JP7091192B2 - プリントヘッド及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、プリントヘッド及び画像形成装置に関する。

電子写真プロセスを用いたプリンタ、複写機、及び複合機（ＭＦＰ：Multi-Functional Peripheral）が知られている。これら機器の露光手段（露光ユニット）として、プリントヘッドが知られている。プリントヘッドでは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの複数の発光素子が出力する光によって感光体ドラムが露光される。

プリントヘッドは、複数の発光素子から出る光をロッドレンズアレイと呼ばれる正立像を結ぶ小型レンズを用いて感光体ドラム上に結像させる構造を取るため小型化が可能である。また、可動部が無いため、消費エネルギーが少なく、静かな露光ユニットである。

プリントヘッドには、ＬＥＤを用いたもの（ＬＥＤチップを並べたもの）以外に有機ＥＬ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode ）を用いたものも開発されている。

ＬＥＤを用いたプリントヘッドは、プリント基板上にＬＥＤチップを並べたものが一般的である。有機ＥＬは、マスクを用いて基板上に有機ＥＬを一括で形成するもので、精度よく発光素子を並べることができる。例えば、ガラス基板上に有機ＥＬからなる複数の発光素子を形成した例が知られている。

プリントヘッドの複数の発光素子が主走査方向の１列に対応し、各発光素子はページメモリから読み出される画素情報に基づき発光する。

例えば、１２００ｄｐｉ、Ａ３サイズに対応するプリントヘッドは、１列に並ぶ１５４００個の発光素子を備えるが、これら発光素子の光量にバラつきがあると、プリント画像に濃度ムラが出ることがある。そこで、各発光素子の光量補正値に基づき光量を補正して、各発光素子の光量を均一にする技術が採用されている。

特開２０１４－１７６９７０号公報

プリントヘッドは、各発光素子の光量補正のため、各発光素子の電流値と光量実測値との関係を示す光量特性データを記憶し、光量特性データから算出される補正値に基づき各発光素子を発光する。上記したように、発光素子の数は非常に多く、これら発光素子のそれぞれについて光量特性データが記憶される。このような背景から、光量特性データの効率的な保持についての技術改善が要望されている。

本発明の目的は、光量特性データを効率良く保持することができるプリントヘッド及び画像形成装置を提供することにある。

実施形態に係るプリントヘッドは、メモリと、入出力部と、複数の発光素子とを備えるプリントヘッド。メモリは、第１の測定用基準値に対応する第１の基準電流値の供給により発光する各発光素子の光量の測定により得られる第１の光量値を記憶し、第２の測定用基準値に対応する第２の基準電流値の供給により発光する各発光素子の光量の測定により得られる第２の光量値と前記第１の光量値との光量差分値を記憶する。入出力部は、前記第１の光量値及び前記光量差分値を出力し、前記第１の光量値及び前記光量差分値から得られる補正値を入力する。複数の発光素子は、前記補正値に対応する補正電流値により発光する。

図１は、各実施形態に共通のプリントヘッドの概略構成の一例を示す図である。 図２は、各実施形態に共通のプリントヘッドと感光体ドラムの位置関係の一例を示す図である。 第１の実施形態に係るプリントヘッドの発光素子の光量と電流値の特性の一例を示す図である。 第２の実施形態に係るプリントヘッドの発光素子の光量と電流値の特性の一例を示す図である。 第３の実施形態に係るプリントヘッドの発光素子の光量と電流値の特性の一例を示す図である。 図６は、各実施形態に共通のプリントヘッドを適用した画像形成装置の一例を示す図である。 図７は、各実施形態に共通のプリントヘッドを適用した画像形成装置の制御システムの一例を示すブロック図である。 図８は、各実施形態に共通の画像形成装置における光量制御の一例を示すフローチャートである。 図９は、各実施形態に共通のデータ量削減の効果を説明するための図である。

図１は、各実施形態に共通のプリントヘッドの概略構成の一例を示す図である。
図１に示すように、プリントヘッド１は、透明基板１１を備える。透明基板１１は、光を透過するガラス基板であり、透明基板１１上の中央部には発光素子列１３が、透明基板１１の長手方向に沿って形成される。発光素子列１３は、複数の発光素子１３１（ＯＬＥＤ）により構成される。例えば、１２００ｄｐｉ、Ａ３サイズに対応するプリントヘッド１は、１列に並ぶ１５４００個の発光素子１３１を備える。

発光素子列１３の近傍には、ドライブ回路列１４が形成される。ドライブ回路列１４は、複数の発光素子１３１に対応する複数のドライブ回路を備え、ドライブ回路は、発光素子１３１を駆動し発光させる。図１では、発光素子列１３を中心とした両脇にドライブ回路列１４を配置した例を示したが、ドライブ回路列１４を片側に配列するようにしても良い。

また、透明基板１１は、制御回路１５を備え、制御回路１５は、第１のメモリ１５１、第２のメモリ１５２を備える。例えば、第１のメモリ１５１は、不揮発性メモリであり、光量実測値等のデータを記憶する。第２のメモリ１５２は、揮発性メモリであり、補正値等を記憶する。光量実測値及び補正値等については後に詳しく説明する。さらに、制御回路１５は、Ｄ／Ａ（digital to analog）変換回路、セレクタ、及びアドレスカウンタなどを備える。Ｄ／Ａ変換回路、セレクタ、及びアドレスカウンタは、各発光素子１３１の発光強度やオン／オフをコントロールする信号をドライブ回路列１４の各ドライブ回路へ供給する。

また、透明基板１１は、コネクタ１６を備える。コネクタ１６は、プリントヘッド１とプリンタ、複写機、又は複合機等の画像形成装置とを電気的に接続する信号の入出力部である。例えば、コネクタ１６は、第１のメモリ１５１に記憶されるデータを画像形成装置へ出力し、また、画像形成装置からのデータを入力する。第２のメモリ１５２は、コネクタ１６を介して入力されるデータを記憶する。例えば、透明基板１１には、各発光素子、ドライブ回路などが外気に触れないよう封止するための基板が取り付けられている。

図２は、各実施形態に共通のプリントヘッドと感光体ドラムの位置関係の一例を示す図である。図２に示すように、画像形成装置は、感光体ドラム１１１を備え、プリントヘッド１を搭載可能に構成される。画像形成装置にプリントヘッド１が搭載される場合、搭載されたプリントヘッド１は、感光体ドラム１１１に対向する。

プリントヘッド１の複数の発光素子１３１からの光は、ロッドレンズアレイの入射面（レンズ面）で入射し、ロッドレンズアレイを通過し感光体ドラム１１１上に焦点を結ぶ。

感光体ドラム１１１は、帯電器によって一様に帯電し、複数の発光素子１３１からの光によって露光されることで、その電位が下がる。つまり、複数の発光素子１３１の発光及び非発光を制御することで、感光体ドラム１１１上に静電潜像を形成することができる。

図３は、第１の実施形態に係るプリントヘッドの発光素子の光量と電流値の特性の一例を示す図である。
プリントヘッドを製造した後に、光量測定装置により、全ての画素に対応する全ての発光素子１３１の光量と電流値の特性を検出して特性検出結果を記録する。図３に示すように、発光素子の光量と電流値の特性はほぼ直線で示される。従って、２点をプロットできれば特性グラフ（y=ax+b）を推定でき、目標光量を得るための入力値(電流値)を計算することができる。本実施形態では、説明を分かり易くするため、二つ画素(Pix1、Pix2)に着目し、二つの画素に対応する第１及び第２の発光素子の光量と電流値の特性を検出して特性検出結果を記録するケースを中心に説明する。

図３に示すように、光量測定装置は、測定用基準値RefL（第１の測定用基準値）に対応する第１の基準電流値、及び測定用基準値RefH（第２の測定用基準値）に対応する第２基準電流値を第１の発光素子へ供給し、第１の発光素子を発光させる。例えば、第１の基準電流値は、第２の基準電流値より低い値であるとする。光量測定装置は、第１の基準電流値で発光する第１の発光素子の光量である第１の光量実測値1Lを測定し記録する。また、光量測定装置は、第２の基準電流値で発光する第１の発光素子の光量である第２の光量実測値1Hを測定し記録する。

同様に、光量測定装置は、測定用基準値RefL（第１の測定用基準値）に対応する第１の基準電流値、及び測定用基準値RefH（第２の測定用基準値）に対応する第２の基準電流値を第２の発光素子へ供給し、第２の発光素子を発光させる。光量測定装置は、第１の基準電流値で発光する第２の発光素子の光量である第１の光量実測値2Lを測定し記録する。また、光量測定装置は、第２の基準電流値で発光する第２の発光素子の光量である第２の光量実測値2Hを測定し記録する。

また、光量測定装置は、光量実測値を変換して記録する。例えば、光量測定装置は、第１の光量実測値1L及び第２の光量実測値1Hに基づき光量差分値Δ1を算出する（Δ1=1H-1L）。なお、「Δ」はデルタである。また、光量測定装置は、第１の光量実測値1L及び算出された光量差分値Δ1を記録する（光量特性データD11：1L, Δ1）。

同様に、光量測定装置は、第１の光量実測値2L及び第２の光量実測値2Hに基づき光量差分値Δ2を算出する（Δ2=2H-2L）。また、光量測定装置は、第１の光量実測値2L及び算出された光量差分値Δ2を記録する（光量特性データD12：2L, Δ2）。

プリントヘッド１の複数の発光素子１３１の光量を実質的に均一にするためには、図３に示すように目標光量値を設定し、画像形成装置等に搭載されるプロセッサは、第１の光量実測値1L及び光量差分値Δ1から、目標光量値を得るための補正値Pix1aを算出する。同様に、プロセッサは、第１の光量実測値2L及び光量差分値Δ2から目標光量値を得るための補正値Pix2aを算出する。プリントヘッド１は、補正値Pix1aに対応する第１の補正電流値を第１の発光素子へ供給し、また、補正値Pix2aに対応する第２の補正電流値を第２の発光素子へ供給する。これにより、プリントヘッド１の第１及び第２の発光素子から目標光量を得ることができる。

なお、光量測定の精度、補正値演算の精度、及び電流値可変制御の精度等の各種の要因により、全ての発光素子１３１の光量を目標光量に完全一致させることは難しく、これら要因を考慮し、プリント画像の濃度ムラが目視で確認できない程度に、全ての発光素子１３１の光量を目標光量に実質的に均一にすることができればよい。実質的に均一の許容範囲は、プリント画像に対して要求される品質に応じて狭く設定してもよいし、広めに設定してもよい。

光量測定装置は、プリントヘッド１に対して、光量特性データD11及びD12を出力する。プリントヘッド１は、コネクタ１６を介して、光量特性データD11及びD12を受け取り、第１のメモリ１５１は、光量特性データD11及びD12を記憶する。このようにして、プリントヘッド１は、複数の発光素子１３１の光量と電流値の特性検出結果を保持する。なお、プリントヘッド１は、プリントヘッド１の個体毎に光量と電流値の特性が異なり、また、発光素子の個体毎にも光量と電流値の特性が異なる。よって、光量測定装置は、各プリントヘッド１の各発光素子について特性を検出し、所定のプリントヘッド１の各発光素子の特性検出結果は、同じ所定のプリントヘッド１に保持させる。

図４は、第２の実施形態に係るプリントヘッドの発光素子の光量と電流値の特性の一例を示す図である。
第２の実施形態は、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態との共通点についての説明は適宜省略する。

図４に示すように、予め発光素子の光量と電流値の関係から、オフセット基準値P_offsetを設定する。オフセット基準値P_offsetは、各発光素子の光量の個体差を加味した上で、測定用基準値RefLに対応して得られる光量より低い値とする。

オフセット基準値P_offsetを設定した上で、光量測定装置は、光量実測値を変換して記録する。例えば、光量測定装置は、オフセット基準値P_offset及び第１の光量実測値1Lに基づき光量差分値Δ1Lを算出する（Δ1L=1L-P_offset）。また、光量測定装置は、第１の光量実測値1L、及び第２の光量実測値1Hに基づき光量差分値Δ1を算出する（Δ1=1H-1L）。光量測定装置は、算出された光量差分値Δ1L及び光量差分値Δ1を記録する（光量特性データD21：Δ1L, Δ1）。

同様に、光量測定装置は、オフセット基準値P_offset及び第１の光量実測値2Lに基づき光量差分値Δ2Lを算出する（Δ2L=2L-P_offset）。また、光量測定装置は、第１の光量実測値2L及び第２の光量実測値2Hに基づき光量差分値Δ2を算出する（Δ2=2H-2L）。光量測定装置は、算出された光量差分値Δ2L及び光量差分値Δ2を記録する（光量特性データD22：Δ2L, Δ2）。

プリントヘッド１の複数の発光素子１３１の光量を実質的に均一にするためには、図４に示すように目標光量値を設定し、画像形成装置等に搭載されるプロセッサは、第１の光量実測値Δ1L及び光量差分値Δ1から、目標光量値を得るための補正値Pix1aを算出する。同様に、プロセッサは、第２の光量実測値Δ2L及び光量差分値Δ2から目標光量値を得るための補正値Pix2aを算出する。

光量測定装置は、プリントヘッド１に対して、オフセット基準値P_offset、光量特性データD21、及びD22を出力する。プリントヘッド１は、コネクタ１６を介して、オフセット基準値P_offset、光量特性データD21、及びD22を受け取り、第１のメモリ１５１は、オフセット基準値P_offset、光量特性データD21、及びD22を記憶する。このようにして、プリントヘッド１は、複数の発光素子１３１の光量と電流値の特性検出結果を保持する。

図５は、第３の実施形態に係るプリントヘッドの発光素子の光量と電流値の特性の一例を示す図である。
第３の実施形態は、第１及び第２の実施形態との相違点を中心に説明し、これら第１及び第２の実施形態との共通点についての説明は適宜省略する。

図５に示すように、オフセット基準値P_offsetを設定した上で、光量測定装置は、光量実測値を変換して記録する。例えば、光量測定装置は、オフセット基準値P_offset及び第１の光量実測値1Lに基づき光量差分値Δ1Lを算出する（Δ1L=1L-P_offset）。また、光量測定装置は、オフセット基準値P_offset及び第２の光量実測値1Hに基づき光量差分値Δ1Hを算出する（Δ1H=1H-P_offset）。光量測定装置は、算出された光量差分値Δ1L及び光量差分値Δ1Hを記録する（光量特性データD31：Δ1L, Δ1H）。

同様に、光量測定装置は、オフセット基準値P_offset及び第１の光量実測値2Lに基づき光量差分値Δ2Lを算出する（Δ2L=2L-P_offset）。また、光量測定装置は、オフセット基準値P_offset及び第２の光量実測値2Hに基づき光量差分値Δ2Hを算出する（Δ2H=2H-P_offset）。光量測定装置は、算出された光量差分値Δ2L及び光量差分値Δ2Hを記録する（光量特性データD32：Δ2L, Δ2H）。

プリントヘッド１の複数の発光素子１３１の光量を実質的に均一にするためには、図５に示すように目標光量値を設定し、画像形成装置等に搭載されるプロセッサは、第１の光量実測値Δ1L及び光量差分値Δ1Hから、目標光量値を得るための補正値Pix1aを算出する。同様に、プロセッサは、第２の光量実測値Δ2L及び光量差分値Δ2Hから目標光量値を得るための補正値Pix2aを算出する。

光量測定装置は、プリントヘッド１に対して、オフセット基準値P_offset、光量特性データD31、及びD32を出力する。プリントヘッド１は、コネクタ１６を介して、オフセット基準値P_offset、光量特性データD31、及びD32を受け取り、第１のメモリ１５１は、オフセット基準値P_offset、光量特性データD31、及びD32を記憶する。このようにして、プリントヘッド１は、複数の発光素子１３１の光量と電流値の特性検出結果を保持する。

図６は、各実施形態に共通のプリントヘッドを適用した画像形成装置の一例を示す図である。図６は、４連タンデム型のカラー画像形成装置の一例であるが、本実施形態のプリントヘッド１は、モノクロの画像形成装置に適用することもできる。

図６に示すように、例えば、画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）の画像を形成する画像形成ユニット１０２－Ｙ、マゼンタ（Ｍ）の画像を形成する画像形成ユニット１０２－Ｍ、シアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成ユニット１０２－Ｃ、ブラック（Ｋ）の画像を形成する画像形成ユニット１０２－Ｋを備えている。画像形成ユニット１０２－Ｙ、１０２－Ｍ、１０２－Ｃ、１０２－Ｋは、それぞれがイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの画像を形成し、転写ベルト１０３に転写する。これにより、転写ベルト１０３上でフルカラー画像が形成される。

画像形成ユニット１０２－Ｙは、感光体ドラム１１１－Ｙ周辺に、帯電チャージャ１１２－Ｙ、プリントヘッド１－Ｙ、現像器１１３－Ｙ、転写ローラ１１４－Ｙ、クリーナ１１６－Ｙを備えている。画像形成ユニット１０２－Ｍ、１０２－Ｃ、１０２－Ｋについても同様の構成である。

なお、図６においては、イエロー（Ｙ）の画像を形成する画像形成ユニット１０２－Ｙの構成については、「－Ｙ」の符号を付与している。マゼンダ（Ｍ）の画像を形成する画像形成ユニット１０２－Ｍの構成については、「－Ｍ」の符号を付与している。シアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成ユニット１０２－Ｃの構成については、「－Ｃ」の符号を付与している。ブラック（Ｋ）の画像を形成する画像形成ユニット１０２－Ｋの構成については、「－Ｋ」の符号を付与している。

帯電チャージャ１１２－Ｙ、１１２－Ｍ、１１２－Ｃ、１１２－Ｋは、それぞれ感光体ドラム１１１－Ｙ、１１１－Ｍ、１１１－Ｃ、１１１－Ｋを一様に帯電する。プリントヘッド１－Ｙ、１－Ｍ、１－Ｃ、１－Ｋは、それぞれの発光素子１３１の発光により、それぞれの感光体ドラム１１１－Ｙ、１１１－Ｍ、１１１－Ｃ、１１１－Ｋを露光し、感光体ドラム１１１－Ｙ、１１１－Ｍ、１１１－Ｃ、１１１－Ｋ上に静電潜像を形成する。現像器１１３－Ｙはイエロートナーを、現像器１１３－Ｍはマゼンタトナーを、現像器１１３－Ｃはシアントナーを、現像器１１３－Ｋはブラックトナーを、それぞれの感光体ドラム１１１－Ｙ、１１１－Ｍ、１１１－Ｃ、１１１－Ｋの静電潜像部分に付着させる（現像する）。

転写ローラ１１４－Ｙ、１１４－Ｍ、１１４－Ｃ、１１４－Ｋは、感光体ドラム１１１－Ｙ、１１１－Ｍ、１１１－Ｃ、１１１－Ｋに現像されたトナー画像を転写ベルト１０３に転写する。クリーナ１１６－Ｙ、１１６－Ｍ、１１６－Ｃ、１１６－Ｋは、感光体ドラム１１１－Ｙ、１１１－Ｍ、１１１－Ｃ、１１１－Ｋの転写されずに残ったトナーをクリーニングし、次の画像形成の待機状態となる。

第１サイズ（小サイズ）の用紙（被画像形成媒体）Ｐ１は用紙供給手段である用紙カセット１１７－１に格納されている。第２サイズ（大サイズ）の用紙（被画像形成媒体）Ｐ２は用紙供給手段である用紙カセット１１７－１に格納されている。

用紙カセット１１７－１又は１１７－２から取り出された用紙Ｐ１又はＰ２には、転写手段である転写ローラ対１１８で転写ベルト１０３からトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙Ｐ１又はＰ２は定着部１１９の定着ローラ１２０で加熱および加圧される。定着ローラ１２０での加熱と加圧により、トナー像は用紙Ｐ１又はＰ２にしっかりと定着する。以上のプロセス動作を繰り返すことにより、画像形成動作が連続的に行なわれる。

図１及び図２のプリントヘッド１は、図６のプリントヘッド１－Ｙ、１－Ｍ、１－Ｃ、及び１－Ｋに対応する。また、図６では、プリントヘッド１－Ｙ、１－Ｍ、１－Ｃ、及び１－Ｋに対応するロッドレンズアレイ２－Ｙ、２－Ｍ、２－Ｃ、及び２－Ｋも図示している。

図７は、各実施形態に共通のプリントヘッドを適用した画像形成装置の制御システムの一例を示すブロック図である。図７に示すように、画像形成装置１００は、画像読取部１７１、画像処理部１７２、画像形成部１７３、制御部１７４、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ、Read Only Memory）１７５、ＲＡＭ（書き換え可能メモリ、Random Access Memory）１７６、不揮発性メモリ１７７、通信Ｉ／Ｆ１７８、コントロールパネル１７９、ページメモリ１８０－Ｙ、１８０－Ｍ、１８０－Ｃ、１８０－Ｋ、色ずれセンサ１８１、メカニカルコントロールドライバ１８２を備える。なお、画像形成部１７３は、画像形成ユニット１０２－Ｙ、１０２－Ｍ、１０２－Ｃ、１０２－Ｋを含む。

制御部１７４には、ＲＯＭ１７５、ＲＡＭ１７６、不揮発性メモリ１７７、通信Ｉ／Ｆ１７８、コントロールパネル１７９、色ずれセンサ１８１、メカニカルコントロールドライバ１８２が接続される。

画像データバス１８３には、画像読取部１７１、画像処理部１７２、ページメモリ１８０－Ｙ、１８０－Ｍ、１８０－Ｃ、１８０－Ｋが接続される。ページメモリ１８０－Ｙ、１８０－Ｍ、１８０－Ｃ、１８０－Ｋには、それぞれに対応するプリントヘッド１－Ｙ、１－Ｍ、１－Ｃ、１－Ｋが接続される。

制御部１７４は、１以上のプロセッサにより構成され、ＲＯＭ１７５及び不揮発性メモリ１７７の少なくとも一方に記憶される各種のプログラムに沿って、画像読取り、画像処理、及び画像形成等の動作を制御する。画像形成の動作は、プリントヘッド１の発光素子１３１の発光を含み、制御部１７４は、画像データに基づき、プリントヘッド１の発光素子１３１の発光を制御する。

ＲＯＭ１７５は、制御部１７４の制御に必要な各種のプログラム等を記憶する。ＲＡＭ１７６は、制御部１７４の制御で必要なデータを一時的に記憶する。不揮発性メモリ１７７は、更新されたプログラム、及び各種パラメータ等を記憶する。なお、不揮発性メモリ１７７が、各種のプログラムの一部又は全部を記憶してもよい。

メカニカルコントロールドライバ１８２は、制御部１７４の指示に従い、プリント時に必要なモータなどの動作を制御する。通信Ｉ／Ｆ１７８は、画像形成装置１００の外部へ各種情報を出力したり、外部からの各種情報を入力したり、また、画像形成装置１００の各部へ各種情報を出力したり、各部からの各種情報を入力したりする。例えば、画像形成装置１００は、プリント機能により、通信Ｉ／Ｆ１７８を介して入力される画像データをプリントする。コントロールパネル１７９は、ユーザ及びサービスマンからの操作入力を受け付ける。

画像読取部１７１は、光学的に原稿の画像を読み取り画像データを取得し、画像処理部１７２へ画像データを出力する。画像処理部１７２は、通信Ｉ／Ｆ１７８を介して入力される画像データ、又は画像読取部１７１からの画像データに対して各種画像処理（補正等含む）を施す。ページメモリ１８０－Ｙ、１８０－Ｍ、１８０－Ｃ、及び１８０－Ｋは、画像処理部１７２で処理された画像データの各色成分（ＹＭＣＫ）を記憶する。制御部１７４は、画像データの各色成分をページメモリ１８０－Ｙ、１８０－Ｍ、１８０－Ｃ、及び１８０－Ｋへ展開し、プリントヘッド１－Ｙ、１－Ｍ、１－Ｃ、及び１－Ｙによる画像形成を制御する。画像形成部１７３は、プリントヘッド１－Ｙ、１－Ｍ、１－Ｃ、１－Ｋを備え、ページメモリ１８０－Ｙ、１８０－Ｍ、１８０－Ｃ、１８０－Ｋに展開された画像データの各色成分に基づき画像を形成する。

また、制御部１７４は、ページメモリ１８０－Ｙ、１８０－Ｍ、１８０－Ｃ、及び１８０－Ｋ上にテストパターンを入力し、テストパターンを形成する。色ずれセンサ１８１は、転写ベルト１０３上に形成されたテストパターンを検知し、制御部１７４に検知信号を出力する。制御部１７４は、色ずれセンサ１８１の入力から、各色のテストパターンの位置関係を認識することができる。

制御部１７４は、メカニカルコントロールドライバ１８２を通して、画像を形成する用紙を給紙する用紙カセット１１７－１又は１１７－２を選択する。

図８は、各実施形態に共通の画像形成装置における光量制御の一例を示すフローチャートである。

図８に示すように、ユーザのパワースイッチの操作により画像形成装置１００へ電力が供給されると、画像形成装置１００が起動する（ＡＣＴ１０１）。画像形成装置１００の制御部１７４は、ＲＯＭ１７５等に記憶されたプログラムに基づき初期設定を行う（ＡＣＴ１０２）。

ここで、画像形成装置１００による目標光量値の記憶について説明する。例えば、不揮発性メモリ１７７は、プリントヘッド１のための目標光量値を記憶する。目標光量値は、画像形成装置１００の動作性能等に応じて設定される値であり、高速プリントに対応した画像形成装置１００の目標光量値と通常速度プリントに対応した画像形成装置１００の目標光量値とは異なる。画像形成装置１００の出荷時には、不揮発性メモリ１７７は、動作性能に応じた目標光量値を記憶している。また、出荷後は、通信Ｉ／Ｆ１７８が、外部サーバ等から目標光量値を受信し、不揮発性メモリ１７７に記憶された目標光量値を、受信した目標光量値へ更新するようにしてもよい。或いは、制御部１７４は、プリント枚数に基づく経年劣化による光量低下を予測し、不揮発性メモリ１７７に記憶された目標光量値を更新するようにしてもよい。このように、目標光量値は固定値ではなく、動作性能又は使用状況に応じて更新される値である。

制御部１７４は、通信Ｉ／Ｆ１７８を介してプリントヘッド１と通信し、プリントヘッド１の制御回路１５は、第１のメモリ１５１の光量特性データを読み出し（ＡＣＴ２０１）、コネクタ１６は、光量特性データを出力する（ＡＣＴ２０２）。第１の実施形態のプリントヘッド１であれば、光量特性データとして、1L, Δ1, 2L, Δ2, …が出力される。第２の実施形態のプリントヘッド１であれば、光量特性データとして、Δ1L, Δ1, Δ2L, Δ2, …が出力される。第３の実施形態のプリントヘッド１であれば、光量特性データとして、Δ1L, Δ1H, Δ2L, Δ2H, …が出力される。

制御部１７４は、通信Ｉ／Ｆ１７８を介して、プリントヘッド１からの光量特性データを受け取り、光量特性データから、不揮発性メモリ１７７に記憶された目標光量値を得るための補正値を算出する（ＡＣＴ１０３）。第１の実施形態のプリントヘッド１が適用されるケースであれば、目標光量値と光量特性データ（1L, Δ1, 2L, Δ2, …）に基づき、補正値Pix1a，補正値Pix2a, …が算出される。第２の実施形態のプリントヘッド１が適用されるケースであれば、目標光量値と光量特性データ（Δ1L, Δ1, Δ2L, Δ2, …）に基づき、仮の補正値Pix1a，仮の補正値Pix2a, …が算出される。第３の実施形態のプリントヘッド１が適用されるケースであれば、目標光量値と光量特性データ（Δ1L, Δ1, Δ2L, Δ2, …）に基づき、仮の補正値Pix1a，仮の補正値Pix2a, …が算出される。

なお、第２の実施形態では、オフセット基準値P_offsetが利用され、光量特性データの一部（Δ1L, Δ2L, …）はシフトされた値であるため実際に使用できる補正値ではなく、仮の補正値が算出される。同様に、第３の実施形態では、オフセット基準値P_offsetが利用され、光量特性データ（Δ1L, Δ1H, Δ2L, Δ2H, …）はシフトされた値であるため実際に使用できる補正値ではなく、仮の補正値が算出される。

制御部１７４は、通信Ｉ／Ｆ１７８を介して、補正値を出力する（ＡＣＴ１０４）。プリントヘッド１は、コネクタ１６を介して、補正値を入力し、第２のメモリ１５２は、補正値を記憶する（ＡＣＴ２０３）。

画像形成装置１００がプリントの実行要求を受けていない場合（ＡＣＴ１０５、ＮＯ）、待機状態へ移行する（ＡＣＴ１０６）。画像形成装置１００がプリントの実行要求を受けている場合（ＡＣＴ１０５、ＹＥＳ）、制御部１７４は、プリントの実行を指示し（ＡＣＴ１０７）、画像データを出力し（ＡＣＴ１０８）、画像形成部１７３により画像形成が実行される。

プリントヘッド１は、コネクタ１６を介して画像データを受け取り、ドライブ回路列１４は、画像データ及び補正値に基づき、各発光素子１３１の発光を制御し（ＡＣＴ２０４）、各発光素子１３１は、画像データ及び補正値に応じた補正電流値に応じて目標光量で発光する（ＡＣＴ２０５）。なお、第２及び第３の実施形態の場合には、オフセット基準値P_offsetに基づき仮の補正値を実際に使用される補正値へ変換し、変換された補正値及び画像データに基づき、各発光素子１３１の発光を制御する。

上記説明では、プリントヘッド１の第１のメモリ１５１がオフセット基準値P_offsetを保持し、オフセット基準値P_offsetに基づき仮の補正値を実際に使用される補正値へ変換するケースについて説明したが、画像形成装置１００の不揮発性メモリ１７７等がオフセット基準値P_offsetを保持し、オフセット基準値P_offsetに基づき仮の補正値を実際に使用される補正値へ変換するようにしてもよい。

画像データが無くなるまで（ＡＣＴ２０６、ＮＯ）、各発光素子１３１は、画像データに応じて目標光量で発光し（ＡＣＴ２０５）、画像データが無くなると（ＡＣＴ２０６、ＹＥＳ）、発光は停止し、プリントヘッド１の動作は終了する。また、画像形成装置１００の制御部１７４は、プリントの実行要求に応じたプリントを終えて（ＡＣＴ１０９、ＹＥＳ）、次のプリントの実行要求がなければ、画像形成装置１００の動作は終了する。

ここで各種の動作について補足する。上記説明したように、画像形成装置１００においてプリントの実行要求が発生する前の初期設定の段階で光量特性データを読み出し、出力することにより、プリントの実行要求が発生する前に補正値を記憶することができ、プリント動作の効率化を図ることができる。

また、制御部１７４は、算出した補正値を不揮発性メモリ１７７に記憶するようにしてもよい。次回の起動時には、制御部１７４は、補正値の算出を省略し、不揮発性メモリ１７７に記憶した補正値をプリントヘッド１へ出力し、プリント動作の効率化を図ることができる。或いは、プリントヘッド１が、第１のメモリ１５１に補正値を記憶し、次回の起動時には、光量特性データの読み出し、出力を省略するようにしてもよい。

また、制御部１７４は、プリント枚数に基づく経年劣化による光量低下を予測し、補正値を算出するようにしてもよい。例えば、制御部１７４は、プリント枚数が所定枚数を超えた場合に、所定枚数を超える前の第１の補正値より高い値の第２の補正値を出力する。例えば、不揮発性メモリ１７７に第１の補正値が記憶されている場合には、制御部１７４は、不揮発性メモリ１７７の第１の補正値を第２の補正値へ更新する。また、プリントヘッド１の第１のメモリ１５１に第１の補正値が記憶されている場合には、制御部１７４は、第２の補正値を出力し、プリントヘッド１は、第１のメモリ１５１の第１の補正値を第２の補正値へ更新する。

次に、各実施形態の光量特性データの保存による作用効果について説明する。例えば、比較例として、第１の光量実測値1L及び第２の光量実測値1Hを記録し（光量特性データD01：1L, 1H）、及び第１の光量実測値2L及び第２の光量実測値2Hを記録する（光量特性データD02：2L, 2H）ケースを想定する。つまり、２点での光量実測値を記録するケースを想定する。この比較例に照らして、各実施形態の光量特性データの保存による作用効果を説明する。

第１の実施形態で説明した光量特性データ（D11, D12）は、一部において光量差分値を採用しているので、データ量の削減を図ることができる。また、比較例と同様のデータ量を使用する場合には、データ精度を上げることができる。高精度な光量差分値を持つことにより、各発光素子の光量の均一化を高精度に実現することができ、画質向上にも貢献する。また、補正値の演算をする際に、傾き(1H-1L)/(RefH-RefL)を計算するステップで差分(1H-1L)の計算が不要になるためで、補正処理の性能向上にも貢献できる。

第２の実施形態で説明した光量特性データ（D21, D22）及び第３の実施形態で説明した光量特性データ（D31, D32）は、オフセット基準値P_offsetを採用しているので、第１の実施形態に比べてさらにデータ量の削減を図ることができる。また、比較例と同様のデータ量を使用する場合には、データ精度をさらに上げることができる。高精度な光量差分値を持つことにより、各発光素子の光量の均一化をさらに高精度に実現することができ、さらなる画質向上にも貢献する。また、第１の実施形態と同様に、補正値の演算をする際の補正処理の性能向上にも貢献できる。

図９は、各実施形態に共通のデータ量削減の効果を説明するための図である。ここで、図９の横軸（入力階調）について補足する。例えば、８ビットデータからＤ／Ａ変換された信号がドライブ回路へ入力され、ドライブ回路は入力信号に基づく電流値を発光素子へ印加する。横軸は、発光素子に印加される最大電流値を２５６とし、印加される電流値の比を示す。電流値の可変範囲は１～２５６とする。

例えば、縦軸0～80[nW/dot]を８ビットで表現するケースに比べて、実施形態で説明した光量特性データを採用し、20～50[nW/dot]を８ビットで表現することにより、データ精度の向上を図ることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
第１の測定用基準値に対応する第１の基準電流値の供給により発光する各発光素子の光量の測定により得られる第１の光量値を記憶し、第２の測定用基準値に対応する第２の基準電流値の供給により発光する各発光素子の光量の測定により得られる第２の光量値と前記第１の光量値との光量差分値を記憶するメモリと、
前記第１の光量値及び前記光量差分値を出力し、前記第１の光量値及び前記光量差分値から得られる補正値を入力する入出力部と、
前記補正値に対応する補正電流値により発光する複数の発光素子と、
を備えるプリントヘッド。
［Ｃ２］
前記第１の光量値は、各発光素子の光量の測定により得られる第１の光量実測値であり、
前記第２の光量値は、各発光素子の光量の測定により得られる第２の光量実測値である［Ｃ１］のプリントヘッド。
［Ｃ３］
前記第１の光量値は、各発光素子の光量の測定により得られる第１の光量実測値からオフセット基準値を減算した値であり、
前記第２の光量値は、各発光素子の光量の測定により得られる第２の光量実測値から前記オフセット基準値を減算した値である［Ｃ１］のプリントヘッド。
［Ｃ４］
前記補正値は、各発光素子の光量と電流値の特性に基づき各発光素子から実質的に均一の目標光量を得るための値である［Ｃ１］乃至［Ｃ３］の何れか一つのプリントヘッド。
［Ｃ５］
［Ｃ１］乃至［Ｃ４］の何れか一つのプリントヘッドを含む画像形成部と、
前記第１の光量値及び前記光量差分値から前記補正値を算出する制御部と、
を備え、
前記プリントヘッドの各発光素子は、画像データ及び前記補正電流値に基づき発光し、
前記画像形成部は、各発光素子の発光に基づき前記画像データに対応する画像を形成する画像形成装置。

１…プリントヘッド
１１…透明基板
１３…発光素子列
１４…ドライブ回路列
１５…制御回路
１６…コネクタ
１００…画像形成装置
１３１…発光素子
１５１…第１のメモリ
１５２…第２のメモリ
１７３…画像形成部
１７４…制御部（プロセッサ）
１７７…不揮発性メモリ

Claims (4)

1. 第１の測定用基準値に対応する第１の基準電流値の供給により発光する各発光素子の光量の測定により得られる第１の光量値を記憶し、第２の測定用基準値に対応する第２の基準電流値の供給により発光する各発光素子の光量の測定により得られる第２の光量値と前記第１の光量値とから算出された光量差分値を記憶するメモリと、
   前記第１の光量値及び前記光量差分値を出力し、前記第１の光量値及び前記光量差分値から得られる補正値を入力する入出力部と、
   前記補正値に対応する補正電流値により発光する複数の発光素子と、
   を備え、
   前記第１の光量値は、各発光素子の光量の測定により得られる第１の光量実測値からオフセット基準値を減算した値であり、
   前記第２の光量値は、各発光素子の光量の測定により得られる第２の光量実測値から前記オフセット基準値を減算した値であるプリントヘッド。
2. 前記第１の光量値は、各発光素子の光量の測定により得られる第１の光量実測値であり、
   前記第２の光量値は、各発光素子の光量の測定により得られる第２の光量実測値である請求項１のプリントヘッド。
3. 前記補正値は、各発光素子の光量と電流値の特性に基づき各発光素子から実質的に均一の目標光量を得るための値である請求項１又は２のプリントヘッド。
4. 請求項１乃至３の何れか一つのプリントヘッドを含む画像形成部と、
   前記第１の光量値及び前記光量差分値から前記補正値を算出する制御部と、
   を備え、
   前記プリントヘッドの各発光素子は、画像データ及び前記補正電流値に基づき発光し、
   前記画像形成部は、各発光素子の発光に基づき前記画像データに対応する画像を形成する画像形成装置。
   

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