JP6139376B2 - 露光装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、プリンタは、画像形成ユニット、露光装置としてのＬＥＤヘッド、転写ローラ、定着器、用紙カセット等を備え、前記画像形成ユニットは、感光体ドラム、帯電ローラ、現像器、クリーニングブレード、トナーカートリッジ等を備える。

前記画像形成ユニットにおいては、帯電ローラによって一様に帯電させられた感光体ドラムの表面がＬＥＤヘッドによって露光されて、静電潜像が形成される。また、前記トナーカートリッジから画像形成ユニット本体内に供給されたトナーはトナー供給ローラによって現像ローラに供給され、現像ブレードによって現像ローラ上のトナーが薄層化される。そして、前記現像ローラ上のトナーが感光体ドラム上の静電潜像に付着させられ、該静電潜像が現像されて感光体ドラム上にトナー像が形成される。

前記用紙カセットから繰り出された用紙は、感光体ドラムと転写ローラとの間に形成された転写部に送られ、該転写部において転写ローラによってトナー像が転写された後、定着器に送られ、該定着器においてトナー像が定着させられて画像が形成される。

ところで、前記ＬＥＤヘッドは、複数のＬＥＤ素子を複数のＬＥＤチップにわたってライン状に並べることによって形成されたＬＥＤアレイ、前記各ＬＥＤ素子を駆動するためのＩＣドライバ、複数のレンズをライン状に並べることによって形成されたレンズアレイ等を備え、各ＬＥＤ素子を駆動することによって発生させられた光をレンズによって集束させ、感光体ドラムの表面に照射するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−１７８１６０号公報

しかしながら、前記従来のＬＥＤヘッドにおいては、各ＬＥＤ素子の形状、特性等にばらつきがあったり、ＬＥＤチップの配列に微小なずれがあったり、レンズアレイの光学特性に周期的又は非周期的な変化があったりすると、形成された画像に、ＬＥＤ素子の配列方向に対して直角の方向に延びるすじ、帯等が発生し、画像品位が低下してしまう。

本発明は、前記従来のＬＥＤヘッドの問題点を解決して、画像にすじ、帯等が発生するのを防止することができ、画像品位を向上させることができる露光装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の露光装置においては、複数の発光素子と、補正値が記録された記憶装置と、該記憶装置から前記補正値を読み出し、補正値に基づいて駆動変量を調整して前記各発光素子を駆動する素子駆動要素とを有する。

そして、前記補正値は、前記各発光素子を駆動したときの発光素子の光量を補正するための光量補正値、及びテスト用の画像形成装置によって形成された所定の画像パターンの画像を読取装置によって読み取ったときの前記所定の画像パターンの画像の濃度に基づいて算出された濃度補正値であり、前記記憶装置に記録される。

本発明によれば、露光装置においては、複数の発光素子と、補正値が記録された記憶装置と、該記憶装置から前記補正値を読み出し、補正値に基づいて駆動変量を調整して前記各発光素子を駆動する素子駆動要素とを有する。

そして、前記補正値は、前記各発光素子を駆動したときの発光素子の光量を補正するための光量補正値、及びテスト用の画像形成装置によって形成された所定の画像パターンの画像を読取装置によって読み取ったときの前記所定の画像パターンの画像の濃度に基づいて算出された濃度補正値であり、前記記憶装置に記録される。

この場合、補正値が記憶装置に記録されるので、画像形成装置によって補正値に基づいて発光素子を駆動し、画像を形成すると、各発光素子の形状、特性等にばらつきがあったり、発光素子を備えたチップの配列に微小なずれがあったり、レンズアレイの光学特性に周期的又は非周期的な変化があったりしても、画像に、発光素子の配列方向に対して直角の方向に延びるすじ、帯等が発生することがなく、画像品位を向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態における補正値算出装置の制御ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概略図である。 本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤヘッドの斜視図である。 本発明の第１の実施の形態における補正値算出装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における濃度補正値を算出する際に使用される画像パターンの例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における画像パターンを説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態における濃度比の分布の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における濃度調整値を説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態における第１の濃度調整値の分布の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における第２の濃度調整値の分布の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における濃度補正値の設定方法を説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における光量補正が行われた後の光量比の分布の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における濃度補正値の分布の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における濃度補正が行われた後の光量比の分布の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における補正値算出装置の動作を示す第１のフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態における補正値算出装置の動作を示す第２のフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのプリンタについて説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概略図である。

図に示されるように、プリンタ１０は、媒体としての用紙Ｐを収容する媒体収容部としての用紙カセット１１、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ、画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋの像担持体としての各感光体ドラム２１と対向させて配設され、潜像としての静電潜像を形成する露光装置としての、かつ、印字ヘッドとしてのＬＥＤヘッド３０、前記画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋの下方に配設された転写ユニットｕ１、定着装置としての定着器１７等を備える。

前記用紙カセット１１の前端に繰出部材としてのホッピングローラ１２が配設され、該ホッピングローラ１２を回転させることによって、用紙カセット１１に収容された用紙Ｐは、１枚ずつ図示されない媒体搬送路に繰り出され、該媒体搬送路において搬送ローラ対１３及び搬送ローラ１４によって搬送される。

前記画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋは、回転自在に配設された前記感光体ドラム２１のほかに、感光体ドラム２１に当接させて回転自在に配設され、感光体ドラム２１の表面に電荷を付与し、表面を一様に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ２２、前記静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させ、現像剤像としてのトナー像を形成する現像装置としての現像器２４、該現像器２４にトナーを供給する現像剤収容部としてのトナーカートリッジ２５、先端を感光体ドラム２１に当接させて配設され、トナー像の転写後に感光体ドラム２１の表面に残留したトナーを掻き取るクリーニング部材としてのクリーニングブレード２３等を備える。前記各トナーカートリッジ２５に収容される各色のトナーは、色材としての顔料を含む樹脂から成る。なお、前記ＬＥＤヘッド３０の各ＬＥＤ素子は、帯電ローラ２２によって一様に帯電させられた感光体ドラム２１の表面を、画像データに基づいて選択的に照射し、前記静電潜像を形成する。

また、前記転写ユニットｕ１は、第１の転写用のローラとしての駆動ローラｒ１、第２の転写用のローラとしての従動ローラｒ２、前記駆動ローラｒ１及び従動ローラｒ２によって走行自在に張設され、走行に伴って用紙Ｐを搬送する転写ベルト４１、該転写ベルト４１を介して各感光体ドラム２１と対向させて配設された転写ローラ４０等を備え、前記画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋの各感光体ドラム２１と各転写ローラ４０との間に、各色の転写部が形成され、該各転写部において各色のトナー像が用紙Ｐに転写される。

そして、定着器１７は、第１の定着用のローラとしての加熱ローラＲｈ及び第２の定着用のローラとしての加圧ローラＲｐを備え、用紙Ｐに転写されたカラーのトナー像を加熱し、加圧することによって定着させ、カラー画像を形成する。

前記媒体搬送路における定着器１７より下流側に、搬送ローラ対１５が、該搬送ローラ対１５より下流側に排出ローラ対１６が配設され、カラー画像が形成された用紙Ｐは搬送ローラ対１５によって搬送された後、排出ローラ対１６によってプリンタ１０の本体、すなわち、装置本体外に排出され、スタッカ１８に積載される。

前記帯電ローラ２２、転写ローラ４０等には図示されない電源装置によって所定の電圧が印加される。また、感光体ドラム２１には画像形成用の駆動部としての図示されないドラムモータから、駆動ローラｒ１には搬送用の駆動部としての図示されない搬送モータから、加熱ローラＲｈには定着用の駆動部としての図示されない定着モータから、それぞれ所定のギヤ等を介して回転が伝達させられる。

なお、プリンタ１０は、上位装置としてのホストコンピュータから印刷データを受信する図示されない外部インタフェース、プリンタ１０の全体の制御を行う図示されない制御部等を有する。該制御部は、外部インタフェースを介してホストコンピュータから印刷データを受信すると、印刷データを編集して画像データを生成し、画像データを制御信号と共に各ＬＥＤヘッド３０に送る。

次に、前記構成のプリンタ１０の動作について説明する。

まず、前記電源装置によって帯電ローラ２２に電圧が印加されると、感光体ドラム２１に電荷が付与され、感光体ドラム２１の表面が一様に帯電させられる。感光体ドラム２１が回転させられ、帯電させられた部分がＬＥＤヘッド３０と対向する位置に到達すると、ＬＥＤヘッド３０が感光体ドラム２１を露光し、感光体ドラム２１の表面に静電潜像を形成する。続いて、感光体ドラム２１の表面における静電潜像が形成された部分が現像器２４と対向する位置に到達すると、現像器２４は静電潜像にトナーを付着させ、静電潜像を現像してトナー像を形成する。

一方、用紙カセット１１に収容された用紙Ｐは、ホッピングローラ１２によって前記媒体搬送路に繰り出され、搬送ローラ対１３及び搬送ローラ１４によって搬送され、続いて、前記転写ベルト４１の走行に伴って前記各転写部に送られる。

そして、回転に伴って、各感光体ドラム２１におけるトナー像が形成された部分が転写部に到達すると、前記電源装置によって各転写ローラ４０に電圧が印加され、各転写ローラ４０は、各色のトナー像を順次重ねて用紙Ｐに転写し、カラーのトナー像を形成する。

続いて、用紙Ｐは定着器１７に送られ、該定着器１７において、カラーのトナー像が、加熱ローラＲｈによって加熱され、加圧ローラＲｐによって加圧されて用紙Ｐに定着させられ、これにより、カラー画像が形成される。

そして、カラー画像が形成された用紙Ｐは、搬送ローラ対１５によって更に搬送され、排出ローラ対１６によって装置本体外に排出され、スタッカ１８に積載される。

次に、前記ＬＥＤヘッド３０について説明する。

図３は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤヘッドの斜視図である。

図において、３０は長尺状の形状を有するＬＥＤヘッド、３１は複数のレンズ３２を備えたレンズユニット、３３は基板、３４は複数の発光素子としてのＬＥＤ素子、３５はＬＥＤチップ、３６は前記レンズユニット３１、基板３３、ＬＥＤチップ３５等を保持するホルダ、３７は該ホルダ３６に形成され、前記各レンズ３２と各ＬＥＤ素子３４との距離を所定の値に維持するための規制部である。なお、前記基板３３には、各ＬＥＤチップ３５に対応させて図示されない素子駆動要素としてのＩＣドライバが取り付けられる。

前記ＬＥＤチップ３５及びＩＣドライバは、複数並べて、かつ、互いに隣接させて基板３３に取り付けられる。各ＬＥＤチップ３５は、前記ＬＥＤ素子３４を備え、各ＬＥＤ素子３４は複数のＬＥＤチップ３５にわたり、ライン状に並べて配設され、ＬＥＤアレイを形成する。また、前記レンズユニット３１の前記各レンズ３２は、２列のライン状に並べて配設され、前記ＬＥＤアレイと平行なレンズアレイを形成する。

なお、前記ＬＥＤアレイ及びレンズアレイの配列方向はＹ方向であり、前記ＬＥＤアレイ及びレンズアレイの配列方向に対して直角の方向はＸ方向であり、前記ＬＥＤアレイ及びレンズアレイから前記感光体ドラム２１（図２）に向く方向はＺ方向である。また、感光体ドラム２１は回転軸がＹ方向になるように配設され、用紙Ｐは前記各転写部をＸ方向に搬送され、各ＬＥＤ素子３４が発生させた光が感光体ドラム２１に照射される。したがって、Ｙ方向はＬＥＤヘッド３０の主走査方向になり、Ｘ方向はＬＥＤヘッド３０の副走査方向になり、Ｚ方向はＬＥＤヘッド３０の光軸方向になる。

本実施の形態において、ＬＥＤヘッド３０は６００〔ｄｐｉ〕の解像度を有し、ＬＥＤアレイのＬＥＤ素子３４は、１〔インチ〕（約２５．４〔ｍｍ〕）当たり、６００個配設される。そして、各ＬＥＤ素子３４の配列ピッチＰＤは０．０２１１７〔ｍｍ〕である。また、一つのＬＥＤチップ３５は１９２個のＬＥＤ素子３４を備える。

前記制御部から画像データが制御信号と共にＬＥＤヘッド３０に送られ、前記ＩＣドライバが、制御信号に基づいて、画像データに対応させてＬＥＤ素子３４を選択的に駆動すると、ＬＥＤ素子３４は画像データに対応する光量で光を発生させる。ＬＥＤ素子３４によって発生させられた光は、レンズユニット３１に送られ、各レンズ３２によって集束され、感光体ドラム２１の表面を照射する。

ところで、ＬＥＤヘッド３０における各ＬＥＤ素子３４の光量にばらつきがあると、プリンタ１０によって形成された画像の濃度にばらつきが生じるので、プリンタ１０の製造時に各ＬＥＤ素子３４の光量を補正するようにしている。この場合、装置本体に搭載される前のＬＥＤヘッド３０において、各ＬＥＤ素子３４を順次駆動し、各ＬＥＤ素子３４の光量を検出し、光量が一定の値になるように、各ＬＥＤ素子３４を駆動するときの駆動電流、駆動時間等の駆動変量、本実施の形態においては、駆動電流を調整するための補正値（以下「光量補正値ε」という。）を算出し、前記基板３３に取り付けられた第１の記憶装置としての図示されないＲＯＭに記録するようにしている。

したがって、ＬＥＤヘッド３０を装置本体に搭載し、ＬＥＤ素子３４を駆動して画像を形成する際に、ＩＣドライバによって前記ＲＯＭから前記光量補正値εが読み出され、光量補正値εに基づいて駆動電流が調整されることによって、ＬＥＤ素子３４の光量が補正されるので、画像の濃度にばらつきが生じるのを抑制することができる。

ところが、ＬＥＤヘッド３０において、各ＬＥＤ素子３４の形状、特性等にばらつきがあったり、ＬＥＤチップ３５の配列に微小なずれがあったり、レンズアレイの光学特性に周期的又は非周期的な変化があったりした場合に、そのまま各ＬＥＤ素子３４を駆動して画像を形成すると、画像にＸ方向に延びるすじ、帯等が発生し、画像品位が低下してしまう。

そこで、本実施の形態においては、ＬＥＤヘッド３０をテスト用のプリンタに搭載し、テスト用のプリンタによって所定の画像パターンの画像を形成し、形成された画像を読取装置としてのスキャナによって読み取り、読み取られた画像の濃度に基づいて、前記光量補値εとは別の補正値（以下「濃度補正値Ｑ１」という。）を算出し、濃度補正値Ｑ１に基づいて駆動電流を調整することによって、画像の濃度を補正し、画像にすじ、帯等が発生するのを防止するようにしている。

なお、本実施の形態においては、前記ＲＯＭに、前記光量補正値ε及び濃度補正値Ｑ１が記録され、プリンタ１０によって画像を形成する際に、光量補正値εと濃度補正値Ｑ１との加算値が読み出され、該加算値に基づいて、光量の補正及び濃度の補正が同時に行われる。

次に、光量補正値ε及び濃度補正値Ｑ１を算出するための補正値算出装置について説明する。なお、本実施の形態において、濃度補正値Ｑ１を算出するために、複数の、本実施の形態においては、２台のテスト用のプリンタ及び１台のスキャナが使用される。また、前記２台のテスト用のプリンタは、前記プリンタ１０と同じ構造を有する。

図１は本発明の第１の実施の形態における補正値算出装置の制御ブロック図、図４は本発明の第１の実施の形態における補正値算出装置の動作を示すフローチャート、図５は本発明の第１の実施の形態における濃度補正値を算出する際に使用される画像パターンの例を示す図、図６は本発明の第１の実施の形態における画像パターンを説明するための図、図７は本発明の第１の実施の形態における濃度比の分布の例を示す図、図８は本発明の第１の実施の形態における濃度調整値を説明するための図、図９は本発明の第１の実施の形態における第１の濃度調整値の分布の例を示す図、図１０は本発明の第１の実施の形態における第２の濃度調整値の分布の例を示す図、図１１は本発明の第１の実施の形態における濃度補正値の設定方法を説明するための図である。

図１において、８１は補正値算出装置、３０はＬＥＤヘッド、８３はＬＥＤヘッド３０の各ＬＥＤ素子３４を駆動したときの光量を検出する光量検出器、８５は２台のテスト用のプリンタにそれぞれ配設され、ドラムモータ、搬送モータ、定着モータ等の各モータを駆動するモータドライバ、８７はスキャナであり、前記ＬＥＤヘッド３０は、ＩＣドライバ８０、ＬＥＤ素子３４、光量補正値ε及び濃度補正値Ｑ１を記録するためのＲＯＭ９１等を備える。

また、前記補正値算出装置８１は、光量の補正を行うに当たり、ＬＥＤヘッド３０の各ＬＥＤ素子３４を駆動するための素子駆動部８９、光量検出器８３によって検出された光量を読み込んで光量補正値εを算出する光量補正値算出部９０、図５に示されるようなテスト用の所定の画像パターンの画像データを記録する第２の記憶装置としてのＲＡＭ９９、２台のテスト用のプリンタにおいて画像データに基づいて画像を形成する画像形成処理部９２、該画像形成処理部９２によって形成された画像の濃度に基づいて、濃度補正値Ｑ１を算出する濃度補正値算出部９３等を備える。

そして、該濃度補正値算出部９３は、スキャナ８７によって読み取られた画像の濃度を取得する画像濃度取得部９４、画像の濃度に基づいて濃度比を算出する濃度比算出部９５、濃度比に基づいて濃度調整値を算出する濃度調整値算出部９６、濃度調整値に基づいて濃度補正値Ｑ１を設定する濃度補正値設定部９７等を備える。

次に、前記補正値算出装置８１の動作について説明する。

まず、素子駆動部８９は、素子駆動処理を行い、ＬＥＤヘッド３０に光量補正用の駆動信号を送り、各ＬＥＤ素子３４を順次駆動して、ＬＥＤ素子３４によって光を発生させる。このとき、光量検出器８３は、各ＬＥＤ素子３４の光量を検出し、補正値算出装置８１に送る。続いて、前記光量補正値算出部９０は、光量補正値算出処理を行い、光量検出器８３から送られた光量を読み込み、各ＬＥＤ素子３４の光量が等しくなるように、各ＬＥＤ素子３４を駆動するときの駆動電流を調整するための光量補正値εを算出し、ＲＯＭ９１に記録する。

続いて、補正値算出装置８１の操作者が、前記ＬＥＤヘッド３０を、２台のテスト用のプリンタのうちの一方のテスト用のプリンタにおいて、所定の画像形成ユニット、例えば、イエローの画像形成ユニットと対向させて取り付けると、画像形成処理部９２は、画像形成処理を行い、前記画像パターンの画像データをＲＡＭ９９から読み出し、ＬＥＤヘッド３０に送り、画像データに基づいてＩＣドライバ８０を介して各ＬＥＤ素子３４を駆動し、モータドライバ８５によって各モータを駆動して、用紙Ｐに前記画像パターンの画像を形成する。

図５において、Ｅｉ（ｉ＝１、２、…、８）はＹ方向において均一な濃度を有する画像データから成るパターン部であり、Ｌｊ（ｊ＝１、２、…）は各ＬＥＤチップ３５間の境界を示す境界線である。

各パターン部Ｅｉは、画像パターンにおいてそれぞれ異なる濃度を有する画像データから成り、べた濃度を１００〔％〕としたとき、Ｘ方向において、１０〔％〕から８０〔％〕まで、１０〔％〕ずつ濃度が異なる。なお、各境界線ＬｊはＬＥＤチップ３５の端部、本実施の形態においては、左端のＬＥＤ素子３４の光量を、隣接するＬＥＤ素子３４の光量に対して大きく変更することによって形成される。また、本実施の形態において、境界線Ｌｊは１０〔％〕から４０〔％〕までのパターン部Ｅ１〜Ｅ４において有色の破線で、５０〔％〕から８０〔％〕までのパターン部Ｅ５〜Ｅ８において白抜きの破線で形成される。

そして、図６において、Ｃｊ（ｊ＝１、２、…）は各ＬＥＤチップ３５のＬＥＤ素子３４によって形成されるドットマトリックス、ｄはドットマトリックスＣｊを構成するドット、ＤＬｊ（ｊ＝１、２、…）は、前記境界線Ｌｊを形成するドット列である。

続いて、濃度補正値算出部９３は、濃度補正値算出処理を行い、前記２台のテスト用のプリンタのうちの一方のテスト用のプリンタによって形成され、スキャナ８７によって読み取られた画像の濃度に基づいて、濃度補正値Ｑ１を算出する。

そのために、スキャナ８７は、前記画像パターンの画像を読み取ると、画像の濃度を補正値算出装置８１に送り、該補正値算出装置８１において画像濃度取得部９４は、画像濃度取得処理を行い、スキャナ８７から送られた画像の濃度を、読み込むことによって取得する。

そして、画像濃度取得部９４は、各ＬＥＤ素子３４を駆動することによって形成されたドットごとの濃度データに基づいて、Ｙ方向における、各ＬＥＤチップ３５の左端の位置、各ＬＥＤ素子３４の位置、前記画像パターンの画像を形成したときに発生するすじ、帯等の位置等を特定する。

なお、各ＬＥＤチップ３５の左端の濃度データは、各境界線Ｌｊの濃度であり、濃度補正値Ｑ１を算出するに当たりノイズになるので、画像濃度取得部９４は、境界線Ｌｊの濃度を境界線Ｌｊの左右５ドット分の濃度の平均値に置き換えることによって、画像の濃度に含まれるノイズを除去する。

続いて、濃度比算出部９５は、濃度比算出処理を行い、ノイズが除去された後の濃度に基づいて、各パターン部Ｅｉごとに、各ＬＥＤ素子３４によって形成されたドットごとの濃度比γｉ（ｉ＝１、２、…、８）を算出する。

そのために、濃度比算出部９５は、各パターン部Ｅｉごとに、Ｙ方向における濃度の平均値を算出し、各濃度を平均値によって除算し、除算によって得られた値を濃度比γｋとする。この場合、各パターン部Ｅｉごとに、図７に示されるような、１を中心の値とする濃度比γｉの分布を得ることができる。

次に、濃度調整値算出部９６は、濃度調整値算出処理を行い、前記濃度比γｉに基づいて、各ＬＥＤ素子３４によって形成されたドットごとの濃度調整値αｉ（ｉ＝１、２、…、８）
αｉ＝−（γｉ−１）
を算出する。この場合、図８に示されるような、０を中心の値として正又は負の値を採る濃度調整値αｉの分布を得ることができる。なお、前記濃度調整値αｉを、濃度比γｉの逆数から１を引いた値とすることができる。

次に、濃度調整値算出部９６は、各パターン部Ｅｉごとの濃度調整値αｉの平均値を算出する。そのために、濃度調整値算出部９６は、パターン部Ｅ１〜Ｅ８の濃度調整値αｉを加算し、パターン部Ｅｉの数である８によって除算することにより、Ｘ方向における濃度調整値αｉの平均値を算出し、濃度調整値αｉの平均値を、前記一方のテスト用のプリンタの第１の濃度調整値Ｒ１として図示されないバッファに記録する。この場合、図９に示されるような、０を中心の値として正又は負の値を採る第１の濃度調整値Ｒ１の分布を得ることができる。

続いて、補正値算出装置８１の操作者が、前記ＬＥＤヘッド３０を、２台のテスト用のプリンタのうちの他方のテスト用のプリンタにおいて、他の所定の画像形成ユニット、例えば、マゼンタの画像形成ユニットと対向させて取り付けると、画像形成処理部９２は、前記画像パターンの画像データをＲＡＭ９９から読み出し、ＬＥＤヘッド３０に送り、画像データに基づいてＩＣドライバ８０を介して各ＬＥＤ素子３４を駆動し、モータドライバ８５によって各モータを駆動して、用紙Ｐに前記画像パターンの画像を形成する。

次に、スキャナ８７は、前記画像パターンの画像を読み取ると、画像の濃度を補正値算出装置８１に送り、該補正値算出装置８１において前記画像濃度取得部９４は、スキャナ８７から送られた画像の濃度を、読み込むことによって取得する。

そして、画像濃度取得部９４は、各ＬＥＤ素子３４を駆動することによって形成されたドットごとの濃度データに基づいて、Ｙ方向における、各ＬＥＤチップ３５の左端のＬＥＤ素子３４の位置、各ＬＥＤ素子３４の位置、前記画像パターンの画像を形成したときに発生するすじ、帯等の位置等を特定する。

また、画像濃度取得部９４は、境界線Ｌｊの濃度を、境界線Ｌｊの左右５ドット分の濃度の平均値に置き換えることによって、画像の濃度に含まれるノイズを除去する。

続いて、濃度比算出部９５は、ノイズが除去された後の濃度に基づいて、各パターン部Ｅｉごとに、各ＬＥＤ素子３４によって形成されたドットごとの濃度比γｉを算出し、濃度調整値算出部９６は、前記濃度比γｉに基づいて、各ＬＥＤ素子３４によって形成されたドットごとの濃度調整値αｉを算出するとともに、各パターン部Ｅｉごとの濃度調整値αｉの平均値を算出し、該濃度調整値αｉの平均値を、他方のテスト用のプリンタの第２の濃度調整値Ｒ２としてバッファに記録する。この場合、図１０に示されるような、０を中心の値として正又は負の値を採る第１の濃度調整値Ｒ２の分布を得ることができる。

次に、前記濃度補正値設定部９７は、濃度補正値設定処理を行い、第１、第２の濃度調整値Ｒ１、Ｒ２に基づいて濃度補正値Ｑ１を算出することによって設定する。

ここで、濃度補正値設定部９７は、第１、第２の濃度調整値Ｒ１、Ｒ２が一致する場合、第１、第２の濃度調整値Ｒ１、Ｒ２を濃度補正値Ｑ１とする。

ところで、図１１に示されるように、第１、第２の濃度調整値Ｒ１、Ｒ２が一部分において一致しないことがある。この場合、前記ＬＥＤヘッド３０は互いに異なる画像形成ユニットと対向させてテスト用のプリンタに取り付けられ、画像を形成することによって取得された濃度データに基づいて第１、第２の濃度調整値Ｒ１、Ｒ２が算出されるようになっているので、第１、第２の濃度調整値Ｒ１、Ｒ２の不一致は、ＬＥＤヘッド３０によるものではなく、各画像形成ユニットにおける構造上の原因によるものと考えられる。したがって、濃度補正値設定部９７は、第１、第２の濃度調整値Ｒ１、Ｒ２が一致しない場合、第１、第２の濃度調整値Ｒ１、Ｒ２のうちの０に近い方の値を濃度補正値Ｑ１として設定する。

なお、第１、第２の濃度調整値Ｒ１、Ｒ２が一致するかどうかは、第１、第２の濃度調整値Ｒ１、Ｒ２の差に基づいて判断される。すなわち、第１、第２の濃度調整値Ｒ１、Ｒ２の差が、第１、第２の濃度調整値Ｒ１、Ｒ２のうちの一方、例えば、値が小さい方の濃度調整値の２〔％〕未満である場合、第１、第２の濃度調整値Ｒ１、Ｒ２が一致すると判断され、２〔％〕以上である場合、第１、第２の濃度調整値Ｒ１、Ｒ２が一致しないと判断される。

このようにして、濃度補正値Ｑ１を設定すると、濃度補正値設定部９７はＲＯＭ９１に濃度補正値Ｑ１を記録する。

次に、前記ＲＯＭ９１を備えたＬＥＤヘッド３０をプリンタ１０に搭載して画像を形成する際の、光量の補正及び濃度の補正が行われることによる光量の変化について説明する。

図１２は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図、図１３は本発明の第１の実施の形態における光量補正が行われた後の光量比の分布の例を示す図、図１４は本発明の第１の実施の形態における濃度補正値の分布の例を示す図、図１５は本発明の第１の実施の形態における濃度補正が行われた後の光量比の分布の例を示す図である。

図１２において、９８はプリンタ１０の制御部、３０はＬＥＤヘッド、１８５はモータドライバであり、前記制御部９８は、画像形成処理部１９２及び第３の記憶装置としてのＲＡＭ１９９を備え、該ＲＡＭ１９９に、形成しようとする画像の画像データが記録される。また、ＬＥＤヘッド３０は、ＬＥＤ素子３４、ＩＣドライバ８０及びＲＯＭ９１を備え、該ＲＯＭ９１に光量補正値ε及び濃度補正値Ｑ１が記録される。

画像形成処理部１９２は、画像形成処理を行い、ＲＡＭ１９９から画像データを読み出し、ＬＥＤヘッド３０に送り、画像データに基づいてＩＣドライバ８０を介して各ＬＥＤ素子３４を選択的に駆動するとともに、モータドライバ１８５によってドライブモータ、搬送モータ、定着モータ等のモータを駆動し、画像を形成する。このとき、ＩＣドライバ８０は、ＲＯＭ９１から光量補正値εと濃度補正値Ｑ１との加算値を読み出し、加算値に基づいて各ＬＥＤ素子３４を駆動するときの駆動電流を調整し、光量の補正及び濃度の補正を同時に行う。

光量の補正が行われると、各ＬＥＤ素子３４を駆動したときの光量比は、図１３に示されるように一定の値になる。そして、図１４に示されるような濃度補正値Ｑ１によって濃度の補正が行われると、各ＬＥＤ素子３４を駆動したときの光量比は、図１５に示されるように分布する。

このように、本実施の形態においては、スキャナ８７によって読み取られた所定の画像パターンの画像の濃度に基づいて濃度補正値Ｑ１が算出され、ＲＯＭ９１に記録されるので、プリンタ１０によって光量補正値ε及び濃度補正値Ｑ１に基づいてＬＥＤ素子３４を駆動し、画像を形成すると、各ＬＥＤ素子３４の形状、特性等にばらつきがあったり、ＬＥＤチップ３５の配列に微小なずれがあったり、レンズアレイの光学特性に周期的又は非周期的な変化があったりしても、画像に、発光素子の配列方向に対して直角の方向に延びるすじ、帯等が発生することがなく、画像品位を向上させることができる。

また、各パターン部Ｅｉごとの濃度調整値αｉの平均値が算出され、濃度調整値αｉの平均値に基づいて濃度補正値Ｑ１が算出されるので、副走査方向における濃度むらを平均化することができる。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 素子駆動部８９はＬＥＤ素子３４を駆動する。
ステップＳ２ 光量補正値算出部９０は光量補正値算出処理を行う。
ステップＳ３ 画像形成処理部９２は画像形成処理を行う。
ステップＳ４ 濃度調整値算出部９６は濃度調整値算出処理を行う。
ステップＳ５ 画像形成処理部９２は画像形成処理を行う。
ステップＳ６ 濃度調整値算出部９６は濃度調整値算出処理を行う。
ステップＳ７ 濃度補正値設定部９７は濃度補正値Ｑ１を設定し、ＲＯＭ９１に記録し、処理を終了する。

ところで、本実施の形態においては、濃度補正値Ｑ１を算出するために、２台のテスト用のプリンタによって所定の画像パターンの画像を形成し、形成された画像をスキャナ８７によって読み取る必要があるので、作業が複雑になってしまう。

そこで、１台のテスト用のプリンタに複数の、例えば、１０個のＬＥＤヘッド３０を取り付けるたびに、前記プリンタによって画像パターンの画像を形成し、形成された画像をスキャナによって読み取ることにより基準となる濃度調整値、すなわち、基準調整値Ｓａを算出し、その後、１台のテスト用のプリンタによって所定の画像パターンの画像を形成し、形成された画像をスキャナによって読み取ることにより濃度補正値Ｑ２を算出することができるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図１６は本発明の第２の実施の形態における補正値算出装置の動作を示す第１のフローチャートである。

まず、補正値算出装置８１（図１）の素子駆動部８９は、露光装置としての、かつ、印字ヘッドとしてのＬＥＤヘッド３０に光量補正用の駆動信号を送り、複数の発光素子としてのＬＥＤ素子３４を順次駆動し、該各ＬＥＤ素子３４によって光を発生させる。このとき、光量検出器８３は、各ＬＥＤ素子３４の光量を検出し、補正値算出装置８１に送る。前記光量補正値算出部９０は、光量検出器８３から送られた光量を読み込み、各ＬＥＤ素子３４の光量が等しくなるように、各ＬＥＤ素子３４を駆動するときの駆動電流を調整するための光量補正値εを算出し、第１の記憶装置としてのＲＯＭ９１に記録する。

続いて、補正値算出装置８１の操作者が、前記ＬＥＤヘッド３０を、基準の濃度調整値、すなわち、基準調整値Ｓａを算出するために、基準の濃度調整値算出用の所定のプリンタにおいて、所定の画像形成ユニット、例えば、イエローの画像形成ユニットと対向させて取り付けると、画像形成処理部９２は、図５に示されるような画像パターンの画像データを第２の記憶装置としてのＲＡＭ９９から読み出し、ＬＥＤヘッド３０に送り、画像データに基づいてＩＣドライバ８０を介して各ＬＥＤ素子３４を駆動し、モータドライバ８５によって各モータを駆動して、媒体としての用紙Ｐに前記画像パターンの画像を形成する。

続いて、濃度補正値算出部９３は、前記基準の濃度調整値算出用のプリンタによって形成され、読取装置としてのスキャナ８７によって読み取られた画像の濃度に基づいて、基準調整値Ｓａを算出する。

そのために、スキャナ８７は、前記画像パターンの画像を読み取ると、画像の濃度を補正値算出装置８１に送り、補正値算出装置８１において、画像濃度取得部９４が、スキャナ８７から送られた画像の濃度を、読み込むことによって取得する。

続いて、画像濃度取得部９４は、画像の濃度に含まれるノイズを除去し、濃度比算出部９５は、ノイズが除去された後の濃度に基づいて、各パターン部Ｅｉごとに、各ＬＥＤ素子３４によって形成されたドットごとの濃度比γｉ（ｉ＝１、２、…、８）を算出する。

次に、濃度調整値算出部９６は、前記濃度比γｉに基づいて、各ＬＥＤ素子３４によって形成されたドットごとの濃度調整値αｉ（ｉ＝１、２、…、８）
αｉ＝−（γｉ−１）
を算出し、各パターン部Ｅｉごとの濃度調整値αｉの平均値を濃度調整値Ｒｓとしてバッファに記録する。

そして、すべてのＬＥＤヘッド３０が、順次前記基準の濃度調整値算出用のプリンタに、イエローの画像形成ユニットと対向させて取り付けられ、それに伴って、複数の濃度調整値Ｒｓｍ（ｍ＝１、２、…）がバッファに記録されると、濃度調整値算出部９６は、濃度調整値Ｒｓｍの平均値を算出し、濃度調整値Ｒｓｍの平均値を基準調整値ＳａとしてＲＯＭ９１に記録する。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１ 素子駆動部８９はＬＥＤ素子３４を駆動する。
ステップＳ１２ 光量補正値算出部９０は光量補正値算出処理を行う。
ステップＳ１３ 画像形成処理部９２は画像形成処理を行う。
ステップＳ１４ 濃度調整値算出部９６は濃度調整値算出処理を行い、基準調整値ＳａをＲＯＭ９１に記録し、処理を終了する。

このようにして、基準調整値Ｓａが算出されると、基準調整値Ｓａを利用して、１台のテスト用のプリンタ及びスキャナ８７を使用して濃度補正値Ｓｂが算出される。

図１７は本発明の第２の実施の形態における補正値算出装置の動作を示す第２のフローチャートである。

まず、補正値算出装置８１（図１）の素子駆動部８９は、ＬＥＤヘッド３０に光量補正用の駆動信号を送り、各ＬＥＤ素子３４を順次駆動して、ＬＥＤ素子３４によって光を発生させる。このとき、光量検出器８３は、各ＬＥＤ素子３４の光量を検出し、補正値算出装置８１に送る。そして、前記光量補正値算出部９０は、光量検出器８３から送られた光量を読み込み、各ＬＥＤ素子３４の光量が等しくなるように、各ＬＥＤ素子３４を駆動するときの駆動電流を調整するための光量補正値εを算出し、ＲＯＭ９１に記録する。

続いて、補正値算出装置８１の操作者が、前記ＬＥＤヘッド３０を、１台のテスト用のプリンタにおいて、前記基準調整値Ｓａを算出するときと同じイエローの画像形成ユニットと対向させて取り付けると、画像形成処理部９２は、図５に示されるような画像パターンの画像データをＲＡＭ９９から読み出し、ＬＥＤヘッド３０に送り、画像データに基づいてＩＣドライバ８０を介して各ＬＥＤ素子３４を駆動し、モータドライバ８５によって各モータを駆動して、用紙Ｐに前記画像パターンの画像を形成する。

続いて、濃度補正値算出部９３は、１台のテスト用のプリンタによって形成され、スキャナ８７によって読み取られた画像の濃度に基づいて、濃度補正値Ｑ２を算出する。

そのために、スキャナ８７は、前記画像パターンの画像を読み取ると、画像の濃度を補正値算出装置８１に送り、補正値算出装置８１において、画像濃度取得部９４は、スキャナ８７から送られた画像の濃度を、読み込むことによって取得する。

続いて、画像濃度取得部９４は、画像の濃度に含まれるノイズを除去し、濃度比算出部９５は、ノイズが除去された後の濃度に基づいて、各パターン部Ｅｉごとに、各ＬＥＤ素子３４によって形成されたドットごとの濃度比γｉ（ｉ＝１、２、…、８）を算出する。

次に、濃度調整値算出部９６は、前記濃度比γｉに基づいて、各ＬＥＤ素子３４によって形成されたドットごとの濃度調整値αｉ（ｉ＝１、２、…、８）
αｉ＝−（γｉ−１）
を算出し、各パターン部Ｅｉごとの濃度調整値αｉの平均値を濃度調整値Ｒｕとしてバッファに記録する。

次に、濃度補正値設定部９７は、基準調整値Ｓａ及び濃度調整値Ｒｕに基づいて濃度補正値Ｑ２
Ｑ２＝Ｒｕ−Ｓａ
を算出し、設定する。

このようにして、濃度補正値Ｑ２を設定すると、濃度補正値設定部９７はＲＯＭ９１に濃度補正値Ｑ２を記録する。

本実施の形態においては、ＲＯＭ９１に、光量補正値ε、基準調整値Ｓａ及び濃度補正値Ｑ２が記録され、プリンタ１０によって画像を形成する際に、光量補正値εと基準調整値Ｓａと濃度補正値Ｑ２との加算値が読み出され、該加算値に基づいて光量の補正及び濃度の補正が同時に行われる。

このように、本実施の形態においては、基準調整値Ｓａが算出され、基準調整値Ｓａ及び濃度調整値Ｒｕに基づいて濃度補正値Ｑ２が算出されるので、基準調整値Ｓａが算出された後は、画像パターンの画像を１台のテスト用のプリンタによって１回形成するだけで濃度補正値Ｑ２を算出することができる。したがって、濃度補正値Ｑ２の算出のための作業を簡素化することができる。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２１ 素子駆動部８９はＬＥＤ素子３４を駆動する。
ステップＳ２２ 光量補正値算出部９０は光量補正値算出処理を行う。
ステップＳ２３ 画像形成処理部９２は画像形成処理を行う。
ステップＳ２４ 濃度調整値算出部９６は濃度調整値算出処理を行う。
ステップＳ２５ 濃度補正値設定部９７は濃度補正値Ｑ２を設定し、ＲＯＭ９１に記録し、処理を終了する。

前記第１の実施の形態においては、２台のテスト用のプリンタを使用し、ＬＥＤヘッド３０を互いに異なる画像形成ユニットと対向させて取り付けるようにしているが、２台のプリンタを使用し、ＬＥＤヘッド３０を同じ画像形成ユニットと対向させて取り付けることができる。また、１台のテスト用のプリンタを使用し、ＬＥＤヘッド３０を互いに異なる画像形成ユニットと対向させて取り付けることができる。

なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

１０ プリンタ
３０ ＬＥＤヘッド
３４ ＬＥＤ素子
８０ ＩＣドライバ
８７ スキャナ
９１ ＲＯＭ

Claims (7)

1. （ａ）複数の発光素子と、
   （ｂ）補正値が記録された記憶装置と、
   （ｃ）該記憶装置から前記補正値を読み出し、補正値に基づいて駆動変量を調整して前記各発光素子を駆動する素子駆動要素とを有するとともに、
   （ｄ）前記補正値は、前記各発光素子を駆動したときの発光素子の光量を補正するための光量補正値、及びテスト用の画像形成装置によって形成された所定の画像パターンの画像を読取装置によって読み取ったときの前記所定の画像パターンの画像の濃度に基づいて算出された濃度補正値であり、前記記憶装置に記録されることを特徴とする露光装置。
2. 前記濃度補正値は、前記読取装置によって読み取ったときの前記所定の画像パターンの画像の濃度の、副走査方向の平均値に基づいて算出される請求項１に記載の露光装置。
3. （ａ）複数の発光素子と、
   （ｂ）補正値が記録された記憶装置と、
   （ｃ）該記憶装置から前記補正値を読み出し、補正値に基づいて駆動変量を調整して前記各発光素子を駆動する素子駆動要素とを有するとともに、
   （ｄ）前記補正値は、テスト用の複数の画像形成装置によって形成された所定の画像パターンの画像を読取装置によって読み取ったときの前記所定の画像パターンの画像の濃度に基づいて算出され、前記記憶装置に記録されることを特徴とする露光装置。
4. 前記所定の画像パターンの画像を形成するテスト用の各画像形成装置において、印字ヘッドが互いに異なる色の画像形成ユニットと対向させて取り付けられる請求項３に記載の露光装置。
5. （ａ）複数の印字ヘッドが取り付けられた基準の濃度調整値算出用の所定の画像形成装置によって前記所定の画像パターンの画像が形成され、
   （ｂ）前記読取装置によって読み取ったときの前記各所定の画像パターンの画像の濃度に基づいて基準の濃度調整値が算出され、
   （ｃ）テスト用の画像形成装置によって前記所定の画像パターンの画像が形成され、
   （ｄ）前記補正値は、前記テスト用の画像形成装置によって形成された前記所定の画像パターンの画像を読取装置によって読み取ったときの画像の濃度、及び基準の濃度調整値に基づいて算出される請求項１又は２に記載の露光装置。
6. 前記複数の印字ヘッドが取り付けられた所定の画像形成装置、及びテスト用の画像形成装置において、印字ヘッドは同じ色の画像形成ユニットと対向させて取り付けられる請求項５に記載の露光装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の露光装置が搭載された画像形成装置。

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