JP7107013B2 - 光記録装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光記録装置及び画像形成装置に関し、特に主走査方向に複数の発光素子を配置し、レンズアレイを用いて各発光素子から照射される光ビームを結像させることにより描画を行う技術に関する。

従来、画像形成装置に用いられる光記録装置として、複数の発光素子を２次元配置したものが知られている（例えば特許文献１）。この光記録装置は、複数の発光素子を用いて多重露光することにより１画素の描画を行う構成である。

一方、電子写真方式の画像形成装置に用いられる光記録装置には、ドラム状の感光体の主走査方向を一時に露光するものが存在する。この種の光記録装置は、例えば感光体の表面と対向するように配置される発光素子基板と、発光素子基板に近接して配置されるマイクロレンズアレイとによって構成される記録ヘッドを備えている。発光素子基板は、主走査方向に沿って配置される複数の発光素子を備えている。またマイクロレンズアレイは、主走査方向に沿って配置される複数のレンズを備えている。

このような光記録装置は、例えばレーザ光源などから発せられる１本の光ビームを回転多面鏡（ポリゴンミラー）などを用いて偏向走査させるタイプものと比較すると、機械的動作を伴わないため低騒音であるという利点がある。また、光源から感光体までの距離を小さくすることができるため、省スペース化が可能であるという利点もある。

しかしその反面、記録ヘッドは主走査方向に長く、しかもガラス基板を母材とする発光素子基板の熱膨張係数と、樹脂を母材とするマイクロレンズアレイの熱膨張係数とが互いに異なる。そのため、環境温度が変化すると、主走査方向におけるマクロレンズアレイに形成されたレンズの位置と、発光素子基板に形成された発光素子の位置とが相対的に変化する。つまり、発光素子とレンズとの位置に歪みが生じるのである。その結果、従来の光記録装置は、環境温度の変化によって感光体表面における光ビームの照射位置が変わり、筋状の描画ムラが発生しやすいという問題がある。

例えば、マイクロレンズアレイが主走査方向の中央位置において発光素子基板に連結されている場合、マイクロレンズアレイの中央位置における歪み量は少なく、両端部における歪み量が大きくなる。そのため、上述した問題は、主走査方向の両端部において顕著になる傾向がある。すなわち、主走査方向の両端部において筋状のムラが目立ち易くなり、画質劣化を生じさせる要因となる。

特開平１１－１４７３２６号公報

本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたものであり、環境温度が変化した場合であっても、筋状の描画ムラが発生することを抑制できるようにした光記録装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、光記録装置であって、少なくとも主走査方向に沿って複数のレンズが配置されたレンズアレイと、前記レンズアレイに近接して配置され、前記レンズアレイの各レンズ位置に対して一画素を形成する発光素子を複数配置した発光素子群を有する発光素子基板と、前記発光素子基板に設けられる発光素子を制御する発光制御手段と、前記レンズアレイと前記発光素子基板とを前記主走査方向の所定の基準位置で相互に連結する連結部材と、を備え、前記発光素子基板は、前記レンズアレイの各レンズ位置に配置される前記発光素子群のうち、前記主走査方向において前記基準位置から遠い位置に配置される発光素子が、複数の光源によって構成される特殊発光素子であり、前記発光制御手段は、前記複数のレンズの間に光が照射されない隙間が生じていることを検知すると、前記特殊発光素子における前記複数の光源のうち、前記主走査方向において前記基準位置から遠い位置にある光源を選択して発光させることを特徴とする構成である。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光記録装置において、前記特殊発光素子は、複数の光源をマトリクス状に配置したマトリクス発光素子であることを特徴とする構成である。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の光記録装置において、前記照射位置を検出する照射位置検出手段、を更に備え、前記発光制御手段は、前記照射位置検出手段の検出結果に基づいて前記特殊発光素子における前記複数の光源のうちから発光させるべき光源を選択することを特徴とする構成である。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光記録装置において、前記発光素子基板は、前記レンズアレイの各レンズ位置に配置される前記発光素子群のうちの複数の発光素子が前記特殊発光素子として構成され、同一レンズ位置に対して配置される前記複数の特殊発光素子のうち、前記主走査方向の端部側に位置する特殊発光素子は、中央側に位置する特殊発光素子よりも選択可能な光源数が多いことを特徴とする構成である。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の光記録装置において、前記発光素子基板は、前記レンズアレイのレンズ位置が前記基準位置から離れる程、当該レンズ位置に配置されている前記特殊発光素子の光源数が増加することを特徴とする構成である。

請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の光記録装置において、前記基準位置は、前記主走査方向において前記レンズアレイの中心位置であることを特徴とする構成である。

請求項７に係る発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の光記録装置において、前記発光制御手段は、前記特殊発光素子に含まれる前記複数の光源のうちから発光させるべき光源を選択して発光させる際に光量を調整可能であることを特徴とする構成である。

請求項８に係る発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の光記録装置において、前記発光制御手段は、前記特殊発光素子に含まれる前記複数の光源のうちから発光させるべき光源を選択する際に発光させる光源の数を調整可能であることを特徴とする構成である。

請求項９に係る発明は、画像形成装置であって、請求項１乃至８のいずれかに記載の光記録装置と、前記光記録装置によって潜像が形成される感光体と、前記感光体に形成された潜像を現像する現像手段と、前記現像手段によって現像された画像をシート状の印刷媒体に転写させる転写手段と、を備えることを特徴とする構成である。

本発明によれば、環境温度が変化した場合であっても、筋状の描画ムラが発生することを抑制できるようになる。

画像形成装置の概念的構成を示す図である。 画像形成ユニットを拡大して示す図である。 光記録装置の構成例を示す図である。 光記録装置における光学系の具体的構成例を示す図である。 特殊発光素子の構成例を示す図である。 特殊発光素子において発光させるべき光源の数及び発光位置を変化させる例を示す図である。 特殊発光素子が設けられる位置を例示する図である。 マイクロレンズアレイが熱膨張によって変位する前の初期状態を示す図である。 マイクロレンズアレイが変位した状態を示す図である。 特殊発光素子による補正の概念を例示する図である。 マイクロレンズアレイの変位を補正するように発光素子群を発光させた例を示す図である。 マイクロレンズアレイの変位を補正するための処理手順を示すフローチャートである。 ビーム径を調整することによりレンズの歪みを補正する概念を例示する図である。

以下、本発明に関する好ましい実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、以下に説明する実施形態において互いに共通する要素には同一符号を付しており、それらについての重複する説明は省略する。

図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置１の概念的構成を示す図である。この画像形成装置１は、電子写真方式でカラー画像を形成するプリンタである。画像形成装置１は、装置本体内部に、給紙搬送部２と、画像形成部３と、定着部４とを備えており、印刷用紙などのシート状の印刷媒体９にカラー画像又はモノクロ画像を形成し、装置本体上部の排出口５から排紙トレイ６上に印刷媒体９を排出するように構成される。

給紙搬送部２は、給紙カセット８と、ピックアップローラ１０と、搬送路１１と、レジストローラ１２と、二次転写ローラ２５とを有している。給紙カセット８は、印刷用紙などのシート状の印刷媒体９を収容する。ピックアップローラ１０は、給紙カセット８から印刷媒体９を１枚ずつ取り出して搬送路１１へ搬送するローラである。レジストローラ１２は、給紙カセット８から給紙される印刷媒体９の先端を保持し、画像形成部３における画像形成動作と同期したタイミングで印刷媒体９を二次転写ローラ２５へ送り出すローラである。レジストローラ１２によって送り出される印刷媒体９は二次転写ローラ２５の位置を通過するときに、中間転写ベルト２４に一次転写されているトナー像が二次転写される。そして給紙搬送部２は、トナー像が転写された印刷媒体９を定着部４に導く。

画像形成部３は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色のトナー像を形成し、二次転写ローラ２５の位置を通過する印刷媒体９に対してそれら４色のトナー像を同時に転写することが可能な構成である。画像形成部３は、各色のトナーを収容するトナーボトル２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）と、各色のトナー像を形成する画像形成ユニット２１（２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ）と、中間転写ベルト２４とを備えて構成される。中間転写ベルト２４は、３つのローラ２６，２７，２８に掛架された無端ベルトであり、ローラ２６，２７，２８が駆動されることによって４つの画像形成ユニット２１の位置と二次転写ローラ２５の位置との間を矢印Ｆ１方向に循環移動する。各色の画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋはいずれも中間転写ベルト２４の上面側に配置されており、循環移動する中間転写ベルト２４の外側の面に対してトナー像を転写する。各色のトナーボトル２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは、各色の画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋに対してトナーを供給する。

定着部４は、加熱ローラ１４と加圧ローラ１５とを備えており、トナー像が転写された印刷媒体９を加熱ローラ１４と加圧ローラ１５との間に通すことで、印刷媒体９に対する加熱加圧処理を施し、トナー像を印刷媒体９に定着させるものである。定着部４を通過することによってトナー像が定着した印刷媒体９は、その後、排出口５から排紙トレイ６上に排出される。

図２は、各色の画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋを拡大して示す図である。画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋは、循環移動する中間転写ベルト２４の上流側から順に配置され、中間転写ベルト２４に対して各色のトナー像を順次重ね合わせるように転写していく。したがって、カラー印刷時には、４つの画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋの上流側から順に、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色のトナーが順に中間転写ベルト２４に一次転写される。またモノクロ印刷時には、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色の画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃが使用されないため、最下流に位置する画像形成ユニット２１ＫによりＫ色のトナーだけが中間転写ベルト２４に一次転写される。

各画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋは、ドラム状の感光体３０と、感光体３０の表面を帯電させる帯電部３１と、感光体３０の表面を露光することによってか感光体３０に潜像を形成する露光装置３２と、露光装置３２によって露光された潜像をトナーで現像する現像部３３と、一次転写ローラ３４とを有している。感光体３０は、図２に示すようにＲ方向に回転し、帯電部３１の位置を通過するときに表面が所定電荷に帯電する。そして露光装置３２による露光位置を通過するときに、感光体３０の表面に光ビームが照射される。露光装置３２は、光記録装置４０として設けられる。この露光装置３２は、感光体３０の軸方向（主走査方向）に沿って配置されており、感光体３０の主走査方向に沿って複数の光ビームを略同時に照射することができるようになっている。これにより、感光体３０は、露光装置３２による光ビームが照射された位置に静電潜像を形成する。静電潜像を形成した感光体３０は、現像部３３の位置を通過するときにトナーによって現像される。その後、感光体３０の表面に形成されたトナー像は、一次転写ローラ３４の位置を通過する際に、中間転写ベルト２４と接触する。

一次転写ローラ３４は、画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋとの間に中間転写ベルト２４を挟むように配置されており、所定極性の電圧が印加される。そのため、一次転写ローラ３４は、所定極性の電圧が印加された状態で中間転写ベルト２４を感光体３０の表面に当接させることにより、感光体３０の表面に形成されたトナー像を静電作用で中間転写ベルト２４に一次転写させる。

上記のようにして各画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋからトナー像が一次転写された中間転写ベルト２４は、二次転写ローラ２５が設けられた二次転写位置を通過するときに印刷媒体９と当接する。このとき、二次転写ローラ２５には、所定極性の電圧が印加される。つまり、二次転写ローラ２５は、所定極性の電圧が印加された状態で印刷媒体９を所定の当接圧で中間転写ベルト２４に当接させることにより、中間転写ベルト２４の表面に転写されているトナー像を印刷媒体９に二次転写させるのである。

上述したように露光装置３２は、光記録装置４０として設けられる。光記録装置４０は、各画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋに対して個別に設けられ、入力する画像データに基づいて感光体３０の表面に光ビームを照射することで感光体３０に静電潜像を形成する。

また本実施形態では、二次転写ローラ２５の位置においてトナー像が転写された印刷媒体９が通過する搬送路１１において、印刷媒体９に転写されたトナー像を読み取る画像読取センサー１３がインラインセンサーとして設けられる。この画像読取センサー１３は、主走査方向Ｘにおいて光記録装置４０による光ビームの照射位置を検知する照射位置検知手段として利用可能であり、画像読取位置を印刷媒体９が通過する際に各色のトナー粒子が転写されている位置（主走査方向Ｘの位置）を検出することができる。そして画像読取センサー１３は、その検出結果を各画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋの光記録装置４０へフィードバックすることができる。

図３は、光記録装置４０の構成例を示す図であり、感光体３０の主走査方向Ｘを紙面横方向に表した図である。光記録装置４０は、発光素子基板４１と、マイクロレンズアレイ４２と、連結部材４３とを備えている。発光素子基板４１は、主走査方向Ｘに延びる長尺のガラス基板を母材とし、そのガラス基板に多数の発光素子を形成したものである。マイクロレンズアレイ４２も主走査方向Ｘに延びる長尺状の部材であり、例えば樹脂を母材としており、主走査方向Ｘに沿って多数のマイクロレンズ（以下、単に「レンズ」という）が形成された構成である。連結部材４３は、主走査方向Ｘの所定位置において、発光素子基板４１とマイクロレンズアレイ４２との双方を連結する部材である。図３の例では、発光素子基板４１及びマイクロレンズアレイ４２の主走査方向Ｘの中心位置に連結部材４３が取り付けられ、発光素子基板４１とマイクロレンズアレイ４１との中心位置を相互に連結している。このような光記録装置４０は、発光素子基板４１から主走査方向Ｘに沿って複数の光ビーム４４が略同時に照射され、マイクロレンズアレイ４２がそれら複数の光ビーム４４を主走査方向Ｘの所定位置に結像させることで感光体３０の表面を露光する。

図４は、光記録装置４０における光学系の具体的構成例を示す図である。図４（ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ４２は、第１レンズ板（Ｇ１レンズ）４５と、第２レンズ板（Ｇ２レンズ）４６と、絞り板４７とを有する。絞り板４７は、第１レンズ板４５と、第２レンズ板４６との間において２つの第１レンズ板４５及び第２レンズ板４６のレンズ焦点位置に配置される。マイクロレンズアレイ４２は、第１レンズ板４５に形成される１つのレンズと、絞り板４７に設けられる１つの絞りと、第２レンズ板４６に設けられる１つのレンズとが一の光軸上に配置された１つの結像レンズ４８を構成する。この結像レンズ４８は、テレセントリック光学系として構成される。マイクロレンズアレイ４２は、上記のような結像レンズ４８が多数形成された構成である。

発光素子基板４１には、多数の発光素子５０が形成される。発光素子５０は、感光体３０の表面に対して描画を行う際の主走査方向Ｘの１画素を構成する素子であり、例えば有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）などによって構成される。また、発光素子基板４１には、マイクロレンズアレイ４２に設けられた１つの結像レンズ４８に対し、複数の発光素子５０から成る発光素子群５１を配置している。

図４（ｂ）に示すように複数の結像レンズ４８は、マイクロレンズアレイ４２の表面に対して２次元配列されている。図４（ｂ）に示す例では、複数の結像レンズ４８を千鳥状に配置している。すなわち、主走査方向Ｘに沿って複数の結像レンズ４８を所定間隔で列状に配置したレンズ群を、副走査方向Ｙにおいて複数列配置し、各列における結像レンズ４８の位置を主走査方向Ｘに沿って所定量シフトさせた配置形態となっている。このような配置形態によれば、主走査方向Ｘにおいて複数の結像レンズ４８を隙間無く配置することができる。ただし、結像レンズ４８の配置形態は、必ずしも図４（ｂ）に示したものに限られない。そして発光素子基板４１では、各結像レンズ４８に対応する位置に、複数の発光素子５０から成る発光素子群５１が配置される。

図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示すＡ部の位置にある結像レンズ４８及び発光素子群５１を拡大して示す図である。図４（ｃ）に示すように、１つの結像レンズ４８に対応して配置される発光素子群５１は、主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙで規定される平面内において２次元配列された複数の発光素子５０を備えている。図４（ｃ）に示す例では、複数の発光素子５０を千鳥状に配置した例を示している。すなわち、主走査方向Ｘに沿って複数の発光素子５０を所定間隔で列状に配置した発光素子群を、副走査方向Ｙにおいて複数列配置し、各列における発光素子５０の位置を主走査方向Ｘに沿って所定量シフトさせた配置形態となっている。このような配置形態によれば、主走査方向Ｘにおいて複数の発光素子を隙間無く配置することができる。ただし、発光素子５０の配置形態は、必ずしも図４（ｃ）に示したものに限られない。

図４（ｂ）に示すＡ部の結像レンズ４８は、連結部材４３が設けられた基準位置ＰＸよりも右側の領域Ｒａに位置しており、マイクロレンズアレイ４２における左右の端部４２ａ，４２ｂのうち、右側の端部４２ｂに近い位置にある。そこで、Ａ部の結像レンズ４８の内側に配置される発光素子群５１は、図４（ｃ）に示すように、マイクロレンズアレイ４２の右側の端部４２ｂに近い側に領域ＲＺに配置される発光素子５０を特殊発光素子５２としている。

図５は、特殊発光素子５２の構成例を示す図である。特殊発光素子５２は、複数の光源５３を備え、それら複数の光源５３がマトリクス状に２次元配置された構成を有する発光素子である。特殊発光素子５２は、複数の光源５３のうちから発光数及び発光位置を選択して発光させることが可能である。図５では、７×７のマトリクス状に配置された合計４９個の光源５３を有する場合を例示している。ただし、特殊発光素子５２を構成する光源５３の数は、これに限られるものではない。例えば、マトリクスの構成を６×６にすれば光源５３の数を３９個にすることができるし、またマトリクスの構成を８×８にすれば光源５３の数を６４個にすることができる。

図５に示すように特殊発光素子５２は、スイッチ回路５４、オンオフ回路５６、電流源５７、選択回路５８及び発光制御部５９によって制御される。

スイッチ回路５４は、特殊発光素子５２を構成する光源５３の数と同数のスイッチ５５を有し、各スイッチ５５を個別にオンオフすることができる回路である。スイッチ回路５４は、複数のスイッチ５５を個別にオンオフすることにより、複数の光源５３のうちから少なくとも１つの光源５３を選択して発光させることができる。

電流源５７は、特殊発光素子５２に対して供給する電流を出力する電源回路である。電流源５７は、発光制御部５９から出力される制御信号ＣＮＴ１に基づく電流を出力する。すなわち、電流源５７は、制御信号ＣＮＴ１に基づいて特殊発光素子５２へ供給する電流を調整することが可能である。

オンオフ回路５６は、特殊発光素子５２に対する電流の供給／遮断を行う回路である。オンオフ回路５６は、発光制御部５９から出力される制御信号ＣＮＴ２に基づいて電流源５７から出力される電流を特殊発光素子５２へ供給したり、遮断したりする。

選択回路５８は、スイッチ回路５４に設けられた複数のスイッチ５５のそれぞれを個別にオンオフさせるための制御信号を出力する回路である。選択回路５８は、スイッチ回路５４に設けられた各スイッチ５５をオンオフさせることにより、特殊発光素子５２に設けられている複数の光源５３のうちから少なくとも１つの光源５３を選択して発光させる。選択回路５８は、発光制御部５９から出力される制御信号ＣＮＴ３に基づき、特殊発光素子５２において発光させるべき光源５３の数及び位置を決定し、その決定に基づいて特殊発光素子５２における少なくとも１つの光源５３を発光させるべく、スイッチ回路５４のスイッチ５５を個別にオンオフさせるのである。

発光制御部５９は、特殊発光素子５２に設けられている複数の光源５３のそれぞれの発光制御を行うものである。発光制御部５９は、電流源５７に対して制御信号ＣＮＴ１を出力することにより、特殊発光素子５２へ供給する電流を調整する。この電流調整により、１画素あたりの濃度を調整することができる。また発光制御部５９は、オンオフ回路５６に対して制御信号ＣＮＴ２を出力することにより、特殊発光素子５２による露光動作を制御することができ、特殊発光素子５２に対応する画素の露光状態を制御することができる。さらに発光制御部５９は、選択回路５８に対して制御信号ＣＮＴ３を出力することにより、特殊発光素子５２において発光させるべき光源５３の数及び発光位置を制御する。これにより、特殊発光素子５２から照射される光ビームの照射位置及びビームサイズを調整することができるようになる。

そして本実施形態の光記録装置４０は、特殊発光素子５２の発光制御を行うことにより、環境温度の影響によって発生する可能性がある筋状の描画ムラを抑制するように構成する。すなわち、光記録装置４０は、特殊発光素子５２において発光させるべき光源５３の数及び発光位置を調整することにより、主走査方向Ｘにおいて感光体３０の表面に露光されない部分が生じないように調整するのである。

図６は、特殊発光素子５２において発光させるべき光源５３の数及び発光位置を変化させる例を示す図である。図６（ａ）は特殊発光素子５２を発光させる際の初期状態を示す例である。図６（ａ）に示すように、特殊発光素子５２は、初期状態のとき、マトリクス状に配置された複数の光源５３のうち、中央領域Ｘ１に位置する９個の光源５３を発光させる。すなわち、初期状態のとき、特殊発光素子５２は、図６（ａ）に示す９個の光源５３を発光させることにより、感光体３０に対して１画素分の露光を行うのである。

これに対し、図６（ｂ）は初期状態から特殊発光素子５２における発光位置を変化させた例を示す図である。例えば図６（ｂ）に示すように、特殊発光素子５２は、マトリクス状に配置された複数の光源５３のうち、マトリクスの端部領域Ｘ２に位置する９個の光源５３を発光させることができる。この場合、図６（ａ）に示した初期状態と比較すると、特殊発光素子５２における発光位置が変化することになる。その結果、特殊発光素子５２からの光ビームが結像レンズ４８を介して感光体３０の表面に照射される照射位置が変化する。そして特殊発光素子５２における発光位置を主走査方向Ｘに変化させることにより、感光体３０に照射される光ビームの照射位置を、主走査方向Ｘに沿って、発光位置の移動方向とは逆の方向へ移動させることができる。

また、図６（ｃ）は、図６（ｂ）の状態から更に発光させる光源５３の数を増加させた例を示す図である。例えば図６（ｃ）に示すように、特殊発光素子５２は、マトリクス状に配置された複数の光源５３のうち、マトリクスの端部領域Ｘ３に位置する１６個の光源５３を発光させることができる。この場合、図６（ｂ）に示した発光状態と比較すると、特殊発光素子５２から照射される光ビームのビーム径が大きくなる。その結果、特殊発光素子５２からの光ビームが結像レンズ４８を介して感光体３０の表面に照射されるときの照射範囲が拡大する。したがって、特殊発光素子５２において発光させる光源５３の数を調整することにより、感光体３０に照射される光ビームのビーム径を太くしたり、細くしたりすることができる。

本実施形態では、結像レンズ４８の内側に配置される全ての発光素子５０を上述した特殊発光素子５２とするのではなく、マイクロレンズアレイ４２の端部４２ａ又は４２ｂに近い側に位置する一部の発光素子５０のみを上述した特殊発光素子５２とする。

図７は、特殊発光素子５２が設けられる位置を例示する図である。図７では、結像レンズ４８の右側の部分がマイクロレンズアレイ４２の右側の端部４２ｂに近く、結像レンズ４８の左側の部分がマイクロレンズアレイ４２の中央に近い場合を例示している。例えばマイクロレンズアレイ４２の中心位置には、図４（ｂ）に示したように連結部材４３が設けられており、マイクロレンズアレイ４２が熱膨張するときには、その連結部材４３が設けられた基準位置ＰＸからの距離に応じて変位量が大きくなる。そのため、基準位置ＰＸよりも右側に位置する結像レンズ４８の場合、図７に示すように、発光素子群５１において、マイクロレンズアレイ４２の中央に近い領域ＲＮ（すなわち、結像レンズ４８の左側の領域）には、通常の発光素子５０が配置される。通常の発光素子５０とは、例えば上述した光源５３を９個配置し、それら９個の光源５３を同時に点灯又は消灯させるようにした発光素子である。つまり、結像レンズ４８に対応する領域において基準位置ＰＸに近い領域には通常の発光素子５０が配置されるのである。これに対し、マイクロレンズアレイ４２の右側の端部４２ｂに近い領域ＲＺ１，ＲＺ２（すなわち、結像レンズ４８の右側の領域）には、特殊発光素子５２が配置される。つまり、結像レンズ４８に対応する領域において基準位置ＰＸから離れた領域には特殊発光素子５２が配置されるのである。

このように１つの結像レンズ４８に対応して配置される発光素子群５１のうち、一部の発光素子５０のみを特殊発光素子５２として構成することで、全部の発光素子５０を特殊発光素子５２とする場合よりも回路規模を小さくすることができる。

また図７における２つの領域ＲＺ１，ＲＺ２を比較すると、領域ＲＺ２は、領域ＲＺ１よりも更に基準位置ＰＸから離れていると言える。そのため、領域ＲＺ１に配置する特殊発光素子５２と、領域ＲＺ２に配置する特殊発光素子５２とを異なる構成としても良い。例えば、領域ＲＺ１に配置する特殊発光素子５２ａを７×７のマトリクス構成とし、領域ＲＺ２に配置する特殊発光素子５２ｂを８×８のマトリクス構成としても良い。つまり、基準位置ＰＸからの距離が大きくなる程、特殊発光素子５２のマトリクスサイズを大きくするのである。マトリクスサイズを大きくすることにより、選択可能な光源５３の数を増やすことができ、特殊発光素子５２による光ビームの移動量やビーム径の調整量を大きくすることができるようになる。

また、主走査方向Ｘにおいて互いに異なる位置に設けられる複数の結像レンズ４８においても同様である。すなわち、結像レンズ４８と基準位置ＰＸとの距離が大きくなるほど、その結像レンズ４８に対応して設けられる発光素子群５１において特殊発光素子５２のマトリクスサイズを大きくすることが好ましい。これにより、基準位置ＰＸからの距離が大きくなる程、特殊発光素子５２による光ビームの移動量やビーム径の調整量を大きくすることができるため、マイクロレンズアレイ４２の膨張による歪みを適切に補正することができるようになる。

図８は、マイクロレンズアレイ４２が熱膨張によって変位する前の初期状態を示す図である。図８では、主走査方向Ｘにおいて互いに隣接した位置にある３つの結像レンズ４８ａ，４８ｂ，４８ｃを例示している。ただし、これら３つの結像レンズ４８ａ，４８ｂ，４８ｃは必ずしも副走査方向Ｙにおいて同じ位置にあるとは限らない。図８に示す例では、各結像レンズ４８ａ，４８ｂ，４８ｃに対応してｎ画素分のｎ個の発光素子５０からなる発光素子群５１ａ，５１ｂ，５１ｃが設けられている。そしてマイクロレンズアレイ４２が発光素子基板４１に対して相対変位する前の初期状態のときには、発光素子群５１，５１ｂ，５１ｃにおける各発光素子から照射される光ビームは各結像レンズ４８ａ，４８ｂ，４８ｃによって所定の照射位置に照射される。すなわち、初期状態のときには、図８に示すように、各発光素子５０からの光ビームは、主走査方向Ｘにおいて隙間を生じることなく感光体３０の表面に照射される。

図９は、マイクロレンズアレイ４２が変位した状態を示す図である。尚、図９では、３つの結像レンズ４８ａ，４８ｂ，４８ｃのうち、結像レンズ４８ａが基準位置ＰＸに設けられた基準レンズ４８Ｘ（図４（ｂ）参照）である場合を例示している。環境温度の変化などによってマイクロレンズアレイ４２が熱膨張すると、マイクロレンズアレイ４２は、基準位置ＰＸを基点に主走査方向Ｘに沿って左右方向へ膨張する。そのため、基準レンズ４８Ｘである結像レンズ４８ａを除き、基準位置ＰＸから離れた位置にある結像レンズ４８ｂ，４８ｃは発光素子基板４１に対して相対変位する。その相対変位した状態を図９に示している。

図９に示したように結像レンズ４８ｂ，４８ｃが発光素子基板４１に対して相対変位した状態のとき、結像レンズ４８ｂ，４８ｃに対する発光制御として、図８に示した初期状態と同様の制御を行うと、図９に示すように、各発光素子５０から照射される光ビームを主走査方向Ｘにおいて隙間無く照射することができなくなる。すなわち、図９に示すように、結像レンズ４８ａと４８ｂとの間に光ビームが照射されない隙間Ｈ１が生じると共に、結像レンズ４８ｂと４８ｃとの間にも光ビームが照射されない隙間Ｈ２が生じる。この間隔Ｈ１，Ｈ２は、基準位置ＰＸからの距離が大きくなる程大きくなり、所定間隔以上になると、筋状の描画ムラとなって画質劣化を生じさせる。

そこで本実施形態では、各結像レンズ４８ｂ，４８ｃに対応して配置される発光素子群５１のうち、主走査方向Ｘの端部側に位置する発光素子５０を特殊発光素子５２としており、複数の光源５３のうちから発光させるべき光源５３を選択して発光させることにより、隙間Ｈ１，Ｈ２が少なくとも視覚的に目立たないように補正する。例えば、上述した画像読取センサー１３は、主走査方向Ｘにおいてトナー粒子が転写されていない領域を検知することにより、上述した隙間Ｈ１，Ｈ２を検知する。そして画像読取センサー１３は、その隙間Ｈ１，Ｈ２に関する情報（例えば、隙間Ｈ１，Ｈ２の幅に関する情報）を、上述した発光制御部５９へ出力する。そして発光制御部５９は、画像読取センサー１３から得られる隙間Ｈ１，Ｈ２に関する情報に基づき、特殊発光素子５２において発光させるべき光源５３の発光位置及び発光数を決定し、隙間Ｈ１，Ｈ２による筋状の描画ムラが目立たないように補正する。

図１０は、特殊発光素子５２による補正の概念を例示する図である。図１０に示すように、結像レンズ４８ｂに対応して配置される発光素子群５１ｂにおいて、主走査方向Ｘの端部側に配置される発光素子５０が特殊発光素子５２として構成されている。図９に示したように結像レンズ４８ａと４８ｂとの間に光ビームが照射されていない隙間Ｈ１が発生していることを検知すると、発光制御部５９は、結像レンズ４８ｂに対応して設けられた発光素子群５１ｂの特殊発光素子５２において、複数の光源５３のうちから主走査方向Ｘの端部側に位置する光源５３（基準位置ＰＸから遠い位置にある光源５３）を選択し、発光させる。例えば図１０の場合、１番目から６番目の画素が特殊発光素子５２として構成されている。そのため、１番目から６番目の画素に対応する特殊発光素子５２を発光させる際に、主走査方向Ｘの外側にある光源５３を選択して発光させるのである。その結果、１番目から６番目の画素に対応する特殊発光素子５２からの光ビームの照射位置が、図１０に示すように、上述した隙間Ｈ１のある位置に移動する。すなわち、特殊発光素子５２による発光位置を主走査方向Ｘに沿って外側に移動させることで、隙間Ｈ１を埋めるのである。

例えば、初期状態のときに特殊発光素子５２を発光させる光源５３の数が９個であり、図１０に示すように補正によって発光させる光源５３の数も９個とする場合、光ビームのビーム径は同じサイズであるため、光ビームの照射位置が単に基準位置ＰＸに近い位置に移動するだけである。そのため、図１０に示すように１番目の画素と２番目の画素との間には依然として隙間Ｈが生じる。同様に他の画素とそれに隣接する画素との間にも隙間Ｈが生じる。しかし、図１０に示す隙間Ｈは、図９に示した隙間Ｈ１よりも小さくなるため、視覚的には目立たなくなり、画質劣化を抑制することができるのである。尚、図１０では、結像レンズ４８ｂに対応して設けられる発光素子群５１ｂについて説明したが、その他の結像レンズ４８ｃ等についてもこれと同様である。

図１１は、マイクロレンズアレイ４２の変位を補正するように発光素子群５１ｂ，５１ｃを発光させた例を示す図である。図１１に示すように、結像レンズ４８ｂに対応して設けられた発光素子群５１ｂの特殊発光素子５２を上記のように発光させると共に、結像レンズ４８ｃに対応して設けられた発光素子群５１ｃの特殊発光素子５２を上記のように発光させると、図１１に示すように各結像レンズ４８ｂ，４８ｃに対応して設けられた複数の画素のうち、１番目から６番目の画素のビーム照射位置が主走査方向Ｘにおいて基準位置ＰＸに近い位置へ移動する。このようなビーム照射位置の移動により、図９に示した隙間Ｈ１，Ｈ２が、図１１においては小さくなっていることが判る。その結果、筋状の描画ムラが視覚的に目立たないように補正される。

次に図１２は、上記のような補正を行うための処理手順を示すフローチャートである。この処理は、上述した発光制御部５９が所定のプログラムを実行することにより、そのプログラムに基づいて行われる処理である。

発光制御部５９は、この処理を開始すると、まずマイクロレンズアレイ４２に設けられた複数の結像レンズ４８のうちから補正対象となる結像レンズ４８を１つ選択する（ステップＳ１）。発光制御部５９は、その選択した結像レンズ４８が基準位置ＰＸにある基準レンズ４８Ｘであるか否かを判断する（ステップＳ２）。選択した結像レンズ４８が基準レンズ４８Ｘである場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、熱膨張による変位はないとみなし、ステップＳ３～Ｓ１４の処理をスキップする。この場合、発光制御部５９による処理はステップＳ１５へジャンプする。

一方、選択した結像レンズ４８が基準レンズ４８Ｘとは異なるレンズである場合（ステップＳ２でＮＯ）、発光制御部５９は、補正が必要であると判断し、選択した結像レンズ４８を補正対象レンズとして設定する。そして発光制御部５９は、画像読取センサー１３からの出力に基づき、主走査方向Ｘに隣接する結像レンズ４８との間に生じているビーム間隔（Ｈ）を取得する。このビーム間隔（Ｈ）は、図９に示した隙間（Ｈ１又はＨ２）である。そして発光制御部５９は、補正対象レンズに対応して設けられている特殊発光素子５２の数（Ｎ）を設定する（ステップＳ４）。例えば、図１０に示したように１画素から６画素までの６画素分の発光素子５０が特殊発光素子５２であった場合、ステップＳ４ではＮ＝６として設定される。

続いて発光制御部５９は、特殊発光素子５２の分解能（Ｒ）を設定する（ステップＳ５）。この分解能（Ｒ）は、特殊発光素子５２を構成する光源５３のサイズによって定まる。例えば特殊発光素子５２における１つの光源５３のサイズが１０μｍである場合、分解能Ｒ＝１０μｍとして設定される。さらに発光制御部５９は、補正後のビーム間隔の総和（Ｓ）を設定する（ステップＳ６）。このビーム間隔の総和（Ｓ）は、Ｎ個の特殊発光素子５２の発光位置を移動させることにより、補正できるビーム間隔の総和となる。そして発光制御部５９は、変数ｎを０に初期化すると共に、ビーム間隔の総和Ｓを０に初期化する（ステップＳ７）。

次に発光制御部５９は、Ｎ個の特殊発光素子５２のそれぞれについて発光させるべき光源５３を選択するためのループ処理を行う（ステップＳ８～Ｓ１４）。すなわち、発光制御部５９は、まず変数ｎに対して１を加算する（ステップＳ８）。そして発光制御部５９は、Ｎ個の特殊発光素子５２の間に生じる隙間の数（Ａ）を算出する（ステップＳ９）。すなわち、隙間の数（Ａ）は、Ａ＝（Ｎ＋１）－（ｎ－１）によって算出される。次に発光制御部５９は、ｎ番目の画素の補正後のビーム間隔（Ｄｎ）を算出する（ステップＳ１０）。このビーム間隔（Ｄｎ）は次の数１の式によって算出される。

次に発光制御部５９は、ｎ番目の画素の特殊発光素子５２による補正後のビーム間隔の総和Ｓの値を更新する（ステップＳ１１）。すなわち、ビーム間隔の総和Ｓに対し、ステップＳ１０で算出したビーム間隔Ｄｎの値を加算する。そして発光制御部５９は、ｎ番目の画素の光ビームの照射位置を移動させる移動量（Ｍｎ）を算出する（ステップＳ１２）。この移動量Ｍｎは、Ｍｎ＝Ｈ－Ｓによって算出される。そして発光制御部５９は、ステップＳ１２で算出した移動量Ｍｎに基づき、特殊発光素子５２において発光させるべき光源５３を選択する（ステップＳ１３）。これにより、ｎ番目の画素に対応する特殊発光素子５２において、複数の光源５３のうちから発光させるべき光源５３を決定することができる。

次に発光制御部５９は、変数ｎがＮであるか否かを判断し（ステップＳ１４）、変数ｎがＮに一致していない場合（ステップＳ１４でＮＯ）、ステップＳ８に戻って上述した処理を繰り返す。これにより、補正対象レンズに対応して設けられているＮ個の特殊発光素子５２のそれぞれについて発光させるべき光源５３を決定することができる。そして変数ｎがＮに一致した場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、発光制御部５９は、マイクロレンズアレイ４２に設けられている全ての結像レンズ４８について上述した処理が完了したか否かを判断する（ステップＳ１５）。マイクロレンズアレイ４２に設けられている全ての結像レンズ４８について上述した処理が完了すると、光記録装置４０によって記録される主走査方向Ｘの全ての画素についての補正が完了したことになるため、図１２の処理手順が完了する。上述した処理は、光記録装置４０による露光動作が行われる間、繰り返し実行される。そのため、環境温度が変化して結像レンズ４８に歪みが生じたときには、リアルタイムでその歪みを補正することができ、筋状の描画ムラの発生を抑制することができる。

次に図１３は、さらにビーム径を調整することにより結像レンズ４８の歪みを補正する概念を例示する図である。図１３に示すように、結像レンズ４８ｂに対応して配置される発光素子群５１ｂにおいて、主走査方向Ｘの端部側に配置される発光素子５０が特殊発光素子５２として構成されている。図９に示したように結像レンズ４８ａと４８ｂとの間に光ビームが照射されていない隙間Ｈ１が発生していることを検知すると、発光制御部５９は、上述したように、結像レンズ４８ｂに対応して設けられた発光素子群５１ｂの特殊発光素子５２において、複数の光源５３のうちから主走査方向Ｘの端部側に位置する光源５３（基準位置ＰＸから遠い位置にある光源５３）を選択し、発光させる。このとき、発光制御部５９は、特殊発光素子５２において発光させる光源５３の数を初期状態よりも増加させることにより、ビーム径を太くした状態でビーム照射位置を移動させることができる。その結果、図１１に示すように、補正後の照射位置において互いに隣接する画素間に隙間を生じさせることなく、ビームを照射することができるようになる。すなわち、図１０に示す例では、互いに隣接する画素間に依然として隙間Ｈが生じていたが、ビーム径を太くすることによりそのような隙間Ｈが生じない状態で感光体３０の表面を露光することができるのである。したがって、この場合は、単にビーム照射位置を移動させるだけの補正よりも画質劣化を良好に抑制することができるようになる。

また上記の他にも、例えば発光制御部５９は、電流源５７を制御して特殊発光素子５２に供給する電流を増加させることにより、図１０に示した隙間Ｈをより目立たないように補正しても良い。すなわち、特殊発光素子５２に供給される電流が増加すると、特殊発光素子５２の各光源５３から照射される光量が増加し、それに伴ってトナーが転写される際のトナー濃度が上昇する。発光制御部５９は、特殊発光素子５２の光量を調整することによってトナー濃度を調整するのである。トナー濃度を上昇させることによっても隙間Ｈを目立たないように描画することができるため、画質劣化を抑制するための手法としては有用である。尚、発光制御部５９において電流を増加させる手法は、図１３に示したビーム径を太くする手法と共に採用しても良い。

以上のように本実施形態の光記録装置４０は、少なくとも主走査方向に沿って複数のレンズが配置されたマイクロレンズアレイ４２と、マイクロレンズアレイ４２に近接して配置され、マイクロレンズアレイ４２の各レンズ位置に対して一画素を形成する発光素子５０を複数配置した発光素子群５１を有する発光素子基板４１と、発光素子基板４１に設けられる発光素子５０を制御する発光制御部５９とを備えている。そして発光素子基板４１は、マイクロレンズアレイ４２の各レンズ位置に配置される発光素子群５１のうちの少なくとも主走査方向Ｘの端部側（基準位置ＰＸから離れた端部側）に配置される発光素子５０を、複数の光源５３を備える特殊発光素子５２として構成される。このような構成において、発光制御部５９は、特殊発光素子５２における複数の光源５３を選択的に発光させることにより、特殊発光素子５２からの光ビームがマイクロレンズアレイ４２を介して照射される照射位置を調整するのである。

上記のような構成によれば、マイクロレンズアレイ４２の各レンズ位置に対応して設けられる複数の発光素子５０の全てを特殊発光素子５２として設ける場合と比較すると、回路規模が小さくなるため、光記録装置４０を小型化しやすいという利点がある。また、環境温度が変化した場合であっても、主走査方向Ｘにおけるビーム照射位置を補正して隣接するビーム間に生じる隙間を小さくすることができるため、筋状の描画ムラを目立たないように描画することが可能である。それ故、環境温度の変化に伴う画質劣化を抑制することができるという利点がある。

（変形例）
以上、本発明に関する幾つかの実施形態について説明した。しかし、本発明は、上記各実施形態において説明した内容のものに限られるものではなく、種々の変形例が適用可能である。

例えば上記実施形態では、画像形成装置１がプリンタとして構成される場合を例示したが、これに限られるものではない。例えば、画像形成装置１は、ＭＦＰ（Multifunction Peripherals）などのように複数の機能を備える装置として構成され、プリンタ機能がそれら複数の機能のうちの１つの機能として搭載されたものであっても構わない。

また上記実施形態では、印刷媒体９に対してトナー像が転写された後に画像読取センサー１３がトナー像を読み取ることによって光記録装置４０による光ビームの照射位置を検知する例を説明した。しかし、光記録装置４０による光ビームの照射位置を検出する照射位置検出手段は、必ずしも上述した画像読取センサー１３に限られない。例えば、光ビームの照射位置を検出するためのセンサーを、中間転写ベルト２４に近接させて配置するようにしても良い。また、光ビームの照射位置を検出するためのセンサーを、各画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋの感光体３０に近接させて配置するようにしても構わない。

１ 画像形成装置
９ 印刷媒体
１３ 画像読取センサー（照射位置検出手段）
２１（２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ） 画像形成ユニット
２５ 二次転写ローラ（転写手段）
３０ 感光体
３２ 露光装置（光記録装置）
３３ 現像部（現像手段）
４０ 光記録装置
４１ 発光素子基板
４２ マイクロレンズアレイ（レンズアレイ）
４３ 連結部材
４８ 結像レンズ（レンズ）
５０ 発光素子
５１ 発光素子群
５２ 特殊発光素子
５３ 光源
５９ 発光制御部（発光制御手段）

Claims (9)

1. 少なくとも主走査方向に沿って複数のレンズが配置されたレンズアレイと、
   前記レンズアレイに近接して配置され、前記レンズアレイの各レンズ位置に対して一画素を形成する発光素子を複数配置した発光素子群を有する発光素子基板と、
   前記発光素子基板に設けられる発光素子を制御する発光制御手段と、
   前記レンズアレイと前記発光素子基板とを前記主走査方向の所定の基準位置で相互に連結する連結部材と、
   を備え、
   前記発光素子基板は、前記レンズアレイの各レンズ位置に配置される前記発光素子群のうち、前記主走査方向において前記基準位置から遠い位置に配置される発光素子が、複数の光源によって構成される特殊発光素子であり、
   前記発光制御手段は、前記複数のレンズの間に光が照射されない隙間が生じていることを検知すると、前記特殊発光素子における前記複数の光源のうち、前記主走査方向において前記基準位置から遠い位置にある光源を選択して発光させることを特徴とする光記録装置。
2. 前記特殊発光素子は、複数の光源をマトリクス状に配置したマトリクス発光素子であることを特徴とする請求項１に記載の光記録装置。
3. 前記照射位置を検出する照射位置検出手段、
   を更に備え、
   前記発光制御手段は、前記照射位置検出手段の検出結果に基づいて前記特殊発光素子における前記複数の光源のうちから発光させるべき光源を選択することを特徴とする請求項１又は２に記載の光記録装置。
4. 前記発光素子基板は、前記レンズアレイの各レンズ位置に配置される前記発光素子群のうちの複数の発光素子が前記特殊発光素子として構成され、
   同一レンズ位置に対して配置される前記複数の特殊発光素子のうち、前記主走査方向の端部側に位置する特殊発光素子は、中央側に位置する特殊発光素子よりも選択可能な光源数が多いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光記録装置。
5. 前記発光素子基板は、前記レンズアレイのレンズ位置が前記基準位置から離れる程、当該レンズ位置に配置されている前記特殊発光素子の光源数が増加することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光記録装置。
6. 前記基準位置は、前記主走査方向において前記レンズアレイの中心位置であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光記録装置。
7. 前記発光制御手段は、前記特殊発光素子に含まれる前記複数の光源のうちから発光させるべき光源を選択して発光させる際に光量を調整可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光記録装置。
8. 前記発光制御手段は、前記特殊発光素子に含まれる前記複数の光源のうちから発光させるべき光源を選択する際に発光させる光源の数を調整可能であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の光記録装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の光記録装置と、
   前記光記録装置によって潜像が形成される感光体と、
   前記感光体に形成された潜像を現像する現像手段と、
   前記現像手段によって現像された画像をシート状の印刷媒体に転写させる転写手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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