JP2006247986A - Density correcting method for led array, and image forming device - Google Patents

Density correcting method for led array, and image forming device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a density correcting method for an LED array which suppresses the non-uniformity of density at image forming caused by the temperature characteristics of the LED element, without using a temperature sensor. <P>SOLUTION: The density correcting method for the LED array wherein a plurality of LED elements subjected to the lighting control corresponding to image data are arranged in the main scanning direction comprises the steps of; storing in advance the fluctuation of light quantity of the LED elements due to temperature rise in the relationship with the number of lighting of the LED elements in the sub-scanning direction at image forming, computing the number of lighting of each LED element in the sub-scanning direction at actual image forming, obtaining the correction value with respect to the fluctuation of light quantity of each LED element on the basis of the stored relationship according to the number of lighting of each LED element in the sub-scanning direction at the computed actual image forming to control the lighting operation of each LED element, and correcting the fluctuation of density caused by the fluctuation of light quantity of each LED element. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、画像データに応じて点灯制御される複数のLED素子が主走査方向に配列されているLEDアレイであって、特に、自己走査型LEDアレイに好適なLEDアレイの濃度補正方法及びそれを利用した画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an LED array in which a plurality of LED elements whose lighting is controlled in accordance with image data are arranged in the main scanning direction, and in particular, a density correction method for an LED array suitable for a self-scanning LED array and the same The present invention relates to an image forming apparatus using the above.

複写機、プリンタ、ファクシミリなどにおいては、画像を形成するため、一般に、画像形成装置が用いられるが、昨今、かかる画像形成装置には、さらなる小型化と共に、その低コスト化が要求されてきている。かかる要求に答えるため、従来のレーザーダイオードとポリゴンミラーを使った露光装置に代わって、最近では、例えば、所謂、LEDアレイと呼ばれる素子が活用されるようになってきている。   In a copying machine, a printer, a facsimile, and the like, an image forming apparatus is generally used to form an image. Recently, such an image forming apparatus is required to be further downsized and cost-reduced. . In order to meet such demands, instead of a conventional exposure apparatus using a laser diode and a polygon mirror, recently, for example, an element called a so-called LED array has been used.

このLEDアレイは、複数(多数)のLED(発光ダイオード)素子を主走査方向に一列に配列して形成したものであり、各LED素子を画像データに応じて点灯制御することによって、感光体上に対する光書き込みを行い、もって、静電潜像を形成するものである。しかしながら、このLEDアレイ上に製造される複数のLED素子は、その製造上の問題から、特性を均一にして製造することは、ほぼ不可能である。   This LED array is formed by arranging a plurality (large number) of LED (light emitting diode) elements in a line in the main scanning direction, and by controlling lighting of each LED element according to image data, Is written to form an electrostatic latent image. However, it is almost impossible to manufacture a plurality of LED elements manufactured on this LED array with uniform characteristics due to manufacturing problems.

即ち、LED素子の不均一(バラツキ)によれば、各LED素子の光量やドット径が異なることから、各素子を駆動する駆動電流にも不均一(バラツキ)が生じ、更には、LEDの実装技術による違いなどによっても、結果的に感光体に対する光書き込みのエネルギに差が生じてしまい、そのため、形成される画像のトナー濃度の不均一となって現れてしまう。   That is, according to the non-uniformity (variation) of the LED elements, the amount of light and the dot diameter of each LED element are different, resulting in non-uniformity (variation) in the drive current for driving each element. Differences in technology result in a difference in the energy of optical writing on the photoconductor, resulting in non-uniform toner density in the formed image.

そのため、従来では、これらLED素子の製造上の要因に起因する不均一(バラツキ)を抑えるため、例えば、個々のLED素子に対し、事前に、個々のLED素子に対する補正値を求めており、それらの補正値をEEPROM等の記憶装置に格納して装備しておき、各LED素子の光量を補正する技術は、既に知られている。   Therefore, conventionally, in order to suppress non-uniformity (variation) due to the manufacturing factors of these LED elements, for example, correction values for the individual LED elements are obtained in advance for the individual LED elements. A technique for correcting the amount of light of each LED element by storing the correction value in a storage device such as an EEPROM and installing the correction value is already known.

しかしながら、LEDアレイを実際に画像形成装置として使用した場合には、上記に加えて、更に、LED素子の使われ方によって、当該素子自体の温度が高くなってしまう傾向にある。ところで、一般的に知られるように、LED素子は、その温度が上昇するのに伴って、その光量が低下するという温度特性を持っている。そのため、光量が低下すれば感光体への光エネルギが低下するため、やはり、上述した濃度の不均一(バラツキ)を生じることになる。   However, when the LED array is actually used as an image forming apparatus, in addition to the above, the temperature of the element itself tends to increase depending on how the LED element is used. By the way, as is generally known, an LED element has a temperature characteristic that its light quantity decreases as its temperature increases. For this reason, if the amount of light decreases, the light energy to the photosensitive member decreases, so that the above-described density non-uniformity (variation) also occurs.

かかる問題点の解決策として、例えば、以下の特許文献1では、LEDアレイの温度をサーミスタで検出し、その検出値をA/D変換してエンコードした値に基づいてガンマ補正部のメモリ内に記憶された複数のテーブルの中から一つを選択し、もって、入力画像データを補正し、一定の画像を出力する技術が既に開示されている。また、以下の特許文献2には、LED素子の温度が最も高くなる、所謂、全点灯時を想定した温度で補正を行うことによって、実際の画像形成時における光量の不均一(バラツキ)を低減するものが開示されている。また、以下の特許文献3には、LEDアレイの発光データを生成するための発光データ処理手段を備えており、この発光データ処理手段により、画像データをLEDアレイに合致したビット数に変換すると共に、当該LEDアレイの光量特性を補正すべく画像データを変換して発光データを生成するものも既に開示されている。更に、以下の特許文献4では、LEDアレイの温度を検知する温度センサによる温度測定結果によってLEDアレイへ供給する電圧を調整するための電圧制御手段を備えており、もって、LEDアレイの温度上昇による光量低下を抑える技術が開示されている。   As a solution to this problem, for example, in Patent Document 1 below, the temperature of the LED array is detected by a thermistor, and the detected value is A / D converted and encoded in the memory of the gamma correction unit. A technique for selecting one of a plurality of stored tables, correcting input image data, and outputting a fixed image has already been disclosed. Further, in Patent Document 2 below, correction is performed at a temperature at which the temperature of the LED element becomes the highest, so-called full lighting, thereby reducing non-uniformity (variation) in the amount of light during actual image formation. What to do is disclosed. Further, Patent Document 3 below includes light emission data processing means for generating light emission data of the LED array. The light emission data processing means converts image data into the number of bits matching the LED array. In addition, there has already been disclosed a technique for generating light emission data by converting image data in order to correct the light quantity characteristics of the LED array. Furthermore, in the following Patent Document 4, voltage control means for adjusting the voltage supplied to the LED array according to the temperature measurement result by the temperature sensor that detects the temperature of the LED array is provided. A technique for suppressing a decrease in the amount of light is disclosed.

加えて、以下の特許文献5では、温度上昇によってLEDアレイが反ることによって生じる結像位置の移動(スキュー)に対し、画像データの画素数やLED素子に流れる電流の総和を把握し、もって、画像を形成する画像データを補正する技術が報告されている。
特開平11−075037号公報 特開平11−254740号公報 特開2002−036622号公報 特開平7−214819号公報 特開2004−174854号公報
In addition, Patent Document 5 below grasps the total number of pixels of image data and the current flowing through the LED elements against the movement (skew) of the imaging position caused by the LED array warping due to a temperature rise. A technique for correcting image data for forming an image has been reported.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-075037 JP-A-11-254740 JP 2002-036622 A JP 7-214819 A JP 2004-174854 A

しかしながら、上述した従来技術、特に、特許文献1〜4に記載された技術では、LEDアレイに温度センサを設けることによってその温度を検出し、その検出結果をLED素子の温度―光量特性と比較(照合)することにより、その光量を補正するものである。そのため、これら特許文献1〜4に記載された技術によれば、温度センサのような温度測定手段を設けることが必要であるために、LEDアレイ自体が高価なものとなり、加えて、素子内にそのための設置スペースを確保する必要が生じる等の不利益を生じる。   However, in the above-described conventional techniques, particularly the techniques described in Patent Documents 1 to 4, the temperature is detected by providing a temperature sensor in the LED array, and the detection result is compared with the temperature-light quantity characteristic of the LED element ( The amount of light is corrected. Therefore, according to the techniques described in these Patent Documents 1 to 4, since it is necessary to provide a temperature measuring means such as a temperature sensor, the LED array itself becomes expensive, and in addition, in the element For this reason, there is a disadvantage that it is necessary to secure an installation space.

一方、上記特許文献5では、上述した従来技術とは異なり、温度測定手段を使わずに画像データを補正するものではあるが、しかしながら、その目的とするところは、温度上昇によってLEDアレイが反ることによって生じる結像位置の移動(スキュー)を解消するものであり、後述の本発明の目的とする濃度補正とは異なるものである。   On the other hand, in the above-mentioned Patent Document 5, unlike the above-described prior art, the image data is corrected without using the temperature measuring means. However, the object is to warp the LED array due to the temperature rise. This is to eliminate the movement (skew) of the imaging position caused by this, and is different from the density correction intended by the present invention described later.

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、温度の上昇に伴って光量が低下するというLED素子の持つ温度特性に起因して生じる画像形成時の濃度の不均一(バラツキ)を抑制することが可能であり、しかしながら、上記従来技術のように温度センサなどの温度測定手段を使用することなく、もって、装置のコストアップやスペースの拡大につながる部品の追加などを必要としない、安価に濃度を均一にすることが可能なLEDアレイの濃度補正方法を提供し、更には、かかる方法を利用した画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described prior art, and it is possible to reduce density unevenness (variation) during image formation caused by temperature characteristics of an LED element in which the amount of light decreases with increasing temperature. However, without using a temperature measuring means such as a temperature sensor as in the above prior art, it is not necessary to add parts that lead to cost increase of the device and expansion of space. It is an object of the present invention to provide an LED array density correction method capable of making the density uniform at low cost, and to provide an image forming apparatus using the method.

上記の目的を達成するため、本発明によれば、まず、画像データに応じて点灯制御される複数のLED素子が主走査方向に配列されているLEDアレイにおいて、前記LED素子の温度上昇による光量変動によって生じる濃度変動を補正するためのLEDアレイの濃度補正方法であって、予め、前記LED素子の温度上昇による光量変動を、画像形成時における副走査方向におけるLED素子の点灯数との関係として記憶手段に記憶しておき、実際の画像形成時における各LED素子の副走査方向での点灯数を算出し、前記算出した実際の画像形成時における各LED素子の副走査方向での点灯数により、前記記憶手段に記憶した関係に基づいて、各LED素子の光量変動量に対する補正値を求め、前記補正値によりLEDアレイの各LED素子の点灯動作を制御するLEDアレイの濃度補正方法が提供される。   In order to achieve the above object, according to the present invention, first, in an LED array in which a plurality of LED elements that are controlled to be turned on according to image data are arranged in the main scanning direction, the light quantity due to the temperature rise of the LED elements. An LED array density correction method for correcting density fluctuations caused by fluctuations, wherein the light quantity fluctuation due to the temperature rise of the LED elements is previously related as the number of LED elements lit in the sub-scanning direction during image formation. The number of lighting in the sub-scanning direction of each LED element during actual image formation is calculated and stored according to the calculated number of lighting in the sub-scanning direction of each LED element during actual image formation. Based on the relationship stored in the storage means, a correction value for the light amount fluctuation amount of each LED element is obtained, and each LED of the LED array is determined by the correction value. Density correction method of the LED array for controlling the lighting operation of the child is provided.

また、本発明では、前記の補正方法において、前記記憶手段には、LED素子の温度上昇による光量変動が、LED素子の異なる点灯効率によって複数のパターンに分類されて用意されており、前記実際の画像形成時には、各LED素子の点灯効率によって一のパターンを選択し、もって、前記選択したパターンの光量変動を基にして各LED素子の光量変動量に対する補正値を求めることが好ましい。ここで、LED素子の点灯効率は、LED素子が、あるプリントジョブにおいて、形成する画像の1枚毎に、点灯している割合とすることができる。或いは、前記記憶手段に予め記録されたLED素子の光量変動と点灯数との関係は、LED素子の光量変動が所定の単位で段階的に変化するように、前記点灯数を、それぞれ異なる幅で分割して設定されていることが好ましい。更には、前記で得られたLED素子の光量変動量に対する補正値を記憶しておき、前記記憶した補正値と共に、前記記憶手段に記憶したLED素子の点灯数と光量変動との関係を基にして得られる各LED素子の補正値とによって、各LED素子の補正値を求めることも可能である。   Further, in the present invention, in the correction method, the storage means is provided with light amount fluctuations due to a temperature rise of the LED element classified into a plurality of patterns according to different lighting efficiencies of the LED elements. At the time of image formation, it is preferable to select one pattern depending on the lighting efficiency of each LED element, and to obtain a correction value for the light quantity fluctuation amount of each LED element based on the light quantity fluctuation of the selected pattern. Here, the lighting efficiency of the LED element can be a ratio at which the LED element is lit for each image to be formed in a certain print job. Alternatively, the relationship between the light amount fluctuation of the LED element and the lighting number recorded in advance in the storage means is such that the lighting number has a different width so that the light quantity fluctuation of the LED element changes step by step in a predetermined unit. It is preferable that the setting is divided. Further, a correction value for the light amount fluctuation amount of the LED element obtained in the above is stored, and together with the stored correction value, based on the relationship between the lighting number of the LED element stored in the storage means and the light amount fluctuation. The correction value of each LED element can be obtained from the correction value of each LED element obtained in this way.

更に、本発明では、やはり前記の補正方法において、一連のジョブが終了したとき、補正された前記LED素子の光量補正値を初期値に戻すこと、又は、一連のジョブが終了し、かつ、所定の時間を経過せずに新たなジョブが開始された時には、前記新たなジョブの開始時までの経過時間によるLED素子の温度変動を推測して、各LED素子の点灯動作を制御することも可能である。   Further, according to the present invention, in the correction method, when the series of jobs are completed, the corrected light amount correction value of the LED element is returned to the initial value, or the series of jobs is completed and a predetermined value is obtained. When a new job is started without elapse of the time, it is possible to control the lighting operation of each LED element by estimating the temperature variation of the LED element due to the elapsed time until the start of the new job. It is.

加えて、本発明では、やはり上記の目的を達成するため、少なくとも画像データに応じて点灯制御される複数のLED素子が主走査方向に配列されているLEDアレイと、前記LEDアレイにより感光されて画像データに対応する画像を形成する感光手段とを備えた画像形成装置であって、更に、予め、温度上昇によるLED素子の光量変動を、画像形成時における副走査方向におけるLED素子の点灯数との関係として記憶した記憶手段と、実際の画像形成時における各LED素子の副走査方向での点灯数を算出する手段と、前記で算出した実際の画像形成時における各LED素子の副走査方向での点灯数により、前記記憶手段に記憶した関係に基づいて、各LED素子の光量変動量に対する補正値を求める手段と、前記補正値によりLEDアレイの各LED素子の点灯動作を制御する駆動回路とを備えている画像形成装置が提供される。   In addition, in the present invention, in order to achieve the above object, an LED array in which a plurality of LED elements whose lighting is controlled at least according to image data is arranged in the main scanning direction, and is exposed to the LED array. An image forming apparatus including a photosensitive unit that forms an image corresponding to image data, and further, in advance, a light amount variation of the LED element due to a temperature rise, and a lighting number of the LED element in the sub-scanning direction at the time of image formation. Storage means stored as a relationship, means for calculating the number of lighting in the sub-scanning direction of each LED element at the time of actual image formation, and the sub-scanning direction of each LED element at the time of actual image formation calculated above. Means for obtaining a correction value for the light quantity fluctuation amount of each LED element based on the relationship stored in the storage means according to the lighting number of The image forming apparatus is provided and a drive circuit for controlling the lighting operation of the LED elements of the array.

また、本発明の画像形成装置において、前記駆動回路は、LEDアレイの各LED素子への駆動電圧、又は、電流を制御することが好ましく、また更には、得られたLED素子の光量変動量に対する補正値を記憶しておくための第2の記憶手段を備えていることが好ましい。   In the image forming apparatus of the present invention, it is preferable that the drive circuit controls a drive voltage or current to each LED element of the LED array, and further, with respect to the amount of light quantity fluctuation of the obtained LED element. It is preferable to include second storage means for storing the correction value.

本発明によれば、温度が高くなると光量が低下するといった、LED素子の持つ温度特性により生じる画像形成時の濃度における不均一(バラツキ)を抑制することができ、また、従来技術のように温度センサを用意するといった、コストアップや装置スペースの拡大につながる部品の追加などが必要ないため、安価に実現が可能なLEDアレイの濃度補正方法と、それを利用した画像形成装置を提供することが可能となるという優れた効果を発揮する。   According to the present invention, it is possible to suppress nonuniformity (variation) in density at the time of image formation caused by the temperature characteristics of the LED element, such as a decrease in the amount of light as the temperature increases, and the temperature as in the prior art. Providing a density correction method for an LED array that can be realized at low cost and an image forming apparatus using the same, because it is not necessary to add a component that leads to an increase in cost and an increase in apparatus space, such as preparing a sensor. Demonstrates the excellent effect of being possible.

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態になる、複数のLED(発光ダイオード)素子101を主走査方向に一列に配列して形成したLEDアレイ110を備えた画像形成装置100を示している。このLEDアレイ110によれば、各LED素子101を画像データに応じて点灯制御することにより、例えば屈折率分布型ロッドレンズ120などを介して、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの感光ドラム130上に対し光書き込みを行い、もって、静電潜像を形成するものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an image forming apparatus 100 including an LED array 110 formed by arranging a plurality of LED (light emitting diode) elements 101 in a line in the main scanning direction according to an embodiment of the present invention. According to the LED array 110, each LED element 101 is controlled to be turned on in accordance with image data, so that, for example, on a photosensitive drum 130 such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine via a gradient index rod lens 120 or the like. Optical writing is performed to form an electrostatic latent image.

また、図2には、上記図1に示したLEDアレイ110とその制御部を含む回路構成が示されている。図において、LEDプリンタヘッド(LPH)200は、各々が複数のLED素子101を一列に配列して形成したLEDチップ103を、複数(本例ではN個)、主走査方向に並べて構成されており、かつ、各LEDチップ103は、ドライバIC210によってそれぞれのLED素子101が駆動・制御されている。なお、ここでは、上記複数のLED素子101からなるLEDチップ103として、所謂、自己走査型LED(SLED)チップを用いたが、これに限定されず、通常のLEDを複数配列したものでもよい。   FIG. 2 shows a circuit configuration including the LED array 110 shown in FIG. 1 and its control unit. In the figure, an LED printer head (LPH) 200 is configured by arranging a plurality (N in this example) of LED chips 103 formed by arranging a plurality of LED elements 101 in a line in the main scanning direction. In each LED chip 103, the LED element 101 is driven and controlled by the driver IC 210. Here, a so-called self-scanning LED (SLED) chip is used as the LED chip 103 composed of the plurality of LED elements 101. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of ordinary LEDs may be arranged.

一方、上記したLPH200には、画像形成部300からの画像信号が供給されている。この画像形成部300は、例えば、図に示すように、感光体上に静電潜像として形成すべき画像を電気信号(画像パターン)として生成する画像パターン生成回路310、当該回路に接続された記憶装置320、更には、当該回路にバスライン305を介して接続されたCPU330、及び、ROM、RAM、NVM等のメモリ部340を備えている。加えて、図中の符号400は、電源制御回路を示しており、この電源制御回路400は電源電圧を上記LPH200へ供給すると共に、やはり、バスライン305を介して上記各部に接続されている。   On the other hand, the image signal from the image forming unit 300 is supplied to the LPH 200 described above. The image forming unit 300 is connected to, for example, an image pattern generation circuit 310 that generates an image to be formed as an electrostatic latent image on a photoconductor as an electric signal (image pattern), as shown in FIG. The storage device 320 further includes a CPU 330 connected to the circuit via a bus line 305, and a memory unit 340 such as a ROM, a RAM, and an NVM. In addition, a reference numeral 400 in the drawing indicates a power supply control circuit. The power supply control circuit 400 supplies a power supply voltage to the LPH 200 and is also connected to the above-described units via the bus line 305.

即ち、上記に説明した構成になるLPH200によれば、主走査方向に一列に複数配列されたLED(発光ダイオード)素子101は、それぞれ、上記電源制御回路400で制御されて供給される電源電圧により、そして、上記画像パターン生成回路310からの画像パターンに基づいてその点灯/非点灯が制御されることとなる。   That is, according to the LPH 200 configured as described above, a plurality of LED (light emitting diode) elements 101 arranged in a line in the main scanning direction are respectively controlled by the power supply control circuit 400 and supplied with a power supply voltage. The lighting / non-lighting is controlled based on the image pattern from the image pattern generation circuit 310.

次に、上記にも述べた自己走査型LEDにおいて、LED素子の駆動条件(電圧、電流)を一定にして連続点灯させたときに得られる特性(「LED温度―光量特性」)を、図3に示す。即ち、図に示す特性曲線からも明らかなように、LED素子は、時間(横軸)の経過に伴って点灯数(回数)が増大し、その温度が高くなると、その光量が低下するという温度特性を示す。このことは、入力される画像パターン(画像データ)に対応して、点灯する回数の多いLED素子は、その点灯回数の増加に応じてその素子温度が高くなることを意味している。   Next, in the self-scanning LED described above, the characteristics (“LED temperature-light quantity characteristics”) obtained when the LED elements are driven continuously with the driving conditions (voltage, current) constant are shown in FIG. Shown in That is, as is clear from the characteristic curve shown in the figure, the LED element has a temperature at which the number of lighting (number of times) increases with the lapse of time (horizontal axis) and the amount of light decreases as the temperature increases. Show properties. This means that an LED element that is frequently turned on corresponds to an input image pattern (image data), and the element temperature increases as the number of times of lighting increases.

しかしながら、画像形成装置においては、LED素子の点灯回数の増加に伴ってその素子温度が上昇し、その素子の光量が低下すると、その対応する箇所で得られる画像の濃度が薄くなってしまい、例えば、連続してプリント出力した場合には、1枚目と100枚目においてのプリント出力において濃度が異なってしまうこととなる。なお、かかる現象は、実際の複写機、プリンタ、ファクシミリなどでも、比較的に簡単に認識されてしまう可能性があり、即ち、プリントの品質の劣化となる。そのため、LED素子の点灯回数に関係した濃度補正方法が必要となっている。   However, in an image forming apparatus, when the temperature of an LED element increases with an increase in the number of times the LED element is turned on, and the amount of light of the element decreases, the density of an image obtained at the corresponding location decreases. In the case of continuous print output, the density differs between the first and 100th print outputs. Such a phenomenon may be recognized relatively easily even in an actual copying machine, printer, facsimile, or the like, that is, the print quality is deteriorated. Therefore, a density correction method related to the number of lighting times of the LED element is necessary.

更に、図4には、上記図3に示した「LED温度―光量特性」に基づく、一の画素(LED素子)の「点灯数―光量特性」を示す。なお、ここでは、横軸には、或る一の画素(LED素子)が、一連の動作の中で点灯される点灯数が、メガドット(Mdot)を単位として示されている。   Further, FIG. 4 shows “lighting number-light quantity characteristics” of one pixel (LED element) based on the “LED temperature-light quantity characteristics” shown in FIG. Here, on the horizontal axis, the number of lighting of a certain pixel (LED element) during a series of operations is shown in units of mega dots (Mdot).

なお、ここでは、1,200dpi×1,200dpiの解像度で、35ppm(頁/分)クラスの機種に採用される自己走査型LEDを想定して算出したものであり、その場合、副走査方向(上記主副走査方向に垂直な方向であり、用紙の縦方向)での点灯数は、例えば、A4横サイズ(297×210mm)の用紙に全面黒塗りでプリントする場合には、1分間では、以下のようになる。
一枚の用紙での副走査方向の点灯数=1,200dpi×1/24×210mm=9,921dot
35ppm(頁/分)での点灯数=9,921dot×35=347,235dot/分
更に、例えば、5分間では、以下のようになる。
347,235dot/分×5=1,736,175dot≒1.7Mdot
このように、上記図4に示した「点灯数―光量特性」によれば、或る一の画素(LED素子)の総点灯数による温度上昇の傾向を把握できることとなる。
Here, the calculation is made assuming a self-scanning LED employed in a 35 ppm (page / min) class model with a resolution of 1,200 dpi × 1,200 dpi, and in this case, in the sub-scanning direction (the above main scanning direction) The number of lighting in the vertical direction of the sub-scanning direction and in the vertical direction of the paper is, for example, the following for one minute when printing on black on A4 horizontal size paper (297 × 210 mm). It becomes like this.
Number of lights in the sub-scanning direction on one sheet = 1,200 dpi x 1/24 x 210 mm = 9,921 dots
The number of lighting at 35 ppm (pages / minute) = 9,921 dots × 35 = 347,235 dots / minute Further, for example, in 5 minutes, it becomes as follows.
347,235dot / min × 5 = 1,736,175dot ≒ 1.7Mdot
As described above, according to the “lighting number-light quantity characteristic” shown in FIG. 4, it is possible to grasp the tendency of the temperature increase due to the total lighting number of a certain pixel (LED element).

なお、上記の図4では、LED素子が連続的に点灯しているときの「点灯数―光量特性」を示したが、しかしながら、実際には、画像データが連続的にLED素子を点灯していることは稀である。そのため、点灯の割合によって光量補正値を修正する必要がある。ところで、連続的にLED素子を点灯させたときの光量低下は実験的に求められており、その時の光量低下グラフを100%として、更に、このLED素子の点灯効率を80%、60%、40%、20%に、順次、低下した時の光量の低下(%)を示したのが図5である。これらの点灯数―光量特性は、予め求めて画像パターン生成回路310に接続された記憶装置320に記憶しておく。   Note that FIG. 4 shows the “number of lighting-light quantity characteristics” when the LED elements are continuously lit. However, in actuality, however, the image data continuously lights the LED elements. It is rare to be. Therefore, it is necessary to correct the light amount correction value according to the lighting ratio. By the way, the reduction in the amount of light when the LED elements are continuously lit is experimentally determined. The light amount reduction graph at that time is taken as 100%, and the lighting efficiency of the LED elements is further 80%, 60%, 40 FIG. 5 shows the decrease (%) in the amount of light when sequentially decreasing to% and 20%. These lighting number-light quantity characteristics are obtained in advance and stored in the storage device 320 connected to the image pattern generation circuit 310.

なお、この各LED素子の点灯効率は、上記画像パターン生成回路310からの画像パターン(画像データ)に基づいて、即ち、LED素子の点灯/非点灯を制御する信号を利用することにより、以下のようにして求められる。   The lighting efficiency of each LED element is based on the image pattern (image data) from the image pattern generation circuit 310, that is, by using a signal for controlling lighting / non-lighting of the LED element, It is requested in this way.

いま、例えば、A4横用紙1枚あたりの副走査方向において点灯すべき画素数(点灯数)をXとし、プリント出力がm枚の場合における総画素数(点灯数)Xtotalと平均画素数(点灯数)Xaveは、以下のようになる。
Xtotal=X1+X2+X3・・・Xm-1+Xm
Xave=(X1+X2+X3・・・Xm-1+Xm))/m
Now, for example, let X be the number of pixels to be lit in the sub-scanning direction per A4 landscape paper (the number of lighting), and the total number of pixels (the number of lighting) Xtotal and the average number of pixels (lighting) when the print output is m sheets. Number) Xave is as follows.
Xtotal = X1 + X2 + X3 ... Xm-1 + Xm
Xave = (X1 + X2 + X3... Xm-1 + Xm)) / m

次に、上記に説明した総画素数(点灯数)Xtotalと平均画素数(点灯数)Xaveを利用して、各LED素子における光量補正値を決定するまでの工程の簡単な事例を示す。いま、例えば、1,200dpi×1,200dpiの解像度で、副走査方向(用紙の縦方向)の画素数(9,921dot)が全点灯したときを100%とし、一方、画像パターン(画像データ)からはXave=1,500dot、Xtotal=300,000dotという結果が得られた場合には、LED素子の点灯効率として、1,500/9,921×100=約15%が算出される。この場合、補間法によって点灯効率=15%の点灯数―光量特性を求めることも出来るが、ここでは、上記図5の点灯数―光量特性より、15%に最も近い、点灯効率=20%の特性曲線を選択する。そして、この20%の特性曲線上における点灯数=300,000dot(図5の横軸の0.3Mdot)での光量が、総画素数(点灯数)Xtotal=300,000dotにおいて得られる低下した光量となる。そこで、この低下した光量に基づいて光量補正値を設定し、制御手段によって補正することことにより、その温度変化にかかわらず、当該LED素子から所望の光量を得ることが可能であることが分る。   Next, a simple example of the process until the light amount correction value in each LED element is determined using the total pixel number (lighting number) Xtotal and the average pixel number (lighting number) Xave described above will be described. Now, for example, with a resolution of 1,200 dpi × 1,200 dpi, the total number of pixels (9,921 dots) in the sub-scanning direction (paper vertical direction) is 100%. On the other hand, from the image pattern (image data), Xave = 1,500 dots and Xtotal = 300,000 dots are obtained, 1,500 / 9,921 × 100 = about 15% is calculated as the lighting efficiency of the LED element. In this case, the lighting efficiency = 15% lighting number-light quantity characteristic can also be obtained by the interpolation method, but here, the lighting efficiency = 20%, which is closest to 15% from the lighting number-light quantity characteristic of FIG. Select a characteristic curve. The light quantity at the lighting number = 300,000 dots (0.3 Mdot on the horizontal axis in FIG. 5) on the 20% characteristic curve is the reduced light quantity obtained when the total number of pixels (lighting number) Xtotal = 300,000 dots. . Therefore, it is understood that a desired light amount can be obtained from the LED element regardless of the temperature change by setting a light amount correction value based on the reduced light amount and correcting it by the control means. .

次に、上記にその原理を説明した点灯数―光量特性による光量補正、即ち、LEDアレイの濃度補正方法について、以下にその詳細を説明する。ところで、上述したように、LED素子自体の不均一性(バラツキ)や実装状態などの影響によるLED素子間の光量の不均一を小さくするために、通常、LED素子に対して電圧制御、電流制御、点灯時間の制御など、所謂、光量を補正するための制御手段を備えている。上記本発明の実施の形態においても、例えば、上記図2のドライバIC210において、上記の制御手段を備えており、これにより補正された補正値を基に光量を調整している。   Next, the details of the light amount correction based on the number of lighting-light amount characteristics, that is, the LED array density correction method, whose principle has been described above, will be described below. By the way, as described above, in order to reduce non-uniformity in the amount of light between the LED elements due to the non-uniformity (variation) of the LED elements themselves and the mounting state, voltage control and current control are usually performed on the LED elements. Control means for correcting the amount of light, such as lighting time control, is provided. Also in the above-described embodiment of the present invention, for example, the driver IC 210 in FIG. 2 includes the control unit described above, and the light amount is adjusted based on the correction value corrected thereby.

本発明では、更に加えて、上述したように、LED素子の点灯数で光量の低下する特性(上記図4のグラフ)に基づいてLED素子の制御を行うものであるが、ところで、上述した制御によって各LED素子をリアルタイムに補正する場合には、上記制御手段の回路構成が複雑化してしまい、回路の規模の増大化などを招くことにもなり、好ましくない。そこで、本発明では、上述した総画素数(点灯数)Xtotalと平均画素数(点灯数)Xaveを利用して、温度センサなどの温度測定手段を使用することなく、温度の上昇に伴って光量が低下するLED素子の持つ温度特性に起因して生じる画像形成時の濃度の不均一を抑制し、もって、装置のコストアップや部品の追加などを必要とせず、安価に実現可能な画像形成装置を提供する。   In the present invention, in addition, as described above, the LED element is controlled based on the characteristic that the amount of light decreases with the number of lighting of the LED element (the graph of FIG. 4 above). Therefore, when correcting each LED element in real time, the circuit configuration of the control means becomes complicated, which leads to an increase in the scale of the circuit and the like, which is not preferable. Therefore, in the present invention, by using the total number of pixels (the number of lighting) Xtotal and the average number of pixels (the number of lighting) Xave, the amount of light increases as the temperature rises without using temperature measuring means such as a temperature sensor. An image forming apparatus that suppresses non-uniform density during image formation caused by the temperature characteristics of the LED element that decreases, and that can be realized at low cost without increasing the cost of the apparatus or adding parts. I will provide a.

図6(a)、(b)は、本発明の画像形成装置により実行される濃度補正(LED素子の光量補正)の詳細について説明するフローチャートである。なお、これは、例えば、上記図2に示したCPU330やメモリ部340により、例えば、所定のタイミングで、順次、実行される。   6A and 6B are flowcharts illustrating details of density correction (LED element light amount correction) executed by the image forming apparatus of the present invention. This is sequentially executed, for example, at a predetermined timing by the CPU 330 and the memory unit 340 shown in FIG.

この図6において、処理が開始すると、まず、各LED素子の光量補正値が設定される(ステップS1)。なお、ここでは、光量補正値の初期値を設定するか、又は、直前のジョブで設定された補正値、即ち、後に説明するステップS19において算出される補正値を設定する。続いて、画像形成装置がプリント出力を始める前のカウンタの初期設定が行われる(ステップS2)。なお、ここで、「m」は出力枚数を、「n」はライン数を示すものである。   In FIG. 6, when processing is started, first, the light amount correction value of each LED element is set (step S1). Here, the initial value of the light amount correction value is set, or the correction value set in the immediately preceding job, that is, the correction value calculated in step S19 described later is set. Subsequently, the counter is initialized before the image forming apparatus starts print output (step S2). Here, “m” indicates the number of output sheets and “n” indicates the number of lines.

続いて、画像形成装置が画像形成を開始し(ステップS3)、主走査方向の画像データに必要な画像処理を施して主走査の画像データを準備する(ステップS4)。その後、上記ステップS4で得られた画像データにより、即ち、得られた画像データによれば、各LED素子の点灯/消灯が決定されているため、これによってLED素子毎の点灯数をカウントする(ステップS5)。その後、用紙1枚への出力が完了したか否かを判定し(ステップS6)、その結果、出力した(「Yes」)と判定された場合には、以下に説明する処理へ進み、一方、出力していない(「No」)と判定された場合には、ライン数「n」を「1」だけカウントアップし(ステップS7)、すなわち、点灯されるLED素子のカウントをひとつアップさせて、処理は、上記のステップS4へ戻り、再び、上記の処理を繰り返すこととなる。   Subsequently, the image forming apparatus starts image formation (step S3), performs image processing necessary for image data in the main scanning direction, and prepares main scanning image data (step S4). Thereafter, according to the image data obtained in the above step S4, that is, according to the obtained image data, lighting / extinguishing of each LED element is determined, and thereby the number of lighting for each LED element is counted ( Step S5). Thereafter, it is determined whether or not the output to one sheet is completed (step S6). As a result, if it is determined that the output has been performed ("Yes"), the process proceeds to the process described below. If it is determined that it is not output ("No"), the number of lines "n" is incremented by "1" (step S7), that is, the count of LED elements to be lit is increased by one, The process returns to step S4, and the above process is repeated again.

一方、上記ステップS6において、用紙1枚への出力を完了した「Yes」と判定された場合には、処理はステップS8に移行する。即ち、このステップS8では、各LED素子の総画素数(点灯数)Xtotalの計算を行い、続いて、ステップS9では、用紙1枚あたりのLED素子の点灯数である平均画素数(点灯数)Xaveを算出する。そして、ステップS10では、上記ステップS9の結果より、より具体的には、算出された平均画素数(点灯数)Xaveから点灯効率を求める。このことにより、上記図5に示した複数の特性曲線から、最も近い特性曲線を選択する。その後、ステップS10では、この選択された特性曲線と上記総画素数(点灯数)Xtotalとにより、必要な光量補正値を導き出し、そして、ステップS12では、光量補正手段によって、各LED素子に対し、導出した補正値に基づく補正を行うことになる。   On the other hand, if it is determined in step S6 that the output to one sheet has been completed, “Yes”, the process proceeds to step S8. That is, in this step S8, the total number of pixels (lighting number) Xtotal of each LED element is calculated. Subsequently, in step S9, the average number of pixels (lighting number) that is the number of lighting of the LED elements per sheet. Xave is calculated. In step S10, more specifically, the lighting efficiency is obtained from the calculated average number of pixels (lighting number) Xave from the result of step S9. Thus, the closest characteristic curve is selected from the plurality of characteristic curves shown in FIG. Thereafter, in step S10, a necessary light amount correction value is derived from the selected characteristic curve and the total number of pixels (lighting number) Xtotal, and in step S12, the light amount correction unit applies each LED element to each LED element. Correction based on the derived correction value is performed.

その後、ステップS13では、画像形成装置のジョブが終了しているか否かを判断し、完了していなければ(「No」)、再び、上記ステップS3に戻り、他方、完了していれば(「Yes」)、以下に説明する処理に移行する。つまり、上記の光量補正は、出力用紙1枚毎に実施され、常に、最適な補正値を求め、適切な光量に保持されている。   Thereafter, in step S13, it is determined whether or not the job of the image forming apparatus has been completed. If the job has not been completed ("No"), the process returns to step S3 again. Yes "), the process proceeds to the process described below. That is, the above light amount correction is performed for each output sheet, and an optimum correction value is always obtained and held at an appropriate light amount.

上記の後、まず、ステップS15では、上記で実行したジョブにおいて光量補正を施したか否か判定する。その結果、補正をしていなければ(「No」)、処理は、そのまま終了するが、一方、補正をしている(「Yes」)場合には、更に、一定時間が経過しているか否かを判定する(ステップS16)。即ち、一定時間の経過によって、LED素子が完全に初期の温度まで戻っているかを判断することとなる。その結果、LED素子が冷えていれば(「Yes」)、次の処理における光量補正の必要がなくなるため、ステップS17において光量補正値を初期値に戻して、一連の処理を終了する。   After the above, first, in step S15, it is determined whether or not the light amount correction has been performed in the job executed above. As a result, if the correction is not performed (“No”), the process is terminated as it is. On the other hand, if the correction is performed (“Yes”), whether or not a certain time has passed. Is determined (step S16). That is, it is determined whether the LED element has completely returned to the initial temperature after a certain period of time. As a result, if the LED element is cooled (“Yes”), it is not necessary to perform light amount correction in the next process, so the light amount correction value is returned to the initial value in step S17, and the series of processes is terminated.

一方、上記ステップS16の判断の結果、一定時間が経過していない(「No」)にもかかわらず、画像形成装置を動作させる場合、即ち、次の新たなプリントジョブを行う場合には、LED素子の温度状態を経過時間により求めて、その補正値を算出し(ステップS18)、更に、この算出した値を、次のジョブにおける補正値として記録し(ステップS19)、一連の処理を終了する。なお、この時、この算出した補正値は、上記図5の点灯数―光量特性とは異なる場所(又は、異なる記録装置)に記憶される。なお、このことによれば、記憶手段に記憶したLED素子の使用状況を利用して、特に、LED素子が完全に初期の温度まで戻っていない状態でも、次のジョブにおける補正値の設定を適切に行うことが可能となる。   On the other hand, as a result of the determination in step S16, when the image forming apparatus is to be operated, that is, when the next new print job is performed even though the predetermined time has not elapsed ("No"), the LED The temperature state of the element is obtained from the elapsed time, and the correction value is calculated (step S18). Further, the calculated value is recorded as the correction value in the next job (step S19), and the series of processes is completed. . At this time, the calculated correction value is stored in a location (or a different recording device) different from the number of lighting-light quantity characteristics in FIG. According to this, the use of the LED element stored in the storage means is used, and the correction value is set appropriately in the next job even when the LED element has not completely returned to the initial temperature. Can be performed.

なお、ここでの経過時間からの光量補正値の算出でも、上記と同様、上述した総画素数(点灯数)Xtotalにより算出されるLED素子の温度と、用紙1枚毎の平均画素数(点灯数)であるXaveの結果より、上記図5のどの特性曲線が適当であるかを選択してLED素子の温度状態を判断し、もって、光量補正値を決定する。   In the calculation of the light amount correction value from the elapsed time here, similarly to the above, the temperature of the LED element calculated by the total pixel number (lighting number) Xtotal and the average pixel number (lighting) for each sheet of paper. From the result of Xave, the characteristic curve in FIG. 5 is selected to determine the temperature state of the LED element, and the light amount correction value is determined.

なお、上記のステップS10では、平均画素数(点灯数)Xaveから算出される点灯効率(%)により、上記複数の特性曲線から適合する特性曲線が選択・設定されて光量補正値が決まることとなるが、その場合、上記図5の例では、100%を含め、80%、60%、40%、20%の5段階に分類した例を示したが、しかしながら、より細分化したほうが、光量補正値をより正確に設定することができることは言うまでもない。しかしながら、どの程度細分類するかは、求められる光量補正の精度等によって、適宜、設定される。   In step S10, the light quantity correction value is determined by selecting and setting a suitable characteristic curve from the plurality of characteristic curves based on the lighting efficiency (%) calculated from the average number of pixels (lighting number) Xave. In that case, in the example of FIG. 5, the example classified into five stages of 80%, 60%, 40%, and 20% including 100% is shown. However, the light quantity is more subdivided. Needless to say, the correction value can be set more accurately. However, the degree of fine classification is appropriately set depending on the required accuracy of light amount correction.

また、選択・設定された適合する特性曲線により必要な補正値を決定する場合には、図7に示すように、各LED素子の点灯回数にそれぞれの幅を持たせておき、これによって、得られる補正値が一定刻みのステップ状に変化するようにすることが好ましい。このことが、上記図7において、補正(1)〜(7)によって示されている。   In addition, when determining a necessary correction value based on the selected / set suitable characteristic curve, as shown in FIG. It is preferable that the correction value to be changed changes in a step-like manner. This is indicated by corrections (1) to (7) in FIG.

なお、このような方法では、例えば、光量の補正値は1%刻みで変化するため、最悪の場合、初期値に対して−1%の補正となる可能性もあるが、これを−1%以下にする必要があれば、その刻みを更に細分化すれば良いことは明らかである。または、これに代え、各刻みに対する点灯回数の幅の設定を、適宜、横軸上を移動させることによれば、±0.5%に収まるなど、種々の方法が考えられる。   In such a method, for example, the correction value of the light amount changes in increments of 1%. Therefore, in the worst case, there is a possibility that the correction is -1% with respect to the initial value. Obviously, if you need to: Alternatively, various methods are conceivable such that the setting of the width of the number of times of lighting for each step is within ± 0.5% by appropriately moving on the horizontal axis.

以上の処理フローによれば、点灯による温度上昇で光量が低下する各LED素子を、個別に、その光量補正を、装置のコストアップや部品の追加などを伴わずに、安価に行うことが可能となる。   According to the above processing flow, each LED element whose light intensity decreases due to temperature rise due to lighting can be individually corrected at low cost without increasing the cost of the apparatus or adding parts. It becomes.

続いて、以上に詳細に説明した本発明の画像形成装置(LEDアレイの濃度補正方法)により得られるプリント出力と、比較例として、かかる濃度補正方法を行わない場合に得られるプリント出力とを、図8(a)及び(b)によって説明する。図8(a)及び(b)においては、両者とも画像形成装置に備えられているLED素子が連続して画像形成を行っているが、図8(a)に示す本発明の例では、上述したような、温度による光量低下による補正を施しており、一方、図8(b)の比較例では、本発明のような光量補正を施していない場合の事例を示している。   Subsequently, a print output obtained by the image forming apparatus (LED array density correction method) of the present invention described in detail above, and a print output obtained when the density correction method is not performed as a comparative example, This will be described with reference to FIGS. 8 (a) and 8 (b), the LED elements provided in the image forming apparatus continuously perform image formation in both cases. In the example of the present invention shown in FIG. As described above, correction is performed due to a decrease in the amount of light due to temperature. On the other hand, the comparative example in FIG. 8B shows a case where the amount of light correction is not performed as in the present invention.

図のような副走査方向に一定のLED素子が連続して点灯するような画像があった場合、プリント出力の1枚目、2枚目などは、未だ、LED素子の温度上昇が始まっていないため、光量の低下もなく濃度も濃くあらわれる。しかし、連続して出力した場合、LEDアレイの一定のLED素子では温度が上昇し、光量に低下が見られると、図8(b)に示すように、1枚目と99枚目では濃淡が生じる。更に、もし100枚目において、主走査方向に帯状の黒塗りの画像が形成されると、特に、光量の低下しているLEDと、低下していないLEDとでは、得られる濃淡がはっきりと現れてしまうことになる。これに対して、上記本発明のLEDアレイの濃度補正方法により得られるプリント出力は、図8(a)に示すように、LEDアレイの位置にかかわらず、1枚目と99枚目とで濃淡は生じず、そのため、100枚目においても、主走査方向に帯状の黒塗りの画像が縦方向の帯状の黒塗部分とは同じ濃淡となる(図8(a)と(b)の下部を比較)。   When there is an image in which a certain LED element is continuously lit in the sub-scanning direction as shown in the figure, the temperature rise of the LED element has not started yet for the first and second sheets of print output. For this reason, there is no decrease in the amount of light and the density appears dark. However, in the case of continuous output, when the temperature rises in a certain LED element of the LED array and the light quantity decreases, as shown in FIG. Arise. Furthermore, if a strip-shaped black image is formed in the main scanning direction on the 100th sheet, the light and darkness that is obtained appears clearly, especially for LEDs with reduced light intensity and LEDs that have not decreased. It will end up. On the other hand, as shown in FIG. 8 (a), the print output obtained by the LED array density correction method of the present invention is shaded between the first and 99th sheets regardless of the position of the LED array. Therefore, even in the 100th sheet, the striped black image in the main scanning direction has the same shade as the striped black portion in the vertical direction (the lower portions of FIGS. 8A and 8B). Comparison).

以上に詳述したように、本発明になるLEDアレイの濃度補正方法よれば、温度が高くなると光量が低下する、LED素子の持つ温度特性により生じる画像形成時の濃度の不均一(バラツキ)を抑制することができる。また、従来技術のように温度センサを用意するといった、コストアップや装置スペースの拡大につながる部品の追加などが必要ないため、安価で濃度を均一にすることが可能な画像形成装置を提供することができる。   As described above in detail, according to the density correction method of the LED array according to the present invention, the amount of light decreases as the temperature rises, and the density nonuniformity (variation) at the time of image formation caused by the temperature characteristics of the LED element is reduced. Can be suppressed. Further, it is not necessary to add a component that leads to cost increase and apparatus space expansion, such as preparing a temperature sensor as in the prior art, and therefore, an image forming apparatus capable of making the density uniform at low cost is provided. Can do.

本発明は、画像データに応じて点灯制御される複数のLED素子が主走査方向に配列されているLEDアレイであって、特に、自己走査型LEDアレイに好適なLEDアレイの濃度補正方法及びそれを利用した画像形成装置に関するものであり、産業上の利用可能性がある。   The present invention relates to an LED array in which a plurality of LED elements whose lighting is controlled in accordance with image data are arranged in the main scanning direction, and in particular, a density correction method for an LED array suitable for a self-scanning LED array and the same And is industrially applicable.

本発明の一実施の形態になる画像形成装置の概略を示すための構成図である。1 is a configuration diagram for schematically illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 上記図1に示した画像形成装置の制御部を含む回路構成の一例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit configuration including a control unit of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 本発明のLEDアレイの濃度補正方法における原理を説明するためのLED温度―光量特性を示す図である。It is a figure which shows the LED temperature-light quantity characteristic for demonstrating the principle in the density correction method of the LED array of this invention. 本発明のLEDアレイの濃度補正方法において使用されるLED素子の点灯数―光量特性を示す図である。It is a figure which shows the lighting number-light quantity characteristic of the LED element used in the density | concentration correction method of the LED array of this invention. 上記図4の点灯数―光量特性を、LED素子の点灯効率により分類した点灯数―光量特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing lighting number-light quantity characteristics obtained by classifying the lighting number-light quantity characteristics of FIG. 4 according to the lighting efficiency of LED elements. (a)、(b)は本発明の点灯数―光量特性によるLEDアレイの濃度補正方法の詳細を説明するフローチャートである。(A), (b) is a flowchart explaining the detail of the density | concentration correction method of the LED array by the lighting number-light quantity characteristic of this invention. 本発明の濃度補正方法において、一定刻みのステップ状の補正値を得るための点灯数―光量特性の設定方法の一例を示す図である。In the density correction method of this invention, it is a figure which shows an example of the setting method of the lighting number-light quantity characteristic for obtaining the step-shaped correction value of a fixed step. (a)、(b)は本発明のLEDアレイの濃度補正方法により得られるプリント出力の状態を、かかる濃度補正方法を行わない場合と比較する図である。(A), (b) is a figure which compares the state of the print output obtained by the density correction method of the LED array of this invention with the case where this density correction method is not performed.

符号の説明Explanation of symbols

100 画像形成装置
101 LED(発光ダイオード)素子
103 LEDチップ
110 LEDアレイ
120 ロッドレンズ
130 感光ドラム
200 LEDプリンタヘッド(LPH)
210 ドライバIC
300 画像形成部
305 バスライン
310 画像パターン生成回路
320 記憶装置
330 CPU
340 メモリ部
400 電源制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image forming apparatus 101 LED (light emitting diode) element 103 LED chip 110 LED array 120 Rod lens 130 Photosensitive drum 200 LED printer head (LPH)
210 Driver IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 300 Image formation part 305 Bus line 310 Image pattern generation circuit 320 Memory | storage device 330 CPU
340 Memory unit 400 Power supply control circuit

Claims (10)

画像データに応じて点灯制御される複数のLED素子が主走査方向に配列されているLEDアレイにおいて、前記LED素子の温度上昇による光量変動によって生じる濃度変動を補正するためのLEDアレイの濃度補正方法であって、
予め、前記LED素子の温度上昇による光量変動を、画像形成時における副走査方向におけるLED素子の点灯数との関係として記憶手段に記憶しておき、
実際の画像形成時における各LED素子の副走査方向での点灯数を算出し、
前記算出した実際の画像形成時における各LED素子の副走査方向での点灯数により、前記記憶手段に記憶した関係に基づいて、各LED素子の光量変動量に対する補正値を求め、
前記補正値によりLEDアレイの各LED素子の点灯動作を制御することを特徴とするLEDアレイの濃度補正方法。
An LED array density correction method for correcting density fluctuations caused by light quantity fluctuations due to temperature rise of the LED elements in an LED array in which a plurality of LED elements whose lighting is controlled according to image data are arranged in the main scanning direction Because
In advance, the light quantity fluctuation due to the temperature rise of the LED element is stored in the storage means as a relationship with the number of lighting of the LED element in the sub-scanning direction at the time of image formation,
Calculate the number of lighting in the sub-scanning direction of each LED element during actual image formation,
Based on the relationship stored in the storage unit, the correction value for the light amount fluctuation amount of each LED element is obtained based on the number of lighting in the sub-scanning direction of each LED element at the time of the actual image formation calculated.
The LED array density correction method, wherein the lighting operation of each LED element of the LED array is controlled by the correction value.
前記請求項1の補正方法において、前記記憶手段には、前記LED素子の温度上昇による光量変動が、LED素子の異なる点灯効率によって複数のパターンに分類されて用意されており、前記実際の画像形成時には、各LED素子の点灯効率によって一のパターンを選択し、もって、前記選択したパターンの光量変動を基にして各LED素子の光量変動量に対する補正値を求めことを特徴とするLEDアレイの濃度補正方法。   2. The correction method according to claim 1, wherein the storage means is provided with light quantity fluctuations due to temperature rise of the LED elements, classified into a plurality of patterns according to different lighting efficiencies of the LED elements, and the actual image formation. In some cases, the density of the LED array is characterized in that one pattern is selected depending on the lighting efficiency of each LED element, and thus a correction value for the light quantity fluctuation amount of each LED element is obtained based on the light quantity fluctuation of the selected pattern. Correction method. 前記請求項2の補正方法において、前記LED素子の点灯効率は、LED素子が、あるプリントジョブにおいて、形成する画像の1枚毎に、点灯している割合であることを特徴とするLEDアレイの濃度補正方法。   3. The correction method according to claim 2, wherein the lighting efficiency of the LED element is a ratio in which the LED element is lit for each image to be formed in a print job. Density correction method. 前記請求項1の補正方法において、前記記憶手段に予め記録されたLED素子の光量変動と点灯数との関係は、LED素子の光量変動が所定の単位で段階的に変化するように、前記点灯数を、それぞれ異なる幅で分割して設定されていることを特徴とするLEDアレイの濃度補正方法。   2. The correction method according to claim 1, wherein the relationship between the light amount fluctuation of the LED element recorded in advance in the storage means and the lighting number is such that the light quantity fluctuation of the LED element changes stepwise in a predetermined unit. A method for correcting the density of an LED array, wherein the number is divided and set with different widths. 前記請求項1の濃度補正方法において、更に、前記で得られたLED素子の光量変動量に対する補正値を記憶しておき、前記記憶した補正値と共に、前記記憶手段に記憶したLED素子の点灯数と光量変動との関係を基にして得られる各LED素子の補正値とによって、各LED素子の補正値を求めることを特徴とするLEDアレイの濃度補正方法。   2. The density correction method according to claim 1, further comprising storing a correction value for the light quantity fluctuation amount of the LED element obtained as described above, and the LED element lighting number stored in the storage means together with the stored correction value. And a correction value of each LED element obtained from a correction value of each LED element obtained on the basis of the relationship between the light intensity variation and the light quantity fluctuation. 前記請求項1の濃度補正方法において、一連のジョブが終了したとき、補正された前記LED素子の光量補正値を初期値に戻すことを特徴とするLEDアレイの濃度補正方法。   2. The density correction method for an LED array according to claim 1, wherein when the series of jobs are completed, the corrected light quantity correction value of the LED element is returned to an initial value. 前記請求項1の濃度補正方法において、一連のジョブが終了し、かつ、所定の時間を経過せずに新たなジョブが開始された時には、前記新たなジョブの開始時までの経過時間によるLED素子の温度変動を推測して、各LED素子の点灯動作を制御することを特徴とするLEDアレイの濃度補正方法。   2. The density correction method according to claim 1, wherein when a series of jobs are completed and a new job is started without lapse of a predetermined time, an LED element according to an elapsed time until the start of the new job. A method for correcting the density of an LED array, which estimates a temperature fluctuation of the LED array and controls the lighting operation of each LED element. 少なくとも画像データに応じて点灯制御される複数のLED素子が主走査方向に配列されているLEDアレイと、前記LEDアレイにより感光されて画像データに対応する画像を形成する感光手段とを備えた画像形成装置であって、
予め、前記LED素子の温度上昇による光量変動を、画像形成時における副走査方向におけるLED素子の点灯数との関係として記憶した記憶手段と、
実際の画像形成時における各LED素子の副走査方向での点灯数を算出する手段と、
前記で算出した実際の画像形成時における各LED素子の副走査方向での点灯数により、前記記憶手段に記憶した関係に基づいて、各LED素子の光量変動量に対する補正値を求める手段と、
前記補正値によりLEDアレイの各LED素子の点灯動作を制御する駆動回路と
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
An image comprising: an LED array in which a plurality of LED elements whose lighting is controlled at least in accordance with image data are arranged in the main scanning direction; and a photosensitive means that is exposed by the LED array to form an image corresponding to the image data A forming device,
Storage means for storing in advance the light amount fluctuation due to the temperature rise of the LED element as a relationship with the number of lighting of the LED element in the sub-scanning direction at the time of image formation;
Means for calculating the number of lighting in the sub-scanning direction of each LED element during actual image formation;
Means for obtaining a correction value for the light amount fluctuation amount of each LED element based on the relationship stored in the storage means by the number of lighting in the sub-scanning direction of each LED element at the time of actual image formation calculated above;
An image forming apparatus comprising: a drive circuit that controls a lighting operation of each LED element of the LED array according to the correction value.
前記請求項8に記載した装置において、前記駆動回路は、LEDアレイの各LED素子への駆動電圧、又は、電流を制御することを特徴とする画像形成装置。   9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the driving circuit controls a driving voltage or a current to each LED element of the LED array. 前記請求項8に記載した装置において、更に、前記で得られたLED素子の光量変動量に対する補正値を記憶しておくための第2の記憶手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。   9. The image forming apparatus according to claim 8, further comprising a second storage unit for storing a correction value for the light amount fluctuation amount of the LED element obtained as described above. .
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