JP2008083321A - 光ヘッド、その駆動方法、露光装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ヘッドの良品率を向上させる。
【解決手段】光ヘッド１は、複数の発光素子Ｐ１〜Ｐｘと、欠陥発光素子を避けて複数の有効発光素子を割り当てるアドレスＡＤＲを記憶した欠陥アドレス記録メモリ１０を備える。ヘッド制御回路２のダミーデータ付加回路２１は、アドレスＡＤＲに基づいて、複数の有効発光素子に入力画像データＤｉｎを割り当て、複数のダミー発光素子にダミーデータを割り当てて出力画像データＤｏｕｔを生成する。これによって、欠陥発光素子を避けて有効発光素子を割り当てることができるので、一部に欠陥があった場合でも光ヘッドの良品率を向上させることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、発光素子を用いた光ヘッド、その駆動方法、露光装置および画像形成装置に関する。

画像形成装置としてのプリンタには、感光体ドラムなどの像担持体に静電潜像を形成するためのヘッド部として、多数の発光素子がアレイ状に配列された発光装置が用いられる。ヘッド部は、複数の発光素子を主走査方向に沿って配置した１本のラインで構成されることが多い。また、発光素子としては、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode、以下適宜「ＯＬＥＤ」と略称する）素子などの発光ダイオードが知られている。

特許文献１には、行方向および列方向に配列された発光素子を用いた露光ヘッドが開示されている。この露光ヘッドでは、ある発光素子に欠陥があると、その周辺の発光素子を用いて欠陥の発光素子から照射すべき光の光量を補正する。より具体的には、二重露光によって光量を補う。
特開平９−６１９３９号公報（図６参照）

しかしながら、従来の技術によれば、本来であれば１回の露光を２回行う必要があり、さらに、露光位置を制御する必要があるので、処理が複雑になる。また、通常のプリンタヘッドのように１列の発光素子を備える場合には、二重露光を行うことができない。この場合には、１個の発光素子に欠陥があると、ヘッド全体が不良となるので、良品の確保が難しく製造コストが高くなるといった問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複数の発光素子の一部に欠陥がある場合でも、正常な露光を行うことが可能な発光装置、その駆動方法、およびこれを用いた画像形成装置を提供することを解決課題とする。

この課題を解決するために、本発明に係る光ヘッドは、複数の発光素子を有し、前記複数の発光素子の各々は、露光に用いられる複数の有効発光素子と、露光に用いられない複数のダミー発光素子とのいずれかに割り当てることが可能であり、前記複数の発光素子のうち、欠陥のある欠陥発光素子を特定する第１の情報、または、前記欠陥発光素子を避けて前記複数の有効発光素子を割り当てるための第２の情報を記憶した記憶手段を備えることを特徴とする。

この発明によれば、光ヘッドそれ自体に、欠陥のある欠陥発光素子を一意に特定する第１の情報、または、欠陥発光素子を避けて複数の有効発光素子を割り当てるための第２の情報が記憶されている。このため、外部から第１の情報または第２の情報を読み出すことにより、欠陥発光素子を避けて、複数の発光素子の中から露光に用いる有効発光素子を選択することが可能となる。この結果、光ヘッドの良品率を大幅に向上させることができ、製造コストを低減することができる。ここで、「欠陥のある欠陥発光素子を一意に特定する」とは、複数の発光素子のうちどの発光素子に欠陥があるかを特定することを意味する。

次に、本発明に係る露光装置は、光ヘッド（例えば、図４の１）と制御回路（例えば、図４の２）とを備えたものであって、前記光ヘッドは、複数の発光素子を有し、前記複数の発光素子の各々は、露光に用いられる複数の有効発光素子と、露光に用いられない複数のダミー発光素子とのいずれかに割り当てることが可能であり、前記複数の発光素子のうち、欠陥のある欠陥発光素子を特定する第１の情報、または、前記欠陥発光素子を避けて前記複数の有効発光素子を割り当てるための第２の情報を記憶した記憶手段を具備し、前記制御回路は、前記複数の有効発光素子が表示すべき階調を示す入力画像データに基づいて、前記複数の発光素子が表示すべき階調を示す出力画像データを生成して前記光ヘッドに供給し、前記光ヘッドの前記記憶手段から読み出した前記第１の情報または前記第２の情報に基づいて、前記複数の発光素子のうちどれを前記複数の有効発光素子に割り当てるか決定し（例えば、図５の２１１）、決定した発光素子に前記入力画像データが供給されるように前記出力画像データを生成する（例えば、図５の２１２）ことを特徴とする。

この発明によれば、光ヘッドは、第１の情報または第２の情報を記憶した記憶手段を有するので、制御回路がこれを読み出すことによって、必要な個数の有効発光素子を複数の発光素子に割り当てることが可能となる。また、記憶手段は光ヘッドに設けられているから、制御回路とケーブルで接続するだけで正常な露光を行うこができ、しかも、調整が不要となる。さらに、光ヘッドが故障してもこれを交換するだけで、有効発光素子の割り当てを自動的に行うことができる。

次に、本発明に係る露光装置は、光ヘッドと制御回路とを備えたものであって、前記光ヘッドは、複数の発光素子を有し、前記複数の発光素子の各々は、露光に用いられる複数の有効発光素子と、露光に用いられない複数のダミー発光素子とのいずれかに割り当てることが可能であり、前記制御回路は、前記複数の発光素子のうち、欠陥のある欠陥発光素子を特定する第１の情報、または、前記欠陥発光素子を避けて前記複数の有効発光素子を割り当てるための第２の情報を記憶した記憶手段を備え、前記複数の有効発光素子が表示すべき階調を示す入力画像データに基づいて、前記複数の発光素子が表示すべき階調を示す出力画像データを生成して前記光ヘッドに供給し、前記記憶手段から読み出した前記第１の情報または前記第２の情報に基づいて、前記複数の発光素子のうちどれを前記複数の有効発光素子に割り当てるか決定し、決定した発光素子に前記入力画像データが供給されるように前記出力画像データを生成することを特徴とする。
この発明によれば、記憶手段が制御回路に設けられている。この場合にも、第１の情報または第２の情報を記憶手段から読み出すことによって、必要な個数の有効発光素子を複数の発光素子に自動的に割り当てることが可能となる。

次に、本発明に係る露光装置は、異なる色の像を露光するための複数の光ヘッド（例えば、図１０の１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）と、制御回路（例えば、図１０の２Ａ）とを備えたものであって、前記複数の光ヘッドの各々は、複数の発光素子を有し、前記複数の発光素子の各々は、露光に用いられる複数の有効発光素子と、露光に用いられない複数のダミー発光素子とのいずれかに割り当てることが可能であり、前記複数の発光素子のうち、欠陥のある欠陥発光素子を特定する第１の情報、または、前記欠陥発光素子を避けて前記複数の有効発光素子を割り当てるための第２の情報を記憶した記憶手段を具備し、前記制御回路は、前記複数の有効発光素子が表示すべき階調を示す入力画像データに基づいて、前記複数の発光素子が表示すべき階調を示す出力画像データを生成して前記複数の光ヘッドの各々に供給し、前記複数の光ヘッドの前記記憶手段から読み出した前記第１の情報または前記第２の情報に基づいて、前記複数の発光素子のうち前記複数の有効発光素子を割り当てる範囲を前記複数の光ヘッドに共通するように決定し、決定した発光素子に前記入力画像データが供給されるように前記出力画像データを生成することを特徴とする。
欠陥発光素子の位置は、複数の光ヘッドで区々であるが、この発明によれば、各色の光ヘッドに共通した有効発光素子の範囲を割り当てるので、色ズレを防止しつつ、製造コストを大幅に削減することが可能となる。

また、上述した露光装置において、前記制御回路は、前記記憶手段から読み出した前記第１の情報または前記第２の情報に基づいて、前記複数の有効発光素子に前記入力画像データを供給できるように前記入力画像データを選択する期間を指定する制御信号を生成する制御信号生成回路（例えば、図５の２１１）と、前記制御信号に基づいて、前記入力画像データと露光に寄与しない所定の階調を指定するダミーデータとの一方を選択して前記出力画像データを生成する選択回路（例えば、図５の２１２）とを備えることが好ましい。この発明によれば、入力画像データとダミーデータを選択するタイミングを第１の情報または第２の情報に従って制御することによって、有効発光素子を割り当てることが可能となる。なお、ダミーデータの指定する所定の階調は「０」であるが、ごく小さい階調で露光による像の形成に影響のないものは、「露光に寄与しない所定の階調」に含まれる。

ここで、前記第１の情報は、前記欠陥発光素子が前記複数の発光素子のうちどの位置のものであるかを指示する第１のアドレスであり、前記第２の情報は、前記複数の有効発光素子の先頭に位置する有効発光素子が前記複数の発光素子のうちどの位置のものであるかを指示する第２のアドレスであることが好ましい。

次に、本発明に係る画像形成装置は、上述した露光装置と、前記光ヘッドから照射される光によって像が形成される像担持体とを備える。このような画像形成装置の典型例はプリンタであり、複写機、ファクシミリ、複合機などが含まれる。

次に、上述した発明は、光ヘッドの駆動方法として捉えることができる。すなわち、複数の発光素子を有し、前記複数の発光素子の各々は、露光に用いられる複数の有効発光素子と、露光に用いられない複数のダミー発光素子とのいずれかに割り当てることが可能であり、前記複数の発光素子のうち、欠陥のある欠陥発光素子を特定する第１の情報、または、前記欠陥発光素子を避けて前記複数の有効発光素子を割り当てるための第２の情報を記憶した記憶手段を備える光ヘッドを駆動する方法であって、前記記憶手段から前記第１の情報または前記第２の情報を読み出し、読み出した前記第１の情報または前記第２の情報に基づいて、前記複数の発光素子のうちどれを前記複数の有効発光素子に割り当てるか決定し、決定した前記複数の有効発光素子に対して、露光すべき画像を指示する画像データに基づく駆動信号を供給し、その他の発光素子を前記複数のダミー発光素子に割り当て、露光に寄与しないダミーデータに基づく駆動信号を供給することを特徴とする。
この発明によれば、光ヘッドは、第１の情報または第２の情報を記憶した記憶手段を有するので、これを読み出すことによって、必要な個数の有効発光素子を複数の発光素子に割り当てることが可能となる。さらに、光ヘッドが故障してもこれを交換するだけで、有効発光素子の割り当てを自動的に行うことができる。

図面を参照しながら本発明に好適な実施の形態を説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付す。
＜１．第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る光ヘッドを利用した画像形成装置の一部の構成を示す斜視図である。同図に示されるように、この画像形成装置は、光ヘッド１と集光性レンズアレイ１５と感光体ドラム１１０とを有する。光ヘッド１は、アレイ状に配列された多数の発光素子を有する。これらの発光素子は、用紙などの記録材に印刷されるべき画像に応じて選択的に発光する。例えば、発光素子として有機発光ダイオード素子（以下、ＯＬＥＤ素子と称する。）が用いられる。集光性レンズアレイ１５は、光ヘッド１と感光体ドラム１１０との間に配置される。この集光性レンズアレイ１５は、各々の光軸を光ヘッド１に向けた姿勢でアレイ状に配列された多数の屈折率分布型レンズを含む。光ヘッド１の各発光素子から発せられた光は集光性レンズアレイ１５の各屈折率分布型レンズを透過して感光体ドラム１１０の表面に到達する。この露光によって感光体ドラム１１０の表面には所望の画像に応じた潜像が形成される。

図２は、光ヘッド１の構成を示す平面図である。この例の光ヘッド１は、ｘ（＝ｎ＋ｍ）個の発光素子Ｐ（Ｐ１〜Ｐｘ）が一方向に配列される。ただし、ｘ、ｎ、およびｍは自然数とする。また、後述するように光ヘッド１は、発光素子Ｐを駆動するための各種の回路やメモリを備えるが、説明の便宜上省略してある。本実施形態ではｘ個の発光素子Ｐのうち、ｎ個の発光素子Ｐを実際の露光に使用し、残りのｍ個の発光素子Ｐは使用しない。以下の説明では、露光に使用する発光素子Ｐを有効発光素子Ｐｖと称し、露光に使用しない発光素子Ｐをダミー発光素子Ｐｄと称する。

すなわち、所定の幅の用紙を印刷するために、本来、ｎ個の発光素子Ｐが必要であるところ、光ヘッド１は、余分にｍ個の発光素子Ｐを備える。そして、ｘ個の発光素子Ｐのうち、どれを有効発光素子Ｐｖに割り当てるかは、欠陥のある発光素子Ｐがどこに位置するかによって定める。なお、以下の説明では欠陥のある発光素子Ｐを欠陥発光素子Ｐｆと称する。

例えば、図３（Ａ）に示すように黒丸で示す欠陥発光素子Ｐｆが左からｍ／２番目と、ｘ番目（右端）に位置する場合には、左端からｍ／２番目までおよび右端からｍ／２番目までの発光素子Ｐにダミー発光素子Ｐｄを割り当て、中央のｎ個の発光素子Ｐに有効発光素子Ｐｖを割り当てる。また、同図（Ｂ）に示すように右端からｍ番目の発光素子Ｐが欠陥発光素子Ｐｆである場合には、左端からｎ番目までの発光素子Ｐに有効発光素子Ｐｖを割り当て、右端からｍ番目の発光素子Ｐにダミー発光素子Ｐｄを割り当てる。つまり、ｘ個の発光素子Ｐのうちどれに有効発光素子Ｐｖを割り当てるかは、ダミー発光素子Ｐｄに欠陥発光素子Ｐｆが属し、且つ、有効発光素子Ｐｖがｎ個連続するように割り当てる。換言すれば、欠陥発光素子Ｐｆの位置に応じて有効発光素子Ｐｖの割り当てを変更する。

図４に光ヘッド１を用いた露光装置１００のブロック図を示す。露光装置１００は、光ヘッド１を制御するヘッド制御回路２を備える。光ヘッド１は、欠陥アドレス記録メモリ１０、印字データ書込回路１１、および駆動回路１２を備える。欠陥アドレス記録メモリ１０は、不揮発性の記憶手段であって、その記憶領域には、欠陥発光素子Ｐｆの位置を示すアドレスＡＤＲが記憶される。なお、アドレスＡＤＲは後述する欠陥発光素子検出装置を用いて欠陥発光素子Ｐｆを特定して生成される。この例のアドレスＡＤＲは、欠陥発光素子Ｐｆが左端から何番目に位置するかを示す。

印字データ書込回路１１は、ヘッド制御回路２から供給される出力画像データＤoutを駆動回路１２に供給するインターフェースとして機能する。駆動回路１２は、出力画像データＤoutに基づいて、ｘ個の発光素子Ｐ１〜Ｐｘに階調に応じた駆動電流を供給する。各発光素子Ｐ１〜Ｐｘの発光パワーは、光度と発光時間の積で定まる。このため、発光時間を一定にして駆動電流の大きさを調整することによって階調に応じた発光パワーを出力させてもよいし、あるいは、駆動電流の大きさを一定にして発光時間を調整することによって階調に応じた発光パワーを出力させてもよい。

次に、ヘッド制御回路２は、バッファ２０、ダミーデータ付加回路２１、およびタイミング発生回路２２を備える。バッファ２０は上位装置から供給される入力画像データＤｉｎを記憶する記憶手段として機能する。入力画像データＤｉｎはｎ個の有効発光素子Ｐｖの各々で表示すべき階調を示す。バッファ２０は、入力画像データＤｉｎを記憶することができ、読み出しタイミングおよび読み出し速度が制御できるように構成されている。タイミング発生回路２２は、各種の制御信号を発生する。スタートパルスＳＰは、発光素子Ｐの走査の開始を指定するパルスであり、クロック信号ＣＫはデータ転送のタイミングを与える信号である。これらの信号はダミーデータ付加回路２１に供給される。

ダミーデータ付加回路２１は、バッファ２０から読み出した入力画像データＤｉｎにダミーデータＤｄを付加して出力画像データＤｏｕｔを生成する。ダミーデータＤｄはダミー発光素子Ｐｄの階調を指示するものであり、この例では「０」となる。以下の説明では、有効発光素子Ｐｖの階調を指示するデータ（入力画像データＤｉｎ）を有効画像データＤｖと称する。
図５にダミーデータ付加回路２１の詳細な構成を示す。カウンタ２１１は、スタートパルスＳＰがアクティブになるとクロック信号ＣＫの計数を開始する。アドレスＡＤＲの値をｋとしたとき、カウンタ２１１は計数値が「ｋ+１」から「ｋ+ｎ」までの期間、選択信号ＣＴＬの論理レベルをＨレベルにし、その他の期間は選択信号の論理レベルをＬレベルとする。選択回路２１２は、選択信号ＣＴＬはＨレベルのとき有効画像データＤｖを選択する一方、選択信号ＣＴＬがＬレベルのときダミーデータＤｄを選択する。

例えば、図６に示すように第３番目の発光素子Ｐ３が欠陥発光素子Ｐｆであったとする。また、この例では、ダミー発光素子Ｐｄの個数ｍが２０個であるものとする。この場合、欠陥アドレス記録メモリ１０にはアドレスＡＤＲとして「３」が記憶される。ダミー付加回路２１は、露光装置１００の起動時に欠陥アドレス記録メモリ１０からアドレスＡＤＲを読み出して、カウンタ２１１にロードする。

図７は、ダミーデータ付加回路２１の動作を説明するためのタイミングチャートである。この図に示すように時刻ｔ０においてスタートパルスＳＰがアクティブになるとカウンタ２１１は計数を開始する。そして、時刻ｔ１において計数値が「４」になると、カウンタ２１１は選択信号ＣＴＬの論理レベルをＨレベルに設定し、計数値が「３＋ｎ」になる時刻ｔ２まで、その論理レベルを維持する。そして、時刻ｔ２から時刻ｔ３までは選択信号ＣＴＬの論理レベルをＬレベルに設定する。この結果、期間Ｔ１および期間Ｔ３において、選択回路２１２はダミーデータＤｄを選択する一方、期間Ｔ２においては有効画像データＤｖを選択して出力画像データＤｏｕｔを生成する。

このようにダミーデータ付加回路２１は、欠陥発光素子Ｐｆの位置を示すアドレスＡＤＲに基づいて、ダミーデータＤｄと有効画像データＤｖとを割り当てる期間を調整するので、光ヘッド１の発光素子Ｐ１〜Ｐｘにおいて、ダミー発光素子Ｐｄに欠陥発光素子Ｐｆを含むように割り当てる一方、有効発光素子Ｐｖに欠陥発光素子Ｐｆを含まないように割り当てを行うことができる。この結果、光ヘッド１がその一部に欠陥発光素子Ｐｆを含む場合でも、これを良品として取り扱うことが可能となる。

図８に検査システム２００の構成を示し、図９にその動作を説明するためのフローチャートを示す。検査システム２００は、欠陥発光素子検査装置３と光ヘッド１とを備える。この検査システム２００は、光ヘッド１の発光素子Ｐ１〜Ｐｘのうち、欠陥発光素子Ｐｆを特定して、欠陥アドレス記録メモリ１０に記録するアドレスＡＤＲを記録する。欠陥発光素子検査装置３は、発光素子Ｐ１〜Ｐｘの点灯・消灯を検出するためのセンサ、テストデータＤtestを生成するテスト回路、検査結果を解析してアドレスＡＤＲを生成するアドレス生成回路、およびアドレスＡＤＲを欠陥アドレス記録メモリ１０に書き込む書き込み回路を備える。テストデータＤtestは発光素子Ｐ１〜Ｐｘを順次点灯させることを指定する。このため、センサを用いて光量を検出することによって、どの発光素子Ｐに欠陥があるかを特定することができる。

検査システム２００では、まず、欠陥発光素子Ｐｆの検索を実行する（ステップＳ１）。具体的には、テストデータＤtestを光ヘッド１に供給して、発光素子Ｐ１〜Ｐｘを順次点灯させる。次に、欠陥発光素子Ｐｆの有無を判定する（ステップＳ２）。この処理では、センサの出力信号が所定のレベルを超えるか否かを判定する。所定のレベルは、露光の光源として十分な光度が得られるように設定される。欠陥発光素子Ｐｆが無かった場合には、欠陥アドレス記録メモリ１０に基準値をアドレスとして記録する（ステップＳ３）。基準値は、例えば、有効発光素子Ｐｖが発光素子Ｐ１〜Ｐｘの中央に位置するように設定すればよい。

一方、ステップＳ２の判定処理で欠陥発光素子Ｐｆが有ると判定された場合には、欠陥発光素子Ｐｆの位置を欠陥アドレスとして特定する（ステップＳ４）。この場合、欠陥アドレスは欠陥発光素子Ｐｆの全てについて特定する。次に、欠陥が補正可能な場所か否かを判定する（ステップＳ５）。この処理では、ある欠陥アドレスと次の欠陥アドレスとの差分をＺとしたとき、必要とされる有効発光素子Ｐｖの個数ｎとの間に、Ｚ≦ｎ＋１が成り立つ位置が１箇所でもあれば補正可能であると判定する。換言すれば、連続するｎ個の発光素子Ｐに有効発光素子Ｐｖを割り当てることが可能か否かを判定する。

この判定結果が補正不能である場合には、当該光ヘッドは不良とされ、露光装置１００に使用されることはない。一方、補正可能と判定された場合には、欠陥発光素子Ｐｄを避けるようにアドレスＡＤＲを生成し、これを欠陥アドレス記録メモリ１０に書き込む（ステップＳ６）。例えば、ｎ＝８０、ｍ＝２０の場合に、欠陥アドレスが「５」、「１０」、「９５」であったとする。欠陥発光素子Ｐｆを避けるためには、有効発光素子Ｐｖを「１１」〜「９４」の間に割り当てる必要がある。このため、欠陥アドレス記録メモリ１０に書き込むアドレスＡＤＲは、「１０」〜「１４」に設定すればよい。

以上説明したように、光ヘッド１は、欠陥発光素子Ｐｆの位置に基づいて、これを避けるように有効発光素子Ｐｖを指定するアドレスＡＤＲを記憶しているので、ヘッド制御回路２がこれを読み出すことによって、必要な個数の有効発光素子Ｐｖを複数の発光素子Ｐ１〜Ｐｘに割り当てることが可能となる。また、欠陥アドレス記録メモリ１０は光ヘッド１に設けられているから、ヘッド制御回路２とケーブルで接続するだけで正常な露光を行うこができ、しかも、調整が不要となる。仮に、ヘッド制御回路２と光ヘッド１とを一体化すると、装置が大型になり取り付けスペースの確保が問題となるが、そのような不都合も生じない。さらに、光ヘッド１が故障してもこれを交換するだけで、有効発光素子Ｐｖの割り当てを自動的に行うことができる。

なお、本実施形態では、欠陥発光素子Ｐｆを避けて有効発光素子Ｐｖを特定するためのアドレスＡＤＲを欠陥アドレス記録メモリ１０に記憶したが、個々の欠陥アドレスを欠陥アドレスメモリ１０に直接記憶してもよい。この場合には、ヘッド制御回路２において欠陥アドレス記録メモリ１０から欠陥アドレスを読み出し、欠陥発光素子Ｐｆを避けて、必要とされる個数の有効発光素子Ｐｖを連続して割り当てればよい。

＜２．第２実施形態＞
上述した露光装置１００は、例えば、単色の画像形成装置に利用することができるが、第２実施形態の露光装置１００Ａは、ベルト中間転写体方式を利用したタンデム型のフルカラー画像形成装置に好適である。第１実施形態で説明したように光ヘッド１は、有効発光素子Ｐｖの位置を指定するための情報を欠陥アドレス記録メモリ１０に記憶したが、本実施形態では、欠陥アドレスを欠陥アドレス記録メモリ１０に記憶する。

図１０に第２実施形態に係る露光装置１００Ａの構成を示す。露光装置１００Ａは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応する光ヘッド１Ｙ、１Ｍ、１Ｃおよび１Ｋを備える。ヘッド制御回路２Ａは、各光ヘッドから欠陥アドレスＡＤＲｙ〜ＡＤＲｋを読み出し、これらの欠陥アドレス欠陥アドレスＡＤＲｙ〜ＡＤＲｋに基づいて、有効発光素子Ｐｖの範囲をすべての光ヘッドに共通して割り当てる。

図１１に欠陥発光素子Ｐｆと有効発光素子Ｐｖの割り当ての一例を示す。この例では、ダミー発光素子Ｐｄの個数ｍを「１０」、有効発光素子Ｐｖの個数ｎを「１０」とする。光ヘッド１Ｙの欠陥発光素子Ｐｆは左端から２番目に位置するので、欠陥アドレスＡＤＲｙは「２」となる。光ヘッド１Ｍの欠陥発光素子Ｐｆは左端から３番目に位置するので、欠陥アドレスＡＤＲｍは「３」となる。光ヘッド１Ｃの欠陥発光素子Ｐｆは左端から１番目に位置するので、欠陥アドレスＡＤＲｃは「１」となる。光ヘッド１Ｋの欠陥発光素子Ｐｆは左端から７番目に位置するので、欠陥アドレスＡＤＲｋは「７」となる。この場合、光ヘッド１Ｙ〜１Ｋに共通にｎ個の有効発光素子Ｐｖを連続して割り当てることが可能な範囲は、その先頭アドレスが「８」（図示の例）〜「１１」となる。このように各色の光ヘッド１Ｙ〜１Ｋに共通して有効発光素子Ｐｖを割り当てることによって、色ズレを防止しつつ、製造コストを大幅に削減することが可能となる。

なお、上述した各実施形態では、電気エネルギーによって光学特性が変化する電気光学素子の一例としてＯＬＥＤ素子を取り上げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、フィールドエミッション素子（ＦＥＤ）、表面伝導型エミション素子（ＳＥＤ）、弾道電子放出素子（ＢＳＤ）など発光素子を用いてもよい。
また、上述した各実施形態において欠陥アドレス記録メモリ１０は、光ヘッド１に設けたが、これをヘッド制御回路２に取り込んでもよい。この場合にも、欠陥アドレス記録メモリ１０に記憶されたアドレスＡＤＲに基づいて有効発光素子Ｐｖを複数の発光素子Ｐ１〜Ｐｘに割り当てることができる。

＜３．画像形成装置＞
図１に示したように、実施形態に係る光ヘッド１は、電子写真方式を利用した画像形成装置における像担持体に潜像を書き込むためのライン型の光ヘッドとして利用され得る。画像形成装置の例としては、プリンタ、複写機の印刷部分およびファクシミリの印刷部分がある。
図１２は、光ヘッド１を用いた画像形成装置の一例を示す縦断面図である。この画像形成装置は、ベルト中間転写体方式を利用したタンデム型のフルカラー画像形成装置である。

この画像形成装置では、同様な構成の４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙが、同様な構成である４個の感光体ドラム（像担持体）１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙの露光位置にそれぞれ配置されている。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙは、第２実施形態に例示した光ヘッドである。

図１１に示すように、この画像形成装置には、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２とが設けられており、これらのローラ１２１，１２２には無端の中間転写ベルト１２０が巻回されて、矢印に示すようにローラ１２１，１２２の周囲を回転させられる。図示しないが、中間転写ベルト１２０に張力を与えるテンションローラなどの張力付与手段を設けてもよい。

この中間転写ベルト１２０の周囲には、外周面に感光層を有する４個の感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙが互いに所定の間隔をおいて配置される。添え字Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの顕像を形成するために使用されることを意味している。他の部材についても同様である。感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙは、中間転写ベルト１２０の駆動と同期して回転駆動される。

各感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の周囲には、コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配置されている。コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、対応する感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラムの帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、複数のＯＬＥＤ素子Ｐの配列方向が感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の母線（主走査方向）に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数の有効発光素子Ｐｖによって感光体ドラム１１０に光を照射することにより行う。現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラムに顕像すなわち可視像を形成する。

このような４色の単色顕像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各顕像は、中間転写ベルト１２０上に順次一次転写されることにより、中間転写ベルト１２０上で重ね合わされ、この結果としてフルカラーの顕像が得られる。中間転写ベルト１２０の内側には、４つの一次転写コロトロン（転写器）１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配置されている。一次転写コロトロン１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の近傍にそれぞれ配置されており、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写コロトロンの間を通過する中間転写ベルト１２０に顕像を転写する。

最終的に画像を形成する対象としてのシート１０２は、ピックアップローラ１０３によって、給紙カセット１０１から１枚ずつ給送されて、駆動ローラ１２１に接した中間転写ベルト１２０と二次転写ローラ１２６の間のニップに送られる。中間転写ベルト１２０上のフルカラーの顕像は、二次転写ローラ１２６によってシート１０２の片面に一括して二次転写され、定着部である定着ローラ対１２７を通ることでシート１０２上に定着される。この後、シート１０２は、排紙ローラ対１２８によって、装置上部に形成された排紙カセット上へ排出される。

次に、本発明に係る画像形成装置の他の実施の形態について説明する。
図１３は、光ヘッド１を用いた他の画像形成装置の縦断面図である。この画像形成装置は、ベルト中間転写体方式を利用したロータリ現像式のフルカラー画像形成装置である。図１３に示す画像形成装置において、感光体ドラム１６５の周囲には、コロナ帯電器１６８、ロータリ式の現像ユニット１６１、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７、中間転写ベルト１６９が設けられている。

コロナ帯電器１６８は、感光体ドラム１６５の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、感光体ドラム１６５の帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、以上に例示した各態様の光ヘッド１であり、複数の発光素子３０の配列方向が感光体ドラム１６５の母線（主走査方向）に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、これらの発光素子３０から感光体ドラム１６５に光を照射することにより行う。

現像ユニット１６１は、４つの現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋが９０°の角間隔をおいて配置されたドラムであり、軸１６１ａを中心にして反時計回りに回転可能である。現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナーを感光体ドラム１６５に供給して、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラム１６５に顕像すなわち可視像を形成する。

無端の中間転写ベルト１６９は、駆動ローラ１７０ａ、従動ローラ１７０ｂ、一次転写ローラ１６６およびテンションローラに巻回されて、これらのローラの周囲を矢印に示す向きに回転させられる。一次転写ローラ１６６は、感光体ドラム１６５から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写ローラ１６６の間を通過する中間転写ベルト１６９に顕像を転写する。

具体的には、感光体ドラム１６５の最初の１回転で、露光ヘッド１６７によりイエロー（Ｙ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｙにより同色の顕像が形成され、さらに中間転写ベルト１６９に転写される。また、次の１回転で、露光ヘッド１６７によりシアン（Ｃ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｃにより同色の顕像が形成され、イエローの顕像に重なり合うように中間転写ベルト１６９に転写される。そして、このようにして感光体ドラム１６５が４回転する間に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の顕像が中間転写ベルト１６９に順次重ね合わせられ、この結果フルカラーの顕像が転写ベルト１６９上に形成される。最終的に画像を形成する対象としてのシートの両面に画像を形成する場合には、中間転写ベルト１６９に表面と裏面の同色の顕像を転写し、次に中間転写ベルト１６９に表面と裏面の次の色の顕像を転写する形式で、フルカラーの顕像を中間転写ベルト１６９上で得る。

画像形成装置には、シートが通過させられるシート搬送路１７４が設けられている。シートは、給紙カセット１７８から、ピックアップローラ１７９によって１枚ずつ取り出され、搬送ローラによってシート搬送路１７４を進行させられ、駆動ローラ１７０ａに接した中間転写ベルト１６９と二次転写ローラ１７１の間のニップを通過する。二次転写ローラ１７１は、中間転写ベルト１６９からフルカラーの顕像を一括して静電的に吸引することにより、シートの片面に顕像を転写する。二次転写ローラ１７１は、図示しないクラッチにより中間転写ベルト１６９に接近および離間させられるようになっている。そして、シートにフルカラーの顕像を転写する時に二次転写ローラ１７１は中間転写ベルト１６９に当接させられ、中間転写ベルト１６９に顕像を重ねている間は二次転写ローラ１７１から離される。

以上のようにして画像が転写されたシートは定着器１７２に搬送され、定着器１７２の加熱ローラ１７２ａと加圧ローラ１７２ｂの間を通過させられることにより、シート上の顕像が定着する。定着処理後のシートは、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢印Ｆの向きに進行する。両面印刷の場合には、シートの大部分が排紙ローラ対１７６を通過した後、排紙ローラ対１７６が逆方向に回転させられ、矢印Ｇで示すように両面印刷用搬送路１７５に導入される。そして、二次転写ローラ１７１により顕像がシートの他面に転写され、再び定着器１７２で定着処理が行われた後、排紙ローラ対１７６でシートが排出される。

図４及び図１０に例示した露光装置は、ＯＬＥＤ素子Ｐを露光手段として利用しているので、レーザ走査光学系を用いた場合よりも、装置の小型化を図ることができる。なお、以上に例示した以外の電子写真方式の画像形成装置にも本発明の光ヘッドを採用することができる。例えば、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムから直接シートに顕像を転写するタイプの画像形成装置や、モノクロの画像を形成する画像形成装置にも本発明に係る光ヘッドを応用することが可能である。
また、本発明に係る光ヘッドは、例えば、各種の電子機器に採用される。このような電子機器としては、ファクシミリ、複写機、複合機、プリンタなどが挙げられる。

本発明に係る光ヘッド１を利用した画像形成装置の一部の構成を示す斜視図である。 光ヘッド１の構成を示す平面図である。 欠陥発光素子Ｐｆの位置と有効発光素子Ｐｖとの関係の一例を示す説明図である。 露光装置１００の構成を示すブロック図である。 ダミーデータ付加回路の詳細な構成を示すブロック図ある。 欠陥発光素子の位置の例を示す説明図である。 ダミーデータ付加回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 検査システム２００の構成を示すブロック図である。 検査システム２００の動作を説明するためのフローチャートである。 第２実施形態に係る本発明に係る露光装置１００の構成を示すブロック図である。 欠陥発光素子Ｐｆの位置と有効発光素子Ｐｖとの関係の一例を示す説明図である。 本発明に係る光ヘッドを利用した画像形成装置の構成を示す縦断面図である。 本発明に係る光ヘッドを利用した画像形成装置の他の構成を示す縦断面図である。

符号の説明

１……光ヘッド、２……ヘッド制御回路、１０……欠陥アドレス記録メモリ、２１……ダミーデータ付加回路、Ｐ１〜Ｐｘ……発光素子、Ｐｖ……有効発光素子、Ｐｄ……ダミー発光素子、Ｐｆ……欠陥発光素子、１００，１００Ａ……露光装置。

Claims (8)

1. 複数の発光素子を有し、
   前記複数の発光素子の各々は、露光に用いられる複数の有効発光素子と、露光に用いられない複数のダミー発光素子とのいずれかに割り当てることが可能であり、
   前記複数の発光素子のうち、欠陥のある欠陥発光素子を一意に特定する第１の情報、または、前記欠陥発光素子を避けて前記複数の有効発光素子を割り当てるための第２の情報を記憶した記憶手段を備える、
   ことを特徴とする光ヘッド。
2. 光ヘッドと制御回路とを備えた露光装置であって、
   前記光ヘッドは、
   複数の発光素子を有し、
   前記複数の発光素子の各々は、露光に用いられる複数の有効発光素子と、露光に用いられない複数のダミー発光素子とのいずれかに割り当てることが可能であり、
   前記複数の発光素子のうち、欠陥のある欠陥発光素子を特定する第１の情報、または、前記欠陥発光素子を避けて前記複数の有効発光素子を割り当てるための第２の情報を記憶した記憶手段を具備し、
   前記制御回路は、
   前記複数の有効発光素子が表示すべき階調を示す入力画像データに基づいて、前記複数の発光素子が表示すべき階調を示す出力画像データを生成して前記光ヘッドに供給し、
   前記光ヘッドの前記記憶手段から読み出した前記第１の情報または前記第２の情報に基づいて、前記複数の発光素子のうちどれを前記複数の有効発光素子に割り当てるか決定し、決定した発光素子に前記入力画像データが供給されるように前記出力画像データを生成する
   ことを特徴とする露光装置。
3. 光ヘッドと制御回路とを備えた露光装置であって、
   前記光ヘッドは、
   複数の発光素子を有し、
   前記複数の発光素子の各々は、露光に用いられる複数の有効発光素子と、露光に用いられない複数のダミー発光素子とのいずれかに割り当てることが可能であり、
   前記制御回路は、
   前記複数の発光素子のうち、欠陥のある欠陥発光素子を特定する第１の情報、または、前記欠陥発光素子を避けて前記複数の有効発光素子を割り当てるための第２の情報を記憶した記憶手段を備え、
   前記複数の有効発光素子が表示すべき階調を示す入力画像データに基づいて、前記複数の発光素子が表示すべき階調を示す出力画像データを生成して前記光ヘッドに供給し、
   前記記憶手段から読み出した前記第１の情報または前記第２の情報に基づいて、前記複数の発光素子のうちどれを前記複数の有効発光素子に割り当てるか決定し、決定した発光素子に前記入力画像データが供給されるように前記出力画像データを生成する
   ことを特徴とする露光装置。
4. 異なる色の像を露光するための複数の光ヘッドと、制御回路とを備えた露光装置であって、
   前記複数の光ヘッドの各々は、
   複数の発光素子を有し、
   前記複数の発光素子の各々は、露光に用いられる複数の有効発光素子と、露光に用いられない複数のダミー発光素子とのいずれかに割り当てることが可能であり、
   前記複数の発光素子のうち、欠陥のある欠陥発光素子を特定する第１の情報、または、前記欠陥発光素子を避けて前記複数の有効発光素子を割り当てるための第２の情報を記憶した記憶手段を具備し、
   前記制御回路は、
   前記複数の有効発光素子が表示すべき階調を示す入力画像データに基づいて、前記複数の発光素子が表示すべき階調を示す出力画像データを生成して前記複数の光ヘッドの各々に供給し、
   前記複数の光ヘッドの前記記憶手段から読み出した前記第１の情報または前記第２の情報に基づいて、前記複数の発光素子のうち前記複数の有効発光素子を割り当てる範囲を前記複数の光ヘッドに共通するように決定し、決定した発光素子に前記入力画像データが供給されるように前記出力画像データを生成する
   ことを特徴とする露光装置。
5. 前記制御回路は、
   前記記憶手段から読み出した前記第１の情報または前記第２の情報に基づいて、前記複数の有効発光素子に前記入力画像データを供給できるように前記入力画像データを選択する期間を指定する制御信号を生成する制御信号生成回路と、
   前記制御信号に基づいて、前記入力画像データと露光に寄与しない所定の階調を指定するダミーデータとの一方を選択して前記出力画像データを生成する選択回路とを備える、
   ことを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか１項に記載の露光装置。
6. 前記第１の情報は、前記欠陥発光素子が前記複数の発光素子のうちどの位置のものであるかを指示する第１のアドレスであり、
   前記第２の情報は、前記複数の有効発光素子の先頭に位置する有効発光素子が前記複数の発光素子のうちどの位置のものであるかを指示する第２のアドレスである、
   ことを特徴とする請求項２乃至５のうちいずれか１項に記載の露光装置。
7. 請求項２乃至６のうちいずれか１項に記載の露光装置と、
   前記光ヘッドから照射される光によって像が形成される像担持体と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
8. 複数の発光素子を有し、前記複数の発光素子の各々は、露光に用いられる複数の有効発光素子と、露光に用いられない複数のダミー発光素子とのいずれかに割り当てることが可能であり、前記複数の発光素子のうち、欠陥のある欠陥発光素子を特定する第１の情報、または、前記欠陥発光素子を避けて前記複数の有効発光素子を割り当てるための第２の情報を記憶した記憶手段を備える光ヘッドの駆動方法であって、
   前記記憶手段から前記第１の情報または前記第２の情報を読み出し、
   読み出した前記第１の情報または前記第２の情報に基づいて、前記複数の発光素子のうちどれを前記複数の有効発光素子に割り当てるか決定し、
   決定した前記複数の有効発光素子に対して、露光すべき画像を指示する画像データに基づく駆動信号を供給し、
   その他の発光素子を前記複数のダミー発光素子に割り当て、露光に寄与しないダミーデータに基づく駆動信号を供給する、
   ことを特徴とする光ヘッドの駆動方法。
   

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