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JP3945289B2 - Brightness correction method for optical print head - Google Patents

Brightness correction method for optical print head Download PDF

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JP3945289B2
JP3945289B2 JP2002096751A JP2002096751A JP3945289B2 JP 3945289 B2 JP3945289 B2 JP 3945289B2 JP 2002096751 A JP2002096751 A JP 2002096751A JP 2002096751 A JP2002096751 A JP 2002096751A JP 3945289 B2 JP3945289 B2 JP 3945289B2
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correction
print head
light emitting
inclination
optical print
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良彦 平
陽治 伯耆
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Fuji Xerox Co Ltd
Fujifilm Business Innovation Corp
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は光プリントヘッドの輝度補正方法に関するものであり、特に、高速プリンタの光源として用いられる光プリントヘッドにおける濃淡ムラを限度見本の限度内に収めるための各ドットの輝度補正方法に特徴のある光プリントヘッドの輝度補正方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子写真法は複写機、電子写真ファクシミリ、電子写真プリンタ等の画像形成装置において広く使用されている技術であり、電子写真法として、例えば、米国特許第2297691号明細書等に記載されているように、光導電性絶縁体を用いた方式が一般的に使用される。
【0003】
この方式では、コロナ放電や電荷供給ローラによって帯電させられた光導電性絶縁体上にLEDなどの光を照射することによって静電潜像を形成したのち、トナーと称される顔料や染料により着色した樹脂粉末を上記静電潜像に静電的に付着させて現像を行い、可視化されたトナー画像を形成する。
【0004】
次いで、このトナー画像を紙やフィルム等の記録媒体上へ転写したのち、熱、圧力、光などによってトナーを記録媒体上で溶融した後に固化して、最終的に記録媒体上に定着したトナー画像を得ている。
【0005】
図8参照
図8は、従来の画像形成装置に搭載されるLEDヘッドの概略的斜視図であり、SLA(セルフォック・レンズ・アレイ)の構成を理解し易いようにレンズホルダ及びヘッド筐体の一部を欠落させて図示している。
【0006】
図に示すように、複数のLEDチップ31はプリント回路基板32上に潜像担持体の幅方向にアレイ状に配列され、プリント回路基板32はヘッド筐体33に固定されている。
一方、SLA34は、レンズホルダ35によってLEDチップ31に対向するように配置される。
【0007】
図9参照
この様なLEDヘッドを画像形成装置に搭載する場合には、図に示すように事前に各LEDチップ31からの光量が均一になるように光量補正のみを行なってから装置に搭載していた。
即ち、まず、LEDヘッドを組み立てたのち、光パワーメータを用いて光量補正を行い、その測定結果において各LEDに対応するドットに光量のバラツキが有る場合には、各LEDに流す電流を調整して光量が一定になるように制御していた。
【0008】
図10参照
図10は、1ドット間隔にLEDチップを点灯させた状態の模式図であり、光量が均一な状態になるように補正されていると、ドット径、MTF(Modulation Transfer Function:振幅伝達関数)値も均一になり、下段に示すように、均一な幅のライン・アンド・スペースからなるきれいな印字が得られるのが通常であった。
なお、MTFは、光量をIとすると、
MTF=(Imax −Imin )/(Imax +Imin
で表される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、光量補正を行うことにより、潜像担持体上における1ドット毎の光量を均一にしても、SLAを構成するファイバの微妙な傾き等によるバラツキが原因で結像位置が異なることにより、像面でのドット径が異なる場合があるので、この様子を図11を参照して説明する。
【0010】
図11参照
図11は、1ドット間隔にLEDチップを点灯させた状態の模式図であり、ドット径が異なったドットNGがある場合、下段に示すライン・アンド・スペースパターンが不均一になり、また、ドット径のばらつきはMTF値を悪化させ、印字上での濃淡ムラを引き起こすため、光量の均一化だけでは印字出力の濃淡ムラは除去されないという問題があった。
【0011】
この場合、SLAを交換すれば問題はないものの、良品レベルが全て保証されるとは限らないことと、SLAは非常に高価であるため、このような多少のバラツキを有するSLAを有効に使用する方策が必要になる。
【0012】
したがって、本発明は、レンズアレイのバラツキを光源の制御によって補正することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
図1は本発明の原理的構成図であり、この図1を参照して本発明における課題を解決するための手段を説明する。
1参
上記目的を達成するため、本発明は、直線状に配列されている多数の発光素子上に結像レンズを配置して構成される光プリントヘッドの輝度補正方法において、前記光プリントヘッドの各発光素子の光量が一定となるように補正を行う光量補正ステップと、該光量補正ステップにより補正が行われた前記光プリントヘッドの各発光素子の主走査方向及び副走査方向のビーム径が特定のスライスレベルにおいて均一になるように補正を行うビームプロファイル補正ステップと、該ビームプロファイル補正ステップにより補正が行われた後に、前記光プリントヘッドの各発光素子の光量分布に傾斜部が生じた時に、前記傾斜部の傾斜角が予め定めた値より大きな場合に、前記傾斜部の傾斜角が前記予め定めた値より小さくなるように前記傾斜角が大きな部分のみを補正する段差傾き補正ステップとを備えたことを特徴とする。
【0014】
また、本発明は、ビームプロファイル補正ステップが、上記各発光素子からのビームの面積が特定のスライスレベルにおいて均一になるように補正するステップを含んでいることを特徴とする。
【0015】
これらの場合、特定のスライスレベルとしては、各発光素子に対し光量のバックグラウンド値から共通の一定の光量、即ち、固定スライスレベルを用いれば良く、それによって、輝度のバラツキは大きくなるものの、印字品質は良好になり、バラツキを有する結像レンズを有効に利用することができる。
【0016】
また、本発明は、ビームプロファイル補正ステップが、上記各発光素子からのビームの仮想的体積が特定のスライスレベルにおいて均一になるように補正するステップを含んでいることを特徴とする。
【0017】
この場合、特定のスライスレベルとしては、各発光素子に対し光量のバックグラウンド値から共通の2つの一定の光量、即ち、2つの固定スライスレベルを用いれば良く、それによって、輝度のバラツキは大きくなるものの、印字品質は良好になる。
なお、「仮想的体積」とは、ビームの強度分布を三次元的に表現した場合の仮想的な体積を意味し、特定のスライスレベルにおける仮想的体積とは、2つの固定スライスレベルで挟まれたビーム強度分布における仮想的な体積を意味する。
【0018】
また、上記の段差傾き補正ステップとしては、各発光素子における光量の初期補正値とビーム形状補正後の差分の前記発光素子の配列方向に沿った傾きが限度見本の限度値を満たす小さな傾きになるように段差傾き補正を行えば良く、それによって、補正段差の発生した継ぎ目部分の傾きを小さくして印字品質を良好にすることができる。
【0019】
また、上記の補正の結果を格納するメモリ部を備えることによって、バラツキを有する結像レンズを用いても輝度ムラの少ない光プリントヘッドを構成することがで、また、この様な、光プリントヘッドを搭載することによって画像形成装置の低コスト化が可能になる。
【0020】
【発明の実施の形態】
ここで、図2乃至図7を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図2参照
本発明の実施の形態の輝度補正方法を実施するための概念的装置構成図であり、固定ステージ11上に設けたXYテーブル12にCCDカメラ13を固定し、測定対象となるLEDヘッド14の結像位置にCCDカメラ13の焦点が来るように焦点を合わせ、CCDカメラ13をLEDヘッド14の長手方向、即ち、主走査方向であるX方向に走査するとともに、副走査方向であるY方向にも走査して各LEDチップの発光像、即ち、ビームドットを撮影する。
【0021】
この場合、CCDカメラ13及びXYステージ12はコントローラ部15によって制御され、測定結果から補正値算出処理部16において後述する方法で補正値を算出し、算出した結果を補正用EEPROM書込装置17に格納するとともに、点灯制御部18に補正された制御信号を送り、LEDヘッド14の輝度ムラを許容値以下に低減する。
【0022】
図3参照
図3は、本発明の実施の形態のフロー図であり、まず、従来と同様に、
▲1▼LEDヘッドの組立を行い、次いで、
▲2▼光パワーメータを用いて各LEDチップの光量の測定を行い、次いで、
▲3▼各LEDチップの光量が一定になるように補正を行う。
【0023】
次いで、輝度補正後に再びCCDカメラを用いて、
▲4▼MTF値、主副ビーム径、ビーム面積、及び、ビーム体積の測定
を行ない、基準値を満たしている場合には良品とし、基準を満たしていない場合には、
▲5▼ビームプロファイルの形状補正、
即ち、CCDカメラで測定しながら主副ビーム径、ビーム面積、及び、ビーム体積の補正を行う。
【0024】
次いで、ビームプロファイルの形状補正後、再び、CCDカメラを用いて、
▲6▼主副ビーム径、ビーム面積、及び、ビーム体積の測定
を行ない、基準値を満たしている場合には良品とし、基準を満たしていない場合には、
▲7▼段差傾き補正、
を行う。
【0025】
次いで、段差傾き補正後、再び、CCDカメラを用いて、
▲8▼主副ビーム径、ビーム面積、及び、ビーム体積の測定
を行ない、基準値を満たしている場合には良品とし、基準を満たしていない場合には、不良品としてSLAを廃棄する。
【0026】
次に、上記の▲5▼ビームプロファイルの形状補正及び▲7▼段差傾き補正の具体的手法を説明するが、まず、図4を参照して主副ビーム径の補正方法を説明する。
図4(a)乃至(c)参照
図4(a)は、LEDヘッドの主走査方向及び副走査方向の固定スライスレベルでの基準値を示したもので、この場合の固定スライスレベルは、1/e2 ≒0.1354とする。
【0027】
図4(b)参照
次に、上記の▲3▼の工程において光量補正を行ったLEDヘッドについて各ドットの固定スライスレベルにおける主走査方向及び副走査方向のビーム径を測定するものであり、図の場合には、基準値よりビーム径が大きい場合を示している。なお、この場合のビーム径は、例えば、CCDカメラで撮像したビームスポットにおける、固定スライスレベルに相当する階調レベルで両端が挟まれたピクセルの数から値を算出する。
【0028】
図4(c)参照
次いで、固定スライスレベルにおけるビーム径が基準値に近づくようにLEDチップに流す電流を制御し、補正データを補正用EEPROM書込装置に格納する。
この場合、主走査方向及び副走査方向の両方が徐々に基準値になるように制御することによって、輝度にバラツキはでてくるものの、ビーム径を揃えることができ、それによって印字精度を高めることができる。
【0029】
この様な工程が終了したのち、再び、主副ビーム径、ビーム面積、及び、ビーム体積を測定し、基準値を満たしていた場合には、良品として出荷し、基準値を満たさない場合には、図5に示すビーム面積の補正を行う。
【0030】
図5参照
図5は、ビーム径を補正後のLEDチップに対してビーム面積の補正を行うものであり、補正前に測定した固定スライスレベルにおけるビーム面積が基準値に近づくように電流を制御するものであり、その補正値は補正用EEPROM書込装置に格納する。
なお、この場合のビーム面積は、例えば、CCDカメラで撮像したビームスポットにおける、固定スライスレベルに相当する階調レベルで外周が囲まれた領域内のピクセルの数で表す。
【0031】
この様な工程が終了したのち、再び、主副ビーム径、ビーム面積、及び、ビーム体積を測定し、基準値を満たしていた場合には、良品として出荷し、基準値を満たさない場合には、図6に示すビーム体積の補正を行う。
【0032】
図6参照
図6は、ビーム面積を補正後のLEDチップに対してビーム体積の補正を行うものであり、補正前に測定した二つの異なった固定スライスレベルにおけるビーム体積が基準値に近づくように電流を制御するものであり、その補正値は補正用EEPROM書込装置に格納する。
【0033】
なお、この場合のビーム体積は、例えば、CCDカメラで撮像したビームスポットにおける、固定スライスレベルに相当する階調レベルで外周が囲まれた領域内のピクセルの数を、下方固定スライスレベルから上方固定スライスまでの階調の数だけ面積を数えてその総和を求めるものである。
【0034】
例えば、下方固定スライスレベルの階調を50とし、上方スライスレベルの階調を100とし、各階調nにおける面積をSn とした場合、ビーム体積Vは、
V=ΣSn (n=50→100)
で表されることになる。
【0035】
この様なビームプロファイル形状補正の工程が終了したのち、再び、主副ビーム径、ビーム面積、及び、ビーム体積を測定し、基準値を満たしていた場合には、良品として出荷し、基準値を満たさない場合には、図7に示す段差傾き補正を行う。
【0036】
即ち、基準値を満たさない場合とは、例えば、上記の各種のビームプロファイル形状補正の結果、主副ビーム径、ビーム面積、及び、ビーム体積に問題がなくても、補正により連続した幾つかのドットの光量が段階的に減少する場合である。
【0037】
図7(a)参照
図7(a)は、ビームプロファイル形状補正後の各ドットの補正値を例示したものであり、ビームプロファイル形状が基準値を満たすように電流値を補正した結果、電流値の補正値、即ち、光量の補正値に段差が発生した場合を示している。
【0038】
図7(b)参照
図7(b)は、各ドットの光量の変化として連続して示したものであり、左側の傾斜部においては、光量変化の傾斜ΔIがa%以下と小さいため左側の傾斜部においては問題はないものの、右側の傾斜部においては立ち上がりが大きいため光量変化の傾斜ΔIがa%以上と大きくなる。
なお、この光量変化の傾斜ΔIは、Iを所定区間における光量とした場合、
ΔI=〔I(区間max)−I(区間min)〕/I(区間平均)
で表す。
【0039】
したがって、両方の傾斜部の継ぎ目において光量の変化が大きくなるので、印字した場合、継ぎ目が限度見本の限度値を越えて線として認識される場合があり、その場合に段差傾き補正を行う。
なお、段差傾き補正を行う目安は、使用目的、使用条件により異なるが、一般的な基準を示すと、カラー印字の場合には、ΔI>5%、モノクロ印字の場合にはΔI>10%で補正を行う。
【0040】
図7(c)参照
図7(c)は、段差傾き補正後の各ドットの補正量を示したものであり、傾斜が急にならないように、ΔI≦a%となるように補正量を徐々に増加させていく。
【0041】
図7(d)参照
図7(d)は、段差傾き補正後の各ドットの光量を示す図であり、右側の傾斜を光量スムージング処理によって小さくしているので、傾斜が−から+へ変化する継ぎ目における光量変化が気になることがなくなる。
【0042】
この様な段差傾き補正後に、再び、CCDカメラで測定を行い、主副ビーム径、ビーム面積、及び、ビーム体積が基準を満たしている場合に、良品として出荷し、この段階でも基準を満たさない場合には不良品として廃棄する。
【0043】
この様に、本発明の実施の形態においては、各補正後にCCDカメラで測定し主副ビーム径、ビーム面積、及び、ビーム体積を満たさない場合に、順次別の補正を繰り返し行っているので、本来、不良品として扱われるバラツキのあるSLAを製品に使用することが可能になり、SLAの無駄をなくすことができるとともに、画像形成装置の低コスト化も可能になる。
【0044】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は実施の形態に記載した構成及び条件に限られるものではなく、各種の変更が可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、ビーム径補正、ビーム面積補正、及び、ビーム体積補正を行ってから段差傾き補正を行っているが、ビーム面積補正やビーム体積補正は必ずしも行う必要はないものである。
【0045】
また、上記の実施の形態においては、ビーム径補正を行ってからビーム面積補正を行っているが、逆に、ビーム面積補正を行ってから、ビーム径補正を行っても良いものである。
【0046】
さらには、ビーム径補正或いはビーム面積補正のいずれかを行ったのち、直ちに、段差傾き補正を行っても良いものである。
【0047】
また、上記の実施の形態においては、光量測定をCCDカメラで行い、径、面積、及び、体積をピクセルの数を数えることによって行っているが、必ずしもCCDカメラである必要はなく、他の撮像装置を用い、撮像した結果を画像処理しても良いものである。
【0048】
また、上記の実施の形態においては、補正値を補正用EEPROM書込装置を用いて格納しているが、必ずしもEEPROMである必要はなく、FeRAM(強誘電体RAM)、FLASHメモリ等の他の不揮発性のメモリを用いても良く、さらには、電池バックアップ機能を万全にしているならばSRAMを用いても良いものである。
【0049】
ここで、改めて本発明の詳細な特徴を説明する。
(付記1) 直線状に配列されている多数の発光素子上に結像レンズを配置して構成される光プリントヘッドの輝度補正方法において、前記光プリントヘッドの各発光素子の光量が一定となるように補正を行う光量補正ステップと、該光量補正ステップにより補正が行われた前記光プリントヘッドの各発光素子の主走査方向及び副走査方向のビーム径が特定のスライスレベルにおいて均一になるように補正を行うビームプロファイル補正ステップと、該ビームプロファイル補正ステップにより補正が行われた後に、前記光プリントヘッドの各発光素子の光量の光量分布に傾斜部が生じた時に、前記傾斜部の傾斜角が予め定めた値より大きな場合に、前記傾斜部の傾斜角が前記予め定めた値より小さくなるように前記傾斜角の大きな部分のみを補正する段差傾き補正ステップを備えたことを特徴とする光プリントヘッドの輝度補正方法。
(付記2) 上記ビームプロファイル補正ステップが、上記各発光素子からのビームの面積が特定のスライスレベルにおいて均一になるように補正するステップを含んでいることを特徴とする付記1記載の光プリントヘッドの輝度補正方法。
(付記3) 上記特定のスライスレベルが、上記各発光素子に対し光量のバックグラウンド値から共通の一定の光量であることを特徴とする付記1または2に記載の光プリントヘッドの輝度補正方法。
(付記4) 上記ビームプロファイル補正ステップが、上記各発光素子からのビームの仮想的体積が特定のスライスレベルにおいて均一になるように補正するステップを含んでいることを特徴とする付記1乃至3のいずれか1に記載の光プリントヘッドの輝度補正方法。
(付記5) 上記特定のスライスレベルが、上記各発光素子に対し光量のバックグラウンド値から共通の2つの一定の光量であることを特徴とする付記4記載の光プリントヘッドの輝度補正方法。
(付記6) 上記段差傾き補正ステップが、上記各発光素子における光量の初期補正値とビーム形状補正後の差分の前記発光素子の配列方向に沿った傾きが限度見本の限度値を満たす小さな傾きになるように段差傾き補正の補正値を選ぶステップであることを特徴とする付記1乃至5のいずれか1に記載の光プリントヘッドの輝度補正方法。
【0050】
【発明の効果】
本発明によれば、光量補正、ビームプロファイル補正、段差傾き補正を順次行っているので、本来、廃棄されるバラツキのある結像レンズを良品として取り扱うことが可能になり、画像処理装置の低コスト化に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理的構成の説明図である。
【図2】本発明の実施の形態の輝度補正方法を実施するための概念的構成図である。
【図3】本発明の実施の形態のフロー図である。
【図4】本発明の実施の形態における主副ビーム径の補正方法の説明図である。
【図5】本発明の実施の形態におけるビーム面積の補正方法の説明図である。
【図6】本発明の実施の形態におけるビーム体積の補正方法の説明図である。
【図7】本発明の実施の形態における段差傾きの補正方法の説明図である。
【図8】従来の画像形成装置の搭載されるLEDヘッドの概略的斜視図である。
【図9】従来のLEDヘッドの光量補正フロー図である。
【図10】理想的なLED点灯状態の説明図である。
【図11】一部のドット径が不良なLED点灯状態の説明図である。
【符号の説明】
11 固定ステージ
12 XYテーブル
13 CCDカメラ
14 LEDヘッド
15 コントローラ部
16 補正値算出処理部
17 補正用EEPROM書込装置
18 点灯制御部
31 LEDチップ
32 プリント回路基板
33 ヘッド筐体
34 SLA
35 レンズホルダ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for correcting the brightness of an optical print head, and in particular, is characterized by a brightness correction method for each dot in order to keep shading unevenness within a limit sample in an optical print head used as a light source for a high-speed printer. The present invention relates to a luminance correction method for an optical print head.
[0002]
[Prior art]
The electrophotographic method is a technique widely used in image forming apparatuses such as copying machines, electrophotographic facsimiles, and electrophotographic printers. As an electrophotographic method, for example, it is described in US Pat. No. 2,297,691. In addition, a method using a photoconductive insulator is generally used.
[0003]
In this method, an electrostatic latent image is formed by irradiating light from an LED or the like on a photoconductive insulator charged by corona discharge or a charge supply roller, and then colored by a pigment or dye called toner. The developed resin powder is electrostatically attached to the electrostatic latent image and developed to form a visualized toner image.
[0004]
Next, after the toner image is transferred onto a recording medium such as paper or film, the toner is melted on the recording medium by heat, pressure, light, etc., and then solidified, and finally fixed on the recording medium. Have gained.
[0005]
FIG. 8 is a schematic perspective view of an LED head mounted on a conventional image forming apparatus. One of the lens holder and the head housing is shown in order to facilitate understanding of the configuration of the SLA (selfoc lens array). The figure is shown with parts omitted.
[0006]
As shown in the drawing, the plurality of LED chips 31 are arranged in an array in the width direction of the latent image carrier on the printed circuit board 32, and the printed circuit board 32 is fixed to the head housing 33.
On the other hand, the SLA 34 is disposed so as to face the LED chip 31 by the lens holder 35.
[0007]
See FIG. 9 When such an LED head is mounted on an image forming apparatus, as shown in the figure, the light amount from each LED chip 31 is corrected in advance so that the light amount from each LED chip 31 becomes uniform, and then mounted on the apparatus. It was.
That is, first, after assembling the LED head, the amount of light is corrected using an optical power meter, and if the measurement results show that there is a variation in the amount of light in the dots corresponding to each LED, the current flowing through each LED is adjusted. The light intensity was controlled to be constant.
[0008]
FIG. 10 is a schematic diagram of a state in which the LED chip is lit at an interval of one dot. If the light quantity is corrected so as to be uniform, the dot diameter, MTF (Modulation Transfer Function), amplitude transmission The function) value also became uniform, and as shown in the lower part, it was normal to obtain a clean print consisting of lines and spaces of a uniform width.
The MTF is given by I as the light quantity.
MTF = (I max −I min ) / (I max + I min )
It is represented by
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if the light amount for each dot on the latent image carrier is made uniform by performing light amount correction, the image formation position differs due to variations due to subtle inclinations of the fibers constituting the SLA. Since the dot diameter on the surface may be different, this will be described with reference to FIG.
[0010]
11 is a schematic diagram of a state in which the LED chip is lit at an interval of one dot, and when there are dots NG having different dot diameters, the line and space pattern shown in the lower stage becomes non-uniform, In addition, the variation in dot diameter deteriorates the MTF value and causes density unevenness on the print, so that there is a problem that the density unevenness of the print output cannot be removed only by making the light quantity uniform.
[0011]
In this case, there is no problem if the SLA is replaced, but the quality level is not guaranteed at all, and the SLA is very expensive. Therefore, the SLA having such a slight variation is used effectively. Measures are needed.
[0012]
Therefore, an object of the present invention is to correct the variation of the lens array by controlling the light source.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the present invention. Means for solving the problems in the present invention will be described with reference to FIG.
To achieve see Figure 1 <br/> above object, the present invention provides a luminance correction method constructed light printhead arranged an imaging lens on a plurality of light emitting elements arranged in a straight line A light amount correction step for correcting the light amount of each light emitting element of the optical print head to be constant, and a main scanning direction and a sub-scan of each light emitting element of the optical print head corrected by the light amount correction step. A beam profile correction step for correcting the beam diameter in the direction to be uniform at a specific slice level, and after the correction is performed by the beam profile correction step, the light intensity distribution of each light emitting element of the optical print head is inclined. When the inclined portion is formed, if the inclined angle of the inclined portion is larger than a predetermined value, the inclined angle of the inclined portion is made smaller than the predetermined value. And a step inclination correcting step for correcting only a portion having a large inclination angle .
[0014]
Further, the invention is characterized in that the beam profile correcting step includes a step of correcting so that the area of the beam from each light emitting element is uniform at a specific slice level .
[0015]
In these cases, as a specific slice level, it is sufficient to use a constant constant light amount, that is, a fixed slice level, from the background value of the light amount for each light emitting element. The quality is improved, and an imaging lens having variations can be used effectively.
[0016]
Further, the invention is characterized in that the beam profile correcting step includes a step of correcting the virtual volume of the beam from each light emitting element so as to be uniform at a specific slice level .
[0017]
In this case, as the specific slice level, it is sufficient to use two fixed light amounts that are common to the light emitting elements from the background value of the light amount, that is, two fixed slice levels, thereby increasing the variation in luminance. However, the print quality is improved.
The “virtual volume” means a virtual volume when the intensity distribution of the beam is three-dimensionally expressed, and the virtual volume at a specific slice level is sandwiched between two fixed slice levels. It means a virtual volume in the beam intensity distribution.
[0018]
Further, as the step inclination correction step, the inclination along the light emitting element arrangement direction of the difference between the initial light amount correction value and the beam shape correction in each light emitting element is a small inclination that satisfies the limit value of the limit sample. In this way, the step inclination correction may be performed, whereby the inclination of the joint portion where the correction step occurs can be reduced to improve the print quality.
[0019]
Further, by providing a memory unit for storing the above correction results, it is possible to configure an optical print head with less luminance unevenness even when using an imaging lens having variations, and such an optical print head is also provided. The cost of the image forming apparatus can be reduced.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Here, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
2 is a conceptual apparatus configuration diagram for carrying out the luminance correction method of the embodiment of the present invention, in which a CCD camera 13 is fixed to an XY table 12 provided on a fixed stage 11, and an LED head to be measured The CCD camera 13 is focused so that the focal point of the CCD camera 13 comes to the image forming position 14, and the CCD camera 13 is scanned in the longitudinal direction of the LED head 14, that is, the X direction that is the main scanning direction, and Y that is the sub scanning direction Scanning is also performed in the direction to take a light emission image of each LED chip, that is, a beam dot.
[0021]
In this case, the CCD camera 13 and the XY stage 12 are controlled by the controller unit 15, the correction value calculation processing unit 16 calculates a correction value from the measurement result by a method described later, and the calculated result is supplied to the correction EEPROM writing device 17. In addition to storing, a corrected control signal is sent to the lighting control unit 18 to reduce the uneven brightness of the LED head 14 to an allowable value or less.
[0022]
FIG. 3 is a flowchart of the embodiment of the present invention. First, as in the prior art,
(1) Assemble the LED head,
(2) Measure the light quantity of each LED chip using an optical power meter,
(3) Correction is made so that the light quantity of each LED chip becomes constant.
[0023]
Then use the CCD camera again after brightness correction,
(4) Measure the MTF value, main / sub beam diameter, beam area, and beam volume. If the standard value is satisfied, the product is considered good. If the standard is not satisfied,
(5) Beam profile shape correction,
That is, the main / sub beam diameter, beam area, and beam volume are corrected while measuring with a CCD camera.
[0024]
Next, after correcting the shape of the beam profile, again using the CCD camera,
(6) Measure the main / sub beam diameter, beam area, and beam volume. If the standard value is satisfied, the product is considered good. If the standard is not satisfied,
(7) Step inclination correction,
I do.
[0025]
Next, after correcting the step inclination, again using the CCD camera,
(8) The main and sub beam diameters, beam areas, and beam volumes are measured. If the reference value is satisfied, the product is judged as non-defective, and if the standard is not met, the SLA is discarded as a defective product.
[0026]
Next, specific methods of (5) beam profile shape correction and (7) step inclination correction will be described. First, a correction method of the main / sub beam diameter will be described with reference to FIG.
FIG. 4A shows reference values at fixed slice levels in the main scanning direction and sub-scanning direction of the LED head. In this case, the fixed slice level is 1 / E 2 ≈0.1354.
[0027]
Next, referring to FIG. 4B, the beam diameters in the main scanning direction and the sub-scanning direction at the fixed slice level of each dot are measured for the LED head that has been subjected to the light amount correction in the step (3). In this case, the beam diameter is larger than the reference value. Note that the beam diameter in this case is calculated from, for example, the number of pixels sandwiched at both gradation levels corresponding to a fixed slice level in a beam spot imaged by a CCD camera.
[0028]
Next, referring to FIG. 4C, the current flowing through the LED chip is controlled so that the beam diameter at the fixed slice level approaches the reference value, and the correction data is stored in the correction EEPROM writing device.
In this case, by controlling so that both the main scanning direction and the sub-scanning direction gradually become reference values, although the luminance varies, the beam diameter can be made uniform, thereby improving the printing accuracy. Can do.
[0029]
After such a process is completed, the main / sub beam diameter, beam area, and beam volume are measured again. If the reference values are satisfied, the product is shipped as a non-defective product, and the reference value is not satisfied. The beam area shown in FIG. 5 is corrected.
[0030]
FIG. 5 is a diagram for correcting the beam area of the LED chip after correcting the beam diameter, and controlling the current so that the beam area at the fixed slice level measured before the correction approaches the reference value. The correction value is stored in the correction EEPROM writing device.
Note that the beam area in this case is represented by, for example, the number of pixels in the region surrounded by the gradation level corresponding to the fixed slice level in the beam spot imaged by the CCD camera.
[0031]
After such a process is completed, the main / sub beam diameter, beam area, and beam volume are measured again. If the reference values are satisfied, the product is shipped as a non-defective product, and the reference value is not satisfied. The beam volume shown in FIG. 6 is corrected.
[0032]
FIG. 6 is a diagram for correcting the beam volume for the LED chip after correcting the beam area so that the beam volume at two different fixed slice levels measured before the correction approaches the reference value. The current is controlled, and the correction value is stored in the correction EEPROM writing device.
[0033]
Note that the beam volume in this case is, for example, the upper limit from the lower fixed slice level to the number of pixels in the area surrounded by the gradation level corresponding to the fixed slice level in the beam spot imaged by the CCD camera. The area is counted by the number of gradations up to the slice, and the sum is obtained.
[0034]
For example, the tone of the lower fixed slice level is 50, the gradation of the upper slice level is 100, when the area of each tone n was S n, the beam volume V is
V = ΣS n (n = 50 → 100)
It will be represented by
[0035]
After the beam profile shape correction process is completed, the main and sub beam diameters, the beam area, and the beam volume are measured again. If not, step inclination correction shown in FIG. 7 is performed.
[0036]
That is, when the reference value is not satisfied, for example, as a result of the above-mentioned various beam profile shape corrections, even if there are no problems in the main / sub beam diameter, beam area, and beam volume, there are some continuous values due to the correction. This is a case where the amount of light of the dots decreases stepwise.
[0037]
Reference to FIG. 7A FIG. 7A illustrates the correction value of each dot after the beam profile shape correction. As a result of correcting the current value so that the beam profile shape satisfies the reference value, the current value is obtained. In other words, a case where a step occurs in the correction value, that is, the correction value of the light amount is shown.
[0038]
Reference to FIG. 7 (b) FIG. 7 (b) shows continuously the change in the light amount of each dot. In the left inclined part, the inclination ΔI of the light amount change is as small as a% or less, so Although there is no problem in the inclined portion, since the rising is large in the right inclined portion, the inclination ΔI of the light amount change becomes as large as a% or more.
Note that the slope ΔI of the change in the amount of light when I is the amount of light in a predetermined section,
ΔI = [I (section max) −I (section min)] / I (section average)
Represented by
[0039]
Therefore, since the change in the amount of light becomes large at the joint between both the inclined portions, when printing is performed, the joint may be recognized as a line exceeding the limit value of the limit sample. In this case, the step inclination correction is performed.
Note that the standard for level difference correction varies depending on the purpose of use and conditions of use, but general criteria are ΔI> 5% for color printing and ΔI> 10% for monochrome printing. Make corrections.
[0040]
FIG. 7C shows the correction amount of each dot after the step inclination correction. The correction amount is gradually increased so that ΔI ≦ a% so that the inclination does not become steep. To increase.
[0041]
Reference to FIG. 7D FIG. 7D is a diagram showing the light amount of each dot after the step inclination correction. Since the right side inclination is reduced by the light amount smoothing process, the inclination changes from − to +. The change in the amount of light at the seam is not a concern.
[0042]
After such step inclination correction, the CCD camera measures again, and when the main / sub beam diameter, beam area, and beam volume meet the standards, they are shipped as non-defective products, and even at this stage, the standards are not met. If it is, discard it as a defective product.
[0043]
As described above, in the embodiment of the present invention, when correction is performed by the CCD camera after each correction and the main / sub beam diameter, beam area, and beam volume are not satisfied, different corrections are sequentially repeated. Originally, it is possible to use an SLA having a variation that is treated as a defective product in a product, thereby eliminating the waste of the SLA and reducing the cost of the image forming apparatus.
[0044]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the configurations and conditions described in the embodiments, and various modifications can be made.
For example, in the above embodiment, the step inclination correction is performed after the beam diameter correction, the beam area correction, and the beam volume correction, but the beam area correction and the beam volume correction are not necessarily performed. It is.
[0045]
In the above embodiment, the beam area correction is performed after the beam diameter correction is performed. Conversely, the beam diameter correction may be performed after the beam area correction is performed.
[0046]
Furthermore, the step inclination correction may be performed immediately after performing either the beam diameter correction or the beam area correction.
[0047]
In the above embodiment, the light quantity measurement is performed by the CCD camera, and the diameter, area, and volume are measured by counting the number of pixels. The apparatus may be used to perform image processing on the imaged result.
[0048]
In the above embodiment, the correction value is stored using the correction EEPROM writing device. However, the correction value is not necessarily an EEPROM, and other values such as FeRAM (ferroelectric RAM) and FLASH memory are used. A non-volatile memory may be used, and an SRAM may be used if the battery backup function is fully implemented.
[0049]
Here, the detailed features of the present invention will be described again.
(Additional remark 1) In the brightness correction method of the optical print head comprised by arrange | positioning an imaging lens on many light emitting elements arranged in a line, the light quantity of each light emitting element of the said optical print head becomes constant. A light amount correction step for performing correction in such a manner that the beam diameters in the main scanning direction and the sub scanning direction of each light emitting element of the optical print head corrected by the light amount correction step are uniform at a specific slice level. A beam profile correction step for performing correction, and after the correction is performed by the beam profile correction step, when an inclined portion is generated in the light amount distribution of the light amount of each light emitting element of the optical print head, the inclination angle of the inclined portion is When it is larger than a predetermined value, only the portion with the large inclination angle is compensated so that the inclination angle of the inclined portion becomes smaller than the predetermined value. An optical print head luminance correction method comprising a step difference correction step for correcting the optical print head.
(Supplementary note 2) The optical print head according to supplementary note 1, wherein the beam profile correcting step includes a step of correcting the beam area from each light emitting element so as to be uniform at a specific slice level. Brightness correction method.
(Supplementary note 3) The brightness correction method for an optical print head according to supplementary note 1 or 2, wherein the specific slice level is a constant light amount common to the light emitting elements from a background value of the light amount.
(Supplementary note 4) The supplementary notes 1 to 3, wherein the beam profile correcting step includes a step of correcting the virtual volume of the beam from each light emitting element so as to be uniform at a specific slice level. The brightness correction method of the optical print head of any one.
(Additional remark 5) The said specific slice level is two fixed light quantities common to the said each light emitting element from the background value of a light quantity, The brightness correction method of the optical print head of Additional remark 4 characterized by the above-mentioned.
(Additional remark 6) The said step inclination correction | amendment step is small inclination in which the inclination along the arrangement direction of the said light emitting element of the difference after the initial correction value of the light quantity in each said light emitting element and beam shape correction | amendment satisfies the limit value of a limit sample. 6. The brightness correction method for an optical print head according to any one of appendices 1 to 5, wherein the correction value of the step inclination correction is selected .
[0050]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the light amount correction, the beam profile correction, and the step inclination correction are sequentially performed, it is possible to handle an image forming lens that is originally discarded as a non-defective product, and to reduce the cost of the image processing apparatus. The place that contributes to the conversion is great.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a basic configuration of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual configuration diagram for carrying out a luminance correction method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a main / sub beam diameter correction method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a beam area correction method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a beam volume correction method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a step inclination correction method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic perspective view of an LED head on which a conventional image forming apparatus is mounted.
FIG. 9 is a flowchart of light amount correction of a conventional LED head.
FIG. 10 is an explanatory diagram of an ideal LED lighting state.
FIG. 11 is an explanatory diagram of an LED lighting state in which some dot diameters are defective.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Fixed stage 12 XY table 13 CCD camera 14 LED head 15 Controller part 16 Correction value calculation process part 17 Correction EEPROM writing device 18 Lighting control part 31 LED chip 32 Printed circuit board 33 Head housing 34 SLA
35 Lens holder

Claims (4)

直線状に配列されている多数の発光素子上に結像レンズを配置して構成される光プリントヘッドの輝度補正方法において、前記光プリントヘッドの各発光素子の光量が一定となるように補正を行う光量補正ステップと、該光量補正ステップにより補正が行われた前記光プリントヘッドの各発光素子の主走査方向及び副走査方向のビーム径が特定のスライスレベルにおいて均一になるように補正を行うビームプロファイル補正ステップと、該ビームプロファイル補正ステップにより補正が行われた後に、前記光プリントヘッドの各発光素子の光量分布に傾斜部が生じた時に、前記傾斜部の傾斜角が予め定めた値より大きな場合に、前記傾斜部の傾斜角が前記予め定めた値より小さくなるよう前記傾斜角が大きな部分のみを補正する段差傾き補正ステップとを備えたことを特徴とする光プリントヘッドの輝度補正方法。  In a brightness correction method for an optical print head configured by arranging an imaging lens on a number of light emitting elements arranged in a straight line, correction is made so that the light quantity of each light emitting element of the optical print head is constant. A light amount correction step to be performed, and a beam to be corrected so that the beam diameter in the main scanning direction and the sub scanning direction of each light emitting element of the optical print head corrected by the light amount correction step is uniform at a specific slice level After the correction by the profile correction step and the beam profile correction step, when an inclined portion is generated in the light amount distribution of each light emitting element of the optical print head, the inclination angle of the inclined portion is larger than a predetermined value. Step inclination correction that corrects only a portion where the inclination angle is large so that the inclination angle of the inclination portion becomes smaller than the predetermined value. Brightness correction method of the optical print head, characterized in that a step. 上記ビームプロファイル補正ステップが、上記各発光素子からのビームの面積が特定のスライスレベルにおいて均一になるように補正するステップを含んでいることを特徴とする請求項1記載の光プリントヘッドの輝度補正方法。  2. The brightness correction of an optical print head according to claim 1, wherein the beam profile correcting step includes a step of correcting so that an area of a beam from each of the light emitting elements is uniform at a specific slice level. Method. 上記ビームプロファイル補正ステップが、上記各発光素子からのビームの仮想的体積が特定のスライスレベルにおいて均一になるように補正するステップを含んでいることを特徴とする請求項1または2に記載の光プリントヘッドの輝度補正方法。  3. The light according to claim 1, wherein the beam profile correcting step includes a step of correcting so that a virtual volume of a beam from each light emitting element is uniform at a specific slice level. Print head brightness correction method. 上記段差傾き補正ステップが、上記各発光素子における光量の初期補正値とビーム形状補正後の差分の前記発光素子の配列方向に沿った傾きが限度見本の限度値を満たす小さな傾きになるように段差傾き補正の補正値を選ぶステップであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光プリントヘッドの輝度補正方法。  The step inclination correction step is performed so that the inclination along the arrangement direction of the light emitting elements of the difference between the light quantity initial correction value and the beam shape correction in each light emitting element becomes a small inclination satisfying the limit value of the limit sample. 4. The brightness correction method for an optical print head according to claim 1, wherein the correction value is a step of selecting a correction value for inclination correction.
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