(57)【要約】【課題】特定の発光素子の出力低下の抑制を抑制し、濃度ムラ等が目立つのを低減することに優れた発光制御装置を提供すること。【解決手段】実施形態の発光制御装置は、取得部と、プロセッサとを備える。前記取得部は、画像データを取得する。前記プロセッサは、前記画像データに基づく所定枚数単位の画像のプリントに応じて、プリントヘッドの発光素子列に対応する最大発光領域のうちの前記発光素子列の方向にシフトする複数の発光領域から一つの発光領域を選択し、前記画像データに基づき選択発光領域の発光を制御する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを取得する取得部と、
前記画像データに基づく所定枚数単位の画像のプリントに応じて、プリントヘッドの発光素子列に対応する最大発光領域のうちの前記発光素子列の方向にシフトする複数の発光領域から一つの発光領域を選択し、前記画像データに基づき選択発光領域の発光を制御するプロセッサと、
を備える発光制御装置。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記画像データに基づく１枚単位の前記画像のプリントに応じて、前記複数の発光領域から一つの発光領域を選択する請求項１の発光制御装置。
【請求項３】
前記プロセッサは、１発光素子ずつシフトした前記複数の発光領域から一つの発光領域を選択する請求項１又は２の発光制御装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、複数枚の同一画像をプリントする場合には隣接する前記複数の発光領域から順に一つの発光領域を選択し、複数枚の異なる画像をプリントする場合には前記複数の発光領域から一つの発光領域をランダムに選択する請求項１乃至３の何れか１つの発光制御装置。
【請求項５】
画像データを取得する取得部と、
前記画像データに基づく所定枚数単位の画像のプリントに応じて、プリントヘッドの発光素子列に対応する最大発光領域のうちの前記発光素子列の方向にシフトする複数の発光領域から一つの発光領域を選択し、前記画像データに基づき選択発光領域の発光を制御するプロセッサと、
前記プリントヘッドを備え、前記プリントヘッドの前記発光素子列の発光により前記画像を形成する画像形成部と、
を備える画像形成装置。
【請求項６】
カラー画像を形成する画像形成装置であって
前記プロセッサは、各色に対応する各プリントヘッドに対し同じ発光領域を選択する請求項５の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発光制御装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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）などの画像形成装置が知られている。これら画像形成装置の露光手段（露光ユニット）としては、レーザ光学系（ＬＳＵ：レーザスキャンユニット）及びプリントヘッド（固体ヘッド）と呼ばれる２方式が知られている。レーザ光学系では、ポリゴンミラーによって走査するレーザ光線により感光体ドラムが露光される。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。
【０００３】
レーザ光学系は、ポリゴンミラーを高速で回転させる必要があるため、画像を形成する際に多くのエネルギーを消費するとともに動作音が発生する。またレーザ光を走査する機構と走査光を感光体ドラム上に結像させるためのレンズ群が必要なため、大きなユニット形状になる傾向がある。
【０００４】
一方のプリントヘッドは、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。また、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。
【０００５】
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。
【０００６】
プリントヘッドの複数の発光素子が主走査方向の１ラインに対応し、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。
【０００７】
プリントヘッドの各発光素子の発光タイミングは画像データの画素情報に基づき制御される。また、画像形成装置の出荷前には、プリントヘッドの各発光素子の出力（光量）が一定になるように調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３３４９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
発光素子の出力（光量）は発光時間に応じて低下することが知られている。特に、同一の画像が印刷され続けたり、又は同一サイズの画像が印刷され続けたりすることにより、特定の発光素子の出力が低下することがある。このような特定の発光素子の出力低下が濃度ムラを目立たせる一因になることがある。そこで、このような特定の発光素子の出力低下を抑制し、濃度ムラ等が目立つのを低減する技術が求められている。
【００１０】
本発明の目的は、特定の発光素子の出力低下の抑制を抑制し、濃度ムラ等が目立つのを低減することに優れた発光制御装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
実施形態の発光制御装置は、取得部と、プロセッサとを備える。前記取得部は、画像データを取得する。前記プロセッサは、前記画像データに基づく所定枚数単位の画像のプリントに応じて、プリントヘッドの発光素子列に対応する最大発光領域のうちの前記発光素子列の方向にシフトする複数の発光領域から一つの発光領域を選択し、前記画像データに基づき選択発光領域の発光を制御する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態に係る感光体ドラムとプリントヘッドの関係の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係るプリントヘッドの一例を示す図であり、透明基板上に配置される第１および第２の発光素子列、第１のＤＲＶ回路列および第２のＤＲＶ回路列、ＩＣ、コネクタを示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係るプリントヘッド（２列ヘッド）の一例を示す図であり、透明基板上の発光素子配列を示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係るプリントヘッドの適用例である画像形成装置の断面を示す図である。
【図５】図５は、実施形態に係る画像形成装置の制御ブロックの一例を示す図である。
【図６】図６は、実施形態に係るプリントヘッドの発光領域（主走査幅）と画像形成領域の関係の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施形態に係る画像形成装置による画像シフトの一例を示す図である。
【図８】図８は、実施形態に係る画像形成装置による連続シフト処理の概念を説明するための図である。
【図９】図９は、実施形態に係る画像形成装置によるランダムシフト処理の概念を説明するための図である。
【図１０】図１０は、実施形態に係る画像形成装置によるシフト処理の設定例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施形態に係る画像形成装置による第１のシフト処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施形態に係る画像形成装置による第２のシフト処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施形態に係る画像形成装置による第３のシフト処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施形態に係る画像形成装置による連続シフト処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、実施形態に係る画像形成装置によるランダムシフト処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、プリントヘッドの各発光素子の累積発光時間と光量の関係の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、シフト処理を適用せずに同一画像又は同一サイズ画像を多数枚プリントした場合の濃度ムラの影響とシフト処理を適用し同一画像又は同一サイズ画像を多数枚プリントした場合の濃度ムラの影響との比較例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、実施形態に係る画像形成装置に適用される感光体ドラムとプリントヘッドの位置関係の一例を示す図である。例えば、プリンタ、複写機、又は複合機等の画像形成装置は、図１に示す感光体ドラム１１１を備え、プリントヘッド１は感光体ドラム１１１に対向するよう配置される。
【００１５】
感光体ドラム１１１は、図１に示す矢印の方向に回転する。この回転方向を副走査方向ＳＤと呼ぶ。感光体ドラム１１１は、帯電器によって一様に帯電し、プリントヘッド１からの光によって露光されることで、その露光部の電位が下がる。つまり、プリントヘッド１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。
【００１６】
プリントヘッド１は、発光部１０及びロッドレンズアレイ１２を備える。また、発光部１０は、透明基板１１を備える。例えば、透明基板１１は、光を透過するガラス基板である。透明基板１１上には、例えばＬＥＤ又はＯＬＥＤの複数の発光素子からなる発光素子列１３が複数形成される。図１では、第１の発光素子列１３Ｌ１及び第２の発光素子列１３Ｌ２の２列が互いに平行に形成される例を示す。なお、本実施形態では、プリントヘッド１が複数の発光素子列１３を備えるケースについて説明するが、プリントヘッド１が単一の発光素子列１３を備えるケースも想定される。
【００１７】
図２は、実施形態に係るプリントヘッドを構成する透明基板の一例を示す図である。図２に示すように、透明基板１１上の中央部には２つの発光素子列１３（第１の発光素子列１３Ｌ１及び第２の発光素子列１３Ｌ２）が、透明基板１１の長手方向に沿って形成されている。発光素子列１３の近傍には、各発光素子を駆動する（発光させる）ためのＤＲＶ回路列１４（第１のＤＲＶ回路列１４Ｌ１及び第２のＤＲＶ回路列１４Ｌ２）が形成されている。
【００１８】
図２では、２つの発光素子列１３の両側に発光素子を駆動する（発光させる）ためのＤＲＶ回路列１４が配置されるが、ＤＲＶ回路列１４を片側に配列するようにしても良い。
【００１９】
透明基板１１の端部には、ＩＣ（Integrated Circuit）１５が配置される。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、又は複合機の制御系と電気的に接続する。この接続によって電力供給、ヘッド制御、画像データの転送などが可能になる。透明基板１１には、発光素子列１３、ＤＲＶ回路列１４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。尚、透明基板へのコネクタ装着が困難な場合には、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）を透明基板に接続し、制御系と電気的に接続しても良い。
【００２０】
図３は、実施形態に係る発光素子列（２列ヘッド）の一例を示す図である。図３に示すように、各発光素子列１３（第１の発光素子列１３Ｌ１及び第２の発光素子列１３Ｌ２）は、感光体ドラム１１１の移動方向（副走査方向ＳＤ）に対し直角の主走査方向ＭＤに沿って配列される複数の発光素子１３１を備える。つまり、１列目の発光素子列１３を形成する複数の発光素子１３１と、２列目の発光素子列１３を形成する複数の発光素子１３１とは、主走査方向ＭＤに対して平行である。
【００２１】
また、発光素子１３１は例えば２０μｍの正方形である。発光素子１３１の配置間隔Ｄ１１は、例えば解像度が６００ｄｐｉとなる約４２.３μｍピッチである。つまり、第２の発光素子列１３Ｌ２に含まれる複数の発光素子１３１は、第１の発光素子列１３Ｌ１に含まれる複数の発光素子に対して、主走査方向に沿って一定間隔（配置間隔Ｄ１１）ずれて配置される。
【００２２】
また、１列目の発光素子列１３と２列目の発光素子列１３とは、副走査方向ＳＤに対して距離Ｄ１２の間隔で配置される。さらに、１列目の発光素子列１３を形成する各発光素子１３１と、２列目の発光素子列１３を形成する各発光素子１３１とは、主走査方向ＭＤに対して所定ピッチＤ１３だけずれて配置される。例えば、所定ピッチＤ１３は、配置間隔Ｄ１１の１／２である。これにより、２つの発光素子列１３は、千鳥配置となる。
【００２３】
同一タイミングで１列目及び２列目の発光素子列１３の発光素子が発光すると、感光体ドラム１１１上には千鳥状の露光パターンが形成される。感光体ドラム１１１の移動方向に対して上流側を１列目、下流側を２列目とし、後述する制御部（図５の制御部１７４）は、感光体ドラム１１１の移動速度及び距離Ｄ１２に応じて異なるタイミングで、１列目の発光素子列１３と２列目の発光素子列１３とを発光させる。つまり、制御部１７４は、感光体ドラム１１１の移動速度及び距離Ｄ１２に応じて、１列目の発光素子列１３に対する２列目の発光素子列１３の発光タイミングを一定時間遅らせる。言い換えれば、制御部１７４は、感光体ドラム１１１の移動速度及び距離Ｄ１２に応じて異なるタイミングで、１列目の発光素子列１３への第１の発光素子画像データと２列目の発光素子列１３への第２の発光素子画像データとを出力する。ここで、第１の発光素子画像データと第２の発光素子画像データは、主走査方向の１ライン分の画像データに対応する。これにより、感光体ドラム上に１２００ｄｐｉの解像度で潜像が形成される。
【００２４】
このように、制御部１７４が、複数の発光素子列１３の発光タイミング（画像データ転送タイミング）を制御することにより、画像の高密度化を図ることができる。２つの発光素子列１３の場合、１列あたりの発光素子１３１の密度に対して２倍の画像の高密度化を図ることができ、ｎ（ｎ≧３、ｎ：整数）個の発光素子列１３の場合、１列あたりの発光素子１３１の密度に対してｎ倍の画像の高密度化を図ることができる。
【００２５】
図４は、本実施形態に係る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４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。
【００２６】
図４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。
【００２７】
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。
【００２８】
なお、図４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。
【００２９】
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、それぞれの第１の発光素子列１３Ｌ１と第２の発光素子列１３Ｌ２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）。
【００３０】
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。
【００３１】
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１１７−２に格納されている。
【００３２】
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。
【００３３】
図５は、実施形態に係る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５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。
【００３４】
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、データ転送制御部１８３が接続される。
【００３５】
画像データバス１８４には、画像読取部１７１、画像処理部１７２、制御部１７４、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、データ転送制御部１８３が接続される。データ転送制御部１８３にはそれぞれの信号に対応してプリントヘッド１−Ｙ、１−Ｍ、１−Ｃ、１−Ｋが接続される。尚、データ転送制御部１８３は、制御部１７４の指示に従い後述する画像形成領域のシフト動作を担う部分である。
【００３６】
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（後述するプリントヘッドの発光動作を含む）を制御する。データ転送制御部１８３は、ラインメモリから構成され、ページメモリ１８０−Ｙ、１８０−Ｍ、１８０−Ｃ、１８０−Ｋから送られてくるデータを制御部１７４の指示に従ってプリントヘッド１−Ｙ、１−Ｍ、１−Ｃ、１−Ｋの発光素子へ転送する。
【００３７】
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。各種のプログラムは、プリントヘッドの発光制御プログラムを含む。
【００３８】
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。
【００３９】
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、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／Ｆ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。
【００４０】
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、１８０−Ｋは、画像処理部１７２で処理された画像データを記憶する。制御部１７４は、印刷位置やプリントヘッドに合うよう画像データをページメモリ１８０−Ｙ、１８０−Ｍ、１８０−Ｃ、１８０−Ｋ上で制御する。画像形成部１７３は、ページメモリ１８０−Ｙ、１８０−Ｍ、１８０−Ｃ、１８０−Ｋに記憶された画像データに基づき画像を形成する。また、画像形成部１７３は、プリントヘッド１−Ｙ、１−Ｍ、１−Ｃ、１−Ｋを備える。
【００４１】
また、制御部１７４は、ページメモリ１８０−Ｙ、１８０−Ｍ、１８０−Ｃ、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。
【００４２】
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。
【００４３】
図６は、実施形態に係るプリントヘッドの発光領域（主走査幅）と画像形成領域の関係の一例を示す図である。  
図６に示すように、プリントヘッド１の発光素子列１３に対応して最大発光領域（主走査幅）が形成される。つまり、第１の発光素子列１３Ｌ１の左端の発光素子から第２の発光素子列１３Ｌ２の右端の発光素子までの間が最大発光領域に相当する。
【００４４】
また、図６に示すように、画像形成装置１００が受付ける最大サイズの用紙に対して、画像形成領域（主走査方向×副走査方向）を定義する。主走査方向における、最大発光領域、最大サイズの用紙幅、画像形成領域の関係を整理すると、これらは以下の大小関係になっている。
【００４５】
大小関係：
最大発光領域  ≧  最大サイズの用紙幅  ＞  画像形成領域
即ち、画像形成領域は、最大発光領域（最大サイズの用紙幅）を超えない範囲でその設定に自由度がある。つまり画像形成領域の複数通りの設定が可能である。
【００４６】
画像形成領域に位置する発光素子は、データ転送制御部１８３から送られてくる画像データの画素情報に基づき発光が制御される。また、先に説明したように画像形成領域の主走査方向の長さは最大発光領域の主走査方向の長さよりも短い。つまり、最大発光領域を活用することにより、制御部１７４は、データ転送制御部１８３を用いて最大発光領域（最大サイズの用紙幅）の範囲内の任意の位置に画像形成領域を設定することで、主走査方向の任意の位置に画像を形成することができる。言い換えれば、最大発光領域を活用することにより、主走査方向に対して、画像形成領域を左右にシフトすることができ、この画像形成領域のシフトにより発光素子の負荷（特定の発光素子に集中する負荷）を左右にシフトする、つまり分散することができる。
【００４７】
ここで、画像形成領域に対応する発光領域のことをシフト発光領域と呼ぶ。図６に示すようにシフト発光領域は、最大発光領域の範囲内の任意の位置に複数存在する。またシフト発光領域のうち用紙の中央に位置する発光領域のことを特に基準発光領域と呼ぶ。制御部１７４は、画像形成領域をシフトするために、シフト発光領域の選択を変更する。制御部１７４が基準発光領域を選択すると、画像は用紙の中央（主走査方向）に形成される。
【００４８】
図７は、実施形態に係る画像形成装置による画像シフトの一例を示す図である。  
例えば、プリントヘッド１の発光素子列１３に対応する最大発光領域のうちの特定発光領域だけが高頻度で使用されると、特定発光領域の発光素子の光量が低下し、特定発光領域の発光素子の光量と特定発光領域外の発光素子の光量との差が大きくなり、濃度ムラ等が目立つことがある。
【００４９】
そこで、制御部１７４は、画像データに基づく所定枚数単位（例えば１枚単位）の画像のプリントに応じて、最大発光領域のうちの画像形成のための発光領域を主走査方向（発光素子列１３の方向）にシフトする。そのため、制御部１７４は、複数のシフト発光領域から一つの発光領域を選択し、その情報をデータ転送制御部１８３に送る。データ転送制御部１８３は、選択された発光領域（以下、「選択シフト発光領域」と呼ぶことがある）の各発光素子１３１に向けて画像データの画素情報を転送し、選択シフト発光領域の発光を制御する。最大発光領域と各シフト発光領域の関係は図６に示す通りである。各シフト発光領域の主走査方向の長さは、画像の主走査方向の長さ（幅）に対応する。例えば、各シフト発光領域は、主走査方向に対して、１発光素子ずつ左又は右にシフトしている。
【００５０】
制御部１７４が、最大発光領域のうちの複数のシフト発光領域から一つの発光領域を順に選択し、データ転送制御部１８３が、順に選択されるシフト発光領域の各発光素子１３１へ向けて画像データの画素情報を転送することにより、図７に示すように、最大発光領域のうちの主走査方向に対して、例えば１枚目から１５枚目までは１枚のプリント毎に左に１ｄｏｔずつシフトさせながら画像を形成することができる。また、最大発光領域のうちの主走査方向に対して、１６枚目から３０枚目までは１枚のプリント毎に右に１ｄｏｔずつシフトさせながら画像を形成することができる。なお、２ｄｏｔずつシフトさせたり、３ｄｏｔずつシフトさせたりするようにしてもよい。例えば、１２００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）の場合、１ｄｏｔのシフト量は約２０μに相当し、左に最大０．３ｍｍ、右に最大０．３ｍｍシフトすることができる。１ｄｏｔのシフト量であれば、シフト前の画像とシフト後の画像を目視で区別されることはない。また、最大シフト量であっても、シフト前の画像とシフト後の画像を目視で区別されることはほぼ不可能である。
【００５１】
カラー画像のプリント時において、制御部１７４は、１枚の単位のカラー画像のプリントに応じて、各色に対応する各プリントヘッド１（プリントヘッド１−Ｙ、１−Ｍ、１−Ｃ、１−Ｋ）の複数のシフト発光領域のうちの一つのシフト発光領域を選択する。データ転送制御部１８３は、各ページメモリ１８０（ページメモリ１８０−Ｙ、１８０−Ｍ、１８０−Ｃ、１８０−Ｋ）に記憶された画素情報を各プリントヘッド１の選択シフト発光領域の各発光素子１３に向けて転送し、各プリントヘッド１の選択シフト発光領域の発光を制御する。なお、各プリントヘッド１で選択されるシフト発光領域は、互いに対応する位置関係の領域である。例えば、制御部１７４は、プリントヘッド１−Ｙの基準発光領域（中央）を選択する場合は、他のプリントヘッド１−Ｍ、１−Ｃ、１−Ｋでも基準発光領域（中央）を選択し、プリントヘッド１−Ｙの基準発光領域より１ｄｏｔ左のシフト発光領域を選択する場合は、他のプリントヘッド１−Ｍ、１−Ｃ、１−Ｋでも基準発光領域より１ｄｏｔ左のシフト発光領域を選択することになる。画像形成部１７３は、各プリントヘッド１の対応する位置の選択シフト発光領域の発光により、各色で位置合わせされた（各色で同じ量だけシフトした）カラー画像を形成する。
【００５２】
図８は、実施形態に係る画像形成装置による連続シフト処理の概念を説明するための図であり、図９は、実施形態に係る画像形成装置によるランダムシフト処理の概念を説明するための図である。  
図８に示すように、制御部１７４による及びデータ転送制御部１８３による連続シフト処理は、画像を所定数のｄｏｔ単位（例えば１ｄｏｔ単位）で主走査方向に沿って右（又は左）へシフトさせ、右（又左）の限界まで画像をシフトさせた後は、画像を所定数のｄｏｔ単位で主走査方向に沿って左（又は右）へシフトさせる処理である。つまり、連続シフト処理は、隣接する複数の発光領域から順に一つの発光領域を選択する処理である。また、図９に示すように、制御部１７４及びデータ転送制御部１８３によるランダムシフト処理は、画像を主走査方向に沿ってランダムにシフトさせる処理である。つまり、ランダムシフト処理は、複数の発光領域から一つの発光領域をランダムに選択する処理である。なお、連続シフト処理又はランダムシフト処理を実現するため、上記説明したように、制御部１７４によるシフト発光領域の選択、データ転送制御部１８３による画像情報の転送、及び画像形成部１７３による画像形成（カラー画像形成）が実行される。尚、カラー画像形成時には、連続シフト処理、ランダムシフト処理のいずれの場合も各ヘッドに、同じシフト発光領域が選択されるのは言うまでもない。
【００５３】
図１０は、実施形態に係る画像形成装置によるシフト処理の設定例を示すフローチャートである。  
画像形成装置１００は、シフト処理の有効又は無効の設定を受付ける。例えば、サービスマンは、画像形成装置１００のコントロールパネル１７９を介して、サービスマンモードを指定すると、制御部１７４は、サービスマンモードを受付ける（ＡＣＴ１、ＹＥＳ）。
【００５４】
さらに、サービスマンは、コントロールパネル１７９を介して、シフト処理を有効に指定すると（ＡＣＴ２、ＹＥＳ）、制御部１７４は、シフト処理を有効に設定し（ＡＣＴ３）、不揮発性メモリ１７７は、シフト処理の有効設定を記憶する。例えば、シフト処理として、第１、第２、及び第３のシフト処理を選択して有効に設定できるようにしてもよい。第１、第２、及び第３のシフト処理については後に詳しく説明する。
【００５５】
また、サービスマンは、コントロールパネル１７９を介して、シフト処理を無効に指定すると（ＡＣＴ２、ＮＯ）、制御部１７４は、シフト処理を無効に設定し（ＡＣＴ４）、不揮発性メモリ１７７は、シフト処理の無効設定を記憶する。
【００５６】
シフト処理が有効に設定された後、サービスマンは、コントロールパネル１７９を介して、シフト処理に関する案内表示を有効に指定すると（ＡＣＴ５、ＹＥＳ）、制御部１７４は、シフト処理の案内表示を有効に設定し（ＡＣＴ６）、不揮発性メモリ１７７は、シフト処理の案内表示の有効設定を記憶する。これにより、シフト処理が有効に設定されている場合、又はシフト処理が機能した場合に、コントロールパネル１７９は、シフト処理に関する案内を表示する。
【００５７】
また、サービスマンは、コントロールパネル１７９を介して、シフト処理の案内表示を無効に指定すると（ＡＣＴ５、ＮＯ）、制御部１７４は、シフト処理の案内表示を無効に設定し（ＡＣＴ７）、不揮発性メモリ１７７は、シフト処理の案内表示の無効設定を記憶する。これにより、シフト処理が有効に設定されている場合、又はシフト処理が機能した場合であっても、コントロールパネル１７９は、シフト処理に関する案内を表示しない。
【００５８】
制御部１７４は、サービスマンモードの終了を受付けると（ＡＣＴ８、ＹＥＳ）、設定を終了する。なお、制御部１７４が、サービスマンモードではなく（ＡＣＴ１、ＮＯ）、ユーザモードを受付けた場合には（ＡＣＴ９、ＹＥＳ）、ユーザモードにおいて各種設定を受付け、先に説明したサービスマンモードでの動作ＡＣＴ２〜ＡＣＴ７と同様の動作を行い（ＡＣＴ１０）、ユーザモードの終了を受付けると（ＡＣＴ１１、ＹＥＳ）、設定を終了する。
【００５９】
本実施形態では、サービスマンモードによりシフト処理の有効又は無効を設定できるケースについて説明するが、ユーザモードによりシフト処理の有効又は無効を設定できるようにしてもよいし、画像形成装置の出荷時にシフト処理を有効に設定して変更不可としてもよい。サービスマンモードによりシフト処理の有効又は無効を設定できるメリットとしては、ユーザに設定の負担を掛けることなく、またユーザに設定を意識させることなく、シフト処理が機能した場合に濃度ムラ等を目立たなくする効果の恩恵を受けることができる。ユーザモードによりシフト処理の有効又は無効を設定できるメリットとしては、ユーザの意志を迅速に反映することができ、シフト処理が機能した場合に濃度ムラ等を目立たなくする効果の恩恵を受けることができる。出荷時にシフト処理を有効に設定し変更不可とするメリットとしては、サービスマン及びユーザに設定の負担を掛けることなく、シフト処理が機能した場合に濃度ムラ等を目立たなくする効果の恩恵を受けることができる。
【００６０】
また、画像形成装置がシフト処理の案内表示機能を有することにより、ユーザは、シフト処理が有効になっていること、又はシフト処理が機能していることを視覚的に認識することができる。例えば、１ｄｏｔのシフト量は約２０μであり、シフト前の画像とシフト後の画像とを目視で見分けることはほぼ不可能である。このような僅かなシフトであるが故に、シフト処理が実行されてもプリント結果として実用上支障を来すことはない。反面、プリント結果からシフト処理の実行有無を判別することはほぼ不可能である。シフト処理の案内表示により、ユーザはシフト処理が有効になっていること、又はシフト処理が機能していることを確認することができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、シフト処理の案内表示を有効又は無効に設定できるケースについて説明するが、シフト処理の案内表示は必須構成ではなく、ユーザに意識させないようにシフト処理の案内表示機能を持たない画像形成装置であってもよい。
【００６２】
図１１は、実施形態に係る画像形成装置による第１のシフト処理の一例を示すフローチャートである。なお、画像形成装置の制御部１７４、通信Ｉ／Ｆ１７８、及び画像読取部１７１、及びデータ転送制御部１８３等は、プリントヘッド１の発光を制御する発光制御装置の構成要素に含まれる。
【００６３】
例えば、画像形成装置１００の通信Ｉ／Ｆ１７８は、プリント用の画像データを取得する取得部であり、通信Ｉ／Ｆ１７８が、プリント用の画像データを受信すると、制御部１７４は、プリントの開始を指示する（ＡＣＴ１０１、ＹＥＳ）。或いは、画像形成装置１００の画像読取部１７１は、プリント用の画像データを取得する取得部であり、画像読取部１７１が原稿から画像を読み取り、プリント用の画像データを取得すると、制御部１７４は、プリントの開始を指示する（ＡＣＴ１０１、ＹＥＳ）。
【００６４】
制御部１７４は、第１のシフト処理が有効に設定されている場合であり（ＡＣＴ１０２、ＹＥＳ）、１枚画像のプリントではなく（ＡＣＴ１０３、ＮＯ）、複数枚の同一画像のプリントであれば（ＡＣＴ１０４、ＹＥＳ）、連続シフト処理を実行する（ＡＣＴ４００）。また、コントロールパネル１７９は、シフト処理の案内表示が有効に設定されている期間にシフト処理に関する案内を表示し、連続シフト処理が機能している期間に連続シフト処理に関する案内を表示する。
【００６５】
また、制御部１７４は、第１のシフト処理が有効に設定されている場合であり（ＡＣＴ１０２、ＹＥＳ）、１枚画像のプリントである（ＡＣＴ１０３、ＹＥＳ）、又は異なる複数枚画像のプリントであれば（ＡＣＴ１０４、ＮＯ）、ランダムシフト処理を実行する（ＡＣＴ５００）。また、コントロールパネル１７９は、シフト処理の案内表示が有効に設定されている期間にシフト処理に関する案内を表示し、ランダムシフト処理が機能している期間にランダムシフト処理に関する案内を表示する。
【００６６】
例えば、プリント形態として、次の４つを想定する。
・第１のプリント形態…１枚且つ１部のプリント（１枚プリント）
・第２のプリント形態…１枚且つ複数部のプリント（同一画像の連続プリント）
・第３のプリント形態…複数枚且つ１部のプリント（異なる画像の連続プリント）
・第４のプリント形態…複数枚且つ複数部のプリント（異なる画像の連続プリントの繰り返し）
例えば、制御部１７４は、第２のプリント形態の指定を連続シフト処理と判定し、第１、第３、及び第４のプリント形態の指定をランダムシフト処理と判定する。
【００６７】
図１２は、実施形態に係る画像形成装置による第２のシフト処理の一例を示すフローチャートである。  
制御部１７４が、プリントの開始を指示し（ＡＣＴ２０１、ＹＥＳ）、第２のシフト処理が有効に設定されている場合であり（ＡＣＴ２０２、ＹＥＳ）、１枚画像のプリントではなく（ＡＣＴ２０３、ＮＯ）、複数枚の同一画像のプリントであれば（ＡＣＴ２０４、ＹＥＳ）、シフト処理（連続シフト処理又はランダムシフト処理）を実行する（ＡＣＴ４００又はＡＣＴ５００）。制御部１７４は、事前の設定に応じて、連続シフト処理又はランダムシフト処理を選択する。また、コントロールパネル１７９は、シフト処理の案内表示が有効に設定されている期間にシフト処理に関する案内を表示し、連続シフト処理又はランダムシフト処理が機能している期間に連続シフト処理又はランダムシフト処理に関する案内を表示する。
【００６８】
なお、制御部１７４は、第２のシフト処理が無効に設定されている場合（ＡＣＴ２０２、ＮＯ）、１枚画像のプリントの場合（ＡＣＴ２０３、ＹＥＳ）、又は複数枚の異なる画像のプリントの場合（ＡＣＴ２０４、ＮＯ）、シフト処理（連続シフト処理又はランダムシフト処理）を実行しない。
【００６９】
複数枚の同一画像のプリントが、プリントヘッドの一部の発光素子の光量低下を招き濃度ムラ等を目立たせる可能性が高い。そこで、第２のシフト処理では、複数枚の同一画像のプリント（第２のプリント形態）について、連続シフト処理又はランダムシフト処理を適用し、それ以外のプリントについては、連続シフト処理又はランダムシフト処理を適用しない。これにより、濃度ムラ等を目立たせる可能性が高いプリントジョブに対して、シフト処理を適用することができる。
【００７０】
図１３は、実施形態に係る画像形成装置による第３のシフト処理の一例を示すフローチャートである。  
制御部１７４が、プリントの開始を指示し（ＡＣＴ３０１、ＹＥＳ）、第３のシフト処理が有効に設定されている場合であり（ＡＣＴ３０２、ＹＥＳ）、カラープリントではなく（ＡＣＴ３０３、ＮＯ）、モノクロプリントであれば（ＡＣＴ３０４、ＹＥＳ）、シフト処理（連続シフト処理又はランダムシフト処理）を実行する（ＡＣＴ４００又はＡＣＴ５００）。また、コントロールパネル１７９は、シフト処理の案内表示が有効に設定されている期間にシフト処理に関する案内を表示し、連続シフト処理又はランダムシフト処理が機能している期間に連続シフト処理又はランダムシフト処理に関する案内を表示する。
【００７１】
なお、制御部１７４は、第３のシフト処理が無効に設定されている場合（ＡＣＴ３０２、ＮＯ）、カラープリントの場合（ＡＣＴ３０３、ＹＥＳ）、シフト処理（連続シフト処理又はランダムシフト処理）を実行しない。
【００７２】
カラープリントに比べてモノクロプリントにより濃度ムラ等が目立つ可能性が高い。そこで、第３のシフト処理では、濃度ムラ等が目立つ可能性が高いモノクロプリントに対して、連続シフト処理又はランダムシフト処理を適用し、カラープリントについては、連続シフト処理又はランダムシフト処理を適用しない。これにより、濃度ムラ等を目立たせる可能性が高いプリントジョブに対して、シフト処理を適用することができる。
【００７３】
図１４は、実施形態に係る画像形成装置による連続シフト処理の一例を示すフローチャートである。  
制御部１７４は、前回のシフト処理が左シフトであると判定し（ＡＣＴ４０１、ＮＯ）、左シフト量が限界に達していなければ（ＡＣＴ４０２、ＮＯ）、左シフト処理を実行する（ＡＣＴ４０４）。よって、制御部１７４は、前回のシフト処理で選択したシフト発光領域より一つ左のシフト発光領域を選択し、用紙を給紙し（ＡＣＴ４０８）、画像を形成する（ＡＣＴ４０９）。即ち、データ転送制御部１８３は、選択シフト発光領域をターゲットとして、画像データを転送し、画像形成部１７３の各プリントヘッド１−Ｙ、１−Ｍ、１−Ｃ、１−Ｋは、画像データに基づき、選択シフト発光領域の発光により画像を形成する。
【００７４】
また、制御部１７４は、左シフト量が限界に達した場合（ＡＣＴ４０２、ＹＥＳ）、右シフト処理を実行する（ＡＣＴ４０５）。よって、制御部１７４は、前回のシフト処理で選択したシフト発光領域より一つ右のシフト発光領域を選択し、用紙を給紙し（ＡＣＴ４０８）、画像を形成する（ＡＣＴ４０９）。
【００７５】
また、制御部１７４は、前回のシフト処理が右シフトであると判定し（ＡＣＴ４０１、ＹＥＳ）、右シフト量が限界に達していなければ（ＡＣＴ４０３、ＮＯ）、右シフト処理を実行する（ＡＣＴ４０６）。よって、制御部１７４は、前回のシフト処理で選択したシフト発光領域より一つ右のシフト発光領域を選択し、用紙を給紙し（ＡＣＴ４０８）、画像を形成する（ＡＣＴ４０９）。
【００７６】
また、制御部１７４は、右シフト量が限界に達した場合（ＡＣＴ４０３、ＹＥＳ）、左シフト処理を実行する（ＡＣＴ４０７）。よって、制御部１７４は、前回のシフト処理で選択したシフト発光領域より一つ左のシフト発光領域を選択し、用紙を給紙し（ＡＣＴ４０８）、画像を形成する（ＡＣＴ４０９）。
【００７７】
連続プリントが継続する場合は（ＡＣＴ４１０、ＹＥＳ）、ＡＣＴ４０１以降の処理が繰り返される。連続プリントが終了する場合は（ＡＣＴ４１０、ＮＯ）、連続シフト処理も終了する。
【００７８】
図１５は、実施形態に係る画像形成装置によるランダムシフト処理の一例を示すフローチャートである。  
制御部１７４は、不揮発性メモリ１７７等に記憶された乱数表からシフト量を選択し（ＡＣＴ５０１）、シフト量が左限界に達してなく（ＡＣＴ５０２、ＮＯ）、また、シフト量が右限界にも達していなければ（ＡＣＴ５０３、ＮＯ）、シフト量に応じたシフト処理を実行する。よって、制御部１７４は、シフト量に応じたシフト発光領域を選択し、用紙を給紙し（ＡＣＴ５０４）、画像を形成する（ＡＣＴ５０６）。即ち、データ転送制御部１８３は、選択シフト発光領域をターゲットとして、画像データを転送し、画像形成部１７３の各プリントヘッド１−Ｙ、１−Ｍ、１−Ｃ、１−Ｋは、画像データに基づき、選択シフト発光領域の発光により画像を形成する。
【００７９】
図１６は、プリントヘッドの各発光素子の累積発光時間と光量の関係の一例を示す図である。また、図１７は、シフト処理を適用せずに同一画像又は同一サイズ画像を多数枚プリントした場合の濃度ムラの影響とシフト処理を適用し同一画像又は同一サイズ画像を多数枚プリントした場合の濃度ムラの影響との比較例である。
【００８０】
図１６に示すように、累積発光時間に応じてプリントヘッドの発光素子の光量が低下することが分かる。そのため、シフト処理を適用せずに同一画像又は同一サイズ画像を多数枚プリントし続けると、特定の発光素子の出力が低下し、濃度差の境界が目立つようになることがある。一方、シフト処理を適用した場合、同一画像又は同一サイズ画像を多数枚プリントし続けても、プリントヘッドの最大発光領域のうちの左右にシフトする複数の発光領域が選択的に利用されるので、濃度差の境界を曖昧にすることができ、濃度ムラを目立たなくすることができる。
【００８１】
以上、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同様に、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ものである。
【符号の説明】
【００８２】
１…プリントヘッド
１０…発光部
１１…透明基板
１２…ロッドレンズアレイ
１３…発光素子列
１００…画像形成装置
１１１…感光体ドラム
１３１…発光素子
１７１…画像読取部
１７２…画像処理部
１７３…画像形成部
１７４…制御部
１７９…コントロールパネル
１８３…データ転送制御部
【図１】
2020055221.tif 000003
【図２】
2020055221.tif 000004
【図３】
2020055221.tif 000005
【図４】
2020055221.tif 000006
【図５】
2020055221.tif 000007
【図６】
2020055221.tif 000008
【図７】
2020055221.tif 000009
【図８】
2020055221.tif 000010
【図９】
2020055221.tif 000011
【図１０】
2020055221.tif 000012
【図１１】
2020055221.tif 000013
【図１２】
2020055221.tif 000014
【図１３】
2020055221.tif 000015
【図１４】
2020055221.tif 000016
【図１５】
2020055221.tif 000017
【図１６】
2020055221.tif 000018
【図１７】
2020055221.tif 000019