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JP2004188845A - Print head characteristic measuring device, light exposure correcting method, and image forming device - Google Patents

Print head characteristic measuring device, light exposure correcting method, and image forming device Download PDF

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JP2004188845A
JP2004188845A JP2002360604A JP2002360604A JP2004188845A JP 2004188845 A JP2004188845 A JP 2004188845A JP 2002360604 A JP2002360604 A JP 2002360604A JP 2002360604 A JP2002360604 A JP 2002360604A JP 2004188845 A JP2004188845 A JP 2004188845A
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JP
Japan
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light emitting
ccd
line ccd
data
exposure
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002360604A
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Japanese (ja)
Inventor
Seishi Aikawa
清史 相川
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out measurement of exposure energy distribution at a print head, with high accuracy and high resolution and at high speed. <P>SOLUTION: There is provided an LED print head (LPH) 14 characteristic measuring device for calculating correction data for calculating development concentration corresponding to each light emitting point, based on the exposure energy distribution. The device is comprised of a line CCD 61, a moving stage 62, a CCD board 70, a CCD interface 80, and a PC 66. The line CCD 61 is arranged so as to be opposed to the LPH 14 which is an array of light emitting elements, and measures an exposure of each light emitting element of the LPH 14. The moving stage 62 enables uniform movement of the line CCD 61 while maintaining the position of the line CCD 61 so as to be inclined by a predetermined angle toward a moving direction of the same. The CCD board 70 arithmetically operates output from the line CCD 61 to obtain data for correcting the quantity of light of each light emitting element constituting the LPH 14. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光書き込みを行なうプリントヘッドの露光量補正方法等に係り、より詳しくは、複数の発光素子に対する露光量のばらつきを補正する露光量補正方法等に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式を採用した、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、一様に帯電された感光体上に、画像情報を光記録手段によって照射することにより静電潜像を得た後、この静電潜像にトナーを付加して可視化し、記録紙上に転写して定着することによって画像形成が行なわれる。かかる光記録手段として、レーザを用いて主走査方向にレーザ光を走査させて露光する光走査方式の他、近年では、装置の小型化の要請を受けてLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)を主走査方向に多数、配列してなるLEDプリントヘッド(LPH:LED Print Head)を用いた光記録手段が採用されている。
【0003】
LPHは、一般に、多数のLEDをライン状に配列したLEDチップが複数配置されたLEDアレイと、LEDから出力された光を感光体(感光体ドラム)表面に結像させるために多数のロッドレンズが配列されたセルフォックレンズとを含んで構成されている。画像形成装置では、入力される画像データに基づいてLPHの各LEDを駆動させ、感光体へ向けて光を出力し、セルフォックレンズによって感光体表面に光を結像させる。そして、感光体とLPHとを相対移動させることにより副走査方向に静電潜像を形成している。
【0004】
このLPHでは、発光素子が主走査方向に複数、並んだ構造であることから、各発光点のばらつきが画像品質に大きな影響を与える。特に、発光点の光量にばらつきがある場合には、副走査方向のスジや濃度ムラが生じてしまい、画質欠陥となり易い。そこで、従来技術として、2次元CCDによって発光素子の露光強度分布における特性値を測定し、測定結果から各発光素子に対する補正値を求めて発光量を求める技術が存在する(例えば、特許文献1参照。)。また、スリットによって得られた発光素子の発光強度分布によって、発光素子の特徴点を測定し、光量補正データを決定する技術が存在する(例えば、特許文献2参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−127492号公報(第7、9頁、図16、図21)
【特許文献2】
特開平11−227254号公報(第3−4頁、図9、図13)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、特許文献1に記載された測定方法では、計測の位置分解能がCCDの画素サイズで決定されることから、拡大光学系を使用して分解能を向上させている。しかしながら、光学系は、入射光の入射位置や入射角度によって反射率や透過率が異なり、また、収差やケラレ等の問題もあることから、高精度な測定が困難である。更に、拡大光学系を使用した場合には、センサ上の露光エネルギが減少してしまい、蓄積時間を長くする必要性が生じ、高速計測が難しい。また、特許文献2に記載された技術では、ある方向に積分された露光分布から露光エネルギ分布を算出しており、実際の分布の情報が消えてしまい、その結果、精度が低くなる問題があった。
【0007】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、プリントヘッドを構成する発光素子の露光量を高分解能で計測することにある。
また他の目的は、位置分解能の低いラインCCDを用いてプリントヘッドを構成する各発光素子の光量を適切に把握することによって、画像形成装置における現像濃度を均一化することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明は、露光エネルギ分布から各発光点に対応した現像濃度を算出するための補正データを算出するプリントヘッドの特性計測装置であって、発光素子が配列されたプリントヘッドに対向して設けられるラインCCDによって各発光素子からの露光量を測定し、ラインCCDを移動方向に一定角度傾けた状態にて、移動ステージによってこのラインCCDを等速移動させ、処理部にて、ラインCCDからの出力を演算処理して、プリントヘッドを構成する発光素子の光量補正のためのデータを取得している。
【0009】
ここで、このラインCCDは、CCD蓄積時間をプリントヘッドの走査周期の整数倍とすることを特徴とすることができる。また、この処理部は、ラインCCDからの出力を並び替え、このラインCCDが一定角度傾けられたことによる斜め配置をバッファメモリを用いて補正することを特徴とすることができる。
【0010】
また、本発明を方法のカテゴリから把えると、本発明は、複数の発光素子が配列され、この発光素子により感光体を露光して画像を形成するプリントヘッドの露光量測定方法であって、点灯された発光素子に対向して設けられ移動方向に対して斜めに配置されたラインCCDを等速移動させて露光量を測定するステップと、測定された露光量から発光素子における露光量を補正するための補正データを算出するステップとを含む。ここで、この補正データを算出するステップは、斜めに配置されたラインCCDにより測定された露光量に関するデータをバッファメモリ上にて並び替え、並び替えられたデータに基づいて、各発光素子による光量ばらつきを補正するためのデータを算出することを特徴としている。
【0011】
他の観点から把えると、本発明は、所定の位置分解能を有するラインCCDを用いて、発光点が配列されるプリントヘッドの露光量を補正する露光量補正方法であって、ラインCCDの有する所定の位置分解能に対し、光学系に頼らずに実質的な位置分解能を向上させた状態にて露光量を計測し、計測された露光量に基づいて補正データを取得することを特徴としている。ここで、このラインCCDは、プリントヘッドに対して移動することで、配列される発光点の露光量が測定されると共に、移動する方向に対して斜めに配置されることで前記実質的な位置分解能を向上させることを特徴としている。
【0012】
更に、本発明が適用される画像形成装置は、感光体と、配列されている複数の発光素子により感光体を露光して静電潜像を形成するプリントヘッドとを含み、このプリントヘッドは、各発光素子の露光量を測定するラインCCDが有する位置分解能に対して拡大光学系を用いずに実質的な位置分解能が向上されたデータに基づく補正特性値または光量補正データを格納するメモリを備え、このメモリに格納された補正特性値または光量補正データに基づいて各発光素子の露光量が決定されることを特徴としている。このメモリに格納される補正特性値は、ラインCCDによって測定された露光量から得られる露光プロファイルと現像濃度との相関がとれる値であることを特徴とすることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図1は本実施の形態にて測定対象となるLEDプリントヘッドが用いられた画像形成装置の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタを示している。図1に示す画像形成装置は、本体1に、各色の階調データに対応して画像形成を行なう画像プロセス系10、画像プロセス系10を制御する画像出力制御部30、例えばパーソナルコンピュータ(PC)2や画像読取装置(IIT)3に接続され、これらから受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部(IPS:Image Processing System)40を備えている。
【0014】
画像プロセス系10は、水平方向に一定の間隔を置いて並列的に配置される複数のエンジンからなる画像形成ユニット11を備えている。この画像形成ユニット11は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kから構成されており、夫々、静電潜像を形成してトナー像を担持させる像坦持体(感光体)である感光体ドラム12、感光体ドラム12の表面を一様に帯電する帯電器13、帯電器13によって帯電された感光体ドラム12を露光するプリントヘッドであるLEDプリントヘッド(LPH)14、LPH14によって得られた潜像を現像する現像器15を備えている。また、画像プロセス系10は、各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの感光体ドラム12にて画像形成された各色のトナー像を記録用紙に多重転写させるために、この記録用紙を搬送する用紙搬送ベルト21、用紙搬送ベルト21を駆動させるロールである駆動ロール22、感光体ドラム12のトナー像を記録用紙に転写させる転写ロール23を備えている。
【0015】
各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kは、現像器15に収納されたトナーを除き、ほぼ同様な構造を備えている。PC2やIIT3から入力された画像信号は、画像処理部40によって画像処理が施され、インタフェースを介して各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kに供給される。画像プロセス系10は、画像出力制御部30から供給された同期信号等の制御信号に基づいて動作する。まず、イエローの画像形成ユニット11Yでは、帯電器13により帯電された感光体ドラム12の表面に、画像処理部40から得られた画像信号に基づき、LPH14によって静電潜像を形成する。その静電潜像に対して現像器15によってイエローのトナー像を形成し、形成されたイエローのトナー像は、図の矢印方向に回動する用紙搬送ベルト21上の記録用紙に転写ロール23を用いて転写される。同様にして、マゼンタ、シアン、黒のトナー像が各々の感光体ドラム12上に形成され、用紙搬送ベルト21上の記録用紙に転写ロール23を用いて多重転写される。多重転写された記録用紙上のトナー像は、定着器24に搬送されて、熱および圧力によって記録用紙に定着される。
【0016】
図2は、プリントヘッドであるLEDプリントヘッド(LPH)14の構成を示した図である。LPH14は、発光素子として多数のLEDが配列されたLEDアレイ51、LEDアレイ51を支持すると共にLEDアレイ51の駆動を制御するための回路が形成されたプリント基板52、各LEDから出射された光ビームを感光体ドラム12上に結像させるセルフォックレンズアレイ(SLA)53を備え、プリント基板52とセルフォックレンズアレイ53とは、ハウジング54に保持されている。LEDアレイ51は、LEDが主走査方向に画素数分、配列されている。例えば、A3サイズの短手(297mm)を主走査方向とする場合、600dpiの解像度では、約42.3μm毎に7020個のLEDが配列されている。尚、配列は、一列に並んでいる場合の他、千鳥状に配列される場合がある。プリント基板52には、本実施の形態が適用される露光量測定方法によって得られた補正特性値に関するデータ(補正特性値から演算された光量補正データでもよい)が格納されたメモリ(ROM等)を備えており、かかるメモリに格納されたデータに基づいて、LEDアレイ51を構成するLEDの光量が補正される。
【0017】
次に、LPH14に対する露光プロファイルの計測システムについて説明する。
図3は、本実施の形態が適用される露光プロファイルの計測システムを説明するための図である。計測システムを構成する露光プロファイル測定装置60は、受光面をLPH14の発光部に対向して設けられ、複数の画素がライン状に配列されたラインCCD(Charge Coupled Device)61、このラインCCD61を備えると共にラインCCD61からの出力を用いてLPH14からの露光エネルギ分布を測定するCCDボード70、LPH14のLEDが配列された主走査方向を移動方向としてCCDボード70を移動させる移動ステージ62、移動ステージ62上にてCCDボード70を等速移動させるステージドライバ63、LPH14に対して駆動信号を出力して各LEDを点灯させるLPHドライバ64、CCDボード70から転送されたデータ信号を処理するCCDインタフェース80を備えている。CCDボード70に設けられるラインCCD61は、CCD受光面をLPH14のプリントヘッドの焦点面近傍に配置されており、本実施の形態ではレンズ等の光学素子が用いられていない。
【0018】
また、得られたデータ信号の処理や、CCDボード70の移動制御、LPHドライバ64の制御等は、処理部であるパーソナルコンピュータ(PC)66にて実行される。このPC66は、画像データを取り込むためのフレームグラバー67、ステータス信号やデータ信号の入力やコントロール信号の出力等を制御するデジタルI/O68、ステージドライバ63の駆動を制御するモータコントローラ69等を備えている。移動ステージ62は、例えば、エア軸受けとリニアモータを使用した非接触構造を備えており、モータコントローラ69により、リニアエンコーダからのフィードバックによるPLL制御が行なわれ、CCDボード70の等速移動制御を実現している。
【0019】
露光プロファイル測定装置60は、ラインCCD61を有するCCDボード70を主走査方向に等速移動させながら、一定時間の周期で計測を行い、データをデジタル値に変換してPC66に取り込んでいる。ここで、レンズ等の光学系を用いると、光の経路や入射角度によって、透過率、反射率等の差が生じてしまい、高精度な露光エネルギの計測では、これらの差は無視できないことから、本実施の形態が適用されるラインCCD61は、感度を調整するための反射防止膜付きND−フィルタを取り付けている以外には光学系(拡大レンズ等)を使用していない。しかしながら、光学系を極力、排除すると、計測の位置分解能がラインCCD61の画素サイズで決定されてしまう問題が生じる。そこで、本実施の形態では、後述するように、ラインCCD61を移動方向に対して一定角度、傾けることで、拡大光学系に頼らずに実質的な位置分解能を向上させている。
【0020】
図4は、ラインCCD61とLPH14のLED露光スポットとの位置関係を説明するための図である。ここでは、LED露光スポットに対して、移動方向(主走査方向、X方向)から角度θだけ傾いたラインCCD61が、移動速度1mm/sで移動する様子が示されている。LED露光スポットは、30〜40μmに絞られている。ここで用いられるラインCCD61は、画素サイズ(Pixel size)が4.7×4.7μm、傾き角θが8.6度、オプチカルフィルタ(ND−フィルタ)の透過率2%、蓄積時間が0.95msである。尚、CCD蓄積時間は、ラインCCD61が、外部からの光入力に対して光電変換を行う時間であり,シャッターの役割を持つ。ラインCCD61は上記蓄積時間の間、LPH14からの光を受けて光電変換を行い、アナログシフトレジスタを通して、光量×時間=露光エネルギ量に比例したアナログ電圧を逐次出力する。
【0021】
計測の位置分解能としては、主走査方向(X方向)の位置分解能は、ラインCCD61の駆動タイミングで決定され、移動速度とラインCCD61の1ライン取り込み時間とで定まる。また、副走査方向(Y方向)の位置分解能は、図4に示すようにラインCCD61を傾けることで、CCD画素ピッチを事実上小さくし、分解能を上げている。図4に示す例では、主走査方向の位置分解能は0.93μm、副走査方向の位置分解能は0.70μmである。
【0022】
図5は、ラインCCD61の位置分解能を説明するための図であり、CCD画素の位置関係を示している。ラインCCD61は、移動方向である主走査方向に対してθ=8.6degだけ傾き、移動速度vで移動している。ここでは、ラインCCDの画素間隔をP、主走査方向の画素間隔をPx、副走査方向の画素間隔をPyとする。また、CCD蓄積時間をtとすると、主走査方向画素間隔Pxは、
主走査方向画素間隔Px = CCD蓄積時間t × 移動速度v
または、正の整数Kを用いて
主走査方向画素間隔Px = CCD蓄積時間t × 移動速度v × K
で表される。このときの主走査方向分解能は、
主走査方向分解能 = 主走査方向画素間隔Px / K
となる。
【0023】
並び替え時には、計測位置が直線上に並ぶように計測タイミングが決定される。また、主走査方向画素間隔Pxを整数Kで等分割した位置で計測を行なっても、並び替え時の直線性が得られる。本実施の形態では、例えば、K=5で実際の測定が行なわれる。かかる場合に、θ=8.6deg、CCD画素間隔P=4.7μmとすると、主走査分解能は、
cos(8.6deg)×4.7μm / 5(K) = 0.93μm
となり、拡大光学系に頼らずとも実質的な位置分解能を向上させることができる。本実施の形態では、この主走査分解能に合うように、CKS(LPH14を構成するLEDの走査開始信号)の周期(CCD蓄積時間=CKS周期×M)を微調整している。即ち、CCDの蓄積時間は、LPH14の走査周期の整数倍となるように構成されている。
【0024】
ここで、CCDの蓄積時間は、SH(シフトパルス)で決定される。自己走査型LED(SLED:Selfscanning LED)を使用する場合には、スタートパルスCKSにSHを同期させることで、任意の点灯パターンの計測が可能となる。更に、時間的に異なるタイミングで発光する発光点により生じる迷光が存在しても、出射される位置で光を捉えることが可能となる。また、SLEDではない、スタティック駆動やダイナミック駆動のLEDを用いた場合であっても、ラインシンク(LSYNC:水平同期信号)に同期させることで、同様な計測が可能となる。
【0025】
尚、使用しているラインCCD61は、画素ピッチが4.7μmのものであるが、このような画素ピッチが狭いラインCCD61は、通常、画像読取装置3等に用いられるイメージスキャナ用であることから、総画素数の大きいものが多い。計測用途としてそれほど多くの画素を必要としない場合には、この画素数の多さはCCDの転送サイクル時間を延ばすこととなり、所望の蓄積時間内に全転送およびデータ並び替えを終了させることが難しくなる。そのため、CCDの転送パルス(リセット:RS、クランプ:CMP、クロック:CLK)の周波数を必要画素と不必要画素との間で切り替えることで、総画素数が大きい場合でも転送サイクルの総時間を短縮することができる。
【0026】
次に、計測とデータ転送の処理について説明する。
図6は、計測とデータ転送の処理を示したタイミングチャートである。図6において、CKSはSLED走査開始信号であり、CCD蓄積時間は、スタートパルスの間隔であるTcks、正の整数Mを用いて、
CCD蓄積時間 = M × Tcks
で表される。SHはCCD蓄積時間コントロール信号、CLKはCCDの転送クロック、CVALIDはCCD必要画素信号出力期間、CTRCKはCCDデータをバッファへ転送する信号、RDCKはバッファ読み出しクロック、TRCKはフレームグラバー67へのデータ転送クロックを示している。
【0027】
まず、CKSに同期してSHパルスがCCDに送られる。図6に示す例では、CKSが2サイクルでSHが1サイクルとなる計測サイクルが示されている。計測サイクルN+1に入った際に、計測サイクルNで蓄積されたCCDのデータがCMP、RS、CLKにて転送される。ここで、例えばCCDを7500画素とし、その3200画素目から4223画素目を使用するように構成することができる。かかる場合に、不必要画素である1〜3199画素を25MHzで転送し、3200〜4223画素を5MHzで転送、4224〜7500画素を25MHzで転送する。高速転送は、電気ノイズが乗り易く、計測時には極力低速での転送が望ましいが、不必要画素まで5MHzで転送しては、ラインCCDの全データ転送時間が計測時間を超えてしまう。従って、実際にAD変換してデータを取得するのは、5MHz転送区間であり、この間のデータ(1024画素×16ビット)をバッファメモリ(後述)に書き込む。このバッファメモリへの書き込み期間が、CVALIDのバッファリングサイクルとして示される。このとき、CTRCKが出力される。そして、RDCKに示されるクロックにて、バッファメモリからデータ並び替えに準じたアドレスでデータを読み出し、TRCKのクロックにて、フレームグラバー67へ転送されて、データ並び替え/フレームグラバー転送サイクルNが図6に示されるタイミングで実行される。
【0028】
次に、以上の処理を実行可能にするための処理部の回路構成を説明する。
図7は、処理部の1つであるCCDボード70の回路構成を説明するための図である。CCDボード70は、LPHドライバ64からのSLEDの走査開始信号(CKS)を受けてCLK信号などを出力するCCDタイミングジェネレータ71、設定値を出力するレジスタ72、レジスタ72からの設定値に基づいてラインCCD61から読み出されたデータに対する後処理を行なう後処理回路73、後処理回路73からのアナログ出力をデジタルに変換するADコンバータ74、ADコンバータ74の出力とCCDタイミングジェネレータ71との論理積をとってCCDデジタル信号を出力するANDゲート75を備えている。
【0029】
図7に示す回路構成では、ラインCCD61から出力されたデータに以下の処理を施し、露光プロファイル計測値として出力している。その処理としては、まず、ラインCCD61は各画素ごとの感度むらが存在するために、この感度むらの補正を行なっている。また、前述のように、ラインCCD61を傾けて使用していることから、後処理を簡単にするためにデータの並び替えを行なっている。
【0030】
本実施の形態が適用されるラインCCD61は、奇数画素と偶数画素とが各々異なるアナログシフトレジスタを通して出力される構造を採用していることから、EVENとODDとの2つの出力端子を有している。従って、後処理回路73において各々に後処理を施している。ここでは、オフセット値とゲイン値とを指定して、EVENとODDとの特性の差をキャンセルしている。
【0031】
CCD必要画素信号出力期間を示す信号であるCVALIDは、前述のように、CCDの全データを使用せず、一部のデータを必要画素として採用していることから、必要画素のデータが出力されるときのみ、CCDタイミングジェネレータ71から"TRUE"が出力される。また、CTRCKは、CCDインタフェース80に対してCCDデータを同期転送するための転送クロックであり、CVALIDと同様に、必要画素のデータが出力されるときのみCCDタイミングジェネレータ71から出力される。
【0032】
図8は、処理部の1つであるCCDインタフェース80の回路構成を説明するための図である。ここでは、CCDボード70から転送されたデータの処理が実行される。CCDインタフェース80は、ラインCCD61の出力に基づいてトリガをかけるトリガ処理部81、CCDボード70からのCVALIDおよびCTRCKを受けてWRITEアドレスを出力するWRITEアドレス生成部82、トリガ処理部81からのイネーブルを受けてWRITEデータを出力するCCD感度面内むら補正部83、CCD感度面内むら補正部83に提供されるブラックレベルやホワイトレベル等の面内むら補正値など、各種の値を格納するメモリ84、データを一時的に格納するバッファメモリ85、並び替え用アドレスの指定などを行なうCCD傾き補正部86、CCD傾き補正部86から出力されたプロファイル計測データとメモリ84に格納された現像特性に基づいて現像特性の処理を実行する現像特性処理部87、現像特性処理部87からの出力に基づいて、後述する補正特性値への変換処理を実行し、演算結果をメモリ84に出力する副走査積分処理部88、PC66のデジタルI/Oからアドレス信号を受信すると共に、データ信号を出力する等、PC66とのインタフェースを行なうPC−IF89を備えている。
【0033】
CCDボード70からCVALID、CTRCK、およびCCDデジタル信号を受け、トリガ処理部81では、ラインCCD61に光が入り、出力が設定閾値を超えたか否かを判断する。超えていない場合には、バッファリングサイクルまで動作し、その後のデータ並び替え/フレームグラバー転送サイクルは動作しない。トリガがかかった場合には、次の計測サイクルからデータ並び替え/フレームグラバー転送サイクルの動作が開始される。
【0034】
CCD感度面内むら補正部83では、ラインCCD61の各画素が持つ感度むらの補正が実行される。即ち、ブラックレベル補正とホワイトレベル補正が実行され、各画素の切片と傾きが補正される。ラインCCD61の傾きを補正するために、データは一時的にバッファメモリ85に書き込まれる。その後、並び替え用のデータが揃った段階で、CCD傾き補正部86から並び替え用アドレスが指定され、データ(READデータ)が読み出される。読み出されたデータは、フレームグラバー67に転送クロック(TRCK)で転送される。また、更に処理を行い、処理結果をバッファメモリ85に書き込む機能を備えることも可能である。尚、バッファメモリ85は、データ並び替えの一時保存用であることから、並び替えに使用済みで不要となったデータは、逐次、新たなデータのバッファリングに使用される。
【0035】
図8に示すCCDインタフェース80では、処理が開始された後、WRITEアドレス生成部82にて、CVALIDの立ち上がりを受けてバッファWRITE行アドレスが生成され、CTRCを受けてバッファWRITE列アドレスが生成される。そして、これらが合成されてWRITEアドレスとしてバッファメモリ85に出力される。また、CCD傾き補正部86では、並び替え用行アドレスと並び替え用列アドレスとが生成され、これらが合成されてREADアドレスとしてバッファメモリ85に出力される。CCD傾き補正部86は、バッファメモリ85からデータを読み出し、図6に示した読み出しクロックRDCKにて、フレームグラバー67に対してプロファイル計測データを出力している。
【0036】
尚、図8に示す例では、プロファイル計測データをフレームグラバー67に対して直接、出力している。しかしながら、CCDインタフェース80に必要な処理を実装することで、PC66上での処理やPC66への転送データを少なくするように構成することもできる。図8に示す例では、例えば、現像特性処理部87および副走査積分処理部88を実装し、処理結果を再度、メモリ84上に書き込み、PC66からデジタルI/O68を使ってデータを取得する構成を含んでいる。上述した設定の場合、即ち、空間分解能が0.93μm×0.70μm、1データ=16ビット、ラインCCD61として1024画素を使用してA3幅を測定する場合、例えばプロファイル計測データの生データ=650Mbyteに対して、処理後のデータ=640Kbyteとすることができる。
【0037】
図9は、バッファメモリ85におけるCCD出力並び替えのためのメモリマップを説明するための図である。ここでは、(x,y)のアドレスを用いて示されており、xはCCDスキャン番号を示すバッファ行アドレス、yはCCD画素番号を示すバッファ列アドレスである。pはCCD有効画素数を示しており、本実施の形態ではp=1024である。また、整数Kは、K=5とする。
【0038】
まず、バッファWRITEアドレス生成では、図9に示すような、(0,0),(0,1),…,(0,p−1),(1,0),(1,1),…,(1,p−1),(2,0),…,(K・(p−1)+K−1,p−2),(K・(p−1)+K−1,p−1),(0,0),(0,1),…となるアドレスが生成される。図9に示すメモリマップ上では、左から右へ、および、上から下へ、アドレスが指定され、最終アドレスに達したら、左上に戻る。並び替えが不要になった段階で、ラインCCD61からのデータで逐次、上書きを行なっていく。行アドレスはCKSの立ち上がりでインクリメント(Increment)、列アドレスはラインCCD61からのデータ転送クロックでインクリメントし、メモリアドレスが生成される。
【0039】
次に、並び替え用READアドレス生成では、(0,0),(K,1),(K・2,2),…,(K・(p−1),p−1)のアドレスのデータを読み出した後、次のバッファリングサイクルでx=0をCCD出力で上書きする。同様に、(1,0),(K+1,1),(K・2+1,2), …,(K・(p−1)+1,p−1)のアドレスのデータを読み出した後、次のバッファリングサイクルでx=1をCCD出力で上書きする。このような処理を繰り返し、(K,0),(K・2,1),(K・2+2,3), …,(K・(p−1)+1,p−2),(0,p−1)のアドレスのデータ読み出し、といった順に、繰り返しデータの読み出しと上書きが行なわれる。行アドレスはCKSの立ち上がりでKずつインクリメントし、列アドレスはバッファメモリ85へのリード(READ)クロックでインクリメントする。以上のようにして、バッファメモリ85では、ラインCCD61の出力が並び替えられ、斜め配置が補正される。
【0040】
次に、PC66にて実行される補正特性値への変換処理について説明する。
図10は、補正特性値への変換処理を説明するためのフローチャートである。ここでは、得られた露光プロファイルを現像濃度との相関がとれる補正特性値へと変換している。まず、フレームグラバー67を介してプロファイル計測データを取得した後、プロファイル計測データを副走査方向にずらして加算した値を算出する副走査方向多重処理が実行される(ステップ101)。次に、得られた露光エネルギ分布を現像濃度へと変換する現像特性処理が実行される(ステップ102)。そして、推定された現像濃度を各発光点に対応する値に変換するために副走査積分が行なわれる(ステップ103)。最後に、露光プロファイルの形状から各発光点の位置を算出して各発光点に対応する現像濃度を算出する主走査積分が実行され(ステップ104)、補正特性値が出力されて(ステップ105)、処理が終了する。
【0041】
まず、ステップ101に示した副走査方向多重処理を、図11および図12に基づいて説明する。図11(a),(b)は、迷光が存在する場合の副走査方向多重処理を説明するための図であり、図12(a)〜(d)は、ラインCCD61を構成する複数のSLEDが千鳥配列をしている場合の露光分布を説明するための図である。ここで「迷光」とは、所定経路外を通ってLPH14から出射される光である。この迷光は、互いに影響しあう発光点として副走査方向にも存在することがあることから、副走査方向の重畳についても考慮して、光プロファイルの平坦化を行なうことが好ましい。
【0042】
図11(a)に示すような微小な光(迷光等)が存在する場合に、ステップ102の現像特性処理によってその現像濃度への影響が無視されてしまう。図11(a)に示す例では、閾値を超えた部分には迷光の影響が含まれない。そこで、図11(b)に示すように、計測した露光プロファイルを副走査方向にずらして加算した値を算出することで、閾値を超えた部分に迷光の影響を含ませることが可能となり、迷光の問題を回避した補正が可能となる。
【0043】
図12(a)〜(d)にて露光分布を説明する千鳥配列は、例えば小型化や配線等の都合によってラインCCDを構成するSLEDの位置を副走査方向にずらして配置される。このような配列を採用すると、図12(a)および図12(b)に示すように、印刷時の露光分布と測定時の露光分布とで露光エネルギ分布の副走査方向断面が異なる場合がある。図12(a)と図12(b)に示す例では、閾値を超える量が全く異なる状態が示されている。かかる場合にも、上述と同様に、測定された露光エネルギ分布の副走査方向断面を副走査方向にずらして足し合わせ、図12(d)に示すような副走査方向の重なりを考慮した露光エネルギ分布の副走査方向断面を求めることで、図12(c)に示す印刷時(画像形成時)の露光エネルギ分布と略等価の露光エネルギ分布を得ることができ、閾値を超える量がほぼ等しくなるような露光分布を得ることができる。
【0044】
次に、ステップ102に示した現像特性処理について説明する。
図13(a),(b)は、現像特性を考慮したときの露光エネルギの濃度への寄与を説明するための図である。露光エネルギと現像された画像濃度(現像濃度)との間には、図13(a)に示すような関係(現像特性)があり、この現像特性を利用して露光エネルギを調整することで、所望の画像濃度を得ることができる。図13(a)に示す現像特性を簡略化すると、図13(b)に示すようになる。図13(b)には、露光エネルギ量と画像濃度とが略比例する線形領域と、この線形領域よりも低露光エネルギ側にあって露光しても画像濃度が出ない(現像されない)不感帯領域と、線形領域よりも高露光エネルギ側にあって露光量を上げても画像濃度が高くならない飽和領域とに区別される。本実施の形態では、入力を露光エネルギ、出力を現像濃度としたときの入出力特性を用いて、露光エネルギ分布を現像濃度へと変換する。例えば、閾値、飽和値を使用した簡易な現像特性を使用して、現像特性が処理される。
【0045】
次に、ステップ103に示した副走査積分について説明する。
図14は、副走査積分を説明するための図である。本ステップと、次のステップ104とで、推定された現像濃度を各発光点に対応する値に変換することで、各発光点の光量補正量を計算できるように構成している。図14(a)に示すような発光点について、副走査方向にデータが加算される。図14(b)は露光エネルギ分布を示しており、横軸は位置、縦軸は露光エネルギである。この例は、1200dpiのLPH14について、2on2offパターンで点灯した場合に取得された光プロファイル例であり、閾値と飽和値を適用した後、副走査方向に積分した値が示されている。
【0046】
次に、ステップ104で示した主走査積分について説明する。
図15(a),(b)は、主走査方向積分を説明するための図である。ここで、推定された現像濃度を各発光点に対応する値に変換することで、各発光点の光量補正量を計算できるようにしている。図15(a)は処理の流れを示し、図15(b)は、図14に示す副走査方向積分による測定・演算を実行した結果を示しており、横軸は位置、縦軸は露光エネルギをとっている。図15(b)に示す例は、図14(b)と同様に、1200dpiのLPH14を、2on2offパターンで点灯した場合に取得された光プロファイル例である。LPH14を構成するLEDチップアッセイのばらつきや、熱による伸び等を考慮すると、各発光点の位置を移動ステージの絶対位置をもとに分割することは、汎用性に欠けることとなる。そこで、露光プロファイルの形状から、各発光点の位置を算出した上で、各発光点に対応する現像濃度を算出している。
【0047】
図15(a)に示すフローチャートを用いて説明すると、まず、図15(b)に示すような副走査積分による測定・演算結果が取得される(ステップ201)。次に、得られた露光プロファイルからピーク検出が行なわれ、谷が検出される(ステップ202)。そして、この露光プロファイルにおける谷から谷までの露光エネルギ量を積算し、図15(b)の斜線に示すような積算値Snを求める(ステップ203)。このようにして得られた積算値を谷と谷との距離で除算し、En=Sn/Lnを得る(ステップ204)。ここで、Enは、n番目の発光点に対する補正特性値を示している。
【0048】
以上のようにして得られた補正特性値は、ラインCCD61を移動方向に傾けて実質的な位置分解能を上げた状態にて、LPH14の光量を測定して得られた露光プロファイルを、現像濃度との相関がとれる値へと変換されたものである。図1に示した画像形成装置において、例えばLPH14内部に設けられるROM等のメモリに、この補正特性値が格納される。画像出力制御部30のメモリに格納されるように構成することもできる。また、補正特性値から演算された光量補正データを上記メモリに格納してもよい。画像形成装置では、このROM等に格納された補正特性値を用いて、LPH14における各LEDの出力光量が補正されることで、各発光点のばらつきが抑制され、むらが少なく、副走査方向の筋が抑制された、高品質な画像を得ることが可能となる。また、高精度な補正特性値が得られることから、構造上からもコスト的にインパクトの少ない状態にて、高画質化を図ることが可能となる。
【0049】
図16(a),(b)は、露光プロファイル測定装置60における量産時の構成例について示した図である。図16(a)は、第1ラインCCD61−1および第2ラインCCD61−2の2つのラインCCD61を用いて、LPH14を計測している。この第1ラインCCD61−1および第2ラインCCD61−2は、各々、前述のように、移動方向に対して同様な角度にて傾けられ、同一の移動ステージ62上に一定間隔を有して配置されている。また、2つのラインCCD61が移動ステージ62上を同時に移動する。計測としては、最初のラインCCD61である第1ラインCCD61−1を用いて計測を行い、リアルタイムでLPH14の光量を補正した後、第2ラインCCD61−2によって計測する。かかる複数回の計測方法を採用することにより、計測工程と検査工程とを同時に行なうことが可能となり、作業工程を短縮することができる。
【0050】
一方、図16(b)では、第1ラインCCD61−1および第2ラインCCD61−2の2つのラインCCD61が、移動ステージ62上に並列に設けられており、同時に移動し、各々、別々のLPH14(第1LPH14−1および第2LPH14−2)を計測している。この複数のLPH14を同時に計測することで、計測に要する作業時間を短縮することが可能となる。
【0051】
以上、詳述したように、本実施の形態によれば、ラインCCD61を移動方向に対して一定角度傾けた状態にてLPH14における各発光素子の露光量を測定している。これによって、拡大光学系等のレンズを設けない場合であっても、ラインCCD61の位置分解能に比べて高い分解能にて露光量を測定することができる。また、このようにして測定された結果として得られた補正データは、画像形成装置の例えばLPH14内部に設けられるROM等のメモリに格納され、各発光素子ごとに露光量が補正されることで、副走査方向に生じる画像の縦筋、濃度むら等の抑制された、良好な画質を得ることが可能となる。
【0052】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、プリントヘッドにおける露光エネルギ分布の計測を高精度、高分解能、高速に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態にて測定対象となるLEDプリントヘッドが用いられた画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図2】プリントヘッドであるLEDプリントヘッド(LPH)の構成を示した図である。
【図3】本実施の形態が適用される露光プロファイルの計測システムを説明するための図である。
【図4】ラインCCDとLPHのLED露光スポットとの位置関係を説明するための図である。
【図5】ラインCCDの位置分解能を説明するための図である。
【図6】計測とデータ転送の処理を示したタイミングチャートである。
【図7】CCDボードの回路構成を説明するための図である。
【図8】CCDインタフェースの回路構成を説明するための図である。
【図9】バッファメモリにおけるCCD出力並び替えのためのメモリマップを説明するための図である。
【図10】補正特性値への変換処理を説明するためのフローチャートである。
【図11】(a),(b)は、迷光が存在する場合の副走査多重処理を説明するための図である。
【図12】(a)〜(d)は、ラインCCD構成する複数のSLEDが千鳥配列をしている場合の露光分布を説明するための図である。
【図13】(a),(b)は、現像特性を考慮したときの露光エネルギの濃度への寄与を説明するための図である。
【図14】副走査積分を説明するための図である。
【図15】(a),(b)は、主走査方向積分を説明するための図である。
【図16】(a),(b)は、露光プロファイル測定装置における量産時の構成例について示した図である。
【符号の説明】
1…本体、10…画像プロセス系、11…画像形成ユニット、12…感光体ドラム、14…LEDプリントヘッド(LPH)、51…LEDアレイ、52…プリント基板、53…セルフォックレンズアレイ、60…露光プロファイル測定装置、61…ラインCCD、62…移動ステージ、63…ステージドライバ、66…パーソナルコンピュータ(PC)、67…フレームグラバー、68…デジタルI/O、69…モータコントローラ、70…CCDボード、80…CCDインタフェース、81…トリガ処理部、82…WRITEアドレス生成部、83…CCD感度面内むら補正部、85…バッファメモリ、86…CCD傾き補正部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an exposure amount correction method for a print head that performs optical writing, and more particularly, to an exposure amount correction method for correcting variations in exposure amounts for a plurality of light emitting elements.
[0002]
[Prior art]
In an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, a facsimile, etc., which adopts an electrophotographic system, an electrostatic latent image is obtained by irradiating image information on a uniformly charged photoconductor by an optical recording unit. An image is formed by adding toner to the electrostatic latent image to visualize the image, transferring the image onto recording paper and fixing the image. As such an optical recording means, besides an optical scanning method in which a laser beam is scanned in a main scanning direction using a laser to expose the light, in recent years, an LED (Light Emitting Diode: light emitting diode) has been used in response to a demand for miniaturization of the apparatus. Optical recording means using an LED print head (LPH: LED Print Head) arranged in a large number in the main scanning direction is employed.
[0003]
The LPH generally includes an LED array in which a plurality of LED chips in which a large number of LEDs are arranged in a line are arranged, and a large number of rod lenses for forming light output from the LEDs on the surface of a photoconductor (photoconductor drum). And a SELFOC lens in which are arranged. In the image forming apparatus, each LED of the LPH is driven based on input image data, light is output toward the photoconductor, and the light is imaged on the photoconductor surface by the selfoc lens. Then, an electrostatic latent image is formed in the sub-scanning direction by relatively moving the photoconductor and the LPH.
[0004]
In this LPH, since a plurality of light emitting elements are arranged in a line in the main scanning direction, variations in light emitting points greatly affect image quality. In particular, when there is a variation in the light amount at the light emitting point, a streak or density unevenness in the sub-scanning direction occurs, which is likely to cause an image quality defect. Therefore, as a conventional technique, there is a technique of measuring a characteristic value in an exposure intensity distribution of a light emitting element by a two-dimensional CCD, and obtaining a correction value for each light emitting element from the measurement result to obtain a light emission amount (for example, see Patent Document 1). .). Further, there is a technique for measuring characteristic points of a light emitting element based on a light emission intensity distribution of the light emitting element obtained by a slit and determining light amount correction data (for example, see Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-127492 (pages 7, 9; FIGS. 16, 21)
[Patent Document 2]
JP-A-11-227254 (pages 3-4, FIG. 9, FIG. 13)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Here, in the measurement method described in Patent Literature 1, since the position resolution of measurement is determined by the pixel size of the CCD, the resolution is improved by using an enlargement optical system. However, the optical system has different reflectance and transmittance depending on the incident position and incident angle of the incident light, and has problems such as aberration and vignetting, so that it is difficult to perform highly accurate measurement. Further, when the magnifying optical system is used, the exposure energy on the sensor decreases, and it is necessary to lengthen the accumulation time, so that high-speed measurement is difficult. Further, in the technique described in Patent Literature 2, the exposure energy distribution is calculated from the exposure distribution integrated in a certain direction, and the information of the actual distribution is lost. As a result, there is a problem that the accuracy is reduced. Was.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described technical problems, and an object of the present invention is to measure an exposure amount of a light emitting element constituting a print head with high resolution.
Another object is to make the development density in the image forming apparatus uniform by appropriately grasping the light amount of each light emitting element constituting the print head using a line CCD having a low positional resolution.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
With this object in mind, the present invention relates to a printhead characteristic measuring device for calculating correction data for calculating a development density corresponding to each light emitting point from an exposure energy distribution, wherein the printhead has light emitting elements arranged therein. The amount of exposure from each light-emitting element is measured by a line CCD provided opposite to the CCD, and the line CCD is moved at a constant speed by a moving stage while the line CCD is inclined at a fixed angle in the moving direction. The output from the line CCD is arithmetically processed to obtain data for correcting the light amount of the light emitting elements constituting the print head.
[0009]
Here, the line CCD can be characterized in that the CCD accumulation time is set to an integral multiple of the scan period of the print head. Further, the processing unit may be characterized in that the outputs from the line CCDs are rearranged, and the oblique arrangement due to the inclination of the line CCDs by a fixed angle is corrected using a buffer memory.
[0010]
Further, when grasping the present invention from the category of the method, the present invention is a method for measuring an exposure amount of a print head in which a plurality of light emitting elements are arranged, and an image is formed by exposing a photosensitive member with the light emitting elements, Measuring the exposure amount by moving the line CCD, which is provided opposite to the illuminated light emitting element and arranged obliquely to the moving direction, at a constant speed, and correcting the exposure amount in the light emitting element from the measured exposure amount Calculating the correction data for performing the correction. Here, the step of calculating the correction data includes rearranging data relating to the exposure amount measured by the line CCDs arranged obliquely on the buffer memory, and based on the rearranged data, the light amount of each light emitting element. It is characterized in that data for correcting the variation is calculated.
[0011]
From another viewpoint, the present invention relates to an exposure correction method for correcting an exposure of a print head in which light emitting points are arranged using a line CCD having a predetermined positional resolution. It is characterized in that the exposure amount is measured in a state where the substantial positional resolution is improved without relying on an optical system for a predetermined position resolution, and correction data is obtained based on the measured exposure amount. Here, the line CCD is moved with respect to the print head, so that the exposure amount of the arranged light emitting points is measured. It is characterized by improving the resolution.
[0012]
Further, the image forming apparatus to which the present invention is applied includes a photoconductor, and a print head that forms an electrostatic latent image by exposing the photoconductor with a plurality of light emitting elements arranged, and the print head includes: A memory is provided for storing a correction characteristic value or light quantity correction data based on data in which the position resolution of the line CCD for measuring the exposure amount of each light emitting element is substantially improved without using an optical system with respect to the position resolution of the line CCD. The exposure amount of each light emitting element is determined based on the correction characteristic value or light amount correction data stored in the memory. The correction characteristic value stored in the memory can be characterized in that it is a value that can correlate an exposure profile obtained from an exposure amount measured by a line CCD with a development density.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus using an LED printhead to be measured in the present embodiment, and shows a so-called tandem type digital color printer. The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes, in a main body 1, an image processing system 10 for forming an image corresponding to gradation data of each color, an image output control unit 30 for controlling the image processing system 10, for example, a personal computer (PC). 2 and an image reading device (IIT) 3, and includes an image processing unit (IPS: Image Processing System) 40 that performs predetermined image processing on the image data received from these devices.
[0014]
The image processing system 10 includes an image forming unit 11 including a plurality of engines arranged in parallel at a predetermined interval in a horizontal direction. The image forming unit 11 includes four image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). A photoconductor drum 12 which is an image carrier (photoconductor) for forming an image and carrying a toner image; a charger 13 for uniformly charging the surface of the photoconductor drum 12; a photoconductor charged by the charger 13 An LED print head (LPH) 14, which is a print head for exposing the drum 12, is provided with a developing unit 15 for developing a latent image obtained by the LPH 14. Further, the image processing system 10 conveys the recording paper in order to transfer the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drums 12 of the image forming units 11Y, 11M, 11C and 11K onto the recording paper in a multiplex manner. The image forming apparatus includes a sheet conveying belt 21, a driving roller 22 for driving the sheet conveying belt 21, and a transfer roller 23 for transferring the toner image on the photosensitive drum 12 to a recording sheet.
[0015]
Each of the image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K has substantially the same structure except for the toner stored in the developing device 15. The image signal input from the PC 2 or IIT 3 is subjected to image processing by the image processing unit 40, and is supplied to each of the image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K via an interface. The image processing system 10 operates based on a control signal such as a synchronization signal supplied from the image output control unit 30. First, in the yellow image forming unit 11Y, an electrostatic latent image is formed by the LPH 14 on the surface of the photosensitive drum 12 charged by the charger 13 based on the image signal obtained from the image processing unit 40. A yellow toner image is formed on the electrostatic latent image by the developing device 15, and the formed yellow toner image is transferred onto a recording sheet on a sheet conveying belt 21 that rotates in the direction of the arrow in FIG. Transcribed. Similarly, magenta, cyan, and black toner images are formed on the respective photosensitive drums 12 and are multiplex-transferred onto recording paper on a paper transport belt 21 by using a transfer roll 23. The multiply-transferred toner image on the recording sheet is conveyed to the fixing device 24 and fixed on the recording sheet by heat and pressure.
[0016]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an LED print head (LPH) 14 which is a print head. The LPH 14 includes an LED array 51 in which a large number of LEDs are arranged as light emitting elements, a printed circuit board 52 supporting the LED array 51 and having a circuit for controlling the driving of the LED array 51 formed thereon, and light emitted from each LED. A selfoc lens array (SLA) 53 for forming an image of the beam on the photosensitive drum 12 is provided. The printed circuit board 52 and the selfoc lens array 53 are held by a housing 54. In the LED array 51, LEDs are arranged by the number of pixels in the main scanning direction. For example, when the short side (297 mm) of the A3 size is set as the main scanning direction, 7020 LEDs are arranged at intervals of about 42.3 μm at a resolution of 600 dpi. Note that the array may be arranged in a staggered pattern in addition to being arranged in a line. A memory (ROM or the like) in which the printed circuit board 52 stores data relating to correction characteristic values obtained by the exposure amount measuring method to which the present embodiment is applied (or light amount correction data calculated from the correction characteristic values). The light amount of the LEDs constituting the LED array 51 is corrected based on the data stored in the memory.
[0017]
Next, an exposure profile measurement system for the LPH 14 will be described.
FIG. 3 is a diagram for explaining an exposure profile measurement system to which the present embodiment is applied. The exposure profile measuring device 60 constituting the measurement system includes a line CCD (Charge Coupled Device) 61 in which a light receiving surface is provided to face the light emitting unit of the LPH 14 and a plurality of pixels are arranged in a line, and the line CCD 61. A CCD board 70 for measuring the exposure energy distribution from the LPH 14 using the output from the line CCD 61, a moving stage 62 for moving the CCD board 70 with the main scanning direction in which the LEDs of the LPH 14 are arranged as a moving direction, and on the moving stage 62 A stage driver 63 for moving the CCD board 70 at a constant speed, an LPH driver 64 for outputting a drive signal to the LPH 14 to turn on each LED, and a CCD interface 80 for processing a data signal transferred from the CCD board 70. ing. The line CCD 61 provided on the CCD board 70 has a CCD light receiving surface disposed near the focal plane of the print head of the LPH 14, and in this embodiment, no optical element such as a lens is used.
[0018]
Processing of the obtained data signal, movement control of the CCD board 70, control of the LPH driver 64, and the like are executed by a personal computer (PC) 66 as a processing unit. The PC 66 includes a frame grabber 67 for capturing image data, a digital I / O 68 for controlling input of a status signal and a data signal, output of a control signal, and the like, a motor controller 69 for controlling driving of the stage driver 63, and the like. I have. The moving stage 62 has, for example, a non-contact structure using an air bearing and a linear motor. The motor controller 69 performs PLL control based on feedback from a linear encoder, thereby realizing constant-speed movement control of the CCD board 70. are doing.
[0019]
The exposure profile measuring device 60 performs measurement at a constant time period while moving the CCD board 70 having the line CCD 61 at a constant speed in the main scanning direction, converts the data into digital values, and takes the data into the PC 66. Here, if an optical system such as a lens is used, differences in transmittance, reflectance, and the like occur due to the path and incident angle of light, and these differences cannot be ignored in highly accurate measurement of exposure energy. The line CCD 61 to which the present embodiment is applied does not use an optical system (a magnifying lens or the like) except that an ND-filter with an antireflection film for adjusting sensitivity is attached. However, if the optical system is eliminated as much as possible, there arises a problem that the position resolution of the measurement is determined by the pixel size of the line CCD 61. Therefore, in the present embodiment, as will be described later, the line CCD 61 is inclined at a fixed angle with respect to the moving direction, thereby improving the substantial positional resolution without relying on the magnifying optical system.
[0020]
FIG. 4 is a diagram for explaining the positional relationship between the line CCD 61 and the LED exposure spot of the LPH 14. Here, a state in which the line CCD 61 inclined at an angle θ from the moving direction (main scanning direction, X direction) with respect to the LED exposure spot moves at a moving speed of 1 mm / s is shown. The LED exposure spot is narrowed to 30 to 40 μm. The line CCD 61 used here has a pixel size of 4.7 × 4.7 μm, an inclination angle θ of 8.6 degrees, a transmittance of an optical filter (ND-filter) of 2%, and a storage time of 0.5. 95 ms. Note that the CCD accumulation time is a time during which the line CCD 61 performs photoelectric conversion for an external light input, and has a role of a shutter. The line CCD 61 receives the light from the LPH 14 during the accumulation time, performs photoelectric conversion, and sequentially outputs an analog voltage proportional to the amount of light × time = exposure energy through an analog shift register.
[0021]
As the position resolution of the measurement, the position resolution in the main scanning direction (X direction) is determined by the drive timing of the line CCD 61, and is determined by the moving speed and the time for capturing one line of the line CCD 61. As for the position resolution in the sub-scanning direction (Y direction), the inclination of the line CCD 61 as shown in FIG. 4 substantially reduces the CCD pixel pitch and increases the resolution. In the example shown in FIG. 4, the position resolution in the main scanning direction is 0.93 μm, and the position resolution in the sub scanning direction is 0.70 μm.
[0022]
FIG. 5 is a diagram for explaining the positional resolution of the line CCD 61, and shows the positional relationship between the CCD pixels. The line CCD 61 is inclined at θ = 8.6 deg with respect to the main scanning direction, which is the moving direction, and moves at the moving speed v. Here, it is assumed that the pixel interval of the line CCD is P, the pixel interval in the main scanning direction is Px, and the pixel interval in the sub-scanning direction is Py. If the CCD accumulation time is t, the pixel interval Px in the main scanning direction is
Pixel interval Px in the main scanning direction = CCD accumulation time t × moving speed v
Or using a positive integer K
Pixel interval Px in the main scanning direction = CCD accumulation time t × moving speed v × K
Is represented by The resolution in the main scanning direction at this time is
Main scanning direction resolution = Main scanning direction pixel interval Px / K
It becomes.
[0023]
At the time of rearrangement, the measurement timing is determined so that the measurement positions are arranged on a straight line. Further, even when measurement is performed at a position where the pixel interval Px in the main scanning direction is equally divided by an integer K, linearity at the time of rearrangement can be obtained. In the present embodiment, for example, actual measurement is performed at K = 5. In this case, if θ = 8.6 deg and CCD pixel interval P = 4.7 μm, the main scanning resolution becomes
cos (8.6 deg) × 4.7 μm / 5 (K) = 0.93 μm
Thus, the substantial positional resolution can be improved without relying on the magnifying optical system. In the present embodiment, the cycle of the CKS (scanning start signal of the LED constituting the LPH 14) (CCD accumulation time = CKS cycle × M) is finely adjusted to match the main scanning resolution. That is, the accumulation time of the CCD is configured to be an integral multiple of the scanning cycle of the LPH 14.
[0024]
Here, the accumulation time of the CCD is determined by SH (shift pulse). When a self-scanning LED (SLED: Selfscanning LED) is used, an arbitrary lighting pattern can be measured by synchronizing SH with a start pulse CKS. Further, even if there is stray light generated by light emitting points that emit light at different timings in time, light can be captured at a position where the light is emitted. In addition, even when using an LED of static drive or dynamic drive instead of the SLED, the same measurement can be performed by synchronizing with a line sync (LSYNC: horizontal synchronization signal).
[0025]
The line CCD 61 used has a pixel pitch of 4.7 μm. However, such a line CCD 61 having a narrow pixel pitch is generally used for an image scanner used in the image reading device 3 or the like. , The total number of pixels is often large. If not many pixels are required for measurement use, this large number of pixels will extend the CCD transfer cycle time, making it difficult to complete all transfer and data sorting within the desired accumulation time. Become. Therefore, by switching the frequency of the transfer pulse (reset: RS, clamp: CMP, clock: CLK) of the CCD between the necessary pixels and the unnecessary pixels, the total time of the transfer cycle is shortened even when the total number of pixels is large. can do.
[0026]
Next, measurement and data transfer processing will be described.
FIG. 6 is a timing chart showing the processing of measurement and data transfer. In FIG. 6, CKS is an SLED scan start signal, and the CCD accumulation time is calculated using Tcks, a positive integer M, which is the interval between start pulses.
CCD accumulation time = M x Tcks
Is represented by SH is a CCD accumulation time control signal, CLK is a CCD transfer clock, CVALID is a CCD required pixel signal output period, CTRCK is a signal for transferring CCD data to a buffer, RDCK is a buffer read clock, and TRCK is a data transfer to a frame grabber 67. The clock is shown.
[0027]
First, an SH pulse is sent to the CCD in synchronization with CKS. In the example shown in FIG. 6, a measurement cycle in which CKS is two cycles and SH is one cycle is shown. When the measurement cycle N + 1 is entered, the CCD data accumulated in the measurement cycle N is transferred by CMP, RS, and CLK. Here, for example, the CCD may be configured to have 7,500 pixels, and the 3200th to 4223rd pixels are used. In such a case, unnecessary pixels 1 to 3199 are transferred at 25 MHz, 3200 to 4223 pixels are transferred at 5 MHz, and 4224 to 7500 pixels are transferred at 25 MHz. In the high-speed transfer, electric noise is easily taken, and it is desirable to transfer at a low speed as much as possible at the time of measurement. However, if data is transferred to unnecessary pixels at 5 MHz, the entire data transfer time of the line CCD exceeds the measurement time. Therefore, it is during the 5 MHz transfer section that the data is actually obtained by the A / D conversion, and the data (1024 pixels × 16 bits) during this period is written to the buffer memory (described later). This writing period to the buffer memory is indicated as a CVALID buffering cycle. At this time, CTRCK is output. Then, the data is read from the buffer memory at the address indicated by the data rearrangement by the clock indicated by RDCK, and is transferred to the frame grabber 67 by the clock of TRCK. 6 is executed.
[0028]
Next, a circuit configuration of a processing unit for enabling the above processing to be executed will be described.
FIG. 7 is a diagram for explaining a circuit configuration of a CCD board 70 which is one of the processing units. The CCD board 70 receives a scanning start signal (CKS) of the SLED from the LPH driver 64 and outputs a CLK signal and the like, a CCD timing generator 71, a register 72 for outputting a set value, and a line based on the set value from the register 72. A post-processing circuit 73 for performing post-processing on the data read from the CCD 61, an AD converter 74 for converting an analog output from the post-processing circuit 73 to digital, and a logical product of the output of the AD converter 74 and the CCD timing generator 71. And an AND gate 75 for outputting a CCD digital signal.
[0029]
In the circuit configuration shown in FIG. 7, the following processing is performed on the data output from the line CCD 61, and the data is output as an exposure profile measurement value. As the processing, first, since the line CCD 61 has sensitivity unevenness for each pixel, the sensitivity unevenness is corrected. Further, as described above, since the line CCD 61 is used at an angle, the data is rearranged to simplify post-processing.
[0030]
Since the line CCD 61 to which this embodiment is applied adopts a structure in which odd-numbered pixels and even-numbered pixels are output through different analog shift registers, the line CCD 61 has two output terminals of EVEN and ODD. I have. Therefore, each of the post-processing circuits 73 performs post-processing. Here, a difference in characteristics between EVEN and ODD is canceled by specifying an offset value and a gain value.
[0031]
As described above, CVALID, which is a signal indicating the CCD required pixel signal output period, does not use all the data of the CCD but employs some of the data as required pixels. "TRUE" is output from the CCD timing generator 71 only when the CTRCK is a transfer clock for synchronously transferring CCD data to the CCD interface 80, and is output from the CCD timing generator 71 only when required pixel data is output, like CVALID.
[0032]
FIG. 8 is a diagram for explaining a circuit configuration of the CCD interface 80 which is one of the processing units. Here, the processing of the data transferred from the CCD board 70 is executed. The CCD interface 80 includes a trigger processing unit 81 that triggers based on the output of the line CCD 61, a WRITE address generation unit 82 that receives a CVALID and CTRCK from the CCD board 70 and outputs a WRITE address, and an enable from the trigger processing unit 81. CCD sensitivity in-plane unevenness correction unit 83 that receives and outputs WRITE data, and memory 84 that stores various values such as in-plane unevenness correction values such as black level and white level provided to CCD sensitivity in-plane unevenness correction unit 83. , A buffer memory 85 for temporarily storing data, a CCD tilt correction unit 86 for specifying a rearrangement address, etc., based on the profile measurement data output from the CCD tilt correction unit 86 and the development characteristics stored in the memory 84. Processing unit that executes the processing of the developing characteristics 7. Based on the output from the development characteristic processing section 87, a conversion processing to a correction characteristic value described later is executed, and a sub-scanning integration processing section 88 for outputting the calculation result to the memory 84; A PC-IF 89 is provided for interfacing with the PC 66, such as receiving signals and outputting data signals.
[0033]
Upon receiving the CVALID, CTRCK, and CCD digital signals from the CCD board 70, the trigger processing unit 81 determines whether light enters the line CCD 61 and the output exceeds a set threshold. If not exceeded, the operation is performed until the buffering cycle, and the subsequent data rearrangement / frame grabber transfer cycle is not operated. When a trigger is applied, the operation of the data rearrangement / frame grabber transfer cycle starts from the next measurement cycle.
[0034]
The CCD sensitivity in-plane unevenness correction unit 83 corrects the sensitivity unevenness of each pixel of the line CCD 61. That is, black level correction and white level correction are performed, and the intercept and inclination of each pixel are corrected. In order to correct the inclination of the line CCD 61, data is temporarily written to the buffer memory 85. After that, when the rearrangement data is prepared, the rearrangement address is designated by the CCD tilt correction unit 86, and the data (READ data) is read. The read data is transferred to the frame grabber 67 by a transfer clock (TRCK). Further, it is also possible to provide a function of performing further processing and writing the processing result to the buffer memory 85. Since the buffer memory 85 is used for temporarily storing data rearrangement, data that has been used for rearrangement and becomes unnecessary is sequentially used for buffering new data.
[0035]
In the CCD interface 80 shown in FIG. 8, after the processing is started, the WRITE address generation unit 82 generates a buffer WRITE row address in response to the rise of CVALID, and generates a buffer WRITE column address in response to CTRC. . These are combined and output to the buffer memory 85 as a WRITE address. In the CCD tilt correcting section 86, a rearranging row address and a rearranging column address are generated, and these are combined and output to the buffer memory 85 as a READ address. The CCD tilt correction unit 86 reads data from the buffer memory 85 and outputs profile measurement data to the frame grabber 67 with the read clock RDCK shown in FIG.
[0036]
In the example shown in FIG. 8, the profile measurement data is directly output to the frame grabber 67. However, by implementing the necessary processing in the CCD interface 80, the processing on the PC 66 and the data transferred to the PC 66 can be reduced. In the example shown in FIG. 8, for example, a configuration in which a development characteristic processing unit 87 and a sub-scanning integration processing unit 88 are mounted, the processing result is written into the memory 84 again, and data is acquired from the PC 66 using the digital I / O 68 Contains. In the case of the above setting, that is, when the spatial resolution is 0.93 μm × 0.70 μm, 1 data = 16 bits, and the A3 width is measured using 1024 pixels as the line CCD 61, for example, raw data of profile measurement data = 650 Mbytes , The data after processing = 640 Kbytes.
[0037]
FIG. 9 is a diagram for explaining a memory map for rearranging CCD outputs in the buffer memory 85. Here, it is shown using the address (x, y), where x is a buffer row address indicating a CCD scan number, and y is a buffer column address indicating a CCD pixel number. p indicates the number of CCD effective pixels, and in this embodiment, p = 1024. The integer K is set to K = 5.
[0038]
First, in the buffer WRITE address generation, (0, 0), (0, 1),..., (0, p−1), (1, 0), (1, 1),. , (1, p-1), (2,0), ..., (K. (p-1) + K-1, p-2), (K. (p-1) + K-1, p-1) , (0,0), (0,1),... Are generated. On the memory map shown in FIG. 9, addresses are specified from left to right and from top to bottom, and when the final address is reached, the process returns to the upper left. When the rearrangement becomes unnecessary, the data is sequentially overwritten with the data from the line CCD 61. The row address is incremented (Increment) at the rising edge of CKS, and the column address is incremented by the data transfer clock from the line CCD 61 to generate a memory address.
[0039]
Next, in the generation of the rearrangement READ address, the data of the address (0, 0), (K, 1), (K · 2, 2),..., (K · (p−1), p−1) , X = 0 is overwritten with the CCD output in the next buffering cycle. Similarly, after reading the data at the address of (1, 0), (K + 1, 1), (K · 2 + 1, 2),..., (K · (p−1) +1, p−1), In the buffering cycle, x = 1 is overwritten with the CCD output. By repeating such processing, (K, 0), (K · 2, 1), (K · 2 + 2, 3),..., (K · (p−1) +1, p−2), (0, p Data reading and overwriting are repeatedly performed in the order of -1) data reading. The row address is incremented by K at the rise of CKS, and the column address is incremented by a read (READ) clock to the buffer memory 85. As described above, in the buffer memory 85, the outputs of the line CCDs 61 are rearranged, and the oblique arrangement is corrected.
[0040]
Next, a conversion process to a correction characteristic value performed by the PC 66 will be described.
FIG. 10 is a flowchart for explaining the conversion process to the correction characteristic value. Here, the obtained exposure profile is converted into a correction characteristic value that can be correlated with the development density. First, after acquiring the profile measurement data via the frame grabber 67, a sub-scanning direction multiplexing process for calculating a value obtained by shifting and adding the profile measurement data in the sub-scanning direction is executed (step 101). Next, a development characteristic process for converting the obtained exposure energy distribution into a development density is executed (step 102). Then, sub-scan integration is performed to convert the estimated development density into a value corresponding to each light emitting point (step 103). Finally, main scan integration is performed to calculate the position of each light emitting point from the shape of the exposure profile and calculate the development density corresponding to each light emitting point (step 104), and the correction characteristic value is output (step 105). , The process ends.
[0041]
First, the sub-scanning direction multiplexing process shown in step 101 will be described with reference to FIGS. FIGS. 11A and 11B are diagrams for explaining sub-scanning direction multiplexing processing in the presence of stray light. FIGS. 12A to 12D show a plurality of SLEDs constituting the line CCD 61. FIG. 9 is a diagram for explaining an exposure distribution when the patterns are arranged in a staggered pattern. Here, the “stray light” is light emitted from the LPH 14 outside the predetermined path. Since this stray light may also exist in the sub-scanning direction as a light emitting point that affects each other, it is preferable to flatten the light profile in consideration of superimposition in the sub-scanning direction.
[0042]
In the case where minute light (such as stray light) as shown in FIG. 11A is present, the effect on the development density is ignored by the development characteristic processing in step 102. In the example shown in FIG. 11A, the portion exceeding the threshold does not include the influence of stray light. Therefore, as shown in FIG. 11B, by calculating the value obtained by shifting the measured exposure profile in the sub-scanning direction, it is possible to include the influence of the stray light in the portion exceeding the threshold value, Correction that avoids the problem described above becomes possible.
[0043]
In the staggered arrangement for explaining the exposure distribution in FIGS. 12A to 12D, the positions of the SLEDs constituting the line CCD are shifted in the sub-scanning direction due to, for example, miniaturization or wiring. When such an arrangement is adopted, as shown in FIGS. 12A and 12B, the exposure energy distribution during printing and the exposure distribution during measurement may have different cross sections in the sub-scanning direction in the exposure energy distribution. . In the example shown in FIGS. 12A and 12B, a state where the amount exceeding the threshold is completely different is shown. In such a case, similarly to the above, the sections in the sub-scanning direction of the measured exposure energy distribution are shifted in the sub-scanning direction and added, and the exposure energy in consideration of the overlap in the sub-scanning direction as shown in FIG. By obtaining the cross section in the sub-scanning direction of the distribution, an exposure energy distribution substantially equivalent to the exposure energy distribution at the time of printing (at the time of image formation) shown in FIG. 12C can be obtained, and the amount exceeding the threshold becomes almost equal. Such an exposure distribution can be obtained.
[0044]
Next, the development characteristic processing shown in step 102 will be described.
FIGS. 13A and 13B are diagrams for explaining the contribution of the exposure energy to the density when the development characteristics are considered. There is a relationship (development characteristic) between the exposure energy and the developed image density (development density) as shown in FIG. 13A, and by adjusting the exposure energy using this development characteristic, A desired image density can be obtained. FIG. 13B shows a simplified development characteristic shown in FIG. FIG. 13B shows a linear region in which the exposure energy amount and the image density are substantially proportional to each other, and a dead band region in which the image density does not appear (ie, is not developed) when the exposure is performed on the lower exposure energy side than the linear region. And a saturated region on the higher exposure energy side than the linear region, where the image density does not increase even if the exposure amount is increased. In this embodiment, the exposure energy distribution is converted into the development density using the input / output characteristics when the input is the exposure energy and the output is the development density. For example, the development characteristics are processed using simple development characteristics using threshold values and saturation values.
[0045]
Next, the sub-scan integration shown in step 103 will be described.
FIG. 14 is a diagram for explaining sub-scan integration. In this step and the next step 104, the estimated developing density is converted into a value corresponding to each light emitting point, so that the light amount correction amount of each light emitting point can be calculated. Data is added in the sub-scanning direction for light emitting points as shown in FIG. FIG. 14 (b) shows the exposure energy distribution, where the horizontal axis is the position and the vertical axis is the exposure energy. This example is an example of a light profile acquired when the 1200 dpi LPH 14 is lit in a 2on2off pattern, and shows a value obtained by integrating a threshold value and a saturation value in the sub-scanning direction after applying the threshold value and the saturation value.
[0046]
Next, the main scanning integration shown in step 104 will be described.
FIGS. 15A and 15B are views for explaining integration in the main scanning direction. Here, the estimated development density is converted into a value corresponding to each light emitting point, so that the light amount correction amount of each light emitting point can be calculated. FIG. 15A shows the flow of processing, and FIG. 15B shows the result of executing the measurement and calculation based on the integration in the sub-scanning direction shown in FIG. 14, where the horizontal axis represents the position and the vertical axis represents the exposure energy. Has taken. The example shown in FIG. 15B is an example of an optical profile acquired when the 1200 dpi LPH 14 is lit in a 2on2off pattern, similarly to FIG. 14B. Taking into account the variation of the LED chip assay constituting the LPH 14, the elongation due to heat, and the like, dividing the position of each light emitting point based on the absolute position of the moving stage lacks versatility. Therefore, the position of each light emitting point is calculated from the shape of the exposure profile, and then the development density corresponding to each light emitting point is calculated.
[0047]
Referring to the flowchart shown in FIG. 15A, first, a measurement / calculation result by sub-scan integration as shown in FIG. 15B is obtained (step 201). Next, a peak is detected from the obtained exposure profile, and a valley is detected (step 202). Then, the exposure energy amount from the valley to the valley in this exposure profile is integrated, and an integrated value Sn as shown by oblique lines in FIG. 15B is obtained (step 203). The integrated value thus obtained is divided by the distance between valleys to obtain En = Sn / Ln (step 204). Here, En indicates a correction characteristic value for the n-th light emitting point.
[0048]
The correction characteristic value obtained as described above is obtained by measuring the exposure profile obtained by measuring the amount of light of the LPH 14 in a state where the line CCD 61 is tilted in the moving direction and the substantial positional resolution is increased, and the development profile and the development density. Is converted to a value that can be correlated. In the image forming apparatus shown in FIG. 1, this correction characteristic value is stored in a memory such as a ROM provided inside the LPH 14, for example. It may be configured to be stored in the memory of the image output control unit 30. Further, the light amount correction data calculated from the correction characteristic value may be stored in the memory. In the image forming apparatus, the output light amount of each LED in the LPH 14 is corrected using the correction characteristic value stored in the ROM or the like, so that the variation of each light emitting point is suppressed, the unevenness is small, and the It is possible to obtain a high-quality image with suppressed streaks. In addition, since a highly accurate correction characteristic value can be obtained, it is possible to achieve high image quality in a state where there is little impact on cost from the viewpoint of structure.
[0049]
FIGS. 16A and 16B are diagrams illustrating a configuration example of the exposure profile measurement device 60 during mass production. In FIG. 16A, the LPH 14 is measured using two line CCDs 61, a first line CCD 61-1 and a second line CCD 61-2. The first line CCD 61-1 and the second line CCD 61-2 are each inclined at the same angle with respect to the moving direction, and are arranged on the same moving stage 62 at a constant interval, as described above. Have been. The two line CCDs 61 move on the moving stage 62 at the same time. The measurement is performed by using the first line CCD 61-1, which is the first line CCD 61, and after correcting the light amount of the LPH 14 in real time, the measurement is performed by the second line CCD 61-2. By employing such a plurality of measurement methods, the measurement step and the inspection step can be performed simultaneously, and the work steps can be shortened.
[0050]
On the other hand, in FIG. 16 (b), two line CCDs 61, a first line CCD 61-1 and a second line CCD 61-2, are provided in parallel on a moving stage 62, move at the same time, and each has a different LPH 14 (The first LPH 14-1 and the second LPH 14-2). By simultaneously measuring the plurality of LPHs 14, it is possible to reduce the work time required for the measurement.
[0051]
As described above in detail, according to the present embodiment, the exposure amount of each light emitting element in the LPH 14 is measured in a state where the line CCD 61 is inclined at a certain angle with respect to the moving direction. Accordingly, even when a lens such as an enlargement optical system is not provided, the exposure amount can be measured with a higher resolution than the position resolution of the line CCD 61. Further, the correction data obtained as a result of the measurement is stored in a memory such as a ROM provided inside the LPH 14 of the image forming apparatus, and the exposure amount is corrected for each light emitting element. It is possible to obtain good image quality in which vertical stripes and density unevenness of an image generated in the sub-scanning direction are suppressed.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the measurement of the exposure energy distribution in the print head can be performed with high accuracy, high resolution, and high speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus using an LED print head to be measured in the present embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an LED print head (LPH) that is a print head.
FIG. 3 is a diagram for explaining an exposure profile measurement system to which the present embodiment is applied;
FIG. 4 is a diagram for explaining a positional relationship between a line CCD and an LED exposure spot of an LPH.
FIG. 5 is a diagram for explaining a position resolution of a line CCD.
FIG. 6 is a timing chart showing processing of measurement and data transfer.
FIG. 7 is a diagram for explaining a circuit configuration of the CCD board.
FIG. 8 is a diagram illustrating a circuit configuration of a CCD interface.
FIG. 9 is a diagram for explaining a memory map for rearranging CCD outputs in a buffer memory.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a conversion process to a correction characteristic value.
FIGS. 11A and 11B are diagrams for explaining sub-scanning multiplex processing when stray light exists.
FIGS. 12A to 12D are views for explaining an exposure distribution when a plurality of SLEDs constituting a line CCD are arranged in a staggered manner.
FIGS. 13A and 13B are diagrams for explaining the contribution of exposure energy to density when development characteristics are considered.
FIG. 14 is a diagram for explaining sub-scan integration.
FIGS. 15A and 15B are diagrams for explaining integration in the main scanning direction.
FIGS. 16A and 16B are diagrams showing an example of a configuration at the time of mass production in an exposure profile measuring apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main body, 10 ... Image processing system, 11 ... Image forming unit, 12 ... Photoconductor drum, 14 ... LED print head (LPH), 51 ... LED array, 52 ... Printed circuit board, 53 ... Selfoc lens array, 60 ... Exposure profile measuring device, 61: line CCD, 62: moving stage, 63: stage driver, 66: personal computer (PC), 67: frame grabber, 68: digital I / O, 69: motor controller, 70: CCD board, 80: CCD interface, 81: Trigger processing unit, 82: WRITE address generation unit, 83: CCD sensitivity in-plane unevenness correction unit, 85: Buffer memory, 86: CCD tilt correction unit

Claims (10)

発光素子が配列されたプリントヘッドに対向して設けられ、各発光素子からの露光量を測定するラインCCDと、
前記ラインCCDを移動方向に一定角度傾けた状態にて当該ラインCCDを等速移動させる移動ステージと、
前記ラインCCDからの出力を演算処理して、前記プリントヘッドを構成する前記発光素子の光量補正のためのデータを取得する処理部と
を含むプリントヘッドの特性計測装置。
A line CCD that is provided to face a print head in which light emitting elements are arranged, and that measures an exposure amount from each light emitting element;
A moving stage that moves the line CCD at a constant speed in a state where the line CCD is inclined at a fixed angle in the moving direction;
A processing unit for calculating the output from the line CCD to obtain data for correcting the light amount of the light emitting elements constituting the print head.
前記ラインCCDは、CCD蓄積時間を前記プリントヘッドの走査周期の整数倍とすることを特徴とする請求項1記載のプリントヘッドの特性計測装置。2. The printhead characteristic measuring apparatus according to claim 1, wherein the line CCD has a CCD accumulation time that is an integral multiple of a scan cycle of the printhead. 前記処理部は、前記ラインCCDからの出力を並び替え、当該ラインCCDが前記一定角度傾けられたことによる斜め配置を補正することを特徴とする請求項1記載のプリントヘッドの特性計測装置。2. The print head characteristic measuring apparatus according to claim 1, wherein the processing unit rearranges the output from the line CCD and corrects the oblique arrangement due to the line CCD being tilted by the predetermined angle. 複数の発光素子が配列され、当該発光素子により感光体を露光して画像を形成するプリントヘッドの露光量測定方法であって、
点灯された前記発光素子に対向して設けられ移動方向に対して斜めに配置されたラインCCDを等速移動させて露光量を測定するステップと、
測定された露光量から前記発光素子における露光量を補正するための補正データを算出するステップと
を含む露光量補正方法。
A plurality of light emitting elements are arranged, a method for measuring the exposure amount of a print head that forms an image by exposing a photoconductor by the light emitting elements,
Measuring the exposure amount by moving at a constant speed a line CCD provided opposite the illuminated light emitting element and disposed obliquely to the moving direction;
Calculating correction data for correcting the exposure amount of the light emitting element from the measured exposure amount.
前記補正データを算出するステップは、斜めに配置された前記ラインCCDにより測定された前記露光量に関するデータをバッファメモリ上にて並び替え、並び替えられたデータに基づいて、各発光素子による光量ばらつきを補正するためのデータを算出することを特徴とする請求項4記載の露光量補正方法。The step of calculating the correction data includes rearranging data on the exposure amount measured by the line CCDs arranged obliquely on a buffer memory, and based on the rearranged data, a light amount variation due to each light emitting element. 5. The exposure amount correcting method according to claim 4, wherein data for correcting is calculated. 所定の位置分解能を有するラインCCDを用いて、発光点が配列されるプリントヘッドの露光量を補正する露光量補正方法であって、
前記ラインCCDの有する前記所定の位置分解能に対し、光学系に頼らずに実質的な位置分解能を向上させた状態にて露光量を計測し、
計測された前記露光量に基づいて補正データを取得することを特徴とする露光量補正方法。
An exposure correction method for correcting the exposure of a print head in which light emitting points are arranged using a line CCD having a predetermined positional resolution,
For the predetermined position resolution of the line CCD, the exposure amount is measured in a state where the substantial position resolution is improved without relying on an optical system,
An exposure correction method, wherein correction data is obtained based on the measured exposure.
前記ラインCCDは、前記プリントヘッドに対して移動することで、配列される前記発光点の前記露光量が測定されると共に、移動する方向に対して斜めに配置されることで前記実質的な位置分解能を向上させることを特徴とする請求項6記載の露光量補正方法。The line CCD moves with respect to the print head to measure the exposure amount of the arranged light emitting points, and is arranged obliquely with respect to the moving direction so that the substantial position is obtained. 7. The method according to claim 6, wherein the resolution is improved. 感光体と、
配列されている複数の発光素子により前記感光体を露光して静電潜像を形成するプリントヘッドとを含み、
前記プリントヘッドは、各発光素子の露光量を測定するラインCCDが有する位置分解能に対して拡大光学系を用いずに実質的な位置分解能が向上されたデータに基づく補正特性値を格納するメモリを備え、当該メモリに格納された当該補正特性値に基づいて当該各発光素子の露光量が決定されることを特徴とする画像形成装置。
A photoreceptor,
A print head that forms the electrostatic latent image by exposing the photoconductor by a plurality of light emitting elements that are arranged,
The print head has a memory for storing a correction characteristic value based on data having substantially improved position resolution without using an enlargement optical system with respect to the position resolution of the line CCD for measuring the exposure amount of each light emitting element. An image forming apparatus, wherein an exposure amount of each light emitting element is determined based on the correction characteristic value stored in the memory.
前記メモリに格納される前記補正特性値は、前記ラインCCDによって測定された前記露光量から得られる露光プロファイルと現像濃度との相関がとれる値であることを特徴とする請求項8記載の画像形成装置。9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the correction characteristic value stored in the memory is a value that allows a correlation between an exposure profile obtained from the exposure amount measured by the line CCD and a development density. apparatus. 感光体と、
配列されている複数の発光素子により前記感光体を露光して静電潜像を形成するプリントヘッドとを含み、
前記プリントヘッドは、各発光素子の露光量を測定するラインCCDが有する位置分解能に対して拡大光学系を用いずに実質的な位置分解能が向上されたデータに基づく光量補正データを格納するメモリを備え、当該メモリに格納された当該光量補正データに基づいて当該各発光素子の露光量が決定されることを特徴とする画像形成装置。
A photoreceptor,
A print head that forms the electrostatic latent image by exposing the photoconductor by a plurality of light emitting elements that are arranged,
The print head has a memory for storing light amount correction data based on data having substantially improved position resolution without using an enlargement optical system with respect to the position resolution of the line CCD for measuring the exposure amount of each light emitting element. An image forming apparatus, wherein an exposure amount of each light emitting element is determined based on the light amount correction data stored in the memory.
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