JP2006198974A - 光書込み装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】各ＬＥＤ素子における光量分布にばらつきがあっても、画像上の縦すじの発生を低減させて、安定したドットを形成することができる光書込み装置および画像形成装置を得る。
【解決手段】画像データに応じて発光制御されるＬＥＤアレイを用いる各ＬＥＤ素子の発光により形成する印字ドットの補正データと、印字ドットに隣接する２ドット分の補正データをＮライン分記憶する記憶部から、指定された画像形成条件に応じて、各ＬＥＤ素子に対応する印字ドットの補正データと隣接ドットの補正データを読み出し、補正データを用いて各印字ドットに対応する補正値を変えながらＮラインの画像書込みを行う画像形成装置による。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤアレイヘッドを用いた光書込み装置、この光書込み装置を用いて電子写真法により画像を形成する画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。

一般に、電子写真法により画像を形成する画像形成装置（例えばプリンタ）では、光書込み手段としてレーザ光源とそのレーザ光を偏向走査させるポリゴンミラー等によるレーザ走査光学系を用いることが主流となっている。

近年では、画像形成装置全体の小型・簡易化等を図るため、光書込み手段としてＬＥＤアレイとレンズアレイとを組み合わせて形成したＬＥＤアレイヘッドを用いる画像形成装置が注目されている。

ＬＥＤアレイは、多数のＬＥＤ素子を直列的に配設したものであり、各ＬＥＤ素子に対して画像データに応じた発光制御を行うことにより、感光体に対する光書込みが行われて静電潜像が形成される。

ＬＥＤアレイは多数のＬＥＤ素子を用いているため、使用する全てのＬＥＤの特性は、均一であることが望ましいが、使用する全てのＬＥＤの特性が均一となるように製造することは事実上不可能である。従って、上記ＬＥＤアレイによって形成される静電影像のドット径も、各ＬＥＤ素子の特性によって異なるのが通常である。

特に、１ドット２値（オン・オフ情報のみを有する）記録方式で面積階調法により階調を表現する方式の画像形成装置では、ドット径のばらつきが濃度のばらつきとなって現れてしまい、階調表現の画質劣化を引き起こす要因となる。また、光書込み装置にＬＥＤアレイを用いたＬＥＤアレイプリンタでは、副走査方向に常に同じＬＥＤ素子で画像を形成することになるので、ＬＥＤ素子特性の不均一を原因とするドット径のばらつきが生じると、副走査方向に連続的にばらつきの生じた静電影像を形成することになり、縦ライン（副走査ライン）画像に縦すじが発生してしまう。この縦すじには白く画像が抜ける白すじと、隣接ドット間が狭まる（重なる）ことによる黒すじ（従って、他の部分より濃くなるすじ）がある。

上記のような画質の劣化を防ぐための発明として、各ＬＥＤの個別電極を、レーザ光によるトリミングを行って抵抗値を調整することで、光量を一定にする発明（例えば、特許文献１参照）や、各ＬＥＤ素子の光量を一定にするための補正データを予め求めて、ＬＥＤアレイヘッド内に補正データを格納したＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を備え、印字時にその補正データを用いて各ＬＥＤ素子を点灯するようにする発明が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特許平０５−００４３７６号公報 特開平０５−０５０６５３号公報

しかしながら、ＬＥＤアレイの各ＬＥＤ素子から発光される画像データに対応する書込み光は、レンズアレイを通して感光体上に照射されて潜像が形成されるので、特許文献１記載の発明を用いることによって光量を一定にしても結像レンズアレイの光学的なばらつきまで補正することはできない。また、特許文献２記載の発明を用いて、１ドット毎に補正を行っても、結像レンズアレイの光学的なばらつきまでは補正することができない。

つまり、各ＬＥＤ素子の光量を一定にしたとしても、レンズアレイの焦点深度のばらつきなどにより、最終的に全てのドットの光量分布を均一化させることは不可能である。この結果、最終的な画像上に縦すじ、濃度むらが生じてしまう。また、あるスレッショルドレベルにおけるスポット径を均一化したとしても、感光体の電位の落ち込みの少ないドットが生じて、ドット形成が不安定となる。

そこで本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、各ＬＥＤ素子における光量分布にばらつきがあっても、画像上の縦すじの発生を低減させて、安定したドットを形成することができる光書込み装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、多数のＬＥＤ素子が主走査方向に一次元アレイ状に配設され、画像データに応じて発光制御されるＬＥＤアレイを用いて像担持体に画像書込みを行う光書込み装置において、上記各ＬＥＤ素子の発光により形成する印字ドットの補正データと上記印字ドットに隣接する２ドット分の補正データをＮライン分記憶する記憶部と、所望の画像形成条件を指定するための指定手段と、指定された画像形成条件に応じて、各ＬＥＤ素子に対応する印字ドットの補正データと隣接ドットの補正データを前記記憶部から読み出す補正データ読出手段と、読み出された補正データを用いて当該印字ドットの補正値を演算する補正値演算手段と、補正値演算手段から出力される当該印字ドットの補正データに基づいて当該印字ドットに対応するＬＥＤ素子の点灯動作を制御する駆動制御手段とを備え、各印字ドットに対応する補正値を変えながらＮラインの画像書込みを行うことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、多数のＬＥＤ素子が主走査方向に一次元アレイ状に配設され、画像データに応じて発光制御されるＬＥＤアレイを用いて像担持体に画像書込みを行う光書込み装置において、各ドット用のＬＥＤ素子について印字ドットの補正データと印字ドットに隣接する２ドットのデータパターンによる補正データをＮライン分記憶する記憶部と、所望の画像形成条件を指定するための指定手段と、指定された画像形成条件に応じて、各ＬＥＤ素子に対応する印字ドットと隣接ドットのパターンによる補正データを前記記憶部から読み出す補正データ読出手段と、読み出された補正データに基づいて当該印字ドットに対応するＬＥＤ素子の点灯動作を制御する駆動制御手段とを備え、各印字ドットに対応する補正値を変えながらＮラインの画像書込みを行うことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の光書込み装置であって、前記記憶部は所望の画素ピッチを得るために設定された補正データを記憶することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１、２または３に記載の光書込み装置であって、前記記憶部は予め設定されたドットの光量となるような補正データを記憶することを特徴とする。

請求項記載５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の光書込み装置であって、前記記憶部は予め設定された所望のスポット径補正データを記憶することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の光書込み装置であって、前記記憶部は各種画像形成条件毎に予め設定された補正データを記憶することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項３記載の光書込み装置であって、上記所望の画素ピッチはＬＥＤ素子のピッチよりも大きいことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項５記載の光書込み装置であって、前記所望のスポット径はＬＥＤ素子のスポット径よりも大きいことを特徴とする。

請求項９記載の発明は、電子写真方式による画像形成装置であって、電子写真方式の露光プロセスを実行するためのユニットとして請求項1乃至８のいずれかに記載の光書込み装置を具備することを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、像担持体、帯電ユニット、現像ユニットまたはクリーニングユニットより選ばれる少なくとも1つのユニットと、光書込み装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱可能に装着するプロセスカートリッジであって、前記光書込み装置は請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の光書込み装置であることを特徴とする。

本発明によれば、画像むらを隣接ドットで補正することにより縦すじの発生を低減させ安定したドットを形成させることができる。また、本発明によれば、隣接ドットの発光状態により当該印字ドットの発光量を補正することにより、画像データによるドットの発光むらを低減させることができる。

さらに本発明によれば、ピッチのばらつき、光量のばらつき、スポット径のばらつき、ビームスポット径のばらつきを低減させることできるので、よりきめの細かい画素ピッチの補正を行うことができる。

以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。本実施例の光書込み装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジは、１ドット２値方式で面積階調法（誤差拡散法など）により階調を表現するＬＥＤアレイプリンタに適用されている。

図２はＬＥＤアレイを用いた光書込み装置の書込み部の概略構造の例を示す斜視図である。図２において、光書込み部８は像担持体であるドラム状の感光体４と、ＬＥＤアレイ２とレンズアレイ３を具備するＬＥＤアレイヘッド１を感光体４に近接対峙して配設している。このＬＥＤアレイ２にはＬＥＤアレイ制御部５が接続されている。ＬＥＤアレイ制御部５には画像データが与えられるとともに、画像データの制御を受け持つラインコントローラ部６が接続している。これにより、基本的には、外部装置（例えばフレームメモリ）、スキャナなどから画像データが、ラインコントローラ部６からの主走査ライン同期信号／ＬＳＹＮＣをトリガとして主走査１ライン毎にＬＥＤアレイ制御部５に送出されるようになっている。ＬＥＤアレイ２上の各ＬＥＤ素子の発光部が上記画像データに応じて発光し、その発光光がレンズアレイ３を通して感光体４上に照射結像されることで静電潜像が形成される。

図１は、図２に示した光書込み部８におけるＬＥＤアレイ制御部５の詳細な内部構成の例を示すブロック図である。

図１において、ＬＥＤ制御部５は、二つのセレクタ９、１０、ストローブパルス発生部１１、多値演算部１２、書込み条件設定部１３、補正データ記憶部１４、ＦＩＦＯメモリ１５を有してなる。ＬＥＤ制御部５のセレクタ９から出力されるストローブパルスＳＴＢと、セレクタ１０から出力される画像データＤＡＴＡがＬＥＤアレイ駆動部７に入力される。

ＬＥＤアレイ駆動部７は図３で示したような周知構成によるものであるが、本実施例では、後述するような光量制御を点灯時間制御により行うための８分割同期信号／ＨＳＹＮＣ（ライン同期信号／ＬＳＹＮＣを８分割した信号）を用いるため、図４に示す駆動タイミングのように、シフトレジスタ１７が８分割同期信号／ＨＳＹＮＣによってリセットされるように構成されている。このシフトレジスタ１７はクロック信号ＣＬＯＣＫによって“０”又は“１”なる１ドット２値の画像データをドット１から順番に入力し、内部ではその各ドットデータを各レジスタに送るように動作する。Ｌ個分の全てのドットデータが送られるとラッチ１８がそのデータをラッチし、ストローブパルスＳＴＢがＡＮＤゲート１９に入力されると、画像データの“１”が送られた素子のみがＬＥＤドライバ２０によってストローブパルスＳＴＢの幅だけ点灯する。

このようなＬＥＤアレイ駆動部７に対して、ストローブパルス発生部１１が、セレクタ９を介して接続されている。ストローブパルス発生部１１は例えばカウンタ、コンパレータ等により構成されており、ＳＴＢ０〜ＳＴＢ７なる８種類のストローブパルスを発生する。これらのストローブパルスＳＴＢ０〜ＳＴＢ７は、各々異なっており、ストローブパルスＳＴＢ０の幅をｔとしたとき、ＳＴＢ１＝２ｔ、ＳＴＢ２＝４ｔ、ＳＴＢ３＝８ｔ、ＳＴＢ４＝１６ｔ、ＳＴＢ５＝３２ｔ、ＳＴＢ６＝６４ｔ、ＳＴＢ７＝１２８ｔとなる２のべき乗関係に設定されている。上記セレクタ９は、１ライン分を８分割同期信号／ＨＳＹＮＣにより８分割として各分割タイミングの順にＴ０〜Ｔ７とした場合、タイミングＴ０ではストローブパルスＳＴＢ０、タイミングＴ１ではストローブパルスＳＴＢ１、…、タイミングＴ７ではストローブパルスＳＴＢ７を各々ＡＮＤゲート１９に対して出力するようにセレクト動作する。

また、ＬＥＤアレイ駆動部７に対しては、多値演算部１２がセレクタ１０を介して接続されている。多値演算部１２は例えばＡＮＤゲートにより構成されており、８ビットのデータｂ０〜ｂ７をセレクタ１０に出力する。セレクタ１０はこれらの８ビットのデータｂ０〜ｂ７をタイミングＴ０ではｂ０、タイミングＴ１ではｂ１、…、タイミングＴ７ではｂ７としてシフトレジスタ１７に出力する。前記多値演算部１２の入力側には１ドット２値の画像データを１ライン分取り込むためにＦＩＦＯ（Ｆirst-ＩnＦirst-Ｏut）メモリ１５と、記憶部である補正データ記憶部１４とが並列的に接続されている。

上記補正データ記憶部１４は例えばＥＰＲＯＭ構成のもので、後述する測定方法によりＬＥＤアレイヘッド１中の各ドット用のＬＥＤ素子について各種画像形成条件毎に予め設定された所望のビームピッチＰとするための補正データが記憶されている。この補正データ記憶部１４には指定手段として機能する書込み条件設定部１３が接続されている。

図１に示すＬＥＤアレイ制御部５は、書込み条件設定部１３により画像形成条件が指定された画像形成動作において、指定されたその画像形成条件に応じ各ＬＥＤ素子に対応する補正データを補正データ記憶部１４から読み出し、多値演算部１２に出力させる図示しない補正データ読出手段の機能を備えている。また、多値演算部１２、セレクタ１０及びＬＥＤアレイ駆動部７が、読み出された補正データを用いてＬＥＤアレイ２の各ＬＥＤ素子の点灯動作を制御する駆動制御手段としての機能を果たす。

ここで、前記補正データ記憶部１４に予め書込まれて記憶される補正データの取得方法について説明する。図６は、補正データの取得を行うための光書込み部８とビームプロファイル測定装置２１の例を示すブロック図である。光書込み部８は既に説明した構成である。図６においてビームプロファイル測定装置２１は図示しないインタフェース部を介して光書込み部８の多値演算部１２と着脱自在に接続されている。

ビームプロファイル測定装置２１は、マイクロコンピュータを内蔵した計測制御部２４と、印字ドットとその隣接ドットを点灯させた時のビームプロファイルを測定し、ビームピッチ、および、ビームドット径（スポット径）のデータを取得しその取得結果を計測制御部２４に出力するビームプロファイル測定部２３と、このビームプロファイル測定部２３による測定条件を設定するための測定条件設定部２２と、計測制御部２４の制御下で光書込み部８の多値演算部１２に８ビットの印字ドットとその隣接ドットの補正データを出力する補正データ設定部２６と、補正データが確定した場合にその補正データを記憶するデータ記憶部２５と、を有して成る。

図６においてＬＥＤアレイ駆動部７によって駆動する各ＬＥＤ素子の光量の補正データは、点灯時間を変化させる８ビット（ｂ０〜ｂ７）のデータである。１ラインに相当するＬＥＤの点灯を８分割同期信号／ＨＳＹＮＣに従って８分割したタイミングＴ０〜Ｔ７に対し、最下位ビットｂ０がＴ０、ｂ１がＴ１、…、最上位ビットｂ７がＴ７に各々割り当てられている。８ビット中でビットが立っている（１である）部分のみ、そのタイミングＴｘにおけるストローブパルスＳＴＢｘ分だけ点灯させるデータとなる。

図９は上記ＬＥＤアレイ駆動部７によって駆動するＬＥＤ素子の駆動タイミングの例を示すタイミングチャートである。図９ではドットを補正データ“１２８”（＝“１０００００００”）で点灯させた時の駆動タイミングを示す。

１つのライン同期信号／ＬＳＹＮＣが出力されている間に、これを８分割した８分割同期信号／ＨＳＹＮＣのタイミングＴ０〜Ｔ７に従い対応するストローブパルスＳＴＢ０〜ＳＴＢ７をストローブパルス発生部１１が出力し、セレクタ９を介してＬＥＤアレイ駆動部７に出力される。ドット１用の点灯信号は８分割同期信号／ＨＳＹＮＣ毎に出力され、多値演算部１２でＡＮＤ処理を受けることにより、補正データ“１２８”を示すビットが立っているｂ７（＝Ｔ７）のタイミングでストローブパルスＳＴＢ７に応じた点灯幅で点灯する。この場合、補正データが“１２７”（＝“０１１１１１１１”）であれば、ビットが立っているｂ０〜ｂ６（＝Ｔ０〜Ｔ６）のタイミングで各ストローブパルスＳＴＢ０〜ＳＴＢ６に応じた点灯幅で点灯する。

また、例えば、補正データが“１２９”（＝“１００００００１”）であれば、ビットが立っているｂ０、ｂ７（＝Ｔ０、Ｔ７）の２箇所のタイミングで各ストローブパルスＳＴＢ０、ＳＴＢ７に応じた点灯幅で点灯する。このような光量可変方式は、１ドット多値表現による階調法において１ドット多値光量を得る手法として知られているもので、本実施例の１ドット２値表現のドット径を変更するための補正データにも適用できる。

このような前提の下、ドット数Ｌの全てのＬＥＤ素子について常に所望のビームピッチ（各ＬＥＤ素子の点灯幅）Ｐを得るための光量補正データを取得する処理について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。ここで、露光条件等の画像形成条件に対応する測定条件をＣｘ（ｘ＝１〜ｘ：ｘは任意）とする。

まず、規定ビームピッチＰを設定する（Ｓ１）。この規定ビームピッチＰは実際の画像書込み時に狙いとするビームピッチを意味する。規定ビームピッチＰが測定条件設定部２２により設定されると（Ｓ１）、測定条件Ｃｘ（ｘ＝１）を設定する（Ｓ３）。この条件を設定するのは、どの光量を閾値とするかでビームピッチが変わってくるためであり、実際の画像書込み時の露光条件の１つに合わせて測定条件設定部２２により設定される。

測定条件Ｃｘ（ｘ＝１）が設定されると（Ｓ３）、ドット１を対象とさせるためにｐ＝１に設定する（Ｓ４）。次に、補正データＭ(ｐ、ｘ)（測定条件Ｃｙにおけるｐ番目のＬＥＤ素子の補正データを意味する）、Ｍ(ｐ＋１、ｘ)（測定条件Ｃｘにおけるｐ＋１番目のＬＥＤ素子の補正データを意味する）を仮に“１２８”（＝“１０００００００”）に設定する（Ｓ５）。もっとも、この数値“１２８”に限定する意味はなく、８ビットデータで示される“１”〜“２５５”の範囲内の数値であれば任意であるが、本実施例のように中間値“１２８”に設定して増減調整を容易にし、既存の実験データ等に基づき所望のビームピッチＰを得る為に最も近いと予想される数値を用いるのが好ましい。この補正データＭ（ｐ、ｘ）、Ｍ(ｐ＋１、x)が補正データ設定部２６に設定され、多値演算部１２に与えられる。

次にドットｐ、ここでは、ドット１をＬＥＤアレイ駆動部７により点灯させる（Ｓ６）。この時の点灯タイミングが図９に示されている。この時のドットｐのドット位置Ｐｄをビームプロファイル測定装置２３により測定し（Ｓ７）、測定結果を計測制御部２４に送出する。測定結果を受けた計測制御部２４ではそのビームプロファイルからビーム位置を計算し、隣接ドットとのビームを求め、隣接ドットとのビームピッチが規定ビームピッチＰに殆ど等しいか否かをチェックする（Ｓ８）。未だ、殆ど等しくない場合には（Ｓ８のＮ）、両者の大小関係に応じて、補正データＭ（ｐ、ｘ）、Ｍ（ｐ＋１、x）の値を大きくし、或いは小さくして（例えば、Ｍ（ｐ、ｘ）、Ｍ（ｐ＋１、ｘ）＝“１２９”に変更、または、Ｍ（ｐ、ｘ）、Ｍ（ｐ＋１、ｘ）＝“１２７”に変更。増減幅は１ずつに限らない）（Ｓ９）、その補正データに従い点灯するドットｐのビームピッチＰを再度測定する（Ｓ７）。上記の処理をビームピッチＰｄが規定ビームピッチＰに殆ど等しくなるまで繰り返す。

ここで、ステップＳ８の判断については、本来的には、両者が完全に等しいか否かの判断とすべきであるが、補正データＭ（ｐ、ｘ）、Ｍ（ｐ＋１、ｘ）のビット数、ビームピッチＰｄの測定誤差があり、必ずしも等しくなるとは限らないことも考慮して許容し得る近似範囲内のデータとなった場合には正常時であると判断するようにしている。上記の近似範囲は、補正データＭ（ｐ、ｘ）、Ｍ（ｐ＋１、ｘ）のビット数、ビームピッチＰｄの測定誤差、実際に画像を形成した時の狙いの画質として許容し得るビームピッチのばらつき範囲等を考慮して決定される。

測定されたビームピッチＰｄが規定ビームピッチＰにほぼ等しくなった場合（Ｓ８のＹ）、測定条件Ｃｘ（ｘ＝１）におけるドットｐに対する補正データＭ（ｐ、ｘ）、Ｍ（ｐ＋１、ｘ）をデータ記憶部２５に記憶する（Ｓ１０）。この時の補正データＭ（ｐ、ｘ）とＭ（ｐ＋１、ｘ）は、その時点で補正データ設定部２６に設定されていた数値である。この後、ドットｐ（ここではドット１）を消灯し（Ｓ１１）、次のドットｐ（ここでは、ドット２）を対象とさせるためにｎを＋２、ｐを＋１だけインクリメントする（Ｓ１２）。この時点で、新たなドットｐが総ドット数Ｌを超えているか否かをチェックし（Ｓ１３）、超えていなければ、ドットｐについてステップＳ５ないしＳ１２の処理を同様に繰り返す。これにより、測定条件Ｃｘにおける全てのドットｐ（ｐ＝１〜Ｌ）についてそのビームピッチＰｄを規定ビームピッチＰとするための補正データＭ（ｐ、ｘ）、Ｍ（ｐ＋１、ｘ）がデータ記憶装置２５に格納される。

この処理が終了すると、他の測定条件Ｃｙが有るか否かをチェックし（Ｓ１４）、あればそれらの測定条件をＣｘ（ｘ＝２）、Ｃｘ（ｘ＝３）、…、Ｃｘ（ｘ＝Ｘ）のように順に設定して（Ｓ３）、測定条件毎に前述した補正データＭ（ｐ、ｘ）、Ｍ（ｐ＋１、ｘ）の取得格納処理が繰り返される。
上記処理によって、全ての測定が終了した後データ記憶部２５には、下表に示すように補正データが格納されている。

各測定条件Ｃｙをインデックスとして各ドットの補正データＭ（ｐ、ｘ）、Ｍ（ｐ＋１、ｘ）が格納さる。上記補正データＭ（ｐ、ｘ）、Ｍ（ｐ＋１、ｘ）がＲＯＭライタ等を用いたＬＥＤアレイ制御部５内の補正データ記憶部１４に書き込まれ、実用に供される。

上記補正データ記憶部１４に書き込まれた各種条件による補正データＭ(ｐ、ｘ)、Ｍ(ｐ＋１、ｘ)を用いて光書込み部７により実際に光書込みを行う場合には、画像書込条件設定部１３により画像形成条件を設定する。この条件は測定条件と対応しており、例えば、測定条件Ｃｘに対応する画像形成条件を設定すると、補正データ記憶部１４からは画像形成条件に対応する測定条件Ｃｘで特定される補正データＭ（ｐ、ｘ）、Ｍ（ｐ＋１、ｘ）が読み出されて多値演算部部１２に出力される。

上記表における「条件Ｃ２」の場合であれば、Ｍ(１、１、２)、Ｍ(２、１、２)、 Ｍ(１、２、２)、…、Ｍ(２、Ｌ、２)の如く補正データが読み出される。一例として、Ｍ(１、１、２)＝Ｍ(２、１、２)＝“４８”（＝“００１１００００”）、Ｍ(１、２、２)＝Ｍ(２、２、２)＝“４９”（＝“００１１０００１”）、Ｍ(１、３、２)、Ｍ(２、３、２)＝“５１”（＝“００１１００１１”）とすると、この時の点灯駆動タイミングは図９に示すタイミングチャートのようになる。

このように、本発明に係る光書込み装置の実施例１によれば、隣接する２個のＬＥＤ素子により補正を行う条件下に、測定条件Ｃｘ（つまり画像形成条件）として各種感光体を考慮し、実際の画像形成に際して変更され得る条件を考慮した各種画像形成条件毎のドットピッチを一定とするための光量補正データが、補正データ記憶部１４に格納されているので、用いる感光体特性に合うように画像形成条件が変更されても、その画像形成条件に応じて補正データ記憶部１２から対応する補正データＭ（ｐ、ｘ）、Ｍ（ｐ＋１、ｘ）を読み出し、その補正データＭ（ｐ、ｘ）、Ｍ（ｐ＋１、ｘ）を用いて各ＬＥＤ素子の点灯動作を制御することができる。図７に示す様にドットｐとドットｐ＋１からドットｐ’が形成され、その中心位置をΔＰ移動すると、所望のドットピッチＰに揃えられた光書込みが確保されドットピッチが揃うので縦すじの発生を抑制して安定した画像を形成できる。

次に本発明に係る光書込み装置の第二の実施例について図５を用いて説明する。図５は本発明にかかる光書込み部８の別例を示すブロック図である。

図５において、ＦＩＦＯメモリ１５からの画像データを２段のシフトレジスタ１６に入力し、シフトレジスタ１６の出力ドットｐとドットｐ＋１の画像データを多値演算部１２に入力する。補正データ記憶部１４からはドットｐとドットｐ＋１に対応した補正データ補正データＭ（ｐ、ｘ）、Ｍ（ｐ＋１、ｘ）が多値演算部に入力され、画像データに応じた補正が行われる。以下の動作は実施例１の動作と同様なので省略する．

以上説明した実施例２によれば、１ドット２値で面積階調により高密度な階調を表現する場合でも、良好に階調表現された画像が得られる。これは、用いる感光体を後に変更した場合、また、単に画像形成条件が変更された場合であっても同様である。また、補正データを設定する作業に関しても、ＬＥＤアレイ１と感光体４とを対として設定する必要はなく、個々のＬＥＤアレイヘッド１単独で行うことができるので、設定作業ないしは設定状態の汎用性も確保できる。

以上説明した各実施例にかかる光書込み装置は、これを電子写真方式による画像形成装置の露光プロセスを実行するためのユニットとして用いることができる。電子写真方式による画像形成装置は、例えば、感光体ドラムからなる像担持体の周辺に配置された帯電ユニット、露光ユニット、現像ユニット、転写ユニット、定着ユニット、クリーニングユニットを有してなる。帯電ユニットによって均一に帯電された像担持体表面を、露光ユニットによって露光することによって像担持体表面に静電潜像を形成する。この静電潜像を、現像ユニットによりトナーを供給してトナー像とし現像し、このトナー像を転写紙に転写し定着することによって、転写紙に画像を形成することができる。転写後の像担持体表面はクリーニングユニットによって除電されるとともに残留トナーが除去される。上記露光ユニットとして前述の光書込み装置を用い、他のユニットを配置することにより画像形成装置を構成することができる。

上記画像形成装置において、露光ユニットとして機能する光書込み装置は、これを他のユニット等とともにプロセスカートリッジとして構成することができる。例えば、感光体ドラムなどの像担持体、帯電ユニット、現像ユニットまたはクリーニングユニットより選ばれる少なくとも１つのユニットと、上記光書込み装置とを一体に支持し、これを画像形成装置本体に着脱可能に装着するプロセスカートリッジとする。このように構成することによって、光書込み装置あるいは画像形成装置のメンテナンス時の利便性を図ることができる。

本発明は、プリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ装置などに適用できる。

本発明に係るＬＥＤアレイを用いた光書込み部の例を示すブロック図である。 本発明に係るＬＥＤアレイを用いた光書込み装置の書込み部の概略構造を制御系ブロックとともに示す斜視図である。 本発明にかかるＬＥＤアレイ駆動部の例を示す機能ブロック図である。 本発明にかかるＬＥＤの駆動タイミングの例を示すタイミングチャートである。 本発明にかかるＬＥＤアレイを用いた光書込み部の別例を示すブロック図である。 補正データの取得を行うための光書込み装置とビームプロファイル測定装置の例を示すブロック図である。 本発明に係る光書込み装置における発光分布を示す説明図である。 本発明に係る補正データ取得を取得するための処理を示すフローチャートである。 本発明に係る光書込み装置におけるＬＥＤ素子の駆動タイミングの例を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１ ＬＥＤアレイヘッド
２ ＬＥＤアレイ
３ レンズアレイ
４ 感光体
５ ＬＥＤアレイ制御部
６ ラインコントロール部
７ ＬＥＤアレイ駆動部
８ 光書込み部
９ セレクタ
１０ セレクタ
１１ ストローブパルス発生部
１２ 多値演算部
１３ 書込条件設定部
１４ 補正データ記憶部
１５ ＦＩＦＯメモリ
２１ ビームプロファイル測定装置
２２ 測定条件設定部
２３ ビームプロファイル測定部
２４ 計測制御部
２５ データ記憶部
２６ 補正データ設定部

Claims (10)

1. 多数のＬＥＤ素子が主走査方向に一次元アレイ状に配設され、画像データに応じて発光制御されるＬＥＤアレイを用いて像担持体に画像書込みを行う光書込み装置において、
   上記各ＬＥＤ素子の発光により形成する印字ドットの補正データと上記印字ドットに隣接する２ドット分の補正データをＮライン分記憶する記憶部と、
   所望の画像形成条件を指定するための指定手段と、
   指定された画像形成条件に応じて、各ＬＥＤ素子に対応する印字ドットの補正データと隣接ドットの補正データを前記記憶部から読み出す補正データ読出手段と、
   読み出された補正データを用いて当該印字ドットの補正値を演算する補正値演算手段と、
   補正値演算手段から出力される当該印字ドットの補正データに基づいて当該印字ドットに対応するＬＥＤ素子の点灯動作を制御する駆動制御手段とを備え、
   各印字ドットに対応する補正値を変えながらＮラインの画像書込みを行うことを特徴とする光書込み装置。
2. 多数のＬＥＤ素子が主走査方向に一次元アレイ状に配設され、画像データに応じて発光制御されるＬＥＤアレイを用いて像担持体に画像書込みを行う光書込み装置において、
   各ドット用のＬＥＤ素子について印字ドットの補正データと印字ドットに隣接する２ドットのデータパターンによる補正データをＮライン分記憶する記憶部と、
   所望の画像形成条件を指定するための指定手段と、
   指定された画像形成条件に応じて、各ＬＥＤ素子に対応する印字ドットと隣接ドットのパターンによる補正データを前記記憶部から読み出す補正データ読出手段と、
   読み出された補正データに基づいて当該印字ドットに対応するＬＥＤ素子の点灯動作を制御する駆動制御手段とを備え、
   各印字ドットに対応する補正値を変えながらＮラインの画像書込みを行うことを特徴とする光書込み装置。
3. 前記記憶部は所望の画素ピッチを得るために設定された補正データを記憶することを特徴とする請求項１または２に記載の光書込み装置。
4. 前記記憶部は予め設定されたドットの光量となるような補正データを記憶することを特徴とする請求項１、２または３に記載の光書込み装置。
5. 前記記憶部は予め設定された所望のスポット径補正データを記憶することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光書込み装置。
6. 前記記憶部は各種画像形成条件毎に予め設定された補正データを記憶することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光書込み装置。
7. 上記所望の画素ピッチはＬＥＤ素子のピッチよりも大きいことを特徴とする請求項３記載の光書込み装置。
8. 前記所望のスポット径はＬＥＤ素子のスポット径よりも大きいことを特徴とする請求項５記載の光書込み装置。
9. 電子写真方式による画像形成装置であって、電子写真方式の露光プロセスを実行するためのユニットとして請求項１乃至８のいずれかに記載の光書込み装置を具備することを特徴とする画像形成装置。
10. 像担持体、帯電ユニット、現像ユニットまたはクリーニングユニットより選ばれる少なくとも１つのユニットと、光書込み装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱可能に装着するプロセスカートリッジであって、前記光書込み装置は請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の光書込み装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。

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