JP2003182151A - 画像濃度調整方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像濃度むらを適切に補正することの可能
な、画像濃度調整方法及び画像形成装置を提供する。 【解決手段】 プリントヘッドからの距離の異なる像面
付近の複数の位置で測定された光強度分布を平坦にする
補正データを記憶手段に位置毎に記憶し、各々の補正デ
ータに基づき所定の画像を形成し、形成された画像の濃
度を画像濃度測定手段により測定する。測定によって得
られた測定データは、濃度むら演算手段に出力され、濃
度むら演算手段により濃度むら量σを求め、セレクタに
出力する。セレクタ８６で、各位置に対応するσの中か
ら最小のものを判断し、最小のσの基礎となった補正デ
ータに基づいて、画像が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像濃度調整方法
及び画像形成装置に係り、特に、電子写真記録装置等に
用いられる光書き込み装置としての画像形成装置及びこ
の画像形成装置に用いる画像濃度調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、主走査方向に直列に配置さ
れ、画像信号により点滅制御される発光素子アレイ（例
えばＬＥＤアレイ）と発光素子アレイの光像を結像する
ための結像素子アレイ（例えばセルフォックレンズアレ
イ）を備えた光プリントヘッドで、記録面上を露光して
画像の記録を行なう画像形成装置が複写機、プリンタな
どに広く用いられている。

【０００３】このようなプリントヘッドを備えた画像形
成装置においては、プリントヘッドの出力エネルギーの
ばらつきにより、濃度むらが発生し、画質を低下させて
いる問題がある。このエネルギーのばらつきは、セルフ
ォックレンズアレイの屈折率分布のばらつき、レンズの
配列乱れ、ＬＥＤアレイの製造誤差等で生じる。

【０００４】結像素子アレイとしてのセルフォックレン
ズアレイの焦点深度は４０〜５０μｍ程度（開口角２０
°において）と非常に小さく、セルフォックレンズアレ
イを用いたプリントヘッドを取り付ける際には、取り付
けによる位置ずれを抑えることが非常に重要となる。

【０００５】このエネルギーのばらつきを補正する方法
として、特開平１１−３４２６５０号公報、特開平１１
−２２７２５４号公報には、各発光点に対して光量調整
用の補正データを求め、補正データに基づいて各発光点
の光量を変化させることにより画像濃度のむらを抑える
方法が開示されている。

【０００６】具体的には、特開平１１−３４２６５０号
公報では、ＬＥＤプリントヘッドにおいて、各発光素子
のビームプロファイル（出力光量分布）を測定し、当該
ビームプロファイルの所定の閾値を上回っている部分の
発光量が一定になるように、各発光素子の出力を制御す
ることにより画像濃度むらの発生を抑える技術が提案さ
れている。この技術では、ビームスポットの裾部分を除
外して発光量を決定することで、各発光点の露光エネル
ギの均一化を図っている。

【０００７】また特開平１１−２２７２５４号公報で
は、隣接する発光素子を除いて複数の発光素子を点灯さ
せ、ＰＤ（Photo Diode）によって点灯させた各発光素
子の発光強度分布（出力光量分布）を測定し、発光強度
分布に基づいて特徴点、具体的には、強度分布のピーク
位置の変動量、ピーク値の変動量、ビーム径の変動量、
ビーム照射面積変動量等を算出し、これらの変化に基づ
き各発光素子の出力を制御する技術が提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術にお
いては、露光量補正の基礎となる発光強度分布、ビーム
径、及びビーム照射面積等の測定を、フォトダイオー
ド、ＣＣＤカメラ等を理想の感光体位置（像面位置）に
配置して測定し、当該測定により得られた結果に基づい
て、発光素子の光出力を制御するための補正データを算
出している。

【０００９】しかしながら、測定のためのＣＣＤカメラ
等の位置と、実際に像面となる感光体の位置とを同一に
することは、画像形成装置を構成する部品（感光体、感
光体取り付け部品、プリントヘッドの取り付け部品）に
ばらつきがあるために、非常に困難である。

【００１０】特に最近では、画像形成装置の小型化から
小径ドラムが採用され、ドラムの中心と光プリントヘッ
ドのＹ方向（用紙送り方向）とのずれによるＺ方向（光
軸方向）ずれが発生（図２参照）したり、高速化のため
のタンデム方式採用による色ずれが発生しやすくなって
いる。特に、スキューの調整をするために光プリントヘ
ッドをメカ的に回転する方法が採用された場合、Ｙ方向
移動によるＺ方向のずれが発生するため、感光体とプリ
ントヘッドとの位置ずれは１００μｍ程度となる。この
ため、補正データを求めるための測定装置の測定位置で
の発光強度分布、ビーム径、及びビーム照射面積と、実
際の感光体の位置での発光強度分布、ビーム径、及びビ
ーム照射面積とが一致せず、前記補正データに基づいて
補正を行っても画像濃度むらが解消されないという問題
が生じていた。

【００１１】すなわち、補正データを求めるための測定
装置における光強度分布をフラットにしても、画像形成
装置上のプリントヘッドと感光体の位置がずれてしまう
と光強度分布が平坦にならず、画像濃度むらが発生して
しまう。図１６に、１００μｍデフォーカス位置での各
光源の光強度（Ａ）、像面位置での各光源の光強度
（Ｂ）、−１００μｍデフォーカス位置での各光源の光
強度（Ｃ）を示す。（Ｂ）に示すように、像面位置で光
強度がフラットになるように各光源の光強度を補正した
場合、部品のばらつきがなければ、図１７（Ｂ）に示す
画像のように画像濃度むらは生じない。しかし、画像形
成装置に組み込まれたプリントヘッドと感光体との位置
が５０μｍ〜１００μｍずれてしまうと図１６（Ａ）
（Ｃ）に示すように光強度分布が平坦にならず、図１７
（Ａ）（Ｃ）に示す画像のように画像濃度むらが発生し
てしまうという問題があった。

【００１２】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであり、画像濃度むらを適切に補正することの
可能な、画像濃度調整方法及び画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の画像形成方法は、プリントヘッドに配
列された複数の発光素子から出力される光を像担持体へ
照射して静電潜像を形成し、その後現像することで画像
形成する画像形成装置に用いられる画像濃度調整方法で
あって、前記プリントヘッドからの距離の異なる像面付
近の複数の位置で測定された該プリントヘッドの光強度
分布の各々を平坦にするための前記複数の発光素子各々
の補正データを前記複数の位置毎に記憶し、前記記憶さ
れた複数の位置毎の補正データに基づいて画像を形成
し、前記形成された画像の相対濃度差が最小となる補正
データを前記複数の位置毎の補正データの中から選択す
るものである。

【００１４】第１の発明によれば、プリントヘッドから
の距離の異なる像面付近の複数の位置で測定された該プ
リントヘッドの各光強度分布の各々を平坦にするための
複数の位置毎の補正データの中から、形成される画像の
相対濃度差が最小となる補正データを選択するので、こ
の補正データに基づいて画像を形成することにより、理
想の像面位置と実際に像面位置となる像担持体表面との
位置にずれが生じている場合でも、相対濃度差の少ない
画像を形成することができる。

【００１５】第２の発明の画像形成装置は、プリントヘ
ッドに配列された複数の発光素子から出力される光を像
担持体へ照射することで静電潜像を形成し、その後現像
することで画像形成する画像形成装置であって、前記プ
リントヘッドからの距離の異なる像面付近の複数の位置
で測定された該プリントヘッドの光強度分布の各々を平
坦にするための前記複数の発光素子各々の補正データを
前記複数の位置毎に記憶する記憶手段と、前記記憶手段
に記憶された複数の位置毎の補正データに基づいて画像
を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形
成された画像の相対濃度差が最小となる補正データを前
記複数の位置毎の補正データの中から選択する選択手段
と、前記選択手段により選択された補正データに基づい
て前記担持体に光が照射されるように前記プリントヘッ
ドを制御する制御手段と、を含んで構成されている。

【００１６】第２の発明によれば、記憶手段にプリント
ヘッドからの距離の異なる像面付近の複数の位置で測定
された該プリントヘッドの光強度分布の各々を平坦にす
るための前記複数の発光素子各々の補正データを複数の
位置毎に記憶し、記憶された複数の位置毎の補正データ
に基づいて画像形成手段により画像を形成し、形成され
た画像の相対濃度差が最小となる補正データを選択手段
により選択し、選択された補正データに基づいて像担持
体に光が照射されるようにプリントヘッドを制御するの
で、理想の像面位置と実際に像面位置となる像担持体表
面の位置とにずれが生じている場合でも、相対濃度差の
少ない画像を形成することができる。

【００１７】なお、第２の発明の選択手段は、前記複数
の位置毎の補正データに基づいて前記画像形成手段によ
り形成される画像の画像濃度を測定する測定手段と、該
測定手段により測定された画像濃度から前記画像の相対
濃度差を算出する演算手段と、を備え、前記演算手段に
より算出された相対濃度差に基づいて相対濃度差が最小
となる補正データを選択することができる。

【００１８】また、第１及び第２の発明では、前記補正
データの選択は、画像形成される領域を前記複数の発光
素子の配列方向に分割して区分される各領域毎に行うこ
とにより、各領域毎に画像濃度を調整することができ、
各領域毎に選択された補正データに基づいて前記像担持
体に光を照射することにより、濃度むらの少ない画像を
形成することができる。

【００１９】また、第１及び第２の発明では、前記各領
域の境界近傍の画像を形成する発光素子についての前記
選択された補正データを、隣接する領域の補正データと
の間で補間処理することもでき、補間処理後の補正デー
タに基づいて前記担持体に光が照射されることにより、
領域の境界近傍の相対濃度差を少なくすることができ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。 ［第１の実施の形態］ ［画像形成装置］図１に、本実施の形態の画像形成装置
１０の概略構成を示す。画像形成装置１０は、矢印Ｂ方
向に定速回転する感光体ドラム１２を備えている。な
お、この感光体ドラム１２の回転方向（矢印Ｂ）が副走
査方向に対応する。

【００２１】この感光体ドラム１２の周囲には、感光体
ドラム１２の回転方向に沿って、帯電器１４、ＬＰＨ１
６、現像器１８、転写ローラ２０、クリーナ（図示省
略）、イレーズランプ（図示省略）が順に配設されてい
る。

【００２２】すなわち、感光体ドラム１２は、帯電器１
４によって表面が一様に帯電された後、ＬＰＨ１６によ
って光ビームが照射されて、感光体ドラム１２上に潜像
が形成される。なお、ＬＰＨ１６は、図示しないＬＰＨ
駆動部に接続されており、このＬＰＨ駆動部によって点
灯制御され、画像データに基づいた光ビームを出射する
ようになっている。

【００２３】形成された潜像には、現像器１８によって
トナーが供給されて、感光体ドラム１２上にトナー像が
形成される。感光体ドラム１２上のトナー像は、転写ロ
ーラ２０によって、用紙トレイ２２から１枚ずつ取出さ
れ用紙搬送ベルト２４により搬送されてきた用紙２６に
転写される。転写後に感光体ドラム１２に残留している
トナーはクリーナ（図示省略）によって除去され、イレ
ーズランプ（図示省略）によって除電された後、再び帯
電器１４によって帯電されて、同様の処理を繰り返す。

【００２４】一方、トナー像が転写された用紙２６は、
加圧ローラ２８Ａと加熱ローラ２８Ｂからなる定着器２
８に搬送されて定着処理が施される。これにより、トナ
ー像が定着されて、用紙２６上に所望の画像が形成され
る。画像が形成された用紙２６は装置外へ排出される。

【００２５】[プリントヘッドの詳細の構成]図２に、本
実施の形態で用いる、多数のＬＥＤが配設されたＬＰＨ
１６の構成図を示す。図２に示すように、ＬＰＨ１６
は、ＬＥＤアレイ３２、ＬＥＤアレイ３２を支持すると
ともに、ＬＥＤアレイ３２の駆動を制御する各種信号を
供給するための回路が形成されたプリント基板４０、及
び、ＬＥＤアレイ３２から出射された光を感光体１２上
に結像させるセルフォックレンズアレイ３４を備えてい
る。

【００２６】プリント基板４０は、ＬＥＤアレイ３２の
取り付け面を感光体ドラム１２に対向させて、ハウジン
グ３６内に配設され、支持されている。プリント基板４
０は、図３に示すように、１ライン分の画像データを格
納するシフトレジスタ４２、ラッチ回路４４、ドライバ
４６、ＬＥＤ４８を備えている。ＬＥＤ４８は、解像度
に応じた画素（ドット）数分設けられており、例えば、
Ａ３サイズ（４２０ｍｍ×２９７ｍｍ）の用紙にまで対
応し、主走査方向について６００ｄｐｉで印刷する場合
には、約７０２０個設けられる。ＬＥＤ４８は、感光体
ドラム１２の回転方向（副走査方向）と直交する方向
（主走査方向）に沿って１列に配置されている。

【００２７】プリント基板４０は、制御装置５０と接続
されており、制御装置５０は、転送クロックに同期して
１ライン分の画像データ（前述の例では７０２０ドット
分の画素データ）をシフトレジスタ４２に出力し、１ラ
イン分の画像データをシフトレジスタ４２に出力し終わ
ると、ＳＥＴ信号をラッチ回路４４に出力する。これに
より、シフトレジスタ４２に格納された１ライン分の画
像データがラッチ回路４４にラッチされる。

【００２８】そして制御装置５０がＳＴＲＯＢ信号をド
ライバ４６に出力すると、ドライバ４６は対応する画素
データに応じた電流値の電流をＬＥＤ４８に供給する。
この時、各々のドライバ４６は、ＬＥＤ４８から発光さ
れる光量を補正するための補正データに基づいて、出力
電流を調整する（補正データの詳細については後述）。
各々のＬＥＤ４８は、ドライバから出力された電流の電
流値に応じて発光し、感光体ドラム１２上が露光され、
１ライン分の画像データに対応する静電潜像が感光体ド
ラム１２上に形成される。 ［光強度測定装置］図４に、画像形成装置に用いられる
プリントヘッドの光強度分布を測定するための光強度測
定装置６０の構成を示す。

【００２９】図４に示すように、光強度測定装置６０
は、複数のＬＥＤが矢印Ａ方向にライン上に配列された
ＬＥＤアレイ３２と、セルフォックスレンズアレイ３４
とを備えて構成されたＬＥＤプリントヘッド１６による
露光エネルギ分布を測定するためのセンサ６２が設けら
れている。

【００３０】センサ６２は、複数のＣＣＤ（Charge Cou
pled Device）がライン状に配列されたラインＣＣＤ６
４の受光面側に拡大レンズ６６が取り付けられて構成さ
れている。また、センサ６２は、ラインＣＣＤ６４の受
光面をＬＰＨ１６の光出力方向に対向させて、且つ矢印
Ａに示すＬＰＨ１６のＬＥＤの配列方向（以下、「主走
査方向」という）に対して、ＣＣＤの配列方向が直交す
るようにして、センサ移動ステージ６８上に設置されて
いる。なお、センサ移動ステージ６８は、主走査方向及
びＬＥＤの配列方向と直交する方向（以下、「副走査方
向」という）に移動可能となっている。

【００３１】すなわち、センサ６２は、主走査方向（Ｌ
ＥＤの配列方向）に等速移動しながら、各ＣＣＤによっ
て各々の受光面に入射した光を受光し、当該受光量に応
じた電気信号を出力することで、副走査方向のＬＰＨ１
６の光強度分布を測定可能となっている。

【００３２】このセンサ６２は、ドライバ７０を介し
て、パソコン（ＰＣ）７２と接続されており、パソコン
７２は、ドライバ７０を介して、ＬＰＨ１６とも接続さ
れている。また。パソコン７２は、センサ移動ステージ
６８の駆動部（図示省略）とも接続されている。

【００３３】パソコン７２は、ドライバ７０を介して、
ＬＰＨ１６へ点灯データを出力し、ＬＰＨ１６の各ＬＥ
Ｄの点灯制御すると共に、センサ移動ステージ６８の駆
動部（図示省略）へ移動ステージ制御信号を出力し、セ
ンサ移動ステージ６８の駆動を制御してセンサ６２を移
動させ、且つ、センサ６２へ計測タイミング信号を出力
し、センサ６２による露光エネルギ測定をＯＮ／ＯＦＦ
制御する。

【００３４】センサ６２の出力は、演算処理部７４に接
続され、演算処理部７４には、センサ６２からラインＣ
ＣＤ６４による測定結果、すなわち各ＣＣＤの受光量に
応じた電気信号がシリアルに入力される。演算処理部７
４では、ラインＣＣＤ６４からの電気信号に所定の演算
処理を施し、演算処理後のデータをドライバ７０を介し
てパソコン７２に出力している。パソコン７２では演算
処理部７４からのデータに基づいて、各ＬＥＤから出力
される光強度がフラットになるような補正データが算出
される。 ［補正部］図５に、ＬＥＤ４８から発光される光量を補
正するための補正データを決定する、画像形成装置１０
の内部に設けられた補正部５２についてのブロック図を
示す。補正部５２は、画像の濃度を測定する画像濃度測
定手段８０、画像濃度測定手段８０で測定された画像濃
度に基づいて、画像の濃度むらを求める濃度むら演算手
段８２、光強度測定装置６０によって予め測定及び算出
された複数の補正データを記憶する記憶手段８４、濃度
むら演算手段８２で求められた濃度むらに基づいて、複
数の補正データの内の１つを選択するセレクタ８６、及
びセレクタ８６で選択された補正データに基づいた駆動
用信号を、ＬＰＨ１６を駆動するドライバ４６に供給す
る補正回路８８を含んで構成されている。画像濃度測定
手段８０としては、スキャナーを用いることができる。

【００３５】画像濃度測定手段８０は濃度むら演算手段
８２と接続されており、濃度むら演算手段８２はセレク
タ８６と接続されている。記憶手段８４は、複数の記憶
回路８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃで構成されており、各々の
記憶回路には、異なる位置毎の補正データが記憶されて
いる。記憶手段８４は、セレクタ８６と接続されてお
り、セレクタ８６は補正回路８８と接続されている。な
お、補正回路８８は、ドライバ４６と接続されており、
ドライバ４６は、ＬＰＨ１６と接続されている。

【００３６】図５に示すように、感光体ドラム１２は、
感光体取り付け部品９０により画像形成装置筺体フレー
ム９２に取り付けられており、ＬＰＨ１６は、位置決め
ピン９４を介して画像形成装置筺体フレーム９２に取り
付けられたプリントヘッド取り付け部品９６に装着され
ている。

【００３７】[作用]次に、本実施の形態の作用を説明す
る。

【００３８】本実施の形態の作用の概略を、図６に示
す。まず、（１）像面位置及びデフォーカス位置で、各
ＬＥＤの光強度分布を測定し、（２）測定結果から、各
ＬＥＤの光量補正データを算出する。（３）その後、光
量補正データの算出されたＬＰＨを用いて画像形成装置
を組み立てる。（４）算出された補正データに基づい
て、組み立て後の画像形成装置で画像を出力し、（５）
出力された画像の濃度むらを検出し、（６）濃度むらの
最も少ない補正データを補正データとして使用する。

【００３９】次に、本実施の形態の詳細について説明す
る。まず、光強度測定装置６０のパソコン７２における
補正データ算出処理について説明する。図７には、パソ
コン７２で実行される補正データ算出処理の制御ルーチ
ンが示されている。まず、図７のステップＳ１０で、セ
ンサ移動ステージ６８を像面位置、すなわち、当該ＬＰ
Ｈ１６を感光体に組み込んだ場合の感光体の像面位置に
移動させる。ステップＳ１２で、所定の時間、当該ＬＰ
Ｈ１６の全てのＬＥＤ４８を点灯させる。ステップＳ１
４で、ＬＥＤ４８点灯時の光強度をセンサ６２により測
定させる。測定により得られた計測データは、演算処理
部７４へ出力され、所定の演算が施された後、ドライバ
７０を介してパソコン７２へ出力される。ステップＳ１
６で、前記測定データの入力があるまで待機し、測定デ
ータの入力があった場合には、ステップＳ１８で、当該
測定データに基づいて、各ＬＥＤ４８の光強度がフラッ
トになるように補正データを算出する。このようにし
て、像面位置に焦点を合わせた場合の補正データ（以下
「補正データＢ」という）が算出される。

【００４０】像面位置から所定距離、例えば±７０μｍ
だけずれた位置での補正データについても、上記と同様
の手順で、ただし、センサ移動ステージ６８を像面位置
から±７０μｍだけずれた位置に移動させて光強度測定
し、当該位置での測定により得られた計測データに基づ
いて算出する。算出された各補正データ（以下、７０μ
ｍデフォーカスの補正データを「補正データＡ」、−７
０μｍデフォーカスの補正データを「補正データＣ」と
いう）は、記憶手段８４に記憶される。

【００４１】図８に、７０μｍデフォーカスでの各ＬＥ
Ｄの光強度（Ａ）、像面位置での各ＬＥＤの光強度
（Ｂ）、−７０μｍデフォーカスでの各ＬＥＤの光強度
（Ｃ）を示す。また、図９に、算出された補正データに
基づいて各ＬＥＤのドライバを調整して、すなわち光強
度分布がフラットになるように補正データＡを用いて調
整して発光させた場合の、７０μｍデフォーカスでの各
ＬＥＤの光強度（Ａ）、補正データＢを用いて調整して
発光させた場合の、像面位置での各ＬＥＤの光強度
（Ｂ）、補正データＣを用いて調整して発光させた場合
の、−７０μｍデフォーカスでの各ＬＥＤの光強度
（Ｃ）を示す。

【００４２】次に、ＬＰＨ１６を画像形成装置１０に組
み込み、図１０に示す手順にしたがって、補正データ決
定処理を行う。

【００４３】まず、ステップＳ２０で補正データＡに基
づき所定の画像を形成し、ステップＳ２２で形成された
画像の濃度を画像濃度測定手段８０により測定する。測
定によって得られた測定データは、濃度むら演算手段８
２に出力され、ステップＳ２４で、濃度むら演算手段８
２により測定データから濃度むらの量を表す濃度むら量
σＡを求め、セレクタ８６に出力する。なお、濃度むら
量σは、画像の濃度むらが多いほど大きい値をとる。ス
テップＳ２６で補正データＢに基づき所定の画像を形成
し、ステップＳ２８で形成された画像の濃度を画像濃度
測定手段８０により測定する。測定によって得られた測
定データは、濃度むら演算手段８２に出力され、ステッ
プＳ３０で、濃度むら演算手段８２により測定データか
ら濃度むらの量を表す濃度むら量σＢを求め、セレクタ
８６に出力する。ステップＳ３２で補正データＣに基づ
き所定の画像を形成し、ステップＳ３４で形成された画
像の濃度を画像濃度測定手段８０により測定する。測定
によって得られた測定データは、濃度むら演算手段８２
に出力され、ステップＳ３６で、濃度むら演算手段８２
により測定データから濃度むらの量を表す濃度むら量σ
Ｃを求め、セレクタ８６に出力する。なお、上述では、
ステップＳ２６はステップＳ２０で形成された画像の濃
度測定後、ステップＳ３２はステップＳ２６で形成され
た画像の濃度測定後に画像を形成して、形成された画像
の処理を行っているが、補正データＡ、補正データＢ、
補正データＣの３つに基づく画像を同時に形成し、その
後、画像の濃度測定して濃度むらσ量を算出して補正デ
ータを選択するようにしてもよい。

【００４４】ステップＳ３８で、セレクタ８６によりσ
Ａ〜σＣの中から最小のものを判断し、ステップＳ４０
で、最小のσの基礎となった補正データを記憶手段から
読み出し、ステップＳ４２で、当該補正データを補正回
路８８に出力する。補正回路８８で所定の処理がなさ
れ、処理後の信号がドライバ４６に出力され、当該信号
に基づいてドライバ４６がＬＥＤ４８の駆動電流を制御
し、ＬＥＤ４８はドライバから出力された電流の電流値
に応じて発光し、感光体ドラム１２上が露光され、１ラ
イン分の画像データに対応する静電潜像が感光体ドラム
１２上に形成される。

【００４５】本実施の形態によれば、像面位置だけでな
く、像面位置から所定距離ずれた位置での各ＬＥＤの光
強度に基づいて、各所定距離ずれた位置ごとの複数の補
正データを算出し、当該複数の各補正データに基づいて
実際に画像形成を行い、形成された画像の濃度むらの最
も少ない補正データを選択するので、感光体とＬＰＨと
の距離にずれが発生した場合にも適切な補正データで光
強度を補正することができ、濃度むらの少ない画像を形
成することができる。

【００４６】なお、上記実施の形態では、スキャナー等
を用いた画像濃度測定手段により、形成された画像の濃
度むらを測定して得られた情報から補正データを求めた
が、これに限定されるものではなく、感光体ドラム上の
潜像電位を測定する測定手段を画像形成装置内に取り付
け、露光後の感光体ドラム上の潜像電位を測定し、電位
むらが小さくなるような補正データを選択することもで
きる。

【００４７】また、形成された画像のむらは目視で判定
して補正データを選択することもできる。この場合に
は、画像濃度測定手段及び濃度むら演算手段は設置不要
であり、目視での判定により選択された補正データに基
づいて画像を形成すればよい。

【００４８】なお、複数の補正データの中から最適な補
正データを決定する補正データ決定処理は、画像形成装
置設置後の感光体ドラム交換時に規定の画像サンプルを
出力して行い、決定された補正データに基づいて通常の
画像形成を行うようにすることができる。

【００４９】さらに、画像形成装置には、上記の手順で
選択された補正データを１つだけ工場出荷時に記憶させ
ておき、残りの複数の補正データをもたなくてもよい。
即ち、補正部５２として、予め選択された補正データの
みを記憶したＥＥＰＲＯＭ等を用い、ＬＥＤを駆動させ
る際に当該補正データに基づいて光量を調整することも
できる。

【００５０】また、上記実施の形態では現状の部品ばら
つき及びプリントヘッドの焦点深度からベストケースと
して３つの補正データの中から最適な補正データを選択
するようしたが、補正データ数は特にこの数に規定され
るものではない。 ［第２の実施の形態］次に、第２の実施の形態について
説明する。

【００５１】第１の実施の形態における濃度むら補正方
法は、ＬＰＨの位置が感光体ドラムに対してＺ方向に平
行にずれた場合、即ち、複数のＬＰＨと感光体ドラムの
露光位置とに同一量のずれが生じている場合に有効であ
ったが、実際の画像形成装置においては、ＩＮ側−ＯＵ
Ｔ側におけるＺ方向位置もばらつきが生じる。ここでＩ
Ｎ側−ＯＵＴ側とは、ＬＰＨによる主走査方向の主走査
開始側（ＩＮ側）及び主走査終了側（ＯＵＴ側）位置を
表わす。図５に示すように、プリントヘッド取り付け部
品、感光体取り付け部品、画像形成装置筐体フレーム、
位置決めピン等の部品ばらつきにより、画像形成装置装
置のＩＮ側−ＯＵＴ側におけるＺ方向位置にもばらつき
が生じる。このようにＩＮ側−ＯＵＴ側におけるＺ方向
位置のばらつきが発生した場合、単一の補正データで画
像形成すると、主走査方向に濃度むらの発生する領域が
生じる。図１１に、補正データＡ、補正データＢ、及び
補正データＣで各々画像形成した例を示す。補正データ
Ａでの画像は領域Ｉ及び領域ＩＩに濃度むらが発生し、
補正データＢでの画像は領域Ｉ及び領域ＩＩＩに濃度む
らが発生し、補正データＣでの画像は領域ＩＩ及び領域
ＩＩＩに濃度むらが発生している。

【００５２】そこで、本実施の形態では、画像形成装置
を組み立てる際にＩＮ側−ＯＵＴ側のＺ方向位置のずれ
が発生した場合にも対応可能な補正方法および画像形成
装置を提供する。

【００５３】本実施の形態における画像形成装置の概略
構成は、第１の実施の形態と同一であるため、詳細な説
明は省略する。

【００５４】本実施の形態では、第１の実施の形態と同
様に、像面位置、像面位置から±７０μｍデフォーカス
位置において、光強度測定装置により測定した光強度に
基づいて各ＬＥＤでの露光量が均一になるように補正デ
ータを求める。７０μｍデフォーカスでの各ＬＥＤの光
強度（Ａ）、像面位置での各ＬＥＤの光強度（Ｂ）、−
７０μｍデフォーカスでの各ＬＥＤの光強度（Ｃ）は、
図８に示すとおりである。また、算出された補正データ
に基づいて各ＬＥＤのドライバを調整して、すなわち光
強度分布がフラットになるように調整して発光させた場
合の、７０μｍデフォーカスでの各ＬＥＤの光強度
（Ａ）、像面位置での各ＬＥＤの光強度（Ｂ）、−７０
μｍデフォーカスでの各ＬＥＤの光強度（Ｃ）は、図９
に示すとおりである。

【００５５】求められた複数の補正データは、図１２に
示すように、領域Ｉ、領域ＩＩ、領域ＩＩＩ毎に、記憶
手段８４の記憶回路８４Ａ、記憶回路８４Ｂ、及び記憶
回路８４Ｂに各々記憶される。

【００５６】次に、ＬＰＨ１６を画像形成装置１０に組
み込み、図１３に示す手順にしたがって、補正データ決
定処理を行う。

【００５７】ステップＳ５０で、領域Ｉの補正データを
補正回路８８に出力する。領域Ｉの補正データは、図１
０に示すフローチャートに沿って第１の実施の形態と同
様にして求められる。補正データＡ〜Ｃに基づいて形成
された画像について、図１１に示すような濃度むらが生
じた場合には、補正データＣが求められることになる。
補正回路８８では所定の処理がなされ、処理後の信号が
ドライバ４６に出力され、当該信号に基づいてドライバ
４６が領域Ｉを形成するＬＥＤ４８の駆動電流を制御
し、ＬＥＤ４８はドライバから出力された電流の電流値
に応じて発光し、感光体ドラム１２上が露光される。ス
テップＳ５２で、領域ＩＩの補正データを補正回路８８
に出力する。領域ＩＩの補正データについても、領域Ｉ
の補正データと同様にして求められる。補正データＡ〜
Ｃに基づいて形成された画像について、図１１に示すよ
うな濃度むらが生じた場合には、補正データＢが求めら
れることになる。補正データが補正回路８８へ出力され
た後も同様にして領域ＩＩを形成するＬＥＤ４８の駆動
電流が制御されて感光体ドラム１２が露光される。ステ
ップＳ５４で、領域ＩＩＩの補正データを補正回路８８
に出力する。領域ＩＩＩの補正データについても、領域
Ｉ、ＩＩの補正データと同様にして求められる。補正デ
ータＡ〜Ｃに基づいて形成された画像ついて、図１１に
示すような濃度むらが生じた場合には、補正データＡが
求められることになる。補正データが補正回路８８へ出
力された後も同様にして領域ＩＩＩを形成するＬＥＤ４
８の駆動電流が制御されて感光体ドラム１２が露光され
る。

【００５８】本実施の形態によれば、複数の補正データ
の中から主走査方向に形成される画像の領域毎に最適な
補正データを用いるので、画像形成装置装置のＩＮ側−
ＯＵＴ側におけるＺ方向位置にばらつきが生じている場
合においても、濃度むらのない画像を形成することがで
きる。

【００５９】なお、本実施の形態では、現状の部品ばら
つき及びＬＰＨの焦点深度から、ベストケースとして、
３つの補正データの中から領域Ｉ〜領域ＩＩＩの３つの
分割領域毎に補正データを選択したが、補正データ数及
び分割領域数はこの数に規定されるものではなく、適当
な補正データ数及び分割領域数を用いることができるこ
とはもちろんである。

【００６０】さらに、上記実施の形態においては、３つ
の分割領域の各々について、最適な補正データを選択し
たが、各領域毎の補正データが異なる場合には、領域の
境界部で濃度むらが発生する場合がある。そこで、この
場合には、補正データの境界近傍での補正データを補間
することにより濃度むらの発生を抑えることが可能とな
る。

【００６１】具体的には、例えば、以下のようにして補
正データの補間を行う。領域Ｉの補正データが補正デー
タＢ（またはＣ）、領域ＩＩの補正データは補正データ
Ｃ（またはＢ）の場合の、領域Ｉと領域ＩＩとの境界近
傍での補正データＢ及び補正データＣの例を図１４に示
す。境界位置から±Ｍｄｏｔ分（ここではＭ＝５０）を
補間領域とし、分割位置からｎｄｏｔ目の補正データＢ
の補正データをＸ、補正データＣの補正データをＹとし
て、以下の式によりｎｄｏｔ目の補間後の補正データＺ
を算出する。

【００６２】

【数１】

【００６３】補正データ補間後の各ｄｏｔの補正値を図
１５に示す。

【００６４】このように補正データの異なる領域の境界
部分の補正データを補間することにより、境界部近傍で
の濃度むらをなくすことができる。

【００６５】

【発明の効果】上記に示したように、第１の発明によれ
ば、プリントヘッドからの距離の異なる像面付近の複数
の位置で測定された該プリントヘッドの各光強度分布の
各々を平坦にするための複数の位置毎の補正データの中
から、形成される画像の相対濃度差が最小となる補正デ
ータを選択するので、この補正データに基づいて画像を
形成することにより、理想の像面位置と実際に像面位置
となる像担持体表面との位置にずれが生じている場合で
も、相対濃度差の少ない画像を形成することができる。

【００６６】また、第２の発明によれば、第２の発明に
よれば、記憶手段にプリントヘッドからの距離の異なる
像面付近の複数の位置で測定された該プリントヘッドの
光強度分布の各々を平坦にするための前記複数の発光素
子各々の補正データを複数の位置毎に記憶し、記憶され
た複数の位置毎の補正データに基づいて画像形成手段に
より画像を形成し、形成された画像の相対濃度差が最小
となる補正データを選択手段により選択し、選択された
補正データに基づいて像担持体に光が照射されるように
プリントヘッドを制御するので、理想の像面位置と実際
に像面位置となる像担持体表面の位置とにずれが生じて
いる場合でも、相対濃度差の少ない画像を形成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係わる画像形成装置の
概略構成図である。

【図２】 本発明の実施の形態に係わるＬＥＤプリント
ヘッド（ＬＰＨ）の内部構成を示す断面図である。

【図３】 プリント基板上の概略回路構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】 本発明の実施の形態に係わる光強度測定装置
の概略構成図である。

【図５】 本発明の実施の形態に係わる補正部、及び画
像形成装置の一部のブロック図である。

【図６】 本実施の形態の作用の概略である。

【図７】 本実施の形態の補正データ算出処理のフロー
チャートである。

【図８】 ＬＰＨと感光体ドラムとの位置を変化させた
位置での各ＬＥＤ光強度を示す図である。

【図９】 補正データに基づいて発光した場合の、各Ｌ
ＥＤ光強度を示す図である。

【図１０】 本実施の形態の補正データ決定処理のフロ
ーチャートである。

【図１１】 各補正データで画像形成した場合の、各領
域毎の濃度むらを示す図である。

【図１２】 各領域毎の補正データ記憶例を示す図であ
る。

【図１３】 第２の実施の形態の補正データ決定処理の
フローチャートである。

【図１４】 異なる補正データをもつ領域の境界近傍の
補正値を示す例である。

【図１５】 補間後の補正値の例である。

【図１６】 （Ａ）は、１００μｍデフォーカスでの光
強度、（Ｂ）は、像面位置での光強度、（Ｃ）は、−１
００μｍデフォーカスでの各ＬＥＤの光強度を示す図で
ある。

【図１７】 （Ａ）は、像面位置が１００μｍずれた場
合に形成される画像、（Ｂ）は、像面位置にずれが生じ
ていない場合に形成される画像、（Ｃ）は、像面位置が
−１００μｍずれた場合に形成される画像を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ 画像形成装置 １２ 感光体ドラム １６ ＬＥＤプリントヘッド ４０ プリント基板 ４６ ドライバ ４８ ＬＥＤ ５２ 補正部 ６０ 光強度測定装置 ６２ センサ ７２ パソコン ８０ 画像濃度測定手段 ８２ 濃度むら演算手段 ８４ 記憶手段 ８６ セレクタ ８８ 補正回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリントヘッドに配列された複数の発光
   素子から出力される光を像担持体へ照射して静電潜像を
   形成し、その後現像することで画像形成する画像形成装
   置に用いられる画像濃度調整方法であって、 前記プリントヘッドからの距離の異なる像面付近の複数
   の位置で測定された該プリントヘッドの光強度分布の各
   々を平坦にするための前記複数の発光素子各々の補正デ
   ータを前記複数の位置毎に記憶し、 前記記憶された複数の位置毎の補正データに基づいて画
   像を形成し、 前記形成された画像の相対濃度差が最小となる補正デー
   タを前記複数の位置毎の補正データの中から選択する、
   画像濃度調整方法。
2. 【請求項２】 前記補正データの選択は、画像形成され
   る領域を前記複数の発光素子の配列方向に分割して区分
   される各領域毎に行われることを特徴とする請求項１に
   記載の画像濃度調整方法。
3. 【請求項３】 前記各領域の境界近傍の画像を形成する
   発光素子についての前記選択された補正データは、隣接
   する領域の補正データとの間で補間処理されることを特
   徴とする、請求項２に記載の画像濃度調整方法。
4. 【請求項４】 プリントヘッドに配列された複数の発光
   素子から出力される光を像担持体へ照射することで静電
   潜像を形成し、その後現像することで画像形成する画像
   形成装置であって、 前記プリントヘッドからの距離の異なる像面付近の複数
   の位置で測定された該プリントヘッドの光強度分布の各
   々を平坦にするための前記複数の発光素子各々の補正デ
   ータを前記複数の位置毎に記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された複数の位置毎の補正データに
   基づいて画像を形成する画像形成手段と、 前記画像形成手段により形成された画像の相対濃度差が
   最小となる補正データを前記複数の位置毎の補正データ
   の中から選択する選択手段と、 前記選択手段により選択された補正データに基づいて前
   記像担持体に光が照射されるように前記プリントヘッド
   を制御する制御手段と、 を備えた画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記選択手段は、 前記複数の位置毎の補正データに基づいて前記画像形成
   手段により形成される画像の画像濃度を測定する測定手
   段と、該測定手段により測定された画像濃度から前記画
   像の相対濃度差を算出する演算手段と、を備え、 前記演算手段により算出された相対濃度差に基づいて相
   対濃度差が最小となる補正データを選択することを特徴
   とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記選択手段は、画像形成される領域を
   前記複数の発光素子の配列方向に分割して区分される各
   領域毎に前記補正データを選択し、 前記制御手段は、前記各領域毎に選択された補正データ
   に基づいて前記担持体に光が照射されるように前記プリ
   ントヘッドを制御することを特徴とする請求項４または
   請求項５に記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段は、さらに、前記各領域の
   境界近傍の画像を形成する発光素子についての前記選択
   された補正データを、隣接する領域の補正データとの間
   で補間処理し、補間処理後の補正データに基づいて前記
   担持体に光が照射されるように前記プリントヘッドを制
   御することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装
   置。