JP2002307745A

JP2002307745A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002307745A
Application number: JP2001111389A
Authority: JP
Inventors: Naoya Yamazaki; 直哉山▲崎▼; Shunichiro Shishikura; 俊一郎宍倉; Toru Yoshida; 徹吉田; Naoko Odajima; 尚子小田島; Gen Nakajima; 玄中島
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-04-10
Filing date: 2001-04-10
Publication date: 2002-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】既存の装置または設備を活用し、ＬＥＤアレイ
に配列されている各素子から出射される露光光のばらつ
きによって生じる画像の濃度ムラを適宜検出し、各素子
が出射する露光光の強度や露光時間を調整することによ
り、濃度むらのない画像が形成される画像形成装置を提
供することを目的とする。【解決手段】像担持体と、主走査方向に配列された、露
光光を出射する複数の発光素子からなる光源と、光源を
画像データに応じて駆動する駆動手段とを備える画像形
成装置において、駆動手段に、主走査方向に一様な画像
を表わす画像データに基づいて光源を駆動させることに
よりテスト用静電潜像を形成し、顕像化されてなるテス
ト画像を記録媒体上に形成するテスト画像形成手段と、
テスト画像の主走査方向の濃度分布を表わす濃度データ
に基づいて、光源から出射される露光光の、主走査方向
の光量ばらつきを補正する露光補正手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
などに用いられる電子写真方式の画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やプリンタなどに用いられ
る電子写真方式の画像形成装置においては、ミラーなど
の光走査系を用いて感光体ドラムに露光光を照射し、感
光体ドラム表面に静電潜像を形成している。

【０００３】しかし、光走査系は光学的空間が必要であ
り、形成する画像のサイズが大きくなると必要空間が大
きくなること、光学機器は重量があることなどから装置
の小型化、軽量化を図る上での隘路となっている。一
方、近年のＬＥＤをめぐる技術の進展により、ＬＥＤの
高輝度化、小型化が図られ解像度が２００ドット／ｍｍ
（６００ｄｐｉ）のＬＥＤアレイが開発されるなど高密
度集積化の傾向にある。

【０００４】しかし、ＬＥＤアレイの各素子が発光する
光量にはばらつきやムラがあるため、ＬＥＤアレイを画
像形成装置の露光装置として用いるためには、それらの
ばらつきやムラをなくする必要がある。

【０００５】特開昭６２−２００９６６号公報には、Ｌ
ＥＤヘッドの各素子の発光光量のばらつきに応じて予め
補正データをＲＯＭに記憶し、その補正データに基づい
て各素子の駆動電流を調整することによりＬＥＤヘッド
の発光光量のばらつきを少なくし、光量分布の均一化を
図る技術が開示されている。

【０００６】しかし、各素子の発光光量は経時変化する
ので、この技術では経時変化に伴って生じたばらつきを
補正することはできないという問題がある。

【０００７】特開平１０−１９３６８４号公報には、Ｌ
ＥＤアレイからなる書き込み手段を有するＬＥＤ書き込
み装置において、ＬＥＤアレイの各素子の発光光量を光
量センサで検出し各素子の発光光量を制御する技術が開
示されている。

【０００８】しかし、各画像形成装置毎に光量センサを
配備する必要があるため、コストがかかる上、浮遊トナ
ーによりＬＥＤアレイや光量センサが汚れ易く、誤検知
が生じ易い。また、感光体ドラムの回転方向に生じるム
ラ等は補正ができないという問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み、既存の装置または設備を活用し、光源に配列され
ている複数の発光素子から出射される露光光のばらつき
によって生じる画像の濃度ムラを適宜検出し、各素子か
ら出射される露光光の光量を調整することにより、濃度
むらのない画像が形成される画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の画像形成装置は、副主査方向に回転しながら露光光
の照射を受けて静電潜像が形成される像担持体と、上記
副主査方向に交わる主走査方向に配列された、露光光を
出射する複数の発光素子からなる光源と、上記光源を画
像データに基づいて駆動する駆動手段とを備え、上記像
担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像が顕像化されて
なる画像を、最終的に記録媒体上に形成する画像形成装
置において、上記駆動手段に、主走査方向に一様な画像
を表わす画像データに基づいて上記光源を駆動させるこ
とによりテスト用静電潜像を形成し、該テスト用静電潜
像が顕像化されてなるテスト画像を記録媒体上に形成す
るテスト画像形成手段と、上記テスト画像形成手段によ
り形成されたテスト画像から得られた、該テスト画像の
主走査方向の濃度分布を表わす濃度データに基づいて、
上記光源から出射される露光光の、主走査方向の光量ば
らつきを補正する露光補正手段とを備えたことを特徴と
する。

【００１１】ここで、上記テスト画像形成手段は、主走
査方向には一様な画像を表わすとともに副主査方向に複
数段階に濃度が変化した画像を表わす画像データに基づ
いて上記光源を駆動するものであって、上記露光補正手
段は、上記光源から出射される露光光の、主走査方向の
光量ばらつきを、各露光レベルについて補正するもので
あることが好ましい。

【００１２】また、上記光源は、上記主走査方向に複数
の発光素子が配列された単位モジュールが該主査方向に
複数配列されたものであって、上記露光補正手段は、上
記光源から出射される露光光の、上記単位モジュールご
との光量ばらつきを補正するものであることが好まし
い。

【００１３】また、上記露光補正手段は、単位時間幅当
たりの発光光量および一画素あたりの発光時間のうちの
少なくとも一つを補正することにより、上記光源から出
射される露光光の光量ばらつきを補正するものであるこ
とが好ましい。

【００１４】また、上記露光補正手段は、上記濃度デー
タに基づいて、テスト画像の主走査方向の画像の端部の
位置から、上記光源を構成する、光量補正を要する発光
素子の位置を求めるものであることが好ましい。

【００１５】また、上記露光補正手段は、上記濃度デー
タに基づいて上記主走査方向の平均濃度を求め、上記光
源から出射された露光光の光量が主走査方向のいずれの
位置においても該平均濃度に対応した光量となるように
露光光の主走査方向の光量ばらつきを補正するものであ
ることが好ましい。

【００１６】さらに、上記露光補正手段は、上記光源か
ら出射された露光光の光量が主走査方向のいずれの位置
においても所定の目標光量となるように、露光光の主走
査方向の光量ばらつきを補正するものであることが好ま
しい。

【００１７】また上記テスト画像形成手段により形成さ
れた記録媒体上のテスト画像を読み取る画像読取手段を
備えたことも好ましい態様である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像形成装置の実
施形態について説明する。

【００１９】図１は、本発明の第１の実施形態の画像形
成装置を示す概略構成図である。

【００２０】図１に示す画像形成装置は上部に画像読取
部１０および画像処理部２０、下部に画像形成部３０を
備えている。

【００２１】画像読取部１０は、読取原稿に光を照射す
る蛍光灯１と、読取原稿からの反射光を反射してその反
射光を所定の位置に導くミラー２と、ミラー２で導かれ
たその反射光を集光し読み取った画像をＣＣＤセンサ４
の受光面に結像するレンズ３と、結像した画像を読み取
って濃度データに変換するＣＣＤセンサ４とにより構成
されている。ＣＣＤセンサ４により読み取られたＲ（レ
ッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の色空間で表現
された濃度データは、画像読取部１０の後段に設けられ
た画像処理部２０に送られる。

【００２２】画像処理部２０では、送られてきた濃度デ
ータに対し前処理や特徴抽出を行い、Ｒ（レッド）、Ｇ
（グリーン）、Ｂ（ブルー）の色空間で表現された濃度
データをＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シア
ン）、Ｋ（ブラック）の色空間で表現された濃度データ
に変換する。色空間を変換された濃度データは、Ｙ、
Ｍ、Ｃ、Ｋ各色毎に変調されて変調信号となり、その変
調信号は、画像形成部３０に送られる。

【００２３】画像形成部３０には、感光体ドラム３１が
直列に４つ配列されており、各感光体ドラム３１はＬＥ
Ｄアレイ３２を備えている。ＬＥＤアレイ３２には感光
体ドラム３１表面に露光光を照射するＬＥＤチップ３２
ａが主走査方向に複数配列され、そのＬＥＤチップ３２
ａの各々に駆動手段３２ｂから電流を供給してＬＥＤア
レイ３２を駆動する。駆動手段３２ｂは、画像処理部２
０から各色毎に送られてくる変調信号に基づいて各感光
体ドラム３１に備えるＬＥＤアレイ３２の各ＬＥＤチッ
プ３２ａに電流を供給し、各ＬＥＤチップ３２ａは、各
色毎の変調信号に基づいて感光体ドラム３１に変調され
た露光光を照射して静電潜像を形成する。現像装置３３
は、感光体ドラム３１に形成されたその静電潜像を各色
のトナーにより現像して顕像化し各色トナー像を形成す
る。また、画像形成部３０には駆動ロール３４により駆
動されて循環移動する搬送ベルト３５が備えられてお
り、その搬送ベルト３５は、用紙トレイ３６から引き出
した用紙を載せて循環移動し、直列に配列された４つの
感光体ドラム３１の各々と接触する各転写位置３８にそ
の用紙を搬送する。各感光体ドラム３１は、その搬送さ
れてきた用紙に感光体ドラム３１上に形成されている色
トナー像を転写する。色トナー像を転写した後になお感
光体ドラム３１上に残留するトナーは、クリーナ３８で
クリーニングされる。

【００２４】定着装置３９は、各色トナー像が転写され
た用紙３７を加熱するととともに加圧し、トナー像をそ
の用紙上に定着し定着トナー像からなる画像を形成す
る。

【００２５】本実施形態における画像処理部２０は、Ｌ
ＥＤアレイ３２に複数配置されたＬＥＤチップ３２ａの
各々から各感光体ドラム３１表面に同一光量の露光光が
照射され一様な画像が形成されるように駆動手段３２ｂ
を駆動して静電潜像を形成し、その静電潜像を現像させ
るとともに用紙３７上に転写および定着させて用紙上に
テスト画像を形成するテスト画像形成手段２１と、テス
ト画像から得られた、テスト画像の主査方向濃度分布を
表わす濃度データに基づいて、ＬＥＤアレイから出射さ
れる露光光の、主走査方向の光量ばらつきを補正する露
光補正手段２２とを備えている。

【００２６】出荷時またはメンテナス時にこのテスト画
像形成手段２１を用いてテスト画像が形成され、形成さ
れたテスト画像は、画像読取部１０にかけられる。画像
読取部１０は、その形成された用紙上のテスト画像を読
み取ってＲ、Ｇ、Ｂの色空間で表現されたテスト画像を
表す濃度データを取得し、その濃度データは画像読取部
１０の後段に設けられた画像処理部２０に送られる。

【００２７】画像処理部２０では、送られてくるＲ、
Ｇ、Ｂの色空間で表現された濃度データをＹ、Ｍ、Ｃ、
Ｋの色空間で表現された濃度データ（以下、単に濃度デ
ータと称する。）に変換し、その濃度データを露光補正
手段２２に送る。

【００２８】なお、濃度データは、画像読取部１０でテ
スト画像を読取った主走査方向の画素を行とし、副主査
方向の画素を列とするマトリックスで表現することがで
きる。

【００２９】露光補正手段２２は、主走査方向に並んだ
各画素を、副主査方向に加算して平均し、それを主査方
向の濃度データとするとともに、その主査方向の濃度デ
ータの平均濃度からの偏差を求めることにより、あるい
は主査方向の濃度データの目標濃度からの偏差を求める
ことにより、各ＬＥＤチップ３２ａが出射した露光光の
うちばらつきがある濃度データを特定する。また、テス
ト画像の主走査方向の端部の位置は、ＬＥＤアレイ３２
の両端に位置するＬＥＤチップ３２ａが照射した露光光
により形成されたものであるから、その端部の位置の濃
度データを特定することにより、主査方向の各濃度デー
タと露光光を出射した各ＬＥＤチップ３２ａとを関係づ
け、先に求めた、ばらつきがある濃度データに基づい
て、光量補正を要するＬＥＤチップ３２ａの位置を求
め、そのＬＥＤチップ３２ａが出射する露光光の光量を
補正する。

【００３０】ここでは、タンデム式の画像形成装置につ
いて説明したが、本発明の画像形成装置は、タンデム式
の画像形成装置に限定されるものではなく、またタンデ
ム式においても、直接転写方式に限らず中間転写方式の
画像形成装置にも適用することができる。

【００３１】図２は、テスト画像形成手段により形成さ
れたテスト画像と画像読取部で読取った、テスト画像を
表す濃度データを模式的に示す図である。

【００３２】図２（ａ）は、用紙上のテスト画像の濃淡
を模式的に表わした図である。

【００３３】図２（ａ）に示すテスト画像４０は、各Ｌ
ＥＤチップから感光体ドラム表面に同一光量の露光光が
照射されるように駆動手段を駆動して静電潜像を形成
し、その静電潜像を顕像化するとともに用紙４１上に転
写および定着させて形成したものである。各ＬＥＤチッ
プが発射する露光光の光量にはばらつきがあるため、静
電潜像の電位はそのばらつきを反映して高低が生じ、そ
れを顕像化したテスト画像４０には、露光光の光量のば
らつきに応じた縦筋状の濃淡が主査方向に現れている。

【００３４】図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すテスト画
像を画像読取部で主査方向に読み取った濃度データの大
きさを模式的に表わしたものである。

【００３５】縦軸は、濃度データの大きさをあらわし、
濃度が濃くなるにつれて濃度データの大きさは大きくな
る。横軸は、主走査方向における用紙上の位置を表わし
ている。

【００３６】図２（ｂ）から明らかなように、図２
（ａ）に示すテスト画像に現れている縦筋状の濃淡に合
わせ、濃度データの大きさが変化し、用紙の主査方向に
濃度差が生じている。

【００３７】露光補正手段は、この濃度データに基づい
て、例えば平均濃度データからの偏差を算出することに
より濃度データの主走査方向のばらつきを求めることが
できる。また、用紙上にテスト画像が記録されている領
域は、ＬＥＤアレイの各ＬＥＤチップから感光体ドラム
表面に同一光量の露光光が照射され一様な画像が形成さ
れるように駆動手段を駆動して静電潜像を形成した領域
であり、テスト画像が記録されている領域は一定レベル
以上の濃度の画像となって表れるので、ＬＥＤアレイの
主走査方向に複数配列されているＬＥＤチップのうちの
両端に位置するＬＥＤチップが照射して形成した画像の
端部を読み取って得た端部の濃度データを特定すること
ができる。さらに、２つの端部の濃度データの間にある
濃度データをＬＥＤチップの数で按分することにより各
ＬＥＤチップと濃度データとを対応させることができる
ので、その対応関係に基づいて濃度にばらつきがあるＬ
ＥＤチップの位置を求めることができる。

【００３８】図３は、テスト画像形成手段により形成し
たテスト画像の例のうちのパターン１を表わした図であ
る。

【００３９】図３に示すパターン１は、ＬＥＤアレイの
全てのＬＥＤチップから感光体ドラムに同一光量の露光
光を照射して主査方向に一様な画像を表わすように駆動
手段を駆動し用紙４１上にテスト画像４０を形成したも
のである。

【００４０】このパターン１に基づいて、主走査方向に
生じる濃度ムラを求めることができるとともに、ＬＥＤ
アレイの両端に配列されたＬＥＤチップの位置を特定す
ることができる。

【００４１】図４は、テスト画像形成手段により形成し
たテスト画像の例のうちのパターン２を表わした図であ
る。

【００４２】図４に示すパターン２は、ＬＥＤアレイの
全てのＬＥＤチップから感光体ドラムに同一光量で、し
かも３段階に変化する露光光を照射して主査方向に一様
な画像を表わすとともに副主査方向に３段階に濃度が変
化した画像を表わすように駆動手段を駆動し用紙４１上
にテスト画像４０を形成したものである。

【００４３】ここでは、露光光を３段階に変化させてい
るが、これに限定されるものではなく、２段階または４
段階以上に変化させてもよい。

【００４４】このパターン２に基づいて、ＬＥＤチップ
が出射する露光光のレベルを段階的に変化させたときに
主走査方向に生じる濃度ムラを求めることができるとと
もに、ＬＥＤアレイの両端に配列されたＬＥＤチップの
位置を特定することができる。

【００４５】図５は、テスト画像形成手段により形成さ
れたテスト画像の例のうち、単位モジュールが２列配列
されたＬＥＤアレイにより露光して形成したパターン３
を表わした図である。

【００４６】図５（ａ）は、単位モジュールが２列配列
されたＬＥＤアレイを示す図である。

【００４７】図５（ａ）に示すＬＥＤアレイは、主走査
方向に複数のＬＥＤチップ３２ａが配列された単位モジ
ュール４２が主査方向に２列に配列されており、単位モ
ジュール４２内に複数配列されたＬＥＤチップ３２ａ相
互の間隙を埋め合わせるように異なる単位モジュール４
２内に複数配列されたＬＥＤチップ３２ａとは、互いに
位置をずらして配列されている。

【００４８】図５（ｂ）は、テスト画像形成手段により
形成したテスト画像の例のうちのパターン３を表わした
図である。

【００４９】図５（ｂ）に示すパターン３は、各単位モ
ジュール毎に全てのＬＥＤチップから感光体ドラムに同
一光量の露光光を照射し主走査方向に一様な画像を表わ
すように駆動手段を駆動し用紙４１上にテスト画像４０
を形成したものである。

【００５０】このパターン３によって、単位モジュール
毎に主走査方向の濃度ムラを検出することができるとと
もに、各単位モジュールの両端に配列されたＬＥＤチッ
プの位置を特定することができる。

【００５１】なお、ここでは図および説明を省略してい
るが、各単位モジュールの全てのＬＥＤチップから感光
体ドラムに同一光量で、しかも複数段階に変化する露光
光を照射し主査方向には一様な画像を表わすとともに副
主査方向に複数段階に濃度が変化した画像を表わすよう
に駆動手段を駆動して用紙上にパターンを形成すること
により、ＬＥＤチップから出射する露光光のレベルを変
化させたときに主走査方向に生じる濃度ムラ検出するこ
とができる。

【００５２】図６は、図３に示したパターン１のテスト
画像の濃度分布を示す図である。

【００５３】図６において、縦軸は、画像読取手段で読
取った濃度データの大きさをあらわし、横軸は、主走査
方向における用紙上の位置をあらわしている。

【００５４】図中の点線は、図３に示したテスト画像
の、副主査方向における位置ａの濃度データの分布を表
し、図中の１点鎖線は、図３に示したテスト画像の、副
主査方向における位置ｂの濃度データの分布を表し、図
中の実線は、図３に示したテスト画像の主走査方向の分
布を表わす濃度データの平均濃度（主走査方向の分布を
副主査方向に平均したもの）の分布を表している。

【００５５】図から明らかなように、テスト画像の、副
主査方向の位置ａおよびｂにおける濃度データの分布は
ほとんど差異がない。主走査方向に生じる濃度分布の変
動は、各ＬＥＤチップから出射される露光光の光量ばら
つきが主原因であるのに対して、副主査方向に生じる濃
度差の変動は、感光体ドラムの膜厚や感度のばらつきな
どが主原因であるため、変動量が微少でありほとんど無
視しうる。

【００５６】したがって、テスト画像の主走査方向の分
布を表わす濃度データの平均濃度を、テスト画像の主走
査方向の濃度データの分布として扱うことができる。

【００５７】ここで、画像読取部が備えるＣＣＤセンサ
は、受光素子が主走査方向に１からｎまで配置されてい
る。それらの受光素子によりテスト画像から読み取られ
た濃度データの副主査方向における検出数をＮ、読み取
られた濃度データをＤ（１，１）…Ｄ（ｎ，１）、Ｄ
（１，Ｎ）…Ｄ（ｎ，Ｎ）、主走査方向の分布を表わす
濃度データの平均濃度をＭ（１）…Ｍ（ｎ）とすれば、Ｍ（１）＝｛Ｄ（１，１）＋Ｄ（１，２）＋…＋Ｄ（１，Ｎ）｝／ＮＭ（２）＝｛Ｄ（２，１）＋Ｄ（２，２）＋…＋Ｄ（２，Ｎ）｝／Ｎ ……………………………… Ｍ（ｎ）＝｛Ｄ（ｎ，１）＋Ｄ（ｎ，２）＋…＋Ｄ（ｎ，Ｎ）｝／Ｎにより求めることができる。

【００５８】なお、濃度データを取得する間隔は、例え
ば感光体ドラムの回転周期の半周期毎に２回、１／４周
期毎に４回とするなど、整数分の１周期毎とすることが
好ましい。そのような周期で取得して平均することによ
り、感光体ドラムの回転変動により生じる濃度ムラをキ
ャンセルすることができる。

【００５９】図７は、平均濃度データの分布から、ＬＥ
Ｄアレイの両端に位置するＬＥＤチップを特定すること
により全てのＬＥＤチップと平均濃度データとを対応づ
ける図である。

【００６０】図７において、縦軸は濃度データの大きさ
をあらわし、横軸は、用紙の主査方向の左隅を原点とす
る用紙上の各位置をあらわしている。

【００６１】図中の実線は、主走査方向の濃度データの
分布をあらわし、用紙の主走査方向の左隅付近と右隅付
近は濃度データの大きさがほとんど０になる位置があ
る。また、点線は、主走査方向の分布を表わす濃度デー
タを平均した平均濃度をあらわしている。

【００６２】したがって、実線であらわす濃度分布のう
ち、点線であらわす平均濃度からの差分が濃度分布のば
らつき、すなわち主走査方向に配列されたＬＥＤチップ
から出射される露光光の光量ばらつきを表わしている。

【００６３】また、ＬＥＤチップから露光光が照射され
た画像領域とＬＥＤチップから露光光が照射されていな
い非画像領域とを判別する濃度のしきい値をＭｅとすれ
ば、濃度Ｍ（１）からＭ（ｎ）をＭｅと比較することに
よりＬＥＤアレイの両端に配置されたＬＥＤチップから
照射されて形成された画像の端部ｊとｋおよびその画像
端部の濃度Ｍ（ｉ）とＭ（ｋ）とを特定することができ
る。この画像端部ｉとｋおよび記憶されているＬＥＤチ
ップの配列情報とに基づいて、出射露光光の光量にばら
つきがあるＬＥＤチップを特定するとともにばらつき量
を求めることができる。

【００６４】ここでは、濃度データの総平均値に対する
偏差をばらつき量としているが、目標濃度からの偏差を
ばらつき量とすることもできる。

【００６５】なお、ＣＣＤセンサの素子数とＬＥＤチッ
プ数とが異なっている場合には、対応する素子数の比重
を変えることにより対処することができる。

【００６６】図８は、主走査方向に配列された各ＬＥＤ
チップの濃度補正量を求める図である。

【００６７】図８において、縦軸は、濃度補正を行なう
大きさを表わし、原点を中心に濃くする場合はプラス、
薄くする場合はマイナスで表示している。横軸は、ＬＥ
Ｄアレイに配列された各ＬＥＤチップの配列位置をあら
わしている。

【００６８】図中の実線は濃度補正量の分布を表してお
り、図７に実線示した濃度分布のばらつきをあらわす傾
向曲線を逆向きにしたものである。また、点線は濃度補
正量が０となる平均濃度を表している。

【００６９】図９および図１０は、濃度補正量とＬＥＤ
チップに供給する電流との関係をあらわした図である。

【００７０】各ＬＥＤチップに供給する電流の大きさや
１画素当たりのオンタイムを変えることにより、ＬＥＤ
チップが出射する露光光の単位時間当たりの発光光量や
１画素当たりの発光時間を変化させて感光体ドラムに照
射する露光光の光量を調整しばらつきを補正することが
できる。

【００７１】図９は、ＬＥＤチップに供給する電流の大
きさ（露光光の単位時間当たりの発光光量）と濃度補正
量との関係を表す図である。

【００７２】図９において、縦軸は、露光光の単位時間
当たりの発光光量をあらわし、横軸は、濃度補正量をあ
らわしている。

【００７３】図中の実線は、ＬＥＤチップに供給する電
流の大きさ（露光光の単位時間当たりの発光光量）と濃
度補正量との関係を表す傾向曲線である。

【００７４】図中の傾向曲線から明らかなように、濃度
補正量をプラスして濃度を濃くする場合はＬＥＤチップ
に供給する電流を大きくし露光光の単位時間当たりの発
光光量を多くすればよく、濃度補正量をマイナスして濃
度を薄くする場合はＬＥＤチップに供給する電流を小さ
くし露光光の単位時間当たりの発光光量を少なくすれば
よい。

【００７５】図１０は、ＬＥＤチップに供給する電流の
１画素当たりのオンタイム（１画素当たりの発光時間）
と濃度補正量との関係を表す図である。

【００７６】図１０において、縦軸は、１画素当たりの
発光時間をあらわし、横軸は、濃度補正量をあらわして
いる。

【００７７】図中の実線は、ＬＥＤチップに供給する電
流の１画素当たりのオンタイム（１画素当たりの発光時
間）と濃度補正量との関係を表す傾向曲線である。

【００７８】図中の傾向曲線から明らかなように、濃度
補正量をプラスして濃度を濃くする場合はＬＥＤチップ
に供給する電流の１画素当たりのオンタイムを長くし発
光時間を長くすればよく、濃度補正量をマイナスして濃
度を薄くする場合はＬＥＤチップに供給する電流の１画
素当たりのオンタイムを短くし発光時間を短くすればよ
い。

【００７９】図１１は、図４に示したパターン２のテス
ト画像から読取った各階調毎の濃度データの分布を示す
図である。

【００８０】図１１において縦軸は、濃度データの大き
さをあらわし、横軸は、主走査方向に配列されたＬＥＤ
チップの位置をあらわしている。

【００８１】図中の実線は、ＬＥＤアレイの全てのＬＥ
Ｄチップから感光体ドラムに同一光量で、しかも３段階
に変化する露光光を照射して用紙上にテスト画像を形成
し、そのテスト画像を画像読取部で読取った濃度データ
をプロットして直線で結んだ濃度分布を表わす曲線であ
る。また、点線はＬＥＤチップｉとｋが配列されている
位置を表している。

【００８２】図から明らかなように、主走査方向におけ
る濃度分布は、各階調とも同じ傾向を示している。各Ｌ
ＥＤチップは、発光光量がばらついており、また各ＬＥ
Ｄチップと感光体ドラム表面との光学的距離もばらつい
ているため、感光体ドラムに形成される静電潜像の主走
査方向の電位分布がばらつき、その静電潜像を顕像化し
たテスト画像の主走査方向の濃度分布もばらついている
ためである。

【００８３】図１２は、階調を変化させたときの濃度の
変化の状況を示す図である。

【００８４】図１２において、縦軸は、濃度の大きさを
あらわし、横軸は、階調の大きさをあらわしている。

【００８５】図中の直線（１）は、各階調毎の平均濃度
もしくは各階調毎の目標濃度をプロットした目標線をあ
らわし、直線（２）は、図１１に示したＬＥＤチップｊ
の各階調の濃度をプロットして結んだＬＥＤチップｊの
特性をあらわし、直線（２）は、図１１に示したＬＥＤ
チップｋの各階調の濃度をプロットして結んだＬＥＤチ
ップｋの特性をあらわしたものである。

【００８６】図から明らかなように、ＬＥＤチップから
出射される露光光には光量ばらつきがあり、その光量ば
らつきは、階調の大きさによってその程度を異にしてい
る。

【００８７】各階調毎に目標線との差分を求めることに
より、補正すべき濃度量がわかる。

【００８８】図１３は、図１２に示したＬＥＤチップの
特性を補正して目標線にあわせる手順をあらわす図であ
る。

【００８９】図１３において縦軸は、濃度の大きさをあ
らわし、横軸は、階調をあらわしている。

【００９０】図中の直線（１）は、目標線であり、直線
（２）は、ＬＥＤチップｊ、直線（３）は、ＬＥＤチッ
プｋの特性を表している。すでに図１２に示したＬＥＤ
チップｊ、ｋの特性を目標線にあわせるため、高濃度の
階調ｃにおける濃度補正量を図１２の直線（１）と直線
（２）との差分または直線（１）と直線（３）との差分
から求め、ＬＥＤチップに供給する電流の大きさを調整
してある。

【００９１】したがって高濃度の階調ｃにおいては、濃
度の大きさが目標線と一致している。

【００９２】階調ｃにおいて濃度の大きさを目標線にあ
わせることができたら、次に、図１３の直線（１）と直
線（２）との差分または直線（１）と直線（３）との差
分から中間調ｄ、ハイライトｅにおける濃度補正量を求
め、この階調ｄとｅにおいてＬＥＤチップに供給する電
流の１画素当たりのオンタイムを調整する。これにより
露光光の発光時間を変化させ、目標線に合わせることが
できる。

【００９３】なお、濃度補正量とＬＥＤチップに供給す
る電流の大きさ（露光光の単位時間当たりの発光光量）
の関係、あるいは濃度補正量とＬＥＤチップに供給する
電流の１画素当たりのオンタイム（１画素当たりの発光
時間）の関係を各階調毎にテーブル化しそのテーブルに
基づいて露光補正手段が各ＬＥＤチップに供給する電流
を調整することができる。

【００９４】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。

【００９５】図１４は、第２の実施形態の画像形成装置
を示す概略構成図である。

【００９６】第２の実施形態の画像形成装置は、第１の
実施形態の画像形成装置と較べて、画像読取部を内臓し
ていないので、画像形成装置とは別に画像読取手段を準
備し、テスト画像をその画像読取手段で読み取って濃度
データを得、その濃度データを伝送媒体もしくは記憶媒
体を経由して取得する点は相違するが、それ以外は共通
する。したがって、同一の構成要素には同一の符号を付
し、相違点について説明する。

【００９７】図１４に示す画像形成装置は画像処理部と
画像形成部を備えている。

【００９８】画像処理部２０は、パーソナルコンピュー
タ２５と接続されており、そのパーソナルコンピュータ
２５はＬＡＮ２６に接続されている。また、そのＬＡＮ
２６には別のパーソナルコンピュータ２７が接続されて
おり、その別のパーソナルコンピュータ２７には画像を
読みとってラスタデータを得るスキャナ２８が接続され
ている。

【００９９】画像処理部２０は、パーソナルコンピュー
タ２５でＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）
の色空間に基づいて表現されたデータをラスタデータに
変換し、そのラスタデータをＹ（イエロー）、Ｍ（マゼ
ンタ）、Ｃ（シアン）Ｋ（ブラック）の色空間に基づい
て表現された濃度データに変換する。色空間を変換され
た濃度データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色毎に変調されて変
調信号となり、その変調信号は、画像形成部３０に送ら
れ、以下第１の実施形態と同様の処理がなされる。

【０１００】画像処理部３０のテスト画像形成手段２１
により形成されたテスト画像は、ＬＡＮ２６上の別のパ
ーソナルコンピュータ２７に接続されたスキャナ２８で
読み取られる。

【０１０１】スキャナ２８は、その形成された用紙上の
テスト画像を読み取ってＲ、Ｇ、Ｂの色空間に基づいて
表現されたテスト画像を表す濃度データを取得し、その
濃度データは、スキャナ２８と接続されたパーソナルコ
ンピュータ２７、ＬＡＮ２６、画像形成装置と接続され
たパーソナルコンピュータ２５を経由して画像処理部２
０に送られる。

【０１０２】画像処理部２０に送られた濃度データは、
第１の実施形態と同様の処理がなされ、ＬＥＤアレイの
主査方向に複数配列された各ＬＥＤチップから出射され
た露光光のばらつきが検出され、その光量ばらつきが露
光補整手段により補正される。

【０１０３】なお、ここでは、濃度データをオンライン
で取得しているが、スキャナ２８に接続された別のパー
ソナルコンピュータ２７からＦＤなどにダウンロード
し、そのＦＤなどを画像形成装置に接続されたパーソナ
ルコンピュータ２５でアップロードすることにより濃度
データをオフラインで取得することもできる。

【０１０４】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の画像形
成装置によれば、複数配置される発光素子の各々から発
射される露光光の光量のばらつきを、光量センサ等を装
備することなく、既存の装置や設備を用いローコストで
検出し、製造時のばらつき調整が必要な工場出荷時はも
とより、経時変化によるばらつき調整が必要なメインテ
ナンス時においても容易に調整してばらつきをなくする
ことができる。

【０１０５】また、最終的に記録媒体上に形成された画
像濃度に基づいてばらつきを調整するので、発光素子の
光量のばらつきのみならずトナー像形成媒体や転写媒体
の特性に起因する主走査方向の偏りを含めた総合的濃度
ムラが補正されるので、画面内ムラのない高画質の画像
を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の画像形成装置を示す
概略構成図である。

【図２】テスト画像形成手段が形成したテスト画像と画
像読取部で読取ったテスト画像を表す濃度データを模式
的に示す図である。

【図３】テスト画像形成手段により形成したテスト画像
の例のうちのパターン１を表わした図である。

【図４】テスト画像形成手段により形成したテスト画像
の例のうちのパターン２を表わした図である。

【図５】テスト画像形成手段により形成したテスト画像
の例のうちのパターン３を表わした図である。

【図６】図３に示したパターン１のテスト画像の濃度分
布を示す図である。

【図７】平均濃度データの分布から、ＬＥＤアレイの両
端に位置するＬＥＤチップを特定することにより全ての
ＬＥＤチップと平均濃度データとを対応づける図であ
る。

【図８】主走査方向に配列された各ＬＥＤチップの濃度
補正量を求める図である。

【図９】ＬＥＤチップに供給する電流の大きさ（露光光
の単位時間当たりの発光光量）と濃度補正量との関係を
表す図である。

【図１０】ＬＥＤチップに供給する電流の１画素当たり
のオンタイム（１画素当たりの発光時間）と濃度補正量
との関係を表す図である。

【図１１】図４に示したパターン２のテスト画像から読
取った各階調毎の平均濃度データの分布を示す図であ
る。

【図１２】階調を変化させたときの濃度変化を示す図で
ある。

【図１３】図１２に示したＬＥＤチップの特性を補正し
て目標線にあわせる手順をあらわす図である。

【図１４】第２の実施形態の画像形成装置を示す概略構
成図である。

【符号の説明】

１蛍光灯２ミラー３レンズ４ＣＣＤセンサ１０画像読取部２０画像処理部２１テスト画像形成手段２２露光補正手段２５，２７パーソナルコンピュータ２８スキャナ３０画像形成部３１感光体ドラム３２ＬＥＤアレイ３２ａＬＥＤチップ３２ｂ駆動手段３３現像装置３４駆動ロール３５用紙搬送ベルト３６用紙トレイ３７，４１用紙３８クリーナ３９定着装置４０テスト画像４２単位モジュール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/00 ５１０Ｈ０４Ｎ 1/036 (72)発明者吉田徹神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者小田島尚子神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者中島玄神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内Ｆターム(参考） 2C162 AE21 AE28 AE47 AF22 AF70 AF72 AF83 FA04 FA17 2H027 DA09 DE02 EA02 EB04 EC03 EC06 EC11 EC18 EC20 HA07 HA12 HB06 HB16 2H076 AB42 BB06 DA05 DA07 DA08 DA17 DA19 DA32 EA24 5C051 AA02 CA08 DA03 DB02 DB08 DB29 DC03 DE03 DE30 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】副主査方向に回転しながら露光光の照射を
受けて静電潜像が形成される像担持体と、前記副主査方
向に交わる主走査方向に配列された、露光光を出射する
複数の発光素子からなる光源と、前記光源を画像データ
に基づいて駆動する駆動手段とを備え、前記像担持体に
静電潜像を形成し、該静電潜像が顕像化されてなる画像
を、最終的に記録媒体上に形成する画像形成装置におい
て、前記駆動手段に、主走査方向に一様な画像を表わす画像
データに基づいて前記光源を駆動させることによりテス
ト用静電潜像を形成し、該テスト用静電潜像が顕像化さ
れてなるテスト画像を記録媒体上に形成するテスト画像
形成手段と、前記テスト画像形成手段により形成されたテスト画像か
ら得られた、該テスト画像の主走査方向の濃度分布を表
わす濃度データに基づいて、前記光源から出射される露
光光の、主走査方向の光量ばらつきを補正する露光補正
手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記テスト画像形成手段は、主走査方向に
は一様な画像を表わすとともに副主査方向に複数段階に
濃度が変化した画像を表わす画像データに基づいて前記
光源を駆動するものであって、前記露光補正手段は、前記光源から出射される露光光
の、主走査方向の光量ばらつきを、各露光レベルについ
て補正するものであることを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置。
【請求項３】前記光源は、前記主走査方向に複数の発光
素子が配列された単位モジュールが該主査方向に複数配
列されたものであって、前記露光補正手段は、前記光源から出射される露光光
の、前記単位モジュールごとの光量ばらつきを補正する
ものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記露光補正手段は、単位時間幅当たりの
発光光量および一画素あたりの発光時間のうちの少なく
とも一つを補正することにより、前記光源から出射され
る露光光の光量ばらつきを補正するものであることを特
徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】前記露光補正手段は、前記濃度データに基
づいて、テスト画像の主走査方向の画像の端部の位置か
ら、前記光源を構成する、光量補正を要する発光素子の
位置を求めるものであることを特徴とする請求項１記載
の画像形成装置。
【請求項６】前記露光補正手段は、前記濃度データに基
づいて前記主走査方向の平均濃度を求め、前記光源から
出射された露光光の光量が主走査方向のいずれの位置に
おいても該平均濃度に対応した光量となるように露光光
の主走査方向の光量ばらつきを補正するものであること
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】前記露光補正手段は、前記光源から出射さ
れた露光光の光量が主走査方向のいずれの位置において
も所定の目標光量となるように、露光光の主走査方向の
光量ばらつきを補正するものであることを特徴とする請
求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】前記テスト画像形成手段により形成された
記録媒体上のテスト画像を読み取る画像読取手段を備え
たことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。