０７には、ビデオ制御部２１３が接続されており、ビデオ制御部２１３では、パソコンやワークステーションからの画像信号などを制御したり、あるいは、内部に保持した評価チャート（テストパターン）信号などを発生させたりするようになっている。
また、現像ローラ２０８には、バイアス回路２１４によって高圧バイアスが掛けられており、バイアス回路２１４において、このバイアスをコントロールすることにより、画像の全体的な濃度を制御したりすることが可能となっている。
【００２８】
ＬＥＤアレイ光学系ユニット２０７は、図３に示すように、多数の微小発光体である発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｄ（図３では簡略しているが、実際には後述するが副走査方向に４行配置されている）を直線状に配列したＬＥＤアレイ１９０１と、そのＬＥＤアレイ１９０１に一定距離を置いて対向配置される複数の等倍結像光学系１９０２を有している。
ＬＥＤアレイ１９０１の発光ダイオードＤから発した光を各等倍結像光学系１９０２により集光してＤＭ感光体２０４上に結像パターンを形成する。なお、等倍結像光学系１９０２としては、例えば日本板ガラス社製のセルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ）を使用する。ＬＥＤアレイ１９０１上の各発光ダイオードＤは、図４に示すように、主走査方向に直線状にＮ列配置されており、副走査方向にはＭ行（本実施形態では４行）直線状に配置されている。そして、その主走査方向の隣合う各発光ダイオードＤの間隔を全てＬの等間隔にすると共に、副走査方向の隣合う各発光ダイオードＤの間隔も全てＬの等間隔にしている。さらに、その各主走査方向と副走査方向の配列が互いにθ＝９０゜になって直交するようにしている。
【００２９】
主走査方向及び副走査方向にそれぞれ直線状に多数配列された各発光ダイオードＤは、図５に示すように、ベースプート１９０４上に一体に固定した電気絶縁性基板１９０３上にそれぞれ配設されることにより、ＬＥＤアレイ１９０１を構成している。
さらに具体的に説明すると、ＬＥＤアレイ光学系ユニット２０７は、ＬＥＤアレイ１９０１と、これを一体に固定したベースプート１９０４と、各枠体２１０１に棒状のセルフフォーカシングレンズである等倍結像光学系１９０２を発光ダイオードＤに対応させて複数列（本実施形態では４列）をそれぞれ直線状に多数個配置したレンズアレイ１９０５と、例えばポリカーボネート樹脂で形成した図ハウジング２１０２とによって構成されている。
【００３０】
ベースプート１９０４は、ハウジング２１０２の底部に例えば接着剤により固定されており、レンズアレイ１９０５もハウジング２１０２の上部に接着剤により固定されていて、その固定状態で各発光ダイオードＤの中心（光軸に一致）が、それぞれ棒状の等倍結像光学系１９０２の光軸上にそれぞれ位置するように、互いの位置関係を設定している。
ＬＥＤアレイ光学系ユニット２０７は、このように主走査方向及び副走査方向にそれぞれ直線状に多数配列された各発光ダイオードＤを、形成しようとする画像に対応する外部電気信号により個々に選択的に発光させ、その発光した各発光ダイオードＤからの光をレンズアレイ１９０５を介してＤＭ感光体２０４の表面に結像させ、そのＤＭ感光体２０４上に露光する。
【００３１】
ＤＭ感光体２０４が回転駆動をはじめ、定常回転数に達した後に、主走査方向、副走査方向への書き込み位置調整がなされる。その位置調整法を図１を用いて説明する。
図１は、本実施形態におけるプリンタの書き込み制御部の構成を示すブロック図である。同図において、主走査方向の記録位置を決定する同期センサ２７の信号に基づき、図示しない画像処理部より１ライン分の画像データが順次、ビデオ信号処理部１０１へ入力される。ビデオ信号処理部１０１は１チャンネル分の画像データが内部のラインメモリに記憶され、同期センサ２７の信号に基づきタイミング変換され、１ラインの画像データを遅延手段としての遅延回路部１０２へ出力する。
【００３２】
後に述べる所定のパターン１をＤＭ感光体２０４上に形成し、前記パターン１をＰセンサ２１０により測定する。Ｐセンサ２１０により測定された濃度値が遅延量決定部１０５に入力され、出力に使う遅延量が決定される。遅延量決定部１０５は出力に使う遅延量を遅延回路部１０２へ入力する。
遅延回路部１０２は、遅延量決定部１０８より入力された遅延量に基づいた時間だけビデオ信号処理部１０１より入力された画像データを遅延させて画像データをＬＥＤ駆動部１０３へ出力する。
ＬＥＤ駆動部１０３では、１チャンネル分の画像データが内部のラインメモリに記憶され、１ラインの画像データをＬＥＤアレイ１９０１へ出力する。ＬＥＤアレイ１９０１はＬＥＤ駆動部１０３の信号に基づき、ＬＥＤを発光させる。
図１において、符号１１０は書き込み制御部（制御手段）を示し、書き込み制御部１１０はプリンタの図示しないメインコントローラが兼ねることができる。書き込み制御部１１０の遅延手段としての遅延回路部１０２は光学系に設けてもよい。
【００３３】
後に述べる所定のパターン２をＤＭ感光体２０４上に形成し、前記パターン２をＰセンサ２１０により測定する。Ｐセンサ２１０により測定された濃度値を移動量決定部１０６に入力し、移動手段としての圧電素子（ＰＴＺ）でＬＥＤアレイ１９０１を移動させる量に必要な印加電圧が決定される。
移動量決定部１０６は出力に使う移動量に必要な印加電圧をＰＴＺ駆動部１０７に入力する。ＰＴＺ駆動部１０７は移動量決定部１０６の信号に基づき、図示しないＰＴＺに電圧を印加し、ＬＥＤアレイ１９０１を移動させる。
出力に使う遅延量（遅延時間）を決定するためのパターン１について説明する。説明のためパターン１は、２ライン全発光させ、１ライン全て発光させないものとする。
このとき、図７に示す４つの発光パターン（Ａ）〜（Ｄ）に従いＬＤを発光させる。図７において、時間Ｔｄｅｌａｙは遅延回路部１０２で行える最小遅延時間（単位遅延時間）であり、時間Ｔは図８に示すＤＭ感光体の１ドットｄをＬＥＤ光が副走査方向へ走査する走査時間、時間２Ｔは図８に示すＤＭ感光体の２ドットをＬＥＤ光が副走査方向へ走査する走査時間である。
図７においては、最小遅延時間Ｔｄｅｌａｙは走査時間Ｔの４分の１としてあるが、最小遅延時間Ｔｄｅｌａｙはもっと細かくてもよい。発光パターン（Ａ）〜（Ｄ）は走査時間ＴにおいてＬＥＤアレイ１９０１を２ライン全発光した後に、走査時間ＴにおいてＬＥＤアレイ１９０１を全く発光しないパターンの連続であり、発光パターン（Ｂ）は発光パターン（Ａ）に対して遅延時間Ｔｄｅｌａｙ遅れている。
同様に発光パターン（Ｃ）、（Ｄ）もそれぞれ遅延時間Ｔｄｅｌａｙ遅れている。発光パターン（Ａ）〜（Ｄ）の各々で数ライン露光し、現像を行う。
【００３４】
発光パターン（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は副走査方向へそれぞれ１／４ドット遅延して書き込んでいるので、発光時間の中心を示す軌跡及びその現像パターンは、図９〜図１２のいずれかに相当する。図９〜図１２において、符号ｄは電荷発生層を形成する単位ドットを示す。
図９は、（ａ）に示すように、ドットの中心を露光しているので連続して露光した２ラインは濃く現像されることになる。これに対して、図１０〜図１２はドットの中心からずれており、ドット状に分散している電荷発生層の間に書き込んでいるために連続して露光した２ラインは濃く現像されることはなく、濃く現像されるラインと薄く現像されるラインとなる。
副走査方向へ連続して露光した２ラインが濃く現像されたかどうかをＰセンサ２１０によって濃度値として求め、書き込み制御部１１０は、Ｐセンサ２１０からの検出情報に基づいて、遅延量決定部１０５にて副走査方向に対して書き込み位置とドットの端が合っている遅延時間Ｔｄｅｌａｙを選択する。
【００３５】
次に、出力に使う移動量を決定するためのパターン２について説明する。パターン１の結果により求めた出力に使う遅延量を用いて、図８に示す移動量（１）〜（４）距離だけＬＥＤアレイ１９０１を移動させてＬＥＤアレイ１９０１の偶数、または奇数番目のＬＥＤのみを連続発光させる。図８は、ＬＥＤアレイ１９０１を移動させる量を示した図である。
図８において、移動量（１）は０ドット、移動量（２）は１／４ドット、移動量（３）は２／４ドット、移動量（４）は３／４ドットである。移動量はもっと細かく設定しても構わない。
【００３６】
移動量（１）〜（４）のいずれかの移動量は、ＤＭ感光体２０４の主走査方向に対して書き込み位置とドットの端が合い、図１３に示すように、副走査方向に連続してドットが濃く現像されるラインが１ドット毎に再現される。
しかしながら、ＤＭ感光体２０４の主走査方向に対して書き込み位置とドットの端がずれていれば、ドット状に分散している電荷発生層の間に書き込んでいるため、図１４から図１６のように濃く現像されることはなく、薄く現像されるライン、またはほとんど現像されない画像となる。
厳密には図８に示すように、移動量が１／４ドットでは主走査方向に±１／８ドットずれるが、問題なく現像することができる。なお移動量をさらに細かくすればなお高画質となる。
【００３７】
以上のパターン１、２により、ＤＭ感光体２０４の主、副走査方向のそれぞれに、低コストにて適切な書き込み位置を合わせることができる。
なお、主走査方向の書き込み位置を合わせるための遅延量は印刷毎に行ってもよく、毎起動時に行っても構わない。また、ＤＭ感光体交換時のみとしても構わない。
【００３８】
図１７に基づいて、本実施形態におけるＤＭ感光体２０４の構成及び組成等について説明する。
ＤＭ感光体２０４は、導電性支持体３１上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層３５と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層３７とが積層された構成を有している。電荷発生層３５は、均一な層として描かれているが、実際は微少領域としてドット状に分散されて形成されている。
【００３９】
導電性支持体３１としては、体積抵抗１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。
また、特開昭５２−３６０１６号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体３１として用いることができる。
この他、上記支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものについても、導電性支持体３１として用いることができる。この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、またアルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ＩＴＯなどの金属酸化物粉体などが挙げられる。
【００４０】
また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ボリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン(登録商標)などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、導電性支持体３１として良好に用いることができる。
【００４１】
次に、電荷発生層３５は、電荷発生物質を主成分とする層であり、電荷発生物質や結着樹脂等を適当な溶剤に分散ないし溶解し、これを導電性支持体３１上あるいは後述する中間層３３上に塗布、乾燥することにより形成できる。
電荷発生層３５は、公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、その代表として、チタニルフタロシアニン、バナジルフタロシアニン、銅フタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、非対称ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料等のアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、インジゴ顔料、ピロロピロール顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクエアリウム顔料等、公知の材料が挙げられ、これらは有用に用いられる。また、これら電荷発生物質は単独でも、２種以上混合して用いることも可能である。
電荷発生層３５は、電荷発生物質を必要に応じて結着樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体３１上に塗布し、乾燥することにより形成される。電荷発生物質の粒径は０．２μｍ以下であることが好ましい。０．２μｍ以上である場合は、ドットがきれいにかつ均一に形成されないため、孤立ドットの解像性が低下する。特に１２００ｄｐｉ以上の高解像度および小径ビームの書き込み系を用いた場合に影響が顕著となる。
【００４２】
必要に応じて電荷発生層３５に用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し０〜５００重量部、好ましくは１０〜３００重量部が適当である。結着樹脂の添加は、分散前あるいは分散後どちらでも構わない。
ここで用いられる溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等が挙げられるが、特にケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒が良好に使用される。これらは単独で用いても２種以上混合して用いてもよい。
【００４３】
電荷発生層３５は、電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とするが、その中には、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等いかなる添加剤が含まれていても良い。
塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができるが、インクジェット法が好ましい。
電荷発生層３５の膜厚は、０．０１〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０．１〜２μｍである。
【００４４】
電荷輸送層３７は、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層３５上に塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により単独あるいは２種以上の可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤、滑材等を添加することが可能であり有用である。
ここで用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなどが用いられる。これらは単独で使用しても２種以上混合して使用しても良い。
塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。
電荷輸送物質は、正孔輸送物質と電子輸送物質とに分類される。電子輸送物質としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１,２−ｂ〕チオフェン−４−オン、１,３,７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
【００４５】
正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレンーホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ビレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独、または２種以上混合して用いられる。
【００４６】
結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
電荷輸送層３７の膜厚は、５〜４０μｍ以下とすることが好ましい。下限値に関しては、使用するシステム(特に帯電電位等)によって異なるが、５μｍ以上が好ましい。
【００４７】
電荷輸送層３７の上に、耐久性の向上を目的として、保護層(図示せず)を形成してもよい。
保護層としては、例えば、ヒドロキシ官能基を有する正孔輸送ヒドロキシアリールアミンと、そのヒドロキシ官能基と水素結合を形成することができるポリアミドフィルム形成バインダーとを含有した層(特開平７−２５３６８３号公報)、熱硬化性ポリアミド樹脂中にヒドロキシ官能基を有するヒドロキシアリールアミン化合物と、硬化触媒を加え、塗布した後に加熱硬化した膜(米国特許第５，６７０，２９１号明細書)、アルコキシシリル基を含有する電荷輸送化合物と、アルコキシシラン化合物とで硬化した層(特開平３−１９１３５８号公報)、オルガノポリシロキサンとコロイダルシリカ、及び導電性金属酸化物とアクリル系樹脂とを用いた硬化した層(特開平８−９５２８０号公報)、導電性金属酸化物をケイ素官能基を有するアクリル酸エステルとともに架橋した層(特開平８−１６０６５１号公報)、導電性金属酸化物を光硬化性アクリルモノマーやオリゴマーとともに架橋した層(特開平８−１８４９８０号公報)、エポキシ基を含有する電荷輪送性化合物を用いて硬化した層(特開平８−２７８６４５号公報)、水素を有するダイヤモンド状カーボンもしくは、非晶質カーボンやフッ素を有する結晶性炭素の層(特開平９−１０１６２５号公報、特開平９−１６０２６８号公報、特開平１０−７３９４５号公報)、シアノエチルプルランを主成分とする層(特開平９−９０６５０号公報)、シリルアクリレート化合物とコロイドシリカを架橋した層(特開平９−３１９１３０号公報)、ポリカーボネート系グラフト共重合体を用いた層(特開平１０−６３０２６号公報)、コロイダルシリカ粒子とシロキサン樹脂を硬化した層(特開平１０−８３０９４号公報)、ヒドロキシ基を含有する電荷輸送化合物と、イソシアネート基含有化合物とで硬化した層(特開平１０−１７７２６８号公報)、などが挙げられる。
保護層全体の膜厚としては、１〜１０μｍ、好ましくは２〜６μｍが適当である。保護層膜厚が極度に薄い場合には、膜の均一性が低下したり、充分な耐摩耗性が得られない場合があり、膜厚が極度に厚い場合には、残留電位上昇の影響が増大したり、光透過率の低下により解像度やドット再現性の低下を引き起こす場合がある。
【００４８】
本実施形態におけるＤＭ感光体２０４においては、導電性支持体３１と電荷発生層３５との間に、図１８に示すように、中間層３３を設けることができる。中間層３３は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。
【００４９】
但し、本実施形態のように電荷発生層３５をドット状に分散させて形成させる場合、形成する電荷発生ドットに大きさの均一性向上、にじみ等の防止から該中間層３３が、フィラーを含有し多孔質構造を有していることが好ましい。
また、中間層３３にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。これらの中間層３３は、前述の感光層の如く適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。更に本実施形態の中間層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。さらに、各種分散剤を添加することも可能である。この他、本実施形態の中間層には、Ａｌ２Ｏ３を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物やＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、ＣｅＯ２等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。
但し、電荷発生層３５のムラは画像上のむら、特にハーフトーン濃度の不均一性を招きやすく、このため中間層としては、ミクロンオーダーで見れば多孔質であり、塗工液が基体付着時ににじまないようにすることが必要であり、このような中間層が望ましい。中間層の膜厚は０〜５μｍが適当である。
【００５０】
本実施形態におけるＤＭ感光体２０４においては、感光層と保護層との間に別の中間層を設けることも可能である。中間層には、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。これらの樹脂としては、ポリアミド、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。中間層の形成法としては、前述のごとく一般に用いられる塗布法が採用される。なお、中間層の厚さは０．０５〜２μｍ程度が適当である。
【００５１】
上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態における制御ブロック図である。
【図２】画像形成装置としてのプリンタの概要正面図である。
【図３】感光体と光学系の位置関係を示す斜視図である。
【図４】ＬＥＤアレイにおけるＬＥＤアレイ素子の配列パターンを示す図である。
【図５】光学系の概要断面図である。
【図６】光学系の斜視図である。
【図７】発光量と発光時刻との関係を示す図である。
【図８】ＬＥＤアレイを移動させる量を示した図である。
【図９】ＬＤの発光した軌跡及びその現像パターンを示す図である。
【図１０】ＬＤの発光した軌跡及びその現像パターンを示す図である。
【図１１】ＬＤの発光した軌跡及びその現像パターンを示す図である。
【図１２】ＬＤの発光した軌跡及びその現像パターンを示す図である。
【図１３】主走査方向に対して書き込み位置とドットの端が合った場合の現像パターンを示す図である。
【図１４】主走査方向に対して書き込み位置とドットの端が合っていない場合の現像パターンを示す図である。
【図１５】主走査方向に対して書き込み位置とドットの端が合っていない場合の現像パターンを示す図である。
【図１６】主走査方向に対して書き込み位置とドットの端が合っていない場合の現像パターンを示す図である。
【図１７】ＤＭ感光体の構成を示す図である。
【図１８】ＤＭ感光体の他の構成を示す図である。
【図１９】従来の機能分離型感光体において、キャリアが隣接する画像ドットの領域に進入する状態を示す模式図である。
【図２０】発光開始時刻をずらした同一の発光パターンを示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
３１ 導電性支持体
３５ 電荷発生層
３７ 電荷輸送層
１０２ 遅延手段としての遅延回路部
２０４ 感光体としてのＤＭ感光体
２０７ 光学系としてのＬＥＤアレイ光学系ユニット
２１０ 光学式検出手段としての反射型フォトセンサ
１９０１ ＬＥＤアレイ
１９０５ レンズアレイ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成装置において、
導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、
複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、
前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段と、
前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出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】
電子写真方式の画像形成装置において、
導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、
複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、
前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段と、
前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備え、
前記パターン潜像を、前記光学系を前記移動手段により移動させて複数作成し、現像されたこられのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して、最適な移動量を求め、該最適な移動量を書き込みタイミングに用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像形成装置において、
前記移動手段として圧電素子を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
電子写真方式の画像形成装置において、
導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、
複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、
前記レンズアレイから出力する信号を遅延させる遅延手段と、
前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
電子写真方式の画像形成装置において、
導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、
複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、
前記レンズアレイから出力する信号を遅延させる遅延手段と、
前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備え、
前記パターン潜像を前記遅延手段により複数遅延させて作成し、現像されたこれらのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して、最適な遅延時間を求め、該最適な遅延時間を書き込みタイミングに用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像形成装置において、
前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段を有し、前記最適な遅延時間を求めた後、該最適な遅延時間を用い前記パターン潜像を前記移動手段により移動させて複数作成し、現像されたこられのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して最適な移動量を求め、該最適な移動量を書き込みタイミングに用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
電子写真方式の画像形成装置において、
導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、
複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、
前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段と、
前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出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】
電子写真方式の画像形成装置において、
導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、
複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、
前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段と、
前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備え、
前記パターン潜像を、前記光学系を前記移動手段により移動させて複数作成し、現像されたこられのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して、最適な移動量を求め、該最適な移動量を書き込みタイミングに用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像形成装置において、
前記移動手段として圧電素子を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
電子写真方式の画像形成装置において、
導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、
複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、
前記レンズアレイから出力する信号を遅延させる遅延手段と、
前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
電子写真方式の画像形成装置において、
導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を備え、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成された構造を有する感光体と、
複数のＬＥＤアレイ素子を配列してなるＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイ素子から発した光を集光して前記感光体に結像させるための複数の集光性ロッドレンズを配列してなるレンズアレイとを備えた光学系と、
前記レンズアレイから出力する信号を遅延させる遅延手段と、
前記感光体上に作像されるトナー付着量検出用のパターン潜像を現像して得られる画像のトナー付着量を検出する光学式検出手段とを備え、
前記パターン潜像を前記遅延手段により複数遅延させて作成し、現像されたこれらのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して、最適な遅延時間を求め、該最適な遅延時間を書き込みタイミングに用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像形成装置において、
前記光学系を前記ＬＥＤアレイ素子の配置方向へ移動する移動手段を有し、前記最適な遅延時間を求めた後、該最適な遅延時間を用い前記パターン潜像を前記移動手段により移動させて複数作成し、現像されたこられのトナー付着量を前記光学式検出手段により検出して最適な移動量を求め、該最適な移動量を書き込みタイミングに用いる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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００６−１０９７０（Ｐ２００６−１０９７０Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８６７４４（Ｐ２００４−１８６７４４）
【出願日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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