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JP4386365B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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JP4386365B2 JP2005249800A JP2005249800A JP4386365B2 JP 4386365 B2 JP4386365 B2 JP 4386365B2 JP 2005249800 A JP2005249800 A JP 2005249800A JP 2005249800 A JP2005249800 A JP 2005249800A JP 4386365 B2 JP4386365 B2 JP 4386365B2
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佳之 長房
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Kyocera Mita Corp
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Description

本発明は、電子写真方式の複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a laser printer, and a facsimile.

画像形成装置に使用される感光体ドラムとしては、有機感光体(OPC感光体)やアモルファスシリコン系感光体(a−Si感光体)が広く用いられている。a−Si感光体は表面硬度が高く耐摩耗性に優れているため、耐久性が必要とされる高速複写機やネットワークプリンタ等の画像形成装置の感光体ドラムとして広く用いられている。   Organic photoreceptors (OPC photoreceptors) and amorphous silicon photoreceptors (a-Si photoreceptors) are widely used as photoreceptor drums used in image forming apparatuses. Since the a-Si photoconductor has a high surface hardness and excellent wear resistance, it is widely used as a photoconductor drum of an image forming apparatus such as a high-speed copying machine or a network printer that requires durability.

a−Si感光体は、ガスを高周波やマイクロ波でプラズマ化して固体化し、アルミシリンダ上に堆積させて成膜するという方法で製造されるが、プラズマを均一にすることや、プラズマの中心にアルミシリンダを置くことは困難であるため、成膜条件を感光体表面全域で均一化することは事実上不可能である。   The a-Si photoconductor is manufactured by a method in which a gas is turned into a plasma by high frequency or microwave and solidified and deposited on an aluminum cylinder to form a film. Since it is difficult to place an aluminum cylinder, it is virtually impossible to make the film forming conditions uniform over the entire surface of the photoreceptor.

そのため、感光体ドラムは位置に応じて感度にばらつきが生じ、一定光量で感光体ドラムを露光しても、感光体ドラム全域を一定電位で帯電させることができないといった電位ムラが発生するという問題がある。   For this reason, the sensitivity of the photosensitive drum varies depending on the position, and even if the photosensitive drum is exposed with a constant light amount, there is a problem that potential unevenness occurs such that the entire area of the photosensitive drum cannot be charged with a constant potential. is there.

そこで、このような感光体ドラムの電位ムラを補正する種々の技術が開示されている。特許文献1では、不揮発メモリに予め格納された感光体ドラムの感度情報と、予め記憶されている標準の感度ドラムの感度情報とを比較制御部で比較し、比較信号を生成し、この比較信号を0とするようにレーザ光源の目標光量基準信号を設定する技術が開示されている。   Therefore, various techniques for correcting such potential unevenness of the photosensitive drum have been disclosed. In Patent Document 1, the sensitivity information of the photosensitive drum stored in advance in the nonvolatile memory and the sensitivity information of the standard sensitivity drum stored in advance are compared by a comparison control unit, and a comparison signal is generated. A technique for setting a target light quantity reference signal of a laser light source so as to be zero is disclosed.

また、特許文献2では、感光体ドラム表面の露光位置毎の感度情報を予め記憶しておき、この感度情報を参照して、レーザビームの光量を露光位置毎に補正する技術が開示されている。   Patent Document 2 discloses a technique for storing sensitivity information for each exposure position on the surface of the photosensitive drum in advance and correcting the light amount of the laser beam for each exposure position with reference to the sensitivity information. .

また、特許文献3では、感光体ドラムの表面電位、露光電位及び残留電位を検出し、この検出結果に基づいて、感光体の感度特性を予想してγ補正テーブルを補正する技術が開示されている。
特開平10―31332号公報 特開2004−61860号公報 特開平5−014729号公報
Patent Document 3 discloses a technique for detecting the surface potential, exposure potential, and residual potential of the photosensitive drum, and correcting the γ correction table by predicting the sensitivity characteristic of the photosensitive member based on the detection result. Yes.
JP-A-10-31332 JP 2004-61860 A JP-A-5-014729

しかしながら、特許文献1〜3に開示された技術はいずれもポリゴンミラーがレーザビームを走査して感光体ドラムを露光する画像形成装置に関するものであり、ライン状に配列された複数のLED等の光源を用いて感光体ドラムを露光する画像形成装置に関するものではない。そのため、各光源の光量のバラツキを考慮した光量の補正が行われていない。   However, all of the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3 relate to an image forming apparatus in which a polygon mirror scans a laser beam to expose a photosensitive drum, and a light source such as a plurality of LEDs arranged in a line. It does not relate to an image forming apparatus that exposes a photosensitive drum using For this reason, the light amount is not corrected in consideration of the variation in the light amount of each light source.

本発明の目的は、各光源の光量のバラツキと感光体ドラムの感度のバラツキとを考慮して、濃度ムラのない良好な画像を形成することのできる画像形成装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a good image without density unevenness in consideration of variation in the amount of light of each light source and variation in sensitivity of a photosensitive drum.

本発明による画像形成装置は、感光体ドラムと、前記感光体ドラムと対向するように前記感光体ドラムの長手方向にライン状に配列された複数の光源を備える光源部と、前記光源部を構成する各光源の光量のバラツキを均一化するために光源毎に予め算出された光量補正データを記憶する光量補正データ記憶手段と、各光源と対向する前記感光体ドラムの位置に設定された複数のサンプル点における感度のバラツキを均一化するためにサンプル点毎に予め算出された感度補正データを記憶する感度補正データ記憶手段と、前記光量補正データと前記感度補正データとを基に、画像データに応じて定められる各光源の駆動電流を補正して各光源を駆動する光源駆動手段とを備え、前記光量補正データは、各光源のそれぞれを一定の駆動電流で駆動させ、各光源から出力される光量を測定し、測定した各光源の光量の平均値を算出し、測定した光量が前記平均値より大きい光源の光量補正データは、式(C)により算出し、測定した光量が前記平均値より小さい光源の光量補正データは、式(D)により算出することを特徴とする。
P_LED(j)=1−(y−Y)/Y (C)
P_LED(j)=1+(Y−y)/Y (D)
但し、P_LED(j)は第j番目の光源の光量補正データを示し、yは測定した光量を示し、Yは光量の平均値を示している。
An image forming apparatus according to the present invention includes a photosensitive drum, a light source unit including a plurality of light sources arranged in a line in the longitudinal direction of the photosensitive drum so as to face the photosensitive drum, and the light source unit Light amount correction data storage means for storing light amount correction data calculated in advance for each light source in order to make the variation in the light amount of each light source uniform, and a plurality of positions set on the photosensitive drum facing each light source Based on the sensitivity correction data storage means for storing sensitivity correction data calculated in advance for each sample point in order to equalize the sensitivity variation at the sample points, and the light quantity correction data and the sensitivity correction data, Light source driving means for driving each light source by correcting the driving current of each light source determined accordingly, and the light amount correction data drives each light source with a constant driving current. Measure the amount of light output from each light source, calculate an average value of the measured light amount of each light source, and calculate the light amount correction data of the light source whose measured light amount is greater than the average value by the formula (C), The light amount correction data of the light source whose measured light amount is smaller than the average value is calculated by the equation (D).
P_LED (j) = 1− (y−Y) / Y (C)
P_LED (j) = 1 + (Y−y) / Y (D)
However, P_LED (j) indicates the light amount correction data of the jth light source, y indicates the measured light amount, and Y indicates the average value of the light amount.

また、上記構成において、前記サンプル点は、感光体ドラムの回転方向に対しても設定され、前記光源駆動手段は、各光源によって露光される前記感光体ドラムの露光位置の近傍に位置するサンプル点に対する感度補正データを用いて、各光源の駆動電流を補正することが好ましい。   In the above configuration, the sample point is also set with respect to the rotation direction of the photosensitive drum, and the light source driving means is a sample point located in the vicinity of the exposure position of the photosensitive drum exposed by each light source. It is preferable to correct the drive current of each light source using the sensitivity correction data for.

また、上記構成において、前記感度補正データは、下記に示す式(A),(B)を用いて算出されたことを特徴とすることが好ましい。
Vr≧Vkの場合
R(i)=1−(Vr(i)−Vk)/Vk (A)
Vr<Vkの場合
R(i)=1+(Vk−Vr(i))/Vk (B)
但し、Vkは、所定の基準電位を示し、Vr(i)は、前記感光体ドラムの表面電位を前記基準電位Vkとするために予め定められた光量で前記感光体ドラムを露光したときの前記感光体ドラムの長手方向に沿って設定された複数のサンプル点のうち、第i番目のサンプル点の表面電位を示し、R(i)は前記感光体ドラムの長手方向に沿って設定された複数のサンプル点のうち第i番目のサンプル点の感度補正データを示す。
In the above configuration, it is preferable that the sensitivity correction data is calculated using the following formulas (A) and (B).
When Vr ≧ Vk R (i) = 1− (Vr (i) −Vk) / Vk (A)
When Vr <Vk R (i) = 1 + (Vk−Vr (i)) / Vk (B)
However, Vk indicates a predetermined reference potential, and Vr (i) indicates the above-mentioned when the photosensitive drum is exposed with a predetermined amount of light so that the surface potential of the photosensitive drum becomes the reference potential Vk. Of the plurality of sample points set along the longitudinal direction of the photosensitive drum, the surface potential of the i-th sample point is indicated, and R (i) is the plurality of sample points set along the longitudinal direction of the photosensitive drum. The sensitivity correction data of the i-th sample point among the sample points is shown.

また、上記構成において、前記感度補正データ及び前記光量補正データは、雰囲気温度が所定の基準温度である場合に算出されたものであり、前記感光体ドラムの周囲の温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段により測定された温度と前記基準温度との差によって生じる光源部の光量の変化分と前記感光体ドラムの感度の変化分とを共に相殺する温度補正係数を予め記憶する係数記憶手段とを更に備え、前記光源駆動手段は、前記温度測定手段により測定された温度に対する温度補正係数を用いて、前記感度補正データと前記光量補正データとを用いて算出した駆動電流を更に補正することが好ましい。   Further, in the above configuration, the sensitivity correction data and the light amount correction data are calculated when the ambient temperature is a predetermined reference temperature, and a temperature measurement unit that measures the temperature around the photosensitive drum; A coefficient storage for preliminarily storing a temperature correction coefficient that cancels out both the change in the light amount of the light source unit caused by the difference between the temperature measured by the temperature measuring means and the reference temperature and the change in the sensitivity of the photosensitive drum. And the light source driving means further corrects the driving current calculated using the sensitivity correction data and the light amount correction data using a temperature correction coefficient for the temperature measured by the temperature measuring means. It is preferable.

請求項1記載の発明によれば、光源部は、感光体ドラムの長手方向にライン状に配列された複数の光源を備えている。光量補正データ記憶手段は、光量補正データを記憶している。この光量補正データは、同一の駆動電流で各光源を駆動したときの各光源から出力される光量のバラツキを均一化するように駆動電流を補正するデータであり、光源毎に予め算出されたデータである。感度補正データ記憶手段は、感度補正データを記憶している。この感度補正データは、感光体ドラム表面の長手方向1ライン上であって、各光源と対向する位置に設定された複数のサンプル点における感度のバラツキを均一化するように各光源の駆動電流を補正するデータであり、サンプル点毎に予め算出されたデータである。   According to the first aspect of the present invention, the light source section includes a plurality of light sources arranged in a line in the longitudinal direction of the photosensitive drum. The light quantity correction data storage means stores light quantity correction data. This light amount correction data is data for correcting the drive current so as to equalize the variation in the amount of light output from each light source when each light source is driven with the same drive current, and is calculated in advance for each light source. It is. The sensitivity correction data storage means stores sensitivity correction data. This sensitivity correction data is the drive current of each light source so as to equalize the sensitivity variation at a plurality of sample points set on a line in the longitudinal direction of the surface of the photosensitive drum and facing each light source. It is data to be corrected, and is data calculated in advance for each sample point.

光源駆動手段は、光量補正データと感度補正データとを用いて、画像データ毎に定められる各光源の駆動電流を補正し、各光源を駆動する。従って、感度のバラツキが取り除かれると共に、各光源からの光量のバラツキが取り除かれた静電潜像が感光体ドラムに形成されることとなり、濃度ムラのない良好な画像を形成することができる。   The light source drive means corrects the drive current of each light source determined for each image data using the light amount correction data and the sensitivity correction data, and drives each light source. Accordingly, the electrostatic latent image from which the variation in sensitivity is removed and the variation in the amount of light from each light source is removed is formed on the photosensitive drum, and a good image without density unevenness can be formed.

請求項2記載の発明によれば、感光体ドラムの長手方向の1ラインにおける感度のバラツキに加えて、回転方向の感度のバラツキも考慮して駆動電流が補正されるため、感光体ドラムの感度のバラツキをより精度良く取り除くことができ、濃度ムラをより低減させることができる。   According to the second aspect of the present invention, the drive current is corrected in consideration of the variation in sensitivity in the rotational direction in addition to the variation in sensitivity in one line in the longitudinal direction of the photosensitive drum. Variation can be removed with higher accuracy, and density unevenness can be further reduced.

請求項3記載の発明によれば、感光体ドラムの表面電位を基準電位Vkとするために予め定められた光量で感光体ドラムを露光したときの、各サンプル点の表面電位Vrが基準電位Vkに近づくように駆動電流を補正するような感度補正データを算出することができる。   According to the third aspect of the present invention, the surface potential Vr at each sample point when the photosensitive drum is exposed with a predetermined amount of light in order to set the surface potential of the photosensitive drum to the reference potential Vk is the reference potential Vk. Sensitivity correction data that corrects the drive current so as to approach can be calculated.

請求項4記載の発明によれば、基準温度に対する温度変化に起因する光源部の光量の変化分と感光体ドラムの感度の変化分とを相殺するような温度補正係数を予め算出して記憶させておき、この温度補正係数を用いて、駆動電流を更に補正しているため、感度のバラツキによる濃度ムラをより低減させることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the temperature correction coefficient that cancels out the change in the light amount of the light source unit due to the temperature change with respect to the reference temperature and the change in the sensitivity of the photosensitive drum is calculated and stored in advance. Since the drive current is further corrected using the temperature correction coefficient, density unevenness due to sensitivity variations can be further reduced.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態による画像形成装置1のブロック構成図を示している。また、図2は、露光装置14の構成を示す図面である。以下、図1及び図2を用いて、画像形成装置1の構成について説明する。画像形成装置1は、ネットワークプリンタから構成され、例えばLAN等の通信回線を介して端末装置30と接続され、演算制御部11、記憶部12、制御ロジック部13、露光装置14、ドラムユニット15、温度検出部16、高圧ユニット17、帯電装置18、及び現像ユニット19を備えている。なお、端末装置30は、通信機能を備える公知のパーソナルコンピュータから構成され、アプリケーションソフトウェアを用いて作成された種々の画像データや、インターネットワークを介して取得された種々の画像データをユーザからの印刷指令に応じて、画像形成装置1に出力する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an image forming apparatus 1 according to this embodiment. FIG. 2 is a drawing showing the configuration of the exposure apparatus 14. Hereinafter, the configuration of the image forming apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The image forming apparatus 1 includes a network printer and is connected to a terminal device 30 via a communication line such as a LAN, for example, and includes an arithmetic control unit 11, a storage unit 12, a control logic unit 13, an exposure device 14, a drum unit 15, a temperature. The detector 16, the high voltage unit 17, the charging device 18, and the developing unit 19 are provided. The terminal device 30 is composed of a known personal computer having a communication function, and prints various image data created using application software and various image data acquired via an internetwork from a user. In response to the command, the image is output to the image forming apparatus 1.

演算制御部11は、端末装置30から送信されたベクタ形式等で表された画像データをラスタライズして、ビットマップ形式の画像データに変換し、変換した画像データを制御ロジック部13に出力する。なお、本画像形成装置では、画像データとして2値の画像データを取り扱うものとする。   The arithmetic control unit 11 rasterizes the image data represented by the vector format or the like transmitted from the terminal device 30 to convert it into bitmap format image data, and outputs the converted image data to the control logic unit 13. In this image forming apparatus, binary image data is handled as image data.

また、演算制御部11は、表面電位分布記憶部152から感光体ドラム151に対する表面電位分布を読み出し、この表面電位分布に対して以下に示す式(1),(2)の演算を施し、後述するサンプル点P1〜Pnに対する感度補正データR(i)を生成し記憶部12に記憶させる。但し、R(i)は第i番目のサンプル点Piに対する感度補正データを示している。   Further, the calculation control unit 11 reads the surface potential distribution for the photosensitive drum 151 from the surface potential distribution storage unit 152, performs calculations of the following expressions (1) and (2) on the surface potential distribution, and will be described later. Sensitivity correction data R (i) for the sample points P1 to Pn to be generated is generated and stored in the storage unit 12. Here, R (i) indicates sensitivity correction data for the i-th sample point Pi.

更に、演算制御部11は、LEDアレー部142を構成するm個の各発光ダイオード(以下、LED1〜LEDmと称する)に対して予め算出された光量補正データP_LED(j)を光量補正データ記憶部143から読み出して、記憶部12に記憶させる。但し、P_LED(j)は第j番目のLEDjに対する光量補正データを示している。更に、演算制御部11は、記憶部12から感度補正データR(i)と光量補正データP_LED(j)とを読み出し、両補正データから補正データCD(j)を算出し、制御ロジック部13に出力する。   Further, the arithmetic control unit 11 supplies the light amount correction data P_LED (j) calculated in advance for each of m light emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs 1 to LEDm) constituting the LED array unit 142. The data is read from 143 and stored in the storage unit 12. Here, P_LED (j) indicates light amount correction data for the jth LEDj. Further, the arithmetic control unit 11 reads the sensitivity correction data R (i) and the light amount correction data P_LED (j) from the storage unit 12, calculates correction data CD (j) from both the correction data, and sends it to the control logic unit 13. Output.

なお、演算制御部11は、基本的には電源投入時に、表面電位分布記憶部152から表面電位分布を読み出して、感度補正データR(i)を算出して記憶部12に書き込む処理を実行するが、表面電位分布記憶部152に記憶されている表面電位分布と同一の表面電位分布を用いて算出した感度補正データR(i)が記憶部12に記憶されている場合は、この処理を省略すればよい。この場合、演算制御部11は、表面電位分布記憶部152に記憶されているドラムユニットのシリアル番号を電源投入時に参照して同一のデータが記憶されているか否かを判定すればよい。   The arithmetic control unit 11 basically executes a process of reading the surface potential distribution from the surface potential distribution storage unit 152, calculating sensitivity correction data R (i), and writing it in the storage unit 12 when the power is turned on. However, when the sensitivity correction data R (i) calculated using the same surface potential distribution as the surface potential distribution stored in the surface potential distribution storage unit 152 is stored in the storage unit 12, this processing is omitted. do it. In this case, the arithmetic control unit 11 may determine whether the same data is stored with reference to the serial number of the drum unit stored in the surface potential distribution storage unit 152 when the power is turned on.

また、演算制御部11は、基本的には電源投入時に、光量補正データ記憶部143から光量補正データを読み出して、記憶部12に書き込む処理を実行するが、光量補正データ記憶部143に記憶されている光量補正データと同一の光量補正データが記憶部12に記憶されている場合は、この処理を省略してもよい。この場合、演算制御部11は、光量補正データ記憶部143に記憶されている露光装置14のシリアル番号を電源投入時に参照することにより同一の光量補正データが記憶されているか否かを判定すればよい。   The arithmetic control unit 11 basically reads out the light amount correction data from the light amount correction data storage unit 143 and writes it in the storage unit 12 when the power is turned on, but is stored in the light amount correction data storage unit 143. When the same light amount correction data as the light amount correction data being stored is stored in the storage unit 12, this processing may be omitted. In this case, the arithmetic control unit 11 determines whether or not the same light amount correction data is stored by referring to the serial number of the exposure apparatus 14 stored in the light amount correction data storage unit 143 when the power is turned on. Good.

更に、演算制御部11は、表面電位分布記憶部152から表面電位分布を読み出したとき、感度補正データR(i)を算出し、この感度補正データR(i)を記憶部12に書き込むこととしているが、これに代えて、感度補正データR(i)を算出することなく、表面電位分布をそのまま記憶部12に書き込んでおき、印刷動作を行うたびに記憶部12から表面電位分布を読み出して感度補正データR(i)を算出してもよい。   Further, when the calculation control unit 11 reads the surface potential distribution from the surface potential distribution storage unit 152, the calculation control unit 11 calculates the sensitivity correction data R (i) and writes the sensitivity correction data R (i) to the storage unit 12. However, instead of calculating the sensitivity correction data R (i), the surface potential distribution is written in the storage unit 12 as it is, and the surface potential distribution is read from the storage unit 12 every time a printing operation is performed. Sensitivity correction data R (i) may be calculated.

更に、表面電位分布記憶部152に、本画像形成装置1とは異なる装置によって算出された感度補正データR(i)を記憶させておき、演算制御部11は、電源投入時にこの感度補正データR(i)を記憶部12に書き込むようにしてもよい。   Further, sensitivity correction data R (i) calculated by a device different from the image forming apparatus 1 is stored in the surface potential distribution storage unit 152, and the arithmetic control unit 11 stores this sensitivity correction data R when the power is turned on. (I) may be written in the storage unit 12.

記憶部12は、フラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性メモリから構成され、感光体ドラム151に対する感度補正データR(i)と光量補正データP_LED(j)とを記憶する。   The storage unit 12 includes a rewritable nonvolatile memory such as a flash memory, and stores sensitivity correction data R (i) and light amount correction data P_LED (j) for the photosensitive drum 151.

なお、後述するように、本画像形成装置1も感光体ドラム151の表面電位を測定することが可能であり、この場合、演算制御部11は、記憶部12が記憶する表面電位分布を用いることに代えて、本画像形成装置1が測定した表面電位分布を用いて感度補正データR(i)を算出してもよい。   As will be described later, the image forming apparatus 1 can also measure the surface potential of the photosensitive drum 151. In this case, the arithmetic control unit 11 uses the surface potential distribution stored in the storage unit 12. Instead of this, the sensitivity correction data R (i) may be calculated using the surface potential distribution measured by the image forming apparatus 1.

制御ロジック部13は、ASICから構成され、画像形成装置1の全体の制御を司り、特に本実施の形態では、演算制御部11から出力された画像データをLED駆動部141に出力すると共に、演算制御部11により算出された補正データCD(j)をLED駆動部141に出力する。   The control logic unit 13 is configured by an ASIC and controls the entire image forming apparatus 1. In particular, in the present embodiment, the control logic unit 13 outputs the image data output from the calculation control unit 11 to the LED drive unit 141 and performs calculation. The correction data CD (j) calculated by the control unit 11 is output to the LED drive unit 141.

露光装置14は、LED駆動部141、LEDアレー部142、光量補正データ記憶部143、及びセルフォックレンズ部144を備えている。LEDアレー部142は、図2に示すように、感光体ドラム151の長手方向を長手方向とし、感光体ドラム151の長手方向(主走査方向)とほぼ等しい長さを有する平板状のプリント基板(PWB;Printed Wiring Board)145と、このPWB145の長手方向のほぼ全域に亘って、感光体ドラム151と対向するようにライン状に配列されたm個のLED1〜LEDmとを備えている。   The exposure apparatus 14 includes an LED drive unit 141, an LED array unit 142, a light amount correction data storage unit 143, and a selfoc lens unit 144. As shown in FIG. 2, the LED array unit 142 has a flat printed circuit board having a length substantially equal to the longitudinal direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 151, with the longitudinal direction of the photosensitive drum 151 being the longitudinal direction. A PWB (Printed Wiring Board) 145 and m LEDs 1 to LEDm arranged in a line so as to face the photosensitive drum 151 over almost the entire length of the PWB 145.

また、露光装置14は、角柱状の筐体146を備え、筐体146の内部には、LEDアレー部142が取り付けられ、感光体ドラム151側に向けて一部が露出するようにセルフォックレンズ部144が取り付けられている。セルフォックレンズ部144は、LEDアレー部142と対向するように配列された複数のセルフォックレンズから構成され、各LEDから出力される光のビーム径を整える。筐体146の下部の左端には、感光体ドラム151に向けて突出した基準ピンPが取り付けられている。   In addition, the exposure apparatus 14 includes a prismatic casing 146, and an LED array 142 is attached inside the casing 146, and a SELFOC lens is exposed so that a part thereof is exposed toward the photosensitive drum 151 side. Part 144 is attached. The Selfoc lens unit 144 is composed of a plurality of Selfoc lenses arranged to face the LED array unit 142, and adjusts the beam diameter of light output from each LED. A reference pin P that protrudes toward the photosensitive drum 151 is attached to the left end of the lower portion of the housing 146.

図1に示すLED駆動部141は、制御ロジック部13から出力される補正データと画像データとを基に、LED1〜LEDmの各々の駆動信号を生成し、各LEDを駆動させる。光量補正データ記憶部143は、LED1〜LEDmの各々に対して予め算出された光量補正データP_LED(i)と、露光装置14のシリアル番号とを記憶している。   The LED drive unit 141 shown in FIG. 1 generates a drive signal for each of the LEDs 1 to LEDm based on the correction data output from the control logic unit 13 and the image data, and drives each LED. The light amount correction data storage unit 143 stores light amount correction data P_LED (i) calculated in advance for each of the LEDs 1 to LEDm and the serial number of the exposure device 14.

ドラムユニット15は、感光体ドラム151、及び表面電位分布記憶部152を備えている。感光体ドラム151は、記録紙の搬送方向と直交する主走査方向を長手方向とする円筒状のアルミ素管からなる部材を備え、そのアルミ素管の外周面には、a−Si感光体が層状に形成され、制御ロジック部13の制御の下、モータ等の駆動装置によって所定のプロセススピードで回転駆動される。   The drum unit 15 includes a photosensitive drum 151 and a surface potential distribution storage unit 152. The photoconductor drum 151 includes a member made of a cylindrical aluminum tube whose longitudinal direction is the main scanning direction orthogonal to the recording paper conveyance direction, and an a-Si photoconductor is formed on the outer peripheral surface of the aluminum tube. It is formed in layers, and is driven to rotate at a predetermined process speed by a driving device such as a motor under the control of the control logic unit 13.

表面電位分布記憶部152は、感光体ドラム151に対して予め測定された表面電位分布とドラムユニット15のシリアル番号とを記憶している。   The surface potential distribution storage unit 152 stores the surface potential distribution measured in advance for the photosensitive drum 151 and the serial number of the drum unit 15.

温度検出部16は、温度センサから構成され、感光体ドラム151表面付近の温度を測定して温度データを取得し、演算制御部11に出力する。高圧ユニット17は、制御ロジック部13の制御の下、帯電装置18に対して高電圧(例えば850V)を印加する電圧発生回路である。帯電装置18は、高圧ユニット17からの高電圧によってコロナ放電を行い、感光体ドラム151の表面を一定の電位に帯電させる。現像ユニット19は、静電潜像が形成された感光体ドラム151にトナーを供給し、感光体ドラム151の表面にトナー像を形成する。   The temperature detection unit 16 includes a temperature sensor, measures the temperature near the surface of the photosensitive drum 151, acquires temperature data, and outputs the temperature data to the calculation control unit 11. The high-voltage unit 17 is a voltage generation circuit that applies a high voltage (for example, 850 V) to the charging device 18 under the control of the control logic unit 13. The charging device 18 performs corona discharge with a high voltage from the high voltage unit 17 and charges the surface of the photosensitive drum 151 to a constant potential. The developing unit 19 supplies toner to the photosensitive drum 151 on which the electrostatic latent image is formed, and forms a toner image on the surface of the photosensitive drum 151.

なお、本実施の形態において、演算制御部11、制御ロジック部13、及びLED駆動部141が光源駆動手段の一例に相当し、記憶部12が光量補正データ記憶手段、感度補正データ記憶手段、及び係数記憶手段の一例に相当する。   In the present embodiment, the arithmetic control unit 11, the control logic unit 13, and the LED driving unit 141 correspond to an example of a light source driving unit, and the storage unit 12 includes a light amount correction data storage unit, a sensitivity correction data storage unit, and This corresponds to an example of coefficient storage means.

図3は、感光体ドラム151の表面電位分布を説明する図面であり、(a)はLEDと感光体ドラム151との配置関係を示し、(b)は感光体ドラム151の表面電位分布を示したグラフである。なお、(b)のグラフにおいて、y軸は表面電位を示し、x軸は感光体ドラム151の主走査方向のあるラインL1上の位置を示している。また、(b)のグラフは、所定の製品帯電電圧Vsの半分である1/2Vs(基準電位Vkの一例に相当)の電位となるような光量(=1/2P)で感光体ドラム151を露光した場合の感光体ドラム151の表面電位分布が表されている。   3A and 3B are diagrams for explaining the surface potential distribution of the photosensitive drum 151. FIG. 3A shows the arrangement relationship between the LEDs and the photosensitive drum 151, and FIG. 3B shows the surface potential distribution of the photosensitive drum 151. It is a graph. In the graph of (b), the y-axis indicates the surface potential, and the x-axis indicates the position on the line L1 in the main scanning direction of the photosensitive drum 151. Further, the graph of (b) shows the photosensitive drum 151 with a light amount (= 1/2 P) that is a potential of 1/2 Vs (corresponding to an example of the reference potential Vk) that is half of the predetermined product charging voltage Vs. The surface potential distribution of the photosensitive drum 151 when exposed is shown.

(a)に示す有効範囲Wは、感光体ドラム151がLED1〜LEDmからの光が照射される主走査方向の範囲を示している。感度ムラのない理想的な感光体ドラム151を1/2Pの光量で露光した場合は、(b)に示すグラフはy=1/2Vsの直線となるが、この感光体ドラム151は感度ムラが存在するため、感光体ドラム151の表面電位は、(b)に示すように位置に応じて大きく異なってしまう。   An effective range W shown in (a) indicates a range in the main scanning direction in which the photosensitive drum 151 is irradiated with light from the LEDs 1 to LEDm. When an ideal photosensitive drum 151 having no sensitivity unevenness is exposed with a light amount of 1 / 2P, the graph shown in (b) is a straight line of y = 1/2 Vs. However, the photosensitive drum 151 has a sensitivity unevenness. Therefore, the surface potential of the photosensitive drum 151 varies greatly depending on the position as shown in FIG.

この表面電位は以下のようにして得ることができる。まず、感光体ドラム151を回転軸151aを軸心として回転させつつ、LEDアレー部142から光量が1/2Pの光を照射する。次に、感光体ドラム151の回転を停止し、主走査方向にスライド可能に取り付けられた表面電位計153を、ラインL1に沿ってスライドさせて、ラインL1上のサンプル点P1〜Pnの表面電位を計測する。   This surface potential can be obtained as follows. First, light having a light amount of 1 / 2P is emitted from the LED array unit 142 while rotating the photosensitive drum 151 about the rotation shaft 151a. Next, the rotation of the photosensitive drum 151 is stopped, and the surface potential meter 153 slidably mounted in the main scanning direction is slid along the line L1, and the surface potentials of the sample points P1 to Pn on the line L1. Measure.

ここで、サンプル点P1〜Pnは、各々LED1〜LEDmに対向する領域の例えば中点に設定されている。従って、サンプル点P1〜Pnに対する感光体ドラム151の表面電位を測定すれば、感光体ドラム151の表面電位を画素単位で得ることができる。但し、サンプル点P1〜Pnは基準ピンPを基準としており、基準ピンPから左端Lまでの間にd個のサンプル点P1〜Pdが存在したとすると、サンプル点P1〜Pdは基準ピンPと左端Lとの間に存在することになり、サンプル点Pd+1〜Pd+mは有効範囲Wに存在することになる。なお、基準ピンPと左端Lとの間のサンプル点P1〜Pdの個数を示す基準開始画素数dは、表面電位分布記憶部152に記憶されており、演算制御部11は、電源投入時にこの露光開始画素数dを記憶部12に書き込む。   Here, the sample points P1 to Pn are set at, for example, the midpoints of the regions facing the LEDs 1 to LEDm, respectively. Therefore, by measuring the surface potential of the photosensitive drum 151 with respect to the sample points P1 to Pn, the surface potential of the photosensitive drum 151 can be obtained in units of pixels. However, if the sample points P1 to Pn are based on the reference pin P, and there are d sample points P1 to Pd between the reference pin P and the left end L, the sample points P1 to Pd are connected to the reference pin P. The sample points Pd + 1 to Pd + m exist in the effective range W. Note that the reference start pixel number d indicating the number of sample points P1 to Pd between the reference pin P and the left end L is stored in the surface potential distribution storage unit 152. The number d of exposure start pixels is written in the storage unit 12.

このようにして得られた各サンプリング点の表面電位に対して、式(1),(2)の演算を施し、感度補正データR(i)を算出する。
i)Vr(i)≧1/2Vsの場合
R(i)=1−((Vr(i)−0.5Vs)/0.5Vs)・・・(1)
ii)Vr(i)<1/2Vsの場合
R(i)=1+((0.5Vs−Vr(i))/0.5Vs)・・・(2)
但し、Vr(i)はサンプル点Piに対する表面電位を表しており、表面電位計153によって測定されたものである。
The calculation of the expressions (1) and (2) is performed on the surface potential of each sampling point obtained in this way, and sensitivity correction data R (i) is calculated.
i) When Vr (i) ≧ 1/2 Vs R (i) = 1 − ((Vr (i) −0.5 Vs) /0.5 Vs) (1)
ii) When Vr (i) <1 / 2Vs R (i) = 1 + ((0.5 Vs−Vr (i)) / 0.5 Vs) (2)
However, Vr (i) represents the surface potential with respect to the sample point Pi, and is measured by the surface potential meter 153.

例えば、サンプル点iに対する表面電位Vr(i)がVr(i)=0.8Vsと計測された場合、Vrは1/2Vs以上であるため、式(1)が適用され、感度補正データR(i)はR(i)=0.4と算出される。また、サンプル点Piに対する表面電位Vr(i)がVr(i)=0.4Vsと計測された場合、Vr(i)は1/2Vs未満であるため、式(2)が適用され、感度補正データR(i)は、R(i)=1.2と算出される。そして、この感度補正データR(i)を画素データに乗ずれば、図3(b)に示す表面電位分布に対して逆位相となるような駆動電流がLED1〜LEDmに入力され、感光体ドラム151の感度のバラツキが均一化される。   For example, when the surface potential Vr (i) with respect to the sample point i is measured as Vr (i) = 0.8 Vs, since Vr is ½ Vs or more, Expression (1) is applied, and the sensitivity correction data R ( i) is calculated as R (i) = 0.4. Further, when the surface potential Vr (i) with respect to the sample point Pi is measured as Vr (i) = 0.4 Vs, since Vr (i) is less than 1/2 Vs, the equation (2) is applied, and sensitivity correction is performed. Data R (i) is calculated as R (i) = 1.2. If this sensitivity correction data R (i) is multiplied by the pixel data, a driving current having an opposite phase to the surface potential distribution shown in FIG. The sensitivity variation of 151 is made uniform.

なお、本実施の形態では、図4に示すように感光体ドラム151の周面に等しい間隔で長手方向に例えば8本の直線を引くことで得られるラインL1〜L8の各々に対して表面電位計153によりサンプル点P1〜Pnに対する表面電位Vr(i)を測定し、感度補正データR(i)を算出する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the surface potential is applied to each of the lines L1 to L8 obtained by drawing, for example, eight straight lines in the longitudinal direction at equal intervals to the circumferential surface of the photosensitive drum 151. The surface potential Vr (i) for the sample points P1 to Pn is measured by the total 153, and the sensitivity correction data R (i) is calculated.

図5は、y軸を表面電位とし、x軸を露光する光量の逆数としたときの、感光体ドラム151の表面電位分布を表したグラフである。なお、このグラフにおいて、グラフVr_Lは、有効範囲Wの左端Lの表面電位を示し、グラフVr_Cは、有効範囲Wの中点Cの表面電位を示し、グラフVr_Rは、有効範囲Wの右端Rの表面電位を示している。図5に示すように、光量が高くなるにつれて、表面電位は増大していき、光量が低くなるにつれて表面電位は減少していることが分かる。また、露光エネルギーを一定とした場合、表面電位は、グラフVr_L,Vr_C,Vr_Rの順に高くなっているため、左端L、中点C、右端Rの順で感度が良いことが分かる。   FIG. 5 is a graph showing the surface potential distribution of the photosensitive drum 151 when the y-axis is the surface potential and the x-axis is the reciprocal of the amount of light to be exposed. In this graph, the graph Vr_L indicates the surface potential at the left end L of the effective range W, the graph Vr_C indicates the surface potential at the midpoint C of the effective range W, and the graph Vr_R indicates the right end R of the effective range W. The surface potential is shown. As shown in FIG. 5, it can be seen that the surface potential increases as the amount of light increases, and the surface potential decreases as the amount of light decreases. Further, when the exposure energy is constant, the surface potential increases in the order of the graphs Vr_L, Vr_C, and Vr_R, so that it can be seen that the sensitivity is higher in the order of the left end L, the middle point C, and the right end R.

次に、演算制御部11が行う印刷動作時の処理について、図6に示すフローチャートを用いて説明する。なお、このフローチャートに示す処理は、端末装置30から画像データが送信されたときに実行される。まず、演算制御部11は、ステップS1において記憶部12から露光開始画素数dを読み出し、ステップS2において記憶部12から感度補正データR(i)を読み出し、ステップS3において記憶部12から光量補正データP_LED(j)を読み出す。   Next, processing during the printing operation performed by the arithmetic control unit 11 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Note that the processing shown in this flowchart is executed when image data is transmitted from the terminal device 30. First, the calculation control unit 11 reads the exposure start pixel number d from the storage unit 12 in step S1, reads the sensitivity correction data R (i) from the storage unit 12 in step S2, and the light amount correction data from the storage unit 12 in step S3. Read P_LED (j).

ステップS3において、演算制御部11は、式(3)を用いてLED1〜LEDmの各々の補正データである補正データCD(j)を算出する。   In step S <b> 3, the arithmetic control unit 11 calculates correction data CD (j), which is correction data for each of the LEDs 1 to LEDm, using Expression (3).

CD(j)=P_LED(j)×R(i−d)・・・(3)
ここで、制御ロジック部13は、1枚の画像データのうち、先頭の1ラインが図4に示すラインL1上に露光されるように感光体ドラム151及び露光装置14を制御する。従って、演算制御部11は、LED1がラインL11とラインL81によって囲まれる領域D1を露光する場合は、ラインL1上のサンプル点Pd+1に対する感度補正データR(d+1)を用いて補正データCD(1)を算出し、ラインL11とラインL21とによって囲まれる領域D2を露光する場合は、ラインL2上のサンプル点Pd+1に対する感度補正データR(d+1)を用いて補正データCD(1)を算出するというようにして、LED1〜LEDmが感光体ドラム151を露光する領域の近傍のサンプル点に対する感度補正データを用いて補正データCDを算出する。
CD (j) = P_LED (j) × R (id) (3)
Here, the control logic unit 13 controls the photosensitive drum 151 and the exposure device 14 so that the first line of one piece of image data is exposed on the line L1 shown in FIG. Accordingly, when the LED 1 exposes the region D1 surrounded by the lines L11 and L81, the arithmetic control unit 11 uses the sensitivity correction data R (d + 1) for the sample point Pd + 1 on the line L1 to correct the correction data CD (1). When the area D2 surrounded by the line L11 and the line L21 is exposed, the correction data CD (1) is calculated using the sensitivity correction data R (d + 1) for the sample point Pd + 1 on the line L2. Thus, the correction data CD is calculated using the sensitivity correction data for the sample points near the area where the LEDs 1 to LEDm expose the photosensitive drum 151.

ここで、ラインL11は、ラインL1とラインL2との回転方向に対する幅の中点を通り、かつ、長手方向と平行な直線である。ラインL21〜L81も、各々、ラインL2〜L3、ラインL3〜L4、ラインL4〜L5、ラインL5〜L6、ラインL6〜L7、ラインL7〜L8、ラインL8〜L1の回転方向に対する幅の中点を通り、かつ、長手方向と平行な直線である。   Here, the line L11 is a straight line passing through the midpoint of the width of the line L1 and the line L2 with respect to the rotation direction and parallel to the longitudinal direction. Lines L21 to L81 are also midpoints of the widths of the lines L2 to L3, lines L3 to L4, lines L4 to L5, lines L5 to L6, lines L6 to L7, lines L7 to L8, and lines L8 to L1 with respect to the rotation direction. And a straight line parallel to the longitudinal direction.

次に、光量補正データP_LED(j)について説明する。LED1〜LEDmは各々同一の駆動電流を入力しても同一光量の光を出力することができず、バラツキを有しているのが一般的である。そのため、従来より画像形成装置においては、LED1〜LEDmのバラツキを一定とするような光量補正データP_LED(j)を用いてLED1〜LEDmの光量補正が行われている。   Next, the light amount correction data P_LED (j) will be described. The LEDs 1 to LEDm cannot output the same amount of light even if the same drive current is input, and generally have variations. Therefore, conventionally, in the image forming apparatus, the light quantity correction of the LEDs 1 to LEDm is performed using the light quantity correction data P_LED (j) that makes the variation of the LEDs 1 to LEDm constant.

具体的には、LED1〜LEDmそれぞれを一定の駆動電流で駆動させ、LED1〜LEDmから出力される光量を測定する。図9はLED1〜LEDmを一定の駆動電流で駆動させたときのLED1〜LEDmが出力する光量を示したグラフであり、y軸は光量を示し、x軸はLED1〜LEDmを示している。この場合、光量補正データは、例えば、以下のようにして算出される。まず、LED1〜LEDmの光量の平均Yを算出する。   Specifically, each of the LEDs 1 to LEDm is driven with a constant drive current, and the amount of light output from the LEDs 1 to LEDm is measured. FIG. 9 is a graph showing the amount of light output from the LEDs 1 to LEDm when the LEDs 1 to LEDm are driven with a constant drive current. The y axis represents the amount of light, and the x axis represents the LEDs 1 to LEDm. In this case, the light amount correction data is calculated as follows, for example. First, an average Y of the light amounts of the LEDs 1 to LEDm is calculated.

そして、測定した光量yが平均Yよりも大きいLEDに対しては、P_LED(j)=1―(y−Y)/Yを光量補正データとして算出し、測定した光量yが平均Yよりも小さいLEDに対しては、P_LED(j)=1+(Y−y)/Yを光量補正データとして算出する。そして、この光量補正データP_LED(j)を画素データに乗ずれば、図9の点線で示すように、LED1〜LEDmの光量に対して逆位相となるような駆動電流がLED1〜LEDmに入力され、LED1〜LEDmのバラツキが均一化される。   For an LED having a measured light quantity y larger than the average Y, P_LED (j) = 1− (y−Y) / Y is calculated as light quantity correction data, and the measured light quantity y is smaller than the average Y. For the LED, P_LED (j) = 1 + (Y−y) / Y is calculated as the light amount correction data. Then, if this light quantity correction data P_LED (j) is multiplied by the pixel data, as shown by the dotted line in FIG. 9, a driving current having an opposite phase to the light quantity of LEDs 1 to LEDm is input to LEDs 1 to LEDm. , The variation of the LEDs 1 to LEDm is made uniform.

ステップS4において、演算制御部11は、算出した補正データCD(j)を制御ロジック部13に出力する。   In step S <b> 4, the arithmetic control unit 11 outputs the calculated correction data CD (j) to the control logic unit 13.

ステップS5において、制御ロジック部13は、補正データCD(j)と補正データCD(j)に対応する画素データDAT(j)とを後述するラッチ信号LATと同期して順次、LED駆動部141に出力する。   In step S5, the control logic unit 13 sequentially sends correction data CD (j) and pixel data DAT (j) corresponding to the correction data CD (j) to the LED drive unit 141 in synchronization with a latch signal LAT described later. Output.

図7は、LED駆動部141の回路図を示している。図7に示すようにLED駆動部141は、クロックカウンタ201、LED1〜LEDmに対応するm個のデータラッチ部211〜21m、LED1〜LEDmに対応するm個のデータラッチ部221〜22m、LED1〜LEDmに対応するm個の定電流ブロック231〜23m、及びLED1〜LEDmに対応するm個のスイッチSW71〜SW7mを備えている。   FIG. 7 shows a circuit diagram of the LED drive unit 141. As shown in FIG. 7, the LED driving unit 141 includes a clock counter 201, m data latch units 211 to 21m corresponding to LEDs 1 to LEDm, m data latch units 221 to 22m corresponding to LED1 to LEDm, and LED1 to LEDm. M constant current blocks 231 to 23m corresponding to LEDm and m switches SW71 to SW7m corresponding to LED1 to LEDm are provided.

クロックカウンタ201は、制御ロジック部13から出力されるラッチ信号LATのクロック数をカウントし、mクロックカウントしたとき、データラッチ部221〜22mにラッチを指示するSTBRQ信号を出力する。   The clock counter 201 counts the number of clocks of the latch signal LAT output from the control logic unit 13. When the clock counter 201 counts m clocks, the clock counter 201 outputs an STBRQ signal that instructs the data latch units 221 to 22m to latch.

データラッチ部211〜21mは、それぞれ制御ロジック部13からラッチ信号LATと、リセット信号RSTとが入力される。ここで、ラッチ信号LATは、所定周期のクロック信号であり、データラッチ部211〜21mは、各々ラッチ信号LATに同期してデータをラッチし、また、リセット信号RSTが入力された時にラッチしているデータをリセットする。   The data latch units 211 to 21m receive the latch signal LAT and the reset signal RST from the control logic unit 13, respectively. Here, the latch signal LAT is a clock signal having a predetermined cycle, and the data latch units 211 to 21m latch data in synchronization with the latch signal LAT, and latch when the reset signal RST is input. Reset the data that is stored.

データラッチ部211は補正データCD(j)を示す6ビットのデータCD0(j)〜CD5(j)と、画素データDATとが入力され、ラッチ信号LATに同期してデータCD0(j)〜CD5(j)と画素データDATとをラッチする。   The data latch unit 211 receives 6-bit data CD0 (j) to CD5 (j) indicating the correction data CD (j) and pixel data DAT, and data CD0 (j) to CD5 in synchronization with the latch signal LAT. (J) and pixel data DAT are latched.

データラッチ部212〜21mは、各々データラッチ部211〜21m−1によりラッチされるデータCD0(j)〜CD5(j)と画素データDATとが入力される。   Data latch units 212 to 21m receive data CD0 (j) to CD5 (j) and pixel data DAT latched by data latch units 211 to 21m−1, respectively.

データラッチ部221〜22mは、各々、クロックカウンタ201からSTBRQ信号が出力されたとき、データラッチ部211〜21mにラッチされているデータCD0(j)〜CD5(j)と画素データDATとをラッチして定電流ブロック231〜23mに出力する。   The data latch units 221 to 22m latch the data CD0 (j) to CD5 (j) and the pixel data DAT latched in the data latch units 211 to 21m, respectively, when the STBRQ signal is output from the clock counter 201. And output to the constant current blocks 231 to 23m.

スイッチSW71〜SW7mは、各々、電界効果型トランジスタから構成され、ゲートがデータラッチ部221〜22mに接続され、LED1〜LEDmと定電流ブロック231〜23mとを電気的に接続したり遮断したりする。具体的には、画素データDAT(j)が1の場合にオンし、画素データDAT(j)が0の場合にオフする。   Each of the switches SW71 to SW7m is composed of a field effect transistor, the gate is connected to the data latch units 221 to 22m, and the LEDs 1 to LEDm and the constant current blocks 231 to 23m are electrically connected or disconnected. . Specifically, it is turned on when the pixel data DAT (j) is 1, and turned off when the pixel data DAT (j) is 0.

定電流ブロック231〜23mは各々LED1〜LEDmと接続されている。なお、定電流ブロック231と23mは各々同一構成であるため、定電流ブロック231のみ説明する。   The constant current blocks 231 to 23m are connected to the LEDs 1 to LEDm, respectively. Since the constant current blocks 231 and 23m have the same configuration, only the constant current block 231 will be described.

定電流ブロック231は、6個のスイッチSW1〜SW6、7個の定電流源A1〜A7を備えている。定電流源A1〜A7には基準電圧VDDが印加されている。定電流源A1〜A7は、各々5mA、3.2mA、1.6mA、0.8mA、0.4mA、0.2mA、0.1mAの直流電流を生成する。スイッチSW1〜SW6は、各々電界効果型トランジスタから構成され、ゲートがデータラッチ部221の出力側に接続されている。スイッチSW1〜SW6は、各々、CD5(j)〜CD0(j)と画素データDATとの値に応じてオンして定電流源A1〜A6とスイッチSW71との間を電気的に接続する。   The constant current block 231 includes six switches SW1 to SW6 and seven constant current sources A1 to A7. A reference voltage VDD is applied to the constant current sources A1 to A7. The constant current sources A1 to A7 generate direct currents of 5 mA, 3.2 mA, 1.6 mA, 0.8 mA, 0.4 mA, 0.2 mA, and 0.1 mA, respectively. The switches SW1 to SW6 are each composed of a field effect transistor, and the gate is connected to the output side of the data latch unit 221. The switches SW1 to SW6 are turned on according to the values of CD5 (j) to CD0 (j) and the pixel data DAT, respectively, to electrically connect the constant current sources A1 to A6 and the switch SW71.

SW1を例に挙げて説明すると、CD5(j)が1である場合、スイッチSW1はオンし、CD5(j)が0である場合、スイッチSW1はオフする。従って、LED1には式(4)で示す駆動電流が入力される。   Taking SW1 as an example, when CD5 (j) is 1, the switch SW1 is turned on, and when CD5 (j) is 0, the switch SW1 is turned off. Therefore, the drive current shown by Formula (4) is input to LED1.

ΣIn[mA]=5.00+0.05×(CD0(j)×2+CD1(j)×2+CD2(j)×2+CD3(j)×2+CD4(j)×2+CD5(j)×2)・・・(4) ΣIn [mA] = 5.00 + 0.05 × (CD0 (j) × 2 0 + CD1 (j) × 2 1 + CD2 (j) × 2 2 + CD3 (j) × 2 3 + CD4 (j) × 2 4 + CD5 (j ) × 2 5 ) ... (4)

次に、図7に示すLED駆動部141の動作を図8に示すタイミングチャートを用いて説明する。ここでは、主走査方向1ラインのm個の画素データDAT(1)〜DAT(m)に対する処理を説明する。ここでは、制御ロジック部13は、画素データDAT(m)〜DAT(1)の順番で、ラッチ信号LATと同期して、順次画素データDAT(i)を出力するものとする。このとき、制御ロジック部13は、画素データDAT(m)〜DAT(1)の各々に対応する補正データCD(m)〜CD(1)もDAT(m)〜DAT(1)と併せて出力する。   Next, the operation of the LED drive unit 141 shown in FIG. 7 will be described using the timing chart shown in FIG. Here, a process for m pieces of pixel data DAT (1) to DAT (m) in one line in the main scanning direction will be described. Here, it is assumed that the control logic unit 13 sequentially outputs the pixel data DAT (i) in the order of the pixel data DAT (m) to DAT (1) in synchronization with the latch signal LAT. At this time, the control logic unit 13 outputs correction data CD (m) to CD (1) corresponding to each of the pixel data DAT (m) to DAT (1) together with DAT (m) to DAT (1). To do.

まず、データラッチ部211は、リセット信号RSTを受けて、ラッチ信号LATの1個目のパルスPS1と同期して、補正データCD(m)と画素データDAT(m)とをラッチする。次に、データラッチ部212は、ラッチ信号LATの2個目のパルスPS2と同期して、データラッチ部211にラッチされている補正データCD(m)と画素データ(m)とをラッチする。このとき、データラッチ部211は、補正データCD(m−1)と画素データDAT(m−1)とをラッチする。   First, the data latch unit 211 receives the reset signal RST and latches the correction data CD (m) and the pixel data DAT (m) in synchronization with the first pulse PS1 of the latch signal LAT. Next, the data latch unit 212 latches the correction data CD (m) and the pixel data (m) latched in the data latch unit 211 in synchronization with the second pulse PS2 of the latch signal LAT. At this time, the data latch unit 211 latches the correction data CD (m−1) and the pixel data DAT (m−1).

以後、補正データCD(m)及び画素データDAT(m)はラッチ信号LATに同期してデータラッチ部213〜21mへと順次シフトしていき、補正データCD(m−1)及び画素データ(m−1)も、データラッチ部212〜21m−1へと順次シフトしていく。そして、リセット信号RSTが入力されてから、ラッチ信号LATがmクロック入力されると、データラッチ部211〜21mには、各々補正データCD(1)及び画素データDAT(1)〜補正データCD(m)及び画素データDAT(m)がラッチされる。   Thereafter, the correction data CD (m) and the pixel data DAT (m) are sequentially shifted to the data latch units 213 to 21m in synchronization with the latch signal LAT, and the correction data CD (m−1) and the pixel data (m -1) also sequentially shifts to the data latch units 212 to 21m-1. Then, when the latch signal LAT is input m clocks after the reset signal RST is input, the correction data CD (1) and the pixel data DAT (1) to the correction data CD ( m) and pixel data DAT (m) are latched.

次に、クロックカウンタ201は、STBRQ信号をデータラッチ部221〜22mに出力する。これにより、データラッチ部221〜22mは、各々データラッチ部211〜21mにラッチされている補正データCD(1)及び画素データDAT(1)〜補正データCD(m)及び画素データDAT(m)をラッチして、定電流ブロック231〜23mに出力し、定電流ブロック231〜23mは、画素データDAT(j)、補正データCD(j)に応じた駆動電流を生成し、LED1〜LEDmを駆動させ、感光体ドラム151を露光する。   Next, the clock counter 201 outputs the STBRQ signal to the data latch units 221 to 22m. Thereby, the data latch units 221 to 22m respectively correct the correction data CD (1) and the pixel data DAT (1) to the correction data CD (m) and the pixel data DAT (m) latched in the data latch units 211 to 21m. Is output to the constant current blocks 231 to 23m. The constant current blocks 231 to 23m generate drive currents corresponding to the pixel data DAT (j) and the correction data CD (j), and drive the LEDs 1 to LEDm. The photosensitive drum 151 is exposed.

以上説明したように、本画像形成装置1によれば、感度補正データR(i)と光量補正データP_LED(j)とを用いて補正データCD(j)を算出し、LED1〜LEDmを駆動しているため、感光体ドラム151には、感光体ドラム151の感度のバラツキが取り除かれると共に、各光源からの光量のバラツキが取り除かれた静電潜像が形成されることとなり、濃度ムラのない良好な画像を形成することができる。   As described above, according to the image forming apparatus 1, the correction data CD (j) is calculated using the sensitivity correction data R (i) and the light amount correction data P_LED (j), and the LEDs 1 to LEDm are driven. Therefore, the photosensitive drum 151 is free from variations in sensitivity of the photosensitive drum 151 and forms an electrostatic latent image from which variations in the amount of light from each light source are removed. A good image can be formed.

なお、上記実施形態では、周囲の温度に起因する感光体ドラム151の感度の変化とLED1〜LEDmの光量の変化を考慮に入れて補正データCD(j)が算出されていなかったが、これらを考慮にいれて補正データCD(j)を算出してもよい。   In the above embodiment, the correction data CD (j) has not been calculated in consideration of the change in the sensitivity of the photosensitive drum 151 and the change in the light quantity of the LEDs 1 to LEDm due to the ambient temperature. In consideration, the correction data CD (j) may be calculated.

具体的には式(5)を用いて補正データCD(j)を算出すればよい。
CD(j)=P_LED(j)×η(t)×R(i−d)・・・式(5)
ここで、η(t)は、感度補正データR(i)と光量補正データP_LED(j)とが所定の基準温度において算出されたものとすると、温度検出部16により検出された温度の基準温度に対する変動から生じるLED1〜LEDmの光量の変化分と、感光体ドラム151の感度の変化分とを相殺させる係数である。
Specifically, the correction data CD (j) may be calculated using Expression (5).
CD (j) = P_LED (j) × η (t) × R (id) (5)
Here, η (t) is the reference temperature of the temperature detected by the temperature detector 16 when the sensitivity correction data R (i) and the light amount correction data P_LED (j) are calculated at a predetermined reference temperature. This is a coefficient that cancels out the change in the amount of light of the LEDs 1 to LEDm resulting from the fluctuation of the sensor and the change in the sensitivity of the photosensitive drum 151.

例えば、温度がt度である場合、基準温度に対して発光ダイオードの光量が0.8倍になり、感光体ドラム151の感度が1.2倍なったとすると、η(t)を、(1/0.8)×(1/1.2)とすれば、温度変化に対する光量の変化分と感度の変化分とを相殺することができる。従って、種々の温度に対する感光体ドラム151の感度の変化分と発光ダイオードの光量の変化分とを測定し、これらの変化分を相殺するような温度補正係数を予め算出しておき記憶部12に記憶させ、温度検出部16により測定された温度に対する温度補正係数を記憶部12から読み出して、式(5)の演算を行えば温度変化を加味した駆動電流を算出することが可能となる。これにより、濃度ムラをより正確に補正することができる。なお、感光体ドラム151は温度が上昇するにつれて感度が上昇し、発光ダイオードは温度が上昇するにつれて光量が減少する傾向を有していることが知られている。   For example, when the temperature is t degrees and the light quantity of the light emitting diode is 0.8 times that of the reference temperature and the sensitivity of the photosensitive drum 151 is 1.2 times, η (t) is expressed as (1 /0.8)×(1/1.2), it is possible to cancel the amount of change in light quantity and the amount of change in sensitivity with respect to temperature changes. Accordingly, the change in the sensitivity of the photosensitive drum 151 and the change in the light amount of the light emitting diode with respect to various temperatures are measured, and a temperature correction coefficient that cancels these changes is calculated in advance in the storage unit 12. If the temperature correction coefficient corresponding to the temperature measured by the temperature detection unit 16 is read from the storage unit 12 and the calculation of the equation (5) is performed, it is possible to calculate the drive current in consideration of the temperature change. Thereby, density unevenness can be corrected more accurately. It is known that the sensitivity of the photosensitive drum 151 increases as the temperature rises, and that the light emitting diode tends to decrease in light amount as the temperature rises.

また、上記実施の形態では、2値画像を例に挙げて説明したが、多値画像に対しても本発明は適用可能である。この場合、演算制御部11は、画素データが例えば0〜255の256階調で表される場合は、式(6)を用いて補正データCD(j)を算出すればよい。
CD(j)=P_LED(j)×R(i―d)×(画素データの階調)/255・・・(6)
In the above-described embodiment, a binary image has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a multi-value image. In this case, the arithmetic control unit 11 may calculate the correction data CD (j) using Expression (6) when the pixel data is expressed by, for example, 256 gradations of 0 to 255.
CD (j) = P_LED (j) × R (id) × (gradation of pixel data) / 255 (6)

本実施の形態による画像形成装置のブロック構成図を示している。1 shows a block diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment. 露光装置の構成を示す図面である。It is drawing which shows the structure of exposure apparatus. 感光体ドラムの表面電位分布を説明する図面であり、(a)は光源ユニットと感光体ドラムとの配置関係を示し、(b)は感光体ドラムの表面電位分布を示したグラフである。2A and 2B are diagrams illustrating a surface potential distribution of a photosensitive drum, in which FIG. 3A is a graph illustrating a positional relationship between a light source unit and the photosensitive drum, and FIG. 2B is a graph illustrating a surface potential distribution of the photosensitive drum. 感光体ドラムに設定されたサンプル点を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating sample points set on a photosensitive drum. 感光体ドラムの表面電位分布を示すグラフである。It is a graph which shows surface potential distribution of a photoreceptor drum. 演算制御部の印刷動作時における処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process at the time of the printing operation of an arithmetic control part. LED駆動部の回路図を示している。The circuit diagram of a LED drive part is shown. LED駆動部の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of a LED drive part. 光量補正データを説明するグラフである。It is a graph explaining light quantity correction data.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
11 演算制御部
12 記憶部
13 制御ロジック部
14 露光装置
15 ドラムユニット
16 温度検出部
17 高圧ユニット
18 帯電装置
19 現像ユニット
30 端末装置
141 LED駆動部
142 LEDアレー部
143 光量補正データ記憶部
144 セルフォックレンズ部
151 感光体ドラム
152 表面電位分布記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 11 Computation control part 12 Memory | storage part 13 Control logic part 14 Exposure apparatus 15 Drum unit 16 Temperature detection part 17 High voltage | pressure unit 18 Charging device 19 Developing unit 30 Terminal device 141 LED drive part 142 LED array part 143 Light quantity correction data storage part 144 Selfoc Lens Unit 151 Photosensitive Drum 152 Surface Potential Distribution Storage Unit

Claims (4)

感光体ドラムと、
前記感光体ドラムと対向するように前記感光体ドラムの長手方向にライン状に配列された複数の光源を備える光源部と、
前記光源部を構成する各光源の光量のバラツキを均一化するために光源毎に予め算出された光量補正データを記憶する光量補正データ記憶手段と、
各光源と対向する前記感光体ドラムの位置に設定された複数のサンプル点における感度のバラツキを均一化するためにサンプル点毎に予め算出された感度補正データを記憶する感度補正データ記憶手段と、
前記光量補正データと前記感度補正データとを基に、画像データに応じて定められる各光源の駆動電流を補正して各光源を駆動する光源駆動手段とを備え、
前記光量補正データは、各光源のそれぞれを一定の駆動電流で駆動させ、各光源から出力される光量を測定し、測定した各光源の光量の平均値を算出し、測定した光量が前記平均値より大きい光源の光量補正データは、式(C)により算出し、測定した光量が前記平均値より小さい光源の光量補正データは、式(D)により算出することを特徴とする画像形成装置。
P_LED(j)=1−(y−Y)/Y (C)
P_LED(j)=1+(Y−y)/Y (D)
但し、P_LED(j)は第j番目の光源の光量補正データを示し、yは測定した光量を示し、Yは光量の平均値を示している。
A photosensitive drum;
A light source unit including a plurality of light sources arranged in a line in the longitudinal direction of the photosensitive drum so as to face the photosensitive drum;
A light amount correction data storage means for storing light amount correction data calculated in advance for each light source in order to equalize variation in the amount of light of each light source constituting the light source unit;
Sensitivity correction data storage means for storing sensitivity correction data calculated in advance for each sample point in order to equalize variation in sensitivity at a plurality of sample points set at positions of the photosensitive drum facing each light source;
Based on the light quantity correction data and the sensitivity correction data, the light source driving means for driving each light source by correcting the drive current of each light source determined according to the image data,
The light amount correction data is obtained by driving each light source with a constant drive current, measuring the light amount output from each light source, calculating an average value of the measured light amount of each light source, and measuring the light amount as the average value. An image forming apparatus characterized in that light amount correction data of a larger light source is calculated by equation (C), and light amount correction data of a light source whose measured light amount is smaller than the average value is calculated by equation (D).
P_LED (j) = 1− (y−Y) / Y (C)
P_LED (j) = 1 + (Y−y) / Y (D)
However, P_LED (j) indicates the light amount correction data of the jth light source, y indicates the measured light amount, and Y indicates the average value of the light amount.
前記サンプル点は、感光体ドラムの回転方向に対しても設定され、
前記光源駆動手段は、各光源によって露光される前記感光体ドラムの露光位置の近傍に位置するサンプル点に対する感度補正データを用いて、各光源の駆動電流を補正することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
The sample point is also set with respect to the rotation direction of the photosensitive drum,
2. The light source driving means corrects the driving current of each light source by using sensitivity correction data for a sample point located near the exposure position of the photosensitive drum exposed by each light source. The image forming apparatus described.
前記感度補正データR(i)は、下記に示す式(A),(B)を用いて算出されたことを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
Vr≧Vkの場合
R(i)=1−(Vr(i)−Vk)/Vk (A)
Vr<Vkの場合
R(i)=1+(Vk−Vr(i))/Vk (B)
但し、Vkは、所定の基準電位を示し、Vr(i)は、前記感光体ドラムの表面電位を前記基準電位Vkとするために予め定められた光量で前記感光体ドラムを露光したときの前記感光体ドラムの長手方向に沿って設定された複数のサンプル点のうち、第i番目のサンプル点の表面電位を示し、R(i)は前記感光体ドラムの長手方向に沿って設定された複数のサンプル点のうち第i番目のサンプル点の感度補正データを示す。
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the sensitivity correction data R (i) is calculated by using the following formulas (A) and (B).
When Vr ≧ Vk R (i) = 1− (Vr (i) −Vk) / Vk (A)
When Vr <Vk R (i) = 1 + (Vk−Vr (i)) / Vk (B)
However, Vk indicates a predetermined reference potential, and Vr (i) indicates the above-mentioned when the photosensitive drum is exposed with a predetermined amount of light so that the surface potential of the photosensitive drum becomes the reference potential Vk. Of the plurality of sample points set along the longitudinal direction of the photosensitive drum, the surface potential of the i-th sample point is indicated, and R (i) is the plurality of sample points set along the longitudinal direction of the photosensitive drum. The sensitivity correction data of the i-th sample point among the sample points is shown.
前記感度補正データ及び前記光量補正データは、雰囲気温度が所定の基準温度である場合に算出されたものであり、
前記感光体ドラムの周囲の温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段により測定された温度と前記基準温度との差によって生じる光源部の光量の変化分と前記感光体ドラムの感度の変化分とを共に相殺する温度補正係数を予め記憶する係数記憶手段とを更に備え、
前記光源駆動手段は、前記温度測定手段により測定された温度に対する温度補正係数を用いて、前記感度補正データと前記光量補正データとを用いて算出した駆動電流を更に補正することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに画像形成装置。
The sensitivity correction data and the light amount correction data are calculated when the ambient temperature is a predetermined reference temperature,
Temperature measuring means for measuring the temperature around the photosensitive drum;
Coefficient storage means for preliminarily storing a temperature correction coefficient that cancels out both the change in the light amount of the light source unit caused by the difference between the temperature measured by the temperature measurement means and the reference temperature, and the change in sensitivity of the photosensitive drum. And further comprising
The light source driving unit further corrects the driving current calculated using the sensitivity correction data and the light amount correction data by using a temperature correction coefficient with respect to the temperature measured by the temperature measuring unit. Item 4. The image forming apparatus according to any one of Items 1 to 3.
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