(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を備える露光手段の光量補正方法であって、
前記露光手段を複数の発光パターンで発光させ、各発光パターンについて各発光素子ごとに光量を測定し、
それらの測定された光量測定データを各発光素子ごとに混合して、各発光素子に対する補正量を算出する際に、各発光パターンについて各発光素子ごとに測定された光量測定データを混合する際の混合比率を変化させ、各発光素子に対する補正値を複数算出して、
前記露光手段の動作状況に基づき、複数算出された補正値の中から新しい補正値を選択し決定することを特徴とする露光手段の光量補正方法。
【請求項２】
請求項１に記載する露光手段の光量補正方法において、
前記複数の発光パターンには、前記露光手段に備わる全発光素子のうち１つのみを点灯させるパターンと、全発光素子のすべてを点灯させるパターンとが含まれることを特徴とする露光手段の光量補正方法。
【請求項３】
複数の発光素子を備える露光手段を有し、画像データに基づき当該露光手段をオンオフ制御することにより像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、
前記露光手段を複数の発光パターンで発光させ、各発光パターンについて各発光素子ごとに光量を測定する光量測定手段と、
前記光量測定手段で測定された光量測定データから各発光パターンごとに各発光素子に対する補正値を複数算出する補正値算出手段と、
前記補正値算出手段により算出された複数の補正値を混合して、各発光素子に対する新しい補正値を決定する補正値決定手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載する画像形成装置において、
前記補正値算出手段により算出された複数の補正値を各発光素子ごとに混合する際の混合比率を複数記憶している混合比記憶手段を有し、
前記補正値決定手段は、前記混合比記憶手段に記憶された複数の混合比率の中から最適なものを選択し、その選択した混合比率によって前記補正値算出手段により算出された複数の補正値を混合して、各発光素子に対する新しい補正値を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載する画像形成装置において、
前記光量測定手段は、各発光パターンについて各発光素子ごとに異なるフォーカス位置で光量を測定することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル複写機やプリンタ等に搭載されている個体走査型の露光手段の光量補正方法、および個体走査型の露光手段を備える画像形成装置に関する。さらに詳細には、露光手段の光量補正を高精度に行うことができる露光手段の光量補正方法、および濃度むらのない良好な画像を得ることができる画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
個体走査型の露光手段を備えた画像形成装置では、露光手段において各発光素子の光量がばらつくような事態（このような事態を、以下「光量むら」という）を発生させないことが必要である。各発光素子の光量がばらつくと、出力画像に濃度むらが発生するからである。このため、この種の画像形成装置では、露光手段に備わる全発光素子の光量を等しくするために、各発光素子ごとに光量補正を行うようになっている。なお、露光手段において光量むらが発生する原因は、各発光素子自体の光量が異なることや、各発光素子の発光特性が異なること等が挙げられる。
【０００３】
そして、露光手段における光量むらの発生を防止するための光量補正方法として、１つ１つの発光素子を点灯させてそれぞれの発光素子の光量を測定し、その測定値と基準値とから補正値を算出するものが広く用いられている。例えば、その代表的なものとして、特開平１０−１８１０８１号公報に開示されたものが挙げられる。これは、各ＬＥＤ素子（発光素子）の光量を測定し、各ＬＥＤ素子の光量に基づいて、所定のＬＥＤ素子間で値を異ならせて補正目標値を設定し、各ＬＥＤ素子の光量と、この光量に対応する補正目標値との差に基づいて補正値を計算する方法である。この方法では、各ＬＥＤ素子の光量に基づいて、所定のＬＥＤ素子間で値が変化する補正目標値が計算される。そして、各ＬＥＤ素子の光量と、この光量に対応する補正目標値との差に基づいて補正値が算出され、算出された補正値によって光量補正が行われる。このため、露光手段における光量の変化率を小さくすることができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１０−１８１０８１号公報に記載されているものを含み従来の露光手段の光量補正方法では、露光手段を画像形成装置に搭載した状態における露光手段の光量むらの発生を防止することができないという問題があった。このため、露光手段の光量むらが原因となって出力画像に濃度むらが発生するという問題があった。これは、露光手段の光量補正が、各発光素子を１つ１つ点灯させたときの光量に基づき行われるからである。すなわち、補正値を算出するために行われる光量測定時の発光パターンが、実際の印字時における発光パターンと全く異なるために、露光手段内部の駆動ＩＣの発熱温度によって露光手段における光量分布が変化するからである。
【０００５】
また、露光手段を画像形成装置に搭載する際にフォーカス位置が僅かにずれてしまい、露光手段における光量分布が変化する場合もあった。このような場合、光量補正が正常に行われなくなるために光量むらが生じてしまい、出力画像に濃度むらが発生していた。
【０００６】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、画像形成装置に搭載した際に、光量むらが生じない高精度な光量補正を行うことができる露光手段の光量補正方法、および濃度むらのない良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る露光手段の光量補正方法によれば、複数の発光素子を備える露光手段の光量補正方法であって、前記露光手段を複数の発光パターンで発光させ、各発光パターンについて各発光素子ごとに光量を測定し、それらの測定された光量測定データを各発光素子ごとに混合して、各発光素子に対する補正量を算出する際に、各発光パターンについて各発光素子ごとに測定された光量測定データを混合する際の混合比率を変化させ、各発光素子に対する補正値を複数算出して、前記露光手段の動作状況に基づき、複数算出された補正値の中から新しい補正値を選択し決定することを特徴とする。
【０００８】
この光量補正方法では、まず、複数の発光素子を備える露光手段を複数の発光パターンで発光させ、各発光パターンについて各発光素子ごとの光量を測定する。つまり、光量測定のデータ数は、発光素子の数と発光パターンとの積となる。そして、測定された複数の光量測定データを混合して各発光素子ごとに補正値を算出する。ここで、データの混合とは、複数のデータを用いて、ある種の関数に従って１つのデータを得ることをいう。例えば、その１つの例として、重み付け平均値の算出を挙げることができる。このように、複数の測定データを混合して補正値を算出することにより、光量補正の精度を向上させることができる。なお、光量測定データの代わりに、光量測定データから補正データ（仮の補正値）を算出して、その補正データを用いて補正値を算出することもできる。
【０００９】
ここで、複数の発光パターンには、露光手段に備わる全発光素子のうち１つのみを点灯させるパターンと全発光素子のすべてを点灯させるパターンとが含まれることが好ましい。すなわち、露光手段に備わる発光素子数を「ｎ」とすると、露光手段を各発光素子ごとにｎ回発光させて、さらに全発光素子を同時に１回発光させる必要がある。従って、「ｎ＋１」個の発光パターンが最低限必要となる。このように、露光手段に備わる全発光素子を全部点灯した状態で各素子の光量を測定し、その測定データを補正値の算出に用いることにより、実際の印字時に近い状態において光量補正を行うことができるからである。従って、露光手段を画像形成装置に搭載した際にも、露光手段における光量むらの発生が防止されるため、出力画像の濃度むらの発生も防止される。
【００１０】
なお、「全発光素子のすべてを点灯させるパターン」には、全素子をすべて点灯させる場合の他、注目素子の光量測定に影響を与える近隣の素子だけを点灯させる場合や、１素子ごとに交互に点灯させる場合等も含まれる。
【００１１】
そして、この光量補正方法においては、各発光素子に対する補正量を算出する際に、各発光パターンについて各発光素子ごとに測定された光量測定データを混合する際の混合比率を変化させ、各発光素子に対する補正値を複数算出して、露光手段の動作状況に基づき、それらの補正値の中から新しい補正値を選択し決定する。
【００１２】
このように混合比率を変化させることにより、複数の補正値を算出することができる。そして、それらの補正値の中から露光手段の動作状況に適合した補正値を選択することにより、様々な状況変化に対応した光量補正を行うことができる。すなわち、より高精度な光量補正を行うことができる。
【００１３】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る画像形成装置によれば、複数の発光素子を備える露光手段を有し、画像データに基づき当該露光手段をオンオフ制御することにより像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、露光手段を複数の発光パターンで発光させ、各発光パターンについて各発光素子ごとに光量を測定する光量測定手段と、光量測定手段で測定された光量測定データから光量分布の変化率を算出する変化率算出手段と、光量測定手段で測定された光量測定データと変化率算出手段で算出された変化率とに基づき、露光手段に備わる各発光素子に対する補正値を決定する補正値決定手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
この画像形成装置は、複数の発光素子を備える露光手段を有している。そして、画像データに基づき露光手段をオンオフ制御することにより像担持体上に画像を形成する。ここで、この画像形成装置では良好な出力画像を得るために、露光手段の光量補正が行われる。まず、光量測定手段により、露光手段の複数の発光パターンに対する各発光素子の光量が測定される。
【００１５】
具体的には、光量測定手段において、露光手段に備わる全発光素子のうち１つのみを点灯させるパターンと全発光素子のすべてを点灯させるパターンとについて、それぞれ各発光素子の光量が測定される。
【００１６】
次いで、変化率算出手段により、光量測定手段で測定された光量測定データから光量分布の変化率が算出される。ここで、光量分布の変化率とは、例えば、露光手段に備わる全発光素子をすべて点灯させた状態における注目素子の光量と注目素子のみを点灯させた状態における注目素子の光量との差、あるいは全発光素子をすべて点灯させた状態における注目素子の光量と注目素子のみを点灯させた状態における注目素子の光量との比率などである。続いて、補正値決定手段により、光量測定手段で測定された光量測定データと変化率算出手段で算出された光量分布の変化率とに基づき、露光手段における各発光素子ごとの補正値が決定される。そして、この補正値に基づいて、露光手段の光量補正が行われる。
【００１７】
このように補正値決定手段で決定された補正値は、光量測定手段で測定された光量測定データの他に、変化率算出手段で算出された光量分布の変化率をも考慮して算出されたものである。従って、光量補正の精度が向上する。その結果、露光手段における光量むらの発生が防止され、濃度むらのない良好な画像が形成される。
【００１８】
また、本発明に係る画像形成装置によれば、複数の発光素子を備える露光手段を有し、画像データに基づき当該露光手段をオンオフ制御することにより像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、露光手段を複数の発光パターンで発光させ、各発光パターンについて各発光素子ごとに光量を測定する光量測定手段と、光量測定手段で測定された光量測定データから各発光素子に対し複数の補正値を算出する補正値算出手段と、補正値算出手段により算出された複数の補正値の中から最適な補正値を選択して、各発光素子に対する新しい補正値を決定する補正値選択手段と、を有することを特徴とする。
【００１９】
この画像形成装置も、複数の発光素子を備える露光手段を有している。そして、画像データに基づき露光手段をオンオフ制御することにより像担持体上に画像を形成する。また、この画像形成装置でも、良好な出力画像を得るために、露光手段の光量補正が行われる。まず、光量測定手段により、露光手段の複数の発光パターンに対する各発光素子の光量が測定される。次いで、補正値算出手段により、光量測定手段で測定された光量測定データから各発光パターンごとに各発光素子に対する補正値が複数算出される。
【００２０】
そして、補正値選択手段により、補正値算出手段により算出された複数の補正値の中から、各発光素子ごとに補正値が選択されて新しい補正値が決定される。このように複数の補正値の中から最適な補正値を選択することにより、光量補正の精度を向上させることができる。
【００２１】
さらに、本発明に係る画像形成装置によれば、複数の発光素子を備える露光手段を有し、画像データに基づき当該露光手段をオンオフ制御することにより像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、前記露光手段を複数の発光パターンで発光させ、各発光パターンについて各発光素子ごとに光量を測定する光量測定手段と、前記光量測定手段で測定された光量測定データから各発光パターンごとに各発光素子に対する補正値を複数算出する補正値算出手段と、前記補正値算出手段により算出された複数の補正値を混合して、各発光素子に対する新しい補正値を決定する補正値決定手段と、を有することを特徴とする。
【００２２】
この画像形成装置も、複数の発光素子を備える露光手段を有している。そして、画像データに基づき露光手段をオンオフ制御することにより像担持体上に画像を形成する。また、この画像形成装置でも、良好な出力画像を得るために、露光手段の光量補正が行われる。
【００２３】
まず、光量測定手段により、露光手段の複数の発光パターンに対する各発光素子の光量が測定される。次いで、補正値算出手段により、光量測定手段で測定された光量測定データから各発光パターンごとに各発光素子に対する補正値が算出される。そして、補正値決定手段により、各発光パターンごとに補正値算出手段で算出された複数の補正値が混合され、各発光素子に対する新しい補正値が決定される。
【００２４】
このように、複数の補正値が混合されて新たな補正値が算出されるため、光量補正の精度が向上する。なお、光量測定データから補正値（仮の補正値）を算出することなく、光量測定データを混合して新しい補正値を算出することもできる。
【００２５】
本発明に係る画像形成装置においては、補正値算出手段により算出された複数の補正値を各発光素子ごとに混合する際の混合比率を複数記憶している混合比記憶手段を有し、補正値決定手段は、混合比記憶手段に記憶された複数の混合比率の中から最適なものを選択し、その選択した混合比率によって補正値算出手段により算出された複数の補正値を混合して、各発光素子に対する新しい補正値を決定することも好ましい。
【００２６】
この画像処理装置は、補正値算出手段により算出された複数の補正値を各発光素子ごとに混合する際の混合比率を複数記憶している混合比記憶手段を有している。そして、補正値決定手段により、混合比記憶手段に記憶された複数の混合比率の中から最適なものが選択され、その選択された混合比率によって補正値算出手段により算出された複数の補正値が混合されて、各発光素子に対する新しい補正値が算出される。すなわち、様々な状況変化に対応した混合比率に基づいて複数の補正値が混合され、新たな補正値が決定される。従って、この画像形成装置によれば、様々な状況変化に対応した光量補正を行うことができるため、濃度むらのない良好な画像が形成される。
【００２７】
また、本発明に係る画像形成装置においては、光量測定手段は、各発光パターンについて各発光素子ごとに異なるフォーカス位置で光量を測定することも好ましい。ここで、「異なるフォーカス位置」とは、露光手段の長手方向に直交する方向に意図的にずらした複数の測定位置を意味する。
【００２８】
この画像処理装置では、各発光パターンについて、各発光素子ごとに複数のフォーカス位置で光量の測定が行われる。このため、光量測定手段により測定される各発光素子ごとの光量測定データがより多くなる。これに伴い、補正値算出手段で算出される補正値もより多く算出される。これにより、補正値選択手段による補正値の選択の対象が広がる。あるいは、補正値決定手段による補正値の混合対象が多くなる。従って、より多くの光量測定データを用いて、新たな補正値が決定される。これにより、より高精度な光量補正を行うことができる。また、露光手段のフォーカス位置がずれた場合であっても、正確に光量補正を行うことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る露光手段の光量補正方法および画像形成装置を具体化した実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。以下の実施の形態では、フルカラーコピー機に本発明を適用した場合について説明する。
【００３０】
（第１の実施の形態）
まず、コピー機の概略を説明する。第１の実施の形態に係るコピー機１は、図１に示すように、４色それぞれの画像形成ステーション２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｋを備えたタンデム式のフルカラーコピー機である。そして、各画像形成ステーション２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｋには、露光手段である各ＬＥＤヘッド５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋとが備わっている。この各画像形成ステーション２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｋには、コントローラ４を介して、ＣＣＤ３から出力された画像データやその他の信号が入力されるようになっている。これにより、各画像形成ステーション２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｋは、それぞれ当該色のトナー像を作成するのである。各色のトナー像は、図１中矢印Ａの向きに回転する転写ベルト６上に順次転写されて重ね合わせられる。
【００３１】
そして、これと同期して用紙カセットから１枚の印刷用紙が取り出され、搬送ローラ７を経て転写ローラ８と転写ベルト６とのニップ部へ送られる。そこで重ね合わせトナー画像は、転写ベルト６から印刷用紙上へ転写される。重ね合わせトナー画像を受け取った印刷用紙は、ベルト定着方式の定着装置９を経由して排紙トレイ１０上に排出されるのである。定着装置９では、重ね合わせトナー画像が加熱により溶融され、また加熱されて印刷用紙上にフルカラー画像として定着される。
【００３２】
ここで、コントローラ４は、ＣＣＤ３から出力された画像信号の処理を行うものである。また、ＬＥＤヘッド５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋ（以下の説明では、色符号Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋは省略する）は、各画像形成ステーションの感光体ドラム上に静電潜像を書き込むものである。そこで、コントローラ４およびＬＥＤヘッド５の概略構成について図２を用いて説明する。
【００３３】
コントローラ４には、Ａ／Ｄ変換部１１と、シェーディング補正部１２と、外部Ｉ／Ｆ１３と、ＬＯＧ変換部１４と、ＨＶＣ変換部１５と、ＵＣＲ処理部１６と、ＢＰ処理部１７と、色補正部１８と、ガンマ補正・印字位置制御部１９と、ドライバ部２０とが備わっている。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換部１１は、ＣＣＤ３から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するものである。シェーディング補正部１２は、ＣＣＤ３から出力された信号に対してシェーディング補正（ＣＣＤ３の画素ごとの感度ばらつきの補正および照明むらの補正）を行うものである。ＬＯＧ変換部１４は、ＣＣＤ３で得られた輝度に比例するＲＧＢ信号を、記録濃度信号Ｃ，Ｍ，Ｙに変換するものである。ＵＣＲ処理部１６は、Ｃ，Ｍ，Ｙ信号中のグレイ成分を分離する下色除去処理を行うものである。ＢＰ処理部１７は、黒色記録信号Ｋを生成するものである。色補正部１８は、実際に用いるトナーの分光特性や記録プロセスを考慮して所望の色で記録が可能な記録信号を生成するものである。ガンマ補正・印字位置制御部１９は、色補正された記録信号に対して記録濃度をより線形に近づけるための信号変換（ガンマ補正）、および印字位置に関する制御を行うものである。
【００３５】
このコントローラ４には、コピー機１を統括制御するＣＰＵ２６が接続されている。従って、コントローラ４もＣＰＵ２６によって制御されるようになっている。このＣＰＵ２６には、コピー機１に対する指令を入力するための操作パネル２７が接続されている。すなわち、オペレータは操作パネル２７からコピー機１に対して各種の命令を与えることができるようになっている。
【００３６】
一方、ＬＥＤヘッド５には、ＬＥＤ制御部２５とＬＥＤアレイ２８とが備わっている。そして、ＬＥＤ制御部２５によってＬＥＤアレイ２８の動作が制御されるようになっている。そして、ＬＥＤ制御部２５は、ＣＰＵ２６およびコントローラ４のドライバ部２０に接続されている。ここで、ＣＰＵ２６は、請求項にいう「混合比記憶手段」の役割も担っている。すなわち、ＣＰＵ２６は、コピー機１の統括制御を行う他、ＬＥＤアレイ２８の光量補正における補正値算出の際に用いる混合比率を予め記憶している。
【００３７】
ここで、ＬＥＤ制御部２５の概略構成について図３を用いて説明する。このＬＥＤ制御部２５には、ＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うために、光量測定部３１と、補正データ算出部３２と、第１平滑化処理部３３と、変化率算出部３４と、第２平滑化処理部３５と、変調処理部３６と、補正値決定部３７と、変化率平均算出部３８と、スパイク成分除去部３９とが備わっている。
【００３８】
光量測定部３１は、ＬＥＤアレイ２８を複数の発光パターンで発光させて、各発光パターンについて各素子ごとの光量を測定するものである。本実施の形態では、光量測定部３１にて、注目素子のみを点灯した場合における注目素子の光量と、全素子を点灯させた場合における注目素子の光量をそれぞれ測定するようになっている。
【００３９】
補正データ算出部３２は、補正データ（仮の補正値）を算出するものである。具体的には、光量測定部３１により測定された光量データとＬＥＤアレイ２８における平均光量とに基づき、補正データが次式により算出される。
（100×（平均光量／光量データ）−100）／（傾き）
ここで、「傾き」は、各素子の光量データから算出される光量補正近似式（直線）の傾きであり固有値である。
【００４０】
第１平滑化処理部３３および第２平滑化処理部３５は、それぞれに入力される信号に対して平滑化処理（注目素子±10素子分）を施すものである。また、変化率算出部３４は、光量分布の変化率を算出するものである。具体的には、注目素子について注目素子のみを点灯させた場合の光量と全素子を点灯させた場合の光量との差分が算出される。なお、差分の代わりに、注目素子について注目素子のみを点灯させた場合の光量と全素子を点灯させた場合の光量との比率を求めても良い。
【００４１】
変調処理部３６は、変化率算出部３４で算出された変化率に対して変調処理を施すものである。具体的には、第２平滑化処理部３５の出力をＬ２、変化率平均算出部３８の出力をＬavとすると、次式による変調処理が施される。
（Ｌ２−Ｌav）×（変調率）＋Ｌav
【００４２】
補正値決定部３７は、ＬＥＤアレイ２８の各素子ごとに対する新たな補正値を算出するものである。具体的には、スパイク成分除去部３９の出力（Ｈ）と変調処理部３６の出力（Ｌ）とを加算することにより、新たな補正値が算出される。なお、スパイク成分除去部３９では、注目素子のみを点灯した場合の光量データから算出された補正データに対して、注目素子±６素子の微分値によるフィルタ処理が行われるようになっている。
【００４３】
続いて、上記した構成を有するコピー機１におけるＬＥＤアレイ２８の光量補正の方法について説明する。新たな補正値を取得する必要が生じた場合には、ＣＰＵ２６からＬＥＤ制御部２５に対して補正値算出命令が出力される。そうすると、光量測定部３１によりＬＥＤアレイ２８の各素子について、１素子のみを点灯させた場合と全素子を点灯させた場合とにおけるそれぞれの光量が測定される。その測定結果の一例（補正データ「３２」の場合）を図４に示す。
【００４４】
次いで、補正データ算出部３２により、光量測定部３１により測定された光量データに基づき、ＬＥＤアレイ２８の各素子についての補正データが算出される。すなわち、ＬＥＤアレイ２８の各素子の光量データから光量補正近似式を算出し、全素子の平均光量になるような補正データが各素子ごとに算出されるのである。具体的には、図５に示すように、光量をΔｙ下げるのに必要なΔｘが各素子ごとに算出される。つまり、ここで算出されたΔｘが補正データとなる。なお、図５中に示す実線は光量変化近似式を表し、破線は全素子の平均光量を表すものである。
【００４５】
このようにして算出された補正データは、第１平滑化処理部３３に入力され平滑化処理が施される。また、補正データ算出部３２で算出された補正データのうち、１素子点灯時の光量データから算出された補正データについては、第１平滑化処理部３３に入力されるとともに、スパイク成分除去部３９にも入力される。そして、スパイク成分除去部３９に入力された補正データは、フィルタ処理が施されてスパイク成分が除去される。スパイク成分が除去された補正データは、補正値決定部３７に入力される。
【００４６】
一方、第１平滑化処理部３３による平滑化処理が施された補正データは、変化率算出部３４に入力される。そして、１素子点灯時の光量データと全素子点灯時の光量データとの差分が算出される。その算出結果（変化率データ）を図６に示す。この変化率データは、第２平滑化処理部３５と変化率平均算出部３８とにそれぞれ入力される。第２平滑化処理部３５に入力された変化率データは、平滑化処理が施された後、変調処理部３６に入力される。一方、変化率平均算出部３８では、入力された変化率データから変化率平均が算出されて、これが変調処理部３６に入力される。つまり、変調処理部３６には、平滑化処理が施された変化率データ（Ｌ２）と変化率平均（Ｌav）とが入力されることになる。
【００４７】
その後、変調処理部３６では、変化率データ（Ｌ２）に対して変化率平均（Ｌav）を用いた変調処理が施され、その処理結果が補正値決定部３７に入力される。そして、補正値決定部３７では、変調処理部３６からの出力（Ｌ）とスパイク成分除去部３９からの出力（Ｈ）とが加算され、新たな補正値が算出される。新たな補正値の算出結果の一例（補正データ「３２」の場合）を図７に示す。なお、図７に示す実線が新たな補正値であり、破線が補正前の補正値（つまり従来の補正値）である。
【００４８】
ここで、図７と図４とを比較すると、データの形状がほぼ線対称（横軸が中心線）になっていることがわかる。従って、図７に実線で示す新たな補正値を用いてＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うことにより、ＬＥＤアレイ２８の全素子の光量がほぼ等しくなる。すなわち、ＬＥＤアレイ２８における光量分布がほぼ一定になり、光量むらの発生が抑制される。これに対して、図７に破線で示す従来の補正値を用いてＬＥＤアレイ２８の光量補正を行っても、ＬＥＤアレイ２８の全素子の光量がほぼ等しくなることはない。すなわち、本実施の形態に係るコピー機１では、ＬＥＤアレイ２８に対する光量補正が精度良く行われているのである。このようにＬＥＤアレイ２８に対する高精度な光量補正が行われることにより、ＬＥＤアレイ２８に光量むらが発生しない。従って、コピー機１においては、濃度むらのない良好な画像が出力される。
【００４９】
以上、詳細に説明したように第１の実施の形態に係るコピー機１によれば、ＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うために、ＬＥＤアレイ２８の全素子のうち１つのみを点灯させるパターンと全素子を点灯させるパターンとについて各素子ごとの光量を測定する光量測定部３１と、光量測定部３１で測定された光量データに基づきＬＥＤアレイ２８の光量分布の変化率を算出する変化率算出部３４と、光量測定部３１で測定された光量データと変化率算出部３４で算出された光量分布の変化率とに基づき、ＬＥＤアレイ２８の各素子ごとの補正値を決定する補正値決定部３７等とが備わっている。従って、補正値決定部３７において、光量測定部３１で測定された光量データの他に、変化率算出部３４で算出された光量分布の変化率をも考慮して補正値が算出される。これにより、ＬＥＤアレイ２８の光量補正の精度が向上する。従って、ＬＥＤアレイ２８における光量むらの発生が防止され、その結果としてコピー機１では濃度むらのない良好な画像が形成される。
【００５０】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に係るコピー機は、第１の実施の形態に係るコピー機１とほぼ同様の構成を有するものであるが、ＬＥＤアレイの光量補正に用いる補正値の算出方法が異なる。このため、第１の実施の形態との相違点を中心に説明することとし、第１の実施の形態と同様の構成および動作についての説明は適宜省略して、同様の構成のものには同じ符号を付することにする。
【００５１】
そこで、第１の実施の形態との相違点である補正値の算出方法について図８を用いて説明する。第２の実施の形態に係るコピー機にも、第１の実施の形態と同様に、ＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うＬＥＤ制御部２５が設けられている。このＬＥＤ制御部２５には、光量測定部３１ａと、補正データ算出部３２と、第１平滑化処理部３３と、変化率算出部３４ａと、第２平滑化処理部３５と、変調処理部３６と、補正値決定部３７と、変化率平均算出部３８と、スパイク成分除去部３９とが備わっている。
【００５２】
そして、新たな補正値を取得する必要が生じた場合には、ＣＰＵ２６からＬＥＤ制御部２５に対して補正値算出命令が出力される。そうすると、光量測定部３１ａによりＬＥＤアレイ２８の各素子について、１素子のみを点灯させた場合と全素子を点灯させた場合とにおけるそれぞれの光量が測定される。ここで、第１の実施の形態とは異なり、光量測定部３１ａでは、ＬＥＤアレイ２８の全素子を点灯させた場合の光量測定が複数回（ｎ回）行われる。ＬＥＤアレイ２８の全素子を点灯させた場合における複数回の光量測定は、発光パターンが異なるものについて行っても良いし、同じ発光パターンでフォーカス位置を意図的にずらしたものについて行っても良い。また、同じ発光パターンについて行っても良い。同じ発光パターンについて測定回数を増やせば、測定誤差を小さくできるからである。なお、フォーカス位置をずらす方向は、ＬＥＤアレイ２８の長手方向に直交する方向（副走査方向）である。
【００５３】
次いで、補正データ算出部３２により、光量測定部３１ａにより測定された光量データに基づき、ＬＥＤアレイ２８の各素子についての補正データが算出される。算出された補正データは、第１平滑化処理部３３に入力され平滑化処理が施される。また、補正データ算出部３２で算出された補正データのうち、１素子点灯時の光量データから算出された補正データについては、第１平滑化処理部３３に入力されるとともに、スパイク成分除去部３９にも入力される。そして、スパイク成分除去部３９に入力された補正データは、フィルタ処理が施されてスパイク成分が除去される。スパイク成分が除去された補正データは、補正値決定部３７に入力される。
【００５４】
一方、第１平滑化処理部３３による平滑化処理が施された補正データは、変化率算出部３４ａにそれぞれ入力され、光量分布の変化率が算出される。ここでの変化率算出方法が、第１の実施の形態と異なる点である。すなわち、変化率算出部３４ａにおいては、第１平滑化処理部３３からのそれぞれの出力をＤ２，Ａ１２，Ａｎ２とすると、次式により変化率が算出される。
（α×Ａ２＋…＋ε×Ａｎ２）／Ｄ２
ここで、α，εは混合率であり、本実施の形態では一定値である。
【００５５】
変化率算出部３４ａで算出された変化率データは、第２平滑化処理部３５と変化率平均算出部３８とにそれぞれ入力される。第２平滑化処理部３５に入力された変化率データは、平滑化処理が施された後、変調処理部３６に入力される。一方、変化率平均算出部３８では、入力された変化率データから変化率平均が算出されて、これが変調処理部３６に入力される。つまり、変調処理部３６には、平滑化処理が施された変化率データ（Ｌ２）と変化率平均（Ｌav）とが入力されることになる。
【００５６】
その後、変調処理部３６では、変化率データ（Ｌ２）に対して変化率平均（Ｌav）を用いた変調処理が施され、その処理結果が補正値決定部３７に入力される。そして、補正値決定部３７では、変調処理部３６からの出力（Ｌ）とスパイク成分除去部３９からの出力（Ｈ）とが加算され、その和が新たな補正値として算出される。
【００５７】
このように、本実施の形態に係るコピー機では、ＬＥＤアレイ２８に対する光量補正に用いる補正値が、注目素子について注目素子のみを点灯させたパターンの光量と全素子を点灯させた複数のパターンにおける光量とに基づき算出される。従って、ＬＥＤアレイ２８の光量補正をより精度良く行うことができる。これにより、ＬＥＤアレイ２８に光量むらが発生しないため、濃度むらのない良好な画像が出力される。
【００５８】
以上、詳細に説明したように第２の実施の形態に係るコピー機によれば、ＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うために、ＬＥＤアレイ２８の全素子のうち１つのみを点灯させるパターンと全素子を点灯させる複数のパターンとについて各素子ごとの光量を測定する光量測定部３１ａと、光量測定部３１ａで測定された光量データに基づきＬＥＤアレイ２８の光量分布の変化率を算出する変化率算出部３４ａと、光量測定部３１ａで測定された光量データと変化率算出部３４ａで算出された光量分布の変化率とに基づき、ＬＥＤアレイ２８の各素子ごとの補正値を決定する補正値決定部３７等とが備わっている。
【００５９】
従って、補正値決定部３７において、光量測定部３１ａで測定された光量データの他に、変化率算出部３４ａで算出された光量分布の変化率をも考慮して補正値が算出される。そして、変化率算出部３４ａで変化率を算出する際には、ＬＥＤアレイ２８の全素子を点灯させた場合における光量データが１つではなく、複数個のデータが参照される。これにより、ＬＥＤアレイ２８の光量補正に用いる補正値をより正確に算出することができる。すなわち、ＬＥＤアレイ２８に対する光量補正の精度が向上する。従って、ＬＥＤアレイ２８における光量むらの発生が防止され、その結果としてコピー機では濃度むらのない良好な画像が形成される。
【００６０】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態に係るコピー機も、第１の実施の形態に係るコピー機１とほぼ同様の構成を有するものであるが、光量補正に用いる補正値の算出方法が異なる。すなわち、上記した第１の実施の形態の様に新補正値を１つだけ算出するのではなく、複数の新補正値を算出し、それらの中から適切なものを選択するようになっている。これに伴いＬＥＤ制御部の構成も若干異なったものになっている。このため、第１の実施の形態との相違点を中心に説明することとし、第１の実施の形態と同様の構成および動作についての説明は適宜省略し、同様の構成のものには同じ符号を付することにする。
【００６１】
そこで、第１の実施の形態との相違点である補正値の算出方法について図９を用いて説明する。第３の実施の形態に係るコピー機にも、第１の実施の形態と同様に、ＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うＬＥＤ制御部が設けられている。このＬＥＤ制御部には、図９に示すように、光量測定部３１と、補正データ算出部３２と、第１平滑化処理部３３と、変化率算出部３４と、第２平滑化処理部３５と、変調処理部３６ａと、補正値決定部３７と、変化率平均算出部３８と、スパイク成分除去部３９と、補正値算出部４０と、補正値選択部４１とが備わっている。すなわち、第１の実施の形態における補正値決定部３７の代わりに、補正値算出部４０と、補正値選択部４１とが備わっている。
【００６２】
ここで、補正値算出部４０は、新たな補正値を複数算出するものである。また、補正値選択部４１は、補正値算出部４０により算出された複数の補正値の中からＬＥＤアレイ２８の光量補正に用いる補正値を選択するものである。
【００６３】
そして、新たな補正値を取得する必要が生じた場合には、ＣＰＵ２６からＬＥＤ制御部に対して補正値算出命令が出力される。そうすると、光量測定部３１により、ＬＥＤアレイ２８の各素子について１素子のみを点灯させた場合と全素子を点灯させた場合とにおけるそれぞれの光量が測定される。
【００６４】
次いで、補正データ算出部３２により、光量測定部３１で測定された光量データに基づき、ＬＥＤアレイ２８の各素子についての補正データが算出される。算出された補正データは、第１平滑化処理部３３に入力され平滑化処理が施される。また、補正データ算出部３２で算出された補正データのうち、１素子点灯時の光量データから算出された補正データについては、第１平滑化処理部３３に入力されるとともに、スパイク成分除去部３９にも入力される。そして、スパイク成分除去部３９に入力された補正データは、フィルタ処理が施されてスパイク成分が除去される。スパイク成分が除去された補正データは、補正値算出部４０に入力される。
【００６５】
一方、第１平滑化処理部３３による平滑化処理が施された補正データは、変化率算出部３４にそれぞれ入力され、光量分布の変化率が算出される。変化率算出部３４で算出された変化率データは、第２平滑化処理部３５と変化率平均算出部３８とにそれぞれ入力される。第２平滑化処理部３５に入力された変化率データは、平滑化処理が施された後、変調処理部３６ａに入力される。一方、変化率平均算出部３８では、入力された変化率データから変化率平均が算出されて、これが変調処理部３６ａに入力される。つまり、変調処理部３６ａには、平滑化処理が施された変化率データ（Ｌ２）と変化率平均（Ｌav）とが入力されることになる。
【００６６】
そして、変調処理部３６ａでは、変化率データ（Ｌ２）に対して変化率平均（Ｌav）を用いた変調処理が施される。ここで、本実施の形態では、変調処理部３６ａにおいて、変調率を変更することにより複数のデータ（Ｌ1 ，Ｌ2 ，…，Ｌn ）が得られるようになっている。これらの処理結果は、補正値算出部４０に入力される。そして、補正値算出部４０では、変調処理部３６ａからの出力（Ｌ1 ，Ｌ2 ，…，Ｌn ）とスパイク成分除去部３９からの出力（Ｈ）がそれぞれ加算され、新たな補正値（１）〜補正値（ｎ）が算出される。補正値算出部４０で算出されたすべての補正値は、補正値選択部４１に入力される。そして、補正値選択部４１において、ＬＥＤアレイ２８の光量補正に用いる補正値が選択される。
【００６７】
このように本実施の形態に係るコピー機では、補正値算出部４０により算出された複数の補正値の中から、補正値選択部４１によってコピー機の状態に応じた適切な補正値が選択される。そして、補正値選択部４１により選択された補正値によってＬＥＤアレイ２８の光量補正が行われる。従って、コピー機の状況変化に対応したＬＥＤアレイ２８の光量補正を、精度良く行うことができる。これにより、ＬＥＤアレイ２８に光量むらが発生しないため、濃度むらのない良好な画像が出力される。
【００６８】
以上、詳細に説明したように第３の実施の形態に係るコピー機によれば、ＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うために、ＬＥＤアレイ２８の全素子のうち１つのみを点灯させるパターンと全素子を点灯させるパターンとについて各素子ごとの光量を測定する光量測定部３１と、光量測定部３１で測定された光量データに基づきＬＥＤアレイ２８の光量分布の変化率を算出する変化率算出部３４と、変化率算出部３４で算出された変化率に対して複数の変調率により変調処理を施して複数の変調処理データを出力する変調処理部３６ａと、光量測定部３１で測定された光量データと変化率算出部３４で算出された複数の光量分布の変化率とに基づきＬＥＤアレイ２８の各素子ごとの補正値を複数算出する補正値算出部４０と、補正値算出部４０で算出された複数の補正値の中から光量補正に用いる補正値を選択する補正値選択部４１等とが備わっている。
【００６９】
従って、補正値算出部４０において、光量測定部３１で測定された光量データの他に、変化率算出部３４で算出された光量分布の変化率をも考慮して複数の補正値が算出される。そして、補正値選択部４１により、補正値算出部４０で算出された複数の補正値の中から、コピー機の状況変化に対応した補正値が選択される。これにより、コピー機の状況変化に対応したＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うことができる。従って、コピー機の動作状況が変化した場合であっても、ＬＥＤアレイ２８における光量むらの発生が防止され、その結果としてコピー機では濃度むらのない良好な画像が形成される。
【００７０】
（第４の実施の形態）
最後に、第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態に係るコピー機はも、第３の実施の形態に係るコピー機とほぼ同様の構成を有するものであるが、ＬＥＤアレイの光量補正に用いる補正値の算出方法が若干異なる。このため、第３の実施の形態との相違点を中心に説明することとし、第３の実施の形態と同様の構成および動作についての説明は適宜省略し、同様の構成のものには同じ符号を付することにする。
【００７１】
そこで、第３の実施の形態との相違点である補正値の算出方法について図１０を用いて説明する。第４の実施の形態に係るコピー機にも、第３の実施の形態と同様に、ＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うためのＬＥＤ制御部が設けられている。このＬＥＤ制御部には、図１０に示すように、光量測定部３１ａと、補正データ算出部３２と、第１平滑化処理部３３と、変化率算出部３４ｂと、第２平滑化処理部３５と、変調処理部３６と、補正値決定部３７と、変化率平均算出部３８と、スパイク成分除去部３９と、補正値算出部４０と、補正値選択部４１とが備わっている。
【００７２】
そして、新たな補正値を取得する必要が生じた場合には、ＣＰＵ２６からＬＥＤ制御部に対して補正値算出命令が出力される。そうすると、光量測定部３１ａにより、ＬＥＤアレイ２８の各素子について１素子のみを点灯させた場合と全素子を点灯させた場合とにおけるそれぞれの光量が測定される。ここで、第３の実施の形態とは異なり、光量測定部３１ａでは、ＬＥＤアレイ２８の全素子を点灯させた場合の光量測定が複数回（ｎ回）行われる。ＬＥＤアレイ２８の全素子を点灯させた場合における複数回の光量測定は、発光パターンが異なるものについて行っても良いし、同じ発光パターンでフォーカス位置を意図的にずらしたものについて行っても良い。なお、フォーカス位置をずらす方向は、ＬＥＤアレイ２８の長手方向に直交する方向（副走査方向）である。
【００７３】
次いで、補正データ算出部３２により、光量測定部３１ａで測定された光量データに基づき、ＬＥＤアレイ２８の各素子についての補正データが算出される。算出された補正データは、第１平滑化処理部３３に入力され平滑化処理が施される。また、補正データ算出部３２で算出された補正データのうち、１素子点灯時の光量データから算出された補正データについては、第１平滑化処理部３３に入力されるとともに、スパイク成分除去部３９にも入力される。そして、スパイク成分除去部３９に入力された補正データは、フィルタ処理が施されてスパイク成分が除去される。スパイク成分が除去された補正データは、補正値算出部４０に入力される。
【００７４】
一方、第１平滑化処理部３３による平滑化処理が施された補正データは、変化率算出部３４ｂにそれぞれ入力され、光量分布の変化率が算出される。ここでの変化率算出方法が、第３の実施の形態と異なる点である。すなわち、変化率算出部３４ｂにおいては、第１平滑化処理部３３からのそれぞれの出力をＤ２，Ａ１２，Ａｎ２とすると、次式により変化率が算出される。
（α×Ａ２＋…＋ε×Ａｎ２）／Ｄ２
ここで、α，εは混合率であり、本実施の形態ではα，εを変化させて、複数の変化率データを算出するようになっている。
【００７５】
変化率算出部３４ｂで算出された複数の変化率データは、第２平滑化処理部３５と変化率平均算出部３８とにそれぞれ入力される。第２平滑化処理部３５に入力された変化率データは、平滑化処理が施された後、変調処理部３６に入力される。一方、変化率平均算出部３８では、入力された変化率データから変化率平均が算出されて、これが変調処理部３６に入力される。つまり、変調処理部３６には、平滑化処理が施された変化率データ（Ｌ２1 ，Ｌ２2 ，…，Ｌ２n ）と変化率平均（Ｌav）とが入力されることになる。
【００７６】
そして、変調処理部３６では、それぞれの変化率データ（Ｌ２1 ，Ｌ２2 ，…，Ｌ２n ）に対して変化率平均（Ｌav）を用いた変調処理が施される。これらの処理結果は、補正値算出部４０に入力される。そして、補正値算出部４０では、変調処理部３６からの出力（Ｌ1 ，Ｌ2 ，…，Ｌn ）とスパイク成分除去部３９からの出力（Ｈ）がそれぞれ加算され、新たな補正値（１）〜補正値（ｎ）が算出される。補正値算出部４０で算出されたすべての補正値は、補正値選択部４１に入力される。そして、補正値選択部４１において、コピー機の動作状況に基づきＬＥＤアレイ２８の光量補正に用いる補正値が選択される。
【００７７】
このように、本実施の形態に係るコピー機では、補正値算出部４０により算出された複数の補正値の中から、補正値選択部４１によってコピー機の状態に応じた適切な補正値が選択される。そして、補正値選択部４１により選択された補正値によってＬＥＤアレイ２８の光量補正が行われる。従って、コピー機の状況変化に対応したＬＥＤアレイ２８の光量補正を、精度良く行うことができる。これにより、ＬＥＤアレイ２８に光量むらが発生しないため、濃度むらのない良好な画像が出力される。
【００７８】
以上、詳細に説明したように第４の実施の形態に係るコピー機によれば、ＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うために、ＬＥＤアレイ２８の全素子のうち１つのみを点灯させる複数のパターンと全素子を点灯させるパターンとについて各素子ごとの光量を測定する光量測定部３１ａと、光量測定部３１ａで測定された光量データに基づきＬＥＤアレイ２８における光量分布の変化率を複数算出する変化率算出部３４ｂと、光量測定部３１ａで測定された光量データと変化率算出部３４ｂで算出された複数の光量分布の変化率とに基づきＬＥＤアレイ２８の各素子ごとの補正値を複数算出する補正値算出部４０と、補正値算出部４０で算出された複数の補正値の中から光量補正に用いる補正値を選択する補正値選択部４１等とが備わっている。
【００７９】
従って、補正値算出部４０において、光量測定部３１ａで測定された光量データの他に、変化率算出部３４ｂで算出された光量分布の変化率をも考慮した複数の補正値が算出される。そして、補正値選択部４１により、補正値算出部４０で算出された複数の補正値の中から、コピー機の状況変化に対応した補正値が選択される。これにより、コピー機の状況変化に対応したＬＥＤアレイ２８の光量補正を行うことができる。従って、コピー機の動作状況が変化した場合であっても、ＬＥＤアレイ２８における光量むらの発生が防止され、その結果としてコピー機では濃度むらのない良好な画像が形成される。
【００８０】
なお、本実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。従って本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば上記実施の形態では、本発明をコピー機に適用した場合を例示したが、コピー機に関わらず、ファクシミリやプリンタ等にも本発明を適用することができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上、説明した通り本発明によれば、画像形成装置に搭載した際に、光量むらが生じない高精度な光量補正を行うことができる露光手段の光量補正方法、および濃度むらのない良好な画像を得ることができる画像形成装置が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】コピー機の概略構成を示す図である。
【図２】コントローラおよびＬＥＤヘッドの概略構成を示すブロック図である。
【図３】ＬＥＤ制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】光量測定部により測定された光量データの一例を示す図である。
【図５】補正データの算出方法を説明するための図である。
【図６】変化率算出部により算出された光量分布の変化率の一例を示す図である。
【図７】新たに算出された補正値の一例を示す図である。
【図８】第２の実施の形態に係るコピー機に備わるＬＥＤ制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図９】第３の実施の形態に係るコピー機に備わるＬＥＤ制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】第４の実施の形態に係るコピー機に備わるＬＥＤ制御部の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１    コピー機
３    ＣＣＤ
４    コントローラ
５    ＬＥＤヘッド
２５    ＬＥＤ制御部
２６    ＣＰＵ
２７    操作パネル
２８    ＬＥＤアレイ
３１    光量測定部
３２    補正データ算出部
３３    第１平滑化処理部
３４    変化率算出部
３５    第２平滑化処理部
３６    変調処理部
３７    補正値決定部
３８    変化率平均算出部
３９    スパイク成分除去部
４０    補正値算出部
【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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