JP2017074730A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化やコスト上昇を抑えながら、千鳥状配列された発光素子の素子欠陥による画質低下を防止することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】４列の発光素子列からなる千鳥状配列のＬＰＨユニットにおいて、第４列に欠陥素子がある場合、欠陥素子の周囲の発光素子の光量を増加させると共に、ＬＰＨユニットを−０．５度だけ回転させる。このようにすれば、素子欠陥に関わらず発光素子を一様に点灯させることができる。【選択図】図１１

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、多数の発光素子を千鳥状に配列したプリントヘッドにおける素子欠陥に起因する画質低下を補償する技術に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、一様に帯電した感光体ドラムの外周面を露光することによって形成された静電潜像にトナーを供給することによってトナー像が形成される。感光体ドラムの外周面を露光する光書込み装置においては、走査型露光（ROS: Raster Optical Scanner）方式とＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイ方式が代表的である。特に、ＬＥＤアレイ方式は、主走査方向に配列した多数のＬＥＤを個別に点灯又は消灯することによって１ライン分ずつ露光を行う方式であって、走査型露光方式に比べて、装置サイズを小型化し低コスト化を図ることができるという利点を有している。

ＬＥＤは、製造時の歩留まりに応じた一定の割合で、まったく発光しないか、若しくは発光量が極めて小さい欠陥素子が発生する。また、光書込み装置を構成する個々の素子の発光時間にはバラつきがあり、特定の素子のみの発光時間が極端に長くなるような印刷ジョブが繰り返し実行された場合など、使用条件によっては、特定の素子が他の素子よりも早く劣化して欠陥素子になることもある。

欠陥素子が生じている状態で露光動作を行うと、欠陥部分の露光量が不足し、印字画像には主走査方向で欠陥素子のある位置に白筋が発生して印刷品質が著しく低下してしまう。すると、他の発光素子が寿命を迎えていない状態であっても、光書込み装置全体が使用不能となり、交換が必要となる。
このような問題に対して、例えば、ＬＥＤパネル上で主走査方向のみならず副走査方向にも発光素子を配列した格子状配列（図１６）を採用し、欠陥素子が生じた場合には、欠陥素子と主走査方向の位置が同一で副走査方向に複数並んだ発光素子群の発光量を多くする装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。このようにすれば、当該発光素子群の光量増加によって素子欠陥による光量低下が補償されるので、印刷品質の低下を防止することができる。

特開２００９−０５１２２２号公報

ＬＥＤアレイ方式における発光素子の配列には、格子状配列の他に千鳥状配列もある。千鳥状配列においては、例えば、図３に示されるように、主走査方向に延びる第１列から第４列までの４列の発光素子列が副走査方向に隣り合って配設されており、かつ、これらの発光素子列は主走査方向における位置が少しずつずらされている。
このため格子状配列よりも少ない発光素子数で高解像度を実現することができ、また、複数の発光素子の露光領域を主走査方向で重ねることで必要十分な露光量を確保することができる。

千鳥状配列において素子欠陥が発生すると、図１７に示されるように、欠陥素子に対応する露光位置の露光量が低下する。この状態で印字動作を行うと、当該露光位置においては十分な露光量が得られないので、印字結果に白筋が発生し、画質低下が起こる。
この問題に対して、欠陥素子に隣接する発光素子の発光量を増加させると、図１７に示されるように、欠陥素子部の露光量低下は改善するものの、欠陥素子に隣接する発光素子の露光領域の露光量が通常より多くなるため、素子欠陥が発生していない場合よりも印字濃度の高い領域が発生し、画質が低下してしまう。

また、上記従来技術では、更に、４列の発光素子列のそれぞれに対応して素子欠陥を補うために発光素子列を設ける必要がある。このため、元の千鳥状配列に対して発光素子数が数倍に増加するので、装置サイズの大型化と部品等のコスト増大が不可避である。
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、装置の大型化やコスト上昇を抑えながら、千鳥状配列された発光素子の素子欠陥による画質低下を防止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。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、複数の発光素子を主走査方向に千鳥状に配列したプリントヘッドを用い、感光体に画像データに応じた光書込みを行う画像形成装置であって、前記プリントヘッドにおける欠陥素子を検出する欠陥素子検出手段と、前記画像データ及び前記プリントヘッドの少なくとも一方を、前記プリントヘッドにおける前記欠陥素子の位置に応じて所定の角度だけ回転させる回転手段と、前記欠陥素子の周辺素子の光量を、前記画像データで指定された光量よりも増加させる周辺光量増加手段と、を備え、前記回転手段と前記周辺光量増加手段によって画像欠陥を抑制することを特徴とする。

このようにすれば、欠陥素子の周辺素子の光量を増加させると共に、欠陥素子の位置に応じた角度だけ画像データとプリントヘッドとの少なくとも一方を回転させることによって、画像欠陥を抑制するので、装置の大型化やコスト上昇を抑えながら画質低下を防止することができる。
前記画像データと前記プリントヘッドとの両方を回転させる場合には、前記回転手段は、前記画像データと前記プリントヘッドとを互いに反対方向へ同じ角度だけ回転させるのが望ましい。

また、前記回転手段は、前記周辺光量増加手段によって前記光量を増加させていない状態において、前記感光体の前記欠陥素子に対応する位置における露光量が、前記回転前よりも回転後の方が少なくなるように、回転させるのが好適である。
また、前記画像形成装置は、複数の色毎に前記プリントヘッドを有しており、前記回転手段は、前記画像データ及び前記プリントヘッドの回転角が前記複数の色毎のプリントヘッドの何れについても同じであるのが望ましい。

また、前記欠陥素子検出手段が複数の欠陥素子を検出した場合に、前記回転手段と前記周辺光量増加手段とによって画像欠陥を抑制できない場合には、その旨をユーザーに通知してもよい。

本発明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。 ＬＰＨユニット１００の主要な構成を示す断面図である。 ＯＬＥＤパネル２００上でのＯＬＥＤ２０１の配置を模式的に示した平面図である。 ＯＬＥＤ２０１の主要な層構成を説明するブロック図である。 ＯＬＥＤパネル２００の概略平面図であり、併せてＣ−Ｃ´線における断面図とＤ−Ｄ´線における断面図も示されている。 コントローラー部１０１とドライバーＩＣ５０２との接続構成を表すブロック図である。 ＬＰＨユニット１００の主要な構成を示すブロック図である。 １対の選択回路７０１と発光ブロック７０２とを示す回路図である。 コントローラー部１０１の動作を示すフローチャートである。 素子欠損を検出するためのテストパターンを例示する図である。 第４列における単独欠損並びにＬＰＨユニット１００の回転による露光量の変化を例示する図である。 第２列における単独欠損並びにＬＰＨユニット１００の回転による露光量の変化を例示する図である。 欠損素子どうしの位置関係と光量補正の可否を説明する図であって、（ａ）、（ｂ）は回転角が相異なる列に欠損素子が検出された場合であり、（ａ）、（ｃ）は欠損素子が隣り合っている場合であり、（ｄ）は光量補正できる場合である。 ＬＰＨユニット１００並びにビデオデータの回転を説明する図であって、（ａ）はＬＰＨユニット１００とビデオデータとを互いに反対向きに回転させる場合を示し、（ｂ）はＬＰＨユニット１００のみを回転させる場合を示し、（ｃ）はビデオデータのみを回転させる場合を示す。 ＬＰＨ１００だけを回転させる場合のコントローラー部１０１の動作を示すフローチャートである。 ＬＥＤを格子状に配列した従来技術に係るＬＥＤパネルを例示する図である。 千鳥状配置されたＬＥＤに従来技術を適用した場合の問題点を説明する表である。

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］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。
図１に示されるように、画像形成装置１は、所謂タンデム型のカラープリンターである。画像形成装置１が備える作像部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ及び１１０Ｋは、制御部１０２の制御の下、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）各色のトナー像を形成する。

例えば、作像部１１０Ｙにおいて、帯電装置１１２は感光体ドラム１１１の外周面を一様に帯電させる。ＬＰＨ（LED Print Head）ユニット１００は、後述のように、主走査方向にライン状に配列された発光素子（ＯＬＥＤ）を備えており、制御部１０２が生成したデジタル輝度信号に従って各ＯＬＥＤを発光させる。これによって、感光体ドラム１１１の外周面に光書込みが行われ、静電潜像が形成される。

現像装置１１３は、感光体ドラム１１１の外周面にトナーを供給して、静電潜像を現像（顕像化）してＹ色のトナー像を形成する。１次転写ローラー１１４は、感光体ドラム１１１の外周面上から中間転写ベルト１０３の外周面上へトナー像を静電転写（１次転写）する。中間転写ベルト１０３は、２次転写ローラー対１０４と従動ローラー１０５に張架されており、矢印Ａ方向に回転走行する。

同様にして、作像部１１０Ｍ、１１０Ｃ及び１１０Ｋが形成したＭＣＫ各色のトナー像がＹ色のトナー像に重なるように中間転写ベルト１０３の外周面上に１次転写されカラートナー像となる。中間転写ベルト１０３がカラートナー像を２次転写ローラー対１０４まで搬送するのに合わせて、給紙カセット１２０から供給された記録シートＳも２次転写ローラー対１０４まで搬送される。

２次転写ローラー対１０４は、中間転写ベルト１０３上のトナー像を記録シートＳ上に静電転写（２次転写）する。トナー像を転写された記録シートＳは、定着装置１０６でトナー像を熱定着された後、排紙ローラー１０７によって排紙トレイ１０８上に排出される。
なお、制御部１０２は、コントローラー部１０１を内蔵しており、後述のように、画像処理やＬＰＨユニット１００の制御を実行する。また、制御部１０２には不図示の操作パネルが接続されており、画像形成装置１のユーザーに対する情報提示を行ったり、ユーザーから指示入力を受け付けたりする。

撮像部１３０は、中間転写ベルト１０３が担持するトナー像を撮像することができる。特に、ＬＰＨユニット１００の欠損素子を検出する際に、中間転写ベルト１０３に担持されたテストパターンを撮像するために用いられる。
［２］ＬＰＨユニット１００の構成
次に、ＬＰＨユニット１００の構成について説明する。

図２（ａ）に示されるように、ＬＰＨユニット１００は、ＯＬＥＤパネル２００とロッドレンズアレイ２０２をホルダー２０３に収容したものであって、ＯＬＥＤパネル２００にはＯＬＥＤ２０１が実装されている。ＯＬＥＤ２０１が出射した光ビームＬは、ロッドレンズアレイ２０２によって感光体ドラム１１１の外周面上に集光される。ロッドレンズアレイ２０２は、多数のロッドレンズを集積した光学素子であって、ＳＬＡ（SLA: Selfoc Lens Array）を用いてもよいし、ＭＬＡ（Micro Lens Array）を用いてもよい。

ＯＬＥＤパネル２００は、ＬＰＨ回転駆動部２１０に支持されている。ＬＰＨ回転駆動部２１０は、ＯＬＥＤパネル２００を矢印Ｂ方向に回転駆動する。これによって、平面視における感光体ドラム１１１の軸方向（主走査方向）に対するＯＬＥＤパネル２００の角度が変化する。なお、画像形成装置１の必要箇所と接続するためのケーブル等は図示が省略されている。

図２（ｂ）に示されるように、ＬＰＨ回転駆動部２１０は、ステッピングモーター２２０とウォーム減速機２３０とを備えている。ウォーム減速機２３０は、ハウジング２３１に格納されており、ハウジング２３１にはステッピングモーター２２０が固定されている。ウォーム減速機２３０は、軸方向中央部にウォーム２３２を形成したウォーム軸２３３と、ウォーム２３２に噛合させたウォームホイール２３４とを備えている。

ウォーム軸２３３は、軸方向両端部に外嵌されている１対の玉軸受２３５、２３６により、ハウジング２３１内に回転自在に支持されている。ウォーム軸２３３は、基端部がスイッチングモーター２２０の駆動軸に接続されており、回転駆動される。ウォームホイール２３４は、ウォームホイール軸２３７の軸方向中間部に支持している。
ウォームホイール軸２３７は、ＯＬＥＤパネル２００に接続されており、スイッチングモーター２２０で発生した回転駆動力が、ウォーム減速機２３０を介して、ＯＬＥＤパネル２００に伝達されている。本実施の形態においては、ＯＬＥＤパネル２００を±０．５度だけ回転させることができるように、ウォーム減速機２３０の減速比が設定されている。

図３に示されるように、ＯＬＥＤ２０１はＯＬＥＤパネル２００上で千鳥状に配列されている。本実施の形態においては、４個のＯＬＥＤ２０１を１組として３，７５０組のＯＬＥＤ２０１を主走査方向に配列している。本実施の形態においては、１組４個のＯＬＥＤ２０１は、何れも副走査方向に対して傾斜した方向に向かって一列に配列されている。なお、１組を構成するＯＬＥＤ２０１の個数が４個に限定されないのは言うまでもなく、３個以下または５個以上を１組としてもよい。

個々のＯＬＥＤ２０１は、図４に示されるように、透明基板４０１上に酸化インジウム（ITO: Indium Tin Oxide）等からなる透明電極である陽極４０２、少なくとも１層からなる有機層４０３及びアルミニウム（Al）等の金属からなる陰極４０４を順次積層したものである。ＯＬＥＤ２０１は、陽極４０２及び陰極４０４を介して電流源４１０から供給される駆動電流及び駆動電圧に応じた光量で発光する。

一般的に、ＯＬＥＤ２０１の有機層４０３は蒸着によって形成される。このため、均一で長尺な膜を高い寸法精度で比較的容易に形成することができるので、ＯＬＥＤ２０１の輝度バラつきを小さく抑えることができる。
図５は、ＯＬＥＤパネル２００の概略平面図であり、併せてＣ−Ｃ´線における断面図とＤ−Ｄ´線における断面図も示されている。また、概略平面図部分は後述する封止板５０１を取り外した状態を示している。

図５に示されるように、ＯＬＥＤパネル２００は、ＴＦＴ基板５００、封止板５０１及びドライバーＩＣ（Integrated Circuit）５０２等を備えている。ＴＦＴ基板５００には、１５，０００個のＯＬＥＤ２０１が主走査方向に沿って千鳥状に配列されている。これらのＯＬＥＤ２０１は、感光体ドラム１１１の外周面上で集光点が２１．２μｍピッチ（１２００ｄｐｉ）になっている。

ロッドレンズアレイ２０２を構成する各ロッドレンズと各ＯＬＥＤ２０１との位置関係は一定しないため、ＯＬＥＤ２０１毎にロッドレンズアレイ２０２による集光率は異なっている。このため、ＯＬＥＤ２０１毎に光量を調整することによって集光率の差に起因する露光量のバラつきが補償される。
また、ＴＦＴ基板５００のＯＬＥＤ２０１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５０３を挟んで封止板５０１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。また、封止板５０１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。

ＴＦＴ基板５００の封止領域外にはドライバーＩＣ５０２が実装されている。制御部１０２はカード電線（FFC: Flexible Flat Card）５１０を介してドライバーＩＣ５０２にデジタル輝度信号を入力する。制御部１０２は、コントローラー部１０１にてデジタル輝度信号を生成する。カード電線５１０は、ＬＰＨ回転駆動部２１０によってＯＬＥＤパネル２００が回転駆動されるのに合わせて変形し、制御部１０２とドライバーＩＣ５０２との接続状態を維持する。

ドライバーＩＣ５０２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ＯＬＥＤ２０１毎の駆動回路に入力する。駆動回路は輝度信号に応じてＯＬＥＤ２０１の駆動電流を生成する。輝度信号は、電流信号であってもよいし電圧信号であってもよい。また、ドライバーＩＣ５０２には温度センサー５２０が内蔵されている。

ドライバーＩＣ５０２はＯＬＥＤ２０１と同じくＴＦＴ基板５００に実装されているので、温度センサー５２０で検出された温度Ｔは、ＯＬＥＤ２０１自体の温度と概ね等しくなっている。なお、温度センサー５２０に代えて、ＯＬＥＤ２０１周辺の環境温度を検出する温度センサーを用いてもよい。
更に、ドライバーＩＣ５０２は、ＬＰＨ回転駆動部２１０を制御して、ＯＬＥＤパネル２００を回転駆動させる。

図６は、コントローラー部１０１とドライバーＩＣ５０２との接続構成を表すブロック図である。図６に示されるように、コントローラー部１０１は、ＬＰＨ制御部６００、画像処理部６１０、メモリ部６１１、電源部６１２及びバックアップ用ＥＥＰＲＯＭ（Electric Erasable Programmable Read Only Memory）６１３を備えている。
コントローラー部１０１は印刷ジョブを実行する際、画像処理部６１０にてＰＤＬ（Page Description Language）言語解析やラスタライズの処理を行い１２００ｄｐｉ、２値等のビデオデータを生成する。メモリ部６１１は、例えば、ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ（Double-Data-Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory）であって、ＬＰＨ制御部６００の動作に必要なデータ、特にビデオデータを記憶する。

ＬＰＨ制御部６００は、ビデオデータレシーバー部６０１にてコントローラー部１０１からビデオデータを受信する。欠陥素子解析部６０２は、光量が低下しているＯＬＥＤ２０１や発光しないＯＬＥＤ２０１を検出する。回転角決定部６０３は、欠陥素子が検出された場合に、副走査方向における欠陥素子の位置に応じてビデオデータ及びＯＬＥＤパネル２００の回転角を決定する。

回転処理部６０４は、回転角決定部６０３が決定した回転角でＹＭＣＫ各色のビデオデータを回転させると共に、ＬＰＨ回転駆動部２１０にＯＬＥＤパネル２００を回転駆動させる。
ＬＰＨインターフェイス部６０５は、ＹＭＣＫ各色のビデオデータをＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）部６０７に伝送させる。ＬＶＤＳ部６０７は、８０ＭＨｚ程度のクロック同期のデータバスによってビデオデータを高速伝送する。ＬＶＤＳ部６０７はＹＭＣＫ各色のＬＰＨユニット１００毎に８ビットの信号線で接続されており、クロック信号（LVDS_CLK）、ストローブ信号（LVDS_STB）及び６ビットのデータ信号（LVDS_Data[5:0]）を伝送する。

ＴＧ（Timing Generator）部６０８は、主走査の同期信号である水平同期信号（HSYNC）をＹＭＣＫ各色のＬＰＨユニット１００に入力する。
発光量補正処理部６０６は、予め用意されたＯＬＥＤ２０１の劣化特性データ等から、各ＯＬＥＤ２０１を目標光量で発光させるためのＤＡＣ（Digital to Analogue Converter）設定値を算出し、ドライバーＩＣへ送信する。発光量補正処理部６０６は、バックアップ用ＥＥＰＲＯＭ６１３やＹＭＣＫ各色のＬＰＨユニット１００に搭載されたドライバーＩＣ５０２及びＥＥＰＲＯＭ６２２とシリアル通信する。シリアル通信方式としては、例えば、Ｉ²Ｃ（Inter-Integrated Circuit）方式を用いることができる。

バックアップ用ＥＥＰＲＯＭ６１３は、シリアル通信によってＥＥＰＲＯＭ６２２に書き込まれるデータをバックアップするための不揮発性のメモリである。電源部６１２は、直流−直流変換器（DC/DC converter）または低圧電源（Low Voltage unit）ユニットを内蔵しており、ＹＭＣＫ各色のＬＰＨユニット１００に低圧電力を供給する。
ＬＰＨユニット１００は、前述のドライバーＩＣ５０２の他、ＯＬＥＤアレイ並びに駆動回路を備えた発光回路６２１、ＥＥＰＲＯＭ６２２及びＬＰＨ回転駆動部２１０を備えている。

ドライバーＩＣ５０２は、温度センサー５２０と発光量設定部６２１とを内蔵しており、電源部６１２から受電して動作する。発光量設定部６２１はＲＡＭ（Random Access Memory）であって、発光量補正処理部６０６から各ＯＬＥＤ２０１のＤＡＣ設定値を受け付けて記憶する揮発性のメモリである。ドライバーＩＣ５０２は、ＬＰＨ制御部６００から１ライン分のビデオデータを受信すると、発光量設定部６２１が記憶しているＤＡＣ設定値を参照して、ビデオデータに応じたＤＡＣ設定値を水平同期信号に同期して出力する。

ドライバーＩＣ５０２は、コントローラー部１０１のＬＰＨインターフェイス部６０５からＬＰＨユニット１００の回転角を指示する制御信号（CNTL）を受け付けると、ＬＰＨ回転駆動部２１０に制御信号を入力して、指示された回転角だけＬＰＨユニット１００を回転駆動させる。
なお、ドライバーＩＣ５０２は、コントローラー部１０１のＬＶＤＳ部６０７が出力するクロック信号（LVDS_CLK）を分周し、カウントすることによってタイミング信号を生成する。このため、ドライバーＩＣ５０２内に発振回路を設ける必要がないので、ドライバーＩＣ５０２の回路規模を低減することができる。従って、ドライバーＩＣ５０２の製造時における歩留まりを向上させることによるコスト低減と、チップサイズの低減とを図ることができる。

温度センサー５２０は、上述のように、ＴＦＴ基板５００の温度を検出する。ＥＥＰＲＯＭ６３２は、発光量補正処理部６０６から各ＯＬＥＤ２０１のＤＡＣ設定値を受け付けて記憶する不揮発性のメモリである。ＬＰＨ回転駆動部２１０は、ドライバーＩＣ５０２から受け付けた制御信号で指定された回転角だけＬＰＨユニット１００を回転させる。
発光回路６３１は、発光素子がアレイ状に配置され、各発光素子を駆動する為の駆動回路が実装されている。駆動回路は、ドライバーＩＣ５０２からＤＡＣ信号とタイミング信号とを受け付けると、当該ＤＡＣ信号に応じた光量とタイミング信号に応じた発光タイミングでＯＬＥＤ２０１を発光させる。

図７に示されるように、ＴＦＴ基板５００においては、１５，０００個のＯＬＥＤ２０１が１００個ずつ、１５０個の発光ブロック７０２に組分けされている。また、ドライバーＩＣ５０２には１５０個の電流ＤＡＣ７００が内蔵されており、それぞれ発光ブロック７０２と１対１に対応している。電流ＤＡＣ７００はデジタル制御可能な可変電流源であって、指定された電圧を維持した状態で電流を供給する。

ドライバーＩＣ５０２は、制御部１０２が内蔵するコントローラー部１０１からデジタル輝度信号（画像データ）を入力されると、当該入力は１００画素分ずつ１走査期間毎に各電流ＤＡＣ７００に分配される。また、コントローラー部１０１は、温度センサー５２０で検出した温度ＴをドライバーＩＣ５０２から取得する。
電流ＤＡＣ７００から発光ブロックに向かう回路上には何れも選択回路７０１が配設されている。各電流ＤＡＣ７００は、配下の１００個のＯＬＥＤ２０１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。

図８は、１対の選択回路７０１と発光ブロック７０２とを示す回路図である。図８に示されるように、発光ブロック７０２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８２１、駆動用ＴＦＴ８２２及びＯＬＥＤ２０１を１つずつ有している。また、選択回路７０１はシフトレジスター８１１と１００個の選択用ＴＦＴ８１２とを備えている。

シフトレジスター８１１は、１００個の選択用ＴＦＴ８１２それぞれのゲート端子に接続されており、選択用ＴＦＴ８１２を順次オンする。選択用ＴＦＴ８１２のソース端子は、書き込み配線８３０を介して、電流ＤＡＣ７００に接続されており、ドレイン端子はキャパシター８２１の第１の端子並びに駆動用ＴＦＴ８２２のゲート端子に接続されている。

シフトレジスター８１１が選択用ＴＦＴ８１２をオンした状態で、電流ＤＡＣ７００の出力電流がキャパシター８２１の第１の端子に通電され、電荷量に応じた電圧が保持される。キャパシター８２１の第１の端子は、駆動用ＴＦＴ８２２のゲート端子にも接続されており、キャパシター８２１の第２の端子は駆動用ＴＦＴ８２２のソース端子並びに電源配線８３１に接続されている。

駆動用ＴＦＴ８２２のドレイン端子にはＯＬＥＤ２０１のアノード端子が接続されており、直列回路になっている。ＯＬＥＤ２０１のカソード端子は接地配線８３２に接続されている。また、電源配線８３１は、電源部６１２から受電した定電圧源ＡＶＤＤに接続されており、接地配線８３２は接地端子ＧＮＤに接続されている。
定電圧源ＡＶＤＤは、ＯＬＥＤ２０１に供給される駆動電流の供給源となっており、駆動用ＴＦＴ８２２は、キャパシター８２１の第１、第２の端子間に保持される電圧に応じたドレイン電流を駆動電流としてＯＬＥＤ２０１に供給する。例えば、キャパシター８２１にＨｉに相当する信号が書き込まれると、駆動用ＴＦＴ８２２がオンして、駆動電流に応じた光量でＯＬＥＤ２０１が発光する。

従って、電流ＤＡＣ７００の出力レベルを変更することによってＯＬＥＤ２０１の発光レベルが制御でき、光量補正を行うことができる。キャパシター８２１にＬｏｗに相当する信号が書き込まれると、駆動用ＴＦＴ８２２はオフして、ＯＬＥＤ２０１は発光しない。
なお、電流ＤＡＣ７００にはリセット回路８４０が接続されている。リセット回路８４０は、ドライバーＩＣ５０２に内蔵されていてもよいし、ＴＦＴを用いてもよい。また、リセット回路８４０は、リセット時と書き込み時とで電流ＤＡＣ７００の極性を切り替えてもよい。リセット回路８４０をオンすると電流ＤＡＣ７００から選択用ＴＦＴ８１２までの配線が所定電圧にリセットされる。この所定電圧は、電源電圧Ｖｄｄであってもよいし接地電圧ＧＮＤであってもよい。また、適切な中間電位でもよい。

なお、本実施の形態においては、駆動用ＴＦＴ８２２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チャンネルの駆動用ＴＦＴ８２２を用いても良いことは言うまでも無い。
［３］コントローラー部１０１の動作
次に、コントローラー部１０１の動作について説明する。

図９に示されるように、コントローラー部１０１は、まず、欠陥素子解析部６０２にて欠陥素子を検出する（Ｓ９０１）。欠陥素子解析部６０２は、例えば、中間転写ベルト上にテストパターンを転写し、光学センサー１３０で撮像することによって、欠陥素子を検出する。テストパターンは、検出精度を向上させるために主走査方向に間隔を空けたパターンとしてもよい。

図１０に例示されるように、ＯＬＥＤパネル２００の各列のＯＬＥＤ２０１を偶数番目と奇数番目との２つのグループに分けて、グループ及び列毎に十分な間隔ｄを空けて発光させてもよい。このようにすれば、感光体ドラムの外周面上におけるＯＬＥＤ２０１毎の露光点が主走査方向においても副走査方向においても光学センサー１３０による撮像結果を用いて個々のＯＬＥＤ２０１の発光の有無を判別することができる。

欠陥素子解析部６０２は、光学センサー１３０で撮像した画像データの所定位置に露光点があるか否かによって欠陥素子を検出する。このような検出処理は、例えば、画像安定化処理に併せて行ってもよいし、印刷ジョブの実行に先駆けて欠陥素子を検出してもよい。欠陥素子が検出されなかった場合には（Ｓ９０２：ＮＯ）、そのまま処理を完了する。
欠陥素子を検出した場合には（Ｓ９０２：ＹＥＳ）、回転角決定部６０３は、ＯＬＥＤパネル２００上での欠陥素子の位置に応じて回転角を決定する（Ｓ９０３）。本実施の形態においては、千鳥配列における第１列又は第４列に欠陥素子がある場合には回転角を−０．５度とし、第２列又は第３列に欠陥素子がある場合には回転角を＋０．５度とする。

例えば、図１１に示されるように、第４列に欠陥素子がある場合、ＬＰＨユニット１００を回転させなければ、主走査方向における欠陥素子に対応する箇所で光量が不足する。また、ＬＰＨユニット１００を＋０．５度だけ回転させると、欠陥素子に対応する箇所における光量不足が解消されないばかりか、当該箇所の周辺の光量が増加し過ぎることによって、素子欠損の影響が更に顕著になってしまう。

ＬＰＨユニット１００を−０．５度だけ回転させた場合には、欠陥素子に対応する箇所における光量不足が改善される一方、当該箇所の周辺の光量が減少する。更に、欠陥素子の周辺のＯＬＥＤ２０１の発光量を増加させると、当該箇所の周辺の光量が増加し過ぎることなく、素子欠損の影響を解消することができる。
また、図１２に示されるように、第２列に欠陥素子がある場合も、ＬＰＨユニット１００を回転させなければ、主走査方向における欠陥素子に対応する箇所で光量が不足する。また、ＬＰＨユニット１００を−０．５度だけ回転させると、欠陥素子に対応する箇所の周辺の光量が増加し過ぎて、素子欠損の影響が顕著になる。

ＬＰＨユニット１００を＋０．５度だけ回転させた場合には、欠陥素子に対応する箇所の周辺の光量が減少する。更に、欠陥素子の周辺のＯＬＥＤ２０１の発光量を増加させると、当該箇所の周辺の光量が増加し過ぎることなく、素子欠損の影響を解消することができる。
欠陥素子が複数あると、欠陥素子の位置関係によっては素子欠陥の影響を解消することができない場合がある。例えば、図１３（ａ）、（ｂ）に例示するように、第１列又は第４列と、第２列又は第３列との両方に欠陥素子がある場合には、適当な回転角を選ぶことができないので、光量補正を行うことができない。

また、光量補正を行うためには欠陥素子の周囲のＯＬＥＤ２０１の光量を増加させる必要があるため、図１３（ａ）、（ｃ）に例示するように、欠陥素子が隣り合っている場合にも光量補正を行うことができない。一方、図１３（ｄ）に例示するように、欠陥素子が隣接しておらず、かつ、回転角が共通する列に素子欠陥が発生している場合には、素子欠損の影響を解消することができる。

このように、欠陥素子の位置から光量補正を行うことができないと判断された場合には（Ｓ９０４：ＮＯ）、操作パネルにてＬＰＨユニット１００の交換が必要である旨をＹＭＣＫの色毎に通知して（Ｓ９１０）、処理を終了する。
光量補正を行うことができると判断された場合には（Ｓ９０４：ＹＥＳ）、回転処理部６０４はメモリ部６１１に記憶されているビデオデータを回転させる（Ｓ９０５）。具体的には、回転後の各座標における階調値を元のビデオデータから求める。このため、まず、回転後の各座標（ｘ_t，ｙ_t）から、回転前の座標（ｘ，ｙ）を式（１）によって求める。

ここで、θはビデオデータの回転角である。
式（１）を用いて算出された座標（ｘ，ｙ）が整数値である場合には、その座標における階調値を回転後の座標（ｘ_t，ｙ_t）の階調値とする。また、算出された座標（ｘ，ｙ）が整数値でない場合には、ビデオデータにおける直近の４つの整数座標（ｘ₁，ｙ₁）、（ｘ₁，ｙ₂）、（ｘ₂，ｙ₁）及び（ｘ₂，ｙ₂）の階調値Ｇ₁₁、Ｇ₁₂、Ｇ₂₁及びＧ₂₂から当該座標（ｘ，ｙ）における階調値Ｇを算出する。

ここで、ｘ₁＜ｘ＜ｘ₂、ｙ₁＜ｙ＜ｙ₂である。上記の処理をすべての座標（ｘ_t，ｙ_t）について実行すれば、回転後のビデオデータを生成することができる。
次に、発光量補正処理部６０６はメモリ部６１１に記憶されているビデオデータのうち、欠陥素子の周辺素子の発光量を増加させる（Ｓ９０６）。発光量の増加率は、例えば、欠陥素子が千鳥配列における第１列又は第４列であるか第２列又は第３列であるかによって異なる設定値を用いるものとする。

更に、ＬＰＨユニット１００をビデオデータとは反対向きに回転させる（Ｓ９０７）。このようにすれば、図１４（ａ）に示すように、記録シートＳに対してビデオデータが正立するように印刷することができる。なお、回転角が視認できないほど小さい場合には、ＬＰＨユニット１００だけを回転させたり（図１４（ｂ））、ビデオデータだけを回転させたりしてもよい（図１４（ｃ））。

このようにすれば、欠陥素子の発生により露光量が低下した部分の光量を、新たな露光量ムラの発生無く補うことができるので、ＬＰＨユニット１００において素子欠陥が発生した際の画質低下を抑制することができる。従って、素子欠陥が発生しても高画質の画像形成を継続することができるので、ＬＰＨユニット１００を長寿命化することができる。
［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。

（１）上記実施の形態においては、ＬＰＨユニット１００とビデオデータとを互いに反対向きに回転させ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、ユーザーが視認できないほど回転角が小さい場合には、ＬＰＨ１００だけを回転させても良いし（図１４（ｂ））、ビデオデータだけを回転させてもよい（図１４（ｃ））。

図１５は、ＬＰＨ１００だけを回転させる場合の処理を示すフローチャートである。図１５と図９との差異は、ビデオデータを回転させるステップＳ９０５が省かれている点だけである。すなわち、光量補正ができると判断されたら（Ｓ９０４：ＹＥＳ）、ビデオデータを回転させることなく直ちに周辺素子の発光量を増加させた後（Ｓ９０５）、ＬＰＨユニット１００を回転させる（Ｓ９０６）。

このようにすれば、上記実施の形態と同様に、素子結果の影響を軽減することができると同時に、ビデオデータを回転させるための処理負荷を軽減し、画像形成に要する処理時間を短縮することができる。
また、ビデオデータだけを回転させる場合には、ＬＰＨユニット１００を回転させるステップＳ９０６が省かれる。

更に、ＬＰＨユニット１００とビデオデータとの何れか一方のみを回転させてカラー印刷を実行する場合には、ＹＭＣＫ４色のうち欠陥素子が検出された色のみで回転を実行すると、欠陥素子が検出されなかった色との間に色ずれを発生して、画質が低下する恐れがある。
このため、カラー印刷を実行する場合に欠陥素子が検出されたら、ＹＭＣＫすべての色について同じ回転角度でＬＰＨユニット１００とビデオデータとの何れかを回転させるのが望ましい。

また、相異なる色の間で欠陥素子が検出された結果、回転角度が相異なる場合には、素子欠陥の影響を軽減できないので、画像形成装置１のユーザーに欠陥素子が検出された色のＬＰＨユニット１００の不具合を報知する。
（２）上記実施の形態においては、ＬＰＨユニット１００やビデオデータの回転角が±０．５度であ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、千鳥状に配列におけるＯＬＥＤ２０１の間隔と、ＯＬＥＤ２０１の発光径に基づいて決定すればよい。回転による発光領域の重なりを調整するため、発光素子同士の間隔が狭いほど回転角は小さくてよく、発光素子同士の間隔が広いほど回転角を大きく設定するのが望ましい。

ただし、上記変形例のように、ＬＰＨユニット１００とビデオデータとの一方のみを回転させる場合には、回転角が−０．５度以上、＋０．５度以下であるのが望ましい。回転角が当該範囲内であれば、印刷物において画像が回転していることをほとんど視認することができない。
また、回転角が−０．５度以下、或いは＋０．５度以上であっても、ＬＰＨユニット１００とビデオデータとを互いに反対側に回転させる場合には、印刷物において画像が正立するので問題を生じない。

（３）上記実施の形態においては、ＬＰＨユニット１００にＯＬＥＤ２０１を搭載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、ＯＬＥＤに代えて半導体ＬＥＤを用いても上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
（４）上記実施の形態においては、画像形成装置１がタンデム型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、タンデム型以外のカラープリンターであってもよいし、モノクロプリンターに本発明を適用してもよい。また、スキャナーを備えた複写装置や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（MFP: 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。

本発明に係る画像形成装置は、多数の発光素子を千鳥状に配列したプリントヘッドにおける素子欠陥に起因する画質低下を補償することができる装置として有用である。

１………画像形成装置
１００…ＬＰＨユニット
１０１…コントローラー部
２１０…ＬＰＨ回転駆動部

Claims (5)

1. 複数の発光素子を主走査方向に千鳥状に配列したプリントヘッドを用い、感光体に画像データに応じた光書込みを行う画像形成装置であって、
   前記プリントヘッドにおける欠陥素子を検出する欠陥素子検出手段と、
   前記画像データ及び前記プリントヘッドの少なくとも一方を、前記プリントヘッドにおける前記欠陥素子の位置に応じて所定の角度だけ回転させる回転手段と、
   前記欠陥素子の周辺素子の光量を、前記画像データで指定された光量よりも増加させる周辺光量増加手段と、を備え、
   前記回転手段と前記周辺光量増加手段によって画像欠陥を抑制する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記回転手段は、前記画像データと前記プリントヘッドとを互いに反対方向へ同じ角度だけ回転させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記回転手段は、前記周辺光量増加手段によって前記光量を増加させていない状態において、前記感光体の前記欠陥素子に対応する位置における露光量が、前記回転前よりも回転後の方が少なくなるように、回転させる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成装置は、複数の色毎に前記プリントヘッドを有しており、
   前記回転手段は、前記画像データ及び前記プリントヘッドの回転角が前記複数の色毎のプリントヘッドの何れについても同じである
   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。
5. 前記欠陥素子検出手段が複数の欠陥素子を検出した場合に、前記回転手段と前記周辺光量増加手段とによって画像欠陥を抑制できない場合には、その旨をユーザーに通知する
   ことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の画像形成装置。

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