JP2007057973A

JP2007057973A - 画像形成装置の異常ビーム特定方法及び画像形成装置

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Publication number: JP2007057973A
Application number: JP2005244802A
Authority: JP
Inventors: Hidetsugu Narisawa; 秀継成沢
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-08-25
Filing date: 2005-08-25
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2025-08-25
Also published as: JP4779503B2

Abstract

【課題】複数の発光部が配列された光源を用いて画像形成を行う場合に、画像デフェクトとして現れる異常な発光部を特定することを目的とする。
【解決手段】光源の複数の発光部のうち連続して隣接する３つの発光部を使用して１つのパッチを形成し、該パッチの形成時に使用した発光部を１つオーバーラップさせて続く３つの発光部を使用して順次パッチを形成すると共に、ハーフトーン画像を形成することによってテストチャートを作成し（１００）、ハーフトーン画像の筋を確認して（１０２）、筋がある場合には（１０４）、他のパッチに比べて濃度が異なるパッチＮｏ．を特定して（１０６）、パッチ平均濃度と他のパッチに比べて濃度が異なるパッチの濃度を測定する（１０８、１１０）。そして、他のパッチに比べて濃度が異なるパッチのパッチＮｏ．とその濃度値を用いて異常な発光部を特定して補正量を求めて補正する（１１２〜１１６）。
【選択図】図９

Description

本発明は、画像形成装置の異常ビーム特定方法及び画像形成装置にかかり、特に、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の異常ビーム特定方法、及び該異常ビーム特定方法を適用した画像形成装置に関する。

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では、部品精度や組み付けによるばらつき等によって、画像の濃度むらが発生してしまう。そこで、画像濃度むらを補正する種々の技術が提案されている。

例えば、特許文献１や特許文献２に記載の技術では、予め定めたパッチ画像を形成して、その濃度をスキャナ等を用いて読み込んだ後に、濃度を補正することが提案されている。

一方、レーザプリンタ、デジタル複合機等の光走査装置を用いた画像形成装置としては、近年、画像形成速度の高速化、画像の高画質化による高解像度化に伴い複数本の光ビームを偏向して、複数本の光ビームを同時に感光体の被走査面に走査するものが開発されており、このような画像形成装置に搭載される光走査装置の光源として、例えば、複数の発光部が一次元的に配列されたマルチビーム光源が使用されている。その代表的なものとして、アレイ化が容易な面発光レーザＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）が多く使用されるようになってきている。このＶＣＳＥＬは一般的に数本〜数１０本の発光部を１チップに備えており、所要数の発光部を備えたＶＣＳＥＬを光走査装置におけるレーザ光源として用いることにより、画像形成に対する高速化、高画質化が実現可能になる。
特開２００４−１３８６０９号公報特開２００１−６６８３５号公報

しかしながら、複数の発光部を有するＶＣＳＥＬ等の光源では、各発光部のばらつきによって偏光方向がばらついてしまい、これによって、光源から感光体までの光路に設けられた光学系等の反射率が変化して、図１２（Ｂ）に示すように、各発光部に対応する光量が変動してしまう。なお、図１２（Ａ）では、３２本の発光部が正常の場合を示し、図１２（Ｂ）は、異常な発光部を含む場合を示す。

異常な発光部を含む場合には、図１２（Ｂ）に示すように、光量が平均光量に対して増減する。この時、連続２個以上異常な発光部があると筋になり、平均光量に対して２０％以上の光量差があるとハーフトーン画像で筋等の画像デフェクトを目視できる。

そして、従来の特許文献１や特許文献２に記載の技術では、複数本のレーザビームを出力するマルチビーム用いていないので、個々のビームの異常については考慮していない、という問題がある。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、複数の発光部が配列された光源を用いて画像形成を行う場合に、画像デフェクトとして現れる異常な発光部を特定することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、複数の発光部が配列された光源から照射される光ビームによって画像を形成する画像形成装置の異常ビーム特定方法であって、前記光源の複数の発光部のうち連続して隣接する所定数の発光部を使用して１つのパッチを形成し、該パッチの形成時に使用した発光部をオーバーラップさせて続く所定数の発光部を使用して順次次のパッチを形成することによってテストチャートを作成する作成ステップと、前記作成ステップで作成した前記テストチャートの各パッチの濃度を比較して、濃度変動のあるパッチを特定するパッチ特定ステップと、前記作成ステップで作成した前記テストチャートの各パッチの平均濃度を測定する平均濃度測定ステップと、前記パッチ特定ステップで特定したパッチの濃度を測定する測定ステップと、前記平均濃度測定ステップで測定した前記平均濃度と、前記測定ステップで測定した濃度変動のあるパッチの濃度とに基づいて、前記光源の複数の発光部のうち異常なビームを発光する発光部を特定する異常特定ステップと、を含むことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、作成ステップでは、光源の複数の発光部のうち連続して隣接する所定数の発光部を使用して１つのパッチを形成し、該パッチの形成時に使用した発光部をオーバーラップさせて続く所定数の発光部を使用して順次次ぎのパッチを作成することによってテストチャートを作成する。例えば、作成ステップは、請求項４に記載の発明のように、光源の複数の発光部のうち連続して隣接する３つの発光部を使用して１つのパッチを形成し、該パッチの形成時に使用した発光部を１つオーバーラップさせて続く３つの発光部を使用して順次パッチを形成することによってテストチャートを作成する。すなわち、１〜３までの発光部で１つのパッチを作成し、次のパッチを３〜５までの発光部で作成し、順次パッチを作成する。

パッチ特定ステップでは、作成ステップで作成したテストチャートの各パッチの濃度を比較して、濃度変動のあるパッチを特定する。

平均濃度測定ステップでは、作成ステップで作成したテストチャートの各パッチの平均濃度を測定し、測定ステップでは、パッチ特定ステップで特定したパッチの濃度を測定する。例えば、スキャナ等や濃度検出センサ等を用いて各パッチの平均濃度やパッチ特定ステップで特定したパッチの濃度を測定する。

そして、異常特定ステップでは、平均濃度測定ステップで測定したテストチャートの各パッチの平均濃度と、測定ステップで測定した濃度変動のあるパッチの濃度とに基づいて、光源の複数の発光部のうち異常なビームを発光する発光部を特定する。

すなわち、光源の複数の発光部のうち連続して隣接する所定数の発光部を使用して１つのパッチを形成し、該パッチの形成時に使用した発光部をオーバーラップさせて続く所定数の発光部を使用して順次次ぎのパッチを作成することによって作成したテストチャートは、濃度変動が現れているパッチの濃度を測定することで、濃度変動が現れているパッチの組合わせと測定した濃度値の組み合わせを見つけることによって、画像デフェクトとして現れる異常な発光部を特定することができる。従って、複数の発光部が配列された光源を用いて画像形成を行う場合に、画像デフェクトとして現れる異常な発光部を特定することができる。

なお、請求項２に記載の発明のように、異常特定ステップによって特定した異常なビームを発光する発光部の補正量を求めて補正する補正ステップを更に含むようにしてもよい。すなわち、補正ステップで画像デフェクトとして現れる異常な発光部の光量を補正することができるので、画像デフェクトを抑制することができる。

また、作成ステップは、請求項３に記載の発明のように、ハーフトーン画像を更に形成することによってテストチャートを作成し、ハーフトーン画像に筋がある場合に、派値特定ステップ、平均濃度測定ステップ、測定ステップ、異常特定ステップを行うようにしてもよい。すなわち、ハーフトーン画像を確認することによって画像デフェクトを検出することができ、画像デフェクトが発生している場合に、パッチ特定ステップ、平均濃度測定ステップ、測定ステップ、異常特定ステップを行うことで異常な発光部を特定する。これによって効率的に異常な発光部の特定が可能となる。

請求項５に記載の画像形成装置は、複数の発光部が配列された光源から照射される光ビームによって画像を形成する画像形成装置であって、請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置の異常ビーム特定方法によって求めた異常なビームを発光する発光部の補正量に基づいて、前記光源の各発光部の光量をそれぞれ調整する調整手段を備えることを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置の異常ビーム特定方法によって、発光部の補正量を求めることができ、当該発光部の補正量を調整手段によって調整することが可能となり、画像デフェクトを補正することができる。

なお、請求項６に記載の発明のように、異常なビームを発光する発光部の補正量を入力するための入力手段を更に備えて、入力手段の入力に応じて調整手段による光量調整を行うようにしてもよい。

また、プリンタ等に適用する場合には、請求項７に記載の発明のように、テストチャートの各パッチと各パッチに対応する光源の複数の発光部を特定するための情報が付加された、テストチャートを表す画像データを、テストチャートの作成時に受信する受信手段を更に備えるようにしてもよい。

以上説明したように本発明によれば、複数の発光部が配列された光源を用いて画像形成を行う場合に、画像デフェクトとして現れる異常な発光部を特定することができる、という効果がある。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係わる画像形成装置の全体構成を示す図である。

図１に示すように、画像形成装置１０は、図１矢印Ａ方向に定速回転する感光体ドラム１２を備えている。なお、この感光体ドラム１２の回転方向（図１矢印Ａ方向）が副走査方向に対応する。

この感光体ドラム１２の周囲には、感光体ドラム１２の回転方向に沿って、帯電器１４、光走査ユニット１６、現像器１８、転写ローラ２０、クリーナ（図示省略）、イレーズランプ（図示省略）が順位配置されている。

すなわち、感光体ドラム１２は、帯電器１４によって表面が一様に帯電された後、光走査ユニット１６によって光ビームが照射されて、感光体ドラム１２上に潜像が形成される。なお、光走査ユニット１６からの光ビームの出力は、後述する制御装置４６（図３参照）に制御されて画像データに基づいて光ビームを出力する。

感光体ドラム１２上に形成された潜像は、現像器１８によってトナーが供給されて現像され、感光体ドラム１２上にトナー像が形成される。感光体ドラム１２上のトナー像は、転写ローラ２０によって、用紙トレイ２２から１枚ずつ取り出されて、用紙搬送ベルト２４によって搬送されてきた用紙Ｐに転写される。転写後に感光体ドラム１２に残留しているトナーはクリーナ（図示省略）によって除去され、イレーズランプ（図示省略）によって除電された後、再び帯電器１４によって帯電されて、上述の動作が繰り返される。

一方、トナー像が転写された用紙Ｐは、加圧ローラ２６Ａと加熱ローラ２６Ｂからなる定着器２６に搬送されて定着処理が施される。これにより、トナー像が定着されて、用紙Ｐ上に所望の画像が形成される。画像が形成された用紙Ｐは装置外へ排出される。

図２は、光走査ユニット１６の構成を示す図である。

光走査ユニット１６は、複数の発光部（本実施の形態では３２個）が１チップ上に配列された光源（例えば、ＶＣＳＥＬ）２８を有し、光源２８から出力された光ビームがハーフミラー３０を介して回転多面鏡３２に入射される。回転多面鏡３２に入射された光ビームは、ｆ−θレンズ３４や折り返しミラー３６等の光学系を介して、感光体１２上に照射される。この時、回転多面鏡３２の回転によって主走査される。

一方、ハーフミラー３０によって反射された光ビームは、モニタフォトダイオード３８に入射され、モニタフォトダイオード３８によって光源２８の各発光部の光量がモニタされるようになっている。なお、光量をモニタする際には、光源２８は、複数の発光部をそれぞれ個別に点灯して光量をモニタする。

図３は、本発明の実施の形態に係わる画像形成装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。

図３に示すように、本発明の実施の形態に係わる画像形成装置１０の制御系は、制御装置４０を備えており、画像形成装置１０の動作を統括的に制御する。

制御装置４０には、ＬＤ駆動回路４２、用紙搬送系４４、スキャナ装置４６、及び操作パネル４８が接続されており、画像形成指示と共に、画像データが制御装置４０に入力されると、ＬＤ駆動回路４２及び用紙搬送系４４を制御装置４０が制御して画像形成を開始する。すなわち、用紙搬送系４４を制御して用紙トレイ２２から１枚ずつ用紙を取り出して搬送すると共に、光走査ユニット１６からの光ビームの出力を制御して感光体ドラム１２に潜像を形成して現像し、現像したトナー像を用紙搬送系４４によって搬送される用紙に転写することによって画像形成が制御される。

スキャナ４６は、反射原稿等の原稿を読み取って、読み取った原稿画像を制御装置４０に入力する。そして、制御装置４０が、原稿画像に基づく画像形成を形成するように制御することによって原稿の複写を行うことができる。

操作パネル４８は、スキャナ４６による原稿の読取りや画像形成装置１０の各種設定（光源２８の補正値の設定等）や画像開始指示等を入力するための入力手段とされ、入力内容を制御装置４０に出力する。

なお、スキャナ４６は、予め定めたパッチ等を画像形成した用紙を読み取って、読み取った結果を制御装置４０に入力して、光源２８の補正に利用するようにしてもよい。

図４は、ＬＤ駆動回路４２の構成を示す図である。

光源２８の各発光部はそれぞれ半導体レーザダイオードＬＤからなり（以下、各発光部ＬＤと記す）、ドライバ回路（ＬＤＤ）５０にそれぞれ接続され、各ＬＤＤ５０によって各発光部ＬＤが発光される。

各ＬＤＤ５０は、コンパレータ５２が接続されており、コンパレータ５２は、予め定めたレファレンス電圧（Ｖｒｅｆ）５４と、発光部ＬＤの光量を検出する上述のモニタフォトダイオード３８によって検出されアンプ（ＡＭＰ）５６によって増幅された光量の検出結果とが入力される。そして、コンパレータ５２は入力されたそれぞれの値を比較して、モニタフォトダイオード３８の検出結果がレファレンス電圧５４となるようにＬＤＤ５０に信号を入力する。

また、ＬＤ駆動回路４２には、加減算器５８及びセレクタ６０が設けられており、セレクタ６０によって補正対象の発光部ＬＤを選択して、セレクタ６０によって選択した補正対象の発光部ＬＤのレファレンス電圧５４を、光量の変動分の電圧オフセット６２を付加するようになっている。

ここで、上述のような画像形成装置において、複数の発光部を有する光源２８の各発光部ＬＤの異常検出について考察する。

本実施の形態では、画像形成装置１０で図５に示すようなテストチャート６４を作成する。図５では、ハーフトーン画像部６６とＮｏ．１〜１６のパッチ６８を１セットとし３セットを描いたものを示す。

Ｎｏ．１〜１６のパッチ６８は、光源２８の複数の発光部ＬＤのうち連続して隣接する３つの発光部ＬＤを使用して１つのパッチ６８を作成し、続くパッチ６８は前のパッチ６８で使用した発光部ＬＤを１つ使用して、当該発光部ＬＤに連続して隣接する３つの発光部ＬＤを使用して作成し、順次同様にしてＮｏ．１６までのパッチ６８を作成する。すなわち、パッチＮｏ．と発光部ＬＤの関係は、図６に示すようになっている。図６では、シャドー部が発光部ＬＤの発光する箇所を示し、横方向に発光部ＬＤを縦方向にパッチＮｏ．を示す。

図７は、上述したように連続３つの発光部ＬＤで作成したパッチ６８の場合の発光部ＬＤの光量変化率に対する濃度変動を示す図である。

図７に示すように、悪い発光部ＬＤの光量変化率が１０％で悪い発光部数が連続して１個、２個、３個、４個の場合には、それぞれ１．０３、１．０７、１．１、１．１７、すなわち３％、７％、１０％、１７％の濃度変動があることを示している。同様に、悪い発光部ＬＤの光量変化率が２０％で悪い発光部数が連続して１個、２個、３個、４個の場合には、それぞれ７％、１３％、２０％、３３％の濃度変動があり、悪い発光部ＬＤの光量変化率が３０％で悪い発光部数が連続して１個、２個、３個、４個の場合には、それぞれ１０％、２０％、３０％、５０％の濃度変動がある。

本実施の形態では、光源２８が１チップ上に複数の発光部が配列されたものを用いており、偏光のばらつきによって発生する各発光部ＬＤの光量変動は、１０％〜３０％程度とされている。また、１チップ上に複数の発光部ＬＤが配列されているので、偏光のばらつきによって発生する光量変動は、１チップ上では同一ばらつきとなり、ある発光部ＬＤの光量変動が１０％であれば、他の発光部ＬＤで光量変動があったとしても１０％の光量変動となり、異なる変動率の発光部ＬＤが１チップ上に存在することはない。

ところで、上述したように、複数の発光部ＬＤを有する光源２８を用いて画像形成を行った場合には、連続２個以上の光量が変動する発光部ＬＤが存在して、平均光量に対して２０％以上の光量差があると画像デフェクトとして現れる。

そこで、本実施の形態では、２０％以上の光量変動が連続して２個以上発生する場合を検出することを前提として各発光部ＬＤの異常検出を行うものとする。すなわち、１３％未満の濃度変動については画像デフェクトを目視で確認できないので、１３％以上の濃度変動を有する発光部ＬＤを異常として検出するものとして説明する。

例えば、図８（Ａ）に示すように、発光部１、２が異常である場合に、パッチ濃度を測定するとパッチＮｏ．１と１６に濃度変動が現れる。ここで、パッチＮｏ．１とＮｏ．１６に濃度変動が発生する場合の組み合わせを考えると、発光部１のみが異常である場合と、発光部１、２が異常である場合と、発光部３２、１が異常である場合と、発光部３２、２が異常である場合とが考えられる。

発光部１のみが異常で光量変化率が１０％変化する場合には、パッチＮｏ．１、１６は３％の濃度変動が共に現れ、発光部１のみが異常で光量変化率が２０％変化する場合には、パッチＮｏ．１、１６は７％の濃度変動が共に現れ、発光部１のみが異常で光量変化率が３０％変化する場合には、パッチＮｏ．１、１６は１０％の濃度変動が共に現れる。

また、発光部１、２が異常で光量変化率が１０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は７％、パッチＮｏ．１６は３％の濃度変動が現れ、発光部１、２が異常で光量変化率が２０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は１３％、パッチＮｏ．１６は７％の濃度変動が現れ、発光部１、２が異常で光量変化率が３０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は２０％、パッチＮｏ．１６は１０％の濃度変動が現れる。

また、発光部３２、１が異常で光量変化率が１０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は３％、パッチＮｏ．１６は７％の濃度変動が現れ、発光部３２、１が異常で光量変化率が２０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は７％、パッチＮｏ．１６は１３％の濃度変動が現れ、発光部３２、１が異常で光量変化率が３０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は１０％、パッチＮｏ．１６は２０％の濃度変動が現れる。

さらに、発光部３２、２が異常で光量変化率が１０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は３％、パッチＮｏ．１６は３％の濃度変動が現れ、発光部３２、２が異常で光量変化率が２０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は７％、パッチＮｏ．１６は７％の濃度変動が現れ、発光部３２、２が異常で光量変化率が３０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は１０％、パッチＮｏ．１６は１０％の濃度変動が現れる。

すなわち、パッチＮｏ．１、１６に濃度の異常が発生する発光部ＬＤの組合わせと各濃度変動は、以下に示すようになる。

ここで、発光部１が異常の場合と、発光部３２、２が異常の場合とで同じ現象（濃度変動）として現れるが、画像デフェクトとして現れる条件として、２０％以上の光量変動が２個以上連続するのを補正するために必要な発光部を考えると、どちらの場合も補正する必要がない。

従って、表１に示すように、補正が必要な考えられる組み合わせにおいて、全てが異なる現象（濃度変動）として現れるので、パッチ濃度を測定することによって、異常が発生している発光部ＬＤを特定することができる。

なお、画像デフェクトとして現れる条件は、２０％以上の光量変動が２個以上連続する場合であるので、２０％以上の変動が２個以上連続するのは、図７に示すようにパッチ濃度の変動が１３％以上であるので、パッチ濃度が１３％未満の変動の場合には、ＯＫと判断する。すなわち、図８（Ａ）の場合では、表１に示すように、２個の発光部ＬＤが連続して濃度変動が３％、７％となる場合があるが、光量変化率が１０％が２つ連続した場合は、異常な発光部を特定できるものの、本実施の形態では、ＯＫとして判断する。

また、図８（Ｂ）に示すように、発光部１、２、３が連続して異常である場合に、パッチ濃度を測定するとパッチＮｏ．１、２、１６に濃度変動が現れ、図８（Ｃ）に示すように、発光部１、２、３、４が連続して異常である場合に、同様に、パッチ濃度を測定するとパッチＮｏ．１、２、１６に濃度変動が現れる。

ここで、パッチＮｏ．１、２、１６に濃度変動が発生する場合の組み合わせを考えると、発光部３２、１、２、３、４が異常である場合と、発光部３２、１、２、３が異常である場合と、発光部３２、１、２、４が異常である場合と、発光部３２、１、３が異常である場合と、発光部３２、１、４が異常である場合と、発光部３２、３が異常である場合と、発光部１、２、３、４が異常である場合と、発光部１、２、３が異常である場合と、発光部１、３が異常である場合と、発光部３２、２、４が異常である場合と、が考えられる。

発光部３２、１、２、３、４が異常で光量変化率が１０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は１０％、パッチＮｏ．２は７％、パッチＮｏ．１６は７％の濃度変動がが現れ、発光部３２、１、２、３、４が異常で光量変化率が２０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は２０％、パッチＮｏ．２は１３％、パッチＮｏ．１６は１３％の濃度変動が現れ、発光部３２、１、２、３、４が異常で光量変化率が３０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は３０％、パッチＮｏ．２は２０％、パッチＮｏ．１６は２０％の濃度変動が現れる。

発光部３２、１、２、３が異常で光量変化率が１０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は１０％、パッチＮｏ．２は３％、パッチＮｏ．１６は７％の濃度変動が現れ、発光部３２、１、２、３が異常で光量変化率が２０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は２０％、パッチＮｏ．２は７％、パッチＮｏ．１６は１３％の濃度変動が現れ、発光部３２、１、２、３が異常で光量変化率が３０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は３０％、パッチＮｏ．２は２０％、パッチＮｏ．１６は２０％の濃度変動が現れる。

発光部３２、１、２、４が異常で光量変化率が１０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は７％、パッチＮｏ．２は３％、パッチＮｏ．１６は７％の濃度変動が現れ、発光部３２、１、３、４が異常で光量変化率２０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は１３％、パッチＮｏ。２は７％、パッチＮｏ．１６は１３％の濃度変動が現れ、発光部３２、１、２、４が異常で光量変化率が３０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は２０％、パッチＮｏ．２は１０％、パッチＮｏ．１６は２０％の濃度変動が現れる。

発光部３２、１、３が異常で光量変化率が１０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は７％、パッチＮｏ．２は３％、パッチＮｏ．１６は７％の濃度変動が現れ、発光部３２、１、３が異常で光量変化率が２０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は１３％、パッチＮｏ．２は７％、パッチＮｏ．１６は１３％の濃度変動が現れ、発光部３２、１、３が異常で光量変化率が３０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は２０％、パッチＮｏ．２は１０％、パッチＮｏ．１６は２０％の濃度変動が現れる。

発光部３２、１、４が異常で光量変化率が１０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は７％、パッチＮｏ．２は３％、パッチＮｏ．１６は７％の濃度変動が現れ、発光部３２、１、４が異常で光量変化率が２０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は１３％、パッチＮｏ．２は７％、パッチＮｏ．１６は１３％の濃度変動が現れ、発光部３２、１、４が異常で光量変化率が３０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は２０％、パッチＮｏ．２は１０％、パッチＮｏ．１６は２０％の濃度変動が現れる。

発光部３２、３が異常で光量変化率が１０％変化する場合には、パッチＮｏ．１、２、１６は共に３％の濃度変動が現れ、発光部３２、３が異常で光量変化率が２０％変化する場合には、パッチＮｏ．１、２、１６は共に７％の濃度変動が現れ、発光部３２、３が異常で光量変化率が３０％変化する場合には、パッチＮｏ．１、２、１６は共に１０％の濃度変動が現れる。

発光部１、２、３、４が異常で光量変化率が１０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は１０％、パッチＮｏ．２は７％、パッチＮｏ．１６は３％の濃度変動が現れ、発光部１、２、３、４が異常で光量変化率が２０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は２０％、パッチＮｏ．２は１３％、パッチＮｏ．１６は７％の濃度変動が現れ、発光部１、２、３、４が異常で光量変化率が３０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は３０％、パッチＮｏ．２は２０％、パッチＮｏ．１６は１０％の濃度変動が現れる。

発光部１、２、３が異常で光量変化率が１０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は１０％、パッチＮｏ．２は３％、パッチＮｏ．１６は３％の濃度変動が現れ、発光部１、２、３が異常で光量変化率が２０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は２０％、パッチＮｏ．２は７％、パッチＮｏ．１６は７％の濃度変動が現れ、発光部１、２、３が異常で光量変化率が３０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は３０％、パッチＮｏ．２は１０％、パッチＮｏ．１６は１０％の濃度変動が現れる。

発光部１、３が異常で光量変化率が１０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は７％、パッチＮｏ．２は３％、パッチＮｏ．１６は３％の濃度変動が現れ、発光部１、３が異常で光量変化率が２０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は１３％、パッチＮｏ．２は７％、パッチＮｏ．１６は７％の濃度変動が現れ、発光部１、３が異常で光量変化率が３０％変化する場合には、パッチＮｏ．１は２０％、パッチＮｏ．２は１０％、パッチＮｏ．１６は１０％の濃度変動が現れる。

発光部３２、２、４が異常で光量変化率が１０％変化する場合には、パッチＮｏ．１、２、１６は共に３％の濃度変動が現れ、発光部３２、２、４が異常で光量変化率が２０％変化する場合には、パッチＮｏ．１、２、１５は共に７％の濃度変動が現れ、発光部３２、２、４が異常で光量変化率が３０％変化する場合には、パッチＮｏ．１、２、１６は共に１０％の濃度変動が現れる。

すなわち、パッチＮｏ．１、２、１６に濃度の異常が発生する発光部ＬＤの組合わせと各濃度変動は、以下に示すようになる。

ここで、発光部３２、１，２、４が異常の場合、発光部３２、１、３が異常の場合、発光部３２、１、４が異常の場合の３種類が同じ現象（濃度変動）として現れるが、画像デフェクトとして現れる条件として、２０％以上の光量変動が２個以上連続するのを補正するために必要な発光部を考えると、発光部３２と発光部１が何れも連続しており、この２つを特定することができる。そして、この２つを補正してやれば、２０％以上の光量変動が２個以上連続する場合がなくなるので画像デフェクトを抑制することができる。

また同様に、発光部３２、３が異常の場合と発光部３２、２、４が異常の場合が同じ現象として現れる。しかしながら、どちらも異常な発光部が連続していないので、画像デフェクトとして現れないので、補正する必要がないと判断する。

従って、画像デフェクトを抑制するために補正する必要のある発光部ＬＤを特定することができる。なお、実際には、発光部ＬＤが連続して５個以上異常が発生することはないので、上記の異常な発光部ＬＤの組み合わせは、これを考慮した組み合わせのみを記載している。

次に、以上のことを考慮して、本発明の実施の形態に係わる画像形成装置１０において、光量補正する際の補正方法について説明する。

図９は、本発明の実施の形態に係わる画像形成装置において、光量補正を行う際の補正方法を示すフローチャートである。

まず始めにステップ１００では、テストチャート６４を出力する。すなわち、図５に示したテストチャート６４を出力する。

次にステップ１０２では、テストチャート６４のハーフトーン画像部６６の筋を確認して、ステップ１０４へ移行する。

ステップ１０４では、筋があるか否かを判定する。すなわち、光源２８の複数の発光部ＬＤのうち２０％以上の光量変動が２個以上連続する場合には、筋として目視で確認することができるので、これを判定し、該判定が否定された場合には、そのまま光量補正を終了する。

一方ステップ１０４の判定が肯定された場合には、ステップ１０６へ移行して、他のパッチ６８に比べて濃度が異なる（濃い又は薄い）パッチＮｏ．を特定する。例えば、スキャナ４６で読み取って自動的に濃度の異なるパッチＮｏ．を制御装置４０の制御によって特定するようにしてもよいし、目視で確認して濃度の異なるパッチＮｏ．を特定するようにしてもよい。

次にステップ１０８では、パッチ６８の平均濃度を測定して、ステップ１１０へ移行して、濃度の異なるパッチ６８の濃度を測定する。例えば、スキャナ４６や濃度検出センサ等を用いて自動的にパッチの平均濃度と濃度の異なるパッチの濃度を測定するようにしてもよいし、オペレータが手動で測定するようにしてもよい。

続いて、ステップ１１２では、パッチＮｏ．から異常な発光部を特定する。すなわち、上述したように、平均濃度に対して濃度が濃い又は薄いパッチから異常な発光部ＬＤを特定する。異常な発光部ＬＤの特定は、制御装置４０が特定するようにしてもよいし、オペレータが特定するようにしてもよい。

そして、ステップ１１４では、異常な発光部ＬＤの補正量を求めて、ステップ１１６へ移行して、異常な発光部ＬＤの光量を補正して、再びステップ１００に戻ってテストチャート６４を出力して上述の処理を繰り返して、異常な発光部ＬＤによる画像デフェクトが補正されたかを確認する。異常な発光部ＬＤの補正が完了して、画像デフェクトが抑制されると、ステップ１０４の判定が肯定されて光量補正を終了する。なお、異常な発光部ＬＤの光量の補正は、ステップ１１２で特定した異常な発光部ＬＤを操作パネル４８を用いて入力することによって、制御装置４０がセレクタ６０を制御し、セレクタ６０によって異常な発光部ＬＤを選択して、ステップ１１４で求めた補正量を異常な発光部ＬＤに付加することで光量を補正することができる。

このように、本実施の形態では、光源２８の複数の発光部ＬＤのうち連続して隣接する３つの発光部ＬＤを使用して１つのパッチ６８を作成し、続くパッチ６８は前のパッチ６８で使用した発光部ＬＤを１つオーバーラップさせて３つの発光部ＬＤを使用して順次作成することで、複数の発光部ＬＤを備えた光源２８の補正すべき異常な発光部ＬＤを特定することができ、かつ特定した異常な発光部ＬＤを補正することができる。また、これによって、画像デフェクトを抑制することができる。

なお、上記の実施の形態では、多重露光は考慮していないが、例えば、２重露光の場合では、図１０に示すように、発光部１と１７が同じデータで同一ラインを印字し、以下発光部２と１８・・・のように重ね合わせるようにしてもよい。この場合には、濃度パッチは重ね合わせた状態であるので、パッチ数は８個になり、パッチＮｏ．１〜８の濃度を見て、発光部１から１６の間で異常な発光部ＬＤがあると見立てて補正する。そして、仮に発光部１７、１８、１９が異常であったとしても発光部１、２、３で補正することも可能となる。

また、上記の実施の形態では、光源２８の複数の発光部ＬＤのうち連続して隣接する３つの発光部ＬＤを使用して１つのパッチ６８を作成し、続くパッチ６８は前のパッチ６８で使用した発光部ＬＤを１つオーバーラップさせて３つの発光部ＬＤを使用して順次作成することで、テストチャート６４を作成したが、これに限るものではなく、例えば、４つ以上の所定数の発光部ＬＤを使用して１つのパッチ６８を作成し、続くパッチ６８は前のパッチ６８で使用した発光部ＬＤを複数オーバーラップさせて所定数の発光部ＬＤを使用して順次作成することで、テストチャート６４を作成するようにしてもよい。

また、上記の実施の形態では、上述のテストチャート６４を出力する画像形成装置１０の一例を説明したが、これに限るものではなく、複数の発光部ＬＤを有する光源２８を用いた画像形成装置であれば、本実施の形態に限定されるものではない。

また、上記の実施の形態では、複写機や複合機等を想定した例を示したが、プリンタに適用する場合には、テストチャート６４の作成時に、テストチャートの各パッチＮｏ．と各パッチに対応する光源２８の複数の発光部ＬＤを特定するためのタグ等の情報を付加したテストチャートを表す画像データを受信するようにすることによって、プリンタ等の画像形成装置に本発明を適用することができる。

更に、上記の実施の形態では、例えば、表２に示したように、同一のパッチが同一濃度変動として現れる異常な発光部ＬＤの組合わせが複数発生する場合があり、画像デフェクトとして現れない異常な発光部ＬＤを特定することができないことがあるが、これを解消するために、パッチＮｏ１が発光部１〜３を用いて作成したパッチの他に、パッチＮｏ．１で使用する発光部ＬＤを１つずらして、発光部２〜４で作成し、順次ずらしてパッチを作成して、上述のテストチャート６４と併せて２種類のテストチャートを作成するようにしてもよい。すなわち、図１１に示すように、中心より左側に、上記の実施の形態のように発光部１〜３でパッチＮｏ．１、発光部３〜５でパッチＮｏ．２、・・・発光部３１〜１でパッチＮｏ．１６を順次作成し、中心より右側に、パッチを形成する発光部ＬＤを１つずつずらして、発光部２〜４でパッチＮｏ．１、発光部４〜６でパッチＮｏ．２、・・・発光部３２〜２でパッチＮＯ．１６を順次作成する。そして、２種類のテストチャートのパッチの濃度差を確認して、それぞれの現象から画像デフェクトとして現れない異常な発光部ＬＤも特定することができる。例えば、表２のように、パッチＮｏ．１、２、１６に濃度変動が現れる場合には、発光部３２、１，２、４が異常の場合、発光部３２、１、３が異常の場合、発光部３２、１、４が異常の場合の３種類とで同じ現象（濃度変動）が現れたが、パッチを形成する発光部ＬＤを１つずつずらして、テストチャートを作成することによって、上述の３種類の場合の濃度変動が現れるパッチＮｏ．が変わると共にそれぞれの濃度変動が異なる値となるので、上記の実施の形態のテストチャート６４に加えて、各パッチを作成する発光部ＬＤを１つずつずらしてパッチを作成して、それぞれの現象を比較することによって、画像デフェクトとして現れない異常な発光部ＬＤも特定することが可能となる。

本発明の実施の形態に係わる画像形成装置の全体構成を示す図である。光走査ユニットの構成を示す図である。本発明の実施の形態に係わる画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。ＬＤ駆動回路の構成を示す図である。本発明の実施の形態に係わる画像形成装置で出力するテストチャートを示す図である。テストチャートのパッチＮｏ．と発光部の関係を示す図である。連続３つの発光部で作成したパッチの場合の発光部の光量変化率に対する濃度変動を示す図である。濃度変動があるパッチに基づく異常な発光部の特定を説明するための図である。本発明の実施の形態に係わる画像形成装置において、光量補正を行う際の補正方法を示すフローチャートである。２重露光における、テストチャートのパッチＮｏ．と発光部の関係を示す図である。テストチャートのその他の例を示す図である。（Ａ）はＶＣＳＥＬの３２本の発光部が正常な場合のモニタ光量を示し、（Ｂ）は異常な発光部を含む場合のモニタ光量を示す図である。

符号の説明

１０画像形成装置
１６光走査ユニット
２８光源
５８加減算器
６０セレクタ
６２電圧オフセット
６４テストチャート
６６ハーフトーン画像
６８パッチ
ＬＤ発光部

Claims

複数の発光部が配列された光源から照射される光ビームによって画像を形成する画像形成装置の異常ビーム特定方法であって、
前記光源の複数の発光部のうち連続して隣接する所定数の発光部を使用して１つのパッチを形成し、該パッチの形成時に使用した発光部をオーバーラップさせて続く所定数の発光部を使用して順次次のパッチを形成することによってテストチャートを作成する作成ステップと、
前記作成ステップで作成した前記テストチャートの各パッチの濃度を比較して、濃度変動のあるパッチを特定するパッチ特定ステップと、
前記作成ステップで作成した前記テストチャートの各パッチの平均濃度を測定する平均濃度測定ステップと、
前記パッチ特定ステップで特定したパッチの濃度を測定する測定ステップと、
前記平均濃度測定ステップで測定した前記平均濃度と、前記測定ステップで測定した濃度変動のあるパッチの濃度とに基づいて、前記光源の複数の発光部のうち異常なビームを発光する発光部を特定する異常特定ステップと、
を含むことを特徴とする画像形成装置の異常ビーム特定方法。
前記異常特定ステップによって特定した異常なビームを発光する発光部の補正量を求めて補正する補正ステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の異常ビーム特定方法。
前記作成ステップが、ハーフトーン画像を更に形成することによって前記テストチャートを作成し、ハーフトーン画像に筋がある場合に、前記パッチ特定ステップ、前記平均濃度測定ステップ、前記測定ステップ、前記異常特定ステップを行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置の異常ビーム特性方法。
前記作成ステップは、前記光源の複数の発光部のうち連続して隣接する３つの発光部を使用して１つのパッチを形成し、該パッチの形成時に使用した発光部を１つオーバーラップさせて続く３つの発光部を使用して順次パッチを形成することによってテストチャートを作成することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置の異常ビーム特定方法。
複数の発光部が配列された光源から照射される光ビームによって画像を形成する画像形成装置であって、
請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置の異常ビーム特定方法によって求めた異常なビームを発光する発光部の補正量に基づいて、前記光源の各発光部の光量をそれぞれ調整する調整手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
異常なビームを発光する発光部の補正量を入力するための入力手段を更に備え、前記入力手段の入力に応じて前記調整手段による光量調整を行うことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記テストチャートの各パッチと各パッチに対応する前記光源の複数の発光部を特定するための情報が付加された、前記テストチャートを表す画像データを、前記テストチャートの作成時に受信する受信手段を更に備えることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の画像形成装置。