特許 7073683 画像形成装置

(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】

(24)【登録日】2022-05-16

(45)【発行日】2022-05-24

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/447 20060101AFI20220517BHJP

   B41J 2/45 20060101ALI20220517BHJP

   G03G 15/04 20060101ALI20220517BHJP

【ＦＩ】

B41J2/447 101Q

B41J2/447 101P

B41J2/45

G03G15/04 111

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2017219119

(22)【出願日】2017-11-14

(65)【公開番号】P2019089245

(43)【公開日】2019-06-13

【審査請求日】2020-09-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001900

【氏名又は名称】特許業務法人 ナカジマ知的財産綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】横田 壮太郎

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 義和

(72)【発明者】

【氏名】矢野 壯

【審査官】牧島 元

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０３６８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２１０１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０７６１９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１８３７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１２０３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１８４６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２７９９６７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／４４７

Ｂ４１Ｊ ２／４５

Ｇ０３Ｇ １５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

主走査方向に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子を区分した複数の発光素子群に１対１に対応し、対応する発光素子群の出射光を感光体表面上に結像させるマイクロレンズを主走査方向に配列したマイクロレンズアレイとを有する画像形成装置であって、
発光素子群ごとに感光体表面上での結像範囲の主走査方向における位置情報を取得して、主走査方向において隣り合う発光素子群の結像範囲の間隔を特定する間隔特定手段と、
前記結像範囲の間隔に応じて発光素子ごとの発光状態を補正する補正手段と、を備え、
前記補正手段は、前記結像範囲間の間隔が広い発光素子群ほど、同一の画像データに対して発光素子の出射光量が多くなるように前記補正を行う
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

主走査方向に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子を区分した複数の発光素子群に１対１に対応し、対応する発光素子群の出射光を感光体表面上に結像させるマイクロレンズを主走査方向に配列したマイクロレンズアレイとを有する画像形成装置であって、
発光素子群ごとに感光体表面上での結像範囲の主走査方向における位置情報を取得して、主走査方向において隣り合う発光素子群の結像範囲の間隔を特定する間隔特定手段と、
前記結像範囲の間隔に応じて発光素子ごとの発光状態を補正する補正手段と、を備え、
前記補正手段は、画像データの階調値を補正することによって、前記結像範囲間の間隔が広い発光素子群ほど、発光素子の光量を多くする
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項3】

主走査方向に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子を区分した複数の発光素子群に１対１に対応し、対応する発光素子群の出射光を感光体表面上に結像させるマイクロレンズを主走査方向に配列したマイクロレンズアレイとを有する画像形成装置であって、
発光素子群ごとに感光体表面上での結像範囲の主走査方向における位置情報を取得して、主走査方向において隣り合う発光素子群の結像範囲の間隔を特定する間隔特定手段と、
前記結像範囲の間隔に応じて発光素子ごとの発光状態を補正する補正手段と、を備え、
前記補正手段は、前記結像範囲間の間隔が広い発光素子群ほど、発光素子の発光時間を長くする補正を行う
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項4】

前記間隔特定手段は、主走査方向における端部において前記結像範囲の間隔を検出し、
前記補正手段は、主走査方向における端部において検出された前記結像範囲の間隔に応じて発光素子ごとの発光状態を補正する
ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記間隔特定手段は、隣り合う発光素子群のすべてについて前記結像範囲の間隔を検出する
ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記マイクロレンズは前記マイクロレンズアレイ上で千鳥配列されており、
前記間隔特定手段は、副走査方向において同じ位置にあり、かつ主走査方向において隣り合う発光素子群どうしで前記結像範囲の間隔を検出する
ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記マイクロレンズは前記マイクロレンズアレイ上で千鳥配列されており、
前記間隔特定手段は、副走査方向における両端に配置された発光素子群どうしで、かつ主走査方向において隣り合う発光素子群どうしで前記結像範囲の間隔を検出する
ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記間隔特定手段は、発光素子群のすべての発光素子を発光させたときの結像範囲を検出する
ことを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記間隔特定手段は、発光素子群同士において、発光素子群の中で互いに同じ位置となる発光素子を発光させたときの結像範囲の間隔を検出する
ことを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の画像形成装置。

【請求項10】

前記発光素子群の中で互いに同じ位置となる発光素子は、前記発光素子群に含まれる発光素子のうち、当該発光素子群に対応するマイクロレンズの光軸に最も近い発光素子である
ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

【請求項11】

主走査方向に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子を区分した複数の発光素子群に１対１に対応し、対応する発光素子群の出射光を感光体表面上に結像させるマイクロレンズを主走査方向に配列したマイクロレンズアレイとを色成分毎に有し、カラー画像を形成する画像形成装置であって、
１つの色成分について、発光素子群ごとに感光体表面上での結像範囲を検出して、主走査方向において隣り合う発光素子群の結像範囲の間隔を特定する間隔特定手段と、
前記１つの色成分についての結像範囲の間隔に応じて、すべての色成分について発光素子ごとの発光状態を補正する補正手段と、を備え、
前記補正手段は、前記１つの色成分についての結像範囲間の間隔が広い発光素子群ほど、同一の画像データに対して発光素子の出射光量が多くなるように前記補正を行う
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項12】

主走査方向に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子を区分した複数の発光素子群に１対１に対応し、対応する発光素子群の出射光を感光体表面上に結像させるマイクロレンズを主走査方向に配列したマイクロレンズアレイとを色成分毎に有し、カラー画像を形成する画像形成装置であって、
１つの色成分について、発光素子群ごとに感光体表面上での結像範囲を検出して、主走査方向において隣り合う発光素子群の結像範囲の間隔を特定する間隔特定手段と、
前記１つの色成分についての結像範囲の間隔に応じて、すべての色成分について発光素子ごとの発光状態を補正する補正手段と、を備え、
前記補正手段は、画像データの階調値を補正することによって、前記１つの色成分についての結像範囲間の間隔が広い発光素子群ほど、発光素子の光量を多くする
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項13】

主走査方向に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子を区分した複数の発光素子群に１対１に対応し、対応する発光素子群の出射光を感光体表面上に結像させるマイクロレンズを主走査方向に配列したマイクロレンズアレイとを色成分毎に有し、カラー画像を形成する画像形成装置であって、
１つの色成分について、発光素子群ごとに感光体表面上での結像範囲を検出して、主走査方向において隣り合う発光素子群の結像範囲の間隔を特定する間隔特定手段と、
前記１つの色成分についての結像範囲の間隔に応じて、すべての色成分について発光素子ごとの発光状態を補正する補正手段と、を備え、
前記補正手段は、前記１つの色成分についての結像範囲間の間隔が広い発光素子群ほど、発光素子の発光時間を長くする補正を行う
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項14】

前記間隔特定手段は、主走査方向における端部において前記１つの色成分についての結像範囲の間隔を検出し、
前記補正手段は、主走査方向における端部において検出された前記結像範囲の間隔に応じて発光素子ごとの発光状態を補正する
ことを特徴とする請求項１１から１３の何れかに記載の画像形成装置。

【請求項15】

前記間隔特定手段は、隣り合う発光素子群のすべてについて前記結像範囲の間隔を検出する
ことを特徴とする請求項１１から１３の何れかに記載の画像形成装置。

【請求項16】

前記マイクロレンズは前記マイクロレンズアレイ上で千鳥配列されており、
前記間隔特定手段は、副走査方向において同じ位置にあり、かつ主走査方向において隣り合う発光素子群どうしで前記１つの色成分についての結像範囲の間隔を検出する
ことを特徴とする請求項１１から１３の何れかに記載の画像形成装置。

【請求項17】

前記マイクロレンズは前記マイクロレンズアレイ上で千鳥配列されており、
前記間隔特定手段は、副走査方向における両端に配置された発光素子群どうしで、かつ主走査方向において隣り合う発光素子群どうしで前記１つの色成分についての結像範囲の間隔を検出する
ことを特徴とする請求項１１から１３の何れかに記載の画像形成装置。

【請求項18】

前記間隔特定手段は、発光素子群のすべての発光素子を発光させたときの結像範囲を検出する
ことを特徴とする請求項１１から１７の何れかに記載の画像形成装置。

【請求項19】

前記間隔特定手段は、発光素子群どうしにおいて、発光素子群の中で互いに同じ位置となる発光素子を発光させたときの結像範囲を検出する
ことを特徴とする請求項１１から１７の何れかに記載の画像形成装置。

【請求項20】

前記発光素子群の中で互いに同じ位置となる発光素子は、前記発光素子群に含まれる発光素子のうち、当該発光素子群に対応するマイクロレンズの光軸に最も近い発光素子である
ことを特徴とする請求項１９に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置に関し、特に、ライン光学型の光書き込み装置に搭載したマイクロレンズアレイの歪みに起因する画像品質の劣化を抑制する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電子写真方式の画像形成装置においては、走査光学系を用いてレーザーダイオードの出射光を偏向することによって感光体ドラムに光書き込みを行う光走査型の光書き込み装置が用いられてきたが、走査光学系は構造上、小型化が難しく、また、出射光のビーム径を絞ることが技術的に難しい。このため、光走査型の光書き込み装置を搭載した画像形成装置を小型化、低コスト化し、更に高解像度化するのには限界がある。

【0003】

一方、微小ドットの発光素子をライン状に配置した発光基板をレンズアレイと組み合わせたライン光学型の光書き込み装置では、例えば、主走査方向に約３０，０００個の発光素子を配列した発光基板を、主走査方向に数百個のレンズを配列したレンズアレイと組み合わせて、発光基板を数百に分割した領域ごとに１つのレンズが結像を行う。

【0004】

ライン光学型の光書き込み装置を用いれば、発光基板とレンズアレイとの何れも小型化、低コスト化することが容易であり、また、微小ドットの発光素子を用いて発光基板の分割領域ごとに１つのレンズで結像するので高解像度化することができる。従って、ライン光学型の光書き込み装置を搭載すれば、画像形成装置の小型化、低コスト化及び高解像度化を図ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００８－０３６８５１号公報

【文献】特開２０１４－１８４６２２号公報

【文献】特開２０１３－２０２９５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ライン光学型の光書き込み装置においては、レンズアレイとして、例えば、数μｍから数ｍｍの大きさのマイクロレンズを２次元アレイ状に並べて集積したマイクロレンズアレイ（MLA: Micro Lens Array）を用いることができる。マイクロレンズアレイは２枚玉、テレセントリック光学系を用いるのが一般的である。

【0007】

光書き込み装置に用いるマイクロレンズアレイは主走査方向に長尺な形状になっているため、画像形成装置の機内温度が上昇すると、主走査方向に大きく熱膨張してしまう。マイクロレンズアレイを保持している保持部材とマイクロレンズアレイとで熱膨張係数が異なる場合には、温度上昇に起因する線膨張差が大きくなるので、マイクロレンズアレイが歪んでしまう。

【0008】

マイクロレンズアレイが歪むと、発光基板、マイクロレンズアレイ及び感光体ドラムの位置関係が変化し、（１）ビーム径が増大したり、（２）マイクロレンズアレイを形成する各マイクロレンズに対応する発光素子群ごとの照射位置がずれたりする、といった現象が発生する。これらの現象は、発光基板、マイクロレンズアレイ及び感光体ドラムの位置関係の変化が最も小さい位置（以下、「基準位置」という。）から主走査方向に離隔するほど甚だしくなる。また現象（１）は、濃度むらによる画像品質の劣化を引き起こすおそれがある。

【0009】

本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、マイクロレンズアレイの歪みに起因する画質劣化を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、主走査方向に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子を区分した複数の発光素子群に１対１に対応し、対応する発光素子群の出射光を感光体表面上に結像させるマイクロレンズを主走査方向に配列したマイクロレンズアレイとを有する画像形成装置であって、発光素子群ごとに感光体表面上での結像範囲の主走査方向における位置情報を取得して、主走査方向において隣り合う発光素子群の結像範囲の間隔を特定する間隔特定手段と、前記結像範囲の間隔に応じて発光素子ごとの発光状態を補正する補正手段と、を備え、前記補正手段は、前記結像範囲間の間隔が広い発光素子群ほど、同一の画像データに対して発光素子の出射光量が多くなるように前記補正を行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

このようにすれば、発光素子群ごとの結像範囲の間隔に応じて発光素子ごとの発光状態を補正するので、マイクロレンズアレイの歪みに起因してマイクロレンズの光軸が発光素子の出射方向に対して傾斜し、結像範囲の位置ずれや露光スポット径の変化によって画像濃度が低下するのを抑制することができる。

【0012】

また、主走査方向に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子を区分した複数の発光素子群に１対１に対応し、対応する発光素子群の出射光を感光体表面上に結像させるマイクロレンズを主走査方向に配列したマイクロレンズアレイとを有する画像形成装置であって、発光素子群ごとに感光体表面上での結像範囲の主走査方向における位置情報を取得して、主走査方向において隣り合う発光素子群の結像範囲の間隔を特定する間隔特定手段と、前記結像範囲の間隔に応じて発光素子ごとの発光状態を補正する補正手段と、を備え、前記補正手段は、画像データの階調値を補正することによって、前記結像範囲間の間隔が広い発光素子群ほど、発光素子の光量を多くすることを特徴とする。
また、主走査方向に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子を区分した複数の発光素子群に１対１に対応し、対応する発光素子群の出射光を感光体表面上に結像させるマイクロレンズを主走査方向に配列したマイクロレンズアレイとを有する画像形成装置であって、発光素子群ごとに感光体表面上での結像範囲の主走査方向における位置情報を取得して、主走査方向において隣り合う発光素子群の結像範囲の間隔を特定する間隔特定手段と、前記結像範囲の間隔に応じて発光素子ごとの発光状態を補正する補正手段と、を備え、前記補正手段は、前記結像範囲間の間隔が広い発光素子群ほど、発光素子の発光時間を長くする補正を行うことを特徴とする。

【0013】

また、前記間隔特定手段は、主走査方向における端部において前記結像範囲の間隔を検出し、前記補正手段は、主走査方向における端部において検出された前記結像範囲の間隔に応じて発光素子ごとの発光状態を補正してもよい。

【0014】

また、前記間隔特定手段は、隣り合う発光素子群のすべてについて前記結像範囲の間隔を検出してもよい。

【0015】

また、前記マイクロレンズは前記マイクロレンズアレイ上で千鳥配列されており、前記間隔特定手段は、副走査方向において同じ位置にあり、かつ主走査方向において隣り合う発光素子群どうしで前記結像範囲の間隔を検出してもよい。

【0016】

また、前記マイクロレンズは前記マイクロレンズアレイ上で千鳥配列されており、前記間隔特定手段は、副走査方向における両端に配置された発光素子群どうしで、かつ主走査方向において隣り合う発光素子群どうしで前記結像範囲の間隔を検出してもよい。

【0017】

また、前記間隔特定手段は、発光素子群のすべての発光素子を発光させたときの結像範囲を検出してもよい。

【0018】

また、前記間隔特定手段は、発光素子群どうしにおいて、発光素子群の中で互いに同じ位置となる発光素子を発光させたときの結像範囲を検出してもよい。

【0019】

また、前記発光素子群の中で互いに同じ位置となる発光素子は、前記発光素子群に含まれる発光素子のうち、当該発光素子群に対応するマイクロレンズの光軸に最も近い発光素子であってもよい。

【0020】

また、本発明に係る画像形成装置は、主走査方向に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子を区分した複数の発光素子群に１対１に対応し、対応する発光素子群の出射光を感光体表面上に結像させるマイクロレンズを主走査方向に配列したマイクロレンズアレイとを色成分毎に有し、カラー画像を形成する画像形成装置であって、１つの色成分について、発光素子群ごとに感光体表面上での結像範囲を検出して、主走査方向において隣り合う発光素子群の結像範囲の間隔を特定する間隔特定手段と、前記１つの色成分についての結像範囲の間隔に応じて、すべての色成分について発光素子ごとの発光状態を補正する補正手段と、を備え、前記補正手段は、前記１つの色成分についての結像範囲間の間隔が広い発光素子群ほど、同一の画像データに対して発光素子の出射光量が多くなるように前記補正を行うことを特徴とする。
また、主走査方向に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子を区分した複数の発光素子群に１対１に対応し、対応する発光素子群の出射光を感光体表面上に結像させるマイクロレンズを主走査方向に配列したマイクロレンズアレイとを色成分毎に有し、カラー画像を形成する画像形成装置であって、１つの色成分について、発光素子群ごとに感光体表面上での結像範囲を検出して、主走査方向において隣り合う発光素子群の結像範囲の間隔を特定する間隔特定手段と、前記１つの色成分についての結像範囲の間隔に応じて、すべての色成分について発光素子ごとの発光状態を補正する補正手段と、を備え、前記補正手段は、画像データの階調値を補正することによって、前記１つの色成分についての結像範囲間の間隔が広い発光素子群ほど、発光素子の光量を多くすることを特徴とする。
また、主走査方向に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子を区分した複数の発光素子群に１対１に対応し、対応する発光素子群の出射光を感光体表面上に結像させるマイクロレンズを主走査方向に配列したマイクロレンズアレイとを色成分毎に有し、カラー画像を形成する画像形成装置であって、１つの色成分について、発光素子群ごとに感光体表面上での結像範囲を検出して、主走査方向において隣り合う発光素子群の結像範囲の間隔を特定する間隔特定手段と、前記１つの色成分についての結像範囲の間隔に応じて、すべての色成分について発光素子ごとの発光状態を補正する補正手段と、を備え、前記補正手段は、前記１つの色成分についての結像範囲間の間隔が広い発光素子群ほど、発光素子の発光時間を長くする補正を行うことを特徴とする。
この場合において、前記間隔特定手段は、主走査方向における端部において前記１つの色成分についての結像範囲の間隔を検出し、前記補正手段は、主走査方向における端部において検出された前記結像範囲の間隔に応じて発光素子ごとの発光状態を補正してもよい。
また、前記間隔特定手段は、隣り合う発光素子群のすべてについて前記結像範囲の間隔を検出してもよい。
また、前記マイクロレンズは前記マイクロレンズアレイ上で千鳥配列されており、前記間隔特定手段は、副走査方向において同じ位置にあり、かつ主走査方向において隣り合う発光素子群どうしで前記１つの色成分についての結像範囲の間隔を検出してもよい。
また、前記マイクロレンズは前記マイクロレンズアレイ上で千鳥配列されており、前記間隔特定手段は、副走査方向における両端に配置された発光素子群どうしで、かつ主走査方向において隣り合う発光素子群どうしで前記１つの色成分についての結像範囲の間隔を検出してもよい。
また、前記間隔特定手段は、発光素子群のすべての発光素子を発光させたときの結像範囲を検出してもよい。
また、前記間隔特定手段は、発光素子群どうしにおいて、発光素子群の中で互いに同じ位置となる発光素子を発光させたときの結像範囲を検出してもよい。
また、前記発光素子群の中で互いに同じ位置となる発光素子は、前記発光素子群に含まれる発光素子のうち、当該発光素子群に対応するマイクロレンズの光軸に最も近い発光素子であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。

【図2】（ａ）は光書き込み装置１００の主要な構成を示す断面図であり、（ｂ）は発光基板２００の主要な構成を示す平面図及び断面図である。

【図3】（ａ）はＴＦＴ回路２１４の主要な構成を示すブロック図であり、（ｂ）は選択回路３０１と発光ブロック３０２の構成を示す回路図である。

【図4】ＡＳＩＣ２２０の主要な構成を示すブロック図である。

【図5】（ａ）は副走査方向に垂直な断面における光書き込み装置１００の断面図であり、（ｂ）はＧ１レンズ５１０の平面図であり、（ｃ）は絞り５２０の平面図である。

【図6】発光基板２００及び発光素子群６００における発光素子３２０の配置を示す平面図である。

【図7】制御部１５０の主要な構成を示すブロック図である。

【図8】制御部１５０の主要な機能構成を示すブロック図である。

【図9】制御部１５０によるマイクロレンズアレイ２０１の歪み検出動作を説明するフローチャートである。

【図10】（ａ）はマイクロレンズアレイ２０１が歪んでいない場合のマイクロレンズアレイ２０１の断面と結像状態を示し、（ｂ）はマイクロレンズアレイ２０１が歪んでいる場合のマイクロレンズアレイ２０１の断面と結像状態を示す。

【図11】（ａ）はマイクロレンズ５１１の傾斜状態を示す断面図であり、（ｂ）はマイクロレンズ５１１の傾斜に起因する光路オフセットＺを説明する図である。

【図12】図１２はインラインセンサー１６０による検出光量を例示するグラフである。

【図13】マイクロレンズアレイ２０１の歪み状態を例示する断面図である。

【図14】（ａ）は補正値算出用データを例示する表であり、（ｂ）は補正値表を例示する表である。

【図15】制御部１５０による画像データの補正処理を説明するフローチャートである。

【図16】制御部１５０による発光素子３２０毎の光量補正処理を説明するフローチャートである。

【図17】第２の実施の形態に係る発光ブロック３０２の構成を示す回路図である。

【図18】制御部１５０による発光素子３２０毎の発光時間を決定する処理を説明するフローチャートである。

【図19】（ａ）は発光時間算出用データを例示する表であり、（ｂ）は発光時間表を例示する表である。

【図20】マイクロレンズアレイ２０１の湾曲状態を説明する断面図である。

【図21】光量補正値を記憶するテーブルを例示する表である。

【図22】制御部１５０による輝度信号値の補正処理を説明するフローチャートである。

【図23】（ａ）はマイクロレンズアレイ２０１が歪んでいないときの発光素子群６００の結像範囲の間隔を説明する図であり、（ｂ）は変形例に係る制御部１５０が検出する発光素子群６００の結像範囲の間隔を説明する図である。

【図24】（ａ）はマイクロレンズアレイ２０１が歪んでいないときの発光素子群６００の副走査方向における結像範囲を説明する図であり、（ｂ）は変形例に係る制御部１５０が検出する発光素子群６００の結像範囲の副走査方向における間隔を説明する図である。

【図25】（ａ）はマイクロレンズアレイ２０１の湾曲状態を例示する断面図であり、（ｂ）は結像範囲どうしの重複状態を例示し、（ｃ）は検出すべき結像範囲の間隔を説明する図である。

【図26】（ａ）はマイクロレンズ２６０１の歪みに起因する露光スポットの歪みを例示する図であり、（ｂ）は結像範囲に対するマイクロレンズ２６０１の歪みの影響を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［１］第１の実施の形態
本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置はマイクロレンズアレイを構成する各マイクロレンズに対応する光学素子の露光位置どうしの距離からマイクロレンズの歪みを検出し、検出した歪みに応じて画像データを補正することによって画質劣化を抑制することを特徴とする。
（１－１）画像形成装置の構成
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。

【0023】

図１に示すように、画像形成装置１は、所謂タンデム方式のカラープリンターであって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）各色のトナー像を形成する画像形成ステーション１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ及び１１０Ｋを備えている。画像形成ステーション１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ及び１１０Ｋは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｋを有している。

【0024】

感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｋの周囲には外周面に沿って順に帯電装置１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ及び１０２Ｋ、光書き込み装置１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｋ、現像装置１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ及び１０３Ｋ、１次転写チャージャー１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ及び１０４Ｋ及びクリーニング装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ及び１０５Ｋが配設されている。

【0025】

帯電装置１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ及び１０２Ｋは感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｋの外周面を一様に帯電させる。光書き込み装置１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｋは、感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｋの外周面を露光して静電潜像を形成する。

【0026】

現像装置１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ及び１０３ＫはＹＭＣＫ各色のトナーを供給して静電潜像を現像し、ＹＭＣＫ各色のトナー像を形成する。１次転写チャージャー１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ及び１０４Ｋは感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｋが担持するトナー像を中間転写ベルト１０６へ静電転写する（１次転写）。

【0027】

クリーニング装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ及び１０５Ｋは、１次転写後に感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｋの外周面上に残留する電荷を除電すると共に残留トナーを除去する。なお、以下において、画像形成ステーション１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ及び１１０Ｋに共通する構成について説明する際にはＹＭＣＫの文字を省略する。

【0028】

中間転写ベルト１０６は、無端状のベルトであって、２次転写ローラー対１０７及び従動ローラー１０８、１０９に張架されており、矢印Ｂ方向に回転走行する。この回転走行に合わせて１次転写することによって、ＹＭＣＫ各色のトナー像が互いに重ね合わされカラートナー像が形成される。中間転写ベルト１０６はカラートナー像を担持した状態で回転走行することによって、カラートナー像を２次転写ローラー対１０７の２次転写ニップまで搬送する。

【0029】

２次転写ローラー対１０７を構成する２つのローラーは互いに圧接されることによって２次転写ニップを形成する。これらのローラー間には２次転写電圧が印加されている。中間転写ベルト１０６によるカラートナー像の搬送にタイミングを合わせて給紙トレイ１２０から記録シートＳが供給されると、２次転写ニップにおいてカラートナー像が記録シートＳに静電転写される（２次転写）。

【0030】

記録シートＳは、カラートナー像を担持した状態で定着装置１３０まで搬送され、カラートナー像を熱定着された後、排紙トレイ１４０上へ排出される。インラインセンサー１６０は、多数の微小な受光素子を一列に配列した撮像センサーであって、定着装置１３０から排出口１６１に至る記録シートＳの搬送経路上に配設されており、記録シートＳに定着されたトナー像を撮像する。

【0031】

画像形成装置１は、更に制御部１５０を備えている。制御部１５０は、ＰＣ（Personal Computer）等の外部装置から印刷ジョブを受け付けると、画像形成装置１の動作を制御して画像形成を実行させる。
（１－２）光書き込み装置１００の構成
次に、光書き込み装置１００の構成について説明する。

【0032】

図２（ａ）に示すように、光書き込み装置１００は、発光基板２００とマイクロレンズアレイ２０１とを保持部材２０２で保持する構成になっており、発光基板２００の出射光Ｌをマイクロレンズアレイ２０１によって感光体ドラム１０１の外周面上に集光する。なお、光書き込み装置１００と画像形成装置１の他の装置とを接続するためのケーブル等については図示を省略した。

【0033】

発光基板２００は、図２（ｂ）に示すように、ガラス基板２１０、封止板２１１及びドライバーＩＣ（Integrated Circuit）２１２等を備えている。ガラス基板２１０上にはＴＦＴ（Thin Film Transistor）回路２１４が形成されており、１５，０００個の発光素子（図示省略）が主走査方向に沿って２１．２μｍピッチ（１２００ｄｐｉ）で対応するマイクロレンズ毎に千鳥配列されている。

【0034】

また、ガラス基板２１０の発光素子が配設された基板面は封止領域となっており、スペーサー枠体２１３を挟んで封止板２１１が取着されている。これによって、封止領域が、外気に触れないように乾燥窒素等を封入した状態で、封止される。なお、吸湿のため、封止領域内に吸湿剤を併せて封入しても良い。なお、封止板２１１は、例えば、封止ガラスであっても良いし、ガラス以外の材料からなっていても良い。

【0035】

ガラス基板２１０の封止領域外にはドライバーＩＣ２１２が実装されている。制御部１５０のＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）２２０はフレキシブルワイヤー２２１を経由してドライバーＩＣ２１２にデジタル輝度信号を入力する。ドライバーＩＣ２１２はデジタル輝度信号をアナログ輝度信号（以下、単に「輝度信号」という。）に変換して発光素子毎の駆動回路に入力する。駆動回路は輝度信号に応じて発光素子の駆動電流を生成する。なお、本実施の形態において、輝度信号は電圧信号である。
（１－３）ＴＦＴ回路２１４
次に、ＴＦＴ回路２１４の構成について説明する。

【0036】

図３（ａ）に示すように、ＴＦＴ回路２１４においては、１５，０００個の発光素子３２０が１００個ずつ、１５０個の発光ブロック３０２に組分けられている。本実施の形態において、発光素子３２０がＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）である場合を例にとって説明するが、発光素子３２０は半導体ＬＥＤ（Light Emitting Diode）であってもよい。

【0037】

ドライバーＩＣ２１２には１５０個の電流ＤＡＣ（Digital to Analogue Converter）３００が内蔵されている。電流ＤＡＣ３００はデジタル制御可能な可変電流源であって、それぞれ発光ブロック３０２と１対１に対応している。発光ブロック３０２は主走査方向に配列されている。マイクロレンズアレイ２０１を構成するマイクロレンズと発光ブロック３０２とは１対１に対応しており、１つの発光ブロック３０２に含まれる１００個の発光素子３２０の出射光は１つのマイクロレンズによって感光体ドラム１０１の外周面上に集光される。

【0038】

電流ＤＡＣ３００から発光ブロック３０２に向かう各回路上には選択回路３０１が配設されている。更に、ドライバーＩＣ２１２から選択回路３０１へ向かう回路上にはリセット回路３０３が接続されている。各電流ＤＡＣ３００は、配下の１００個の発光素子３２０に対して、所謂ローリング駆動によって順次、輝度信号を出力する。１個の電流ＤＡＣ３００は、１対１に対応する発光ブロック３０２に含まれる１００個の発光素子３２０によって時間共有されている。

【0039】

図３（ｂ）に示すように、発光ブロック３０２は１００個の発光画素回路からなっており、各発光画素回路は、キャパシター３２１、駆動ＴＦＴ３２２及び発光素子３２０を１つずつ有している。また、選択回路３０１はシフトレジスター３１１と１００個の選択ＴＦＴ３１２とを備えており、リセット回路３０３は、リセットＴＦＴ３４０を備えている。

【0040】

シフトレジスター３１１は、１００個の選択ＴＦＴ３１２それぞれのゲート端子に接続されており、選択ＴＦＴ３１２を順次オンする。選択ＴＦＴ３１２のソース端子は、書き込み配線３３０を介して、電流ＤＡＣ３００に接続されており、ドレイン端子はキャパシター３２１の第１の端子並びに駆動ＴＦＴ３２２のゲート端子に接続されている。

【0041】

シフトレジスター３１１が選択ＴＦＴ３１２をオンすると、電流ＤＡＣ３００の出力電流がキャパシター３２１の第１の端子へ流れて、キャパシター３２１に電荷が蓄積される。キャパシター３２１に蓄積された電荷は、リセット回路３０３によってリセットされるまで保持される。

【0042】

キャパシター３２１の第１の端子は、駆動ＴＦＴ３２２のゲート端子にも接続されており、キャパシター３２１の第２の端子は駆動ＴＦＴ３２２のソース端子並びに電源配線３３１に接続されている。駆動ＴＦＴ３２２のドレイン端子には発光素子３２０のアノード端子が接続されており、発光素子３２０のカソード端子は接地配線３３２に接続されている。接地配線３３２は接地端子ＧＮＤに接続されており、電源配線３３１は定電圧源Ｖｐｗｒに接続されている。

【0043】

定電圧源Ｖｐｗｒは、発光素子３２０に供給される駆動電流の供給源となっており、駆動ＴＦＴ３２２は、キャパシター３２１の第１、第２の端子間に保持される輝度信号（電圧信号）をゲート－ソース電圧Ｖｇｓとして印加されることによって、輝度信号に応じた電流量の駆動電流を発光素子３２０に供給する。

【0044】

例えば、キャパシター３２１にＨに相当する輝度信号が書き込まれると、駆動ＴＦＴ３２２がオンして、発光素子３２０が発光する。また、キャパシター３２１にＬに相当する輝度信号が書き込まれると、駆動ＴＦＴ３２２はオフして、発光素子３２０は発光しない。キャパシター３２１に書き込まれた輝度信号は、次の輝度信号が書き込まれるか、またはリセットＴＦＴ３４０がオンされるまで保持される。

【0045】

リセットＴＦＴ３４０をオンすると電流ＤＡＣ３００からキャパシター３２１に至る配線がリセット電位にリセットされる。リセット電位は、Ｖｄｄ電位であっても接地電位であってもよく、適切な電位を選択すればよい。また、本実施の形態においては、リセット状態で発光素子３２０が発光しない場合について説明するが、リセット状態で発光素子３２０が発光する構成としても良い。

【0046】

なお、本実施の形態においては、駆動ＴＦＴ３２２がｐチャンネルである場合を例にとって説明しているが、ｎチャンネルの駆動ＴＦＴ３２２を用いても良いことは言うまでも無い。

【0047】

また、本実施の形態においては、リセット回路３０３をドライバーＩＣ２１２とは別途設けて、ドライバーＩＣ２１２の制御下におく構成としたが、これに代えて、リセット回路３０３をドライバーＩＣ２１２に内蔵してもよい。また、リセット時と書込時で電流ＤＡＣが出力する電流の極性を変えることによってリセット回路３０３の機能を実現してもよい。また、リセットＴＦＴ３４０に代えて、ＴＦＴ以外のスイッチング素子を用いても良い。
（１－４）ＡＳＩＣ２２０
次に、ＡＳＩＣ２２０について説明する。

【0048】

図４に示すように、ＡＳＩＣ２２０は、駆動電流補正部４０１とドットカウント部４０２とを備えており、ドットカウント部４０２は各発光素子３２０に対応する１５，０００個のドットカウンター４０３を有している。ドットカウンター４０３は、対応する発光素子３２０が１回発光するたびに所定のカウント値が加算される。

【0049】

駆動電流補正部４０１は、個々の発光素子３２０についてドットカウンター４０３を参照し、カウンター値がドットカウント閾値に達するたびに駆動電流量を補正する。駆動電流量の補正に際して、駆動電流量補正部４０１は、発光素子３２０毎の駆動電流量、発光効率、発光光量及び劣化度を参照する。また、温度センサーを用いて画像形成装置１の機内温度を測定し、機内温度ごとに予め記憶している温度補正係数を用いて、駆動電流量を補正してもよい。
（１－５）マイクロレンズアレイ２０１
次に、マイクロレンズアレイ２０１の構成について説明する。

【0050】

本実施の形態において、マイクロレンズアレイ２０１は保持部材２０２よりも線膨張係数の大きな材料からなっており、環境温度が上昇または下降すると、マイクロレンズアレイ２０１と保持部材２０２との間で線膨張差が発生する。マイクロレンズアレイ２０１と保持部材２０２とは主走査方向において長尺になっているので、線膨張差も主走査方向において特に大きくなる。

【0051】

一方、副走査方向においては、マイクロレンズアレイ２０１よりも保持部材２０２の方が肉厚になっており剛性が高く変形し難い。このため、保持部材２０２よりもマイクロレンズアレイ２０１の方が、線膨張差の発生によって変形し易くなっている。

【0052】

図２（ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ２０１の副走査方向における光源基板２００側は保持部材２０２に固定されているので熱膨張が抑制されるのに対して、感光体ドラム１０１側は保持部材に固定されていないので熱膨張が抑制されない。このため、マイクロレンズアレイ２０１自体にも副走査方向における光源基板２００側と感光体ドラム１０１側とで線膨張差が発生して、感光体ドラム１０１側へ湾出するように歪むことになる。

【0053】

図５（ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ２０１は所謂テレセントリック光学系になっており、発光基板２００に近い方から順にＧ１レンズ５１０、絞り５２０及びＧ２レンズ５３０が配設されている。Ｇ１レンズ５１０及びＧ２レンズ５３０は樹脂材料またはガラス材料からなる透明な部材である。

【0054】

Ｇ１レンズ５１０は平板状部材５１２の両主面に平凸レンズを固着したものであり、Ｇ２レンズ５３０は平板状部材５３２の発光基板２００側の主面に平凸レンズを固着したものである。平凸レンズは球面状であってもよいし、非球面状であってもよい。

【0055】

図５（ｂ）に示すように、Ｇ１レンズ５１０においては、１５０個のマイクロレンズ５１１が３行×５０列の千鳥状に配列されている。各マイクロレンズ５１１は、２枚の平凸レンズを組み合わせることによって両凸レンズとして機能し、光軸方向から見て重なる位置にある１００個の発光素子３２０からの出射光を屈折させる。

【0056】

Ｇ２レンズ５３０においても、Ｇ１レンズ５１０と同様に、１５０個のマイクロレンズ５３１が３行×５０列の千鳥状に配列されており、各マイクロレンズ５３１は光軸方向から見て重なる位置にある１００個の発光素子３２０からの出射光を屈折させる。ただし、Ｇ２レンズ５３０を構成するマイクロレンズ５３１は平凸レンズである。

【0057】

Ｇ１レンズ５１０は主走査方向におけるマイクロレンズ５１１が設けられている箇所が肉厚になっており、マイクロレンズ５１１が設けられていない箇所は相対的に肉薄になっている。このため、マイクロレンズ５１１が設けられている箇所よりも設けられていない箇所の方が、剛性が低く変形し易い。

【0058】

Ｇ２レンズ５３０についてもＧ１レンズ５１０と同様に、主走査方向におけるマイクロレンズ５３１が設けられている箇所が肉厚になっており、マイクロレンズ５３１が設けられていない箇所は相対的に肉薄になっている。このため、マイクロレンズ５３１が設けられている箇所よりも設けられていない箇所の方が、剛性が低く変形し易い。

【0059】

図５（ｃ）に示すように、絞り５２０は、樹脂や金属などの遮光性を有する材料からなる平板状部材であって、各１５０個のマイクロレンズ５１１、５３１に１対１に対応する１５０個の貫通孔５２１が設けられている。発光素子３２０の出射光は、Ｇ１レンズ５１０のマイクロレンズ５１１を通過した後、絞り５２０によって貫通孔５２１に入射した部分のみがＧ２レンズ５３０のマイクロレンズ５３１へ進み、他の部分は遮光される。

【0060】

マイクロレンズアレイ２０１並びに発光基板２００は、塵埃等が発光素子３２０の出射光を遮らないようにするために、不図示のカバーによって覆われている。
（１－６）発光基板２００
次に、発光基板２００の構成について説明する。

【0061】

図６に示すように、発光基板２００のＴＦＴ回路２１４においては、光軸方向から見てマイクロレンズアレイ２０１の個々のマイクロレンズに対応する円形領域６０１内に、１００個の発光素子３２０からなる発光素子群６００が配設されている。発光素子群６００は、発光ブロック３０２と１対１に対応しており、１００個の発光素子３２０が１０行×１０列の千鳥状に配列されている。

【0062】

また、１００個の発光素子３２０は、主走査方向において２１．２μｍ間隔で配列されているので、円形領域６０１の直径は３００μｍ以上必要であり、マイクロレンズも同様である。主走査方向において隣り合う発光素子群６００どうしは、一方の発光素子群６００の主走査方向における最上流に位置する発光素子３２０と、他方の発光素子群６００の主走査方向における最下流に位置する発光素子３２０との間隔もまた２１．２μｍになっている。
（１－７）制御部１５０の構成
次に、制御部１５０の構成について説明する。

【0063】

図７に示すように、制御部１５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）７０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）７０３等を備えており、画像形成装置１に電源が投入されると、ＣＰＵ７０１はＲＯＭからブートプログラムを読み出して起動し、ＲＡＭ７０３を作業用記憶領域として、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）７０４から読み出したＯＳ（Operating System）や制御プログラムを実行する。

【0064】

また、制御部１５０は、タイマー７０５を用いて画像形成装置１のさまざまな動作タイミングを制御したり、センサーによる検出タイミングを参照したりする。ＮＩＣ（Network Interface Card）７０６は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信網を経由してＰＣ（Personal Computer）等の外部装置と通信するために用いられる。制御部１５０は、外部装置から印刷ジョブを受け付けると画像形成装置１の各部を制御して印刷ジョブに応じた画像形成処理を実行する。

【0065】

この場合において、制御部１５０は、感光体ドラム駆動モーター７１１を制御して、感光体ドラム１０１を回転駆動しながら、感光体ドラム１０１の外周面を帯電装置１０２によって一様に帯電させ、光書き込み装置１００によって露光し、現像装置１０３によって現像する。なお、制御部１５０はＡＳＩＣ２２０を内蔵しており、ＡＳＩＣ２２０を介して光書き込み装置１００の動作を制御する。

【0066】

制御部１５０は、電流ＤＡＣ３００が出力する輝度信号値を指定することによって、発光素子３２０ごとの発光量を制御することができる。輝度信号値もまたＡＳＩＣ２２０を介して光書き込み装置１００に指示される。このため、制御部１５０は発光素子３２０ごとに電流ＤＡＣ３００が出力すべき輝度信号値をＨＤＤ７０４に記憶している。

【0067】

更に、制御部１５０は、感光体ドラム１０１の回転駆動に合わせて、２次転写ローラー対駆動モーター７１２を制御し、２次転写ローラー対１０７を回転駆動する。これによって、中間転写ベルト１０６が回転走行する。制御部１５０は1次転写チャージャー１０４に１次転写電圧を印加して、感光体ドラム１０１の外周面上から中間転写ベルト１０６の外周面上へトナー像を静電転写する。

【0068】

制御部１５０は、定着ローラー駆動モーター７１３を制御して、定着装置１３０の定着ローラー１３１を回転駆動しながら、定着ヒーター１３２を昇温させることによって、記録シートＳにカラートナー像を熱定着する。

【0069】

制御部１５０は、インラインセンサー１６０にて記録シートＳの先頭を検出すると、記録シートに熱定着されたカラートナー像を読み取る。これによって、デジタル画像データが生成され、ＨＤＤ７０４に記録される。デジタル画像データは、感光体ドラム１０１の外周面上における発光素子群６００ごとの結像範囲の主走査方向における位置情報を含んでいる。

【0070】

図８は、制御部１５０の機能構成を表すブロック図である。図８に示すように、制御部１５０は、テスト画像データ記憶部８０１、テスト画像形成部８０２、歪み判定部８０３及び画像データ補正部８０４を備えている。テスト画像データ記憶部８０１は、ＨＤＤ７０４内に設けられており、マイクロレンズアレイ２０１の歪みを検出するためのテスト画像データを記憶している。本実施の形態においては、テスト画像としては主走査方向に連続してすべての画素を印字する１ライン分の画像を用いる。

【0071】

テスト画像形成部８０２は、テスト画像データ記憶部６０１に記憶されているテスト画像データを用いて、記録シートＳにテスト画像を形成する。歪み判定部８０３は、インラインセンサー１６０を用いて検出したテスト画像を参照して、マイクロレンズアレイ２０１の歪み状態を判定する。画像データ補正部８０４は、歪み判定部８０３の判定結果に応じて画像データを補正する。
（１－８）マイクロレンズアレイ２０１の歪み検出動作
次に、制御部１５０によるマイクロレンズアレイ２０１の歪み検出動作について説明する。

【0072】

図９に示すように、制御部１５０は、ＨＤＤ７０４からテスト画像データを読み出すと（Ｓ９０１）、記録シートＳにテスト画像を形成し（Ｓ９０２）、インラインセンサー１６０を用いてテスト画像を検出する（Ｓ９０３）。

【0073】

マイクロレンズアレイ２０１に歪みがない場合には、図１０（ａ）に示すように、感光体ドラム１０１の外周面上において発光素子３２０毎の露光スポットが概ね２１．２μｍ間隔に並ぶ。露光スポットの間隔は、同じ発光素子群６００内で主走査方向に隣り合う発光素子３２０どうしであれ、異なる発光素子群６００に属する発光素子３２０であって、かつ主走査方向に隣り合う発光素子３２０であっても概ね同じである。従って、記録シートＳ上で画素１０００が等間隔に並ぶことになる。

【0074】

また、マイクロレンズアレイ２０１は、マイクロレンズ５１１が貼り付けられている箇所よりもマイクロレンズ５１１が貼り付けられていない箇所の方が肉薄であり、相対的に剛性が低くなっている。このため、マイクロレンズアレイ２０１に歪みが生じる際には、主に隣り合うマイクロレンズ５１１どうしの間でマイクロレンズ２１０が曲がることになる。

【0075】

すると、図１０（ｂ）に示すように、発光素子群６００ごとに露光スポットがまとまる一方、発光素子群６００毎の露光スポット全体（以下、「結像範囲」という。）は発光素子群６００どうしで離間してしまう。マイクロレンズアレイ２０１の歪みが大きいほど、マイクロレンズ５１１の光軸が発光素子３２０のビーム出射方向に対して傾斜する。

【0076】

図１１（ａ）に示すように、マイクロレンズ５１１の光軸５１１ａが傾斜すると、感光体ドラム１０１の外周面上で露光位置がずれる。また、図１１（ｂ）に示すように、光軸５１１ａの傾斜角θiが大きいほど露光位置のずれ量（光路オフセットｚ）が大きくなる。このため、マイクロレンズアレイ２０１が歪んで、マイクロレンズ５１１毎に光軸５１１ａの傾斜角が異なっていると、発光素子群６００どうしでの結像範囲が離間するので、静電潜像、トナー像及び記録シートＳ上における画素の形成位置が離間する。

【0077】

また、発光素子３２０のビーム出射方向に対するマイクロレンズ５１１の光軸５１１ａの傾斜角θiが大きいほど、発光素子群６００ごとの結像範囲が大きくなり、露光スポットのスポット径も大きくなる。図１０（ｂ）では、発光素子群６００は＃ｉ、＃ｉ＋１、＃ｉ＋２の順に光軸の傾斜角が大きくなっているので、この順で結像範囲Ｗi、Ｗi+1、Ｗi+2が大きくなっており、また、画素１０００の径Ｈi、Ｈi+1、Ｈi+2もまたこの順で大きくなっている。

【0078】

露光スポットはスポット径が大きくなるほど単位面積当たりの露光量が低下するので、画素１０００は径が大きくなるほど濃度が低下する。マイクロレンズ５１１の光軸５１１ａの傾斜角θiが大きいほど発光素子群６００どうしの間隔が広くなるので、発光素子群６００どうしの間隔を検出して画像の階調を補正すれば、マイクロレンズアレイ２０１の歪みに起因する画像品質の劣化を抑制することができる。

【0079】

このため、インラインセンサー１６０の各受光素子の検出光量（画像濃度）を参照して、発光素子群６００の間隔をすべて検出する（Ｓ９０４）。図１２に例示するように、受光素子毎の検出光量を主走査方向における位置の順に参照して、検出光量が所定の閾値を超えるか否かによって、発光素子群６００ごとの結像範囲Ｗi、Ｗi+1等、並びに発光素子群６００の間隔Ｃi，i+1、Ｃi+1，i+2等を検出することができる。

【0080】

次に、発光素子群６００の間隔から画素ごとの階調低下を補正するための補正値を算出する（Ｓ９０５）。上述のように、マイクロレンズアレイ２０１は、感光体ドラム１０１側へ湾出するように歪むため、マイクロレンズ５１１の光軸５１１ａの傾斜角θiは主走査方向における中央部において最も小さくなる。発光素子群６００の間隔は光軸５１１ａの傾斜角θiが大きいほど大きくなるため、発光素子群６００の両隣の間隔Ｃが最も小さい発光素子群６００の位置（以下、「基準位置」という。）から離れるほど、光軸５１１ａの傾斜角θiが大きくなり（図１３）、発光素子群６００どうしの間隔Ｃが大きくなる。

【0081】

また、隣り合うマイクロレンズ５１１の光軸５１１ａどうしがなす角度が大きいほど、発光素子群６００どうしの間隔Ｃが大きくなるので、発光素子のビーム出射方向に対する光軸５１１ａの傾斜角θiは基準位置から起算した発光素子群６００どうしの間隔Ｃの合計に比例する。また、発光素子のビーム出射方向に対する光軸５１１ａの傾斜角θiが大きいほど、感光体ドラム１０１の外周面上での露光スポット径が大きくなって暗くなる。

【0082】

このため、発光素子群６００ごとに基準位置から起算した間隔Ｃの合計値に応じて露光量が増加し、画素の濃度が高くなるように階調値を補正すれば、マイクロレンズアレイ２０１の歪みに起因する濃度低下を抑制することができる。本実施の形態においては、発光素子群６００ごとに、図１４（ａ）に例示する光量補正値算出用データを用いて、間隔Ｃの合計値Ｓｕｍから光量補正値Ｈを算出する。光量補正値算出用データＤは合計値Ｓｕｍが０のときに１となり、合計値Ｓｕｍが大きいほど光量算出用データＤも大きくなる。

【0083】

また、光量補正値算出用データにおいて間隔Ｃに一致する間隔値がない場合には、最も近い間隔値Ｃi＜Ｃ＜Ｃi+1を用いて、線形補間によって補正値Ｈを次式のように算出してもよい。

【0084】

Ｈ ＝ ｛Ｄi×（Ｃi+1－Ｃ）＋Ｄi+1×（Ｃ－Ｃi）｝÷（Ｃi+1－Ｃi） …（１）
その後、発光素子群６００ごとに算出した光量補正値Ｈを図１４（ｂ）に例示するような光量補正値表に記憶して（Ｓ９０６）、処理を終了する。光量補正値表は、例えば、ＨＤＤ７０４上に保存される。
（１－９）階調補正
マイクロレンズアレイ２０１の歪みに起因する階調低下を補正する方法として、画像データを補正する方法と、発光素子３２０の発光量（電流ＤＡＣ３００が出力する輝度信号値）を増加させる方法との２つについて説明する。
（１－９－１）画像データの補正処理
図１５に示すように、画像データの主走査ライン毎にステップＳ１５０１からステップＳ１５０８までの処理を繰り返す。更に、１本の主走査ラインにおいては、画素ごとにステップＳ１５０２からステップＳ１５０７までの処理を繰り返す。まず、当該画素がどの発光素子群６００に対応するかを特定する（Ｓ１５０３）。

【0085】

上述のように、本実施の形態においては、発光ブロック３０２に１対１に対応して１５０個の発光素子群６００があるので、１ライン当たりの画素数をＮｈとすると、１個の発光素子群６００に対応する画素数は（Ｎｈ／１５０）個である。１本の主走査ラインにおいて、最上流の画素を１番として順にＮｈ番まで各画素に画素番号ｎｐを割り当てると、当該画素に対応する発光素子群６００の番号Ｎｇは
Ｎｇ ＝ ［ｎｐ／Ｎｈ／１５０］＋１ …（２）
となる。ただし、［・］はガウス記号であって、カッコ内の数値の整数部分を表している。

【0086】

次に、補正値表から発光素子群６００の番号Ｎｇに対応する補正値Ｈを読み出し（Ｓ１５０４）、当該画素の階調値に乗算して補正し（Ｓ１５０５）、補正後の階調値を記憶する（Ｓ１５０６）。

【0087】

このようにすれば、マイクロレンズアレイ２０１が歪んでマイクロレンズ５１１の光軸５１１ａが傾斜することに起因する濃度低下を抑制することができる。特に、画像の階調をドットパターンで表現する場合には、ドットパターンに変換する前の画像データにおいて階調値を補正すれば、濃度低下を抑制することができる。
（１－９－２）光量補正
上記のように画像データを補正するのに代えて、発光素子３２０毎の発光量を補正してもよい。

【0088】

具体的には、図１６に示すように、各発光素子３２０についてステップＳ１６０１からステップＳ１６０までの処理を繰り返す。発光素子３２０には主走査方向における上流側から順に１から１５，０００までの番号が付与されており、上流側から１００個ずつ順に１から１５０番目までの発光ブロック３０２及び発光素子群６００に対応している。番号Ｎｅの発光素子３２０に対応する発光素子群６００の番号は、
Ｎｇ ＝ ［Ｎｅ／１００］＋１ …（３）
のように特定される（Ｓ１６０２）。

【0089】

次に、発光素子群６００の番号Ｎｇに対応する光量補正値を光量補正値表から読み出すとともに（Ｓ１６０３）、当該発光素子３２０に対して指定されている輝度信号値をＨＤＤ７０４から読み出し（Ｓ１６０４）、これらを乗算することによって補正後の輝度信号値を算出する（Ｓ１６０５）。その後、補正後の輝度信号値をＨＤＤ７０４に記憶する（Ｓ１６０６）。

【0090】

このようにすれば、マイクロレンズ５１１の光軸５１１ａの傾斜による濃度低下を、発光素子３２０の発光量を増加させることによって抑制することができる。また、一度、輝度信号値を補正すれば、画像データごとに補正処理を行う必要がないので、補正処理負荷を低減することができる。更に、画像データの補正ではすべての主走査ラインについて補正しなければならないのに対して、１ライン分の発光素子の発光量を補正するだけで画像濃度の低下を抑制することができる。
［２］第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置１は、上記第１の実施の形態に係る画像形成装置１と概ね共通の構成を備える一方、画像の濃度低下を抑制する方法において相違している。以下、主として相違点に着目して説明する。なお、本明細書においては、実施の形態どうしで共通する部材については共通の符号が付与されている。
（２－１）発光ブロック３０２の構成
まず、本実施の形態に係る発光ブロック３０２の構成について説明する。

【0091】

図１７に示すように、本実施の形態に係る発光ブロック３０２は、駆動ＴＦＴ３２２から発光素子３２０に至る各回路上にスイッチ１７０１が配設されている。ドライバーＩＣ２１２は制御配線１７０２を経由してスイッチ１７０１に制御信号を入力することによって、スイッチ１７０１をオンオフ制御する。このような構成を備えれば、発光素子３２０の発光時間の長さを制御することができる。

【0092】

発光素子３２０を点灯させている間、感光体ドラム１０１は回転し続けるので、発光時間の長さは副走査方向におけるパルス幅（露光スポットの長さ）に比例する。
（２－２）発光時間の決定
本実施の形態に係る制御部１５０は、上記第１の実施の形態と同様にマイクロレンズアレイ５１１の歪みを検出し、検出した歪みに応じて発光素子３２０毎の発光時間を決定する。図１８は、発光時間を決定する処理を表したフローチャートであって、ステップＳ１８０１からステップＳ１８０４までは図９におけるステップＳ９０１からステップＳ９０４までと同様である。

【0093】

発光素子群６００の間隔を検出したら、発光ブロック３０２ごとに発光時間を算出する。マイクロレンズ５１１の光軸５１１ａの傾斜角θiが大きいほど、露光スポット径が大きくなって、単位面積当たりの露光量が減少するので、この露光量の減少を補償するために、傾斜角θiが大きいほど発光時間が長くなるように、発光時間を制御する。

【0094】

図１９（ａ）は、発光ブロック３０２毎の発光時間を算出するための発光時間算出データを例示する表である。本実施の形態においては、基準位置からの発光素子群６００の間隔の合計から、発光時間算出データを用いた線形補間によって、発光ブロック３０２毎の発光時間を算出する（Ｓ１８０５）。発光時間を算出したら、図１９（ｂ）に例示するような、発光時間表に発光時間を保存して（Ｓ１８０６）、処理を終了する。
（２－３）発光時間の制御
制御部１５０は、画像形成時には、発光時間表から発光ブロック３０２毎の発光時間を読み出し、ＡＳＩＣ２２０を介して光書き込み装置１００に発光ブロック３０２毎に発光素子３２０の発光時間を指示する。光書き込み装置１００は、ドライバーＩＣ２１２を用いて、発光素子３２０毎に発光時間を制御する。ここで同じ発光ブロック３０２に属する発光素子３２０の発光時間は同じである。

【0095】

感光体ドラム１０１の露光量は露光強度と露光時間の積に比例するので、マイクロレンズ５１１の光軸５１１ａの傾斜角θiが大きいほど、発光素子３２０の発光時間を長くすれば、光軸５１１ａの傾斜角θiの大小に関わらず、感光体ドラム１０１の露光量を揃えることができる。従って、画像の濃度むらを抑制することができる。
［３］第３の実施の形態
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置１は、上記第１の実施の形態に係る画像形成装置１と概ね共通の構成を備える一方、マイクロレンズアレイ２０１の歪みを検出する方法において相違している。以下、主として相違点に着目して説明する。

【0096】

インラインセンサー１６０で発光素子群６００どうしの結像範囲の間隔を検出する場合、誤差の大きさは結像範囲の間隔の広さに無関係であるため、結像範囲の間隔が広くなるほど、結像範囲の間隔に対する誤差の割合が小さくなる。従って、結像範囲の間隔が広いほど結像範囲の間隔の検出精度が高くなる。

【0097】

マイクロレンズ５１１の光軸５１１ａの傾斜角θiは、基準位置に近いほど小さく、基準位置から離れるほど大きくなるので、結像範囲の間隔は、基準位置に近いほど狭く、基準位置から離れるほど広くなる。図２０に示すように、基準位置は主走査方向における中央部である場合には、主走査方向における端部で結像範囲の間隔が最も広くなる。従って、主走査方向における端部で間隔Ｗmaxを検出すれば、結像範囲の間隔の検出精度を高めることができる。

【0098】

端部以外の間隔については、端部の間隔Ｗmaxから推定する。例えば、図２１に例示するように、あらかじめＷmax０からＷmaxＮまでの端部の間隔Ｗmaxごとに光量補正値を記憶した光量補正値表を用意しておき、実測した端部の間隔Ｗmaxに応じて光量補正値を選択してもよい。また、実測した端部の間隔Ｗmaxに一致する値がない場合には、直近の２つの値を用いて光量補正値を線形補間によって求めてもよい。

【0099】

端部の間隔Ｗmaxを実測する際に、制御部１５０は、図２２に示すように、まず、テスト画像データをテスト画像データ記憶部６０１から読み出す（Ｓ２２０１）。

【0100】

主走査方向における一方の端部の間隔Ｗmaxのみを測定する場合には、テスト画像データは当該端部の発光素子群６００とこれに隣接する発光素子群６００を点灯させる画像データである。また、両端部の間隔Ｗmaxを測定して、実測値の平均を用いる場合には、テスト画像データは両端部の発光素子群６００とこれらに隣接する発光素子群６００を点灯させる画像データである。

【0101】

次に、制御部１５０は、読み出した画像データを用いてテスト画像を形成し（Ｓ２２０２）、インラインセンサー１６０を用いてテスト画像を検出する（Ｓ２２０３）。制御部１５０は、インラインセンサー１６０が検出したテスト画像を参照して、間隔Ｗmaxを算出し（Ｓ２２０４）、算出値に対応する光量補正値を光量補正値表から読み出し、発光素子群６００毎に輝度信号値を補正して（Ｓ２２０５）、補正した輝度信号値をＨＤＤ７０４に保存する（Ｓ２２０６）。

【0102】

画像形成を実行する際には、ステップＳ２２０６で保存した輝度信号値をＨＤＤ７０４から読み出して、ＡＳＩＣ２２０を介して光書き込み装置１００に補正後の輝度信号値を入力する。

【0103】

このようにすれば、特に、基準位置に近い発光素子群６００について結像範囲の間隔の検出誤差に起因する輝度信号値の補正後差を低減することができるので、画質の向上を図ることができる。
［４］変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
（４－１）上記実施の形態においては、主走査方向に隣り合う発光素子群どうしで結像範囲の間隔を検出する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。

【0104】

例えば、図２３（ａ）に例示するように、発光素子群６００が千鳥配列されているときには、図２３（ｂ）に例示するように、副走査方向において同じ位置にある発光素子群６００のうち、主走査方向に隣り合う発光素子群６００どうしで結像範囲の間隔Ｃi,i+3、Ｃi+1,i+4、Ｃi+2,i+5等を検出してもよい。このようにすれば、熱膨張等によってマイクロレンズアレイ２０１が副走査方向についても歪んでいる場合であっても、主走査方向における結像範囲の間隔を精度よく検出することができる。

【0105】

また、副走査方向についてのマイクロレンズアレイ２０１の歪みによる濃度変化も補正したい場合には、千鳥配列されたマイクロレンズのうち、副走査方向における両端に配置されている発光素子群６００どうしで副走査方向における結像範囲の間隔Ｃを検出してもよい（図２３（ｂ））。このようにすれば、副走査方向に関するマイクロレンズアレイ２０１の歪みに起因する濃度変化も補正することができる。特に、副走査方向に関するマイクロレンズアレイ２０１の歪み量が主走査方向に沿って変化する場合に有効である。
（４－２）上記実施の形態においては、マイクロレンズアレイ２０１が保持部材２０２よりも線膨張係数の大きな材料からなっており、環境温度の上昇に伴ってマイクロレンズアレイ２０１の主走査方向における中央部が感光体ドラム１０１側へ湾出する場合（図２０）を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。

【0106】

マイクロレンズアレイ２０１が保持部材２０２よりも線膨張係数の小さな材料からなっている場合には、環境温度の上昇に伴ってマイクロレンズアレイ２０１の主走査方向における中央部が発光基板２００側へ湾出し、上記実施の形態とは逆向きにマイクロレンズの光軸５１１ａが傾斜する（図２５（ａ））。このため、主走査方向における両端部に近付くにつれて、発光素子群６００毎の結像範囲が広くなると共に中央部側へずれて、隣り合う発光素子群６００どうしで結像範囲が重なり合うため（図２５（ｂ））、結像範囲の間隔を検出することができなくなる。

【0107】

これに対して、発光素子群６００に属するすべての発光素子３２０を発光させる代わりに、図２５（ｃ）に示すように、主走査方向における各発光素子群６００の中央の発光素子３２０のみを発光させれば、結像範囲が狭くなるので、結像範囲の間隔を検出することができる。このようにして検出される結像範囲の間隔は、すべての発光素子３２０を発光させたときの結像範囲の間隔とは異なるものの、マイクロレンズ２０１の傾斜角θiと相関関係にあるので、画像濃度を補正するための指標として用いることができる。

【0108】

なお、主走査方向における各発光素子群６００の中央の発光素子３２０のみに限らず、発光素子群６００に属するすべての発光素子３２０を発光させる代わりに特定の発光素子３２０のみを発光させて、結像範囲が狭くすれば、結像範囲の間隔を検出することができる。発光させる特定の発光素子３２０は、発光素子群６００どうしで互いに発光素子群６００内での位置が同じであれば、どの発光素子３２０を発光させてもよい。

【0109】

この場合において、発光させる発光素子３２０は１つだけであってもよい。また、発光させる発光素子３２０が１つだけではトナー像を確実に検出するのが難しい場合には、複数の発光素子３２０を発光させてもよい。複数の発光素子３２０を発光させる場合には、主走査方向において連続する発光素子３２０を発光させるのが望ましい。

【0110】

このようにすれば、マイクロレンズアレイ２０１の歪みに起因する濃度低下を抑制することができる。
（４－３）上記実施の形態においては、マイクロレンズアレイ２０１が全体として湾曲することに起因する画像劣化を抑制する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに加えて次のようにしてもよい。

【0111】

マクロレンズアレイ２０１を構成するマイクロレンズが樹脂材料からなっている場合には、ガラス材料からなっている場合よりも線膨張係数が大きいので、マイクロレンズそのものの線膨張による画像劣化が無視できなくなるおそれがある。

【0112】

マイクロレンズが歪むと、図２６（ａ）に例示するように、マイクロレンズ２６０１の光軸２６０１ａに近い位置にある発光素子３２０による露光スポット２６００はスポット径が小さく、かつマイクロレンズ２６０１の歪みに起因する露光スポット２６００の位置ずれも小さい。一方、発光素子３２０が光軸２６０１ａから離れるほど、露光スポット２６００のスポット径は大きくなり、露光スポット２６００の位置ずれも大きくなる。

【0113】

図２６（ｂ）に示すように、マイクロレンズ２６０１の歪みが大きいと、歪みが小さい場合と比較して結像範囲が２Ｅだけ広くなるので、結像範囲どうしの間隔が２Ｅだけ狭くなる。マイクロレンズアレイ２０１の歪みが小さい場合も結像範囲の間隔が狭くなるので、マイクロレンズ２６０１が歪んでいるのかマイクロレンズアレイ２０１が歪んでいるのかを識別することができない。

【0114】

これに対して、マイクロレンズ２６０１の光軸２６０１ａに最も近い発光素子のみを点灯すれば、その露光スポットはマイクロレンズ２６０１の歪みの影響を受け難いので、マイクロレンズ２６０１の歪みの大小に関わらず結像範囲の間隔の変化を検出して、マイクロレンズアレイ２０１の歪みに起因する濃度低下をさらに精度よく抑制することができる。
（４－４）上記実施の形態においては、ＹＭＣＫ各色のトナー像を形成する光書き込み装置１００毎に結像範囲の間隔を検出する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。

【0115】

ＹＭＣＫ各色のトナー像を形成する４つの光書き込み装置１００のうちでマイクロレンズアレイ２０１の歪み方が類似している光書き込み装置１００がある場合には、そのうちの１つの光書き込み装置１００についてのみ結像範囲の間隔を検出して、補正値を決定し、他の光書き込み装置１００については当該補正値を利用して濃度低下を抑制してもよい。

【0116】

このようにすれば、濃度低下を抑制するために必要になる処理負荷やメモリ容量を低減することができるので、処理の高速化や部品コストの低減を図ることができる。
（４－５）上記第１の実施の形態においては、主走査方向に隣り合う発光素子群６００の組み合わせすべてについて結像範囲の間隔を検出する場合について説明し、また、上記第３の実施の形態においては、主走査方向における端部の発光素子群６００について結像範囲の間隔Ｗmaxを検出する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これらに代えて次のようにしてもよい。

【0117】

例えば、結像範囲の間隔を２つおきや３つおき等、上記第１の実施の形態よりも少なく、上記第３の実施の形態よりも多い個所について検出してもよい。このようにすれば、上記第１の実施の形態よりも検出箇所数が少ないので、制御部１５０の処理負荷を低減することができる。また、マイクロレンズアレイ２０１の温度分布が主走査方向に一様でない場合には、上記第３の実施の形態よりも、温度分布に即した補正を行うことができる。
（４－６）上記実施の形態においては、インラインセンサー１６０を用いて記録シートＳに熱定着されたテスト画像を撮像する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。例えば、中間転写ベルト１０６の回転走行方向における２次転写ローラー対１０７から、２次転写ローラー対１０７のすぐ上流側の画像形成ステーション１１０（図１では、Ｋ色のトナー像を形成する画像形成ステーション１０１Ｋ）までの間にラインセンサーを配設して、中間転写ベルト１０６上に１次転写されたトナー像を撮像させる。

【0118】

このようなラインセンサーを用いて中間転写ベルト１０６上に転写されたテスト画像のトナー像を撮像することによって、撮像したテスト画像データから結像範囲の間隔を検出してもよい。
（４－７）上記実施の形態においては、画像形成装置１がタンデム方式のカラープリンターである場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、タンデム方式以外のカラープリンターやモノクロプリンターであってもよい。また、スキャナーを備えた複写装置やファクシミリ通信機能を備えたファクシミリ装置、或いはこれらの機能を兼ね備えた複合機（MPF: Multi-Function Peripheral）に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。

【産業上の利用可能性】

【0119】

本発明に係る画像形成装置は、ライン光学型の光書き込み装置に搭載したマイクロレンズアレイの歪みに起因する画像品質の劣化を抑制する装置として有用である。

【符号の説明】

【0120】

１………画像形成装置
１００…光書き込み装置
１５０…制御部
１６０…インラインセンサー
２００…発光基板
２０１…マイクロレンズアレイ
２０２…保持部材
３２０…発光素子
６００…発光素子群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】