JP2007182073A - 電子写真プリンタ用の露光デバイスの調整方法と露光デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】電子写真プリンタに適した露光デバイスを調整するための方法に関する。
【解決手段】露光デバイスが複数の発光要素を備え、各選択された発光要素を励起するための所定のエネルギーレベルを使用して、選択スキームに従って選択された発光要素を励起し、露光デバイスから対応する露光強度分布を取得する。取得された露光強度分布と事前確立された伝達関数とに基づいてトナーエリアカバレージ分布を予測し、予測トナーエリアカバレージ分布の属性を取得し、取得された属性がターゲット属性となるように、各選択された発光要素を励起するためのエネルギーレベルの設定値を判断する。
【選択図】図８

Description

非インパクトプリンタのカテゴリは、有機光導電（ＯＰＣ）ベルトなどの感光記録部材に潜像を記録するための複数の発光要素を備える、プリントヘッドなどの露光デバイスを利用する。このような露光デバイスのプリントヘッドは、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光要素のアレイを具備する場合がある。ロッドレンズアレイなどのレンズ手段（登録商標ＳＥＬＦＯＣとして市販されている）が、ＬＥＤによって放射された光を感光記録部材に集光するためのプリントヘッドで使用可能である。上記タイプのプリンタはまた、感光部材に形成された潜像を可視的トナー粉末画像に現像するための現像手段を備えている。このようなプリンタはさらに、トナー粉末画像を感光記録部材から、紙などの画像受け取り媒体に転写するための転写手段を備えている。

上記タイプの露光デバイスでは、ＬＥＤは固体基板上に搭載され、一般的には感光記録部材の幅にわたって列をなして配列される。ＬＥＤチップが提供されることがあり、このチップの各々は例えば１２８個の集積ＬＥＤのブロックを含んでいる。多数のＬＥＤチップがモジュールプレート上に搭載可能であり、複数のモジュールプレートは、ＬＥＤが一定のピッチで間隔をあけられている場所に所望の幅のプリントバーが形成されるように搭載可能である。

感光受信部材上に光スポットを生成して、ピクチャ要素（画素）からなる画像を生成するために、エネルギー出力レベルが関連ドライバによってＬＥＤに印加される。複数のエネルギーレベルを有するスポットは、一定期間複数のレベルの出力電力を提供することによって、あるいは画素の階調値に比例してある期間一定の出力電力レベルを提供することによって得られる。いわゆるバイナリプリンタでは、ＬＥＤに印加可能なのは２つのエネルギーレベルのみであり、一方のレベルは光スポットを生じさせるためのもので、もう一方のレベルはゼロエネルギーレベルである。帯電エリア現像プロセスが使用される場合、いわゆるプリントしきい値強度よりも大きな光強度で感光部材に投影された光スポットは感光材料を局所的に放電し、トナーは局所的に現像されない（画素なし）。帯電エリア現像が使用され、ＬＥＤが駆動されない場合（ゼロエネルギーレベル）、感光部材は局所的に帯電されたままであり、トナーは局所的に転写されて画素を生じる。本発明は帯電エリア現像タイプのプロセスについて説明されているが、本発明はまた、非帯電エリア現像タイプのプロセスにも適しており、必要な変更をなすことができる。

ＬＥＤを備えるこのような露光デバイスを使用するプリンタによって得られたプリント画像の光学密度の不均一さは、最小限にされなければならない。プリント画像の光学密度の不均一さは、生成プロセスまたは材料、ＬＥＤ出力歩留まりの温度依存性、およびプリント幅にわたるレンズ手段（例えば、Ｓｅｌｆｏｃ（登録商標）レンズアレイ）の異なる光透過性に起因する、ＬＥＤによって放射された光強度の大きな拡散によることがある。プリント画像の光学密度の不均一さの別の原因は、変則レンズロッドファイバや非整列レンズロッドファイバなどの、ロッドレンズアレイの局所的不完全性である。プリント画像の光学密度の不均一さはまた、ＬＥＤ、またはＬＥＤチップ、あるいはチップモジュールプレートの、高さの差による可能性もある。プリント画像の光学密度の不均一さを最小限にするために、露光デバイスがプリント装置に搭載される前に、各発光要素を駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値が判断される。

本発明は、電子写真プリンタに適した露光デバイスの調整方法に関し、上記露光デバイスは複数の発光要素を備え、各選択された発光要素を励起するための所定のエネルギーレベルを使用して、選択スキームに従って選択された発光要素を励起するステップと、露光デバイスから対応する露光強度分布を取得するステップとを備えている方法に関する。

上記タイプの方法は米国特許第５，７７４，１６５号明細書より既知である。既知の方法において、各ＬＥＤの光強度分布は所定の発光強度では実質的に同じ所定の幅を有しているが、プリント画像は依然としてプリント光学密度の不均一さを呈する。
米国特許第５，７７４，１６５号明細書

本発明の目的は、プリント画像の光学密度の不均一さが大きく削減される電子写真プリンタに適した、露光デバイスの調整方法を提供することである。

本発明によると、この目的は、得られた露光強度分布および事前確立された伝達関数に基づいてトナーエリアカバレージ分布を予測するステップと、予測トナーエリアカバレージ分布の属性を取得するステップと、取得された属性がターゲット属性となるように各選択された発光要素を励起するためのエネルギーレベルの設定値を判断するステップと、をさらに備える方法によって達成される。

従って電子写真プリント装置用の露光デバイスの調整は、各発光要素を励起するためのエネルギーレベルのより確実な設定値を達成する。とりわけ、本発明の方法に従って調整された露光デバイスを使用するプリント装置によって印刷された画像は、かなりの程度の光学密度の均一さを呈示する。予測トナーエリアカバレージ分布の属性が得られ、これは、露光デバイスの調整が実行されるプリント装置で使用されるプロセスに関連しているため、得られた設定値は確実である。とりわけ、設定値は得られた露光強度分布に依存しているだけではない。設定値はまた、予測トナーエリアカバレージ分布の属性に依存している。

本発明に従った方法の一実施形態では、予測トナーエリアカバレージ分布の取得属性は予測トナーエリアカバレージ分布の局所平均値である。これは、プリント光学密度の均一性の向上を可能にする、各発光要素を励起するためのエネルギーレベルの設定値の取得に寄与する。

本発明に従った方法の別の実施形態では、事前確立された伝達関数は、調整が実行されるプリント装置によって使用されるプロセスタイプに対して受光強度の関数として、プリント媒体で得られたトナーエリアカバレージの一般的な変動を表す。事前確立された伝達関数は、統計的観点から、調整が実行されるプリント装置によって使用されるプロセスタイプの特性を表すのに非常に適した関数である。プリント画像の光学密度は良好な均一性を表す。とりわけ、望ましくないバンド効果は大きく削減される。

本発明はまた、電子写真プリンタに適した露光デバイスを調整するための装置に関し、上記露光デバイスが複数の発光要素を備え、各選択された発光要素を励起するための所定のエネルギーレベルを使用して、選択スキームに従って選択された発光要素を励起するための選択および励起モジュールと、露光デバイスから対応する露光強度分布を取得するための測定モジュールとを備えている装置に関する。

装置はさらに、取得された露光強度分布および事前確立された伝達関数に基づいてトナーエリアカバレージ分布を予測し、予測トナーエリアカバレージ分布の属性を取得し、かつ取得された属性がターゲット属性となるように各選択された発光要素を励起するための、エネルギーレベルの設定値を判断するための調整モジュールを備えている。従って、この装置は、本発明に従った方法を自動的に実行可能である。

本発明はさらに、電子写真プリント装置に画像を形成するための複数の発光要素と、発光要素にエネルギー出力レベルを個々に印加するためのドライバ手段と、発光要素によって放射された光を集光するためのレンズ手段と、上記エネルギー出力レベルの設定値を備えるリストを記憶するための記憶手段であって、上記リストは特許請求の範囲に記載された本方法によって取得される複数の設定値からなる記憶手段とを備える、露光デバイスに関する。本発明はさらに、特許請求の範囲に記載されるような露光デバイスを備えるプリント装置に関する。

図１は、電子写真ベルト１１が３つのローラー１２、１３および２０を中心に矢印１４の方向に通過されるプリンタの概略図である。例えば酸化亜鉛層や有機感光層を具備するこの種のベルトは、帯電ユニット１によって既知の方法で帯電されてから、露光デバイス１９によって画像として露光される。受光していないベルト１１の場所は現像デバイス２によってトナー粉末で現像される。得られる粉末画像は既知の方法で加熱シリコンゴムベルト３に転写される。１枚の受信材料はローラー４と５間のシートトレイ６から送られて、粉末画像はシリコンゴムベルト３から、これが溶解される受け取りシートに転写される。得られるプリントは収集トレイ７に堆積される。露光デバイス１９は、ロッドレンズアレイ１７と、ベルト１１の前方に垂直に延び、かつベルト１１の上方に搭載されたＬＥＤ１６の列を有するキャリア１５とを備えている。結像ガラス繊維（ロッドレンズアレイ）１７のアレイがＬＥＤ１６とベルト１１間に搭載され、結像比１：１でＬＥＤによって放射された各スポットライトを電子写真ベルト１１上に結像する（ポイント１８）。画像信号がライン２３を介して励起デバイス２２に供給される。パルスディスクがローラー１３のシャフトに配置されて、ベルト１１の動きに比例して信号を送出する。この信号は、同期信号が生成される同期化デバイス２１に供給される。画像信号は同期信号に応答して露光デバイス１９に供給され、電子写真ベルト１１がラインごとに画像として露光され、画像ドットの列がベルト１１に形成される。

図２は、ＬＥＤによって放射された光を電子写真ベルト上に結像するための、図３に示されたような露光デバイス１９で使用される、Ｓｅｌｆｏｃ（登録商標）レンズアレイなどのロッドレンズアレイ１７の概略図である。個々のグレーデッドインデックス光学繊維２６は例えば２列構成でアレイに束ねられる。不透明樹脂などの接着部材２８が、個々のガラス繊維２６間のギャップを充填して保持するために使用されてもよい。構造を強化するために、光学繊維のアレイは、このうちの一方のみが図示されている２つのサイドプレート３０によって挟持されてもよい。

図３は、ＬＥＤ１６およびＬＥＤドライバ２４を具備する多数のＬＥＤチップが配置されている基板１５とロッドレンズアレイ１７とを備える、露光デバイス１９の概略図である。単一のＬＥＤチップが多数の、例えば１２８個または１９２個のＬＥＤを具備してもよい。露光デバイスは４０〜６０個のＬＥＤチップを備えてもよく、この上にＬＥＤが規則的に位置決めされる。ＬＥＤチップは、一定のＬＥＤピッチの、個々に動作可能な光源の列３２（図５Ａを参照されたい）が形成され、このＬＥＤピッチが６００ｄｐｉのライン解像度の露光デバイスに対して例えば４２．３μｍであるように、基板１５上に位置決めされる。露光デバイスにおけるＬＥＤの総数はＮであり、ＬＥＤは個々に１〜Ｎにナンバリングされる。ドライバ２４の各１つは調整可能な電流によって関連ＬＥＤを操作し、これは導体２７を介して供給される。ドライバは１列に位置決めされてもよい。ドライバはまた、図３に示されるように２列に位置決めされてもよく、一方の列のドライバは偶数のＬＥＤを操作し、もう一方の列のドライバは奇数のＬＥＤを操作する。各ドライバによって送出されるエネルギー出力レベルは個々のＬＥＤごとに調整可能である。不揮発性メモリ２５が、各個々のＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値を備えるリスト（ルックアップテーブル、すなわちＬＵＴ）を記憶するために提供される。ロッドレンズアレイ１７は、ＬＥＤ１６によって放射された光を感光記録部材１１上に集光するために使用される。露光デバイス１９はプリント装置の特定の位置に搭載される。露光デバイス１９と感光記録部材１１の表面間の距離Ｄは図３に示されている。Ｄは、ＬＥＤチップが搭載されている基板表面と、光が投影された（または投影される）感光部材の表面間の最短距離として定義される。従ってＤは集光平面の位置を定義し、ここでは感光部材が理想的に配置されている。感光体１１はラインごとに画像として露光されて、画像ドット１８の列がベルト上に形成される。

本発明に従った、ＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値を判断するための方法は通常、露光デバイスがプリント装置に搭載される前に実行される。この方法は、露光デバイスがプリント装置に搭載されると呈示される条件を考慮して実行される。とりわけ、露光強度分布が測定されると、測定は露光デバイスから等距離Ｄで実行される。これは、露光デバイスが図１のプリント装置に搭載されるとベルト１１上で取得されるものに匹敵する露光分布を測定するためである。従って、以下に説明されるような露光強度分布の測定は、図１３に示されるように、露光デバイス１９から距離Ｄに配置された光検知器８６を使用して達成されてもよい。

図４は、本発明の第１の実施形態に従った方法のフロー図である。ステップＳ１では、第１の選択スキームが、ＬＥＤ１６の列３２を備える露光デバイス１９のＬＥＤに適用される。「選択スキーム」の概念は図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃを参照して説明される。図５Ａは、ＬＥＤの列３２の一部の平面図を概略的に示しており、各正方形は個々のＬＥＤ１６の位置を表している。ＬＥＤは、各ＬＥＤ１６の下にインデックス表示されているように個々にナンバリングされており、これはまた列３２に平行に延びる方向ｘのＬＥＤの位置を付与する。図５Ｂに示されるＬＥＤを励起するための第１の選択スキームに従って、４個のＬＥＤの第１のグループ３３内の各ＬＥＤが選択されるのに対して、４個のＬＥＤの隣接するグループ３４の全ＬＥＤは未選択のままである。この選択パターンはアレイの全長にわたって、すなわち列３２のＮ個のＬＥＤに対して規則的に反復される。別の選択スキームが定義され、図５Ｃに表されている。他の選択スキームが定義されてもよい。列３２の各ＬＥＤは、選択スキームのうちのいずれかにおいて少なくとも１回選択されるべきである。図５Ｂおよび図５Ｃのスキームは相互に相補的であるため、図５Ｂのスキームまたは図５Ｃのスキームにおいて少なくとも１回、列３２の各ＬＥＤが選択される場合が生じる。

ステップＳ２では、露光デバイス１９のＬＥＤは、励起されたＬＥＤの各々を駆動するための同一の所定のエネルギーレベルを使用して、図５Ｂの選択スキームに従って励起される。ステップＳ２で励起されるＬＥＤ（４４、４５、４６、４７など）の各々は、対応するドライバ２４の各々が同一の所定のエネルギー出力レベルＥ_０を出力するように駆動される。ＬＥＤが駆動されるエネルギー出力レベルは、関連ドライバによって送出された出力電流の値によって特徴付けることができる。励起されたＬＥＤによって放射された光は、ＬＥＤから距離Ｄに配置された平面に光を集光するロッドレンズアレイ１７によって送信される。結果として露光強度分布が得られる。

ステップＳ４では、選択されたＬＥＤが図５Ｂに示されたスキームに従って駆動されるのに対して、結果的な露光強度分布が測定される。露光強度分布の測定を実行するために、モーター駆動ガイドブロックに搭載されている光検知器８６はプリント幅にわたって、すなわち方向ｘに沿った列３２の長さにわたって移動される。光検知器の変位中、光検知器の測定表面と露光デバイス１９間の最短距離は、距離Ｄに実質的に等しいままである。Ｄは、露光デバイスがプリントデバイスに搭載される場合に、図３に示されるような露光デバイス１９と感光記録部材１１の表面間の距離である。従って、露光デバイスが図１のプリント装置に搭載されたならば、光強度分布は、感光部材までの距離であろうＬＥＤからの距離Ｄで測定される。光強度分布は、露光デバイスが図１のプリント装置に搭載されていれば、感光ベルトの移送方向に垂直であろう方向ｘで測定される。測定された露光強度分布の一例が図６Ａに示されており、これはｘ方向の光検知器の位置の関数として測定された光強度のグラフ表示である。ＬＥＤは図５Ｂに示された選択スキームに従って励起されるため、測定された強度分布３５は、励起されていないＬＥＤ（例えば４８、４９、５０、５１でインデックス表示されたＬＥＤ）の位置に対応する場所のｘ方向のくぼみと、励起されたＬＥＤ（４４、４５、４６、４７でインデックス表示されたＬＥＤ）の位置に対応する場所のピークとを表している。

露光デバイスが図１に示されたタイプの動作プリンタに配置されて、図５Ｂに示されたスキームに従って駆動されたならば、感光ベルト１１に帯状潜像を生じるであろう。帯状トナー粉末画像は現像デバイス２によってベルト１１上に現像される。得られる粉末画像はシリコンゴムベルト３に転写される。最終的に、粉末画像は、１枚の紙などの受け取り媒体にシリコンゴムベルト３から転写される。上記受け取り媒体上で、こうして帯状トナー粉末画像が得られる。図６Ａに示されるような測定済み露光強度分布３５に基づいて、露光デバイスは実際にプリンタに配置されないが、媒体上のトナーエリアカバレージ分布は予測可能である。予測トナーエリアカバレージは、露光デバイスがプリンタで動作中であれば、受け取り媒体、例えば１枚の紙に現像されるトナー量に相当する。

ステップＳ６では、予測トナーエリアカバレージ分布が、測定された露光強度分布に基づいて判断される。予測トナーエリアカバレージ分布は、曲線３６によって図６Ｂに示されたようにｘ方向に変化する。上記のようなプロセス（帯電エリア現像プロセス）によって、受光していないベルト１１の場所はトナー粉末によって現像される。従って、露光強度分布３５がピークを表すｘ位置では、予測トナーエリアカバレージが低い（４４、４５、４６、４７でインデックス表示されたｘ位置）のに対して、光分布３５がくぼみを表す場所では、予測トナーエリアカバレージは高い（ｘ位置４８、４９、５０、５１）。

ステップＳ６における予測トナーエリアカバレージ分布の判断について、図７に示されたような伝達関数が使用される。図７に示された伝達関数３７は、発光要素を励起するための選択スキームが使用される場合に、露光分布に従ってトナーエリアカバレージ分布を予測するのを可能にする所定の表現関数の一例である。伝達関数は、露光デバイスの調整が実行されるプリンタのタイプに対する受光強度の関数として、プリント媒体上に得られたトナーエリアカバレージの一般的な変動を特徴付ける。これが、調整が実行されるプリント装置によって使用されるプロセスのタイプの特徴である。結果が、調整が実行されるプリント装置によって使用されるプロセスタイプを統計的に良好に表すように、関数は、測定された光強度の関数としてプリント装置のトナーエリアカバレージ応答を何度も測定することによって経験的に得られる。プリント媒体上のトナーエリアカバレージの測定について、トナーエリアカバレージセンサーが使用されてもよい。あるいはまた、明るさなどの測定信号と、プリント媒体上に現像されたトナーエリアカバレージ間の関係についての情報を使用して、トナーエリアカバレージを判断するためのスキャナを利用することが可能である。トナーエリアカバレージはプリント媒体上のトナーの光学密度に直接リンクされる。図７の伝達関数は１００％に正規化される。従って、１００％のトナーエリアカバレージ値はプリント媒体上の可能な最大光学密度を示している。

ステップＳ８では、図５Ｂに示されたスキームに従って励起された発光要素について、選択されたＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値が判断される。各選択された発光要素を励起するためのエネルギーレベルの設定値は、得られた属性がターゲット属性となるように判断される。選択されたＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値の判断は、予測トナーエリアカバレージ分布に基づいている。

選択された発光要素を駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値の判断の一例が次に付与される。判断は、多数のＬＥＤを備えるグループに対して実行されてもよい。４４、４５、４６および４７でインデックス表示されたＬＥＤを駆動するエネルギー出力レベルの設定値の判断方法について次に説明する。説明は、あらゆる他のＬＥＤグループに容易に置き換え可能である。

図５Ｂの選択スキームを再度検討すると、本例では、４４、４５、４６および４７でインデックス表示されたＬＥＤの各１つは、エネルギーレベルの値Ｅ_０でステップＳ２において励起された。（４２、４３、４８および４９でインデックス表示された）隣接するＬＥＤは励起されなかった。光強度分布はステップＳ４で測定され、かつ予測トナーエリアカバレージ分布はステップＳ６で予測されたため、ｘ位置４２〜４９から延び、かつ８個のＬＥＤ位置に対応するセグメントＳに沿った平均トナーエリアカバレージは何であるかを予測することが可能である。このために、ステップＳ７では、予測トナーエリアカバレージの平均が、セグメントＳに沿って図６Ｂに示されるトナーエリアカバレージ値を平均化することによって判断される。予測トナーエリアカバレージの平均値はＴ_１と記される。

図８において、図５Ｂに示されたような照明スキームに対して予測された平均トナーエリアを表す曲線３８が、選択されたＬＥＤを励起するために使用されるエネルギー出力レベルＥの関数として示されている。ＬＥＤのうちの半数のみが選択スキームに従って高エネルギーレベルで励起されるため、平均トナーエリアカバレージはレベル５０％になる傾向がある。図８の曲線３８は、露光強度の関数である、トナーエリアカバレージを表す事前確立された伝達関数３７（図７を参照されたい）と、エネルギーレベルの関数である、光強度の変化に関する情報とに基づいている。経験的に、ＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの関数としての、光強度の変化の良好な近似は線形関数であるということが判明した。

理想的には、４個のＬＥＤが、図５Ｂの選択スキームに従ってエネルギー出力レベルの値Ｅ_０で励起されると、セグメントＳの予測トナーエリアカバレージの平均はＴ_０に等しくなければならない。これは水平な破線によって図８に示されている。しかしながら、図６Ｂに示された測定から判断されるように、上記セグメントＳの予測トナーエリアカバレージの平均は値Ｔ_１をとる。値Ｔ_１は水平な点線で図８に示されている。ターゲット値Ｔ_０と比較して、値Ｔ_１はかなり大きい。従って、強度分布を測定する際にＬＥＤ４４、４５、４６および４７のグループが駆動されるエネルギー出力レベルの値Ｅ_０はかなり低く、エネルギー出力レベルの修正値Ｅ_１が得られるように修正される必要がある。一旦判断されると、従ってＥ_１は、４４、４５、４６および４７でインデックス表示されたＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値である。これらのＬＥＤについて、Ｅ_０は、平均予測トナーエリアカバレージのターゲットＴ_０に達するように修正されるべきである。この目的を達成するために、図８に示された曲線３８が使用されてもよい。図８に示されるように、エネルギー出力レベルの値Ｅ_０について、ターゲット値Ｔ_０を有するトナーエリアカバレージが予測される。しかしながら、４４、４５、４６および４７でインデックス表示されたＬＥＤのグループについては、値Ｔ_１を有する平均トナーエリアカバレージが予測される。これは、ｘ位置４４、４５、４６および４７の予測トナーエリアカバレージの平均応答は、表現関数３８とはいくらか異なることを示している。４４、４５、４６および４７でインデックス表示されたＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値Ｅ_１は、以下の関係によって得られることがある。

ここで

は、伝達関数は光強度の減少関数であるため、本例では負の値をとる局所ポイント（すなわちＴ_０とＴ_１の間）の伝達関数の導関数の局所値である。

は曲線３８の局所傾斜に等しく、部分３９によって図８に示されている。これは、図８に表されるように、設定値Ｅ_１を判断するのに使用される。

図５Ｂの第１のスキームに従って励起されたＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値が判断されるように、ステップＳ８が実行される。従って、４４、４５、４６および４７でインデックス表示されたＬＥＤのグループについて説明されたのと同様に、ＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値が、４個の励起されたＬＥＤの他のグループ各々について得られる。

ステップＳ１０では、ＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値の値が、各個々のＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値を備えるリスト（ルックアップテーブル、すなわちＬＵＴ）を記憶するのに適した不揮発性メモリ２５に送信される。従ってルックアップテーブルは、選択されたＬＥＤの各々について、対応するドライバの調整済みエネルギー出力レベルを励起し、これはＬＥＤが動作中に駆動されるべき電流値であってもよい。上記詳述された例によると、ルックアップテーブルは、エネルギー出力レベルの設定値Ｅ_１が、４４、４５、４６および４７でインデックス表示されたＬＥＤの各１つを個々に駆動するために使用されるべきであることを示している。

ステップＳ１２では、ＬＥＤに適用された選択スキームが最後であるか否かがチェックされる。設定値が、図５Ｂの選択スキームに従って選択されたＬＥＤについて判断された後、別の選択スキームが適用されるべきである。従って、図５ＣのスキームはステップＳ１４で適用される。ステップＳ２からＳ１０は、この相補的スキームに従って選択されたＬＥＤについて反復される。ステップＳ８の後に、選択されたＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値が使用可能である。図５Ｃの選択スキームが適用されているため、上記アプローチと同様に、例えば、４８、４９、５０および５１でインデックス表示されたＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値Ｅ_２が判断されることを意味する。

ステップＳ１０では、ＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値が、不揮発性メモリ２５のルックアップテーブルの形態でこれらを記憶するために、露光デバイス１９に送られる。露光デバイスのＮ個のＬＥＤのうちの各１つが選択されているため、露光デバイス調整方法は終了される。ルックアップテーブルは完全であり、各個々のＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値Ｅを提供する。ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の一部が図１４に示されており、４２〜５１でインデックス表示されたＬＥＤについて得られた結果をまとめている。実際ＬＵＴは、露光デバイスのＮ個のＬＥＤの各々に適用されるエネルギー出力レベルの設定値を備えていることはいうまでもない。

上記実施形態では、１グループ４個のＬＥＤの各ＬＥＤはＥ_１やＥ_２などの同一設定値を付される。しかしながら、ＬＥＤの指数の関数として、エネルギー出力レベルの所定の設定値に適合する関数によって、各ＬＥＤの異なる調整済みエネルギーレベルを得ることも可能である。あるいはまた、個々のＬＥＤが励起されるために２回以上選択されるように、ＬＥＤの列に異なる選択スキームを適用することが可能である。これは必要な測定数を増加させるが、方法の正確さを増大させる手段を提供する。

本発明に従った方法の第２の実施形態では、全ＬＥＤの仮想二次元露光強度分布が構築される。図９は、本発明の第２の実施形態に従った方法のフロー図である。ステップＳ１９では、図５Ｂに示されるスキームなどの選択スキームが列３２のＬＥＤに適用される。ステップＳ２０では、選択されたＬＥＤが、このために同一の所定のエネルギーレベルＥ_０を使用して励起される。得られる二次元露光強度分布がステップＳ２２で、図１３に示されるような配列に従って距離Ｄに配置された光検知器８６によって測定される。このような露光強度分布は図６Ａに示されたものと類似しており、光強度コンポーネントもまたｘ方向に垂直の方向ｙで測定されるという点が異なる。ｙ方向は実際、図１に示されるようなプリント装置の感光部材１１の変位方向に実質的に平行である。測定に使用される光検知器が、形成された光スポット１８の寸法に少なくとも等しい制限範囲でｙ方向の光量を測定可能である限り、このような分布を測定するのに特別な測定は必要とされない。ステップＳ２４では、適用された選択が最後か否かがチェックされる。図５Ｃに示されるような次の選択スキームは従って、ステップＳ２６で適用される。ステップＳ２０およびＳ２２は他の選択スキームによって反復される。

従って二次元露光強度分布は測定され、かつ記憶されている（Ｓ２２）。ステップＳ２８では、仮想二次元露光強度分布が構築される。仮想分布は、ＬＥＤが図５Ｂのスキームまたは図５Ｃのスキームのいずれかによって励起されていれば、感光ベルト１１の表面が図１のプリンタで動作中に受け取る光の変化として理解される。このような仮想分布の取得方法が図１０に示されている。白抜きの正方形は、対応するＬＥＤがＯＮにされるために、受光されるｘ−ｙ平面の位置を表している。他方、色付きの正方形は、対応するＬＥＤがＯＦＦにされるため、受光されないｘ−ｙ平面の位置を表している。多数のラインＬ１が示されており、各ラインは図５Ｂの選択スキームに対応している。他方、ラインＬ２の各々は図５Ｃの選択スキームに対応している。ラインＬ１およびＬ２は、仮想二次元光画像を構築するために、図１０のパターンに従って反復される。上記仮想光画像では、Ｎ個のＬＥＤの各１つは一度励起される。例えば、４２、４３、４８、４９、５０、５１などでインデックス表示されたＬＥＤはラインＬ２に沿って励起されるのに対して、４４、４５、４６、４７、５２、５３などでインデックス表示されたＬＥＤはラインＬ１に沿って励起される。

二次元露光強度分布はステップＳ２２で実行された測定から既知であるため、図１０のパターンに対応する仮想二次元露光強度分布が構築可能である。ラインＬ１に対応する分布は、ＬＥＤが図５Ｂのスキームに従って励起される際に測定されるものである。ラインＬ２に対応する分布は、ＬＥＤが図５Ｃのスキームに従って励起される際に測定されるものである。仮想二次元露光強度分布を構築するために、ラインＬ１およびＬ２の分布は、図１０に示されたパターンに従って計算手段によってアセンブリングされる。計算結果は図１１に示される。明るいエリアは受光位置を示しているのに対して、暗いエリアは受光の欠如を示している。

ステップＳ３０では、対応する二次元予測トナーエリアカバレージ分布が計算される。この計算は、露光強度の関数である、トナーエリアカバレージの事前確立された表現関数の情報に基づいている。このような伝達関数は図７に示されているものに類似している。

ステップ３２では、二次元予測カバレージ分布は、多数のＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値を判断することを考慮される。例えば、エリアＣ１（図１０を参照されたい）が分析される。上記エリアＣ１について、平均予測トナーエリアカバレージＴ_１がステップＳ３１で算出される。これはターゲット値Ｔ_０と比較され、出力エネルギーレベルＥ_０は、ＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値Ｅ_１が判断されるように修正される。Ｅ_１の判断は、平均予測トナーエリアカバレージのターゲットＴ_０を達成するために実行される。手順は図８に示されたものと類似である。エリアＣ１について、ＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値Ｅ_１はこのように判断される。第１の近似において、Ｅ_１は、エリアＣ１でＯＮにされた８個のＬＥＤ、すなわち４２〜４９でインデックス表示されたＬＥＤのうち、各１つを駆動するための設定値である。

手順は、エリアＣ１と重複し、かつ同一表面を有するエリアＣ２（図１０を参照されたい）について反復される。両エリアは同一表面を有しており、かつパターンＯＮ／ＯＦＦは規則的であるため、同一数のＬＥＤが各エリア内でＯＮにされる。ステップＳ３２では、エネルギー出力レベルの設定値Ｅ_２は、ターゲット値Ｔ_０が平均予測トナーエリアカバレージについて達成される同一基準を使用して判断可能である。第１の近似では、Ｅ_２は、エリアＣ２でＯＮにされた８個のＬＥＤ、すなわち４６〜５３でインデックス表示されたＬＥＤのうち、各１つを駆動するための設定値である。

エリアＣ１およびＣ２は重複しているため、共通のＬＥＤ（すなわち４６〜４９でインデックス表示されたＬＥＤ）について、２つのエネルギーレベル、Ｅ_１およびＥ_２が判断された。これらの４個の共通ＬＥＤのエネルギー出力レベルの設定値がＥ_１およびＥ_２の平均値であるとすることは、良好な近似である。平均化動作がステップＳ３４で実行される。各個々のＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値はこのように判断される。

手順は、図１０に示された仮想光画像の全長にわたって反復される。設定値Ｅは、ルックアップテーブルの形態の不揮発性メモリ２５に記憶するために、ステップＳ３６で露光デバイス１９に送信される。

あるいはまた、ＬＥＤのｘ位置の関数である、設定値Ｅに適合する関数によって、異なるエネルギーレベルが列３２のＮ個のＬＥＤの各１つについて判断可能である。上記エネルギーレベルは露光デバイス１９のルックアップテーブル２５に記憶される。

本発明の方法ステップは、露光デバイス１９のＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値を判断するための、図１２に示された装置７０によって実行されてもよく、露光デバイスは図１３に従って配置される。装置７０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）７２と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７４と、ハードディスク（ＨＤ）７６などのデータ記憶手段と、選択および励起モジュール８２と、調整モジュール８０と、測定モジュール８４とを備えている、上記ユニットはバスシステム７８によって相互接続されている。方法が実行されると、装置７０は接続ユニット（図示せず）によって露光デバイス１９と光検知器８６とに接続される。

ＣＰＵ７２は、上記フローチャートに示されたプロセスを実行するために必要なコンピュータプログラムなどの、ハードディスク７６に記憶されているコントロールプログラムに従って、装置７０のそれぞれのユニットをコントロールする。

ハードディスク７６は、所定の表現関数３７および表現関数３８などのデジタルデータを記憶するための記憶手段の一例である。ＨＤ７６に記憶されたデータは必要に応じて、ＣＰＵ７２によってＲＡＭ７４に読み出される。設定値Ｅが判断され、装置７０に記憶されると、設定値ＥはＲＡＭ７４またはハードディスク７６からＣＰＵによって読み出されて、各個々のＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値を備えるリスト（ルックアップテーブル）を記憶するのに適した不揮発性メモリ２５に書き込まれる。

ＲＡＭ７４は、ＣＰＵ７２によってメモリ手段７６から読み出されるプログラムおよびデータを一時的に記憶するためのエリアと、種々のプロセスを実行するためにＣＰＵ７２によって使用されるワークエリアとを有している。

選択および励起モジュール８２と、調整モジュール８０と、測定モジュール８４は、装置７０で動作するオペレーティングシステムのソフトウェアコンポーネントとして、またはＣＰＵ７２で実行されるファームウェアプログラムとして実現されてもよい。

選択および励起モジュール８２は、ＣＰＵ７２と協働して、上記ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１９、Ｓ２０、Ｓ２４、Ｓ２６を実行するのに適している。選択されたＬＥＤを励起するステップ（Ｓ２、Ｓ２０）を実行するために、モジュール８２は既知の通信手段を介して、適切な電気信号を露光デバイスのドライバ２４に出力する。

測定モジュール８４は、光検知器８６およびＣＰＵ７２と協働して、露光強度分布が測定されることと、データがＲＡＭ７４またはＨＤ７６に記憶されていることとを保証する。モジュール８４はステップＳ４およびＳ２２を実行するのに適している。

調整モジュール８０はＣＰＵ７２およびメモリ手段と協働して、ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ２８、Ｓ３０、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３４およびＳ３６を実行するのに適している。設定値に対応するデータは、既知の通信手段によって不揮発性メモリ２５に送られる。

本例では、露光デバイス１９は、Ｎ個のＬＥＤを備える単一のＬＥＤ列を備えている。しかしながら、本発明はまた、異なる方法で、例えば複数の平行な列に従って配列された発光要素を有する、露光デバイスの発光要素を駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値を判断するのにも適している。

ＬＥＤの線形アレイを具備する露光デバイスを使用するプリンタを概略的に示している。 露光デバイスのロッドレンズアレイを概略的に示している。 ＬＥＤの線形アレイとロッドレンズアレイとを有する露光デバイスを概略的に示している。 本発明の実施形態に従った方法のフロー図である。 露光デバイスにおけるＬＥＤの配列を概略的に示している。 露光デバイスのＬＥＤを励起するための選択スキームを示している。 露光デバイスのＬＥＤを励起するための別の選択スキームを示している。 選択スキームに従って励起されたＬＥＤの列を有する露光デバイスの、測定済み一次元露光強度分布のグラフ表示である。 図６Ａに示されたような測定済み露光強度分布に基づいた、予測トナーエリアカバレージ分布のグラフ表示である。 測定済み露光強度の関数である、トナーエリアカバレージを予測するのに使用される伝達関数のグラフ表示である。 ＬＥＤが選択スキームに従って励起される場合にＬＥＤに適用されるエネルギー出力レベルの関数である、予測された平均トナーエリアカバレージを与える表現関数のグラフ表示である。 本発明の別の実施形態に従った方法のフロー図である。 多数のＬＥＤの仮想二次元励起パターンを概略的に示している。 仮想二次元励起パターンに対応する二次元露光強度分布のグラフ表示である。 露光デバイスのＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの値を設定するための装置を概略的に示している。 露光強度分布の測定中の露光デバイスの配列を概略的に示している。 各個々のＬＥＤを駆動するためのエネルギー出力レベルの設定値を備える、ルックアップテーブルの一部の一例である。

符号の説明

１ 帯電ユニット
２ 現像デバイス
３ 加熱シリコンゴムベルト
４、５、１２、１３、２０ ローラー
６ シートトレイ
７ 収集トレイ
１１ 電子写真ベルト
１５ キャリア
１６、４４、４５、４６、４７ ＬＥＤ
１７ ロッドレンズアレイ
１８ 画像ドット
１９ 露光デバイス
２１ 同期化デバイス
２２ 励起デバイス
２３ ライン
２４ ＬＥＤドライバ
２５ 不揮発性メモリ
２６ グレーデッドインデックス光学繊維
２７ 導体
２８ 接着部材
３０ サイドプレート
３２ 光源の列
３３ ４個のＬＥＤの第１のグループ
３４ ４個のＬＥＤの隣接するグループ
３５ 測定済み露光強度分布
３７ 伝達関数
７０ 装置
７２ 中央演算処理装置（ＣＰＵ）
７４ ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
７６ ハードディスク（ＨＤ）
７８ バスシステム
８０ 調整モジュール
８２ 選択および励起モジュール
８４ 測定モジュール
８６ 光検知器

Claims (8)

1. 電子写真プリンタに適した露光デバイスを調整するための方法であって、前記露光デバイスが複数の発光要素を備え、各選択された発光要素を励起するための所定のエネルギーレベルを使用して、選択スキームに従って選択された発光要素を励起するステップ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ１４）と、露光デバイスから対応する露光強度分布を取得するステップ（Ｓ４）とを備え、取得された露光強度分布と事前確立された伝達関数（３７）とに基づいてトナーエリアカバレージ分布を予測するステップ（Ｓ６）と、予測トナーエリアカバレージ分布の属性を取得するステップ（Ｓ７）と、取得された属性がターゲット属性となるように各選択された発光要素を励起するためのエネルギーレベルの設定値を判断するステップ（Ｓ８）とを備えることを特徴とする、方法。
2. 予測トナーエリアカバレージ分布（３６）の取得された属性（Ｔ_１）が、予測トナーエリアカバレージ分布の局所平均値である、請求項１に記載の露光デバイス調整方法。
3. 各発光要素を励起するためのエネルギーレベルの設定値（Ｅ_１、Ｅ_２）は、ドライバによって露光デバイスの発光要素に適用される電流値である、請求項１または２に記載の露光デバイス調整方法。
4. 事前確立された伝達関数（３７）が、調整が実行されるプリント装置によって使用されるプロセスタイプの受光強度の関数として、プリント媒体上で得られたトナーエリアカバレージの一般的な変動を表している、請求項１から３のいずれか一項に記載の露光デバイス調整方法。
5. 露光デバイスの不揮発性メモリデバイスに、各発光要素を励起するためのエネルギーレベルの設定値を記憶すること（Ｓ１０）を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の露光デバイス調整方法。
6. 電子写真プリンタに適した露光デバイスを調整するための装置（７０）であり、前記露光デバイスが複数の発光要素を備え、各選択された発光要素を励起するための所定のエネルギーレベルを使用して、選択スキームに従って選択された発光要素を励起するための選択および励起モジュール（８２）と、露光デバイスから対応する露光強度分布を取得するための測定モジュール（８４）とを備える装置であって、この装置がさらに、取得された露光強度分布と事前確立された伝達関数とに基づいてトナーエリアカバレージ分布を予測し、予測トナーエリアカバレージ分布の属性を取得し、かつ、取得された属性がターゲット属性となるように各選択された発光要素を励起するためのエネルギーレベルの設定値を判断するための調整モジュール（８０）を備えることを特徴とする、装置（７０）。
7. 電子写真プリント装置に画像を形成するための複数の発光要素（１６）と、エネルギー出力レベルを発光要素（１６）に個々に印加するためのドライバ手段（２４）と、発光要素（１６）によって放射された光を集光するためのレンズ手段（１７）と、前記エネルギー出力レベルの設定値（Ｅ_１、Ｅ_２）を備えるリストを記憶するための記憶手段（２５）とを備える露光デバイス（１９）であって、前記リストが請求項１から５のいずれか一項に記載の方法によって得られた複数の設定値からなることを特徴とする、露光デバイス（１９）。
8. 請求項７に記載の露光デバイス（１９）を備える、プリント装置。

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