JP2009139449A - 画像形成方法及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学倍率がマイナスの結像レンズを用いた画像形成方法およびそれを用いた画像形成装置の提供。
【解決手段】ラインヘッド１０の制御手段として、ヘッドコントローラ２０と、プリントコントローラ２１と、メカコントローラ２２とが設けられている。プリントコントローラ２１は画像処理部２１ａを有しており、また、ヘッドコントローラ２０には、、主走査方向印刷位置ずれ補正部２５、ビデオ（Ｖｉｄｅｏ）Ｉ／Ｆ部２６、副走査方向露光位置ずれ補正部２７、ラインヘッド制御信号生成部２８、リクエスト信号生成部２９、レジスタ３０、書込みアドレス生成部３１が設けられている。主走査方向印刷位置ずれ補正後に副走査方向露光位置ずれ補正を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光学倍率がマイナスの結像レンズを用いた場合の印刷位置ずれに起因する画質劣化を抑制した、画像形成方法およびそれを用いた画像形成装置に関するものである。

画像形成装置の露光光源として、ＬＥＤや有機ＥＬを用いたラインヘッドを設置する構成のものが知られている。特許文献１においては、記録紙上に転写されるトナー画像の主走査方向の色ずれを補正する方法が 記載されている。この色ずれ補正の手順は、（１）色ずれ量を検出するためのレジストマークを転写ベルト上に形成する。（２）転写ベルト上に形成されたレジストマークの位置を反射型フォトセンサで検出する。（３）反射型フォトセンサから出力される検出信号に基づいて主走査方向の色ずれ補正量を算出する。（４）露光装置の主走査方向の端部に挿入される余白部分を形成するための白画素量を、色ずれ補正量に応じて調整する。

特開２００４−１３３２１７

特許文献１には、タンデム方式の画像形成装置における感光体の軸方向（主走査方向）の色ずれ補正方法が記載されている。しかしながら、モノクロ方式および４サイクル方式の画像形成装置における、感光体の軸方向のレジスト調整方法（記録紙に対して印刷位置をセンタリングする方法）については記載されておらず、モノクロ方式および４サイクル方式の画像形成装置における、感光体の軸方向のレジスト調整をどのようにして行なうのか不明、という問題があった。また、結像レンズアレイとして、光学倍率がマイナスのマイクロレンズを用いたマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）ラインヘッドにおいては、前記特許文献１に記載されているような、従来の主走査方向の色ずれ補正では、ＭＬＡラインヘッド特有の発光素子行毎の露光位置ずれ、および負の光学倍率レンズに対応した発光順序を考慮していないため、処理順序が適切でないと（負の光学倍率に対応したデータ並び換え処理→主走査方向の色ずれ補正）、元画像と異なる潜像が形成されてしまうという問題があった。

本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学倍率がマイナスの結像レンズを用いた場合の、印刷位置ずれに起因する画質劣化を抑制したラインヘッドの制御方法およびそれを用いた画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成する本発明の画像形成方法は、
基板と、
前記基板に感光体の軸方向に沿って発光素子を複数配列して発光素子行を形成した発光体アレイと、
前記発光体アレイに対応して設けられた光学倍率がマイナスの結像レンズと、
を備えたラインヘッドを有し、
前記感光体の軸方向におけるトナー画像の印刷位置ずれの補正を行った後に、前記光学倍率がマイナスの結像レンズに対応したデータ並び換えであるレンズ内データ順序変換を行うことを特徴とする。

また、本発明の画像形成方法は、
基板と、
前記基板に感光体の軸方向に沿って発光素子を複数配列した発光素子行を前記感光体の回動方向に複数形成した発光体アレイと、
前記発光体アレイに対応して設けられた光学倍率がマイナスの結像レンズと、
を備え、前記感光体に対して前記発光素子行毎に異なる位置に潜像を形成するラインヘッドを有し、
感光体の軸方向におけるトナー画像の印刷位置ずれの補正を行った後に、前記発光素子行毎に異なる位置に形成される潜像を補正する処理を行い、その後に前記光学倍率がマイナスの結像レンズに対応したデータ並び換えであるレンズ内データ順序変換を行うことを特徴とする。

また、本発明の画像形成方法は、
基板と、
前記基板に感光体の軸方向に沿って発光素子を複数配列した発光素子行を前記感光体の回動方向に複数形成した発光体アレイと、
前記発光体アレイに対応して設けられた光学倍率がマイナスの結像レンズと、を備え、
前記発光体アレイおよび結像レンズアレイを前記感光体の回動方向に対して複数行配置して、
前記感光体に対して前記発光素子行毎に異なる位置に潜像を形成するラインヘッドを有し、次の順序で処理を行うことを特徴とする。
（１）前記感光体の軸方向におけるトナー画像の印刷位置ずれを補正する。
（２）前記発光素子行毎に異なる位置に形成される潜像を補正する。
（３）前記発光素子グループ行毎に異なる位置に形成される潜像を補正する。
（４）前記光学倍率がマイナスの結像レンズに対応したデータ並び換えであるレンズ内データ順序変換を行う。

また、本発明の画像形成方法は、
前記発光素子行毎に異なる位置に形成される潜像の補正は、ラインヘッドの製造精度に起因する湾曲ずれと、本体取付け精度に起因する斜行ずれの補正であることを特徴とする。

また、本発明の画像形成方法は、前記発光素子グループ行補正は、前記結像レンズの行間露光位置ずれ補正であることを特徴とする。

また、本発明の画像形成方法は、前記感光体の軸方向におけるトナー画像の印刷位置ずれを補正する補正情報と、前記発光素子行補正情報と、前記発光素子グループ行補正情報とを補正情報として記憶する記憶手段を備えることを特徴とする。

また、本発明の画像形成方法は、感光体の軸方向に形成される０〜総ドット数をカウントして、画素データ長単位の第１の書込みアドレスを生成する段階と、
バンクアドレス、読み出した発光素子行補正情報、発光素子グループ行補正情報を加えて、第２の書込みアドレスを生成する段階と、
第１の書込みアドレスと第２の書込みアドレスを合成して、前記記憶手段の書き込みアドレスを生成することを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、像担持体の周囲に帯電手段と、前記いずれかの方法で制御されるラインヘッドと、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを１つ設け、転写媒体が前記各画像形成ステーションを通過することにより、４サイクル方式またはモノクロ方式で画像形成を行うことを特徴とする。

以下、図を参照して本発明を説明する。図１１は、本発明の実施形態を示す説明図である。図１１（ａ）は結像レンズ４を通して発光素子グループ６をみた状態でラインヘッドを部分的に示す平面図、図１１（ｂ）は単一の結像レンズ４と発光素子グループ６との関係を示す平面図である。図１１（ａ）に示されているように、感光体の軸方向（主走査方向）に、それぞれの結像レンズと対応して発光素子グループが複数配列されている。

このように、発光素子は感光体の軸方向に沿って各結像レンズと対応して発光素子グループがブロック単位として区分されている。また、結像レンズ４は、感光体の軸方向および回動方向に複数設けられており、結像レンズアレイを構成している。なお、発光素子グループ６は基板上に形成されており、全体として発光素子アレイを構成している。

本発明の実施形態においては、このような感光体の軸方向に発光素子グループが複数配列された状態を「発光素子グループ行」と定義する。図１１（ａ）には、発光素子グループ行が感光体の回動方向にＡ、Ｂ、Ｃの複数配置されている。各発光素子グループ行Ａ〜Ｃは、前記のように発光体アレイを形成している。各発光素子グループ行Ａ〜Ｃの感光体の軸方向で隣接する発光素子グループにおいて、中心位置間の長さＲ、Ｓ、Ｔは等しく設定される。また、感光体の回動方向で隣接する各発光素子グループ行Ａ〜Ｃの発光素子グループにおいて、中心位置間の長さｒ、ｓ、ｔも等しく設定される。

図１１（ｂ）において、発光素子グループ６には、感光体の軸方向に複数の発光素子を配列した発光素子行７ａが設けられている。この発光素子行は、感光体の回動方向に複数配列されており、図１１（ｂ）の例では、発光素子行７ａ、７ｂ、７ｃが設けられている。このように、図１１（ａ）、（ｂ）には、例えば発光素子グループ行Ａでは３行の発光素子行７ａ、７ｂ、７ｃが設けられることが記載されている。また、結像レンズも感光体の回動方向に３列配列されている。

図１２、図１３は、図１１のような結像レンズと発光素子グループとが対応されているラインヘッドにおいて、感光体に露光位置ずれが生じる例の説明図である。図１２において、各発光素子グループ行Ａ〜Ｃの先頭位置に単体の結合レンズ４、５、８がそれぞれ配列されている。結合レンズ行間ピッチをＤａ、Ｄｂとする。

結合レンズは、光学倍率がマイナスのマイクロレンズ（ＭＬ）を用いており、各ＭＬの集合体でマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）を構成している。このようなＭＬＡにおいては、ＭＬＡのレンズ行間ピッチと、感光体の直径には個体差がある、などにより露光位置ずれが生ずる。このような露光位置ずれが生ずると、図１３（ａ）に示すような潜像が感光体に形成される。

図１３（ａ）において、６ａ、６ｂ、６ｃは、ＭＬＡの露光位置ずれを補正しない場合の感光体に形成される潜像のパターンを示している。ＴａはＭＬＡのレンズ行間露光位置ずれを示し、ＴｂはＭＬＡのレンズ内露光位置ずれを示している。ここで、レンズ行間とは、結像レンズが感光体の軸方向と直交する方向に複数配列された場合のレンズ間の関係を表現している。潜像のパターン６ａには、潜像列ｋ〜ｎが含まれる。また、潜像のパターン６ｂには潜像列ｐ〜ｒが含まれ、潜像のパターン６ｃには潜像列ｓ〜ｕが含まれる。

図１３（ｂ）は、ＭＬＡの露光位置ずれを補正した場合の潜像を示す説明図である。この際に潜像１６は、各ＭＬを透過した出力光により１７ａ〜１７ｆのように感光体に形成される。すなわち、当該潜像は、元画像と同じで感光体の軸方向（主走査方向）に１つの直線状に形成される。このため、画質の劣化を抑制することができる。

この補正の際には、感光体の移動方向をＹとすると、例えば次のように処理する。図１３（ａ）の潜像のパターン６ａの部分の例では、潜像列ｋを基準としてレンズ内露光位置ずれ補正を行う。すなわち、潜像列ｍを潜像列ｋよりも１行遅延させたタイミングで形成する。また、潜像列ｎは潜像列ｋよりも２行遅延させたタイミングで形成する。

潜像のパターン６ｂ、６ｃの部分も同様に潜像列を１行ずつ遅延させて露光位置ずれ補正を行う。レンズ行間露光位置ずれ補正は、潜像のパターン６ａを基準として潜像のパターン６ｂをＹ方向に１タイミング遅延させ、潜像のパターン６ｃはＹ方向に２タイミング遅延させる。したがって、実際の露光位置ずれ補正は、潜像のパターン６ａの潜像列ｋを基準として、各線像列ｍ〜ｕは、順次１行ずつＹ方向にタイミングを遅延させて形成することになる。

本発明の実施形態においては、前記ＭＬＡの露光位置ずれを、前記ブロック単位で発光素子を制御することにより補正することができる。また、先に感光体の軸方向のトナー画像の印刷位置ずれを補正し、次にラインヘッドの製造精度に起因する湾曲ずれと、本体取付け精度に起因する斜行ずれを併せて補正することにより画質劣化を防止するものである。以下、この実施形態について説明する。

本発明においては、光学倍率がマイナスのマイクロレンズを使用する。このため、光学倍率が正のレンズを用いる場合とは異なり、データの並べ替えが必要になる。先にこの点について説明する。図２は、光学倍率が正のレンズを用いる場合の発光素子の配列と感光体に形成される潜像の関係を示す説明図である。

図２において、２は発光素子で○１〜○６０が配列されている（以下、変換上の理由で丸付数字を○１のように表記する。）。４ａはレンズ、６は潜像である。この例では、レンズ４ａを介して感光体に形成される潜像の結像ドット○１〜○６０は、発光素子○１〜○６０と対応している。Ｙは感光体の回動方向である。

図３は、光学倍率がマイナスのマイクロレンズを使用する例の説明図である。図３において、発光素子２は図２と同様に○１〜○６０が配列されている。光学倍率がマイナスのマイクロレンズ４は、発光素子２の出力光を感光体の軸方向と、感光体の回動方向において反転させて感光体に照射する。このため、感光体に形成される潜像６の結像ドット○１〜○６０は、発光素子２の配列とは、感光体の軸方向と、感光体の回動方向で反転されることになる。したがって、図２と同じように感光体に潜像を形成する場合には、感光体の軸方向と感光体の回動方向で反転させるようにデータの並び替えが必要になる。

図１は、本発明の実施形態における制御部のブロック図である。図１には、ラインヘッド１０の制御手段として、ヘッドコントローラ２０と、プリントコントローラ２１と、メカコントローラ２２とが設けられている。プリントコントローラ２１は画像処理部２１ａを有しており、また、ヘッドコントローラ２０には、、主走査方向印刷位置ずれ補正部２５、ビデオ（Ｖｉｄｅｏ）Ｉ／Ｆ部２６、副走査方向露光位置ずれ補正部２７、ラインヘッド制御信号生成部２８、リクエスト信号生成部２９、レジスタ３０、書込みアドレス生成部３１が設けられている。

なお、主走査方向印刷位置ずれ補正部２５には、遅延回路２５ａが設けられており、副走査方向露光位置ずれ補正部２７には、ＳＲＡＭが設けられている。さらに、レジスタ３０には、主走査方向印刷位置ずれ情報を記憶する記憶手段３０ａと、発光素子行補正情報、発光素子グループ行補正情報を記憶する記憶手段３０ｂが設けられている。

予め工場出荷前に、ヘッドコントローラ２０のレジスタ３０には、発光素子行補正情報、発光素子グループ行補正情報が記憶手段３０ｂに記憶されている（○１）。また、主走査方向印刷位置ずれ補正情報が記憶手段３０ａに記憶されている（○１）。ここで発光素子行補正情報と発光素子グループ行補正情報は、ＭＬＡ＋ラインヘッドの発光素子配置の設計値（μm）単位をライン単位に変換した値である。また、主走査方向位置ずれ補正情報は、工場出荷前に主走査方向の印刷位置ずれ量を光学センサーなどで測定した値（μm）単位をドット単位に変換した値である。

印刷が開始されると、メカコントローラ２２では記録紙の紙端を検出して、Ｖｓｙｎｃ信号をヘッドコントローラ２０のリクエスト信号生成部２９に送信する（○２）。リクエスト信号生成部２９では、Ｖｒｅｑ信号（ビデオデータリクエスト信号）とＨｒｅｑ信号（ラインデータリクエスト信号）を生成し、ビデオＩ/Ｆ部２６を経由してプリントコントローラ２１へ送信する（○３）。また、Ｈｒｅｑ信号は、主走査方向印刷位置ずれ補正部２５、書込みアドレス生成部３１、副走査方向露光位置ずれ補正部２７、ヘッド制御信号生成部２８に送られ、各モジュール間の同期をとる。

プリントコントローラ２１は、受信したＶｒｅｑ信号とＨｒｅｑ信号をトリガとして、画像処理済の画像データをヘッドコントローラ２０のビデオＩ/Ｆ部２６へ送信する（○４）。この際に、配線コスト低減および配線の取り回しを容易にするのために、パラレルの画像データをシリアルデータに変換（パラレル→シリアル変換）し、高速シリアル通信で送信することが望ましい。

ビデオＩ/Ｆ部２６は、画像データをシリアル→パラレル変換し、主走査方向印刷位置ずれ補正部２５へ送信する（○４）。主走査方向印刷位置ずれ補正部２５では、レジスタ３０の主走査方向印刷位置ずれ補正情報記憶手段３０ａに格納されている主走査方向印刷位置ずれ情報に基づいて、主走査方向の端部に挿入される余白部分をドット単位で調整する。余白部分を調整する際は、Ｈｒｅｑ信号からラインデータの先頭データが出力されるまでの時間を遅延回路（フィリップフロップ）によって制御する。その後、主走査方向印刷位置ずれ補正済画像データを副走査方向ずれ補正部２７へ送信する。

図１の例では、主走査方向印刷位置ずれ補正部２５に遅延回路（フィリップフロップ）２５ａを設けている。この遅延回路２５ａによって余白部分を調整しているが、主走査方向印刷位置ずれ量分のメモリを加えたラインバッファを用いて、余白部分を補正しても良い。すなわち、Ｖｉｄｅｏ Ｉ／Ｆ部から送られてきた１ラインデータをラインバッファへ格納する際に、ラインデータの先頭に検出された主走査方向印刷位置ずれ量分のダミーデータ（０データ）を加えることで、主走査方向の端部に挿入される余白部分を補正する。

副走査方向ずれ補正部２７では、書込みアドレス生成部３１で生成された書込みアドレスに従って、順序変換済画像データをＳＲＡＭへ書込む。このような処理をすることで、ＭＬＡ特有の発光素子配置による副走査方向のずれ（発光素子行ずれ、発光素子グループ行ずれ）を補正する（○６）。書込みアドレス生成部３１では、レジスタに格納されている発光素子行補正情報、発光素子グループ行補正情報に基づいて書込みアドレスを生成する。書込みアドレスの生成方法は後述する。

副走査方向ずれ補正部２７のＳＲＡＭに記憶されている副走査方向ずれ補正済画像データを読み出すときに、図３で示した負の光学倍率に対応した発光順序に画像データを並び換える（レンズ内データ順序変換、○７）。例えば図３で示した発光素子配置の場合、読み出しアドレスは｛５９，５８，・・・，１，０，１１９，１１８，・・・，６１，６０，１７９，１７８・・・｝となる。

このような処理は、レンズ単位で読み出しアドレスを反転させるものである。補正済みデータはラインヘッド１０に送信される（○８）。また、同時にヘッド制御信号生成部２８では、各種のヘッド制御信号（クロック、スタート信号、リセット信号など）を生成してラインヘッド１０へ送信する（○８）。

図４は、図１で説明した副走査方向露光位置ずれ補正部２７に設けたＳＲＡＭへの、画像データ書込みイメージ３３を示す説明図である。この例では、図１２に類似した発光素子配置であり、発光素子グループが３グループ（Ａ、Ｂ、Ｃ）、グループ内の発光素子行が３行（１、２、３）、発光素子行間の露光位置ずれ量が感光体の回動方向に２ライン、発光素子グループ行間の露光位置ずれ量が感光体の回動方向に１６０ラインであるものとする。

また、１つのマイクロレンズに９個の発光素子、感光体の軸方向に配列された発光素子を区分する１つのブロックに１５個の発光素子、主走査方向印刷位置ずれ量が２ドット、であるものとする。また、副走査方向の湾曲・斜行ずれ量はブロックＮｏ０で２ライン、ブロックＮｏ１で１ラインとする。図１１（ａ）では、各結像レンズに発光素子のブロックをそれぞれ対応させて配置しているが、図４の例では、発光素子のブロックと結像レンズとは対応させていない例である。図４ではブロックＮｏ０とＮｏ１の２ブロックまでしか表示していないが、「ラインヘッドの感光体の軸方向の総ドット数／１５個」のブロック数が存在している。

図４には、ラインアドレス０〜３１の３２のラインアドレスが表示されている。このラインアドレスの番号は、ラインヘッドの感光体軸方向に配列された発光素子の左端側からの配列番号に対応している。前記のように、発光素子は、１つのマイクロレンズに９個ずつ配置されるが、主走査方向印刷位置ずれ量が２ドットあるので、先頭のマイクロレンズは発光素子数を調整して７個としている。

１ブロックには発光素子を１５個配置するので、ラインアドレスの番号１４と３１の部分に区切りの線を記載している。このように、ブロック単位は、結像レンズアレイの１つのレンズに対応した複数個の発光素子数（この例では、先頭を除いて９個）の非整数倍の発光素子数（この例では１５個）で形成している。発光素子グループＡの例では、ブロックＮｏが０において、ＢＡＮＫ２には画素データＤ１、Ｄ４、Ｄ７が書き込まれている。画素データＤ１は、主走査方向印刷位置ずれ量が２ドットであるので、ラインアドレス「２」に対応させている。

ＢＡＮＫ２から２ライン副走査方向にずれたＢＡＮＫ４には、画素データＤ３、Ｄ６が書き込まれている。さらに、ＢＡＮＫ６には画素データＤ２、Ｄ５が書き込まれている。図４では、画素データの配列をＢＡＮＫ４、ＢＡＮＫ６ではそれぞれ２個ずつとしているが、例えば、ＢＡＮＫ４においてアドレス１にダミーデータを格納し、ＢＡＮＫ６においてアドレス０にダミーデータを格納しても良い。

発光素子グループＢについては、ブロックＮｏの「０」と「１」にまたがり、Ｄ８〜Ｄ１６の９個の画素データが格納される。また、発光素子グループＣについては、ブロックＮｏの「１」にＤ１７〜Ｄ２５の９個の画素データが格納される。発光素子グループＣに続いて再度発光素子グループＡの画素データＤ２６以下が、ラインアドレス２７から格納されている。

本発明の実施形態においては、感光体に対して発光素子行毎に異なる位置に潜像を形成するラインヘッドにおいて、最初に主走査方向印刷位置ずれ補正を行い、次に発光素子行毎に異なる位置に形成される潜像を補正する発光素子行補正と、発光素子グループ行補正を行った後に、光学倍率がマイナスの結像レンズに対応したデータ並び換えであるレンズ内データ順序変換を行うものである。以下、図により本発明の実施形態を説明する。

図５は、本発明の関連技術を示す説明図である。図５においては、主走査方向印刷位置ずれ補正と、感光体の回動方向（副走査方向）のずれ補正（前記ラインヘッドの湾曲・斜行補正と、発光素子行補正、発光素子グループ行補正）、および光学倍率がマイナスの結像レンズを用いた場合のレンズ内データ変換をしない例を示している。図５の例では、１つの光学倍率がマイナスの結像レンズ内に１８個の発光素子があり、発光素子行は３行となるように構成されている。

すなわち、発光素子１〜１６、２〜１７、３〜１８の３行の発光素子行が形成されており、各発光素子行の発光素子は６個、１つの結像レンズ内には１８個の発光素子が配列されている。したがって、図４の例（１つの結像レンズ内に９個の発光素子を配列している）とは、１つの結像レンズ内の発光素子数が異なっている。また、各発光素子行間では、副走査方向に２ライン分のずれがある。

図５（ａ）は、メモリ領域３４内の元画像データを示している。この例では、ラインヘッドの湾曲・斜行補正を行わないので、スキュー補正は０である。また、感光体の回動方向に異なる位置に潜像を形成する発光素子行と発光素子グループ行の補正も行わないので、データ送信遅延量も０である。このように、図５（ａ）では、感光体の回動方向のずれ補正量は０である。また、前記のように主走査方向の印刷位置ずれ補正とレンズ内データ変換も行っていない。

図５（ｂ）は発光体アレイの発光素子面３５を示している。１〜１８の１８個の発光素子で、前記のように３行の発光素子行を形成している。図５（ｃ）は感光体上の露光スポット３６を示している。光学倍率がマイナスの結像レンズを用いた場合には、各発光素子の出力光は、感光体の軸方向と感光体の回動方向で反転する。このため、露光スポット３６は図示の位置に形成されることになる。

図５（ｄ）は感光体上に形成される潜像を示している。図５（ｂ）に示した発光素子１に対しては、図５（ａ）のＢＡＮＫ０〜ＢＡＮＫ４に書き込まれている「１１１１１」の画像データが供給される。発光素子行２〜１７においては、感光体の回動方向について発光素子行１〜１６から２ライン遅延して発光素子行２〜１７が動作する。発光素子行３〜１８においても、感光体の回動方向について発光素子行２〜１７から２ライン遅延して発光素子行３〜１８が動作する。

例えば、発光素子１は感光体の回動方向について、発光素子２から２ライン遅延して動作しており、発光素子２は感光体の回動方向について、発光素子３から２ライン遅延して動作する。図５（ｄ）に示されるように、何も補正処理を行っていないので、図５（ａ）の元画像とは異なる潜像が感光体上に形成される。なお、図５の例では、発光素子行の副走査方向の補正について説明したが、実際には、発光素子グループ行の副走査方向の補正についても必要となる。

図６、７は、副走査方向ずれ補正→ＭＬＡ補正→主走査印刷位置ずれ補正の順で処理したときのデータフローと感光体上に形成される潜像を示している。図６（ａ）は、メモリ領域３４ａに格納された副走査ずれ補正後の画像データを示している。画像データ１〜１６を基準にすると画像データ２〜１７はこれよりも副走査方向で２ライン分のずれを補正する。また、画像データ３〜１８は画像データ２〜１７よりも副走査方向で２ライン分のずれ、すなわち、画像データ１〜１６よりも副走査方向で４ライン分のずれを補正する。

図６（ｂ）は、ＭＬＡレンズ内の主走査方向のデータ変換後の画像データ３８を示している。例えば、アドレス０番地のＢＡＮＫ４〜８に格納されている「１１１１１」の画像データは、アドレス１７番地のＢＡＮＫ４〜８に変換される。また、アドレス１７番地のＢＡＮＫ０〜４に格納されている「１８１８１８１８１８」の画像データは、アドレス０番地のＢＡＮＫ０〜４に変換される。

図６（ｃ）は、図６（ｂ）の画像データ３８を、主走査方向に印刷位置ずれ補正のために２ドットずらした画像データ３９を示している。この例では、アドレス０番地に対応する画像データ「１８」は、主走査方向に２ドットずれたアドレス２番地に変換される。また、画像データ「３」はアドレス番地１５からアドレス番地１７に変換される。このため、アドレス１６番地に対応する画像データ「２」と、アドレス１７番地に対応する画像データ「１」は、図６（ｃ）には示されていない。

図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図５（ｂ）、（ｃ）に対応し、発光素子面３５と感光体上の露光スポット３６を示している。図７（ｃ）は、感光体上に形成される潜像を示している。図７（ｃ）の潜像は、図６（ｃ）の画像データが副走査方向に反転され、かつ主走査方向に２ドットずらして反転されて形成される。図７（ｃ）に示されているように、画像データの処理順序が不適切だと、元画像ではなく、補悪された潜像が感光体上に形成される。

図８、図９は、本発明の実施形態にかかる説明図である。図８、図９においては、主走査方向印刷位置ずれ補正→副走査方向ずれ補正→ＭＬＡ補正の順で処理したときのデータフローと感光体上に形成される潜像を示している。図８（ａ）は、主走査方向印刷位置ずれ補正後の画像データを示している。すなわち、図５（ａ）に示したメモリ領域３４に格納された画像データに対して、先に主走査方向印刷位置ずれ補正した画像データ３９ａを格納する。

次に、図８（ｂ）に示されているように、主走査方向印刷位置ずれ補正してメモリ領域に格納された画像データに対して副走査方向ずれ補正を行い、補正後の画像データ３４ｂをメモリ領域に格納する。さらに、図８（ｃ）に示されているように、レンズ内データ変換後の画像データ３８ａを形成する。

図９（ａ）は発光体アレイの発光素子面３５を示しており、図９（ｂ）は感光体上の露光スポット３６を示している。前記図８で説明したようなＭＬＡに対応したデータの並び替えを行うことにより、図９（ｃ）に示されるように感光体上には、元画像データと同じ潜像が形成される。

本発明の実施形態においては、図１２に示されたような発光素子アレイと結像レンズアレイを備えたラインヘッドにも適用できる。この場合には、図１３に示されているように、発光素子行毎に異なる位置に形成される潜像を補正する発光素子行補正と、発光素子グループ行毎に異なる位置に形成される潜像を補正する発光素子グループ行補正を行う。その後に、光学倍率がマイナスの結像レンズに対応したデータ並び換えであるレンズ内データ順序変換を行う。

また、本発明の実施形態においては、図１１に示されたようなラインヘッドの発光素子を感光体の軸方向に沿って複数のブロック単位に分割した例にも適用できる。この場合には、前記ブロック単位は、結像レンズアレイの１つのレンズに対応した複数個の発光素子数の非整数倍の発光素子数で形成し、前記ブロック単位でラインヘッドの製造精度に起因する湾曲ずれと、本体取付け精度に起因する斜行ずれを補正してから、結像レンズ内データ順序変換を行う。

図１０は、図１で説明した書込みアドレス生成部３１に書込みアドレスを生成する例をフロー７０で示すブロック図である。ラインカウンタ７１では、感光体の軸方向に形成される０〜総ドット数をカウントする。ラインカウンタ７１は、クロック信号（Ｃｌｋ）をトリガとして、ラインアドレスをカウントアップし、書込みアドレス１（第１の書込みアドレス）を生成する。書込みアドレスは、画素データ単位で形成される。ラインアドレスはＨｒｅｑ信号をトリガとしてリセットする。すなわち、初期化する。

ＢＡＮＫカウンタ７２では、Ｈｒｅｑ信号をトリガとしてＢＡＮＫアドレスをカウントアップし、Ｖｒｅｑ信号をトリガとしてＢＡＮＫアドレスをリセットする（初期化する）。発光素子行補正情報管理部７３では、ラインアドレスの値から各ドットに対応した発光素子行補正情報（ＢＡＮＫ単位）を読み出す。

発光素子グループ行補正情報管理部７４では、ラインアドレスの値から各ドットに対応した発光素子グループ行補正情報（ＢＡＮＫ単位）を読み出す。ＢＡＮＫアドレスと読み出した発光素子行補正情報と発光素子グループ行補正情報を加えて、書込みアドレス２（第２の書込みアドレス）を生成する。書込みアドレス１と書込みアドレス２を合成して、ＳＲＡＭの書込みアドレスを生成する。

本発明の実施形態は、ロータリ構成の画像形成装置に適用できる。図１４は、画像形成装置の縦断側面図である。図１４において、画像形成装置１６０には主要構成部材として、ロータリ構成の現像装置１６１、像担持体として機能する感光体ドラム１６５、有機ＥＬアレイが設けられている像書込手段（ラインヘッド）１６７、中間転写ベルト１６９、用紙搬送路１７４、定着器の加熱ローラ１７２、給紙トレイ１７８が設けられている。

現像装置１６１は、現像ロータリ１６１ａが軸１６１ｂを中心として矢視Ａ方向に回転する。現像ロータリ１６１ａの内部は４分割されており、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色の像形成ユニットが設けられている。１６２ａ〜１６２ｄは、前記４色の各像形成ユニットに配置されており、矢視Ｂ方向に回転する現像ローラ、１６３ａ〜１６３ｄは、矢視Ｃ方向に回転するトナ−供給ローラである。また、１６４ａ〜１６４ｄはトナーを所定の厚さに規制する規制ブレードである。

１６５は、前記のように像担持体として機能する感光体ドラム、１６６は一次転写部材、１６８は帯電器、１６７は像書込手段で有機ＥＬアレイが設けられている。感光体ドラム１６５は、図示を省略した駆動モータ、例えばステップモータにより現像ローラ１６２ａとは逆方向の矢視Ｄ方向に駆動される。

中間転写ベルト１６９は、従動ローラ１７０ｂと駆動ローラ１７０ａ間に張架されており、駆動ローラ１７０ａが前記感光体ドラム１６５の駆動モータに連結されて、中間転写ベルトに動力を伝達している。当該駆動モータの駆動により、中間転写ベルト１６９の駆動ローラ１７０ａは感光体ドラム１６５とは逆方向の矢視Ｅ方向に回動される。

用紙搬送路１７４には、複数の搬送ローラと排紙ローラ対１７６などが設けられており、用紙を搬送する。中間転写ベルト１６９に担持されている片面の画像（トナー像）が、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に転写される。二次転写ローラ１７１は、クラッチにより中間転写ベルト１６９に離当接され、クラッチオンで中間転写ベルト１６９に当接されて用紙に画像が転写される。

上記のようにして画像が転写された用紙は、次に、定着ヒータＨを有する定着器で定着処理がなされる。定着器には、加熱ローラ１７２、加圧ローラ１７３が設けられている。定着処理後の用紙は、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢視Ｆ方向に進行する。この状態から排紙ローラ対１７６が逆方向に回転すると、用紙は方向を反転して両面プリント用搬送路１７５を矢視Ｇ方向に進行する。１７７は電装品ボックス、１７８は用紙を収納する給紙トレイ、１７９は給紙トレイ１７８の出口に設けられているピックアップローラである。

用紙搬送路において、搬送ローラを駆動する駆動モータは、例えば低速のブラシレスモータが用いられる。また、中間転写ベルト１６９は色ずれ補正などが必要となるのでステップモータが用いられている。これらの各モータは、図示を省略している制御手段からの信号により制御される。

図の状態で、イエロー（Ｙ）の静電潜像が感光体ドラム１６５に形成され、現像ローラ６２ａに高電圧が印加されることにより、感光体ドラム１６５にはイエローの画像が形成される。イエローの裏側および表側の画像がすべて中間転写ベルト１６９に担持されると、現像ロータリ１６１ａが矢視Ａ方向に９０度回転する。

中間転写ベルト１６９は１回転して感光体ドラム１６５の位置に戻る。次にシアン（Ｃ）の２面の画像が感光体ドラム１６５に形成され、この画像が中間転写ベルト１６９に担持されているイエローの画像に重ねて担持される。以下、同様にして現像ロータリ１６１の９０度回転、中間転写ベルト１６９への画像担持後の１回転処理が繰り返される。

４色のカラー画像担持には中間転写ベルト１６９は４回転して、その後に更に回転位置が制御されて二次転写ローラ１７１の位置で用紙に画像を転写する。給紙トレー１７８から給紙された用紙を搬送路１７４で搬送し、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に前記カラー画像を転写する。片面に画像が転写された用紙は前記のように排紙ローラ対１７６で反転されて、搬送径路で待機している。その後、用紙は適宜のタイミングで二次転写ローラ１７１の位置に搬送されて、他面に前記カラー画像が転写される。ハウジング１８０には、排気ファン１８１が設けられている。この例では、１つの転写部材（二次転写ローラ１７１）により転写媒体に画像形成されるので、画像形成ステーションは１つ設けられていることになる。

図１５は、本発明の異なる実施形態を示す画像形成装置の縦断側面図である。図１４は、４色のロータリ方式カラー画像形成装置を対象としていたが、図１５は単色（モノクロ）の画像形成装置を対象としている。詳細な説明は省略し、要部のみ説明する。図１５において、画像形成装置１６０ａには主要構成部材として、現像装置１６１ａ、像担持体として機能する感光体ドラム１６５ａ、転写部材１６６ａ、ラインヘッド１６７ａ、帯電装置１６８ａ、定着ローラ対１７２ａ、用紙搬送路１７４ａ、給紙トレイ１７８ａ、給紙ローラ１７９ａが設けられている。この例では、１つの転写部材１６６ａにより転写媒体に画像形成されるので、画像形成ステーションは１つ設けられていることになる。

現像装置１６１ａには、トナータンク１６６ａに収納されているトナー１６９ａを攪拌する攪拌羽根１６４ｘ、トナー供給ローラ１６３ｂ、現像ローラ１６２ａが設けられている。図１５の画像形成装置も図１４の画像形成装置と同様に、像担持体の周囲に帯電手段と、ラインヘッドと、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを１つ設け、転写媒体が前記各画像形成ステーションを通過することにより、転写媒体に画像を形成するものである。

本発明の実施形態において、発光体アレイの発光素子として、ＬＥＤや、有機ＥＬ、ＶＣＳＥＬ（ビクセル：Vertical Cavity Surface Emitting LASER（垂直共振器面発光レーザ））等を用いることができる。

また、本発明の実施形態は、ラインヘッドと、負の光学倍率のＭＬＡ（Micro Lens Array）を備え、主走査方向の色ずれを補正する画像形成装置において、「主走査レジスト補正」→「ＭＬＡ補正」の順で露光位置ずれを補正することによって、従来の主走査方向の色ずれ補正と、ＭＬＡラインヘッド特有の発光素子行毎の露光位置ずれ補正、発光素子グループ行毎の露光位置ずれ補正、および負の光学倍率レンズに対応した発光順序変換を正しく補正できる。このため、ユーザーに高画質な画像を提供できる。

以上、本発明の露光位置ずれを補正すると共に、光学倍率がマイナスの結像レンズを用いた場合の画質劣化を抑制した画像形成方法およびそれを用いた画像形成装置について実施例に基づいて説明したが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。

本発明の実施形態を示すブロック図である。 本発明の関連技術を示す説明図である。 本発明の関連技術を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の関連技術を示す説明図である。 本発明の関連技術を示す説明図である。 本発明の関連技術を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示すブロック図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の縦断側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の縦断側面図である。

符号の説明

４、５、８・・・結像レンズ、６・・・発光素子グループ、７ａ〜７ｂ・・・発光素子行、２０・・・・ヘッドコントローラ、２１・・・プリントコントローラ、２２・・・メカコントローラ、２４・・・ドライバＩＣ、２５・・・主走査方向印刷位置ずれ補正部、２６・・・ビデオＩ／Ｆ、２７・・・副走査方向露光位置ずれ補正部、２８・・・ヘッド制御信号生成部、２９・・・リクエスト信号生成部、３０・・・レジスタ、３１・・・書込みアドレス生成部、１６１・・・現像装置、１６５・・・感光体ドラム、１６７・・・ラインヘッド、１６９・・・中間転写ベルト、１７１・・・二次転写ローラ、Ａ〜Ｃ・・・発光素子グループ行

Claims (8)

1. 基板と、
   前記基板に感光体の軸方向に沿って発光素子を複数配列して発光素子行を形成した発光体アレイと、
   前記発光体アレイに対応して設けられた光学倍率がマイナスの結像レンズと、
   を備えたラインヘッドを有し、
   前記感光体の軸方向におけるトナー画像の印刷位置ずれの補正を行った後に、前記光学倍率がマイナスの結像レンズに対応したデータ並び換えであるレンズ内データ順序変換を行うことを特徴とする、ラインヘッドの制御方法。
2. 基板と、
   前記基板に感光体の軸方向に沿って発光素子を複数配列した発光素子行を前記感光体の回動方向に複数形成した発光体アレイと、
   前記発光体アレイに対応して設けられた光学倍率がマイナスの結像レンズと、
   を備え、前記感光体に対して前記発光素子行毎に異なる位置に潜像を形成するラインヘッドを有し、
   感光体の軸方向におけるトナー画像の印刷位置ずれの補正を行った後に、前記発光素子行毎に異なる位置に形成される潜像を補正する処理を行い、その後に前記光学倍率がマイナスの結像レンズに対応したデータ並び換えであるレンズ内データ順序変換を行うことを特徴とする、ラインヘッドの制御方法。
3. 基板と、
   前記基板に感光体の軸方向に沿って発光素子を複数配列した発光素子行を前記感光体の回動方向に複数形成した発光体アレイと、
   前記発光体アレイに対応して設けられた光学倍率がマイナスの結像レンズと、を備え、
   前記発光体アレイおよび結像レンズアレイを前記感光体の回動方向に対して複数行配置して、
   前記感光体に対して前記発光素子行毎に異なる位置に潜像を形成するラインヘッドを有し、次の順序で処理を行うことを特徴とする、ラインヘッドの制御方法。
   （１）前記感光体の軸方向におけるトナー画像の印刷位置ずれを補正する。
   （２）前記発光素子行毎に異なる位置に形成される潜像を補正する。
   （３）前記発光素子グループ行毎に異なる位置に形成される潜像を補正する。
   （４）前記光学倍率がマイナスの結像レンズに対応したデータ並び換えであるレンズ内データ順序変換を行う。
4. 前記発光素子行毎に異なる位置に形成される潜像の補正は、ラインヘッドの製造精度に起因する湾曲ずれと、本体取付け精度に起因する斜行ずれの補正であることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載のラインヘッドの制御方法。
5. 前記発光素子グループ行補正は、前記結像レンズの行間露光位置ずれ補正であることを特徴とする、請求項３または請求項４に記載のラインヘッドの制御方法。
6. 前記感光体の軸方向におけるトナー画像の印刷位置ずれを補正する補正情報と、前記発光素子行補正情報と、前記発光素子グループ行補正情報とを補正情報として記憶する記憶手段を備えることを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のラインヘッドの制御方法。
7. 感光体の軸方向に形成される０〜総ドット数をカウントして、画素データ長単位の第１の書込みアドレスを生成する段階と、
   バンクアドレス、読み出した発光素子行補正情報、発光素子グループ行補正情報を加えて、第２の書込みアドレスを生成する段階と、
   第１の書込みアドレスと第２の書込みアドレスを合成して、前記記憶手段の書き込みアドレスを生成することを特徴とする、請求項６に記載のラインヘッドの制御方法。
8. 像担持体の周囲に帯電手段と、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の方法で制御されるラインヘッドと、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを１つ設け、転写媒体が前記各画像形成ステーションを通過することにより、４サイクル方式またはモノクロ方式で画像形成を行うことを特徴とする、画像形成装置。

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