JP4211207B2

JP4211207B2 - Light amount correction method for exposure means and image forming apparatus

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Publication number: JP4211207B2
Application number: JP2000251847A
Authority: JP
Inventors: 勝行平田; 健太郎鹿取
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2000-08-23
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2020-08-23
Also published as: JP2002059584A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル複写機やプリンタ等に搭載されている個体走査型の露光手段の光量補正方法、および個体走査型の露光手段を備える画像形成装置に関する。さらに詳細には、露光手段の光量補正を高精度に行うことができる露光手段の光量補正方法、および濃度むらのない良好な画像を得ることができる画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
個体走査型の露光手段を備えた画像形成装置では、露光手段において各発光素子の光量がばらつくような事態（このような事態を、以下「光量むら」という）を発生させないことが必要である。各発光素子の光量がばらつくと、出力画像に濃度むらが発生するからである。このため、この種の画像形成装置では、露光手段に備わる全発光素子の光量を等しくするために、各発光素子ごとに光量補正を行うようになっている。なお、露光手段において光量むらが発生する原因は、各発光素子自体の光量が異なることや、各発光素子の発光特性が異なること等が挙げられる。
【０００３】
そして、露光手段における光量むらの発生を防止するための光量補正方法として、１つ１つの発光素子を点灯させてそれぞれの発光素子の光量を測定し、その測定値と基準値とから補正値を算出するものが広く用いられている。例えば、その代表的なものとして、特開平１０−１８１０８１号公報に開示されたものが挙げられる。これは、各ＬＥＤ素子（発光素子）の光量を測定し、各ＬＥＤ素子の光量に基づいて、所定のＬＥＤ素子間で値を異ならせて補正目標値を設定し、各ＬＥＤ素子の光量と、この光量に対応する補正目標値との差に基づいて補正値を計算する方法である。この方法では、各ＬＥＤ素子の光量に基づいて、所定のＬＥＤ素子間で値が変化する補正目標値が計算される。そして、各ＬＥＤ素子の光量と、この光量に対応する補正目標値との差に基づいて補正値が算出され、算出された補正値によって光量補正が行われる。このため、露光手段における光量の変化率を小さくすることができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１０−１８１０８１号公報に記載されているものを含み従来の露光手段の光量補正方法では、露光手段を画像形成装置に搭載した状態における露光手段の光量むらの発生を防止することができないという問題があった。このため、露光手段の光量むらが原因となって出力画像に濃度むらが発生するという問題があった。これは、露光手段の光量補正が、各発光素子を１つ１つ点灯させたときの光量に基づき行われるからである。すなわち、補正値を算出するために行われる光量測定時の発光パターンが、実際の印字時における発光パターンと全く異なるために、露光手段内部の駆動ＩＣの発熱温度によって露光手段における光量分布が変化するからである。
【０００５】
また、露光手段を画像形成装置に搭載する際にフォーカス位置が僅かにずれてしまい、露光手段における光量分布が変化する場合もあった。このような場合、光量補正が正常に行われなくなるために光量むらが生じてしまい、出力画像に濃度むらが発生していた。
【０００６】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、画像形成装置に搭載した際に、光量むらが生じない高精度な光量補正を行うことができる露光手段の光量補正方法、および濃度むらのない良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る露光手段の光量補正方法によれば、複数の発光素子を備える露光手段の光量補正方法であって、前記露光手段を複数の発光パターンで発光させ、各発光パターンについて各発光素子ごとに光量を測定し、それらの測定された光量測定データを各発光素子ごとに混合して、各発光素子に対する補正量を算出する際に、各発光パターンについて各発光素子ごとに測定された光量測定データを混合する際の混合比率を変化させ、各発光素子に対する補正値を複数算出して、前記露光手段の動作状況に基づき、複数算出された補正値の中から新しい補正値を選択し決定することを特徴とする。
【０００８】
この光量補正方法では、まず、複数の発光素子を備える露光手段を複数の発光パターンで発光させ、各発光パターンについて各発光素子ごとの光量を測定する。つまり、光量測定のデータ数は、発光素子の数と発光パターンとの積となる。そして、測定された複数の光量測定データを混合して各発光素子ごとに補正値を算出する。ここで、データの混合とは、複数のデータを用いて、ある種の関数に従って１つのデータを得ることをいう。例えば、その１つの例として、重み付け平均値の算出を挙げることができる。このように、複数の測定データを混合して補正値を算出することにより、光量補正の精度を向上させることができる。なお、光量測定データの代わりに、光量測定データから補正データ（仮の補正値）を算出して、その補正データを用いて補正値を算出することもできる。
【０００９】
ここで、複数の発光パターンには、露光手段に備わる全発光素子のうち１つのみを点灯させるパターンと全発光素子のすべてを点灯させるパターンとが含まれることが好ましい。すなわち、露光手段に備わる発光素子数を「ｎ」とすると、露光手段を各発光素子ごとにｎ回発光させて、さらに全発光素子を同時に１回発光させる必要がある。従って、「ｎ＋１」個の発光パターンが最低限必要となる。このように、露光手段に備わる全発光素子を全部点灯した状態で各素子の光量を測定し、その測定データを補正値の算出に用いることにより、実際の印字時に近い状態において光量補正を行うことができるからである。従って、露光手段を画像形成装置に搭載した際にも、露光手段における光量むらの発生が防止されるため、出力画像の濃度むらの発生も防止される。
【００１０】
なお、「全発光素子のすべてを点灯させるパターン」には、全素子をすべて点灯させる場合の他、注目素子の光量測定に影響を与える近隣の素子だけを点灯させる場合や、１素子ごとに交互に点灯させる場合等も含まれる。
【００１１】
そして、この光量補正方法においては、各発光素子に対する補正量を算出する際に、各発光パターンについて各発光素子ごとに測定された光量測定データを混合する際の混合比率を変化させ、各発光素子に対する補正値を複数算出して、露光手段の動作状況に基づき、それらの補正値の中から新しい補正値を選択し決定する。
【００１２】
このように混合比率を変化させることにより、複数の補正値を算出することができる。そして、それらの補正値の中から露光手段の動作状況に適合した補正値を選択することにより、様々な状況変化に対応した光量補正を行うことができる。すなわち、より高精度な光量補正を行うことができる。
【００１３】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る画像形成装置によれば、複数の発光素子を備える露光手段を有し、画像データに基づき当該露光手段をオンオフ制御することにより像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、露光手段を複数の発光パターンで発光させ、各発光パターンについて各発光素子ごとに光量を測定する光量測定手段と、光量測定手段で測定された光量測定データから光量分布の変化率を算出する変化率算出手段と、光量測定手段で測定された光量測定データと変化率算出手段で算出された変化率とに基づき、露光手段に備わる各発光素子に対する補正値を決定する補正値決定手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
この画像形成装置は、複数の発光素子を備える露光手段を有している。そして、画像データに基づき露光手段をオンオフ制御することにより像担持体上に画像を形成する。ここで、この画像形成装置では良好な出力画像を得るために、露光手段の光量補正が行われる。まず、光量測定手段により、露光手段の複数の発光パターンに対する各発光素子の光量が測定される。
【００１５】
具体的には、光量測定手段において、露光手段に備わる全発光素子のうち１つのみを点灯させるパターンと全発光素子のすべてを点灯させるパターンとについて、それぞれ各発光素子の光量が測定される。
【００１６】
次いで、変化率算出手段により、光量測定手段で測定された光量測定データから光量分布の変化率が算出される。ここで、光量分布の変化率とは、例えば、露光手段に備わる全発光素子をすべて点灯させた状態における注目素子の光量と注目素子のみを点灯させた状態における注目素子の光量との差、あるいは全発光素子をすべて点灯させた状態における注目素子の光量と注目素子のみを点灯させた状態における注目素子の光量との比率などである。続いて、補正値決定手段により、光量測定手段で測定された光量測定データと変化率算出手段で算出された光量分布の変化率とに基づき、露光手段における各発光素子ごとの補正値が決定される。そして、この補正値に基づいて、露光手段の光量補正が行われる。
【００１７】
このように補正値決定手段で決定された補正値は、光量測定手段で測定された光量測定データの他に、変化率算出手段で算出された光量分布の変化率をも考慮して算出されたものである。従って、光量補正の精度が向上する。その結果、露光手段における光量むらの発生が防止され、濃度むらのない良好な画像が形成される。
【００１８】
また、本発明に係る画像形成装置によれば、複数の発光素子を備える露光手段を有し、画像データに基づき当該露光手段をオンオフ制御することにより像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、露光手段を複数の発光パターンで発光させ、各発光パターンについて各発光素子ごとに光量を測定する光量測定手段と、光量測定手段で測定された光量測定データから各発光素子に対し複数の補正値を算出する補正値算出手段と、補正値算出手段により算出された複数の補正値の中から最適な補正値を選択して、各発光素子に対する新しい補正値を決定する補正値選択手段と、を有することを特徴とする。
【００１９】
この画像形成装置も、複数の発光素子を備える露光手段を有している。そして、画像データに基づき露光手段をオンオフ制御することにより像担持体上に画像を形成する。また、この画像形成装置でも、良好な出力画像を得るために、露光手段の光量補正が行われる。まず、光量測定手段により、露光手段の複数の発光パターンに対する各発光素子の光量が測定される。次いで、補正値算出手段により、光量測定手段で測定された光量測定データから各発光パターンごとに各発光素子に対する補正値が複数算出される。
【００２０】
そして、補正値選択手段により、補正値算出手段により算出された複数の補正値の中から、各発光素子ごとに補正値が選択されて新しい補正値が決定される。このように複数の補正値の中から最適な補正値を選択することにより、光量補正の精度を向上させることができる。
【００２１】
さらに、本発明に係る画像形成装置によれば、複数の発光素子を備える露光手段を有し、画像データに基づき当該露光手段をオンオフ制御することにより像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、前記露光手段を複数の発光パターンで発光させ、各発光パターンについて各発光素子ごとに光量を測定する光量測定手段と、前記光量測定手段で測定された光量測定データから各発光パターンごとに各発光素子に対する補正値を複数算出する補正値算出手段と、前記補正値算出手段により算出された複数の補正値を混合して、各発光素子に対する新しい補正値を決定する補正値決定手段と、を有することを特徴とする。
【００２２】
この画像形成装置も、複数の発光素子を備える露光手段を有している。そして、画像データに基づき露光手段をオンオフ制御することにより像担持体上に画像を形成する。また、この画像形成装置でも、良好な出力画像を得るために、露光手段の光量補正が行われる。
【００２３】
まず、光量測定手段により、露光手段の複数の発光パターンに対する各発光素子の光量が測定される。次いで、補正値算出手段により、光量測定手段で測定された光量測定データから各発光パターンごとに各発光素子に対する補正値が算出される。そして、補正値決定手段により、各発光パターンごとに補正値算出手段で算出された複数の補正値が混合され、各発光素子に対する新しい補正値が決定される。
【００２４】
このように、複数の補正値が混合されて新たな補正値が算出されるため、光量補正の精度が向上する。なお、光量測定データから補正値（仮の補正値）を算出することなく、光量測定データを混合して新しい補正値を算出することもできる。
【００２５】
本発明に係る画像形成装置においては、補正値算出手段により算出された複数の補正値を各発光素子ごとに混合する際の混合比率を複数記憶している混合比記憶手段を有し、補正値決定手段は、混合比記憶手段に記憶された複数の混合比率の中から最適なものを選択し、その選択した混合比率によって補正値算出手段により算出された複数の補正値を混合して、各発光素子に対する新しい補正値を決定することも好ましい。
【００２６】
この画像処理装置は、補正値算出手段により算出された複数の補正値を各発光素子ごとに混合する際の混合比率を複数記憶している混合比記憶手段を有している。そして、補正値決定手段により、混合比記憶手段に記憶された複数の混合比率の中から最適なものが選択され、その選択された混合比率によって補正値算出手段により算出された複数の補正値が混合されて、各発光素子に対する新しい補正値が算出される。すなわち、様々な状況変化に対応した混合比率に基づいて複数の補正値が混合され、新たな補正値が決定される。従って、この画像形成装置によれば、様々な状況変化に対応した光量補正を行うことができるため、濃度むらのない良好な画像が形成される。
【００２７】
また、本発明に係る画像形成装置においては、光量測定手段は、各発光パターンについて各発光素子ごとに異なるフォーカス位置で光量を測定することも好ましい。ここで、「異なるフォーカス位置」とは、露光手段の長手方向に直交する方向に意図的にずらした複数の測定位置を意味する。
【００２８】
この画像処理装置では、各発光パターンについて、各発光素子ごとに複数のフォーカス位置で光量の測定が行われる。このため、光量測定手段により測定される各発光素子ごとの光量測定データがより多くなる。これに伴い、補正値算出手段で算出される補正値もより多く算出される。これにより、補正値選択手段による補正値の選択の対象が広がる。あるいは、補正値決定手段による補正値の混合対象が多くなる。従って、より多くの光量測定データを用いて、新たな補正値が決定される。これにより、より高精度な光量補正を行うことができる。また、露光手段のフォーカス位置がずれた場合であっても、正確に光量補正を行うことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る露光手段の光量補正方法および画像形成装置を具体化した実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。以下の実施の形態では、フルカラーコピー機に本発明を適用した場合について説明する。
【００３０】
（第１の実施の形態）
まず、コピー機の概略を説明する。第１の実施の形態に係るコピー機１は、図１に示すように、４色それぞれの画像形成ステーション２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｋを備えたタンデム式のフルカラーコピー機である。そして、各画像形成ステーション２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｋには、露光手段である各ＬＥＤヘッド５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋとが備わっている。この各画像形成ステーション２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｋには、コントローラ４を介して、ＣＣＤ３から出力された画像データやその他の信号が入力されるようになっている。これにより、各画像形成ステーション２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｋは、それぞれ当該色のトナー像を作成するのである。各色のトナー像は、図１中矢印Ａの向きに回転する転写ベルト６上に順次転写されて重ね合わせられる。
【００３１】
そして、これと同期して用紙カセットから１枚の印刷用紙が取り出され、搬送ローラ７を経て転写ローラ８と転写ベルト６とのニップ部へ送られる。そこで重ね合わせトナー画像は、転写ベルト６から印刷用紙上へ転写される。重ね合わせトナー画像を受け取った印刷用紙は、ベルト定着方式の定着装置９を経由して排紙トレイ１０上に排出されるのである。定着装置９では、重ね合わせトナー画像が加熱により溶融され、また加熱されて印刷用紙上にフルカラー画像として定着される。
【００３２】
ここで、コントローラ４は、ＣＣＤ３から出力された画像信号の処理を行うものである。また、ＬＥＤヘッド５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋ（以下の説明では、色符号Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋは省略する）は、各画像形成ステーションの感光体ドラム上に静電潜像を書き込むものである。そこで、コントローラ４およびＬＥＤヘッド５の概略構成について図２を用いて説明する。
【００３３】
コントローラ４には、Ａ／Ｄ変換部１１と、シェーディング補正部１２と、外部Ｉ／Ｆ１３と、ＬＯＧ変換部１４と、ＨＶＣ変換部１５と、ＵＣＲ処理部１６と、ＢＰ処理部１７と、色補正部１８と、ガンマ補正・印字位置制御部１９と、ドライバ部２０とが備わっている。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換部１１は、ＣＣＤ３から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するものである。シェーディング補正部１２は、ＣＣＤ３から出力された信号に対してシェーディング補正（ＣＣＤ３の画素ごとの感度ばらつきの補正および照明むらの補正）を行うものである。ＬＯＧ変換部１４は、ＣＣＤ３で得られた輝度に比例するＲＧＢ信号を、記録濃度信号Ｃ，Ｍ，Ｙに変換するものである。ＵＣＲ処理部１６は、Ｃ，Ｍ，Ｙ信号中のグレイ成分を分離する下色除去処理を行うものである。ＢＰ処理部１７は、黒色記録信号Ｋを生成するものである。色補正部１８は、実際に用いるトナーの分光特性や記録プロセスを考慮して所望の色で記録が可能な記録信号を生成するものである。ガンマ補正・印字位置制御部１９は、色補正された記録信号に対して記録濃度をより線形に近づけるための信号変換（ガンマ補正）、および印字位置に関する制御を行うものである。
【００３５】
このコントローラ４には、コピー機１を統括制御するＣＰＵ２６が接続されている。従って、コントローラ４もＣＰＵ２６によって制御されるようになっている。このＣＰＵ２６には、コピー機１に対する指令を入力するための操作パネル２７が接続されている。すなわち、オペレータは操作パネル２７からコピー機１に対して各種の命令を与えることができるようになっている。
【００３６】
一方、ＬＥＤヘッド５には、ＬＥＤ制御部２５とＬＥＤアレイ２８とが備わっている。そして、ＬＥＤ制御部２５によってＬＥＤアレイ２８の動作が制御されるようになっている。そして、ＬＥＤ制御部２５は、ＣＰＵ２６およびコントローラ４のドライバ部２０に接続されている。ここで、ＣＰＵ２６は、請求項にいう「混合比記憶手段」の役割も担っている。すなわち、ＣＰＵ２６は、コピー機１の統括制御を行う他、ＬＥＤアレイ２８の光量補正における補正値算出の際に用いる混合比率を予め記憶している。
【００３７】
ここで、ＬＥＤ制御部２５の概略構成について図３を用いて説明する。このＬＥＤ制御部２５には、ＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うために、光量測定部３１と、補正データ算出部３２と、第１平滑化処理部３３と、変化率算出部３４と、第２平滑化処理部３５と、変調処理部３６と、補正値決定部３７と、変化率平均算出部３８と、スパイク成分除去部３９とが備わっている。
【００３８】
光量測定部３１は、ＬＥＤアレイ２８を複数の発光パターンで発光させて、各発光パターンについて各素子ごとの光量を測定するものである。本実施の形態では、光量測定部３１にて、注目素子のみを点灯した場合における注目素子の光量と、全素子を点灯させた場合における注目素子の光量をそれぞれ測定するようになっている。
【００３９】
補正データ算出部３２は、補正データ（仮の補正値）を算出するものである。具体的には、光量測定部３１により測定された光量データとＬＥＤアレイ２８における平均光量とに基づき、補正データが次式により算出される。
（100×（平均光量／光量データ）−100）／（傾き）
ここで、「傾き」は、各素子の光量データから算出される光量補正近似式（直線）の傾きであり固有値である。
【００４０】
第１平滑化処理部３３および第２平滑化処理部３５は、それぞれに入力される信号に対して平滑化処理（注目素子±10素子分）を施すものである。また、変化率算出部３４は、光量分布の変化率を算出するものである。具体的には、注目素子について注目素子のみを点灯させた場合の光量と全素子を点灯させた場合の光量との差分が算出される。なお、差分の代わりに、注目素子について注目素子のみを点灯させた場合の光量と全素子を点灯させた場合の光量との比率を求めても良い。
【００４１】
変調処理部３６は、変化率算出部３４で算出された変化率に対して変調処理を施すものである。具体的には、第２平滑化処理部３５の出力をＬ２、変化率平均算出部３８の出力をＬavとすると、次式による変調処理が施される。
（Ｌ２−Ｌav）×（変調率）＋Ｌav
【００４２】
補正値決定部３７は、ＬＥＤアレイ２８の各素子ごとに対する新たな補正値を算出するものである。具体的には、スパイク成分除去部３９の出力（Ｈ）と変調処理部３６の出力（Ｌ）とを加算することにより、新たな補正値が算出される。なお、スパイク成分除去部３９では、注目素子のみを点灯した場合の光量データから算出された補正データに対して、注目素子±６素子の微分値によるフィルタ処理が行われるようになっている。
【００４３】
続いて、上記した構成を有するコピー機１におけるＬＥＤアレイ２８の光量補正の方法について説明する。新たな補正値を取得する必要が生じた場合には、ＣＰＵ２６からＬＥＤ制御部２５に対して補正値算出命令が出力される。そうすると、光量測定部３１によりＬＥＤアレイ２８の各素子について、１素子のみを点灯させた場合と全素子を点灯させた場合とにおけるそれぞれの光量が測定される。その測定結果の一例（補正データ「３２」の場合）を図４に示す。
【００４４】
次いで、補正データ算出部３２により、光量測定部３１により測定された光量データに基づき、ＬＥＤアレイ２８の各素子についての補正データが算出される。すなわち、ＬＥＤアレイ２８の各素子の光量データから光量補正近似式を算出し、全素子の平均光量になるような補正データが各素子ごとに算出されるのである。具体的には、図５に示すように、光量をΔｙ下げるのに必要なΔｘが各素子ごとに算出される。つまり、ここで算出されたΔｘが補正データとなる。なお、図５中に示す実線は光量変化近似式を表し、破線は全素子の平均光量を表すものである。
【００４５】
このようにして算出された補正データは、第１平滑化処理部３３に入力され平滑化処理が施される。また、補正データ算出部３２で算出された補正データのうち、１素子点灯時の光量データから算出された補正データについては、第１平滑化処理部３３に入力されるとともに、スパイク成分除去部３９にも入力される。そして、スパイク成分除去部３９に入力された補正データは、フィルタ処理が施されてスパイク成分が除去される。スパイク成分が除去された補正データは、補正値決定部３７に入力される。
【００４６】
一方、第１平滑化処理部３３による平滑化処理が施された補正データは、変化率算出部３４に入力される。そして、１素子点灯時の光量データと全素子点灯時の光量データとの差分が算出される。その算出結果（変化率データ）を図６に示す。この変化率データは、第２平滑化処理部３５と変化率平均算出部３８とにそれぞれ入力される。第２平滑化処理部３５に入力された変化率データは、平滑化処理が施された後、変調処理部３６に入力される。一方、変化率平均算出部３８では、入力された変化率データから変化率平均が算出されて、これが変調処理部３６に入力される。つまり、変調処理部３６には、平滑化処理が施された変化率データ（Ｌ２）と変化率平均（Ｌav）とが入力されることになる。
【００４７】
その後、変調処理部３６では、変化率データ（Ｌ２）に対して変化率平均（Ｌav）を用いた変調処理が施され、その処理結果が補正値決定部３７に入力される。そして、補正値決定部３７では、変調処理部３６からの出力（Ｌ）とスパイク成分除去部３９からの出力（Ｈ）とが加算され、新たな補正値が算出される。新たな補正値の算出結果の一例（補正データ「３２」の場合）を図７に示す。なお、図７に示す実線が新たな補正値であり、破線が補正前の補正値（つまり従来の補正値）である。
【００４８】
ここで、図７と図４とを比較すると、データの形状がほぼ線対称（横軸が中心線）になっていることがわかる。従って、図７に実線で示す新たな補正値を用いてＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うことにより、ＬＥＤアレイ２８の全素子の光量がほぼ等しくなる。すなわち、ＬＥＤアレイ２８における光量分布がほぼ一定になり、光量むらの発生が抑制される。これに対して、図７に破線で示す従来の補正値を用いてＬＥＤアレイ２８の光量補正を行っても、ＬＥＤアレイ２８の全素子の光量がほぼ等しくなることはない。すなわち、本実施の形態に係るコピー機１では、ＬＥＤアレイ２８に対する光量補正が精度良く行われているのである。このようにＬＥＤアレイ２８に対する高精度な光量補正が行われることにより、ＬＥＤアレイ２８に光量むらが発生しない。従って、コピー機１においては、濃度むらのない良好な画像が出力される。
【００４９】
以上、詳細に説明したように第１の実施の形態に係るコピー機１によれば、ＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うために、ＬＥＤアレイ２８の全素子のうち１つのみを点灯させるパターンと全素子を点灯させるパターンとについて各素子ごとの光量を測定する光量測定部３１と、光量測定部３１で測定された光量データに基づきＬＥＤアレイ２８の光量分布の変化率を算出する変化率算出部３４と、光量測定部３１で測定された光量データと変化率算出部３４で算出された光量分布の変化率とに基づき、ＬＥＤアレイ２８の各素子ごとの補正値を決定する補正値決定部３７等とが備わっている。従って、補正値決定部３７において、光量測定部３１で測定された光量データの他に、変化率算出部３４で算出された光量分布の変化率をも考慮して補正値が算出される。これにより、ＬＥＤアレイ２８の光量補正の精度が向上する。従って、ＬＥＤアレイ２８における光量むらの発生が防止され、その結果としてコピー機１では濃度むらのない良好な画像が形成される。
【００５０】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に係るコピー機は、第１の実施の形態に係るコピー機１とほぼ同様の構成を有するものであるが、ＬＥＤアレイの光量補正に用いる補正値の算出方法が異なる。このため、第１の実施の形態との相違点を中心に説明することとし、第１の実施の形態と同様の構成および動作についての説明は適宜省略して、同様の構成のものには同じ符号を付することにする。
【００５１】
そこで、第１の実施の形態との相違点である補正値の算出方法について図８を用いて説明する。第２の実施の形態に係るコピー機にも、第１の実施の形態と同様に、ＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うＬＥＤ制御部２５が設けられている。このＬＥＤ制御部２５には、光量測定部３１ａと、補正データ算出部３２と、第１平滑化処理部３３と、変化率算出部３４ａと、第２平滑化処理部３５と、変調処理部３６と、補正値決定部３７と、変化率平均算出部３８と、スパイク成分除去部３９とが備わっている。
【００５２】
そして、新たな補正値を取得する必要が生じた場合には、ＣＰＵ２６からＬＥＤ制御部２５に対して補正値算出命令が出力される。そうすると、光量測定部３１ａによりＬＥＤアレイ２８の各素子について、１素子のみを点灯させた場合と全素子を点灯させた場合とにおけるそれぞれの光量が測定される。ここで、第１の実施の形態とは異なり、光量測定部３１ａでは、ＬＥＤアレイ２８の全素子を点灯させた場合の光量測定が複数回（ｎ回）行われる。ＬＥＤアレイ２８の全素子を点灯させた場合における複数回の光量測定は、発光パターンが異なるものについて行っても良いし、同じ発光パターンでフォーカス位置を意図的にずらしたものについて行っても良い。また、同じ発光パターンについて行っても良い。同じ発光パターンについて測定回数を増やせば、測定誤差を小さくできるからである。なお、フォーカス位置をずらす方向は、ＬＥＤアレイ２８の長手方向に直交する方向（副走査方向）である。
【００５３】
次いで、補正データ算出部３２により、光量測定部３１ａにより測定された光量データに基づき、ＬＥＤアレイ２８の各素子についての補正データが算出される。算出された補正データは、第１平滑化処理部３３に入力され平滑化処理が施される。また、補正データ算出部３２で算出された補正データのうち、１素子点灯時の光量データから算出された補正データについては、第１平滑化処理部３３に入力されるとともに、スパイク成分除去部３９にも入力される。そして、スパイク成分除去部３９に入力された補正データは、フィルタ処理が施されてスパイク成分が除去される。スパイク成分が除去された補正データは、補正値決定部３７に入力される。
【００５４】
一方、第１平滑化処理部３３による平滑化処理が施された補正データは、変化率算出部３４ａにそれぞれ入力され、光量分布の変化率が算出される。ここでの変化率算出方法が、第１の実施の形態と異なる点である。すなわち、変化率算出部３４ａにおいては、第１平滑化処理部３３からのそれぞれの出力をＤ２，Ａ１２，Ａｎ２とすると、次式により変化率が算出される。
（α×Ａ２＋…＋ε×Ａｎ２）／Ｄ２
ここで、α，εは混合率であり、本実施の形態では一定値である。
【００５５】
変化率算出部３４ａで算出された変化率データは、第２平滑化処理部３５と変化率平均算出部３８とにそれぞれ入力される。第２平滑化処理部３５に入力された変化率データは、平滑化処理が施された後、変調処理部３６に入力される。一方、変化率平均算出部３８では、入力された変化率データから変化率平均が算出されて、これが変調処理部３６に入力される。つまり、変調処理部３６には、平滑化処理が施された変化率データ（Ｌ２）と変化率平均（Ｌav）とが入力されることになる。
【００５６】
その後、変調処理部３６では、変化率データ（Ｌ２）に対して変化率平均（Ｌav）を用いた変調処理が施され、その処理結果が補正値決定部３７に入力される。そして、補正値決定部３７では、変調処理部３６からの出力（Ｌ）とスパイク成分除去部３９からの出力（Ｈ）とが加算され、その和が新たな補正値として算出される。
【００５７】
このように、本実施の形態に係るコピー機では、ＬＥＤアレイ２８に対する光量補正に用いる補正値が、注目素子について注目素子のみを点灯させたパターンの光量と全素子を点灯させた複数のパターンにおける光量とに基づき算出される。従って、ＬＥＤアレイ２８の光量補正をより精度良く行うことができる。これにより、ＬＥＤアレイ２８に光量むらが発生しないため、濃度むらのない良好な画像が出力される。
【００５８】
以上、詳細に説明したように第２の実施の形態に係るコピー機によれば、ＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うために、ＬＥＤアレイ２８の全素子のうち１つのみを点灯させるパターンと全素子を点灯させる複数のパターンとについて各素子ごとの光量を測定する光量測定部３１ａと、光量測定部３１ａで測定された光量データに基づきＬＥＤアレイ２８の光量分布の変化率を算出する変化率算出部３４ａと、光量測定部３１ａで測定された光量データと変化率算出部３４ａで算出された光量分布の変化率とに基づき、ＬＥＤアレイ２８の各素子ごとの補正値を決定する補正値決定部３７等とが備わっている。
【００５９】
従って、補正値決定部３７において、光量測定部３１ａで測定された光量データの他に、変化率算出部３４ａで算出された光量分布の変化率をも考慮して補正値が算出される。そして、変化率算出部３４ａで変化率を算出する際には、ＬＥＤアレイ２８の全素子を点灯させた場合における光量データが１つではなく、複数個のデータが参照される。これにより、ＬＥＤアレイ２８の光量補正に用いる補正値をより正確に算出することができる。すなわち、ＬＥＤアレイ２８に対する光量補正の精度が向上する。従って、ＬＥＤアレイ２８における光量むらの発生が防止され、その結果としてコピー機では濃度むらのない良好な画像が形成される。
【００６０】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態に係るコピー機も、第１の実施の形態に係るコピー機１とほぼ同様の構成を有するものであるが、光量補正に用いる補正値の算出方法が異なる。すなわち、上記した第１の実施の形態の様に新補正値を１つだけ算出するのではなく、複数の新補正値を算出し、それらの中から適切なものを選択するようになっている。これに伴いＬＥＤ制御部の構成も若干異なったものになっている。このため、第１の実施の形態との相違点を中心に説明することとし、第１の実施の形態と同様の構成および動作についての説明は適宜省略し、同様の構成のものには同じ符号を付することにする。
【００６１】
そこで、第１の実施の形態との相違点である補正値の算出方法について図９を用いて説明する。第３の実施の形態に係るコピー機にも、第１の実施の形態と同様に、ＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うＬＥＤ制御部が設けられている。このＬＥＤ制御部には、図９に示すように、光量測定部３１と、補正データ算出部３２と、第１平滑化処理部３３と、変化率算出部３４と、第２平滑化処理部３５と、変調処理部３６ａと、補正値決定部３７と、変化率平均算出部３８と、スパイク成分除去部３９と、補正値算出部４０と、補正値選択部４１とが備わっている。すなわち、第１の実施の形態における補正値決定部３７の代わりに、補正値算出部４０と、補正値選択部４１とが備わっている。
【００６２】
ここで、補正値算出部４０は、新たな補正値を複数算出するものである。また、補正値選択部４１は、補正値算出部４０により算出された複数の補正値の中からＬＥＤアレイ２８の光量補正に用いる補正値を選択するものである。
【００６３】
そして、新たな補正値を取得する必要が生じた場合には、ＣＰＵ２６からＬＥＤ制御部に対して補正値算出命令が出力される。そうすると、光量測定部３１により、ＬＥＤアレイ２８の各素子について１素子のみを点灯させた場合と全素子を点灯させた場合とにおけるそれぞれの光量が測定される。
【００６４】
次いで、補正データ算出部３２により、光量測定部３１で測定された光量データに基づき、ＬＥＤアレイ２８の各素子についての補正データが算出される。算出された補正データは、第１平滑化処理部３３に入力され平滑化処理が施される。また、補正データ算出部３２で算出された補正データのうち、１素子点灯時の光量データから算出された補正データについては、第１平滑化処理部３３に入力されるとともに、スパイク成分除去部３９にも入力される。そして、スパイク成分除去部３９に入力された補正データは、フィルタ処理が施されてスパイク成分が除去される。スパイク成分が除去された補正データは、補正値算出部４０に入力される。
【００６５】
一方、第１平滑化処理部３３による平滑化処理が施された補正データは、変化率算出部３４にそれぞれ入力され、光量分布の変化率が算出される。変化率算出部３４で算出された変化率データは、第２平滑化処理部３５と変化率平均算出部３８とにそれぞれ入力される。第２平滑化処理部３５に入力された変化率データは、平滑化処理が施された後、変調処理部３６ａに入力される。一方、変化率平均算出部３８では、入力された変化率データから変化率平均が算出されて、これが変調処理部３６ａに入力される。つまり、変調処理部３６ａには、平滑化処理が施された変化率データ（Ｌ２）と変化率平均（Ｌav）とが入力されることになる。
【００６６】
そして、変調処理部３６ａでは、変化率データ（Ｌ２）に対して変化率平均（Ｌav）を用いた変調処理が施される。ここで、本実施の形態では、変調処理部３６ａにおいて、変調率を変更することにより複数のデータ（Ｌ₁，Ｌ₂，…，Ｌ_n）が得られるようになっている。これらの処理結果は、補正値算出部４０に入力される。そして、補正値算出部４０では、変調処理部３６ａからの出力（Ｌ₁，Ｌ₂，…，Ｌ_n）とスパイク成分除去部３９からの出力（Ｈ）がそれぞれ加算され、新たな補正値（１）〜補正値（ｎ）が算出される。補正値算出部４０で算出されたすべての補正値は、補正値選択部４１に入力される。そして、補正値選択部４１において、ＬＥＤアレイ２８の光量補正に用いる補正値が選択される。
【００６７】
このように本実施の形態に係るコピー機では、補正値算出部４０により算出された複数の補正値の中から、補正値選択部４１によってコピー機の状態に応じた適切な補正値が選択される。そして、補正値選択部４１により選択された補正値によってＬＥＤアレイ２８の光量補正が行われる。従って、コピー機の状況変化に対応したＬＥＤアレイ２８の光量補正を、精度良く行うことができる。これにより、ＬＥＤアレイ２８に光量むらが発生しないため、濃度むらのない良好な画像が出力される。
【００６８】
以上、詳細に説明したように第３の実施の形態に係るコピー機によれば、ＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うために、ＬＥＤアレイ２８の全素子のうち１つのみを点灯させるパターンと全素子を点灯させるパターンとについて各素子ごとの光量を測定する光量測定部３１と、光量測定部３１で測定された光量データに基づきＬＥＤアレイ２８の光量分布の変化率を算出する変化率算出部３４と、変化率算出部３４で算出された変化率に対して複数の変調率により変調処理を施して複数の変調処理データを出力する変調処理部３６ａと、光量測定部３１で測定された光量データと変化率算出部３４で算出された複数の光量分布の変化率とに基づきＬＥＤアレイ２８の各素子ごとの補正値を複数算出する補正値算出部４０と、補正値算出部４０で算出された複数の補正値の中から光量補正に用いる補正値を選択する補正値選択部４１等とが備わっている。
【００６９】
従って、補正値算出部４０において、光量測定部３１で測定された光量データの他に、変化率算出部３４で算出された光量分布の変化率をも考慮して複数の補正値が算出される。そして、補正値選択部４１により、補正値算出部４０で算出された複数の補正値の中から、コピー機の状況変化に対応した補正値が選択される。これにより、コピー機の状況変化に対応したＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うことができる。従って、コピー機の動作状況が変化した場合であっても、ＬＥＤアレイ２８における光量むらの発生が防止され、その結果としてコピー機では濃度むらのない良好な画像が形成される。
【００７０】
（第４の実施の形態）
最後に、第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態に係るコピー機はも、第３の実施の形態に係るコピー機とほぼ同様の構成を有するものであるが、ＬＥＤアレイの光量補正に用いる補正値の算出方法が若干異なる。このため、第３の実施の形態との相違点を中心に説明することとし、第３の実施の形態と同様の構成および動作についての説明は適宜省略し、同様の構成のものには同じ符号を付することにする。
【００７１】
そこで、第３の実施の形態との相違点である補正値の算出方法について図１０を用いて説明する。第４の実施の形態に係るコピー機にも、第３の実施の形態と同様に、ＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うためのＬＥＤ制御部が設けられている。このＬＥＤ制御部には、図１０に示すように、光量測定部３１ａと、補正データ算出部３２と、第１平滑化処理部３３と、変化率算出部３４ｂと、第２平滑化処理部３５と、変調処理部３６と、補正値決定部３７と、変化率平均算出部３８と、スパイク成分除去部３９と、補正値算出部４０と、補正値選択部４１とが備わっている。
【００７２】
そして、新たな補正値を取得する必要が生じた場合には、ＣＰＵ２６からＬＥＤ制御部に対して補正値算出命令が出力される。そうすると、光量測定部３１ａにより、ＬＥＤアレイ２８の各素子について１素子のみを点灯させた場合と全素子を点灯させた場合とにおけるそれぞれの光量が測定される。ここで、第３の実施の形態とは異なり、光量測定部３１ａでは、ＬＥＤアレイ２８の全素子を点灯させた場合の光量測定が複数回（ｎ回）行われる。ＬＥＤアレイ２８の全素子を点灯させた場合における複数回の光量測定は、発光パターンが異なるものについて行っても良いし、同じ発光パターンでフォーカス位置を意図的にずらしたものについて行っても良い。なお、フォーカス位置をずらす方向は、ＬＥＤアレイ２８の長手方向に直交する方向（副走査方向）である。
【００７３】
次いで、補正データ算出部３２により、光量測定部３１ａで測定された光量データに基づき、ＬＥＤアレイ２８の各素子についての補正データが算出される。算出された補正データは、第１平滑化処理部３３に入力され平滑化処理が施される。また、補正データ算出部３２で算出された補正データのうち、１素子点灯時の光量データから算出された補正データについては、第１平滑化処理部３３に入力されるとともに、スパイク成分除去部３９にも入力される。そして、スパイク成分除去部３９に入力された補正データは、フィルタ処理が施されてスパイク成分が除去される。スパイク成分が除去された補正データは、補正値算出部４０に入力される。
【００７４】
一方、第１平滑化処理部３３による平滑化処理が施された補正データは、変化率算出部３４ｂにそれぞれ入力され、光量分布の変化率が算出される。ここでの変化率算出方法が、第３の実施の形態と異なる点である。すなわち、変化率算出部３４ｂにおいては、第１平滑化処理部３３からのそれぞれの出力をＤ２，Ａ１２，Ａｎ２とすると、次式により変化率が算出される。
（α×Ａ２＋…＋ε×Ａｎ２）／Ｄ２
ここで、α，εは混合率であり、本実施の形態ではα，εを変化させて、複数の変化率データを算出するようになっている。
【００７５】
変化率算出部３４ｂで算出された複数の変化率データは、第２平滑化処理部３５と変化率平均算出部３８とにそれぞれ入力される。第２平滑化処理部３５に入力された変化率データは、平滑化処理が施された後、変調処理部３６に入力される。一方、変化率平均算出部３８では、入力された変化率データから変化率平均が算出されて、これが変調処理部３６に入力される。つまり、変調処理部３６には、平滑化処理が施された変化率データ（Ｌ２₁，Ｌ２₂，…，Ｌ２_n）と変化率平均（Ｌav）とが入力されることになる。
【００７６】
そして、変調処理部３６では、それぞれの変化率データ（Ｌ２₁，Ｌ２₂，…，Ｌ２_n）に対して変化率平均（Ｌav）を用いた変調処理が施される。これらの処理結果は、補正値算出部４０に入力される。そして、補正値算出部４０では、変調処理部３６からの出力（Ｌ₁，Ｌ₂，…，Ｌ_n）とスパイク成分除去部３９からの出力（Ｈ）がそれぞれ加算され、新たな補正値（１）〜補正値（ｎ）が算出される。補正値算出部４０で算出されたすべての補正値は、補正値選択部４１に入力される。そして、補正値選択部４１において、コピー機の動作状況に基づきＬＥＤアレイ２８の光量補正に用いる補正値が選択される。
【００７７】
このように、本実施の形態に係るコピー機では、補正値算出部４０により算出された複数の補正値の中から、補正値選択部４１によってコピー機の状態に応じた適切な補正値が選択される。そして、補正値選択部４１により選択された補正値によってＬＥＤアレイ２８の光量補正が行われる。従って、コピー機の状況変化に対応したＬＥＤアレイ２８の光量補正を、精度良く行うことができる。これにより、ＬＥＤアレイ２８に光量むらが発生しないため、濃度むらのない良好な画像が出力される。
【００７８】
以上、詳細に説明したように第４の実施の形態に係るコピー機によれば、ＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うために、ＬＥＤアレイ２８の全素子のうち１つのみを点灯させる複数のパターンと全素子を点灯させるパターンとについて各素子ごとの光量を測定する光量測定部３１ａと、光量測定部３１ａで測定された光量データに基づきＬＥＤアレイ２８における光量分布の変化率を複数算出する変化率算出部３４ｂと、光量測定部３１ａで測定された光量データと変化率算出部３４ｂで算出された複数の光量分布の変化率とに基づきＬＥＤアレイ２８の各素子ごとの補正値を複数算出する補正値算出部４０と、補正値算出部４０で算出された複数の補正値の中から光量補正に用いる補正値を選択する補正値選択部４１等とが備わっている。
【００７９】
従って、補正値算出部４０において、光量測定部３１ａで測定された光量データの他に、変化率算出部３４ｂで算出された光量分布の変化率をも考慮した複数の補正値が算出される。そして、補正値選択部４１により、補正値算出部４０で算出された複数の補正値の中から、コピー機の状況変化に対応した補正値が選択される。これにより、コピー機の状況変化に対応したＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うことができる。従って、コピー機の動作状況が変化した場合であっても、ＬＥＤアレイ２８における光量むらの発生が防止され、その結果としてコピー機では濃度むらのない良好な画像が形成される。
【００８０】
なお、本実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。従って本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば上記実施の形態では、本発明をコピー機に適用した場合を例示したが、コピー機に関わらず、ファクシミリやプリンタ等にも本発明を適用することができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上、説明した通り本発明によれば、画像形成装置に搭載した際に、光量むらが生じない高精度な光量補正を行うことができる露光手段の光量補正方法、および濃度むらのない良好な画像を得ることができる画像形成装置が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】コピー機の概略構成を示す図である。
【図２】コントローラおよびＬＥＤヘッドの概略構成を示すブロック図である。
【図３】ＬＥＤ制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】光量測定部により測定された光量データの一例を示す図である。
【図５】補正データの算出方法を説明するための図である。
【図６】変化率算出部により算出された光量分布の変化率の一例を示す図である。
【図７】新たに算出された補正値の一例を示す図である。
【図８】第２の実施の形態に係るコピー機に備わるＬＥＤ制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図９】第３の実施の形態に係るコピー機に備わるＬＥＤ制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】第４の実施の形態に係るコピー機に備わるＬＥＤ制御部の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１コピー機
３ＣＣＤ
４コントローラ
５ＬＥＤヘッド
２５ＬＥＤ制御部
２６ＣＰＵ
２７操作パネル
２８ＬＥＤアレイ
３１光量測定部
３２補正データ算出部
３３第１平滑化処理部
３４変化率算出部
３５第２平滑化処理部
３６変調処理部
３７補正値決定部
３８変化率平均算出部
３９スパイク成分除去部
４０補正値算出部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light amount correction method for an individual scanning type exposure unit mounted in a digital copying machine, a printer, or the like, and an image forming apparatus including the individual scanning type exposure unit. More specifically, the present invention relates to a light amount correction method of an exposure unit that can perform light amount correction of an exposure unit with high accuracy, and an image forming apparatus that can obtain a good image without density unevenness.
[0002]
[Prior art]
In an image forming apparatus including an individual scanning type exposure unit, it is necessary not to cause a situation in which the light amount of each light emitting element varies in the exposure unit (this situation is hereinafter referred to as “light amount unevenness”). This is because when the light amount of each light emitting element varies, uneven density occurs in the output image. For this reason, in this type of image forming apparatus, the light amount correction is performed for each light emitting element in order to equalize the light amounts of all the light emitting elements provided in the exposure unit. Note that the cause of unevenness in the amount of light in the exposure means is that the light amount of each light emitting element itself is different, the light emission characteristics of each light emitting element are different, and the like.
[0003]
Then, as a light quantity correction method for preventing the occurrence of uneven light quantity in the exposure means, each light emitting element is turned on to measure the light quantity of each light emitting element, and a correction value is obtained from the measured value and the reference value. What is calculated is widely used. For example, a representative one is disclosed in JP-A-10-181081. This is to measure the light quantity of each LED element (light emitting element), based on the light quantity of each LED element, to set a correction target value by varying the value between the predetermined LED elements, the light quantity of each LED element, This is a method for calculating a correction value based on a difference from the correction target value corresponding to the light quantity. In this method, a correction target value whose value changes between predetermined LED elements is calculated based on the light amount of each LED element. Then, a correction value is calculated based on the difference between the light amount of each LED element and the correction target value corresponding to the light amount, and the light amount correction is performed using the calculated correction value. For this reason, the change rate of the light quantity in the exposure means can be reduced.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional exposure unit light amount correction methods including those described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-181081, it is possible to prevent unevenness in the light amount of the exposure unit when the exposure unit is mounted on the image forming apparatus. There was a problem that I could not. For this reason, there is a problem that unevenness of density occurs in the output image due to unevenness of the light amount of the exposure means. This is because the light amount correction of the exposure means is performed based on the light amount when each light emitting element is turned on one by one. That is, since the light emission pattern at the time of light quantity measurement performed to calculate the correction value is completely different from the light emission pattern at the time of actual printing, the light quantity distribution in the exposure means changes depending on the heat generation temperature of the driving IC inside the exposure means. Because.
[0005]
Further, when the exposure unit is mounted on the image forming apparatus, the focus position may slightly shift, and the light amount distribution in the exposure unit may change. In such a case, the light amount correction is not normally performed, resulting in uneven light amount, and uneven density in the output image.
[0006]
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and a light amount correction method for an exposure unit capable of performing high-precision light amount correction that does not cause unevenness in the amount of light when mounted on an image forming apparatus. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of obtaining a good image without density unevenness.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  According to the exposure unit light amount correction method according to the present invention made to solve the above problems, the exposure unit light amount correction method includes a plurality of light emitting elements, and the exposure unit emits light with a plurality of light emission patterns. The light quantity is measured for each light emitting element for each light emitting pattern, the measured light quantity measurement data is mixed for each light emitting element, and the correction amount for each light emitting element is calculated.When changing the mixing ratio when mixing the light quantity measurement data measured for each light emitting element for each light emitting pattern, calculating a plurality of correction values for each light emitting element, based on the operating status of the exposure means, Select and determine a new correction value from multiple correction valuesIt is characterized by doing.
[0008]
In this light quantity correction method, first, an exposure unit including a plurality of light emitting elements emits light with a plurality of light emitting patterns, and the light quantity of each light emitting element is measured for each light emitting pattern. That is, the number of data for light quantity measurement is the product of the number of light emitting elements and the light emission pattern. Then, a plurality of measured light quantity measurement data are mixed to calculate a correction value for each light emitting element. Here, the mixing of data refers to obtaining one data according to a certain function using a plurality of data. For example, as one example, a weighted average value can be calculated. Thus, by calculating a correction value by mixing a plurality of measurement data, the accuracy of light amount correction can be improved. Instead of the light quantity measurement data, correction data (temporary correction value) can be calculated from the light quantity measurement data, and the correction value can be calculated using the correction data.
[0009]
Here, it is preferable that the plurality of light emission patterns include a pattern for lighting only one of all the light emitting elements provided in the exposure unit and a pattern for lighting all the light emitting elements. That is, when the number of light emitting elements provided in the exposure means is “n”, it is necessary to cause the exposure means to emit light n times for each light emitting element and to simultaneously emit all the light emitting elements once. Therefore, “n + 1” light emission patterns are required at a minimum. As described above, the light amount of each element is measured in a state where all the light emitting elements provided in the exposure unit are turned on, and the measurement data is used for calculating the correction value, thereby correcting the light amount in a state close to the actual printing. Because you can. Accordingly, even when the exposure unit is mounted on the image forming apparatus, the unevenness of the light amount in the exposure unit is prevented, so that the unevenness of the density of the output image is also prevented.
[0010]
Note that the “pattern for lighting all the light emitting elements” includes not only lighting all the elements, but also lighting only neighboring elements that affect the light quantity measurement of the element of interest, or alternating each element. The case where it is made to light is also included.
[0011]
  And thisIn the light intensity correction method,When calculating the correction amount for each light emitting element,Change the mixing ratio when mixing the light intensity measurement data measured for each light emitting element for each light emitting pattern, calculate multiple correction values for each light emitting element, and based on the operating status of the exposure means, those correction values A new correction value is selected and determined.
[0012]
  A plurality of correction values can be calculated by changing the mixture ratio in this way. By selecting a correction value suitable for the operation status of the exposure means from those correction values, it is possible to perform light amount correction corresponding to various status changes.TheThat is, more accurate light amount correction can be performed.The
[0013]
According to the image forming apparatus of the present invention made to solve the above problems, the image forming apparatus includes an exposure unit including a plurality of light emitting elements, and the exposure unit is turned on / off based on the image data. An image forming apparatus for forming an image on a light source, wherein the exposure means emits light with a plurality of light emission patterns, and the light quantity measurement means for measuring the light quantity for each light emitting element for each light emission pattern, and the light quantity measurement measured by the light quantity measurement means Based on the change rate calculation means for calculating the change rate of the light quantity distribution from the data, the light quantity measurement data measured by the light quantity measurement means, and the change rate calculated by the change rate calculation means, correction for each light emitting element provided in the exposure means Correction value determining means for determining a value.
[0014]
The image forming apparatus includes an exposure unit including a plurality of light emitting elements. Then, an image is formed on the image carrier by performing on / off control of the exposure unit based on the image data. Here, in this image forming apparatus, in order to obtain a good output image, the light amount of the exposure unit is corrected. First, the light quantity measuring means measures the light quantity of each light emitting element with respect to the plurality of light emission patterns of the exposure means.
[0015]
Specifically, the light quantity measuring means measures the light quantity of each light emitting element for the pattern for lighting only one of all the light emitting elements provided in the exposure means and the pattern for lighting all the light emitting elements.
[0016]
Next, the change rate calculation means calculates the change rate of the light quantity distribution from the light quantity measurement data measured by the light quantity measurement means. Here, the change rate of the light amount distribution is, for example, the difference between the light amount of the target element when all the light emitting elements included in the exposure unit are turned on and the light amount of the target element when only the target element is turned on, or For example, the ratio of the light amount of the target element when all the light emitting elements are turned on to the light amount of the target element when only the target element is turned on. Subsequently, the correction value determining unit determines a correction value for each light emitting element in the exposure unit based on the light amount measurement data measured by the light amount measuring unit and the change rate of the light amount distribution calculated by the change rate calculating unit. The Based on this correction value, the light amount of the exposure unit is corrected.
[0017]
Thus, the correction value determined by the correction value determination unit is calculated in consideration of the change rate of the light amount distribution calculated by the change rate calculation unit in addition to the light amount measurement data measured by the light amount measurement unit. Is. Therefore, the accuracy of light quantity correction is improved. As a result, the occurrence of unevenness in the amount of light in the exposure means is prevented, and a good image with no unevenness in density is formed.
[0018]
In addition, according to the image forming apparatus of the present invention, the image forming apparatus includes an exposure unit including a plurality of light emitting elements, and forms an image on the image carrier by performing on / off control of the exposure unit based on image data. The exposure means emits light with a plurality of light emission patterns, and the light quantity measuring means for measuring the light quantity for each light emitting element for each light emission pattern, and the light quantity measurement data measured by the light quantity measuring means for each light emitting element. Correction value calculating means for calculating a correction value for the light emitting element, and a correction value selecting means for selecting a new correction value for each light emitting element by selecting an optimum correction value from a plurality of correction values calculated by the correction value calculating means. It is characterized by having.
[0019]
This image forming apparatus also has an exposure unit including a plurality of light emitting elements. Then, an image is formed on the image carrier by performing on / off control of the exposure unit based on the image data. Also in this image forming apparatus, the light amount of the exposure unit is corrected in order to obtain a good output image. First, the light quantity measuring means measures the light quantity of each light emitting element with respect to the plurality of light emission patterns of the exposure means. Next, the correction value calculation means calculates a plurality of correction values for each light emitting element for each light emission pattern from the light quantity measurement data measured by the light quantity measurement means.
[0020]
Then, the correction value selection means selects a correction value for each light emitting element from the plurality of correction values calculated by the correction value calculation means, and determines a new correction value. Thus, by selecting an optimal correction value from a plurality of correction values, the accuracy of light amount correction can be improved.
[0021]
  Furthermore, according to the image forming apparatus of the present invention, the image forming apparatus includes an exposure unit including a plurality of light emitting elements, and forms an image on the image carrier by performing on / off control of the exposure unit based on image data. The light exposure means causes the light to be emitted in a plurality of light emission patterns, and the light quantity measurement means for measuring the light quantity for each light emitting element for each light emission pattern, and the light quantity measurement data measured by the light quantity measurement means.Multiple correction values for each light emitting element for each light emission patternCorrection value calculation means for calculating, and correction value determination means for determining a new correction value for each light emitting element by mixing a plurality of correction values calculated by the correction value calculation means.
[0022]
This image forming apparatus also has an exposure unit including a plurality of light emitting elements. Then, an image is formed on the image carrier by performing on / off control of the exposure unit based on the image data. Also in this image forming apparatus, the light amount of the exposure unit is corrected in order to obtain a good output image.
[0023]
First, the light quantity measuring means measures the light quantity of each light emitting element with respect to the plurality of light emission patterns of the exposure means. Next, the correction value calculation means calculates a correction value for each light emitting element for each light emission pattern from the light quantity measurement data measured by the light quantity measurement means. Then, the correction value determining means mixes a plurality of correction values calculated by the correction value calculating means for each light emission pattern, and determines a new correction value for each light emitting element.
[0024]
In this way, since a plurality of correction values are mixed and a new correction value is calculated, the accuracy of light amount correction is improved. Note that it is also possible to calculate a new correction value by mixing the light amount measurement data without calculating a correction value (temporary correction value) from the light amount measurement data.
[0025]
The image forming apparatus according to the present invention includes a mixing ratio storage unit that stores a plurality of mixing ratios when mixing a plurality of correction values calculated by the correction value calculating unit for each light emitting element, and the correction value The determining unit selects an optimum one from the plurality of mixing ratios stored in the mixing ratio storage unit, and mixes the plurality of correction values calculated by the correction value calculating unit according to the selected mixing ratio, It is also preferable to determine a new correction value for the light emitting element.
[0026]
The image processing apparatus includes a mixture ratio storage unit that stores a plurality of mixing ratios when a plurality of correction values calculated by the correction value calculation unit are mixed for each light emitting element. Then, the correction value determining unit selects an optimum one from the plurality of mixing ratios stored in the mixing ratio storage unit, and the plurality of correction values calculated by the correction value calculating unit based on the selected mixing ratio are obtained. By mixing, a new correction value for each light emitting element is calculated. That is, a plurality of correction values are mixed based on the mixing ratio corresponding to various situation changes, and a new correction value is determined. Therefore, according to this image forming apparatus, it is possible to perform light amount correction corresponding to various changes in the situation, so that a good image without density unevenness is formed.
[0027]
In the image forming apparatus according to the present invention, it is also preferable that the light amount measuring unit measures the light amount at a different focus position for each light emitting element for each light emitting pattern. Here, “different focus positions” mean a plurality of measurement positions intentionally shifted in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the exposure means.
[0028]
In this image processing apparatus, the light quantity is measured for each light emitting pattern at a plurality of focus positions for each light emitting element. For this reason, the light quantity measurement data for each light emitting element measured by the light quantity measuring means is increased. Accordingly, more correction values calculated by the correction value calculation means are calculated. Thereby, the object of selection of the correction value by the correction value selection means is expanded. Alternatively, the number of correction value mixing targets by the correction value determining means increases. Therefore, a new correction value is determined using more light quantity measurement data. Thereby, more accurate light quantity correction can be performed. Further, even when the focus position of the exposure unit is deviated, the light amount can be accurately corrected.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying a light amount correction method for an exposure unit and an image forming apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following embodiment, a case where the present invention is applied to a full-color copier will be described.
[0030]
(First embodiment)
First, an outline of a copier will be described. As shown in FIG. 1, the copier 1 according to the first embodiment is a tandem type full-color copier provided with image forming stations 2C, 2M, 2Y, and 2K for four colors. The image forming stations 2C, 2M, 2Y, and 2K are provided with LED heads 5C, 5M, 5Y, and 5K as exposure means. The image data output from the CCD 3 and other signals are input to the image forming stations 2C, 2M, 2Y, and 2K via the controller 4. As a result, each of the image forming stations 2C, 2M, 2Y, and 2K creates a toner image of the corresponding color. The toner images of the respective colors are sequentially transferred and superimposed on the transfer belt 6 that rotates in the direction of arrow A in FIG.
[0031]
In synchronism with this, one sheet of printing paper is taken out from the paper cassette and sent to the nip portion between the transfer roller 8 and the transfer belt 6 via the transport roller 7. Therefore, the superimposed toner image is transferred from the transfer belt 6 onto the printing paper. The printing paper that has received the superimposed toner image is discharged onto the paper discharge tray 10 via the belt fixing type fixing device 9. In the fixing device 9, the superimposed toner image is melted by heating and is heated and fixed as a full-color image on the printing paper.
[0032]
Here, the controller 4 performs processing of the image signal output from the CCD 3. The LED heads 5C, 5M, 5Y, and 5K (in the following description, the color codes C, M, Y, and K are omitted) write an electrostatic latent image on the photosensitive drum of each image forming station. is there. Therefore, a schematic configuration of the controller 4 and the LED head 5 will be described with reference to FIG.
[0033]
The controller 4 includes an A / D conversion unit 11, a shading correction unit 12, an external I / F 13, a LOG conversion unit 14, an HVC conversion unit 15, a UCR processing unit 16, a BP processing unit 17, and a color A correction unit 18, a gamma correction / printing position control unit 19, and a driver unit 20 are provided.
[0034]
The A / D converter 11 converts an analog signal output from the CCD 3 into a digital signal. The shading correction unit 12 performs shading correction (correction of sensitivity variation for each pixel of the CCD 3 and correction of illumination unevenness) on the signal output from the CCD 3. The LOG converter 14 converts the RGB signal proportional to the luminance obtained by the CCD 3 into recording density signals C, M, and Y. The UCR processing unit 16 performs undercolor removal processing for separating gray components in the C, M, and Y signals. The BP processing unit 17 generates a black recording signal K. The color correction unit 18 generates a recording signal that can be recorded with a desired color in consideration of the spectral characteristics of the toner actually used and the recording process. The gamma correction / printing position control unit 19 performs signal conversion (gamma correction) for making the recording density more linear with respect to the color-corrected recording signal, and controls the printing position.
[0035]
The controller 4 is connected to a CPU 26 that performs overall control of the copier 1. Therefore, the controller 4 is also controlled by the CPU 26. An operation panel 27 for inputting commands to the copier 1 is connected to the CPU 26. That is, the operator can give various commands to the copy machine 1 from the operation panel 27.
[0036]
On the other hand, the LED head 5 includes an LED control unit 25 and an LED array 28. The operation of the LED array 28 is controlled by the LED control unit 25. The LED control unit 25 is connected to the CPU 26 and the driver unit 20 of the controller 4. Here, the CPU 26 also plays a role of “mixing ratio storage means” in the claims. That is, the CPU 26 preliminarily stores the mixture ratio used for calculating the correction value in the light amount correction of the LED array 28 in addition to performing the overall control of the copying machine 1.
[0037]
Here, a schematic configuration of the LED control unit 25 will be described with reference to FIG. The LED control unit 25 includes a light amount measurement unit 31, a correction data calculation unit 32, a first smoothing processing unit 33, a change rate calculation unit 34, and a second light amount correction unit for correcting the light amount of the LED array 28. A smoothing processing unit 35, a modulation processing unit 36, a correction value determining unit 37, a change rate average calculating unit 38, and a spike component removing unit 39 are provided.
[0038]
The light quantity measuring unit 31 causes the LED array 28 to emit light with a plurality of light emission patterns, and measures the light quantity of each element for each light emission pattern. In the present embodiment, the light quantity measuring unit 31 measures the light quantity of the target element when only the target element is turned on and the light quantity of the target element when all the elements are turned on.
[0039]
The correction data calculation unit 32 calculates correction data (temporary correction value). Specifically, the correction data is calculated by the following equation based on the light amount data measured by the light amount measuring unit 31 and the average light amount in the LED array 28.
(100 x (average light intensity / light intensity data)-100) / (tilt)
Here, “inclination” is an inclination of a light amount correction approximate expression (straight line) calculated from light amount data of each element and is an eigenvalue.
[0040]
The first smoothing processing unit 33 and the second smoothing processing unit 35 perform a smoothing process (corresponding to an element of interest ± 10 elements) on each input signal. Further, the change rate calculation unit 34 calculates the change rate of the light amount distribution. Specifically, the difference between the amount of light when only the element of interest is turned on and the amount of light when all elements are turned on is calculated. Instead of the difference, a ratio between the light amount when only the target element is turned on for the target element and the light amount when all the elements are turned on may be obtained.
[0041]
The modulation processing unit 36 performs modulation processing on the change rate calculated by the change rate calculating unit 34. Specifically, assuming that the output of the second smoothing processing unit 35 is L2 and the output of the change rate average calculating unit 38 is Lav, modulation processing according to the following equation is performed.
(L2-Lav) × (modulation factor) + Lav
[0042]
The correction value determination unit 37 calculates a new correction value for each element of the LED array 28. Specifically, a new correction value is calculated by adding the output (H) of the spike component removing unit 39 and the output (L) of the modulation processing unit 36. Note that the spike component removal unit 39 performs a filtering process based on the differential value of the target element ± 6 elements on the correction data calculated from the light amount data when only the target element is turned on.
[0043]
Next, a method for correcting the light amount of the LED array 28 in the copying machine 1 having the above-described configuration will be described. When a new correction value needs to be acquired, a correction value calculation command is output from the CPU 26 to the LED control unit 25. Then, the light quantity measurement unit 31 measures the light quantity of each element of the LED array 28 when only one element is turned on and when all the elements are turned on. An example of the measurement result (in the case of correction data “32”) is shown in FIG.
[0044]
Next, the correction data calculation unit 32 calculates correction data for each element of the LED array 28 based on the light amount data measured by the light amount measurement unit 31. That is, a light amount correction approximate expression is calculated from the light amount data of each element of the LED array 28, and correction data that is the average light amount of all the elements is calculated for each element. Specifically, as shown in FIG. 5, Δx required to reduce the light amount by Δy is calculated for each element. That is, Δx calculated here becomes correction data. In addition, the solid line shown in FIG. 5 represents the light quantity change approximate expression, and the broken line represents the average light quantity of all the elements.
[0045]
The correction data calculated in this way is input to the first smoothing processing unit 33 and subjected to smoothing processing. Among the correction data calculated by the correction data calculation unit 32, correction data calculated from light amount data when one element is turned on is input to the first smoothing processing unit 33 and a spike component removal unit 39. Is also entered. Then, the correction data input to the spike component removal unit 39 is subjected to filter processing to remove the spike component. The correction data from which the spike component has been removed is input to the correction value determination unit 37.
[0046]
On the other hand, the correction data subjected to the smoothing process by the first smoothing processing unit 33 is input to the change rate calculation unit 34. Then, the difference between the light amount data when one element is turned on and the light amount data when all the elements are turned on is calculated. The calculation result (change rate data) is shown in FIG. The change rate data is input to the second smoothing processing unit 35 and the change rate average calculation unit 38, respectively. The change rate data input to the second smoothing processing unit 35 is input to the modulation processing unit 36 after being smoothed. On the other hand, the change rate average calculation unit 38 calculates the change rate average from the input change rate data, and inputs this to the modulation processing unit 36. That is, the change rate data (L2) and the average change rate (Lav) subjected to the smoothing process are input to the modulation processing unit 36.
[0047]
Thereafter, the modulation processing unit 36 performs modulation processing using the change rate average (Lav) on the change rate data (L2), and the processing result is input to the correction value determination unit 37. The correction value determination unit 37 adds the output (L) from the modulation processing unit 36 and the output (H) from the spike component removal unit 39 to calculate a new correction value. An example of the calculation result of the new correction value (in the case of correction data “32”) is shown in FIG. The solid line shown in FIG. 7 is a new correction value, and the broken line is a correction value before correction (that is, a conventional correction value).
[0048]
Here, comparing FIG. 7 with FIG. 4, it can be seen that the shape of the data is substantially line symmetric (the horizontal axis is the center line). Accordingly, by performing the light amount correction of the LED array 28 using the new correction value indicated by the solid line in FIG. 7, the light amounts of all the elements of the LED array 28 become substantially equal. That is, the light amount distribution in the LED array 28 becomes almost constant, and the occurrence of unevenness in the amount of light is suppressed. On the other hand, even if the light amount correction of the LED array 28 is performed using the conventional correction value indicated by the broken line in FIG. 7, the light amounts of all the elements of the LED array 28 are not substantially equal. That is, in the copying machine 1 according to the present embodiment, the light amount correction for the LED array 28 is performed with high accuracy. As described above, the highly accurate light amount correction for the LED array 28 is performed, so that unevenness in the light amount does not occur in the LED array 28. Therefore, the copier 1 outputs a good image with no density unevenness.
[0049]
As described above in detail, according to the copying machine 1 according to the first embodiment, in order to perform light amount correction of the LED array 28, a pattern in which only one of all the elements of the LED array 28 is lit. A light amount measurement unit 31 that measures the light amount of each element with respect to a pattern for lighting all elements, and a change rate calculation unit that calculates a change rate of the light amount distribution of the LED array 28 based on the light amount data measured by the light amount measurement unit 31 34, a correction value determination unit 37 that determines a correction value for each element of the LED array 28 based on the light amount data measured by the light amount measurement unit 31 and the change rate of the light amount distribution calculated by the change rate calculation unit 34. Etc. Accordingly, the correction value determination unit 37 calculates the correction value in consideration of the change rate of the light amount distribution calculated by the change rate calculation unit 34 in addition to the light amount data measured by the light amount measurement unit 31. Thereby, the precision of the light quantity correction of the LED array 28 is improved. Therefore, the occurrence of unevenness in the amount of light in the LED array 28 is prevented, and as a result, a good image without unevenness in density is formed in the copying machine 1.
[0050]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. The copier according to the second embodiment has substantially the same configuration as the copier 1 according to the first embodiment, but the correction value calculation method used for correcting the light amount of the LED array is different. Therefore, the description will focus on the differences from the first embodiment, the description of the same configuration and operation as in the first embodiment will be omitted as appropriate, and the same configuration will be applied to the same configuration. Reference numerals will be given.
[0051]
Therefore, a correction value calculation method, which is a difference from the first embodiment, will be described with reference to FIG. Similarly to the first embodiment, the copier according to the second embodiment is also provided with an LED control unit 25 that performs light amount correction of the LED array 28. The LED control unit 25 includes a light amount measurement unit 31a, a correction data calculation unit 32, a first smoothing processing unit 33, a change rate calculation unit 34a, a second smoothing processing unit 35, and a modulation processing unit 36. A correction value determining unit 37, a change rate average calculating unit 38, and a spike component removing unit 39.
[0052]
When a new correction value needs to be acquired, a correction value calculation command is output from the CPU 26 to the LED control unit 25. Then, the light quantity measurement unit 31a measures the light quantity of each element of the LED array 28 when only one element is turned on and when all the elements are turned on. Here, unlike the first embodiment, the light amount measurement unit 31a performs light amount measurement a plurality of times (n times) when all the elements of the LED array 28 are turned on. The light quantity measurement for a plurality of times when all the elements of the LED array 28 are turned on may be performed for different light emission patterns, or may be performed for those in which the focus position is intentionally shifted with the same light emission pattern. Moreover, you may perform about the same light emission pattern. This is because the measurement error can be reduced by increasing the number of measurements for the same light emission pattern. The direction in which the focus position is shifted is a direction (sub-scanning direction) orthogonal to the longitudinal direction of the LED array 28.
[0053]
Next, the correction data calculation unit 32 calculates correction data for each element of the LED array 28 based on the light amount data measured by the light amount measurement unit 31a. The calculated correction data is input to the first smoothing processing unit 33 and smoothed. Among the correction data calculated by the correction data calculation unit 32, correction data calculated from light amount data when one element is turned on is input to the first smoothing processing unit 33 and a spike component removal unit 39. Is also entered. Then, the correction data input to the spike component removal unit 39 is subjected to filter processing to remove the spike component. The correction data from which the spike component has been removed is input to the correction value determination unit 37.
[0054]
On the other hand, the correction data subjected to the smoothing process by the first smoothing processing unit 33 is input to the change rate calculation unit 34a, and the change rate of the light amount distribution is calculated. The change rate calculation method here is different from the first embodiment. That is, in the change rate calculation unit 34a, assuming that the respective outputs from the first smoothing processing unit 33 are D2, A12, and An2, the change rate is calculated by the following equation.
(Α × A2 +... + Ε × An2) / D2
Here, α and ε are mixing ratios, which are constant values in the present embodiment.
[0055]
The change rate data calculated by the change rate calculation unit 34a is input to the second smoothing processing unit 35 and the change rate average calculation unit 38, respectively. The change rate data input to the second smoothing processing unit 35 is input to the modulation processing unit 36 after being smoothed. On the other hand, the change rate average calculation unit 38 calculates the change rate average from the input change rate data, and inputs this to the modulation processing unit 36. That is, the change rate data (L2) and the average change rate (Lav) subjected to the smoothing process are input to the modulation processing unit 36.
[0056]
Thereafter, the modulation processing unit 36 performs modulation processing using the change rate average (Lav) on the change rate data (L2), and the processing result is input to the correction value determination unit 37. Then, the correction value determination unit 37 adds the output (L) from the modulation processing unit 36 and the output (H) from the spike component removal unit 39, and calculates the sum as a new correction value.
[0057]
As described above, in the copying machine according to the present embodiment, the correction value used for the light amount correction for the LED array 28 is the light amount of the pattern in which only the target element is turned on for the target element and the plurality of patterns in which all the elements are turned on. Calculated based on the amount of light. Therefore, the light quantity correction of the LED array 28 can be performed with higher accuracy. As a result, unevenness in the amount of light does not occur in the LED array 28, and a good image without unevenness in density is output.
[0058]
As described above in detail, according to the copying machine according to the second embodiment, in order to perform light amount correction of the LED array 28, only one pattern of all the elements of the LED array 28 is lit and all the patterns are lit. A light quantity measurement unit 31a that measures the light quantity of each element for a plurality of patterns that light the elements, and a change rate calculation that calculates the change rate of the light quantity distribution of the LED array 28 based on the light quantity data measured by the light quantity measurement unit 31a Correction value determining unit that determines a correction value for each element of the LED array 28 based on the light amount data measured by the light amount measuring unit 31a and the change rate of the light amount distribution calculated by the change rate calculating unit 34a. 37 and so on.
[0059]
Accordingly, the correction value determination unit 37 calculates the correction value in consideration of the change rate of the light amount distribution calculated by the change rate calculation unit 34a in addition to the light amount data measured by the light amount measurement unit 31a. When the change rate is calculated by the change rate calculation unit 34a, the light amount data when all the elements of the LED array 28 are turned on is referred to as a plurality of data instead of one. Thereby, the correction value used for the light quantity correction of the LED array 28 can be calculated more accurately. That is, the accuracy of light amount correction for the LED array 28 is improved. Therefore, the occurrence of unevenness in the amount of light in the LED array 28 is prevented, and as a result, a good image without unevenness in density is formed in the copying machine.
[0060]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. The copying machine according to the third embodiment also has substantially the same configuration as the copying machine 1 according to the first embodiment, but the correction value calculation method used for light amount correction is different. That is, instead of calculating only one new correction value as in the first embodiment, a plurality of new correction values are calculated and an appropriate one is selected from them. . Accordingly, the configuration of the LED control unit is also slightly different. For this reason, the description will focus on the differences from the first embodiment, the description of the same configuration and operation as in the first embodiment will be omitted as appropriate, and the same reference numerals will be used for the same configuration. Will be attached.
[0061]
Therefore, a correction value calculation method that is different from the first embodiment will be described with reference to FIG. Similarly to the first embodiment, the copier according to the third embodiment is also provided with an LED control unit that performs light amount correction of the LED array 28. As shown in FIG. 9, the LED control unit includes a light amount measurement unit 31, a correction data calculation unit 32, a first smoothing processing unit 33, a change rate calculation unit 34, and a second smoothing processing unit 35. A modulation processing unit 36a, a correction value determination unit 37, a change rate average calculation unit 38, a spike component removal unit 39, a correction value calculation unit 40, and a correction value selection unit 41. That is, instead of the correction value determination unit 37 in the first embodiment, a correction value calculation unit 40 and a correction value selection unit 41 are provided.
[0062]
Here, the correction value calculation unit 40 calculates a plurality of new correction values. The correction value selection unit 41 selects a correction value used for light amount correction of the LED array 28 from among a plurality of correction values calculated by the correction value calculation unit 40.
[0063]
When a new correction value needs to be acquired, a correction value calculation command is output from the CPU 26 to the LED control unit. Then, the light quantity measuring unit 31 measures the respective light quantities when only one element is turned on for each element of the LED array 28 and when all the elements are turned on.
[0064]
Next, the correction data calculation unit 32 calculates correction data for each element of the LED array 28 based on the light amount data measured by the light amount measurement unit 31. The calculated correction data is input to the first smoothing processing unit 33 and smoothed. Among the correction data calculated by the correction data calculation unit 32, correction data calculated from light amount data when one element is turned on is input to the first smoothing processing unit 33 and a spike component removal unit 39. Is also entered. Then, the correction data input to the spike component removal unit 39 is subjected to filter processing to remove the spike component. The correction data from which the spike component has been removed is input to the correction value calculation unit 40.
[0065]
On the other hand, the correction data subjected to the smoothing process by the first smoothing processing unit 33 is input to the change rate calculation unit 34, and the change rate of the light amount distribution is calculated. The change rate data calculated by the change rate calculation unit 34 is input to the second smoothing processing unit 35 and the change rate average calculation unit 38, respectively. The rate-of-change data input to the second smoothing processing unit 35 is input to the modulation processing unit 36a after being smoothed. On the other hand, the change rate average calculation unit 38 calculates the change rate average from the input change rate data, and inputs this to the modulation processing unit 36a. That is, the change rate data (L2) and the average change rate (Lav) subjected to the smoothing process are input to the modulation processing unit 36a.
[0066]
Then, the modulation processing unit 36a performs modulation processing using the change rate average (Lav) on the change rate data (L2). Here, in the present embodiment, in the modulation processing unit 36a, a plurality of data (L₁, L₂, ..., L_n) Can be obtained. These processing results are input to the correction value calculation unit 40. Then, in the correction value calculation unit 40, the output from the modulation processing unit 36a (L₁, L₂, ..., L_n) And the output (H) from the spike component removal unit 39 are added, and new correction values (1) to (n) are calculated. All the correction values calculated by the correction value calculation unit 40 are input to the correction value selection unit 41. Then, the correction value selection unit 41 selects a correction value to be used for light amount correction of the LED array 28.
[0067]
As described above, in the copier according to the present embodiment, an appropriate correction value corresponding to the state of the copier is selected by the correction value selection unit 41 from the plurality of correction values calculated by the correction value calculation unit 40. The Then, the light amount correction of the LED array 28 is performed by the correction value selected by the correction value selection unit 41. Therefore, the light amount correction of the LED array 28 corresponding to the change in the situation of the copying machine can be performed with high accuracy. As a result, unevenness in the amount of light does not occur in the LED array 28, and a good image without unevenness in density is output.
[0068]
As described above in detail, according to the copier according to the third embodiment, in order to perform the light amount correction of the LED array 28, a pattern and all of the patterns for lighting only one of all the elements of the LED array 28 are used. A light amount measuring unit 31 that measures the light amount of each element with respect to the pattern for lighting the elements, and a change rate calculating unit 34 that calculates the change rate of the light amount distribution of the LED array 28 based on the light amount data measured by the light amount measuring unit 31 A modulation processing unit 36a that performs modulation processing on the change rate calculated by the change rate calculation unit 34 with a plurality of modulation rates and outputs a plurality of modulation processing data, and light amount data measured by the light amount measurement unit 31. And a correction value calculation unit 40 that calculates a plurality of correction values for each element of the LED array 28 based on the change rates of the plurality of light quantity distributions calculated by the change rate calculation unit 34 and the correction value calculation unit 40. A correction value selecting unit 41 or the like for selecting a correction value used for light quantity correction from the issued a plurality of correction values are provided.
[0069]
Therefore, the correction value calculation unit 40 calculates a plurality of correction values in consideration of the change rate of the light amount distribution calculated by the change rate calculation unit 34 in addition to the light amount data measured by the light amount measurement unit 31. . Then, the correction value selection unit 41 selects a correction value corresponding to a change in the situation of the copier from the plurality of correction values calculated by the correction value calculation unit 40. Thereby, the light quantity correction of the LED array 28 corresponding to the change in the situation of the copying machine can be performed. Therefore, even when the operation state of the copying machine changes, the occurrence of unevenness in the amount of light in the LED array 28 is prevented, and as a result, a good image without unevenness in density is formed in the copying machine.
[0070]
(Fourth embodiment)
Finally, a fourth embodiment will be described. The copier according to the fourth embodiment also has substantially the same configuration as the copier according to the third embodiment, but the correction value calculation method used for correcting the light amount of the LED array is slightly different. . For this reason, the description will focus on the differences from the third embodiment, the description of the same configuration and operation as in the third embodiment will be omitted as appropriate, and the same reference numerals will be used for the same configuration. Will be attached.
[0071]
Therefore, a correction value calculation method that is different from the third embodiment will be described with reference to FIG. Similarly to the third embodiment, the copier according to the fourth embodiment is also provided with an LED control unit for correcting the amount of light of the LED array 28. As shown in FIG. 10, the LED control unit includes a light amount measuring unit 31a, a correction data calculating unit 32, a first smoothing processing unit 33, a change rate calculating unit 34b, and a second smoothing processing unit 35. A modulation processing unit 36, a correction value determining unit 37, a change rate average calculating unit 38, a spike component removing unit 39, a correction value calculating unit 40, and a correction value selecting unit 41.
[0072]
When a new correction value needs to be acquired, a correction value calculation command is output from the CPU 26 to the LED control unit. Then, the light quantity measurement unit 31a measures the respective light quantities when only one element is turned on for each element of the LED array 28 and when all the elements are turned on. Here, unlike the third embodiment, the light quantity measurement unit 31a performs light quantity measurement a plurality of times (n times) when all the elements of the LED array 28 are turned on. The light quantity measurement for a plurality of times when all the elements of the LED array 28 are turned on may be performed for different light emission patterns, or may be performed for those in which the focus position is intentionally shifted with the same light emission pattern. The direction in which the focus position is shifted is a direction (sub-scanning direction) orthogonal to the longitudinal direction of the LED array 28.
[0073]
Next, the correction data calculating unit 32 calculates correction data for each element of the LED array 28 based on the light amount data measured by the light amount measuring unit 31a. The calculated correction data is input to the first smoothing processing unit 33 and smoothed. Among the correction data calculated by the correction data calculation unit 32, correction data calculated from light amount data when one element is turned on is input to the first smoothing processing unit 33 and a spike component removal unit 39. Is also entered. Then, the correction data input to the spike component removal unit 39 is subjected to filter processing to remove the spike component. The correction data from which the spike component has been removed is input to the correction value calculation unit 40.
[0074]
On the other hand, the correction data subjected to the smoothing process by the first smoothing processing unit 33 is input to the change rate calculating unit 34b, and the change rate of the light amount distribution is calculated. The change rate calculation method here is different from the third embodiment. That is, in the change rate calculation unit 34b, assuming that the respective outputs from the first smoothing processing unit 33 are D2, A12, and An2, the change rate is calculated by the following equation.
(Α × A2 +... + Ε × An2) / D2
Here, α and ε are mixing ratios. In the present embodiment, α and ε are changed to calculate a plurality of change rate data.
[0075]
The plurality of change rate data calculated by the change rate calculating unit 34b are input to the second smoothing processing unit 35 and the change rate average calculating unit 38, respectively. The change rate data input to the second smoothing processing unit 35 is input to the modulation processing unit 36 after being smoothed. On the other hand, the change rate average calculation unit 38 calculates the change rate average from the input change rate data, and inputs this to the modulation processing unit 36. That is, the modulation processing unit 36 receives the change rate data (L2) that has been subjected to the smoothing process.₁, L2₂, ..., L2_n) And the average change rate (Lav).
[0076]
In the modulation processing unit 36, each change rate data (L2₁, L2₂, ..., L2_n) Is subjected to modulation processing using average change rate (Lav). These processing results are input to the correction value calculation unit 40. Then, in the correction value calculation unit 40, the output from the modulation processing unit 36 (L₁, L₂, ..., L_n) And the output (H) from the spike component removal unit 39 are added, and new correction values (1) to (n) are calculated. All the correction values calculated by the correction value calculation unit 40 are input to the correction value selection unit 41. Then, the correction value selection unit 41 selects a correction value to be used for correcting the light amount of the LED array 28 based on the operation status of the copier.
[0077]
As described above, in the copier according to the present embodiment, an appropriate correction value according to the state of the copier is selected by the correction value selection unit 41 from the plurality of correction values calculated by the correction value calculation unit 40. Is done. Then, the light amount correction of the LED array 28 is performed by the correction value selected by the correction value selection unit 41. Therefore, the light amount correction of the LED array 28 corresponding to the change in the situation of the copying machine can be performed with high accuracy. As a result, unevenness in the amount of light does not occur in the LED array 28, and a good image without unevenness in density is output.
[0078]
As described above in detail, according to the copier according to the fourth embodiment, in order to perform light amount correction of the LED array 28, a plurality of patterns for lighting only one of all the elements of the LED array 28 are used. A light amount measuring unit 31a that measures the light amount of each element with respect to a pattern for lighting all the elements, and a change rate that calculates a plurality of change rates of the light amount distribution in the LED array 28 based on the light amount data measured by the light amount measuring unit 31a A correction for calculating a plurality of correction values for each element of the LED array 28 based on the light amount data measured by the calculation unit 34b, the light amount measurement unit 31a, and the change rates of the plurality of light amount distributions calculated by the change rate calculation unit 34b. A value calculation unit 40 and a correction value selection unit 41 that selects a correction value used for light amount correction from a plurality of correction values calculated by the correction value calculation unit 40 are provided.
[0079]
Therefore, in the correction value calculation unit 40, a plurality of correction values are calculated in consideration of the change rate of the light amount distribution calculated by the change rate calculation unit 34b in addition to the light amount data measured by the light amount measurement unit 31a. Then, the correction value selection unit 41 selects a correction value corresponding to a change in the situation of the copier from the plurality of correction values calculated by the correction value calculation unit 40. Thereby, the light quantity correction of the LED array 28 corresponding to the change in the situation of the copying machine can be performed. Therefore, even when the operation state of the copying machine changes, the occurrence of unevenness in the amount of light in the LED array 28 is prevented, and as a result, a good image without unevenness in density is formed in the copying machine.
[0080]
In addition, this Embodiment is only a mere illustration and does not limit this invention at all. Accordingly, the present invention can be variously improved and modified without departing from the scope of the invention. For example, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to a copying machine is illustrated, but the present invention can also be applied to a facsimile, a printer, and the like regardless of the copying machine.
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, as described above, when mounted on an image forming apparatus, a light amount correction method for an exposure unit that can perform high-precision light amount correction that does not cause unevenness in light amount, and a good image without unevenness in density. An image forming apparatus capable of obtaining the above is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a copier.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a controller and an LED head.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an LED control unit.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of light amount data measured by a light amount measurement unit.
FIG. 5 is a diagram for explaining a correction data calculation method;
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a change rate of a light amount distribution calculated by a change rate calculation unit.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a newly calculated correction value.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an LED control unit provided in a copier according to a second embodiment.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an LED control unit provided in a copier according to a third embodiment.
FIG. 10 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an LED control unit provided in a copier according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Copy machine
3 CCD
4 Controller
5 LED head
25 LED controller
26 CPU
27 Operation panel
28 LED array
31 Light intensity measurement unit
32 Correction data calculation unit
33 First smoothing processing unit
34 Change rate calculation unit
35 Second smoothing processing unit
36 Modulation processor
37 Correction value determination unit
38 Average change rate calculator
39 Spike component removal unit
40 Correction value calculator

Claims

A light amount correction method for an exposure means comprising a plurality of light emitting elements,
The exposure means is caused to emit light in a plurality of light emission patterns, the light amount is measured for each light emitting element for each light emission pattern,
When the measured light quantity measurement data is mixed for each light emitting element and the correction amount for each light emitting element is calculated, the light quantity measurement data measured for each light emitting element for each light emitting pattern is mixed. Change the mixing ratio, calculate multiple correction values for each light emitting element,
A light amount correction method for an exposure unit, wherein a new correction value is selected and determined from a plurality of calculated correction values based on an operating state of the exposure unit.

In the light amount correction method of the exposure means according to claim 1,
The light emission correction of the exposure unit, wherein the plurality of light emission patterns include a pattern for lighting only one of all the light emitting elements provided in the exposure unit and a pattern for lighting all the light emitting elements. Method.

An image forming apparatus that includes an exposure unit including a plurality of light emitting elements and forms an image on an image carrier by controlling on / off of the exposure unit based on image data,
A light quantity measuring means for causing the exposure means to emit light in a plurality of light emission patterns, and measuring the light quantity for each light emitting element for each light emission pattern;
Correction value calculation means for calculating a plurality of correction values for each light emitting element for each light emission pattern from the light quantity measurement data measured by the light quantity measurement means;
A correction value determining means for mixing a plurality of correction values calculated by the correction value calculating means to determine a new correction value for each light emitting element;
An image forming apparatus comprising:

The image forming apparatus according to claim 3 .
A mixing ratio storage means for storing a plurality of mixing ratios when mixing a plurality of correction values calculated by the correction value calculating means for each light emitting element;
The correction value determining means selects an optimum one from a plurality of mixture ratios stored in the mixture ratio storage means, and calculates a plurality of correction values calculated by the correction value calculation means according to the selected mixture ratio. An image forming apparatus comprising: mixing and determining a new correction value for each light emitting element.

The image forming apparatus according to claim 3 or 4 , wherein:
The image forming apparatus, wherein the light quantity measuring unit measures a light quantity at a different focus position for each light emitting element for each light emitting pattern.