JP2001205850A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】感光体の回転速度に変動を生じた場合であって
も、記録される画像に筋状の濃度むらが形成されるのを
有効に防止することが可能な画像形成装置を提供する。 【解決手段】主走査方向に沿って２列に配列した多数の
発光素子３ａ，３ｂを有する光プリンタヘッドと、前記
発光素子３ａ，３ｂの配列と略平行に配置される感光体
とを備え、前記感光体を主走査方向と直交する副走査方
向に所定の送りピッチＰで走行させながら前記光プリン
タヘッドの発光素子３ａ，３ｂの光を前記感光体に繰り
返し照射させることにより潜像を形成する画像形成装置
であって、前記２列に配列した発光素子３ａ，３ｂの副
走査方向のズレ量Ｄと、前記送りピッチＰとを、０．１
×Ｐ≦Ｄ≦０．９×Ｐを満足するように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光プリンタヘッド
を用いて電子写真プロセスにより画像を形成する画像形
成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真プロセスにより画像
を形成する画像形成装置の露光手段として、直線状に配
列した多数の発光素子を備えた光プリンタヘッドが用い
られている。

【０００３】かかる光プリンタヘッドは、回転可能に支
持された円筒状の感光体と対面するようにして装置本体
に組み込まれ、前記感光体を回転させながら、多数の発
光素子を画像データに基づいてライン毎に繰り返し選択
的に発光させるとともに該発光した光をレンズ等の光学
系を介して前記感光体に順次、照射・結像させることに
より感光体に潜像を形成するようになっている。

【０００４】そして、感光体に形成された潜像は、その
後、現像のプロセスを経てトナー像となり、このトナー
像を記録紙に転写・定着させることによって所定の画像
が記録されることとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の画像形成装置においては、感光体を回転させるのに
使用されるモータ自身の回転ムラやその伝達系に使用さ
れるギアの抜け等に起因して感光体の回転速度に変動を
生じることがある。このような速度変動が生じた場合、
感光体に照射される光（ビーム）の隣り合うライン間の
間隔は、図４に示す如く、副走査方向に広がって大きな
隙間が形成され、記録された画像に筋状の濃度むらとな
って現れる欠点を有していた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点に鑑み
案出されたもので、本発明の画像形成装置は、主走査方
向に沿って２列に配列した多数の発光素子を有する光プ
リンタヘッドと、前記発光素子の配列と略平行に配置さ
れる感光体とを備え、前記感光体を主走査方向と直交す
る副走査方向に所定の送りピッチＰで走行させながら前
記光プリンタヘッドの発光素子の光を前記感光体に繰り
返し照射させることにより潜像を形成する画像形成装置
であって、前記２列に配列した発光素子間の副走査方向
のズレ量Ｄと、前記送りピッチＰとが、０．１×Ｐ≦Ｄ
≦０．９×Ｐを満足するように設定されていることを特
徴とするものである。

【０００７】また本発明の画像形成装置は、前記２列に
配列した多数の発光素子が、全体として千鳥状をなすよ
うに、一方の列の発光素子間に他方の列の発光素子を１
個ずつ配置させてあることを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１は本発明の一形態に係る画像形
成装置の構成を示す断面図、図２は図１の画像形成装置
に使用される光プリンタヘッドの上面を示す要部拡大
図、図３は図１の画像形成装置を使用して画像を形成す
る際に感光体の表面に照射されるビーム（光）のパター
ンを示す図である。

【０００９】本形態の画像形成装置は、光プリンタヘッ
ド１と、感光体６とを含んで構成されている。

【００１０】前記光プリンタヘッド１は、ロッドレンズ
アレイ４が取着されているハウジング５の内部に、多数
の発光素子アレイチップ２が直線状に配列・搭載されて
いる基板１ａを、前記ロッドレンズアレイ４が発光素子
アレイチップ２の真上に位置するようにして収容させた
構造を有している。

【００１１】前記多数の発光素子アレイチップ２は、各
々の上面に、例えば６００ｄｐｉのドット密度で主走査
方向に沿って２列に配列した多数の発光素子３ａ，３ｂ
（各々の列のドット密度は３００ｄｐｉ）を有してお
り、これら発光素子３ａ，３ｂに基板上面の図示しない
回路パターンを介して電源電力が印加されると、発光素
子３ａ，３ｂが所定の輝度で発光するようになってい
る。

【００１２】また前記２列に配列した発光素子３ａ，３
ｂは、全体として千鳥状をなすように、一方の列を構成
する発光素子３ａと他方の列を構成する発光素子３ｂと
が主走査方向に交互に配置されており、これら発光素子
３ａと３ｂの副走査方向のズレ量Ｄは例えば４μｍ〜３
８μｍに設定される。

【００１３】このような発光素子３ａ，３ｂとしては、
例えばＧａＡｌＡｓ系やＧａＡｓＰ系の２０μｍ角の発
光ダイオード等が好適に使用され、かかる発光ダイオー
ドを有する発光素子アレイチップ２は従来周知の半導体
製造技術を採用することによって製作される。

【００１４】尚、前記発光素子３ａ，３ｂの幅（主走査
方向サイズ）は、例えば各々の列を構成する発光素子３
ａ，３ｂの配列ピッチの２０％〜７０％に相当する幅寸
法に設定され、これによって隣り合う発光素子３ａ及び
３ｂを同時に発光させた際、感光体６に照射されるビー
ム同士の重なりを適度な大きさに確保することができ
る。

【００１５】また前記発光素子アレイチップ２上に配置
されるロッドレンズアレイ４は、ガラス製もしくはプラ
スチック製のファイバー状レンズを複数個、一列状もし
くは千鳥状に配列した上、これらを枠体の内部に収容し
た構造を有している。

【００１６】前記ロッドレンズアレイ４は、発光素子ア
レイチップ２の発光素子３ａ，３ｂの光を後述する感光
体６に等倍で照射・結像させるためのものであり、例え
ば液晶ポリマーや金属から成るハウジング５によって発
光素子アレイチップ２の真上に保持される。

【００１７】一方、前記光プリンタヘッド１の光が進む
方向には、発光素子３ａ，３ｂの配列と略平行に配置さ
れた感光体６が設けられている。

【００１８】この感光体６は、アルミニウム等から成る
円筒状基体７の外表面に、アモルファスシリコン（ａ−
Ｓｉ）等から成る光導電層８を被着させた構造を有して
おり、光プリンタヘッド１の発光素子３ａ，３ｂの光が
光導電層８に照射されると、光導電層８の比抵抗が急激
に低下して画像データに対応した所定の潜像が形成され
るようになっている。

【００１９】また前記感光体６は、光プリンタヘッド１
による露光が行われる際、図示しないモータ等によって
主走査方向と直交する副走査方向に例えば３０ｍｍ／ｓ
ｅｃ〜１００ｍｍ／ｓｅｃの略一定速度で走行するよう
に軸周りに回転する。

【００２０】前記感光体６の回転速度は、送りピッチＰ
と前述した発光素子３ａ，３ｂ間のズレ量Ｄとが下記式
の関係を満足するように、換言すれば、前記ズレ量Ｄが
送りピッチＰの１０％〜９０％に相当する長さとなるよ
うに制御されている。

【００２１】

【数１】

【００２２】前記ズレ量Ｄは、例えば送りピッチＰが４
２．３μｍの場合、４μｍ〜３８μｍの範囲内に設定さ
れ、これにより、感光体６を回転させるのに使用される
モータ自身の回転ムラやその伝達系に使用されるギアの
抜け等に起因して感光体６の回転速度に変動が生じた
際、感光体６に照射される光の間隔が副走査方向に広が
っても、隣り合うライン間に形成される隙間は図３に示
す如き蛇行状をなした細い隙間となるため、記録紙に形
成される画像パターンを目視した際、肉眼では筋状の濃
度むらとして認識されにくく、画像データに対応した良
好な画像を得ることができるようになる。

【００２３】ここで前記ズレ量Ｄが０．１×Ｐよりも小
さくなると十分な効果を得ることができず、またズレ量
Ｄが０．９×Ｐを超えると各ラインが太くなり過ぎて解
像度の低下を招く恐れがある。従って前記ズレ量Ｄは
０．１×Ｐ以上、０．９×Ｐ以下に設定する必要があ
る。

【００２４】またズレ量Ｄと送りピッチＰとを上述の如
く設定することにより、重複して露光される領域を極力
小さく抑えつつ、隣り合うライン間に形成される隙間を
完全になくすことができる利点もある。

【００２５】更に本形態においては、２列に配列した多
数の発光素子３ａ，３ｂが、全体として千鳥状をなすよ
うに、一方の列を構成する発光素子間３ａ−３ａに他方
の列を構成する発光素子３ｂを１個ずつ配置させている
ため、前述の隣り合うライン間に形成される蛇行状の隙
間が更に細かなものとなり、筋状の濃度むらがより一層
目立ちにくくなる。従って２列に配列した多数の発光素
子３ａ，３ｂが、全体として千鳥状をなすように、一方
の列を構成する発光素子間３ａ−３ａに他方の列を構成
する発光素子３ｂを１個ずつ配置させておくことが好ま
しい。

【００２６】尚、前記送りピッチＰは、発光素子３ａ，
３ｂの長さ（副走査方向サイズ）の２０％〜１００％に
相当する長さ寸法に設定され、これによって同一の発光
素子３ａ，３ｂを続けて発光させる際に副走査方向に隣
接する記録ドット同士の重なりを適度に確保することが
できる。

【００２７】かくして上述した画像形成装置は、感光体
６を所定速度で回転させることにより感光体６を副走査
方向に所定の送りピッチＰで走行させながら、光プリン
タヘッド１の発光素子３ａ，３ｂを画像データに対応さ
せて個々に選択的に繰り返し発光・駆動させ、該発光し
た光をロッドレンズアレイ４を介して感光体６の光導電
層８に照射・結像させるとともに感光体６に所定の潜像
を形成することによって画像形成装置として機能する。

【００２８】そして、感光体６に形成した潜像は、その
後、現像のプロセスを経てトナー像となり、このトナー
像を記録紙に転写・定着させることによって所定の画像
が記録されることとなる。

【００２９】尚、本発明は上述の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の変更、改良等が可能である。

【００３０】例えば上述の形態では光プリンタヘッド１
を感光体６の外部に対面させた形で配置させるようにし
たが、これに代えて光プリンタヘッド１を感光体６の内
部に配置させるようにしても良く、この場合、画像形成
装置の全体構造を小型化することができる利点がある。
またこのような形態を採用する場合、光プリンタヘッド
１の光を感光体６の光導電層８に照射させるには、発光
素子３ａ，３ｂの光が基体７を透過しなければならない
こといから、感光体６の基体７の材質としてはガラス等
の透明材料が使用される。

【００３１】更に上述の形態においては一方の列の発光
素子３ａと他方の列の発光素子３ｂを１個ずつ交互に配
置させるようにしたが、これに代えて一方の列の発光素
子３ａと他方の列の発光素子３ｂを２個単位あるいは３
個単位にまとめ、これらをグループ毎に交互に配置させ
るようにしても構わない。

【００３２】また更に上述の形態においてはドラム状の
感光体を用いたが、これに代えてベルト状の感光体やシ
ート状の感光体，プレート状の感光体を用いる場合にも
本発明は適用可能である。

【００３３】

【発明の効果】本発明の画像形成装置によれば、感光体
を回転させるのに使用されるモータ自身の回転ムラやそ
の伝達系に使用されるギアの抜け等に起因して感光体の
回転速度に変動が生じた際、感光体に照射される光の間
隔が副走査方向に広がっても、隣り合うライン間に形成
される隙間は蛇行状をなした細い隙間となるため、記録
紙に形成される画像パターンを目視した際、肉眼では筋
状の濃度むらとして認識されにくく、画像データに対応
した良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態に係る画像形成装置の構成を示
す断面図である。

【図２】図１の画像形成装置に使用される光プリンタヘ
ッドの上面を示す要部拡大図である。

【図３】図１の画像形成装置を使用して画像を形成する
際に感光体の表面に照射されるビーム（光）のパターン
を示す図である。

【図４】従来の画像形成装置を使用した際に感光体の表
面に照射されるビーム（光）のパターンを示す図であ
る。

【符号の説明】

１・・・光プリンタヘッド、２・・・基板、３・・・発
光素子アレイチップ、３ａ，３ｂ・・・発光素子、４・
・・ロッドレンズアレイ、５・・・ハウジング、６・・
・感光体、７・・・円筒状基体、８・・・光導電層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主走査方向に沿って２列に配列した多数の
   発光素子を有する光プリンタヘッドと、前記発光素子の
   配列と略平行に配置される感光体とを備え、前記感光体
   を主走査方向と直交する副走査方向に所定の送りピッチ
   Ｐで走行させながら前記光プリンタヘッドの発光素子の
   光を前記感光体に繰り返し照射させることにより潜像を
   形成する画像形成装置であって、 前記２列に配列した発光素子間の副走査方向のズレ量Ｄ
   と、前記送りピッチＰとが、０．１×Ｐ≦Ｄ≦０．９×
   Ｐを満足するように設定されていることを特徴とする画
   像形成装置。
2. 【請求項２】前記２列に配列した多数の発光素子が、全
   体として千鳥状をなすように、一方の列の発光素子間に
   他方の列の発光素子を１個ずつ配置させてあることを特
   徴とする請求項１に記載の画像形成装置。