JP2003251851A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2003251851A
JP2003251851A JP2002055439A JP2002055439A JP2003251851A JP 2003251851 A JP2003251851 A JP 2003251851A JP 2002055439 A JP2002055439 A JP 2002055439A JP 2002055439 A JP2002055439 A JP 2002055439A JP 2003251851 A JP2003251851 A JP 2003251851A
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light
emitting element
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forming apparatus
image forming
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JP2002055439A
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Yoshihiro Osada
嘉浩 長田
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Kyocera Corp
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Kyocera Corp
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  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】1次元以上に配列された発光素子群を使用した
露光系において露光ムラを抑えるための画像形成装置と
する。 【解決手段】各発光素子が所属する画素に対する補正情
報だけでなく、影響が及ぶ近隣の画素に対する補正情報
も補正情報メモリ5に記録しておき、演算部11でそれ
らの重ねあわせとして最終的な補正情報を生成すること
により、周りの画素の点灯状態に依らないように補正を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、FA
X、あるいは複写機等の画像形成装置に関し、特に、感
光体と1次元以上に規則的に配置された発光素子群を備
えた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、発光素子群、例えば、直線状
に並んだLEDにより構成されたLEDヘッドを用いて
感光体ドラム上に静電潜像を形成する画像形成装置にお
いては、別個(発光素子群を形成する発光素子毎)に点
灯制御可能な各々のLEDチップが感光体ドラムの主走
査上の決められた場所を担当するため、LEDチップ毎
の光量のばらつきは形成した画像における縦筋のムラと
して画質劣化の原因となる。
【0003】これを解決するために、従来からLEDチ
ップ毎の光量を一定に保つ光量補正の方法がある。この
方法は、各LEDチップを順次点灯させ、この光量が一
定値になるようにLEDの電流値や点灯時間を調整し、
その値を各チップに対応させ補正情報として保存してお
くことにより実現される。そして、画像形成装置として
動作させるときには、この補正情報を読み取って各チッ
プの点灯の際に電流値などを同時に調整することで、光
量バラツキを限度値以内に抑えることが可能となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光量補
正方法によって光量の調整は問題なく行われるが、実際
の画像ムラは光量だけでは決まらない。図5に示す例で
一次元に簡略化して示すが、光量分布Aに示すLEDチ
ップと光量分布Bに示すLEDチップは総光量(グラフ
とx軸(横軸)で囲まれた面積)が同じである。しかし
ながら、実際の露光特性は光量分布Aのほうが比較的強
い傾向にある。
【0005】特開平11−342650号公報では、こ
の問題を解決するための方法が記載されており、例え
ば、発光中心から一定距離以内の総光量が各々のLED
チップにおいて一定になるように調整を行なう方法であ
る。
【0006】この方法によれば、各々のLEDの単独発
光の際にこの露光特性を調整することが可能である。そ
して、図5の光量分布Bは、裾の部分が切り捨てられた
状態で比較されるため、光量分布BのLEDチップは電
流値をもう少し増すなどの補正が必要とされ、結果とし
て光量分布AのLEDチップと光量分布BのLEDチッ
プは同等の露光特性をもつことができるようになる。
【0007】しかしながら、前述の方法では、各LED
チップの単独発光の際の露光特性を調整することはでき
るが、隣のLEDチップが同時に発光した場合の2つ分
を合わせた露光特性を調整することはできないという問
題があった。これは、単独発光の際に補正の対象から切
り捨てた光量分布の発光中心から一定距離以上の部分
が、隣のLEDチップの発光領域に対して影響を与えて
いるためである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点に
鑑みてなされたものであり、各LEDチップ毎に複数の
特性情報を保有することにより隣のLEDチップの領域
に与える影響をも考慮することのできる補正方法を実現
する画像形成装置としたものである。
【0009】具体的には、感光体と、該感光体を露光し
て静電潜像を形成する多数の発光素子群と、該発光素子
群を構成するそれぞれの発光素子に対応する発光特性情
報を記憶するための記憶手段と、露光すべき画像情報か
ら適切な発光強度を選択するための制御手段と、を備え
てなる画像形成装置において、前記記憶手段は、前記そ
れぞれの発光素子が影響する複数の画素に対しての発光
特性情報を記憶し、前記制御手段は該情報に基づき前記
発光強度を補正する画像形成装置としたものである。
【0010】このような構成により、単独発光の際のそ
れぞれのLEDチップの全光量と光量分布特性を測定し
て記憶しておき、さらにその光量分布から単独発光して
いるLEDの前後数ピクセルの範囲の距離への影響度を
算出しておき、制御部が露光時に露光画像中の任意の点
灯1ピクセルの範囲の光量が一定となるように算出した
情報に基づいて点灯ピクセルを点灯させるための点灯電
流と近傍の点灯ピクセルの点灯電流を適切に調整するこ
とができるようになる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を用いて説明する。図1は、あるLEDチップの単独
発光の周辺ピクセル影響特性を示す図である。中心ピク
セル格子内への光量積分値を1に正規化した場合に、周
辺の各ピクセル格子内のそれぞれの光量積分値を図に示
している。一次元的に配列された各LEDチップのそれ
ぞれにおいて、同様の周辺ピクセル影響特性を実測によ
り測定することができる。
【0012】測定にはCCDエリアセンサを利用し、実
際に感光体との焦点距離に相当する位置にエリアセンサ
を配置し、光量分布を2次元的に読み取ることで各ピク
セル格子内の光量積分値をそれぞれ求めることができる
ため、これを各LEDチップを単独点灯させつつ主走査
LEDチップの数だけ繰り返し測定することで全LED
チップに関する情報を取得できる。
【0013】図2は、上述の測定の具体的な方法を示す
図である。順次点灯制御回路1にてLEDアレイ2の左
端から順に各LEDチップ2aが単独点灯するように制
御され、これに同期してCCDエリアセンサ3を機械的
に制御する一次元可動台4が動作し、点灯しているLE
Dチップ2aをCCDエリアセンサ3の中央で捉えるよ
うにCCDエリアセンサ3自体を移動させる。CCDエ
リアセンサ3の出力は、図1に示すように各ピクセル区
画毎に積分され、LEDチップ2a毎の9区画の光量情
報をそれぞれ記録する。
【0014】一次元可動台4は精度よく確実に光の中心
をCCDエリアセンサ3の中央で受光させる必要はな
く、必要に応じて画像処理が可能である。例えば、最も
強度の強い部分を発光中心としてCCDエリアセンサ3
の画像中心を移動させることもできる。また高速化のた
めに長いまたは複数のCCDエリアセンサ3を用いて互
いに干渉しない複数のLEDチップ2aを同時点灯させ
同時に測定することもできる。取得した情報は、LED
アレイ2に対応した不揮発性メモリまたは不揮発性メモ
リ等の記憶手段の中の対応した区画の中に補正情報とし
て保存しておく。
【0015】露光時においては、事前に取得された補正
情報を用いた適切な補正を行なえばよく、図3に例を示
す。図3では、Aの位置とBの位置に潜像形成が必要と
される場合を表わしている。
【0016】例えば、Aの位置の光量を決定するために
はAの近傍9ピクセル格子に位置する光源に対し、光源
が発光状態にあるものを選択(例ではAとB)し、それ
ぞれの補正情報に従って中心の1ピクセル格子(A)に
対して補正情報の重ね合わせ結果を算出する。本実施例
の場合は、1.2が重ね合わせ結果である。これはa+
b、すなわち1.0と0.2を合わせた結果であり、こ
の1.2は補正適正値1.0に比べて20%ほど強く露
光されてしまっていることになる。
【0017】露光結果全体に対して点灯ピクセル部分を
1.0とするためには、露光領域全体に対して連立方程
式を解く必要があり、莫大な時間がかかることになる
が、本発明においてはこのような連立方程式を長い時間
かけて解くことが不要であり、付帯装置が不要でかつ良
好な作像が可能となる。図4は、この補正を行なうため
の実施例を示す。
【0018】補正回路は、各LEDアレイ2に対応した
不揮発性補正情報メモリ及びそのデータを複製した高速
なメモリの組または不揮発性補正情報メモリそのものか
ら成る補正情報メモリ5、印字したい画像データを保存
したVRAM6、VRAM6の中の主走査数ライン分を
一時的に蓄えるラインストアメモリ7、ラインストアメ
モリ7及び補正情報メモリ5の主走査読み出し位置を決
定する主走査位置生成部8、ラインストアメモリ7から
読み出した注目点近傍の画素情報を一時的に蓄える近傍
画素レジスタ9、補正情報メモリ5から読み出した主走
査位置前後のLEDチップ2aに対する補正情報を一時
的に蓄える近傍補正情報レジスタ10、近傍画素レジス
タ9の値をマトリクス演算する演算部11から成る。V
RAM6の印字情報は必要分ラインストアメモリ7に転
送されている。主走査位置生成部は、VRAM6の左端
に相当する位置から右端に向かって順にアドレスを生成
する。ラインストアメモリ7には、主走査3ライン分の
印字情報が記録され、主走査位置生成部8から指示され
た主走査位置の近傍の画素情報を近傍画素レジスタ9に
読み出す。読み出される画像は、注目画素p(0,0)
に対して主走査、副走査それぞれ±1画素分の9画素
で、それぞれ図4に示すように、p(−1,−1)から
p(1,1)のように表現するものとする。
【0019】主走査位置生成部8は、補正情報メモリ5
に対しても同一のアドレスを与え、補正情報メモリ5は
このアドレスが示す注目画素に対応するLEDチップ2
aとその近傍±1画素に対するLEDチップ2aの合計
3つのLEDチップ2aに対する補正情報を近傍補正情
報レジスタ10に対して読み出す。各LEDチップ2a
に対して近傍の9画素分の補正情報が存在するため、近
傍補正情報レジスタ10は合計27区画から成り、図4
に示すように,a(−1,−1)からc(1,1)のよ
うに表現する。
【0020】p(0,0)に対応する補正情報はb
(0,0)とa(1,0)及びc(−1,0)である。
b(0,0)はp(0,0)の中央にあるLEDチップ
2aからのエネルギーを示し、a(1,0)は左隣にあ
るLEDチップ2aからのエネルギー、c(−1,0)
は右隣にあるLEDチップ2aからのエネルギーを表わ
す。
【0021】演算部11は,以下の式を用いてp(0,
0)画素に加わる総合エネルギーを算出する。 E=p(−1,−1)×a(1,1)+p(−1,0)
×a(1,0)+p(−1,1)×a(1,−1)+p
(0,−1)×b(0,1)+p(0,0)×b(0,
0)+p(0,1)×b(0,−1)+p(1,−1)
×c(−1,1)+p(1,0)×c(−1,0)+p
(1,1)×c(−1,−1) 算出されたEが目標エネルギーE0になるようにLED
アレイ2に対して電流値や点灯時間を送信する。Eを目
標エネルギーE0に近づける簡単な方法は、総光量は電
流値Iに比例するものとすればIを I=E0/E×I0 のように計算する例である。I0は目標エネルギーを単
独発光で出力するための基準電流である。
【0022】本実施例によれば、p(0,0)に対して
のみ補正がかかるのみなので、その他のp(x,y)か
らのエネルギーに変化がなければ完全には補正できてい
ないことになる。しかしながら、近傍点p(x,y)は
それぞれp(0,0)の影響を逆に受けていると考えら
れるためp(x,y)のどこにおいてもほぼE0/Eの
補正がなされているとすれば、上述の簡単な計算式にて
かなり正確な補正ができることになる。
【0023】なお、実際にはエネルギーと電流の変換の
ためのテーブルまたは関数f( )を用いて、 I=f(E0/E)×I0 とする必要がある。テーブルまたは関数は実測で求めれ
ばよい。
【0024】
【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、それぞれの発光素子が影響する複数の画
素に対しての発光特性情報を記憶し、その情報に基づき
発光強度を補正することにより、印字画像における単独
点灯点と、複数の近傍画素の点灯により構成される点の
どちらに対しても良好な補正特性が得られ、どのような
性質の画像に対しても画像全体に対して画質向上をはか
る画像形成装置を提供することができる。
【0025】しかも、レーザなどの点発光デバイスに対
して直線状または面状のデバイスが持っていた光量ムラ
を軽減することができるために、後者のデバイスのもつ
利点すなわち省スペース及び可動部分のない構成を取る
ことができ、製品の大きさや寿命に対して貢献が可能と
なる。
【0026】また、光のひろがりに対して補正をかけら
れることで、LEDアレイデバイスの各LEDの配置な
どの製造上の位置精度を軽減することができ、製造コス
トの削減および製造歩留りの軽減が可能となり、かつ、
LEDアレイデバイスの集光レンズに関しても整形ばら
つき精度を軽減できることでコストダウンも可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】LEDチップ単独発光の周辺ピクセル影響、光
量分布断面及びピクセル毎の積分値を示す図である。
【図2】本発明の画像形成装置内のLEDヘッドの補正
情報の計測装置を示す図である。
【図3】LEDチップ2点発光の周辺ピクセル影響、光
量分布断面及びピクセル毎の積分値を示す図である。
【図4】本発明の画像形成装置内のLEDヘッドの露光
発光時の補正回路構成を示す図である。
【図5】LEDチップの同一光量で分布が異なる状態を
示す図である。
【符号の説明】
1:順次点灯制御回路 2:LEDアレイ 2a:LEDチップ2a 3:CCDエリアセンサ 4:一次元可動台 5:補正情報メモリ 6:VRAM 7:ラインストアメモリ 8:主走査位置生成部 9:近傍画素レジスタ 10:近傍補正情報レジスタ 11:演算部
───────────────────────────────────────────────────── 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 15/043

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】感光体と、該感光体を露光して静電潜像を
    形成する多数の発光素子群と、該発光素子群を構成する
    それぞれの発光素子に対応する発光特性情報を記憶する
    ための記憶手段と、露光すべき画像情報から適切な発光
    強度を選択するための制御手段と、を備えてなる画像形
    成装置において、 前記記憶手段は、前記それぞれの発光素子が影響する複
    数の画素に対しての発光特性情報を記憶し、前記制御手
    段は該情報に基づき前記発光強度を補正することを特徴
    とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】それぞれの発光素子により1次元的かつ規
    則的に配設された発光素子群を構成したことを特徴とす
    る請求項1記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】前記記憶手段は、前記発光素子群を構成す
    る各デバイスに対して前記感光体の主走査および副走査
    方向に隣接するデバイスに対応した前記感光体上の露光
    単位区画範囲に対する発光影響度情報をそれぞれ記憶
    し、前記制御手段は露光時に近傍の該情報の演算によっ
    て注目点の発光強度を選択することを特徴とする請求項
    1記載の画像形成装置。
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