JP2009113204A - ラインヘッドの制御方法および該ラインヘッドを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】幅方向に互いにずらして設けられた複数の発光素子グループに対して、発光タイミング制御の簡素化を実現可能とする技術を提供する。
【解決手段】ラインヘッドは、発光素子グループ毎にグループ化された複数の発光素子を有する基板と、発光素子グループの発光素子が発光した光ビームを結像して像面にスポット潜像を形成する結像光学系を設けたアレイとを有する。像面は第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に移動する。ラインヘッドでは、複数の発光素子グループを第２方向に対応する方向にずらした発光素子グループ列が第１方向に複数設けられる。スポット潜像が第１方向に並んで形成されるように発光素子グループ内の発光素子の発光を制御する発光タイミング制御が、各発光素子グループに対して実行され、第２方向に対応する方向に互いにずれた各発光素子グループに対して共通の発光タイミング制御が実行される。
【選択図】図１８

Description

この発明は、発光素子から射出された光ビームを結像光学系により結像するラインヘッドの制御方法、および該ラインヘッドを用いた画像形成装置に関するものである。

このようなラインヘッドとして、複数の発光素子から射出された光ビームを、スポットとして結像するものが知られている。例えば、特許文献１に記載のラインヘッド（同文献の露光ヘッド）では、１ライン分に相当する個数の発光素子が主走査方向に対応する方向に並んでおり、各発光素子から射出された光ビームが屈折率分布型レンズによりスポットとして結像される。そして、副走査方向に移動する像面に対して１ライン毎の潜像が順次形成されることで、所望の画像に対応した２次元の潜像が形成される。

特開２００４−６６７５８号公報

ところで、より良好なスポット潜像を形成するにあたっては、各発光素子の大きさを大きくして、十分な光量でスポット潜像を形成することが望まれる。しかしながら、１ライン分の発光素子を並べた上記構成では、発光素子の大きさを大きくすることは容易ではない。なんとなれば、発光素子を大きくした場合、隣接する発光素子間で干渉が発生してしまう可能性があるからである。ましてや高解像度化を狙って発光素子間のピッチを小さくしたような場合には、発光素子の大きさを大きくすることはなおさら難しくなる。

そこで、より良好なスポット潜像形成を簡便に実現すべく、次のような構成を備えたラインヘッドを用いることができる。このラインヘッドは、複数の発光素子を発光素子グループ毎にグループ化して設けている。しかも、複数の発光素子グループが副走査方向に対応する方向（ラインヘッドの幅方向）に互いにずらして設けられている。こうして、発光素子グループを幅方向にずらして設けることで、発光素子の大きさを簡便に大きくすることが可能となり、良好なスポット潜像形成が実現可能となっている。

そして、このラインヘッドは、次のようにして像面に潜像を形成することができる。つまり、像面の副走査方向への移動に応じて、発光素子グループ内の発光素子の発光タイミングが制御されることで、像面にスポット潜像が主走査方向に並んで形成される。

ところで、上述の通りこのラインヘッドでは、複数の発光素子グループが幅方向に互いにずらして設けられている。したがって、像面に対してスポット潜像を並んで形成するために、発光素子グループ毎に異なる発光タイミング制御を行う場合があった。しかしながら、このように発光素子グループ毎に異なる発光タイミング制御を行う構成は、発光タイミング制御の複雑化の一因となる。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、幅方向に互いにずらして設けられた複数の発光素子グループに対して、発光タイミング制御の簡素化を実現可能とする技術の提供を目的としている。

この発明にかかるラインヘッドの制御方法は、上記目的を達成するために、発光素子グループ毎にグループ化された複数の発光素子を有する基板と、発光素子グループの発光素子が発光した光ビームをスポットとして結像して像面にスポット潜像を形成する結像光学系を発光素子グループ毎に設けたアレイとを有するラインヘッドの発光タイミングを制御する制御工程を備え、像面は第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に移動し、基板では、複数の発光素子グループを第２方向に対応する方向に互いにずらした発光素子グループ列が第１方向に複数設けられ、制御工程では、スポット潜像が第１方向に並んで形成されるように発光素子グループ内の発光素子の発光を制御する発光タイミング制御が、各発光素子グループに対して実行され、第２方向に対応する方向に互いにずれた各発光素子グループに対して共通の発光タイミング制御が実行されることを特徴としている。

また、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、表面が第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に移動する潜像担持体と、発光素子グループ毎にグループ化された複数の発光素子を有する基板と、発光素子グループの発光素子が発光した光ビームをスポットとして結像して潜像担持体の表面にスポット潜像を形成する結像光学系を発光素子グループ毎に設けたアレイとを有するラインヘッドと、スポット潜像が第１方向に並んで形成されるように発光素子グループ内の発光素子の発光を制御する発光タイミング制御を、各発光素子グループに対して実行する制御手段とを備え、制御手段は、第２方向に対応する方向に互いにずれた各発光素子グループに対して共通の発光タイミング制御を実行することを特徴としている。

このように構成された発明（ラインヘッドの制御方法、画像形成装置）では、スポット潜像が第１方向に並んで形成されるように発光素子グループ内の発光素子の発光を制御する発光タイミング制御が、各発光素子グループに対して実行される。しかも、第２方向に対応する方向に互いにずれた各発光素子グループに対して共通の発光タイミング制御が実行される。つまり、この発明では、第２方向に互いにずれた各発光素子グループに対する発光タイミング制御が共通化されており、発光タイミング制御の簡素化が実現可能となっている。

また、発光タイミング制御は発光素子グループ内の各発光素子を同じタイミングで発光させる制御であっても良い。あるいは、発光素子グループでは、第１方向対応する方向に複数の発光素子が並ぶ発光素子行が、第２方向に対応する方向に複数並ぶ構成においては、発光タイミング制御は、発光素子グループ内の互いに異なる発光素子行を同じタイミングで発光させる制御であってもよい。このように構成した場合、各発光素子を同じタイミングで発光させることができるため、発光タイミング制御をより簡素化することが可能となる。

また、発光素子グループを駆動発光する駆動回路が、第２方向に対応する方向に互いにずれた各発光素子グループそれぞれに隣接して設けられても良い。このような構成では、各発光素子グループに対して駆動回路が隣接して設けられているため、駆動回路から発光素子グループにつながる配線等の引き回しを短くすることが可能となる。したがって、駆動回路から発生するノイズ等の悪影響を抑制することができる。

また、発光素子グループは、対応する結像光学系の光軸に対して軸対称であるようにラインヘッドを構成しても良い。このように構成することで、比較的収差の少ない良好な光学特性でもって、発光素子の光ビームを結像することが可能となり、良好なスポット形成が実現可能となる。

また、制御手段からの発光タイミング制御に関する信号を各発光素子グループに伝える制御線を備えた画像形成装置にあっては、制御線を第２方向に対応する方向に互いにずれた各発光素子グループ間で共通化して、制御線を簡素化しても良い。

Ａ．用語の説明
本発明の実施形態を説明する前に、本明細書で用いる用語について説明する。

図１および図２は、本明細書で用いる用語の説明図である。ここで、これらの図を用いて本明細書において用いる用語について整理する。本明細書では、感光体ドラム２１の表面（像面ＩＰ）の搬送方向を副走査方向ＳＤと定義し、該副走査方向ＳＤに直交あるいは略直交する方向を主走査方向ＭＤと定義している。また、ラインヘッド２９は、その長手方向ＬＧＤが主走査方向ＭＤに対応し、その幅方向ＬＴＤが副走査方向ＳＤに対応するように、感光体ドラム２１の表面（像面ＩＰ）に対して配置されている。

レンズアレイ２９９が有する複数のレンズＬＳに一対一の対応関係でヘッド基板２９３に配置された、複数（図１および図２においては８個）の発光素子２９５１の集合を、発光素子グループ２９５と定義する。つまり、ヘッド基板２９３において、複数の発光素子２９５１からなる発光素子グループ２９５は、複数のレンズＬＳのそれぞれに対して配置されている。また、発光素子グループ２９５からの光ビームを該発光素子グループ２９５に対応するレンズＬＳにより像面ＩＰに向けて結像することで、像面ＩＰに形成される複数のスポットＳＰの集合を、スポットグループＳＧと定義する。つまり、複数の発光素子グループ２９５に一対一で対応して、複数のスポットグループＳＧを形成することができる。また、各スポットグループＳＧにおいて、主走査方向ＭＤおよび副走査方向ＳＤに最上流のスポットを、特に第１のスポットと定義する。そして、第１のスポットに対応する発光素子２９５１を、特に第１の発光素子と定義する。

また、図２の「像面上」の欄に示すように、スポットグループ行ＳＧＲ、スポットグループ列ＳＧＣを定義する。つまり、主走査方向ＭＤに並ぶ複数のスポットグループＳＧをスポットグループ行ＳＧＲと定義する。そして、複数行のスポットグループ行ＳＧＲは、所定のスポットグループ行ピッチＰsgrで副走査方向ＳＤに並んで配置される。また、副走査方向ＳＤにスポットグループ行ピッチＰsgrで且つ主走査方向ＭＤにスポットグループピッチＰsgで並ぶ複数（同図においては３個）のスポットグループＳＧをスポットグループ列ＳＧＣと定義する。なお、スポットグループ行ピッチＰsgrは、副走査方向ＳＤに互いに隣接する２つのスポットグループ行ＳＧＲそれぞれの幾何重心の、副走査方向ＳＤにおける距離である。また、スポットグループピッチＰsgは、主走査方向ＭＤに互いに隣接する２つのスポットグループＳＧそれぞれの幾何重心の、主走査方向ＭＤにおける距離である。

同図の「レンズアレイ」の欄に示すように、レンズ行ＬＳＲ、レンズ列ＬＳＣを定義する。つまり、長手方向ＬＧＤに並ぶ複数のレンズＬＳをレンズ行ＬＳＲと定義する。そして、複数行のレンズ行ＬＳＲは、所定のレンズ行ピッチＰlsrで幅方向ＬＴＤに並んで配置される。また、幅方向ＬＴＤにレンズ行ピッチＰlsrで且つ長手方向ＬＧＤにレンズピッチＰlsで並ぶ複数（同図においては３個）のレンズＬＳをレンズ列ＬＳＣと定義する。なお、レンズ行ピッチＰlsrは、幅方向ＬＴＤに互いに隣接する２つのレンズ行ＬＳＲそれぞれの幾何重心の、幅方向ＬＴＤにおける距離である。また、レンズピッチＰlsは、長手方向ＬＧＤに互いに隣接する２つのレンズＬＳそれぞれの幾何重心の、長手方向ＬＧＤにおける距離である。

同図の「ヘッド基板」の欄に示すように、発光素子グループ行２９５Ｒ、発光素子グループ列２９５Ｃを定義する。つまり、長手方向ＬＧＤに並ぶ複数の発光素子グループ２９５を発光素子グループ行２９５Ｒと定義する。そして、複数行の発光素子グループ行２９５Ｒは、所定の発光素子グループ行ピッチＰegrで幅方向ＬＴＤに並んで配置される。また、幅方向ＬＴＤに発光素子グループ行ピッチＰegrで且つ長手方向ＬＧＤに発光素子グループピッチＰegで並ぶ複数（同図においては３個）の発光素子グループ２９５を発光素子グループ列２９５Ｃと定義する。なお、発光素子グループ行ピッチＰegrは、幅方向ＬＴＤに互いに隣接する２つの発光素子グループ行２９５Ｒそれぞれの幾何重心の、幅方向ＬＴＤにおける距離である。また、発光素子グループピッチＰegは、長手方向ＬＧＤに互いに隣接する２つの発光素子グループ２９５それぞれの幾何重心の、長手方向ＬＧＤにおける距離である。

同図の「発光素子グループ」の欄に示すように、発光素子行２９５１Ｒ、発光素子列２９５１Ｃを定義する。つまり、各発光素子グループ２９５において、長手方向ＬＧＤに並ぶ複数の発光素子２９５１を発光素子行２９５１Ｒと定義する。そして、複数行の発光素子行２９５１Ｒは、所定の発光素子行ピッチＰelrで幅方向ＬＴＤに並んで配置される。また、幅方向ＬＴＤに発光素子行ピッチＰelrで且つ長手方向ＬＧＤに発光素子ピッチＰelで並ぶ複数（同図においては２個）の発光素子２９５１を発光素子列２９５１Ｃと定義する。なお、発光素子行ピッチＰelrは、幅方向ＬＴＤに互いに隣接する２つの発光素子行２９５１Ｒそれぞれの幾何重心の、幅方向ＬＴＤにおける距離である。また、発光素子ピッチＰelは、長手方向ＬＧＤに互いに隣接する２つの発光素子２９５１それぞれの幾何重心の、長手方向ＬＧＤにおける距離である。

同図の「スポットグループ」の欄に示すように、スポット行ＳＰＲ、スポット列ＳＰＣを定義する。つまり、各スポットグループＳＧにおいて、長手方向ＬＧＤに並ぶ複数のスポットＳＰをスポット行ＳＰＲと定義する。そして、複数行のスポット行ＳＰＲは、所定のスポット行ピッチＰsprで幅方向ＬＴＤに並んで配置される。また、幅方向ＬＴＤにスポットピッチＰsprで且つ長手方向ＬＧＤにスポットピッチＰspで並ぶ複数（同図においては２個）のスポットをスポット列ＳＰＣと定義する。なお、スポット行ピッチＰsprは、副走査方向ＳＤに互いに隣接する２つのスポット行ＳＰＲそれぞれの幾何重心の、副走査方向ＳＤにおける距離である。また、スポットピッチＰspは、主走査方向ＭＤに互いに隣接する２つのスポットＳＰそれぞれの幾何重心の、長手方向ＬＧＤにおける距離である。

Ｂ．実施形態
図３は本発明にかかる画像形成装置の一例を示す図である。また、図４は図３の画像形成装置の電気的構成を示す図である。この装置は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）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な画像形成装置である。なお図３は、カラーモード実行時に対応する図面である。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やメモリなどを有するメインコントローラＭＣに与えられると、このメインコントローラＭＣはエンジンコントローラＥＣに制御信号など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ＨＣに与える。また、このヘッドコントローラＨＣは、メインコントローラＭＣからのビデオデータＶＤとエンジンコントローラＥＣからの垂直同期信号Ｖsyncおよびパラメータ値とに基づき各色のラインヘッド２９を制御する。これによって、エンジン部ＥＧ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に画像形成指令に対応する画像を形成する。

画像形成装置が有するハウジング本体３内には、電源回路基板、メインコントローラＭＣ、エンジンコントローラＥＣおよびヘッドコントローラＨＣを内蔵する電装品ボックス５が設けられている。また、画像形成ユニット７、転写ベルトユニット８および給紙ユニット１１もハウジング本体３内に配設されている。また、図３においてハウジング本体３内右側には、２次転写ユニット１２、定着ユニット１３、シート案内部材１５が配設されている。なお、給紙ユニット１１は、装置本体１に対して着脱自在に構成されている。そして、該給紙ユニット１１および転写ベルトユニット８については、それぞれ取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。

画像形成ユニット７は、複数の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Ｙ（イエロー用）、Ｍ（マゼンダ用）、Ｃ（シアン用）、Ｋ（ブラック用）を備えている。また、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、主走査方向ＭＤに所定長さの表面を有する円筒形の感光体ドラム２１を設けている。そして、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋそれぞれは、対応する色のトナー像を、感光体ドラム２１の表面に形成する。感光体ドラムは、軸方向が主走査方向ＭＤに略平行となるように配置されている。また、各感光体ドラム２１はそれぞれ専用の駆動モータに接続され図中矢印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に直交もしくは略直交する副走査方向ＳＤに搬送されることとなる。また、感光体ドラム２１の周囲には、回転方向に沿って帯電部２３、ラインヘッド２９、現像部２５および感光体クリーナ２７が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作及びトナー現像動作が実行される。したがって、カラーモード実行時は、全ての画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋで形成されたトナー像を転写ベルトユニット８が有する転写ベルト８１に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、モノクロモード実行時は、画像形成ステーションＫで形成されたトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成する。なお、図３において、画像形成ユニット７の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上一部の画像形成ステーションのみに符号をつけて、他の画像形成ステーションについては符号を省略する。

帯電部２３は、その表面が弾性ゴムで構成された帯電ローラを備えている。この帯電ローラは帯電位置で感光体ドラム２１の表面と当接して従動回転するように構成されており、感光体ドラム２１の回転動作に伴って感光体ドラム２１に対して従動方向に周速で従動回転する。また、この帯電ローラは帯電バイアス発生部（図示省略）に接続されており、帯電バイアス発生部からの帯電バイアスの給電を受けて帯電部２３と感光体ドラム２１が当接する帯電位置で感光体ドラム２１の表面を帯電させる。

ラインヘッド２９は、その長手方向が主走査方向ＭＤに対応するとともに、その幅方向が副走査方向ＳＤに対応するように、感光体ドラム２１に対して配置されており、ラインヘッド２９の長手方向は主走査方向ＭＤと略平行となっている。ラインヘッド２９は、長手方向に並べて配置された複数の発光素子を備えるとともに、感光体ドラム２１から離間配置されている。そして、これらの発光素子から、帯電部２３により帯電された感光体ドラム２１の表面に対して光が照射されて、該表面に静電潜像が形成される。

現像部２５は、その表面にトナーが担持する現像ローラ２５１を有する。そして、現像ローラ２５１と電気的に接続された現像バイアス発生部（図示省略）から現像ローラ２５１に印加される現像バイアスによって、現像ローラ２５１と感光体ドラム２１とが当接する現像位置において、帯電トナーが現像ローラ２５１から感光体ドラム２１に移動してラインヘッド２９により形成された静電潜像が顕在化される。

このように上記現像位置において顕在化されたトナー像は、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１に搬送された後、後に詳述する転写ベルト８１と各感光体ドラム２１が当接する１次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１に１次転写される。

また、この実施形態では、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１の１次転写位置ＴＲ1の下流側で且つ帯電部２３の上流側に、感光体ドラム２１の表面に当接して感光体クリーナ２７が設けられている。この感光体クリーナ２７は、感光体ドラムの表面に当接することで１次転写後に感光体ドラム２１の表面に残留するトナーをクリーニング除去する。

転写ベルトユニット８は、駆動ローラ８２と、図３において駆動ローラ８２の左側に配設される従動ローラ８３（ブレード対向ローラ）と、これらのローラに張架され図示矢印Ｄ８１の方向（搬送方向）へ循環駆動される転写ベルト８１とを備えている。また、転写ベルトユニット８は、転写ベルト８１の内側に、感光体カートリッジ装着時において各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが有する感光体ドラム２１各々に対して一対一で対向配置される、４個の１次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃ，８５Ｋを備えている。これらの１次転写ローラ８５は、それぞれ１次転写バイアス発生部（図示省略）と電気的に接続される。そして、後に詳述するように、カラーモード実行時は、図３に示すように全ての１次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃ，８５Ｋを画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ側に位置決めすることで、転写ベルト８１を画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋそれぞれが有する感光体ドラム２１に押し遣り当接させて、各感光体ドラム２１と転写ベルト８１との間に１次転写位置ＴＲ1を形成する。そして、適当なタイミングで上記１次転写バイアス発生部から１次転写ローラ８５に１次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム２１の表面上に形成されたトナー像を、それぞれに対応する１次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１表面に転写してカラー画像を形成する。

一方、モノクロモード実行時は、４個の１次転写ローラ８５のうち、カラー１次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃをそれぞれが対向する画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃから離間させるとともにモノクロ１次転写ローラ８５Ｋのみを画像形成ステーションＫに当接させることで、モノクロ画像形成ステーションＫのみを転写ベルト８１に当接させる。その結果、モノクロ１次転写ローラ８５Ｋと画像形成ステーションＫとの間にのみ１次転写位置ＴＲ1が形成される。そして、適当なタイミングで前記１次転写バイアス発生部からモノクロ１次転写ローラ８５Ｋに１次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム２１の表面上に形成されたトナー像を、１次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１表面に転写してモノクロ画像を形成する。

さらに、転写ベルトユニット８は、モノクロ１次転写ローラ８５Ｋの下流側で且つ駆動ローラ８２の上流側に配設された下流ガイドローラ８６を備える。また、この下流ガイドローラ８６は、モノクロ１次転写ローラ８５Ｋが画像形成ステーションＫの感光体ドラム２１に当接して形成する１次転写位置ＴＲ1での１次転写ローラ８５Ｋと感光体ドラム２１との共通内接線上において、転写ベルト８１に当接するように構成されている。

駆動ローラ８２は、転写ベルト８１を図示矢印Ｄ８１の方向に循環駆動するとともに、２次転写ローラ１２１のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ８２の周面には、厚さ３mm程度、体積抵抗率が１０００ｋΩ・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する２次転写バイアス発生部から２次転写ローラ１２１を介して供給される２次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ８２に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、駆動ローラ８２と２次転写ローラ１２１との当接部分（２次転写位置ＴＲ２）へのシートが進入する際の衝撃が転写ベルト８１に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。

給紙ユニット１１は、シートを積層保持可能である給紙カセット７７と、給紙カセット７７からシートを一枚ずつ給紙するピックアップローラ７９とを有する給紙部を備えている。ピックアップローラ７９により給紙部から給紙されたシートは、レジストローラ対８０において給紙タイミングが調整された後、シート案内部材１５に沿って２次転写位置ＴＲ２に給紙される。

２次転写ローラ１２１は、転写ベルト８１に対して離当接自在に設けられ、２次転写ローラ駆動機構（図示省略）により離当接駆動される。定着ユニット１３は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ１３１と、この加熱ローラ１３１を押圧付勢する加圧部１３２とを有している。そして、その表面に画像が２次転写されたシートは、シート案内部材１５により、加熱ローラ１３１と加圧部１３２の加圧ベルト１３２３とで形成するニップ部に案内され、該ニップ部において所定の温度で画像が熱定着される。加圧部１３２は、２つのローラ１３２１，１３２２と、これらに張架される加圧ベルト１３２３とで構成されている。そして、加圧ベルト１３２３の表面のうち、２つのローラ１３２１，１３２２により張られたベルト張面を加熱ローラ１３１の周面に押し付けることで、加熱ローラ１３１と加圧ベルト１３２３とで形成するニップ部が広くとれるように構成されている。また、こうして定着処理を受けたシートはハウジング本体３の上面部に設けられた排紙トレイ４に搬送される。

また、この装置では、ブレード対向ローラ８３に対向してクリーナ部７１が配設されている。クリーナ部７１は、クリーナブレード７１１と廃トナーボックス７１３とを有する。クリーナブレード７１１は、その先端部を転写ベルト８１を介してブレード対向ローラ８３に当接することで、２次転写後に転写ベルトに残留するトナーや紙粉等の異物を除去する。そして、このように除去された異物は、廃トナーボックス７１３に回収される。また、クリーナブレード７１１及び廃トナーボックス７１３は、ブレード対向ローラ８３と一体的に構成されている。したがって、次に説明するようにブレード対向ローラ８３が移動する場合は、ブレード対向ローラ８３と一緒にクリーナブレード７１１及び廃トナーボックス７１３も移動することとなる。

図５は、本発明にかかるラインヘッドの概略を示す斜視図である。また、図６は、図５に示したラインヘッドの幅方向断面図である。上述の通り、その長手方向ＬＧＤが主走査方向ＭＤに対応するとともに、その幅方向ＬＴＤが副走査方向ＳＤに対応するように、ラインヘッド２９は感光体ドラム２１に対して配置されている。なお、長手方向ＬＧＤと幅方向ＬＴＤは、互いに略直交する。ラインヘッド２９は、ケース２９１を備えるとともに、かかるケース２９１の長手方向ＬＧＤの両端には、位置決めピン２９１１とねじ挿入孔２９１２が設けられている。そして、かかる位置決めピン２９１１を、感光体ドラム２１を覆うとともに感光体ドラム２１に対して位置決めされた感光体カバー（図示省略）に穿設された位置決め孔（図示省略）に嵌め込むことで、ラインヘッド２９が感光体ドラム２１に対して位置決めされる。そして更に、ねじ挿入孔２９１２を介して固定ねじを感光体カバーのねじ孔（図示省略）にねじ込んで固定することで、ラインヘッド２９が感光体ドラム２１に対して位置決め固定される。

ケース２９１は、感光体ドラム２１の表面に対向する位置にレンズアレイ２９９を保持するとともに、その内部に、該レンズアレイ２９９に近い順番で、遮光部材２９７及びヘッド基板２９３を備えている。ヘッド基板２９３は、光ビームを透過可能な材料（例えばガラス）により形成されている。また、ヘッド基板２９３の裏面（ヘッド基板２９３が有する２つの面のうちレンズアレイ２９９と逆側の面）には、ボトムエミッション型の有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子が発光素子２９５１として複数配置されている。これら複数の発光素子２９５１は、後述するように、発光素子グループ２９５毎にグループ化して配置されている。そして、各発光素子グループ２９５から射出された光ビームは、ヘッド基板２９３の裏面から表面へと透過して、遮光部材２９７へ向う。

遮光部材２９７には、複数の発光素子グループ２９５に対して一対一で複数の導光孔２９７１が穿設されている。また、かかる導光孔２９７１は、ヘッド基板２９３の法線と平行な線を中心軸として遮光部材２９７を貫通する略円柱状の孔として穿設されている。したがって、発光素子グループ２９５から射出された光ビームのうち、該発光素子グループ２９５に対応する導光孔２９７１以外に向う光ビームは、遮光部材２９７により遮光される。こうして、１つの発光素子グループ２９５から出た光は全て同一の導光孔２９７１を介してレンズアレイ２９９へ向うとともに、異なる発光素子グループ２９５から出た光ビーム同士の干渉が遮光部材２９７により防止される。そして、遮光部材２９７に穿設された導光孔２９７１を通過した光ビームは、レンズアレイ２９９により、感光体ドラム２１の表面にスポットとして結像されることとなる。

図６に示すように、固定器具２９１４によって、裏蓋２９１３がヘッド基板２９３を介してケース２９１に押圧されている。つまり、固定器具２９１４は、裏蓋２９１３をケース２９１側に押圧する弾性力を有するとともに、かかる弾性力により裏蓋を押圧することで、ケース２９１の内部を光密に（つまり、ケース２９１内部から光が漏れないように、及び、ケース２９１の外部から光が侵入しないように）密閉している。なお、固定器具２９１４は、ケース２９１の長手方向に複数箇所設けられている。また、発光素子グループ２９５は、封止部材２９４により覆われている。

図７は、レンズアレイの概略を示す斜視図である。また、図８は、レンズアレイの長手方向ＬＧＤの断面図である。レンズアレイ２９９は、レンズ基板２９９１有する。そして、該レンズ基板２９９１の裏面２９９１ＢにレンズＬＳの第１面ＬＳＦfが形成されるとともに、レンズ基板２９９１の表面２９９１ＡにレンズＬＳの第２面ＬＳＦsが形成される。そして、互いに対向するレンズの第１面ＬＳＦfと第２面ＬＳＦsと、これら２面に挟まれるレンズ基板２９９１とで、１つのレンズＬＳとして機能する。なお、レンズＬＳの第１面ＬＳＦfおよび第２面ＬＳＦsは、例えば樹脂により形成することができる。

レンズアレイ２９９は、複数のレンズＬＳをそれぞれの光軸ＯＡが互いに略平行となるように配置している。また、レンズアレイ２９９は、レンズＬＳの光軸ＯＡがヘッド基板２９３の裏面（発光素子２９５１が配置されている面）に略直交するように配置されている。レンズＬＳは発光素子グループ２９５に対して一対一で設けられており、後述する発光素子グループ２９５の配置に対応して、複数のレンズＬＳが２次元的に配置されている。つまり、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に３個のレンズＬＳを配置したレンズ列ＬＳＣが、長手方向ＬＧＤに沿って複数並んでいる。

図９はヘッド基板の裏面の構成を示す図であり、ヘッド基板の表面から裏面を見た場合に相当する。図１０は各発光素子グループにおける発光素子の配置を示す図である。なお、図９において、レンズＬＳが二点鎖線で示されているが、これはレンズＬＳに対して発光素子グループ２９５が一対一で設けられていることを示すためのものであり、レンズＬＳがヘッド基板裏面に配置されていることを示すものではない。図９に示すように、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に３個の発光素子グループ２９５を配置した発光素子グループ列２９５Ｃが、長手方向ＬＧＤに沿って複数並んでいる。換言すれば、長手方向ＬＧＤに沿って複数の発光素子グループ２９５を並べた発光素子グループ行２９５Ｒが、幅方向ＬＴＤに３行並んでいる。このとき、長手方向ＬＧＤにおいて各発光素子グループ２９５が互いに重ならないように、各発光素子グループ行２９５Ｒは長手方向ＬＧＤに相互にずれている。ここで、３行の発光素子グループ行に対して、幅方向ＬＧＤの上流側から順番に符号２９５Ｒ_A，２９５Ｒ_B，２９５Ｒ_Cを付した。

各発光素子グループ２９５において、長手方向ＬＧＤに沿って４個の発光素子２９５１を並べた発光素子行２９５１Ｒa，２９５１Ｒbが、幅方向ＬＴＤに２行並んでいる（図１０）。このとき、長手方向ＬＧＤにおいて各発光素子２９５１が互いに重ならないように、各発光素子行２９５１Ｒa，２９５１Ｒbは長手方向ＬＧＤに相互にずれている。その結果、８個の発光素子２９５１が千鳥状に配置されている。また、図１０に示すように、各発光素子グループ２９５は、対応するレンズＬＳの光軸ＯＡに対して軸対称に配置さている。つまり、発光素子グループ２９５を構成する８個の発光素子２９５１は、光軸ＯＡに対して対称に配置されている。したがって、光軸ＯＡから比較的離れた発光素子２９５１からの光ビームも、収差の少ない状態で結像することが可能となっている。

各発光素子グループ行２９５Ｒ_A，２９５Ｒ_B，２９５Ｒ_Cに対応して、駆動回路ＤＣ_A（各発光素子グループ行２９５Ｒ_A用），ＤＣ_B（各発光素子グループ行２９５Ｒ_B用），ＤＣ_C（各発光素子グループ行２９５Ｒ_C用）が設けられており、これらの駆動回路ＤＣ_A等は例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）により構成される（図９）。各駆動回路ＤＣ_A等は、対応する発光素子グループ２９５Ｒ_A等の幅方向ＬＴＤの一方側に、この発光素子グループ２９５Ｒ_Aに隣接して配置されている。また、各駆動回路ＤＣ_A等は、該発光素子グループ２９５Ｒ_A等の発光素子２９５１と配線ＷＬにより接続されている。このように、本実施形態では、発光素子グループ２９５_A等に対して駆動回路ＤＣ_A等が隣接して設けられているため、駆動回路ＤＣ_A等から発光素子グループ２９５_A等につながる配線ＷＬ等の引き回しを短くすることが可能となる。したがって、駆動回路ＤＣ_A等から発生するノイズ等の悪影響を抑制することができる。そして、駆動回路ＤＣ_A等が各発光素子２９５１に駆動信号を与えると、各発光素子２９５１は互いに等しい波長の光ビームを射出する。この発光素子２９５１の発光面はいわゆる完全拡散面光源であり、発光面から射出される光ビームはランバートの余弦則に従う。

この駆動回路ＤＣの駆動動作はビデオデータＶＤに基づいて制御される。つまり、メインコントローラＭＣは、ヘッドコントローラＨＣから垂直リクエスト信号ＶＲＥＱを受け取ると、１ページ分のビデオデータＶＤを生成する（図４）。また、メインコントローラＭＣが水平リクエスト信号ＨＲＥＱをヘッドコントローラＨＣから受け取る度に、ビデオデータＶＤは１ライン分ずつヘッドコントローラＨＣに送信される。そして、ヘッドコントローラＨＣは、受信したビデオデータＶＤに基づいて駆動回路ＤＣを制御する。次にこれらの制御動作を実現する具体的構成について説明する。

なお、本実施形態では、上記した各信号、すなわちヘッドコントローラＨＣからメインコントローラＭＣへ送られるリクエスト信号ＶＲＥＱ、ＨＲＥＱおよびメインコントローラＭＣからヘッドコントローラＨＣに送られるビデオデータＶＤが、ＹＭＣＫ各色に対応して４組存在する。以下では、必要に応じて各信号にハイフンおよび色を表す符号を付すことで色の区別をする。例えば、イエロー用の垂直リクエスト信号、水平リクエスト信号およびビデオデータはそれぞれＶＲＥＱ−Ｙ、ＨＲＥＱ−ＹおよびＶＤ−Ｙと表す。

図１１はメインコントローラの構成を示すブロック図である。メインコントローラＭＣは、外部装置から与えられる画像形成指令に含まれる画像データに必要な信号処理を行う画像処理部５１と、メイン側通信モジュール５２とを備えている。画像処理部５１には、ＲＧＢ画像データを各トナー色に対応したＣＭＹＫ画像データに展開する色変換処理ブロック５１１が設けられている。さらに、画像処理部５１には、画像処理ブロック５１２Ｙ（イエロー用），５１２Ｍ（マゼンタ用），５１２Ｃ（シアン用），５１２Ｋ（ブラック用）が各トナー色に対応して設けられており、画像データに対して次のような信号処理が実行される。つまり、画像処理ブロック５１２Ｙ等では、画像データがラインヘッド２９の解像度に応じてビットマップ展開されるとともに、ビットマップ展開後のデータに対してはスクリーン処理やガンマ補正などが実行されて、ビデオデータＶＤ−Ｙ等が生成される。こうして、画像データは画素を最小単位とする情報に変換される。ここで、画素はラインヘッド２９が形成する画像を構成する最小単位である。この一連の信号処理は垂直リクエスト信号ＶＲＥＱ−Ｙの入力毎に１ページ分の画像について実行され、生成された１ラインごとのビデオデータＶＤ−Ｙ等が順次メイン通信モジュール５２に出力される。

メイン側通信モジュール５２では、画像処理部５１から出力される４色のビデオデータＶＤ−Ｙ、ＶＤ−Ｍ、ＶＤ−Ｃ、ＶＤ−Ｋが時分割多重化されるとともに、多重化後のビデオデータＶＤが差動出力端子ＴＸ＋，ＴＸ−を介してヘッドコントローラＨＣにシリアル送信される。一方、差動入力端子ＲＸ＋，ＲＸ−を介してヘッドコントローラＨＣから時分割多重化された垂直リクエスト信号ＶＲＥＱ−Ｙ，ＶＲＥＱ−Ｍ，ＶＲＥＱ−Ｃ，ＶＲＥＱ−Ｋおよび水平リクエスト信号ＨＲＥＱ−Ｙ，ＨＲＥＱ−Ｍ，ＨＲＥＱ−Ｃ，ＨＲＥＱ−Ｋが入力される。これらのリクエスト信号ＶＲＥＱ，ＨＲＥＱはパラレル展開されるとともに、各色の垂直リクエスト信号ＶＲＥＱ（ＶＲＥＱ−Ｙ等）は対応する色の画像処理ブロック５１２（５１２Ｙ等）に入力される。

図１２はヘッドコントローラの構成を示すブロック図である。ヘッドコントローラＨＣは、ヘッド側通信モジュール５３とヘッド制御モジュール５４とを備えている。ヘッド側通信モジュール５３では、ヘッド制御モジュール５４から出力される４色の各リクエスト信号、すなわち垂直リクエスト信号ＶＲＥＱ−Ｙ，ＶＲＥＱ−Ｍ，ＶＲＥＱ−Ｃ，ＶＲＥＱ−Ｋおよび水平リクエスト信号ＨＲＥＱ−Ｙ，ＨＲＥＱ−Ｍ，ＨＲＥＱ−Ｃ，ＨＲＥＱ−Ｋが時分割多重化される。この時分割多重化されたリクエスト信号は差動出力端子ＴＸ＋，ＴＸ−を介してメインコントローラＭＣにシリアル送信される。一方、差動入力端子ＲＸ＋，ＲＸ−を介してメインコントローラＭＣから時分割多重化されたビデオデータＶＤ−Ｙ、ＶＤ−Ｍ、ＶＤ−Ｃ、ＶＤ−Ｋが入力される。これらのビデオデータＶＤ−Ｙ等はパラレル展開されて、対応する色のヘッド制御ブロック５４１Ｙ等に入力される。

ヘッド制御モジュール５４では、４組のヘッド制御ブロック５４１Ｙ（イエロー用），５１４Ｍ（マゼンタ用），５１４Ｃ（シアン用），５１４Ｋ（ブラック用）が各色に対応して設けられている。ヘッド制御ブロック５４１Ｙ等は、ビデオデータＶＤ−Ｙ等を要求すべく各リクエスト信号ＶＲＥＱ−Ｙ，ＨＲＥＱ−Ｙ等を出力する一方、受け取ったビデオデータＶＤ−Ｙ等に基づいて対応する色のラインヘッド２９の露光動作を制御する。

図１３は本実施形態でのヘッド制御ブロックの構成を示すブロック図である。ここではイエロー用のＹヘッド制御ブロック５４１Ｙについて説明するが、他の各ブロック５４１Ｍ、５４１Ｃ、５４１Ｋもその構造は同じである。Ｙヘッド制御ブロック４１０Ｙには、エンジンコントローラＥＣから与えられる同期信号Ｖsyncに基づきリクエスト信号ＶＲＥＱ−Ｙ，ＨＲＥＱ−Ｙを生成するリクエスト信号生成部５４２が設けられている。リクエスト信号生成部５４２は、同期信号Ｖsyncを受信すると内部タイマのカウントを開始し、所定の待機時間が経過するとページの先頭を示す垂直リクエスト信号ＶＲＥＱ−Ｙを出力する。垂直リクエスト信号ＶＲＥＱ−Ｙの出力に続いて、リクエスト信号生成部５４２は、１ページの画像を構成するライン数に相当する数の水平リクエスト信号ＨＲＥＱ−Ｙを一定の周期で繰り返し出力する。これらのリクエスト信号ＶＲＥＱ−Ｙ、ＨＲＥＱ−Ｙはヘッド側通信モジュール５３に送られ、他の色のリクエスト信号とともに時分割多重化されてメインコントローラＭＣに送信される。

水平リクエスト信号ＨＲＥＱ−Ｙはさらに分割ＨＲＥＱ信号生成部５４３にも入力されており、分割ＨＲＥＱ信号生成部５４３は、入力されたリクエスト信号ＨＲＥＱ−Ｙを例えば１６倍に逓倍して分割ＨＲＥＱ信号を生成する。この分割ＨＲＥＱ信号は発光順序制御部５４４に入力されており、発光順序制御部５４４は分割ＨＲＥＱ信号に基づいて、ビデオデータＶＤ−Ｙを並び替える。かかるデータの並び替えは、ページの先頭から１ラインずつ受信したビデオデータＶＤ−Ｙを、駆動回路ＤＣ_A等に送信する順番に並び替えるものである。

つまり、後述するように、各発光素子グループ行２９５Ｒは、副走査スポットグループピッチＰsgsだけ副走査方向ＳＤに互いにずれた位置に、スポットグループＳＧを形成する（図１４〜図１６等）。したがって、１ライン分のスポット潜像を主走査方向ＭＤに並べて形成するためには、このようなスポットグループＳＧの形成位置の違いを考慮して、ビデオデータＶＤ−Ｙを駆動回路ＤＣ_A等に送信する必要がある。具体的には、副走査スポットグループピッチＰsgsを副走査画素ピッチＲsdで除して求まる値を「遅延ライン数」としたとき、各発光素子グループ行２９５Ｒ_A等に対して、副走査方向ＳＤにおいて遅延ライン数だけ互いにずれたビデオデータＶＤ−Ｙが同じ送信タイミングで送信されるように、ビデオデータＶＤ−Ｙは並び替えられる。例を挙げると、発光素子グループ行２９５Ｒ_Aに１ライン目のビデオデータＶＤ−Ｙが送信されるタイミングにおいては、発光素子グループ行２９５Ｒ_Bには１６１ライン目（＝１ライン＋遅延ライン数）のビデオデータＶＤ−Ｙが送信され、発光素子グループ行２９５Ｒ_Cには３２１ライン目（＝１ライン＋２×遅延ライン数）のビデオデータＶＤ−Ｙが送信されることとなる。なお、スポット潜像はスポットＳＰにより感光体ドラム表面に形成される潜像である。

出力バッファ５４５は、こうして並び替えられたビデオデータＶＤ−Ｙを、データ転送線を介して各駆動回路ＤＣ_A，ＤＣ_B，ＤＣ_Cに供給する。これらの出力バッファ５４５は例えばシフトレジスタにより構成されており、出力バッファ５４５から各駆動回路ＤＣ_A等に繋がるデータ転送線は駆動回路間で共通化されている。そして、駆動回路ＤＣ_A等は、出力バッファ５４５から供給されたビデオデータＶＤ−Ｙに基づいて発光素子２９５１を駆動発光する。このとき、駆動回路ＤＣ_A等の駆動発光は、次に説明する発光タイミング生成部５４６から供給される発光切換タイミングＴa，Ｔbに同期して行われる。

分割ＨＲＥＱ信号は発光タイミング生成部５４６にも入力されており、発光タイミング生成部５４６はこの分割ＨＲＥＱ信号に基づいて発光切換タイミングＴa，Ｔｂを生成する。発光タイミング生成部５４６は各駆動回路ＤＣ_A等と２本の発光タイミング制御線ＬＴa，ＬＴbを介して接続されており、発光タイミング制御線ＬＴa，ＬＴbのそれぞれは駆動回路間で共通化されている。発光タイミング生成部５４６は発光タイミング制御線ＬＴaを介して各駆動回路ＤＣ_A等に発光切換タイミングＴaを供給するとともに、発光タイミング制御線ＬＴbを介して各駆動回路ＤＣ_A等に発光切換タイミングＴbを供給する。駆動回路ＤＣ_A等は、各発光切換タイミングＴa，Ｔbで、予め供給されたビデオデータＶＤ−Ｙに基づいて対応する発光素子グループ行２９５Ｒ_A等の発光素子２９５１を駆動発光する。こうして各発光切換タイミングＴa，Ｔbで発光素子２９５１の駆動発光が制御されることで、感光体ドラム表面の画素ＰＸに対して各スポットＳＰを形成することが可能となる。そこで、かかるスポット形成動作について以下に説明する。

図１４はスポット形成動作を説明するための斜視図であり、図１５は本実施形態での発光切換タイミングＴaにおいて感光体ドラム表面に形成されるスポットグループを示す図であり、図１６は本実施形態での発光切換タイミングＴbにおいて感光体ドラム表面に形成されるスポットグループを示す図である。なお、図１４においてレンズアレイ２９９の記載は省略されている。ここでは、先ずスポットグループＳＧと画素ＰＸとの関係について説明した後に、発光切換タイミングＴa，Ｔbにおけるスポット形成について説明する。

図１４に示すように、各発光素子グループ２９５は、主走査方向ＭＤにおいて互いに異なる露光領域ＥＲにスポットグループＳＧを形成可能である。ここで、スポットグループＳＧは、発光素子グループ２９５の全発光素子２９５１が同時発光して形成される複数のスポットＳＰの集合である。本実施形態では、主走査方向ＭＤに連続する露光領域ＥＲにスポットグループＳＧを形成可能である３個の発光素子グループ２９５は、幅方向ＬＴＤに相互にずらして配置されている。つまり、例えば、主走査方向ＭＤに連続する露光領域ＥＲ_1，ＥＲ_2，ＥＲ3にスポットグループＳＧ_1，ＳＧ2，ＳＧ3を形成可能である３個の発光素子グループ２９５_1，２９５_2，２９５_3は、幅方向ＬＴＤに相互にずらして配置されている。これら３個の発光素子グループ２９５は発光素子グループ列２９５Ｃを構成し、複数の発光素子グループ列２９５Ｃが長手方向ＬＧＤに沿って並ぶ。その結果、図９の説明の際にも述べたが、３行の発光素子グループ行２９５Ｒ_A，２９５Ｒ_B，２９５Ｒ_Cが幅方向ＬＴＤに並ぶとともに、各発光素子グループ行２９５Ｒ_A等は、副走査方向ＳＤにおいて互いに異なる位置にスポットグループＳＧを形成する。

図１５および図１６の破線に示すように、感光体ドラム２１の表面には、複数の画素ＰＸが仮想的に設けられており、主走査方向ＭＤに１ライン分の画素ＰＸを並べたものが、副走査方向ＳＤに複数ライン並んでいる。主走査方向ＭＤにおける隣接画素間のピッチは主走査画素ピッチＲmdであり、副走査方向ＳＤにおける隣接画素間のピッチは副走査画素ピッチＲsdである。これらの図では、主走査解像度および副走査解像度は何れも６００ｄｐｉ（dot per inch）であり、主走査画素ピッチＲmdと副走査画素ピッチＲsdは互いに等しい。ここで、解像度は画素の密度であり、１インチ辺りの画素数を表す。

ところで、感光体ドラム表面における画素ピッチは、例えば用紙に形成された画像の画素ピッチから求めることができる。但し、副走査方向ＳＤにおいて感光体ドラム表面の移動速度と用紙の搬送速度とは僅かに異なる場合があり、この場合、副走査画素ピッチは感光体ドラム表面と用紙との間で異なる。したがって、用紙に形成された画像から感光体ドラム表面での副走査画素ピッチを求める場合は、感光体ドラム表面の移動速度と用紙の搬送速度との速度比を、用紙上の画像から求まる副走査画素ピッチに乗じればよい。なお、この速度比としては、例えばプリンタ等の画像形成装置の仕様に記載の値等を用いることができる。

図１４〜図１６に示すとおり、各スポットグループＳＧでは、２個のスポット行ＳＰＲa，ＳＰＲbが副走査方向ＳＤにスポット行ピッチＰsprで並んでいる。スポット行ＳＰＲ_aは発光素子行２９５１Ｒaにより形成されるとともに、スポット行ＳＰＲbは発光素子行２９５１Ｒbにより形成される。図１５および図１６ではスポット行に対して符号ＳＰＲa，ＳＰＲbが付されているが、同じ符号が付されたスポット行同士については、スポットグループＳＧ内での副走査方向ＳＤにおける位置（グループ内副走査位置）は互いに等しい。ここで、「グループ内副走査位置」とは、スポットグループＳＧ毎に設けられたＭＤ−ＳＤ座標軸に対する対象物（スポットあるいはスポット行）の副走査方向ＳＤにおける位置であり、例えば図１７においては、スポットＳＰのグループ内副走査位置は位置Ｐsd1であり、スポット行ＳＰＲのグループ内副走査位置は位置Ｐsd2である。なお、図１７はグループ内副走査位置の説明図である。

本実施形態では、このスポット行ピッチＰsprは副走査画素ピッチＲsdの非整数倍（１．５倍）に設定されている（図１５、図１６）。また、互いに異なる発光素子グループ行２９５Ｒにより形成されるスポットグループＳＧは、副走査方向ＳＤにおいて互いに異なる位置にあり、これらのスポットグループＳＧの間の副走査方向ＳＤにおけるピッチは、副走査スポットグループピッチＰsgsとなる。この副走査スポットグループピッチＰsgsは、副走査画素ピッチＲsdの整数倍（１６０倍）に設定されている。なお、本実施形態では、長手方向ＬＴＤにおける発光素子グループ間のピッチＰegr、および長手方向ＬＴＤにおけるレンズＬＳ間のピッチＰlsrは、互いに等しいとともに、副走査画素ピッチの整数倍（１６０倍）となるように、ラインヘッド２９は構成されている。つまり、このようにラインヘッド２９を構成することで、副走査スポットグループピッチＰsgsを副走査画素ピッチＲsdの整数倍に簡便に設定することができる。

このように、本実施形態のラインヘッドでは、副走査スポットグループピッチＰsgsが副走査画素ピッチＲsdの整数倍に設定されている。したがって、グループ内副走査位置が互いに等しいスポット行ＳＰＲの間のピッチは、副走査画素ピッチＲsdの整数倍となる。例えば、グループ内副走査位置が互いに等しいスポットグループＳＧ1のスポット行ＳＰＲaとスポットグループＳＧ2のスポット行ＳＰＲaとの間のピッチは、副走査画素ピッチＲsdの整数倍となっている（図１５）。よって、グループ内副走査位置が互いに等しい各スポット行は、同じタイミングで各画素ＰＸに対して形成可能である。

そこで、本実施形態は、グループ内副走査位置が互いに等しいスポット行に対しては、スポットグループＳＧに依らず発光切換タイミングを共通化している。つまり、各発光素子行ＳＰＲaに対しては発光切換タイミングＴaが設けられるとともに、各発光素子行ＳＰＲbに対して発光切換タイミングＴbが設けられている。そして、スポット行ＳＰＲaの各スポットＳＰが画素ＰＸに対応する位置に来るタイミングＴaで、スポット行ＳＰＲaのスポットＳＰを形成する各発光素子２９５１の発光が切換わる（図１５）。ここで、発光の切換とは、非発光から発光への切換、および発光から非発光への切換を意味する。一方、スポット行ＳＰＲbの各スポットＳＰが画素ＰＸに対応する位置に来るタイミングＴbで、スポット行ＳＰＲbのスポットＳＰを形成する各発光素子２９５１の発光が切換わる（図１６）。本実施形態では、発光素子２９５１の発光がこのような発光切換タイミングＴa，Ｔbで切換えられることで、各画素ＰＸに対してスポットＳＰが形成されて（制御工程）、スポット潜像を各画素ＰＸに形成することが可能となっている。

図１８はスポット潜像形成動作の一例を示す図である。同図の「発光切換タイミングＴa」の欄に示すように、発光切換タイミングＴaで発光素子行２９５１Ｒaが駆動発光されて、スポット行ＳＰＲaの各スポットＳＰが形成されると、各画素ＰＸに対してスポット潜像Ｌspaが形成される。次に副走査画素ピッチＲsdの０．５倍に相当する距離だけ感光体ドラム２１の表面が移動した発光切換タイミングＴbで、発光素子行２９５１Ｒbが駆動発光されて、スポット行ＳＰＲbの各スポットＳＰが形成される。こうして、感光体ドラム表面の移動に応じて、各発光切換タイミングＴa，Ｔbで発光素子グループ２９５内の発光素子２９５１が駆動発光されることで、複数のスポット潜像が主走査方向ＭＤに並んで形成される。つまり、本実施形態では、発光素子グループ２９５内の発光素子２９５１の発光を発光切換タイミングＴa，Ｔbに基づいて制御する「発光タイミング制御」が、発光素子グループ２９５に対して実行されている。

上述の通り、本実施形態では、副走査スポットグループピッチＰsgsは副走査スポットグループピッチＰsgsの整数倍であるため、グループ内副走査位置が互いに等しいスポット行ＳＰＲの間の副走査方向ＳＤにおけるピッチは、副走査画素ピッチＲsdの整数倍となっている。したがって、グループ内副走査位置が互いに等しいスポット行ＳＰＲは同じタイミングで画素ＰＸに対して形成可能であり、例えば、各スポットグループＳＧのスポット行ＳＰＲaは何れも発光切換タイミングＴaで画素ＰＸに対して形成可能である。よって、スポット行ＳＰＲa，ＳＰＲbに対し設けられた発光切換タイミングＴa，Ｔbを、各発光素子グループ２９５間で共通して用いている。換言すれば、本実施形態では、幅方向ＬＴＤに互いにずれた各発光素子グループ２９５（つまり、発光素子グループ列２９５Ｃを構成する各発光素子グループ２９５）に対する「発光タイミング制御」が共通化されており、発光タイミング制御の簡素化が実現可能となっている。

また、このように共通の発光切換タイミングＴa，Ｔbを用いることで、各発光素子グループ２９５間で発光タイミング制御線ＬＴa，ＬＴbを共通化することが可能となっており、画像形成装置１の構成の簡素化が図られている（図９、図１３）。

このように上記実施形態では、主走査方向ＭＤが本発明の「第１方向」に相当し、副走査方向ＳＤが本発明の「第２方向」に相当し、レンズＬＳが本発明の「結像光学系」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、感光体ドラム２１の表面が本発明の「像面」に相当し、ヘッド基板２９３が本発明の「基板」に相当し、レンズアレイ２９９が本発明の「アレイ」に相当している。また、発光切換タイミングＴa，Ｔbが本発明の「発光タイミング制御に関する信号」に相当している。

Ｃ．その他
なお、本発明は上記した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以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、図１９は別の実施形態でのヘッド制御ブロックの構成を示すブロック図であり、図２０は別の実施形態での発光切換タイミングＴuにおいて感光体ドラム表面に形成されるスポットグループを示す図である。この実施形態においても、副走査スポットグループピッチＰsgsは副走査画素ピッチＲsdの整数倍（１６０倍）に設定されている。さらに、この実施形態では、各スポットグループＳＧにおいて、副走査方向ＳＤにおいて互いに異なる位置に形成されるスポットＳＰの間のピッチが、副走査画素ピッチＲsdの整数倍（１倍）に設定されている（図２０）。つまり、副走査方向ＳＤにならぶスポット行ＳＰＲa，ＳＰＲb間の副走査方向ＳＤにおけるピッチＰsprが、副走査画素ピッチＲsdの整数倍（１倍）に設定されている。

その結果、別の実施形態では、発光切換タイミングＴuにおいて同時に、全てのスポットＳＰを画素ＰＸに対して形成することが可能となる。したがって、全ての発光素子２９５１を同一の発光切換タイミングＴuで制御するだけで（換言すれば、発光素子グループ２９５内の各発光素子行２９５１ＲA，２９５１Ｒbのそれぞれを同じタイミングＴuで発光させるだけで）、スポット潜像を主走査方向ＭＤに並んで形成することが可能となっており、発光タイミング制御がより簡素化されている。また、同一の発光切換タイミングＴuで全発光素子２９５１を制御可能であるため、全発光素子グループ行２９５Ｒ_A，２９５Ｒ_B，２９５Ｒ_Cの間で、１つの発光タイミング制御線ＬＴuを共通して用いることが可能となり、画像形成装置１の構成がより簡素化されている（図１９）。

また、上述の実施形態では、図９に示すように、各駆動回路ＤＣ_A等は対応する発光素子グループ２９５Ｒ_A等の幅方向ＬＴＤの一方側に配置されている。しかしながら、例えば図２１に示すように、全ての駆動回路ＤＣ_A，〜ＤＣ_Cを、ヘッド基板２９３の幅方向ＬＴＤの一方端部にまとめて配置しても良い。ここで、図２１は駆動回路の別の配置例を示す図である。

また、上記実施形態では、主走査解像度および副走査解像度は何れも６００ｄｐｉであるが、各解像度は６００ｄｐｉに限られない。特に、副走査解像度に関しては、所謂ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御と呼ばれるパルス幅変調制御により発光素子２９５１の発光時間を細分化することで、６００ｄｐｉ以上の解像度が比較的簡単に実現可能である。したがって、例えば、主走査解像度を６００ｄｐｉとする一方で、副走査解像度を２４００ｄｐｉとして副走査解像度を上げても良い。このとき、副走査解像度は主走査解像度の４倍であるので、副走査画素ピッチＲsdは主走査画素ピッチＲmdの４分の１となる。

また、上記実施形態では、３個の発光素子グループ２９５により発光素子グループ列２９５Ｃは構成されているが、発光素子グループ列２９５Ｃを構成する発光素子グループ２９５の個数はこれに限られず、２個以上であれば良い。

また、上記実施形態では、スポットグループＳＧは２行のスポット行ＳＰＲから構成されているが、スポットグループＳＧを構成するスポット行ＳＰＲの行数はこれに限られず、１行でも良いし、あるいは３行以上でも良い。

また、上記実施形態では、スポット行ＳＰＲは４個のスポットＳＰから構成されているが、スポット行ＳＰＲを構成するスポットＳＰの個数はこれに限られない。

本明細書で用いる用語の説明図。 本明細書で用いる用語の説明図。 本発明にかかる画像形成装置の一例を示す図。 図３の画像形成装置の電気的構成を示す図。 本発明にかかるラインヘッドの概略を示す斜視図。 図５に示したラインヘッドの幅方向断面図。 レンズアレイの概略を示す斜視図。 レンズアレイの長手方向ＬＧＤの断面図。 ヘッド基板の裏面の構成を示す図。 各発光素子グループにおける発光素子の配置を示す図。 メインコントローラの構成を示すブロック図。 ヘッドコントローラの構成を示すブロック図。 本実施形態でのヘッド制御ブロックの構成を示すブロック図。 スポット形成動作を説明するための斜視図。 本実施形態で感光体ドラム表面に形成されるスポットグループを示す図。 本実施形態で感光体ドラム表面に形成されるスポットグループを示す図。 グループ内副走査位置の説明図。 スポット潜像形成動作の一例を示す図。 別の実施形態でのヘッド制御ブロックの構成を示すブロック図。 別の実施形態で感光体ドラム表面に形成されるスポットグループを示す図。 駆動回路の別の配置例を示す図。

符号の説明

２１Ｙ、２１Ｋ…感光体ドラム（潜像担持体）、 ２９…ラインヘッド、 ２９３…ヘッド基板（基板）、 ２９５…発光素子グループ、 ２９５Ｃ…発光素子グループ列、 ２９５１…発光素子、 ２９９…レンズアレイ、 ＬＳ…レンズ（結像光学系）、 ＳＰ…スポット、 ＳＧ…スポットグループ、 ＭＤ…主走査方向（第１方向）， ＳＤ…副走査方向（第２方向）、 ＬＧＤ…長手方向、 ＬＴＤ…幅方向、 ＬＴa，ＬＴb，ＬＴu…発光タイミング制御線（制御線）

Claims (7)

1. 発光素子グループ毎にグループ化された複数の発光素子を有する基板と、前記発光素子グループの前記発光素子が発光した光ビームをスポットとして結像して像面にスポット潜像を形成する結像光学系を前記発光素子グループ毎に設けたアレイとを有するラインヘッドの発光タイミングを制御する制御工程を備え、
   前記像面は第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に移動し、
   前記基板では、複数の前記発光素子グループを前記第２方向に対応する方向に互いにずらした発光素子グループ列が前記第１方向に複数設けられ、
   前記制御工程では、前記スポット潜像が前記第１方向に並んで形成されるように前記発光素子グループ内の前記発光素子の発光を制御する発光タイミング制御が、各発光素子グループに対して実行され、前記第２方向に対応する方向に互いにずれた前記各発光素子グループに対して共通の前記発光タイミング制御が実行されることを特徴とするラインヘッドの制御方法。
2. 前記発光タイミング制御は、前記発光素子グループ内の前記各発光素子を同じタイミングで発光させる制御である請求項１記載のラインヘッドの制御方法。
3. 前記発光素子グループでは、前記第１方向対応する方向に複数の前記発光素子が並ぶ発光素子行が、前記第２方向に対応する方向に複数並び、
   前記発光タイミング制御は、前記発光素子グループ内の互いに異なる発光素子行を同じタイミングで発光させる制御である請求項１または２記載のラインヘッドの制御方法。
4. 前記発光素子グループを駆動発光する駆動回路が、前記第２方向に対応する方向に互いにずれた前記各発光素子グループそれぞれに隣接して設けられている請求項１ないし３のいずれか一項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は、前記結像光学系の光軸に対して軸対称である請求項１ないし４のいずれか一項に記載のラインヘッドの制御方法。
6. 表面が第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に移動する潜像担持体と、
   発光素子グループ毎にグループ化された複数の発光素子を有する基板と、前記発光素子グループの前記発光素子が発光した光ビームをスポットとして結像して前記潜像担持体の表面にスポット潜像を形成する結像光学系を前記発光素子グループ毎に設けたアレイとを有するラインヘッドと、
   前記スポット潜像が前記第１方向に並んで形成されるように前記発光素子グループ内の前記発光素子の発光を制御する発光タイミング制御を、各発光素子グループに対して実行する制御手段と
   を備え、
   前記制御手段は、前記第２方向に対応する方向に互いにずれた前記各発光素子グループに対して共通の前記発光タイミング制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
7. 前記制御手段からの発光タイミング制御に関する信号を前記各発光素子グループに伝える制御線を備え、
   前記制御線は、前記第２方向に対応する方向に互いにずれた前記各発光素子グループ間で共通化されている請求項６記載の画像形成装置。

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