(57)【要約】【課題】  ＬＥＤ素子の持つ温度特性に起因する画像形成時の濃度の不均一を、温度センサを使用せずに抑制するＬＥＤアレイの濃度補正方法を提供する。【解決手段】  画像データに応じて点灯制御される複数のＬＥＤ素子が主走査方向に配列されているＬＥＤアレイの濃度補正方法は、予め、温度上昇によるＬＥＤ素子の光量変動を、画像形成時における副走査方向におけるＬＥＤ素子の点灯数との関係で記憶しておき、実際の画像形成時における各ＬＥＤ素子の副走査方向での点灯数を算出し、算出した実際の画像形成時における各ＬＥＤ素子の副走査方向での点灯数により、記憶した関係に基づいて、各ＬＥＤ素子の光量変動量に対する補正値を求めて各ＬＥＤ素子の点灯動作を制御し、各ＬＥＤ素子の光量変動によって生じる濃度変動を補正する。【選択図】      図６
2006247986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに応じて点灯制御される複数のＬＥＤ素子が主走査方向に配列されているＬＥＤアレイにおいて、前記ＬＥＤ素子の温度上昇による光量変動によって生じる濃度変動を補正するためのＬＥＤアレイの濃度補正方法であって、
予め、前記ＬＥＤ素子の温度上昇による光量変動を、画像形成時における副走査方向におけるＬＥＤ素子の点灯数との関係として記憶手段に記憶しておき、
実際の画像形成時における各ＬＥＤ素子の副走査方向での点灯数を算出し、
前記算出した実際の画像形成時における各ＬＥＤ素子の副走査方向での点灯数により、前記記憶手段に記憶した関係に基づいて、各ＬＥＤ素子の光量変動量に対する補正値を求め、
前記補正値によりＬＥＤアレイの各ＬＥＤ素子の点灯動作を制御することを特徴とするＬＥＤアレイの濃度補正方法。
【請求項２】
前記請求項１の補正方法において、前記記憶手段には、前記ＬＥＤ素子の温度上昇による光量変動が、ＬＥＤ素子の異なる点灯効率によって複数のパターンに分類されて用意されており、前記実際の画像形成時には、各ＬＥＤ素子の点灯効率によって一のパターンを選択し、もって、前記選択したパターンの光量変動を基にして各ＬＥＤ素子の光量変動量に対する補正値を求めことを特徴とするＬＥＤアレイの濃度補正方法。
【請求項３】
前記請求項２の補正方法において、前記ＬＥＤ素子の点灯効率は、ＬＥＤ素子が、あるプリントジョブにおいて、形成する画像の１枚毎に、点灯している割合であることを特徴とするＬＥＤアレイの濃度補正方法。
【請求項４】
前記請求項１の補正方法において、前記記憶手段に予め記録されたＬＥＤ素子の光量変動と点灯数との関係は、ＬＥＤ素子の光量変動が所定の単位で段階的に変化するように、前記点灯数を、それぞれ異なる幅で分割して設定されていることを特徴とするＬＥＤアレイの濃度補正方法。
【請求項５】
前記請求項１の濃度補正方法において、更に、前記で得られたＬＥＤ素子の光量変動量に対する補正値を記憶しておき、前記記憶した補正値と共に、前記記憶手段に記憶したＬＥＤ素子の点灯数と光量変動との関係を基にして得られる各ＬＥＤ素子の補正値とによって、各ＬＥＤ素子の補正値を求めることを特徴とするＬＥＤアレイの濃度補正方法。
【請求項６】
前記請求項１の濃度補正方法において、一連のジョブが終了したとき、補正された前記ＬＥＤ素子の光量補正値を初期値に戻すことを特徴とするＬＥＤアレイの濃度補正方法。
【請求項７】
前記請求項１の濃度補正方法において、一連のジョブが終了し、かつ、所定の時間を経過せずに新たなジョブが開始された時には、前記新たなジョブの開始時までの経過時間によるＬＥＤ素子の温度変動を推測して、各ＬＥＤ素子の点灯動作を制御することを特徴とするＬＥＤアレイの濃度補正方法。
【請求項８】
少なくとも画像データに応じて点灯制御される複数のＬＥＤ素子が主走査方向に配列されているＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイにより感光されて画像データに対応する画像を形成する感光手段とを備えた画像形成装置であって、
予め、前記ＬＥＤ素子の温度上昇による光量変動を、画像形成時における副走査方向におけるＬＥＤ素子の点灯数との関係として記憶した記憶手段と、
実際の画像形成時における各ＬＥＤ素子の副走査方向での点灯数を算出する手段と、
前記で算出した実際の画像形成時における各ＬＥＤ素子の副走査方向での点灯数により、前記記憶手段に記憶した関係に基づいて、各ＬＥＤ素子の光量変動量に対する補正値を求める手段と、
前記補正値によりＬＥＤアレイの各ＬＥＤ素子の点灯動作を制御する駆動回路と
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記請求項８に記載した装置において、前記駆動回路は、ＬＥＤアレイの各ＬＥＤ素子への駆動電圧、又は、電流を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記請求項８に記載した装置において、更に、前記で得られたＬＥＤ素子の光量変動量に対する補正値を記憶しておくための第２の記憶手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データに応じて点灯制御される複数のＬＥＤ素子が主走査方向に配列されているＬＥＤアレイであって、特に、自己走査型ＬＥＤアレイに好適なＬＥＤアレイの濃度補正方法及びそれを利用した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどにおいては、画像を形成するため、一般に、画像形成装置が用いられるが、昨今、かかる画像形成装置には、さらなる小型化と共に、その低コスト化が要求されてきている。かかる要求に答えるため、従来のレーザーダイオードとポリゴンミラーを使った露光装置に代わって、最近では、例えば、所謂、ＬＥＤアレイと呼ばれる素子が活用されるようになってきている。
【０００３】
このＬＥＤアレイは、複数（多数）のＬＥＤ（発光ダイオード）素子を主走査方向に一列に配列して形成したものであり、各ＬＥＤ素子を画像データに応じて点灯制御することによって、感光体上に対する光書き込みを行い、もって、静電潜像を形成するものである。しかしながら、このＬＥＤアレイ上に製造される複数のＬＥＤ素子は、その製造上の問題から、特性を均一にして製造することは、ほぼ不可能である。
【０００４】
即ち、ＬＥＤ素子の不均一（バラツキ）によれば、各ＬＥＤ素子の光量やドット径が異なることから、各素子を駆動する駆動電流にも不均一（バラツキ）が生じ、更には、ＬＥＤの実装技術による違いなどによっても、結果的に感光体に対する光書き込みのエネルギに差が生じてしまい、そのため、形成される画像のトナー濃度の不均一となって現れてしまう。
【０００５】
そのため、従来では、これらＬＥＤ素子の製造上の要因に起因する不均一（バラツキ）を抑えるため、例えば、個々のＬＥＤ素子に対し、事前に、個々のＬＥＤ素子に対する補正値を求めており、それらの補正値をＥＥＰＲＯＭ等の記憶装置に格納して装備しておき、各ＬＥＤ素子の光量を補正する技術は、既に知られている。
【０００６】
しかしながら、ＬＥＤアレイを実際に画像形成装置として使用した場合には、上記に加えて、更に、ＬＥＤ素子の使われ方によって、当該素子自体の温度が高くなってしまう傾向にある。ところで、一般的に知られるように、ＬＥＤ素子は、その温度が上昇するのに伴って、その光量が低下するという温度特性を持っている。そのため、光量が低下すれば感光体への光エネルギが低下するため、やはり、上述した濃度の不均一（バラツキ）を生じることになる。
【０００７】
かかる問題点の解決策として、例えば、以下の特許文献１では、ＬＥＤアレイの温度をサーミスタで検出し、その検出値をＡ／Ｄ変換してエンコードした値に基づいてガンマ補正部のメモリ内に記憶された複数のテーブルの中から一つを選択し、もって、入力画像データを補正し、一定の画像を出力する技術が既に開示されている。また、以下の特許文献２には、ＬＥＤ素子の温度が最も高くなる、所謂、全点灯時を想定した温度で補正を行うことによって、実際の画像形成時における光量の不均一（バラツキ）を低減するものが開示されている。また、以下の特許文献３には、ＬＥＤアレイの発光データを生成するための発光データ処理手段を備えており、この発光データ処理手段により、画像データをＬＥＤアレイに合致したビット数に変換すると共に、当該ＬＥＤアレイの光量特性を補正すべく画像データを変換して発光データを生成するものも既に開示されている。更に、以下の特許文献４では、ＬＥＤアレイの温度を検知する温度センサによる温度測定結果によってＬＥＤアレイへ供給する電圧を調整するための電圧制御手段を備えており、もって、ＬＥＤアレイの温度上昇による光量低下を抑える技術が開示されている。
【０００８】
加えて、以下の特許文献５では、温度上昇によってＬＥＤアレイが反ることによって生じる結像位置の移動（スキュー）に対し、画像データの画素数やＬＥＤ素子に流れる電流の総和を把握し、もって、画像を形成する画像データを補正する技術が報告されている。
【特許文献１】特開平１１−０７５０３７号公報
【特許文献２】特開平１１−２５４７４０号公報
【特許文献３】特開２００２−０３６６２２号公報
【特許文献４】特開平７−２１４８１９号公報
【特許文献５】特開２００４−１７４８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した従来技術、特に、特許文献１〜４に記載された技術では、ＬＥＤアレイに温度センサを設けることによってその温度を検出し、その検出結果をＬＥＤ素子の温度―光量特性と比較（照合）することにより、その光量を補正するものである。そのため、これら特許文献１〜４に記載された技術によれば、温度センサのような温度測定手段を設けることが必要であるために、ＬＥＤアレイ自体が高価なものとなり、加えて、素子内にそのための設置スペースを確保する必要が生じる等の不利益を生じる。
【００１０】
一方、上記特許文献５では、上述した従来技術とは異なり、温度測定手段を使わずに画像データを補正するものではあるが、しかしながら、その目的とするところは、温度上昇によってＬＥＤアレイが反ることによって生じる結像位置の移動（スキュー）を解消するものであり、後述の本発明の目的とする濃度補正とは異なるものである。
【００１１】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、温度の上昇に伴って光量が低下するというＬＥＤ素子の持つ温度特性に起因して生じる画像形成時の濃度の不均一（バラツキ）を抑制することが可能であり、しかしながら、上記従来技術のように温度センサなどの温度測定手段を使用することなく、もって、装置のコストアップやスペースの拡大につながる部品の追加などを必要としない、安価に濃度を均一にすることが可能なＬＥＤアレイの濃度補正方法を提供し、更には、かかる方法を利用した画像形成装置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】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明によれば、まず、画像データに応じて点灯制御される複数のＬＥＤ素子が主走査方向に配列されているＬＥＤアレイにおいて、前記ＬＥＤ素子の温度上昇による光量変動によって生じる濃度変動を補正するためのＬＥＤアレイの濃度補正方法であって、予め、前記ＬＥＤ素子の温度上昇による光量変動を、画像形成時における副走査方向におけるＬＥＤ素子の点灯数との関係として記憶手段に記憶しておき、実際の画像形成時における各ＬＥＤ素子の副走査方向での点灯数を算出し、前記算出した実際の画像形成時における各ＬＥＤ素子の副走査方向での点灯数により、前記記憶手段に記憶した関係に基づいて、各ＬＥＤ素子の光量変動量に対する補正値を求め、前記補正値によりＬＥＤアレイの各ＬＥＤ素子の点灯動作を制御するＬＥＤアレイの濃度補正方法が提供される。
【００１３】
また、本発明では、前記の補正方法において、前記記憶手段には、ＬＥＤ素子の温度上昇による光量変動が、ＬＥＤ素子の異なる点灯効率によって複数のパターンに分類されて用意されており、前記実際の画像形成時には、各ＬＥＤ素子の点灯効率によって一のパターンを選択し、もって、前記選択したパターンの光量変動を基にして各ＬＥＤ素子の光量変動量に対する補正値を求めることが好ましい。ここで、ＬＥＤ素子の点灯効率は、ＬＥＤ素子が、あるプリントジョブにおいて、形成する画像の１枚毎に、点灯している割合とすることができる。或いは、前記記憶手段に予め記録されたＬＥＤ素子の光量変動と点灯数との関係は、ＬＥＤ素子の光量変動が所定の単位で段階的に変化するように、前記点灯数を、それぞれ異なる幅で分割して設定されていることが好ましい。更には、前記で得られたＬＥＤ素子の光量変動量に対する補正値を記憶しておき、前記記憶した補正値と共に、前記記憶手段に記憶したＬＥＤ素子の点灯数と光量変動との関係を基にして得られる各ＬＥＤ素子の補正値とによって、各ＬＥＤ素子の補正値を求めることも可能である。
【００１４】
更に、本発明では、やはり前記の補正方法において、一連のジョブが終了したとき、補正された前記ＬＥＤ素子の光量補正値を初期値に戻すこと、又は、一連のジョブが終了し、かつ、所定の時間を経過せずに新たなジョブが開始された時には、前記新たなジョブの開始時までの経過時間によるＬＥＤ素子の温度変動を推測して、各ＬＥＤ素子の点灯動作を制御することも可能である。
【００１５】
加えて、本発明では、やはり上記の目的を達成するため、少なくとも画像データに応じて点灯制御される複数のＬＥＤ素子が主走査方向に配列されているＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイにより感光されて画像データに対応する画像を形成する感光手段とを備えた画像形成装置であって、更に、予め、温度上昇によるＬＥＤ素子の光量変動を、画像形成時における副走査方向におけるＬＥＤ素子の点灯数との関係として記憶した記憶手段と、実際の画像形成時における各ＬＥＤ素子の副走査方向での点灯数を算出する手段と、前記で算出した実際の画像形成時における各ＬＥＤ素子の副走査方向での点灯数により、前記記憶手段に記憶した関係に基づいて、各ＬＥＤ素子の光量変動量に対する補正値を求める手段と、前記補正値によりＬＥＤアレイの各ＬＥＤ素子の点灯動作を制御する駆動回路とを備えている画像形成装置が提供される。
【００１６】
また、本発明の画像形成装置において、前記駆動回路は、ＬＥＤアレイの各ＬＥＤ素子への駆動電圧、又は、電流を制御することが好ましく、また更には、得られたＬＥＤ素子の光量変動量に対する補正値を記憶しておくための第２の記憶手段を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、温度が高くなると光量が低下するといった、ＬＥＤ素子の持つ温度特性により生じる画像形成時の濃度における不均一（バラツキ）を抑制することができ、また、従来技術のように温度センサを用意するといった、コストアップや装置スペースの拡大につながる部品の追加などが必要ないため、安価に実現が可能なＬＥＤアレイの濃度補正方法と、それを利用した画像形成装置を提供することが可能となるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態になる、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）素子１０１を主走査方向に一列に配列して形成したＬＥＤアレイ１１０を備えた画像形成装置１００を示している。このＬＥＤアレイ１１０によれば、各ＬＥＤ素子１０１を画像データに応じて点灯制御することにより、例えば屈折率分布型ロッドレンズ１２０などを介して、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの感光ドラム１３０上に対し光書き込みを行い、もって、静電潜像を形成するものである。
【００１９】
また、図２には、上記図１に示したＬＥＤアレイ１１０とその制御部を含む回路構成が示されている。図において、ＬＥＤプリンタヘッド（ＬＰＨ）２００は、各々が複数のＬＥＤ素子１０１を一列に配列して形成したＬＥＤチップ１０３を、複数（本例ではN個）、主走査方向に並べて構成されており、かつ、各ＬＥＤチップ１０３は、ドライバＩＣ２１０によってそれぞれのＬＥＤ素子１０１が駆動・制御されている。なお、ここでは、上記複数のＬＥＤ素子１０１からなるＬＥＤチップ１０３として、所謂、自己走査型ＬＥＤ（ＳＬＥＤ）チップを用いたが、これに限定されず、通常のＬＥＤを複数配列したものでもよい。
【００２０】
一方、上記したＬＰＨ２００には、画像形成部３００からの画像信号が供給されている。この画像形成部３００は、例えば、図に示すように、感光体上に静電潜像として形成すべき画像を電気信号（画像パターン）として生成する画像パターン生成回路３１０、当該回路に接続された記憶装置３２０、更には、当該回路にバスライン３０５を介して接続されたＣＰＵ３３０、及び、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＭ等のメモリ部３４０を備えている。加えて、図中の符号４００は、電源制御回路を示しており、この電源制御回路４００は電源電圧を上記ＬＰＨ２００へ供給すると共に、やはり、バスライン３０５を介して上記各部に接続されている。
【００２１】
即ち、上記に説明した構成になるＬＰＨ２００によれば、主走査方向に一列に複数配列されたＬＥＤ（発光ダイオード）素子１０１は、それぞれ、上記電源制御回路４００で制御されて供給される電源電圧により、そして、上記画像パターン生成回路３１０からの画像パターンに基づいてその点灯／非点灯が制御されることとなる。
【００２２】
次に、上記にも述べた自己走査型ＬＥＤにおいて、ＬＥＤ素子の駆動条件（電圧、電流）を一定にして連続点灯させたときに得られる特性（「ＬＥＤ温度―光量特性」）を、図３に示す。即ち、図に示す特性曲線からも明らかなように、ＬＥＤ素子は、時間（横軸）の経過に伴って点灯数（回数）が増大し、その温度が高くなると、その光量が低下するという温度特性を示す。このことは、入力される画像パターン（画像データ）に対応して、点灯する回数の多いＬＥＤ素子は、その点灯回数の増加に応じてその素子温度が高くなることを意味している。
【００２３】
しかしながら、画像形成装置においては、ＬＥＤ素子の点灯回数の増加に伴ってその素子温度が上昇し、その素子の光量が低下すると、その対応する箇所で得られる画像の濃度が薄くなってしまい、例えば、連続してプリント出力した場合には、１枚目と１００枚目においてのプリント出力において濃度が異なってしまうこととなる。なお、かかる現象は、実際の複写機、プリンタ、ファクシミリなどでも、比較的に簡単に認識されてしまう可能性があり、即ち、プリントの品質の劣化となる。そのため、ＬＥＤ素子の点灯回数に関係した濃度補正方法が必要となっている。
【００２４】
更に、図４には、上記図３に示した「ＬＥＤ温度―光量特性」に基づく、一の画素（ＬＥＤ素子）の「点灯数―光量特性」を示す。なお、ここでは、横軸には、或る一の画素（ＬＥＤ素子）が、一連の動作の中で点灯される点灯数が、メガドット（Ｍdot）を単位として示されている。
【００２５】
なお、ここでは、1,200dpi×1,200dpiの解像度で、３５ppm（頁／分）クラスの機種に採用される自己走査型ＬＥＤを想定して算出したものであり、その場合、副走査方向（上記主副走査方向に垂直な方向であり、用紙の縦方向）での点灯数は、例えば、Ａ４横サイズ（297×210ｍｍ）の用紙に全面黒塗りでプリントする場合には、１分間では、以下のようになる。
一枚の用紙での副走査方向の点灯数＝1,200dpi×1/24×210mm=9,921dot
３５ppm（頁／分）での点灯数＝9,921dot×35＝347,235dot/分
更に、例えば、５分間では、以下のようになる。
347,235dot/分×5＝1,736,175dot≒1.7Mdot
このように、上記図４に示した「点灯数―光量特性」によれば、或る一の画素（ＬＥＤ素子）の総点灯数による温度上昇の傾向を把握できることとなる。
【００２６】
なお、上記の図４では、ＬＥＤ素子が連続的に点灯しているときの「点灯数―光量特性」を示したが、しかしながら、実際には、画像データが連続的にＬＥＤ素子を点灯していることは稀である。そのため、点灯の割合によって光量補正値を修正する必要がある。ところで、連続的にＬＥＤ素子を点灯させたときの光量低下は実験的に求められており、その時の光量低下グラフを１００％として、更に、このＬＥＤ素子の点灯効率を８０％、６０％、４０％、２０％に、順次、低下した時の光量の低下（％）を示したのが図５である。これらの点灯数―光量特性は、予め求めて画像パターン生成回路３１０に接続された記憶装置３２０に記憶しておく。
【００２７】
なお、この各ＬＥＤ素子の点灯効率は、上記画像パターン生成回路３１０からの画像パターン（画像データ）に基づいて、即ち、ＬＥＤ素子の点灯／非点灯を制御する信号を利用することにより、以下のようにして求められる。
【００２８】
いま、例えば、Ａ４横用紙１枚あたりの副走査方向において点灯すべき画素数（点灯数）をＸとし、プリント出力がｍ枚の場合における総画素数（点灯数）Ｘtotalと平均画素数（点灯数）Ｘaveは、以下のようになる。
Ｘtotal＝Ｘ1+Ｘ2+Ｘ3・・・Ｘm-1+Ｘm
Ｘave＝（Ｘ1+Ｘ2+Ｘ3・・・Ｘm-1+Ｘm）)／ｍ
【００２９】
次に、上記に説明した総画素数（点灯数）Ｘtotalと平均画素数（点灯数）Ｘaveを利用して、各ＬＥＤ素子における光量補正値を決定するまでの工程の簡単な事例を示す。いま、例えば、1,200dpi×1,200dpiの解像度で、副走査方向（用紙の縦方向）の画素数（9,921dot）が全点灯したときを１００％とし、一方、画像パターン（画像データ）からはＸave＝1,500dot、Ｘtotal＝300,000dotという結果が得られた場合には、ＬＥＤ素子の点灯効率として、1,500/9,921×100＝約１５％が算出される。この場合、補間法によって点灯効率＝１５％の点灯数―光量特性を求めることも出来るが、ここでは、上記図５の点灯数―光量特性より、１５％に最も近い、点灯効率＝２０％の特性曲線を選択する。そして、この２０％の特性曲線上における点灯数＝300,000dot（図５の横軸の０．３Ｍdot）での光量が、総画素数（点灯数）Ｘtotal＝300,000dotにおいて得られる低下した光量となる。そこで、この低下した光量に基づいて光量補正値を設定し、制御手段によって補正することことにより、その温度変化にかかわらず、当該ＬＥＤ素子から所望の光量を得ることが可能であることが分る。
【００３０】
次に、上記にその原理を説明した点灯数―光量特性による光量補正、即ち、ＬＥＤアレイの濃度補正方法について、以下にその詳細を説明する。ところで、上述したように、ＬＥＤ素子自体の不均一性（バラツキ）や実装状態などの影響によるＬＥＤ素子間の光量の不均一を小さくするために、通常、ＬＥＤ素子に対して電圧制御、電流制御、点灯時間の制御など、所謂、光量を補正するための制御手段を備えている。上記本発明の実施の形態においても、例えば、上記図２のドライバＩＣ２１０において、上記の制御手段を備えており、これにより補正された補正値を基に光量を調整している。
【００３１】
本発明では、更に加えて、上述したように、ＬＥＤ素子の点灯数で光量の低下する特性（上記図４のグラフ）に基づいてＬＥＤ素子の制御を行うものであるが、ところで、上述した制御によって各ＬＥＤ素子をリアルタイムに補正する場合には、上記制御手段の回路構成が複雑化してしまい、回路の規模の増大化などを招くことにもなり、好ましくない。そこで、本発明では、上述した総画素数（点灯数）Ｘtotalと平均画素数（点灯数）Ｘaveを利用して、温度センサなどの温度測定手段を使用することなく、温度の上昇に伴って光量が低下するＬＥＤ素子の持つ温度特性に起因して生じる画像形成時の濃度の不均一を抑制し、もって、装置のコストアップや部品の追加などを必要とせず、安価に実現可能な画像形成装置を提供する。
【００３２】
図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の画像形成装置により実行される濃度補正（ＬＥＤ素子の光量補正）の詳細について説明するフローチャートである。なお、これは、例えば、上記図２に示したＣＰＵ３３０やメモリ部３４０により、例えば、所定のタイミングで、順次、実行される。
【００３３】
この図６において、処理が開始すると、まず、各ＬＥＤ素子の光量補正値が設定される（ステップＳ１）。なお、ここでは、光量補正値の初期値を設定するか、又は、直前のジョブで設定された補正値、即ち、後に説明するステップＳ１９において算出される補正値を設定する。続いて、画像形成装置がプリント出力を始める前のカウンタの初期設定が行われる（ステップＳ２）。なお、ここで、「ｍ」は出力枚数を、「ｎ」はライン数を示すものである。
【００３４】
続いて、画像形成装置が画像形成を開始し（ステップＳ３）、主走査方向の画像データに必要な画像処理を施して主走査の画像データを準備する（ステップＳ４）。その後、上記ステップＳ４で得られた画像データにより、即ち、得られた画像データによれば、各ＬＥＤ素子の点灯／消灯が決定されているため、これによってＬＥＤ素子毎の点灯数をカウントする（ステップＳ５）。その後、用紙１枚への出力が完了したか否かを判定し（ステップＳ６）、その結果、出力した（「Ｙｅｓ」）と判定された場合には、以下に説明する処理へ進み、一方、出力していない（「Ｎｏ」）と判定された場合には、ライン数「ｎ」を「１」だけカウントアップし（ステップＳ７）、すなわち、点灯されるＬＥＤ素子のカウントをひとつアップさせて、処理は、上記のステップＳ４へ戻り、再び、上記の処理を繰り返すこととなる。
【００３５】
一方、上記ステップＳ６において、用紙１枚への出力を完了した「Ｙｅｓ」と判定された場合には、処理はステップＳ８に移行する。即ち、このステップＳ８では、各ＬＥＤ素子の総画素数（点灯数）Ｘtotalの計算を行い、続いて、ステップＳ９では、用紙１枚あたりのＬＥＤ素子の点灯数である平均画素数（点灯数）Ｘaveを算出する。そして、ステップＳ１０では、上記ステップＳ９の結果より、より具体的には、算出された平均画素数（点灯数）Ｘaveから点灯効率を求める。このことにより、上記図５に示した複数の特性曲線から、最も近い特性曲線を選択する。その後、ステップＳ１０では、この選択された特性曲線と上記総画素数（点灯数）Ｘtotalとにより、必要な光量補正値を導き出し、そして、ステップＳ１２では、光量補正手段によって、各ＬＥＤ素子に対し、導出した補正値に基づく補正を行うことになる。
【００３６】
その後、ステップＳ１３では、画像形成装置のジョブが終了しているか否かを判断し、完了していなければ（「Ｎｏ」）、再び、上記ステップＳ３に戻り、他方、完了していれば（「Ｙｅｓ」）、以下に説明する処理に移行する。つまり、上記の光量補正は、出力用紙１枚毎に実施され、常に、最適な補正値を求め、適切な光量に保持されている。
【００３７】
上記の後、まず、ステップＳ１５では、上記で実行したジョブにおいて光量補正を施したか否か判定する。その結果、補正をしていなければ（「Ｎｏ」）、処理は、そのまま終了するが、一方、補正をしている（「Ｙｅｓ」）場合には、更に、一定時間が経過しているか否かを判定する（ステップＳ１６）。即ち、一定時間の経過によって、ＬＥＤ素子が完全に初期の温度まで戻っているかを判断することとなる。その結果、ＬＥＤ素子が冷えていれば（「Ｙｅｓ」）、次の処理における光量補正の必要がなくなるため、ステップＳ１７において光量補正値を初期値に戻して、一連の処理を終了する。
【００３８】
一方、上記ステップＳ１６の判断の結果、一定時間が経過していない（「Ｎｏ」）にもかかわらず、画像形成装置を動作させる場合、即ち、次の新たなプリントジョブを行う場合には、ＬＥＤ素子の温度状態を経過時間により求めて、その補正値を算出し（ステップＳ１８）、更に、この算出した値を、次のジョブにおける補正値として記録し（ステップＳ１９）、一連の処理を終了する。なお、この時、この算出した補正値は、上記図５の点灯数―光量特性とは異なる場所（又は、異なる記録装置）に記憶される。なお、このことによれば、記憶手段に記憶したＬＥＤ素子の使用状況を利用して、特に、ＬＥＤ素子が完全に初期の温度まで戻っていない状態でも、次のジョブにおける補正値の設定を適切に行うことが可能となる。
【００３９】
なお、ここでの経過時間からの光量補正値の算出でも、上記と同様、上述した総画素数（点灯数）Ｘtotalにより算出されるＬＥＤ素子の温度と、用紙１枚毎の平均画素数（点灯数）であるＸaveの結果より、上記図５のどの特性曲線が適当であるかを選択してＬＥＤ素子の温度状態を判断し、もって、光量補正値を決定する。
【００４０】
なお、上記のステップＳ１０では、平均画素数（点灯数）Ｘaveから算出される点灯効率（％）により、上記複数の特性曲線から適合する特性曲線が選択・設定されて光量補正値が決まることとなるが、その場合、上記図５の例では、１００％を含め、８０％、６０％、４０％、２０％の５段階に分類した例を示したが、しかしながら、より細分化したほうが、光量補正値をより正確に設定することができることは言うまでもない。しかしながら、どの程度細分類するかは、求められる光量補正の精度等によって、適宜、設定される。
【００４１】
また、選択・設定された適合する特性曲線により必要な補正値を決定する場合には、図７に示すように、各ＬＥＤ素子の点灯回数にそれぞれの幅を持たせておき、これによって、得られる補正値が一定刻みのステップ状に変化するようにすることが好ましい。このことが、上記図７において、補正(1)〜(7)によって示されている。
【００４２】
なお、このような方法では、例えば、光量の補正値は１％刻みで変化するため、最悪の場合、初期値に対して−１％の補正となる可能性もあるが、これを−１％以下にする必要があれば、その刻みを更に細分化すれば良いことは明らかである。または、これに代え、各刻みに対する点灯回数の幅の設定を、適宜、横軸上を移動させることによれば、±０．５％に収まるなど、種々の方法が考えられる。
【００４３】
以上の処理フローによれば、点灯による温度上昇で光量が低下する各ＬＥＤ素子を、個別に、その光量補正を、装置のコストアップや部品の追加などを伴わずに、安価に行うことが可能となる。
【００４４】
続いて、以上に詳細に説明した本発明の画像形成装置（ＬＥＤアレイの濃度補正方法）により得られるプリント出力と、比較例として、かかる濃度補正方法を行わない場合に得られるプリント出力とを、図８（ａ）及び（ｂ）によって説明する。図８（ａ）及び（ｂ）においては、両者とも画像形成装置に備えられているＬＥＤ素子が連続して画像形成を行っているが、図８（ａ）に示す本発明の例では、上述したような、温度による光量低下による補正を施しており、一方、図８（ｂ）の比較例では、本発明のような光量補正を施していない場合の事例を示している。
【００４５】
図のような副走査方向に一定のＬＥＤ素子が連続して点灯するような画像があった場合、プリント出力の１枚目、２枚目などは、未だ、ＬＥＤ素子の温度上昇が始まっていないため、光量の低下もなく濃度も濃くあらわれる。しかし、連続して出力した場合、ＬＥＤアレイの一定のＬＥＤ素子では温度が上昇し、光量に低下が見られると、図８（ｂ）に示すように、１枚目と９９枚目では濃淡が生じる。更に、もし１００枚目において、主走査方向に帯状の黒塗りの画像が形成されると、特に、光量の低下しているＬＥＤと、低下していないＬＥＤとでは、得られる濃淡がはっきりと現れてしまうことになる。これに対して、上記本発明のＬＥＤアレイの濃度補正方法により得られるプリント出力は、図８（ａ）に示すように、ＬＥＤアレイの位置にかかわらず、１枚目と９９枚目とで濃淡は生じず、そのため、１００枚目においても、主走査方向に帯状の黒塗りの画像が縦方向の帯状の黒塗部分とは同じ濃淡となる（図８（ａ）と（ｂ）の下部を比較）。
【００４６】
以上に詳述したように、本発明になるＬＥＤアレイの濃度補正方法よれば、温度が高くなると光量が低下する、ＬＥＤ素子の持つ温度特性により生じる画像形成時の濃度の不均一（バラツキ）を抑制することができる。また、従来技術のように温度センサを用意するといった、コストアップや装置スペースの拡大につながる部品の追加などが必要ないため、安価で濃度を均一にすることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、画像データに応じて点灯制御される複数のＬＥＤ素子が主走査方向に配列されているＬＥＤアレイであって、特に、自己走査型ＬＥＤアレイに好適なＬＥＤアレイの濃度補正方法及びそれを利用した画像形成装置に関するものであり、産業上の利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施の形態になる画像形成装置の概略を示すための構成図である。
【図２】上記図１に示した画像形成装置の制御部を含む回路構成の一例を示す回路図である。
【図３】本発明のＬＥＤアレイの濃度補正方法における原理を説明するためのＬＥＤ温度―光量特性を示す図である。
【図４】本発明のＬＥＤアレイの濃度補正方法において使用されるＬＥＤ素子の点灯数―光量特性を示す図である。
【図５】上記図４の点灯数―光量特性を、ＬＥＤ素子の点灯効率により分類した点灯数―光量特性を示す図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は本発明の点灯数―光量特性によるＬＥＤアレイの濃度補正方法の詳細を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の濃度補正方法において、一定刻みのステップ状の補正値を得るための点灯数―光量特性の設定方法の一例を示す図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は本発明のＬＥＤアレイの濃度補正方法により得られるプリント出力の状態を、かかる濃度補正方法を行わない場合と比較する図である。
【符号の説明】
【００４９】
１００  画像形成装置
１０１  ＬＥＤ（発光ダイオード）素子
１０３  ＬＥＤチップ
１１０  ＬＥＤアレイ
１２０  ロッドレンズ
１３０  感光ドラム
２００  ＬＥＤプリンタヘッド（ＬＰＨ）
２１０  ドライバＩＣ
３００  画像形成部
３０５  バスライン
３１０  画像パターン生成回路
３２０  記憶装置
３３０  ＣＰＵ
３４０  メモリ部
４００  電源制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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