JP5252004B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、主走査方向に発光点が複数並んだ複数の露光装置を備える電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、感光体をビームで露光することで、感光体上に静電潜像を形成する。この露光に用いられる露光装置として、近年、主走査方向（用紙が搬送される方向に直交する方向）にＬＥＤなどによる発光点が複数並んだ露光ヘッドを有するものが用いられることがある。

このタイプの露光ヘッドは、カラー画像を形成する場合には、シアン、マゼンタなどの複数の印字色に応じて、複数設けられる。そして、各露光ヘッドによる印字の色ずれを防止するために、色ずれ補正をすることが行われている（特許文献１，２など）。

特開平１０−２７２８０３号公報 特開平１０−３１５５４５号公報

ところで、このタイプの露光ヘッドは、１つの半導体チップ内に半導体プロセスによりＬＥＤの発光素子を精細に一列に配列したＬＥＤアレイチップ（発光チップ）を、回路基板上において主走査方向に配列してなる。より詳細には、発光チップは、回路基板上において主走査方向に並ぶとともに、一の発光チップの一端の発光点と、これに隣接する発光チップの他端（一の発光チップに近い端）の発光点との主走査方向の隙間が発生するのを防止するため、隣接するＬＥＤチップアレイ同士は、主走査方向に直交する副走査方向にずらして配置されている。

各ＬＥＤアレイチップは、半導体プロセスにより製造されるため、各発光点（ＬＥＤ）の配列は非常に正確であるが、ＬＥＤアレイチップの回路基板への配置の際には、組付上の誤差が生じる。また、露光ヘッドの画像形成装置本体への組付誤差も生じる。そのため、各露光ヘッドで、それぞれ同じ数の発光点だけ発光させた場合には、各露光ヘッドにより主走査方向において露光できる範囲が一致しないという問題がある。

そこで、本発明は、上記の背景に鑑みなされたもので、主走査方向における発光点の発光範囲を一致させて、良好なカラー画像の形成を可能にすることを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明は、主走査方向に発光点がそれぞれ複数並んだ複数の露光装置と、前記露光装置により露光されることで静電潜像が形成される感光体と、前記露光装置の発光を制御する制御装置とを備えて記録シートに画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、前記制御装置は、前記複数の露光装置のそれぞれについて、印字幅に対応した所定数の発光点群の両端付近の２つを発光させて、当該２つの発光点による露光で前記感光体上に形成される露光点の主走査方向の位置を検出する端部画素位置検出手段と、前記端部画素位置検出手段で検出した露光点の位置に基づき、前記各露光装置で発光させた前記２つの発光点間の距離が最も大きい第１の露光装置を特定する最大幅露光装置特定手段と、前記最大幅露光装置特定手段で特定した第１の露光装置以外の第２の露光装置が、前記第１の露光装置の前記２つの発光点で特定される幅方向の範囲と同じ範囲で露光できるように、第２の露光装置で用いる発光点の範囲を特定する発光点特定手段と、前記第２の露光装置の前記発光点特定手段で特定された範囲の発光点を、入力される画像データの画素と対応させ、前記第１の露光装置で用いる発光点の数と前記第２の露光装置で用いる発光点の数の差をｎとして、前記第２の露光装置の隣接する２つの発光点の組のうち、ｎ組の発光点を、それぞれ、入力される画像データの１つの画素に対応させる発光対応点特定手段とを備えることを特徴とする。

このような画像形成装置によると、端部画素位置検出手段により検出された画素の位置に基づき、発光点特定手段が、各露光装置について同じ範囲で露光できるように用いる発光点を特定する。これにより、ＬＥＤアレイチップの配列誤差や、露光装置の画像形成装置本体への組付誤差があっても、主走査方向の露光範囲を各露光装置で合わせることができる。そして、このとき、発光点特定手段は、最も広い幅（主走査方向の範囲：記録シートの幅方向範囲）で発光する第１の露光装置（発光点のピッチが広い部分がある結果、同じ画素数だけ離れた２つの発光点を発光させるとその距離が最も大きくなる露光装置）を基準として、他の第２の露光装置の発光点を特定するので、第２の露光装置で露光しようとする画素が欠落することがない。すなわち、仮に、最も広い幅で発光する第１の露光装置以外の第２の露光装置を基準として、各露光装置が同じ幅で露光できるように発光点を特定すると、広い幅で発光する第１の露光装置において、一部の画素を欠落させなければ露光幅を基準の露光装置に合わせられないが、最も広い第１の露光装置で用いる発光点の主走査方向範囲を基準とする場合には、第２の露光装置の発光点の数を増やすことで第１の露光装置の発光点の範囲に第２の露光装置の発光点の範囲を合わせることができるので、画素を欠落させることなく画像を形成することができる。

本発明によれば、主走査方向における発光点の発光範囲を一致させて、良好なカラー画像を形成することができる。

本発明の画像形成装置の一例としてのカラープリンタの全体構成を示す断面図である。 ＬＥＤユニットおよびプロセスカートリッジの拡大図である。 ＬＥＤユニットを露光面側から見た図である。 ＬＥＤユニットの露光面に配置されたＬＥＤアレイチップの配置および発光点を示す拡大図である。 制御装置とＬＥＤユニットの機能ブロック図である。 発光対応点の決定の全体処理を示すフローチャートである。 両端付近の発光点の位置の一例を示す、ＬＥＤユニットを露光面側から見た図である。 中央位置の揃え方を説明する、ＬＥＤユニットを露光面側から見た図である。 発光点の範囲の調整を説明する、ＬＥＤユニットを露光面側から見た図である。 画像データの１つの画素に対応させる、２つの隣接する発光点を示す、ＬＥＤユニットを露光面側から見た図である。 画像データの１つの画素に対応させる、２つの隣接する発光点の配置方法の例を示す図（ａ）および（ｂ）である 複数の第２のＬＥＤユニット同士において、画像データ上の１つの画素に対応させる一組の発光点の位置を主走査方向で異ならせる場合を説明する図である。

＜カラープリンタの全体構成＞
図１に示すように、本発明の画像形成装置の一例としての電子写真方式のカラープリンタ１は、本体筐体１０内に、用紙Ｓ（記録シート）を供給する給紙部２０と、給紙された用紙Ｓに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成された用紙Ｓを排出する排紙部９０と、これらの各部の動作を制御する制御装置１００とを備えている。なお、以下の説明において、方向は、カラープリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって左側を「前側」、紙面に向かって右側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

本体筐体１０の上部には本体筐体１０に対し相対的に開閉自在なアッパーカバー１２が、後側に設けられたヒンジ１２Ａを支点として上下に回動自在に設けられている。アッパーカバー１２の上面は、本体筐体１０から排出された用紙Ｓを蓄積する排紙トレイ１３となっており、下面には露光装置の一例としてのＬＥＤユニット４０が設けられている。

また、本体筐体１０内には、各プロセスカートリッジ５０を着脱自在に収容するカートリッジドロア１５が設けられている。カートリッジドロア１５は、左右に一対設けられた金属製のサイドプレート１５Ａ（片側のみ図示）と、一対のサイドプレート１５Ａを連結するクロスメンバー１５Ｂが前後に一対設けられている。サイドプレート１５Ａは、ＬＥＤユニット４０が有する露光ヘッドとしてのＬＥＤヘッド４１の左右方向の両側に配置され、感光体ドラム５３を直接的または間接的に支持し、位置決めする部材である。ＬＥＤヘッド４１の発光は、制御装置１００により制御される。

給紙部２０は、本体筐体１０内の下部に設けられ、本体筐体１０に着脱自在に装着される給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から用紙Ｓを画像形成部３０へ搬送する用紙供給機構２２を主に備えている。用紙供給機構２２は、給紙トレイ２１の前側に設けられ、給紙ローラ２３、分離ローラ２４および分離パッド２５を主に備えている。

このように構成される給紙部２０では、給紙トレイ２１内の用紙Ｓが、一枚ずつ分離されて上方へ送られ、紙粉取りローラ２６とピンチローラ２７の間を通過する過程で紙粉が除去された後、搬送経路２８を通って後ろ向きに方向転換され、画像形成部３０に供給される。

画像形成部３０は、４つのＬＥＤユニット４０と、４つのプロセスカートリッジ５０と、転写ユニット７０と、定着ユニット８０とから主に構成されている。

プロセスカートリッジ５０は、アッパーカバー１２と給紙部２０との間で前後方向に並んで配置され、図２に示すように、ドラムユニット５１と、ドラムユニット５１に対して着脱自在に装着される現像ユニット６１とを備えている。サイドプレート１５Ａは、プロセスカートリッジ５０を支持しており、プロセスカートリッジ５０は、感光体ドラム５３を支持している。なお、各プロセスカートリッジ５０は、現像ユニット６１のトナー収容室６６に収容されるトナーの色が相違するのみであり、構成は同一である。

ドラムユニット５１は、ドラムフレーム５２と、ドラムフレーム５２に回転可能に支持される感光体の一例としての感光体ドラム５３と、スコロトロン型帯電器５４とを主に備えている。

現像ユニット６１は、現像フレーム６２と、現像フレーム６２に回転可能に支持される現像ローラ６３および供給ローラ６４と、層厚規制ブレード６５とを備え、トナーを収容するトナー収容室６６を有している。プロセスカートリッジ５０は、現像ユニット６１がドラムユニット５１に装着され、これにより、現像フレーム６２とドラムフレーム５２との間に上方から感光体ドラム５３を臨める露光穴５５が形成される。この露光穴５５には下端にＬＥＤヘッド４１を保持したＬＥＤユニット４０が挿入される。ＬＥＤヘッド４１の詳細については後述する。

転写ユニット７０は、図１に示すように、給紙部２０と各プロセスカートリッジ５０との間に設けられ、駆動ローラ７１、従動ローラ７２、搬送ベルト７３および転写ローラ７４を主に備えている。

駆動ローラ７１および従動ローラ７２は、前後方向に離間して平行に配置され、その間にエンドレスベルトからなる搬送ベルト７３が張設されている。搬送ベルト７３は、その外側の面が各感光体ドラム５３に接している。また、搬送ベルト７３の内側には、各感光体ドラム５３との間で搬送ベルト７３を挟持する転写ローラ７４が、各感光体ドラム５３に対向して４つ配置されている。この転写ローラ７４には、転写時に定電流制御によって転写バイアスが印加される。搬送ベルト７３の下方には、搬送ベルト７３の下側の面に対面して、イメージセンサ１０５が設けられている。イメージセンサ１０５は、ＬＥＤとフォトトランジスタなどからなり、搬送ベルト７３上にテスト（「パッチテスト」という）として載せられたトナーを読み取るセンサである。イメージセンサ１０５は、用紙Ｓの幅方向（主走査方向）の、画像形成領域の両端付近に載せられたトナーを検出するために、当該両端付近に対応して２つ設けられている。イメージセンサ１０５は、搬送ベルト７３に対面していれば、必ずしも搬送ベルト７３の下方にある必要はなく、前方や後方に配置されていてもよい。

定着ユニット８０は、各プロセスカートリッジ５０および転写ユニット７０の奥側に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置され加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを備えている。

このように構成される画像形成部３０では、まず、各感光体ドラム５３の表面（感光面５３Ａ）が、スコロトロン型帯電器５４により一様に帯電された後、各ＬＥＤヘッド４１から照射されるＬＥＤ光により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光体ドラム５３上に画像データに基づく静電潜像が形成される。

また、トナー収容室６６内のトナーが、供給ローラ６４の回転により現像ローラ６３に供給され、現像ローラ６３の回転により現像ローラ６３と層厚規制ブレード６５との間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ６３上に担持される。

現像ローラ６３上に担持されたトナーは、現像ローラ６３が感光体ドラム５３に対向して接触するときに、感光体ドラム５３上に形成された静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム５３上でトナーが選択的に担持されて静電潜像が可視像化され、反転現像によりトナー像が形成される。

次に、搬送ベルト７３上に供給された用紙Ｓが各感光体ドラム５３と搬送ベルト７３の内側に配置される各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光体ドラム５３上に形成されたトナー像が用紙Ｓ上に転写される。
そして、用紙Ｓが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過することで、用紙Ｓ上に転写されたトナー像が熱定着される。

排紙部９０は、定着ユニット８０の出口から上方に向かって延び、手前側に反転するように形成された排紙側搬送経路９１と、用紙Ｓを搬送する複数対の搬送ローラ９２を主に備えている。トナー像が転写され、熱定着された用紙Ｓは、搬送ローラ９２によって排紙側搬送経路９１を搬送され、本体筐体１０の外部に排出されて排紙トレイ１３に蓄積される。

＜ＬＥＤヘッドの構成＞
ＬＥＤヘッド４１は、主走査方向（用紙Ｓの搬送方向に直交する方向で、本実施形態においては左右方向）に発光点が複数並んだ部材である。ＬＥＤヘッド４１の感光体ドラム５３に対面する下向きの露光面は、図３に示すように、発光チップの一例としてのＬＥＤアレイチップＣＨｉ（ＣＨ１〜ＣＨ２０、ｉは、ＬＥＤアレイチップの番号）が複数配置された回路基板ＣＢが設けられている。ＬＥＤアレイチップＣＨｉは、それぞれ、半導体プロセスにより、表面に微細なＬＥＤの素子が形成されたものである。本実施形態においては、回路基板ＣＢに、２０個のＬＥＤアレイチップＣＨｉが配置されている。ＬＥＤアレイチップＣＨｉは、後述するＬＥＤユニット駆動手段１６０により発光の信号が入力されることで、主走査方向の走査開始側（例えば、図７の左側）から走査終了側（例えば、図７の右側）へ向けて順次発光して、または、一斉に発光して感光体ドラム５３を露光する。

各ＬＥＤアレイチップＣＨｉは、図４に示すように、主走査方向にＬＥＤの素子からなる発光点Ｐが一列に密に配列されている。ＬＥＤアレイチップＣＨｉの製造上、発光点ＰはＬＥＤアレイチップＣＨｉの縁までは形成することができない。そのため、ＬＥＤアレイチップＣＨｉは、主走査方向に一直線に配列されるのではなく、隣接するＬＥＤアレイチップＣＨｉ同士が副走査方向にずれて配置されている。これにより、ＬＥＤアレイチップＣＨｉの一端（右端）の発光点（例えば、図４の符号Ｐ１で示した発光点）と、このＬＥＤアレイチップＣＨｉに一端側で隣接するＬＥＤアレイチップＣＨｉ＋１の他端（左端）の発光点（例えば、図４の符号Ｐ２で示した発光点）とが、主走査方向の位置関係では、約１ピッチ分のずれとなるように配置することができる。本実施形態においては、隣接するＬＥＤアレイチップＣＨｉ同士が前後に交互にずれて千鳥状（ジグザグ）に配置されているが、必ずしも千鳥状に並ぶ必要はなく、例えば、各ＬＥＤアレイチップＣＨｉを前後にずれた３つの位置のうち、いずれかの位置を取るようにずらして配置してもよい。

各ＬＥＤアレイチップＣＨｉ内の各発光点Ｐは、半導体プロセスにより製造されるため、各発光点Ｐのピッチは非常に正確に配置されているが、回路基板ＣＢに対するＬＥＤアレイチップＣＨｉの配置には組付上の誤差が生じるため、一のＬＥＤアレイチップＣＨｉの一端の発光点（例えば、図４の発光点Ｐ１）と一のＬＥＤアレイチップＣＨｉに一端側で隣接する他のＬＥＤアレイチップＣＨｉ＋１の他端側の発光点（例えば、図４の発光点Ｐ２）の主走査方向のピッチは、理想的な１ピッチから多少ずれる。

そのため、図７に示すように、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色に対応するＬＥＤヘッド４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃの両端のＬＥＤチップアレイＣＨ１，ＣＨ２０の中央の発光点をそれぞれ光らせた場合、各ＬＥＤヘッド４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃにより、この２つの発光点間の距離（主走査方向の距離）が異なる。また、図７に示すように、装置本体（本体筐体１０）の基準面（本体基準面ＢＬ）に対する各ＬＥＤヘッド４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃの主走査方向の位置も、誤差により異なる。この誤差は、各ＬＥＤヘッド４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃがアッパーカバー１２に支持されていることから、主に、アッパーカバー１２を開閉する度に、装置本体に対する各ＬＥＤヘッド４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃの位置が変化することに起因する。本実施形態のカラープリンタ１は、入力された画像データの主走査方向の座標に対し、対応させる発光点Ｐを調整することで、これらの発光点の主走査方向の位置の誤差を解消する。そのため、カラープリンタ１の制御装置１００は、以下に示すような構成を有する。

＜制御装置の構成＞
図５に示すように、制御装置１００は、本発明の特徴部分、すなわち、ＬＥＤユニット４０の発光の制御に関係する機能部として、端部画素位置検出手段１１０、最大幅露光装置特定手段１２０、中央位置算出手段１３０、発光点特定手段１４０、発光対応点特定手段１５０、ＬＥＤユニット駆動手段１６０および記憶装置１０９を備える。制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力インタフェースを有し、予め記憶されたプログラムを実行することで、各手段を実現する。

なお、以下の説明で用いる図７〜図９においては、ＬＥＤヘッド４１の幅方向の大きさを理解できるように、搬送ベルト７３を実際の見え方とは無関係に参考までに示している。また、図７〜図９においては、両端のＬＥＤチップアレイＣＨ１，ＣＨ２０の中央の発光点間の距離を「通常」、「短い」、「長い」により示し、両端のＬＥＤチップアレイＣＨ１，ＣＨ２０の中央の発光点の中心位置を中央点Ｍ_Ｂ，Ｍ_Ｙ，Ｍ_Ｍ，Ｍ_Ｃにより示している。

端部画素位置検出手段１１０は、４つのＬＥＤユニット４０のそれぞれについて、印字幅（カラープリンタ１で印刷する最大幅の用紙Ｓで印刷する場合の幅）に対応した所定数の発光点群の両端付近の２つを発光させて、当該２つの発光点Ｐによる露光で感光体ドラム５３上に形成される露光点の主走査方向の位置を検出する手段である。この２つの発光点Ｐの一つ（図７の左側）を本実施形態において便宜上、開始発光点Ｐ_Ｘｓと称し、もう一つ（図７の右側）を終了発光点Ｐ_Ｘｅと称する（添え字Ｘは、色を示すＢ，Ｙ，Ｍ，Ｃの一般文字とする）。開始発光点Ｐ_Ｘｓと終了発光点Ｐ_Ｘｅを含む、それらの間に位置する各発光点Ｐが、露光に用いられる発光点である。なお、開始発光点Ｐ_Ｘｓおよび終了発光点Ｐ_Ｘｅは、開始発光点Ｐ_Ｘｓから終了発光点Ｐ_Ｘｅに向けて順次発光させていく場合を想定して名前を付けているが、実際の露光時には、開始発光点Ｐ_Ｘｓから終了発光点Ｐ_Ｘｅまでのすべての発光点Ｐを同時に発光させてもよい。

端部画素位置検出手段１１０が発光させる開始発光点Ｐ_Ｘｓおよび終了発光点Ｐ_Ｘｅは、予め決められた特定の位置の発光点であり、本実施形態では、一例として、前記したＬＥＤヘッド４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃの両端のＬＥＤチップアレイＣＨ１，ＣＨ２０の中央の発光点とする。開始発光点Ｐ_Ｘｓおよび終了発光点Ｐ_Ｘｅは、後述するように、発光点特定手段１４０により実際の露光に用いられる発光点群が特定された後は、当該特定された発光点群の両端の発光点がそれぞれ対応することになる。

そして、端部画素位置検出手段１１０は、イメージセンサ１０５から入力された、搬送ベルト７３上で検出された各色の画素（トナー）の位置に基づき、露光点の主走査方向の位置を特定する。

最大幅露光装置特定手段１２０は、端部画素位置検出手段１１０で検出した露光点の位置に基づき、各ＬＥＤユニット４０で発光させた２つの開始発光点Ｐ_Ｘｓおよび終了発光点Ｐ_Ｘｅ間の距離が最も大きい第１のＬＥＤユニット４０（第１の露光装置）を特定する手段である。すなわち、イメージセンサ１０５で検出された各色の開始発光点Ｐ_Ｘｓおよび終了発光点Ｐ_Ｘｅに対応する画素の位置の主走査方向の座標の差から、距離を求め、この距離が最も大きいＬＥＤユニット４０を判定する。なお、ここでの距離は、具体的な寸法（空間上の距離）として得る必要は無く、互いの大小関係が分かるように、開始発光点Ｐ_Ｘｓおよび終了発光点Ｐ_Ｘｅの露光により得られた画素の座標の差として得れば十分である。図７〜図９に示す例では、第１のＬＥＤユニット４０は、シアンに対応するＬＥＤユニット４０Ｃである。

中央位置算出手段１３０は、端部画素位置検出手段１１０で特定した各ＬＥＤユニット４０の開始発光点Ｐ_Ｘｓおよび終了発光点Ｐ_Ｘｅによる露光で感光体ドラム５３上に形成される２つの露光点の主走査方向における中央点Ｍ_Ｂ，Ｍ_Ｙ，Ｍ_Ｍ，Ｍ_Ｃの位置を算出するとともに、各ＬＥＤユニット４０の中央点Ｍ_Ｂ，Ｍ_Ｙ，Ｍ_Ｍ，Ｍ_Ｃのうち、最も一端側（例えば、図７の左側）に位置する中央点Ｍ_Ｘと、最も他端（例えば、図７の右側）に位置する中央点Ｍ_Ｘとの主走査方向における中央点を画像形成範囲の中央点（基準中点Ｍ）として算出する手段である。ここでの各ＬＥＤユニット４０の中央点Ｍ_Ｂ，Ｍ_Ｙ，Ｍ_Ｍ，Ｍ_Ｃは、空間上の絶対的位置を算出する意味ではなく、それらが、主走査方向においてどの程度の位置にあるかを相対的に比較するための値であればよい。例えば、各イメージセンサ１０５で検出した画素の主走査方向の座標の平均値を中央点Ｍ_Ｂ，Ｍ_Ｙ，Ｍ_Ｍ，Ｍ_Ｃの位置とすることができる。

発光点特定手段１４０は、最大幅露光装置特定手段１２０で特定した第１のＬＥＤユニット４０以外の第２のＬＥＤユニット４０（第２の露光装置）が、第１のＬＥＤユニット４０の２つの開始発光点Ｐ_Ｘｓおよび終了発光点Ｐ_Ｘｅで特定される幅方向の範囲と同じ範囲で露光できるように、第２のＬＥＤユニット４０で用いる発光点の範囲を特定する手段である。図７〜図９に示す例では、第２のＬＥＤユニット４０は、ブラック、イエロー、マゼンタに対応するＬＥＤユニット４０Ｂ，４０Ｙ，４０Ｍである。

本実施形態においては、第１のＬＥＤユニット４０で用いる発光点Ｐが画像形成範囲（印字幅の領域）の中央点（基準中点Ｍ）を中心として主走査方向両側に同数の発光点Ｐが存在するように第１のＬＥＤユニット４０で用いる発光点Ｐを調整し、第２のＬＥＤユニット４０で用いる発光点Ｐの範囲を、この調整された第１のＬＥＤユニット４０で用いる発光点の範囲に合わせて特定する。例えば、図７では、最大幅のＬＥＤユニット４０は、シアンに対応するＬＥＤユニット４０Ｃであり、ＬＥＤユニット４０Ｃは、基準中点Ｍと比較すると全体として左に寄っている。そのため、シアンに対応するＬＥＤユニット４０Ｃで用いる発光点Ｐの範囲を１つ右にずらすと、図８に示すように、シアンで用いる発光点Ｐが、基準中点Ｍに対し主走査方向両側に同数存在するようになる。

発光対応点特定手段１５０は、第２のＬＥＤユニット４０Ｂ，４０Ｙ，４０Ｍの発光点特定手段１４０で特定された範囲の発光点Ｐを、入力される画像データの画素と対応させ、第１のＬＥＤユニット４０Ｃで用いる発光点Ｐの数と第２のＬＥＤユニット４０Ｂ，４０Ｙ，４０Ｍのそれぞれで用いる発光点Ｐの数の差をｎ（ｎ_Ｂ，ｎ_Ｙ，ｎ_Ｍ）として、第２のＬＥＤユニット４０Ｂ，４０Ｙ，４０Ｍの隣接する２つの発光点Ｐの組のうち、ｎ組の発光点を、それぞれ、入力される画像データの１つの画素に対応させる手段である。すなわち、第２のＬＥＤユニット４０Ｂ，４０Ｙ，４０Ｍでは、第１のＬＥＤユニット４０Ｃよりも、それぞれ、ｎ_Ｂ，ｎ_Ｙ，ｎ_Ｍだけ多くの発光点Ｐを用いるので、いくつかの発光点Ｐについては、隣接する２つの発光点Ｐを、印刷すべき画像データの画素の１つと対応させ、これにより、画像データのその１つの画素をＯＮ（印字する）という指令があった場合には、その指令に応じて１組（隣接する２つ）の発光点Ｐを発光させる。

ここでの、画像データ上の１つの画素に対応させる１組の発光点Ｐの決め方は任意であるが、１組とされる発光点Ｐが主走査方向に連続すると、印刷された画像に乱れが生じやすいので、発光対応点特定手段１５０は、望ましくは、ｎが２以上である場合に、１つの画素に対応させる発光点の組同士の間に他の発光点Ｐが介在するように配置する。すなわち、２つの発光点Ｐを一つの画素として扱うような発光点Ｐの組は、主走査方向に連続させないのがよい。

本実施形態においては、画像データ上の１つの画素に対応させる１組の発光点Ｐの決め方は、記憶装置１０９に記憶してある各ＬＥＤユニット４０ごとに予め測定しておいた各発光点Ｐの主走査方向の位置（リニアリティデータという）に基づき、最も長い第１のＬＥＤユニット４０Ｃの各発光点Ｐの位置に対する第２のＬＥＤユニット４０Ｂ，４０Ｙ，４０Ｍの各発光点Ｐの相対的ずれ量を計算し、最もずれ量が大きい発光点Ｐから順に、隣接する発光点Ｐ同士を１つの画素に対応させる１組の発光点とする。

なお、リニアリティデータは、各発光点Ｐごとに、１つずつ主走査方向の位置を記憶させておいてもよいし、ＬＥＤアレイチップＣＨｉ内の発光点Ｐが正確に配列されていることを考慮すれば、各ＬＥＤアレイチップＣＨｉの主走査方向の位置や、各ＬＥＤアレイチップＣＨｉ内の代表する一つの発光点Ｐについて主走査方向の位置を記憶しておいてもよい。また、各発光点Ｐの主走査方向の位置は、その位置の座標として記憶しておいてもよいし、理想的な位置からのずれ量として記憶しておいてもよい。

ＬＥＤユニット駆動手段１６０は、入力された印刷すべき画像データに基づき、ＬＥＤヘッド４１の各発光点Ｐを発光させる手段である。この発光に際し、ＬＥＤユニット駆動手段１６０は、記憶装置１０９に記憶されている、主走査方向の画素（画像データに対応する画素）の座標と、当該画像データ上の画素に対応した感光体ドラム５３上の画素を形成するために発光させる発光点Ｐの対応を参照して、当該対応に応じた発光を行うように構成されている。

記憶装置１０９は、制御装置１００によるＬＥＤユニット４０の発光の制御に必要なデータを記憶している。記憶装置１０９は、例えば、前記したリニアリティデータや、画素の座標と対応する発光点Ｐの対応関係などを記憶している。

制御装置１００は、上記の端部画素位置検出手段１１０、最大幅露光装置特定手段１２０、中央位置算出手段１３０、発光点特定手段１４０および発光対応点特定手段１５０による処理をカラー印刷の場合のみにおいて行い、モノクロ印刷の場合には行わない。すなわち、モノクロ印刷の場合には、一般的なモノクロプリンタと同様に画像データの画素に発光点Ｐを一対一で対応させ、所定の１つの発光点（例えばＰ_Ｂｓ）から順に画像データの画素を割り当てる。モノクロ印刷の場合には、ＬＥＤユニット４０間の画素のずれは問題とならない一方、画像データ上の一つの画素に複数の発光点Ｐを対応させると、均一なトーンの印刷において縦縞が現れたり、一部の縦線が太くなったりするからである。

以上のように構成されたカラープリンタ１における、発光対応点の決定に関する動作および効果を図６のフローチャートおよび図７〜図１０を参照しながら説明する。
カラープリンタ１は、所定のタイミングにおいて、図６に示す処理により発光対応点の決定を行う。この所定のタイミングは、ＬＥＤユニット４０が装置本体の本体基準面ＢＬに対しずれた可能性がある場合であることが好ましく、例えば、アッパーカバー１２の開閉をセンサにより検出した場合であるとか、電源が入力された場合である。

このようなきっかけにしたがって発光対応点の決定を行う場合、図６に示すように、端部画素位置検出手段１１０は、すべてのＬＥＤユニット４０について、所定の開始発光点Ｐ_Ｘｓおよび終了発光点Ｐ_Ｘｅを発光させる。そして、この発光により感光体ドラム５３が露光され、現像された画素の位置をイメージセンサ１０５が検出する。端部画素位置検出手段１１０は、イメージセンサ１０５から制御装置１００に入力されたデータに基づき、開始発光点Ｐ_Ｘｓおよび終了発光点Ｐ_Ｘｅによる露光点の主走査方向の位置を特定する（Ｓ１）。これにより、例えば、図７に示すように、各開始発光点Ｐ_Ｘｓ（Ｐ_Ｂｓ，Ｐ_Ｙｓ，Ｐ_Ｍｓ，Ｐ_Ｃｓ）および終了発光点Ｐ_Ｘｅ（Ｐ_Ｂｅ，Ｐ_Ｙｅ，Ｐ_Ｍｅ，Ｐ_Ｃｅ）の本体基準面ＢＬに対する位置が特定される。

そして、中央位置算出手段１３０は、端部画素位置検出手段１１０が特定した開始発光点Ｐ_Ｘｓおよび終了発光点Ｐ_Ｘｅによる露光点の主走査方向の位置に基づき、各ＬＥＤユニット４０の開始発光点Ｐ_Ｘｓと終了発光点Ｐ_Ｘｅの中央点Ｍ_Ｂ，Ｍ_Ｙ，Ｍ_Ｍ，Ｍ_Ｃの位置を算出する（Ｓ２。図７参照。）。

次に、中央位置算出手段１３０は、中央点Ｍ_Ｂ，Ｍ_Ｙ，Ｍ_Ｍ，Ｍ_Ｃのうち、最も左寄りの中央点Ｍ_Ｘと最も右寄りの中央点Ｍ_Ｘを選択し、この２つの中央点の主走査方向の中央点を基準中点Ｍとして算出する（Ｓ３）。例えば、図７の例では、最も左寄りの中央点Ｍ_Ｃと最も右寄りの中央点Ｍ_Ｙの中央点を基準中点Ｍとする。

次に、発光点特定手段１４０は、第１のＬＥＤユニット４０と第２のＬＥＤユニット４０の発光点の範囲を合わせるのに先立ち、各ＬＥＤユニット４０で用いる発光点群の範囲の中心合わせを行う。具体的には、各ＬＥＤユニット４０の中央点Ｍ_Ｘと基準中点Ｍの位置の差に基づき、各ＬＥＤユニット４０の開始発光点Ｐ_Ｘｓおよび終了発光点Ｐ_Ｘｅをずらす（Ｓ４）。例えば、図７の例では、基準中点Ｍに対しイエローに対応する中央点Ｍ_Ｙが右に半ピッチ（理想的な発光点Ｐ同士のピッチを１ピッチとする）以上ずれ、シアンに対応する中央点Ｍ_Ｃが左に半ピッチ以上ずれているので、このずれに応じた数だけ発光点群の位置を左右にずらす。これにより、図８に示すように、イエローについては１つ分発光点群を左にずらす。つまり、これまで用いることにしていた発光点群のうち右端の１つを用いないことにし、左端に用いる発光点を一つ増やす。同様にして、シアンについては、１つ分、発光点群を右にずらす。こうして、各中央点Ｍ_Ｂ，Ｍ_Ｙ，Ｍ_Ｍ，Ｍ_Ｃが、主走査方向において基準中点Ｍと略同じ位置（半ピッチ以内のずれ）になる。

次に、最大幅露光装置特定手段１２０は、各ＬＥＤユニット４０について、開始発光点Ｐ_Ｘｓと終了発光点Ｐ_Ｘｅの位置を比較し、この２つの発光点の主走査方向の距離を得る。そして、この距離が最大となるＬＥＤユニットを特定する（Ｓ５）。図８に示す例では、開始発光点Ｐ_Ｘｓと終了発光点Ｐ_Ｘｅの距離が最大であるのは、シアンに対応したＬＥＤユニット４０Ｃであると特定される。

次に、発光点特定手段１４０は、シアン以外の第２のＬＥＤユニット４０Ｂ，４０Ｙ，４０Ｍについて、開始発光点Ｐ_Ｘｓと中央点Ｍ_Ｘの距離および終了発光点Ｐ_Ｘｅと中央点Ｍ_Ｘの距離から、補充する発光点Ｐの数を特定する（Ｓ６）。この２つの距離の和は、そのＬＥＤユニット４０における露光幅を意味するので、第１のＬＥＤユニット４０の露光幅と比較し、その差を発光点Ｐの理想的なピッチで割ることで、いくつの発光点Ｐを補充すればよいかを特定することができる。図８に示す例では、ブラックおよびイエローに対応するＬＥＤユニット４０Ｂ，４０Ｙは１つの発光点Ｐを補充すればよく、マゼンタに対応するＬＥＤユニット４０Ｍは、２つの発光点Ｐを補充すればよい。具体的には、図９に示すように、ブラックとイエローでは、発光点群の右端に１つの発光点を補充し、マゼンタでは、発光点群の左右両端に１つずつ発光点を補充する。このように、左右どちらの端に発光点Ｐを補充するかは、第１のＬＥＤユニット４０Ｃの開始発光点Ｐ_Ｃｓおよび終了発光点Ｐ_Ｃｅの位置と、第２のＬＥＤユニット４０Ｂ，４０Ｙ，４０Ｍの開始発光点Ｐ_Ｂｓ，Ｐ_Ｙｓ，Ｐ_Ｍｓおよび終了発光点Ｐ_Ｂｅ，Ｐ_Ｙｅ，Ｐ_Ｍｅの位置を比較して、それらの位置の差から判定する。

次に、発光対応点特定手段１５０は、最も長い第１のＬＥＤユニット４０Ｃのリニアリティデータを基準に、他の第２のＬＥＤユニット４０Ｂ，４０Ｙ，４０Ｍのリニアリティデータを比較して、ずれ量が大きい発光点Ｐを検出する（Ｓ７）。すなわち、端部画素位置検出手段１１０による開始発光点Ｐ_Ｘｓおよび終了発光点Ｐ_Ｘｅの特定により、記憶装置１０９が記憶しているリニアリティデータを参照すれば、本体基準面ＢＬに対する各発光点Ｐの主走査方向の位置が特定できる。そこで、各開始発光点Ｐ_Ｂｓ，Ｐ_Ｙｓ，Ｐ_Ｍｓ，Ｐ_Ｃｓを画像データ上の左端の座標のデータに対応させるとして、終了発光点Ｐ_Ｘｅ側へ向けて順次発光点同士の位置を比較していくと、それぞれの発光点Ｐについて、主走査方向のずれ量を算出することができる。発光対応点特定手段１５０は、このずれ量が大きい発光点を、補充すべき発光点の数だけ検出する。

次に、発光対応点特定手段１５０は、当該ずれ量が大きい発光点から順に入力される画像データの１つの画素に対応させる隣接した１組の発光点を特定する（Ｓ８）。例えば、図１０に示すように、シアンの発光点Ｐ_Ｃとマゼンタの発光点Ｐ_Ｍの主走査方向の位置を互いに対応させて、開始発光点Ｐ_Ｍｓ，Ｐ_Ｃｓから順に右に比較していった場合、例えば、マゼンタの発光点Ｐ_Ｍ３とシアンの発光点Ｐ_Ｃ３が半ピッチ以上の大きなずれ量でずれていたとする。そこで、ずれ量が大きい発光点Ｐ_Ｃ３については、隣接する発光点と合わせて２つを一組の発光点として（ハッチングを掛けた発光点を参照）、この一組の発光点を、画像データの一つの画素に対応させる。
このような処理により、画像データ上の一つの画素に対応させる組となる発光点をすべて決定したら、画像データの画素の主走査方向の座標と、その座標に対応させて発光させる発光点または発光点の組を記憶装置１０９に記憶させる。

このようにして、発光対応点の決定がなされると、制御装置１００は、印字データが入力されたときにＬＥＤユニット駆動手段１６０により、記憶装置１０９に記憶された画像データの画素の主走査方向の座標と、その座標に対応させて発光させる発光点または発光点の組との関係を参照しながら、各発光点の発光（点滅）を実行して、感光体ドラム５３の露光を行う。

以上のようにして、本実施形態のカラープリンタ１によれば、発光点特定手段１４０により、各ＬＥＤユニット４０で発光させる発光点Ｐの主走査方向の範囲が同じになるので、各色の主走査方向における露光範囲を一致させて良好なカラー画像を形成することができる。なお、本発明でいう、用いる発光点Ｐの主走査方向の範囲が同じであるとは、半ピッチ以内のずれを許容する意味である。そして、この露光範囲の調整の際に、発光点特定手段１４０は、開始発光点Ｐ_Ｘｓと終了発光点Ｐ_Ｘｅの距離が最も大きい第１のＬＥＤユニット４０を基準として、他の第２のＬＥＤユニット４０で補充する発光点の数を決定するので、結果として印字される画素に欠落がなく、精細なカラー画像を形成することができる。

また、本実施形態のカラープリンタ１は、カラー印刷時には、上記の端部画素位置検出手段１１０、最大幅露光装置特定手段１２０、中央位置算出手段１３０、発光点特定手段１４０および発光対応点特定手段１５０により発光点の補充などの処理を実行するが、モノクロ印刷時には、この処理を行わない。これにより、モノクロ印刷時における画像の乱れを防止することができる。

また、中央位置算出手段１３０により、各ＬＥＤユニット４０の中央合わせを行い、このとき、最も左寄りの中央点Ｍ_Ｘと最も右寄りの中央点Ｍ_Ｘの中央点を基準中点Ｍとするので、発光点特定手段１４０による用いる発光点Ｐの特定の際に発光点Ｐが足りなくなるような破綻が生じにくい。そのため、主走査方向における印字幅の外側に余裕分として用意する余分な発光点Ｐの数を少なくしてコストダウンを図ることもできる。

さらに、あるＬＥＤユニット４０に補充する発光点Ｐの数ｎが２以上である場合に、画像データ上の１つの画素に対応させる発光点Ｐの組同士の間に他の発光点Ｐが介在するように当該発光点Ｐの組を配置することで、画像の乱れを防止することができる。

また、基準となる第１のＬＥＤユニット４０の発光点Ｐに対し、第２のＬＥＤユニット４０におけるずれが大きい発光点Ｐを、画像データ上の１つの画素に対応させる一組の発光点Ｐとして決定するので、カラー印刷のときの色ずれが生じにくく、良好なカラー画像を形成することができる。

以上に本発明の一実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限らず、適宜変形して実施することができる。
例えば、発光対応点の決定方法は、前記した手法には限られない。図１１は、画像データの１つの画素に対応させる、２つの隣接する発光点の配置方法の他の例を示す図である。図１１（ａ）に示す例では、ＬＥＤユニット４０において補充すべき発光点の数ｎが２以上である場合に、発光対応点特定手段１５０が、一定の間隔、例えば、１００個の発光点ごとに、画像データ上の１つの画素に対応させる発光点の組を一組ずつ割り当てる場合を示している。

また、図１１（ｂ）に示す例では、発光対応点特定手段１５０が、ＬＥＤユニット４０において補充すべき発光点の数ｎが２以上（例えばｎ＝４）である場合に、用いる発光点の範囲を主走査方向でｎ個の範囲（例えば４個）に区分し（ブロックＢＬ１〜ＢＬ４）、当該区分された各範囲に前記１つの画素に対応させる発光点の組を一組ずつ割り当てる場合を示している。この図１１（ｂ）の例では、発光点の組同士が隣り合わなければ、（間に他の発光点が介在すれば）、区分された各ブロックＢＬ１〜ＢＬ４内のどこに発光点の組が位置してもよい。

また、前記した実施形態では、第２のＬＥＤユニット４０同士における、発光点の組の主走査方向の位置関係について考慮していなかったが、これを考慮して発光点の組の配置を決定するのが望ましい。すなわち、ＬＥＤユニット４０が、少なくとも３つ設けられる場合に、発光対応点特定手段１５０は、一の第２のＬＥＤユニット４０において、画像データ上の１つの画素に対応させる発光点Ｐの組の位置と、他の第２のＬＥＤユニット４０において、画像データ上の１つの画素に対応させる発光点Ｐの組の位置とを異ならせることが望ましい。

このようにすれば、図１２に示すように、シアンが第１のＬＥＤユニット４０Ｃ、ブラック、イエロー、マゼンタが第２のＬＥＤユニット４０Ｂ，４０Ｙ，４０Ｍとして、ブラック、イエロー、マゼンタにおいて、組とする発光点Ｐ（ハッチングで示した発光点）の位置が主走査方向において互いに重ならないようになる。こうすると、発光点Ｐの組を主走査方向において分散させ、良好なカラー画像を形成することができる。

また、上記の変形例の他、本発明は、適宜な変形が可能である。例えば、記憶装置１０９は、画像形成装置の任意の部材に設けることができるし、記憶すべきデータを複数の記憶装置に分散して記憶させておいてもよい。例えば、記憶装置１０９に記憶させていたデータは、ＬＥＤユニット４０が有する記憶装置４９に記憶させてもよい（図５参照）。

前記実施形態においては、複数のＬＥＤ素子を発光点として有する露光装置を例示したが、ＬＥＤ以外の発光素子を利用することもできる。

前記実施形態においては、感光体の一例として感光体ドラム５３を示したが、感光体は、ベルト形状であってもよい。

前記実施形態においては、画像形成装置の一例としてカラープリンタ１を説明したが、本発明は、複写機、複合機などに適用することもできる。

１ カラープリンタ
１０ 本体筐体
１２ アッパーカバー
４０ ＬＥＤユニット
４１ ＬＥＤヘッド
５３ 感光体ドラム
１００ 制御装置
１０５ イメージセンサ
１０９ 記憶装置
１１０ 端部画素位置検出手段
１２０ 最大幅露光装置特定手段
１３０ 中央位置算出手段
１４０ 発光点特定手段
１５０ 発光対応点特定手段
１６０ ＬＥＤユニット駆動手段
ＢＬ 本体基準面
ＣＢ 回路基板
ＣＨｉ ＬＥＤアレイチップ
Ｍ 基準中点

Claims (6)

1. 主走査方向に発光点がそれぞれ複数並んだ複数の露光装置と、前記露光装置により露光されることで静電潜像が形成される感光体と、前記露光装置の発光を制御する制御装置とを備えて記録シートに画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
   前記制御装置は、
   前記複数の露光装置のそれぞれについて、印字幅に対応した所定数の発光点群の両端付近の２つを発光させて、当該２つの発光点による露光で前記感光体上に形成される露光点の主走査方向の位置を検出する端部画素位置検出手段と、
   前記端部画素位置検出手段で検出した露光点の位置に基づき、前記各露光装置で発光させた前記２つの発光点間の距離が最も大きい第１の露光装置を特定する最大幅露光装置特定手段と、
   前記最大幅露光装置特定手段で特定した第１の露光装置以外の第２の露光装置が、前記第１の露光装置の前記２つの発光点で特定される幅方向の範囲と同じ範囲で露光できるように、第２の露光装置で用いる発光点の範囲を特定する発光点特定手段と、
   前記第２の露光装置の前記発光点特定手段で特定された範囲の発光点を、入力される画像データの画素と対応させ、前記第１の露光装置で用いる発光点の数と前記第２の露光装置で用いる発光点の数の差をｎとして、前記第２の露光装置の隣接する２つの発光点の組のうち、ｎ組の発光点を、それぞれ、入力される画像データの１つの画素に対応させる発光対応点特定手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記発光対応点特定手段は、ｎが２以上である場合に、前記１つの画素に対応させる発光点の組同士の間に他の発光点が介在するように配置することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記発光対応点特定手段は、ｎが２以上である場合に、前記第２の露光装置で用いる発光点の範囲を主走査方向でｎ個の範囲に区分し、当該区分された各範囲に前記１つの画素に対応させる発光点の組を一組ずつ割り当てることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記露光装置は、少なくとも３つ設けられ、
   前記発光対応点特定手段は、一の第２の露光装置において、前記１つの画素に対応させる発光点の組の位置と、他の第２の露光装置において、前記１つの画素に対応させる発光点の組の位置とを異ならせることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御装置は、前記端部画素位置検出手段、前記最大幅露光装置特定手段、前記発光点特定手段および前記発光対応点特定手段による処理をカラー印刷の場合のみにおいて行い、モノクロ印刷の場合には画像データの画素に前記発光点を一対一で対応させ、所定の１つの発光点から順に画像データの画素を割り当てることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御装置は、
   前記端部画素位置検出手段で特定した各露光装置の前記２つの発光点による露光で前記感光体上に形成される２つの露光点の主走査方向における中央点の位置を算出するとともに、各露光装置の中央点のうち、主走査方向における最も一端側に位置する中央点と、最も他端側に位置する中央点との主走査方向における中央点を画像形成範囲の中央点として算出する中央位置算出手段を備え、
   前記発光点特定手段は、前記第１の露光装置で用いる発光点が前記画像形成範囲の中央点を中心として主走査方向の両側に同数が存在するように前記第１の露光装置で用いる発光点を調整し、前記第２の露光装置で用いる発光点の範囲を、この調整された第１の露光装置で用いる発光点の範囲に合わせて特定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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