(57)【要約】【課題】画像の濃度ムラを抑え画質を向上できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置はＬＥＤプリントヘッド７を駆動制御するＬＥＤアレイ制御部３４、用紙１４上の画像を読取りその用紙画像データを送出する用紙画像データ送出部８０を有し、制御部３４はＬＥＤアレイ３１をなす各ＬＥＤ素子に関する複数の特性データを記憶する特性データ記憶部３５、駆動電流補正データ演算部３９、画像信号処理部４２、画像データ補正演算部４４を備える。データ演算部３９は、特性データ記憶部３５から特性データを読出すとともにデータ送出部８０から用紙画像データを受取り、特性データに基づき駆動電流補正データＰを算出して、これを用紙画像データに応じて増減させる演算をする。補正演算部４４は、信号処理部４２より入力した画像データを演算された電流補正データＰを用いて補正し、補正後の画像データをプリントヘッド７に出力する。【選択図】    図４
2004188853.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素子から構成されるＬＥＤアレイと、前記複数のＬＥＤ素子を駆動する駆動回路とから構成されるＬＥＤプリントヘッドと、前記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、
当該画像形成装置で画像形成された出力用紙上の画像を読み取り、その用紙画像データを送出する用紙画像データ送出手段を有しており、
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、前記用紙画像データ送出手段から前記用紙画像データを受け取り、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とともに、この駆動電流補正データを前記用紙画像データに応じて増減させる駆動電流補正データ演算手段と、
が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記用紙画像データ送出手段は、前記出力用紙上の画像を読み取るイメージセンサを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
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、前記複数のＬＥＤ素子を駆動する駆動回路とから構成されるＬＥＤプリントヘッドと、前記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、
当該画像形成装置で画像形成された像担持体上のトナー像を読み取り、そのトナー像データを送出するトナー像データ送出手段を有しており、
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、前記トナー像データ送出手段から前記トナー像データを受け取り、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とともに、この駆動電流補正データを前記トナー像データに応じて増減させる駆動電流補正データ演算手段と、
が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体が感光体又は搬送ベルトであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記用紙画像データ送出手段は、前記像担持体上のトナー像を読み取るイメージセンサを含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
更に前記ＬＥＤアレイ制御手段には、前記駆動電流補正データ演算手段で算出して増減させた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請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−４３７６号公報（第３−４頁、第６−８図）
【特許文献２】
特開平５−５０６５３号公報（第３−４頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
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１２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。
【０００７】
又、画像形成装置においては、温度、湿度といった使用環境や使用回数等の経時変化に伴って、ＬＥＤ素子や感光体やトナー等の特質が変化したり劣化したりし、ＬＥＤ素子の光量や感光体の帯電特性やトナーの電荷特性が変動する。これにより、画質が経時的に変動するため、単にＬＥＤ素子の光量を一定にするだけでは、この経時的な画質の変動に到底対処できない。
【０００８】
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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、画像データに応じて点灯制御される複数のＬＥＤ素子から構成されるＬＥＤアレイと、前記複数のＬＥＤ素子を駆動する駆動回路とから構成されるＬＥＤプリントヘッドと、前記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、当該画像形成装置で画像形成された出力用紙上の画像を読み取り、その用紙画像データを送出する用紙画像データ送出手段を有しており、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、前記用紙画像データ送出手段から前記用紙画像データを受け取り、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とともに、この駆動電流補正データを前記用紙画像データに応じて増減させる駆動電流補正データ演算手段と、が設けられていることを特徴とする。ここで、前記用紙画像データ送出手段は、前記出力用紙上の画像を読み取るイメージセンサを含むことが好ましい。
【００１０】
この構成によると、画像の濃度ムラの発生要因である各ＬＥＤ素子に関する特性データから各ＬＥＤ素子の駆動電流補正データを算出するとともに、この駆動電流補正データを経時的な画質の変動に反映される用紙画像データに応じて増減させるよう演算し、これに基づいて各ＬＥＤ素子が点灯されるため、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。
【００１１】
又、本発明においては、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、前記複数のＬＥＤ素子を駆動する駆動回路とから構成されるＬＥＤプリントヘッドと、前記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、当該画像形成装置で画像形成された像担持体上のトナー像を読み取り、そのトナー像データを送出するトナー像データ送出手段を有しており、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、前記トナー像データ送出手段から前記トナー像データを受け取り、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とともに、この駆動電流補正データを前記トナー像データに応じて増減させる駆動電流補正データ演算手段と、が設けられていることを特徴とする。ここで、前記像担持体が感光体又は搬送ベルトであることが好ましい。又、前記用紙画像データ送出手段は、前記像担持体上のトナー像を読み取るイメージセンサを含むとよい。
【００１２】
この構成によると、画像の濃度ムラの発生要因である各ＬＥＤ素子に関する特性データから各ＬＥＤ素子の駆動電流補正データを算出するとともに、この駆動電流補正データを経時的な画質の変動に反映されるトナー像データに応じて増減させるよう演算し、これに基づいて各ＬＥＤ素子が点灯されるため、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。
【００１３】
更に前記ＬＥＤアレイ制御手段には、前記駆動電流補正データ演算手段で算出して増減させた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ることが好ましい。何故ならば、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からである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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、本発明の各実施形態に共通す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、像担持体としての感光体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。
【００１５】
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であるトナー像が形成される。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によって各色のトナー像が用紙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。
【００１６】
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、本発明の各実施形態に共通す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。図２において、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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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は本発明の各実施形態に共通す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。
【００２０】
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。又ＬＥＤアレイ制御部３４の外部には、用紙画像データ送出部８０が設けられている。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
又、用紙画像データ送出部８０は、経時的な画質の変動、すなわちＬＥＤ素子の光量や感光体の帯電特性やトナーの電荷特性の変動に反映される、本画像形成装置で画像形成された出力用紙１４上の画像を読み取り、その画像の主として濃度ムラの度合いを表す用紙画像データを、詳細は後述する駆動電流補正データ演算部３９に送出するものである。この用紙画像データ送出部８０としては、出力用紙上の画像を走査しながら読み取るイメージセンサ８１が適用され、このイメージセンサ８１は、転写がなされて定着部１７（図１参照）を通過する直前の用紙１４に近接して対向するように配設されている。
【００２４】
次に、駆動電流補正データ演算部３９は、特性データ記憶部３５及び用紙画像データ送出部８０に接続されていて、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すとともに、用紙画像データ送出部８０から送出された用紙画像データを受け取り、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とともに、この駆動電流補正データＰを用紙画像データに応じて増減させるためのものである。駆動電流補正データ演算部３９により算出及び増減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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、ＬＥＤプリントヘッドを構成する各ＬＥＤ素子の駆動方法には、一度に全ＬＥＤ素子の点消灯制御を行うスタティック駆動方式と、ＬＥＤを複数ブロックに分けてブロック毎に点消灯制御を行う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。
【００３０】
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。
【００３１】
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５の露光が行われる。
【００３２】
図６は、第１実施形態における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すとともに、用紙画像データ送出部８０から送出された用紙画像データを受け取り（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の算出及び増減の演算を行う（ステップＳ３）。次に、演算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）。
【００３３】
尚、上述の第１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。これを第２実施形態として以下に説明する。
【００３４】
第２実施形態の場合、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素子の特性変化等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。
【００３５】
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を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。
【００３６】
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すとともに、用紙画像データ送出部８０から送出された用紙画像データを受け取り（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の算出及び増減の演算を行う（ステップＳ１０２）。次に、演算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）。
【００３７】
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）。
【００３８】
次に、本発明の第３実施形態について図９を参照しながら説明する。図９は、第３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。尚、図中で図４と同じ名称の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３９】
本第３実施形態の特徴は、第１実施形態における用紙画像データ送出部８０をトナー像データ送出部８５に代えた点にある。つまり、図９に示す様に、ＬＥＤアレイ制御部３４の外部には、トナー像データ送出部８５が設けられている。このトナー像データ送出部８５は、経時的な画質の変動に反映される、本画像形成装置で画像形成された像担持体（例えば、感光体５）上のトナー像を読み取り、そのトナー像の主として濃度ムラの度合いを表すトナー像データを、駆動電流補正データ演算部３９に送出するものである。このトナー像データ送出部８５としては、像担持体上のトナー像を走査しながら読み取るイメージセンサ８６が適用され、このイメージセンサ８１は、像担持体が感光体５である場合、各現像器４と各転写ローラ９（図１参照）との間で、感光体５に近接して対向するように配設されている。
【００４０】
本実施形態では、駆動電流補正データ演算部３９は、特性データ記憶部３５及びトナー像データ送出部８５に接続されていて、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すとともに、トナー像データ送出部８５から送出されたトナー像データを受け取り、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とともに、この駆動電流補正データＰをトナー像データに応じて増減させる。そして、この算出及び増減された駆動電流補正データＰが、画像データ補正演算部４４に出力される。尚、ＬＥＤ素子の点灯制御の手順については、図６のステップＳ２において、用紙画像データに代えてトナー像データを受け取ることで足りる。
【００４１】
尚、上述の第３実施形態では、第１実施形態と同様、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ている。これに対して本発明の第４実施形態では、第１実施形態と第２実施形態の関係と同様、図１０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に接続する構成となっている。第４実施形態の場合、ＬＥＤ素子の点灯制御の手順については、図８のステップＳ１０１において、用紙画像データに代えてトナー像データを受け取ることで足りる。
【００４２】
図１１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１１（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１１（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１１（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）。
【００４３】
しかしながら、図１１（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。
【００４４】
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。
【００４５】
即ち、図１１（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。
【００４６】
尚、図１１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。
【００４７】
以上より、上記した各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、予め測定され画像の濃度ムラの発生要因である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、経時的な画質の変動に反映される出力用紙１４上の画像を読み取ってその用紙画像データを送出する用紙画像データ送出部８０や、感光体５等の像担持体上のトナー像を読み取ってそのトナー像データを送出するトナー像データ送出部８５を設け、特性データ記憶部３５に記憶された特性データを読み出すとともに、用紙画像データ送出部８０から送出された用紙画像データや、トナー像データ送出部８５から送出されたトナー象データを受け取り、特性データに基づき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を算出するとともに、この駆動電流補正データＰを用紙画像データやトナー像データに応じて増減させ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。
【００４８】
又、上記した各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。
【００４９】
尚、本発明は、上記各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。
【００５０】
例えば、上記各実施形態では、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。又、像担持体としては、感光体５に限定されるわけではなく、例えば、感光体５上のトナー像を上記各実施形態でいう搬送ベルト８に一旦転写させ、この転写トナー像を用紙１４上に再転写させるという２段転写方式を採用した画像形成装置の場合は、搬送ベルト８をその対象としても構わない。
【００５１】
又、上記各実施形態では、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。
【００５２】
【発明の効果】
以上、説明した様に、本発明に係る画像形成装置においては、画像の濃度ムラの発生要因である各ＬＥＤ素子に関する特性データ、及び経時的な画質の変動に反映される用紙画像データやトナー像データを用いて作成された駆動電流補正データＰに基づく駆動電流が各ＬＥＤ素子に流れる構成としているため、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の各実施形態に共通する画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】は、本発明の各実施形態に共通する画像形成装置におけるＬＥＤアレイ露光装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】は、ＬＥＤアレイ露光装置を画像形成装置に組み込んだ場合の模式図である。
【図４】は、本発明の第１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。
【図５】は、本発明の各実施形態に共通す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。
【図６】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるＬＥＤ素子の点灯制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】は、本発明の第２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。
【図８】は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置におけるＬＥＤ素子の点灯制御の手順を示すフローチャートである。
【図９】は、本発明の第３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。
【図１０】は、本発明の第４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。
【図１１】は、本発明の実施形態に係る画像処理装置における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図である。
【図１２】は、従来の画像処理装置におけるＬＥＤ素子の濃淡と現像閾値のビーム径の関係を示した図である。
【符号の説明】
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
８０  用紙画像データ送出部
８１  イメージセンサ
８５  トナー像データ送出部
８６  イメージセンサ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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