JPH11342650A - 画像形成装置および光量補正データ作成方法 - Google Patents

画像形成装置および光量補正データ作成方法

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JPH11342650A
JPH11342650A JP23992598A JP23992598A JPH11342650A JP H11342650 A JPH11342650 A JP H11342650A JP 23992598 A JP23992598 A JP 23992598A JP 23992598 A JP23992598 A JP 23992598A JP H11342650 A JPH11342650 A JP H11342650A
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light
light emitting
amount
light emission
emitting element
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JP23992598A
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Atsushi Takehara
淳 竹原
Takehisa Maeda
雄久 前田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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    • H04N1/4015—Compensating positionally unequal response of the pick-up or reproducing head of the reproducing head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＥＤアレイヘッドの発光素子の解像度を充
分に維持しながらも、静電潜像のドットの面積のバラツ
キを押さえて画質を向上する。 【解決手段】 この画像形成装置は、光書き込みにＬＥ
Ｄアレイヘッド１を用いている。この光書き込みは、Ｒ
ＯＭに格納されている固定データをルックアップして、
発光素子６，６、……のすべてで、そのビームプロファ
イルで閾値を上回っている発光量が一定になるように制
御する。より具体的には、全発光素子６，６、……の光
量ピーク値の平均値の１０％以上４０％以下の範囲内の
値を閾値とすることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、プリンタ、デジ
タル複写機、ファクシミリなど、ＬＥＤアレイヘッドで
光書き込みを行なう電子写真方式の画像形成装置、およ
び、このＬＥＤアレイヘッドの発光素子の発光量を制御
するデータを作成する光量補正データ作成方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置で、感光体
の露光に用いられるＬＥＤアレイヘッドは、その分解能
分の数の発光素子が設けられており、この各発光素子の
ビームプロファイルにはバラツキが生じる。図１０は、
３例の異なる発光素子によるビームプロファイルの例を
示したグラフである。このグラフからわかるように、ビ
ームプロファイルの裾部の形状は、発光素子により大き
くバラつく。
【０００３】そこで、従来は発光素子の光量を一定にす
る補正（以下、「光量一定補正」という）や、感光体に
形成される１ドットの径の大きさを一定にする補正（以
下、「径一定補正」という）を行なっている。光量を一
定にする補正は、パワーメータなどを用いて各発光素子
の光量の測定を行ない、各発光素子への供給電流を増減
することにより、各発光素子の光量を一定にするもので
あり、通常は、各発光素子の光量の変動を±２％の範囲
内に納めている。
【０００４】従来の光量一定補正は、ビームプロファイ
ルの裾部も含めたトータルの光量での補正を行なってい
るが、各発光素子でビームプロファイルにバラツキがあ
ることから、光量一定補正を行なうと露光ビームの径の
大きさが異なり、特にハーフトーン調の画像パターンで
は、光書き込みにレーザダイオードを用いた場合に比較
し、形成した画像に縦筋が発生しやすい。これは、現像
後の１ドットの面積がばらつくからである。
【０００５】一方、径一定補正では、形成される１ドッ
トの径の大きさは一定となるが、発光素子の光量にバラ
ツキを生じ、画像濃度が変動することとなって縦筋を減
少させることはできない。
【０００６】そこで、特開平４−２８８２４８号公報に
は、各発光素子の光量を、これ以上はドットの径が太ら
なくなる程度まで上げて、ドットの径の大きさと、発光
素子の光量のどちらも一定にあわせようとする技術が開
示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記特開平４
−２８８２４８号公報に開示の技術では、ドットの径が
太ってしまうので、充分な解像度を得ることができない
という不具合がある。
【０００８】この発明の目的は、ＬＥＤアレイヘッドの
発光素子の解像度を充分に維持しながらも、静電潜像の
ドットの面積のバラツキおよび画像濃度の変動を押さえ
て画質を向上することができる光量補正データ作成方法
および画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】ＬＥＤアレイヘッドの発
光素子のビームプロファイルは、裾部においてバラツキ
が特に大きい。これを言い換えると、ビームプロファイ
ルの光量ピーク値に対してビーム裾部を回避したある閾
値で区切ったビームプロファイルの幅のバラツキが小さ
いところが存在する。また、実際にトナーで現像される
領域は、ビームプロファイルを、このビームプロファイ
ルの裾部より単位面積の光量（露光エネルギ）の大きい
閾値でカットしたレベル以上の露光エネルギで露光され
ている領域に限られる。そこで、ビームプロファイルの
幅のバラツキがビーム裾部より小さく、かつ実際に現像
にあずかる露光ビームの発光量を発光素子間で一定に合
わせることで、この発明の目的を達成することができ
る。
【００１０】請求項１に記載の発明は、感光体と、この
感光体を露光して静電潜像を形成するＬＥＤアレイヘッ
ドと、このＬＥＤアレイヘッドの個々の発光素子は、そ
のビームプロファイルで閾値を上回っている発光量が一
定になるように制御する制御手段と、を備えている。
【００１１】したがって、実際に現像への寄与が大きい
露光ビームの発光量を発光素子間で一定に合わせること
が可能となる。
【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、閾値は、全発光素子の光量ピーク値の
平均値の４０％以下に設定している。
【００１３】したがって、全発光素子の光量ピーク値の
平均値の４０％以下を閾値とすることにより、露光ビー
ム径のバラツキが充分に小さくなる。
【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、閾値は、全発光素子の光量ピ
ーク値の平均値の１０％以上に設定している。
【００１５】したがって、全発光素子の光量ピーク値の
平均値の１０％以上を閾値とすることにより、露光ビー
ム径のバラツキが充分に小さくなる。
【００１６】請求項４に記載の発明は、電子写真方式の
画像形成装置で感光体の露光に用いるＬＥＤアレイヘッ
ドの光量測定を行なう工程と、この光量測定の結果に基
づいて、前記ＬＥＤアレイヘッドの個々の発光素子の１
ドットあたりの所定の閾値を上回る発光量が一定になる
ように前記各発光素子の発光量を決定する工程と、この
決定した発光量に基づいて、前記ＬＥＤアレイヘッドの
発光量を制御するデータを作成する工程と、を含んでな
る。
【００１７】したがって、ＬＥＤアレイヘッドの個々の
発光素子の１ドットあたりの閾値を上回る発光量が一定
になるように各発光素子の発光量を制御するデータを作
成することができ、実際に現像への寄与が大きい露光ビ
ームの発光量を発光素子間で一定に合わせることが可能
となる。
【００１８】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の発明において、所定の閾値は、全発光素子の光量ピー
ク値の平均値の４０％以下に設定する。
【００１９】したがって、全発光素子の光量ピーク値の
平均値が４０％以下を閾値とすることにより、露光ビー
ム径のバラツキが充分に小さくなる。
【００２０】請求項６に記載の発明は、請求項４または
５に記載の発明において、所定の閾値は、全発光素子の
光量ピーク値の平均値の１０％以上に設定する。
【００２１】したがって、全発光素子の光量ピーク値の
平均値が１０％以上を閾値とすることにより、露光ビー
ム径のバラツキが充分に小さくなる。
【００２２】請求項７に記載の発明は、感光体と、この
感光体を露光して静電潜像を形成するＬＥＤアレイヘッ
ドと、このＬＥＤアレイヘッドを構成する各発光素子の
発光量を制御して、この個々の発光素子を、その各ビー
ムプロファイルのピークを通る中心軸から所定の距離以
上離れている裾部分の光を除外したときの発光量が一律
となるようにする制御手段と、を備えている。
【００２３】したがって、発光素子が発する露光ビーム
のうち、現像にあずからないビームプロファイルの裾部
分の光を除外し、現像にあずかる露光ビームの発光量だ
けを発光素子間でそろえることができる。
【００２４】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の発明において、制御手段は、所定の距離を平均スポッ
ト径の半値以下としてビームプロファイルの裾部分の光
を除外したときに、各発光素子の発光量が一律となるよ
うにする。
【００２５】したがって、所定の距離を平均スポット径
の半値以下として、それより外側にあるバラツキが大き
いビームプロファイルの裾部分の光を除外することがで
きる。
【００２６】請求項９に記載の発明は、請求項７に記載
の発明において、制御手段は、所定の距離を一画素の一
辺の半値以下としてビームプロファイルの裾部分の光を
除外したときに、各発光素子の発光量が一律となるよう
にする。
【００２７】したがって、所定の距離を一画素の一辺の
半値以下として、それより外側にあるバラツキが大きい
ビームプロファイルの裾部分の光を除外することができ
る。
【００２８】請求項１０に記載の発明は、請求項７に記
載の発明において、制御手段は、所定の距離を現像後の
感光体上におけるドット径の半値以下としてビームプロ
ファイルの裾部分の光を除外したときに、各発光素子の
発光量が一律となるようにする。
【００２９】したがって、所定の距離を現像後の感光体
上におけるドット径の半値以下として、それより外側に
あるバラツキが大きいビームプロファイルの裾部分の光
を除外することができる。
【００３０】請求項１１に記載の発明は、電子写真方式
の画像形成装置で感光体の露光に用いるＬＥＤアレイヘ
ッドの各発光素子の発光量を、その各ビームプロファイ
ルのピークを通る中心軸から所定の距離以上離れている
裾部分の光を除外して測定する工程と、この測定により
個々の発光素子の発光量を、そのビームプロファイルの
前記裾部分の光を除外したときの発光量が一律となるよ
うに決定する工程と、この決定した発光量となるように
前記を作成する工程と、を含んでなる。
【００３１】したがって、作成したデータにより各発光
素子の発光を制御すれば、発光素子が発する露光ビーム
のうち、現像にあずからないビームプロファイルの裾部
分の光を除外し、現像にあずかる露光ビームの発光量だ
けを発光素子間でそろえることができる。
【００３２】請求項１２に記載の発明は、請求項１１に
記載の発明において、発光量決定の工程は、所定の距離
を平均スポット径の半値以下としてビームプロファイル
の裾部分の光を除外したときに、各発光素子の発光量が
一律となるように決定する。
【００３３】したがって、所定の距離を平均スポット径
の半値以下として、それより外側にあるバラツキが大き
いビームプロファイルの裾部分の光を除外することがで
きる。
【００３４】請求項１３に記載の発明は、請求項１１に
記載の発明において、発光量決定の工程は、所定の距離
を一画素の一辺の半値以下としてビームプロファイルの
裾部分の光を除外したときに、各発光素子の発光量が一
律となるように決定する。
【００３５】したがって、所定の距離を一画素の一辺の
半値以下として、それより外側にあるバラツキが大きい
ビームプロファイルの裾部分の光を除外することができ
る。
【００３６】請求項１４に記載の発明は、請求項１１に
記載の発明において、発光量決定の工程は、所定の距離
を現像後の感光体上におけるドット径の半値以下として
ビームプロファイルの裾部分の光を除外したときに、各
発光素子の発光量が一律となるように決定する。
【００３７】したがって、所定の距離を現像後の感光体
上におけるドット径の半値以下として、それより外側に
あるバラツキが大きいビームプロファイルの裾部分の光
を除外することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】〔画像形成装置について〕図１
は、この発明の一実施の形態である画像形成装置に用い
られるＬＥＤアレイヘッド１の縦断面図である。同図に
示すように、このＬＥＤアレイヘッド１は、画像形成装
置の所定位置のフレーム２に固定されている固定台３、
３に、ねじ作用により止められる焦点位置合わせねじ
４，４により、位置調節可能に左右を支持されている。
ＬＥＤアレイヘッド１の一方の面は感光体５側に対峙し
ていて、発光素子６，６、…が所定の配列で配置されて
いる。さらに、ＬＥＤアレイヘッド１の感光体５側に
は、レンズ７が設けられ、発光素子６，６、…の発する
露光ビームは、このレンズ７を介して感光体５を照ら
す。そして、このＬＥＤアレイヘッド１は、感光体５上
を露光して、静電潜像を形成する。
【００３９】なお、図示は省略するが、この実施の形態
の画像形成装置は、感光体５を帯電する帯電装置、感光
体５上の静電潜像をトナーで現像する現像装置、この現
像後のトナー画像を用紙に転写する転写装置、この転写
後のトナー画像を用紙に定着する定着装置、前記転写後
の感光体の残存トナーをクリーニングするクリーニング
装置など、従来周知の装置を有し、電子写真プロセスに
よる画像の形成を行なう。
【００４０】図２は、この画像形成装置の制御系のブロ
ック図である。同図に示すように、この制御系は、ＣＰ
Ｕ２１に、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＬＥＤアレイヘッ
ド１を駆動するＬＥＤ駆動回路２４が、バス２５で接続
されている。また、図示は省略するが、バス２５には、
前記の帯電装置、現像装置、転写装置、定着装置、クリ
ーニング装置など、従来周知の装置を制御するための各
種センサ、アクチュエータが接続されている。ＲＯＭ２
２には、この画像形成装置の各部を制御するためのプロ
グラムや固定データが格納されている。特に、このＲＯ
Ｍ２２には、各発光素子６，６、……への供給電流を制
御するための、固定データを格納している。
【００４１】図３は、この固定データがＲＯＭ２２に格
納された画像形成装置による画像形成プロセスを説明す
るフローチャートである。同図に示すように、この画像
形成プロセスでは、ＣＰＵ２１が各発光素子６，６、…
…への供給電流を制御するための、固定データを読み込
み、各発光素子６，６、……の発光量を設定する（ステ
ップＳ１）。そして、前記の帯電装置、現像装置、転写
装置、定着装置、クリーニング装置などを制御して、帯
電プロセス（ステップＳ２）、露光プロセス（ステップ
Ｓ３）、現像プロセス（ステップＳ４）、転写・定着・
クリーニングプロセス（ステップＳ５）を経て、画像の
形成を行なう。露光プロセス（ステップＳ３）において
は、前記デューティー比のデータに基づいて、ＣＰＵ２
１がＬＥＤ駆動回路２４によりＬＥＤ発光素子６，６、
…の発光量を制御する。
【００４２】すなわち、ＲＯＭ２２に格納されている固
定データをルックアップして、発光素子６，６、……の
すべてで、請求項１〜３に記載の発明では、そのビーム
プロファイルで閾値を上回っている発光量が一定になる
ように制御するものである（図１０参照）。これによ
り、この発明の制御手段を実現している。より具体的に
は、全発光素子６，６、……の光量ピーク値の平均値の
１０％以上４０％以下の範囲内の値を閾値とすることが
望ましい。
【００４３】また、請求項７〜１０に記載の発明の一例
として、発光素子６，６、……のすべてで、そのビーム
プロファイルで中心軸からの所定の幅以内の範囲の発光
量が一定になるように制御し（図１０参照）、これによ
り、この発明の制御手段を実現する場合について説明す
る。より具体的には、各発光素子６，６、……のピーク
を通る中心軸からの距離が、平均スポット径の半値、書
込み密度で決まる１画素の１辺の半値、感光体５上のド
ット径の半値付近となっていることが望ましい。
【００４４】したがって、前記のいずれの制御を行なっ
ても、現像にあずからないビーム裾部を無視し、実際に
現像への寄与が大きい、閾値以上の露光ビームのみの発
光量を発光素子６，６、……間で一定に合わせることが
可能となり、静電潜像のドットの面積のバラツキを押さ
えて画質を向上することができるが、従来技術のように
ドットを太らせることはないので、発光素子６，６、…
…の解像度を充分に維持することができる。
【００４５】図４は、請求項１〜３に記載の発明の一例
を説明するもので、ＬＥＤアレイヘッド１の発光素子
６，６、……の光量ピーク値の平均値を１としたときの
閾値を変えて、この閾値と、露光ビームのビーム径や、
発光素子６，６、……の発光量のバラツキとの関係を示
すグラフである。このバラツキは、発光素子６，６、…
…のビーム径や発光量の大きさの平均値に対して、その
発光素子６，６、……の中の“最大値−最小値”の値の
占めるパーセンテージである。発光量のバラツキについ
ては、この実施の形態の画像形成装置のものと、従来の
画像形成装置のものとの両方を示している。この“発光
量”とは、各閾値での、その閾値以上の発光量のトータ
ルをいう。
【００４６】図４から、この実施の形態の画像形成装置
では、ビーム径は光量ピーク平均値を１としたときの閾
値比が約０．３のときに最小となっている。これは、ビ
ーム裾部とビームの頭部の各発光素子６間のバラツキが
大きくなっていることを示している。従来の光量一定補
正の手法では、閾値比の値を０としたとき（すなわちビ
ームプロファイルのトータル光量）の光量一定補正を行
なっていた。しかし、この光量一定補正は、実際の現像
に寄与しないビーム裾部の光量を含むことになり、さら
にはビーム裾部のバラツキが発光素子６，６、……によ
り大きいため、実際の現像に寄与する閾値比０．１〜
０．４付近での発光量バラツキは大きくなってしまう。
そして、閾値比０．１〜０．４の範囲内であればビーム
径のバラツキも小さいので、光量一定補正が非常に効果
的である。
【００４７】そこで、全発光素子６，６、……の光量ピ
ーク値の平均値の１０％以上４０％以下の範囲内の値を
閾値とすれば、露光ビームのビーム径のバラツキも、発
光量のバラツキも充分に小さくできるので、より確実に
感光体５上に形成される静電潜像のドット面積のバラツ
キを均一化することができる。
【００４８】図９は、請求項７〜１０に記載の発明の一
例について説明するもので、ＬＥＤアレイヘッド１の各
発光素子６，６、……の中心軸からの所定の距離を変え
て、この所定の距離と、発光素子６，６、……の発光量
バラツキとの関係を示すグラフである。ここで、バラツ
キは、発光素子６，６、……の発光量の大きさの平均値
に対して、その発光素子６，６、……の中の“最大値−
最小値”の値の占めるパーセンテージである。発光量の
バラツキについては、この実施の形態の光量一定補正を
用いた場合と、従来の例の光量一定補正を用いた場合の
両方を示している。ここでいう“発光量”とは、各所定
距離での、その中心軸からの所定距離以内の発光量のト
ータルをいう。
【００４９】図９から、従来の光量一定補正の手法で
は、所定の距離を無限大（∞）としたとき（すなわち、
ビームプロファイルの前光量）の光量一定補正を行なっ
ていた。しかし、この光量一定補正は、実際の現像に寄
与しないビーム裾部の光量を含むことになり、さらには
ビーム裾部バラツキが発光素子６，６、……により大き
いため、実際の現像に寄与する所定の距離１９〜３７μ
ｍ付近の発光量バラツキは大きくなってしまう。したが
って、この実施の形態の光量のバラツキのように、所定
距離２１μｍ付近での発光量バラツキが最小となるよう
に光量一定補正を行なえば、現像に寄与する光量を一定
にできるだけではなく、その近傍のビーム径のバラツキ
も小さいので非常に効果的である。
【００５０】そこで、全発光素子６，６、……の中心軸
からの所定の距離を平均スポット径の半値、１画素一辺
の半値、感光体５の上に形成されるドット径の半値以下
とすれば、発光量のバラツキも十分に小さくできるの
で、より確実に感光体５上に形成される静電潜像のドッ
ト面積のバラツキを均一化することができる。
【００５１】帯電プロセス（ステップＳ２）、現像プロ
セス（ステップＳ４）、転写・定着・クリーニングプロ
セス（ステップＳ５）については、従来周知の技術と同
様のプロセスであり詳細な説明は省略する。
【００５２】〔固定データの作成方法〕次に、請求項４
〜６に記載の発明の一例として、前記のＲＯＭ２２に格
納する固定データの作成方法について説明する。
【００５３】まず、図５に示すような測定装置を用意す
る。図５は、各発光素子６，６、……の発光量を制御す
る固定データを作成するための測定装置の断面図であ
る。
【００５４】同図に示すように、測定対象となるＬＥＤ
アレイヘッド１のレンズ７の先にＣＣＤ３２を配置す
る。このときのＣＣＤ３２の読み込み位置がレンズ７の
焦点位置すなわちＬＥＤアレイヘッド１と感光体５との
距離と同等に配置されていることが望ましい。そして、
ＣＣＤ３２を矢印３３の方向に移動しながら、レンズ７
を透過した各発光素子６，６、……の発光量を１発光素
子ずつ測定する。このＣＣＤ３２では、１×１μｍ2当
たりの光量を最小単位として読み取り、ＸＹ２次元的に
ＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）として取り込むことができる。こ
の得られたＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）のｘｙ積分値が１つの
発光素子６から得られるトータル光量となる。
【００５５】取り込んだＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）のイメー
ジ図が図８である。同図は、１つの発光素子６から得ら
れる光量分布を２次元的に表現したものであり、図中の
数字の大小は光量強度レベルを表わす。実際のデータで
は、各発光素子６から得られるＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）の
ｘ、ｙ積分値がそれぞれの発光素子６のトータル光量と
なるように、光量強度レベルが合わせられている。
【００５６】図６は、請求項４〜６の発明において、Ｒ
ＯＭ２２に格納する固定データを作成する作業をフロー
チャートの形式にして示したものである。この例では、
ＬＥＤアレイヘッド１には、１番〜５１２０番の発光素
子６，６、……が設けられている（ｎ＝１〜５１２０
番）。同図に示すように、最初に次のような初期設定を
行なっておく。まず、ＣＣＤ３２により全発光素子６，
６、……のＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）を取得し、各発光素子
６のＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）の最大値ＭＡＸの平均Ｄを求
め、全発光素子６，６、……の光量のピーク値に対し、
閾値を３０％とする場合なら、０．３Ｄを閾値として設
定する（ステップＳ１）。次に、各発光素子６，６、…
…の１ドットあたりの供給電流値Ａｎは、この例では１
６段階に調節することができる（Ａｎ＝１〜１６段
階）。閾値を０．３Ｄとした場合、各発光素子６，６、
……の各ＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）ごとに、０．３Ｄを上回
っているＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）の値だけを利用してｘｙ
積分を行ない、その演算結果をＰ３０％ｎとし、その基
準値をＰ３０％とする。
【００５７】そして、初期値を、ｎ＝１（番）、Ａｎ＝
７（段階）、Ｐ３０％＝０．５（μＷ）として（ステッ
プＳ２、Ｓ３）、ＣＣＤ３２で、１番の発光素子６から
順に、ｎ番の発光素子６のＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）を測定
し（ステップＳ４）、閾値（この例では、０．３Ｄ）以
上の値をｘｙ積分することにより、発光量Ｐ３０％ｎを
算出する（ステップＳ５）。これにより、この発明の光
量測定の工程を実現している。閾値以上の発光量Ｐ３０
％ｎが基準値Ｐ３０％の±２％の範囲内にあるか否かを
判断する（Ｐ３０％×０．９８＜Ｐ３０％ｎ＜Ｐ３０％
×１．０２）（ステップＳ６）。
【００５８】発光量Ｐ３０％ｎが基準値Ｐ３０％の±２
％の範囲内にあるときは（ステップＳ６のＹ）、基準値
Ｐ３０％に対して許容範囲内であると考えて、ｎ番の発
光素子６の１ドットあたりの供給電流値Ａｎを現在の値
に設定する（ステップＳ７）。これにより、この発明の
発光量を決定する工程を実現している。発光量Ｐ３０％
ｎが基準値Ｐ３０％の±２％の範囲から外れているとき
は（ステップＳ６のＮ）、かかる範囲内より大きいか小
さいかにより、供給電流値Ａｎの値を１段階づつ上げ下
げする処理（Ａｎ−１＝Ａｎ、Ａｎ＋１＝Ａｎ）（ステ
ップＳ８〜Ｓ１０）を、発光量Ｐ３０％ｎが基準値Ｐ３
０％の±２％の範囲内になるまで繰り返して（ステップ
Ｓ４〜Ｓ６、ステップＳ８〜Ｓ１０）、ｎ番の発光素子
６の１ドットあたりの供給電流値Ａｎを決定する（ステ
ップＳ７）。
【００５９】そして、１番目の発光素子６から５１２０
番目の発光素子６について、順次上記の作業を行ない
（ステップＳ１１、Ｓ１２）、供給電流値Ａ１〜Ａ５１
２０のすべてを決定する。後は、この供給電流値Ａ１〜
Ａ５１２０のデータを固定データとして、ＲＯＭ２２に
格納する。これにより、この発明のデータを作成する工
程を実現している。
【００６０】なお、この例では、閾値以上の発光量を、
閾値を上回っている各発光素子６，６、……から得られ
たＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）値のｘｙ積分値として求めてい
るが、正確には１度すべてのデータに対し、“ＤＡＴＡ
ｎ（ｘ，ｙ）−閾値＝ＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）”と置き直
し、ＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）のｘｙ積分を行なうほうが、
より丁寧な作業とすることができる。
【００６１】図７は、請求項１１〜１４にかかる発明の
一例として、ＲＯＭ２２に格納する固定データを作成す
る作業をフローチャートの形式で示したものである。
【００６２】ここでは、ビームプロファイルのピークを
通る中心線から所定の距離を１画素の一辺の半値とし
て、各発光素子６，６、……発光量が一律となるように
制御する場合を例として説明する。また、このときのＣ
ＣＤ３２で得られるＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）のｘ、ｙの最
小分解能は、１μｍとする。
【００６３】まず、最初に初期設定として、６００ｄｐ
ｉの光書込み密度をもつものとし、１画素の１辺の半値
である２１μｍとして所定の距離を決定する。図６を参
照して既に説明した例のように、次のような初期設定を
行なっておく。すなわち、この例では、ＬＥＤアレイヘ
ッド１には、１番〜５１２０番の発光素子６，６、……
が設けられている（ｎ＝１〜５１２０番）。各発光素子
６，６、……の１ドットあたりの供給電流値Ａｎは、こ
の例では、１６段階に調節することができる（Ａｎ＝１
〜１６段階）。所定の距離を１画素の１辺の半値、この
場合６００ｄｐｉの光書込み密度を持つものとして、そ
の半値である２１μｍとする（ステップＳ１）。次にＣ
ＣＤ３２により、各発光素子６のＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）
を取り込み、その最大値のときの座標（ｘｎ’、ｙ
ｎ’）を求める（ステップＳ２）。この（ｘｎ’，ｙ
ｎ’）は、その発光素子６のビームプロファイルの中心
線の座標とする。
【００６４】そして、初期値を、ｎ＝１（番）、Ａｎ＝
７（段階）、Ｐ（２１）＝０．５（μＷ）とする（ステ
ップＳ３、Ｓ４）。ここで、Ｐ（２１）は、ビームプロ
ファイルのピークを通る中心軸からの距離が２１μｍ以
内にある発光量の基準値である。次に、ＣＣＤ３２を用
いて、１番の発光素子６から順に、ｎ番の発光素子６ま
でのＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）を測定し（ステップＳ５）、
“（ｘｎ’−ｘ）2＋（ｙｎ’−ｙ）2≦２１2”を満た
す（ｘ、ｙ）についてのみのＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）のｘ
ｙ積分を行ない、各発光素子６毎のＰ（２１）ｎを算出
する（ステップＳ６）。これにより、この発明の光量測
定の工程を実現している。所定距離である２１μｍ以内
の発光量Ｐ（２１）ｎが基準値Ｐ（２１）の±２％の範
囲内にあるか否かを判断する（Ｐ（２１）×０．９８＜
Ｐ（２１）ｎ＜Ｐ（２１）×１．０２）（ステップＳ
７）。
【００６５】発光量Ｐ（２１）ｎが基準値Ｐ（２１）の
±２％の範囲内にあるときは、基準値Ｐ（２１）に対し
て許容範囲内にあるとして、ｎ番の発光素子６の１ドッ
トあたりの供給電流値Ａｎを現在の値に設定する（ステ
ップＳ８）。これにより、この発明の発光量を決定する
工程を実現している。発光量Ｐ（２１）ｎが基準値Ｐ
（２１）の±２％の範囲から外れているときは（ステッ
プＳ７のＮ）、かかる範囲内より大きいか小さいかによ
り、供給電流値Ａｎの値を１段階づつ上げ下げする処理
（Ａｎ−１＝Ａｎ，Ａｎ＋１＝Ａｎ）（ステップＳ９〜
Ｓ１１)を，発光量Ｐ（２１）ｎが基準値Ｐ（２１）の
±２％の範囲内になるまで繰り返して（ステップＳ５〜
Ｓ７）、ｎ番の発光素子６の１ドットあたりの供給電流
値Ａｎを決定する（ステップＳ８）。
【００６６】そして、１番目の発光素子６から５１２０
番目の各発光素子６，６、……について、順次上記の作
業を行ない（ステップＳ１２、Ｓ１３），供給電流値Ａ
１〜Ａ５１２０をすべて決定する。後は、この供給電流
値Ａ１〜Ａ５１２０のデータを固定データとして、ＲＯ
Ｍ２２に格納する。これにより、この発明のデータを作
成する工程を実現している。
【００６７】
【実施例】請求項１〜６の発明に対応し、前記実施の形
態で説明したＬＥＤアレイヘッド１、前記実施の形態で
説明した測定装置を用いて行なった測定の結果を、図４
を参照し、この発明の一実施例として説明する。図４
は、横軸に発光素子６のビームプロファイルにおける裾
部をカットする際の各発光素子６，６、……の光量のピ
ーク平均値を１としたときの閾値の値を示し、縦軸に発
光素子６の光量およびビーム径の測定値の平均値に対す
る最大値（ｍａｘ）と最小値（ｍｉｎ）との差の割合
（％）、すなわちバラツキを示すものである。光量につ
いては、従来の全光量を一定とする光量一定補正の場合
（閾値＝０でバラツキを最小とする）と、この実施の形
態のビームプロファイルにおける裾部をカットしたとき
の光量を一定とする場合の両方について示している。こ
こでの光量とは、各閾値での、その閾値以上の発光量の
トータルを示す。全光量を一定とする場合については、
縦軸のバラツキの値を４％となるようにした。
【００６８】ビームプロファイルの裾部はバラツキが大
きいため、図４に示す測定結果からわかるように、従来
の全光量を一定とする場合（閾値＝０でバラツキを最小
とする）には、ビーム径のバラツキが約３０％と大きく
なった。このビーム径のバラツキは、閾値＝０．３とし
たときに最小となった。そこで、閾値＝０．３での光量
バラツキが最小となるように光量一定補正を行なうこと
で、図４の本実施の形態の発光量のバラツキ曲線を得ら
れた。
【００６９】この測定の対象としたＬＥＤアレイヘッド
１では、閾値＝０．３以上のトータル光量のバラツキと
閾値＝０．３でのビーム径のバラツキを共に最小にとど
めることができることがわかる。逆に、本実施の形態で
は、従来ではバラツキが最小となっていた全光量のバラ
ツキ（閾値＝０以上のトータル光量のバラツキ）は、２
５％と大きくなる。
【００７０】
【発明の効果】請求項１に記載の発明は、実際に現像に
あずかる露光ビームの発光量だけを発光素子間で一定に
合わせることが可能となるので、ＬＥＤアレイヘッドの
発光素子の解像度を充分に維持しながらも、静電潜像の
ドットの面積のバラツキを押さえて画質を向上すること
ができる。
【００７１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明について、全発光素子の光量ピーク値の平均値の
４０％以下を閾値とすることにより、露光ビーム径のバ
ラツキが充分に小さくなるので、より確実に感光体上に
形成される静電潜像のドット面積のバラツキを均一化す
ることができる。
【００７２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明について、全発光素子の光量ピーク値の
平均値の１０％以上を閾値とすることにより、露光ビー
ム径のバラツキが充分に小さくなるので、より確実に感
光体上に形成される静電潜像のドット面積のバラツキを
均一化することができる。
【００７３】請求項４に記載の発明は、ＬＥＤアレイヘ
ッドの個々の発光素子の１ドットあたりの閾値を上回る
発光量が一定になるように各発光素子の発光量を制御す
るデータを作成することができるので、ＬＥＤアレイヘ
ッドの発光素子の解像度を充分に維持しながらも、静電
潜像のドットの面積のバラツキを押さえて画質を向上す
ることができる画像形成装置を提供できる。
【００７４】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の発明について、全発光素子の光量ピーク値の平均値の
４０％以下を閾値とすることにより、露光ビーム径のバ
ラツキが充分に小さくなるので、より確実に感光体上に
形成される静電潜像のドット面積のバラツキを均一化す
ることができる。
【００７５】請求項６に記載の発明は、請求項４または
５に記載の発明について、全発光素子の光量ピーク値の
平均値の１０％以上を閾値とすることにより、露光ビー
ム径のバラツキが充分に小さくなるので、より確実に感
光体上に形成される静電潜像のドット面積のバラツキを
均一化することができる。
【００７６】請求項７に記載の発明は、発光素子が発す
る露光ビームのうち、現像にあずからないビームプロフ
ァイルの裾部分の光エネルギを除外し、現像に大きく寄
与する露光ビームの発光量を発光素子間でそろえること
ができる。そのため、感光体上に形成したドットの面積
のバラツキを抑えられ、また、過度に光量を上げる必要
がないので、発光素子の解像度を十分に維持できる。よ
って、従来のものより画質を向上することができる。
【００７７】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の発明において、所定の距離を平均スポット径の半値以
下として、それより外側にあるバラツキが大きいビーム
プロファイルの裾部分の光を除外することができるの
で、より確実に静電潜像のドット面積のバラツキを抑え
ることができる。
【００７８】請求項９に記載の発明は、請求項７に記載
の発明において、所定の距離を一画素の一辺の半値以下
として、それより外側にあるバラツキが大きいビームプ
ロファイルの裾部分の光を除外することができるので、
より確実に静電潜像のドット面積のバラツキを抑えるこ
とができる。
【００７９】請求項１０に記載の発明は、請求項７に記
載の発明において、所定の距離を現像後の感光体上にお
けるドット径の半値以下として、それより外側にあるバ
ラツキが大きいビームプロファイルの裾部分の光を除外
することができるので、より確実に静電潜像のドット面
積のバラツキを抑えることができる。
【００８０】請求項１１に記載の発明は、作成したデー
タにより各発光素子の発光を制御すれば、発光素子が発
する露光ビームのうち、現像にあずからないビームプロ
ファイルの裾部分の光エネルギを除外し、現像に大きく
寄与する露光ビームの発光量を発光素子間でそろえるこ
とができる。そのため、感光体上に形成したドットの面
積のバラツキを抑えられ、また、過度に光量を上げる必
要がないので、発光素子の解像度を十分に維持できる。
よって、従来のものより画質を向上することができる。
【００８１】請求項１２に記載の発明は、請求項１１に
記載の発明において、所定の距離を平均スポット径の半
値以下として、それより外側にあるバラツキが大きいビ
ームプロファイルの裾部分の光を除外することができる
ので、より確実に静電潜像のドット面積のバラツキを抑
えることができる。
【００８２】請求項１３に記載の発明は、請求項１１に
記載の発明において、所定の距離を一画素の一辺の半値
以下として、それより外側にあるバラツキが大きいビー
ムプロファイルの裾部分の光を除外することができるの
で、より確実に静電潜像のドット面積のバラツキを抑え
ることができる。
【００８３】請求項１４に記載の発明は、請求項１１に
記載の発明において、所定の距離を現像後の感光体上に
おけるドット径の半値以下として、それより外側にある
バラツキが大きいビームプロファイルの裾部分の光を除
外することができるので、より確実に静電潜像のドット
面積のバラツキを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態である画像形成装置に
用いられるＬＥＤアレイヘッドの縦断面図である。
【図２】前記画像形成装置の制御系のブロック図であ
る。
【図３】前記画像形成装置による画像形成プロセスを説
明するフローチャートである。
【図４】前記画像形成装置でＬＥＤアレイヘッドの発光
素子の光量ピーク値の平均値を１としたときの閾値を変
えて、この閾値と、露光ビームのビーム径や、発光素子
の発光量のバラツキとの関係を示すグラフである。
【図５】前記発光素子の発光量を測定するための測定装
置の縦断面図である。
【図６】前記画像形成プロセスで用いる固定データを作
成する作業を説明するフローチャートである。
【図７】前記画像形成プロセスで用いる固定データを作
成する作業を説明するフローチャートである。
【図８】各発光素子の取得ＤＡＴＡｎ（ｘ，ｙ）のイメ
ージ図である。
【図９】前記画像形成装置でＬＥＤアレイヘッドの発光
素子の中心軸から所定の距離を変えて、この所定の距離
と、発光素子の発光量のバラツキとの関係を示すグラフ
である。
【図１０】３例の異なる発光素子によるビームプロファ
イルの例を示したグラフである。
【符号の説明】
１ ＬＥＤアレイヘッド ２ ＬＥＤアレイヘッド固定台 ３ ＬＥＤアレイヘッド固定台 ４ ＬＥＤヘッド焦点合せネジ ５ 感光体 ６ 発光素子 ７ 等倍結像素子 ３２ ＣＣＤ ３３ ＣＣＤ移動方向

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 感光体と、 この感光体を露光して静電潜像を形成するＬＥＤアレイ
    ヘッドと、 このＬＥＤアレイヘッドの個々の発光素子は、そのビー
    ムプロファイルで所定の閾値を上回っている発光量が一
    定になるように制御する制御手段と、を備えていること
    を特徴とする電子写真方式の画像形成装置。
  2. 【請求項２】 閾値は、全発光素子の光量ピーク値の平
    均値の４０％以下に設定していることを特徴とする請求
    項２に記載の画像形成装置。
  3. 【請求項３】 閾値は、全発光素子の光量ピーク値の平
    均値の１０％以上に設定していることを特徴とする請求
    項１または２に記載の画像形成装置。
  4. 【請求項４】 電子写真方式の画像形成装置で感光体の
    露光に用いるＬＥＤアレイヘッドの光量測定を行なう工
    程と、 この光量測定の結果に基づいて、前記ＬＥＤアレイヘッ
    ドの個々の発光素子の１ドットあたりの所定の閾値を上
    回る発光量が一定になるように前記各発光素子の発光量
    を決定する工程と、 この決定した発光量に基づいて、前記ＬＥＤアレイヘッ
    ドの発光量を制御するデータを作成する工程と、を含ん
    でなることを特徴とする光量補正データ作成方法。
  5. 【請求項５】 所定の閾値は、全発光素子の光量ピーク
    値の平均値の４０％以下に設定することを特徴とする請
    求項４に記載の光量補正データ作成方法。
  6. 【請求項６】 所定の閾値は、全発光素子の光量ピーク
    値の平均値の１０％以上に設定することを特徴とする請
    求項４または５に記載の光量補正データ作成方法。
  7. 【請求項７】 感光体と、 この感光体を露光して静電潜像を形成するＬＥＤアレイ
    ヘッドと、 このＬＥＤアレイヘッドを構成する各発光素子の発光量
    を制御して、この個々の発光素子を、その各ビームプロ
    ファイルのピークを通る中心軸から所定の距離以上離れ
    ている裾部分の光を除外したときの発光量が一律となる
    ようにする制御手段と、を備えていることを特徴とする
    電子写真方式の画像形成装置。
  8. 【請求項８】 制御手段は、所定の距離を平均スポット
    径の半値以下としてビームプロファイルの裾部分の光を
    除外したときに、各発光素子の発光量が一律となるよう
    にすることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装
    置。
  9. 【請求項９】 制御手段は、所定の距離を一画素の一辺
    の半値以下としてビームプロファイルの裾部分の光を除
    外したときに、各発光素子の発光量が一律となるように
    することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
  10. 【請求項１０】 制御手段は、所定の距離を現像後の感
    光体上におけるドット径の半値以下としてビームプロフ
    ァイルの裾部分の光を除外したときに、各発光素子の発
    光量が一律となるようにすることを特徴とする請求項７
    に記載の画像形成装置。
  11. 【請求項１１】 電子写真方式の画像形成装置で感光体
    の露光に用いるＬＥＤアレイヘッドの各発光素子の発光
    量を、その各ビームプロファイルのピークを通る中心軸
    から所定の距離以上離れている裾部分の光を除外して測
    定する工程と、 この測定により個々の発光素子の発光量を、そのビーム
    プロファイルの前記裾部分の光を除外したときの発光量
    が一律となるように決定する工程と、 この決定した発光量となるように前記各発光素子の発光
    を制御するデータを作成する工程と、を含んでなる発光
    量制御データ作成方法。
  12. 【請求項１２】 発光量決定の工程は、所定の距離を平
    均スポット径の半値以下としてビームプロファイルの裾
    部分の光を除外したときに、各発光素子の発光量が一律
    となるように決定することを特徴とする請求項１１に記
    載の発光量制御データ作成方法。
  13. 【請求項１３】 発光量決定の工程は、所定の距離を一
    画素の一辺の半値以下としてビームプロファイルの裾部
    分の光を除外したときに、各発光素子の発光量が一律と
    なるように決定することを特徴とする請求項１１に記載
    の発光量制御データ作成方法。
  14. 【請求項１４】 発光量決定の工程は、所定の距離を現
    像後の感光体上におけるドット径の半値以下としてビー
    ムプロファイルの裾部分の光を除外したときに、各発光
    素子の発光量が一律となるように決定することを特徴と
    する請求項１１に記載の発光量制御データ作成方法。
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