(57)【要約】【課題】電子写真装置における光量補正ビット数を削減する。【解決手段】複数の発光素子が主走査方向に配列された光源を備えた露光ヘッド５２と、露光ヘッド５２の露光光により静電潜像が形成される感光体４７Ｙ，４７Ｍ，４７Ｃ，４７Ｋと、静電潜像にトナーを供給して感光体４７Ｙ，４７Ｍ，４７Ｃ，４７Ｋ上にトナー像を形成する現像スリーブ４９と、露光ヘッド５２の使用に先立って光源を全点灯状態で所定時間エージングし、エージング後に露光ヘッド５２の光量補正データを取得し、取得した光量補正データに基づいて露光ヘッド５２の光量補正を実行するＣＰＵとを有する構成とする。【選択図】  図１
2004322603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が主走査方向に配列された光源を備えた露光手段と、
前記露光手段の露光光により静電潜像が形成される感光体と、
前記静電潜像にトナーを供給して前記感光体上にトナー像を形成する現像手段と、
前記露光手段の使用に先立って前記光源を所定時間エージングした後に計測された、前記複数の発光素子の光量に基づく光量補正データを格納する記憶手段と、
前記記憶手段に格納された前記光量補正データに基づいて前記露光手段の光量補正を実行する制御手段と、
を有することを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】
前記制御手段は、ネットワークを介して前記光量補正データを取り込んでこれを前記記憶手段に格納し、前記記憶手段に格納された前記光量補正データに基づいて前記露光手段の光量補正を実行することを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。
【請求項３】
前記発光素子は有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１または２記載の電子写真装置。
【請求項４】
前記光源のエージング時間は、前記発光素子の光量劣化が初期光量の５０％となる時間の１／３以下に設定されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電子写真装置。
【請求項５】
複数の発光素子からなる光源を所定時間エージングし、
エージング後に光量補正データを取得し、
取得した前記光量補正データに基づいて光量補正を行うことを特徴とする露光手段の光量補正方法。
【請求項６】
前記発光素子は有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項５記載の露光手段の光量補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置および露光手段の光量補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザ光源から照射されたレーザ光線を、回転多面鏡（ポリゴンミラー）を用いて走査し、感光体に潜像を形成する構成や、複数の発光素子を直線状に配置した露光ヘッドを用いて感光体に潜像を形成する構成を有する電子写真装置が知られている。
【０００３】
このうち露光ヘッドを搭載した電子写真装置は、光学系をシンプルに構成できるため小型化に有利であり、また回転多面鏡の回転速度の制約を受けないため、発光素子の光量さえ十分取れれば高速化の点でも有利である。
【０００４】
さて従来の露光ヘッドとして、多数の微小なＬＥＤ素子を直線状に配列したＬＥＤヘッドが実用化されている。ＬＥＤ素子は一般に高輝度を得ることができるが、基本的に半導体プロセスを用いて製造するため、長尺化を図ろうとすると歩留まりが急激に劣化する。このため発光素子の集積度は、例えば１２００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）の場合で１チップあたり高々５１２画素程度である。このように１チップが短いため長尺の露光ヘッドを実現する際は、多数のチップを一列に精度よく配置する必要がある。またＬＥＤヘッドは、半導体プロセスによって各ＬＥＤ素子毎のＰＮ接合を形成するため、輝度ばらつきが大きいことが知られている（１チップ内で最大±２５％程度）この輝度ばらつきの影響は、濃度ムラとして画像に顕著に表れるため、一般には各ＬＥＤ素子または複数のＬＥＤ素子を所定のシーケンスで発光させて予め取得した、光量補正データに基づき、ＬＥＤを駆動する電流値を制御したり、発光時間を制御する方法が知られている。
【０００５】
一方、他の露光ヘッドの例として、複数の発光素子を直線状に配列した有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を利用した露光ヘッドが知られている。
【０００６】
有機ＥＬ素子は発熱量が小さいために、冷却用の放熱フィン等を廃止することができ、露光ヘッドそのものを、たとえば厚み３ｍｍ以下程度に小型化することができる。
【０００７】
なお、有機ＥＬ素子の素子構造については、特開平１０−１６６４号や特開２００１−６３１３６号などで開示されているものがある。
【０００８】
また、特開平１０−４８９２５号公報には、ＬＥＤアレイ等から構成される光学手段の光量変化を、光学手段の温度に基づき判定し、判定結果に基づいて、感光体の帯電電位を一定に保持した上で、現像バイアス電圧を制御する電子写真装置が開示されている。これは、より具体的には、光学手段の発光光量が低下した場合は、感光体の帯電電位を一定に保持した上で、現像バイアス電位を感光体帯電電位に近づける方向に変化させる技術である。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−１６６４号公報
【特許文献２】
特開２００１−６３１３６号公報
【特許文献３】
特開平１０−４８９２５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、電子写真の画像形成条件を一定に保つためには、各露光素子単位で光量を補正して主走査方向の光量ばらつきを抑制する必要があるが、有機ＥＬ素子は特に初期段階の光量劣化率が大きいために（両者同一での駆動条件下での光量半減期は、ＬＥＤ素子が１０，０００時間に対して有機ＥＬ素子は１，０００時間程度）、補正幅つまり補正に必要なビット数が増加するという課題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、電子写真装置における光量補正ビット数を削減することのできる技術を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の電子写真装置は、複数の発光素子が主走査方向に配列された光源を備えた露光手段と、前記露光手段の露光光により静電潜像が形成される感光体と、前記静電潜像にトナーを供給して前記感光体上にトナー像を形成する現像手段と、前記露光手段の使用に先立って前記光源を所定時間エージングした後に計測された、前記複数の発光素子の光量に基づく光量補正データを格納する記憶手段と、記記憶手段に格納された前記光量補正データに基づいて前記露光手段の光量補正を実行する制御手段と、を有する構成としたものである。
【００１３】
このように、使用開始に先立って予め発光素子を所定時間エージングし、光量劣化率が小さくなった時点で光量補正データに基づいて光量補正をするようしているので、実質的な補正ビット数を削減することが可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、複数の発光素子が主走査方向に配列された光源を備えた露光手段と、露光手段の露光光により静電潜像が形成される感光体と、静電潜像にトナーを供給して感光体上にトナー像を形成する現像手段と、露光手段の使用に先立って光源を所定時間エージングした後に計測された、複数の発光素子の光量に基づく光量補正データを格納する記憶手段と、記憶手段に格納された光量補正データに基づいて露光手段の光量補正を実行する制御手段と、を有する電子写真装置であり、実質的な補正ビット数を削減することが可能になるという作用を有する。
【００１５】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、制御手段は、ネットワークを介して光量補正データを取り込んでこれを記憶手段に格納し、記憶手段に格納された光量補正データに基づいて露光手段の光量補正を実行する電子写真装置であり、光量補正データの格納用に新たに記憶手段を設ける必要がないので、トータルコストを安くすることができるという作用を有する。
【００１６】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、発光素子を有機ＥＬ素子とした電子写真装置であり、実質的な補正ビット数を削減することが可能になるという作用を有する。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、光源のエージング時間は、発光素子の光量劣化が初期光量の５０％となる時間の１／３以下に設定されている電子写真装置であり、実質的な補正ビット数を削減することが可能になるという作用を有する。
【００１８】
本発明の請求項５に記載の発明は、複数の発光素子からなる光源を所定時間エージングし、エージング後に光量補正データを取得し、取得した光量補正データに基づいて光量補正を行う露光手段の光量補正方法であり、実質的な補正ビット数を削減することが可能になるという作用を有する。
【００１９】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項５記載の発明において、発光素子を有機ＥＬ素子とした露光手段の光量補正方法であり、実質的な補正ビット数を削減することが可能になるという作用を有する。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１１を用いて説明する。なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。
【００２１】
図１は本発明の一実施の形態である電子写真装置の構成を示す概略図、図２は図１の電子写真装置における現像ステーションを示す説明図、図３は図１の電子写真装置における露光ヘッドの内部構造を示す説明図、図４は図３の露光ヘッドに備えられた露光光源としての有機ＥＬ素子の配列を示す説明図、図５は図１の電子写真装置におけるコントローラの構成を示すブロック図、図６は図１の電子写真装置におけるエンジン制御部の構成を示すブロック図、図７は有機ＥＬ素子における投入時間に対する相対輝度の変化とドライバのばらつきを示すグラフ、図８は有機ＥＬ素子を用いた露光ヘッドの光量ばらつきを示す概念図、図９は光量補正データを取得する手段を示す説明図、図１０は図６のヘッド制御部の構成を示すブロック図、図１１は露光ヘッドおよびヘッド制御部の詳細な構成を示す回路図である。
【００２２】
図１において、電子写真装置４０は、装置内にイエロー現像ステーション４１Ｙ、マゼンタ現像ステーション４１Ｍ、シアン現像ステーション４１Ｃ、ブラック現像ステーション４１Ｋの４色分の現像ステーションを縦方向に階段状に配列し、その上方には記録紙４２が収容される給紙トレイ４３を配設すると共に、各現像ステーション（４１Ｙ〜４１Ｋ）に対応した箇所には給紙トレイ４３から供給された記録紙４２の搬送路となる記録紙搬送路４４を上方から下方の縦方向に配置したものである。
【００２３】
現像ステーション（４１Ｙ〜４１Ｋ）は、記録紙搬送路４４の上流側から順に、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成するものであり、感光体（４７Ｙ〜４７Ｋ）、現像スリーブ（図示せず）、帯電器（図示せず）等、一連の電子写真方式における現像プロセスを実現する部材の集合体である。
【００２４】
さて、ここで現像ステーション４１について図２を用いて詳細に説明する。現像ステーション４１Ｙ〜４１Ｋは充填された現像剤の色が異なっているが、構成は現像色に関わらず同一であるので、簡単のため特に色は明示せずに説明する。
【００２５】
図２において、現像ステーション４１の内部にはキャリアとトナーの混合物である現像剤４５が充填されている。４６ａ、４６ｂは現像剤４５を攪拌する攪拌パドルであり、攪拌パドル４６ａと４６ｂの回転によって現像剤４５中のトナーは摩擦によって所定の電位に帯電されると共に、現像ステーション４１内部を巡回することでトナーとキャリアが十分に攪拌混合される。４７は感光体であり図示しない駆動源によって方向Ｄ３に回転する。４８は帯電器であり感光体４７の表面を所定の電位に帯電する。４９は現像スリーブ（現像手段）、５０は薄層化ブレードである。現像スリーブ４９は内部に複数の磁極が形成されたマグロール５１を有している。薄層化ブレード５０によって、現像スリーブ４９の表面に供給される現像剤４５の層厚が規制されると共に、現像スリーブ４９は図示しない駆動源によって方向Ｄ４に回転し、この回転およびマグロール５１の磁極の作用によって現像剤４５は現像スリーブ４９の表面に供給され、感光体４７に転写されなかった現像剤は現像ステーション４１の内部に回収される。
【００２６】
５２は露光ヘッド（露光手段）である。本実施の形態における露光ヘッドは、有機ＥＬ素子を相互に千鳥状に配置して２つの素子列を構成したもので、感光体上に最大Ａ４サイズの静電潜像を形成する。この静電潜像部分に現像スリーブ４９の表面に供給された現像剤４５のうちトナーのみが付着し、静電潜像が顕画化される。なお、露光ヘッドの構造および有機ＥＬ素子の配列についての詳細は後述する。
【００２７】
５３は露光ヘッド５２を支持する支持部材である。５４はホトトランジスタ等で構成された受光センサであり、露光ヘッド５２から照射され、感光体４７の表面で反射された光が直接入射する角度に配設されている。受光センサ５４の光が入射する面には、図示しない散乱板が配設されており、例えば感光体４７の偏芯等によって、光の入射位置が多少変化しても、受光光量が大きく変化しないようになっている。また受光センサ５４は受光光量に対して出力電流がリニアに変化する特性を有するもので、受光センサ５４の出力を参照することで、露光ヘッド５２の所定位置の発光素子（有機ＥＬ素子）の発光光量を検出することができる。
【００２８】
感光体４７に対し記録紙搬送路４４と対向する位置には転写ローラ５５が設けられており、図示しない駆動源により方向Ｄ５に回転する。転写ローラ５５には所定の転写バイアスが印加されており、感光体４７上に形成されたトナー像を、記録紙搬送路４４を搬送されてきた記録紙に転写する。
【００２９】
以降、図１に戻って説明を続ける。
【００３０】
５６はトナーボトルであり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが格納されている。トナーボトル５６から各現像ステーション（４１Ｙ〜４１Ｋ）には、図示しないトナー搬送用のパイプが配設され、現像ステーション（４１Ｙ〜４１Ｋ）にトナーを供給する。
【００３１】
５７は給紙ローラであり、図示しない電磁クラッチを制御することで方向Ｄ１に回転し、給紙トレイ４３に装填された記録紙４２を記録紙搬送路４４に送り出す。
【００３２】
給紙ローラ５７と最上流のイエロー現像ステーション４１Ｙの転写部位との間に位置する記録紙搬送路４４には、入口側のニップ搬送手段としてレジストローラ５８、ピンチローラ５９対が設けられている。レジストローラ５８、ピンチローラ５９対は、給紙ローラ５７により搬送された記録紙４２を一時的に停止させ、所定のタイミングでイエロー現像ステーション４１Ｙの方向に搬送する。この一時停止によって記録紙４２の先端がレジストローラ５８、ピンチローラ５９対の軸方向と平行に規制され、記録紙４２の斜行を防止する。
【００３３】
６０は記録紙通過センサである。記録紙通過センサ６０は反射型センサ（フォトリフレクタ）によって構成され、反射光の有無で記録紙の先端および後端を検出する。
【００３４】
さて、レジストローラ５８の回転を開始すると（図示しない電磁クラッチによって動力伝達を制御し、回転ＯＮ／ＯＦＦを行う）記録紙４２は記録紙搬送路４４に沿ってイエロー現像ステーション４１Ｙの方向に搬送されるが、レジストローラ５８の回転開始タイミングを起点として、各現像ステーション（４１Ｙ〜４１Ｋ）に搭載した露光ヘッド（図２の符号５２を参照）による静電潜像の書き込みタイミングが独立して制御される。
【００３５】
最下流のブラック現像ステーション４１Ｋの更に下流側に位置する記録紙搬送路４４には出口側のニップ搬送手段として定着器６２が設けられている。定着器６２は加熱ローラ６３と加圧ローラ６４から構成されている。加熱ローラ６３は表面から近い順に、発熱ベルト、ゴムローラ、芯材（共に図示せず）から構成されている多層構造のローラである。このうち発熱ベルトは更に３層構造を有するベルトであり、表面に近い方から離型層、シリコンゴム層、基材層（共に図示せず）から構成される。離型層は厚み約２０〜３０μｍのフッ素樹脂からなり、加熱ローラ６３に離型性を付与する。シリコンゴム層は約１７０μｍのシリコンゴムで構成され、加圧ローラに適度な弾性を与える。基材層は鉄・ニッケル・クロム等の合金である磁性材料によって構成されている。
【００３６】
６５は励磁コイルが内包された背面コアである。背面コア６５の内部には表面が絶縁された銅製の線材（図示せず）を所定本数束ねた励磁コイルを、加熱ローラ６３の回転軸方向に延伸し、かつ加熱ローラ６３の両端部において、加熱ローラ６３の周方向に沿って周回して形成されている。励磁コイルに半共振型インバータである励磁回路（図示せず）から約３０ｋＨｚの交流電流を印加すると、背面コア６５と加熱ローラ６３の基材層によって構成される磁路に磁束が生じる。この磁束によって加熱ローラ６３の発熱ベルトの基材層に渦電流が形成され、基材層が発熱する。基材層で生じた熱はシリコンゴム層を経て離型層まで伝達され、加熱ローラ６３の表面が発熱する。
【００３７】
６６は加熱ローラ６３の温度検出手段として設けられているサーミスタ（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｒｅｓｉｓｔｏｒ）である。サーミスタは金属酸化物を主原料とし、高温で焼結して得られるセラミック半導体であり、温度に応じて負荷抵抗が変化することを応用して、接触した対象物の温度を計測することができる。サーミスタ６６の出力は図示しない制御装置に入力され、制御装置はサーミスタ６６の出力に基づいて背面コア６５内部の励磁コイルに出力する電力を制御し、加熱ローラ６３の表面温度が約１７０℃となるよう制御する。
【００３８】
この温度制御がなされた加熱ローラ６３と加圧ローラ６４によって形成されるニップ部に、トナー像が形成された記録紙４２を通紙すると、記録紙４２上のトナー像は、加熱ローラ６３と加圧ローラ６４によって加熱／加圧され、定着画像を得ることができる。
【００３９】
６７は記録紙後端検出センサであり、記録紙４２の排出状況を監視するものである。７１はトナー像検出センサである。トナー像検出センサ７１は発光スペクトルの異なる複数の発光素子（共に可視光）と単一の受光素子を用いた反射型センサユニットであり、記録紙４２の地肌と画像形成部分とで、画像色に応じて吸収スペクトルが異なることを利用して画像濃度を検出するものである。またトナー像検出センサ７１は画像濃度のみならず、画像形成位置も検出できるため、本実施の形態における電子写真装置では、トナー像検出センサ７１を装置の幅方向に２ヶ所設け、記録紙４２上に形成した画像位置ずれ量検出パターンの検出位置に基づき、画像形成タイミングを制御している。
【００４０】
７２は記録紙搬送ドラムである。記録紙搬送ドラム７２は表面を２００μｍ程度の厚さのゴムで被覆した金属製ローラであり、定着後の記録紙４２は記録紙搬送ドラムに沿って方向Ｄ２に搬送される。このとき記録紙４２は記録紙搬送ドラム７２によって冷却されると共に、画像形成面と逆方向に曲げられて搬送される。これによって高濃度な画像を記録紙全面に形成した場合などで発生するカールを大幅に軽減することができる。その後、記録紙４２は蹴り出しローラ７４によって方向Ｄ６に搬送され、排紙トレイ７８に排出される。
【００４１】
７３はフェイスダウン排紙部である。フェイスダウン排紙部７３は支持部材７５を中心に回動可能に構成され、フェイスダウン排紙部７３を開状態にすると、記録紙４２は方向Ｄ７に排紙される。このフェイスダウン排紙部７３は閉状態では記録紙搬送ドラム７２と共に記録紙４２の搬送をガイドするように、背面に搬送経路に沿ったリブ７６が形成されている。
【００４２】
７７は駆動源であり本実施の形態ではステッピングモータを採用している。駆動源７７によって、給紙ローラ５７、レジストローラ５８、ピンチローラ５９、感光体（４７Ｙ〜４７Ｋ）と転写ローラ（５５Ｙ〜５５Ｋ）を含む各現像ステーション（４１Ｙ〜４１Ｋ）の周辺部、定着器６２、記録紙搬送ドラム７２、蹴り出しローラ７４の駆動を行っている。
【００４３】
８０はコントローラであり、外部のネットワークを介して図示しないコンピュータ等からの画像データを受信し、プリント可能な画像データを生成する。
【００４４】
８１はエンジン制御部である。エンジン制御部８１は電子写真装置４０のハードウェアやメカニズムを制御し、コントローラ８０から転送された画像データに基いて記録紙４２にカラー画像を形成すると共に、電子写真装置の制御全般を行っている。
【００４５】
８２は電源部である。電源部８２は、駆動源７６、コントローラ８０、エンジン制御部８１へ所定電圧の電力供給を行うと共に、定着器６２の加熱ローラ６３への電力供給を行っている。また感光体４７表面の帯電、現像スリーブ（図２、符号４９）に印加する現像バイアス、転写ローラ５５に印加する転写バイアス等のいわゆる高圧電源は、この電源部に含まれている。
【００４６】
また電源部８２には電源監視部８３が含まれ、少なくともエンジン制御部８１に供給される電源電圧をモニタできるようになっている。このモニタ信号はエンジン制御基板８１おいて検出され、電源スイッチのオフや、停電等の際の電源電圧の低下を検出している。
【００４７】
次に、露光ヘッドの構成について、図３を用いて説明する。
【００４８】
図３に示すように、露光ヘッド５２は、露光ヘッドを支持するヘッド支持部材５３を有している。そして、露光ヘッド５２は、基材８４に実装されてヘッド支持部材５３上に設けられた封止材８５で気密封止された光源としての有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）８６と、基材８４上に設けられて画像データに対応した電圧を有機ＥＬ素子８６に給電してこれを発光させるドライバ８７とからなる。さらに、基材８４上には、有機ＥＬ素子８６からの照射光を反射して光路を９０°変換するプリズム８８、プリズム８８からの光を集めるファイバアレイ８９、ファイバアレイ８９からの光を副走査方向に絞り込むシリンドリカルレンズ９０が搭載されている。
【００４９】
そして、有機ＥＬ素子８６は、図４に示すように、相互に千鳥状に配置され、２つの素子列、つまり第１の素子列８６ａと第２の素子列８６ｂとが形成されている。そして、これらの素子列８６ａ，８６ｂは各列毎に発光可能となっている。
【００５０】
すなわち、本実施の形態において、主走査方向における１つの素子列での有機ＥＬ素子のピッチは１／６００ｉｎｃｈ、同じく主走査方向における２つの素子列を合わせた場合での有機ＥＬ素子のピッチは１／１２００ｉｎｃｈ、第１の素子列８６ａと第２の素子列８６ｂとのピッチは４／１２００ｉｎｃｈとなっている。そして、ユーザの指定した印字条件の印字解像度が１２００ｄｐｉの場合は、第１の素子列８６ａと第２の素子列８６ｂの両方を駆動して画像を形成する。また、６００ｄｐｉの場合は、第１の素子列８６ａまたは第２の素子列８６ｂの何れか一方を選択的に駆動して画像を形成する。
【００５１】
なお、以下に説明する場合を含めて、有機ＥＬ素子８６の駆動制御は後述するＣＰＵ１１１が行う。
【００５２】
ここで、本実施の形態のピッチ等の数値は一例であり、本発明はこれらの数値に限定されるものではない。また、素子列は、本実施の形態では２列であるが、１列あるいは３列以上であってもよい。
【００５３】
図示するように、有機ＥＬ素子８６は副走査方向に長くなっており、第１の素子列８６ａおよび第２の素子列８６ｂの有機ＥＬ素子８６が発する光は、単一のシリンドリカルレンズ９０で副走査方向に絞り込まれる。シリンドリカルレンズ９０は副走査方向のみパワーを有しており、主走査側と副走査側の焦点距離が異なるため、感光体４７上の光スポットは副走査方向が縮み、主走査方向は広がる。したがって、結果的に感光体４７の像面では略正方形の光スポットが得られるように設計されている。
【００５４】
次に、本実施の形態の電子写真装置におけるコントローラの構成と動作について、図５を用いて説明する。
【００５５】
図５において、１００はコンピュータである。コンピュータ１００はネットワーク１０１経由でコントローラ８０に画像データやプリントジョブ情報を転送する。１０２はネットワークインタフェースである。コントローラ８０はネットワークインタフェース１０２を介して、コンピュータ１００から転送されてきた画像データやプリントジョブ情報を受信したり、逆に電子写真装置のエラー状況などのいわゆるステータス情報をコンピュータ１００に送信する。
【００５６】
１０３はＣＰＵ（制御手段）であり、ＲＯＭ１０４に格納されたプログラムに基きコントローラ８０の動作を制御している。
【００５７】
１０５はＲＡＭであり、ＣＰＵ１０３のワークエリアとして使用されると共に、ネットワークインタフェース１０２で受信された画像データやプリントジョブ情報、およびページ単位に展開されたプリント可能な画像データ等が、一時的に記憶される。
【００５８】
１０６は画像処理部である。画像処理部１０６ではコンピュータ１００から転送された画像データとプリントジョブ情報（共に一時的にＲＡＭ１０５に格納されている）に基き、ページ単位に画像処理（プリンタ言語からラスタデータへの変換処理、色補正、エッジ補正、スクリーン生成等）を行って印字に供する画像データを生成し、これを再度ＲＡＭ１０５に格納する。
【００５９】
１０７はプリンタインタフェースであり、ＲＡＭ１０５に格納されたページ単位の画像データは、プリンタインタフェース１０７を介してエンジン制御部８１に転送される。
【００６０】
次に、エンジン制御部の構成と動作について、図６に図１を併用して説明する。
【００６１】
図６において１１０はコントローラインタフェースである。コントローラインタフェース１１０は、コントローラ８０から転送されるページ単位の画像データ、およびプリントモード情報を受信する。
【００６２】
１１１はＣＰＵ（制御手段）であり、ＲＯＭ１１２に格納されたプログラムに基きプリンタエンジンの動作を制御している。１１３はＲＡＭであり、ＣＰＵ１１１が動作する際のワークエリアとして使用される。１１４はＥＥＰＲＯＭ等の所謂書き換え可能な不揮発性メモリ（記憶手段）である。不揮発性メモリ１１４には、例えば電子写真装置の感光体４７の回転時間、定着器６２の動作時間等の寿命情報や、後に詳細に説明する発光素子の点灯累積値を格納する。１１５はシリアルインタフェースである。記録紙通紙センサ６０や記録紙後端検出センサ６７、および光量センサ５４（図２、符号５４参照）などのセンサ群からの情報、電源監視部８３（電源電圧の低下を検出し、ＣＰＵ１１１動作が停止する前に、露光ヘッドの各発光素子の点灯回数の累積値を不揮発性メモリ１１４に格納する。）の出力は、図示しないシリアル変換手段によって、所定の周期のシリアル信号に変換され、シリアルインタフェース１１５で受信される。シリアルインタフェース１１５で受信されたシリアル信号は、パラレル信号に変換された後にＣＰＵ１１１に読み取られる。一方、給紙ローラ５７、感光体（４７Ｙ〜４７Ｋ）、定着器の加熱ローラ６３、記録紙搬送ドラム７２等を駆動する駆動源７７の起動／停止や、給紙ローラ５７およびレジストローラ５８に対する駆動力伝達を制御する電磁クラッチ（図示せず）等のアクチュエータへの制御信号や、現像バイアス／転写バイアス／帯電電位などの高圧電源の電位設定のための制御信号などは、パラレル信号としてシリアルインタフェース１１５に送られる。シリアルインタフェース１１５では、このパラレル信号をシリアル信号に変換して、アクチュエータ群に出力する。本実施の形態では、高速に検出する必要のないセンサ入力やアクチュエータ制御信号の出力は、全てシリアルインタフェース１１５を介して行っている。
【００６３】
一方、高速なサンプリングが要求される、トナー像検出センサ７１（画像位置ずれ量検出パターンは１０μｍ程度の検出分解能が必要である）からの入力はＣＰＵ１１１の入力端子に直接接続されている。
【００６４】
１２０Ｙ，１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｋは各印字色に対応した露光ヘッド（図２、符号５２参照）の駆動を制御するヘッド制御部である。ヘッド制御部（１２０Ｙ〜１２０Ｋ）には露光ヘッド５２の露光タイミング制御と、露光ヘッド（５２Ｙ〜５２Ｋ）に搭載された有機ＥＬ素子の駆動電圧制御を行う機能が含まれている。１２１Ｙ，１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｋは数ライン分の容量を有するバッファメモリである。コントローラインタフェース１１０を介して転送された画像データは、各印字色毎に独立して設けられたバッファメモリ（１２１Ｙ〜１２１Ｋ）に一時的に格納される。バッファメモリ（１２１Ｙ〜１２１Ｋ）に格納された画像データは、図示しないＤＭＡ回路によって各印字色に対応した露光ヘッド（５２Ｙ〜５２Ｋ）に転送される。なおバッファメモリ（１２１Ｙ〜１２１Ｋ）はデュアルポートＲＡＭで構成されており、図示しないパスを介してＣＰＵ１１１による読取りと書き込みが可能となっている。
【００６５】
１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋはドライバであり、ヘッド制御部（１２０Ｙ〜１２０Ｋ）から出力される制御信号と、バッファメモリ（１２１Ｙ〜１２１Ｋ）から転送された画像データに基づいて、有機ＥＬ素子である発光素子（１２３Ｙ〜１２３Ｋ）を駆動する。
【００６６】
ここで、光量補正について説明する。
【００６７】
有機ＥＬ素子８６を用いた発光素子は点灯累積時間と共に光量が低下することが知られている。つまり、図７の実線において示すように、点灯時間に対する相対輝度は、１００時間で初期比８０％に、５００時間で同５５％にダウンしている。
【００６８】
また、有機ＥＬ素子８６を露光ヘッド５２の発光素子に用いた場合、低分子材料を利用するなどの製造プロセスの特性によって、個々の発光素子の隣接相関は極めて高くなる。すなわち、有機ＥＬ素子自体の発光光量分布は極めて滑らかな曲線となり数百画素の単位であれば±１％以下となる。しかしながら、全体的な光量ばらつきは存在しており、数万画素の単位では±１０％程度のばらつきを生じる。一方、有機ＥＬ素子を駆動するドライバチップの電流駆動能力は、±１０％程度ばらつくため、有機ＥＬ素子８６を用いた露光ヘッド５２は、図８に示すように、全体として±２０％程度の光量ばらつきを有している。したがって、本来は滑らかに変化する輝度変化は、ドライバ単位（図８は各ドライバチップが２５６画素のスイッチングトランジスタを有する場合を示す）のばらつきを加えると、図示するように分断されたような特性となる。
【００６９】
これにより、図７の一点鎖線において示すように、露光ヘッド５２を新品の状態から使用する場合には±２０％の光量ばらつきがあり、例えばこれを各画素４ｂｉｔの補正量を持たせるとすると、１ｓｔｅｐあたり２０／８＝２．５％の分解能となる。一般に発光素子のばらつきは１％前後に補正する必要があるために、メモリの通常のアクセス方法であれば各画素８ｂｉｔのメモリが必要となり、例えばＡ４−２４００ｄｐｉの露光ヘッド５２であれば２０ｋバイトのメモリ量となる。光量ばらつき補正はリアルタイム処理が必要であるためメモリはＡＳＩＣ等のハードウェアで実装する場合が多いが、高速アクセスを前提としてＡＳＩＣ内部に大量のメモリを実装するとコストアップ要因となってしまう。
【００７０】
これに対して、図７の二点差線で示すように、２００時間のエージングを行った場合、ＥＬ素子自体、ドライバのばらつきを含めた光量ばらつき量は初期の半分に相当する±１０％まで低下する。そこで、本願の電子写真装置では、露光ヘッド５２の使用に先立って有機ＥＬ素子８６を全点灯状態にして２００時間エージングし、エージング後に露光ヘッド５２の光量補正データを取得し、取得した光量補正データに基づいて露光ヘッド５２の光量補正を実行するコンピュータプログラムをＥＥＰＲＯＭ１１４に格納しておき、これをＣＰＵ１１１が読み出して実行するようになっている。これにより、各画素の補正ビット数を４ｂｉｔにした場合でも１ｓｔｅｐあたり１０／８＝１．２５％の精度で補正できるため、補正ビット数を増やさずとも精度の高い補正を行うことが可能となる。
【００７１】
このように、使用開始に先立って予め有機ＥＬ素子８６を所定時間エージングし、光量劣化率が小さくなった時点で光量補正データを取得するようしているので、実質的な補正ビット数を削減することができる。
【００７２】
なお、エージング時間は有機ＥＬ素子の特性等を考慮して適宜定めることができるものであり、本実施の形態の２００時間に限定されるものではない。本実施の形態ではデータに基づき２００時間をエージング時間としているが、実際には有機ＥＬ素子の光量劣化量は、有機ＥＬ材料の特性に大きく依存する。しかしながら、光量劣化の過程、即ち初期から劣化が進む過程の特性カーブは材料に依存しにくい。本発明者らの実験によれば、エージング時間Ｔａは、初期光量からの相対光量が５０％に低下した時点ＴＬを寿命とみなせば、ＴＬ／４＜Ｔａ＜ＴＬ／３程度が妥当であった。本実施の形態では、初期光量に対する相対輝度が５０％となる時間（＝寿命）は７００時間であるから、７００／４＜Ｔａ＜７００／３、即ちエージング時間は１７５時間〜２３３時間程度となる。
【００７３】
ここで、光量補正データ取得の具体的手順について、図９を用いて説明する。
【００７４】
露光ヘッドの製造過程において、前述したエージングの後に個々の露光ヘッドに対して光量補正データが取得される。
【００７５】
先ず、露光ヘッド５２の光をスクリーン１４０ａに投影し、スクリーン１４０ａ上に結像された光スポットを拡大光学系１４０ｂで拡大して２次元ＣＣＤ１４０ｃに投影する。ここでは、少なくとも有機ＥＬ素子８６の１画素が２次元ＣＣＤ１４０ｃの２×２画素以上の面積を占めるように拡大投影する。２次元ＣＣＤ１４０ｃ上で撮像された光スポット像はディジタル信号に変換されて図示しない処理装置で平均化処理などをほどこされ、発光光量が計測される。
【００７６】
なお、光量計測部１４０は図示しない駆動源によって紙面と垂直な方向（すなわち、露光ヘッド５２の主走査方向）に微小ステップの移動が可能に構成されており、任意位置の光スポットの光量を計測できるようになっている。
【００７７】
有機ＥＬ素子８６を１画素ずつ点灯して光量を計測してもよいが、上述のように二次元ＣＣＤ１４０ｃを用いることで、複数の光スポットの光量を一括して取得することができる。
【００７８】
発光光量を計測したならば、１ラインの光量データ（本実施の形態では、複数の素子列のそれぞれに対して光量を計測する）の平均値を演算し、この平均値と各画素の光量と差分に応じて、各画素の光量補正データを計算する。もしくは、１ラインの光量データを５画素を１単位とする移動平均処理によって平滑化した後に、光量データの最小値を抽出し、この最小値と各画素の光量の差分に応じて、各画素の光量補正データを計算してもよい。この露光ヘッド５２に固有の光量補正データは、たとえば記憶手段であるＥＥＰＲＯＭ１１４に格納される。そして、ＥＥＰＲＯＭ１１４に格納された光量補正データは、イエローヘッド制御部１２０Ｙ、マゼンタヘッド制御部１２０Ｍ、シアンヘッド制御部１２０Ｃ、ブラックヘッド制御部１２０Ｋによって参照され、各画素位置に応じて点灯時間を制御することで光量補正が行われる。
【００７９】
なお、本実施の形態において、光量補正データはコンピュータ１００からコントローラ８０を介してエンジン制御部８１のＥＥＰＲＯＭ１１４に転送される。すなわち、露光ヘッド５２が交換された場合は、ユーザの操作により、予めメーカが測定した光量補正データがネットワークを通じてＰＣ１００に取り込まれる。取り込まれた光量補正データはコントローラ８０に転送された後、エンジン制御部８１に転送されて最終的にＥＥＰＲＯＭ１１４に格納される。そして、ＥＥＰＲＯＭに格納された光量補正データに基づいて露光ヘッド５２の光量補正を実行する。
【００８０】
例えば光量補正データを格納した記憶手段（ＲＯＭ）を露光ヘッドに搭載する場合には、個々の露光ヘッド毎に記憶手段が必要となりコストアップを招くことになるが、本実施の形態のように光量補正データをネットワークを介して取り込んでこれをエンジン制御部８１に転送し、エンジン制御部８１の記憶手段であるＥＥＰＲＯＭ１１４を利用するようにすれば、トータルコストを安くすることができる。
【００８１】
次に、ヘッド制御部１２０の構成を、図１０を用いて詳細に説明する。なお、図６で示したように、実際にはヘッド制御部は印字色毎に４つ存在するが、以降簡単のため１つのヘッド制御部を対象として説明する。
【００８２】
図１０において１３０はヘッド駆動タイミング制御部である。ヘッド駆動タイミング制御部１３０は、露光ヘッド５２に搭載された第１の素子列８６ａに対応した第１のドライバ１２２ａおよび第２の素子列８６ｂに対応した第２のドライバ１２２ｂに対して、バッファメモリ１２１から送られた画像データの１ライン分の保持に関する制御および第１および第２の素子列８６ａ，８６ｂの駆動タイミングを生成する。ヘッド駆動タイミング制御部１３０はバッファメモリ１２１に対して画像データ転送用のクロック信号（ＣＬＫ）およびアドレス生成部１３０ａで生成されたアドレス（ＡＤＤＲＥＳＳ）を供給する。また、ヘッド駆動タイミング制御部１３０は、ドライバ１２２ａ，１２２ｂに対してクロック信号（ＣＬＫ）およびその他のドライバ制御信号を出力する。
【００８３】
次に、図１１を用いて露光ヘッド５２の駆動について詳細に説明する。
【００８４】
図１１において、１５０はライン方向に直線状に配置された３９個のドライバチップである。１５１はドライバチップ１５０単位に設けられた２５６ビットのシフトレジスタ、１５２はシフトレジスタ１５１に対応して配置された２５６ビットのラッチ、１５３はラッチ１５２の出力信号及びストローブ信号（ＳＴＢ）１〜１３を受けて動作するゲート、１５４はゲート１５３の出力信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦの状態をとるドライバトランジスタ、１２３はドライバトランジスタ１５４によって駆動される電流に基づいて発光する有機ＥＬ素子である。
【００８５】
バッファメモリ１２１から出力された画像データ（ＤＡＴＡ）は、クロック信号（ＣＬＫ）に同期してシフトレジスタ１５１内部をビット単位に転送され、２５６ビット分の転送が完了すると隣接するシフトレジスタ１５１に出力される。すべてのシフトレジスタ１５１に画像データ（ＤＡＴＡ）が送られると、ロード信号（ＬＯＡＤ）がラッチ１５２に入力され、シフトレジスタ１５１内の画像データ（ＤＡＴＡ）は一括してラッチに保持される。
【００８６】
画像データがラッチされると、ストローブ信号（ＳＴＢ）１〜１３が順に出力され、既にラッチに保持されている画像データ（ＤＡＴＡ）とストローブ信号（ＳＴＢ）１〜１３は、ゲート１５３においてＡＮＤ演算され、ストローブ信号（ＳＴＢ）１〜１３が予め定められたロジック（例えばＨｉｇｈ状態）となると、ラッチされた画像データに従ってドライバトランジスタがＯＮ状態になって有機ＥＬ素子１２３に駆動電流が供給されて有機ＥＬ素子が点灯する。
【００８７】
このときシフトレジスタ１５１に対して転送される画像データは、発光素子の個数に応じたＯＮ／ＯＦＦの２値データだが、光量補正データが４ｂｉｔの場合は、光量補正データの転送回数を１６回にすれば、各発光素子の点灯回数を０〜１５回（即ち１６ｓｔｅｐ）の間で制御することができる。
【００８８】
さて、１ラスタを形成するにあたり、まず、ＣＰＵ１１１はストローブ信号の一回のＯＮ期間を所定時間Ｔ１に設定し、発光素子をＯＮ／ＯＦＦ制御する（これによって感光体上には、光量補正がない状態での潜像が形成される）。その後、ＣＰＵ１１１は、ストローブ信号の一回のＯＮ期間をＴ１より短いＴ２に設定し、光量補正データに基づき、補正露光を行う。補正露光は上述したように、各発光素子毎にＴ２時間×０〜１５回の発光によって行われる（これによって感光体上には、光量補正データに基づくサイズの潜像が形成される）。
【００８９】
次にヘッド駆動電圧設定部１３３について説明する。ヘッド駆動電圧設定部１３３において、１５６はＤＡコンバータ、１５７はヘッド電源であり、ＣＰＵ１１１からＤＡコンバータ１５６に値を設定することでドライバトランジスタ１５４全体に供給される電源電圧が決定される。１５８はドライバ電流設定部であり、各ドライバチップ１５０毎に独立して設けられている。ドライバ電流設定部１５８にはライン同期信号（ＬＳＹＮＣ）とクロック信号（ＣＬＫ）が入力されており、画像データの転送と同期して各ドライバチップ１５０単位に供給される電流値を設定できる構成となっている。
【００９０】
以上の説明においては、本発明をカラー電子写真装置に適用した場合について説明したが、たとえばブラックなど単色の電子写真装置に適用することもできる。また、カラー電子写真装置に適用した場合、現像色はイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色に限定されるものではない。
【００９１】
また、本実施の形態では有機ＥＬ素子を用いた露光ヘッドについて主に言及したが、点灯時間の累積と共に光量が劣化する素子（例えば蛍光管）を用いた露光ヘッドであれば、本発明を容易に適用できることは言うまでもない。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、使用開始に先立って予め発光素子を所定時間エージングし、光量劣化率が小さくなった時点で光量補正データに基づいて光量補正をするようしているので、実質的な補正ビット数を削減することが可能になるという有効な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である電子写真装置の構成を示す概略図
【図２】図１の電子写真装置における現像ステーションを示す説明図
【図３】図１の電子写真装置における露光ヘッドの内部構造を示す説明図
【図４】図３の露光ヘッドに備えられた露光光源としての有機ＥＬ素子の配列を示す説明図
【図５】図１の電子写真装置におけるコントローラの構成を示すブロック図
【図６】図１の電子写真装置におけるエンジン制御部の構成を示すブロック図
【図７】有機ＥＬ素子における投入時間に対する相対輝度の変化とドライバのばらつきを示すグラフ
【図８】有機ＥＬ素子を用いた露光ヘッドの光量ばらつきを示す概念図
【図９】光量補正データを取得する手段を示す説明図
【図１０】図６のヘッド制御部の構成を示すブロック図
【図１１】露光ヘッドおよびヘッド制御部の詳細な構成を示す回路図
【符号の説明】
４７Ｙ，４７Ｍ，４７Ｃ，４７Ｋ  感光体
４９  現像スリーブ（現像手段）
５２  露光ヘッド（露光手段）
８６  発光素子（有機ＥＬ素子）
１１１  ＣＰＵ（制御手段）
１１４  ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2004322603.tif 000010
【図９】
2004322603.tif 000011
【図１０】
2004322603.tif 000012
【図１１】
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