JP2004188853A

JP2004188853A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2004188853A
Application number: JP2002360673A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Kondo; 浩人近藤; Hideki Ishida; 英樹石田; Eiji Tatsumi; 英二辰巳
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2004-07-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of enhancing image quality by suppressing unevenness in the density of an image. <P>SOLUTION: The image forming apparatus comprises an LED array control section 34 performing driving control of an LED print head 7, and a section 80 for reading out the image on a sheet 14 and delivering its sheet image data. The control section 34 comprises a section 35 for storing a plurality of characteristics data concerning to respective LED elements constituting an LED array 31, a driving current correction data operating section 39, an image signal processing section 42, and an image data correction operating section 44. The data operating section 39 reads out the characteristics data from the characteristics data storing section 35 and receives sheet image data from the data delivering section 80, calculates driving current correction data P based on the characteristics data, and performs operation for increasing/decreasing it depending on the sheet image data. The correction operating section 44 corrects image data receives from the signal processing section 42 using the current correction data P thus operated and delivers corrected image data to the print head 7. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式のプリンタやファクシミリ、複写機などの露光手段としてＬＥＤプリントヘッドを用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、装置の小型化・簡易化等を図るべく、光書き込み手段としてＬＥＤアレイを用いた電子写真方式の画像形成装置が注目されている。この電子写真方式の画像形成装置において、感光体の露光に用いられるＬＥＤプリントヘッドは、複数のＬＥＤ素子を一列に並べて形成されたＬＥＤアレイを有しており、画像データに基づいて各ＬＥＤ素子を個々に選択的に発光させるようになっている。
【０００３】
しかし、このＬＥＤアレイを形成する複数のＬＥＤ素子に関して、その発光特性が全て均一になる様に製造することは不可能であるため、全てのＬＥＤ素子に対して同じ大きさの電流を印加しても、各ＬＥＤ素子毎に光量が異なってしまい、各ＬＥＤ素子毎に光量のバラツキが生じてしまう。そのため画像濃度にムラが生じてしまうことになる。
【０００４】
そこで、上記光量のバラツキを抑えるとともに、各ＬＥＤ素子の光量を均一にさせる様に補正されたＬＥＤプリントヘッドが提案されており、例えば、ＬＥＤプリンタの発光出力を均一化するとともに、印字品質を高くすることを目的として、レーザ光によるトリミングを行い、抵抗値を調整することによって各ＬＥＤ素子に供給する電流を制御し、光量を一定にするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。又、光量のバラツキのあるヘッドを製品に組み込む際、又は、ＬＥＤプリントヘッドを交換する際の調整作業を不要とすることを目的として、各ＬＥＤ素子の発光量を一定にするような補正データを予め求めておき、ＬＥＤプリントヘッド内に当該補正データを格納したＲＯＭを備え、印画時にその補正データを用いて各ＬＥＤ素子を点灯するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−４３７６号公報（第３−４頁、第６−８図）
【特許文献２】
特開平５−５０６５３号公報（第３−４頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、各ＬＥＤ素子から発光される光画像データはレンズアレイを通じて感光体上に潜像形成されるため、上記従来のＬＥＤプリントヘッドを有する画像形成装置では、各ＬＥＤ素子の光量を一定にしても、当該レンズアレイの光学特性のバラツキ等により、形成されるドット径も各ＬＥＤ素子によって異なり、全ドットの光量分布を均一化することは不可能と言え、その結果、画像上に縦スジが発生してしまうという不都合が生じていた。例えば、図１２に示す様に、ＬＥＤ素子ａ'とＬＥＤ素子ｂ'において、両ＬＥＤ素子の光量が同じであっても、現像閾値における両ＬＥＤ素子のドット径Ｓａ'、Ｓｂ'は異なっているため（Ｓａ'＜Ｓｂ'）、現像閾値におけるドット径の大きいＬＥＤ素子ｂ'の方が、潜像ドットが大きくなってしまい、画像上では濃く表現されてしまう。
【０００７】
又、画像形成装置においては、温度、湿度といった使用環境や使用回数等の経時変化に伴って、ＬＥＤ素子や感光体やトナー等の特質が変化したり劣化したりし、ＬＥＤ素子の光量や感光体の帯電特性やトナーの電荷特性が変動する。これにより、画質が経時的に変動するため、単にＬＥＤ素子の光量を一定にするだけでは、この経時的な画質の変動に到底対処できない。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決し、画像の濃度ムラを抑えて画質を向上させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、画像データに応じて点灯制御される複数のＬＥＤ素子から構成されるＬＥＤアレイと、前記複数のＬＥＤ素子を駆動する駆動回路とから構成されるＬＥＤプリントヘッドと、前記ＬＥＤプリントヘッドを駆動制御するＬＥＤアレイ制御手段を有する画像形成装置において、当該画像形成装置で画像形成された出力用紙上の画像を読み取り、その用紙画像データを送出する用紙画像データ送出手段を有しており、前記ＬＥＤアレイ制御手段には、前記複数のＬＥＤ素子の各々に関する複数の特性データを記憶する特性データ記憶手段と、前記特性データ記憶手段から前記特性データを読み出すとともに、前記用紙画像データ送出手段から前記用紙画像データを受け取り、前記特性データに基づいて前記複数のＬＥＤ素子の各々に対する駆動電流補正データを算出するとともに、この駆動電流補正データを前記用紙画像データに応じて増減させる駆動電流補正データ演算手段と、が設けられていることを特徴とする。ここで、前記用紙画像データ送出手段は、前記出力用紙上の画像を読み取るイメージセンサを含むことが好ましい。
【００１０】
この構成によると、画像の濃度ムラの発生要因である各ＬＥＤ素子に関する特性データから各ＬＥＤ素子の駆動電流補正データを算出するとともに、この駆動電流補正データを経時的な画質の変動に反映される用紙画像データに応じて増減させるよう演算し、これに基づいて各ＬＥＤ素子が点灯されるため、ＬＥＤアレイを構成する複数のＬＥＤ素子間における表示濃度の濃淡差を精度良く解消することができ、画像の濃度ムラを抑えることができる。又、画像上の縦スジの発生を効率よく低減させることができる。
【００１１】
又、本発明においては、画像データに応じて点灯制御される複数のＬＥＤ素子から構成されるＬＥＤアレイと、前記複数のＬＥＤ素子を駆動する駆動回路とから構成されるＬＥＤプリントヘッドと、前記ＬＥＤプリントヘッドを駆動制御するＬＥＤアレイ制御手段を有する画像形成装置において、当該画像形成装置で画像形成された像担持体上のトナー像を読み取り、そのトナー像データを送出するトナー像データ送出手段を有しており、前記ＬＥＤアレイ制御手段には、前記複数のＬＥＤ素子の各々に関する複数の特性データを記憶する特性データ記憶手段と、前記特性データ記憶手段から前記特性データを読み出すとともに、前記トナー像データ送出手段から前記トナー像データを受け取り、前記特性データに基づいて前記複数のＬＥＤ素子の各々に対する駆動電流補正データを算出するとともに、この駆動電流補正データを前記トナー像データに応じて増減させる駆動電流補正データ演算手段と、が設けられていることを特徴とする。ここで、前記像担持体が感光体又は搬送ベルトであることが好ましい。又、前記用紙画像データ送出手段は、前記像担持体上のトナー像を読み取るイメージセンサを含むとよい。
【００１２】
この構成によると、画像の濃度ムラの発生要因である各ＬＥＤ素子に関する特性データから各ＬＥＤ素子の駆動電流補正データを算出するとともに、この駆動電流補正データを経時的な画質の変動に反映されるトナー像データに応じて増減させるよう演算し、これに基づいて各ＬＥＤ素子が点灯されるため、ＬＥＤアレイを構成する複数のＬＥＤ素子間における表示濃度の濃淡差を精度良く解消することができ、画像の濃度ムラを抑えることができる。又、画像上の縦スジの発生を効率よく低減させることができる。
【００１３】
更に前記ＬＥＤアレイ制御手段には、前記駆動電流補正データ演算手段で算出して増減させた前記駆動電流補正データを読み出すとともに、前記駆動電流補正データを記憶する駆動電流補正データ記憶手段が設けられることが好ましい。何故ならば、駆動電流補正データ演算手段による駆動電流補正データの演算に長時間を要する場合であっても、予め演算した駆動電流補正データが駆動電流補正データ記憶手段に記憶されているため、画像データの補正をより高速に行うことが可能になるからである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の各実施形態に共通する画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図１に示された画像形成装置において、１は画像形成装置の一例としてのカラープリンタ、２は筐体、３Ｂ、３Ｙ、３Ｃ、３Ｍは各々ブラック、イエロー、シアン、マゼンダ用の画像形成部で、１０Ｂ、１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍは、前記各色のトナーホッパーである。又、１２は用紙１４を収納する給紙カセット、１３は給紙ガイド、１１ａと１１ｂは搬送ベルト駆動ローラ、８は搬送ベルト、９は転写ローラ、１７は定着部、１５は排紙ガイド、１６は排紙部である。又、各色の画像形成部３Ｂ、３Ｙ、３Ｃ、３Ｍは、各々、現像器４、像担持体としての感光体５、主帯電器６、ＬＥＤプリントヘッド７、クリーニング部２０等から構成されている。
【００１５】
カラープリンタ１において、主帯電器６によって帯電された感光体５上には、ＬＥＤプリントヘッド７によって静電潜像が形成され、現像器４により現像されて可視画像であるトナー像が形成される。この様なプロセスが、上記ブラック、イエロー、シアン、マゼンダの各色毎に行われる。給紙カセット１２から送出された用紙１４は、給紙ガイド１３により案内されて、反時計方向に回転している搬送ベルト８の上面に吸着されて、各色の画像形成部３Ｂ、３Ｙ、３Ｃ、３Ｍの真下を通過するときに、転写ローラ９によって各色のトナー像が用紙１４に順次転写される。この様に、用紙１４上でフルカラー画像を形成した４色のトナーは、用紙１４が定着部１７を通過する際に定着される。その後、用紙１４は排紙ガイド１５により、排紙部１６に排出案内される。
【００１６】
次に、図２を参照して、上述のカラープリンタ１に設けられているＬＥＤプリントヘッド７について説明する。図２は、本発明の各実施形態に共通する画像形成装置におけるＬＥＤアレイプリントヘッドの概略構成を示す模式図である。図２において、ＬＥＤプリントヘッド７は、配線を有する基板３０上に一列に配置され、画像データに応じて点灯制御される複数のＬＥＤから構成されるＬＥＤアレイ３１と、当該ＬＥＤアレイ３１の上方に配されて正立等倍の像を結像するレンズアレイ３２と、ＬＥＤアレイ３１を構成する複数のＬＥＤ素子を駆動する駆動回路３３とから構成されている。ここで、上述の基板３０とレンズアレイ３２等は、図示しない保持部材により保持されている。又、ＬＥＤプリントヘッド７を駆動制御するＬＥＤアレイ制御部３４が外部に設けられている。
【００１７】
図３は、ＬＥＤプリントヘッド７を画像形成装置に組み込んだ場合の模式図である。図３において、５はドラム形状を有する感光体であり、レンズアレイ３２がＬＥＤ発光素子の発光を受光して屈折透過させ、ドラム面上に結像する様子を波線で示している。
【００１８】
以上に説明した様に、図１のカラープリンタ１に外部のＰＣ（図示せず）等から送信されてくる画像信号に対応して各ＬＥＤ素子が駆動され、当該各ＬＥＤ素子による発光がレンズアレイ３２を介して、感光体５の面上にドットとして結像される。尚、本画像形成装置は、感光体５上の露光エネルギー（又は、ＬＥＤ素子発光エネルギー）が大きい画素ほど高濃度となるように形成されており、この露光エネルギー（又は、ＬＥＤ素子発光エネルギー）は、ＬＥＤ素子の発光強度（＝駆動電流）×発光時間（＝駆動電流供給時間）により表される。
【００１９】
次に、図４、及び図５を参照して、ＬＥＤアレイ制御部の動作、及びＬＥＤプリントヘッドの駆動回路の動作について説明する。図４は本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるＬＥＤアレイ制御部の構成を示すブロック図であり、図５は本発明の各実施形態に共通する画像形成装置におけるＬＥＤプリントヘッドの駆動回路の構成を示すブロック図である。
【００２０】
ＬＥＤアレイ制御部３４は、ＬＥＤプリントヘッド７を駆動制御するものであり、特性データ記憶部３５、駆動電流補正データ演算部３９、画像信号処理部４２、制御信号生成部４３、画像データ補正演算部４４により構成されている。又ＬＥＤアレイ制御部３４の外部には、用紙画像データ送出部８０が設けられている。
【００２１】
画像信号処理部４２は、外部装置、例えば、フレームメモリやスキャナ等からＬＥＤアレイ制御部３４に送られてきた画像信号４１に対し、階調処理等の画像処理を適宜行い、画像信号４１を画像データに変換する手段である。この画像データは、上記ブラック、イエロー、シアン、マゼンダの各色毎に分離された画素濃度を示すためのデータであり、ＬＥＤ素子の駆動電流（発光強度）と発光時間（駆動電流供給時間）を示すｍビットディジタルデータである。画像信号処理部４２により処理された画像データは、画像データ補正演算部４４に出力される。
【００２２】
特性データ記憶部３５は、ＬＥＤアレイ３１を構成する複数のＬＥＤ素子の各々に関し、予め測定された複数の特性データを記憶するための手段であり、例えば、図４に示す様に、各ＬＥＤ素子に関する光量データを特性データとして記憶する光量データ記憶部３６、各ＬＥＤ素子が発するビームに関するデータ、例えば、ビーム径やビーム面積に関するデータを特性データとして記憶するビームデータ記憶部３７、各ＬＥＤ素子に関する解像度を示すデータ、例えば、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）データを特性データとして記憶する解像度データ記憶部３８により構成されている。尚、この特性データ記憶部３５は、例えば、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）により構成されているが、個々のＬＥＤ素子の特性変化に対応させるために、書き換え可能なＰＲＯＭ（例えば、データの消去を紫外線で行うＥＰＲＯＭや、データの消去を電気的に行うＥＥＰＲＯＭ）を用いる構成としても良い。
【００２３】
又、用紙画像データ送出部８０は、経時的な画質の変動、すなわちＬＥＤ素子の光量や感光体の帯電特性やトナーの電荷特性の変動に反映される、本画像形成装置で画像形成された出力用紙１４上の画像を読み取り、その画像の主として濃度ムラの度合いを表す用紙画像データを、詳細は後述する駆動電流補正データ演算部３９に送出するものである。この用紙画像データ送出部８０としては、出力用紙上の画像を走査しながら読み取るイメージセンサ８１が適用され、このイメージセンサ８１は、転写がなされて定着部１７（図１参照）を通過する直前の用紙１４に近接して対向するように配設されている。
【００２４】
次に、駆動電流補正データ演算部３９は、特性データ記憶部３５及び用紙画像データ送出部８０に接続されていて、特性データ記憶部３５に設けられた光量データ記憶部３６、ビームデータ記憶部３７、及び、解像度データ記憶部３８に記憶された各特性データを読み出すとともに、用紙画像データ送出部８０から送出された用紙画像データを受け取り、所定の演算式に従って、ＬＥＤアレイ３１を構成する複数のＬＥＤ素子の各々に対する駆動電流補正データＰを特性データに基づいて算出するとともに、この駆動電流補正データＰを用紙画像データに応じて増減させるためのものである。駆動電流補正データ演算部３９により算出及び増減された駆動電流補正データＰは、画像データ補正演算部４４に出力される。
【００２５】
この駆動電流補正データＰは、後述のごとく、ＬＥＤアレイ３１を構成する個々のＬＥＤ素子の駆動電流を変化させることにより、個々のＬＥＤ素子の露光強度を変化させる際に使用されるデータであり、例えば、ドット１（ＬＥＤ素子のＮｏ.１）の駆動電流を補正する場合には、駆動電流補正データＰ₁が用いられ、ドットｎ（ＬＥＤ素子のＮｏ.ｎ）の駆動電流を補正する場合には、駆動電流補正データＰ_nが使用される。
【００２６】
画像データ補正演算部４４は、駆動電流補正データ演算部３９により出力された駆動電流補正データＰを用いて、画像信号処理部４２により出力された画像データの補正を行うものである。即ち、画像データ補正演算部４４は、駆動電流補正データ演算部３９により出力された駆動電流補正データＰに従い、画像信号処理部４２により出力された画像データのうち、ＬＥＤアレイ３１を構成する個々のＬＥＤ素子に関する駆動電流を示すｍビットディジタルデータの補正を行う。当該補正が行われた画像データは、図４に示す様に、ＬＥＤプリントヘッド７へと出力される。
【００２７】
ＬＥＤプリントヘッド７の駆動回路３３は、図５に示す様に、クロック信号ＣＬＫをカウントするＣＬＫカウンタ５０と、ストローブクロック信号ＳＣＬＫをカウントするＳＣＬＫカウンタ５１と、画素濃度を示す補正後の画像データを一時的に格納する格納部５２と、出力時間制御信号ＳＴＲＯＢＥのロジックに応じて開閉するゲート部５３と、ＬＥＤアレイ３１の駆動電流を生成する定電流生成部５４とを有している。
【００２８】
上記構成から成るＬＥＤプリントヘッド７の駆動回路３３は、制御信号生成部４３から入力される水平同期信号ＨＳＹＮＣの立ち下がりにより初期化され、同じく制御信号生成部４３から入力されるクロック信号ＣＬＫと、クロック信号ＣＬＫに同期して入力される補正後の画像データの受け取りを開始する。
【００２９】
格納部５２は、シフトレジスタとラッチ回路を有しており、入力される補正後の画像データを変換するために、ＬＥＤアレイ３１の発光に必要なデータの一時的な格納を行う。ここで、ＬＥＤプリントヘッドを構成する各ＬＥＤ素子の駆動方法には、一度に全ＬＥＤ素子の点消灯制御を行うスタティック駆動方式と、ＬＥＤを複数ブロックに分けてブロック毎に点消灯制御を行うダイナミック駆動方式とがあるが、スタティック駆動方式を採用する場合は全ＬＥＤ素子分、ダイナミック駆動方式を採用する場合は１ブロック分のデータの一時的な格納を行う。
【００３０】
ＣＬＫカウンタ５０は、クロック信号ＣＬＫのカウント数に基づいて、格納部５２における画像データの一時格納が完了したか否かを判断し、完了したと判断した時点で発光準備が整ったことを示す発光タイミング制御信号ＳＴＲＥＱを制御信号生成部４３に出力する。
【００３１】
発光タイミング制御信号ＳＴＲＥＱを受け取った制御信号生成部４３によって、出力時間制御信号ＳＴＲＯＢＥがアクティブレベル（ローレベル）とされ、ストローブクロック信号ＳＣＬＫが入力され始めるとＳＣＬＫカウンタ５１はストローブクロック信号ＳＣＬＫのカウントを開始し、ゲート部５３が開放される。従って、ＬＥＤアレイ３１を構成する各ＬＥＤ素子には、格納部５２に格納された駆動電流補正データＰに基づく駆動電流が、格納部５２に格納された画像データに基づく発光時間だけ流され、感光体５の露光が行われる。
【００３２】
図６は、第１実施形態におけるＬＥＤ素子の点灯制御の手順を示すフローチャートである。この制御手順では、まず、総ライン数Ｎのうち、１ライン目を対象とさせるためにｎ＝１に設定する（ステップＳ１）。次に、特性データ記憶部３５から各ＬＥＤ素子の特性データを読み出すとともに、用紙画像データ送出部８０から送出された用紙画像データを受け取り（ステップＳ２）、駆動電流補正データ演算部３９において、各ＬＥＤ素子に対する駆動電流補正データＰの算出及び増減の演算を行う（ステップＳ３）。次に、演算された駆動電流補正データＰを画像データ補正演算部４４に出力し（ステップＳ４）、画像データ補正演算部４４において画像データの補正を行う（ステップＳ５）。次に、補正された画像データをＬＥＤプリントヘッド７に出力し（ステップ６）、各ＬＥＤ素子を補正された画像データに従って点灯する（ステップＳ７）。更に、次のラインｎを対象とさせるために、ｎを＋１だけインクリメントし（ステップＳ８）、当該ｎが、印字する総ライン数Ｎを越えていないかをチェックし（ステップＳ９）、越えていなければ、ラインｎについて上記処理を同様に繰り返す（ステップＳ２〜Ｓ９）。
【００３３】
尚、上述の第１実施形態では、駆動電流補正データＰが駆動電流補正データ演算部３９により算出された後、直接、画像データ補正演算部４４に出力される構成としたが、図７に示す様に、駆動電流補正データ演算部３９において算出された駆動電流補正データＰを記憶する駆動電流補正データ記憶部４０を別途設け、当該駆動電流補正データ記憶部４０を駆動電流補正データ演算部３９、及び画像データ補正演算部４４に接続する構成としても良い。これを第２実施形態として以下に説明する。
【００３４】
第２実施形態の場合、駆動電流補正データ記憶部４０は、駆動電流補正データ演算部３９から駆動電流補正データＰを読み出すとともに、当該駆動電流補正データＰを記憶し、画像データ補正演算部４４へ当該駆動電流補正データＰを出力する。尚、個々のＬＥＤ素子の特性変化等に基づく駆動電流補正データＰの変更に対応させるために、この駆動電流補正データ記憶部４０には、例えば、書き換え可能なＰＲＯＭ（例えば、データの消去を紫外線で行うＥＰＲＯＭや、データの消去を電気的に行うＥＥＰＲＯＭ）等が用いられる。
【００３５】
この様な構成にすることにより、駆動電流補正データＰの演算に長時間かかる場合であっても、予め演算した駆動電流補正データＰが駆動電流補正データ記憶部４０に記憶されているため、画像データ補正演算部４４において速やかに駆動電流補正データＰを読み出すことができ、その結果、画像データ補正演算部４４による画像データの補正をより高速に行うことが可能になる。
【００３６】
又、この場合のＬＥＤ素子の点灯制御の手順は、図８に示したフローチャートに従って行われる。即ち、まず、総ライン数Ｎのうち、１ライン目を対象とさせるためにｎ＝１に設定する（ステップＳ１００）。次に、特性データ記憶部３５から各ＬＥＤ素子の特性データを読み出すとともに、用紙画像データ送出部８０から送出された用紙画像データを受け取り（ステップＳ１０１）、駆動電流補正データ演算部３９において、各ＬＥＤ素子に対する駆動電流補正データＰの算出及び増減の演算を行う（ステップＳ１０２）。次に、演算された駆動電流補正データＰを駆動電流補正データ記憶部４０にて記憶する（ステップ１０３）。更に、次のラインｎを対象とさせるために、ｎを＋１だけインクリメントし（ステップＳ１０４）、当該ｎが、印字する総ライン数Ｎを越えていないかをチェックし（ステップＳ１０５）、越えていなければ、ラインｎについて上記処理を同様に繰り返し、全てのラインに対して、駆動電流補正データ記憶部４０にて駆動電流補正データＰの記憶を行う（ステップＳ１０１〜Ｓ１０５）。
【００３７】
次に、総ライン数Ｎのうち、１ライン目を対象とさせるために、再びｎ＝１に設定する（ステップＳ１０６）。次に、駆動電流補正データ記憶部４０にて記憶された駆動電流補正データＰを画像データ補正演算部４４へ出力し（ステップＳ１０７）、画像データ補正演算部４４において画像データの補正を行う（ステップＳ１０８）。次に、補正された画像データをＬＥＤプリントヘッド７に出力し（ステップ１０９）、各ＬＥＤ素子を補正された画像データに従って点灯する（ステップＳ１１０）。更に、次のラインｎを対象とさせるために、ｎを＋１だけインクリメントし（ステップＳ１１１）、当該ｎが、印字する総ライン数Ｎを越えていないかをチェックし（ステップＳ１１２）、越えていなければ、ラインｎについて上記処理を同様に繰り返す（ステップＳ１０７〜Ｓ１１２）。
【００３８】
次に、本発明の第３実施形態について図９を参照しながら説明する。図９は、第３実施形態に係る画像形成装置におけるＬＥＤアレイ制御部の構成を示すブロック図である。尚、図中で図４と同じ名称の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３９】
本第３実施形態の特徴は、第１実施形態における用紙画像データ送出部８０をトナー像データ送出部８５に代えた点にある。つまり、図９に示す様に、ＬＥＤアレイ制御部３４の外部には、トナー像データ送出部８５が設けられている。このトナー像データ送出部８５は、経時的な画質の変動に反映される、本画像形成装置で画像形成された像担持体（例えば、感光体５）上のトナー像を読み取り、そのトナー像の主として濃度ムラの度合いを表すトナー像データを、駆動電流補正データ演算部３９に送出するものである。このトナー像データ送出部８５としては、像担持体上のトナー像を走査しながら読み取るイメージセンサ８６が適用され、このイメージセンサ８１は、像担持体が感光体５である場合、各現像器４と各転写ローラ９（図１参照）との間で、感光体５に近接して対向するように配設されている。
【００４０】
本実施形態では、駆動電流補正データ演算部３９は、特性データ記憶部３５及びトナー像データ送出部８５に接続されていて、特性データ記憶部３５に設けられた光量データ記憶部３６、ビームデータ記憶部３７、及び、解像度データ記憶部３８に記憶された各特性データを読み出すとともに、トナー像データ送出部８５から送出されたトナー像データを受け取り、所定の演算式に従って、ＬＥＤアレイ３１を構成する複数のＬＥＤ素子の各々に対する駆動電流補正データＰを特性データに基づいて算出するとともに、この駆動電流補正データＰをトナー像データに応じて増減させる。そして、この算出及び増減された駆動電流補正データＰが、画像データ補正演算部４４に出力される。尚、ＬＥＤ素子の点灯制御の手順については、図６のステップＳ２において、用紙画像データに代えてトナー像データを受け取ることで足りる。
【００４１】
尚、上述の第３実施形態では、第１実施形態と同様、駆動電流補正データＰが駆動電流補正データ演算部３９により算出された後、直接、画像データ補正演算部４４に出力される構成としている。これに対して本発明の第４実施形態では、第１実施形態と第２実施形態の関係と同様、図１０に示す様に、駆動電流補正データ演算部３９において算出された駆動電流補正データＰを記憶する駆動電流補正データ記憶部４０を別途設け、当該駆動電流補正データ記憶部４０を駆動電流補正データ演算部３９、及び画像データ補正演算部４４に接続する構成となっている。第４実施形態の場合、ＬＥＤ素子の点灯制御の手順については、図８のステップＳ１０１において、用紙画像データに代えてトナー像データを受け取ることで足りる。
【００４２】
図１１は、ＬＥＤ素子の露光強度と現像閾値のビーム径の関係を示したものである。ここで、図１１（ａ）は、画像データを補正する前のＬＥＤ素子の露光強度と現像閾値のビーム径の関係を示したものであり、図１１（ｂ）は、画像データを補正した後のＬＥＤ素子の露光強度と現像閾値のビーム径の関係を示したものである。図１１（ａ）に示す様に、ＬＥＤ素子ａとＬＥＤ素子ｂにおいて、高濃度部、低濃度部のいずれの場合も、発光光量（図中のピーク面積）は同程度であるが、ビーム径（このビーム径は、一般的にピーク光量の１３.５％の範囲で規定されるものである）が異なっている。即ち、高濃度部、低濃度部のいずれの場合も、発光素子ｂのビーム径は、発光素子ａのビーム径よりも大きくなっている（Ｄ_b＞Ｄ_a、ｄ_b＞ｄ_a）。
【００４３】
しかしながら、図１１（ａ）に示す様に、高濃度部においては、ＬＥＤ素子ｂの現像閾値におけるドット径Ｓ_bが、ＬＥＤ素子ａのドット径Ｓ_aよりも大きくなっているが、低濃度部においては、高濃度部の場合とは逆に、ＬＥＤ素子ａの現像閾値におけるドット径S_aが、ＬＥＤ素子ｂのドット径S_bよりも大きくなっている。つまり、ＬＥＤ素子ａとＬＥＤ素子ｂの現像閾値におけるドット径の大小関係は、上記ビーム径の大小関係には依存せず、ＬＥＤ素子の表示濃度に依存する。従って、この状態下では、高濃度部においては、現像閾値におけるドット径の大きいＬＥＤ素子ｂの方が、低濃度部においては、現像閾値におけるドット径の大きいＬＥＤ素子ａの方が、潜像ドットが大きくなってしまい、画像上では濃く表現されてしまう。
【００４４】
そこで、ＬＥＤ素子ａとＬＥＤ素子ｂの各表示濃度部におけるビーム径を特性データとして予め記憶しておき、当該ビーム径に関する特性データを用いて駆動電流の補正データを作成し、各表示濃度部におけるＬＥＤ素子ａとＬＥＤ素子ｂの表示濃度の濃淡差の解消を行う。
【００４５】
即ち、図１１（ｂ）に示す様に、高濃度部においては、ビーム径の大きい（ドット径の大きい）ＬＥＤ素子ｂの駆動電流を小さくし、ビーム径の小さい（ドット径の小さい）ＬＥＤ素子ａの駆動電流を大きくするように、駆動電流補正データをビーム径に関する特性データを用いて作成し、低濃度部においては、ビーム径の大きい（ドット径の小さい）ＬＥＤ素子ｂの駆動電流を大きくし、ビーム径の小さい（ドット径の大きい）ＬＥＤ素子ａの駆動電流を小さくするように、駆動電流補正データをビーム径に関する特性データを用いて作成することにより、各表示濃度部にの現像閾値におけるＬＥＤ素子ａとＬＥＤ素子ｂのドット径が同じになるため、各表示濃度部において、ＬＥＤ素子ａとＬＥＤ素子ｂの表示濃度の濃淡差を解消することができることになる。
【００４６】
尚、図１１においては、ＬＥＤ素子の特性データとしてビーム径を用いて駆動電流補正データを作成する場合を示したが、上述のごとく、各ＬＥＤ素子についての光量データやビーム面積に関するデータ、及びＭＴＦデータ等の解像度を示すデータを個々に、又は複数組み合わせたデータを特性データとして用いて、駆動電流補正データを作成することもできる。
【００４７】
以上より、上記した各実施形態においては、ＬＥＤアレイ３１を構成する個々のＬＥＤ素子に関し、予め測定され画像の濃度ムラの発生要因である複数の特性データを記憶するための特性データ記憶部３５を設けるとともに、経時的な画質の変動に反映される出力用紙１４上の画像を読み取ってその用紙画像データを送出する用紙画像データ送出部８０や、感光体５等の像担持体上のトナー像を読み取ってそのトナー像データを送出するトナー像データ送出部８５を設け、特性データ記憶部３５に記憶された特性データを読み出すとともに、用紙画像データ送出部８０から送出された用紙画像データや、トナー像データ送出部８５から送出されたトナー象データを受け取り、特性データに基づきＬＥＤアレイ３１を構成する個々のＬＥＤ素子に関する駆動電流補正データＰを算出するとともに、この駆動電流補正データＰを用紙画像データやトナー像データに応じて増減させる駆動電流補正データ演算部３９を設け、駆動電流補正データＰに基づく駆動電流がＬＥＤアレイ３１を構成する各ＬＥＤ素子に流れる構成としているため、各ＬＥＤ素子間の表示濃度の濃淡差を精度良く解消することができ、画像の濃度ムラを抑えることができる。その結果、画像上の縦スジの発生を効率よく低減させることができる。
【００４８】
又、上記した各実施形態においては、特性データ記憶部３５に書き換え可能なＰＲＯＭを使用できる構成としているため、個々のＬＥＤ素子の特性に変化が生じた場合であっても、各ＬＥＤ素子の特性データの書き換えをスムーズに行うことができる。従って、駆動電流補正データＰを演算する際に、各ＬＥＤ素子に対する駆動電流補正データの演算を精度良く行うことが可能になるため、結果として、画像データの補正を高精度で行うことが可能になる。
【００４９】
尚、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて各部の構造等を適宜変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
【００５０】
例えば、上記各実施形態では、感光体をドラム形状としたが、当該ドラム形状に限らず、例えば、ベルト状の感光体を用いても良い。又、像担持体としては、感光体５に限定されるわけではなく、例えば、感光体５上のトナー像を上記各実施形態でいう搬送ベルト８に一旦転写させ、この転写トナー像を用紙１４上に再転写させるという２段転写方式を採用した画像形成装置の場合は、搬送ベルト８をその対象としても構わない。
【００５１】
又、上記各実施形態では、ブラック、イエロー、シアン、マゼンダのトナー像によりカラー画像を得る構成としたが、本発明は、その他の互いに異なる色のトナーを２色以上用いるカラー画像形成装置にも適用することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上、説明した様に、本発明に係る画像形成装置においては、画像の濃度ムラの発生要因である各ＬＥＤ素子に関する特性データ、及び経時的な画質の変動に反映される用紙画像データやトナー像データを用いて作成された駆動電流補正データＰに基づく駆動電流が各ＬＥＤ素子に流れる構成としているため、画像の濃度ムラを抑えて画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の各実施形態に共通する画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】は、本発明の各実施形態に共通する画像形成装置におけるＬＥＤアレイ露光装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】は、ＬＥＤアレイ露光装置を画像形成装置に組み込んだ場合の模式図である。
【図４】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるＬＥＤアレイ制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】は、本発明の各実施形態に共通する画像形成装置におけるＬＥＤプリントヘッドの駆動回路の構成を示すブロック図である。
【図６】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるＬＥＤ素子の点灯制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置におけるＬＥＤアレイ制御部の構成を示すブロック図である。
【図８】は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置におけるＬＥＤ素子の点灯制御の手順を示すフローチャートである。
【図９】は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置におけるＬＥＤアレイ制御部の構成を示すブロック図である。
【図１０】は、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置におけるＬＥＤアレイ制御部の構成を示すブロック図である。
【図１１】は、本発明の実施形態に係る画像処理装置におけるＬＥＤ素子の露光強度と現像閾値のビーム径の関係を示した図である。
【図１２】は、従来の画像処理装置におけるＬＥＤ素子の濃淡と現像閾値のビーム径の関係を示した図である。
【符号の説明】
１カラープリンタ
２筐体
３Ｂ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ画像形成部
４現像器
５感光体
６主帯電器
７ＬＥＤプリントヘッド
８搬送ベルト
９転写ローラ
１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙトナーホッパー
１１ａ、１１ｂ搬送ベルト駆動ローラ
１２給紙カセット
１３給紙ガイド
１４用紙
１５排紙ガイド
１６排紙部
１７定着部
２０クリーニング部
３０基板
３１ＬＥＤアレイ
３２レンズアレイ
３３駆動回路
３４ＬＥＤアレイ制御部
３５特性データ記憶部
３９駆動電流補正データ演算部
４０駆動電流補正データ記憶部
４１画像信号
４２画像信号処理部
４３制御信号生成部
４４画像データ補正演算部
５０ＣＬＫカウンタ
５１ＳＣＬＫカウンタ
５２格納部
５３ゲート部
５４定電流生成部
８０用紙画像データ送出部
８１イメージセンサ
８５トナー像データ送出部
８６イメージセンサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus using an LED print head as exposure means for an electrophotographic printer, a facsimile, a copying machine, or the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, an electrophotographic image forming apparatus using an LED array as an optical writing unit has attracted attention in order to reduce the size and simplify the apparatus. In this electrophotographic image forming apparatus, the LED print head used for exposing the photoreceptor has an LED array formed by arranging a plurality of LED elements in a line, and controls each LED element based on image data. Light is selectively emitted individually.
[0003]
However, since it is impossible to manufacture the plurality of LED elements forming the LED array so that the light emission characteristics are all uniform, a current of the same magnitude is applied to all the LED elements. Also, the light amount differs for each LED element, and the light amount varies for each LED element. Therefore, the image density becomes uneven.
[0004]
Therefore, an LED print head has been proposed in which the above-described variation in the light amount is suppressed and the light amount of each LED element is corrected to be uniform. For example, the light emission output of the LED printer is made uniform and the printing quality is improved. For this purpose, a technique has been proposed in which trimming by laser light is performed and the current supplied to each LED element is controlled by adjusting the resistance value so as to make the light amount constant (for example, see Patent Document 1). . In addition, in order to eliminate the need for adjustment work when assembling a head with a variation in the amount of light into a product or replacing an LED print head, correction data for keeping the amount of light emitted from each LED element constant is required. There has been proposed an LED print head which has been obtained in advance and has a ROM in which the correction data is stored, and which turns on each LED element using the correction data at the time of printing (for example, see Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-5-4376 (page 3-4, FIG. 6-8)
[Patent Document 2]
JP-A-5-50653 (page 3-4, FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since optical image data emitted from each LED element is formed on a photosensitive member through a lens array, a latent image is formed on the photoreceptor. Due to variations in the optical characteristics of the lens array, the diameter of the formed dots also differs for each LED element, and it cannot be said that it is impossible to equalize the light amount distribution of all the dots. As a result, vertical stripes appear on the image. The inconvenience of doing so occurred. For example, as shown in FIG. 12, in the LED element a ′ and the LED element b ′, even if the light amounts of both LED elements are the same, the dot diameters Sa ′ and Sb ′ of both LED elements at the development threshold are different. For this reason (Sa '<Sb'), the latent image dot is larger in the LED element b 'having a larger dot diameter at the development threshold, and is expressed densely on the image.
[0007]
In an image forming apparatus, the characteristics of the LED element, the photoconductor, the toner, and the like change or deteriorate with the aging of the use environment such as temperature and humidity and the number of times of use. The charging characteristics of the body and the charging characteristics of the toner fluctuate. As a result, the image quality fluctuates with time. Therefore, simply keeping the amount of light of the LED element constant cannot cope with the fluctuation of the image quality with time.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and to provide an image forming apparatus capable of suppressing image density unevenness and improving image quality.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an LED print comprising: an LED array including a plurality of LED elements whose lighting is controlled according to image data; and a driving circuit for driving the plurality of LED elements. In an image forming apparatus having a head and an LED array control means for driving and controlling the LED print head, paper image data transmission for reading an image on an output paper image formed by the image forming apparatus and transmitting the paper image data Means, and the LED array control means has a characteristic data storage means for storing a plurality of characteristic data for each of the plurality of LED elements, and reads out the characteristic data from the characteristic data storage means, Receiving the paper image data from the paper image data sending means, and performing the duplication based on the characteristic data; To calculate the drive current correction data for each of the LED elements, and the drive current correction data computing means for increasing or decreasing in accordance with the driving current correction data to the sheet image data, characterized in that is provided. Here, it is preferable that the paper image data sending means includes an image sensor that reads an image on the output paper.
[0010]
According to this configuration, the drive current correction data of each LED element is calculated from the characteristic data on each LED element, which is a cause of the density unevenness of the image, and the drive current correction data is reflected on the temporal change in image quality. Since the calculation is performed to increase or decrease according to the paper image data, and each LED element is lit based on the calculation, it is possible to accurately eliminate the difference in display density between a plurality of LED elements constituting the LED array, Image density unevenness can be suppressed. Further, the occurrence of vertical stripes on an image can be efficiently reduced.
[0011]
Further, according to the present invention, an LED array including a plurality of LED elements whose lighting is controlled in accordance with image data, an LED print head including a driving circuit for driving the plurality of LED elements, An image forming apparatus having an LED array control unit for driving and controlling a print head has a toner image data sending unit for reading a toner image on an image carrier formed by the image forming device and sending the toner image data. The LED array control means includes: a characteristic data storage means for storing a plurality of characteristic data for each of the plurality of LED elements; reading the characteristic data from the characteristic data storage means; Receiving the toner image data from a sending unit, and setting the plurality of LEDs based on the characteristic data; To calculate the drive current correction data for each of the child, and the drive current correction data computing means for increasing or decreasing in accordance with the driving current correction data to said toner image data, characterized in that is provided. Here, it is preferable that the image carrier is a photoconductor or a conveyor belt. The paper image data sending means may include an image sensor for reading a toner image on the image carrier.
[0012]
According to this configuration, the drive current correction data of each LED element is calculated from the characteristic data on each LED element, which is a cause of the density unevenness of the image, and the drive current correction data is reflected on the temporal change in image quality. Since the calculation is performed so as to increase or decrease according to the toner image data, and each LED element is turned on based on the calculation, it is possible to accurately eliminate the difference in display density between the plurality of LED elements constituting the LED array, Image density unevenness can be suppressed. Further, the occurrence of vertical stripes on an image can be efficiently reduced.
[0013]
Further, the LED array control means is provided with a drive current correction data storage means for reading the drive current correction data calculated and increased and decreased by the drive current correction data calculation means, and storing the drive current correction data. Is preferred. This is because even if it takes a long time to calculate the drive current correction data by the drive current correction data calculation means, the drive current correction data calculated in advance is stored in the drive current correction data storage means. This is because data can be corrected at higher speed.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus common to each embodiment of the present invention. In the image forming apparatus shown in FIG. 1, 1 is a color printer as an example of the image forming apparatus, 2 is a housing, 3B, 3Y, 3C, and 3M are image forming sections for black, yellow, cyan, and magenta, respectively. Reference numerals 10B, 10Y, 10C, and 10M denote toner hoppers for the respective colors. Reference numeral 12 denotes a paper feed cassette for storing paper 14, 13 denotes a paper feed guide, 11a and 11b denote conveyance belt driving rollers, 8 denotes a conveyance belt, 9 denotes a transfer roller, 17 denotes a fixing unit, 15 denotes a paper discharge guide, 16 Denotes a paper discharge unit. Each of the image forming units 3B, 3Y, 3C, and 3M for each color includes a developing unit 4, a photoconductor 5 as an image carrier, a main charger 6, an LED print head 7, a cleaning unit 20, and the like. .
[0015]
In the color printer 1, an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 5 charged by the main charger 6 by the LED print head 7, and is developed by the developing device 4 to form a toner image as a visible image. . Such a process is performed for each of the black, yellow, cyan, and magenta colors. The paper 14 sent from the paper feed cassette 12 is guided by the paper feed guide 13 and is attracted to the upper surface of the conveyor belt 8 rotating counterclockwise, so that the image forming units 3B, 3Y, 3C, When the toner image passes right below 3M, the toner images of each color are sequentially transferred to the paper 14 by the transfer roller 9. As described above, the four color toners that have formed the full-color image on the paper 14 are fixed when the paper 14 passes through the fixing unit 17. Thereafter, the paper 14 is guided to be discharged to the paper discharge unit 16 by the paper discharge guide 15.
[0016]
Next, the LED print head 7 provided in the above-described color printer 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of an LED array print head in an image forming apparatus common to each embodiment of the present invention. In FIG. 2, the LED print heads 7 are arranged in a row on a substrate 30 having wiring, and an LED array 31 including a plurality of LEDs whose lighting is controlled in accordance with image data, and an LED array 31 above the LED array 31. The LED array 31 includes a lens array 32 that is arranged to form an erect image of the same magnification, and a drive circuit 33 that drives a plurality of LED elements constituting the LED array 31. Here, the above-described substrate 30, the lens array 32, and the like are held by a holding member (not shown). Further, an LED array control unit 34 for driving and controlling the LED print head 7 is provided outside.
[0017]
FIG. 3 is a schematic diagram when the LED print head 7 is incorporated in an image forming apparatus. In FIG. 3, reference numeral 5 denotes a photosensitive member having a drum shape, and a dashed line indicates that the lens array 32 receives the light emitted from the LED light emitting element, refracts and transmits the light, and forms an image on the drum surface.
[0018]
As described above, each LED element is driven in response to an image signal transmitted from an external PC (not shown) or the like to the color printer 1 of FIG. Via 32, an image is formed as a dot on the surface of the photoconductor 5. The image forming apparatus is formed such that pixels having higher exposure energy (or LED element emission energy) on the photoreceptor 5 have higher density, and this exposure energy (or LED element emission energy) is , The emission intensity of the LED element (= drive current) × the emission time (= drive current supply time).
[0019]
Next, an operation of the LED array control unit and an operation of the driving circuit of the LED print head will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an LED array control unit in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing a drive of an LED print head in the image forming apparatus common to each embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a circuit.
[0020]
The LED array control unit 34 controls the driving of the LED print head 7, and includes a characteristic data storage unit 35, a drive current correction data calculation unit 39, an image signal processing unit 42, a control signal generation unit 43, and an image data correction calculation unit. 44. Outside the LED array control unit 34, a paper image data sending unit 80 is provided.
[0021]
The image signal processing unit 42 appropriately performs image processing such as gradation processing on the image signal 41 sent from an external device, for example, a frame memory or a scanner to the LED array control unit 34, and converts the image signal 41 into an image. It is a means to convert to data. This image data is data for indicating pixel densities separated for each of the black, yellow, cyan, and magenta colors, and indicates a drive current (light emission intensity) and a light emission time (drive current supply time) of the LED element. This is m-bit digital data. The image data processed by the image signal processing unit 42 is output to the image data correction calculation unit 44.
[0022]
The characteristic data storage unit 35 is means for storing a plurality of characteristic data measured in advance for each of the plurality of LED elements constituting the LED array 31. For example, as shown in FIG. Light amount data storage unit 36 for storing light amount data relating to light emitted from each LED element, for example, a beam data storage unit 37 for storing data relating to a beam diameter and a beam area as characteristic data, and resolution relating to each LED element. , For example, MTF (Modulation Transfer Function) data as characteristic data. The characteristic data storage unit 35 is constituted by, for example, a ROM (Read Only Memory). However, in order to cope with the characteristic change of each LED element, a rewritable PROM (for example, data Or an EEPROM that electrically erases data).
[0023]
Further, the paper image data sending unit 80 outputs an image formed by the image forming apparatus, which is reflected in a change in image quality over time, that is, a change in the light amount of the LED element, the charging characteristic of the photoconductor, and the charging characteristic of the toner. An image on the paper 14 is read, and paper image data mainly indicating the degree of density unevenness of the image is sent to a drive current correction data calculation unit 39 described later in detail. As the paper image data sending unit 80, an image sensor 81 that reads an image on an output paper while scanning the image is applied. This image sensor 81 is transferred immediately before passing through the fixing unit 17 (see FIG. 1). The paper 14 is provided so as to be close to and opposed to the paper 14.
[0024]
Next, the drive current correction data calculation unit 39 is connected to the characteristic data storage unit 35 and the paper image data transmission unit 80, and the light amount data storage unit 36 and the beam data storage unit 37 provided in the characteristic data storage unit 35. And read out the respective characteristic data stored in the resolution data storage unit 38, receive the paper image data transmitted from the paper image data transmission unit 80, and, according to a predetermined arithmetic expression, a plurality of LEDs constituting the LED array 31. This is for calculating the drive current correction data P for each of the elements based on the characteristic data, and increasing or decreasing the drive current correction data P according to the paper image data. The drive current correction data P calculated and increased / decreased by the drive current correction data calculation unit 39 is output to the image data correction calculation unit 44.
[0025]
The drive current correction data P is data used when changing the exposure intensity of each LED element by changing the drive current of each LED element constituting the LED array 31, as described later. for example, in the case of correcting the drive current of the dot 1 (No.1 of LED elements), the drive current correction data P ₁ is used, in case of correcting the drive current dot n (No.n of LED elements) Uses the drive current correction data _Pn .
[0026]
The image data correction calculation unit 44 corrects the image data output by the image signal processing unit 42 using the drive current correction data P output by the drive current correction data calculation unit 39. That is, the image data correction operation unit 44 is configured to output the image data output from the image signal processing unit 42 to each of the LED arrays 31 according to the drive current correction data P output from the drive current correction data operation unit 39. The m-bit digital data indicating the drive current for the LED element is corrected. The corrected image data is output to the LED print head 7, as shown in FIG.
[0027]
As shown in FIG. 5, the drive circuit 33 of the LED print head 7 includes a CLK counter 50 for counting the clock signal CLK, an SCLK counter 51 for counting the strobe clock signal SCLK, and a corrected image data indicating the pixel density. It has a storage unit 52 for temporarily storing, a gate unit 53 that opens and closes according to the logic of the output time control signal STROBE, and a constant current generation unit 54 that generates a drive current for the LED array 31.
[0028]
The driving circuit 33 of the LED print head 7 having the above configuration is initialized by the falling of the horizontal synchronization signal HSYNC input from the control signal generation unit 43, and also receives the clock signal CLK input from the control signal generation unit 43, The reception of the corrected image data input in synchronization with the clock signal CLK is started.
[0029]
The storage unit 52 includes a shift register and a latch circuit, and temporarily stores data necessary for light emission of the LED array 31 in order to convert input corrected image data. Here, the driving method of each LED element constituting the LED print head includes a static driving method of controlling turning on and off of all the LED elements at once, and a dynamic driving method of controlling the turning on and off of each LED by dividing the LED into a plurality of blocks. There is a driving method. When the static driving method is used, data for all the LED elements is temporarily stored. When the dynamic driving method is used, data for one block is temporarily stored.
[0030]
The CLK counter 50 determines whether or not the temporary storage of the image data in the storage unit 52 is completed based on the count number of the clock signal CLK. It outputs the timing control signal STREQ to the control signal generator 43.
[0031]
When the output time control signal STROBE is set to the active level (low level) by the control signal generation unit 43 that has received the light emission timing control signal STREQ, and the strobe clock signal SCLK starts to be input, the SCLK counter 51 starts counting the strobe clock signal SCLK. Starting, the gate 53 is opened. Therefore, a drive current based on the drive current correction data P stored in the storage unit 52 is applied to each LED element included in the LED array 31 for a light emission time based on the image data stored in the storage unit 52, and the photosensitive element is exposed to light. Exposure of body 5 is performed.
[0032]
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of lighting control of the LED element in the first embodiment. In this control procedure, first, n = 1 is set to target the first line out of the total line number N (step S1). Next, the characteristic data of each LED element is read from the characteristic data storage unit 35, and the sheet image data sent from the sheet image data sending unit 80 is received (step S2). Calculation of the drive current correction data P for the element and calculation of increase / decrease are performed (step S3). Next, the calculated drive current correction data P is output to the image data correction calculation unit 44 (Step S4), and the image data correction calculation unit 44 corrects the image data (Step S5). Next, the corrected image data is output to the LED print head 7 (Step 6), and each LED element is turned on according to the corrected image data (Step S7). Further, in order to target the next line n, n is incremented by +1 (step S8), and it is checked whether or not n exceeds the total number N of lines to be printed (step S9). For example, the above process is repeated for line n in the same manner (steps S2 to S9).
[0033]
In the above-described first embodiment, the drive current correction data P is calculated by the drive current correction data calculation unit 39 and then directly output to the image data correction calculation unit 44. As described above, a drive current correction data storage unit 40 for storing the drive current correction data P calculated in the drive current correction data calculation unit 39 is separately provided, and the drive current correction data storage unit 40 is stored in the drive current correction data calculation unit 39, Alternatively, it may be configured to be connected to the image data correction operation unit 44. This will be described below as a second embodiment.
[0034]
In the case of the second embodiment, the drive current correction data storage section 40 reads the drive current correction data P from the drive current correction data calculation section 39, stores the drive current correction data P, and sends the read data to the image data correction calculation section 44. The drive current correction data P is output. In order to cope with the change of the drive current correction data P based on the characteristic change of each LED element, the drive current correction data storage unit 40 stores, for example, a rewritable PROM (for example, an erasure of data by an ultraviolet ray). And an EEPROM for electrically erasing data.
[0035]
With such a configuration, even when the calculation of the drive current correction data P takes a long time, the drive current correction data P calculated in advance is stored in the drive current correction data storage unit 40. The drive current correction data P can be quickly read out by the data correction calculation unit 44, and as a result, the image data correction by the image data correction calculation unit 44 can be performed at higher speed.
[0036]
In this case, the lighting control procedure of the LED element is performed according to the flowchart shown in FIG. That is, first, n = 1 is set to target the first line out of the total number N of lines (step S100). Next, the characteristic data of each LED element is read from the characteristic data storage unit 35, and the sheet image data sent from the sheet image data sending unit 80 is received (step S101). Calculation of the drive current correction data P for the element and calculation of increase / decrease are performed (step S102). Next, the calculated drive current correction data P is stored in the drive current correction data storage unit 40 (step 103). Further, in order to target the next line n, n is incremented by +1 (step S104), and it is checked whether or not the number n exceeds the total number N of lines to be printed (step S105). For example, the above processing is repeated for line n in the same manner, and the drive current correction data storage unit 40 stores the drive current correction data P for all lines (steps S101 to S105).
[0037]
Next, in order to target the first line out of the total number N of lines, n = 1 is set again (step S106). Next, the drive current correction data P stored in the drive current correction data storage unit 40 is output to the image data correction calculation unit 44 (Step S107), and the image data correction calculation unit 44 corrects the image data (Step S107). S108). Next, the corrected image data is output to the LED print head 7 (Step 109), and each LED element is turned on according to the corrected image data (Step S110). Further, in order to target the next line n, n is incremented by +1 (step S111), and it is checked whether or not the number n exceeds the total number N of lines to be printed (step S112). For example, the above processing is repeated for line n in the same manner (steps S107 to S112).
[0038]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an LED array control unit in the image forming apparatus according to the third embodiment. In the figure, the parts having the same names as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0039]
The feature of the third embodiment is that the paper image data sending section 80 in the first embodiment is replaced with a toner image data sending section 85. That is, as shown in FIG. 9, a toner image data sending unit 85 is provided outside the LED array control unit 34. The toner image data sending unit 85 reads a toner image on an image carrier (for example, the photoconductor 5) on which an image is formed by the present image forming apparatus, which is reflected in a temporal change in image quality, and reads the toner image. The toner image data mainly indicating the degree of density unevenness is sent to the drive current correction data calculation unit 39. As the toner image data sending unit 85, an image sensor 86 that reads a toner image on an image carrier while scanning is applied. When the image carrier is the photoconductor 5, the image sensor 81 And each transfer roller 9 (see FIG. 1) is disposed so as to be close to and opposed to the photoconductor 5.
[0040]
In the present embodiment, the drive current correction data calculation unit 39 is connected to the characteristic data storage unit 35 and the toner image data transmission unit 85, and the light amount data storage unit 36 and the beam data storage unit provided in the characteristic data storage unit 35. Unit 37 and the characteristic data stored in the resolution data storage unit 38 are read out, the toner image data sent from the toner image data sending unit 85 is received, and the plurality of LEDs constituting the LED array 31 are formed according to a predetermined arithmetic expression. The drive current correction data P for each of the LED elements is calculated based on the characteristic data, and the drive current correction data P is increased or decreased according to the toner image data. Then, the calculated and increased / decreased drive current correction data P is output to the image data correction calculation unit 44. As for the procedure for controlling the lighting of the LED elements, it is sufficient to receive toner image data instead of paper image data in step S2 in FIG.
[0041]
In the third embodiment, as in the first embodiment, the drive current correction data P is calculated by the drive current correction data calculator 39 and then output directly to the image data correction calculator 44. I have. On the other hand, in the fourth embodiment of the present invention, similarly to the relationship between the first embodiment and the second embodiment, as shown in FIG. Is separately provided, and the drive current correction data storage unit 40 is connected to the drive current correction data calculation unit 39 and the image data correction calculation unit 44. In the case of the fourth embodiment, it is sufficient for the procedure of the lighting control of the LED element to receive the toner image data instead of the paper image data in step S101 in FIG.
[0042]
FIG. 11 shows the relationship between the exposure intensity of the LED element and the beam diameter of the development threshold. Here, FIG. 11A shows the relationship between the exposure intensity of the LED element and the beam diameter of the development threshold before the image data is corrected, and FIG. 11B shows the relationship after the image data is corrected. 3 shows the relationship between the exposure intensity of the LED element and the beam diameter of the development threshold. As shown in FIG. 11A, in the LED element a and the LED element b, the light emission amount (peak area in the figure) is almost the same in both the high-density part and the low-density part, but the beam diameter is small. (This beam diameter is generally specified in a range of 13.5% of the peak light amount). That is, the high density portion, in either case of the low density portion, the beam diameter of the light-emitting element b is larger than the beam diameter of the light-emitting element _{_{a (D b> D a,}} d b> d a).
[0043]
However, as shown in FIG. 11 (a), in the high density portion, dot diameter S _b at the development threshold of the LED element b is, although larger than the dot diameter S _a of the LED elements a, low density part in the contrary to the case of the high density portion, dot diameter S _a at the development threshold of the LED element a is larger than the dot diameter S _b of the LED element b. That is, the size relationship between the dot diameters at the development threshold of the LED element a and the LED element b does not depend on the size relationship of the beam diameter, but depends on the display density of the LED element. Therefore, in this state, in the high density portion, the LED element b having the larger dot diameter at the development threshold is lower, and in the lower density portion, the LED element a having the larger dot diameter at the development threshold is smaller than the latent image dot. Becomes large, and is expressed darkly on the image.
[0044]
In view of this, the beam diameter of each display density portion of the LED element a and the LED element b is stored in advance as characteristic data, and correction data of the drive current is created using the characteristic data relating to the beam diameter. The difference in display density between the LED element a and the LED element b is eliminated.
[0045]
That is, as shown in FIG. 11B, in the high density portion, the drive current of the LED element b having a large beam diameter (large dot diameter) is reduced, and the LED element having a small beam diameter (small dot diameter) is reduced. Drive current correction data is created using the characteristic data related to the beam diameter so as to increase the drive current of a, and in the low density portion, the drive current of the LED element b having a large beam diameter (small dot diameter) is increased. Then, the drive current correction data is created using the characteristic data related to the beam diameter so as to reduce the drive current of the LED element a having the small beam diameter (the large dot diameter). Since the dot diameters of the LED element a and the LED element b are the same, the difference in the display density between the LED element a and the LED element b can be eliminated in each display density section. So that it is.
[0046]
FIG. 11 shows a case where the drive current correction data is created using the beam diameter as the characteristic data of the LED elements. However, as described above, the light quantity data and the data on the beam area for each LED element and the MTF Driving current correction data can also be created by using data indicating resolution such as data individually or a combination of a plurality of data as characteristic data.
[0047]
As described above, in each of the above-described embodiments, the characteristic data storage unit 35 for storing a plurality of characteristic data, which are measured in advance and cause a density unevenness of an image, for each of the LED elements constituting the LED array 31 is provided. A paper image data transmitting unit 80 for reading an image on the output paper 14 and transmitting the paper image data, which is reflected in a temporal change in image quality, and a toner image on an image carrier such as the photoconductor 5 are provided. A toner image data sending unit 85 for reading and sending the toner image data is provided. The characteristic data stored in the characteristic data storage unit 35 is read, and the sheet image data sent from the sheet image data sending unit 80 and the toner image data are output. Receiving the toner image data sent from the data sending unit 85, the individual LED elements constituting the LED array 31 based on the characteristic data And a drive current correction data calculation unit 39 for increasing or decreasing the drive current correction data P in accordance with paper image data or toner image data, and calculating a drive current based on the drive current correction data P. Since it is configured to flow through each LED element constituting the LED array 31, it is possible to accurately eliminate the difference in display density between the LED elements, and to suppress unevenness in image density. As a result, it is possible to efficiently reduce the occurrence of vertical stripes on the image.
[0048]
In each of the above-described embodiments, a rewritable PROM can be used for the characteristic data storage unit 35. Therefore, even if the characteristics of individual LED elements change, the characteristics of each LED element can be changed. Data can be rewritten smoothly. Therefore, when the drive current correction data P is calculated, the drive current correction data for each LED element can be calculated with high accuracy, and as a result, the image data can be corrected with high accuracy. Become.
[0049]
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and the structure of each part can be appropriately changed based on the gist of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention. Absent.
[0050]
For example, in each of the above-described embodiments, the photosensitive member has a drum shape. However, the present invention is not limited to the drum shape. For example, a belt-like photosensitive member may be used. The image carrier is not limited to the photoreceptor 5. For example, the toner image on the photoreceptor 5 is temporarily transferred to the transport belt 8 described in each of the above embodiments, and the transferred toner image is In the case of an image forming apparatus adopting a two-stage transfer system in which the image is re-transferred on the upper side, the conveyance belt 8 may be used as an object.
[0051]
In each of the above embodiments, a color image is obtained by using black, yellow, cyan, and magenta toner images. However, the present invention is also applicable to a color image forming apparatus using two or more different color toners. Can be applied.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, in the image forming apparatus according to the present invention, in the image forming apparatus, the characteristic data relating to each LED element, which is a cause of the density unevenness of the image, and the paper image data and the toner image reflected on the image quality variation with time. Since the driving current based on the driving current correction data P created using the data flows through each LED element, the image quality can be improved by suppressing the density unevenness of the image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus common to each embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of an LED array exposure apparatus in an image forming apparatus common to each embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram when an LED array exposure apparatus is incorporated in an image forming apparatus.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an LED array control unit in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a drive circuit of an LED print head in an image forming apparatus common to each embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure of lighting control of an LED element in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an LED array control unit in an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a procedure of lighting control of an LED element in an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an LED array control unit in an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an LED array control unit in an image forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between an exposure intensity of an LED element and a beam diameter of a development threshold in the image processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the density of an LED element and the beam diameter of a development threshold in a conventional image processing apparatus.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 color printer 2 housing 3B, 3C, 3M, 3Y image forming unit 4 developing unit 5 photoreceptor 6 main charger 7 LED print head 8 transport belt 9 transfer rollers 10B, 10C, 10M, 10Y toner hopper 11a, 11b transport belt Drive roller 12 Paper feed cassette 13 Paper feed guide 14 Paper 15 Paper discharge guide 16 Paper discharge unit 17 Fixing unit 20 Cleaning unit 30 Substrate 31 LED array 32 Lens array 33 Drive circuit 34 LED array control unit 35 Characteristic data storage unit 39 Drive current Correction data calculation unit 40 Drive current correction data storage unit 41 Image signal 42 Image signal processing unit 43 Control signal generation unit 44 Image data correction calculation unit 50 CLK counter 51 SCLK counter 52 Storage unit 53 Gate unit 54 Constant current generation unit 80 Paper image Data sending unit 81 Image sensor 85 G Over image data sending unit 86 the image sensor

Claims

An LED array including a plurality of LED elements whose lighting is controlled in accordance with image data, an LED print head including a drive circuit for driving the plurality of LED elements, and an LED for driving and controlling the LED print head In an image forming apparatus having an array control unit,
The image forming apparatus has a sheet image data sending unit that reads an image on an output sheet on which an image is formed, and sends the sheet image data.
The LED array control means includes:
Characteristic data storage means for storing a plurality of characteristic data for each of the plurality of LED elements;
Along with reading the characteristic data from the characteristic data storage unit, receiving the sheet image data from the sheet image data sending unit, calculating drive current correction data for each of the plurality of LED elements based on the characteristic data, Drive current correction data calculating means for increasing or decreasing the drive current correction data according to the paper image data;
An image forming apparatus, comprising:

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the sheet image data sending unit includes an image sensor that reads an image on the output sheet.

An LED array including a plurality of LED elements whose lighting is controlled in accordance with image data, an LED print head including a drive circuit for driving the plurality of LED elements, and an LED for driving and controlling the LED print head In an image forming apparatus having an array control unit,
The image forming apparatus has a toner image data sending unit that reads a toner image on an image carrier formed with an image, and sends the toner image data.
The LED array control means includes:
Characteristic data storage means for storing a plurality of characteristic data for each of the plurality of LED elements;
Along with reading the characteristic data from the characteristic data storage unit, receiving the toner image data from the toner image data sending unit, calculating drive current correction data for each of the plurality of LED elements based on the characteristic data, Drive current correction data calculation means for increasing or decreasing the drive current correction data in accordance with the toner image data;
An image forming apparatus, comprising:

The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image carrier is a photoconductor or a conveyance belt.

The image forming apparatus according to claim 3, wherein the sheet image data sending unit includes an image sensor that reads a toner image on the image carrier.

Further, the LED array control means is provided with a drive current correction data storage means for reading out the drive current correction data calculated and increased / decreased by the drive current correction data calculation means and storing the drive current correction data. The image forming apparatus according to claim 1, wherein: