JPH1081032A

JPH1081032A - デジタル書込装置

Info

Publication number: JPH1081032A
Application number: JP23691096A
Authority: JP
Inventors: Kunio Kudo; 邦夫工藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-09-06
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 1998-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】ＬＥＤヘッドの各ＬＥＤ素子による光量分布
を長期間にわたって均一化できるようにする。【解決手段】光量補正部５１８が、光量測定信号（各
ＬＥＤ素子の発光量の検出値を示す）に応じて当該ＬＥ
Ｄ素子の発光デューティ比を変更する（補正量を算出す
る）際に、必要に応じて（所定値以下の検出値がある場
合に）、そのＬＥＤ素子に隣接する他のＬＥＤ素子の発
光量が増加するようにその発光デューティ比も変更す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、記録ヘッドとし
てＬＥＤヘッドを使用したデジタル書込装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＬＥＤプリンタは、記録ヘッド
として複数のＬＥＤ（発光ダイオード）素子を主走査方
向に所定密度でアレイ状に列設した１次元のＬＥＤヘッ
ドを使用したデジタル書込装置を搭載しており、記録す
べき画像に対応する信号（デジタル画像情報）に応じて
ＬＥＤヘッドの各ＬＥＤ素子の発光を制御し、その光情
報を感光体上に結像投射して画像の書き込みを行なって
いる。

【０００３】このようなＬＥＤプリンタは、レーザプリ
ンタで使用しているポリゴンミラーのような可動部がな
いため、高信頼性である。また、大判サイズのプリント
出力を必要とする広幅機の場合には、主走査方向に光ビ
ームを走査させるための光学的空間が不要で装置を小型
化することができるため、レーザプリンタから急速に置
き代わってきた。

【０００４】ところで、レーザプリンタが１０ｍＷ程度
の出力の光源（レーザダイオード）１個を発光（点灯）
させ、その光ビームをポリゴンミラー及びｆθレンズ等
により走査させているのに対し、ＬＥＤプリンタは１画
素毎にＬＥＤ素子を主走査方向に並べ、これにおのおの
１０ｍＡ程度の電流を流して発光させている。

【０００５】したがって、ＬＥＤヘッドを備えたデジタ
ル書込装置を文字出力が主で画像密度が比較的低いプリ
ンタや図形等の線画のみを出力するプロッタに搭載した
場合、そのプリンタあるいはプロッタはＬＥＤヘッドの
各ＬＥＤ素子を選択的に発光させるためのオン／オフ制
御（２値制御）だけを行なうため、各ＬＥＤ素子の発光
量のバラツキは問題とならない。

【０００６】ところが、ＬＥＤヘッドを備えたデジタル
書込装置をデジタル複写機に搭載した場合、そのデジタ
ル複写機はポスター原稿のように黒ベタが多い原稿や写
真のように中間調（ハーフトーン）が多い原稿をコピー
することもあるため、各ＬＥＤ素子の発光量のバラツキ
がそのまま濃度ムラとして現われたり、白スジになった
りするという不具合があった。

【０００７】そこで、例えば特開昭６２−２００９６６
号公報に見られるように、ＬＥＤアレイ（ＬＥＤヘッ
ド）の特性（発光量のバラツキ）に応じた補正データを
ＲＯＭに予め記憶しておき、その補正データに基づいて
各ＬＥＤ素子の駆動電流を制御することにより、各ＬＥ
Ｄ素子の発光量のバラツキを少なくしてその光量分布を
均一にするようにしたものが提案されている。

【０００８】しかし、このような制御を行なう装置で
は、ＬＥＤヘッドの製造時点でのその各ＬＥＤ素子の発
光量のバラツキを測定し、その結果に基づいて補正デー
タを作っているだけなので、経時的には各ＬＥＤ素子の
発光量がばらついてしまう。そこで、各ＬＥＤ素子の発
光量（発光輝度）を検出し、その各検出値に応じてそれ
ぞれ対応するＬＥＤ素子の発光デューティ比を変更して
光量分布を均一化するようにしたものも提案されてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな制御は、各ＬＥＤ素子が経時的にある程度まで劣化
した場合には対応可能であるが、いずれかのＬＥＤ素子
が大きく変化した場合には対応不能となる。すなわち、
その大きく変化したＬＥＤ素子の発光量は補正しきれな
くなるため、各ＬＥＤ素子による光量分布にムラが生
じ、画像品質の低下につながる。

【００１０】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、記録ヘッドとしてＬＥＤヘッドを用いたデジタ
ル書込装置において、ＬＥＤヘッドの各ＬＥＤ素子によ
る光量分布を長期間にわたって均一化できるようにする
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、複数のＬＥＤ素子が主走査方向に所定密
度で配列された１次元のＬＥＤヘッドと、その各ＬＥＤ
素子の発光量をそれぞれ検出する光量検出手段と、該手
段による各検出値に応じてそれぞれ対応するＬＥＤ素子
の発光デューティ比を変更して発光量を補正する光量補
正手段とを有するデジタル書込装置において、光量補正
手段を、光量検出手段による検出値に応じて当該ＬＥＤ
素子の発光デューティ比を変更する際に、必要に応じて
該ＬＥＤ素子に隣接する他のＬＥＤ素子の発光デューテ
ィ比も変更する手段としたものである。

【００１２】例えば、光量補正手段が、光量検出手段に
よる検出値が所定値以下の場合に、当該ＬＥＤ素子に隣
接する他のＬＥＤ素子の発光量が増加するようにその発
光デューティ比も変更するようにするとよい。この場
合、上記所定値を各ＬＥＤ素子の発光量の定格値の５０
％とすることが望ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて具体的に説明する。まず、この発明の一実施
形態となるデジタル書込装置を搭載したデジタル複写機
の概要について図２を参照して説明する。図２は、この
発明の一実施形態であるデジタル複写機の構成例を示す
ブロック図である。

【００１４】このデジタル複写機は、原稿の画像を読み
取る画像読取装置１００と、画像読取装置１００によっ
て読み取られた画像情報を記憶する画像情報記憶装置３
００，及び画像情報記憶装置３００に記憶された画像情
報を転写紙にプリント（複写）するための一連のプロセ
スを実行するプリンタ装置５００からなる複写機本体２
００と、各種情報を入力する操作装置４００とを備えて
いる。

【００１５】次に、図２の画像読取装置１００について
図３を参照して説明する。図３は、画像読取装置１００
の機構部の一例を示す概略構成図である。オペレータが
画像読取装置１００の挿入口から原稿を挿入すると、そ
の原稿はローラ１の回転に応じてコンタクトガラス２の
上面を搬送される。そして、搬送中の原稿には蛍光灯４
からの光が照射され、その反射光はレンズ５を介して撮
像素子（光電変換素子）であるＣＣＤラインイメージセ
ンサ（以下単に「ＣＣＤ」という）６上に結像され、原
稿の画像が読み取られる。

【００１６】ＣＣＤ６上に結像された原稿からの反射光
は、そこでアナログ画像信号に変換されて図２の画像増
幅回路１０１に入力され、そこで増幅されて同期制御回
路１０５からのクロック信号に同期して出力される。Ａ
／Ｄ変換回路１０２は、画像増幅回路１０１で増幅され
たアナログ画像信号を画素毎の多値のデジタル画像信号
（デジタル画像情報）に変換する。

【００１７】シェーディング補正回路１０３は、Ａ／Ｄ
変換回路１０２で変換されたデジタル画像情報に対して
光量ムラ，コンタクトガラスの汚れ，ＣＣＤの感度ムラ
等による歪を補正する処理を施す。この補正されたデジ
タル画像情報は、画像処理回路１０４で所定の画像処理
が施されてデジタル記録画像情報として画像情報記憶装
置３００に出力され、画像メモリ部（ページメモリ）３
０１に書き込まれる。

【００１８】さらに、この画像メモリ部３０１に書き込
まれたデジタル記録画像情報は、適宜読み出されてプリ
ンタ装置５００のデジタル書込装置５０６へ出力され、
ＬＥＤ書込制御回路５０１及びＬＥＤドライバ回路５０
２を介してＬＥＤヘッド５０３で赤外光に変換される。
なお、画像メモリ部３０１に対するデジタル記録画像情
報の書き込み及び読み出しに係わる制御は、システム制
御装置３０２によって行なわれる。

【００１９】次に、図２の複写機本体２００について図
４を参照して説明する。図４は、複写機本体２００の機
構部の一例を示す概略構成図である。この複写機本体２
００において、２６は帯電装置で、図示しないメインモ
ータによって回転される感光体ドラム２５を−８５０Ｖ
に一様に帯電させるグリッド付きのスコロトロンチャー
ジャと呼ばれるものである。

【００２０】５０３は複数のＬＥＤ素子を主走査方向に
所定密度でアレイ状に列設した１次元のＬＥＤヘッドで
あり、その光はＳＬＡ（セルフォックレンズアレー）を
介して感光体ドラム２５に照射される。後述する図２の
ＬＥＤ書込制御回路５０１で画像メモリ部３０１から読
み出されたデジタル記録画像情報に応じてＬＥＤヘッド
５０３の発光（点灯）制御が行なわれ、その光が感光体
ドラム２５に照射されると、光導電現象で感光体表面の
電荷がアースに流れて消滅する。

【００２１】ここで、ＬＥＤヘッド５０３において、原
稿の画像濃度の淡い部分（２値化信号が非記録レベル）
に対応するＬＥＤ素子は発光させないようにし、原稿の
画像濃度の濃い部分（２値化信号が記録レベル）に対応
するＬＥＤ素子は発光させる。これにより、感光体ドラ
ム２５の赤外光非照射部は−８５０Ｖの電位に、赤外光
照射部は−１００Ｖ程度の電位になり、画像の濃淡に対
応する静電潜像が形成される。

【００２２】この静電潜像は、現像ユニット２７によっ
て現像される。つまり、現像ユニット２７内のトナーは
撹拌により負に帯電されており、−６００Ｖの現像バイ
アスが印加されているため、赤外光照射部分だけにトナ
ーが付着する。

【００２３】一方、複写機本体２００には、それぞれロ
ール状に巻かれた転写紙１１（１１ａ，１１ｂ，１１
ｃ）が収納された３つの給紙装置１０（１０ａ，１０
ｂ，１０ｃ）が備えられており、そのいずれか選択され
た給紙装置１０の転写紙１１がフィードローラ１２（１
２ａ，１２ｂ，１２ｃ）により繰り出され、カッタ１３
（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）で所定の長さに切断された
後、レジストローラ２４により所定のタイミングで感光
体ドラム２５の下部を通過し、この時転写チャージャ２
３によりトナー像が転写される。

【００２４】トナー像が転写された転写紙は、次に分離
チャージャ２８により感光体ドラム２５から分離されて
搬送ベルト３１により搬送されて定着ユニット３０に送
られ、そこでトナーが転写紙に定着される。トナーが定
着された転写紙は、排紙トレイ３２に送られ機外に排紙
される。２９はクリーニングユニットであり、感光体ド
ラム２５上の残留トナーを除去する。

【００２５】次に、図２の操作装置４００の操作パネル
４２０について図５を参照して説明する。図５は、操作
パネル４２０の構成例を示すレイアウト図である。操作
装置４００は、操作制御回路４１０及び操作パネル４２
０からなる。操作パネル４２０は、スタートキー４２
１，ストップキー４２２，モードクリアキー４２３，設
定キー４２４，テンキー４２５，紙種指定キー４２６，
濃度調整キー４２７，画質調整キー４２８，用紙サイズ
キー４２９，変倍キー４３０と、セット枚数表示器４３
１，コピー枚数表示器４３２，変倍率表示器４３３，原
稿挿入可表示器４３４とを備えている。

【００２６】次に、図２のＬＥＤ書込制御回路５０１に
ついて図１を参照して説明する。図１は、ＬＥＤ書込制
御回路５０１の構成例を示すブロック図である。画像読
取装置１００によって複写機本体２００に入力されたデ
ジタル記録画像情報（以下「画像データ」という）は画
像メモリ部３０１に一旦蓄積され、そのままで、あるい
はデータ編集・加工された後、同期信号と画像クロック
に同期してＬＥＤ書込制御回路５０１に入力される。

【００２７】ＬＥＤ書込制御回路５０１に同時に入力さ
れる２ライン分（ｎライン目とｎ＋１ライン目）の画像
データは、１ライン毎に入力バッファ５１１を介してラ
インメモリ群５１２に格納される。ラインメモリ群５１
２に格納された画像データは、各々奇数（ＯＤＤ），偶
数（ＥＶＥＮ）に分割される。なお、この分割処理はＬ
ＥＤヘッド５０３の処理周波数を下げるために行なわれ
る。

【００２８】そして、ラインメモリ群５１２に格納され
た画像データのうち、最初にｎライン目の画像データ、
続けてｎ＋１ライン目の画像データがセレクタ５１３に
よって時分割に読み出される。そして、ｎライン目の画
像データは出力バッファ５１４を介して同期信号（図示
省略），転送クロック，イネーブル信号（デューティ信
号）と共に図２のＬＥＤドライバ回路５０２を介してＬ
ＥＤヘッド５０３へ転送される。

【００２９】その後、ｎ＋１ライン目の画像データに対
しても同様の処理が行なわれ、この一連の処理はｎ＋２
ライン，ｎ＋３ライン目の各画像データが入力されて同
じラインメモリ群５１２に格納される時間内に行なわ
れ、以下この繰り返しである。

【００３０】制御タイミング発生部５１５は、図２に示
したプリンタ制御回路５０４内のＣＰＵ（プリンタＣＰ
Ｕ）により制御され、各種のタイミング信号を発生す
る。転送クロック制御部５１６は、制御タイミング発生
部５１５からの制御タイミング信号に同期して転送クロ
ックを出力する。

【００３１】光量制御部５１７は、制御タイミング発生
部５１５からの制御タイミング信号に同期してプリンタ
ＣＰＵからの光量設定信号及び光量補正部５１８からの
ＬＥＤ素子６０４₁〜６０４₁₄₃₃₆毎の光量補正信号に基
づいてその各発光量を補正し、その各ＬＥＤ素子６０４
₁〜６０４₁₄₃₃₆が点灯（発光）する時間（発光デューテ
ィ比）を決定するためのイネーブル信号を出力する。

【００３２】ここで、プリンタＣＰＵからの光量設定信
号は、感光体ドラム２５の感度等のバラツキを補正する
ために工場出荷時に予め適正値に設定され、市場では感
光体交換時などのメンテナンス時にサービスマンにより
再設定される。光量補正信号は、各ＬＥＤ素子６０４₁
〜６０４₁₄₃₃₆の発光量のバラツキを補正するためのデ
ータテーブルを持った光量補正部５１８により与えられ
る。

【００３３】光量補正部５１８は、ＬＥＤヘッド５０３
からフィードバックされる各ＬＥＤ素子６０４₁〜６０
４₁₄₃₃₆の発光量を示す信号（光量測定信号）に基づい
てその各発光量を最適値に補正するための補正量をそれ
ぞれ算出し、その各算出値をデータテーブルとして記憶
した後、その各算出値を制御タイミング発生部５１５か
らの制御タイミング信号に同期して光量補正信号として
光量制御部５１７へ出力する。

【００３４】ここで、このＬＥＤ書込制御回路５０１の
各部が、請求項１〜３の光量検出手段及び光量補正手段
としての機能を果たす。次に、図２のＬＥＤドライバ回
路５０２及びＬＥＤヘッド５０３について、図６を参照
して説明する。図６はＬＥＤヘッド５０３の構成例をそ
れぞれ示すブロック図である。

【００３５】ＬＥＤドライバ回路５０２は、ＬＥＤ書込
制御回路５０１からのＯＤＤデータ，ＥＶＥＮデータ，
転送クロック，イネーブル信号等をＬＥＤヘッド５０３
のシフトレジスタ６０２，６０３に転送するためのバッ
ファや、ＣＣＤ６０６にクロックを入力してその出力を
取り出し、光量測定信号として光量補正部５１８にフィ
ードバックするためのＣＣＤドライブ回路などを備えて
いる。

【００３６】ＬＥＤヘッド５０３は、偶数（ＥＶＥＮ）
ライン用のシフトレジスタ６０２と、奇数（ＯＤＤ）ラ
イン用のシフトレジスタ６０３と、多数のＬＥＤ素子６
０４₁〜６０４₁₄₃₃₆よりなるＬＥＤアレイ６０４と、そ
の各ＬＥＤ素子６０４₁〜６０４₁₄₃₃₆の発光量をそれぞ
れ検出するためのフォトダイオード（ＰＤ）６０５₁〜
６０５₁₄₃₃₆よりなるＰＤアレイ６０５及びＣＣＤ６０
６とを備えている。ＬＥＤ点灯用ＤＣ電源６０７は、Ｌ
ＥＤドライバ回路５０２及びＬＥＤヘッド５０３に必要
なＤＣ電源電圧を供給する。

【００３７】ここで、ＬＥＤ書込制御回路５０１からＬ
ＥＤドライバ回路５０２を介して転送されてくる各画像
データ（ＯＤＤデータ，ＥＶＥＮデータ）をシフトレジ
スタ６０２，６０３により順次対応するＬＥＤ素子の位
置まで転送させ、その各ＬＥＤ素子をイネーブル信号に
よって決定される時間分だけ点灯させる。それにより、
図４の感光体ドラム２５の表面が選択的に露光されて静
電潜像が形成される。

【００３８】次に、このように構成されたデジタル書込
装置５０６によるこの発明に係わる制御について、より
具体的に説明する。デジタル書込装置５０６は、例えば
毎日１回、最初の電源投入時のウォームアップ中にプリ
ンタＣＰＵからの指示によって光量測定モードとなり、
各ＬＥＤ素子６０４₁〜６０４₁₄₃₃₆の発光量を補正する
ためのデータ更新処理を行なう。

【００３９】すなわち、ＬＥＤヘッド５０３の各ＬＥＤ
素子６０４₁〜６０４₁₄₃₃₆を所定の画像データ及び発光
デューティ比（パルス幅）のイネーブル信号によって順
次発光させ、光量補正部５１８がその各発光量（光量測
定信号）をそれぞれ検出してその各発光量を最適値に補
正するための補正量をそれぞれ算出し、データテーブル
として記憶する。

【００４０】また、図示しない比較回路により上記各検
出値（光量検出値）と予め設定された所定値（例えば各
ＬＥＤ素子６０４₁〜６０４₁₄₃₃₆の発光量の定格値の５
０％）とを順次比較して各光量検出値がそれぞれ所定値
以下かどうかを判定し、所定値以下の光量検出値があれ
ば当該ＬＥＤ素子の発光量を増加させても補正しきれな
いため、次のような処理を行なう。

【００４１】つまり、当該ＬＥＤ素子の両側（片側のみ
でもよい）に隣接する他のＬＥＤ素子（隣接ＬＥＤ素
子）の発光量が増加するようにその補正量を算出し直し
（結果的に当該ＬＥＤ素子及びそれに隣接する他のＬＥ
Ｄ素子の発光デューティ比が変更となる）、データテー
ブルの内容を一部変更する。このデータテーブルは、次
の日のデータ更新処理が開始されるまで使用される。

【００４２】このように、光量検出値に応じて当該ＬＥ
Ｄ素子の発光デューティ比を変更する際に、必要に応じ
て（所定値以下の光量検出値がある場合に）、そのＬＥ
Ｄ素子に隣接する他のＬＥＤ素子の発光量が増加するよ
うにその発光デューティ比も変更することにより、いず
れかのＬＥＤ素子が大きく劣化した場合でも、各ＬＥＤ
素子６０４₁〜６０４₁₄₃₃₆による光量分布を均一化する
ことができる。つまり、各ＬＥＤ素子６０４₁〜６０４
₁₄₃₃₆による光量分布を長期間にわたって均一化するこ
とが可能になる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
るデジタル書込装置によれば、ＬＥＤヘッドの各ＬＥＤ
素子による光量分布を長期間にわたって均一化すること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＬＥＤ書込制御回路５０１の構成例を示
すブロック図である。

【図２】この発明の一実施形態であるデジタル複写機の
構成例を示すブロック図である。

【図３】図２の画像読取装置１００の機構部の一例を示
す概略構成図である。

【図４】同じく複写機本体２００の機構部の一例を示す
概略構成図である。

【図５】同じく操作パネル４２０の構成例を示すレイア
ウト図である。

【図６】同じくＬＥＤヘッド５０３の構成例をそれぞれ
示すブロック図である。

【符号の説明】

１００：画像読取装置２００：複写機本体３００：画像情報記憶装置３０１：画像メモリ部５００：プリンタ装置５０１：ＬＥＤ書込制御回路５０２：ＬＥＤドライバ回路５０３：ＬＥＤヘッド５０４：プリンタ制御回路５０６：デジタル書込装置５１１：入力バッファ５１２：ラインメモリ群５１３：セレクタ５１４：出力バッファ５１５：制御タイミング発生部５１６：転送クロック制御部５１７：光量制御部５１８：光量補正部６０２：偶数（ＥＶＥＮ）ライン用のシフトレジスタ６０３：奇数（ＯＤＤ）ライン用のシフトレジスタ６０４₁〜６０４₁₄₃₃₆：ＬＥＤ素子６０４：ＬＥＤアレイ６０５₁〜６０５₁₄₃₃₆：フォトダイオード６０５：ＰＤアレイ６０６：ＣＣＤ６０７：ＬＥＤ点灯用ＤＣ電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のＬＥＤ素子が主走査方向に所定密
度で配列された１次元のＬＥＤヘッドと、前記各ＬＥＤ
素子の発光量をそれぞれ検出する光量検出手段と、該手
段による各検出値に応じてそれぞれ対応するＬＥＤ素子
の発光デューティ比を変更して発光量を補正する光量補
正手段とを有するデジタル書込装置において、前記光量補正手段が、前記光量検出手段による検出値に
応じて当該ＬＥＤ素子の発光デューティ比を変更する際
に、必要に応じて該ＬＥＤ素子に隣接する他のＬＥＤ素
子の発光デューティ比も変更する手段であることを特徴
とするデジタル書込装置。
【請求項２】前記光量補正手段が、前記光量検出手段
による検出値が所定値以下の場合に、当該ＬＥＤ素子に
隣接する他のＬＥＤ素子の発光量が増加するようにその
発光デューティ比も変更するようにしたことを特徴とす
る請求項１記載のデジタル書込装置。
【請求項３】請求項２記載のデジタル書込装置におい
て、前記所定値を前記各ＬＥＤ素子の発光量の定格値の
５０％としたことを特徴とするデジタル書込装置。