JP2012101434A - 露光ヘッドの光量補正方法、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光素子からの光を検出するセンサーを複数備えた構成において、発光素子に駆動信号を印加する駆動回路をオフさせたときの各センサーの検出値(オフセット値)の確認動作を光量補正の度に行なうこと無く、光量補正に要する時間の短縮を可能とする。
【解決手段】第1の発光素子の第1の駆動回路および第2の発光素子の第2の駆動回路をオフさせた状態で、第1・第2の発光素子の光を検出する第1・第2の検出部の検出値を確認して、記憶部に記憶する工程と、第1の駆動回路および第2の駆動回路をオフさせた状態で、第1の検出部の検出値を確認する工程と、当該工程で確認した第1の検出部の検出値に基づいて第1の発光素子の光量を補正し、当該工程で確認した第1の検出部の検出値と記憶部に記憶される第1の検出部の検出値および第2の検出部の検出値に基づいて第2の発光素子の光量を補正する工程と、を備える。
【選択図】図8
【解決手段】第1の発光素子の第1の駆動回路および第2の発光素子の第2の駆動回路をオフさせた状態で、第1・第2の発光素子の光を検出する第1・第2の検出部の検出値を確認して、記憶部に記憶する工程と、第1の駆動回路および第2の駆動回路をオフさせた状態で、第1の検出部の検出値を確認する工程と、当該工程で確認した第1の検出部の検出値に基づいて第1の発光素子の光量を補正し、当該工程で確認した第1の検出部の検出値と記憶部に記憶される第1の検出部の検出値および第2の検出部の検出値に基づいて第2の発光素子の光量を補正する工程と、を備える。
【選択図】図8
Description
この発明は、駆動信号が印加された発光素子が発光する光により露光を行なう露光ヘッドに関し、特に露光ヘッドが備える発光素子の光量を補正する技術に関するものである。
特許文献1には、長手方向に並ぶ多数の発光素子それぞれを駆動回路により駆動することで発光させる露光ヘッドが記載されている。さらに、この露光ヘッドでは、各発光素子の光量を適正値に補正するために、長手方向LGDに間隔を空けて複数のセンサーが設けられている。つまり、複数のセンサーはそれぞれが担当する発光素子からの光を検出するものであり、各センサーの検出結果に基づいて、各発光素子の光量が適正値に補正される。
ところで、発光素子に駆動ために、例えば特許文献2に記載されているようなトランジスター等の駆動回路を用いることができる。具体的には、この特許文献2では、トランジスターの出力端子が発光素子に接続されている。そして、トランジスターがオンすると、トランジスターの出力端子から発光素子に駆動信号(駆動電流)が印加され、これによって発光素子が発光する。
ただし、このような駆動回路により発光素子を発光させる構成では、発光素子の光量補正を高精度に行えない場合があった。つまり、この光量補正では、複数の発光素子の一つが選択的に発光し、このときのセンサーの検出値が当該発光素子の光量として求められる。この際、選択されなかった発光素子を駆動する駆動回路はオフして駆動信号の出力を停止している。しかしながら、トランジスター等の駆動回路はオフ時にも一定のリーク電流を出力するため、選択されなかった発光素子がリーク電流により若干発光してしまう。そして、このリーク電流による光が光量検出対象である発光素子からの光に加算されてセンサーにより検出されると、光量検出対象である発光素子の光量が実際よりも大きく求められてしまい、その結果、光量補正の精度が低下する場合があった。
このような問題に対応するために、全ての駆動回路をオフさせたときのセンサーの検出値をオフセット値として確認する動作を複数のセンサーで順次実行しておき、光量検出動作でセンサーが検出した光量値からこのオフセット値を差し引くことで、光量検出対象の発光素子の光量を正確に検出することが考えられる。ただし、トランジスターのリーク電流は温度等により変化するため、センサーのオフセット値は経時的に変化しうる。したがって、センサーのオフセット値は光量補正の度に確認しなおすことが好ましい。しかしながら、上述のように複数のセンサーを備えた構成において各センサーのオフセット値を順次確認する動作を光量補正の度に行なうことは、光量補正に要する時間の長大化を招いてしまう。
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、発光素子からの光を検出するセンサーを複数備えた構成において、発光素子に駆動信号を印加する駆動回路をオフさせたときの各センサーの検出値(オフセット値)の確認動作を光量補正の度に行なうこと無く、光量補正に要する時間の短縮を可能とする技術の提供を目的とする。
この発明にかかる露光ヘッドの光量補正方法は、上記目的を達成するために、オンすることで駆動信号を第1の発光素子に印加する第1の駆動回路およびオンすることで駆動信号を第2の発光素子に印加する第2の駆動回路をオフさせた状態で、第1の発光素子の光を検出する第1の検出部の検出値を確認し、第2の発光素子の光を検出する第2の検出部の検出値を確認する第1の工程と、第1の工程で確認した第1の検出部の検出値を記憶部に記憶するとともに当該検出値に基づいて第1の発光素子の光量を補正し、第1の工程で確認した第2の検出部の検出値を記憶部に記憶するとともに当該検出値に基づいて第2の発光素子の光量を補正する第2の工程と、第2の工程の後に、第1の駆動回路および第2の駆動回路をオフさせた状態で、第1の検出部の検出値を確認する第3の工程と、第3の工程で確認した第1の検出部の検出値に基づいて第1の発光素子の光量を補正し、第3の工程で確認した第1の検出部の検出値と記憶部に記憶される第1の検出部の検出値および第2の検出部の検出値に基づいて第2の発光素子の光量を補正する第4の工程と、を備えることを特徴とする。
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、第1の発光素子、第2の発光素子、オンすることで駆動信号を第1の発光素子に印加する第1の駆動回路、オンすることで駆動信号を第2の発光素子に印加する第2の駆動回路、第1の発光素子の光を検出する第1の検出部、および第2の発光素子の光を検出する第2の検出部を有する露光ヘッドと、記憶部と、制御部と、を備え、制御部は、第1の駆動回路および第2の駆動回路をオフさせた状態で、第1の検出部の検出値を確認し、第2の検出部の検出値を確認する第1の動作と、第1の動作で確認した第1の検出部の検出値を記憶部に記憶するとともに当該検出値に基づいて第1の発光素子の光量を補正し、第1の動作で確認した第2の検出部の検出値を記憶部に記憶するとともに当該検出値に基づいて第2の発光素子の光量を補正する第2の動作と、第2の動作の後に、第1の駆動回路および第2の駆動回路をオフさせた状態で、第1の検出部の検出値を確認する第3の動作と、第3の動作で確認した第1の検出部の検出値に基づいて第1の発光素子の光量を補正し、第3の動作で確認した第1の検出部の検出値と記憶部に記憶される第1の検出部の検出値および第2の検出部の検出値に基づいて第2の発光素子の光量を補正する第4の動作と、を実行することを特徴とする。
このように構成された発明(露光ヘッドの光量補正、画像形成装置)では、第1の発光素子は第1の駆動回路からの第1の駆動信号の印加を受けて発光し、第2の発光素子は第2の駆動回路からの第2の駆動信号の印加を受けて発光する。また、第1の発光素子からの光は第1の検出部により検出され、第2の発光素子からの光は第2の検出部により検出されるように構成されている。そして、第1の工程(動作)では、第1の駆動回路および第2の駆動回路の何れもをオフさせた状態で、第1の検出部の検出値が確認されるとともに、第2の検出部の検出値が確認される。続く、第2の工程(動作)では、第1の工程(動作)で確認した第1・第2の検出部の検出値に基づいて、第1・第2の発光素子の光量補正が行われる。このように、第1および第2の工程(動作)で実行される光量補正では、第1・第2の検出部の検出値が確認され、その結果に基づいて第1・第2の発光素子の光量が補正される。
そして、本発明では、第1の工程(動作)で確認した第1・第2の検出部の検出値を記憶部に記憶しておき、以後の光量補正(第3・第4の工程(動作))においてこの記憶部に記憶した値を活用することで、以後の光量補正に要する時間を短縮している。つまり、第3の工程(動作)では、第1および第2の検出部のうち第1の検出部の検出値が確認される。そして、第4の工程(動作)では、第1の発光素子の光量補正は、第3の工程(動作)で確認された第1の検出部の検出値に基づいて行われる一方、第2の発光素子の光量補正は、第3の工程(動作)で確認された第1の検出部の検出値と、記憶部に記憶される第1の検出部の検出値および第2の検出部の検出値に基づいて行われる。すなわち、以後の光量補正(第3・第4の工程(動作))では、記憶部に記憶される値を活用することで、第2の検出部の検出値を確認すること無く、第2の発光素子の光量補正が行われる。こうして、検出値の確認を行なう検出部の個数を限定することで、以後の光量補正(第3・第4の工程(動作))に要する時間を短縮することが可能になっている。
このとき、第4の工程は、第3の工程で確認した第1の検出部の検出値と記憶部に記憶される第1の検出部の検出値および第2の検出部の検出値から、第3の工程での第2の検出部の検出値を算出した結果に基づいて、第2の発光素子の光量を補正するように構成しても良い。
さらに、第4の工程は、記憶部に記憶された第1の検出部の検出値を、第3の工程で確認した第1の検出部の検出値に更新するとともに、記憶部に記憶された第2の検出部の検出値を、第4の工程で算出した第2の検出部の検出値に更新するように構成しても良い。これにより、比較的直近における第1および第2の検出部のオフセット値を記憶部に記憶しておくことができ、このようなオフセット値に基づいて以後の光量補正を行うようにすれば、当該光量補正をより高精度に行うことができる。
具体的には、第4の工程の後に、第1の駆動回路および第2の駆動回路をオフさせた状態で、第1の検出部の検出値を確認する第5の工程と、第5の工程で確認した第1の検出部の検出値に基づいて第1の発光素子の光量を補正し、第3の工程で確認した第1の検出部の検出値と第4の工程で更新された第1の検出部の検出値および第2の検出部の検出値に基づいて第2の発光素子の光量を補正する第6の工程と、を備えるように構成しておけば良い。
また、第1・第2の駆動回路の具体的構成としては、次のようなものが採用可能である。すなわち、第1の駆動回路は、オンすると第1の発光素子に駆動信号としての駆動電流を印加するトランジスターで構成され、第2の駆動回路は、オンすると第2の発光素子に駆動信号としての駆動電流を印加するトランジスターで構成されても良い。
また、発光素子の構成としては種々のものが採用可能であるが、例えば、第1および第2の発光素子は有機ELであっても良い。
第1実施形態
図1は本実施形態にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示す図である。この装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能な画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がCPUやメモリーなどを有するメインコントローラーMCに与えられると、このメインコントローラーMCがエンジンコントローラーECに制御信号を与え、これに基づき、エンジンコントローラーECがエンジン部ENGおよびヘッドコントローラーHCなど装置各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどの記録材たるシートに画像形成指令に対応する画像を形成する。
図1は本実施形態にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示す図である。この装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能な画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がCPUやメモリーなどを有するメインコントローラーMCに与えられると、このメインコントローラーMCがエンジンコントローラーECに制御信号を与え、これに基づき、エンジンコントローラーECがエンジン部ENGおよびヘッドコントローラーHCなど装置各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどの記録材たるシートに画像形成指令に対応する画像を形成する。
この実施形態にかかる画像形成装置が有するハウジング本体(図示省略)の内部には、電源回路基板、メインコントローラーMC、エンジンコントローラーECおよびヘッドコントローラーHCを内蔵する電装品ボックス(図示省略)が設けられている。また、画像形成ユニット2、転写ベルトユニット8および二次転写ユニット12もハウジング本体内に配設されている。
画像形成ユニット2は、複数の異なる色の画像を形成する4個の画像形成ステーション2Y(イエロー用)、2M(マゼンタ用)、2C(シアン用)および2K(ブラック用)を備えている。なお、図1においては、画像形成ユニット2の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上一部の画像形成ステーションのみに符号を付し、他の画像形成ステーションについては符号を省略する。
各画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kには、それぞれの色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム21が設けられている。各感光体ドラム21はそれぞれ専用の感光体カートリッジに保持されており、感光体カートリッジと一体的に装置本体に対して着脱自在に構成されている。さらに、感光体カートリッジそれぞれには、当該感光体カートリッジに関する情報を記憶するための不揮発性のメモリーが設けられている。そして、エンジンコントローラーECと各感光体カートリッジとの間で無線通信が行なわれる。こうすることで、各感光体カートリッジに関する情報がエンジンコントローラーECに伝達されるとともに、必要に応じて各メモリーの情報が更新記憶される。これらの情報に基づき各感光体カートリッジの使用履歴や消耗品の寿命が管理される。
また、感光体カートリッジが装着された状態において、各感光体ドラム21はその回転軸が主走査方向MD(図1の紙面に対して垂直な方向)に平行もしくは略平行となるように配置されている。また、各感光体ドラム21の回転軸はそれぞれ専用の駆動モーターDMに接続され図中矢印D21の方向に所定速度で回転駆動される。これにより、感光体ドラム21表面が、主走査方向MDに直交もしくは略直交する副走査方向SDに搬送される。このように本実施形態では、感光体ドラム21の回転軸と駆動モーターDMとの間にギア等の動力伝達機構を設けること無く、感光体ドラム21の回転軸を駆動モーターDMで直接駆動するダイレクトドライブ方式が採用されている。
また、感光体ドラム21の周囲には、その回転方向に沿って帯電部23、ラインヘッド29、現像部25、スクイーズローラーSQ1、SQ2および感光体クリーナ27が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作およびトナー現像動作等が実行される。カラーモード実行時は、全ての画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kで形成されたトナー像を転写ベルトユニット8に設けた転写ベルト81に重ね合わせてカラー画像を形成する。また、モノクロモード実行時は、画像形成ステーション2Kのみを動作させてブラック単色画像を形成する。
帯電部23はいわゆるコロナ帯電器で構成されており、感光体ドラム21表面に接触しない非接触型の帯電器である。この帯電部23は、帯電電圧発生部(図示省略)に接続されており、帯電電圧発生部からの給電を受けて帯電部23が感光体ドラム21に対向する帯電位置で感光体ドラム21の表面を所定の表面電位に帯電させる。
ラインヘッド29は、その長手方向LGDが主走査方向MDに平行もしくは略平行となるように、かつ、その幅方向LTDが副走査方向SDに平行もしくは略平行となるように配置されている。ラインヘッド29は、長手方向LGDに配列された複数の発光素子を備えており、感光体ドラム21に対向配置されている。そして、帯電部23により帯電された感光体ドラム21の表面に、発光素子からの光を結像して静電潜像を形成する。
図3はラインヘッドの構造を示す部分斜視図である。図4はラインヘッドの構造を部分的に示す平面図であり、詳しくは、ラインヘッド29が備えるヘッド基板294を平面透視した場合を示す。このヘッド基板294の裏面には、複数の発光素子Eが解像度に応じたピッチで長手方向LGDに並んでいる。各発光素子Eはヘッド基板294の裏面に形成されたボトムエミッション型の有機EL素子であり、互いに等しいもしくは略等しい発光スペクトルの光を射出する。具体的には、ヘッド基板294の裏面では、発光素子E毎に隣接してトランジスターTrが形成されており、各発光素子EはトランジスターTrから駆動電流の印加を受けて発光する。また、ヘッド基板294の裏面には、複数のセンサーSCが長手方向LGDに等ピッチで間隔を空けて取り付けられている。これらのセンサーSCそれぞれは、近接して配置された所定個数の発光素子Eの光量検出を担当する。そして、センサーSCの検出値に基づいて、発光素子Eの光量が補正される。なお、この光量補正動作については、後に詳述する。
また、ヘッド基板294の表面には、屈折率分布型ロッドレンズアレイ297が対向して配置されている。したがって、発光素子Eが射出した光ビームは、ヘッド基板294の裏面から表面へと透過した後、ロッドレンズアレイ297により正立等倍で結像される。これにより、感光体ドラム21の表面にスポットSPが形成されて、感光体ドラム21表面に潜像が形成される。
このようなラインヘッド29による潜像形成動作は、メインコントローラーMCおよびヘッドコントローラーHCにより制御される。なお、メインコントローラーMC、ヘッドコントローラーHCおよび各ラインヘッド29はそれぞれ別ブロックとして構成され、これらは互いにシリアル通信線を介して接続されている。各ブロック間でのデータのやりとり動作について、図2を参照しながら説明する。外部装置からメインコントローラーMCに画像形成指令が与えられると、メインコントローラーMCは、エンジンコントローラーECにエンジン部ENGを起動させるための制御信号を送信する。また、メインコントローラーMCに設けられた画像処理部100が、画像形成指令に含まれる画像データに対して所定の信号処理を行い、各トナー色ごとのビデオデータVDを生成する。
一方、制御信号を受けたエンジンコントローラーECは、エンジン部ENG各部の初期化およびウォームアップを開始する。これらが完了して画像形成動作を実行可能な状態になると、エンジンコントローラーECは、各ラインヘッド29を制御するヘッドコントローラーHCに対し画像形成動作の開始のきっかけとなる同期信号Vsyncを出力する。
ヘッドコントローラーHCには、各ラインヘッド29を制御するヘッド制御モジュール400と、メインコントローラーMCとのデータ通信を司るヘッド側通信モジュール300とが設けられている。一方、メインコントローラーMCにはメイン側通信モジュール200が設けられている。メイン側通信モジュール200は、ヘッド側通信モジュール300からの要求毎に1ライン分のビデオデータVDをヘッド側通信モジュール300に出力する。ヘッド側通信モジュール300は、このビデオデータVDをヘッド制御モジュール400に受け渡す。そして、ヘッド制御モジュール400は受け取ったビデオデータVDに基づいて各ラインヘッド29の発光素子を発光させることで、形成すべき画像の幅を主走査方向MDに有する1ライン分のライン潜像を形成する。このライン潜像形成は、感光体ドラム21表面の副走査方向SDへの移動に応じて順次実行され、その結果、2次元の潜像が感光体ドラム21表面に形成される。こうして形成された潜像は現像部25(図1)によりトナー像として現像される。
以上が、本発明を適用可能なラインヘッド29および画像形成装置の概要である。そして、本実施形態のラインヘッド29は、目標光量Poで各発光素子Eを発光させるために、各発光素子Eの光量を補正する。続いて、この光量補正に関する構成および動作について詳述する。
図5は、発光素子の発光を制御する電気的構成を示す図である。図6は、図5の電気的構成が備える検出回路の詳細構成を示す図である。上述したとおり、各発光素子Eに対しては、当該発光素子Eを駆動するトランジスターTrが設けられている。より具体的には、図5において、トランジスターTrのドレイン(出力端子)がダイオード表記で示される発光素子Eのアノードに接続される(ちなみに、発光素子Eのカソードはグランド電位に短絡されている)。したがって、トランジスターTrがオンすると、発光素子EはトランジスターTrから駆動電流の印加を受けて発光する。一方、トランジスターTrがオフすると、トランジスターTrから発光素子Eへの駆動電流の印加が停止され、発光素子Eは消灯する。
ちなみに、図5に示すように、トランジスターTrのソースはスイッチSWに接続されており、補正データ生成制御部402がスイッチSWを操作することで、トランジスターTrのソースを電源電位VELに短絡し、あるいはグランド電位に短絡することができる。したがって、スイッチSWを電源電位VEL側に接続することで、トランジスターTrをオン・オフ動作させて発光素子Eを適宜発光させることができる一方、スイッチSWをグランド電位側に接続することで、トランジスターTrへの電源供給を遮断して、トランジスターTrを動作不能にさせることができる。なお、以下では、特に断らない限り、スイッチSWは電源電位VEL側に接続されており、トランジスターTrはオン・オフ動作が可能であるとして説明する。
また、トランジスターTrのゲートには、補正データ生成制御部402からビデオデータVDが入力される。つまり、補正データ生成制御部402は、適当なビデオデータVDを出力することによって、トランジスターTrのゲート電圧Vg(=VEL−VD)を制御して、トランジスターTrをオン/オフさせることができる。
そして、ラインヘッド29はセンサーSCを備えており、補正データ生成制御部402が当該センサーSCの光量検出値に基づいてトランジスターTrnのオン時のゲート電圧Vgを調整することで、発光素子Eの光量補正を実行する。このセンサーSCは、発光素子Eからの光を受光する受光素子PDと検出回路DCで構成されている。より詳しくは、受光素子PDの出力端子は、検出回路の入力端子Tinに接続される。そして、検出回路DCは、入力端子Tinより入力された値をアンプで増幅した後に、A/Dコンバーターで変換してデジタル値として出力端子Toutより出力する(図6)。こうして検出回路DCより出力された光量検出値は、補正データ生成制御部402に出力される。そして、補正データ生成制御部402は、補正電圧記憶部404およびオフセット記憶部406を用いつつ、この光量検出値に基づいて光量補正を実行する。なお、図5では、センサーSCは一つのみを示したが、上述のとおりラインヘッド29では複数のセンサーSCが設けられている。また、図5で示した補正データ生成制御部402、補正電圧記憶部404およびオフセット記憶部406はヘッド制御モジュール400(図2)に内蔵されているものとする。
続いて、補正データ生成制御部402が実行する光量補正の詳細について説明する。図7は、1回目の光量補正で実行される動作を示すフローチャートである。図8は、2回目以後の光量補正で実行される動作を示すフローチャートである。すなわち、例えば、電源投入時の初期化作業では図7に示す1回目の光量補正が実行され、それ以後に行なう光量補正では図8に示す2回目以後の光量補正が実行される。
まず、図7を用いて1回目の光量補正から説明する。ステップS101では、複数のセンサーSCのオフセット値P1が順番に確認されて、オフセット記憶部406に記憶される。具体的には、ステップS101では、全てのトランジスターTrがオフして、全ての発光素子Eが消灯する。ただし、トランジスターTrはリーク電流を出力するため、各発光素子Eは消灯時においても若干発光する(暗光量を有する)。したがって、センサーSCは、暗光量で発光する発光素子Eからの光を受光して、これに応じたオフセット値P1を出力する。ここで、リーク電流によって発光する発光素子Eの光量を暗光量と称した。そして、補正データ生成制御部402は、このオフセット値P1を各センサーSCについて一つずつ順番に確認する。続いて、こうして確認されたオフセット値P1は、オフセット記憶部406に記憶される。また、この確認動作は、A/DコンバーターによるA/D変換が完了するために十分な時間をかけて、センサーSC毎に実行される。こうして、全センサーSCのオフセット値P1の確認および記憶が完了すると、ステップS102が実行される。
ステップS102では、全発光素子Eのうちの1つの発光素子E(i)が選択的に点灯して、光量PS(i)が検出される(「i」は発光素子Eの番号であり、長手方向LGDに順番に発光素子Eに付されているものとする)。具体的には、発光素子E(i)が点灯している間に、当該発光素子E(i)の光量検出を担当するセンサーSCの光量検出値PS(i)が補正データ生成制御部402によって読み出される。そして、補正データ生成制御部402は、発光素子E(i)を担当するセンサーSCのオフセット値P1を光量検出値PS(i)から減算した値を、実光量P(i)(=PS(i)−P1)として求める(ステップS103)。
続いて、補正データ生成制御部402は、エンジンコントローラーEC(図2)より与えられる目標光量Poと実光量P(i)との差分(=P(i)−Po)を求めるとともに(ステップS104)、この差分を補正する補正データを算出して、補正電圧記憶部404に記憶する(ステップS105)。こうして、補正電圧記憶部404に記憶された補正データに基づいて発光素子E(i)の光量が調整されることで、発光素子E(i)は目標光量Poで発光する。そして、上記ステップS102からステップS105の動作は全発光素子Eについて実行される(ステップS106)。以上が1回目の光量補正で実行される動作である。
次に、図8を用いて2回目以後の光量補正について説明する。この2回目の光量補正が1回目の光量補正と異なるのは、オフセット値の確認を全てのセンサーSCについて行なうのではなく選択したセンサーSCに対してのみ行い、選択しなかったセンサーSCのオフセット値については実際に確認すること無く算出する点である。具体的には、2回目以後の光量補正では、補正データ生成制御部402はオフセット値P2を確認するセンサーSCを選択するとともに(ステップS201)、選択したセンサーSCのオフセット値P2を確認する(ステップS202)。このオフセット値P2の確認動作は、全てのトランジスターTrをオフさせた状態で、選択されたセンサーSCについて一つずつ順番に行なわれる。
選択したセンサーSCのすべてについてステップS202が完了すると、ステップS203が実行される。このステップS203では、全発光素子Eのうちの1つの発光素子E(i)が選択的に点灯して、光量PS(i)が検出される。具体的には、発光素子E(i)が点灯している間に、当該発光素子E(i)の光量検出を担当するセンサーSCの光量検出値PS(i)が補正データ生成制御部402によって読み出される。そして、続くステップS204において、ステップS203で発光素子E(i)の光量検出を行ったセンサーSCがステップS201で選択されたセンサーか否かが判断される。そして、選択されたセンサーである場合(ステップS204で「YES」の場合)はステップS205に進み、補正データ生成制御部402は、発光素子E(i)を担当するセンサーSCのオフセット値P2を光量検出値PS(i)から減算した値を、実光量P(i)(=PS(i)−P2)として求める。
一方、選択されたセンサーでない場合(ステップS204で「NO」の場合)はステップS206に進み、補正データ生成制御部402は、発光素子E(i)の光量を検出したセンサーSCのオフセット値を算出して、算出オフセット値Pcを求める。この算出オフセット値Pcを求める動作は、1回目の光量補正でオフセット記憶部406に記憶されたオフセット値P1と、2回目の光量補正で選択されたセンサーSCについて確認されたオフセット値P2から、2回目の光量補正で選択されなかったセンサーSCのオフセット値Pcを算出するものである。
図9は、算出オフセット値を求める動作を説明するための模式図である。同図において、横軸は、長手方向LGDに並ぶ複数のセンサーSCそれぞれの位置を示し、縦軸は、センサーSCのオフセット値を示している。また同図において、実線で表される曲線は、1回目の光量補正で求められた各センサーSCのオフセット値P1をプロットしたものである。また、同図では、ステップS201で選択された各センサーSC(1)、SC(11)、SC(13)、SC(16)、SC(20)、SC(22)、SC(30)が表記されている。
図9に示すように、1回目の光量補正で求められたオフセット値P1(実線曲線)は、センサーSC(1)からセンサーSC(11)の区間およびセンサーSC(22)からセンサーSC(30)の間では比較的安定しているのに対して、センサーSC(11)からセンサーSC(22)の区間では有限の振幅A1で変動している。2回目以後の光量補正では、このようにオフセット値P1の変動が大きい区間(以後、「オフセット変動区間」と称する)においてオフセット値の経時的変化が発生しやすいことに鑑みて、ステップS201においてオフセット変動区間からセンサーSCを優先的に選択している。
そして、ステップS202で確認したオフセット値P2から、オフセット変動区間の振幅A2が求められるとともに、オフセット変動区間のオフセット値P1に振幅比A2/A1を乗じることで、オフセット変動区間の各センサーSCのオフセット値Pcが算出される。より具体的には、例えば、センサーSC(13)とSC(16)の間の選択されなかったセンサーS(14)とS(15)のオフセット値を求める場合、センサーSC(13)、SC(16)のオフセット値P1をP1(13)、P1(16)とし、オフセット値P2をP2(13)、P2(16)とすると、
A1=P1(16)−P1(13)
A2=P2(16)−P2(13)
で表せ、センサーSC(14)、SC(15)のオフセット値Pc(14)、Pc(15)は、センサーSC(14)、SC(15)のオフセット値P1をP1(14)、P1(15)とすると、
Pc(14)=P2(13) +{ P1(14)−P1(13) }・(A2/A1)
Pc(15)=P2(13) +{ P1(15)−P1(13) }・(A2/A1)
で求められる。
A1=P1(16)−P1(13)
A2=P2(16)−P2(13)
で表せ、センサーSC(14)、SC(15)のオフセット値Pc(14)、Pc(15)は、センサーSC(14)、SC(15)のオフセット値P1をP1(14)、P1(15)とすると、
Pc(14)=P2(13) +{ P1(14)−P1(13) }・(A2/A1)
Pc(15)=P2(13) +{ P1(15)−P1(13) }・(A2/A1)
で求められる。
また、オフセット変動区間以外の区間については、オフセット値P1をそのまま算出オフセット値Pcとして採用するか、実際に確認されたセンサーSC(1)、SC(11)、SC(22)、SC(30)等のオフセット値P2に基づいて若干補正したものを算出オフセット値Pcとして採用する。こうして、図9で破線で示す曲線が、2回目以後の光量補正における各センサーSCのオフセット値Pc(算出オフセット値)として求められる。
こうして、ステップS206でセンサーSCの算出オフセット値Pcが求められると、これに続いてステップS205が実行される。このステップS207では、補正データ生成制御部402が、発光素子E(i)を担当するセンサーSCの算出オフセット値Pcを光量検出値PS(i)から減算した値を、実光量P(i)(=PS(i)−Pc)として求める。
続いて、補正データ生成制御部402は、エンジンコントローラーEC(図2)より与えられる目標光量Poと実光量P(i)との差分(=P(i)−Po)を求めるとともに(ステップS208)、この差分を補正する補正データを算出して、補正電圧記憶部404に記憶する(ステップS209)。こうして、補正電圧記憶部404に記憶された補正データに基づいて発光素子E(i)の光量が調整されることで、発光素子E(i)は目標光量Poで発光する。そして、上記ステップS203からステップS209の動作は全発光素子Eについて実行される(ステップS210)。以上が2回目以後の光量補正で実行される動作である。
以上のように、この実施形態では、1回目の光量補正で確認した各センサーSCのオフセット値をオフセット記憶部406に記憶しておき、以後の光量補正(2回目以後の光量補正)では、このオフセット記憶部406に記憶した値を活用することで、2回目以後の光量補正に要する時間を短縮している。つまり、ステップS201〜S203では、全センサーSCのうち選択されたセンサーSCのオフセット値が確認される。そして、ステップS204〜S209では、選択されたセンサーSCが担当する発光素子Eの光量補正は、1回目の光量補正で確認された当該センサーSCのオフセット値に基づいて行われる一方、選択されなかったセンサーSCが担当する発光素子Eの光量補正は、ステップS202で確認された選択されたセンサーSCのオフセット値P2と、オフセット記憶部406に記憶される各センサーSCのオフセット値P1に基づいて行われる。すなわち、2回目以後の光量補正では、オフセット記憶部406に記憶される値を活用することで、選択されなかったセンサーSCの検出値を確認すること無く、第2の発光素子の光量補正が行われる。こうして、オフセット値を確認するセンサーSCの個数を限定することで、2回目以後の光量補正に要する時間を短縮することが可能になっている。
その他
以上のように、上記実施形態では、ラインヘッド29が本発明の「露光ヘッド」に相当し、補正データ生成制御部402が本発明の「制御部」に相当し、オフセット記憶部406が本発明の「記憶部」に相当している。また、ステップS201で選択されたセンサーSCが本発明の「第1の検出部」「第1の動作」に相当し、ステップS202で選択されなかったセンサーが本発明の「第2の検出部」「第2の動作」に相当している。さらに、ステップS101で本発明の「第1の工程」「第2の工程」「第1の動作」「第2の動作」が実行され、ステップS201〜S202で本発明の「第3の工程」「第3の動作」が実行され、ステップS204〜S209で本発明の「第4の工程」「第4の動作」が実行されている。
以上のように、上記実施形態では、ラインヘッド29が本発明の「露光ヘッド」に相当し、補正データ生成制御部402が本発明の「制御部」に相当し、オフセット記憶部406が本発明の「記憶部」に相当している。また、ステップS201で選択されたセンサーSCが本発明の「第1の検出部」「第1の動作」に相当し、ステップS202で選択されなかったセンサーが本発明の「第2の検出部」「第2の動作」に相当している。さらに、ステップS101で本発明の「第1の工程」「第2の工程」「第1の動作」「第2の動作」が実行され、ステップS201〜S202で本発明の「第3の工程」「第3の動作」が実行され、ステップS204〜S209で本発明の「第4の工程」「第4の動作」が実行されている。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。そこで例えば、オフセット記憶部406の記憶値を適宜更新するように構成しても良い。より詳しくは、図8に示す2回目以後の光量補正において、ステップS202で確認したオフセット値P2とオフセット記憶部406に記憶されている値P1との差分(=|P1−P2|)を算出するステップS211を新たに設けて、この差分が所定レベル以上(例えば、目標光量に対して1%以上)である場合には、オフセット記憶部406に記憶されるオフセット値をオフセット値P2に更新しても良い。さらには、オフセット記憶部406に算出オフセット値Pcを適宜記憶するように構成するとともに、ステップS206で新たに求めた算出オフセット値Pcが既に記憶されている算出オフセット値から大きく変動している場合は、この新たな算出オフセット値Pcでオフセット記憶部406に記憶する算出オフセット値を更新しても良い。これにより、比較的直近におけるセンサーSCのオフセット値をオフセット記憶部406に記憶しておくことができ、このようなオフセット値に基づいて以後の光量補正を行うようにすれば、当該光量補正をより高精度に行うことができる。具体的には、オフセット値の更新後に図8のフローを実行する場合には、ステップS201〜S202(第5の工程)で、選択されたセンサーSCのオフセット値を確認するとともに、このオフセット値とオフセット記憶部406の更新済みの記憶値に基づいて算出オフセット値Pcを求めて光量補正を行う(第6の工程)ように構成すれば良い。
また、2回目以後の光量補正において、トランジスターTrのリーク電流に基づく暗光量を測定しておき、この暗光量が異常に大きい場合は、補正データ生成制御部402からエンジンコントローラーECに警告信号を出力するように構成しても良い。具体的には、スイッチSWをグランド電位に接続して、トランジスターTrへの電源供給を遮断した状態におけるセンサーSCのオフセット値P3を確認する。続いて、スイッチSWを電源電位VELに接続して、トランジスターTrが動作可能な状態におけるセンサーSCのオフセット値P2を確認する。そして、これらの差分(=|P3−P2|)が所定レベル以上である場合は、補正データ生成制御部402からエンジンコントローラーECに警告信号を出力する。こうすることで、リーク電流による暗光量が過大であって印字画質に影響があるような場合に、適切に警告信号をエンジンコントローラーECに与えることができる。
また、上記実施形態では、屈折率分布型ロッドレンズアレイ297により発光素子Eからの光を正立等倍で結像するラインヘッド29に対して本発明を適用した場合について説明した。しかしながら、本発明の適用対象はこれに限られず、例えば特開2008−36937号公報のように、反転光学系を2次元的に並べて、各反転光学系毎に対向配置された発光素子からの光を結像するラインヘッド29等、他の構成を具備するラインヘッド29に対しても本発明を適用可能である。
また、上述の有機EL素子以外に、LED(Light Emitting Diode)等の光源を、発光素子Eとして用いることもできる。
29…ラインヘッド、 402…補正データ生成制御部、 404…補正電圧記憶部404、 406…オフセット記憶部、 E…発光素子、 Tr…トランジスター、 SC…センサー、 PD…受光素子、 DC…検出回路
Claims (7)
- オンすることで駆動信号を第1の発光素子に印加する第1の駆動回路およびオンすることで駆動信号を第2の発光素子に印加する第2の駆動回路をオフさせた状態で、前記第1の発光素子の光を検出する第1の検出部の検出値を確認し、前記第2の発光素子の光を検出する第2の検出部の検出値を確認する第1の工程と、
前記第1の工程で確認した前記第1の検出部の検出値を記憶部に記憶するとともに当該検出値に基づいて前記第1の発光素子の光量を補正し、前記第1の工程で確認した前記第2の検出部の検出値を前記記憶部に記憶するとともに当該検出値に基づいて前記第2の発光素子の光量を補正する第2の工程と、
前記第2の工程の後に、前記第1の駆動回路および前記第2の駆動回路をオフさせた状態で、前記第1の検出部の検出値を確認する第3の工程と、
前記第3の工程で確認した前記第1の検出部の検出値に基づいて前記第1の発光素子の光量を補正し、前記第3の工程で確認した前記第1の検出部の検出値と前記記憶部に記憶される前記第1の検出部の検出値および前記第2の検出部の検出値に基づいて前記第2の発光素子の光量を補正する第4の工程と、
を備えることを特徴とする露光ヘッドの光量補正方法。 - 前記第4の工程は、前記第3の工程で確認した前記第1の検出部の検出値と前記記憶部に記憶される前記第1の検出部の検出値および前記第2の検出部の検出値から、前記第2の検出部の検出値を算出した結果に基づいて、前記第2の発光素子の光量を補正する請求項1に記載の露光ヘッドの光量補正方法。
- 前記第4の工程は、前記記憶部に記憶された前記第1の検出部の検出値を、前記第3の工程で確認した第1の検出部の検出値に更新するとともに、前記記憶部に記憶された前記第2の検出部の検出値を、前記第4の工程で算出した前記第2の検出部の検出値に更新する請求項2に記載の露光ヘッドの光量補正方法。
- 前記第4の工程の後に、前記第1の駆動回路および前記第2の駆動回路をオフさせた状態で、前記第1の検出部の検出値を確認する第5の工程と、
前記第5の工程で確認した前記第1の検出部の検出値に基づいて前記第1の発光素子の光量を補正し、前記第3の工程で確認した前記第1の検出部の検出値と前記第4の工程で更新された前記第1の検出部の検出値および前記第2の検出部の検出値に基づいて前記第2の発光素子の光量を補正する第6の工程と、
を備える請求項3に記載の露光ヘッドの光量補正方法。 - 前記第1の駆動回路は、オンすると前記第1の発光素子に駆動信号としての駆動電流を印加するトランジスターで構成され、前記第2の駆動回路は、オンすると前記第2の発光素子に駆動信号としての駆動電流を印加するトランジスターで構成される請求項1ないし4のいずれか一項に記載の露光ヘッドの光量補正方法。
- 前記第1および第2の発光素子は有機ELである請求項1ないし5のいずれか一項に記載の露光ヘッドの光量補正方法。
- 第1の発光素子、第2の発光素子、オンすることで駆動信号を前記第1の発光素子に印加する第1の駆動回路、オンすることで駆動信号を前記第2の発光素子に印加する第2の駆動回路、前記第1の発光素子の光を検出する第1の検出部、および前記第2の発光素子の光を検出する第2の検出部を有する露光ヘッドと、
記憶部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第1の駆動回路および前記第2の駆動回路をオフさせた状態で、前記第1の検出部の検出値を確認し、前記第2の検出部の検出値を確認する第1の動作と、
前記第1の動作で確認した前記第1の検出部の検出値を前記記憶部に記憶するとともに当該検出値に基づいて前記第1の発光素子の光量を補正し、前記第1の動作で確認した前記第2の検出部の検出値を前記記憶部に記憶するとともに当該検出値に基づいて前記第2の発光素子の光量を補正する第2の動作と、
前記第2の動作の後に、前記第1の駆動回路および前記第2の駆動回路をオフさせた状態で、前記第1の検出部の検出値を確認する第3の動作と、
前記第3の動作で確認した前記第1の検出部の検出値に基づいて前記第1の発光素子の光量を補正し、前記第3の動作で確認した前記第1の検出部の検出値と前記記憶部に記憶される前記第1の検出部の検出値および前記第2の検出部の検出値に基づいて前記第2の発光素子の光量を補正する第4の動作と、
を実行することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010251741A JP2012101434A (ja) | 2010-11-10 | 2010-11-10 | 露光ヘッドの光量補正方法、画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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Country | Link |
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JP (1) | JP2012101434A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014162139A (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-08 | Konica Minolta Inc | 光書き込み装置および画像形成装置 |
EP3454133A1 (en) | 2017-09-11 | 2019-03-13 | Konica Minolta, Inc. | Print head and image forming device having the same |
-
2010
- 2010-11-10 JP JP2010251741A patent/JP2012101434A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014162139A (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-08 | Konica Minolta Inc | 光書き込み装置および画像形成装置 |
EP3454133A1 (en) | 2017-09-11 | 2019-03-13 | Konica Minolta, Inc. | Print head and image forming device having the same |
US10635016B2 (en) | 2017-09-11 | 2020-04-28 | Konica Minolta, Inc. | Print head and image forming device having the same |
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