JP2009137046A - ラインヘッドの制御方法及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光学倍率がマイナスの結像レンズを用い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の提供。
【解決手段】各発光素子行と発光素子グループの副走査方向の補正情報をレジスタに記憶する(○1)。主走査方向の色ずれ量を検出するためのレジストマークを印刷する(○2)。各発光素子行と各発光素子グループ行の副走査方向の露光位置ずれ補正処理を行い(a)、レンズが負の光学倍率を有する場合、発光素子の配置順番と、露光位置が異なるため、レンズ内で画素データの順序変換を行う(b)。レジストマークの色ずれ量を測定し(○3)、主走査方向の色ずれ量からレジスト補正情報を算出する(○4)。レジスタには、各補正情報が記憶される(○5)。
【選択図】 図1
【解決手段】各発光素子行と発光素子グループの副走査方向の補正情報をレジスタに記憶する(○1)。主走査方向の色ずれ量を検出するためのレジストマークを印刷する(○2)。各発光素子行と各発光素子グループ行の副走査方向の露光位置ずれ補正処理を行い(a)、レンズが負の光学倍率を有する場合、発光素子の配置順番と、露光位置が異なるため、レンズ内で画素データの順序変換を行う(b)。レジストマークの色ずれ量を測定し(○3)、主走査方向の色ずれ量からレジスト補正情報を算出する(○4)。レジスタには、各補正情報が記憶される(○5)。
【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色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。
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では、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、色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ラインヘッドの制御方法は、
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色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。
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色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、本発明のラインヘッドの制御方法は、
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色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。
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色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、本発明のラインヘッドの制御方法は、
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色ずれを補正する。
(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。
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色ずれを補正する。
(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、本発明のラインヘッドの制御方法は、
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。
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、本発明のラインヘッドの制御方法は、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、本発明のラインヘッドの制御方法は、前記感光体の軸方向におけるトナー画像の色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、本発明のラインヘッドの制御方法は、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。
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少なくとも2つ以上設け、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、タンデム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12は、本発明の実施形態を示す説明図である。図12(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12(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12(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12(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12(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12(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12(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13、図14は、図12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13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14(a)に示すような潜像が感光体に形成される。
図14(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14(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14(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ものである。また、
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し、続いて、感光体の軸方向の色ずれを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。
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し、続いて、感光体の軸方向の色ずれを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3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3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4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4において、発光素子2は図3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3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、各補正情報の取得手順を示すブロック図である。図1においては、予め、MLAとラインヘッドの発光素子配置(設計値)から、各発光素子行と発光素子グループの感光体の回動方向(副走査方向)の露光位置ずれ量(ライン単位)を、ヘッドコントローラ20のレジスタに記憶しておく(○1)。本実施形態では、発光素子グループ内の発光素子行間の露光位置ずれ量を2ライン、発光素子グループ間の露光位置ずれ量を160ラインとしている。
感光体の軸方向(主走査方向)の色ずれ量(主走査方向色ずれ量)を検出するためのレジストマークを印刷する(○2)。印刷する際は、先に、○1の処理でヘッドコントローラのレジスタに記憶しておいた発光素子行補正情報と発光素子グループ行補正情報に従って、各発光素子行と各発光素子グループ行の副走査方向の露光位置ずれ補正処理を行う(a)。次に、レンズが負の光学倍率を有する場合、図4で説明したように発光素子の配置順番と、露光位置が異なるため、レンズ内で画素データの順序変換を行う(b)。
続いて、印刷したレジストマークを反射型のフォトセンサ等で読み取り、主走査方向の色ずれ量をμm単位で測定する(○3)。次に、メカコントローラ22のCPUで測定した主走査方向の色ずれ量から、主走査方向のレジスト補正情報を算出する(○4)。この処理は、色ずれ量をμm単位からライン単位へ変換するものである。
ヘッドコントローラ20は、算出した主走査方向のレジスト補正情報をヘッドコントローラのレジスタに記憶する。したがって、ヘッドコントローラのレジスタには、前記○1で説明した各発光素子行と各発光素子グループ行の副走査方向の露光位置ずれ補正情報と、主走査方向のレジスト補正情報が記憶される(○5)ことになる。
図2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2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、UART通信部23、主走査方向レジストずれ補正部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、主走査方向レジストずれ補正部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、主走査方向レジスト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。32は、反射型フォトセンサである。
プリンタに電源が投入されると、図1で説明したような主走査方向のレジスト補正情報を取得する(○1)。メカコントローラ22とヘッドコントローラ20間の主走査方向レジスト情報の転送は、UART通信部23を介して行われる。主走査方向レジスト情報は、ヘッドコントローラ20のレジスタ30に格納される(○1)。
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、主走査方向レジストずれ補正部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、主走査方向レジストずれ補正部25へ送信する(○4)。主走査方向レジストずれ補正部25では、レジスタ30の主走査方向レジスト情報記憶手段30aに格納されている主走査レジスト情報に基づいて、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、主走査方向レジスト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2の例では、主走査方向レジストずれ補正部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、最大の主走査方向のレジストずれ量分のメモリを加えたラインバッファを用いて、余白部分を調整しても良い。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レジスト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調整する。
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4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4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5は、図2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13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、主走査方向レジストずれ量が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12(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5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5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5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、主走査方向レジストずれ量が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、主走査方向レジストずれ量が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5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、主走査方向レジストずれ補正を行い、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6は、本発明の関連技術を示す説明図である。図6においては、主走査方向のレジストずれ補正と、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6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5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6(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6(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レジストずれ補正とレンズ内データ変換も行っていない。
図6(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6(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6(d)は感光体上に形成される潜像を示している。図6(b)に示した発光素子1に対しては、図6(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2は感光体の回動方向について、発光素子1から2ライン遅延して動作しており、発光素子3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する。図6(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6(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6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7、8は、副走査方向ずれ補正→MLA補正→主走査レジスト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7(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7(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7(c)は、図7(b)の画像データ38を、主走査方向にレジスト補正のために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7(c)には示されていない。
図8(a)、(b)は、それぞれ図6(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8(c)は、は感光体上に形成される潜像を示している。図8(c)の潜像は、図7(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8(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9、図10は、本発明の実施形態にかかる説明図である。図9、図10においては、主走査方向レジストずれ補正→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9(a)は、主走査レジストずれ補正後の画像データを示している。すなわち、図6(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、先に主走査方向レジストずれ補正した画像データ39aを格納する。
次に、図9(b)に示されているように、主走査方向レジスト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9(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10(a)は発光体アレイの発光素子面35を示しており、図10(b)は感光体上の露光スポット36を示している。前記図9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10(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13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14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5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11は、図2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。
本発明の実施形態においては、4つの感光体に4つのラインヘッドで露光し、4色の画像を同時に形成し、1つの無端状中間転写ベルト(中間転写媒体)に転写する、タンデム式カラープリンター(画像形成装置)に用いるラインヘッドを対象としている。図15は、発光素子として有機EL素子を用いたタンデム式画像形成装置の一例を示す縦断側面図である。この画像形成装置は、同様な構成の4個のラインヘッド101K、101C、101M、101Yを、対応する同様な構成である4個の感光体(像担持体)41K、41C、41M、41Yの露光位置にそれぞれ配置したものである。
図15に示すように、この画像形成装置は、駆動ローラ51、従動ローラ52、テンションローラ53が設けられており、テンションローラ53により図示矢印方向(反時計方向)へ循環駆動される中間転写ベルト(中間転写媒体)50を備えている。この中間転写ベルト50に対して、所定間隔で感光体41K、41C、41M、41Yが配置される。
前記符号の後に付加されたK、C、M、Yはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味している。感光体41K〜41Yは、中間転写ベルト50の駆動と同期して図示矢印方向(時計方向)へ回転駆動される。各感光体41(K、C、M、Y)の周囲には、帯電手段42(K、C、M、Y)と、ラインヘッド101(K、C、M、Y)が設けられている。
また、ラインヘッド101(K、C、M、Y)で形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像とする現像装置44(K、C、M、Y)と、一次転写ローラ45(K、C、M、Y)と、クリーニング装置46(K、C、M、Y)とを有している。各ラインヘッド101(K、C、M、Y)の発光エネルギーピーク波長と、感光体41(K、C、M、Y)の感度ピーク波長とは略一致するように設定されている。
このような4色の単色トナー像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像は、一次転写ローラ45(K、C、M、Y)に印加される一次転写バイアスにより中間転写ベルト50上に順次一次転写され、中間転写ベルト50上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二次転写ローラ66において用紙等の記録媒体Pに二次転写され、定着部である定着ローラ対61を通ることで記録媒体P上に定着され、排紙ローラ対62によって、装置上部に形成された排紙トレイ68上へ排出される。
63は多数枚の記録媒体Pが積層保持されている給紙カセット、64は給紙カセット63から記録媒体Pを一枚ずつ給送するピックアップローラ、67は二次転写ローラ66の二次転写部への記録媒体Pの供給タイミングを規定するゲートローラ対、66は中間転写ベルト50との間で二次転写部を形成する二次転写手段としての二次転写ローラ、69は二次転写後に中間転写ベルト50の表面に残留しているトナーを除去するクリーニングブレードである。
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。
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、23・・・UART通信部、24・・・ドライバIC、25・・・主走査方向レジストずれ補正部、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、41(Y、M、C、K)・・・感光体、101(Y、M、C、K)・・・ラインヘッド、P・・・記録媒体、Y、M、C、K・・・画像形成ステーション、A〜C・・・発光素子グループ行
Claims (8)
- 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色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。 - 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色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。 - 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色ずれを補正する。
(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。 - 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。
- 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。
- 前記感光体の軸方向におけるトナー画像の色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。
- 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。 - 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少なくとも2つ以上設け、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、タンデム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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JP2007313061A JP2009137046A (ja) | 2007-12-04 | 2007-12-04 | ラインヘッドの制御方法及びそれを用いた画像形成装置 |
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JP2019142173A (ja) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | 株式会社東芝 | プリントヘッド及び画像形成装置 |
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2007
- 2007-12-04 JP JP2007313061A patent/JP2009137046A/ja active Pending
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