JP2005254491A - Correcting device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置等に係り、より詳しくは、光書き込みを行うプリントヘッドを備えた画像形成装置等に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile, and more particularly to an image forming apparatus including a print head for performing optical writing.
電子写真方式を採用したプリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、一様に帯電された感光体上に、光記録手段によって光を照射することにより静電潜像を得た後、この静電潜像にトナーを付加して可視像化し、記録紙上に転写して定着することによって画像形成が行われる。かかる光記録手段として、レーザを用いて主走査方向にレーザ光を走査させて露光する光走査方式の他、近年では、装置の小型化の要請を受けて、発光素子であるLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)を主走査方向に多数、配列してなるLEDプリントヘッド(LPH:LED Print Head)を用いた光記録手段が採用されている。 In an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, or a facsimile employing an electrophotographic system, an electrostatic latent image is obtained by irradiating light on a uniformly charged photosensitive member by an optical recording unit. A toner is added to the electrostatic latent image to make a visible image, and the image is formed by transferring and fixing on the recording paper. As such an optical recording means, in addition to an optical scanning method in which a laser is used to scan and expose a laser beam in the main scanning direction, in recent years, in response to a request for downsizing of an apparatus, an LED (Light Emitting Diode) which is a light emitting element is used. : An optical recording means using an LED print head (LPH) in which a number of light emitting diodes) are arranged in the main scanning direction.
このLPHは、一般に、多数のLEDをライン状に配列したLEDチップが複数配置されたLEDアレイと、LEDから出力された光を感光体(感光体ドラム)表面に結像させるために多数のロッドレンズが配列されたレンズアレイとを含んで構成されている。画像形成装置では、入力される画像データに基づいてLPHの各LEDを発光制御して駆動させ、感光体へ向けて光を出力し、レンズアレイによって感光体表面に光を結像させる。そして、感光体とLPHとを相対移動させることにより副走査方向に静電潜像を形成している。 This LPH generally has an LED array in which a plurality of LED chips in which a large number of LEDs are arranged in a line are arranged, and a large number of rods for imaging light output from the LEDs on the surface of the photosensitive member (photosensitive drum). And a lens array in which lenses are arranged. In the image forming apparatus, each LED of the LPH is driven to emit light based on the input image data, light is output toward the photoconductor, and light is imaged on the photoconductor surface by the lens array. An electrostatic latent image is formed in the sub-scanning direction by relatively moving the photoconductor and LPH.
ここで、記録ヘッドとしてLEDを用いた画像形成装置では、記録ヘッドのむら(例えば露光むら)がそのまま画像むらとなって現れてしまうので、記録ヘッドのむらを補正する作業が行われている。この記録ヘッドのむらを補正する方法としては、例えば、記録ヘッドにより実際にテストパターンを形成させ、得られたテストパターンをスキャナ等で読み取ることにより、記録ヘッドのむらを補正する技術(所謂スキャナ補正)が従来から存在する。また、LPHを採用した公報記載の従来技術として、例えば、記録読み取りの倍率誤差を補正することで、より正確な濃度むら補正を行うものが存在する(例えば、特許文献1参照。)。また、記録ヘッド以外が原因で生じる濃度むらも記録ヘッドによって補正することで、画像むらの軽減と、画像変動を与える不安定要因を排除する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。 Here, in an image forming apparatus using an LED as a recording head, unevenness of the recording head (for example, uneven exposure) appears as image unevenness as it is, and therefore an operation of correcting the unevenness of the recording head is performed. As a method for correcting the unevenness of the recording head, for example, a technique (so-called scanner correction) for correcting the unevenness of the recording head by actually forming a test pattern with the recording head and reading the obtained test pattern with a scanner or the like. Traditionally exists. Further, as a conventional technique described in the publication using LPH, for example, there is one that corrects density unevenness more accurately by correcting a magnification error in recording and reading (see, for example, Patent Document 1). Further, a technique is disclosed in which density unevenness caused by other than the recording head is corrected by the recording head, thereby reducing image unevenness and eliminating unstable factors that cause image fluctuations (see, for example, Patent Document 2). ).
このように、従来から行われているスキャナ補正によれば、濃度むらの他に、記録ヘッド(LPH)以外の原因で生じている画質不具合(例えば用紙の搬送方向に生じる縦筋等)をある程度は解消することができる。しかしながら、これらの画質不具合(ディフェクト)の中には、例えばゴミの付着のように、ゴミが離脱した時点で消えてしまうような一時的に発生して直ぐに変化する特性に基づくものも存在する。かかる一時的な要因に基づく特性変化は、LPHの光量で補正を行うことは好ましくなく、ゴミ自体の除去によって筋を解消する方が、その後の維持性を考えればより望ましい。 As described above, according to the conventional scanner correction, in addition to the density unevenness, image quality defects (for example, vertical stripes generated in the paper conveyance direction) caused by causes other than the recording head (LPH) are caused to some extent. Can be resolved. However, some of these image quality defects (defects) are based on characteristics that occur temporarily and change immediately, such as when dust is removed, such as when dust is removed. It is not preferable to correct the characteristic change based on such a temporary factor with the amount of light of LPH, and it is more desirable to eliminate the streaks by removing dust itself in view of the subsequent maintainability.
また、スキャナ補正を工場出荷時だけに実施する場合、あまりにグレードの大きな補正を施してしまうと、一旦、市場に出た後に消耗品を交換した際、逆に多くの筋むらを生じさせてしまう問題があった。即ち、LPH以外のプロセス部分に不具合があって筋を生じている場合に、限度を超えた補正を施すと、出荷後の早い段階で不具合が生じる可能性が高い。そのために、たとえLPHによって補正することが可能であったとしても、無理な補正を施すと、LPHの補正による画質の維持性が逆に低下してしまう。 Also, if scanner correction is performed only at the time of shipment from the factory, if too large a correction is made, once the consumables are replaced after they are put on the market, a lot of streaks will occur. There was a problem. In other words, if there is a defect in the process part other than LPH and a streak is generated, if correction exceeding the limit is performed, there is a high possibility that the defect will occur at an early stage after shipment. For this reason, even if correction can be performed by LPH, if the correction is performed excessively, the maintainability of the image quality due to the correction of LPH is reduced.
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、不具合の原因となるプロセスを特定して補正を施すことで、画質トラブルをより軽減させることにある。
また他の目的は、経時的な濃度むらの出現を最小限に抑えることにある。
更に他の目的は、不具合の原因となるプロセスを特定し、そのプロセスに対して根本的な不具合解決策を施すことにある。
The present invention has been made in order to solve the technical problems as described above, and the object of the present invention is to identify the process causing the malfunction and correct it, thereby further improving the image quality trouble. It is to reduce.
Another object is to minimize the appearance of uneven density over time.
Still another object is to identify a process that causes a failure and apply a fundamental solution to the process.
かかる目的のもと、本発明が適用される補正装置は、複数の記録素子が配列された記録ヘッドを用いて画像を出力する際に生じる筋などの画質不具合から、この画質不具合の状態を把握する不具合状態把握手段と、この不具合状態把握手段によって把握される画質不具合の状態から、記録ヘッドに対する各記録素子調整のための補正を実行するか否かを補正箇所ごとに決定する決定手段とを含む。この補正装置は、画像形成装置である場合の他、補正のための治具である場合がある。 For this purpose, the correction apparatus to which the present invention is applied grasps the state of this image quality defect from image quality defects such as streaks that occur when an image is output using a recording head in which a plurality of recording elements are arranged. And a determination means for determining, for each correction portion, whether or not to perform correction for each recording element adjustment on the recording head from the state of the image quality defect grasped by the defect condition grasping means. Including. This correction apparatus may be an image forming apparatus or a correction jig.
ここで、この不具合状態把握手段は、記録ヘッド以外の要因によって生じている画質不具合を検出することを特徴としている。また、この不具合状態把握手段により記録ヘッド以外の要因によって生じている画質不具合が検出された場合に、その旨の情報を出力する出力手段を更に備えたことを特徴とすれば、作業者やユーザ、サービス担当者に対して補正箇所の特定が容易となる点で好ましい。更に、この不具合状態把握手段は、記録ヘッドを用いて出力した画像を読み取った際に、この記録ヘッドに固有な画質不具合の発生状況を把握し、決定手段は、この記録ヘッドに固有な画質不具合については記録素子調整のための補正を実行することを特徴とすることができる。 Here, this defect state grasping means is characterized by detecting image quality defects caused by factors other than the recording head. In addition, when an image quality defect caused by factors other than the recording head is detected by the defect state grasping means, an output means for outputting information to that effect is further provided. It is preferable in that the correction point can be easily specified for the service person. Further, when the image output using the recording head is read, the defect state grasping means grasps the occurrence state of the image quality defect inherent to the recording head, and the determining means determines the image quality defect inherent to the recording head. For the above, correction for adjusting the printing element can be performed.
一方、本発明が適用される画像形成装置は、複数の記録素子が配列された記録ヘッドと、この記録ヘッドを用いて出力した画像を読取り手段で読み取り、読み取られた値に基づいて各記録素子を調整するスキャナ補正手段と、出力される画像について、記録ヘッド以外の要因によって発生する画質不具合を検出する不具合検出手段とを備えたことを特徴としている。この読取り手段は、画像形成装置の内部に設けられている場合の他、例えば、測定装置としての治具に含まれる読取り装置であっても構わない。 On the other hand, an image forming apparatus to which the present invention is applied includes a recording head in which a plurality of recording elements are arranged, and an image output using the recording head is read by a reading unit, and each recording element is based on the read value. A scanner correcting means for adjusting the image quality, and a defect detecting means for detecting an image quality defect caused by factors other than the recording head for the output image. In addition to the case where the reading unit is provided inside the image forming apparatus, for example, a reading unit included in a jig as a measuring apparatus may be used.
ここで、この不具合検出手段により把握される画質不具合が所定の値を超えていない場合には、この画質不具合を含めてスキャナ補正手段によりスキャナ補正を実行することを特徴とすることができる。また、この所定の値は、記録ヘッドに対する補正により画質不具合に対応できるレベルとして予め定められた値であることを特徴としており、例えば画像形成装置に設けられるメモリに格納されている。この対応できるレベルは、使用する記録ヘッドの種類、装置の使用態様などに応じて変わるものである。 Here, when the image quality defect grasped by the defect detection unit does not exceed a predetermined value, the scanner correction unit including the image quality defect performs scanner correction. The predetermined value is a value that is predetermined as a level that can cope with image quality defects by correcting the recording head, and is stored in, for example, a memory provided in the image forming apparatus. This level that can be handled varies depending on the type of recording head to be used, the usage mode of the apparatus, and the like.
しかして、この不具合検出手段は、記録ヘッドに固有な幅、記録ヘッドに固有な位置、および記録ヘッドに固有な周波数の少なくとも何れか1つを用いて、対象となる画質不具合が記録ヘッド以外の要因か否かを検出することを特徴とすることができる。
また、この不具合検出手段は、事前に冶具等によって、光量検出手段により検出された記録ヘッドの光量検出結果から、推測される濃度むら量を超える濃度差が読取り手段により読み取られた場合に、対象となる画質不具合が記録ヘッド以外の要因であると検出することを特徴とすることができる。この光量検出手段としては、例えばフォトダイオード等が挙げられる。
Therefore, the defect detection means uses at least one of the width unique to the printhead, the position unique to the printhead, and the frequency unique to the printhead, so that the target image quality defect is other than the printhead. It can be characterized by detecting whether or not it is a factor.
In addition, this defect detection means is used when the reading means reads a density difference exceeding the estimated density unevenness from the light quantity detection result of the recording head detected by the light quantity detection means in advance with a jig or the like. It is possible to detect that the image quality defect is a factor other than the recording head. As this light quantity detection means, a photodiode etc. are mentioned, for example.
更に、この不具合検出手段は、例えばタンデムのフルカラー機にて出力される複数の色の画像について、全体で共通する画質不具合については記録ヘッド以外の要因であると把握することを特徴とすることができる。
また更に、この不具合検出手段は、記録ヘッドによる露光を実施せずに画像を形成するバイアス現像によって形成された画像の濃度を取得し、記録ヘッド以外の要因によって発生する画質不具合を検出することを特徴とすることができる。
また、この不具合検出手段は、記録ヘッドを用いて複数濃度の画像を出力し、読取り手段による濃度検出から主走査位置に対応したガンマを求め、求めたガンマの比較により記録ヘッド以外の画質不具合を検出することを特徴とすることができる。より詳しくは、ガンマの値が、記録ヘッドによる通常の変動範囲である所定の値を超え、極端に大きくまたは小さくなった場合に、記録ヘッド以外の画質不具合であると検出することができる。
Further, for example, for the plurality of color images output by a tandem full-color machine, the defect detection means grasps that the image quality defect common to the whole is a factor other than the recording head. it can.
Furthermore, the defect detection means acquires the density of an image formed by bias development that forms an image without performing exposure by the recording head, and detects image quality defects caused by factors other than the recording head. Can be a feature.
The defect detecting means outputs a plurality of density images using the recording head, obtains a gamma corresponding to the main scanning position from the density detection by the reading means, and compares the obtained gamma to detect image quality defects other than the recording head. It can be characterized by detecting. More specifically, when the value of gamma exceeds a predetermined value that is a normal fluctuation range by the print head and becomes extremely large or small, it can be detected that the image quality is other than that of the print head.
本発明によれば、例えば、経時的な濃度むらの出現を最小限に抑えることが可能となる。 According to the present invention, for example, it is possible to minimize the appearance of uneven density over time.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタを示している。図1に示す画像形成装置は、本体1に、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系10、画像プロセス系10を制御する画像出力制御部30、例えばパーソナルコンピュータ(PC)2や画像読取装置(IIT)3に接続され、これらから受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部(IPS:Image Processing System)40を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an image forming apparatus to which this embodiment is applied, and shows a so-called tandem type digital color printer. An image forming apparatus shown in FIG. 1 includes an image processing system 10 that forms an image corresponding to gradation data of each color, an image
画像プロセス系10は、水平方向に一定の間隔を置いて並列的に配置される複数のエンジンからなる画像形成ユニット11を備えている。この画像形成ユニット11は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kで構成されている。これらの画像形成ユニット11(11Y,11M,11C,11K)は、夫々、静電潜像を形成してトナー像を担持させる像担持体(感光体)である感光体ドラム12、感光体ドラム12の表面を一様に帯電する帯電器13、帯電器13によって帯電された感光体ドラム12を露光するプリントヘッドであるLEDプリントヘッド(LPH)14、LPH14によって得られた潜像を現像する現像器15を備えている。また、画像プロセス系10は、各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの感光体ドラム12にて画像形成された各色のトナー像を記録用紙に多重転写させるために、この記録用紙を搬送する用紙搬送ベルト21、用紙搬送ベルト21を駆動させるロールである駆動ロール22、感光体ドラム12のトナー像を記録用紙に転写させる転写ロール23を備えている。
The image processing system 10 includes an
各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kは、現像器15に収納されたトナーを除き、ほぼ同様な構成要素を備えている。PC2やIIT3から入力された画像信号は、画像処理部40によって画像処理が施され、インタフェースを介して各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kに供給される。画像プロセス系10は、画像出力制御部30から供給された同期信号等の制御信号に基づいて動作する。まず、イエローの画像形成ユニット11Yでは、帯電器13により帯電された感光体ドラム12の表面に、画像処理部40から得られた画像信号に基づき、LPH14によって静電潜像を形成する。その静電潜像に対して現像器15によってイエローのトナー像を形成し、形成されたイエローのトナー像は、図の矢印方向に回動する用紙搬送ベルト21上の記録用紙に転写ロール23を用いて転写される。同様にして、マゼンタ、シアン、黒のトナー像が各々の感光体ドラム12上に形成され、用紙搬送ベルト21上の記録用紙に転写ロール23を用いて多重転写される。多重転写された記録用紙上のトナー像は、定着器24に搬送されて、熱および圧力によって記録用紙に定着される。
Each of the
図2は、記録ヘッドであるLEDプリントヘッド(LPH)14の構成を示した図である。LPH14は、記録素子(発光素子)として多数のLEDが配列されたLEDアレイ51、LEDアレイ51を支持すると共にLEDアレイ51の駆動を制御するための回路が形成されたプリント基板52、各LEDから出射された光ビームを感光体ドラム12上に結像させるセルフォックレンズアレイ(SLA)(商標)53を備え、プリント基板52およびセルフォックレンズアレイ53は、ハウジング54に保持されている。LEDアレイ51では、LEDが例えば画素数分、主走査方向に配列されている。例えば、A3サイズの短手(297mm)を主走査方向とする場合、600dpiの解像度では、約42.3μm毎に少なくとも7040個のLEDを配列させる必要がある。尚、配列は、一列に並んでいる場合の他、千鳥状に配列される場合がある。プリント基板52は、本実施の形態が適用される露光量測定方法によって得られた補正値に関するデータ(補正値から演算された光量補正データである場合もある)が格納されたメモリ(ROM等)を備えており、かかるメモリに格納されたデータに基づいて、LEDアレイ51を構成するLEDの光量が補正される。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an LED print head (LPH) 14 that is a recording head. The
図3は、本実施の形態が適用されるLPH14のハードウェア構成図であり、サイリスタ構造による自己走査型発光素子(SLED)方式を採用している。LPH14は、例えば画像処理部(IPS)40からのビデオデータ(Video Data)を受けて各LEDチップ63に点灯信号を供給する点灯信号発生部61、画像出力制御部30からのクロックおよび同期信号を受けて転送信号を発生する転送信号発生部62を備えている。本実施の形態が適用されるLPH14は、128個のLEDを有するLEDチップ63が例えば58個、設けられており、各LEDチップ63で128ドット、LPH14全体で7424ドットの素子を発光させることが可能である。点灯信号発生部61は、58個のLEDチップ63に対する58本の点灯信号(CKI1〜CKI58)を発生する。転送信号発生部62は、6本の転送信号(CKS_1〜CKS_6)、6組ごとの転送信号(CK1_1〜CK1_6、CK2_1〜CK2_6)を生成している。例えば、図3に示す例では、各LEDチップ63のドット数により、1主走査ラインにて128回の点灯を順番に行って順次点灯しており、1走査ラインにおける1回の同時点灯数は58を最大としている。
FIG. 3 is a hardware configuration diagram of the
図4は、点灯信号発生部61の構成を示したブロック図であり、本実施の形態が適用される第1の構成例を示している。点灯信号発生部61は、入力されるラスターデータであるビデオデータを発光順に並び替える並び替え部71、光量むらを補正するための光量むら補正値(濃度むら補正値)を提供する光量むら補正部72を有している。また、光量むら補正部72から得られる光量むら補正値を用いて、並び替え部71にて発光順に並び替えられたビデオデータに対する点灯クロック数を計算する点灯クロック数計算部73、計算された点灯クロック数をパラレルデータに変換するシリアルパラレル変換部74、パラレル変換された各信号に対し、パルス幅変調を施して光量を変え各点灯信号を発生するパルス幅変調部(PWM:Pulse Width Modulation)75を備えている。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the
図5は、点灯クロック数計算部73にて実行される処理の概要を説明するための図である。点灯クロック数計算部73は、発光順に並び替えられたビデオデータaと、光量むら補正部72に格納されている光量むら補正値bとを入力し、点灯クロック数yを出力している。このとき、点灯クロック数yは、例えば、
y=a・(1+b/255)
で表すことができる。上式において、光量むら補正値bは0〜255まで変化し、その結果、点灯クロック数計算部73から出力される点灯クロック数yはa〜2aまで変化する。
FIG. 5 is a diagram for explaining an outline of processing executed by the lighting clock
y = a · (1 + b / 255)
It can be expressed as In the above equation, the light amount unevenness correction value b changes from 0 to 255, and as a result, the lighting clock number y output from the lighting clock
図6は、LEDチップ63の構成を説明するための回路図であり、ここでは1つめのアレイチップであるChip1を例に挙げている。入力される転送信号と点灯信号は異なるものの、Chip2〜Chip58も同様な構成を備えている。LEDチップ63は、128個のサイリスタ(S1〜S128)、128個のLED(LED1〜LED128)、127個のダイオード(CR1〜CR127)、128個の抵抗(R1〜R128)、更には信号線に過剰な電流が流れるのを防止する転送電流制限抵抗(R1A、R2A、R3A)で構成されている。
各サイリスタ(S1〜S128)の入力端であるアノード端子(A1〜A128)は、電源ライン65に接続されている。この電源ライン65には電源電圧VDD(VDD=5.0V)が供給される。奇数番目サイリスタ(S1、S3、…、S127)の出力端であるカソード端子(K1、K3、…、K127)には、転送信号発生部62からの転送信号CK1が転送電流制限抵抗R1Aを介して供給される。また、偶数番目のサイリスタ(S2、S4、…、S128)の出力端であるカソード端子(K2、K4、…、K128)には、転送信号発生部62からの転送信号CK2が転送電流制限抵抗R2Aを介して供給される。
FIG. 6 is a circuit diagram for explaining the configuration of the
The anode terminals (A1 to A128), which are input terminals of the thyristors (S1 to S128), are connected to the
一方、各サイリスタ(S1〜S128)の制御端であるゲート端子(G1〜G128)は、各サイリスタに対応して設けられた抵抗(R1〜R128)を介して電源ライン66に各々接続されており、電源ライン66は接地(GND)されている。また、各サイリスタ(S1〜S128)に対応して設けられたLED(LED1〜LED128)のゲート端子は、各サイリスタ(S1〜S128)のゲート端子(G1〜G128)に各々接続されている。更に、各サイリスタ(S1〜S128)のゲート端子(G1〜G128)には、ダイオード(CR1〜CR127)のアノード端子が接続されている。ダイオード(CR1〜CR127)のカソード端子は、次段のサイリスタのゲート端子に各々接続されている。即ち、各ダイオード(CR1〜CR127)は直列接続されている。ダイオードCR1のアノード端子は転送電流制限抵抗R3Aを介して転送信号発生部62に接続され、転送信号CKSを受信する。また、LED(LED1〜LED128)のカソード端子は、点灯信号発生部61から、点灯信号CKI1を受信している。
On the other hand, the gate terminals (G1 to G128), which are the control terminals of the thyristors (S1 to S128), are respectively connected to the
次に、このようなLEDチップ63の動作について、図7に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。
まず、LEDチップ63のChip1に対して動作の開始を指示する場合、転送信号発生部62から図7(A)に示すようなハイレベルの転送信号CKSが供給される。即ち、図6に示したサイリスタS1のゲート端子G1にハイレベルが入力される。転送信号CKSがハイレベルの時に、図7(B)に示すように転送信号発生部62から出力された転送信号CK1がローレベルになると、サイリスタS1がターンオンする。
Next, the operation of the
First, when the
このように、転送信号CKSがハイレベルにて、転送信号CK1が供給される奇数番目のサイリスタ(S1、S3、…)のうち、ゲート端子の電位が最も高い、即ちサイリスタの閾値電圧以上のゲート電圧となるサイリスタS1がターンオンする。また、このとき、図7(C)に示すように転送信号CK2はハイレベルなので、偶数番目のサイリスタ(S2、S4、…)のカソード端子(K2、K4、…)の電位は高いままとなり、偶数番目のサイリスタ(S2、S4、…)はオフの状態が維持される。さらに、点灯信号CKI1は図7(D)に示すようにハイレベルなので、LED(LED1〜LED128)のカソード端子の電位が高く、LED(LED1〜LED128)は点灯しない。そして、点灯信号CKI1が図7(D)に示すようにハイレベルからローレベルになると、LED1のカソード端子の電位が低くなり、LED1が点灯する。 As described above, among the odd-numbered thyristors (S1, S3,...) To which the transfer signal CK1 is supplied when the transfer signal CKS is at a high level, the gate terminal has the highest potential, that is, a gate equal to or higher than the threshold voltage of the thyristor. The voltage thyristor S1 is turned on. At this time, since the transfer signal CK2 is at the high level as shown in FIG. 7C, the potentials of the cathode terminals (K2, K4,...) Of the even-numbered thyristors (S2, S4,...) Remain high. The even-numbered thyristors (S2, S4,...) Are kept off. Further, since the lighting signal CKI1 is at a high level as shown in FIG. 7D, the potential of the cathode terminals of the LEDs (LED1 to LED128) is high, and the LEDs (LED1 to LED128) are not lit. When the lighting signal CKI1 changes from the high level to the low level as shown in FIG. 7D, the potential of the cathode terminal of the LED1 becomes low, and the LED1 is lit.
次に、サイリスタS1がオンの時に、図7(C)に示すように転送信号CK2がローレベルになり、点灯信号CKI1がハイレベルになると、転送信号CK2が供給される偶数番目のサイリスタ(S2、S4、…)のうち、ゲート端子の電位が最も高い、即ちサイリスタの閾値電圧以上のゲート電圧となるサイリスタS2がターンオンするとともに、LED1が非点灯になる。そして、図7(B)に示すように転送信号CK1がハイレベルになると、サイリスタS1はターンオフし、ゲート端子G1の電位が抵抗R1によって徐々に低下するとともに、ゲート端子G2の電位は上昇する。また、これに伴ってゲート端子G3、G4の電位も上昇する。
その後、点灯信号CKI1が図7(D)に示すようにハイレベルからローレベルになると、LED2が点灯する。同様に、サイリスタS2がオンの時に、図7(B)に示すように転送信号CK1が再びローレベルになり、点灯信号CKI1がハイレベルになると、サイリスタS3がターンオンするとともに、LED2が非点灯になる。そして、図7(C)に示すように転送信号CK2がハイレベルになると、サイリスタS2はターンオフする。
Next, when the thyristor S1 is turned on, as shown in FIG. 7C, when the transfer signal CK2 becomes low level and the lighting signal CKI1 becomes high level, the even-numbered thyristor (S2 to which the transfer signal CK2 is supplied). , S4,...), The thyristor S2 having the highest potential at the gate terminal, that is, the gate voltage equal to or higher than the threshold voltage of the thyristor is turned on, and the
Thereafter, when the lighting signal CKI1 changes from the high level to the low level as shown in FIG. 7D, the
このように、LEDチップ63のChip1では、転送信号CK1、CK2が共にローレベルとなる重なり期間(図7に示すTaの期間)を設けつつ、交互にハイレベル、ローレベルを切り替えることにより、サイリスタ(S1〜S128)を順次オンさせるとともに、これに同期して点灯信号CKI1を順次ローレベルにすることにより、LED(LED1〜LED128)を順次点灯させることができる。したがって、LEDチップ63のChip1に接続する信号線としては、転送信号CKS、CK1、CK2のための3本、点灯信号CKI1のための1本、そして2本の電源線(そのうち1本は接地)の合計6本が必要であり、この6本の信号線だけで駆動することが可能である。
尚、LEDチップ63のChip2、Chip3、…、Chip58に関しても同様であり、転送信号CKS、CK1、CK2、そしてそれぞれ点灯信号CKI2〜CKI58によってLEDが順次点灯される。
As described above, in the
The same applies to Chip2, Chip3,..., Chip58 of the
次に、本実施の形態における特徴的な構成として、筋などの画質不具合(ディフェクト)に対する要因の分析処理と、その結果による対応処理について説明する。
図8は、画質ディフェクトの分析処理と対応処理を説明するための図である。図8ではステップ101〜ステップ105の分析処理をフローチャートで示しているが、これらは全ての実施が必須ではなく、少なくとも1つの処理にてステップ106の判断ができればよい。尚、これらの処理は、図1に示す画像出力制御部30等で実施される場合の他、例えば、製造出荷前の検査にて用いられる測定装置(治具)の制御部にて実施される形態が考えられる。
Next, as a characteristic configuration in the present embodiment, a factor analysis process for image quality defects (defects) such as streaks and a corresponding process based on the result will be described.
FIG. 8 is a diagram for explaining an image quality defect analysis process and a corresponding process. Although FIG. 8 is a flowchart showing the analysis processing from step 101 to step 105, it is not essential to implement all of them, and it is sufficient that the determination of step 106 can be made by at least one processing. These processes are performed not only when the image
まず、分析の第1の方法として、画質に現れる筋の幅、筋の位置、周波数が検出される(ステップ101)。図3を用いて説明したLEDチップ63は、約42.3μm毎に128ドットが形成され、1つのLEDチップ63の幅は約5.4mmとなる。このLEDチップ63が一列、または千鳥状に配列されることから、LEDチップ63の幅(約5.4mm)またはこの整数倍の周期にて筋が観測される場合には、LEDチップ63の配列誤差によって生じる継ぎ目での白筋や黒筋と考えられる。また、LEDチップ63を1/2ずつ駆動するドライバを採用する場合には、ドライバ周期である約2.7mm幅またはこの整数倍の筋であれば、LPH14による筋と考えられる。更に、例えば図2に示すセルフォックレンズアレイ(SLA)53として、例えばφ0.45mmのセルフォックレンズを用いた場合に、このセルフォックレンズの半径(0.225mm)周期とその整数倍である場合にも、LPH14を要因とする筋である可能性が高い。同様に、LEDチップ63の製造上の問題、マスク精度などによって生じる周期的な筋であればLPH14であると考えられる。即ち、線の幅や線の位置、周波数を観測し、LPH14に固有な周波数であるか否かを判断することで、LPH14に起因する画質ディフェクトかそれ以外かをかなりの高い精度で検出することが可能である。尚、画質に現れる筋は、必ずしも周期的ではなく、単発で現れる場合もある。かかる場合には、幅および出現位置によってLPH14固有の筋であるか否かの判別が可能である。
First, as the first method of analysis, the width, the position, and the frequency of the streak appearing in the image quality are detected (step 101). In the
また、分析の第2の方法として、LPH14の各LEDにおける発光光量を測定するためのフォトダイオード(PD)等の光量検出手段で光量補正を施した結果から、濃度むらを推測することができる(ステップ102)。例えば、スキャナ補正前に、フォトダイオード(PD)等で光量の粗調整を施し、出現する濃度むらを推測しておき、その値を超えた筋はLPH14以外が原因であると判定することが可能である。このフォトダイオード(PD)等の光量検出手段は、LPH14に装着して設けられる治具等で構成される。
Further, as a second method of analysis, density unevenness can be estimated from the result of light amount correction performed by a light amount detection means such as a photodiode (PD) for measuring the amount of light emitted from each LED of the LPH 14 ( Step 102). For example, before scanner correction, a rough adjustment of the amount of light is performed with a photodiode (PD) or the like to estimate the density unevenness that appears, and it is possible to determine that the streaks exceeding that value are caused by something other than LPH14. It is. The light amount detection means such as a photodiode (PD) is configured by a jig or the like that is mounted on the
更に、分析の第3の方法として、全ての色で共通する筋を把握するものが挙げられる(ステップ103)。例えば、図1に示すような所謂タンデム型のデジタルカラープリンタにおいて、全ての色で共通する筋がある場合には、LPH14以外の要因による筋と判断できる。共通する筋としては、図1に示すような構造の場合には、例えば定着器24による筋が候補として挙げられる。また、他のタンデム構造として、例えば中間転写体(中間転写ベルト等)の上に各色のトナー像を重ねて一次転写し、その後、用紙に対して一度に二次転写する方式を採用する装置では、全ての色で共通する画質ディフェクトは、例えば中間転写体(中間転写ベルト等)の表面の傷、二次転写の際の不良等が要因と考えられる。
Further, as a third method of analysis, there is a method of grasping a common line in all colors (step 103). For example, in the so-called tandem type digital color printer as shown in FIG. 1, when there is a streak common to all colors, it can be determined that the streak is caused by factors other than the
また、上述したタンデム構造以外に、図1とは異なる機構として、例えば像担持体(感光体ドラム)や中間転写ベルトを4回転させ、4色のトナー像を重ねてフルカラーの画像を形成する、所謂4サイクル機がある。かかる4サイクル機において、全色で共通する筋が発生している場合には、共通のプロセスである帯電、または/およびLPH、または/および一次転写に供する装置に対して、その発生原因があると推定できる。この機構の場合には、帯電、LPH、および一次転写の間の切り分けはできない。即ち、これだけではLPHとそれ以外の切り分けはできないが、上述したステップ101等と組み合わせて、判定精度を上げるために用いることが可能である。 In addition to the tandem structure described above, as a mechanism different from that shown in FIG. 1, for example, an image carrier (photosensitive drum) or intermediate transfer belt is rotated four times to form a full color image by superimposing four color toner images. There are so-called four-cycle machines. In such a 4-cycle machine, when a common streak is generated in all colors, there is a cause for the common process of charging or / and LPH, or / and an apparatus used for primary transfer. Can be estimated. With this mechanism, it is not possible to separate between charging, LPH and primary transfer. That is, LPH and other separation cannot be performed by this alone, but it can be used in combination with the above-described step 101 or the like to increase the determination accuracy.
更に、分析の第4の方法として、ガンマの違いを把握するものがある(ステップ104)。ここで「ガンマ」とは、入力濃度に対する出力画像濃度の変化量(傾き)である。
図9(a)〜(c)は、ガンマの違いによる切り分け処理を説明するための図である。図9(a)は、ある主走査位置におけるガンマの値をプロットした図である。横軸に入力濃度(Cin)、縦軸にスキャナ検出濃度が示されている。このようなガンマ値を取得するためには、まず、例えば20%、30%、50%等の複数の入力濃度からなる画像を、主走査方向に帯状に形成し、LPH14を用いて出力する。そして、出力された画像を画像読取装置(IIT)3等のスキャナを用いて読み込み、濃度を検出する。検出された濃度をプロットすることで、図9(a)に示すような値が得られる。
Further, as a fourth method of analysis, there is a method for grasping the difference in gamma (step 104). Here, “gamma” is a change amount (gradient) of the output image density with respect to the input density.
FIGS. 9A to 9C are diagrams for explaining the separation process based on the difference in gamma. FIG. 9A is a diagram plotting the value of gamma at a certain main scanning position. The horizontal axis represents the input density (Cin), and the vertical axis represents the scanner detection density. In order to obtain such a gamma value, first, an image having a plurality of input densities such as 20%, 30%, and 50%, for example, is formed in a strip shape in the main scanning direction and output using the
図9(b)および図9(c)は、主走査位置に応じたガンマの値を示す図であり、図9(b)は入力濃度(Cin)が20から30まで変化したときの出力濃度の変化(傾き)、図9(c)は入力濃度(Cin)が30から50まで変化したときの出力濃度の変化(傾き)の値が示されている。各々横軸に主走査位置を、縦軸にガンマをとっている。ある程度のガンマの違いは、LPH14の変動範囲として、LPH14のスキャナ補正で対応することが可能である。しかしながら、例えば現像器15で現像剤がつまった場合などでは入力濃度を上げても出力濃度が全く変わらなくなる。即ち、主走査方向の位置によっては、把握されたガンマの値(傾き)が通常の値(他の走査方向の位置にて把握された値)とは大きく異なる場合がある。そこで、LPH14の変動範囲として予め所定の値を決定しておき、この値を超えている場合には、LPH14以外を要因とするものと考えることができる。
FIGS. 9B and 9C are diagrams showing gamma values according to the main scanning position. FIG. 9B shows the output density when the input density (Cin) changes from 20 to 30. FIG. FIG. 9C shows the value (change) of the output density when the input density (Cin) is changed from 30 to 50. The horizontal axis represents the main scanning position, and the vertical axis represents gamma. A certain amount of gamma difference can be dealt with by LPH14 scanner correction as a variation range of LPH14. However, for example, when the developer is clogged in the developing unit 15, the output density is not changed at all even if the input density is increased. That is, depending on the position in the main scanning direction, the grasped gamma value (gradient) may be significantly different from the normal value (the value grasped at the other scanning direction position). Therefore, a predetermined value is determined in advance as the fluctuation range of the
また更に、分析の第5の方法として、現像器15のバイアスの調整による筋を把握するものがある(ステップ105)。現像バイアスの調整によって、LPH14を用いた露光を実施せずともトナー像が形成できる条件で画像を出力する。この出力画像を観察し、生じている筋は、LPH14以外が原因であると判定することが可能である。
Furthermore, as a fifth method of analysis, there is a method of grasping a streak caused by adjusting the bias of the developing device 15 (step 105). By adjusting the developing bias, an image is output under the condition that a toner image can be formed without performing exposure using the
以上のステップ101〜ステップ105の少なくとも何れか1つによって、LPH14以外を要因とする筋(画質ディフェクト)が所定の値を超えているか否かが判断される(ステップ106)。画質ディフェクトが予め定められた所定の値を超えていない場合には、LPH14に対するスキャナ補正が実行され(ステップ107)、処理が終了する。所定の値を超えている場合には、画質ディフェクトの状況を例えばコントロールパネルやLCDディスプレイ等に表示し、画質ディフェクトをユーザに通知(警告)して(ステップ108)、処理が終了する。ステップ106で判断基準となる「所定の値」は、記録ヘッドであるLPH14に対する補正によって画質不具合に対応できるレベルとして予め定められている値であり、例えば、図9(b),(c)に示す例では、破線の範囲であるLPH変動範囲が所定の値となる。同様に、「所定の値」は、例えば濃度むらのグレードの中で、LPH14に対する補正によって対応できる度合い(レベル)の濃度むらグレードを定めることができる。これらの「所定の値」は、例えば図1に示す画像出力制御部30に設けられた各種メモリや、図2に示すプリント基板52に設けられた各種メモリに格納される。
By at least one of the above steps 101 to 105, it is determined whether or not the streak (image quality defect) other than the
また、図8に示すような処理は、記録ヘッド(LPH14)の複数の記録素子(LED)ごとに、補正を実行するか否かを判断することができる。即ち、把握される画像不具合の状態から、記録素子ごとにスキャナ補正で対応するか否かを決定し、例えば、不具合が大きく記録ヘッドのスキャナ補正だけでは不具合が解消されない場合や、ゴミ等の一時的な特性の変化分については補正を施さない。これによって、スキャナ補正の有効な箇所だけについてスキャナ補正を施すことが可能となり、あまりにグレードの高い補正を加えることによる問題点を解消することができる。尚、図8の説明では、ステップ106にてLPH14に固有なものについて対応したが、例えば濃度むらや筋等の画質ディフェクトが予め定められた所定の値を超えているか否かだけの判断で以降の処理を決定することも可能である。スキャナ補正によって対応可能となる軽微な不具合であれば、LPH14に対する補正だけで対応することが有利な場合があるためである。
Further, in the process as shown in FIG. 8, it is possible to determine whether or not to execute correction for each of the plurality of recording elements (LEDs) of the recording head (LPH 14). That is, it is determined whether or not to cope with the scanner correction for each recording element from the state of the image defect to be grasped. For example, when the defect is large and the defect cannot be solved only by the scanner correction of the recording head, or temporarily such as dust Corrections are not made for changes in typical characteristics. As a result, it is possible to perform scanner correction only on portions where scanner correction is effective, and it is possible to eliminate problems caused by applying corrections that are too high in grade. In the description of FIG. 8, what is unique to the
以上、詳述したように、本実施の形態によれば、スキャナ補正を行うための濃度検出時に、例えば筋の状況等が所定の値を超えているか否か等によって、LPH14と、その他のプロセスとの間の原因系の切り分けを行うことができる。また、この原因系の切り分けを行うことで、LPH14によって無理やり補正を行う従来の問題を解消し、LPH14による補正を適正化することができる。これによって、スキャナ補正による画質の維持性を向上させることが可能となる。更に、このスキャナ補正を行うか否かの切り分けは、市場での補正時に行うことも可能であり、また、製造時に行うことも可能である。また更に、装置内で行うことも有効であり、装置外の治具で行うこともできる。
As described above in detail, according to the present embodiment, at the time of density detection for performing scanner correction, the
但し、不具合のレベルによっては緊急性が薄い場合もある。応急処置としてスキャナ補正を行うことはトラブル対応のスピードアップという観点から大きな効果が得られる。従って、図8に示した処理のように、原因系を切り分けた結果、LPH14以外のプロセスが原因であることが特定された場合であっても、スキャナ補正で筋補正が可能なレベルであれば、補正を実施した上でプロセスが原因であることだけを通知する方法もある。逆に、スキャナ補正が不可能なレベルと判断されたならば、補正を実施せず、プロセスが原因であることを通知するだけでも好ましい。尚、本実施の形態では、LEDが配列されたLPH14を用いて説明したが、それ以外に記録素子が配列された記録ヘッドに対しても同様に機能させることが可能である。
However, the urgency may be less depending on the level of failure. Performing scanner correction as an emergency measure is very effective from the viewpoint of speeding up troubleshooting. Therefore, even if the cause system is identified as a result of the separation of the cause system as in the process shown in FIG. There is also a method of notifying only that the process is the cause after performing the correction. On the other hand, if it is determined that the scanner correction is impossible, it is preferable not to perform the correction but only to notify that the process is the cause. In this embodiment, the
このように、本実施の形態では、市場で補正を行う際に、記録ヘッド以外が原因で起きている筋等の画質不具合(ディフェクト)を容易に特定することができる。また、工場出荷時の補正だけで、経時的な濃度むらの出現を抑制することが可能となる。更に、消耗品交換時のスキャナ補正を不要とすることもできる。 As described above, in the present embodiment, when correction is performed in the market, it is possible to easily identify image quality defects (defects) such as streaks caused by other than the recording head. In addition, it is possible to suppress the appearance of uneven density over time only by correction at the time of factory shipment. Furthermore, it is possible to eliminate the need for scanner correction when exchanging consumables.
本発明の活用例として、例えば、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に適用できる。また、この画像形成装置においてスキャナ補正を行い、濃度むらを補正する治具としての補正装置に適用することも可能である。また、記録素子の概念を拡張して、インクジェットプリンタ等の記録素子が配列された記録ヘッドを有する装置に対しても適用することが可能である。 As an application example of the present invention, for example, the present invention can be applied to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile using an electrophotographic system. The image forming apparatus can also be applied to a correction device as a jig that performs scanner correction and corrects density unevenness. Further, the concept of the recording element can be expanded and applied to an apparatus having a recording head on which recording elements are arranged, such as an ink jet printer.
10…画像プロセス系、11…画像形成ユニット、12…感光体ドラム、13…帯電器、14…LEDプリントヘッド(LPH)、15…現像器、51…LEDアレイ、52…プリント基板、53…セルフォックレンズアレイ(SLA)、61…点灯信号発生部、62…転送信号発生部、63…LEDチップ、71…並び替え部、72…光量むら補正部、73…点灯クロック数計算部、74…シリアルパラレル変換部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Image process system, 11 ... Image forming unit, 12 ... Photosensitive drum, 13 ... Charger, 14 ... LED print head (LPH), 15 ... Developer, 51 ... LED array, 52 ... Printed circuit board, 53 ... Cell Fock lens array (SLA) 61 ...
Claims (12)
前記不具合状態把握手段によって把握される前記画質不具合の状態から、前記記録ヘッドに対する各記録素子調整のための補正を実行するか否かを補正箇所ごとに決定する決定手段と
を含む補正装置。 A defect state grasping means for grasping a state of the image quality defect from an image quality defect generated when an image is output using a recording head in which a plurality of recording elements are arranged;
And a determination unit that determines, for each correction portion, whether or not to perform correction for each recording element adjustment on the recording head from the state of the image quality defect grasped by the defect state grasping unit.
前記決定手段は、前記記録ヘッドに固有な画質不具合については前記記録素子調整のための補正を実行することを特徴とする請求項1記載の補正装置。 The defect state grasping means grasps an occurrence state of an image quality defect unique to the recording head when an image output using the recording head is read,
The correction apparatus according to claim 1, wherein the determination unit executes correction for adjusting the recording element for an image quality defect inherent in the recording head.
前記記録ヘッドを用いて出力した画像を読取り手段で読み取り、読み取られた値に基づいて各記録素子を調整するスキャナ補正手段と、
出力される画像について、前記記録ヘッド以外の要因によって発生する画質不具合を検出する不具合検出手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 A recording head in which a plurality of recording elements are arranged;
A scanner correction unit that reads an image output using the recording head with a reading unit, and adjusts each recording element based on the read value;
An image forming apparatus comprising: a defect detection unit that detects an image quality defect caused by factors other than the recording head for an output image.
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