JP4929695B2

JP4929695B2 - 露光装置及び画像形成装置

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Publication number: JP4929695B2
Application number: JP2005350485A
Authority: JP
Inventors: 勉杉本
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2025-12-05
Also published as: JP2007152717A

Description

本発明は、露光装置及びこの像形成ユニットを有する画像形成装置に関するものである。

感光体に光を照射して潜像を書き込む露光装置において、ＬＥＤ（light emitting diode）等の発光素子を整列配置させた発光素子アレイユニット（ＬＥＤアレイ）を用いたものが知られている（例えば特許文献１）。

特開平１０−３１３４８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された発明においては、ＬＥＤアレイの発光部や基板等の発熱による熱膨張により、該ＬＥＤアレイの主走査方向の長さ変動が生じ、感光体へ書き込む画像の幅（走査範囲）が変動する、すなわち主走査方向の倍率変動が生じてしまうことがあった。

本発明の目的とするところは、発光素子アレイの熱膨張による主走査方向の倍率変動を抑制し、出力画像における画像品質を維持する露光装置及びこの露光装置を有する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ために、本発明の第１の特徴とするところは、感光体に光を照射して潜像を書き込む露光装置であって、整列配置された複数の発光素子からなる発光素子アレイと、前記発光素子アレイの主走査方向の長さ変動に応じて前記感光体と該発光素子アレイとの相対角度を調整する調整手段と、を有し、前記調整手段は、前記発光素子アレイが前記感光体に向けて発光する発光方向に垂直な方向に設けられた回動軸を中心として、該感光体に対する前記発光素子アレイの角度を変化させることを特徴とする露光装置にある。したがって、主走査方向の倍率変動が抑制され、出力画像における画像品質が維持される。

好適には、前記発光素子は、ＬＥＤ（light emitting diode）からなる。

好適には、前記発光素子アレイの主走査方向の中心及び端部近傍のいずれか一方の位置に前記回動軸が配置されている。したがって、感光体に対する発光素子アレイの角度を変化させることができる。

好適には、前記調整手段は、一端が画像形成装置の備える像形成ユニット本体に揺動自在に係合し、他端が前記発光素子アレイの端部近傍と係合するアーム部材、を有し、前記アーム部材は、前記発光素子アレイの熱膨張に連動して前記回動軸を中心として前記感光体に対する角度を変化させるように該発光素子アレイを揺動させる。したがって、簡易な構造により、感光体に対する発光素子アレイの角度が調整される。

本発明の第２の特徴とするところは、感光体と、前記感光体に光を照射して潜像を書き込む露光装置と、を有し、前記露光装置は、整列配置された複数の発光素子からなる発光素子アレイと、前記発光素子アレイの主走査方向の長さ変動に応じて前記感光体と該発光素子アレイとの相対角度を調整する調整手段と、を有し、前記調整手段は、前記発光素子アレイが前記感光体に向けて発光する発光方向に垂直な方向に設けられた回動軸を中心として、該感光体に対する前記発光素子アレイの角度を変化させることを特徴とする画像形成装置にある。したがって、主走査方向の倍率変動が抑制され、出力画像における画像品質が維持される。
好適には、前記発光素子アレイの主走査方向の長さ変動に応じて前記複数の発光素子における焦点距離のずれを補正する焦点距離補正手段、を有する。

好適には、前記発光素子アレイの主走査方向の長さ変動に応じて前記複数の発光素子における書き込みタイミングを制御する制御手段を有する。したがって、感光体に対する発光素子アレイの角度変化に起因するスキューずれを補正することができる。

好適には、前記発光素子アレイの主走査方向の長さ変動に応じて画像データに対する画像処理を行なう画像処理手段を有する。したがって、感光体に対する発光素子アレイの角度変化に起因するスキューずれを補正することができる。

本発明によれば、発光素子アレイの主走査方向の長さ変動に応じて感光体と該発光素子アレイとの相対角度が調整されるので、該発光素子アレイの熱膨張による主走査方向の倍率変動が抑制され、出力画像における画像品質を維持することができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。この画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に中間転写ベルト１４が配置されている。この中間転写ベルト１４に対して例えば４つの像形成手段１６が並列配置されており、画像形成装置１０はいわゆるタンデム方式となっている。像形成手段１６は、それぞれイエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を中間転写ベルト１４上に形成する。

画像形成装置本体１２の下部にはシート供給装置１８が設けられている。シート供給装置１８は、シートが積載されるシート供給カセット２０と、このシート供給カセット２０に積載されたシートをピックするピックアップロール２２と、シートを捌きながら送り出すフィードロール２４及びリタードロール２６とを有する。シート供給カセット２０は、画像形成装置本体１２に対して着脱自在に設けられており、普通紙、ＯＨＰシート等の被転写体としてのシートが積載収納されている。

画像形成装置本体１２の一端付近（図中左端付近）には、シート供給路２８がほぼ鉛直方向に沿って設けられている。このシート供給路２８には、搬送ロール２９、レジストロール３０、２次転写ロール３２、定着装置３４及び排出ロール３６が設けられている。レジストロール３０は、シート供給路２８へ送り出されたシートを一次停止させ、タイミングをとって２次転写ロール３２へ送る。定着装置３４は、加熱ロール３４ａと加圧ロール３４ｂとからなり、加熱ロール３４ａと加圧ロール３４ｂとの間を通過するシートに熱と圧力を加えることによりシートにトナー像を定着するようになっている。

画像形成装置本体１２の上部には、排出トレイ部３８が設けられている。前述した排出ロール３６により排出トレイ部３８へトナー像が定着されたシートが排出され、この排出トレイ部３８に積層される。したがって、シート供給カセット２０のシートは、順次Ｃ字状のパスを通って排出トレイ部３８に排出される。

画像形成装置本体１２の他端側（図中右端側）には、例えば４つのトナーボトル４０が設けられている。該トナーボトル４０は、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各トナーが収容され、図示しないトナー供給路を介して像形成手段１６にトナーを供給するようになっている。

中間転写ベルト１４は複数の搬送ロール４２に支持され、前述した像形成手段１６が設けられているベルト面は、水平方向に対して斜めになっている。搬送ロール４２の一つが２次転写ロール３２のバックアップロールを構成している。また、中間転写ベルト１４の上端近傍には、中間ベルト用清掃装置４４が配置され、搬送ロール４２の他の一つが該清掃装置４４のバックアップロールを構成している。さらに中間転写ベルト１４の上部には、テンションロール４６が配置され、このテンションロール４６により中間転写ベルト１４に対して適度なテンションを与えている。

像形成手段１６は、中間転写ベルト１４の一面に設けられた像形成ユニット４８と、中間転写ベルト１４の裏面に設けられた１次転写ロール５０とから構成されている。像形成ユニット４８は、画像形成装置本体１２に対して着脱自在であり、一度下方に移動させた後、図中手前方向に引き出すことができるようになっている。

また、画像形成装置本体１２内には制御装置５２及び画像処理装置５４が配設されている。制御装置５２は、画像形成装置本体１２内の各装置の動作を制御し、画像処理装置５４は、画像読取装置（図示せず）から入力されたデータ、又はＬＡＮなどのネットワーク回線を介してパーソナルコンピュータ（図示せず）等から入力された画像データに対して、後述する所定の画像処理等を行なうようになっている。

図２において、像形成手段１６の詳細が示されている。像形成ユニット４８は、ユニット本体５６を有し、該ユニット本体５６に中間転写ベルト１４に対峙する感光体５８と、この感光体５８を帯電させる、例えばロールから構成された帯電装置６０と、例えばＬＥＤ（light emitting diode：発光ダイオード）から構成され、感光体５８上に光を照射して潜像を形成する（書き込む）露光装置６２と、この露光装置６２により形成された感光体５８上の潜像をトナーにより現像する現像装置６４と、転写後に感光体５８上に残ったトナーを清掃する清掃装置６６とが収納されている。また、この像形成ユニット５６内の露光装置６２近傍には、後述する露光装置６２のＬＥＤアレイ９０の温度を検出する温度センサ６８が配設されている。

現像装置６４は、例えば２成分方式であり、トナーとキャリアからなる現像剤が用いられ、例えば水平方向に平行に配置された２本のオーガ７０，７２と、排出側オーガ７２の斜め上部に配置された現像ロール７４とを有し、現像剤をオーガ７０，７２により攪拌して現像ロール７４に供給する。現像ロール７４では、キャリアによる磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシによりキャリアに付着したトナーを搬送し、感光体５８上の潜像をトナーにより現像する。

清掃装置６６は、クリーニングロール７６とクリーニングブラシ７８とを有する。クリーニングロール７６は、感光体５８に接触すると共に、回転可能に設けられており、クリーニングブラシ７８は、感光体５８に接触するようにクリーニングロール７６よりも感光体５８の回転方向上流側に配置されている。クリーニングブラシ７８は、感光体５８の表面に付着した残留トナーを該クリーニングブラシ７８に吸着するか、該クリーニングブラシ７８の回転方向下流側へ掻き落として除去する。クリーニングロール７６は、クリーニングブラシ７８によって除去されず感光体５８の表面に残留したトナーを吸着して感光体５８から除去する。

上記構成において、中間転写ベルト１４と感光体５８とが同期して互いに反対方向に回転し、帯電装置６０により感光体５８の表面が帯電され、露光装置６２により潜像が形成される（書き込まれる）。この露光装置６２により形成された感光体５８上の潜像は現像装置６４により現像される。この現像装置６４により現像されたトナー像は１次転写ロール５０により中間転写ベルト１４に転写される。各像形成手段１６で形成された各色のトナー像は中間転写ベルト１４が移動するのに伴って重ねられる。

一方、シート供給装置１８のシート供給カセット２０に積層されたシートは、ピックアップロール２２、フィードロール２４、リタードロール２６等により一枚ずつシート供給路２８へ送り出される。このシート供給路２８に送り出されたシートはレジストロール３０に当接し、一時停止され、タイミングをとって２次転写ロール３２へ送る。そして、この２次転写ロール３２により中間転写ベルト１４のトナー像がシートに転写される。トナー像が転写されたシートはさらに定着装置３４に送られ、熱と圧力によりシートにトナー像が定着される。この定着装置３４によりトナー像が定着されたシートは、排出ロール３６により排出トレイ部３８に排出される。

次に、露光装置６２の詳細を説明する。
図３及び図４において、露光装置６２の詳細が示されている。図３に示すように、露光装置６２は、露光装置本体８２を有し、この露光装置本体８２の後部（図３の下方側）に制御基板８４が配置されている。露光装置本体８２には、感光体５８（図３に示す）に向けて開口する光路形成孔８６が形成され、この光路形成孔８６の奥端には、複数の発光素子（ＬＥＤ８８）が感光体５８の回転軸方向と平行に整列配置されたＬＥＤアレイ９０が配設されている。また、光路形成孔８６の先端には、ロッドレンズアレイ９２が感光体５８の回転軸方向と平行に列状に設けられている。このロッドレンズアレイ９２は、ＬＥＤアレイ９０からの光を集光して感光体２２上に結像させるようになっている。制御基板８４は、ＬＥＤアレイ９０を駆動するための駆動回路や駆動電流を安定化するための安定化回路等を搭載しており、ハーネス（信号を伝達するためのケーブル）９４を介してＬＥＤアレイ９０と接続されている。

図４は、感光体５８及び露光装置６２を該感光体５８の上方側から見たものである。図４に示すように、ＬＥＤアレイ９０は、該ＬＥＤアレイ９０と感光体５８との相対角度が調整可能なように設けられている。具体的には、ＬＥＤアレイ９０は、感光体５８の回転軸方向に垂直な方向に設けられた回動軸９６を中心として回動自在に設けられている。より具体的には、図４（ａ）に示すように、ＬＥＤアレイ９０の主走査方向の一端部近傍の位置に回動軸９６が設けられており、ＬＥＤアレイ９０は、この回動軸９６が設けられた側と反対側の端部近傍に負荷（例えば図５（ａ）のＦ１）がかかると、回動軸９６を支点として回動する（例えば図５（ａ）の矢印Ａ１方向へ回動）ようになっている。また、図４（ｂ）に示すように、ＬＥＤアレイ９０の主走査方向の中心位置に回動軸９６が設けられていてもよい。この場合、ＬＥＤアレイ９０両端の相反する方向に負荷（例えば図５（ｂ）Ｆ２）がかかることにより、該ＬＥＤアレイ９０が回動軸９６を支点として回動する（例えば図５（ｂ）矢印Ａ２方向へ回動）ようになる。このように、回動軸９６を中心として感光体５８に対する該ＬＥＤアレイ９０の角度が変化するようになっている。なお、回動軸９６の他方の端部（下端）は、図２にも示すように、像形成ユニット本体５６に回動自在に設けられている。

次に、ＬＥＤアレイ９０の熱膨張による倍率変動（主走査方向倍率ずれ）について説明する。
図５において主走査方向倍率ずれを説明する図が示されている。図５（ａ）に示すように、ＬＥＤアレイ９０の各ＬＥＤ８８や制御基板８４等の発熱により、該ＬＥＤアレイ９０の主走査方向の長さが長くなる（熱膨張する）と、ＬＥＤアレイ９０により走査される感光体５８上の範囲は、図５（ｂ）に示すように「走査範囲Ａ」から「走査範囲Ｂ」に変化するため、主走査方向の倍率ずれが発生する。

このようにＬＥＤアレイ９０の熱膨張による主走方向倍率ずれが発生した場合、該ＬＥＤアレイ９０を感光体５８の回転軸方向に垂直な方向に設けられた回動軸９６を中心として所定角度（例えば図５（ｃ）の角度θ）回動させると、感光体５８上の走査範囲Ａ内（ＬＥＤアレイ９０における熱膨張前の走査範囲内）に走査することが可能となり、主走査方向の倍率ずれが抑制される。
例えば、ＬＥＤアレイ９０の主走査方向の長さが約３００ｍｍの場合において、該ＬＥＤアレイ９０が主走査方向に約０．１ｍｍ熱膨張したとき、この熱膨張後のＬＥＤアレイ９０を感光体５８の回転軸方向に垂直に設けれた回動軸９６を中心として約１．５度（図５（ｃ）の角度θ）回動させることで、感光体５８上における主走査方向倍率ずれをほぼ解消することができる。

なお、図５（ｃ）にも示すように、ＬＥＤアレイ９０を感光体５８の回転軸方向に垂直な方向に設けられた回動軸９６を中心として回動させると該ＬＥＤ９０における倍率ずれが抑制される一方で、感光体５８上に照射される照射光が該感光体５８の回転軸方向に対して傾斜し、出力画像にいわゆる「スキューずれ」が生ずる場合がある。この「スキューずれ」の補正方法は後述する。

次に、感光体５８に対するＬＥＤアレイ９０の角度を調整するための調整手段の一例を説明する。
図６において、ＬＥＤアレイ９０を回動させるための調整手段９８が示されている。図６（ａ）に示すように、調整手段９８は、上述した回動軸９６と、ＬＥＤアレイ９０の端部近傍に設けられた例えば２つのアーム部１００ａ，１００ｂとを有する。このアーム部１００ａ，１００ｂの一方の端部は、各ＬＥＤアレイ９０の端部近傍に揺動自在（図６の矢印Ｃ１及びＣ２方向に揺動自在）に設けられ、該アーム部１００ａ，１００ｂの他方の端部は、例えば像形成ユニット本体５６に摺動自在（図６の矢印Ｂ１及びＢ２方向に摺動自在）に係合している。これらのアーム部１００ａ，１００ｂは、ＬＥＤアレイ９０の回動軸９６を支点として点対称の位置に設けられている。

図６（ｂ）に示すように、ＬＥＤアレイ９０が熱膨張する（ＬＥＤアレイ９０の主走査方向の長さが長くなる、具体的にはＬＥＤアレイ９０の主走査方向の長さが図６（ａ）のＬから図６（ｂ）のＬ＋２×Ｌ１となる）と、該ＬＥＤアレイ９０とアーム部１００ａ，１００ｂとの係合部が像形成ユニット本体５６側に移動（図６（ｂ）の矢印Ｄ１及びＤ２方向に移動）する。このＬＥＤアレイ９０とアーム部１００ａ，１００ｂとの係合部の移動により、該アーム部１００ａ，１００ｂにおけるＬＥＤアレイ９０側から像形成ユニット本体５６側へ（図６（ｂ）の矢印Ｅ１及びＥ２方向へ）力が作用するようになる。

図６（ｃ）に示すように、上述したＬＥＤアレイ９０の熱膨張（主走査方向の長さ変動）によってアーム部１００ａ，１００ｂに作用した力により、該アーム部１００ａ，１００ｂと本体ユニット３３との係合部が像形成ユニット本体５６の壁面に沿って移動（図６（ｃ）の矢印Ｇ１及びＧ２方向へ移動）する。これによりＬＥＤアレイ９０が回動軸９６を支点に所定角度回動（矢印Ａ２方向へ回動）する。具体的には、ＬＥＤアレイ９０は、熱膨張後のＬＥＤアレイ９０における感光体５８の回転軸方向の走査範囲が、熱膨張前のＬＥＤアレイ９０における主走査方向の長さ（図６（ａ）のＬ）と同一となるよう回動（図６（ｃ）の角度θ回動）する。このとき、ＬＥＤアレイ９０の主走査方向の長さが変動（図６（ｂ）のＬ１が変動）すると、その変動量に応じて回動角度（図６（ｃ）の角度θ）が変化する。
このように、簡易な構造で、ＬＥＤアレイ９０の主走査方向の長さの変動に応じて回動該ＬＥＤアレイ９０と感光体５８との相対角度が調整されるようになっている。これにより、ＬＥＤアレイ９０の熱膨張による主走査方向の倍率変動を抑制することができる。

次に、上述した「スキューずれ」の補正方法について図７及び図８に基づいて説明する。
図７はスキューずれの補正に用いられる機能構成及び画像処理の一例を示したものである。
図７（ａ）に示すように、制御装置５２は、パラメータ設定部１０２を有し、上述した各温度センサ６８より出力された温度値より各ＬＥＤアレイ９０それぞれの回動角度を換算し、該換算結果を補正パラメータとして画像処理装置５４に出力し、また、後述する補正画像データに基づいて各露光装置６２の動作を制御するようになっている。

画像処理装置５４は、補正処理部１０４を有し、画像読取装置（図示せず）から入力されたデータ、又はＬＡＮなどのネットワーク回線を介してパーソナルコンピュータ（図示せず）等から入力された画像データ（元画像データ）に対して、制御装置５２より出力された補正パラメータに基づいて、各色の元画像データの位置情報を変換して画像補正処理を行い、補正画像データを制御装置５２に出力するようになっている。具体的には、図７（ｂ）に示すように、画像処理装置５４は、元画像データ（図７（ｂ）の左側）に対して位置補正処理を行い、具体的には各ＬＥＤアレイ９０のスキューずれを相殺するよう補正するスキュー補正処理を行い、補正画像データ（図８（ｂ）の右側）を制御装置５２に出力する。

図８は、スキューずれ補正処理（Ｓ１０）を説明するフローチャートである。
図８に示すように、ステップＳ１００において、制御装置５２は、４つの温度センサ６８より入力される温度値を参照した否かを判定し、４つ全ての温度センサ６８が参照された場合はステップＳ１２５の処理に移行し、その他の場合、すなわち参照されていない温度センサ６８がある場合にはステップＳ１０５の処理に移行する。

ステップＳ１０５において、制御装置５２は、温度センサ６８より出力された温度値を参照し、該温度センサ６８に対応するＬＥＤアレイ９０の回動角度を換算し、該換算結果を補正パラメータとして画像処理装置５４に出力する。

ステップＳ１１０において、制御装置５２は、温度センサ６８より出力された温度値に変化あったか否かを判定し、変化があった場合はステップＳ１２０の処理に移行し、変化がなかった場合は再度ステップＳ１００の処理に移行する。

ステップＳ１２０において、画像処理装置５４は、画像読取装置（図示せず）等から入力された画像データ（元画像データ）に対して、ステップＳ１０５において参照した温度センサ６８に対応する補正パラメータに基づいて位置補正（スキュー補正）処理を行い、補正画像データを制御装置５２に出力する。

制御装置５２は、上述したステップＳ１００からステップＳ１２０の処理を所定回数（本例では４回）繰り返し、４つ全ての温度センサ６８の温度値を参照し、該温度値に変化あった温度センサ６８（ＬＥＤアレイ９０）に対応する元画像データに対して、位置補正（スキュー補正）処理を行うよう制御する。

ステップＳ１２５において、制御装置５２は、補正画像データに基づいて各露光装置６２の動作を制御する。これにより、感光体５８に対するＬＥＤアレイ９０の角度変化に起因するスキューずれが抑制される。

ステップＳ１３０において、制御装置５２は、各温度センサ６８の参照履歴をクリアし、再度ステップＳ１００の処理に移行する。

以上のように、ＬＥＤアレイ９０の主走査方向の長さ変動に応じて、感光体５８とＬＥＤアレイ９０との相対角度を調整することにより、各ＬＥＤアレイ９０の熱膨張による主走査方向の倍率変動を抑制することができ、出力画像における画像品質を維持することができる。また、イエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）それぞれのＬＥＤアレイ９０は、各ＬＥＤアレイ９０それぞれの熱膨張に応じて角度調整されるので、各ＬＥＤアレイ９０間における相対的な倍率ずれが抑制され、各ＬＥＤアレイ９０のそれぞれに温度差（倍率変動差）がある場合においても、出力画像における画像品質を維持することができる。
また、ＬＥＤアレイ９０に対応する温度センサ６８の温度値に基づいて入力画像データに対する位置補正処理を行い、補正画像データに基づいて露光装置６８の動作を制御する、すなわちＬＥＤアレイ９０の主走査方向の長さ変動に応じて画像データに対する画像処理を行なうことにより、感光体５８に対するＬＥＤアレイ９０の角度変化に起因するスキューずれを抑制することができる。

次に、上記実施形態の変形例について図９及び図１０に基づいて説明する。
図９は本変形例におけるスキューずれの補正に用いられる機能構成及び各ＬＥＤ８８における書き込みタイミングの説明する図を示したものである。

図９（ａ）に示すように、画像処理装置５４は、画像解析部１０６を有し、画像読取装置（図示せず）から入力されたデータ、又はＬＡＮなどのネットワーク回線を介してパーソナルコンピュータ（図示せず）等から入力された各色の画像データのエリアカバレッジ（面積率の割合）等を解析し、解析結果を制御装置５２へ出力する。

制御部５２は、発光量カウント部１０８とタイミング制御部１１０とを有する。発光量カウント部１０８は、画像処理装置５４より出力された画像解析結果に基づいて、各ＬＥＤアレイ９０それぞれの発光量を算出し、さらに各ＬＥＤアレイ９０それぞれ発光量を累積カウントし、この累積カウント結果をタイミング制御部１１０に出力する。タイミング制御部１１０は、発光量カウント部１０８より出力された各ＬＥＤアレイ９０の累積発光量の値に基づいて、該ＬＥＤアレイ９０の各ＬＥＤ８８における各感光体５８への書き込みタイミングを制御する。より具体的には、１０（ｂ）に示すように、制御装置５２は、各ＬＥＤアレイ９０の累積発光量に基づいてＬＥＤアレイ９０のスキューずれが相殺するよう該ＬＥＤアレイ９０の各ＬＥＤ８８における感光体５８上への書き込みタイミングを制御し、該ＬＥＤアレイ９０の照射光の主走査方向位置が感光体５８の回転軸方向と同一もしくは平行となるようにする。

図１０は、本変形例におけるスキューずれ補正処理（Ｓ２０）を説明するフローチャートである。
図１０に示すように、ステップＳ２００において、画像処理装置５４は、画像読取装置（図示せず）等から入力された各色の画像データのエリアカバレッジ（面積率の割合）等解析し、解析結果を制御装置５２に出力する。

ステップＳ２０５において、制御装置５２は、４つのＬＥＤアレイ９０における該ＬＥＤアレイ９０の発光量を参照したか否かを判定し、４つ全てのＬＥＤアレイ９０の発光量が参照されている場合は再度ステップＳ２００の処理に移行し、その他の場合、すなわち、ＬＥＤアレイ９０の発光量が参照されていないものがある場合にはステップＳ２１０の処理に移行する。

ステップＳ２１０において、制御装置５２は、画像処理装置５４より出力された画像解析結果に基づいてＬＥＤアレイ９０の発光量を算出し、該ＬＥＤアレイ９０の発光量を累積カウントする。

ステップＳ２１５において、制御装置５２は、ＬＥＤアレイ９０の累積発光量の値が所定値以上か否かを判定し、該ＬＥＤアレイ９０の累積発光量が所定値に達していると判定された場合はＳ２２０の処理に移行し、所定値に達していないと判定された場合は再度ステップＳ２０５の処理に移行する。

ステップＳ２２０において、制御装置５２は、ＬＥＤアレイ９０の累積発光量の値に基づいて、該ＬＥＤアレイ９０のスキューずれが相殺するように該ＬＥＤアレイ９０の各ＬＥＤ８８における感光体５８への書き込みタイミングを制御する。

ステップＳ２２５において、制御装置５２は、ＬＥＤアレイ９０の発光量の累積カウント値をクリアし、再度ステップＳ２０５の処理に移行する。

制御装置５２は、上述したステップＳ２０５からステップＳ２１５もしくはステップＳ２０５からステップＳ２２５の処理を所定回数（本例では４回）繰り返し、４つ全てのＬＥＤアレイ９０の発光量を累積カウントし、該累積発光量の値によりイエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）それぞれのＬＥＤアレイ９０の各ＬＥＤ８８における各感光体５８への書き込みタイミングを制御する。

以上のように、本変形例においては、入力された画像データを解析し、各ＬＥＤアレイ９０の累積発光量に基づいて、スキューずれが相殺するよう該ＬＥＤアレイ９０の各ＬＥＤ８８における各感光体５８への書き込みタイミングを制御することにより、すなわちＬＥＤアレイ９０の主走査方向の長さ変動に応じて複数の各ＬＥＤにおける書き込みタイミングを制御することにより、感光体５８に対するＬＥＤアレイ９０の角度変化に起因するスキューずれを抑制することができる。また、ＬＥＤアレイ９０の主走査方向の長さ変動を該ＬＥＤアレイ９０の発光量により算出することにより、温度センサを設ける必要がなくなり、装置のコンパクト化を実現することができる。

次に第２の実施形態について説明する。
図１１に第２の実施形態における露光装置６２が示されている。
本実施例における露光装置６２は、ＬＥＤアレイ９０等が収納されている露光装置本体８２と、調整手段９８とを有する。この調整手段９８は、感光体５８の回転軸方向と平行な方向に設けられた回動軸１１２と、該回動軸を回動させるアクチュエータ（図示せず）とを有する。この回動軸１１２は、露光装置本体８２と像形成ユニット本体５６（図示せず）とを接続し、露光装置本体８２を回動自在に支持している。したがって、調整手段９８により、感光体５８の回転軸方向と平行な方向に設けられた回動軸１１２を中心として該感光体５８に対するＬＥＤアレイ９０の角度が変化するようになっている。

図１１に示すように、ＬＥＤアレイ９０の主走査方向の長さ変動に応じて、該ＬＥＤアレイ９０を感光体５８の回転軸方向と平行な方向に設けられた回動軸１１２を中心として所定角度回動させる（例えば図１１の矢印Ｈ１もしくはＨ２方向に角度α回動）ことにより、ＬＥＤアレイ９０の熱膨張による主走査方向の倍率変動を抑制することができる。
なお、感光体５８の軸方向と平行な方向に設けられた回転軸１１２を中心にＬＥＤアレイ９０を回動させると、感光体５８との焦点距離がずれる場合があるが、例えばフォーカスレンズ（図示せず）をＬＥＤアレイ９０に対して移動可能に設け、ＬＥＤアレイ９０とフォーカスレンズとの距離を調節することにより、この焦点距離のずれ補正をしてもよい。

次に第３の実施形態について説明する。
図１２に第３の実施例における露光装置６２が示されている。
本例における露光装置６２は、ＬＥＤアレイ９０等が収納されている露光装置本体８２と、調整手段９８とを有する。この調整手段９８は、感光体５８の回転軸方向と同一平面上でない方向に設けられた回動軸１１４と、該回動軸１１４を回動させるアクチュエータ（図示せず）とを有する。この回動軸１１４は、露光装置本体８２と像形成ユニット本体５６（図示せず）とを接続し、露光装置本体８２を回動自在に支持している。したがって、調整手段９８により、感光体５８の回転軸方向と同一平面上でない方向に設けられた回動軸１１４を中心として該感光体５８に対するＬＥＤアレイ９０の角度が変化するようになっている。

図１２に示すように、ＬＥＤアレイ９０の主走査方向の長さ変動に応じて、該ＬＥＤアレイ９０を感光体５８の回転軸方向と同一平面上でない方向に設けられた回動軸１１４を中心として所定角度回動させる（例えば図１２の矢印Ｊ１もしくはＪ２方向に角度β回動）ことにより、ＬＥＤアレイ９０の主走査方向の倍率変動を抑制することができる。
なお、ＬＥＤアレイ９０を感光体５８の軸方向と同一平面上でない方向に設けられた回動軸１１４を中心に回動させると、感光体５８との焦点距離がずれる場合があるが、第２の実施形態と同様に、例えばフォーカスレンズ（図示せず）をＬＥＤアレイ９０に対して移動可能に設け、ＬＥＤアレイ９０とフォーカスレンズとの距離を調節することにより、この焦点距離のずれ補正をしてもよい。

以上述べたように、本発明は、露光装置及びこの露光装置が設けられた画像形成装置に利用することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す側面図である。本発明の実施形態に係る像形成手段を示す縦断面図である。本発明の実施形態に係る露光装置を示す縦断面図である。本発明の実施形態に係るＬＥＤアレイを示し、（ａ）は端部に回動軸を有するＬＥＤアレイの上面図、（ｂ）は主走査方向中心部に回動軸を有するＬＥＤアレイの上面図である。本発明の実施形態に係るＬＥＤアレイの熱膨張による主走査方向の倍率変動を説明する図であり、（ａ）及び（ｂ）はＬＥＤアレイの熱膨張による主走査倍率ずれを示し、（ｃ）は、ＬＥＤアレイの回動による主走査倍率ずれの変化を示す。本発明の実施形態に係る調整手段の動作を説明する図であり、（ａ）はＬＥＤアレイの熱膨張前の状態を示し、（ｂ）はＬＥＤアレイが熱膨張した状態を示し、（ｃ）はＬＥＤアレイを回動させた状態を示す。本発明の実施形態に係る制御装置におけるスキューずれの補正方法を説明する図であり、（ａ）はスキューずれ補正に用いられる機能構成を示すブロック図、（ｂ）はスキューずれ補正に用いられる画像補正処理を説明する模式図である。本発明の実施形態に係るスキューずれ補正処理を説明するフローチャートである。本発明の実施形態の変形例に係るスキューずれの補正方法を説明する図であり、（ａ）はスキューずれ補正に用いられる機能構成を示すブロック図、（ｂ）は各ＬＥＤにおける書き込みタイミングを説明する模式図である。本発明の実施形態の変形例に係るスキューずれ補正処理を説明するフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係る露光装置及び感光体を示す側面図である。本発明の第３の実施形態に係る露光装置及び感光体を示す正面図である。

符号の説明

１０画像形成装置
１２画像形成装置本体
５２制御装置
５４画像処理装置
５８感光体
６２露光装置
８８ＬＥＤ
９０ＬＥＤアレイ
９６回動軸
９８調整手段
１００ａ，１００ｂアーム部

Claims

感光体に光を照射して潜像を書き込む露光装置であって、
整列配置された複数の発光素子からなる発光素子アレイと、
前記発光素子アレイの主走査方向の長さ変動に応じて前記感光体と該発光素子アレイとの相対角度を調整する調整手段と、
を有し、
前記調整手段は、前記発光素子アレイが前記感光体に向けて発光する発光方向に垂直な方向に設けられた回動軸を中心として、該感光体に対する前記発光素子アレイの角度を変化させることを特徴とする露光装置。
前記発光素子は、LEDからなることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
前記発光素子アレイの主走査方向の中心及び端部近傍のいずれか一方の位置に前記回動軸が配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
前記調整手段は、
一端が画像形成装置の備える像形成ユニット本体に揺動自在に係合し、他端が前記発光素子アレイの端部近傍と係合するアーム部材、
を有し、
前記アーム部材は、前記発光素子アレイの熱膨張に連動して前記回動軸を中心として前記感光体に対する角度を変化させるように該発光素子アレイを揺動させる請求項１乃至３いずれか記載の露光装置。
感光体と、
前記感光体に光を照射して潜像を書き込む露光装置と、
を有し、
前記露光装置は、
整列配置された複数の発光素子からなる発光素子アレイと、
前記発光素子アレイの主走査方向の長さ変動に応じて前記感光体と該発光素子アレイとの相対角度を調整する調整手段と、
を有し、
前記調整手段は、前記発光素子アレイが前記感光体に向けて発光する発光方向に垂直な方向に設けられた回動軸を中心として、該感光体に対する前記発光素子アレイの角度を変化させることを特徴とする画像形成装置。
前記発光素子アレイの主走査方向の長さ変動に応じて前記複数の発光素子における焦点距離のずれを補正する焦点距離補正手段、
を有することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
前記発光素子アレイの主走査方向の長さ変動に応じて前記複数の発光素子における書込タイミングを制御する制御手段、
を有することを特徴とする請求項５又は６記載の画像形成装置。
前記発光素子アレイの主走査方向の長さ変動に応じて画像データに対する画像処理を行う画像処理手段、
を有することを特徴とする請求項５乃至７いずれか記載の画像形成装置。