JPH10138563A

JPH10138563A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10138563A
Application number: JP21450297A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1996-09-10
Filing date: 1997-08-08
Publication date: 1998-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】アレイ状の発光素子と結像素子とからなる露
光光学系によって像露光を行う画像形成装置で、チップ
の位置精度による筋ムラや光量ムラが生じるのを防止す
る。【解決手段】画像形成装置は、画像データが記録単位
に対して隣接する複数の発光素子を対応させて点灯制御
する手段を有していて、露光光学系の最大光量の０．５
における解像幅は、発光単位の書き込み密度より広く、
記録単位より狭い露光光学系とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像形成体の近傍に
ＬＥＤ、ＦＬやＥＬヘッド等のライン状の像露光手段と
現像手段とを配置して、像形成体上にトナー像を形成す
る電子写真方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタ等の画像形成装置は、電
子写真プロセスによる作像原理をもとに、その像露光手
段としてレーザ光による走査を行う書き込み方式を取り
入れて実現させたものである。

【０００３】レーザ光による走査方法としては、大別し
てレーザ発光素子から発光するレーザ光をコリメータレ
ンズを通して平行ビームとし回転するポリゴンミラーに
よって反射して走査ビームとし、この走査ビームをｆ−
θレンズやシリンドリカルレンズを通して走査方向と直
交方向に移動（副走査）する像形成体上に像露光を行い
潜像を形成する方法と、アレイ状のＬＥＤ等の発光素子
とセルフォックスレンズ（商品名）等の結像素子とから
なり、アレイとは直交方向に移動（副走査）する像形成
体上に像露光を行い潜像を形成する方法がある。アレイ
状の発光素子を用いる像露光手段は、可動部分がなくコ
ンパクトであることから複数の像露光手段を像形成体の
近傍に設け、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ等の多色カラーに対応した
像露光を行うカラー画像形成装置に多く用いられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＦＬ，ＥＬやＬＥＤを
直線状に配列したアレイ状露光光学系に関したものであ
る。

【０００５】特にＬＥＤアレイを用い、多値変調によっ
て画像形成を行うと、アレイ内の各チップ（発光単位）
の配列誤差等から筋ムラや光量ムラが生じ、また像形成
体の近傍に複数のＬＥＤアレイを設けて、像形成体上に
多色のトナー像を重ね合わすときは、各ＬＥＤアレイ間
での位置合わせが極めて困難である。

【０００６】本発明は、上記アレイのチップ組立時や上
記アレイ間に生じる位置精度ムラや発光ムラを減らし
て、ムラのない多値潜像を形成するようにした画像形成
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体の
近傍にアレイ状の発光素子と結像素子とからなる露光光
学系を設け、回転する前記像形成体上に像露光を行う画
像形成装置において、画像データが１つの記録単位に対
して隣接する複数の発光素子を対応させて点灯制御する
手段を有していて、前記露光光学系の最大光量の０．５
における解像幅は、発光単位より広く、記録単位より狭
いことを特徴とする画像形成装置により達成される。

【０００８】なお、上記の画像形成装置は、複数の露光
光学系を有し、画像データを主走査方向及び／又は副走
査方向にシフトする手段を有する画像形成装置に適用す
ることが好ましい実施態様であって、本実施態様によっ
て色ムラや光量ムラのない優れたカラー画像が得られ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】ＬＥＤを直線状に配列したＬＥＤ
アレイは等価回路として図１２に示す構成となってい
て、各ＬＥＤ発光素子（発光単位）の前面にはセルフォ
ックレンズ（商品名）が設けられ、像形成体上に結像す
る露光光学系について、本発明にあっては最大光量の
０．５における解像幅は発光単位より広く、濃度パター
ン法によって形成される記録単位より狭い特性を有して
いる。ここで最大光量の０．５とは、１箇のＬＥＤを発
光させた時の光量分布において、その分布中での最大光
量を１とした時、光量が０．５になる光量での光の広が
りを言う。

【００１０】濃度パターン法は図１（ａ）に示すよう
に、オリジナルの１画素に対してｍ×ｎのしきい値マト
リックスを対応させ、複数の面積パターンで表わすもの
で、しきい値マトリックスを空間周波数特性が大別し
て、中心を核に順次太っていくように構成し、空間周波
数がなるべく低周波数になるようにしたドット集中型、
ドットがなるべく分散するように構成し、空間周波数が
高周波になるようにしたドット分散型の２種類に分類さ
れる。この２つの型を４×４のマトリックスで構成した
ときの出力例を示したのが図１（ｂ）である。

【００１１】本発明による像形成体上への像露光は、発
光単位について最大光量の０．５における解像幅は発光
単位より広く、図２（ａ）に示す状態となっている。こ
のことにより、発光単位での位置ズレ補正や光量補正を
行っても画質上目立たないものとなる。また濃度パター
ン法による記録単位については最大光量の０．５におけ
る解像幅は記録単位より狭くなっている。これにより、
記録単位であるドットは鮮明に記録されることになる。
図２（ｂ）はこの状態を示している。

【００１２】上記の条件を、高密度のＬＥＤアレイに適
用することによって、記録単位と微細な発光単位での位
置ズレ調整や光量補正を行うことができるので記録単位
としてみると位置精度ムラや発生ムラを減らしてムラの
ない多値潜像が形成されることとなる。

【００１３】図２（ｃ）は２４００ｄｐｉのＬＥＤアレ
イを用い、４×４のマトリックスによって６００ｄｐｉ
相当の鮮明な多値潜像が形成される状態を示している。

【００１４】次に上記の像露光手段を複数用いてカラー
画像形成を行うカラー画像形成装置の実施例について、
その構成を図３及び図４によって説明する。

【００１５】１０はドラム状の像形成体即ち感光体ドラ
ムで、光学ガラスもしくは透明アクリル樹脂等の透明部
材によって形成される円筒状の基体の外周に透明導電
層，有機感光層（ＯＰＣ）を塗布したものである。

【００１６】前記感光体ドラム１０は一方の端部のフラ
ンジ１０Ａが後述するカートリッジ３０の備えるガイド
ピン３０Ｐによって軸受支持され、他方の端部のフラン
ジ１０Ｂが装置本体の基板４０の備える複数のガイドロ
ーラ４０Ｒに外嵌して外周の歯車１０Ｇを駆動歯車４０
Ｇに噛合し、その動力により前記の透明導電層を接地し
た状態で時計方向に回転される。

【００１７】１１はスコロトロン帯電器（以下単に帯電
器という）で感光体ドラム１０の前述した有機感光体層
に対し所定の電位に保持されたグリッドと放電ワイヤに
よるコロナ放電とによって帯電作用を行い、感光体ドラ
ム１０に対し一様な電位を与える。

【００１８】１２は感光体ドラム１０の軸方向に配列し
たＬＥＤアレイと結像素子であるセルフオックレンズ
（商品名）とから構成される露光光学系で、別体の画像
読み取り装置によって読み取られた各色の画像信号がメ
モリより順次取り出されて前記の各露光光学系１２にそ
れぞれ電気信号として入力される。

【００１９】前記の各露光光学系１２は何れも装置本体
の基板４０に対しガイドピン４０Ｐ１を案内として固定
した円柱状又は角柱状の支持部材２０に取り付けられて
前記感光体ドラム１０の基体内部に収容される。

【００２０】１３Ｙないし１３Ｋはイエロー（Ｙ），マ
ゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及びＫ（黒色）の各現像剤
を収容する現像器で、それぞれ感光体ドラム１０の周面
に対し所定の間隙を保って同方向に回転する現像スリー
ブ１３０を備えている。

【００２１】前記の各現像器は、前述した帯電器１１に
よる帯電，露光光学系１２による像露光によって形成さ
れる感光体ドラム１０上の静電潜像を現像バイアス電圧
の印加により非接触の状態で反転現像する。

【００２２】次に本装置におけるカラー画像形成装置の
プロセスについて説明する。

【００２３】原稿画像は本装置とは別体の画像読み取り
装置において、撮像素子により読み取られた画像或いは
コンピュータで編集された画像を、Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの
各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納され
る。

【００２４】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タの始動により前記の駆動歯車４０Ｇが回動して感光体
ドラム１０を時計方向へと回転し、同時に帯電器１１
（Ｙ）の帯電作用により感光体ドラム１０に電位の付与
が開始される。

【００２５】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、前記の露光光学系１２（Ｙ）において第１の色信号
即ちイエロー（Ｙ）の画像信号に対応する電気信号によ
る露光が開始されドラムの回転走査によってその表面の
感光層に原稿画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応する静
電潜像を形成する。

【００２６】前記の潜像は現像器１３（Ｙ）により現像
スリーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光
体ドラム１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が
形成される。

【００２７】次いで感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に更に帯電器１１（Ｍ）の帯電作
用により電位を付与され、露光光学系１２（Ｍ）の第２
の色信号即ちマゼンタ（Ｍ）の画像信号に対応する電気
信号による露光が行われ、現像器１３（Ｍ）による非接
触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）のトナー像
の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が順次重ね合わせて形
成していく。

【００２８】同様のプロセスにより帯電器１１（Ｃ）、
露光光学系１２（Ｃ）及び現像器１３（Ｃ）によって更
に第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が、
また帯電器１１（Ｋ）、露光光学系１２（Ｋ）及び現像
器１３（Ｋ）によって第４の色信号に対応する黒色
（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体
ドラム１０の一回転以内にその周面上にカラーのトナー
像が形成される。

【００２９】これ等各露光光学系による感光体ドラム１
０の有機感光層に対する露光はドラムの内部より前述し
た透明の基体を通して行われる。従って第２，第３及び
第４の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形成さ
れたトナー像の影響をほとんど受けることなく行われ、
第１の色信号に対応する画像とほぼ同等の静電潜像を形
成することが可能となる。なお各露光光学系１２の発熱
による感光体ドラム１０内の温度の安定化及び温度上昇
の防止は、支持部材２０に熱伝導性の良好な材料を用
い、低温の場合はヒータ２０１Ａを用い、高温の場合は
ヒートパイプ２０２Ａを介して外部に放熱する等の措置
を講ずることにより支障のない程度迄抑制することがで
きる。また各現像器による現像作用に際しては、それぞ
れ現像スリーブに対し直流或いは更に交流を加えた現像
バイアスが印加され、現像器の収容する一成分或いは二
成分現像剤によるジャンピング現像が行われて、透明導
電層を接地する感光体ドラム１０に対して非接触の反転
現像が行われるようになっている。

【００３０】かくして感光体ドラム１０の周面上に形成
されたカラーのトナー像は転写器１４Ａにおいて給紙カ
セット１５より搬送されタイミングローラ１６の駆動に
よって同期して給紙される転写紙に転写される。

【００３１】トナー像の転写を受けた転写紙は、除電器
１４Ｂにおいては帯電の除去を受けてドラム周面より分
離し、定着装置１７においてトナーを溶着したのち排紙
ローラ１８を介して装置上部のトレイ上に排出される。

【００３２】上記の複数の像露光手段を使用して、一回
転以内で画像を形成して一括転写する方式のカラー画像
形成装置においては、各色ごとに使用される像露光手段
が異なるので、像露光手段の、傾き、曲がり、取り付け
位置のずれ等が原因となって、色のずれや滲みが生じ
る。色のずれや滲みは視認され易い（０．０３ｍｍ程
度）ので実用上問題となり、配設される各ＬＥＤアレイ
の間に直線性や方向性が不揃いであると重ね合わせるト
ナー像にズレが生じて形成される画像にいわゆる色ズレ
或いは色の滲みを発生し、カラー画質を著しく損なう結
果となる。次に各ＬＥＤアレイを主走査方向に区分して
露光タイミングを制御することによりその直線性や方向
性を矯正し、色ズレや色の滲みを解消する技術手段と制
御方法について説明する。

【００３３】既に説明した如く、ＬＥＤを直線状に配列
したＬＥＤアレイは等価回路として図１２に示す構成と
なっているが、ＬＥＤアレイを像露光手段として使用す
る場合、通常画像データの転送と像露光のタイミングは
図１０（ａ）に示す如くＬＥＤアレイ全域にわたって同
時に行われるのが普通であるが回路の応答時間を稼ぐ目
的からＬＥＤアレイを図１０（ｂ）或いは（ｃ）に示す
ように幾つかのユニットに区分して画像データの転送を
分割して行う例もある。しかしその場合にも露光のタイ
ミングはＬＥＤアレイ全域に対して同時に行われるか或
いは各ユニット毎に分割して行われたとしてもタイミン
グが全く同一であるために、ＬＥＤアレイのもつ傾きや
曲がりはそのま画像の傾きや曲がりとして表れている。

【００３４】これに対し本実施の形成においては図１１
に示す如く画像データをＬＥＤアレイの各ユニット毎に
分割して転送すると共に、各ユニットの露光タイミング
を主走査方向の上流側からその傾きや曲がりの程度や方
向に対応して制御することにより、取り付けられたＬＥ
Ｄアレイのもつ傾きや曲がりを矯正した画像を得ること
を可能としている。

【００３５】図５は本実施の形態の像露光制御部の回路
構成を示すブロック図である。外部から入力された画像
情報や画像読み取り装置によって読み取られた画像情報
は、画像処理が行われたのちＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色の画像
データとして制御部２０１に入力される。またＲＯＭ
（１）２０３にはモノクロ及び多色の像露光プログラム
が記録されていて、モード切替選択釦２１１によってモ
ノクロモードが選択されたときは、選択された単色の像
露光プログラムが制御部２０１に出力され、カラーモー
ドが選択されたときは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色についての
像露光プログラムが制御部２０１に出力される。

【００３６】本実施の形態においては、後に説明する露
光光学系１２の基準となるＬＥＤアレイ（ＬＳ）と、他
のＬＥＤアレイ（Ｌ）例えばイエロー（Ｙ）の露光光学
系１２（Ｙ）のＬＥＤアレイ（ＬＹ）とを重ね合わせた
ときの各ユニットのずれ量をＲＯＭ（２）２０４に書き
入れて記憶するようにしたもので、基準となるＬＥＤア
レイ（ＬＳ）としては、黒色（Ｋ）のＬＥＤアレイ（Ｌ
Ｋ）が好ましく用いられる。

【００３７】各ＬＥＤアレイ（Ｌ）は図６に示すよう
に、感光体ドラム１０の移動方向と直交する方向に直線
状をなして配設され、かつ複数（図５には４分割で示し
ている）、例えば１７のユニット（ＬＵ）に分割されて
いて、ＬＥＤアレイ（Ｌ）の各ユニット（ＬＵ）を左側
から順次ＬＵ１，ＬＵ２，・・・ＬＵ１７と名付ける。
基準となるＬＥＤアレイ（ＬＳ）に対する例えばイエロ
ー（Ｙ）のＬＥＤアレイ（ＬＹ）の各ユニットのずれ量
は、露光タイミングの基準点となる例えば中央のＬＵ９
を重ね合わせ、対応する各ユニット（ＬＵ１Ｓに対する
ＬＵ１Ｙ，ＬＵ２Ｓに対するＬＵ２Ｙ，・・・）のずれ
量ＬＬＵ（ＬＬＵ１Ｙ，ＬＬＵ２Ｙ・・・）としてＲＯ
Ｍ（２）２０４に書き入れられる。

【００３８】このずれ量は、該カラー画像形成装置の組
立・調整時には容易に測定可能であって、かかるずれ量
を組立時にＲＯＭ（２）２０４に書き入れることで、Ｌ
ＥＤアレイ（Ｌ）の組立時における取り付け調整は殆ど
必要としないこととなり、調整時間は大幅に減縮され
る。

【００３９】ＲＯＭ（２）２０４に書き込まれた各露光
手段のユニットずれ量（Ｋを基準）ＬＬＵ１Ｙ，ＬＬＵ２Ｙ，・・・ＬＬＵ１７ＹＬＬＵ１Ｍ，ＬＬＵ２Ｍ，・・・ＬＬＵ１７ＭＬＬＵ１Ｃ，ＬＬＵ２Ｃ，・・・ＬＬＵ１７Ｃはカラー画像形成に当たって制御部２０１に出力され
る。

【００４０】本実施の形態のカラー画像形成装置では、
画像形成に当たって帯電状態にある感光体ドラム１０上
に先ずイエロー（Ｙ）の像露光が行われる。

【００４１】２０５Ｙは画像データバッファ部であっ
て、１行分の画像データはユニット毎に分割された形で
一旦画像データバッファ部２０５Ｙに移動する。

【００４２】２０６Ｙは露光タイム制御回路で、像露光
プログラムによってＬＥＤアレイ（ＬＹ）の露光開始の
タイミング指示が各ユニット露光タイム補正回路２０８
（ＬＵ１Ｙ，ＬＵ２Ｙ，・・・）に出力される。

【００４３】２０７Ｙはユニット露光タイム補正制御回
路で、ＲＯＭ（２）２０４から呼び出されたＬＥＤアレ
イ（ＬＹ）の各ユニットのずれ量（ＬＬＵ１Ｙ，ＬＬＵ
２Ｙ，・・・ＬＬＵ１７Ｙ）に基づいて各ユニットの補
正露光時間が算出される。感光体ドラム１０の周面上で
の移動速度がＰｍｍ／ｓｅｃであるとき、各ユニット
（ＬＵ１Ｙ，ＬＵ２Ｙ，・・・ＬＵ１７Ｙ）の露光制御
時間は、ＬＬＵｎＹ／Ｐｓｅｃ（ｎ：１〜１７）であっ
て、ずれ量が感光体ドラム１０の移動方向に対して上流
側はＬＬＵｎＹ／Ｐｓｅｃだけ早く、下流側はＬＬＵｎ
Ｙ／Ｐｓｅｃだけ遅く露光するよう算出された露光補正
時間は、各ユニットのユニット露光タイム補正回路２０
８（ＬＵ１Ｙ，ＬＵ２Ｙ・・・ＬＵ１７Ｙ）に出力され
る。

【００４４】ユニット露光タイム補正回路２０８（ＬＵ
１Ｙ，ＬＵ２Ｙ・・・ＬＵ１７Ｙ）では、露光タイム制
御回路２０６から出力された露光開始のタイミングにＬ
ＬＵｎＹ／Ｐｓｅｃだけ補正された形で出力され、ＬＥ
Ｄアレイ（ＬＹ）の各ユニットは上記の補正された露光
開始タイミングによって画像データの像露光が行われ
る。

【００４５】本実施の形態ではイエロー（Ｙ）の像露光
ののち、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）の順
で像露光がなされるが黒（Ｋ）のＬＥＤアレイ（ＬＫ）
を像露光タイミング補正の基準としているので、黒
（Ｋ）の像露光制御部（Ｋ）については、像露光のタイ
ミング補正を必要としない。

【００４６】本実施の形態の画像形成における制御方法
は、異なる２つ以上の像露光手段によって像形成体上に
トナー像を重ね合わせるようにしたカラー画像形成にお
いて極めて有効で、単色の場合にはその効果は認められ
ない。従ってモノクロモードにおいては本実施の形態に
よるユニット毎の露光タイミングの制御は、上記の説明
したカラー画像形成装置において解除可能とすると共
に、自動的に解除することが行われる。

【００４７】以上説明した本実施の形態による装置と制
御は、トナー像を重ね合わせる場合のずれ量をなくす上
で卓越した効果を有しているが、説明を容易にするため
前記装置によるイエロー（Ｙ）及びシアン（Ｃ）の２色
のトナーを重ねて緑色の線状の画像を形成する場合につ
いて、露光光学系１２（Ｙ）のＬＥＤアレイ（ＬＹ）に
対する露光光学系１２（Ｃ）のＬＥＤアレイ（ＬＣ）の
露光タイミングの制御について説明する。

【００４８】前記のＬＥＤアレイ（ＬＹ）とＬＥＤアレ
イ（ＬＣ）は、図７（ａ）に示す如く感光体ドラム１０
の移動方向の所定の間隔を置いた位置で、ドラム１０の
移動方向の直交する方向に対し直線状をなし、かつ相反
する方向の角度θ１及びθ２に傾斜しているとする。

【００４９】各ＬＥＤアレイは直線方向に複数（一般に
は４個以上本実施例では１７個）の露光ユニットに区分
されていて、ＬＥＤアレイ（ＬＹ）については中央の露
光ユニットを露光タイミングの基準点ＰＹとして各露光
ユニットが同じタイミングで像露光を行い、一方ＬＥＤ
アレイ（ＬＣ）については中央の露光ユニットを前記の
ＬＥＤアレイ（ＬＹ）に対する露光タイミングの基準点
ＰＣとした上で、予め設けた像露光プログラムにより合
致するよう露光制御が行われるが、それ以外の各露光ユ
ニットの像露光を対応するＬＥＤアレイ（ＬＹ）の各露
光ユニットの像露光に対してタイミングを予め入力され
たずれ量に基づいて先行もしくは遅延させることによっ
て図７（ｂ）に示す如く緑色（Ｙ＋Ｃ）のトナー像の輪
郭が微小な鋸歯状を呈するよう露光タイミングが制御さ
れる。

【００５０】例えば各露光ユニットが１２．５ｍｍの長
さに区分されていて各ＬＥＤアレイの角度θ１及びθ２
がそれぞれ１分以内とすると、感光体ドラム１０の周面
上に形成される太さ０．１ｍｍ、長さ１００ｍｍの線形
画像は、前述した鋸歯状の輪郭部に僅かに４μｍ程度の
視認の不可能なイエロー（Ｙ）或いはシアン（Ｃ）のみ
の単色の領域を混在するのみで、大部分に２色（Ｙ＋
Ｃ）の合致した緑色の画像領域を形成することが可能と
なり、実用上充分な色ずれの認められない高画質のカラ
ー画像を得ることが出来る。

【００５１】更に前述したＬＥＤアレイの各露光ユニッ
ト個々の露光タイミングの制御は、図８（ａ）に示すよ
うな直線状でないＬＥＤアレイの露光タイミングの調整
にも利用することも出来る。

【００５２】図８（ａ）に示すＬＥＤアレイ（ＬＹ）は
感光体ドラム１０の移動方向の直交する方向に対し直線
状に角度θ傾斜し、一方ＬＥＤアレイ（ＬＣ）はドラム
１０の移動方向に対し曲率Ｒの円弧状に湾曲したＬＥＤ
アレイである。

【００５３】前記のＬＥＤアレイ（ＬＹ）とＬＥＤアレ
イ（ＬＣ）を前述した角度θ及び曲率Ｒの大きさに応じ
て複数の露光ユニットに区分し、先の例同様中央の露光
ユニットをそれぞれのタイミング制御の基準点ＰＬ及び
ＰＣとした上でＬＥＤアレイ（ＬＣ）側の各露光ユニッ
トの露光タイミングを対応するＬＥＤアレイ（ＬＹ）側
の露光ユニットの像露光に対してタイミングを予め入力
されたずれ量に基づいて先行もしくは遅延させることに
よって単色の領域を視認不可能の大きさに抑えることが
出来る。

【００５４】因に本実施の形態の制御方法によらない
で、図９（ａ）に示す如く従来行われていたように前記
のＬＥＤアレイ（ＬＹ）及びＬＥＤアレイ（ＬＣ）を複
数の露光ユニットに区分することなく、それぞれの中央
の基準点ＰＹ及びＰＣによって一体で露光タイミングを
制御した場合には、ＬＥＤアレイの傾斜による色ズレが
顕著に表れ、ＬＥＤアレイの傾斜の角度θ１及びθ２を
先の例同様１分とした時図９（ｂ）に示すように太さ
０．１ｍｍ長さ１００ｍｍの画像に生ずるイエロー
（Ｙ）及びシアン（Ｃ）のみの単色の領域は画像の両端
部において３０μｍとなって明らかに色ずれが視認さ
れ、画像のカラー画像が大きく損なわれる。

【００５５】上記の実施の形態で説明した複数のＬＥＤ
アレイ間での直線性の補正は、例えば図３のカラー画像
形成装置で、工場出荷時やオーバーホール時に行われ
る。しかし画像形成に当たってはかかる本発明の露光光
学系の露光特性と実施の態様で説明した複数のＬＥＤア
レイ間での直線性の補正だけでは不充分で、複数のＬＥ
Ｄアレイ間での対応する発光単位又は記録単位での主走
査方向の像露光位置の合致、及び副走査方向の像露光位
置の合致がなされることが必要である。この主走査方向
及び副走査方向のズレ補正は、電源をＯＮしたスタンバ
イの時点や所定の枚数プリントがなされた時点や環境条
件（温度）が基準の条件から大きく移動した時点等にお
いて行われる。

【００５６】次に画像データを主走査方向及び／又は副
走査方向にシフトすることによってなされる複数のＬＥ
Ｄアレイ間での主走査方向及び／又は副走査方向のズレ
の補正について説明する。

【００５７】本実施の形態では感光体ドラム１０の内側
で現像器１３（Ｋ）の下流でクリーニング装置１９に至
る間で支持部材２０にレジスト検知手段ＲＳを設け、感
光体ドラム１０の周面に形成したレジストパターンの検
出を行って露光光学系１２（Ｙ），１２（Ｍ），１２
（Ｃ），１２（Ｋ）の間でのレジスト調整を行うように
したものである。図１３はレジスト検知手段ＲＳの断面
図を示し、図１４はレジスト調整に関しての回路ブロッ
ク図を示している。図１３において、ＲＳ１はＣＣＤ等
の撮像素子で、ラインタイプ又はエリアタイプの撮像素
子ＲＳ１は感光体ドラム１０の軸に平行に取り付けられ
ていて、撮像素子ＲＳ１の前面には結像レンズＲＳ２が
設けられ、感光体ドラム１０の周面に形成されたレジス
トパターン像が撮像素子ＲＳ１上に結像するよう構成さ
れている。ＲＳ３はレジストパターン像を内側より照明
するようにした発光素子で、検知光としては感光体ドラ
ム１０の基体を透過する赤外光が好ましく用いられ、ま
た撮像素子ＲＳ１も赤外光への感度を十分有しているも
のが用いられる。なお本実施の形態では発光素子ＲＳ３
は感光体ドラム１０の内側から照射し、反射光をもって
レジスト検知を行っているが、感光体ドラム１０の外側
で撮像素子ＲＳ１に対向した位置に発光素子ＲＳ３を設
け、透過光をもってレジスト検知を行うことも可能であ
る。検知光は感光体ドラムに対し、７０％以上の透過性
を有することが検知性能上好ましい。又この検知光に対
しトナー像の乱れや感光体の光疲労防止のために光感度
を有しないことが好ましい。

【００５８】レジスト調整を行うときは、図１４の制御
部２５１はＲＯＭ２５２から予め記憶されているレジス
トパターンプログラムを呼び出して露光光学系１２によ
って感光体ドラム１０上にレジストパターンを形成し、
現像処理がなされたのちレジスト検知手段ＲＳによって
レジスト検知がなされ、制御部２５１によって画像の位
置ずれ補正が行われる。図１５はレジストパターンの１
例を示したもので、例えば画像として最も強調される黒
色（Ｋ）を基準とし、黒色（Ｋ）に対するイエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）の各々の主走査
方向及び副走査方向のずれ量が容易に検知され得るよう
にしたレジストパターンを形成する。黒色（Ｋ）に対す
るイエロー（Ｙ）のずれ量は、主走査方向のライン状の
黒ライン（ＬＫ）に対して、段階的に１ライン宛数ブロ
ックにずらしたイエローライン（ＬＹ）を記録し、両者
の端部と交差位置を検知することで主走査方向と副走査
方向のずれ量が撮像素子ＲＳ１によって容易に検知され
る。感光体の回転方向に対し端部の位置ずれが主走査方
向のずれを表す。主走査方向のずれは画像データ出力を
ずらすことにより位置合わせを行う。次に副走査方向の
位置合わせについて記す。図１５（ａ）は黒色（Ｋ）に
対してイエロー（Ｙ）のずれ量がない完全な重なり状態
でのレジストパターンを示し、図１５（ｂ）はイエロー
（Ｙ）のプラス方向へのずれとずれ量を、図１５（ｃ）
はイエロー（Ｙ）のマイナス方向へのずれとずれ量を示
している。制御部２５１は、撮像素子ＲＳ１によって検
知した各色についてのずれ方向とずれ量に基づいてずれ
補正量を演算してＲＡＭ・２５３に記録し、画像形成に
当たっては各露光光学系１２（Ｙ），１２（Ｍ），１２
（Ｃ）に対する出力タイミングを前記のずれ方向とずれ
量をキャンセルするようシフトしてレジスト補正を行
う。

【００５９】以上説明した本発明による露光光学系を用
い、ＬＥＤアレイの直線性の補正がなされた画像形成装
置について、レジスト検知手段を設け、必要に応じレジ
スト補正を行うことによって常に鮮明で再現性に優れた
画像が形成される。

【００６０】又、本願発明における露光光学系としてＬ
ＥＤに限らず、ＦＬやＥＬを用いた露光光学系に対して
も同様に適用しうる。

【００６１】

【発明の効果】本発明によるときは、多値変調を行うＬ
ＥＤアレイを用いた画像形成装置にあっても、発光単位
毎に位置補正や光量補正が可能となり、ＬＥＤアレイの
チップ精度による筋ムラや光量ムラの発生が阻止され
て、記録単位としては位置ずれがなく、光量ムラのない
多値潜像が形成されることとなった。

【００６２】特に複数のＬＥＤアレイを感光体ドラムの
近傍に設けてカラー画像を形成する画像形成装置に本発
明を適用し、画像のデータを主走査方向及び／又は副走
査方向にシフトする手段を設けることによって、高精度
の位置合わせが行われた多階調の鮮鋭なカラー画像が得
られることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】濃度パターン法の説明図。

【図２】本発明による露光光学系の露光特性を示す説明
図。

【図３】本発明の画像形成装置の一例を示す断面構成
図。

【図４】本発明の画像形成装置の一例を示す要部断面
図。

【図５】本実施の形態の像露光制御部の回路構成を示す
ブロック図。

【図６】ＬＥＤアレイのずれ量の関係を示す説明図。

【図７】本実施の形態による露光タイミングの制御によ
る結果を示す説明図（その一）。

【図８】本実施の形態による露光タイミングの制御によ
る結果を示す説明図（その二）。

【図９】従来の露光タイミングの制御による結果を示す
説明図。

【図１０】従来の露光タイミングの制御システムを示す
説明図。

【図１１】本実施の形態による露光タイミングの制御シ
ステムを示す説明図。

【図１２】ＬＥＤアレイの等価回路図。

【図１３】レジスト検知手段の断面図。

【図１４】レジスト補正の回路ブロック図。

【図１５】レジストパターンの一例を示す説明図。

【符号の説明】

１０感光体ドラム１１帯電器１２露光光学系１３現像器１４Ａ転写器１４Ｂ除電器１５給紙カセット１６タイミングローラ１７定着装置１８排紙ローラ１９クリーニング装置２０１，２５１制御部２０３，２０４，２５２ＲＯＭ２０５画像データバッファ部２０６露光タイム制御回路２０７ユニット露光タイム補正制御回路２０８ユニット露光タイム補正回路ＲＳレジスト検知手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像形成体の近傍にアレイ状の発光素子と
結像素子とからなる露光光学系を設け、回転する前記像
形成体上に像露光を行う画像形成装置において、画像デ
ータが１つの記録単位に対して隣接する複数の発光素子
を対応させて点灯制御する手段を有していて、前記露光
光学系の最大光量の０．５における解像幅は、発光単位
より広く、記録単位より狭いことを特徴とする画像形成
装置。
【請求項２】複数の露光光学系を有し、画像データを
主走査方向及び／又は副走査方向にシフトする手段を有
することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。