JP2003291409A - 露光量補正方法および画像形成装置 - Google Patents
露光量補正方法および画像形成装置Info
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Abstract
際に装着誤差が生じた場合でも、良好な露光量の設定を
可能にする露光装置の露光量補正方法および当該露光量
補正方法が適用される画像形成装置を提供する。 【解決手段】露光装置10を画像形成装置1に装着する
前に、あらかじめ露光装置10からの距離がそれぞれ異
なる複数の測定位置A、B、およびCにおける露光装置
10からの光量を測定して記憶部14に記憶する。露光
装置10を画像形成装置1に装着後に装着誤差が生じた
場合には、記憶部14に記憶されている測定位置A、
B、およびCにおける露光装置10の光量に基づいて作
成される補正量のうち最適な補正量を適用して露光装置
10の各LED11の露光量を調整する。
Description
形成装置等の主装置に装着した際の装着位置の誤差によ
り生じる各発光素子毎の露光量の不均一を補正する露光
量補正方法および該露光量補正方法が適用される画像形
成装置に関する。
に取り付けられる露光装置は、画像データとしての電気
信号に基づいた所定の量に変調された光を出力し、感光
体等の像担持体(以下、単に感光体という。)の表面に
静電潜像を形成するところ、従来から、この露光装置と
して、装置の小型化や低価格化を図るべくLEDやEL
等の発光素子をアレイ状に複数個並べた固体走査型のも
のが多く使用されていた。
ドットに対応するように複数の発光素子がアレイ状に配
列されており、該発光素子がそれぞれ発光することによ
って1ラインずつ感光体への露光が行われ、感光体表面
に静電潜像が形成される。
置では、複数備えられた発光素子毎の発光量の違いや、
発光素子からの光を感光体上に導くセルホックレンズア
レイのレンズピッチと発光素子のピッチとの違いを要因
として発生する光量のムラ等が問題となることがあっ
た。
像濃度のムラや黒すじの発生による画質の低下を引き起
こすため、感光体表面を露光する光量にムラが生じない
ように、発光素子の露光量の補正が必要となる。
には、特開昭63−172287号公報に記載の発光ダ
イオードアレイの光量補正方法のように、発光素子およ
びセルホックレンズアレイを画像形成装置に装着する前
に、発光素子とセルホックレンズアレイとを一体化した
露光装置を作製して、この露光装置についてセルホック
レンズアレイを介した後の各発光素子からの出力光量を
測定するとともに、各発光素子について測定された出力
光量の測定値が専用のメモリに記憶した後に発光素子と
セルホックレンズアレイとを一体化した露光装置を画像
形成装置に装着し、メモリに記憶された測定値に基づい
て発光素子の発光時間を加減調整して感光体への露光量
の補正をするものがあった。
に、複数の発光素子を備えた露光装置102を感光体1
01に対して接近または離間等が可能になるように調整
機構103を設けて設置して、発光素子と感光体101
との距離を変化させることによって、感光体101上へ
のベストフォーカス位置を調整する技術が採用されるこ
とがあった。
特開昭63−172287号公報の技術では、露光装置
を画像形成装置に装着した際の各部品の寸法のバラつき
等によって、感光体と露光装置との距離が一定に保たれ
ず、各発光素子毎に感光体への露光量がバラつくことが
ある。これは、感光体表面が露光される量は、感光体と
露光装置との距離に影響されるため、上述のような装着
誤差が生じた場合、メモリに記憶された測定値に基づい
て、感光体上への入力光量の補正を行っても、完全な光
量補正を行うことができないことによるものである。
着の際の位置精度が高い場合にのみ有効に利用すること
が可能なのであって、装着誤差等により本来露光装置が
配置されるべき位置からのズレが生じている場合には、
該測定値を利用しても感光体表面を露光する光量にムラ
が生じるため、結果として画質の低下を引き起こすとい
う問題を有している。
は、露光装置102の位置を調整する調整機構103を
設けなければならず、部品点数が増加するとともに、装
置のコストが増大するという問題を有している。また、
調整機構103を用いて露光装置102の細かい位置調
整をすることは、必然的に位置の調整作業の時間が長く
なる等の問題を有している。
置等の主装置に装着する際に装着誤差が生じた場合で
も、良好な露光量の設定を可能にする露光装置の露光量
補正方法および当該露光量補正方法が適用される画像形
成装置を提供することである。
備えている。
果を出力する主装置に装着される複数の発光素子を配列
した露光装置の装着位置の誤差を要因とする前記発光素
子毎の露光量の不均一を補正する露光量補正方法におい
て、前記露光装置を前記主装置に取り付ける前に、各発
光素子が照射した光の光量を照射距離の異なる複数の測
定位置で測定する光量測定工程と、前記露光装置を前記
主装置に取り付けた後に、各発光素子の光量を前記光量
測定工程における測定結果に基づいて互いに均一化し、
各発光素子から照射される該光量の光により被露光体を
露光してその処理結果を出力する出力工程と、前記出力
工程における処理結果から得られる被露光体表面の露光
状態を用いて、前記各発光素子の露光量に対して適用す
べき最適な補正量を決定する補正量決定工程と、を含む
ことを特徴とする露光量補正方法。
て、画像形成装置等の主装置に装着される露光装置につ
いて該露光装置からの距離を変化させつつ測定された複
数の測定位置における該露光装置からの光量に関するデ
ータが露光装置の記憶部等に保存されて利用可能な状態
であることから、露光装置を主装置に装着した際の装着
誤差により、露光装置と被露光体との理論上の距離に相
当する照射距離となる基準の測定位置において測定され
た光量に基づいて調整された発光量では適正な光量補正
が行えない場合においても、前記複数の測定位置におけ
る前記光量に関するデータのいずれかを選択的に用いる
ことで適切な露光量の補正が行われる。
とを接近または離間させた場合に相当する距離だけ離れ
た測定位置毎に、各発光素子の光量があらかじめ測定さ
れていることから、前記出力工程および前記露光量決定
工程により各発光素子毎に前記各測定位置毎にて得られ
た複数の測定結果からいずれか最適なものが選択され
て、各発光素子毎の露光量に対する補正量の決定に用い
られるため、装着誤差が生じた場合にも、適正な露光量
の補正がされ、被露光体表面が最適に露光される。
位置の調整を行う必要がないため、調整機構等を設ける
必要がなく、部品点数の削減化、コストの低減化、およ
び位置調整を行う調整作業時間の短縮化等が図られる。
定位置での光量検出手段による前記各発光素子の発光ビ
ームの形状情報の測定であることを特徴とする。
前記各発光素子から像担持体表面に到達するまでの発光
ビームの形状情報が測定されることから、各発光素子か
ら出力された光が被露光体にどのような状態で到達して
いるのかが把握されるため、被露光体の感度特性に応じ
た最適な露光量の補正が行われる。
は、前記光量検出手段に検出される前記各発光素子の発
光ビームの体積の測定であることを特徴とする。
発光ビームの形状情報を3次元で捉えるため、発光ビー
ムを2次元で捉えた場合に比較してよりきめ細かく光の
伝達状態が把握されるため多種多様な感度特性を有する
被露光体にも対応した最適な露光量の補正がされる。ま
た、ビームの形状情報が3次元であることから、被露光
体表面を露光する発光ビームの微小な光量の違いも測定
結果に反映されるため、特に感度の高い被露光体を用い
た場合の各発光素子に適用すべき露光量の設定が好適に
行われる。
は、前記光量検出手段に検出される発光ビームの該検出
位置における断面の面積の測定であることを特徴とす
る。
発光ビームの形状情報を2次元で捉えることから、取り
扱うべきデータの容量が縮小されるため、露光量の補正
が迅速に行われる。特に、被露光体上に入力される発光
ビームの微小な違いを検知しない感度の低い被露光体に
対する各発光素子毎の露光量の補正に際して、発光ビー
ムを3次元で取り扱う場合に比較しても遜色なく、好適
かつ迅速に補正量の決定がされる。また、あらかじめ行
うべき発光ビームの測定量が3次元の場合に比較して減
少するため、測定に要する時間が短縮される。
振幅伝達関数の測定であることを特徴とする。
で、任意の空間周波数における発光ビームの発光出力の
最大値および最小値によって算出される値であるMTF
(Modulation Transfer Func
tion)が適用されることから、環境変化等によって
レンズアレイによる発光ビームの集束状態が変化した場
合においても、その影響を受けずに、各発光素子毎に好
適な露光量の補正が行われる。
しての像担持体に形成される静電潜像に基づく画像形成
の結果を用いて、前記それぞれの発光素子の露光量に対
して適用すべき最適な補正量を算出することを特徴とす
る。
位置における複数の測定結果に基づく像担持体への露光
処理を実際に行い、像担持体に形成される静電潜像に基
づいた画像形成の結果を参照して、各発光素子に対する
露光量の補正が行われることから、露光装置を画像形成
装置等の主装置に装着した場合に装着誤差が生じたとき
において各発光素子毎の露光量に適用すべき補正量が容
易に決定される。
の発光素子に適用される前記補正量を用いて前記各発光
素子に適用すべき補正量を決定することを特徴とする。
る少なくとも2点での露光量の測定結果に基づいて各発
光素子に適用すべき露光量が計算により決定されること
から、必要となる露光量の測定量が最小限に抑えられる
ため、露光量の測定に要する時間が短縮され、該測定の
結果を記憶するために必要となる記憶部の容量が縮小さ
れることにより、各発光素子毎の露光量に適用すべき補
正量の決定作業の効率化が図られる。
に供給すべき電流、または該発光素子の発光すべき時間
を決定することを特徴とする。
変化させることにより、発光素子の光量のムラや発光量
が制御されることから、階調を有する画像に対しても、
光量補正が容易かつ正確に行われる。
光体である像担持体と、(1)〜(8)のいずれかに記
載の露光量補正方法により露光量の補正がされる露光装
置と、を備えたことを特徴とする。
に設定される露光装置により像担持体表面に画像データ
等に忠実な静電潜像が形成されることから、画像の再現
性の優れた画像形成装置が提供される。
補正方法が主装置としての画像形成装置に適用される実
施形態を説明する。なお、本発明の露光量補正方法が適
用される主装置は画像形成装置に限定されることはな
く、決められた光量で正確に被露光体を露光する必要が
ある装置であれば、本発明の露光量補正方法を適用する
ことができる。
れる画像形成装置1の構成を示している。同図が示すよ
うに、画像形成装置1は、外部から入力された画像デー
タに応じて、用紙や記録用紙等のシート材(以下、単に
用紙という。)に対して、多色および単色の画像を形成
するカラー画像形成装置である。
a、10b、10c、10d)、現像装置2(2a、2
b、2c、2d)、感光体3(3a、3b、3c、3
d)、クリーナユニット4(4a、4b、4c、4
d)、帯電器5(5a、5b、5c、5d)、および転
写ローラ6(6a、6b、6c、6d)を備えた4つの
画像形成ステーションと、転写搬送ベルトユニット8
と、定着ユニット30と、給紙トレイ40と、排紙トレ
イ33、45と、を備えている。
ーション毎に画像形成処理が行われており、用紙搬送路
上流側からブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ
(M)、およびイエロー(Y)の各色成分についての画
像形成処理を行う画像形成ステーションが併設されてい
る。
数の発光ダイオード(以下、単にLEDという。)11
を備えており、入力される画像データに基づいて被露光
体としての感光体3を露光して、感光体3に画像データ
に応じた静電潜像を形成する。現像装置2は、感光体3
上に形成された静電潜像を各色のトナーによって顕像化
する。感光体3は、その表面にて、入力される画像デー
タに応じて形成される静電潜像やトナー像を担持する。
クリーナユニット4は、感光体3表面に残留したトナー
を除去・回収する。帯電器5は、感光体3の表面を所定
の電位に均一に帯電させる。なお、帯電器5として、感
光体3に接触するローラ型やブラシ型の他に、チャージ
ャ型を用いることもできる。
下方に配置され、転写ローラ6(6a、6b、6c、6
d)、転写ベルト7、転写ベルトクリーニングユニット
9、転写ベルト駆動ローラ82、転写ベルトテンション
ローラ83、転写ベルト従動ローラ81を備えている。
たトナー像を用紙に転写する。転写ベルト7は、感光体
3に接触するように設けられ、給紙トレイ40から搬送
される用紙を保持しつつ下流側へと案内する。転写ベル
ト駆動ローラ82、転写ベルトテンションローラ83、
転写ベルト従動ローラ81は、転写ベルト7を張架し、
転写ベルト7を回転駆動させる。転写ベルトクリーニン
グユニット9は、転写ベルト7に付着したトナーを除去
・回収する。
加圧ローラ32を有している。ヒートローラ31は、図
示しない温度検出値に基づいて、所定の温度になるよう
に設定されている。ヒートローラ31および加圧ローラ
32は、トナー像が転写された用紙を挟んで回転するた
め、ヒートローラ31の熱により、用紙にトナー像を熱
圧着させる。
像を記録する用紙を蓄積するトレイである。排紙トレイ
33および45は、画像が記録された用紙を載置するた
めのトレイである。
データが入力されると、画像データに応じて、露光装置
10が感光体3表面を露光し、感光体3上に静電潜像が
形成される。この静電潜像は、現像装置2によってトナ
ー像に現像される。一方、給紙トレイ40に蓄積された
用紙は、ピックアップローラ46によって、一枚ずつに
分離され、用紙搬送経路47に搬送され、レジストロー
ラ44にて一旦保持される。レジストローラ44は、図
示しないレジスト前検知スイッチの検知信号に基づい
て、感光体3表面のトナー像の先端と、用紙の画像形成
領域の先端とが一致するタイミングで用紙を画像形成ス
テーションの転写ベルト7上へと案内する。このとき、
用紙は、転写ベルト7上に吸着された状態で下流側に搬
送される。
転写ベルト7を介して感光体3に対向して設けられてい
る転写ローラ6によって行われる。転写ローラ6には、
トナーとは逆極性を有する高電圧が印加されており、こ
れによって、トナー像が感光体3表面から用紙へと転写
される。そして、転写ベルト7によって下流側へと案内
される用紙に各色に応じた4種類のトナー像が順次重ね
られる。
され、熱圧着により用紙上にトナー像が定着され、搬送
切換えガイド34によって、用紙が通過すべき搬送路の
切換えが行われ、排紙トレイ33上に排出されるか、ま
たは、用紙搬送経路Sを経て排紙トレイ45上に排出さ
れるかが選択される。
ット4によって、感光体3に残留したトナーの回収・除
去が行われる。また、転写ベルトクリーニングユニット
9は、転写ベルト7に付着したトナーの回収・除去を行
う。なお、以上の動作は、図2に示す制御部70によっ
て制御されている。
の構成を示している。同図に示すように、画像形成装置
1のシステムは、制御部70を中心にして、画像データ
入力部71、画像データ記憶部72、操作部60、定着
部30、パターンデータ記憶部73、給紙部40、帯電
部5、現像部2、転写部8、および露光部10を備えて
おり、これらの構成要素と制御部70とが接続されて構
成される。
処理部および画像解析部が備えられている。これらのう
ち、画像処理部は、画像データ入力部71を経由して供
給される画像データに所定の画像処理を施す。一方、画
像解析部は、感光体3の露光量を示すテストプリントを
画像読取部等により読み取らせた場合において、それぞ
れのテストプリントのフロント側またはリア側に濃度の
ムラや黒すじ等が発生していないかの解析をする等、主
に画像データ関する解析処理を行う。また、パターンデ
ータ記憶部73は、後述するテストプリントを構成する
各露光量に対応したパターンデータ等を記憶している。
データは、制御部70を介して画像データ記憶部72に
記憶される。通常は、この画像データに基づいて画像形
成処理がされるが、本発明の出力工程においては、パタ
ーンデータ記憶部73に記憶されたパターンデータに基
づいて画像形成が行われる。画像形成に際しては、用紙
を蓄積する給紙部40、感光体3の表面を一様に帯電す
る帯電器5を有する帯電部、感光体3上にトナー像を形
成させる現像装置2を有する現像部、トナー像を用紙に
転写する転写搬送ベルトユニット8等を有する転写部、
トナー像を用紙に定着させる定着ユニット30を有する
定着部がそれぞれ、制御部70によって動作を制御され
ている。なお、図面では便宜上各部には、各部を構成す
る構成要素に対応した番号を付している。
御部70では、操作パネルを有する操作部にて設定され
た条件、および、露光装置10に備えられた記憶部14
に格納されたデータに基づいてLED11に与えられる
電流値や発光時間が調整される。
がある場合に、この装着誤差に対応して各LED11毎
の露光量が最適な値になるように調整している点である
が、その詳細については、後述する。
装置10の構成を示している。
Dアレイ基板12、レンズアレイ13、および後述する
記憶部14を備えており、画像形成装置1の所定の位置
に装着されて、感光体3の表面に画像データに応じた静
電潜像を形成する。
0が画像形成装置1に装着された際に、円柱状の感光体
3の側面、すなわち感光体3の表面に対向するように、
LEDアレイ基板12上において主走査方向に一列に配
列されている。
滅し、感光体3表面に対して1ラインずつの露光を行
う。LED11の個数は、画像形成装置1によって形成
される画像の解像度に対応しており、例えば、解像度6
00dpiのA3幅の場合、図4に示すように、約70
00個のLEDが用いられる。
回路を備えており、この駆動回路によって各LED11
の点灯を制御する。レンズアレイ13は、LED11と
感光体3との間に、LEDアレイ基板12に平行になる
ように配置され、各LED11の点滅情報を感光体3の
表面に集束させる。
書き換え可能な不揮発性のメモリであり、後述する複数
の測定位置におけるLED11からの光量の測定結果を
記憶する。なお、記憶部14は露光装置10内に備えら
れる不揮発性のメモリであることが好ましいが、露光装
置10とは別に設けた書き換え可能な不揮発性のメモリ
であってもよい。ただし、メモリを露光装置10と別に
設ける場合には、露光装置10に同梱して、画像形成装
置1に装着する際に露光装置10とともにメモリも装着
する必要がある。
データに基づいて各LED11が点滅動作をライン単位
で繰り返し、LED11から出力された光をレンズアレ
イ13を通過して、感光体3上に集束する。これによっ
て、感光体3上には、1ラインずつ画像データに基づい
た露光がされ静電潜像が形成される。
時には、LED11の発光量の違いやLED11のピッ
チとレンズアレイ13のピッチとの違いによる光量のム
ラによって、静電潜像にもムラが生じ、用紙に形成され
る画像の画質低下を招くことがある。
に、本発明の露光量補正方法により上述の光量のムラを
補正するが、まず最初に光量測定工程において、図4に
示すように、光量検出器20に、LED11とレンズア
レイ13とを一体化した露光装置10を装着し、各LE
D11の発光ビームを測定する。
光ビームを測定するCCDカメラ21と、CCDカメラ
21を搭載する自動ステージ22と、自動ステージ22
を露光装置10に対して接近または離間する方向へ、ま
たは、露光装置10の一列に並んだLED11に平行な
方向へ移動させるためのモータ23とを有している。な
お、以下の説明では、便宜上、自動ステージ22の露光
装置10方向への移動をZ方向とし、LED11に平行
な方向への移動をY方向とする。さらに、光量検出器2
0は、パーソナルコンピュータ50に接続され、測定が
自動的に行われる。
Dカメラ21に対向するように光量検出器20に装着さ
れる。CCDカメラ21は、モータ23の駆動を受けた
自動ステージ22によってZ方向へ移動し、露光装置1
0が画像形成装置1に装着されたときの感光体3上に相
当する基準位置で停止する。なお、以下では、この基準
位置を位置Bとする。
ED11を1個、所定の電流および所定の点灯時間にて
点灯させ、CCDカメラ21にて発光ビームを測定す
る。このLED11の測定が終了すると、自動ステージ
22がY方向へ移動し、CCDカメラ21に焦点を結ぶ
次のLED11を、先と同様に、所定の電流および所定
の点灯時間にて点灯させ、位置Bにおける発光ビームを
測定する。このように、位置Bにおける各LED11の
発光ビーム測定は、CCDカメラ21をY方向へ移動さ
せるとともに、隣接するLED11の発光ビームとの干
渉が起こらないように、LED11を1個ずつ順に点灯
させて行われる。
点灯させて各LED11の発光ビーム測定を行ってもよ
いが、CCDカメラ21が充分に広い視野を有している
場合、複数のLED11を同時に点灯させて、同時に測
定を行ってもよい。複数のLED11を同時に点灯させ
る場合、各LED11からの発光ビームが他のLED1
1からの発光ビームに干渉しないように測定を行う必要
があるので、例えば、一列に並んだLED11を6つお
きに1つを点灯させて測定を行う。このように、複数の
LED11を同時に点灯させて、その発光ビームを測定
することにより、光量検出器20による発光ビーム測定
の作業時間を短縮することができる。
ームは、そのビーム形状に基づいて、各LED11のC
CDカメラ21上に入力された入力光量が決定される。
この入力光量は、露光装置10が画像形成装置1に装着
された際に、感光体3表面を露光する光量に相当するも
のである。ここで、決定された入力光量は、露光装置1
0に備えられた記憶部14に記憶される。
えば、一列に並んだLED11を6つ毎に1つを点灯さ
せて測定した場合、LED11の発光ビームは、図5に
示すように、3次元のビーム形状にて表される。図5に
示す各ビーム形状の体積を算出することにより、露光装
置10によって各LED11のCCDカメラ21上に入
力される入力光量、すなわち、感光体3表面を露光する
光量が決定される。
ム形状にて表し、その体積に基づいた入力光量を決定す
ることは、感光体3が有する感度特性に関係なく有効な
手段であるが、とりわけ、感光体3の感度が高い場合に
優れた効果を奏する。
体3が露光により感光されやすい場合には、感光体3
は、微かな光量での露光によっても感光され、入力光量
の特性のわずかな違いによっても影響を受ける。したが
って、感光体3の感光に影響を与える微少量の光量や、
入力光量の微小な特性の違いを反映することができるよ
うに、発光ビームの体積を算出し、露光装置10によっ
て各LED11のCCDカメラ21上に入力される入力
光量を決定することで、形成される静電潜像の再現際を
高めることができる。
は、図6に示すように、発光ビームを2次元のビーム形
状で表し、その面積を算出してもよい。感光体3の感度
が低い場合、感光体3は入力光量の微小な違いを検出す
ることができないため、ビーム形状の面積から算出され
る入力光量と、ビーム形状の体積から算出される入力光
量との違いはほとんどないといえる。
線掛部分が示すようにCCDカメラ21上に入力された
3次元の発光ビームを、2次元にて表したものであるた
め、通常、発光ビームのビーム形状を2次元で捉えるこ
とにより、3次元にて捉えた場合よりも精度が低下す
る。
い場合は、このような精度の低下は問題とならないた
め、光量検出器20による測定量を減らし測定時間の短
縮が可能な面積の算出による入力光量の決定を有効に利
用することができる。
受けてLED11からの出力光の集束状態を変化させる
ので、環境変化に対して影響を受けにくい振幅伝達関
数、すなわちMTF(Modulation Tran
sfer Function)を算出してもよい。MT
Fは、解像力を表す指標であり、下式によって算出され
る。
max+Vmin)}×100 ここで、VmaxおよびVminは、それぞれ任意の空間周波
数における隣接したLED11の入力光量の最大値およ
び最小値を表す。具体的には、図7に示すように、各L
ED11からの発光ビームを2次元にて表してMTFを
決定する。図7(a)の場合、(Vmax,Vmin)=(6
0,20)であるので、MTF=50%となり、図6
(b)の場合、(Vmax,Vmin)=(45,15)であ
るので、MTF=50%となる。なお、図7は、LED
11を2つ毎に1つ点灯させる、又は、LED11を3
つ毎に1つ点灯させている。
は、上述の手法のうちのいずれによって行われてもよ
い。ただし、発光ビーム形状を2次元で表した場合、各
LED11の発光ビームがCCDカメラ21上にて最も
焦点が合うような状態になると、図6(a)に示すよう
に、整ったビーム形状が得られるが、各LED11の発
光ビームがCCDカメラ21上にて焦点が合わないよう
な状態になると、図6(b)に示すように、いびつなビ
ーム形状で表されることになるといった各手法における
特徴に留意することが必要である。
における各LED11の発光ビームを測定が終了する
と、自動ステージ22がZ方向へ移動して、CCDカメ
ラ21が、位置Bから露光装置10に遠ざかる方向へ1
00μm移動した図4における位置Aで停止する。そし
て、位置Aにおいても、上述の位置Bにおける測定と同
様に、各LED11の発光ビームを順次測定し、位置A
における各LED11の発光ビームのデータを記憶部1
4に記憶する。
方向へ100μm移動した図4における位置Cにおける
各LED11の発光ビームも、上述の位置Bにおける測
定と同様に行い、そのデータを記憶部14に記憶する。
の発光ビーム測定が終了すると、露光装置10を光量検
出器20から取り外し、画像形成装置1に露光装置10
を装着する。そして、出力工程および補正量決定工程で
は、CCDカメラ21の各位置A、B、Cにて得られ、
記憶部14に記憶されているデータに基づいて、各LE
D11に供給する電流、または、各LED11の発光時
間を変化させ、感光体3表面に伝わる光量が一定になる
ような露光量の補正を施す。
による画像形成が行われる。本実施形態では、図8に示
すように、CCDカメラ21の各位置A、B、Cにて得
られたデータに基づいて光量補正が行われたテストプリ
ントA、B、Cが用紙に出力される。なお、それぞれC
CDカメラ21の各位置A、B、Cに対応している。
ストプリントの両端部に出力された画像の両端部、つま
り図中、楕円マーク部分を目視によって確認し、各端部
についてそれぞれ、黒すじの発生や濃度ムラが見られな
いテストプリントを選択する。このとき、選択したテス
トプリントに施された露光量の補正量(以下、単に補正
量という。)をその端部での最適な補正量とする。な
お、図に示すように、以下の説明では、画像形成装置1
への装着位置に対応させて、各端部をフロント側、リア
側という。
いて、フロント側では黒すじは観察されないが、テスト
プリントA、Bでは図に表れていないが黒すじが観察さ
れている。一方、リア側ではテストプリントCに黒すじ
が観察されており、テストプリントA、Bには黒すじ等
は観察されていない。
の装着位置は、図9に示すように、感光体3に対して平
行ではなく、傾くように装着されていると考えられる。
つまり、露光装置10のフロント側と感光体3との距離
は、図4に示す光量検出器20にて位置Cに位置するC
CDカメラ21と露光装置10との距離に相当している
と考えられる。また、リア側と感光体3との距離は、位
置A、Bの間に位置した場合のCCDカメラ21と露光
装置10との距離に相当していると考えられる。
補正を行う際には、フロント側ではテストプリントCに
対して施された補正量を適用し、リア側では、テストプ
リントA、Bに対して施された補正量に基づいて、補間
演算を行って算出された補正量を適用することによっ
て、両端部での最適な露光量を決定することができる。
また、フロント側とリア側との間に位置するLED11
に施されるべき最適な補正量の値は、フロント側、リア
側のそれぞれに施される最適な補正量の間に値になるも
のと推定して算出することが可能である。
め、フロント側、およびリア側の位置が把握できる場合
には、その間の任意の位置における感光体3との距離を
算出することができるため、その距離において適用すべ
き補正値が計算により求められるからである。
する各LED11に施される最適な補正量は、補間演算
によって決定され、フロント側に近いLED11は、よ
りフロント側に適用される補正量に近く、リア側へ近づ
くほど、リア側のに適用される補正量に近い補正量とな
る。
側で良好な画像を形成したテストプリントを選択し、そ
の選択結果を各端部毎に、図10に示す画像形成装置1
の操作パネル60上に入力することによって、上記した
光量補正の設定が行われる。操作パネル60は、タッチ
パネルであり、入力キーをタッチすることによって、入
力操作および設定が行われる。図8に示すようなテスト
プリントが得られた場合、フロント側には、テストプリ
ントCを入力し、リア側には、テストプリントA、Bの
両方を入力する。これにより、各LED11に施される
光量の補正量が決定され、各LED11に供給されるべ
き電流の値、または、各LED11の発光すべき時間が
設定され、感光体3上に入力される入力光量を一定にす
ることができる。
テストプリントとして、フロント側、リア側それぞれに
ついて、テストプリントA、B、Cのいずれか1つを選
択する。この場合、選択したテストプリントに施された
補正量が、最適な補正量として設定される。また、テス
トプリントが2つ以上選択された場合は、図4に示すC
CDカメラ21の位置A、B、Cのうち、隣り合う2つ
の位置から得られるテストプリントを2つ選択して入力
する。この場合、選択した2つのテストプリントに施さ
れた補正量に基づいて補間演算を行い、補間演算によっ
て得られた補正量を最適な補正量として設定する。な
お、上述のテストプリントの選択は、テストプリントを
装置に読み取らせて、その画像データを解析する等によ
り自動的に行うようにしてもよい。
チャートに基づいて説明する。
0が光量検出器20に装着され(s1)、図4に示す基
準の測定位置Bでの各LED11の発光ビームが測定さ
れるとともに、この発光ビームのビーム形状がデータB
として、露光装置10に設けられた記憶部14に記憶さ
れる(s2)。
方向へ相対的に100μm移動した測定位置Aにて、各
LED11の発光ビームが測定され、そのビーム形状が
データAとして記憶部14に記憶される(s3)。
ける測定位置Aとは逆の方向のへ相対的に100μm移
動した測定位置Cにて、各LED11の発光ビームが測
定され、ビーム形状がデータCとして記憶部14に記憶
される(s4)。測定位置A、B、およびCのすべてに
おいて光量の測定が終了すると露光装置10が光量検出
器20から取り外される(s5)。s5の工程において
取り外された露光装置10は、画像形成装置1に装着さ
れ、以下に示す出力工程および補正量決定工程に移行す
る。
記憶部14に記憶されたデータAに基づいた光量補正を
施して画像形成が行われる(s11)。続いて、s2の
工程にて記憶したデータBに基づいた光量補正を施して
画像形成が行われ(s12)、そしてs4の工程にて記
憶したデータCに基づいた光量補正を施した画像形成が
行われる(s13)。以上のs11〜s13の工程にお
ける画像形成によって、それぞれの測定位置で測定され
た光量の基づいて露光量を補正した場合における感光体
3表面の露光量を示すテストプリントA、B、Cが得ら
れる。
力工程にて得られたテストプリントA、B、Cが目視に
て比較され(s14)、まずテストプリントにおけるフ
ロント側にて黒すじの発生や濃度ムラが見られないテス
トプリントが選択される(s15)。続いて、テストプ
リントにおけるリア側にて、黒すじの発生や濃度ムラが
見られないテストプリントが選択される(s16)。
トプリントが単数であるかどうかが判定される(s1
7)。そして、選択されたテストプリントが単数である
場合には、選択されたテストプリントに施された補正量
が最適な補正量であると決定され、s18の工程の移行
する。
択された場合、例えば、2つ選択された場合にはs21
の工程に移行して、選択された2個のテストプリントに
施された補正量について、補間演算を行って最適な補正
量が決定されて(s21)、s18の工程に移行する。
と同様にリア側として選択されたテストプリントが単数
であるか否かが判定され(s18)、単数である場合
は、選択されたテストプリントに施された補正量を最適
な補正量として決定し、s19の工程に移行する。s1
8の工程において、テストプリントが複数選択された場
合、例えば、2個選択された場合は、s22の工程に移
行して、選択された2個のテストプリントに施された光
量補正について、補間演算を行って最適な補正量が決定
され、s19の工程に移行する。
決定された最適光量補正から、各LED11についての
最適な補正量が算出され(s19)、この算出された補
正量に基づいて、各LED11に供給すべき電流値、お
よび発光すべき時間が決定される(s20)。
Cにて各LED11の発光ビーム測定を行ったが、測定
位置は3つに限定されるものではなく、4つ以上であっ
てもよく、測定位置の数は測定時間や記憶部14の記憶
容量に応じて適宜選択することができる。
る装着誤差の最大値に相当する量だけ両側に移動させた
測定位置を設定することが望ましいため、通常は測定位
置は3つ以上必要となる。特に、露光装置10が直線状
に形成されていることを考えると、装着誤差が生じてそ
の一端の位置が感光体3に所定量接近した場合には、他
端の位置は該所定量だけ感光体3から離間するため、リ
ア側、フロント側での露光量の調整の便宜を考慮する
と、段階的に位置が変化する奇数個の測定位置を設定
し、中心の測定位置を基準として測定することが望まし
く、その際に得られる光量のデータを用いることで、装
着誤差の大小にかかわらず、適正な露光量を設定するこ
とが可能になる。
B、Cを別々の用紙に形成しているが、同一の用紙上に
テストプリントA、B、Cを形成することにより、補正
量決定工程の作業効率を向上させることができる。
の効果を奏することができる。
置等の主装置に装着される露光装置について該露光装置
からの距離を変化させつつ測定された複数の測定位置に
おける該露光装置からの光量に関するデータを露光装置
の記憶部等に保存して利用可能な状態にしていることか
ら、露光装置を主装置に装着した際の装着誤差により、
露光装置と被露光体との理論上の距離に相当する照射距
離となる基準の測定位置において測定された光量に基づ
いて調整された発光量では適正な光量補正が行えない場
合においても、前記複数の測定位置における前記光量に
関するデータのいずれかを選択的に用いることで適切な
露光量の補正を行うことができる。
とを接近または離間させた場合に相当する距離だけ離れ
た測定位置毎に、各発光素子の光量をあらかじめ測定し
ていることから、前記出力工程および前記露光量決定工
程により各発光素子毎に前記各測定位置毎にて得られた
複数の測定結果からいずれか最適なものを選択して、各
発光素子毎の露光量に対する補正量の決定に用いること
ができるため、装着誤差が生じた場合にも、適正な露光
量の補正をして、被露光体表面を最適に露光することが
できる。
位置の調整を行う必要がないため、調整機構等を設ける
ことを不要にして、部品点数の削減化、コストの低減
化、および位置調整を行う調整作業時間の短縮化等を図
ることができる。
から像担持体表面に到達するまでの発光ビームの形状情
報を測定することから、各発光素子から出力された光が
被露光体にどのような状態で到達しているのかを把握で
きるため、被露光体の感度特性に応じた最適な露光量の
補正を行うことができる。
状情報を3次元で捉えるため、発光ビームを2次元で捉
えた場合に比較してよりきめ細かく光の伝達状態を把握
できるため多種多様な感度特性を有する被露光体にも対
応した最適な露光量の補正をすることができる。また、
ビームの形状情報が3次元であることから、被露光体表
面を露光する発光ビームの微小な光量の違いも測定結果
に反映されるため、特に感度の高い被露光体を用いた場
合の各発光素子に適用すべき露光量の設定を好適に行う
ことができる。
状情報を2次元で捉えることから、取り扱うべきデータ
の容量を縮小できるため、露光量の補正を迅速に行うこ
とができる。特に、被露光体上に入力される発光ビーム
の微小な違いを検知しない感度の低い被露光体に対する
各発光素子毎の露光量の補正に際して、発光ビームを3
次元で取り扱う場合に比較しても遜色なく、好適かつ迅
速に補正量の決定をすることができる。また、あらかじ
め行うべき発光ビームの測定量を3次元の場合に比較し
て縮小できるため、測定に要する時間を短縮することが
できる。
波数における発光ビームの発光出力の最大値および最小
値によって算出される値であるMTF(Modulat
ionTransfer Function)を適用す
ることから、環境変化等によってレンズアレイによる発
光ビームの集束状態が変化した場合においても、その影
響を受けずに、各発光素子毎に好適な露光量の補正を行
うことができる。
数の測定結果に基づく像担持体への露光処理を実際に行
い、像担持体に形成される静電潜像に基づいた画像形成
の結果を参照して、各発光素子に対する露光量の補正を
行うことから、露光装置を画像形成装置等の主装置に装
着した場合に装着誤差が生じたときにおいて各発光素子
毎の露光量に適用すべき補正量を容易に決定することが
できる。
点での露光量の測定結果に基づいて各発光素子に適用す
べき露光量を計算により決定できることから、必要とな
る露光量の測定量を最小限に抑えることで、露光量の測
定に要する時間を短縮し、該測定の結果を記憶するため
に必要となる記憶部の容量を縮小でき、各発光素子毎の
露光量に適用すべき補正量の決定作業の効率化を図るこ
とができる。
により、発光素子の光量のムラや発光量を制御できるこ
とから、階調を有する画像に対しても、光量補正を容易
かつ正確に行うことができる。
光装置により像担持体表面に画像データ等に忠実な静電
潜像が形成されることから、画像の再現性の優れた画像
形成装置を提供することができる。
置に装着する際に装着誤差が生じた場合でも、良好な露
光量の設定を可能にする露光装置の露光量補正方法およ
び当該露光量補正方法が適用される画像形成装置を提供
することができる。
図である。
ある。
報を示す図である。
報を示す図である。
である。
である。
である。
成を示す図である。
ャートである。
作を示すフローチャートである。
Claims (9)
- 【請求項1】被露光体の露光状態に応じた処理結果を出
力する主装置に装着される複数の発光素子を配列した露
光装置の装着位置の誤差を要因とする前記発光素子毎の
露光量の不均一を補正する露光量補正方法において、 前記露光装置を前記主装置に取り付ける前に、各発光素
子が照射した光の光量を照射距離の異なる複数の測定位
置で測定する光量測定工程と、 前記露光装置を前記主装置に取り付けた後に、各発光素
子の光量を前記光量測定工程における測定結果に基づい
て互いに均一化し、各発光素子から照射される該光量の
光により被露光体を露光してその処理結果を出力する出
力工程と、 前記出力工程における処理結果から得られる被露光体表
面の露光状態を用いて、前記各発光素子の露光量に対し
て適用すべき最適な補正量を決定する補正量決定工程
と、を含むことを特徴とする露光量補正方法。 - 【請求項2】前記光量測定工程は、前記複数の測定位置
での光量検出手段による前記各発光素子の発光ビームの
形状情報の測定であることを特徴とする請求項1に記載
の露光量補正方法。 - 【請求項3】前記発光ビームの形状情報の測定は、前記
光量検出手段に検出される前記各発光素子の発光ビーム
の体積の測定であることを特徴とする請求項2に記載の
露光量補正方法。 - 【請求項4】前記発光ビームの形状情報の測定は、前記
光量検出手段に検出される発光ビームの該検出位置にお
ける断面の面積の測定であることを特徴とする請求項2
に記載の露光量補正方法。 - 【請求項5】前記光量測定工程は、発光ビームの振幅伝
達関数の測定であることを特徴とする請求項1に記載の
露光量補正方法。 - 【請求項6】前記補正量決定工程は、被露光体としての
像担持体に形成される静電潜像に基づく画像形成の結果
を用いて、前記それぞれの発光素子の露光量に対して適
用すべき最適な補正量を算出することを特徴とする露光
量補正方法。 - 【請求項7】前記補正量決定工程は、任意の2つの発光
素子に適用される前記補正量を用いて前記各発光素子に
適用すべき補正量を決定することを特徴とする請求項1
〜6に記載の露光量補正方法。 - 【請求項8】前記補正量決定工程は、各発光素子に供給
すべき電流、または該発光素子の発光すべき時間を決定
することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の
露光量補正方法。 - 【請求項9】前記被露光体である像担持体と、請求項1
〜8のいずれかに記載の露光量補正方法により露光量の
補正がされる露光装置と、を備えたことを特徴とする画
像形成装置。
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-
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- 2002-04-03 JP JP2002101263A patent/JP4215996B2/ja not_active Expired - Fee Related
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