JP2005138307A - Quantity of light correction method for light emitting element and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、露光装置における各発光素子毎の露光量の均一化を図るための発光素子の光量補正方法、およびこの方法が適用される画像形成装置に関する。 The present invention relates to a light amount correction method for a light emitting element for uniformizing an exposure amount for each light emitting element in an exposure apparatus, and an image forming apparatus to which this method is applied.
電子写真方式の画像形成装置のうち事務分野で使用される画像形成装置では、小型化、静音化、および省電力化を考えて、LEDやEL等の発光素子をアレイ上に並べた光書込装置が露光装置として使用されることが多い。発光素子をアレイ上に並べた光書込装置を露光装置として用いることにより、光学系の光路長を短くして装置のコンパクト化を図ること、および回転動作する機構をなくすことにより静音化を図ることができる。 In the image forming apparatus used in the office field among the electrophotographic image forming apparatuses, optical writing in which light emitting elements such as LEDs and ELs are arranged on an array in consideration of miniaturization, noise reduction, and power saving. The apparatus is often used as an exposure apparatus. By using an optical writing device in which light emitting elements are arranged on an array as an exposure device, the optical path length of the optical system can be shortened to reduce the size of the device, and silence can be achieved by eliminating the rotating mechanism. be able to.
ところが、発光素子をアレイ上に並べた光書込装置では、各発光素子毎の特性の相違等により感光体の軸方向において露光量のムラが生じることがあった。 However, in the optical writing device in which the light emitting elements are arranged on the array, unevenness in the exposure amount may occur in the axial direction of the photosensitive member due to the difference in characteristics of each light emitting element.
そこで、従来技術では、感光体の軸方向において露光量の均一化を図るために、各発光素子から発せられる光量と発光時間との積が均一になるように各発光素子の発光動作を制御する手法が採られることがあった。 Therefore, in the prior art, in order to make the exposure amount uniform in the axial direction of the photoconductor, the light emitting operation of each light emitting element is controlled so that the product of the light amount emitted from each light emitting element and the light emission time is uniform. In some cases, methods were used.
また、従来技術ではレンズ解像度である振幅伝達関数(MTF)を測定し、光書込装置における光量補正に用いるものがあった(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、各発光素子から発せられる光量を均一化をしても出力画像に露光ムラが生じることがあった。同様に、MTFの全体的なバラツキを均一化しても露光ムラが生じることがあった。この露光ムラが生じる原因として、セルフォックレンズ等の光学レンズの特性のバラツキ、発光素子を搭載するチップ単位での光量のバラツキ、各発光素子から発せられるビーム形状のバラツキが挙げられる。これらのバラツキは、各発光素子から発せられる光量の均一化を図る補正を行っても解消することが困難であった。 However, even if the amount of light emitted from each light emitting element is made uniform, exposure unevenness may occur in the output image. Similarly, even if the overall variation of MTF is made uniform, uneven exposure may occur. Causes of this unevenness of exposure include variations in characteristics of an optical lens such as a SELFOC lens, variations in the amount of light in units of chips on which light emitting elements are mounted, and variations in the shape of beams emitted from the respective light emitting elements. It has been difficult to eliminate these variations even when correction is made to equalize the amount of light emitted from each light emitting element.
この発明の目的は、光学レンズの特性のバラツキや個々の発光素子のビーム形状のバラツキにかかわらず、露光ムラ等の画像形成不良の発生を抑制可能な発光素子の光量補正方法、およびこの方法が適用される画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a light-emitting element light amount correction method capable of suppressing the occurrence of image formation defects such as uneven exposure regardless of variations in characteristics of optical lenses and beam shapes of individual light-emitting elements. An image forming apparatus to be applied is provided.
この発明は以下の構成を備えている。 The present invention has the following configuration.
(1)感光体ドラムの軸方向に配列された複数の発光素子から出された光を、前記軸方向に配列された複数の光学レンズを介して前記感光体ドラムの周面に収束させ、前記感光体ドラムを露光する露光装置に用いられる発光素子の光量補正方法であって、
前記複数の発光素子のビーム特性を測定し、各発光素子毎に対応するMTF値を求めるステップと、
前記複数の発光素子のそれぞれについて、自身が含まれる限定区間でMTF値の平均化を行い平均MTF値を求めるステップと、
前記複数の発光素子のそれぞれについて、前記各発光素子毎のMTF値と前記平均MTF値との差分を示す差分MTF値を求めるステップと、
前記差分MTF値に基づいて、ビーム特性を加味した各発光素子毎の発光量が均一化するように各発光素子毎の発光量を補正するステップと、
を含むことを特徴とする。
(1) Light emitted from a plurality of light emitting elements arranged in the axial direction of the photosensitive drum is converged on a peripheral surface of the photosensitive drum via a plurality of optical lenses arranged in the axial direction, A light amount correction method for a light emitting element used in an exposure apparatus for exposing a photosensitive drum,
Measuring beam characteristics of the plurality of light emitting elements, and obtaining a corresponding MTF value for each light emitting element;
For each of the plurality of light emitting elements, averaging MTF values in a limited section including itself to obtain an average MTF value;
For each of the plurality of light emitting elements, obtaining a difference MTF value indicating a difference between the MTF value for each light emitting element and the average MTF value;
Correcting the light emission amount for each light emitting element based on the difference MTF value so that the light emission amount for each light emitting element considering beam characteristics is uniform;
It is characterized by including.
この構成においては、各発光素子毎に対応するMTF値と、自身が含まれる限定区間でMTF値の平均化を行って得られた平均MTF値との差分が、光量補正量を決定する際に利用される。なお、限定区間は、全発光素子の配列の一部を構成する。 In this configuration, the difference between the MTF value corresponding to each light emitting element and the average MTF value obtained by averaging the MTF values in the limited section including itself determines the light amount correction amount. Used. The limited section constitutes a part of the arrangement of all light emitting elements.
差分MTF値を用いれば、各発光素子毎に対応するMTF値のズレ具合が把握される。このため、差分MTF値を基づいて得られる光量補正量によって、各発光素子毎に適応される単純光量補正値をさらに補正する。そして、得られた値を、各発光素子毎に適用される光量補正値にすることで、各発光素子毎にビーム特性が加味された光量補正が適用される。 If the difference MTF value is used, the degree of deviation of the MTF value corresponding to each light emitting element is grasped. For this reason, the simple light amount correction value applied to each light emitting element is further corrected by the light amount correction amount obtained based on the differential MTF value. And the light quantity correction | amendment which considered the beam characteristic for each light emitting element is applied by making the obtained value into the light quantity correction value applied for every light emitting element.
ここで、各発光素子毎に対応するMTF値とは、各発光素子から感光体ドラムの周面に至る経路のMTF値を意味する。また、自身が含まれる限定区間の代表例としては、ビーム特性が測定される発光素子を中心として配列方向に拡がった所定範囲の区間が挙げられる。さらに、ビーム特性とは、結像レンズ等の光学レンズの特性や、発光素子を搭載するチップ単位での光量や、各発光素子から出されるビーム形状等を総合して得られるビームの性質である。 Here, the MTF value corresponding to each light emitting element means the MTF value of the path from each light emitting element to the peripheral surface of the photosensitive drum. As a typical example of the limited section including itself, there is a section of a predetermined range extending in the arrangement direction around the light emitting element whose beam characteristics are measured. Furthermore, the beam characteristic is a property of a beam obtained by comprehensively combining characteristics of an optical lens such as an imaging lens, a light amount in a chip unit on which a light emitting element is mounted, a beam shape emitted from each light emitting element, and the like. .
なお、MTF(Modulation Transfer Function)とは、任意の空間周波数における発光ビームの発光出力の最大値MAXおよび最小値MINによって算出される値であり、MTF=(MAX−MIN)/(MAX+MIN)で表される。 The MTF (Modulation Transfer Function) is a value calculated by the maximum value MAX and the minimum value MIN of the emission output of the emission beam at an arbitrary spatial frequency, and is represented by MTF = (MAX−MIN) / (MAX + MIN). Is done.
(2)感光体ドラムの軸方向に配列された複数の発光素子から出された光を、前記軸方向に所定のピッチで配列された複数の光学レンズを介して前記感光体ドラムの周面に収束させ、前記感光体ドラムを露光する露光装置に用いられる発光素子の光量補正方法であって、
前記複数の発光素子のビーム特性を測定し、各発光素子毎に対応するMTF値を求めるステップと、
前記複数の発光素子のそれぞれについて、前記ピッチより小さい小区間でMTF値の平均化を行い小区間MTF値を求めるステップと、
前記複数の発光素子のそれぞれについて、少なくとも前記ピッチより大きい限定区間でMTF値の平均化を行い大区間MTF値を求めるステップと、
前記複数の発光素子のそれぞれについて、前記小区間MTF値と前記大区間MTF値との差分を示す差分MTF値を求めるステップと、
前記差分MTF値に基づいて、ビーム特性を加味した各発光素子毎の発光量が均一化するように各発光素子毎の発光量を補正するステップと、
を含むことを特徴とする。
(2) Light emitted from a plurality of light emitting elements arranged in the axial direction of the photosensitive drum is transmitted to the peripheral surface of the photosensitive drum via a plurality of optical lenses arranged at a predetermined pitch in the axial direction. A light amount correction method for a light emitting element used in an exposure apparatus for converging and exposing the photosensitive drum,
Measuring beam characteristics of the plurality of light emitting elements, and obtaining a corresponding MTF value for each light emitting element;
For each of the plurality of light emitting elements, averaging the MTF values in a small section smaller than the pitch to obtain a small section MTF value;
For each of the plurality of light emitting elements, averaging MTF values in a limited section larger than at least the pitch to obtain a large section MTF value;
Obtaining a difference MTF value indicating a difference between the small section MTF value and the large section MTF value for each of the plurality of light emitting elements;
Correcting the light emission amount for each light emitting element based on the difference MTF value so that the light emission amount for each light emitting element considering beam characteristics is uniform;
It is characterized by including.
この構成においては、小区間MTF値と大区間MTF値との差分を示す差分MTF値を用いて各発光素子毎の光量補正値が求められ、この光量補正値によって各発光素子の発光量が補正される。なお、限定区間は、全発光素子の配列の一部を構成する。 In this configuration, the light amount correction value for each light emitting element is obtained using the difference MTF value indicating the difference between the small section MTF value and the large section MTF value, and the light emission amount of each light emitting element is corrected by this light amount correction value. Is done. The limited section constitutes a part of the arrangement of all light emitting elements.
つまり、光学レンズの素線ピッチを原因とするノイズの影響を受けにくいMTF値と、光学レンズの素線ピッチを原因とするノイズの影響を確実に受けるMTF値との差分をとることで、光学レンズの素線ピッチを原因とするノイズが各発光素子毎のMTF値にどのような影響を与えるかが把握されやすくなる。このため、差分MTF値に基づけば、光学レンズの素線ピッチを原因とするノイズを加味した発光量を均一化するための光量補正量が算出される。 That is, by taking the difference between the MTF value that is less susceptible to noise caused by the strand pitch of the optical lens and the MTF value that is reliably affected by noise caused by the strand pitch of the optical lens, the optical It is easy to grasp how the noise caused by the lens strand pitch affects the MTF value of each light emitting element. For this reason, based on the differential MTF value, a light amount correction amount for equalizing the light emission amount in consideration of noise caused by the strand pitch of the optical lens is calculated.
(3)前記小区間は、2以上の発光素子の配列長さよりも大きく前記ピッチより小さいことを特徴とする。 (3) The small section is larger than an arrangement length of two or more light emitting elements and smaller than the pitch.
この構成においては、前記小区間が、2以上の発光素子の配列長さよりも大きく、かつ、光学レンズのピッチより小さくなる範囲に設定される。ここで、小区間の範囲の下限を2以上の発光素子の配列長さとしたのは、MTF測定時におけるノイズの影響を低減するためである。 In this configuration, the small section is set in a range larger than the arrangement length of the two or more light emitting elements and smaller than the pitch of the optical lens. Here, the reason why the lower limit of the range of the small section is the arrangement length of two or more light emitting elements is to reduce the influence of noise during MTF measurement.
(4)前記発光素子は所定数毎に1チップとして形成されており、
前記限定区間は、少なくとも前記所定数の発光素子の配列長さよりも大きいことを特徴とする。
(4) The light emitting elements are formed as one chip every predetermined number,
The limited section may be at least longer than an arrangement length of the predetermined number of light emitting elements.
この構成においては、大区間MTF値やこれに基づいて算出される差分MTF値に、所定数の発光素子を搭載するチップ毎の光量のバラツキが表れる。 In this configuration, variations in the amount of light for each chip on which a predetermined number of light emitting elements are mounted appear in the large section MTF value and the differential MTF value calculated based on the large section MTF value.
(5)前記各発光素子の光量補正に適用する補正量Dが、
Aを小区間MTF値、Bを大区間MTF値、Cをビーム特性を加味しない単純光量補正量としたときに、
D=C[1+(A−B)]
であることを特徴とする。
(5) The correction amount D applied to the light amount correction of each light emitting element is
When A is a small section MTF value, B is a large section MTF value, and C is a simple light amount correction amount that does not consider beam characteristics,
D = C [1+ (A−B)]
It is characterized by being.
この構成においては、各発光素子の光量補正に適用する補正量Dが、D=C[1+(A−B)]という簡易な計算式によって算出される。ここで、単純光量補正量Cとは、例えば、光学レンズ等を介さずに行われる光量測定で得られた各発光素子毎の光量補正量を意味する。 In this configuration, the correction amount D applied to the light amount correction of each light emitting element is calculated by a simple calculation formula D = C [1+ (A−B)]. Here, the simple light amount correction amount C means, for example, the light amount correction amount for each light emitting element obtained by the light amount measurement performed without using an optical lens or the like.
(6)前記各発光素子の光量補正に適用する補正量Dが、
Aを小区間MTF値、Bを大区間MTF値、Cをビーム特性を加味しない単純光量補正量、kを露光装置の使用状態に応じて変化する任意の係数としたときに、
D=C[1+k(A−B)]
であることを特徴とする。
(6) The correction amount D applied to the light amount correction of each light emitting element is
When A is a small section MTF value, B is a large section MTF value, C is a simple light quantity correction amount that does not take beam characteristics into account, and k is an arbitrary coefficient that changes according to the use state of the exposure apparatus.
D = C [1 + k (AB)]
It is characterized by being.
この構成においては、各発光素子の光量補正に適用する補正量Dが、D=C[1+k(A−B)]という簡易な計算式によって算出される。ここで、kは、露光装置の使用状態に応じて変化する任意の係数である。補正量Dは、kの値に比例して増減するため、画像形成装置におけるプロセス条件によってこのkの値を変化させることにより、複数種類のプロセス条件に対応した補正量Dが得られる。 In this configuration, the correction amount D applied to the light amount correction of each light emitting element is calculated by a simple calculation formula of D = C [1 + k (AB)]. Here, k is an arbitrary coefficient that varies depending on the use state of the exposure apparatus. Since the correction amount D increases or decreases in proportion to the value of k, the correction amount D corresponding to a plurality of types of process conditions can be obtained by changing the value of k depending on the process conditions in the image forming apparatus.
(7)前記各発光素子の光量補正に適用する補正量Dが、
Aを小区間MTF値、Bを大区間MTF値、Cをビーム特性を加味しない単純光量補正量、kを露光装置の使用状態に応じて変化する任意の係数、nを感光体ドラムの特性に応じて変化する任意の係数としたときに、
D=C[1+k(A−B)n ]
であることを特徴とする。
(7) The correction amount D applied to the light amount correction of each light emitting element is
A is a small section MTF value, B is a large section MTF value, C is a simple light quantity correction amount that does not take beam characteristics into account, k is an arbitrary coefficient that changes according to the use state of the exposure apparatus, and n is a characteristic of the photosensitive drum. With an arbitrary coefficient that changes accordingly,
D = C [1 + k (A−B) n ]
It is characterized by being.
この構成においては、各発光素子の光量補正に適用する補正量Dが、D=C[1+k(A−B)n ]という簡易な計算式によって算出される。ここで、nは、感光体ドラムの特性に応じて変化する任意の係数である。感光体ドラムの特性の代表例として、感光体ドラムの感度等が挙げられる。例えば、差分MTF値(A−B)が正の場合には、nを1を越える値にすることで光量補正が強調され、nを1未満の値にすることで光量補正が緩やかになる。 In this configuration, the correction amount D applied to the light amount correction of each light emitting element is calculated by a simple calculation formula D = C [1 + k (A−B) n ]. Here, n is an arbitrary coefficient that varies depending on the characteristics of the photosensitive drum. A typical example of the characteristics of the photosensitive drum is the sensitivity of the photosensitive drum. For example, when the differential MTF value (A−B) is positive, the light amount correction is emphasized by setting n to a value exceeding 1, and the light amount correction is moderated by setting n to a value less than 1.
(8)感光体ドラムの軸方向に配列された複数の発光素子から出された光を、前記軸方向に所定のピッチで配列された複数の光学レンズを介して前記感光体ドラムの周面に収束させ、前記感光体ドラムを露光する露光装置に用いられる発光素子の光量補正方法であって、
前記各発光素子の光量補正に適用する補正量Dが、
A′を微少区間での光学レンズ径の平均値、B′を大区間での光学レンズ径の平均値、Cをビーム特性を加味しない単純光量補正量、kを露光装置の使用状態に応じて変化する任意の係数、nを感光体ドラムの特性に応じて変化する任意の係数としたときに、
D=C[1+k(A′−B′)n ]
であることを特徴とする。
(8) Light emitted from a plurality of light emitting elements arranged in the axial direction of the photosensitive drum is transmitted to the peripheral surface of the photosensitive drum via a plurality of optical lenses arranged at a predetermined pitch in the axial direction. A light amount correction method for a light emitting element used in an exposure apparatus for converging and exposing the photosensitive drum,
The correction amount D applied to the light amount correction of each light emitting element is:
A ′ is the average value of the optical lens diameter in a minute section, B ′ is the average value of the optical lens diameter in a large section, C is a simple light quantity correction amount that does not take beam characteristics into account, and k is according to the use state of the exposure apparatus. An arbitrary coefficient that changes, where n is an arbitrary coefficient that changes according to the characteristics of the photosensitive drum,
D = C [1 + k (A′−B ′) n ]
It is characterized by being.
この構成においては、各発光素子の光量補正に適用する補正量Dが、D=C[1+k(A′−B′)n ]という簡易な計算式によって算出される。つまり、光学レンズの径のバラツキが表れ易い光量補正量と、光学レンズの径のバラツキが表れにくい光量補正量と、の差分に基づいて、各発光素子毎に適用される光量補正量が算出される。 In this configuration, the correction amount D applied to the light amount correction of each light emitting element is calculated by a simple calculation formula D = C [1 + k (A′−B ′) n ]. That is, the light amount correction amount applied to each light emitting element is calculated on the basis of the difference between the light amount correction amount that easily causes the variation in the diameter of the optical lens and the light amount correction amount that does not easily cause the variation in the diameter of the optical lens. The
(9)感光体ドラムの軸方向に配列された複数の発光素子から発せられた光を、前記軸方向に所定のピッチで配列された複数の光学レンズを介して前記感光体ドラムの周面に収束させる露光装置を備えた画像形成装置において、
(1)〜(8)のいずれかに記載の発光素子の光量補正方法が適用された露光装置を備えたことを特徴とする。
(9) Light emitted from a plurality of light emitting elements arranged in the axial direction of the photosensitive drum is transmitted to the peripheral surface of the photosensitive drum via a plurality of optical lenses arranged at a predetermined pitch in the axial direction. In an image forming apparatus having an exposure device for convergence,
An exposure apparatus to which the light quantity correction method for a light emitting element according to any one of (1) to (8) is applied is provided.
この構成においては、画像形成装置が、適正な光量補正がされた露光装置を備えている。 In this configuration, the image forming apparatus includes an exposure apparatus in which an appropriate light amount correction is performed.
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1)光学レンズを含む各発光素子から感光体ドラムまでの経路の光の伝達特性を反映させた光量補正値を得ることができる。つまり、この伝達特性によって光学レンズによる発光ビームの収束状態が変化した場合でも、この収束状態の変化を含むビーム特性を加味した光量の補正を行い、露光ムラの発生を抑制することが可能になる。 (1) It is possible to obtain a light amount correction value reflecting the light transmission characteristics of the path from each light emitting element including the optical lens to the photosensitive drum. In other words, even when the convergence state of the light beam emitted by the optical lens changes due to this transfer characteristic, it is possible to correct the amount of light in consideration of the beam characteristic including the change in the convergence state, thereby suppressing the occurrence of uneven exposure. .
(2)光学レンズの特性のバラツキ等が考慮された光量補正量を各発光素子毎に適用することができるため、光学レンズの特性のバラツキ等にかかわらず、露光ムラの発生を抑制することが可能になる。 (2) Since the light amount correction amount considering the variation in the characteristics of the optical lens can be applied to each light emitting element, the occurrence of exposure unevenness can be suppressed regardless of the variation in the characteristics of the optical lens. It becomes possible.
(3)小区間MTF値や、これに基づいて算出される差分MTF値がMTF測定器のノイズ等の影響を受けにくくなるため、より正確な光量補正値を各発光素子に適用することが可能になる。 (3) Since the small section MTF value and the differential MTF value calculated based on the small section MTF value are less affected by noise of the MTF measuring instrument, a more accurate light amount correction value can be applied to each light emitting element. become.
(4)差分MTF値に基づいて得られる光量補正値によって、光学レンズの特性のバラツキやチップ毎の光量のバラツキを加味した各発光素子毎の発光量を均一化することが可能になる。 (4) With the light amount correction value obtained based on the differential MTF value, it is possible to equalize the light emission amount for each light emitting element in consideration of the variation in the characteristics of the optical lens and the variation in the light amount for each chip.
(5)差分MTF値を用いて、各発光素子毎に適用すべき光量補正量を迅速かつ容易に得ることができる。 (5) Using the differential MTF value, a light amount correction amount to be applied for each light emitting element can be obtained quickly and easily.
(6)画像形成処理のプロセス条件にかかわらず適正な光量補正を各発光素子に適用することが可能になる。 (6) Appropriate light amount correction can be applied to each light emitting element regardless of the process conditions of the image forming process.
(7)感光体ドラムの感度等に応じて最適な光量補正を各発光素子に適用することが可能になる。 (7) Optimal light amount correction can be applied to each light emitting element in accordance with the sensitivity of the photosensitive drum.
(8)光学レンズの径のバラツキにかかわらず各発光素子に適正な光量補正を各発光素子に適用することが可能になる。 (8) Appropriate light amount correction can be applied to each light emitting element regardless of variations in the diameter of the optical lens.
(9)露光装置における露光ムラの発生を抑制することができるため、再現性の高い出力画像を得ることが可能になる。 (9) Since the occurrence of uneven exposure in the exposure apparatus can be suppressed, an output image with high reproducibility can be obtained.
以下、図を用いて本発明の実施の形態として、本発明の光書込装置を備えたディジタル複写機を説明する。なお、以下の説明において用紙とは、シート材、記録紙、転写紙等をすべて含んだ意味に解釈するものとする。 Hereinafter, a digital copying machine equipped with the optical writing device of the present invention will be described as an embodiment of the present invention with reference to the drawings. In the following description, the term “paper” is interpreted to include all sheet materials, recording paper, transfer paper, and the like.
図1は、本発明に係る光書込装置が備えられたディジタル複写機1の概略構成を示す。同図に示すように、ディジタル複写機1は、原稿読取部110、画像形成部210、多段給紙デスク300、および後処理装置260を備えている。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a digital copying
原稿読取部110は、透明ガラスからなる原稿台111、原稿読取部110の上方に配置される自動原稿搬送装置112、および原稿台111の原稿の画像を読み取る光学系ユニットを備えている。
The
自動原稿搬送装置112は、原稿セットトレイ上にセットされた複数枚の原稿を1枚ずつ自動的に原稿台111上へ給送する装置である。光学系ユニットは、原稿台111の下方に配置され、原稿台111上に載置された原稿の画像を走査して読み取る。この光学系ユニットは、第1の走査ユニット113、第2の走査ユニット114、光学レンズ115、および光電変換素子であるCCDラインセンサ116を有している。
The
第1の走査ユニット113は、原稿面上を露光する露光ランプユニット、原稿からの反射光像を所定の方向に反射させる第1ミラー等を備えている。第2の走査ユニット114は、第1ミラーから反射されてくる原稿からの反射光をCCDラインセンサ116に導く第2ミラーおよび第3ミラーを備えている。光学レンズ115は、原稿からの反射光をCCDラインセンサ116上に結像させる。
The
また、原稿読取部110は、自動原稿搬送装置112との関連した動作により、自動原稿搬送装置112によって自動搬送される原稿の画像を、所定の原稿読取位置にて読み取る。原稿読取部110にて読み取られた原稿の画像は、画像データとして図示しない画像データ入力部へと送られる。続いて、この画像データは、所定の画像処理が施された後、画像処理部のメモリに一旦記憶される。
In addition, the
このメモリに記憶されている画像データは、出力指示に応じて読み出され画像形成部210の固体走査方式であるLED書込ヘッド等から構成される後述の光書込装置227に転送される。
The image data stored in the memory is read in response to an output instruction and transferred to an optical writing device 227 (described later) configured by an LED writing head or the like that is a solid scanning method of the
画像形成部210の下部には、手差しトレイ254、用紙カセット251、および両面ユニット255が備えられている。さらに、下方には用紙カセット252、253を有する多段給紙デスク300が備えられている。
A
用紙カセット251〜253、および手差しトレイ254のそれぞれから、後述する画像形成位置を経由して後処理装置260までの間に用紙搬送路が形成される。また、用紙カセット251〜253、または手差しトレイ254や両面ユニット255から給紙された用紙は搬送ローラを有する搬送ユニット250により画像形成部210に供給される。
A paper transport path is formed from each of the
両面ユニット255は、用紙を反転させるスイッチバック路221に通じており、用紙の両面に画像形成を行う時に用いられる。なお、両面ユニット255は通常の用紙カセットと交換可能な構成となっており、両面ユニット255を通常の用紙カセットに置き換えて構成することも可能となっている。
The
画像形成部210は、用紙搬送路に沿って上流側から順番に画像形成ユニット、定着ユニット217、および排紙ローラ219を備えている。画像形成ユニットは、像担持体としての感光体ドラム222、露光装置としての光書込装置227、感光体ドラム222を所定の電位に帯電させる帯電器223、感光体ドラム222上に形成された静電潜像にトナーを供給して顕像化する現像器224、感光体ドラム222表面に形成されたトナー像を用紙に転写するチャージャ方式の転写器225、用紙を除電し像担持体222から剥離し易くする除電器229、余分なトナーを回収するクリーニング器226を備えている。
The
上述の感光体ドラム222の周囲において、帯電器223、光書込装置227、現像器224、転写器225、除電器229、およびクリーニング器226によって、帯電処理、露光処理、現像処理、転写処理、および清掃処理が行われる。感光体ドラム222および転写器225の間に位置する画像形成位置において、画像データに基づいた未定着の現像剤像が用紙の表面に転写される。その後、用紙搬送路における画像形成位置の下流側に配置されている定着ユニット217に導かれ、定着ユニット217によって、用紙上の未定着の現像剤像が加熱および加圧され、用紙に前記現像剤像が定着する。
Around the
定着ユニット217の下流側において用紙搬送路は2方向に分岐しており、一方が、用紙の裏面に再度画像を形成するために用紙の前後を反転させるスイッチバック路221に通じており、他方が、画像が形成された用紙に対してステープル処理等の後処理を行い昇降トレイ261上に用紙を排出する後処理装置260に通じている。なお、本実施の形態では、単色の画像形成装置について説明しているが、多色の画像形成装置でも後述する本発明の光量補正方法を適用することができる。
On the downstream side of the fixing
図2は、光書込装置227の構成を示している。光書込装置227は、複数のLED11、LEDアレイ基板12、レンズアレイ13、および後述する記憶部を備えている。光書込装置227は、感光体ドラム222の周面に対向するようにディジタル複写機1における所定位置に配置される。光書込装置227は、感光体ドラム222の周面に静電潜像を形成する露光装置として機能する。
FIG. 2 shows the configuration of the
LED11は、感光体ドラム222の軸方向(主走査方向)に配列される。なお、本実施形態で配列方向とは、感光体ドラム222の軸方向を意味する。各LED11は、入力される画像データに基づいて点滅し、感光体ドラム222の周面に1ラインずつの露光を行う。LED11の個数は、ディジタル複写機1によって形成される画像の解像度に対応している。例えば、解像度が600dpiのA3幅の場合には約7000個のLED11が用いられる。
The
LEDアレイ基板12は、図示しない駆動回路を備えている。この駆動回路は、各LED11の点灯動作を制御する。
The
レンズアレイ13は、LED11と感光体ドラム222との間に配置される。このとき、レンズアレイ13、LED11、および感光体ドラム222が、それぞれ互いに平行になるように、レンズアレイ13が配置される。レンズアレイ13は、各LED11の点滅情報を感光体ドラム222の周面に収束させる。本実施形態では、レンズアレイ13は所定のピッチで配列された所定の径を有する複数のセルフォックレンズで構成される。
The
記憶部は、光書込装置227に装着された書き換え可能な不揮発性のメモリである。この記憶部は、後述する複数の測定位置におけるLED11からの光量の測定結果を記憶する。本実施形態では、光書込装置227に記憶部を設けているが、この記憶部を光書込装置227とは別個に設けることもできる。記憶部を光書込装置227とは別個に設ける場合には、ディジタル複写機1に光書込装置227を装着する際に、必ず記憶部を光書込装置227に装着するようにすればよい。
The storage unit is a rewritable nonvolatile memory attached to the
上述の構成において、光書込装置227は、画像データに基づいて各LED11が点滅動作をライン単位で繰り返す。この際、LED11から出力された光がレンズアレイ13を通過して感光体ドラム222の周面に収束する。この結果、感光体ドラム222の周面に画像データに基づいた露光が1ラインずつ行われ静電潜像が形成される。
In the above-described configuration, the
ここで、感光体ドラム222に静電潜像を形成する際に、各LED11の発光量の相違や、LED11とレンズアレイ13とのピッチの相違によって感光体ドラム222に到達する光量にムラが生じることがある。この光量のムラにより静電潜像にもムラが生じ、用紙に形成される画像の画質が低下するという不都合があった。
Here, when an electrostatic latent image is formed on the
そこで、本実施形態では、本発明独特の発光素子の光量補正方法を用いて感光体ドラム222に到達する光量の均一化を図っている。以下、本発明の発光素子の光量補正方法を詳細に説明する。
Therefore, in this embodiment, the light amount reaching the
図3は、光量検出器20を用いた光量測定の処理を示している。同図に示すように、光書込装置227は、光量測定の処理において光量検出器20に装着される。光量検出器20は、CCDカメラ21、自動ステージ22、モータ23を備えている。また、光量検出器20は、パーソナルコンピュータ50に接続されており、パーソナルコンピュータ50からの信号に応じて自動的に必要な測定処理を行う。なお、同図において、L1は、全LED11の配列長さを示している。また、L2は各LED11から出された光の像のピッチを示しており、L3はこの光の像の直径を示している。本実施形態では、L1は、約300mm(A3幅)、L2は約42.3μm、L3は60μmである。
FIG. 3 shows a light quantity measurement process using the
CCDカメラ21は、各LED11からの発光ビームを測定する。自動ステージ22は、CCDカメラ21を搭載する。モータ23は、LED11対して接近または離間する方向(図中矢印Z方向)およびLED11の配列方向(図中Y方向)に自動ステージ22を移動させる。
The CCD camera 21 measures the emitted beam from each
光量測定の処理において、各LED11とCCDカメラ21とが互いに対向するように配置される。CCDカメラ21は、モータ23の駆動を受けた自動ステージ22によってZ方向に移動する。このとき、CCDカメラ21は、各LED11から所定の距離の位置で停止する。この所定の距離は、光書込装置227と感光体ドラム222の周面との距離に相当する。本実施形態では、このときのCCDカメラ21の位置(図中に矢印Bで示す位置)を基準位置とする。
In the light quantity measurement process, the
続いて、CCDカメラ21に焦点を結ぶLED11のうちの1つに所定の電流を所定の時間だけ印加する。これによりLED11は所定の点灯時間だけ点灯し、このLED11からの発光ビームがCCDカメラ21によって測定される。このLED11の測定が終了すると、自動ステージ22がY方向に移動する。そして、CCDカメラ21に焦点を結ぶ次のLED11の発光ビームの測定がされる。
Subsequently, a predetermined current is applied to one of the
なお、基準位置Bにおいて全LED11の発光ビームの測定がされた後には、必要に応じてCCDカメラ21とLED11との距離を変えて発光ビームの測定を行うとよい。この場合、CCDカメラ21はZ方向に移動し、測定位置Aまたは測定位置Cにおいて、全LED11の発光ビームを測定する。
In addition, after the light emission beams of all the
このように、通常、自動ステージ22をY方向に移動させつつ、基準位置Bにおける各LED11の発光ビームの測定が行われる。基準位置Bにおける各LED11の発光ビームの測定は、隣接するLED11の発光ビームとの干渉が生じないように、LED11を1個ずつ順に点灯させて行われる。
As described above, the measurement of the emitted beam of each
本実施形態ではLED11を1個ずつ順に点灯させているが、CCDカメラ21が十分に広い視野を有している場合には複数のLED11を同図に点灯させて測定を行うことも可能である。この場合、あるLED11の発光ビームを測定しているときに、他のLED11からのビームが干渉することを防止するために、一列に配列されたLED11を3〜6つおきに1つの間隔で点灯させる等の工夫をすればよい。これにより、光量検出器20による発光ビーム測定の作業時間を短縮することができる。
In the present embodiment, the
光量検出器20によってLED11のビーム特性を測定する際に、そのビーム形状に基づいて、各LED11のCCDカメラ21に入力された入力光量が検出される。この入力光量は、光書込装置227がディジタル複写機1に装着された際に、感光体ドラム222の周面を露光する露光量に相当する。CCDカメラ21によって検出された入力光量は、光書込装置227に備えられた記憶部に記憶される。
When the beam characteristic of the
図4は、CCDカメラ21によって測定された発光ビームのビーム形状を示している。CCDカメラ21によって測定されたビーム形状は、同図に示すように3次元のビーム形状にて表される。ここでは、一列に配列されたLED11を6つおきに1つの間隔で点灯させて測定した例を示している。同図に示す3次元のビーム形状の体積を算出することにより、各LED11からCCDカメラ21に入力される入力光量が得られる。この入力光量により、感光体ドラム222の周面に露光される光量が求められる。このように3次元のビーム形状を測定して露光量を測定することにより、感光体ドラム222の周面に露光される光量が高い精度で求められるため、感光体ドラム222の感度特性が高い場合に有効である。
FIG. 4 shows the beam shape of the emitted light beam measured by the CCD camera 21. The beam shape measured by the CCD camera 21 is represented by a three-dimensional beam shape as shown in FIG. Here, an example is shown in which the measurement is performed by turning on every six
一方、感光体ドラム222の感度が低い場合には、3次元のビーム形状を測定せず、2次元のビーム形状を簡易に測定するとよい。
On the other hand, when the sensitivity of the
図5は、2次元のビーム形状の測定結果を示している。同図に示すように、2次元のビーム形状の面積を算出することにより、感光体ドラム222の周面に露光される光量を求めることができる。この場合、CCDカメラ21に入力された3次元の発光ビームを2次元の発光ビームに置き換えているため露光量の測定精度がわずかに低下する。ただし、3次元の発光ビームを2次元の発光ビームに置き換えることにより、測定時間の短縮など処理の高速化を図ることができる。
FIG. 5 shows the measurement result of the two-dimensional beam shape. As shown in the figure, by calculating the area of the two-dimensional beam shape, the amount of light exposed on the peripheral surface of the
なお、本実施形態では、光量測定の処理において求められた各LED11毎の発光量と所定の基準発光量との差に基づいて、後述する単純光量補正値Cが求められる。
In the present embodiment, a simple light amount correction value C to be described later is obtained based on the difference between the light emission amount for each
各LED11から出された光は、レンズアレイ13を含む所定の経路を介して感光体ドラム222の周面(像面)に到達する。このため、本実施形態では、各LED11から感光体ドラム222の周面に至るビーム特性を定量的に表わすために各LED11毎に対応するMTF値を測定する。ここで、各LED11毎に対応するMTF値とは、各LED11に対応する位置に形成される光の伝達経路におけるMTF値を意味する。このMTF値により、各LED11から出された光を感光体ドラム222の周面に伝達するレンズアレイ13がどのような特性を持っているかを表現することができる。
The light emitted from each
ここで、MTF値は、Vmax およびVmin を任意の空間周波数における隣接したLED11の入力光量の最大値および最小値としたときに、
MTF値=[(Vmax −Vmin )/(Vmax +Vmin )]
で表される。また、MTF値を百分率で表記する場合には、
MTF値(%)=[(Vmax −Vmin )/(Vmax +Vmin )]×100
となる。この値により像面におけるコントラストの低下量が分かる。
Here, the MTF value is determined when V max and V min are the maximum value and the minimum value of the input light amount of the
MTF value = [(V max −V min ) / (V max + V min )]
It is represented by In addition, when expressing the MTF value as a percentage,
MTF value (%) = [(V max −V min ) / (V max + V min )] × 100
It becomes. From this value, the amount of reduction in contrast on the image plane can be known.
図6を用いて、MTF値(%)を計算方法を説明する。同図には、2次元形状で表された発光ビームA,および発光ビームBが示されている。ここで、発光ビームAのVmax は「60」であり、Vmin は「20」である。このため、発光ビームAのMTF値(%)は、50%になる。一方、発光ビームBのVmax は「45」であり、Vmin は「15」である。このため、発光ビームBのMTF値(%)は、50%になる。 A method of calculating the MTF value (%) will be described with reference to FIG. In the figure, a light emission beam A and a light emission beam B represented in a two-dimensional shape are shown. Here, V max of the emission beam A is “60”, and V min is “20”. For this reason, the MTF value (%) of the emission beam A is 50%. On the other hand, V max of the emission beam B is “45”, and V min is “15”. For this reason, the MTF value (%) of the emission beam B is 50%.
本実施形態では、このMTF値を測定する際にLED11を2つ毎に1つの間隔で点灯している。なお、MTF値を測定する際にLED11を3つ毎に1つの間隔で点灯してもよい。
In this embodiment, when the MTF value is measured, every two
本実施形態において、MTF値の測定を行う際には、隣り合うLED11を発光させることにより、隣り合うLED11から出された光について干渉が生じた状態を形成している。この場合、Vmax は、干渉が生じていない状態と同等の値になる。ところが、Vmin は、干渉が生じていない状態とは大きく異なった値になる。
In the present embodiment, when the MTF value is measured, the
ここで、光量補正データの作成方法を説明する。まず、全てのLED11を1つ毎に順次発光させ光量測定器20によりその入力光量を測定する。このとき、全ての発光素子を一括して発光させてもよい。
Here, a method of creating light amount correction data will be described. First, all the
図7は、各LED11毎に対応するMTF値を示している。同図において、感光体ドラム222の軸方向に配列されたLED11に対応する位置を横軸で示しており、各LED11に対応するMTF値(%)を縦軸で示している。
FIG. 7 shows the MTF value corresponding to each
同図において上方向または下方向に突出しているMTF測定値は、MTF測定装置のノイズnを示している。ここでは、細かい周期で表れるノイズや大きな周期で表れるノイズ等、様々なノイズがMTF測定値に含まれている。 In the figure, the MTF measurement value protruding upward or downward indicates the noise n of the MTF measurement device. Here, various noises such as noise that appears in a fine cycle and noise that appears in a large cycle are included in the MTF measurement value.
続いて、MTF測定装置により測定されたMTFデータにおけるノイズを除去するために比較的少ないデータ数で順次平均化を行う。ここでは、測定されるLED11が含まれる比較的小さい範囲に含まれるLED11についてMTF値の平均化を行っている。この平均化によって求められる値が本発明の小区間MTF値となる。
Subsequently, averaging is performed sequentially with a relatively small number of data in order to remove noise in the MTF data measured by the MTF measuring apparatus. Here, the MTF values are averaged for the
図8は、本発明の小区間MTF値の一例を示している。ノイズの少ないMTF測定装置であれば平均化する必要はない。ところが、MTF測定装置のノイズが多いときには平均化することが有効である。つまり、小区間でのMTF値の平均化を行うことにより、MTF測定値にノイズの影響が表れにくくなる。このため、同図では、図7のように上方向または下方向に突出しているMTF測定値が表れていない。 FIG. 8 shows an example of the small section MTF value of the present invention. If the MTF measuring apparatus is low in noise, averaging is not necessary. However, averaging is effective when there is a lot of noise in the MTF measuring apparatus. That is, by averaging the MTF values in a small section, the influence of noise is less likely to appear in the MTF measurement value. For this reason, in the same figure, the MTF measurement value which protrudes upward or downward like FIG. 7 does not appear.
この小区間の範囲は、LEDヘッドの特性に合わせて設定される。本実施形態において、小区間とは20個のLED11の配列方向の長さに相当する範囲をいう。これは、本実施形態では、レンズアレイ13におけるレンズピッチの素線ピッチ筋を補正することを目的としているからである。すなわち、20個のLED11の配列方向の長さを超えた範囲を小区間として設定すると、小区間の幅がレンズ素線ピッチを越えてしまう。この結果、レンズピッチの筋の影響を受けにくいMTF値を得ることができなくなるという不都合がある。
The range of this small section is set according to the characteristics of the LED head. In the present embodiment, the small section refers to a range corresponding to the length in the arrangement direction of the 20
なお、小区間MTF値を得る際には、配列方向のLED11の個数は、その配列長さがセルフォックレンズの素線ピッチ以下になるように設定される。例えば、本実施形態では、セルフォックレンズの1繊維が1mm、LED11(600dpi)が1素子42.3μmであるため、小区間の範囲を約22個のLED11の配列長さより小さくすればよい。
When obtaining the small section MTF value, the number of
なお、小区間の範囲は、本実施形態に限定されることはなく、レンズアレイ13におけるレンズピッチの素線ピッチ筋の大きさに応じて任意に設定することが可能である。小区間の範囲は、原則として、ノイズの影響を除去できる範囲で可能な限り小さくすることが望ましい。
The range of the small section is not limited to this embodiment, and can be arbitrarily set according to the size of the strand pitch of the lens pitch in the
このように小区間の範囲を設定することより、セルフォックレンズの各繊維の境界に発生し易いレンズピッチムラが反映された光量補正値を得ることが可能になる。 By setting the range of the small section in this way, it is possible to obtain a light amount correction value reflecting the lens pitch unevenness that is likely to occur at the boundary of each fiber of the SELFOC lens.
続いて、比較的大きな大区間でMTF値の平均化を行い大区間MTF値を求める。 Subsequently, the MTF values are averaged over a relatively large large section to obtain the large section MTF value.
図9は、本発明の大区間MTF値の一例を示している。大区間での平均をとることにより、大きな周期の露光ムラの補正が可能になる。上述の小区間と同様に、LEDアレイ基板12の特性に合わせて大区間の範囲が設定される。本実施形態において、大区間とは512画素分である。これは、本実施形態ではLED発光素子が配列される各チップ単位(128素子)の露光量ムラの影響を補正することを目的としているからである。すなわち、大区間を512以下に設定すると、各チップ単位のLED11の発生量の相違によって生じる露光ムラを消すことができなくなるという不都合がある。
FIG. 9 shows an example of the large section MTF value of the present invention. By taking an average over a large section, it is possible to correct exposure unevenness with a large period. Similar to the small section described above, the large section range is set in accordance with the characteristics of the
大区間に相当するLED11の配列長さは、1チップに搭載されるLED11の数に応じて設定される。例えば、1チップに256個のLED11が配置される場合には、大区間の幅が256個のLED11の配列長さ以上に設定するとよい。
The array length of the
このように、大区間の範囲を設定することにより、チップ単位の光量またはビーム形状のバラツキを残したままノイズや測定誤差を打ち消したMTF値を求めることができる。 In this way, by setting the range of the large section, it is possible to obtain the MTF value that cancels noise and measurement errors while leaving the variation in light amount or beam shape in units of chips.
続いて、小区間MTF値と大区間MTF値との差分をとり、各LED11毎に対応する差分MTF値を求める。
Subsequently, a difference between the small section MTF value and the large section MTF value is calculated, and a difference MTF value corresponding to each
図10は、本発明の差分MTF値の一例を示している。この差分MTF値により、中心を0としたMTF値のバラツキをデータ化することができる。つまり、差分MTF値は光量補正時に反映させ易いデータになる。このため、差分MTF値を求めることにより、小さい周期および大きい周期の両方の露光ムラを補正することが可能になる。 FIG. 10 shows an example of the differential MTF value of the present invention. With this differential MTF value, the variation of the MTF value with the center being 0 can be converted into data. That is, the differential MTF value is data that is easily reflected during light amount correction. For this reason, by obtaining the differential MTF value, it becomes possible to correct exposure unevenness in both a small cycle and a large cycle.
具体的には、小区間MTF値をA、大区間MTF値をB、差分MTF値を「A−B」とした場合に、各LED11のビーム特性を加味した本発明の特有の光量補正値Dが、
D=C[1+(A−B)]
で表される。
Specifically, when the small section MTF value is A, the large section MTF value is B, and the differential MTF value is “A−B”, the specific light amount correction value D of the present invention in consideration of the beam characteristics of each
D = C [1+ (A−B)]
It is represented by
ここで、小区間MTF値Aおよび大区間MTF値Bは、それぞれ0〜1.0までの値をとる。また、Cは、各LED11のビーム特性を考慮しない単純光量補正値である。この単純光量補正値Cは、各LED11のビーム特性を考慮しない場合に各LED11の発光量を均一化するために従来用いられていた光量補正値である。この単純光量補正値Cは、一般的に、ビーム形状の体積、面積、またはMTF値を測定して求められる。本実施形態では、図3に示すの光量測定の処理で得られた単純光量補正値Cを用いている。
Here, the small section MTF value A and the large section MTF value B each take a value of 0 to 1.0. C is a simple light quantity correction value that does not consider the beam characteristics of each
さらに、画像形成装置毎の特性を考慮して可変な値kを上式にさらに追加することにより、光量補正値を求める式は、D=C[1+k(A−B)]となる。この式を用いることにより、複数種類の画像形成装置に対して本発明を適用することが可能になる。係数kを、画像形成装置の耐用期間(ライフ)や環境等を考慮した関数にしておくと、装置を選ばない、動作環境の変化に対応することが可能である。 Further, by adding a variable value k to the above equation in consideration of the characteristics of each image forming apparatus, the equation for obtaining the light amount correction value is D = C [1 + k (A−B)]. By using this equation, the present invention can be applied to a plurality of types of image forming apparatuses. If the coefficient k is a function that takes into consideration the lifetime (life) of the image forming apparatus and the environment, it is possible to cope with changes in the operating environment regardless of the apparatus.
この差分MTF値に対しプロセス条件を考慮しつつ任意の係数kをかけて光量補正用データに反映させる。3%刻みで光量補正を行う場合には、0〜3%で補正値を1段階変化させ、4〜6%で補正値を2段階変化させる。 The difference MTF value is reflected in the light quantity correction data by applying an arbitrary coefficient k while taking the process condition into consideration. When light amount correction is performed in increments of 3%, the correction value is changed in one step at 0 to 3%, and the correction value is changed in two steps at 4 to 6%.
また、プロセス条件は、ディジタル複写機1や光書込装置227の使用状態によっても変化する。例えば、長期にわたり使用を続けた場合には感光体ドラム222の感度が低下する。そこで、プロセス条件の劣化を考慮して、プロセス条件に応じて係数kの値を変化自在にしておけば、使用状況に応じて最適なMTF補正が可能になる。
The process conditions also change depending on the use state of the digital copying
さらに、感光体の感度を考慮した補正量が、
D=C[1+k(A−B)n ]
で求められる。
Furthermore, the correction amount considering the sensitivity of the photoreceptor is
D = C [1 + k (A−B) n ]
Is required.
この式を用いることにより、感光体の感度を考慮した補正量に変更できる。ここで、n>1とすればMTF測定を強調でき、n<1とすればMTF補正を緩和できる。 By using this equation, the correction amount can be changed in consideration of the sensitivity of the photoreceptor. Here, if n> 1, the MTF measurement can be emphasized, and if n <1, the MTF correction can be relaxed.
このように、D=C[1+k(A−B)n ]を用いて光量補正量Dを求め、この光量補正量Dに基づいて、各LED11に供給する電力や電力の供給時間を調整することにより、ビーム特性を加味した各発光素子毎の発光量を均一化することが可能になる。このため、レンズアレイ13の精度に関係なく露光ムラ等の画像形成不良が生じることを防止することが可能になる。
In this way, the light amount correction amount D is obtained using D = C [1 + k (AB) n ], and the power supplied to each
本実施形態では、レンズピッチまたはチップの大きさによって小区間および大区間の範囲を設定しているが、小区間および大区間の範囲の設定が本実施形態に限定されることはない。例えば、ノイズの少ない高性能測定器によってMTF値を測定する場合には、小区間の範囲を「0」にすることも可能である。また、1チップに搭載されるLED11の数が増加すれば、大区間の範囲を拡大することができる。このように、小区間および大区間は、使用状況に応じて最適な値を選択して設定することができる。
In this embodiment, the range of the small section and the large section is set according to the lens pitch or the size of the chip, but the setting of the range of the small section and the large section is not limited to this embodiment. For example, when the MTF value is measured by a high-performance measuring device with little noise, the range of the small section can be set to “0”. Moreover, if the number of
感光体ドラム222の感度は、経時的に劣化するものであるため、使用期間によって差分MTF値が変化できるように、光量補正量を求める上述の式をデータを使用期間の関数にすることも有効である。
Since the sensitivity of the
さらに、プロセス条件による係数であるが、各ディジタル複写機1毎のプロセス条件または使用状況に応じて係数kを変化させるとよい。各ディジタル複写機1毎のプロセス条件または使用状況に応じて最適なkの値を記憶部に記憶することにより使用機種または使用環境を選ばない光書込装置227にすることが可能になる。
Further, although the coefficient depends on the process condition, the coefficient k may be changed according to the process condition or the use situation of each digital copying
図11は、本発明の光量補正方法を示すフローチャートである。ディジタル複写機1に搭載される光書込装置227の各LED11について、まず、各LED11毎のMTF値を求める(S1)。続いて、各LED11毎の小区間MTF値を求める(S2)。続いて、各LED11毎の大区間MTF値を求める(S3)。続いて、小区間MTF値と大区間MTF値との差分を示す差分MTF値を各LED11毎に求める(S5)。続いて、差分MTF値に基づいて、適切な光量補正量Dを求める。そして、得られた光量補正量を用いて各LED1毎の発光量を補正する(S6)。
FIG. 11 is a flowchart showing the light amount correction method of the present invention. For each
最後に、光量補正量Dのバリエーションを示す。光量補正量Dは、A′を小区間での光学レンズ径の平均値、B′を大区間での光学レンズ径の平均値、C′を単純光量補正量、kを露光装置の使用状態に応じて変化する任意の係数、nを感光体ドラムの特性に応じて変化する任意の係数としたときに、
D=C[1+k(A′−B′)n ]
という式を用いて求めることもできる。
Finally, variations of the light amount correction amount D are shown. For the light amount correction amount D, A ′ is the average value of the optical lens diameter in the small section, B ′ is the average value of the optical lens diameter in the large section, C ′ is the simple light amount correction amount, and k is the use state of the exposure apparatus. An arbitrary coefficient that changes in accordance with this, and n is an arbitrary coefficient that changes in accordance with the characteristics of the photosensitive drum,
D = C [1 + k (A′−B ′) n ]
It can also be obtained using the following formula.
この場合、小区間の範囲や大区間の範囲は、使用状況に応じて任意に範囲に設定することができる。例えば、小区間は、50個のLED11の配列長さ等光学レンズの径のバラツキが表れ易い範囲にし、大区間は、1000個以上のLED11の配列長さ等光学レンズの径のバラツキが表れにくい範囲にするとよい。もちろん、小区間および大区間は、使用状況に応じて適宜変更することが可能である。
In this case, the range of the small section and the range of the large section can be arbitrarily set according to the usage situation. For example, the small section is set in a range in which variations in the diameter of the optical lens such as the arrangement length of 50
1−ディジタル複写機
11−LED
12−LEDアレイ基板
13−レンズアレイ
210−画像形成部
222−感光体ドラム
227−光書込装置
1-Digital copier 11-LED
12-LED array substrate 13-lens array 210-image forming unit 222-photosensitive drum 227-optical writing device
Claims (9)
前記複数の発光素子のビーム特性を測定し、各発光素子毎に対応するMTF値を求めるステップと、
前記複数の発光素子のそれぞれについて、自身が含まれる限定区間でMTF値の平均化を行い平均MTF値を求めるステップと、
前記複数の発光素子のそれぞれについて、前記各発光素子毎のMTF値と前記平均MTF値との差分を示す差分MTF値を求めるステップと、
前記差分MTF値に基づいて、ビーム特性を加味した各発光素子毎の発光量が均一化するように各発光素子毎の発光量を補正するステップと、
を含むことを特徴とする発光素子の光量補正方法。 Light emitted from a plurality of light emitting elements arranged in the axial direction of the photosensitive drum is converged on a peripheral surface of the photosensitive drum via a plurality of optical lenses arranged in the axial direction, and the photosensitive drum A light amount correction method for a light emitting element used in an exposure apparatus that exposes
Measuring beam characteristics of the plurality of light emitting elements, and obtaining a corresponding MTF value for each light emitting element;
For each of the plurality of light emitting elements, averaging MTF values in a limited section including itself to obtain an average MTF value;
For each of the plurality of light emitting elements, obtaining a difference MTF value indicating a difference between the MTF value for each light emitting element and the average MTF value;
Correcting the light emission amount for each light emitting element based on the difference MTF value so that the light emission amount for each light emitting element considering beam characteristics is uniform;
A method for correcting the amount of light of a light emitting element, comprising:
前記複数の発光素子のビーム特性を測定し、各発光素子毎に対応するMTF値を求めるステップと、
前記複数の発光素子のそれぞれについて、前記ピッチより小さい小区間でMTF値の平均化を行い小区間MTF値を求めるステップと、
前記複数の発光素子のそれぞれについて、少なくとも前記ピッチより大きい限定区間でMTF値の平均化を行い大区間MTF値を求めるステップと、
前記複数の発光素子のそれぞれについて、前記小区間MTF値と前記大区間MTF値との差分を示す差分MTF値を求めるステップと、
前記差分MTF値に基づいて、ビーム特性を加味した各発光素子毎の発光量が均一化するように各発光素子毎の発光量を補正するステップと、
を含むことを特徴とする発光素子の光量補正方法。 Light emitted from a plurality of light emitting elements arranged in the axial direction of the photosensitive drum is converged on a peripheral surface of the photosensitive drum via a plurality of optical lenses arranged at a predetermined pitch in the axial direction, A light amount correction method for a light emitting element used in an exposure apparatus that exposes the photosensitive drum,
Measuring beam characteristics of the plurality of light emitting elements, and obtaining a corresponding MTF value for each light emitting element;
For each of the plurality of light emitting elements, averaging the MTF values in a small section smaller than the pitch to obtain a small section MTF value;
For each of the plurality of light emitting elements, averaging MTF values in a limited section larger than at least the pitch to obtain a large section MTF value;
Obtaining a difference MTF value indicating a difference between the small section MTF value and the large section MTF value for each of the plurality of light emitting elements;
Correcting the light emission amount for each light emitting element based on the difference MTF value so that the light emission amount for each light emitting element considering beam characteristics is uniform;
A method for correcting the amount of light of a light emitting element, comprising:
前記限定区間は、少なくとも前記所定数の発光素子の配列長さよりも大きいことを特徴とする請求項2または3に記載の発光素子の光量補正方法。 The light emitting elements are formed as one chip every predetermined number,
4. The light quantity correction method for a light emitting element according to claim 2, wherein the limited section is at least longer than an arrangement length of the predetermined number of light emitting elements.
Aを小区間MTF値、Bを大区間MTF値、Cをビーム特性を加味しない単純光量補正量としたときに、
D=C[1+(A−B)]
であることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の発光素子の光量補正方法。 The correction amount D applied to the light amount correction of each light emitting element is:
When A is a small section MTF value, B is a large section MTF value, and C is a simple light amount correction amount that does not consider beam characteristics,
D = C [1+ (A−B)]
The light quantity correction method for a light emitting element according to claim 2, wherein
Aを小区間MTF値、Bを大区間MTF値、Cをビーム特性を加味しない単純光量補正量、kを露光装置の使用状態に応じて変化する任意の係数としたときに、
D=C[1+k(A−B)]
であることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の発光素子の光量補正方法。 The correction amount D applied to the light amount correction of each light emitting element is:
When A is a small section MTF value, B is a large section MTF value, C is a simple light quantity correction amount that does not take beam characteristics into account, and k is an arbitrary coefficient that changes according to the use state of the exposure apparatus.
D = C [1 + k (AB)]
The light quantity correction method for a light emitting element according to claim 2, wherein
Aを小区間MTF値、Bを大区間MTF値、Cをビーム特性を加味しない単純光量補正量、kを露光装置の使用状態に応じて変化する任意の係数、nを感光体ドラムの特性に応じて変化する任意の係数としたときに、
D=C[1+k(A−B)n ]
であることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の発光素子の光量補正方法。 The correction amount D applied to the light amount correction of each light emitting element is:
A is a small section MTF value, B is a large section MTF value, C is a simple light quantity correction amount that does not take beam characteristics into account, k is an arbitrary coefficient that changes according to the use state of the exposure apparatus, and n is a characteristic of the photosensitive drum. With an arbitrary coefficient that changes accordingly,
D = C [1 + k (A−B) n ]
The light quantity correction method for a light emitting element according to claim 2, wherein
前記各発光素子の光量補正に適用する補正量Dが、
A′を微少区間での光学レンズ径の平均値、B′を大区間での光学レンズ径の平均値、C′をビーム特性を加味しない単純光量補正量、kを露光装置の使用状態に応じて変化する任意の係数、nを感光体ドラムの特性に応じて変化する任意の係数としたときに、
D=C[1+k(A′−B′)n ]
であることを特徴とする発光素子の光量補正方法。 Light emitted from a plurality of light emitting elements arranged in the axial direction of the photosensitive drum is converged on a peripheral surface of the photosensitive drum via a plurality of optical lenses arranged at a predetermined pitch in the axial direction, A light amount correction method for a light emitting element used in an exposure apparatus that exposes the photosensitive drum,
The correction amount D applied to the light amount correction of each light emitting element is:
A ′ is an average value of the optical lens diameter in a minute section, B ′ is an average value of the optical lens diameter in a large section, C ′ is a simple light quantity correction amount not including beam characteristics, and k is in accordance with the use state of the exposure apparatus. And n is an arbitrary coefficient that changes according to the characteristics of the photosensitive drum,
D = C [1 + k (A′−B ′) n ]
A method for correcting the amount of light of a light-emitting element.
請求項1〜8のいずれかに記載の発光素子の光量補正方法が適用された露光装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 Exposure for converging light emitted from a plurality of light emitting elements arranged in the axial direction of the photosensitive drum on a peripheral surface of the photosensitive drum via a plurality of optical lenses arranged at a predetermined pitch in the axial direction. In an image forming apparatus including the apparatus,
An image forming apparatus comprising an exposure apparatus to which the light amount correction method for a light emitting element according to claim 1 is applied.
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JP2010058389A (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Evaluation device of optical writing device and evaluation method of optical writing device |
JP2011046137A (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Casio Electronics Co Ltd | Printing apparatus and printing method |
JP2013199083A (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus and program |
JP2015136839A (en) * | 2014-01-21 | 2015-07-30 | 株式会社リコー | Printhead manufacturing method, printhead, and image forming apparatus |
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JP2011046137A (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Casio Electronics Co Ltd | Printing apparatus and printing method |
JP2013199083A (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus and program |
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