JP2003291403A - 光プリントヘッドの輝度補正方法及び補正値を書き込んだメモリ部を備えた光プリントヘッド - Google Patents
光プリントヘッドの輝度補正方法及び補正値を書き込んだメモリ部を備えた光プリントヘッドInfo
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Abstract
を書き込んだメモリ部を備えた光プリントヘッドに関
し、レンズアレイのバラツキを光源の制御によって補償
する。 【解決手段】 直線状に配列されている多数の発光素子
上に結像レンズを配置して構成される光プリントヘッド
の輝度を補正する際に、特定のスライスレベルにおけ
る、前記光プリントヘッドの各発光素子の主走査方向及
び副走査方向の各発光素子のビーム径が均一になるよう
に補正値を選ぶ。
Description
輝度補正方法及び補正値を書き込んだメモリ部を備えた
光プリントヘッドに関するものであり、特に、高速プリ
ンタの光源として用いられる光プリントヘッドにおける
濃淡ムラを限度見本の限度内に収めるための各ドットの
輝度補正方法に特徴のある光プリントヘッドの輝度補正
方法及び補正値を書き込んだメモリ部を備えた光プリン
トヘッドに関するものである。
ミリ、電子写真プリンタ等の画像形成装置において広く
使用されている技術であり、電子写真法として、例え
ば、米国特許第2297691号明細書等に記載されて
いるように、光導電性絶縁体を用いた方式が一般的に使
用される。
ラによって帯電させられた光導電性絶縁体上にLEDな
どの光を照射することによって静電潜像を形成したの
ち、トナーと称される顔料や染料により着色した樹脂粉
末を上記静電潜像に静電的に付着させて現像を行い、可
視化されたトナー画像を形成する。
の記録媒体上へ転写したのち、熱、圧力、光などによっ
てトナーを記録媒体上で溶融した後に固化して、最終的
に記録媒体上に定着したトナー画像を得ている。
の概略的斜視図であり、SLA(セルフォック・レンズ
・アレイ)の構成を理解し易いようにレンズホルダ及び
ヘッド筐体の一部を欠落させて図示している。
はプリント回路基板32上に潜像担持体の幅方向にアレ
イ状に配列され、プリント回路基板32はヘッド筐体3
3に固定されている。一方、SLA34は、レンズホル
ダ35によってLEDチップ31に対向するように配置
される。
は、図に示すように事前に各LEDチップ31からの光
量が均一になるように光量補正のみを行なってから装置
に搭載していた。即ち、まず、LEDヘッドを組み立て
たのち、光パワーメータを用いて光量補正を行い、その
測定結果において各LEDに対応するドットに光量のバ
ラツキが有る場合には、各LEDに流す電流を調整して
光量が一定になるように制御していた。
態の模式図であり、光量が均一な状態になるように補正
されていると、ドット径、MTF(Modulatio
n Transfer Function:振幅伝達関
数)値も均一になり、下段に示すように、均一な幅のラ
イン・アンド・スペースからなるきれいな印字が得られ
るのが通常であった。なお、MTFは、光量をIとする
と、 MTF=(Imax −Imin )/(Imax +Imin ) で表される。
うことにより、潜像担持体上における1ドット毎の光量
を均一にしても、SLAを構成するファイバの微妙な傾
き等によるバラツキが原因で結像位置が異なることによ
り、像面でのドット径が異なる場合があるので、この様
子を図11を参照して説明する。
態の模式図であり、ドット径が異なったドットNGがあ
る場合、下段に示すライン・アンド・スペースパターン
が不均一になり、また、ドット径のばらつきはMTF値
を悪化させ、印字上での濃淡ムラを引き起こすため、光
量の均一化だけでは印字出力の濃淡ムラは除去されない
という問題があった。
ものの、良品レベルが全て保証されるとは限らないこと
と、SLAは非常に高価であるため、このような多少の
バラツキを有するSLAを有効に使用する方策が必要に
なる。
ラツキを光源の制御によって補正することを目的とす
る。
成図であり、この図1を参照して本発明における課題を
解決するための手段を説明する。 図1(a)及び(b)参照 上記目的を達成するため、本発明は、直線状に配列され
ている多数の発光素子上に結像レンズを配置して構成さ
れる光プリントヘッドの輝度補正方法において、特定の
スライスレベルにおける、前記光プリントヘッドの各発
光素子の主走査方向及び副走査方向のビーム径が均一に
なるように補正値を選ぶことを特徴とする。
多数の発光素子上に結像レンズを配置して構成される光
プリントヘッドの輝度補正方法において、特定のスライ
スレベルにおける、前記各発光素子のビームの面積が均
一になるように補正値を選ぶことを特徴とする。
ては、各発光素子に対し光量のバックグラウンド値から
共通の一定の光量、即ち、固定スライスレベルを用いれ
ば良く、それによって、輝度のバラツキは大きくなるも
のの、印字品質は良好になり、バラツキを有する結像レ
ンズを有効に利用することができる。
多数の発光素子上に結像レンズを配置して構成される光
プリントヘッドの輝度補正方法において、特定のスライ
スレベルにおける、前記各発光素子のビームの仮想的体
積が均一になるように補正値を選ぶことを特徴とする。
は、各発光素子に対し光量のバックグラウンド値から共
通の2つの一定の光量、即ち、2つの固定スライスレベ
ルを用いれば良く、それによって、輝度のバラツキは大
きくなるものの、印字品質は良好になる。なお、「仮想
的体積」とは、ビームの強度分布を三次元的に表現した
場合の仮想的な体積を意味し、特定のスライスレベルに
おける仮想的体積とは、2つの固定スライスレベルで挟
まれたビーム強度分布における仮想的な体積を意味す
る。
場合には、さらに、各発光素子における光量の初期補正
値とビーム形状補正後の差分の前記発光素子の配列方向
に沿った傾きが限度見本の限度値を満たす小さな傾きに
なるように段差傾き補正を行えば良く、それによって、
補正段差の発生した継ぎ目部分の傾きを小さくして印字
品質を良好にすることができる。
部を備えることによって、バラツキを有する結像レンズ
を用いても輝度ムラの少ない光プリントヘッドを構成す
ることがで、また、この様な、光プリントヘッドを搭載
することによって画像形成装置の低コスト化が可能にな
る。
て、本発明の実施の形態を説明する。 図2参照 本発明の実施の形態の輝度補正方法を実施するための概
念的装置構成図であり、固定ステージ11上に設けたX
Yテーブル12にCCDカメラ13を固定し、測定対象
となるLEDヘッド14の結像位置にCCDカメラ13
の焦点が来るように焦点を合わせ、CCDカメラ13を
LEDヘッド14の長手方向、即ち、主走査方向である
X方向に走査するとともに、副走査方向であるY方向に
も走査して各LEDチップの発光像、即ち、ビームドッ
トを撮影する。
ージ12はコントローラ部15によって制御され、測定
結果から補正値算出処理部16において後述する方法で
補正値を算出し、算出した結果を補正用EEPROM書
込装置17に格納するとともに、点灯制御部18に補正
された制御信号を送り、LEDヘッド14の輝度ムラを
許容値以下に低減する。
従来と同様に、 LEDヘッドの組立を行い、次いで、 光パワーメータを用いて各LEDチップの光量の測定
を行い、次いで、 各LEDチップの光量が一定になるように補正を行
う。
用いて、 MTF値、主副ビーム径、ビーム面積、及び、ビーム
体積の測定を行ない、基準値を満たしている場合には良
品とし、基準を満たしていない場合には、 ビームプロファイルの形状補正、即ち、CCDカメラ
で測定しながら主副ビーム径、ビーム面積、及び、ビー
ム体積の補正を行う。
後、再び、CCDカメラを用いて、 主副ビーム径、ビーム面積、及び、ビーム体積の測定
を行ない、基準値を満たしている場合には良品とし、基
準を満たしていない場合には、 段差傾き補正、を行う。
メラを用いて、 主副ビーム径、ビーム面積、及び、ビーム体積の測定
を行ない、基準値を満たしている場合には良品とし、基
準を満たしていない場合には、不良品としてSLAを廃
棄する。
補正及び段差傾き補正の具体的手法を説明するが、ま
ず、図4を参照して主副ビーム径の補正方法を説明す
る。 図4(a)乃至(c)参照 図4(a)は、LEDヘッドの主走査方向及び副走査方
向の固定スライスレベルでの基準値を示したもので、こ
の場合の固定スライスレベルは、1/e2 ≒0.135
4とする。
ヘッドについて各ドットの固定スライスレベルにおける
主走査方向及び副走査方向のビーム径を測定するもので
あり、図の場合には、基準値よりビーム径が大きい場合
を示している。なお、この場合のビーム径は、例えば、
CCDカメラで撮像したビームスポットにおける、固定
スライスレベルに相当する階調レベルで両端が挟まれた
ピクセルの数から値を算出する。
に近づくようにLEDチップに流す電流を制御し、補正
データを補正用EEPROM書込装置に格納する。この
場合、主走査方向及び副走査方向の両方が徐々に基準値
になるように制御することによって、輝度にバラツキは
でてくるものの、ビーム径を揃えることができ、それに
よって印字精度を高めることができる。
ビーム径、ビーム面積、及び、ビーム体積を測定し、基
準値を満たしていた場合には、良品として出荷し、基準
値を満たさない場合には、図5に示すビーム面積の補正
を行う。
ム面積の補正を行うものであり、補正前に測定した固定
スライスレベルにおけるビーム面積が基準値に近づくよ
うに電流を制御するものであり、その補正値は補正用E
EPROM書込装置に格納する。なお、この場合のビー
ム面積は、例えば、CCDカメラで撮像したビームスポ
ットにおける、固定スライスレベルに相当する階調レベ
ルで外周が囲まれた領域内のピクセルの数で表す。
ビーム径、ビーム面積、及び、ビーム体積を測定し、基
準値を満たしていた場合には、良品として出荷し、基準
値を満たさない場合には、図6に示すビーム体積の補正
を行う。
ーム体積の補正を行うものであり、補正前に測定した二
つの異なった固定スライスレベルにおけるビーム体積が
基準値に近づくように電流を制御するものであり、その
補正値は補正用EEPROM書込装置に格納する。
CCDカメラで撮像したビームスポットにおける、固定
スライスレベルに相当する階調レベルで外周が囲まれた
領域内のピクセルの数を、下方固定スライスレベルから
上方固定スライスまでの階調の数だけ面積を数えてその
総和を求めるものである。
50とし、上方スライスレベルの階調を100とし、各
階調nにおける面積をSn とした場合、ビーム体積V
は、 V=ΣSn (n=50→100) で表されることになる。
程が終了したのち、再び、主副ビーム径、ビーム面積、
及び、ビーム体積を測定し、基準値を満たしていた場合
には、良品として出荷し、基準値を満たさない場合に
は、図7に示す段差傾き補正を行う。
ば、上記の各種のビームプロファイル形状補正の結果、
主副ビーム径、ビーム面積、及び、ビーム体積に問題が
なくても、補正により連続した幾つかのドットの光量が
段階的に減少する場合である。
トの補正値を例示したものであり、ビームプロファイル
形状が基準値を満たすように電流値を補正した結果、電
流値の補正値、即ち、光量の補正値に段差が発生した場
合を示している。
したものであり、左側の傾斜部においては、光量変化の
傾斜ΔIがa%以下と小さいため左側の傾斜部において
は問題はないものの、右側の傾斜部においては立ち上が
りが大きいため光量変化の傾斜ΔIがa%以上と大きく
なる。なお、この光量変化の傾斜ΔIは、Iを所定区間
における光量とした場合、 ΔI=〔I(区間max)−I(区間min)〕/I
(区間平均) で表す。
て光量の変化が大きくなるので、印字した場合、継ぎ目
が限度見本の限度値を越えて線として認識される場合が
あり、その場合に段差傾き補正を行う。なお、段差傾き
補正を行う目安は、使用目的、使用条件により異なる
が、一般的な基準を示すと、カラー印字の場合には、Δ
I>5%、モノクロ印字の場合にはΔI>10%で補正
を行う。
したものであり、傾斜が急にならないように、ΔI≦a
%となるように補正量を徐々に増加させていく。
図であり、右側の傾斜を光量スムージング処理によって
小さくしているので、傾斜が−から+へ変化する継ぎ目
における光量変化が気になることがなくなる。
カメラで測定を行い、主副ビーム径、ビーム面積、及
び、ビーム体積が基準を満たしている場合に、良品とし
て出荷し、この段階でも基準を満たさない場合には不良
品として廃棄する。
は、各補正後にCCDカメラで測定し主副ビーム径、ビ
ーム面積、及び、ビーム体積を満たさない場合に、順次
別の補正を繰り返し行っているので、本来、不良品とし
て扱われるバラツキのあるSLAを製品に使用すること
が可能になり、SLAの無駄をなくすことができるとと
もに、画像形成装置の低コスト化も可能になる。
本発明は実施の形態に記載した構成及び条件に限られる
ものではなく、各種の変更が可能である。例えば、上記
の実施の形態においては、ビーム径補正、ビーム面積補
正、及び、ビーム体積補正を行ってから段差傾き補正を
行っているが、ビーム面積補正やビーム体積補正は必ず
しも行う必要はないものである。
ム径補正を行ってからビーム面積補正を行っているが、
逆に、ビーム面積補正を行ってから、ビーム径補正を行
っても良いものである。
補正のいずれかを行ったのち、直ちに、段差傾き補正を
行っても良いものである。
測定をCCDカメラで行い、径、面積、及び、体積をピ
クセルの数を数えることによって行っているが、必ずし
もCCDカメラである必要はなく、他の撮像装置を用
い、撮像した結果を画像処理しても良いものである。
値を補正用EEPROM書込装置を用いて格納している
が、必ずしもEEPROMである必要はなく、FeRA
M(強誘電体RAM)、FLASHメモリ等の他の不揮
発性のメモリを用いても良く、さらには、電池バックア
ップ機能を万全にしているならばSRAMを用いても良
いものである。
する。 (付記1) 直線状に配列されている多数の発光素子上
に結像レンズを配置して構成される光プリントヘッドの
輝度補正方法において、特定のスライスレベルにおけ
る、前記光プリントヘッドの各発光素子の主走査方向及
び副走査方向のビーム径が均一になるように補正値を選
ぶことを特徴とする光プリントヘッドの輝度補正方法。 (付記2) 直線状に配列されている多数の発光素子上
に結像レンズを配置して構成される光プリントヘッドの
輝度補正方法において、特定のスライスレベルにおけ
る、前記各発光素子のビームの面積が均一になるように
補正値を選ぶことを特徴とする光プリントヘッドの輝度
補正方法。 (付記3) 上記特定のスライスレベルが、上記各発光
素子に対し光量のバックグラウンド値から共通の一定の
光量であることを特徴とする付記1または2に記載の光
プリントヘッドの輝度補正方法。 (付記4) 直線状に配列されている多数の発光素子上
に結像レンズを配置して構成される光プリントヘッドの
輝度補正方法において、特定のスライスレベルにおけ
る、前記各発光素子のビームの仮想的体積が均一になる
ように補正値を選ぶことを特徴とする光プリントヘッド
の輝度補正方法。 (付記5) 上記特定のスライスレベルが、上記各発光
素子に対し光量のバックグラウンド値から共通の2つの
一定の光量であることを特徴とする付記4記載の光プリ
ントヘッドの輝度補正方法。 (付記6) 上記各発光素子における光量の初期補正値
とビーム形状補正後の差分の前記発光素子の配列方向に
沿った傾きが限度見本の限度値を満たす小さな傾きにな
るように段差傾き補正の補正値を選ぶことを特徴とする
付記1乃至3のいずれか1に記載の光プリントヘッドの
輝度補正方法。 (付記7) 付記1乃至付記6のいずれか1に記載の輝
度補正方法によって設定した補正値を書き込んだメモリ
部を備えたことを特徴とする光プリントヘッド。 (付記8) 付記7記載の光プリントヘッドを搭載した
ことを特徴とする画像形成装置。
ファイル補正、段差傾き補正を順次行っているので、本
来、廃棄されるバラツキのある結像レンズを良品として
取り扱うことが可能になり、画像処理装置の低コスト化
に寄与するところが大きい。
ための概念的構成図である。
正方法の説明図である。
方法の説明図である。
方法の説明図である。
法の説明図である。
の概略的斜視図である。
る。
明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 直線状に配列されている多数の発光素子
上に結像レンズを配置して構成される光プリントヘッド
の輝度補正方法において、特定のスライスレベルにおけ
る、前記光プリントヘッドの各発光素子の主走査方向及
び副走査方向のビーム径が均一になるように補正値を選
ぶことを特徴とする光プリントヘッドの輝度補正方法。 - 【請求項2】 直線状に配列されている多数の発光素子
上に結像レンズを配置して構成される光プリントヘッド
の輝度補正方法において、特定のスライスレベルにおけ
る、前記各発光素子からビームの面積が均一になるよう
に補正値を選ぶことを特徴とする光プリントヘッドの輝
度補正方法。 - 【請求項3】 直線状に配列されている多数の発光素子
上に結像レンズを配置して構成される光プリントヘッド
の輝度補正方法において、特定のスライスレベルにおけ
る、前記各発光素子からビームの仮想的体積が均一にな
るように補正値を選ぶことを特徴とする光プリントヘッ
ドの輝度補正方法。 - 【請求項4】 上記各発光素子における光量の初期補正
値とビーム形状補正後の差分の前記発光素子の配列方向
に沿った傾きが限度見本の限度値を満たす小さな傾きに
なるように段差傾き補正の補正値を選ぶことを特徴とす
る請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光プリントヘ
ッドの輝度補正方法。 - 【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に
記載の輝度補正方法によって設定した補正値を書き込ん
だメモリ部を備えたことを特徴とする光プリントヘッ
ド。
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JP2002096751A JP3945289B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 光プリントヘッドの輝度補正方法 |
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---|---|---|---|---|
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JP2008087178A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Oki Data Corp | 画像形成装置 |
JP2010058389A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 光書込装置の評価装置及び光書込装置の評価方法 |
JP2015024546A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 株式会社リコー | 画像形成装置、光量補正方法およびプログラム |
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