特許 5982936 画像形成装置および露光部材の光量補正方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5982936

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】画像形成装置および露光部材の光量補正方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/447 20060101AFI20160818BHJP

   B41J 2/45 20060101ALI20160818BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/447 101Q

   B41J2/447 101J

   B41J2/45

   G03G15/00 303

【請求項の数】12

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-72083(P2012-72083)

(22)【出願日】2012年3月27日

(65)【公開番号】特開2013-202835(P2013-202835A)

(43)【公開日】2013年10月7日

【審査請求日】2015年3月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】松浦 太造

【審査官】 大浜 登世子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−０１０１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５７１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２０３０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０５２４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１８６６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３６１９３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／４４７

Ｂ４１Ｊ ２／４５

Ｇ０３Ｇ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

感光体と、
前記感光体を露光する露光部材と、
前記感光体と前記露光部材との間の離間距離を所定距離に規制する距離規制部材と、
制御部と、を備え、
前記感光体は回転軸を有し、
前記距離規制部材は、前記感光体と当接し、
前記制御部は、
前記距離規制部材の摩耗により変化する前記離間距離を推定して、推定された前記離間距離に基づいて前記露光部材の光量を補正する補正量を決定する決定処理と、
前記決定処理にて決定された前記補正量で前記光量を補正する補正処理と、
前記感光体の回転動作に伴い値が変化するパラメータをカウントするカウント処理と、を実行し、
前記決定処理において、前記カウント処理にてカウントされたカウント値から前記離間距離を推定する、画像形成装置。

【請求項2】

請求項１に記載の画像形成装置において、
被記録媒体に画像を形成する画像形成部を備え、
前記画像形成部は前記感光体を含み、
前記パラメータは、前記画像形成部によって画像が形成された前記被記録媒体の枚数である、画像形成装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、
本体フレームを備え、
前記距離規制部材は、前記感光体に当接するローラと、該ローラを支持し、前記本体フレームに固定される固定部材とを有する、画像形成装置。

【請求項4】

請求項３に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、前記決定処理において前記離間距離を推定する際、前記カウント値の増加にしたがって、推定量の変化率を増加させる、画像形成装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記カウント値に対応した少なくとも二つの範囲が設定され、各範囲に対応した前記補正量が設定される、画像形成装置。

【請求項6】

請求項５に記載の画像形成装置において、
前記露光部材は、前記感光体をライン走査によって露光するものであり、
各範囲に対応した前記補正量が、さらに、前記ライン走査における走査ラインに応じて設定される、画像形成装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記距離規制部材の摩耗前の前記離間距離であって、前記離間距離の初期値である初期離間距離をＤＩとし、前記露光部材と前記露光部材の焦点との距離である作動距離をＤｗとすると、
Ｄｗ＜ＤＩ
の関係を満たすように、前記初期離間距離が設定されている、画像形成装置。

【請求項8】

請求項７に記載の画像形成装置において、
前記距離規制部材の摩耗後の前記離間距離であって、前記離間距離の最終値である最終離間距離をＤＥとすると、
Ｄｗ−ＤＥ＜ＤＩ−Ｄｗ
の関係を満たすように、前記初期離間距離および前記最終離間距離が設定される、画像形成装置。

【請求項9】

請求項７または請求項８に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、
前記決定処理において、前記距離規制部材の摩耗によって前記離間距離が前記作動距離と等しくなるまでは、前記カウント値が増加するほど光量を減らす前記補正量を決定し、その後、前記カウント値が増加するほど光量を増やす前記補正量を決定する、画像形成装置。

【請求項10】

請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記距離規制部材は、前記感光体の長手方向の両端部に対応して二個設けられ、
各距離規制部材の磨耗速度が異なる場合には、前記制御部は、前記決定処理において、各磨耗推定量に基づいて前記両端部間における前記離間距離を推定して、それに応じて前記補正量を決定する、画像形成装置。

【請求項11】

感光体と、
前記感光体を露光する露光部材と、
前記感光体と前記露光部材との間の離間距離を所定距離に規制する距離規制部材と、
制御部と、を備え、
前記距離規制部材は、前記感光体の長手方向の両端部に対応して二個設けられ、
前記制御部は、前記距離規制部材の摩耗により変化する前記離間距離を推定して、推定された前記離間距離に基づいて前記露光部材の光量を補正する補正量を決定する決定処理と、
前記決定処理にて決定された前記補正量で前記光量を補正する補正処理と、を実行し、
各距離規制部材の磨耗速度が異なる場合には、前記制御部は、前記決定処理において、各磨耗推定量に基づいて前記両端部間における前記離間距離を推定して、それに応じて前記補正量を決定する、画像形成装置。

【請求項12】

感光体と、前記感光体を露光する露光部材と、前記感光体と前記露光部材との間の離間距離を所定距離に規制する距離規制部材とを備えた画像形成装置において、前記露光部材からの光量を補正する方法であって、
前記感光体は回転軸を有し、前記距離規制部材は前記感光体と当接する構成であり、
前記距離規制部材の摩耗により変化する前記離間距離を推定する推定工程と、
前記推定工程にて推定された前記離間距離に基づいて前記露光部材の光量を補正する補正量を決定する決定工程と、
前記決定工程にて決定された前記補正量で前記光量を補正する補正工程と、
前記感光体の回転動作に伴い値が変化するパラメータをカウントするカウント工程と、を含み、
前記決定工程において、前記カウント工程にてカウントされたカウント値から前記離間距離が推定される、露光部材の光量補正方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は画像形成装置および露光部材の光量補正方法に関し、詳しくは、画像形成装置において感光体上への露光を的確に行う技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、画像形成装置において感光体上への露光を的確に行う技術として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。その従来技術文献においては、感光体の長手方向両端部に、光学式ヘッド（露光部材）と感光ドラム（感光体）との距離を規制するスペーサを設けることによって、感光体上に正確に光学式ヘッドからの光を結像する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−３６１９３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記従来技術文献の技術では、最初は正確に感光体上に結像させることができるものの、感光体と摺接するスペーサの磨耗により光学式ヘッドの位置決めの精度が低下し、画質の低下を招く虞があった。

【0005】

本発明は、感光体上への露光に起因する画質の低下を抑制する技術を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書によって開示される画像形成装置は、感光体と、前記感光体を露光する露光部材と、前記感光体と前記露光部材との間の離間距離を所定距離に規制する距離規制部材と、制御部とを備え、前記制御部は、前記距離規制部材の摩耗により変化する前記離間距離を推定して、推定された前記離間距離に基づいて前記露光部材の光量を補正する補正量を決定する決定処理と、前記決定処理にて決定された前記補正量で前記光量を補正する補正処理と、を実行する。
本構成によれば、距離規制部材の摩耗により変化する感光体と露光部材との間の離間距離を考慮して光量を補正するので、感光体上への露光に係る画質の低下を抑制できる。

【0007】

上記画像形成装置において、前記感光体は回転軸を有し、前記距離規制部材は、前記感光体と当接し、前記制御部は、前記感光体の回転動作に伴い値が変化するパラメータをカウントするカウント処理をさらに実行し、前記決定処理において、前記カウント処理にてカウントされたカウント値から前記離間距離を推定するようにしてもよい。
距離規制部材は、感光体と当接するため、感光体の回転動作に伴い摩耗し、それによって離間距離が変化することが考えられる。そのため、本構成によれば、感光体の回転動作に伴い値が変化するパラメータをカウントすることによって、感光体との当接により距離規制部材が摩耗するときの離間距離の変化を好適に推定することができる。そして、推定された離間距離の変化を補正量に反映させることによって、感光体上への露光に係る画質の低下を抑制できる。

【0008】

また、上記画像形成装置において、被記録媒体に画像を形成する画像形成部を備え、前記画像形成部は前記感光体を含み、前記パラメータは、前記画像形成部によって画像が形成された前記被記録媒体の枚数であるようにしてもよい。
距離規制部材の摩耗度は、画像が形成された被記録媒体の枚数、すなわち、印刷枚数に応じて増加する。そのため、本構成によれば、印刷枚数をカウントすることによって、そのカウント値を補正量に反映させることができる。

【0009】

また、上記画像形成装置において、本体フレームを備え、前記距離規制部材は、前記感光体に当接するローラと、該ローラを支持し、前記本体フレームに固定される固定部材とを有するようにしてもよい。
本構成によれば、スペーサが感光体に当接し、摺動する場合と比べ、距離規制部材の寿命が長く、交換する必要がなくなるため、装置本体フレームに距離規制部材を固定することができる。したがって、寿命の短いスペーサをカートリッジに設けて交換するようにする場合と比べ、カートリッジの小型化を図れる。

【0010】

また、上記画像形成装置において、前記制御部は、前記決定処理において前記離間距離を推定する際、前記カウント値の増加にしたがって、推定量の変化率を増加させるようにしてもよい。
距離規制部材のローラ直径は、摩耗に応じて小さくなるので、摩耗度合（ローラ直径方向肉厚の減少度）が加速していくが、本構成によれば、その加速に対応して離間距離を推定し、それにしたがって光量を補正できるので、画質の低下を好適に抑制できる。

【0011】

また、上記画像形成装置において、前記カウント値に対応した少なくとも二つの範囲が設定され、各範囲に対応した前記補正量が設定されるようにしてもよい。
本構成によれば、距離規制部材の摩耗度に応じた補正量を設定でき、補正量が的確化される。

【0012】

また、上記画像形成装置において、前記露光部材は、前記感光体をライン走査によって露光するものであり、各範囲に対応した前記補正量が、さらに、前記ライン走査における走査ラインに応じて設定されるようにしてもよい。
本構成によれば、カウント値に応じて設定される範囲、例えば、印刷枚数の所定範囲内において、さらに走査ラインに応じて、例えば、４ラインあるいは２ラインに応じて補正量が設定され、補正量がより細密化される。そのため、補正量がカウント値の範囲単位、例えば、印刷枚数の範囲単位によって段階的となる不都合を、低減することができる。

【0013】

また、上記画像形成装置において、前記距離規制部材の摩耗前の前記離間距離であって、前記離間距離の初期値である初期離間距離をＤＩとし、前記露光部材と前記露光部材の焦点との距離である作動距離をＤｗとすると、Ｄｗ＜ＤＩ の関係を満たすように、前記初期離間距離が設定されているようにしてもよい。
本構成によれば、露光を露光部材から見て焦点位置よりも遠い所からスタートして、焦点位置よりも短い所で終わるので、露光部材の焦点深度範囲を有効に使用できるので、距離規制部材の使用寿命を長くできる。

【0014】

また、上記画像形成装置において、前記距離規制部材の摩耗後の前記離間距離であって、前記離間距離の最終値である最終離間距離をＤＥとすると、Ｄｗ−ＤＥ＜ＤＩ−Ｄｗ の関係を満たすように、前記初期離間距離および前記最終離間距離が設定されるようにしてもよい。
露光部材と感光体との間隔（離間距離）が露光部材と露光部材の焦点との距離である作動距離からずれる場合、画質の低下は、使用される露光部材の光学特性に起因して、通常、同間隔が同作動距離より大きくなる場合よりも小さくなる場合の方が大きい。そのため、離間距離を同作動距離より大きく設定することによって、距離規制部材の摩耗によって画質がその限界に至るまでの時間を長くすることができる。すなわち、距離規制部材の使用寿命を長くできる。

【0015】

また、上記画像形成装置において、前記制御部は、前記決定処理において、前記距離規制部材の摩耗によって前記離間距離が前記作動距離と等しくなるまでは、前記カウント値が増加するほど光量を減らす前記補正量を決定し、その後、前記カウント値が増加するほど光量を増やす前記補正量を決定するようにしてもよい。
本構成によれば、作動距離と離間距離との差に係る画質の低下を補償するように、その差を考慮して補正量を決定するので、画質の低下を好適に抑制できる。

【0016】

また、上記画像形成装置において、前記距離規制部材は、前記感光体の長手方向の両端部に対応して二個設けられ、各距離規制部材の磨耗速度が異なる場合には、前記制御部は、前記決定処理において、各磨耗推定量に基づいて前記両端部間における前記離間距離を推定して、それに応じて前記補正量を決定するようにしてもよい。
本構成によれば、印加される機械的圧力の相違によって、各距離規制部材の磨耗量が違う場合であっても、両端部間における任意の位置での各離間距離を推定することによって、適正な補正量を決定できる。

【0017】

また、本明細書によって開示される露光部材の光量補正方法は、感光体と、前記感光体を露光する露光部材と、前記感光体と前記露光部材との間の離間距離を所定距離に規制する距離規制部材とを備えた画像形成装置において、前記露光部材からの光量を補正する方法であって、前記距離規制部材の摩耗により変化する前記離間距離を推定する推定工程と、前記推定工程にて推定された前記離間距離に基づいて前記露光部材の光量を補正する補正量を決定する決定工程と、前記決定工程にて決定された前記補正量で前記光量を補正する補正工程とを含む。

【0018】

上記方法において、光量補正方法において、前記感光体は回転軸を有し、前記距離規制部材は前記感光体と当接する構成であり、該方法は、前記感光体の回転動作に伴い値が変化するパラメータをカウントするカウント工程をさらに含み、前記決定工程において、前記カウント工程にてカウントされたカウント値から前記離間距離が推定されるようにしてもよい。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、距離規制部材の摩耗により変化する離間距離を推定して、推定された離間距離に基づいて露光部材の光量を補正する補正量が決定される。そのため、距離規制部材の摩耗によって離間距離が変化する場合であっても、感光体上への露光に起因する画質の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】一実施形態に係るカラープリンタの要部側断面図

【図2】ＬＥＤユニットおよびプロセスカートリッジの拡大図

【図3】ＬＥＤユニットと感光ドラムとの位置関係を示す側面図

【図4】ＬＥＤ露光ヘッドの説明図

【図5】発光制御部及び制御装置のブロック図

【図6】作動距離と結像状態との関係を示す説明図

【図7】ビームスポットの各結像状態を概略的に示す平面図

【図8】光量補正に係る処理を概略的に示すフローチャート

【図9】光量補正値テーブルと印刷枚数（摩擦推定量）との関係を示す表

【図10】印刷枚数とガイドローラの摩擦推定量との関係を示すグラフ

【発明を実施するための形態】

【0021】

＜実施形態＞
一実施形態について図１から図１０を参照しつつ説明する。
１．カラープリンタの全体構成
図１は、一実施形態に係る電子写真方式のカラープリンタ１の要部を概略的に示す側断面図である。カラープリンタ１は、画像形成装置の一例である。カラープリンタ１は、図１に示すように、その本体筐体１０内に、用紙Ｓを供給する給紙部２０、給紙された用紙Ｓに画像を形成する画像形成部３０、画像が形成された用紙Ｓを排出する排紙部９０、およびこれらの各部の動作を制御する制御装置１００とを備える。

【0022】

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。また、画像形成装置はカラープリンタ１に限られず、例えば、モノクロプリンタ、コピー機能およびＦＡＸ機能を有する複合機であってもよい。

【0023】

本体筐体１０の上部には、開閉自在なアッパーカバー１２が設けられている。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（被記録媒体の一例）Ｓを蓄積する排紙トレイ１３となっており、下方には露光部材の一例であるＬＥＤユニット４０が設けられている。ＬＥＤユニット４０が有するプリントヘッドとしてのＬＥＤプリントヘッド４１の発光は、制御装置１００および発光制御部１１０により制御される（図５参照）。

【0024】

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を主に備えている。

【0025】

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、搬送経路２８を通って後向に方向転換され、画像形成部３０に供給される。

【0026】

画像形成部３０は、４つのＬＥＤユニット４０Ｋ〜４０Ｃ、４つのプロセスカートリッジ５０Ｋ〜５０Ｃ、転写ユニット７０、定着ユニット８０とを含む。４つのＬＥＤユニット４０Ｋ，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ、および４つのプロセスカートリッジ５０Ｋ，５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃは、ブラックＫ、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣの４色に対応する。

【0027】

各プロセスカートリッジ５０Ｋ〜５０Ｃ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とを含む。なお、各プロセスカートリッジ５０Ｋ〜５０Ｃ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。

【0028】

ドラムユニット５１は、感光体の一例としての感光ドラム５３と、スコロトロン型帯電器５４とを含む。感光ドラム５３は回転軸５３Ｂを有し、回転軸５３Ｂの回転に伴って回転する。

【0029】

現像ユニット６１は、現像ローラ６３、供給ローラ６４、およびトナーを収容するトナー収容室６６を有している。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、図２に示されるように、上方から感光ドラム５３を臨める露光穴５５が形成される。露光穴５５の下端にＬＥＤプリントヘッド４１を保持したＬＥＤユニット４０が挿入される。ＬＥＤユニット４０の詳細は後述する。

【0030】

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。

【0031】

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を含む。

【0032】

駆動ローラ７１および従動ローラ７２の間に搬送ベルト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、各感光ドラム５３に対向して４つ配置されている。転写ローラ７４には、転写時に転写バイアスが印加される。

【0033】

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を押圧する加圧ローラ８２とを含む。定着ユニット８０の用紙搬送下流側には、用紙Ｓの排出を検知する排紙センサ２６が設けられている。

【0034】

このように構成される画像形成部３０では、まず、各感光ドラム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プリントヘッド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。

【0035】

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が感光ドラム５３に対向して接触するときに、感光ドラム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。

【0036】

次に、搬送ベルト７３上に供給された用紙Ｓが各感光ドラム５３と各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光ドラム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。熱定着された用紙Ｓは、排紙部９０を介して、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。

【0037】

２．ＬＥＤユニットの構成
ＬＥＤユニット４０は、露光部材の一例であり、図２および図３に示されるように、ＬＥＤプリントヘッド４１、フレーム部４２、ローラ支持部材４３、ガイドローラ４４、および結合部４５を含む。ＬＥＤユニット４０は、感光ドラム５３を、感光ドラム５３の長手方向（軸方向）へのライン走査によって露光する。

【0038】

ＬＥＤプリントヘッド４１は、図３に示されるように、フレーム部４２の下端において、例えば、２つのクリップ４１Ａにより取り付けられ、固定されている。

【0039】

ローラ支持部材４３は、例えば、絶縁性の樹脂部材からなるフレーム部４２の両端に、例えばネジ止めされている。ローラ支持部材４３は、下端に、左右方向内側に向けて延びるローラシャフト４３Ａが設けられている。ローラシャフト４３Ａは、ガイドローラ４４を回転可能に支持するシャフトである。

【0040】

ガイドローラ４４は、距離規制部材およびローラの一例であり、略円筒形状のローラである。ガイドローラ４４は、感光ドラム５３とＬＥＤプリントヘッド４１との間の離間距離Ｄを所定距離に規制する。ガイドローラ４４は、図３に示すように、感光ドラム５３の表面５３Ａに当接して転がることで、ＬＥＤユニット４０と感光ドラム５３の位置関係を規定、具体的にはＬＥＤプリントヘッド４１と表面５３Ａとの離間距離Ｄを規定するものである。ガイドローラ４４を構成する材料は特に問わないが、感光ドラム５３の表面５３Ａとの間で適度な摩擦係数を有し、耐摩耗性に優れた材料を使用するのが好ましい。例えば、ポリアミド系の樹脂を用いることができる。

【0041】

結合部４５は、フレーム部４２の両端に設けられ、突起部４５Ａを有する。突起部４５Ａは、アッパーカバー１２が閉じられる際に、本体フレーム１０に形成された係合部１０Ａと係合して、ＬＥＤユニット４０を本体フレーム１０に固定する。フレーム部４２および結合部４５は、固定部材を構成する。

【0042】

フレーム部４２およびＬＥＤプリントヘッド４１は、例えば圧縮バネ（図示せず）により常時下向きに付勢されるようになる。

【0043】

このようなＬＥＤユニット４０は、図２に示すように、接続リンク１４ＡおよびＬＥＤ取付部材１４を介してアッパーカバー１２に取り付けられている。

【0044】

各ＬＥＤユニット４０は、アッパーカバー１２に取り付けられた状態において、アッパーカバー１２から下方に伸びている。ＬＥＤユニット４０は、露光位置において、下端に設けられたガイドローラ４４が感光ドラム５３の表面５３Ａの上端付近に当接しており、これにより、表面５３ＡとＬＥＤヘッド４１との距離Ｄが一定に保たれる。

【0045】

ＬＥＤプリントヘッド４１は、用紙Ｓの搬送方向（前後方向）に直交する主走査方向（左右方向）に複数の発光素子（ＬＥＤ）Ｐを配置したものである。主走査方向は感光ドラム５３の軸方向と等しい。ＬＥＤプリントヘッド４１は、図４に示されるように、回路基板４１ａ、ＬＥＤアレイチップ４１ｂ、および屈折率分布型ロッドレンズアレイ４１ｃを含む。詳しくは、回路基板４１ａ上に、例えば２０個のＬＥＤアレイチップ４１ｂが主走査方向に千鳥配置されている。各ＬＥＤアレイチップ４１ｂは半導体プロセスにより、半導体基板上に、発光素子Ｐの一例であるＬＥＤ（発光ダイオード）を複数形成したものである。ＬＥＤアレイチップ４１ｂの光出力側に、単列の屈折率分布型ロッドレンズアレイ４１ｃが設けられている。

【0046】

３．制御装置１００と発光制御部１１０の説明
制御装置１００はカラープリンタ１の全体を制御するものであり、ＣＰＵなどから構成される演算制御部１００Ａ、ＥＥＰＲＯＭ１００Ｂ、およびカウンタ１００Ｃを含む。制御装置１００は、制御部の一例であり、例えば、ＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）によって構成される。

【0047】

発光制御部１１０は、制御装置１００と協働して、ＬＥＤプリントヘッド４１の各発光素子Ｐを発光制御する。本実施形態では、発光制御部１１０は、制御装置１００から、補正された発光データ（光量データ）を受け取り、補正された発光データに基づいて各発光素子Ｐの発光を制御する。発光制御部１１０は、図３に示すようにＲＡＭ１２０、ＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）１３０、発振回路１４０を含む。発光制御部１１０には、４個のＬＥＤプリントヘッド４１Ｋ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃが共通接続されており、発光制御部１１０は４個のＬＥＤプリントヘッド４１を一括して発光制御する。

【0048】

また、各ＬＥＤプリントヘッド４１には、例えば、ＥＥＰＲＯＭ４３がそれぞれ設けられている。ＥＥＰＲＯＭ４３には、発光制御部１１０にて、各発光素子Ｐの発光制御を行うのに必要な発光データが書き込まれている。詳細には、ＥＥＰＲＯＭ４３には、各発光素子Ｐに対応した駆動信号データが格納されている。駆動信号データは、カラープリンタ１の画像形成時において、以下に説明する光量補正処理において読み出され、感光体の回転動作に伴い値が変化するパラメータ、例えば、印刷枚数に応じて補正される。ここでは、駆動信号データは、例えば、駆動時間の情報を含む。そして、駆動時間によって光量を調整する駆動信号が生成され、対応した駆動時間の間、駆動信号によって各発光素子Ｐが発光される。なお、感光体の回転動作に伴い値が変化するパラメータは、印刷枚数に限られず、感光体の累積回転数であってもよい。駆動信号データは、駆動時間に限られず、例えば、各発光素子Ｐの駆動電流値であってもよい。

【0049】

３．ＬＥＤユニットの光量補正
次に、図６から図１０を参照して、ＬＥＤユニット４０の光量補正処理について説明する。光量補正処理は、例えば、カラープリンタ１に対して印刷指示がなされた場合に、所定のプログラムにしたがって、制御装置１００によって実行される。なお、これに限られず、光量補正処理は、例えば、発光制御部１１０によって実行されるようにしてもよい。この場合、発光制御部１１０が制御部の一例となる。

【0050】

図６に示されるように、通常、発光素子Ｐから発光されロッドレンズアレイ４１ｃを介して形成される結像は、複数のロッドレンズによる複数の像が重なって形成される合成像である。結像状態ＣＳは、ロッドレンズアレイ４１ｃからの距離によって異なり、結像状態ＣＳに応じて露光量も異なる。そのため、ロッドレンズアレイ４１ｃと感光ドラム５３の表面５３Ａとの離間距離Ｄが、ＬＥＤユニット４０の作動距離Ｄｗ、詳しくはロッドレンズアレイ４１ｃの端面からロッドレンズアレイ４１ｃの焦点までの距離である作動距離Ｄｗとずれる場合、所望の露光量を得るために発光素子Ｐからの発光量を補正する必要がある。なお、ここで、作動距離Ｄｗは、露光部材と露光部材の焦点との距離に相当する。
その際、一般に、離間距離Ｄが作動距離Ｄｗより短い場合と、離間距離Ｄが作動距離Ｄｗより長い場合とにおいて、結像状態ＣＳが異なるため（図７参照）、各結像状態ＣＳに応じて発光量を補正する必要がある。

【0051】

本実施形態では、図６に示されるように、離間距離Ｄの作動距離Ｄｗからのずれ量に応じて、作動距離Ｄｗ＋２００μｍ（デファーカス値）の結像状態ＣＳ１、作動距離Ｄｗ＋１００μｍの結像状態ＣＳ２、作動距離Ｄｗの結像状態ＣＳ３、作動距離Ｄｗ−１００μｍの結像状態ＣＳ４、作動距離Ｄｗ−２００μｍの結像状態ＣＳ５の５つの結像状態ＣＳ１〜ＣＳ５を例に、光量補正を説明する。

【0052】

図７（シミュレーション図）に示されるように、通常、離間距離Ｄが作動距離Ｄｗより長い場合の方が、離間距離Ｄが作動距離Ｄｗより短い場合と比べて、ビームスポットの分散が少ない。詳しくは、離間距離Ｄと作動距離Ｄｗとの差（デファーカス値）が同一であっても、離間距離Ｄが作動距離Ｄｗより長い場合の方が、離間距離Ｄが作動距離Ｄｗより短い場合と比べて、ビームスポットの分散が少ない。すなわち、離間距離Ｄが作動距離Ｄｗより長い場合の方が、ＬＥＤユニット４０を有効に利用できる。

【0053】

そのため、本実施形態では、デファーカス値を＋２００μｍとして、ガイドローラ４４の摩耗前の初期離間距離が「Ｄｗ＋２００μｍ」とされる。すなわち、離間距離Ｄの初期値である初期離間距離をＤＩとすると、Ｄｗ＜ＤＩの関係を満たすように、初期離間距離ＤＩが設定されている。この構成により、露光を、作動距離Ｄｗよりも遠い所からスタートして、作動距離Ｄｗよりも短い所で終わることによって、焦点深度を有効に使用できるので、ガイドローラ４４の使用寿命を長くできる。

【0054】

ここで、初期離間距離ＤＩは、感光ドラム５３と各ＬＥＤプリントヘッド４１との間の離間距離Ｄを所定距離に規制する距離規制部材、具体的には、使用するガイドローラ４４の直径等によって設定される。ここでは、初期離間距離ＤＩ（Ｄｗ＋２００μｍ）が所定距離に相当する。

【0055】

さて、光量補正処理において、図８に示されるように、まず、制御装置１００は、排紙センサ２６からの用紙検出信号に基づいて、カウンタ１００Ｃによってカウントされている印刷枚数のカウント値を、カウンタ１００Ｃから取得する（ステップＳ１０）。ここで、印刷枚数は、画像形成部３０によって画像が形成された用紙Ｓの枚数であり、感光体の回転動作に伴い値が変化するパラメータに相当する。

【0056】

次いで、制御装置１００は、カウンタ１００Ｃのカウント値から、ガイドローラ４４の摩耗量を推定し、推定された摩耗量に基づいて、ガイドローラ４４の摩耗により変化する離間距離Ｄを推定する（ステップＳ２０）。ガイドローラ４４の摩耗度は、画像が形成された用紙Ｓの枚数、すなわち、印刷枚数に応じて増加するため、印刷枚数をカウントすることによって、そのカウント値を補正量に反映させることができる。

【0057】

例えば、図９に示されるように、印刷枚数が０枚〜２５０００枚の間（カウント値に対応した範囲に相当）は推定摩耗量を０μｍとし、印刷枚数が２５０００枚〜３５０００枚の間は推定摩耗量を５０μｍとし、印刷枚数が３５０００枚〜５００００枚の間は推定摩耗量を１００μｍとする。そして、推定摩耗量が０μｍの場合は、離間距離Ｄは「Ｄｗ＋２００μｍ」と推定され、推定摩耗量が１００μｍの場合は、離間距離Ｄは「Ｄｗ＋１００μｍ」と推定され、推定摩耗量が２００μｍの場合は、離間距離Ｄは「Ｄｗ」と推定される。さらに、推定摩耗量が３００μｍの場合は、離間距離Ｄは「Ｄｗ−１００μｍ」と推定され、推定摩耗量が４００μｍの場合は、離間距離Ｄは「Ｄｗ−２００μｍ」と推定される。

【0058】

次いで、制御装置１００は、推定された離間距離Ｄに基づいてＬＥＤプリントヘッド４１の光量を補正する補正量を決定する（ステップＳ３０）。補正量の決定に際して、制御装置１００は、例えば、図９に示されるような光量補正テーブルを参照する。光量補正テーブルは、ガイドローラ４４の各推定摩耗量、すなわち、推定離間距離Ｄと各発光素子Ｐの光量補正量（補正用データ）との対応を示すテーブルであり、例えば、ＥＥＰＲＯＭ１００Ｂ内に格納されている。その際、印刷枚数とガイドローラ４４の摩耗量との関係は、例えば、予め実験・評価により取得し、取得された関係から印刷枚数の各範囲に応じた推定摩耗量が設定される。なお、光量補正テーブルは、各ＬＥＤプリントヘッド４１に設けられるＥＥＰＲＯＭ４３に格納されていてもよい。

【0059】

このように、本実施形態では、印刷枚数のカウント値に対応した六つ（少なくとも二つに相当）の範囲が設定され、各範囲に対応した補正量が設定される。そのため、ガイドローラ４４の摩耗度に応じた補正量を設定でき、補正量が的確化される。

【0060】

また、図９に示されるように、制御装置１００は、各発光素子Ｐの補正量を、離間距離Ｄが「Ｄｗ＋２００μｍ」から作動距離Ｄｗと等しくなるまでは、カウント値が増加するほど光量を減らす値に決定する。また、離間距離Ｄが作動距離Ｄｗと等しくなった後は、制御装置１００は、各発光素子Ｐの補正量を、カウント値が増加するほど光量を増やす値に決定する。

【0061】

すなわち、通常、離間距離Ｄと作動距離Ｄｗとの差が大きくなるほど画質の低下が大きくなるため、作動距離Ｄｗに係る画質の低下を補償するように、作動距離Ｄｗを考慮して補正量が決定される。そのため、画質の低下を好適に抑制できる。

【0062】

次いで、制御装置１００は、決定された補正量に基づいて、各発光素子Ｐの光量を補正し、補正光量データを生成し、補正光量データを発光制御部１１０に供給する。発光制御部１１０は、補正光量データに基づいて各発光素子Ｐの発光を制御する。

【0063】

４．光量補正データの補間方法
次に、図１０を参照して光量補正データの補間方法を説明する。

【0064】

４−１．
光量補正データを補間する際、まず、図１０に示される印刷枚数−摩耗推定量のグラフを用いて、補間したいデファーカス値（位置）に対する印刷枚数を算出する。なお、図１０のグラフは、印刷枚数と摩耗量とに関する実験等に基づいて作成される。

【0065】

４−２．
次に、算出した印刷枚数だけ印刷したら、それまで補正値テーブル内の単一の結像状態ＣＳに対応したデータを用いていたのを、走査ライン毎に異なる結像状態ＣＳに対応したデータを用いて印刷するようにする。

【0066】

具体的に示せば、例えば、図９に示されるように、デファーカス値＝１５０μｍでは、デファーカス値＝２００μｍと１００μｍとの中間であるため、印刷枚数が２５０００枚となった場合、１走査ライン毎に、結像状態ＣＳ１に対応したデータと結像状態ＣＳ２に対応したデータとを切替えながら印刷する。さらに、細かく、例えば、デファーカス値＝１７５μｍにおいて補正したい場合、例えば、４走査のうち１走査分を結像状態ＣＳ２に対応したデータで走査し、残り３走査分を結像状態ＣＳ１に対応したデータで走査するようにする。

【0067】

このような補間によって、各印刷枚数範囲に対応した補正量が、さらに、ライン走査における走査ラインに応じて設定されるようにしてもよい。この場合、カウント値に応じて設定される範囲、例えば、印刷枚数の所定範囲内において、さらに走査ラインに応じて、例えば、４ラインあるいは２ラインに応じて補正量が設定され、補正量がより細密化される。そのため、補正量がカウント値の範囲単位、例えば、印刷枚数の範囲単位によって段階的となる不都合を、低減することができる。

【0068】

４．実施形態の効果
本実施形態によれば、ガイドローラ４４の摩耗により変化する感光ドラム５３とＬＥＤプリントヘッド４１との間の離間距離Ｄを推定して、推定された離間距離Ｄに基づいてＬＥＤプリントヘッド４１の光量を補正する補正量が決定される。その補正量に基づいて発光素子Ｐの光量が補正される。そのため、ガイドローラ４４が摩耗して離間距離Ｄが変化する場合であっても、感光ドラム５３上への露光に係る画質の低下を抑制できる。

【0069】

その際、ガイドローラ４４の摩耗量を推定するパラメータとして、用紙Ｓの印刷枚数が用いられ、印刷枚数のカウント値によってガイドローラ４４の摩耗量、すなわち、離間距離Ｄが推定される。通常、ガイドローラ４４の摩耗度は、画像が形成された用紙Ｓの枚数、すなわち、印刷枚数に応じて増加するため、印刷枚数をカウントすることによって、そのカウント値を光量の補正量に反映させることができる。

【0070】

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

【0071】

（１）制御装置１００（制御部）は、決定処理において離間距離Ｄを推定する際、カウント値の増加にしたがって、推定量の変化率を増加させるようにしてもよい。例えば、図１０に示されるように、印刷枚数３００００枚における推定量の変化率ΔＷ１より印刷枚数４００００枚における推定量の変化率ΔＷ２が大きくなるような推定曲線にしたがって摩擦量、すなわち、離間距離Ｄを推定するようにしてもよい。この場合、距離規制部材のローラ直径は、摩耗に応じて小さくなるので、摩耗度合（ローラ直径方向肉厚の減少度）が加速していくが、その加速に対応して離間距離を推定し、それにしたがって光量を補正できるので、画質の低下を好適に抑制できる。

【0072】

（２）ガイドローラ４４の摩耗後の離間距離Ｄであって、離間距離Ｄの最終値である最終離間距離をＤＥとすると、Ｄｗ−ＤＥ＜ＤＩ−Ｄｗ の関係を満たすように、初期離間距離ＤＩおよび最終離間距離ＤＥが設定されるようにしてもよい。

【0073】

通常、離間距離ＤがＬＥＤプリントヘッド４１の作動距離Ｄｗとずれる場合、画質の低下は、使用される露光部材の光学特性に起因して、通常、離間距離Ｄが作動距離Ｄｗより大きくなる場合よりも小さくなる場合の方が大きい（図７参照）。そのため、離間距離Ｄを作動距離Ｄｗより大きく設定することによって、ガイドローラ４４の摩耗によって画質がその限界に至るまでの時間を長くすることができる。すなわち、ガイドローラ４４の使用寿命を長くできる。

【0074】

（３）制御装置１００（制御部）は、各ガイドローラ４４の磨耗速度が異なる場合には、各磨耗推定量に基づいて両端部間における各離間距離Ｄを推定して、それに応じて、すなわち、推定された各離間距離Ｄに応じて光量の補正量を決定するようにしてもよい。この場合、印加される機械的圧力の相違によって、各ガイドローラ４４の磨耗量が違う場合であっても、両端部間での離間距離Ｄを推定することによって、各発光素子Ｐに対して適正な補正量を決定できる。
また、この場合、磨耗速度（磨耗量）は予め実験・評価により得るようにする。そして、その実験・評価の結果から、パラメータ（印刷枚数）が変わった時の磨耗量を、推定するようにする。そして、磨耗推定量の補間については、二つの距離規制部材間で行うようにする。

【符号の説明】

【0075】

１…カラープリンタ、４０…ＬＥＤユニット、４１…ＬＥＤプリントヘッド、４４…ガイドローラ、５３…感光ドラム、１００…制御装置、１１０…発光制御部、Ｐ…発光素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】