JP2004203020A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式のプリンタやファクシミリ、複写機などの露光手段としてLEDプリントヘッドを用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using an LED print head as exposure means for an electrophotographic printer, a facsimile, a copying machine, or the like.
近年、装置の小型化・簡易化等を図るべく、光書き込み手段としてLEDアレイを用いた電子写真方式の画像形成装置が注目されている。この電子写真方式の画像形成装置において、感光体の露光に用いられるLEDプリントヘッドは、複数のLED素子を一列に並べて形成されたLEDアレイを有しており、画像データに基づいて各LED素子を個々に選択的に発光させるようになっている。 2. Description of the Related Art In recent years, an electrophotographic image forming apparatus using an LED array as an optical writing unit has attracted attention in order to reduce the size and simplify the apparatus. In this electrophotographic image forming apparatus, the LED print head used for exposing the photoreceptor has an LED array formed by arranging a plurality of LED elements in a line, and controls each LED element based on image data. Light is selectively emitted individually.
しかし、このLEDアレイを形成する複数のLED素子に関して、その発光特性が全て均一になる様に製造することは不可能であるため、全てのLED素子に対して同じ大きさの電流を印加しても、各LED素子毎に光量が異なってしまい、各LED素子毎に光量のバラツキが生じてしまう。そのため、画像濃度にムラが生じてしまうことになる。 However, since it is impossible to manufacture the plurality of LED elements forming the LED array so that the light emission characteristics are all uniform, a current of the same magnitude is applied to all the LED elements. Also, the light amount differs for each LED element, and the light amount varies for each LED element. Therefore, the image density becomes uneven.
そこで、上記光量のバラツキを抑えるとともに、各LED素子の光量を均一にさせる様に補正されたLEDプリントヘッドが提案されており、例えば、LEDプリンタの発光出力を均一化するとともに、印字品質を高くすることを目的として、レーザ光によるトリミングを行い、抵抗値を調整することによって各LED素子に供給する電流を制御し、光量を一定にするものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。又、光量のバラツキのあるヘッドを製品に組み込む際、又は、LEDプリントヘッドを交換する際の調整作業を不要とすることを目的として、各LED素子の発光量を一定にするような補正データを予め求めておき、LEDプリントヘッド内に当該補正データを格納したROMを備え、印画時にその補正データを用いて各LED素子を点灯するものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかし、各LED素子から発光される光画像データはレンズアレイを通じて感光体上に潜像形成されるため、上記従来のLEDプリントヘッドを有する画像形成装置では、各LED素子の光量を一定にしても、当該レンズアレイの光学特性のバラツキ等により、形成されるドット径も各LED素子によって異なり、全ドットの光量分布を均一化することは不可能と言え、その結果、画像上に縦スジが発生してしまうという不都合が生じていた。例えば、図10に示す様に、LED素子a'とLED素子b'において、両LED素子の光量が同じであっても、現像閾値における両LED素子のドット径Sa'、Sb'は異なっているため(Sa'<Sb')、現像閾値におけるドット径の大きいLED素子b'の方が、潜像ドットが大きくなってしまい、画像上では濃く表現されてしまう。 However, since optical image data emitted from each LED element is formed on a photosensitive member through a lens array, a latent image is formed on the photoreceptor. Due to variations in the optical characteristics of the lens array, the diameter of the formed dots also differs for each LED element, and it cannot be said that it is impossible to equalize the light amount distribution of all the dots. As a result, vertical stripes appear on the image. The inconvenience of doing so occurred. For example, as shown in FIG. 10, in the LED element a ′ and the LED element b ′, even if the light amounts of both LED elements are the same, the dot diameters Sa ′ and Sb ′ of both LED elements at the development threshold are different. For this reason (Sa '<Sb'), the latent image dot is larger in the LED element b 'having a larger dot diameter at the development threshold, and is expressed densely on the image.
又、LEDアレイを構成するLED素子は、同一の駆動電流で点灯させた場合における光量によりランク分けすることが可能であるが、当該ランクの異なるLED素子を同一のLEDアレイ(又は、同一のLEDチップ)内に配列した場合、上述の従来技術のように各LED素子に対する駆動電流を補正しても、上記ランクのバラツキにより適切に補正できないドットが発生する恐れがあった。 Further, the LED elements constituting the LED array can be ranked according to the amount of light when the LED elements are turned on with the same drive current. However, LED elements having different ranks are assigned to the same LED array (or the same LED array). When arranged in a chip), even if the drive current for each LED element is corrected as in the above-described related art, there is a possibility that dots that cannot be properly corrected due to the above-described variation in rank may be generated.
ここで、この様な不都合を回避するためには、ランクが同じLED素子のみを使用すれば良いが、LED素子を量産した場合、複数のランクで分布するため、あるランク以外のLED素子は使用できなくなるという不都合が生じ、結果として、量産時にコストアップとなってしまう。 Here, in order to avoid such inconveniences, it is sufficient to use only LED elements having the same rank, but when mass-producing LED elements, LED elements other than a certain rank are used because they are distributed in a plurality of ranks. There is a disadvantage that it cannot be performed, resulting in an increase in cost during mass production.
又、同一のLEDアレイ(又は、同一のLEDチップ)内においてランクが近接するLED素子を使用する場合は、ランクのバラツキにより適切に補正できないドットが発生するという不都合は回避できるが、LEDアレイの平均光量は、LED素子のランクの数程度にばらつくため、当該平均光量がLEDアレイ毎に(即ち、平均露光量がLEDプリントヘッド毎に)ばらついてしまい、結果として、画像形成装置における出力画像において、画像濃度がばらついてしまうという問題があった。特に、タンデム方式のカラープリンタ等に搭載される複数のLEDプリントヘッドは、各色で異なる平均露光量を持つことになる為、出力される画像の色合いもプリンタ毎に異なってしまうという問題があった。 In addition, when using LED elements having similar ranks in the same LED array (or the same LED chip), it is possible to avoid the inconvenience that a dot that cannot be properly corrected due to a variation in rank occurs. Since the average light amount varies about the number of ranks of the LED elements, the average light amount varies for each LED array (that is, the average exposure amount for each LED print head). As a result, in the output image of the image forming apparatus, However, there is a problem that the image density varies. In particular, since a plurality of LED print heads mounted on a tandem type color printer or the like have different average exposure amounts for each color, there is a problem that the color tone of an output image differs for each printer. .
更に、ランクの異なるLED素子を同一のLEDアレイ(又は、同一のLEDチップ)内に配列した場合、各LED素子に対する駆動電流の補正を行った上で、駆動時間を各LED素子毎に補正することにより、上述の平均光量のバラツキを解消することは可能であるが、この場合、個々のLED素子に対して駆動時間を設定する必要があるため、制御を行う際の構成が複雑化するという問題があった。 Further, when LED elements having different ranks are arranged in the same LED array (or the same LED chip), the drive time is corrected for each LED element after the drive current for each LED element is corrected. This makes it possible to eliminate the above-described variation in the average light amount, but in this case, it is necessary to set the drive time for each LED element, which complicates the configuration when performing control. There was a problem.
本発明は、上記問題点を解決し、画像の濃度ムラを抑えて画質を向上させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and to provide an image forming apparatus capable of suppressing image density unevenness and improving image quality.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の画像形成装置は、画像データに応じて点灯制御される複数のLED素子から構成されるLEDアレイと、複数のLED素子を駆動する駆動手段とから構成されるLEDプリントヘッドと、LEDプリントヘッドを駆動制御するLEDアレイ制御手段を有する画像形成装置において、LEDアレイ制御手段には、複数のLED素子の各々に関する複数の特性データを記憶する特性データ記憶手段と、特性データ記憶手段から特性データを読み出すとともに、特性データに基づいて複数のLED素子の各々に対する駆動電流補正データを算出する駆動電流補正データ演算手段が設けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to
又、請求項2に記載の画像形成装置は、画像データに応じて点灯制御される複数のLED素子から構成されるLEDアレイと、複数のLED素子を駆動する駆動手段とから構成されるLEDプリントヘッドと、LEDプリントヘッドを駆動制御するLEDアレイ制御手段を有する画像形成装置において、LEDアレイ制御手段には、複数のLED素子の各々に関する複数の特性データを記憶する特性データ記憶手段と、特性データ記憶手段から特性データを読み出すとともに、特性データに基づいて複数のLED素子の各々に対する駆動電流補正データを算出する駆動電流補正データ演算手段と、駆動電流補正データ演算手段から駆動電流補正データを読み出すとともに、駆動電流補正データを記憶する駆動電流補正データ記憶手段が設けられていることを特徴とする。
An image forming apparatus according to
又、請求項3に記載の画像形成装置は、特性データ記憶手段には、LEDアレイの平均光量に関するデータが特性データとして記憶されているとともに、LEDアレイ制御手段には、平均光量に対応して予め設定され、LEDアレイを構成する複数のLED素子の全てを同一の時間で駆動するための駆動時間に関するデータテーブルが記憶された駆動時間データテーブル記憶手段と、平均光量に関するデータと駆動時間に関するデータテーブルを読み出すとともに、平均光量に関するデータと駆動時間に関するデータテーブルに基づいて、駆動時間を決定する駆動時間制御手段が設けられていることを特徴とする。 In the image forming apparatus according to the third aspect, the characteristic data storage unit stores data relating to the average light amount of the LED array as characteristic data, and the LED array control unit stores the data corresponding to the average light amount. A drive time data table storage means which is stored in advance and stores a drive time data table for driving all of the plurality of LED elements constituting the LED array at the same time; data on average light quantity and data on drive time A driving time control means for reading out the table and determining the driving time based on the data table on the average light quantity and the driving time is provided.
又、請求項4に記載の画像形成装置は、平均光量に関するデータは、LEDプリントヘッドの露光量に基づいて求められ、特性データ記憶手段に予め記憶されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the data relating to the average light amount is obtained based on the exposure amount of the LED print head, and is stored in advance in the characteristic data storage unit.
又、請求項5に記載の画像形成装置は、LEDプリントヘッドを複数備えるタンデム方式の画像形成装置であり、駆動時間制御手段は、複数のLEDプリントヘッドの各々が有するLEDアレイを構成する複数のLED素子ごとに駆動時間を決定することを特徴とする。 An image forming apparatus according to a fifth aspect is a tandem-type image forming apparatus including a plurality of LED print heads, and the driving time control unit includes a plurality of LED print heads each forming an LED array. The driving time is determined for each LED element.
又、請求項6に記載の画像形成装置は、特性データ記憶手段には、複数のLED素子の各々に関する光量データが特性データとして記憶されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the characteristic data storage unit stores light amount data relating to each of the plurality of LED elements as characteristic data.
又、請求項7に記載の画像形成装置は、特性データ記憶手段には、複数のLED素子の各々が発するビームに関するデータが特性データとして記憶されていることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the characteristic data storage unit stores data relating to beams emitted from each of the plurality of LED elements as characteristic data.
又、請求項8に記載の画像形成装置は、特性データ記憶手段には、複数のLED素子の各々に関する解像度データが特性データとして記憶されていることを特徴とする。 Further, the image forming apparatus according to the present invention is characterized in that the characteristic data storage means stores resolution data relating to each of the plurality of LED elements as characteristic data.
又、請求項9に記載の画像形成装置は、駆動手段は、スタティック駆動により、複数のLED素子の全てを同時に駆動することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the driving unit drives all of the plurality of LED elements simultaneously by static driving.
又、請求項10に記載の画像形成装置は、LEDアレイは複数のブロックに分割されており、駆動手段は、ダイナミック駆動により、複数のLED素子をブロック毎に順次駆動することを特徴とする。 An image forming apparatus according to a tenth aspect is characterized in that the LED array is divided into a plurality of blocks, and the driving unit sequentially drives the plurality of LED elements for each block by dynamic driving.
本発明によれば、LEDアレイを構成する複数のLED素子間における表示濃度の濃淡差を精度良く解消することができ、画像の濃度ムラを抑えることができる。又、画像上の縦スジの発生を効率よく低減させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the density difference of the display density between the some LED element which comprises an LED array can be eliminated accurately, and the density unevenness of an image can be suppressed. Further, the occurrence of vertical stripes on an image can be efficiently reduced.
又、本発明によれば、駆動電流補正データ演算手段による駆動電流補正データの演算に長時間を要する場合であっても、予め演算した駆動電流補正データが駆動電流補正データ記憶手段に記憶されているため、画像データの補正をより高速に行うことが可能になる。 Further, according to the present invention, even when it takes a long time to calculate the drive current correction data by the drive current correction data calculation means, the drive current correction data calculated in advance is stored in the drive current correction data storage means. Therefore, the correction of the image data can be performed at higher speed.
又、本発明によれば、各LED素子間の表示濃度の濃淡差を精度良く解消することができるとともに、平均露光量の異なるLEDプリントヘッド間の露光量を結果的に等しくすることが可能になるため、各LED素子間の濃度バラツキのみならず、LEDプリントヘッド間における濃度バラツキをも抑えることができる。その結果、画像形成装置における出力画像において、画像濃度のバラツキを抑えることが可能になる。 Further, according to the present invention, it is possible to accurately eliminate the difference in gray level of the display density between the respective LED elements, and to equalize the exposure amounts between the LED print heads having different average exposure amounts. Therefore, not only the variation in density between the LED elements but also the variation in density between the LED print heads can be suppressed. As a result, it is possible to suppress variations in image density in an output image of the image forming apparatus.
又、本発明によれば、特に、タンデム方式のカラープリンタ等に搭載される各LEDプリントヘッドにおいて、各色で等しい平均露光量を持つことになるため、出力される画像の色合いがプリンタ毎に異なってしまうという不都合を回避することができる。 Further, according to the present invention, in particular, in each LED print head mounted on a tandem type color printer or the like, each color has the same average exposure amount, so that the color tone of the output image differs for each printer. The inconvenience of doing so can be avoided.
又、本発明によれば、LEDアレイを構成する全てのLED素子を同一の時間で駆動するための駆動時間を決定する構成としているため、個々のLED素子に対して駆動時間を設定する場合に比し、簡素な構成で駆動時間を制御することが可能になる。 Further, according to the present invention, since the driving time for driving all the LED elements constituting the LED array in the same time is determined, the driving time is set for each LED element. In comparison, the driving time can be controlled with a simple configuration.
又、本発明によれば、ランクの異なるLED素子を同一のLEDアレイ内に配列し、平均露光量がLEDプリントヘッド毎にばらつく場合であっても、LEDプリントヘッド間における濃度バラツキを抑えることができるため、LED素子を量産し、複数のランクが分布する場合であっても、あらゆるランクのLED素子が使用可能になり、結果として、量産時にコストダウンを図ることが可能になる。 Further, according to the present invention, even if the LED elements having different ranks are arranged in the same LED array and the average exposure amount varies from one LED print head to another, it is possible to suppress the density variation between the LED print heads. Therefore, even if the LED elements are mass-produced and a plurality of ranks are distributed, the LED elements of all ranks can be used, and as a result, the cost can be reduced during mass production.
又、本発明によれば、LEDアレイの平均光量は、LEDプリントヘッドの各々の露光量を予め測定することにより求めておき、平均光量を特性データとして平均光量データ記憶部に予め記憶しておく構成としているため、本来、平均光量の演算に長時間かかる場合であっても、駆動時間制御部において速やかに平均光量を読み出すことができ、その結果、駆動時間制御部による駆動時間の決定をより高速に行うことが可能になる。 According to the present invention, the average light amount of the LED array is obtained by measuring the exposure amount of each of the LED print heads in advance, and the average light amount is stored in advance in the average light amount data storage unit as characteristic data. With the configuration, even if the calculation of the average light amount originally takes a long time, the drive time control unit can quickly read out the average light amount, and as a result, the drive time control unit can determine the drive time more quickly. It can be performed at high speed.
又、本発明によれば、複数のLED素子の各々に関する光量データ、複数のLED素子の各々が発するビームに関するデータ(例えば、ビーム径やビーム面積)、複数のLED素子の各々に関する解像度データを特性データとして特性データ記憶手段に記憶させておく構成としているため、これらの特性データを複数組み合わせて用いることが可能になり、LEDアレイを構成する個々のLED素子に対して、より精度の高い駆動電流補正データを作成することが可能となる。 Further, according to the present invention, light amount data relating to each of the plurality of LED elements, data relating to a beam emitted from each of the plurality of LED elements (for example, beam diameter and beam area), and resolution data relating to each of the plurality of LED elements are characterized. Since the characteristic data is stored in the characteristic data storage means, a plurality of these characteristic data can be used in combination, and a more accurate driving current can be supplied to each LED element constituting the LED array. Correction data can be created.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図1に示された画像形成装置において、1は画像形成装置の一例としてのタンデム方式のカラープリンタ、2は筐体、3B、3Y、3C、3Mは各々ブラック、イエロー、シアン、マゼンダ用の画像形成部で、10B、10Y、10C、10Mは、前記各色のトナーホッパーである。又、12は用紙14を収納する給紙カセット、13は給紙ガイド、11aと11bは搬送ベルト駆動ローラ、8は搬送ベルト、9は転写ローラ、17は定着部、15は排紙ガイド、16は排紙部である。又、各色の画像形成部3B、3Y、3C、3Mは、各々、現像器4、感光体5、主帯電器6、LEDプリントヘッド7、クリーニング部20等から構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an entire configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. In the image forming apparatus shown in FIG. 1, 1 is a tandem-type color printer as an example of the image forming apparatus, 2 is a housing, 3B, 3Y, 3C, and 3M are images for black, yellow, cyan, and magenta, respectively. In the forming section, 10B, 10Y, 10C, and 10M are toner hoppers for the respective colors.
カラープリンタ1において、主帯電器6によって帯電された感光体5上には、LEDプリントヘッド7によって静電潜像が形成され、現像器4により現像されて可視画像が形成される。この様なプロセスが、上記ブラック、イエロー、シアン、マゼンダの各色毎に行われる。給紙カセット12から送出された用紙14は、給紙ガイド13により案内されて、反時計方向に回転している搬送ベルト8の上面に吸着されて、各色の画像形成部3B、3Y、3C、3Mの真下を通過するときに、転写ローラ9によって各色の画像が用紙14に順次転写される。この様に、用紙14上でフルカラー画像を形成した4色のトナーは、用紙14が定着部17を通過する際に定着される。その後、用紙14は排紙ガイド15により、排紙部16に排出案内される。
In the
次に、図2を参照して、上述のカラープリンタ1に設けられているLEDプリントヘッド7について説明する。図2は、本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置におけるLEDアレイプリントヘッドの概略構成を示す模式図である。上述のごとく、各色の画像形成部3B、3Y、3C、3Mは、各々、LEDプリントヘッド7を有しており、カラープリンタ1は、複数のLEDプリントヘッド7を備えているが、図2において、各LEDプリントヘッド7は、配線を有する基板30上に一列に配置され、画像データに応じて点灯制御される複数のLED素子から構成されるLEDアレイ31と、当該LEDアレイ31の上方に配されて正立等倍の像を結像するレンズアレイ32と、LEDアレイ31を構成する複数のLED素子を駆動する駆動回路33とから構成されている。ここで、上述の基板30とレンズアレイ32等は、図示しない保持部材により保持されている。又、LEDプリントヘッド7を駆動制御するLEDアレイ制御部34が外部に設けられている。尚、上記LEDアレイ31は、複数のブロックに分割し、複数のLED素子が配列されたチップ(LEDチップ)を複数個配列することにより構成しても良い。
Next, the
図3は、LEDプリントヘッド7を画像形成装置に組み込んだ場合の模式図である。図3において、5はドラム形状を有する感光体であり、レンズアレイ32がLED発光素子の発光を受光して屈折透過させ、ドラム面上に結像する様子を波線で示している。
FIG. 3 is a schematic diagram when the
以上に説明した様に、図1のカラープリンタ1に外部のPC(図示せず)等から送信されてくる画像信号に対応して各LED素子が駆動され、当該各LED素子による発光がレンズアレイ32を介して、感光体5の面上にドットとして結像される。尚、本実施形態の画像形成装置は、感光体5上の露光エネルギー(又は、LED素子発光エネルギー)が大きい画素ほど高濃度となるように形成されており、この露光エネルギー(又は、LED素子発光エネルギー)は、LED素子の発光強度(=駆動電流)×発光時間(=駆動電流供給時間)により表される。
As described above, each LED element is driven in response to an image signal transmitted from an external PC (not shown) or the like to the
次に、図4、及び図5を参照して、LEDアレイ制御部の動作、及びLEDプリントヘッドの駆動回路の動作について説明する。図4は本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置におけるLEDアレイ制御部の構成を示すブロック図であり、図5は本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置におけるLEDプリントヘッドの駆動回路の構成を示すブロック図である。 Next, an operation of the LED array control unit and an operation of the driving circuit of the LED print head will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an LED array control unit in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an LED print head in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a driving circuit of FIG.
LEDアレイ制御部34は、LEDプリントヘッド7を駆動制御するものであり、特性データ記憶部35、駆動電流補正データ演算部39、画像信号処理部42、制御信号生成部43、画像データ補正演算部44により構成されている。
The LED
画像信号処理部42は、外部装置、例えば、フレームメモリやスキャナ等からLEDアレイ制御部34に送られてきた画像信号41に対し、階調処理等の画像処理を適宜行い、画像信号41を画像データに変換する手段である。この画像データは、上記ブラック、イエロー、シアン、マゼンダの各色毎に分離された画素濃度を示すためのデータであり、LED素子の駆動電流(発光強度)と発光時間(駆動電流供給時間)を示すmビットディジタルデータである。画像信号処理部42により処理された画像データは、画像データ補正演算部44に出力される。
The image
特性データ記憶部35は、LEDアレイ31を構成する複数のLED素子の各々に関し、予め測定された複数の特性データを記憶するための手段であり、例えば、図4に示す様に、各LED素子に関する光量データを特性データとして記憶する光量データ記憶部36、各LED素子が発するビームに関するデータ、例えば、ビーム径やビーム面積に関するデータを特性データとして記憶するビームデータ記憶部37、各LED素子に関する解像度を示すデータ、例えば、MTF(Modulation Transfer Function)データを特性データとして記憶する解像度データ記憶部38により構成されている。尚、この特性データ記憶部35は、例えば、ROM(リードオンリーメモリ)により構成されているが、個々のLED素子の特性変化に対応させるために、書き換え可能なPROM(例えば、データの消去を紫外線で行うEPROMや、データの消去を電気的に行うEEPROM)を用いる構成としても良い。
The characteristic
当該特性データ記憶部35には、駆動電流補正データ演算部39が接続されている。この駆動電流補正データ演算部39は、前述の特性データ記憶部35に設けられた光量データ記憶部36、ビームデータ記憶部37、及び、解像度データ記憶部38に記憶された各特性データを読み出し、所定の演算式に従って、LEDアレイ31を構成する複数のLED素子の各々に対する駆動電流補正データPを特性データに基づいて算出するためのものである。駆動電流補正データ演算部39により算出された駆動電流補正データPは、画像データ補正演算部44に出力される。
The drive current correction
この駆動電流補正データPは、後述のごとく、LEDアレイ31を構成する個々のLED素子の駆動電流を変化させることにより、個々のLED素子の露光強度を変化させる際に使用されるデータであり、例えば、ドット1(LED素子のNo.1)の駆動電流を補正する場合には、駆動電流補正データP1が用いられ、ドットn(LED素子のNo.n)の駆動電流を補正する場合には、駆動電流補正データPnが使用される。
The drive current correction data P is data used when changing the exposure intensity of each LED element by changing the drive current of each LED element constituting the
画像データ補正演算部44は、駆動電流補正データ演算部39により出力された駆動電流補正データPを用いて、画像信号処理部42により出力された画像データの補正を行うものである。即ち、画像データ補正演算部44は、駆動電流補正データ演算部39により出力された駆動電流補正データPに従い、画像信号処理部42により出力された画像データのうち、LEDアレイ31を構成する個々のLED素子に関する駆動電流を示すmビットディジタルデータの補正を行う。当該補正が行われた画像データは、図4に示す様に、LEDプリントヘッド7へと出力される。
The image data
LEDプリントヘッド7の駆動回路33は、図5に示す様に、クロック信号CLKをカウントするCLKカウンタ50と、ストローブクロック信号SCLKをカウントするSCLKカウンタ51と、画素濃度を示す補正後の画像データを一時的に格納する格納部52と、出力時間制御信号STROBEのロジックに応じて開閉するゲート部53と、LEDアレイ31の駆動電流を生成する定電流生成部54とを有している。
As shown in FIG. 5, the
上記構成から成るLEDプリントヘッド7の駆動回路33は、制御信号生成部43から入力される水平同期信号HSYNCの立ち下がりにより初期化され、同じく制御信号生成部43から入力されるクロック信号CLKと、クロック信号CLKに同期して入力される補正後の画像データの受け取りを開始する。
The driving
格納部52は、シフトレジスタとラッチ回路を有しており、入力される補正後の画像データを変換するために、LEDアレイ31の発光に必要なデータの一時的な格納を行う。ここで、駆動回路33によるLEDアレイ31を構成する各LED素子の駆動方法には、全LED素子の点消灯制御を同時に行う(即ち、複数のLED素子の全てを同時に駆動する)スタティック駆動方式と、LEDアレイ31を複数ブロックに分けて、ブロック毎(つまり、チップ毎)に点消灯制御を行う(即ち、複数のLED素子をブロック毎に順次駆動する)ダイナミック駆動方式とがあるが、スタティック駆動方式を採用する場合は全LED素子分、ダイナミック駆動方式を採用する場合は1ブロック分のデータの一時的な格納を行う。
The
CLKカウンタ50は、クロック信号CLKのカウント数に基づいて、格納部52における画像データの一時格納が完了したか否かを判断し、完了したと判断した時点で発光準備が整ったことを示す発光タイミング制御信号STREQを制御信号生成部43に出力する。
The
発光タイミング制御信号STREQを受け取った制御信号生成部43によって、出力時間制御信号STROBEがアクティブレベル(ローレベル)とされ、ストローブクロック信号SCLKが入力され始めるとSCLKカウンタ51はストローブクロック信号SCLKのカウントを開始し、ゲート部53が開放される。従って、LEDアレイ31を構成する各LED素子には、格納部52に格納された駆動電流補正データPに基づく駆動電流が、格納部52に格納された画像データに基づく発光時間だけ流され、感光体ドラム5の露光が行われる。
When the output time control signal STROBE is set to the active level (low level) by the control
図6は、LED素子の点灯制御の手順を示すフローチャートである。この制御手順では、まず、総ライン数Nのうち、1ライン目を対象とさせるためにn=1に設定する(ステップS1)。次に、特性データ記憶部35から各LED素子の特性データを読み出し(ステップS2)、駆動電流補正データ演算部39において、各LED素子に対する駆動電流補正データPの演算を行う(ステップS3)。次に、算出された駆動電流補正データPを画像データ補正演算部44に出力し(ステップS4)、画像データ補正演算部44において画像データの補正を行う(ステップS5)。次に、補正された画像データをLEDプリントヘッド7に出力し(ステップ6)、各LED素子を補正された画像データに従って点灯する(ステップS7)。更に、次のラインnを対象とさせるために、nを+1だけインクリメントし(ステップS8)、当該nが、印字する総ライン数Nを越えていないかをチェックし(ステップS9)、越えていなければ、ラインnについて上記処理を同様に繰り返す(ステップS2〜S9)。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure of lighting control of the LED element. In this control procedure, first, n = 1 is set to target the first line out of the total line number N (step S1). Next, the characteristic data of each LED element is read from the characteristic data storage unit 35 (step S2), and the drive current correction
尚、上述の実施形態では、駆動電流補正データPが駆動電流補正データ演算部39により算出された後、直接、画像データ補正演算部44に出力される構成としたが、図7に示す様に、駆動電流補正データ演算部39において算出された駆動電流補正データPを記憶する駆動電流補正データ記憶部40を別途設け、当該駆動電流補正データ記憶部40を駆動電流補正データ演算部39、及び画像データ補正演算部44に接続する構成としても良い。
In the above-described embodiment, the drive current correction data P is calculated by the drive current correction
この場合、駆動電流補正データ記憶部40は、駆動電流補正データ演算部39から駆動電流補正データPを読み出すとともに、当該駆動電流補正データPを記憶し、画像データ補正演算部44へ当該駆動電流補正データPを出力する。尚、個々のLED素子の特性変化に基づく駆動電流補正データPの変更に対応させるために、この駆動電流補正データ記憶部40には、例えば、書き換え可能なPROM(例えば、データの消去を紫外線で行うEPROMや、データの消去を電気的に行うEEPROM)等が用いられる。
In this case, the drive current correction
この様な構成にすることにより、駆動電流補正データPの演算に長時間かかる場合であっても、予め演算した駆動電流補正データPが駆動電流補正データ記憶部40に記憶されているため、画像データ補正演算部44において速やかに駆動電流補正データP読み出すことができ、その結果、画像データ補正演算部44による画像データの補正をより高速に行うことが可能になる。
With such a configuration, even when the calculation of the drive current correction data P takes a long time, the drive current correction data P calculated in advance is stored in the drive current correction
又、この場合のLED素子の点灯制御の手順は、図8に示したフローチャートに従って行われる。即ち、まず、総ライン数Nのうち、1ライン目を対象とさせるためにn=1に設定する(ステップS100)。次に、特性データ記憶部35から各LED素子の特性データを読み出し(ステップS101)、駆動電流補正データ演算部39において、各LED素子に対する駆動電流補正データPの演算を行う(ステップS102)。次に、算出された駆動電流補正データPを駆動電流補正データ記憶部40にて記憶する(ステップ103)。更に、次のラインnを対象とさせるために、nを+1だけインクリメントし(ステップS104)、当該nが、印字する総ライン数Nを越えていないかをチェックし(ステップS105)、越えていなければ、ラインnについて上記処理を同様に繰り返し、全てのラインに対して、駆動電流補正データ記憶部40にて駆動電流補正データPの記憶を行う(ステップS101〜S105)。
In this case, the lighting control procedure of the LED element is performed according to the flowchart shown in FIG. That is, first, n = 1 is set to target the first line out of the total number N of lines (step S100). Next, the characteristic data of each LED element is read from the characteristic data storage section 35 (step S101), and the drive current correction
次に、総ライン数Nのうち、1ライン目を対象とさせるために、再びn=1に設定する(ステップS106)。次に、駆動電流補正データ記憶部40にて記憶された駆動電流補正データPを画像データ補正演算部44へ出力し(ステップS107)、画像データ補正演算部44において画像データの補正を行う(ステップS108)。次に、補正された画像データをLEDプリントヘッド7に出力し(ステップ109)、各LED素子を補正された画像データに従って点灯する(ステップS110)。更に、次のラインnを対象とさせるために、nを+1だけインクリメントし(ステップS111)、当該nが、印字する総ライン数Nを越えていないかをチェックし(ステップS112)、越えていなければ、ラインnについて上記処理を同様に繰り返す(ステップS107〜S112)。
Next, in order to target the first line out of the total number N of lines, n = 1 is set again (step S106). Next, the drive current correction data P stored in the drive current correction
図9は、LED素子の露光強度と現像閾値のビーム径の関係を示したものである。ここで、図9(a)は、画像データを補正する前のLED素子の露光強度と現像閾値のビーム径の関係を示したものであり、図9(b)は、画像データを補正した後のLED素子の露光強度と現像閾値のビーム径の関係を示したものである。図9(a)に示す様に、LED素子aとLED素子bにおいて、高濃度部、低濃度部のいずれの場合も、発光光量(図中のピーク面積)は同程度であるが、ビーム径(このビーム径は、一般的にピーク光量の13.5%の範囲で規定されるものである)が異なっている。即ち、高濃度部、低濃度部のいずれの場合も、発光素子bのビーム径は、発光素子aのビーム径よりも大きくなっている(Db>Da、db>da)。 FIG. 9 shows the relationship between the exposure intensity of the LED element and the beam diameter of the development threshold. Here, FIG. 9A shows the relationship between the exposure intensity of the LED element and the beam diameter of the development threshold before the image data is corrected, and FIG. 9B shows the relationship after the image data is corrected. 3 shows the relationship between the exposure intensity of the LED element and the beam diameter of the development threshold. As shown in FIG. 9A, in the LED element a and the LED element b, the light emission amount (peak area in the figure) is almost the same in both the high-density part and the low-density part. (This beam diameter is generally specified in a range of 13.5% of the peak light amount). That is, the high density portion, in either case of the low density portion, the beam diameter of the light-emitting element b is larger than the beam diameter of the light-emitting element a (D b> D a, d b> d a).
しかしながら、図9(a)に示す様に、高濃度部においては、LED素子bの現像閾値におけるドット径Sbが、LED素子aのドット径Saよりも大きくなっているが、低濃度部においては、高濃度部の場合とは逆に、LED素子aの現像閾値におけるドット径Saが、LED素子bのドット径Sbよりも大きくなっている。つまり、LED素子aとLED素子bの現像閾値におけるドット径の大小関係は、上記ビーム径の大小関係には依存せず、LED素子の表示濃度に依存する。従って、この状態下では、高濃度部においては、現像閾値におけるドット径の大きいLED素子bの方が、低濃度部においては、現像閾値におけるドット径の大きいLED素子aの方が、潜像ドットが大きくなってしまい、画像上では濃く表現されてしまう。 However, as shown in FIG. 9 (a), in the high density portion, dot diameter S b at the development threshold of the LED element b is, although larger than the dot diameter S a of the LED elements a, low density part in the contrary to the case of the high density portion, dot diameter S a at the development threshold of the LED element a is larger than the dot diameter S b of the LED element b. That is, the size relationship between the dot diameters at the development threshold of the LED element a and the LED element b does not depend on the size relationship of the beam diameter, but depends on the display density of the LED element. Therefore, in this state, in the high density portion, the LED element b having the larger dot diameter at the development threshold is lower, and in the lower density portion, the LED element a having the larger dot diameter at the development threshold is smaller than the latent image dot. Becomes large, and is expressed darkly on the image.
そこで、LED素子aとLED素子bの各表示濃度部におけるビーム径を特性データとして予め記憶しておき、当該ビーム径に関する特性データを用いて駆動電流の補正データを作成し、各表示濃度部におけるLED素子aとLED素子bの表示濃度の濃淡差の解消を行う。 In view of this, the beam diameter of each display density portion of the LED element a and the LED element b is stored in advance as characteristic data, and correction data of the drive current is created using the characteristic data relating to the beam diameter. The difference in display density between the LED element a and the LED element b is eliminated.
即ち、図9(b)に示す様に、高濃度部においては、ビーム径の大きい(ドット径の大きい)LED素子bの駆動電流を小さくし、ビーム径の小さい(ドット径の小さい)LED素子aの駆動電流を大きくするように、駆動電流補正データをビーム径に関する特性データを用いて作成し、低濃度部においては、ビーム径の大きい(ドット径の小さい)LED素子bの駆動電流を大きくし、ビーム径の小さい(ドット径の大きい)LED素子aの駆動電流を小さくするように、駆動電流補正データをビーム径に関する特性データを用いて作成することにより、各表示濃度部にの現像閾値におけるLED素子aとLED素子bのドット径が同じになるため、各表示濃度部において、LED素子aとLED素子bの表示濃度の濃淡差を解消することができることになる。 That is, as shown in FIG. 9B, in the high density portion, the driving current of the LED element b having a large beam diameter (large dot diameter) is reduced, and the LED element having a small beam diameter (small dot diameter) is reduced. Drive current correction data is created using the characteristic data related to the beam diameter so as to increase the drive current of a, and in the low density portion, the drive current of the LED element b having a large beam diameter (small dot diameter) is increased. Then, the drive current correction data is created using the characteristic data related to the beam diameter so as to reduce the drive current of the LED element a having the small beam diameter (the large dot diameter). Since the dot diameters of the LED element a and the LED element b are the same, it is necessary to eliminate the difference in display density between the LED element a and the LED element b in each display density section. It will be possible.
尚、図9においては、LED素子の特性データとしてビーム径を用いて駆動電流補正データを作成する場合を示したが、上述のごとく、各LED素子についての光量データやビーム面積に関するデータ、及びMTFデータ等の解像度を示すデータを個々に、又は複数組み合わせたデータを特性データとして用いて、駆動電流補正データを作成することもできる。 Note that FIG. 9 shows a case where the drive current correction data is created using the beam diameter as the characteristic data of the LED elements. However, as described above, the light quantity data and the data on the beam area for each LED element and the MTF Driving current correction data can also be created by using data indicating resolution such as data individually or a combination of a plurality of data as characteristic data.
以上より、本実施形態においては、LEDアレイ31を構成する個々のLED素子に関し、予め測定された複数の特性データを記憶するための特性データ記憶部35を設けるとともに、特性データ記憶部35に設けられた特性データを読み出し、LEDアレイ31を構成する個々のLED素子に関する駆動電流補正データPを算出する駆動電流補正データ演算部39を設け、駆動電流補正データPに基づく駆動電流がLEDアレイ31を構成する各LED素子に流れる構成としているため、各LED素子間の表示濃度の濃淡差を精度良く解消することができ、画像の濃度ムラを抑えることができる。その結果、画像上の縦スジの発生を効率よく低減させることができる。
As described above, in the present embodiment, the characteristic
又、本実施形態においては、特性データ記憶部35に書き換え可能なPROMを使用できる構成としているため、個々のLED素子の特性に変化が生じた場合であっても、各LED素子の特性データの書き換えをスムーズに行うことができる。従って、駆動電流補正データPを演算する際に、各LED素子に対する駆動電流補正データの演算を精度良く行うことが可能になるため、結果として、画像データの補正を高精度で行うことが可能になる。
Further, in the present embodiment, a rewritable PROM can be used for the characteristic
次に、図面を参照して、本発明の第2の実施形態を詳細に説明する。図11は、本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置におけるLEDアレイ制御部の構成を示すブロック図である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of the LED array control unit in the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention.
本実施形態においては、第1の実施形態において説明したLEDアレイ制御部34(図4参照)において、LEDアレイ31を構成する複数のLED素子の駆動時間(発光時間)を制御する駆動時間制御部60、LEDアレイ31の平均光量(以下、LEDプリントヘッド7の平均露光量と表現する場合がある)を特性データとして記憶する平均光量データ記憶部61、及び、上記平均露光量に基づく駆動時間に関するデータテーブルを記憶する駆動時間データテーブル記憶部62を設けた点以外は上述の第1の実施形態と全く同様の構成となっている。従って、その他の作用及び構成に関しては、上述の第1の実施形態と同一であるため、同一の部材については同一の符号を付し、ここではその詳細な説明は省略する。又、本実施形態における画像形成装置の全体構成、LEDアレイ露光装置の概略構成、及び、LEDプリントヘッドの駆動回路の構成等も上述の第1の実施形態と同一であるため、ここではその詳しい説明を省略する。
In the present embodiment, in the LED array control unit 34 (see FIG. 4) described in the first embodiment, a drive time control unit that controls the drive time (light emission time) of a plurality of LED elements constituting the
ここで、LEDアレイ31を構成するLED素子は、同一の駆動電流で点灯させた場合における光量によりランク分けすることが可能であるが、当該ランクの異なるLED素子を同一のLEDアレイ31(又は、同一のLEDチップ)内に配列した場合、各LED素子に対する駆動電流を補正しても、上記ランクのバラツキにより適切に補正できないドットが発生する可能性がある。よって、この様な不都合を回避するためには、ランクが同じLED素子のみを使用すれば良いが、LED素子を量産した場合、複数のランクで分布するため、あるランク以外のLED素子は使用できなくなり、量産性の観点から不適切と言える。従って、同一のLEDアレイ31(又は、同一のLEDチップ)内ではランクが近接するLED素子を使用することが多いが、この場合、各LED素子に対する駆動電流を補正しても、LEDアレイ31の平均光量は、LED素子のランクの数程度にばらつくため、当該平均光量がLEDアレイ31毎に(即ち、平均露光量がLEDプリントヘッド7毎に)ばらついてしまい、結果として、画像形成装置における出力画像において、画像濃度がばらついてしまうという問題があった。特に、タンデム方式のカラープリンタ等に搭載される複数のLEDプリントヘッドは、各色で異なる平均露光量を持つことになる為、出力される画像の色合いもプリンタ毎に異なってしまうという問題があった。
Here, the LED elements constituting the
そこで、本実施形態においては、図1において示したタンデム方式のカラープリンタ等に搭載される複数のLEDプリントヘッド毎の平均露光量のばらつきを補正し、LEDプリントヘッド間での表示濃度の濃淡差を軽減すべく、上述の駆動時間制御部60、平均光量データ記憶部61、及び、駆動時間データテーブル記憶部62を設けている。以下に、これらについて詳しく説明する。
Therefore, in the present embodiment, the variation of the average exposure amount for each of the plurality of LED print heads mounted on the tandem type color printer shown in FIG. 1 is corrected, and the difference in the display density between the LED print heads is corrected. The driving
図11に示す様に、特性データ記憶部35は、上述の光量データ記憶部36、ビームデータ記憶部37、解像度データ記憶部38、及び、LEDアレイ31の平均光量を特性データとして記憶する平均光量データ記憶部61により構成されている。ここで、LEDアレイ31の平均光量とは、LEDアレイ31を構成する全てのLED素子の光量の平均値を言い、より具体的には、LED素子が常時点灯した場合の1秒間当たりのエネルギー量を言う。尚、当該平均光量に関する特性データは、ブラック、イエロー、シアン、マゼンダの各画像形成部3B、3Y、3C、3Mに設けられたLEDプリントヘッド7の各々の露光量を予め測定し、これらの露光量に基づいて求められ、上述の特性データ記憶部35(即ち、平均光量データ記憶部61)に予め記憶されている。
As shown in FIG. 11, the characteristic
又、図11に示す様に、特性データ記憶部35には、駆動時間制御部60が接続されている。この駆動時間制御部60は、前述の特性データ記憶部35に設けられた光量データ記憶部36、ビームデータ記憶部37、解像度データ記憶部38、及び平均光量データ記憶部61に記憶された各特性データのうち、平均光量データ記憶部61に記憶された平均光量データを読み出すとともに、当該平均光量データに基づいて、LEDアレイ31を構成する全てのLED素子を同一の時間で駆動するための駆動時間を決定するためのものである。
Further, as shown in FIG. 11, a driving
又、LEDアレイ制御部34には、所定の平均光量に対応して予め設定された駆動時間に関するデータテーブル(後述の図14参照)が記憶された駆動時間データテーブル記憶部62が設けられており、当該駆動時間データテーブル記憶部62は、駆動時間制御部60に接続されている。このデータテーブルは、平均光量の異なる複数のLEDアレイ31に関する、発光時露光量(又は、パルス点灯時露光量)と駆動時間との関係から作成されたものである。以下に、この点について詳しく説明する。尚、発光時露光量は、感光体5のE−V特性により決定されるものであり、感光体5が同一のものであれば、その値は変化しない。
The LED
図12は、所定の平均光量における、発光時露光量と駆動時間との関係を示した図である。ここで、Qa、Qb、Qcは、LEDアレイ31の平均光量(又は、LEDプリントヘッド7の平均露光量)を示し、Qa>Qb>Qc(例えば、Qaは2.50μW、Qbは2.30μW、Qcは2.10μW)なる関係を有している。 FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the exposure amount during light emission and the drive time at a predetermined average light amount. Here, Qa, Qb, and Qc indicate the average light amount of the LED array 31 (or the average exposure amount of the LED print head 7), and Qa> Qb> Qc (for example, Qa is 2.50 μW and Qb is 2.30 μW). , Qc have a relationship of 2.10 μW).
駆動時間が同じ場合、図12より明らかな様に、LEDアレイ31の平均光量(つまり、LEDプリントヘッド7の平均露光量)が大きくなると、発光時露光量も大きくなることが判る。即ち、Qaの平均露光量を有するLEDプリントヘッドにおける発光時露光量が最も大きく、Qcの平均露光量を有するLEDプリントヘッドにおける発光時露光量が最も小さくなる。この発光時露光量の差が、出力画像における画像濃度のばらつきの原因となってしまう。 As can be seen from FIG. 12, when the driving time is the same, as the average light amount of the LED array 31 (that is, the average exposure amount of the LED print head 7) increases, the light exposure amount also increases. That is, the light emission exposure amount in the LED print head having the average exposure amount of Qa is the largest, and the light emission exposure amount in the LED print head having the average exposure amount of Qc is the smallest. This difference in the exposure amount at the time of light emission causes variation in the image density in the output image.
そこで、本実施形態においては、上述の第1の実施形態において説明した駆動電流の補正を行うことにより(即ち、各LED素子の特性データを用いて作成された駆動電流補正データPに基づく駆動電流を各LED素子に流すことにより)、各LED素子間の濃度バラツキを抑えるとともに、平均光量に基づいて、LEDアレイ31を構成する複数のLED素子の全てを同一の時間で駆動するための駆動時間を決定することにより、LEDプリントヘッド7間における濃度バラツキをも抑えることとした。
Therefore, in the present embodiment, by correcting the drive current described in the above-described first embodiment (that is, the drive current based on the drive current correction data P created using the characteristic data of each LED element). Is applied to each LED element), and a driving time for driving all of the plurality of LED elements constituting the
即ち、例えば、発光時露光量がQの場合、図12に示す様に、平均露光量がQaのLEDプリントヘッド7に対しては駆動時間をTaに設定し、同様に、平均露光量がQbのLEDプリントヘッド7に対しては駆動時間をTbに、平均露光量がQcのLEDプリントヘッド7に対しては駆動時間をTcに設定する。そして、この様にして得られた駆動時間のデータに基づいて、各平均光量に対応して駆動時間を予め設定することにより、図14に示す駆動時間に関するデータテーブルを作成し、当該データテーブルを駆動時間データテーブル記憶部62に記憶させる。
That is, for example, when the light emission exposure amount is Q, as shown in FIG. 12, the driving time is set to Ta for the
駆動時間制御部60は、平均光量データ記憶部61に記憶された平均光量データを読み出すとともに、駆動時間データテーブル記憶部62に記憶された駆動時間データテーブルを読み出し、読み出した平均光量において、発光時露光量Qを得るための駆動時間を、駆動時間データテーブルに基づいて決定する。つまり、駆動時間制御部60は、平均光量データと駆動時間データテーブルに基づいて、LEDアレイ31を構成する全てのLED素子を同一の時間で駆動するための駆動時間を決定する。例えば、ブラックの画像形成部3Bに設けられたLEDプリントヘッド7を構成するLEDアレイ31の平均光量が2.30μWの場合は、駆動時間を2.34μsecに決定し、イエローの画像形成部3Yに設けられたLEDプリントヘッド7を構成するLEDアレイ31の平均光量が2.10μWの場合は、駆動時間を2.50μsecに決定する(図14参照)。そして、シアン、マゼンダの各画像形成部3C、3Mについても、同様に、LED素子の駆動時間を決定する。本実施形態においては、この様に、LEDプリントヘッド7を複数備えるタンデム方式のカラープリンタ1において、駆動時間制御部60は、複数のLEDプリントヘッド7の各々が有するLEDアレイ31を構成する複数のLED素子ごとに駆動時間を決定する。その後、各LEDプリントヘッド7毎に決定された駆動時間に関するデータ(駆動時間データ)は、駆動時間制御部60より制御信号生成部43に出力される。
The drive
駆動時間データを受け取った制御信号生成部43は、当該駆動時間データに対応した出力時間制御信号STROBEを発生し、当該STROBEは、LEDプリントヘッド7へと出力される。又、図11に示す様に、第1の実施形態と同様、駆動電流が補正された補正後の画像データがLEDプリントヘッド7へと出力される。そして、図4、図5において説明した第1の実施形態の場合と同様の制御が行われる。従って、本実施形態においては、画像形成部3B、3Y、3C、3Mの各々に設けられたLEDアレイ31を構成するLED素子には、格納部52に格納された駆動電流補正データPに基づく駆動電流が、駆動時間制御部60により出力された駆動時間データに基づく駆動時間(又は、発光時間)だけ流され、感光体ドラム5の露光が行われることになる。
The
尚、図13に示す様に、図12に示した各平均光量Qa、Qb、Qcの直線の傾きと、各平均光量Qa、Qb、Qcの大きさは、線形関係(比例関係)にあるため、図13を用いれば、例えば、図12に示した他の平均光量Qd(ここで、Qdは、Qa>Qd>Qbなる関係を有し、例えば、Qaは2.50μW、Qdは2.40μW、Qbは2.30μW)、及びQe(ここで、Qeは、Qb>Qe>Qcなる関係を有し、例えば、Qbは2.30μW、Qeは2.20μW、Qcは2.10μW)の直線の傾きLd、Leを求めることができる。従って、図12を用いることにより、発光時露光量がQの場合におけるこれらの平均露光量Qd、Qeを有するLEDプリントヘッド7に対する駆動時間Td、Teをも求めることが可能になる。従って、任意の平均光量における発光時露光量と駆動時間との関係を得ることが可能になるため、これらのデータを追加することにより、より詳細な駆動時間データテーブルを作成することができ、結果として、駆動時間の決定を更に精度良く行うことが可能になる。
As shown in FIG. 13, the inclination of the straight line of each average light quantity Qa, Qb, Qc shown in FIG. 12 and the magnitude of each average light quantity Qa, Qb, Qc have a linear relationship (proportional relationship). 13, for example, another average light amount Qd shown in FIG. 12 (where Qd has a relationship of Qa> Qd> Qb, for example, Qa is 2.50 μW and Qd is 2.40 μW , Qb is 2.30 μW) and Qe (where Qe has a relationship of Qb> Qe> Qc, for example, Qb is 2.30 μW, Qe is 2.20 μW, and Qc is 2.10 μW). Can be obtained. Therefore, by using FIG. 12, it is possible to obtain the driving times Td and Te for the
又、LEDアレイ31を構成する各LED素子の駆動方法は、上述の第1の実施形態と同様に、全LED素子の点消灯制御を同時に行う(即ち、複数のLED素子の全てを同時に駆動する)スタティック駆動方式と、LEDアレイ31を複数ブロックに分けて、ブロック毎(つまり、チップ毎)に点消灯制御を行う(即ち、複数のLED素子をブロック毎に順次駆動する)ダイナミック駆動方式のいずれを採用しても良い。
Further, in the driving method of each LED element constituting the
図15は、LED素子の点灯制御の手順を示すフローチャートである。この制御手順では、まず、LEDアレイ制御部34において、駆動時間制御部60が、平均光量データ記憶部61に記憶された平均光量データを読み出す(ステップS51)。次に、駆動時間制御部60が、駆動時間データテーブル記憶部62に記憶された駆動時間データテーブルを読み出し(ステップS52)、上記平均光量に基づいて、発光時露光量を得るための駆動時間を決定する(ステップS53)。次に、決定された駆動時間に関するデータ(駆動時間データ)が、駆動時間制御部60より制御信号生成部43に出力され(ステップS54)、制御信号生成部43は、当該駆動時間データに対応した出力時間制御信号STROBEを生成し(ステップS55)、当該STROBEがLEDプリントヘッド7へと出力される(ステップS56)。次に、駆動電流が補正された補正後の画像データがLEDプリントヘッド7へと出力され(ステップS57)、各LED素子が補正された画像データに従って、決定された駆動時間だけ点灯する(ステップS58)。
FIG. 15 is a flowchart illustrating a procedure of lighting control of the LED element. In this control procedure, first, in the LED
尚、本実施形態では、上述のごとく、第1の実施形態の図4において説明したLEDアレイ制御部34に、駆動時間制御部60、平均光量データ記憶部61、及び、駆動時間データテーブル記憶部62を設ける構成としたが、本実施形態の変形例として、第1の実施形態の図7において説明したLEDアレイ制御部34(即ち、駆動電流補正データ演算部39において算出された駆動電流補正データPを記憶する駆動電流補正データ記憶部40を別途設けたLEDアレイ制御部34)に、駆動時間制御部60、平均光量データ記憶部61、及び、駆動時間データテーブル記憶部62を設ける構成としても良い(図16参照)。
In this embodiment, as described above, the drive
以上より、本実施形態においては、第1の実施形態において説明した、特性データに基づいてLEDアレイ31を構成する個々のLED素子に関する駆動電流補正データPを算出する駆動電流補正データ演算部39に加えて、特性データ記憶部35に、LEDアレイ31の平均光量を特性データとして記憶する平均光量データ記憶部61を設けるとともに、駆動時間データテーブルを記憶する駆動時間データテーブル記憶部62を設け、駆動時間制御部60が、平均光量データ記憶部61に記憶された平均光量データを読み出すとともに、駆動時間データテーブル記憶部62に記憶された駆動時間データテーブルを読み出し、平均光量データと駆動時間データテーブルに基づいて、LEDアレイ31を構成する全てのLED素子を同一の時間で駆動するための駆動時間を決定する構成としている。従って、各LED素子間の表示濃度の濃淡差を精度良く解消することができるとともに、平均露光量の異なる複数のLEDプリントヘッド7を備えるカラープリンタ1において、LEDプリントヘッド7間の露光量を結果的に等しくすることが可能になるため、各LED素子間の濃度バラツキのみならず、LEDプリントヘッド間における濃度バラツキをも抑えることができる。その結果、画像形成装置における出力画像において、画像濃度のバラツキを抑えることが可能になる。特に、タンデム方式のカラープリンタ等に搭載される各LEDプリントヘッドにおいて、各色で等しい平均露光量を持つことになるため、出力される画像の色合いがプリンタ毎に異なってしまうという不都合を回避することができる。
As described above, in the present embodiment, the drive current correction
又、本実施形態においては、LEDアレイ31を構成する複数のLED素子の全てを同一の時間で駆動するための駆動時間を決定する構成としているため、個々のLED素子に対して駆動時間を設定する場合に比し、簡素な構成で駆動時間を制御することが可能になる。
Further, in the present embodiment, since the driving time for driving all of the plurality of LED elements constituting the
又、本実施形態においては、ランクの異なるLED素子を同一のLEDアレイ31(又は、同一のLEDチップ)内に配列し、平均露光量がLEDプリントヘッド7毎にばらつく場合であっても、LEDプリントヘッド7間における濃度バラツキを抑えることができるため、LED素子を量産し、複数のランクが分布する場合であっても、あらゆるランクのLED素子が使用可能になり、結果として、量産時にコストダウンを図ることが可能になる。
Further, in the present embodiment, even when the LED elements having different ranks are arranged in the same LED array 31 (or the same LED chip) and the average exposure amount varies for each
更に、本実施形態においては、各LEDアレイ31の平均光量は、ブラック、イエロー、シアン、マゼンダの各画像形成部3B、3Y、3C、3Mに設けられたLEDプリントヘッド7の各々の露光量を予め測定することにより求めておき、当該平均光量を特性データとして平均光量データ記憶部61に予め記憶しておく構成としている。従って、本来、平均光量の演算に長時間かかる場合であっても、駆動時間制御部60において速やかに平均光量を読み出すことができ、その結果、駆動時間制御部60による駆動時間の決定をより高速に行うことが可能になる。
Furthermore, in the present embodiment, the average light amount of each
尚、本発明は、上記実施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各部の構造等を適宜変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and it is possible to appropriately change the structure and the like of each part based on the gist of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention. .
例えば、上記実施形態では、感光体をドラム形状としたが、当該ドラム形状に限らず、例えば、ベルト状の感光体を用いても良い。 For example, in the above-described embodiment, the photosensitive member has a drum shape. However, the present invention is not limited to the drum shape. For example, a belt-like photosensitive member may be used.
又、上記実施形態では、ブラック、イエロー、シアン、マゼンダのトナー像によりカラー画像を得る構成としたが、本発明は、その他の互いに異なる色のトナーを2色以上用いるカラー画像形成装置にも適用することができる。 In the above embodiment, a color image is obtained by using black, yellow, cyan, and magenta toner images. However, the present invention is also applicable to a color image forming apparatus using two or more different color toners. can do.
本発明の活用例としては、光源として、複数のLED素子から構成されるLEDアレイを有するLEDプリントヘッドを用いた複写機やプリンター等の画像形成装置であって、特に、複数のLEDプリントヘッドを備えるタンデム方式のカラープリンタ等の画像形成装置が挙げられる。 As an application example of the present invention, an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an LED print head having an LED array composed of a plurality of LED elements as a light source, in particular, a plurality of LED print heads And an image forming apparatus such as a tandem type color printer.
1 カラープリンタ
2 筐体
3B、3C、3M、3Y 画像形成部
4 現像器
5 感光体
6 主帯電器
7 LEDプリントヘッド
8 搬送ベルト
9 転写ローラ
10B、10C、10M、10Y トナーホッパー
11a、11b 搬送ベルト駆動ローラ、
12 給紙カセット
13 給紙ガイド
14 用紙
15 排紙ガイド
16 排紙部
17 定着部
20 クリーニング部
30 基板
31 LEDアレイ
32 レンズアレイ
33 駆動回路
34 LEDアレイ制御部
35 特性データ記憶部
39 駆動電流補正データ演算部
40 駆動電流補正データ記憶部
41 画像信号
42 画像信号処理部
43 制御信号生成部
44 画像データ補正演算部
50 CLKカウンタ
51 SCLKカウンタ
52 格納部
53 ゲート部
54 定電流生成部
60 駆動時間制御部
61 平均光量データ記憶部
62 駆動時間データテーブル記憶部
REFERENCE SIGNS
REFERENCE SIGNS
Claims (10)
前記LEDアレイ制御手段には、前記複数のLED素子の各々に関する複数の特性データを記憶する特性データ記憶手段と、前記特性データ記憶手段から前記特性データを読み出すとともに、前記特性データに基づいて前記複数のLED素子の各々に対する駆動電流補正データを算出する駆動電流補正データ演算手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。 LED print head including an LED array including a plurality of LED elements whose lighting is controlled in accordance with image data and driving means for driving the plurality of LED elements, and an LED array for driving and controlling the LED print head In an image forming apparatus having control means,
The LED array control unit includes: a characteristic data storage unit configured to store a plurality of characteristic data relating to each of the plurality of LED elements; reading the characteristic data from the characteristic data storage unit; An image forming apparatus, comprising: a driving current correction data calculating means for calculating driving current correction data for each of the LED elements.
前記LEDアレイ制御手段には、前記複数のLED素子の各々に関する複数の特性データを記憶する特性データ記憶手段と、前記特性データ記憶手段から前記特性データを読み出すとともに、前記特性データに基づいて前記複数のLED素子の各々に対する駆動電流補正データを算出する駆動電流補正データ演算手段と、前記駆動電流補正データ演算手段から前記駆動電流補正データを読み出すとともに、前記駆動電流補正データを記憶する駆動電流補正データ記憶手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。 LED print head including an LED array including a plurality of LED elements whose lighting is controlled in accordance with image data and driving means for driving the plurality of LED elements, and an LED array for driving and controlling the LED print head In an image forming apparatus having control means,
The LED array control unit includes: a characteristic data storage unit configured to store a plurality of characteristic data relating to each of the plurality of LED elements; reading the characteristic data from the characteristic data storage unit; Drive current correction data calculating means for calculating drive current correction data for each of the LED elements, and driving current correction data for reading the drive current correction data from the drive current correction data calculation means and storing the drive current correction data An image forming apparatus comprising storage means.
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2003
- 2003-09-22 JP JP2003329890A patent/JP2004203020A/en active Pending
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