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
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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
【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。
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。
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。
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。
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006262310A JP2008083321A (ja) | 2006-09-27 | 2006-09-27 | 光ヘッド、その駆動方法、露光装置および画像形成装置 |
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JP2006262310A Withdrawn JP2008083321A (ja) | 2006-09-27 | 2006-09-27 | 光ヘッド、その駆動方法、露光装置および画像形成装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019041177A (ja) * | 2017-08-23 | 2019-03-14 | 株式会社沖データ | バッファメモリ回路および画像形成装置 |
-
2006
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