JP2013071367A - 光量補正方法、露光用発光装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光量補正方法は、各発光素子に対して所定設定値に対応する駆動信号を印加し、各発光素子の補正前光量を取得する工程(S10)と、各発光素子に対して、目標光量に対する補正前光量の光量ずれを求める第1算出工程(S20)と、各発光素子に対する光量線図と光量ずれとを用いて、駆動信号を設定するための最小単位となる単位設定値の実数倍を示す実数補正値を算出する第2算出工程(S30)と、実数補正値を、該実数補正値を整数値に丸めた第1補正値と、実数補正値から第1補正値を引いた、単位設定値未満となる第2補正値とに分解し(S40)、分解された第2補正値を用いて第1補正値を変更し(S45)、変更された第1補正値によって駆動信号の所定設定値を補正する工程(S50)とを含む。
【選択図】図5
Description
こうした露光手段として、微小な発光素子を主走査方向に多数配列した光書き込みヘッドを用いた記録装置が採用されている。特に発光素子としてLEDを用いたものは、LEDプリントヘッド(LED Print Head:LPH) と呼ばれる。
LEDプリントヘッドの光量を補正する技術として、下記特許文献1には、多数のLED素子の補正データに対する光量特性に基づいて予め設定された補正テーブルを用いて補正データを生成する技術が開示されている。
一実施形態について図1から図14を参照しつつ説明する。
1.カラープリンタの全体構成
図1は、一実施形態に係る電子写真方式のカラープリンタの要部を概略的に示す側断面図である。カラープリンタ1は、画像形成装置の一例である。カラープリンタ1は、図1に示すように、その本体筐体10内に、用紙Sを供給する給紙部20、給紙された用紙Sに画像を形成する画像形成部30、画像が形成された用紙Sを排出する排紙部90、およびこれらの各部の動作を制御する制御装置100とを備える。
また、本体筐体10内には、各プロセスカートリッジ50を着脱自在に収容するカートリッジドロア15が設けられている。
図3に示すように、LEDプリントヘッド41は、用紙の搬送方向に直交する主走査方向に複数の発光素子Pを配置したものである。具体的には、回路基板CB上に、例えば20個のLEDアレイチップCH1〜CH20が主走査方向に千鳥配置されている。各LEDアレイチップCHは半導体プロセスにより、半導体基板上に、発光素子Pの一例であるLED(発光ダイオード)を複数(本実施形態では256個)形成したものである。なお、各LEDアレイチップCHは、「発光素子アレイ」に相当する。また、各LEDアレイチップCHの出力側にはLEDからの光を集光するマイクロレンズ等のレンズ(図示せず)が設けられている。
制御装置100はカラープリンタ1の全体を制御するものであり、CPUなどから構成される演算制御部100AおよびEEPROM100Bを含む。
4.LEDプリントヘッドの光量補正処理
まず、光量補正の基本処理について図5を参照して説明する。
(A)取得工程(ステップS10)
(B)第1算出工程(ステップS20)
(C)第2算出工程(ステップS30)
(D)補正工程(ステップS40,S45,S50)
なお、仮に光量線図GLiが直線で近似され、その傾きがtanθで表される場合は、データ処理部は、光量差ΔPL(=PLo−PLi)をtanθによって除算して設定値Sの実数補正値Eiを算出する。
また、仮に光量線図GLiが方物線で近似される場合には、PL=PLoとなる時の二次方程式を解くことで、設定値Sの実数補正値Eiを算出する。
Ei=Eri + ΔEi ……(1)
このように、実数補正値Eiを第1補正値Eriおよび第2補正値ΔEiに分解するのは、上記したように、駆動信号の設定値Sはデジタル的(段階的)にしか設定できないためである。
例えば、実数補正値Eiの整数値への丸め方に四捨五入を用い、
Ei=+1.75の場合、Ei=+2−0.25 、つまり、
Eri=+2、ΔEi=−0.25
また、
Ei=−1.75の場合、Ei=−2+0.25 、つまり、
Eri=−2、ΔEi=+0.25
のように分解される。
また、
例えば、実数補正値Eiの整数値への丸め方に小数点以下切捨てを用い、
Ei=+1.75の場合、Ei=+1+0.75 、つまり、
Eri=+1、ΔEi=+0.75
また、
Ei=−1.75の場合、Ei=−1−0.75、つまり、
Eri=−1、ΔEi=−0.75
のように分解される。
次に、光量補正処理の実施例1について図7を参照して説明する。図7は、実施例1における光量補正処理の各処理を概略的に示すフローチャートである。なお、図5に示される処理と同一の処理には同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。また、図7の処理は、全てのLEDアレイチップCH1〜CH20に対して行われ、さらに全てのLEDプリントヘッド41K〜41Cに対して行われる。
(E)初期拡散工程(ステップS35)
(F)平均値算出工程(ステップS120)
(G)第1変更工程(ステップS130)
例えば、実数補正値Eiの整数値への丸め方に四捨五入を用い、Ei=1.27で、E(i+1)=1.35の場合、
ステップS35を経たE(i+1)は、E(i+1)=1.35+0.27=1.62となり、新たなE(i+1)は、ステップS40にて
E(i+1)=2 +(−0.38)
のように分解される。
例えば、本工程直前において、実数補正値Ei=1.48、第1補正値Eri=1、第2補正値ΔEi=0.48、チップ平均値ΔEia=−0.03の場合、第2補正値ΔEiがチップ平均値ΔEiaに対して絶対値が0.5以上離れているので、本工程において、第1補正値Eriに「+1」してEri=2に変更され、この変更に伴う実数補正値Eiの変更を打ち消すために第2補正値はΔEi=−0.52に変更され、
Ei=2 +(−0.52)となる。
そして、変更された第1補正値Eriによって、所定設定値Soが「So+Eri」に補正される(ステップS50A)。
次に、光量補正処理の実施例2について図8〜図13を参照して説明する。図8は、実施例2における光量補正処理の各処理を概略的に示すフローチャートである。図9は、発光素子群を示す図である。
(H)区分工程(ステップS220)
(I)第1群平均値算出工程(ステップS230)
(J)群拡散工程(ステップS235)
(K)第2変更工程(ステップS240、S250)
(L)第2群平均値算出工程(ステップS255)
すなわち、群拡散工程では、後述するステップS255で算出されたGRiの第2群平均値ΔEiga2(第2変更工程後の群平均値)が、GR(i+1)の第1群平均値ΔEiga1(他の発光素子群の群平均値)に含められる。例えば、GRiの第2群平均値ΔEiga2が−0.03、GR(i+1)の第1群平均値ΔEiga1が−0.13の時、GR(i+1)の第1群平均値ΔEiga1は−0.13−0.03=−0.16とされる。このような群拡散工程によって、発光素子群GR間において補正値誤差を拡散させることができる。
16(第2所定数)*0.22=3.52となり、
「3.52」の小数点以下切捨てると「3」となる。
そのため、16個の群内発光素子Pの中から3個の発光素子Pを選択する(図10参照)。
図11に参照テーブルの一例を示す。図11に示されるように、例えば、第1群平均値ΔEiga1が「0.22」である場合、素子並び「3」、「8」、「14」の3個の発光素子Pが選択され、選択された発光素子Pに対応する第1補正値Eriがそれぞれ「+1」される。
図12は、第2補正値ΔEiの大きさの序列に基づいて発光素子が選択される場合を説明する図である。図12には、(1)群平均値ΔEigaが負で光量を低減させたい場合の一例と、(2)群平均値ΔEigaが正で光量を増加させたい場合の一例が示される。
一方、(2)の場合、群平均値ΔEigaは「0.20」であるため、図10のテーブルから選択素子数は、3個となる。そして、この場合、序列番号の大きい方から、素子並び「12」「13」「6」の発光素子Pが選択され、選択された発光素子Pの第1補正値Eriが「+1」される。
例えば、図13に示されるように、発光の動作周期を、例えば、一ライン露光走査に要する時間である走査ライン周期とし、補正する発光素子Pを走査ライン周期毎に3個ずらすようにしてもよい。すなわち、図13では、第1走査ラインでは、素子並び「9」の発光素子Pの第1補正値Eriが「+1」され、第2走査ラインでは、素子並び「12」の発光素子Pの第1補正値Eriが「+1」される。
次に、光量補正処理の実施例3について図14を参照して説明する。図14は、実施例3における光量補正処理の各処理を概略的に示すフローチャートである。
(M)誤差拡散工程(ステップS300〜S50C)
誤差拡散工程においては、データ処理部は、第1変更工程(ステップS130)および第2変更工程(ステップS250)を経た上で新たに算出される第2補正値ΔEiに対して誤差拡散を行う。また、図14の処理はLEDプリンタヘッド41内の全ての発光素子Pに対して行われ、さらに全てのLEDプリンタヘッド41K〜41Cに対して行われる。
このように、実施例3では、第2補正値に対して誤差拡散を行うことによって、誤差をさらに低減させることができる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
Claims (16)
- 複数の発光素子を所定の配列に並べた露光用発光装置において、各発光素子間の光量のバラツキを原因とする露光ムラを補正する光量補正方法であって、
前記発光素子を駆動する駆動信号を設定するための設定値の中から所定設定値を選択して、前記各発光素子に対して前記所定設定値に対応する駆動信号を印加し、前記所定設定値に対応する前記各発光素子の補正前光量を取得する取得工程と、
前記各発光素子に対して、目標光量に対する前記補正前光量の光量ずれを求める第1算出工程と、
前記各発光素子に対する、前記設定値と前記発光素子の露光光量との関係を示す光量線図と、前記光量ずれとを用いて、前記駆動信号を設定するための最小単位となる単位設定値の実数倍を示す実数補正値を算出する第2算出工程と、
前記実数補正値を、該実数補正値を整数値に丸めた第1補正値と、前記実数補正値から前記第1補正値を引いた、前記単位設定値未満となる第2補正値とに分解し、分解された前記第2補正値を用いて前記第1補正値を変更し、前記変更された前記第1補正値によって前記駆動信号の前記所定設定値を補正する補正工程と、
を含む光量補正方法。 - 請求項1に記載の光量補正方法において、
前記第2算出工程において用いられる前記光量線図は、直線近似を用いて算出される、光量補正方法。 - 請求項1に記載の光量補正方法において、
前記第2算出工程において用いられる前記光量線図は、放物線近似を用いて算出される、光量補正方法。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光量補正方法において、
前記補正工程において、一の発光素子の次に他の発光素子において前記実数補正値を前記第1補正値および前記第2補正値に分解する際に、前記一の発光素子の前記第2補正値を前記実数補正値に含ませる、光量補正方法。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の光量補正方法において、
前記露光用発光装置は、所定数の発光素子を含む少なくとも一個の発光素子アレイによって構成され、
前記第2補正値について、前記発光素子アレイ内のアレイ平均値を算出する平均値算出工程と、
前記第2補正値の前記アレイ平均値に対して、前記第2補正値の絶対値が0.5以上離れている場合、前記第2補正値の絶対値が前記アレイ平均値に対して0.5以内に収まるように、前記第1補正値に+1あるいは−1して、前記第1補正値を変更し、前記第1補正値の変更に伴う前記実数補正値の変更を打ち消すように、対応する前記第2補正値を変更する、第1変更工程と、
をさらに含み、
前記補正工程は、変更された前記第1補正値によって前記駆動信号の前記所定設定値を補正する、光量補正方法。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の光量補正方法において、
前記露光用発光装置は、第1所定数の発光素子を含む少なくとも一個の発光素子アレイによって構成され、
前記発光素子アレイ内の前記第1所定数の発光素子を、前記第1所定数より少ない第2所定数の発光素子を含む複数の発光素子群に区分する区分工程と、
各発光素子群において、前記第2補正値の平均値としての群平均値を算出する群平均値算出工程と、
各発光素子群において、前記群平均値を、補正を行う発光素子数の前記第2所定数に対する割合とし、前記第2所定数の中から前記割合の発光素子を選択し、選択された発光素子に対して、前記第1補正値に対して+1あるいは−1して、前記第1補正値を変更し、前記第1補正値の変更に伴う前記実数補正値の変更を打ち消すように、対応する前記第2補正値を変更する、第2変更工程と、
をさらに含み、
前記補正工程は、変更された前記第1補正値によって前記駆動信号の前記所定設定値を補正する、光量補正方法。 - 請求項6に記載の光量補正方法において、
前記第2変更工程において、前記割合に対して割り付けられた参照テーブルに基づいて、前記割合の発光素子が前記発光素子群の中から選択され、前記第1補正値が変更される、光量補正方法。 - 請求項6に記載の光量補正方法において、
前記第2変更工程において、前記第2補正値の大きさの序列に基づいて、前記割合の発光素子が前記発光素子群の中から選択され、前記第1補正値が変更される、光量補正方法。 - 請求項6に記載の光量補正方法において、
前記第2変更工程において、前記割合の発光素子が前記発光素子群の中からランダムに選択され、前記第1補正値が変更される、光量補正方法。 - 請求項6から請求項9のいずれか一項に記載の光量補正方法において、
前記第1補正値に対して+1あるいは−1する対象となる発光素子を、前記露光用発光装置の発光の動作周期単位毎にずらす、光量補正方法。 - 請求項6から請求項10のいずれか一項に記載の光量補正方法において、
前記補正工程において、一の発光素子群の次に他の発光素子群において、前記第2補正値について発光素子群の群平均値を算出する際に、前記一の発光素子群の前記第2変更工程後の前記群平均値を他の発光素子群の群平均値に含ませる、光量補正方法。 - 請求項5から請求項11のいずれか一項に記載の光量補正方法において、
前記第1変更工程および前記第2変更工程の少なくとも一方の工程を経た上で新たに算出される前記第2補正値に対して誤差拡散を行い、誤差の絶対値が1以上積み上がったら、積み上がった前記誤差を打ち消すように、前記第1補正値に対して+1あるいは−1して前記第1補正値を変更し、前記第1補正値の変更に伴う前記実数補正値の変更を打ち消すように、対応する前記第2補正値を変更する、誤差拡散工程を、さらに含む、光量補正方法。 - 請求項12に記載の光量補正方法において、
前記誤差拡散工程は、前記光量線図を用いて前記第2補正値を一旦、光量に戻し、光量において誤差拡散を行い、誤差拡散後に再度、誤差拡散された前記光量を、前記光量線図を用いて前記第2補正値に戻すことを含む、光量補正方法。 - 請求項12に記載の光量補正方法において、
前記誤差拡散工程において、前記第2補正値に対してそのまま誤差拡散される、光量補正方法。 - 所定の配列に並べられた複数の発光素子を備え、前記複数の発光素子が、請求項1から請求項14のいずれか一項の光量補正方法により補正された設定値に対応する駆動信号によって発光される、露光用発光装置。
- 感光体と、前記感光体を露光する露光装置とを備える画像形成装置であって、
請求項15に記載の露光用発光装置を前記露光装置として備える画像形成装置。
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- 2011-09-28 JP JP2011213034A patent/JP2013071367A/ja active Pending
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