光量補正方法、及び画像形成装置
【課題】発光素子の光量の補正量の飛びを小さくことで、きめの細かな光量補正を可能とする。
【解決手段】補正範囲Ｅｓ内にて光量を補正する光量補正部１００を用いて、ＬＥＤアレイ４１の各発光素子間の光量差を小さくする光量補正方法であって、前記発光アレイ１本当たりの発光素子の輝度分布Ｂｓの幅に対応して、前記補正範囲Ｅｓのレンジを個別設定する。このようにすれば、生産で生じる全輝度ばらつきをカバーできるようにレンジを設定する場合に比べて、補正範囲のレンジが狭くなるので、補正量の飛びが小さくなり、きめの細かな光量補正が可能となる。しかも、補正範囲Ｅｓのレンジを輝度分布Ｂｓの幅に対応して個別設定しているので、補正しきれない発光素子の発生がない。
【解決手段】補正範囲Ｅｓ内にて光量を補正する光量補正部１００を用いて、ＬＥＤアレイ４１の各発光素子間の光量差を小さくする光量補正方法であって、前記発光アレイ１本当たりの発光素子の輝度分布Ｂｓの幅に対応して、前記補正範囲Ｅｓのレンジを個別設定する。このようにすれば、生産で生じる全輝度ばらつきをカバーできるようにレンジを設定する場合に比べて、補正範囲のレンジが狭くなるので、補正量の飛びが小さくなり、きめの細かな光量補正が可能となる。しかも、補正範囲Ｅｓのレンジを輝度分布Ｂｓの幅に対応して個別設定しているので、補正しきれない発光素子の発生がない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤアレイの光量を補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、本来の補正可能幅に入らない光量ばらつきを持った発光素子が生じた際に、周辺の発光素子を本来の補正目標からずらした目標値に補正し、補正しきれない発光素子と周辺の発光素子間の光量差を低減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１８１０８１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光素子の輝度ばらつきはＬＥＤアレイ単位では小さい。また、同じロットでは、ＬＥＤアレイ間の輝度ばらつきは小さい。しかし、製造上の理由からロットが変わるとＬＥＤアレイ間の輝度ばらつきが大きくなる傾向になる。そのため、通常、生産で生じる全輝度ばらつきをカバーできるように、補正範囲のレンジを広くしてある。一方、光量補正に割り当てられたビット数は通常４ビット程度であることから、光量の調整段数は最大でも１６段階しか設定できない。そのため、補正量の飛びが大きくなり、きめの細かい調整ができなかった。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、発光素子の光量の補正量の飛びを小さくことで、きめの細かな光量補正を可能とする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書によって開示される光量補正方法は、補正範囲内にて光量を補正する光量補正部を用いて、発光アレイの各発光素子間の光量差を小さくする光量補正方法であって、前記発光アレイ１本当たりの発光素子の輝度分布の幅に対応して、前記補正範囲のレンジを個別設定する。
【０００７】
このようにすれば、生産で生じる全輝度ばらつきをカバーできるようにレンジを設定する場合に比べて、補正範囲のレンジが狭くなるので、補正量の飛びが小さくなり、きめの細かな光量補正が可能となる。しかも、補正範囲のレンジを輝度分布の幅に対応して個別設定しているので、補正しきれない発光素子の発生がない。
【０００８】
本明細書によって開示される光量補正方法は、補正範囲内にて光量を補正する光量補正部を用いて、発光アレイを構成する発光チップの各発光素子間の光量差を小さくする光量補正方法であって、前記発光アレイを構成する前記発光チップ１本当たりの発光素子の輝度分布の幅に対応して、前記補正範囲のレンジを個別設定する。
【０００９】
このようにすれば、生産で生じる全輝度ばらつきをカバーできるようにレンジを設定する場合に比べて、補正範囲のレンジが狭くなるので、補正量の飛びが小さくなり、きめの細かな光量補正が可能となる。しかも、補正範囲のレンジを輝度分布の幅に対応して個別設定しているので、補正しきれない発光素子の発生がない。
【００１０】
上記光量補正方法では、以下とすることが好ましい。
・前記発光素子の発光時間のカウントに用いるクロックのクロック周期の変更により、前記補正範囲のレンジ設定を行う。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、補正量の飛びを小さくできるので、きめの細かな光量補正が可能となり、各発光素子間の光量差を小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係るカラープリンタの要部側断面図
【図２】ＬＥＤユニットおよびプロセスカートリッジの拡大図
【図３】ＬＥＤユニットを露光面側から見た図
【図４】発光制御部及び制御装置のブロック図
【図５】生産で生じる発光素子の全輝度分布を示す図
【図６】ＬＥＤ１本当たりの輝度分布と補正範囲の関係を示す図
【図７】補正テーブルの作成に必要なデータをまとめた図表
【図８】補正データを示す図
【図９】補正テーブルを示す図
【図１０】ＬＥＤ１本当たりの各輝度分布と補正範囲の関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施形態＞
一実施形態について図１から図１０を参照しつつ説明する。
１．カラープリンタの全体構成
図１に示すように、電子写真方式のカラープリンタ１は、本体筐体１０内に、用紙Ｓを供給する給紙部２０と、給紙された用紙Ｓに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成された用紙Ｓを排出する排紙部９０と、これらの各部の動作を制御する制御装置１００とを備えている。尚、以下の説明において、方向は、カラープリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって左側を「前側」、紙面に向かって右側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。
【００１４】
本体筐体１０の上部には本体筐体１０に対し相対的に開閉自在なアッパーカバー１２が、後側に設けられたヒンジ１２Ａを支点として上下に回動自在に設けられている。アッパーカバー１２の上面は、本体筐体１０から排出された用紙Ｓを蓄積する排紙トレイ１３となっており、下方には露光装置であるＬＥＤユニット４０が設けられている。
【００１５】
また、本体筐体１０内には、各プロセスカートリッジ５０を着脱自在に収容するカートリッジドロア１５が設けられている。カートリッジドロア１５は、左右に一対設けられた金属製のサイドプレート１５Ａ（片側のみ図示）と、一対のサイドプレート１５Ａを連結するクロスメンバー１５Ｂが前後に一対設けられている。サイドプレート１５Ａは、ＬＥＤユニット４０が有する露光ヘッドとしてのＬＥＤアレイ４１の左右方向の両側に配置され、感光体ドラム５３を直接的または間接的に支持し、位置決めする部材である。ＬＥＤアレイ４１の発光は、制御装置１００及び発光制御部１１０により制御される。尚、制御装置１００と発光制御部１１０が、本発明の光量補正部の一例である。
【００１６】
給紙部２０は、本体筐体１０内の下部に設けられ、本体筐体１０に着脱自在に装着される給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から用紙Ｓを画像形成部３０へ搬送する用紙供給機構２２を主に備えている。用紙供給機構２２は、給紙トレイ２１の前側に設けられ、給紙ローラ２３、分離ローラ２４を主に備えている。
【００１７】
このように構成される給紙部２０では、給紙トレイ２１内の用紙Ｓが、一枚ずつ分離されて上方へ送られ、搬送経路２８を通って後ろ向きに方向転換され、画像形成部３０に供給される。
【００１８】
画像形成部３０は４つのＬＥＤユニット４０と、４つのプロセスカートリッジ５０と、転写ユニット７０と、定着ユニット８０とを備える。４つのＬＥＤユニット４０、４つのプロセスカートリッジ５０はブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色に対応する。
【００１９】
プロセスカートリッジ５０は、アッパーカバー１２と給紙部２０との間で前後方向に並んで配置され、図２に示すように、ドラムユニット５１と、ドラムユニット５１に対して着脱自在に装着される現像ユニット６１とを備えている。サイドプレート１５Ａは、プロセスカートリッジ５０を支持しており、プロセスカートリッジ５０は、感光体ドラム５３を支持している。尚、各プロセスカートリッジ５０は、現像ユニット６１のトナー収容室６６に収容されるトナーの色が相違するのみであり、構成は同一である。
【００２０】
ドラムユニット５１は、ドラムフレーム５２と、ドラムフレーム５２に回転可能に支持される感光体の一例としての感光体ドラム５３と、スコロトロン型帯電器５４とを主に備えている。
【００２１】
現像ユニット６１は、現像フレーム６２と、現像フレーム６２に回転可能に支持される現像ローラ６３および供給ローラ６４とを備え、トナーを収容するトナー収容室６６を有している。プロセスカートリッジ５０は、現像ユニット６１がドラムユニット５１に装着され、これにより、現像フレーム６２とドラムフレーム５２との間に上方から感光体ドラム５３を臨める露光穴５５が形成される。この露光穴５５には下端にＬＥＤアレイ４１を保持したＬＥＤユニット４０が挿入される。ＬＥＤアレイ４１の詳細については後述する。
【００２２】
転写ユニット７０は、図１に示すように、給紙部２０と各プロセスカートリッジ５０との間に設けられ、駆動ローラ７１、従動ローラ７２、搬送ベルト７３および転写ローラ７４を主に備えている。
【００２３】
駆動ローラ７１および従動ローラ７２は、前後方向に離間して平行に配置され、その間に搬送ベルト７３が張設されている。搬送ベルト７３は、その外側の面が各感光体ドラム５３に接している。また、搬送ベルト７３の内側には、各感光体ドラム５３との間で搬送ベルト７３を挟持する転写ローラ７４が、各感光体ドラム５３に対向して４つ配置されている。この転写ローラ７４には、転写時に定電流制御によって転写バイアスが印加される。
【００２４】
定着ユニット８０は、各プロセスカートリッジ５０および転写ユニット７０の奥側に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置され加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを備えている。
【００２５】
このように構成される画像形成部３０では、まず、各感光体ドラム５３の表面（感光面５３Ａ）が、スコロトロン型帯電器５４により一様に帯電された後、各ＬＥＤアレイ４１から照射されるＬＥＤ光により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光体ドラム５３上に画像データに基づく静電潜像が形成される。
【００２６】
また、トナー収容室６６内のトナーが、供給ローラ６４の回転により現像ローラ６３に供給され担持される。現像ローラ６３上に担持されたトナーは、現像ローラ６３が感光体ドラム５３に対向して接触するときに、感光体ドラム５３上に形成された静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム５３上でトナーが選択的に担持されて静電潜像が可視像化され、反転現像によりトナー像が形成される。
【００２７】
次に、搬送ベルト７３上に供給された用紙Ｓが各感光体ドラム５３と搬送ベルト７３の内側に配置される各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光体ドラム５３上に形成されたトナー像が用紙Ｓ上に転写される。そして、用紙Ｓが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過することで、用紙Ｓ上に転写されたトナー像が熱定着される。
【００２８】
排紙部９０は、定着ユニット８０の出口から上方に向かって延び、手前側に反転するように形成された排紙側搬送経路９１と、用紙Ｓを搬送する複数対の搬送ローラ９２を主に備えている。トナー像が転写され、熱定着された用紙Ｓは、搬送ローラ９２によって排紙側搬送経路９１を搬送され、本体筐体１０の外部に排出されて排紙トレイ１３に蓄積される。
【００２９】
２．ＬＥＤアレイの構成
図３に示すように、ＬＥＤアレイ（本発明の「発光アレイ」の一例）４１は、用紙の送り方向に直交する主走査方向に複数の発光素子Ｐを配置したものである。具体的には、回路基板ＣＢ上に２０個のＬＥＤアレイチップＣＨを千鳥状に配置した構成となっている。各ＬＥＤアレイチップＣＨは半導体プロセスにより、半導体基板上に発光素子Ｐたる発光ダイオードを複数形成したものである。このＬＥＤアレイ４１は、後述する発光制御部１１０により発光の信号が入力されることで、主走査方向の走査開始側（例えば、図３の左側）から走査終了側（例えば、図３の右側）へ向けて発光し、感光体ドラム５３を露光する機能を果たす。尚、この実施形態では、ＬＥＤアレイ４１を構成する各発光素子Ｐは、ＬＥＤアレイチップＣＨ内では順次点灯され、各ＬＥＤアレイチップＣＨ間では同時点灯される。
【００３０】
また、この例では図８にて示すように、回路基板ＣＢ上に各ＬＥＤアレイチップＣＨを主走査方向に直交する副走査方向にずらして千鳥配置しているが、これは製造上、発光素子Ｐをチップ縁まで形成できないからである。すなわち、千鳥配置することで、チップＣＨ同士の継目における発光素子間の距離を基準ピッチに一致させている。
【００３１】
３．制御装置１００と発光制御部１１０の説明
制御装置１００はカラープリンタ１の全体を制御するものであり、ＣＰＵなどから構成される演算制御部１００Ａと、ＲＯＭ１００Ｂと、ＲＡＭ１００Ｃとを含む構成となっている。発光制御部１１０は、制御装置１００と共に、ＬＥＤアレイ４１の各発光素子Ｐを発光制御するものである。発光制御部１１０は、図４に示すようにＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１２０と、水晶発振器１３１を備える。ＡＳＩＣ１２０は駆動部１２１、ＰＬＬ回路（位相同期回路）１２３、通信部１２５、通信部１２７を含む構成となっている。そして、ＡＳＩＣ１２０の駆動部１２１には、４組のＬＥＤアレイ４１が共通接続されており、ＡＳＩＣ１２０の駆動部１２１が４組のＬＥＤアレイ４１を一括して発光制御する構成となっている。
【００３２】
４．ＬＥＤアレイ４１の発光制御
ＬＥＤアレイ４１の各発光素子Ｐは輝度ばらつきを持っており、発光時間や電流値などの条件を一律同じにして点灯させると、光量に差が生じる結果、露光むらが発生し画品質に影響を及ぼす。そのため、発光時間や電流値を、発光素子Ｐごとに、値を補正して各発光素子Ｐの輝度ばらつきを補い、光量が均一になるように制御する必要がある。
【００３３】
ここで、光量を均一化するにあたり、生産で生じる全輝度分布Ｂａがカバーされるように補正範囲Ｅａのレンジを設定すると、補正範囲Ｅａが広範になる。そのため、補正範囲Ｅａを４ビット、１６段階など所定の段数で区切ると、１階調当たりの補正量、すなわち図５中のＵが大きくなる。そのため、とびが大きくなり、各発光素子間の光量差を小さくできない。尚、１階調当たりとは１段当たりという意味である。
【００３４】
一方、ＬＥＤアレイチップＣＨは半導体技術により製造されることから、ＬＥＤアレイ１本の中では、同一ウエハから切り出されたＬＥＤアレイチップＣＨが搭載されることが多く、生産で生じる全ての輝度ばらつきに比べて、低い輝度ばらつきに抑えられる傾向にある。
【００３５】
そこで、本実施形態では、ＬＥＤアレイ１本の輝度分布Ｂｓの幅に対応して補正範囲Ｅｓのレンジ、すなわち補正範囲Ｅｓの幅を個別に指定する。これにより、生産で生じる全ての輝度分布Ｂａの幅に対応して補正範囲Ｅａのレンジを指定する場合に比べて、補正範囲Ｅｓのレンジが狭くなる。そのため、補正段数、すなわち補正階調数を１６段階に維持した場合、１階調あたりの補正量すなわち図６中のＵが小さくなる。以上のことから、高精度で緻密な光量補正が可能となる。従って、各発光素子間の光量差が小さくなり、画品質が高まる。尚、輝度分布の幅とは、輝度分布の広がり、すなわち図５、図６における左右方向への広がりのことを意味する。
【００３６】
以下、各発光素子Ｐの光量補正の具体例を説明する。光量は輝度と発光時間の積で表わされることが知られており、ここでは、発光時間の調整により、発光素子Ｐの光量補正を行うものとする。尚、発光時間は、ＡＳＩＣ１２０の駆動部１２１にて、動作クロックＣＫをカウントする構成となっている。
【００３７】
（１）ＬＥＤアレイ１本あたり輝度分布Ｂｓについて
本実施形態では、プリンタ１の製造段階で、ＬＥＤアレイ４１の各発光素子Ｐを順に点灯させて、各発光素子Ｐの輝度を計測器（図略）にて計測することにより、ＬＥＤアレイ１本当たりの輝度分布Ｂｓを得る。
【００３８】
（２）補正値データＸについて
本実施形態では、４ビット、すなわち「０」〜「１５」の１６段の補正階調を設定している。補正値データＸは、図８に示すように、各発光素子Ｐについて「０」〜「１５」の１６段階のどの補正階調を選択するか、その対応関係を定めるものである。図８の枠内の数字、例えば「２」、「１」、「３」等は補正階調の段数を示している。例えば、図８中の発光素子Ｐｎであれば、補正階調は「２」となる。
【００３９】
補正値データＸを決定するには、ＬＥＤアレイ１本当たりの輝度分布Ｂｓを補正階調段数で分割し、分割した各区間Ｆに、補正値データＸを輝度の明るい側から順に「０」、「１」、「２」・・「１４」、「１５」と割り振ってゆく。これにて、各発光素子Ｐの補正値データＸを決定できる。
【００４０】
すなわち、図６に示す区間Ｆ０に含まれる発光素子Ｐの補正値データＸは、補正階調「０」となり、その左隣りの区間Ｆ１に含まれる発光素子の補正値データＸは補正階調「１」となる。その左隣りの区間Ｆ２に含まれる発光素子の補正値データＸは補正階調「２」となる。このように、どの区分に属するかを分類する事で、各発光素子Ｐの補正階調たる補正値データＸを求めることが出来る。この補正値データＸはプリンタ１の製造段階で決定される。
【００４１】
（３）発光時間をカウントするクロックＣＫの決定
発光時間をカウントするクロックＣＫ、より詳しく言えば発光時間を制御するＡＳＩＣ１２０の動作クロックＣＫのクロック周期Ｔｃは、次の（Ａ）式と（Ｂ）式に基づいて、制御装置１００の演算制御部１００Ａにて決定される。
【００４２】
発光時間差Ｔ２１＝発光時間Ｔ２−発光時間Ｔ１・・（Ａ）
発光時間Ｔ２は、計測したＬＥＤアレイ１本の輝度分布Ｂｓのうち、最小輝度の発光素子Ｐ２を目標光量に発光させる発光時間、すなわち発光時間の最大値である。また、発光時間Ｔ１は、計測したＬＥＤアレイ１本の輝度分布Ｂｓのうち、最大輝度の発光素子Ｐ１を目標光量に発光させる発光時間Ｔ１、すなわち発光時間の最小値である。
【００４３】
ここでは一例として、最小輝度の発光素子Ｐ２を目標光量に発光させる発光時間Ｔ２が「１６４」ｎｓであり、最大輝度の発光素子Ｐ１を目標光量に発光させる発光時間Ｔ１が「１０２」ｎｓであるとすると、発光時間差Ｔ２１は「６２」Ｓｅｃとなる。
【００４４】
クロック周期Ｔｃ＝発光時間差Ｔ２１／補正階調数・・・（Ｂ）
この例では、補正階調数は４ビット、１６段であり、発光時間差Ｔ２１は「６２」ｓｅｃであることから、クロック周期Ｔｃは「３．８７５」ｎｓとなる。
【００４５】
尚、決定されたクロックＣＫの生成はＡＳＩＣ１２０のＰＬＬ回路１２３が担っている。すなわち、ＡＳＩＣ１２０は通信部１２５を介して制御装置１１０からクロック周期Ｔｃのデータを受ける。すると、ＡＳＩＣ１２０は水晶発振器１３１の生成する原振クロックから、所望の動作クロックＣＫをＰＬＬ回路１２３に生成させる。上記例であれば、ＰＬＬ回路１２３は、クロック周期Ｔｃが「３．８７５ｎｓ」のクロックＣＫを生成する。そして、ＡＳＩＣ１２０は、生成したクロックＣＫを動作クロックとして動作する。尚、動作クロックを生成するまでの間、ＡＳＩＣ１２０は、制御装置１００から仮のクロックを受けており、動作クロック生成前の段階でも動作することが可能である。
【００４６】
（４）補正テーブルの作成について
補正テーブルは、「０」〜「１５」の全１６段の補正階調と、クロックＣＫのカウント数を対応付けたものである（図９上段）。この例では、発光時間の最大値、すなわち発光時間Ｔ２が「１６４」ｎｓであり、発光時間の最小値、すなわち発光時間Ｔ１が「１０２」ｎｓであることから、発光時間の中央値Ｔ３は「１３３」ｎｓとなる。
【００４７】
そして、１クロックが「３．８７５」ｎｓであることから、補正階調のセンターにあたる７段目のカウント数は「３４」となる。あとは、７段目のカウント数を基準に、各段のカウント数が決定される。すなわち、「０」段〜「６」段では、段が下がるに連れ、カウント数が１ずつ小さくなるようにカウント数が決定され、「８」段〜「１５」段では、段が上がるに連れ、カウント数が１ずつ大きくなるようにカウント数が決定される。
【００４８】
上記のように作成された補正テーブルのカウント数を発光時間に戻すと、図９の下段に示すように、「０」段目の発光時間は「１０４．６」ｎｓとなり、概ね発光時間の最小値である「１０２」ｎｓに対応した値となり、また、「１５」段目の発光時間は
「１６２．８」ｎｓとなり、概ね発光時間の最大値である「１６４」ｎｓに対応した値となる。以上により、補正範囲Ｅｓのレンジ、すなわち発光時間の調整幅は「６２」ｎｓとなり、ＬＥＤ１本当たりの輝度分布Ｂｓの幅に相当する発光時間に、ほぼ等しくなる。
【００４９】
上記例では、ＬＥＤ１本当たりの輝度分布から求めた発光時間差Ｔ２１が「６２」ｎｓであったことから、クロック周期Ｔｃを「３．８７５」ｎｓとしたが、例えば、ＬＥＤ１本当たりの輝度分布Ｂｓから求めた発光時間差Ｔ２１が「７２」ｎｓであれば、クロック周期Ｔｃは「４．５」ｎｓに決定され、ＬＥＤ１本当たりの輝度分布Ｂｓから求めた発光時間差Ｔ２１が「５２」であれば、クロック周期Ｔｃは「３．２５」に決定される。すなわち、輝度分布Ｂｓから算出された発光時間差Ｔ２１に応じてクロックＣＫのクロック周期が変更されることとなる。
【００５０】
尚、次の（ａ）〜（ｃ）の３つのデータは、各ＬＥＤアレイ４１のＥＥＰＲＯＭ４３に、ＬＥＤアレイ４１又はプリンタ１の製造段階で書き込まれる。
【００５１】
（ａ）最小輝度の発光素子を目標光量にする発光時間Ｔ２
（ｂ）最大輝度の発光素子を目標光量にする発光時間Ｔ１
（ｃ）補正階調数、補正値データＸ
【００５２】
次に、発光制御部１１０による各発光素子Ｐの発光制御について説明する。制御装置１００は、電源投入後、ＬＥＤアレイ４１のＥＥＰＲＯＭ４３から上記した（ａ）〜（ｃ）のデータを、仮クロックにて動作するＡＳＩＣ１２０を介して読み出す。その後、上記した（Ａ）、（Ｂ）式に基づき、ＡＳＩＣを動作させるクロックＣＫのクロック周期Ｔｃを算出する。また、算出したクロック周期Ｔｃから発光時間の中央値に対応するカウント数を算出して補正テーブルを作成する。
【００５３】
そして、クロックＣＫのデータと補正テーブルのデータは、仮クロックにより動作するＡＳＩＣ１２０に通信部１２５を通じて、制御装置１００からＡＳＩＣ１２０に送信される。すると、仮クロックにて動作するＡＳＩＣ１２０は、ＰＬＬ回路１２３にクロックＣＫを生成させ、生成されたクロックＣＫを動作クロックとする。
【００５４】
一方、電源投入後、制御装置１００は印刷データを受けると、受信した印刷データをＡＳＩＣ１２０に送る。すると、ＡＳＩＣ１２０は通信部１２７を介して、印刷データを受信する。
【００５５】
印刷データの受信後、ＡＳＩＣ１２０は補正テーブルを参照しつつ、ＬＥＤアレイ４１に搭載された各発光素子Ｐの発光時間を補正値データＸに従って制御する。
【００５６】
すなわち、ＡＳＩＣ２０の駆動部１２１は、補正値データＸにて設定された数、ＰＬＬ回路１２３の生成する動作クロックＣＫをカウントすることにより、各発光素子Ｐの発光時間を制御する。例えば、補正値データＸが「１」である発光素子Ｐは、カウント数が２８回であるため、発光時間が「１０８．５」ｎｓに制御される。また、補正値データＸが「２」である発光素子Ｐは、カウント数が２９回であるため、発光時間が「１１２．４」ｎｓに制御される。
【００５７】
このように本実施形態では、各発光素子Ｐの発光時間を、補正値データＸに従って制御することで、各発光素子Ｐの光量を目標値に制御できる。しかも、補正範囲ＥｓのレンジをＬＥＤアレイ１本あたり輝度分布Ｂｓに対応して決定している。このようにすれば、生産で生じる全輝度ばらつきをカバーできるようにレンジを設定する場合に比べて、補正範囲のレンジが狭くなるので、補正量の飛びが小さくなり、きめの細かな光量補正が可能となる。
【００５８】
そして更に、クロック周期Ｔｃの数値変更により、補正範囲ＥｓのレンジをＬＥＤアレイ１本あたり輝度分布の幅に対応して個別設定しているので、補正しきれない発光素子の発生がない。よって、画質が高画質となる。また、クロック周期Ｔｃであれば、ＰＬ回路１２３にて簡単に変更できるので、補正範囲Ｅｓのレンジ変更を簡単に行うことができるというメリットがある。
【００５９】
また、本実施形態では、４組のＬＥＤアレイ４１が搭載されている。そのため、４組のＬＥＤアレイ４１のそれぞれの輝度分布Ｂｓに対応して補正範囲Ｅｓのレンジを設定することが好ましい。しかし、各輝度分布Ｂｓに対応して補正範囲Ｅｓのレンジを設定するには、水晶発振器１３１の原振クロックから、クロック周期の異なる４パターンの動作クロックＣＫを生成する必要があり、処理が複雑になる。
【００６０】
そこで、本実施形態では、４組のＬＥＤアレイ４１のうち、もっとも広範な輝度分布Ｂｓがカバーされるように補正範囲Ｅｓを設定、すなわち、クロックＣＫのクロック周期Ｔｃを決定する。そして、決定したクロックＣＫ及び補正範囲Ｅｓを４組のＬＥＤアレイ４１に対して共通使用する。このようにすれば、クロックＣＫを１パターンだけ生成すればよいので、４パターン生成する場合に比べて、制御装置１００の演算制御部１００Ａの演算処理負担を軽くすることが可能となり、その分、印刷処理スピードが向上するなどの効果が得られる。
【００６１】
また、図１０に示すように４組の輝度分布Ｂｓの位置が異なる場合には、図９の補正テーブルに対して、位置ずれ分に相当するカウント数だけ各段のカウント数を一律増減することで、各輝度分布Ｂｓに補正範囲Ｅｓを位置合わせできる。すなわち、クロックＣＫについては１パターンだけ使用し、レンジが等しい４組の補正テーブルを用いて、４組のＬＥＤアレイ４１の光量補正を行う。尚、図１０では理解を容易にするため、輝度分布Ｂｓを２組だけ示した図としてある。
【００６２】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６３】
（１）上記実施形態では、各発光素子Ｐの発光時間を調整することで光量を補正するようにしたが、各発光素子Ｐに流す電流値を調整すること、すなわち輝度を調整することで光量を補正してもよい。尚、電流値を調整方法の一例として抵抗値を変更する方法がある。
【００６４】
（２）上記実施形態では、ＬＥＤアレイ１本当たりの発光素子Ｐの輝度分布Ｂｓに対応して補正範囲Ｅｓのレンジを設定したが、ＬＥＤアレイチップ（発光チップ）１本の発光素子の輝度分布Ｂｓに対応して補正範囲Ｅｓのレンジを個別に設定してもよい。この場合、各ＬＥＤアレイチップＣＨごとに発光制御部１１０を設けて、そのＬＥＤアレイチップＣＨの輝度分布の幅に対応した補正範囲が設定できるように、動作クロックＣＫを専用に設定するとよい。
【００６５】
（３）上記実施形態では、発光アレイの一例として、発光素子に発光ダイオードを用いたＬＥＤアレイを例示したが、発光素子に有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子を用いた有機ＥＬアレイを用いることも可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１…プリンタ
３０…画像形成部
４０…ＬＥＤユニット
４１…ＬＥＤアレイ（本発明の「発光アレイ」の一例）
１００…制御装置（本発明の「光量補正部」の一例）
１１０…発光制御部（本発明の「光量補正部」の一例）
１２０…ＡＳＩＣ
１２１…駆動部
１２３…ＰＬＬ回路
１３１…水晶発振器
Ｂａ…全輝度分布
Ｂｓ…ＬＥＤアレイ１本当たりの発光素子の輝度分布
ＣＨ…ＬＥＤアレイチップ（本発明の「発光チップ」の一例）
Ｅａ…補正範囲（生産で生じる全輝度分布に対応）
Ｅｓ…補正範囲（ＬＥＤアレイ１本当たりに対応）
Ｐ…発光素子
ＣＫ…クロック
Ｔｃ…クロック周期
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤアレイの光量を補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、本来の補正可能幅に入らない光量ばらつきを持った発光素子が生じた際に、周辺の発光素子を本来の補正目標からずらした目標値に補正し、補正しきれない発光素子と周辺の発光素子間の光量差を低減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１８１０８１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光素子の輝度ばらつきはＬＥＤアレイ単位では小さい。また、同じロットでは、ＬＥＤアレイ間の輝度ばらつきは小さい。しかし、製造上の理由からロットが変わるとＬＥＤアレイ間の輝度ばらつきが大きくなる傾向になる。そのため、通常、生産で生じる全輝度ばらつきをカバーできるように、補正範囲のレンジを広くしてある。一方、光量補正に割り当てられたビット数は通常４ビット程度であることから、光量の調整段数は最大でも１６段階しか設定できない。そのため、補正量の飛びが大きくなり、きめの細かい調整ができなかった。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、発光素子の光量の補正量の飛びを小さくことで、きめの細かな光量補正を可能とする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書によって開示される光量補正方法は、補正範囲内にて光量を補正する光量補正部を用いて、発光アレイの各発光素子間の光量差を小さくする光量補正方法であって、前記発光アレイ１本当たりの発光素子の輝度分布の幅に対応して、前記補正範囲のレンジを個別設定する。
【０００７】
このようにすれば、生産で生じる全輝度ばらつきをカバーできるようにレンジを設定する場合に比べて、補正範囲のレンジが狭くなるので、補正量の飛びが小さくなり、きめの細かな光量補正が可能となる。しかも、補正範囲のレンジを輝度分布の幅に対応して個別設定しているので、補正しきれない発光素子の発生がない。
【０００８】
本明細書によって開示される光量補正方法は、補正範囲内にて光量を補正する光量補正部を用いて、発光アレイを構成する発光チップの各発光素子間の光量差を小さくする光量補正方法であって、前記発光アレイを構成する前記発光チップ１本当たりの発光素子の輝度分布の幅に対応して、前記補正範囲のレンジを個別設定する。
【０００９】
このようにすれば、生産で生じる全輝度ばらつきをカバーできるようにレンジを設定する場合に比べて、補正範囲のレンジが狭くなるので、補正量の飛びが小さくなり、きめの細かな光量補正が可能となる。しかも、補正範囲のレンジを輝度分布の幅に対応して個別設定しているので、補正しきれない発光素子の発生がない。
【００１０】
上記光量補正方法では、以下とすることが好ましい。
・前記発光素子の発光時間のカウントに用いるクロックのクロック周期の変更により、前記補正範囲のレンジ設定を行う。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、補正量の飛びを小さくできるので、きめの細かな光量補正が可能となり、各発光素子間の光量差を小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係るカラープリンタの要部側断面図
【図２】ＬＥＤユニットおよびプロセスカートリッジの拡大図
【図３】ＬＥＤユニットを露光面側から見た図
【図４】発光制御部及び制御装置のブロック図
【図５】生産で生じる発光素子の全輝度分布を示す図
【図６】ＬＥＤ１本当たりの輝度分布と補正範囲の関係を示す図
【図７】補正テーブルの作成に必要なデータをまとめた図表
【図８】補正データを示す図
【図９】補正テーブルを示す図
【図１０】ＬＥＤ１本当たりの各輝度分布と補正範囲の関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施形態＞
一実施形態について図１から図１０を参照しつつ説明する。
１．カラープリンタの全体構成
図１に示すように、電子写真方式のカラープリンタ１は、本体筐体１０内に、用紙Ｓを供給する給紙部２０と、給紙された用紙Ｓに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成された用紙Ｓを排出する排紙部９０と、これらの各部の動作を制御する制御装置１００とを備えている。尚、以下の説明において、方向は、カラープリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって左側を「前側」、紙面に向かって右側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。
【００１４】
本体筐体１０の上部には本体筐体１０に対し相対的に開閉自在なアッパーカバー１２が、後側に設けられたヒンジ１２Ａを支点として上下に回動自在に設けられている。アッパーカバー１２の上面は、本体筐体１０から排出された用紙Ｓを蓄積する排紙トレイ１３となっており、下方には露光装置であるＬＥＤユニット４０が設けられている。
【００１５】
また、本体筐体１０内には、各プロセスカートリッジ５０を着脱自在に収容するカートリッジドロア１５が設けられている。カートリッジドロア１５は、左右に一対設けられた金属製のサイドプレート１５Ａ（片側のみ図示）と、一対のサイドプレート１５Ａを連結するクロスメンバー１５Ｂが前後に一対設けられている。サイドプレート１５Ａは、ＬＥＤユニット４０が有する露光ヘッドとしてのＬＥＤアレイ４１の左右方向の両側に配置され、感光体ドラム５３を直接的または間接的に支持し、位置決めする部材である。ＬＥＤアレイ４１の発光は、制御装置１００及び発光制御部１１０により制御される。尚、制御装置１００と発光制御部１１０が、本発明の光量補正部の一例である。
【００１６】
給紙部２０は、本体筐体１０内の下部に設けられ、本体筐体１０に着脱自在に装着される給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から用紙Ｓを画像形成部３０へ搬送する用紙供給機構２２を主に備えている。用紙供給機構２２は、給紙トレイ２１の前側に設けられ、給紙ローラ２３、分離ローラ２４を主に備えている。
【００１７】
このように構成される給紙部２０では、給紙トレイ２１内の用紙Ｓが、一枚ずつ分離されて上方へ送られ、搬送経路２８を通って後ろ向きに方向転換され、画像形成部３０に供給される。
【００１８】
画像形成部３０は４つのＬＥＤユニット４０と、４つのプロセスカートリッジ５０と、転写ユニット７０と、定着ユニット８０とを備える。４つのＬＥＤユニット４０、４つのプロセスカートリッジ５０はブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色に対応する。
【００１９】
プロセスカートリッジ５０は、アッパーカバー１２と給紙部２０との間で前後方向に並んで配置され、図２に示すように、ドラムユニット５１と、ドラムユニット５１に対して着脱自在に装着される現像ユニット６１とを備えている。サイドプレート１５Ａは、プロセスカートリッジ５０を支持しており、プロセスカートリッジ５０は、感光体ドラム５３を支持している。尚、各プロセスカートリッジ５０は、現像ユニット６１のトナー収容室６６に収容されるトナーの色が相違するのみであり、構成は同一である。
【００２０】
ドラムユニット５１は、ドラムフレーム５２と、ドラムフレーム５２に回転可能に支持される感光体の一例としての感光体ドラム５３と、スコロトロン型帯電器５４とを主に備えている。
【００２１】
現像ユニット６１は、現像フレーム６２と、現像フレーム６２に回転可能に支持される現像ローラ６３および供給ローラ６４とを備え、トナーを収容するトナー収容室６６を有している。プロセスカートリッジ５０は、現像ユニット６１がドラムユニット５１に装着され、これにより、現像フレーム６２とドラムフレーム５２との間に上方から感光体ドラム５３を臨める露光穴５５が形成される。この露光穴５５には下端にＬＥＤアレイ４１を保持したＬＥＤユニット４０が挿入される。ＬＥＤアレイ４１の詳細については後述する。
【００２２】
転写ユニット７０は、図１に示すように、給紙部２０と各プロセスカートリッジ５０との間に設けられ、駆動ローラ７１、従動ローラ７２、搬送ベルト７３および転写ローラ７４を主に備えている。
【００２３】
駆動ローラ７１および従動ローラ７２は、前後方向に離間して平行に配置され、その間に搬送ベルト７３が張設されている。搬送ベルト７３は、その外側の面が各感光体ドラム５３に接している。また、搬送ベルト７３の内側には、各感光体ドラム５３との間で搬送ベルト７３を挟持する転写ローラ７４が、各感光体ドラム５３に対向して４つ配置されている。この転写ローラ７４には、転写時に定電流制御によって転写バイアスが印加される。
【００２４】
定着ユニット８０は、各プロセスカートリッジ５０および転写ユニット７０の奥側に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置され加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを備えている。
【００２５】
このように構成される画像形成部３０では、まず、各感光体ドラム５３の表面（感光面５３Ａ）が、スコロトロン型帯電器５４により一様に帯電された後、各ＬＥＤアレイ４１から照射されるＬＥＤ光により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光体ドラム５３上に画像データに基づく静電潜像が形成される。
【００２６】
また、トナー収容室６６内のトナーが、供給ローラ６４の回転により現像ローラ６３に供給され担持される。現像ローラ６３上に担持されたトナーは、現像ローラ６３が感光体ドラム５３に対向して接触するときに、感光体ドラム５３上に形成された静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム５３上でトナーが選択的に担持されて静電潜像が可視像化され、反転現像によりトナー像が形成される。
【００２７】
次に、搬送ベルト７３上に供給された用紙Ｓが各感光体ドラム５３と搬送ベルト７３の内側に配置される各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光体ドラム５３上に形成されたトナー像が用紙Ｓ上に転写される。そして、用紙Ｓが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過することで、用紙Ｓ上に転写されたトナー像が熱定着される。
【００２８】
排紙部９０は、定着ユニット８０の出口から上方に向かって延び、手前側に反転するように形成された排紙側搬送経路９１と、用紙Ｓを搬送する複数対の搬送ローラ９２を主に備えている。トナー像が転写され、熱定着された用紙Ｓは、搬送ローラ９２によって排紙側搬送経路９１を搬送され、本体筐体１０の外部に排出されて排紙トレイ１３に蓄積される。
【００２９】
２．ＬＥＤアレイの構成
図３に示すように、ＬＥＤアレイ（本発明の「発光アレイ」の一例）４１は、用紙の送り方向に直交する主走査方向に複数の発光素子Ｐを配置したものである。具体的には、回路基板ＣＢ上に２０個のＬＥＤアレイチップＣＨを千鳥状に配置した構成となっている。各ＬＥＤアレイチップＣＨは半導体プロセスにより、半導体基板上に発光素子Ｐたる発光ダイオードを複数形成したものである。このＬＥＤアレイ４１は、後述する発光制御部１１０により発光の信号が入力されることで、主走査方向の走査開始側（例えば、図３の左側）から走査終了側（例えば、図３の右側）へ向けて発光し、感光体ドラム５３を露光する機能を果たす。尚、この実施形態では、ＬＥＤアレイ４１を構成する各発光素子Ｐは、ＬＥＤアレイチップＣＨ内では順次点灯され、各ＬＥＤアレイチップＣＨ間では同時点灯される。
【００３０】
また、この例では図８にて示すように、回路基板ＣＢ上に各ＬＥＤアレイチップＣＨを主走査方向に直交する副走査方向にずらして千鳥配置しているが、これは製造上、発光素子Ｐをチップ縁まで形成できないからである。すなわち、千鳥配置することで、チップＣＨ同士の継目における発光素子間の距離を基準ピッチに一致させている。
【００３１】
３．制御装置１００と発光制御部１１０の説明
制御装置１００はカラープリンタ１の全体を制御するものであり、ＣＰＵなどから構成される演算制御部１００Ａと、ＲＯＭ１００Ｂと、ＲＡＭ１００Ｃとを含む構成となっている。発光制御部１１０は、制御装置１００と共に、ＬＥＤアレイ４１の各発光素子Ｐを発光制御するものである。発光制御部１１０は、図４に示すようにＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１２０と、水晶発振器１３１を備える。ＡＳＩＣ１２０は駆動部１２１、ＰＬＬ回路（位相同期回路）１２３、通信部１２５、通信部１２７を含む構成となっている。そして、ＡＳＩＣ１２０の駆動部１２１には、４組のＬＥＤアレイ４１が共通接続されており、ＡＳＩＣ１２０の駆動部１２１が４組のＬＥＤアレイ４１を一括して発光制御する構成となっている。
【００３２】
４．ＬＥＤアレイ４１の発光制御
ＬＥＤアレイ４１の各発光素子Ｐは輝度ばらつきを持っており、発光時間や電流値などの条件を一律同じにして点灯させると、光量に差が生じる結果、露光むらが発生し画品質に影響を及ぼす。そのため、発光時間や電流値を、発光素子Ｐごとに、値を補正して各発光素子Ｐの輝度ばらつきを補い、光量が均一になるように制御する必要がある。
【００３３】
ここで、光量を均一化するにあたり、生産で生じる全輝度分布Ｂａがカバーされるように補正範囲Ｅａのレンジを設定すると、補正範囲Ｅａが広範になる。そのため、補正範囲Ｅａを４ビット、１６段階など所定の段数で区切ると、１階調当たりの補正量、すなわち図５中のＵが大きくなる。そのため、とびが大きくなり、各発光素子間の光量差を小さくできない。尚、１階調当たりとは１段当たりという意味である。
【００３４】
一方、ＬＥＤアレイチップＣＨは半導体技術により製造されることから、ＬＥＤアレイ１本の中では、同一ウエハから切り出されたＬＥＤアレイチップＣＨが搭載されることが多く、生産で生じる全ての輝度ばらつきに比べて、低い輝度ばらつきに抑えられる傾向にある。
【００３５】
そこで、本実施形態では、ＬＥＤアレイ１本の輝度分布Ｂｓの幅に対応して補正範囲Ｅｓのレンジ、すなわち補正範囲Ｅｓの幅を個別に指定する。これにより、生産で生じる全ての輝度分布Ｂａの幅に対応して補正範囲Ｅａのレンジを指定する場合に比べて、補正範囲Ｅｓのレンジが狭くなる。そのため、補正段数、すなわち補正階調数を１６段階に維持した場合、１階調あたりの補正量すなわち図６中のＵが小さくなる。以上のことから、高精度で緻密な光量補正が可能となる。従って、各発光素子間の光量差が小さくなり、画品質が高まる。尚、輝度分布の幅とは、輝度分布の広がり、すなわち図５、図６における左右方向への広がりのことを意味する。
【００３６】
以下、各発光素子Ｐの光量補正の具体例を説明する。光量は輝度と発光時間の積で表わされることが知られており、ここでは、発光時間の調整により、発光素子Ｐの光量補正を行うものとする。尚、発光時間は、ＡＳＩＣ１２０の駆動部１２１にて、動作クロックＣＫをカウントする構成となっている。
【００３７】
（１）ＬＥＤアレイ１本あたり輝度分布Ｂｓについて
本実施形態では、プリンタ１の製造段階で、ＬＥＤアレイ４１の各発光素子Ｐを順に点灯させて、各発光素子Ｐの輝度を計測器（図略）にて計測することにより、ＬＥＤアレイ１本当たりの輝度分布Ｂｓを得る。
【００３８】
（２）補正値データＸについて
本実施形態では、４ビット、すなわち「０」〜「１５」の１６段の補正階調を設定している。補正値データＸは、図８に示すように、各発光素子Ｐについて「０」〜「１５」の１６段階のどの補正階調を選択するか、その対応関係を定めるものである。図８の枠内の数字、例えば「２」、「１」、「３」等は補正階調の段数を示している。例えば、図８中の発光素子Ｐｎであれば、補正階調は「２」となる。
【００３９】
補正値データＸを決定するには、ＬＥＤアレイ１本当たりの輝度分布Ｂｓを補正階調段数で分割し、分割した各区間Ｆに、補正値データＸを輝度の明るい側から順に「０」、「１」、「２」・・「１４」、「１５」と割り振ってゆく。これにて、各発光素子Ｐの補正値データＸを決定できる。
【００４０】
すなわち、図６に示す区間Ｆ０に含まれる発光素子Ｐの補正値データＸは、補正階調「０」となり、その左隣りの区間Ｆ１に含まれる発光素子の補正値データＸは補正階調「１」となる。その左隣りの区間Ｆ２に含まれる発光素子の補正値データＸは補正階調「２」となる。このように、どの区分に属するかを分類する事で、各発光素子Ｐの補正階調たる補正値データＸを求めることが出来る。この補正値データＸはプリンタ１の製造段階で決定される。
【００４１】
（３）発光時間をカウントするクロックＣＫの決定
発光時間をカウントするクロックＣＫ、より詳しく言えば発光時間を制御するＡＳＩＣ１２０の動作クロックＣＫのクロック周期Ｔｃは、次の（Ａ）式と（Ｂ）式に基づいて、制御装置１００の演算制御部１００Ａにて決定される。
【００４２】
発光時間差Ｔ２１＝発光時間Ｔ２−発光時間Ｔ１・・（Ａ）
発光時間Ｔ２は、計測したＬＥＤアレイ１本の輝度分布Ｂｓのうち、最小輝度の発光素子Ｐ２を目標光量に発光させる発光時間、すなわち発光時間の最大値である。また、発光時間Ｔ１は、計測したＬＥＤアレイ１本の輝度分布Ｂｓのうち、最大輝度の発光素子Ｐ１を目標光量に発光させる発光時間Ｔ１、すなわち発光時間の最小値である。
【００４３】
ここでは一例として、最小輝度の発光素子Ｐ２を目標光量に発光させる発光時間Ｔ２が「１６４」ｎｓであり、最大輝度の発光素子Ｐ１を目標光量に発光させる発光時間Ｔ１が「１０２」ｎｓであるとすると、発光時間差Ｔ２１は「６２」Ｓｅｃとなる。
【００４４】
クロック周期Ｔｃ＝発光時間差Ｔ２１／補正階調数・・・（Ｂ）
この例では、補正階調数は４ビット、１６段であり、発光時間差Ｔ２１は「６２」ｓｅｃであることから、クロック周期Ｔｃは「３．８７５」ｎｓとなる。
【００４５】
尚、決定されたクロックＣＫの生成はＡＳＩＣ１２０のＰＬＬ回路１２３が担っている。すなわち、ＡＳＩＣ１２０は通信部１２５を介して制御装置１１０からクロック周期Ｔｃのデータを受ける。すると、ＡＳＩＣ１２０は水晶発振器１３１の生成する原振クロックから、所望の動作クロックＣＫをＰＬＬ回路１２３に生成させる。上記例であれば、ＰＬＬ回路１２３は、クロック周期Ｔｃが「３．８７５ｎｓ」のクロックＣＫを生成する。そして、ＡＳＩＣ１２０は、生成したクロックＣＫを動作クロックとして動作する。尚、動作クロックを生成するまでの間、ＡＳＩＣ１２０は、制御装置１００から仮のクロックを受けており、動作クロック生成前の段階でも動作することが可能である。
【００４６】
（４）補正テーブルの作成について
補正テーブルは、「０」〜「１５」の全１６段の補正階調と、クロックＣＫのカウント数を対応付けたものである（図９上段）。この例では、発光時間の最大値、すなわち発光時間Ｔ２が「１６４」ｎｓであり、発光時間の最小値、すなわち発光時間Ｔ１が「１０２」ｎｓであることから、発光時間の中央値Ｔ３は「１３３」ｎｓとなる。
【００４７】
そして、１クロックが「３．８７５」ｎｓであることから、補正階調のセンターにあたる７段目のカウント数は「３４」となる。あとは、７段目のカウント数を基準に、各段のカウント数が決定される。すなわち、「０」段〜「６」段では、段が下がるに連れ、カウント数が１ずつ小さくなるようにカウント数が決定され、「８」段〜「１５」段では、段が上がるに連れ、カウント数が１ずつ大きくなるようにカウント数が決定される。
【００４８】
上記のように作成された補正テーブルのカウント数を発光時間に戻すと、図９の下段に示すように、「０」段目の発光時間は「１０４．６」ｎｓとなり、概ね発光時間の最小値である「１０２」ｎｓに対応した値となり、また、「１５」段目の発光時間は
「１６２．８」ｎｓとなり、概ね発光時間の最大値である「１６４」ｎｓに対応した値となる。以上により、補正範囲Ｅｓのレンジ、すなわち発光時間の調整幅は「６２」ｎｓとなり、ＬＥＤ１本当たりの輝度分布Ｂｓの幅に相当する発光時間に、ほぼ等しくなる。
【００４９】
上記例では、ＬＥＤ１本当たりの輝度分布から求めた発光時間差Ｔ２１が「６２」ｎｓであったことから、クロック周期Ｔｃを「３．８７５」ｎｓとしたが、例えば、ＬＥＤ１本当たりの輝度分布Ｂｓから求めた発光時間差Ｔ２１が「７２」ｎｓであれば、クロック周期Ｔｃは「４．５」ｎｓに決定され、ＬＥＤ１本当たりの輝度分布Ｂｓから求めた発光時間差Ｔ２１が「５２」であれば、クロック周期Ｔｃは「３．２５」に決定される。すなわち、輝度分布Ｂｓから算出された発光時間差Ｔ２１に応じてクロックＣＫのクロック周期が変更されることとなる。
【００５０】
尚、次の（ａ）〜（ｃ）の３つのデータは、各ＬＥＤアレイ４１のＥＥＰＲＯＭ４３に、ＬＥＤアレイ４１又はプリンタ１の製造段階で書き込まれる。
【００５１】
（ａ）最小輝度の発光素子を目標光量にする発光時間Ｔ２
（ｂ）最大輝度の発光素子を目標光量にする発光時間Ｔ１
（ｃ）補正階調数、補正値データＸ
【００５２】
次に、発光制御部１１０による各発光素子Ｐの発光制御について説明する。制御装置１００は、電源投入後、ＬＥＤアレイ４１のＥＥＰＲＯＭ４３から上記した（ａ）〜（ｃ）のデータを、仮クロックにて動作するＡＳＩＣ１２０を介して読み出す。その後、上記した（Ａ）、（Ｂ）式に基づき、ＡＳＩＣを動作させるクロックＣＫのクロック周期Ｔｃを算出する。また、算出したクロック周期Ｔｃから発光時間の中央値に対応するカウント数を算出して補正テーブルを作成する。
【００５３】
そして、クロックＣＫのデータと補正テーブルのデータは、仮クロックにより動作するＡＳＩＣ１２０に通信部１２５を通じて、制御装置１００からＡＳＩＣ１２０に送信される。すると、仮クロックにて動作するＡＳＩＣ１２０は、ＰＬＬ回路１２３にクロックＣＫを生成させ、生成されたクロックＣＫを動作クロックとする。
【００５４】
一方、電源投入後、制御装置１００は印刷データを受けると、受信した印刷データをＡＳＩＣ１２０に送る。すると、ＡＳＩＣ１２０は通信部１２７を介して、印刷データを受信する。
【００５５】
印刷データの受信後、ＡＳＩＣ１２０は補正テーブルを参照しつつ、ＬＥＤアレイ４１に搭載された各発光素子Ｐの発光時間を補正値データＸに従って制御する。
【００５６】
すなわち、ＡＳＩＣ２０の駆動部１２１は、補正値データＸにて設定された数、ＰＬＬ回路１２３の生成する動作クロックＣＫをカウントすることにより、各発光素子Ｐの発光時間を制御する。例えば、補正値データＸが「１」である発光素子Ｐは、カウント数が２８回であるため、発光時間が「１０８．５」ｎｓに制御される。また、補正値データＸが「２」である発光素子Ｐは、カウント数が２９回であるため、発光時間が「１１２．４」ｎｓに制御される。
【００５７】
このように本実施形態では、各発光素子Ｐの発光時間を、補正値データＸに従って制御することで、各発光素子Ｐの光量を目標値に制御できる。しかも、補正範囲ＥｓのレンジをＬＥＤアレイ１本あたり輝度分布Ｂｓに対応して決定している。このようにすれば、生産で生じる全輝度ばらつきをカバーできるようにレンジを設定する場合に比べて、補正範囲のレンジが狭くなるので、補正量の飛びが小さくなり、きめの細かな光量補正が可能となる。
【００５８】
そして更に、クロック周期Ｔｃの数値変更により、補正範囲ＥｓのレンジをＬＥＤアレイ１本あたり輝度分布の幅に対応して個別設定しているので、補正しきれない発光素子の発生がない。よって、画質が高画質となる。また、クロック周期Ｔｃであれば、ＰＬ回路１２３にて簡単に変更できるので、補正範囲Ｅｓのレンジ変更を簡単に行うことができるというメリットがある。
【００５９】
また、本実施形態では、４組のＬＥＤアレイ４１が搭載されている。そのため、４組のＬＥＤアレイ４１のそれぞれの輝度分布Ｂｓに対応して補正範囲Ｅｓのレンジを設定することが好ましい。しかし、各輝度分布Ｂｓに対応して補正範囲Ｅｓのレンジを設定するには、水晶発振器１３１の原振クロックから、クロック周期の異なる４パターンの動作クロックＣＫを生成する必要があり、処理が複雑になる。
【００６０】
そこで、本実施形態では、４組のＬＥＤアレイ４１のうち、もっとも広範な輝度分布Ｂｓがカバーされるように補正範囲Ｅｓを設定、すなわち、クロックＣＫのクロック周期Ｔｃを決定する。そして、決定したクロックＣＫ及び補正範囲Ｅｓを４組のＬＥＤアレイ４１に対して共通使用する。このようにすれば、クロックＣＫを１パターンだけ生成すればよいので、４パターン生成する場合に比べて、制御装置１００の演算制御部１００Ａの演算処理負担を軽くすることが可能となり、その分、印刷処理スピードが向上するなどの効果が得られる。
【００６１】
また、図１０に示すように４組の輝度分布Ｂｓの位置が異なる場合には、図９の補正テーブルに対して、位置ずれ分に相当するカウント数だけ各段のカウント数を一律増減することで、各輝度分布Ｂｓに補正範囲Ｅｓを位置合わせできる。すなわち、クロックＣＫについては１パターンだけ使用し、レンジが等しい４組の補正テーブルを用いて、４組のＬＥＤアレイ４１の光量補正を行う。尚、図１０では理解を容易にするため、輝度分布Ｂｓを２組だけ示した図としてある。
【００６２】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６３】
（１）上記実施形態では、各発光素子Ｐの発光時間を調整することで光量を補正するようにしたが、各発光素子Ｐに流す電流値を調整すること、すなわち輝度を調整することで光量を補正してもよい。尚、電流値を調整方法の一例として抵抗値を変更する方法がある。
【００６４】
（２）上記実施形態では、ＬＥＤアレイ１本当たりの発光素子Ｐの輝度分布Ｂｓに対応して補正範囲Ｅｓのレンジを設定したが、ＬＥＤアレイチップ（発光チップ）１本の発光素子の輝度分布Ｂｓに対応して補正範囲Ｅｓのレンジを個別に設定してもよい。この場合、各ＬＥＤアレイチップＣＨごとに発光制御部１１０を設けて、そのＬＥＤアレイチップＣＨの輝度分布の幅に対応した補正範囲が設定できるように、動作クロックＣＫを専用に設定するとよい。
【００６５】
（３）上記実施形態では、発光アレイの一例として、発光素子に発光ダイオードを用いたＬＥＤアレイを例示したが、発光素子に有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子を用いた有機ＥＬアレイを用いることも可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１…プリンタ
３０…画像形成部
４０…ＬＥＤユニット
４１…ＬＥＤアレイ（本発明の「発光アレイ」の一例）
１００…制御装置（本発明の「光量補正部」の一例）
１１０…発光制御部（本発明の「光量補正部」の一例）
１２０…ＡＳＩＣ
１２１…駆動部
１２３…ＰＬＬ回路
１３１…水晶発振器
Ｂａ…全輝度分布
Ｂｓ…ＬＥＤアレイ１本当たりの発光素子の輝度分布
ＣＨ…ＬＥＤアレイチップ（本発明の「発光チップ」の一例）
Ｅａ…補正範囲（生産で生じる全輝度分布に対応）
Ｅｓ…補正範囲（ＬＥＤアレイ１本当たりに対応）
Ｐ…発光素子
ＣＫ…クロック
Ｔｃ…クロック周期
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補正範囲内にて光量を補正する光量補正部を用いて、発光アレイの各発光素子間の光量差を小さくする光量補正方法であって、
前記発光アレイ１本当たりの発光素子の輝度分布の幅に対応して、前記補正範囲のレンジを個別設定する光量補正方法。
【請求項２】
補正範囲内にて光量を補正する光量補正部を用いて、発光アレイを構成する発光チップの各発光素子間の光量差を小さくする光量補正方法であって、
前記発光アレイを構成する前記発光チップ１本当たりの発光素子の輝度分布の幅に対応して、前記補正範囲のレンジを個別設定する光量補正方法。
【請求項３】
前記補正範囲のレンジ設定を、前記発光素子の発光時間をカウントするクロック周期の変更により行う請求項１又は請求項２に記載の光量補正方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項の光量補正方法により光量を補正される発光アレイを露光装置として備える画像形成装置。
【請求項５】
前記露光装置である発光アレイを複数組備える場合に、
前記各発光アレイの輝度分布のうち、もっとも広範な輝度分布に対応して前記補正範囲のレンジを設定し、設定した補正範囲のレンジを各発光アレイ間にて共通使用する請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項１】
補正範囲内にて光量を補正する光量補正部を用いて、発光アレイの各発光素子間の光量差を小さくする光量補正方法であって、
前記発光アレイ１本当たりの発光素子の輝度分布の幅に対応して、前記補正範囲のレンジを個別設定する光量補正方法。
【請求項２】
補正範囲内にて光量を補正する光量補正部を用いて、発光アレイを構成する発光チップの各発光素子間の光量差を小さくする光量補正方法であって、
前記発光アレイを構成する前記発光チップ１本当たりの発光素子の輝度分布の幅に対応して、前記補正範囲のレンジを個別設定する光量補正方法。
【請求項３】
前記補正範囲のレンジ設定を、前記発光素子の発光時間をカウントするクロック周期の変更により行う請求項１又は請求項２に記載の光量補正方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項の光量補正方法により光量を補正される発光アレイを露光装置として備える画像形成装置。
【請求項５】
前記露光装置である発光アレイを複数組備える場合に、
前記各発光アレイの輝度分布のうち、もっとも広範な輝度分布に対応して前記補正範囲のレンジを設定し、設定した補正範囲のレンジを各発光アレイ間にて共通使用する請求項４に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−４９１５５（Ｐ２０１３−４９１５５Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８７４７４（Ｐ２０１１−１８７４７４）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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