JPH111017A

JPH111017A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH111017A
Application number: JP15360297A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Wada; 謙一和田; Ken Matsubara; 兼松原; Yuji Kamoda; 雄二鴨田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1997-06-11
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 1999-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成装置に組み込まれた状態で固体走査
型光書込みヘッドの各光チップの出力光量を測定でき、
リアルタイムで光量補正データを作成可能とすること。【解決手段】印画紙あるいは電子写真感光体等の感光
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、主走
査方向Ｘに並べた多数の光シャッタチップを画像データ
に基づいてオン、オフ制御する固体走査型光書込みヘッ
ド２０を有している。この光書込みヘッド２０から出射
される光を受光するセンサを内蔵した光量測定ユニット
７１を主走査方向Ｘに移動させ、各光シャッタチップを
所定の条件で駆動してその出力光量を測定し、光量補正
データを作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＬＺＴ光シャッ
タアレイやＬＥＤアレイ等を備えた固体走査型光書込み
ヘッドを用いて感光材や感光体等の感光記録媒体（光記
録媒体）に画像（潜像）を書き込むための画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術と課題】従来、銀塩感材を用いた印画紙あ
るいはフィルムや電子写真用感光体に画像（潜像）を形
成するのに、ＰＬＺＴ等の光シャッタチップを用いて光
を１画素ずつオン／オフ制御したり、ＬＥＤチップをオ
ン／オフ制御する光書込みヘッドが種々提供されてい
る。そして、この種の固体走査型光書込みヘッドでは、
むらのない画像を得るために各光チップの光量を測定
し、測定値に基づいて光量補正を行う必要がある。

【０００３】従来では、画像形成装置に組み込む前の光
書込みヘッドを治具に固定し、光センサを含む光量測定
装置で各光チップの出力光量を測定して補正データを作
成していた。しかし、このような光量補正データは、光
書込みヘッドが装置に組み込まれた初期にのみ有効であ
り、各光チップの出力特性が経時的に変化する場合や、
環境条件に応じて変化した場合には対応できない。

【０００４】

【発明の目的、要旨及び効果】そこで、本発明の目的
は、装置に組み込まれた状態で固体走査型光書込みヘッ
ドの各光チップの出力光量を測定でき、リアルタイムで
光量補正データを作成可能な画像形成装置を提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、光書込みヘッドによる
画像書込み時に光量補正データを作成するための光量測
定用センサによって光書込みヘッドの光量をモニタでき
る画像形成装置を提供することにある。

【０００５】以上の目的を達成するため、本発明に係る
画像形成装置は、主走査方向に並べられた多数の光チッ
プを画像データに基づいてオン、オフ制御する固体走査
型光書込みヘッドと、この光書込みヘッドから出射され
る光の結像面上で感光記録媒体を副走査方向に移動させ
る搬送手段と、前記光書込みヘッドから出射される光を
受光する光センサと、この光センサを主走査方向に移動
させる移動手段とを備えている。

【０００６】さらに、本発明に係るいま一つの画像形成
装置は、前記固体走査型光書込みヘッドと、この光書込
みヘッドから出射される光の結像点上で副走査方向に移
動する感光記録媒体と、前記光書込みヘッドから出射さ
れる光を偏向する偏向部材と、この偏向部材で偏向され
た光を受光する光センサと、前記偏向部材及び光センサ
を一体的に主走査方向に移動させる移動手段とを備えて
いる。

【０００７】本発明においては、光センサが主走査方向
に移動することによって、固体走査型光書込みヘッドの
各光チップの光量を光センサで測定し、光量補正データ
を作成して画像書込み処理にフィードバックする、即
ち、装置に光量測定手段が組み込まれているため、定期
的にあるいは任意の時期に光量を測定して補正データを
更新することが可能であり、光チップの出力特性が経時
的に変化したり、環境条件に応じて変化した場合に対応
することができる。

【０００８】感光記録媒体が印画紙やフィルム等の感光
材である場合、光センサは感光材と同じく光書込みヘッ
ドの結像点上で主走査方向に移動するか、集光レンズを
備えて結像点から離れた位置で主走査に移動し、全ての
光チップの光量を測定する。感光記録媒体が感光体ドラ
ムである場合、あるいは印画紙やフィルム等の感光材で
あっても、プリズムあるいはミラー等の偏向部材を光セ
ンサと一体的に設け、両者を主走査方向に移動させるこ
とで光を途中で偏向させて全ての光チップの光量を測定
する。

【０００９】特に、光書込みヘッド、感光記録媒体のガ
イド部材、光センサ及び移動手段、あるいは光書込みヘ
ッド、偏向部材、光センサ及び移動手段を一つのユニッ
トとして装置本体に取り付けるようにすれば、装置に取
り付ける前に、ユニットとして光書込みヘッドの位置調
整や事前の光量測定が可能となり、生産性が向上し、ま
た装置へ簡単な位置決め機構で精度よく取り付けること
が可能となる。

【００１０】さらに、本発明においては、光書込みヘッ
ドによる画像書込み時に、光書込みヘッドから光センサ
に対して光を照射することが好ましい。ダミーの光チッ
プを設けて一定の条件で駆動し、その出力光を光センサ
に導くか、光源から放射された光を光ガイド部材を介し
て光センサに導く。これによって画像書込み時にも光書
込みヘッドの光量をモニタすることができ、基準光量を
比較のうえで適宜光量補正を行うか、警告を発すること
によって画像書込みの安定化を図ることができる。

【００１１】さらに、本発明においては、移動手段が光
センサを主走査方向に移動させる距離は、画像記録幅に
応じて変更可能であることが好ましい。即ち、光量補正
に必要な領域のみデータを取得すれば、光量補正データ
の作成を短時間で行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
の実施形態について添付図面を参照して説明する。

【００１３】（第１実施形態、図１〜図１１参照）図１
は写真焼付け用のカラープリンタの概略構成を示す。こ
のカラープリンタは、印画紙収容部１と、作像部２と、
処理部３とからなる。印画紙４は収容部１にロール状に
収容されている。作像部２には、図２に示す固体走査型
光書込みヘッド２０、図３、図４に示す光量測定ユニッ
ト７１が搭載されている。さらに、作像部２には、印画
紙４の搬送ローラ対５，６，７、カッタ８及び搬送ガイ
ド板１１，１２が設置されている。

【００１４】印画紙４は、感光面を下方に向けて、搬送
ローラ対５から作像部２に導入され、規定長さ送り込ま
れた時点でローラ対５の回転を停止すると共にカッタ８
を動作させることでカットされる。カットされた印画紙
４はローラ対６，７によって一定の速度で搬送される。
印画紙４は光書込みヘッド２０上を通過するとき、ガイ
ド板１１に形成した開口を通じて露光され画像（潜像）
を形成される。露光後の印画紙４は処理部３で現像、安
定化された後、乾燥され、トレイ１５上へ排出される。

【００１５】前記印画紙４は、光書込みヘッド２０の書
出し開始と印画紙４上の画像書出し開始位置が同期する
ように露光部へ搬送され、書込み期間中は連続して所定
の速度で搬送される。但し、露光部での搬送は、連続的
でなくとも副走査方向の密度に対応したピッチで間欠的
に搬送してもよい。

【００１６】印画紙４のカットは露光中に実行されると
同期ずれの原因になりやすい。このような不具合を排除
するには、印画紙４を適当な量だけ湾曲させてカットす
るか、あるいは搬送経路が若干長くなるがカットした後
に露光を開始する構成を採用することが好ましい。印画
紙がロール状の場合で、カットが露光前に行われる構成
の場合、印画紙が不必要に露光されないようにランプ２
１をオフ状態とするか、ほとんど露光されない程度の明
るさに減光する、あるいは、光書込みヘッド２０をメカ
ニカルなシャッタ手段で遮光することが必要である。

【００１７】次に、光量走査型光書込みヘッド２０につ
いて説明する。図２に示すように、この光書込みヘッド
２０は、概略、ハロゲンランプ２１、防熱フィルタ２
２、色補正フィルタ２３、拡散筒２４、ＲＧＢフィルタ
２５、光ファイバアレイ２６、スリット板２７、光シャ
ッタモジュール３０、結像レンズアレイ３５、防塵ガラ
ス３６によって構成されている。

【００１８】ハロゲンランプ２１から放射された光は、
防熱フィルタ２２で熱線をカットされ、色補正フィルタ
２３で光質を印画紙の分光感度特性と合うように調整さ
れる。拡散筒２４は光の利用効率を向上させ、光量ムラ
を低減させるためのものである。ＲＧＢフィルタ２５は
以下に説明するＰＬＺＴからなる光シャッタチップによ
る書込みと同期して回転駆動され、１ラインごとに通過
色を変化させる。

【００１９】光ファイバアレイ２６は、多数本の光ファ
イバからなり、一端２６ａは束ねて前記拡散筒２４にＲ
ＧＢフィルタ２５を介して対向している。他端２６ｂは
矢印Ｘで示す主走査方向に並べられ、光をライン状に出
射する。スリット板２７のスリット端面２７ａ，２７ａ
は鏡面に仕上げられ、光ファイバアレイ２６から出射す
る光を効率よく光シャッタモジュール３０に導く。さら
に、スリット板２７に光シャッタチップを一定の温度に
維持するためのヒータ（図示せず）が設けられており、
モジュール３０に設けた温度検出素子（図示せず）の検
出結果に基づいて温度制御が行われる。

【００２０】光シャッタモジュール３０は、セラミック
基板のスリット状開口あるいはガラス基板上にＰＬＺＴ
からなる光シャッタチップを設け、それと並べてドライ
バＩＣを設けたものである。各光シャッタチップはドラ
イバＩＣによって所定の画素に対応するもののみが駆動
される。また、モジュール３０の前後には偏光子３３及
び検光子３４が設けられている。ＰＬＺＴは、よく知ら
れているように、カー定数の大きい電気光学効果を有す
る透光性を有するセラミックであり、偏光子３３で直線
偏光された光は、光シャッタチップへの電圧印加で発生
する電界のオン／オフによって偏光面の回転が生じ、検
光子３４から出射される光がオン／オフされる。検光子
３４から出射された光は、結像レンズアレイ３５及び防
塵ガラス３６を透過して印画紙４上に結像し、潜像を形
成する。

【００２１】次に、前記光書込みヘッド２０の各光シャ
ッタチップの光量を測定する光量測定ユニット７１につ
いて説明する。この光量測定ユニット７１は、図３、図
４（Ａ）に示すように、光電変換センサ７２、スリット
板７３及び光拡散板７４を内蔵しており、ガイド棒７６
にスライド可能に取り付けたものである。ガイド棒７６
は前記光シャッタモジュール３０による主走査方向（矢
印Ｘ方向）と平行に設置され、光量測定ユニット７１は
センサ７２が前記光シャッタチップの直上に位置した状
態で矢印Ｘ方向に定速で往復移動する。いま一つのガイ
ド棒７６ａは外周面に雄ねじが形成され、この雄ねじに
光量測定ユニット７１に設けた図示しないナットが螺着
している。従って、光量測定ユニット７１は図示しない
モータで駆動されるガイド棒７６ａの正逆回転に伴って
往復移動する。

【００２２】スリット板７３と光拡散板７４はセンサ７
２の入射側に設置されている。スリット板７３は１画素
の幅寸法の２５〜４００％（好ましくは、５０〜２００
％）の間口幅を有するスリット７３ａを有し、前記結像
レンズアレイ３５のピント面Ｆ上に位置している。セン
サ７２はその分光感度特性が記録媒体の分光感度特性と
略同等か広い範囲のものが使用されている。

【００２３】以上の構成からなる光量測定ユニット７１
と光書込みヘッド２０はシーケンサで制御され、光量測
定ユニット７１の往復動及び光量測定のタイミング等が
制御される。光量測定時において、光書込みヘッド２０
は予めプログラムされている駆動モード（駆動周波数、
点灯デューティ、点滅データ）で駆動される。光量測定
ユニット７１はこの駆動に同期して各光シャッタチップ
の光量の積分値を得るように構成されている。通常は、
駆動周波数とセンサ７２の駆動速度との関係で、１チッ
プ当り１０数回のサンプリング及びホールドを行うよう
に設定される。センサ７２の出力はＡ／Ｄ変換され、制
御部に転送し、必要な処理を行う。

【００２４】光書込みヘッド２０の駆動モードは実機の
駆動条件に合わせて設定する。光書込みヘッド２０が４
００ｄｐｉ（１インチ当りのドット数）の印字密度であ
り、１ｋＨｚ（６３．５ｍｍ／ｓ）で駆動するプリンタ
に搭載する場合を例に説明する。

【００２５】まず、光シャッタチップの奇数番目を繰り
返して点灯させ、センサ７２を光シャッタチップの走査
領域外の初期位置から往動させる。そして、１ライン区
間（１ｍｓｅｃ）のセンサ出力を積分し、その積分値を
サンプリング／ホールドしてＡ／Ｄ変換を行い、制御部
に取り込ませる。センサ７２を１ｍｍ／ｓの速度で移動
させると、４００ｄｐｉ（６３．５μｍ）の場合、１チ
ップ（１画素）当り６３．５回のサンプリング／ホール
ドを行うことになる。センサ７２を主走査長さよりも若
干長く移動させた後、制御部へのデータの取り込みを停
止させ、センサ７２を初期位置へ復動させる。次に、光
シャッタチップの偶数番目を繰り返して点灯させながら
前記同様に光量を測定し、データの取り込みを行う。こ
れにて、全ての光シャッタチップの光量測定が完了す
る。勿論、全ての光シャッタチップの光量測定をセンサ
７２の復動時に行ってもよく、この方が能率的である。

【００２６】光量補正を考慮した有効な測定方法として
は、各光シャッタチップについて四つの異なる光量で測
定値を得ることである。点灯デューティを、高、中、低
とし、消灯（オフ）を加えた駆動モードで光書込みヘッ
ド２０を動作させる。この場合、１光シャッタチップ当
りのサンプリング／ホールドは約１６回で４段階の光量
での測定値を１回の走査で得ることができる。勿論、４
段階の光量を２〜４回の走査に分けて測定してもよい。
また、４段階の光量測定であることに拘泥する必要はな
い。

【００２７】１光シャッタチップ当りのサンプリング／
ホールド数はセンサ７２の移動速度を低下させるか、あ
るいは駆動周波数を高めれば増やすことができる。駆動
周波数に起因する光量変化は皆無ではないが、実用上許
容できるレベルに収まる。また、駆動周波数と光量変化
の相関関係を予め明確に把握しておけば、補正係数を導
入することで対応可能である。

【００２８】また、光書込みヘッド２０が本第１実施形
態の如くカラープリント対応である場合、各光源色
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に分けて測定することが必要になってく
る。従って、前述の測定工程は、ＲＧＢフィルタ２５を
切り換えながら各色ごとに計３回実行することになる。
なお、カラープリント対応ヘッドの場合、照明光を白色
としてセンサ７２を各三原色に対応して三種類用意し、
それぞれ光量を測定してもよい。

【００２９】制御部では取り込んだ測定データのピーク
値から光シャッタチップの同定（アドレス）及び光量を
算出する。光量を４段階で測定した場合には、４点での
測定光量を３次曲線で近似し、各光量値（例えば、０〜
２５５段の多階調）の補正係数を決定する。

【００３０】次に、間引き点灯時における光量測定の原
理を図５、図６を参照して説明する。まず、光シャッタ
チップの奇数番目に駆動信号Ａを印加する。駆動信号Ａ
は実機での駆動条件と同じか近い値の周波数及びデュー
ティとされている。各光シャッタチップからは光出力Ｂ
が出射され、主走査方向Ｘに往動する前記センサ７２か
ら同波形が出力される。この出力は積分され、オン期間
終了時にサンプリング／ホールドしてＡ／Ｄ変換され
る。

【００３１】光量測定において、チップ幅と略同寸法の
スリット７３ａを主走査方向Ｘに１チップ当たり複数回
の点灯を行う速度で走査しているので、Ａ／Ｄ変換され
た出力は図６に示すようになる。センサ７２が光シャッ
タチップ３１と対面する位置で最大光量となり、チップ
３１間で最小光量となる。従って、この出力光量のピー
ク検出を行うことで奇数番目のチップ３１の位置を同定
（アドレス）することができる。チップ３１間の最小光
量は結像レンズのＭＴＦ、スリット幅等で変化する。同
様に、偶数番目のチップ３１の測定を行うことによっ
て、全チップの測定が完了する。

【００３２】以上の光量測定において、チップ位置は出
力光量から算出しているため、エンコーダ及びセンサ７
２の初期位置の検出等は不要である。また、本第１実施
形態では、オン時光量とオフ時光量とを同時に測定可能
であり、駆動信号はオン期間とオフ期間を交互に測定す
るように構成されている。

【００３３】オフ時光量（漏れ光量）もオン時光量と同
様に、オフ期間のセンサ出力を積分し、オフ期間終了時
にサンプリング／ホールドしてＡ／Ｄ変換する。チップ
位置の同定はオン時と同様にピーク検出でも何でも可能
であるが、出力信号が微弱であることから、オン時のピ
ークと同時期の光量をオフ時光量としている。

【００３４】光量補正を行う場合、特定チップ光量は、
オン時最大光量だけでなく、漏れ光量（オフ時光量）及
び隣接チップからの回り込み（オン時最小光量）を考慮
する必要があり、実験的に下式で補正するのが好まし
い。特定チップ光量＝特定チップの最大光量＋（回り込み光
量−漏れ光量）×補正係数

【００３５】補正係数は点灯パターン及びスリット７３
ａの幅寸法に依存し、０．２〜１．０である。また、ラ
イン／網点画の場合は、特定光チップのピーク値のみを
用いて補正を行っても十分であり、１ドットの再現（特
定のライン／網点画）の場合には、特定光チップのピー
ク値のみによる補正のほうが好ましい。

【００３６】前記測定方法は、１ドットおきに点灯させ
る例で説明したが、点灯パターンは種々のもの、例え
ば、ある整数番目ごとに間引き点灯させてそのピーク値
から点灯チップを同定してもよい。チップ間隔は製作時
に予め決まっており、ピーク値を間引き点灯間隔で均等
割りすることで、点灯されていないチップを同定するこ
とができる。

【００３７】ここで、光量積分回路８０を図７に示し、
そのタイミングチャートを図８に示す。この光量積分回
路８０は高、中、低の３種のデューティとオフとの計４
段階の光量を測定するためのもので、４系統（図７では
２系統のみを図示する）で構成されている。センサ７２
からの光電圧信号は極性反転アンプ８１を介して各積分
器８２へ入力され、さらにサンプルホールドアンプ８４
を介してＡ／Ｄ変換される。光電圧信号は各アナログス
イッチ８３が信号ＡＳ−１〜４でオンされている間積分
器８２で積分され、信号ＳＨ−１〜４の立ち下がりタイ
ミングでサンプルホールドアンプ８４で保持され、図示
しないＡ／Ｄコンバータでデジタル信号に変換される。

【００３８】前記積分回路８０によれば、１回の走査で
４値の光量を測定することができる。これらの測定値に
基づいて光量特性の近似式を算出し、光量補正テーブル
を作成することにより、階調再現用の良好な光量補正が
可能となる。

【００３９】次に、光書込みヘッド２０を駆動するため
のドライバＩＣについて説明する。光シャッタチップの
光量測定時に実行される間引き点灯は、ＣＰＵから必要
なデータを転送して光書込みヘッド２０を駆動すれば実
現可能であるが、その機能をドライバＩＣに付加するこ
ともできる。

【００４０】図９は多値再現用ドライバＩＣ４０の構成
を示し、図１０はそのタイミングチャートを示す。ドラ
イバＩＣ４０は、ｎ個のＩＣをラダーチェーンで連続し
て使用するのであるが、各ＩＣ４０は６４ドットを駆動
するように構成され、６ビットのシフトレジスタ４１、
６ビットのラッチ回路４２、６ビットのコンパレータ４
３、６ビットのカウンタ４４、ゲート回路４５、ドライ
バ回路４６からなる。

【００４１】画像データＤＡＴＡ（Ａ），（Ｂ）はシフ
ト信号Ｒ／Ｌに基づいてシフトクロック信号Ｓ−ＣＬＫ
に同期してシフトレジスタ４１へ転送され、ストローブ
信号ＳＴＢでラッチ回路４２にラッチされる。これによ
って、各画素の階調数がセットされる。クロック信号Ｃ
−ＣＬＫはカウンタ４４でカウントされ、コンパレータ
４３はラッチされた値とカウンタ値とを比較し、ゲート
回路４５は両者が一致した時点で出力を停止する。ま
た、カウンタ４４はクリア信号ＣＬによってクリアされ
る。

【００４２】ドライバ回路４６には駆動電圧Ｖｄが印加
されており、ゲート回路４５からの信号Ｄ₁〜Ｄ₆₄に基
づいて出力ＨＶ₁〜ＨＶ₆₄が光シャッタチップに印加さ
れることになる。即ち、各画素は画像データＤＡＴＡに
応じた時間（パルス幅）だけ光シャッタチップをオンさ
せることになる。

【００４３】以上の構成からなる多値再現用ドライバＩ
Ｃ４０で光量測定モードを実行する場合、所定の光量は
データ信号ＤＡＴＡ（ディプスイッチ等）で指定し、シ
フトレジスタ４１へ転送後、ストローブ信号ＳＴＢでラ
ッチし、データ信号ＤＡＴＡに応じたデューティをコン
パレータ４３等で生成し、ゲート信号ＧＡＴＥによって
所定の光シャッタチップを所定の光量で動作させる。こ
のような間引き点灯用の信号は繰り返し信号であり、比
較的簡単な回路で実現できる。

【００４４】また、光シャッタチップが奇数列と偶数列
に分割されている場合には、片列のＤＡＴＡを“Ｈ”に
しておけば、間引き点灯を容易に実現でき、制御はさら
に簡単になる。光量を可変するには、ディップスイッチ
等の設定を変更すればよい。

【００４５】ところで、光量測定ユニット７１は印画紙
４への露光に先立って光書込みヘッド２０の各光シャッ
タチップの光量を前述の如く測定する。この光量測定ユ
ニット７１は光量測定時以外は搬送される印画紙４に干
渉しないように印画紙４の搬送経路外で待避している
（図３中一点鎖線参照）。

【００４６】ガイド板１１はガイド面１１’が光書込み
ヘッド２０のピント面Ｆ（図４（Ａ）参照）と一致する
ように設定されており、印画紙４の厚みが異なってもピ
ントずれが生じない。また、搬送ローラ対６，７は図示
しないパルスモータで等速制御され、副走査速度の一定
化が図られている。上ガイド板１２は印画紙４の浮き上
がりを防止するためのもので、自重であるいはばね等で
印画紙４上に圧接するように構成されている。光量測定
ユニット７１に設置されているスリット板７３はピント
面Ｆと同一面に設定されているが、前述の如く、光量測
定時以外は印画紙４の搬送経路から待避している。

【００４７】光量測定時において、光書込みヘッド２０
から出射された光はガイド板１１，１２の開口を通じて
センサ７２へ入射する。ガイド板１１は全体あるいは光
通過部をガラス、アクリル等の透光性材料で形成すれ
ば、開口を設ける必要はない。開口がなくなれば、印画
紙４のガイド機能が向上する。上ガイド板１２に関して
は、開口を設けることなく、光量測定時にはガイド位置
から退避するように構成してもよい。

【００４８】一方、図４（Ｂ）に示すように、結像レン
ズアレイ３５とスリット板７３との間にレンズ７５を介
在させてもよい。レンズ７５を配置することで、光量測
定ユニット７１をピント面Ｆから離すことができ、露光
時に光量測定ユニット７１を待避させる必要がなくな
り、装置の小型化に寄与する。この場合、上ガイド板１
２は透光性材料で形成することが可能となる。

【００４９】本カラープリンタにあっては、光書込みヘ
ッド２０のＲＧＢフィルタ２５を回転させて光源色を高
速で切り換え、１ラインごとにＲ，Ｂ，Ｇの画像をＰＬ
ＺＴ光シャッタチップをオン／オフさせて書き込む。本
プリンタは、通常、タイマによって電源が投入され、現
像液の温度制御等が実行される。このウォームアップ期
間に光シャッタチップの光量測定とその補正（キャリブ
レーション）がセットされている印画紙の幅に応じて行
われる。キャリブレーションは、前述の如く、露光と略
同等の条件で光書込みヘッド２０を駆動し、その出力光
量に基づいて光量補正を行う工程であり、むらのない良
好な階調画像が得られる。

【００５０】光量測定の階調数は光シャッタチップの出
力特性に依存する。リニアリティが良好であれば、２点
測定でも実用化が可能である。さらに、漏れ光量が零で
あれば、１点測定でも可能である。しかし、通常、光シ
ャッタチップの出力特性は理想的なリニアリティと一致
しないため、４点で測定すればどのようなチップにも対
応可能である。光源色に関しても、各色に対する出力特
性が同じであれば、１色の測定で補正を行うことが可能
である。また、若干の特性差が存在しても、画像上で許
容できるのであれば、グリーン１色あるいは白色の測定
で補正を行ってもよい。

【００５１】また、ＰＬＺＴの光シャッタチップは駆動
電圧に起因して分光透過特性が変化する。そのため、光
量測定時と実写時の駆動電圧波形を同一に設定すること
が好ましい。その手段の一つが、青色露光時の最適電圧
（透過光強度の最も大きい電圧、半波長電圧とも称す
る）を駆動電圧として、他の色（赤、緑）も同じ電圧で
駆動して光量を測定することである。波長の短い青色域
露光時の最適電圧で他の色の露光時にも光シャッタチッ
プを駆動すれば、各色のコントラスト各差を最も小さく
できるからである。

【００５２】他の手段としては、各光源色の最適電圧で
駆動して光量を測定することである。但し、高速で駆動
電圧を変化させる必要があり、駆動電圧の波形になまり
等が発生するので、同一の特性を有する（同一の）電源
を使用して測定及び実写を実行することが好ましい。

【００５３】以上説明した間引き点灯による光量測定方
法では、各光シャッタチップのアドレスを決定する特別
な装置を必要とすることなく、間引き点灯されたチップ
の出力光量のピーク値からアドレスを決定するため、ピ
ーク値とピーク値との間のサンプリング回数をカウント
することにより、検査装置として使用した場合には、光
書込みヘッド２０の異常（ピッチ誤差、アライメント不
良等）の検出が可能である。また、光量測定ユニット７
１の移動不良を検出することができる。この場合は、異
常を表示／警告してプリンタの動作を停止させる。さら
に、光シャッタチップの経時的な劣化に対応した光量補
正が可能となる。

【００５４】一方、図示しないフィルムスキャナで読み
取られた印字用の画像データは画像メモリのビットマッ
プメモリ上に展開される。ビットマップメモリ上の情報
は、前記光量補正内容を格納したルックアップテーブル
を参照し、入力された画像データに補正を加えた状態で
光シャッタモジュール３０のドライバへ転送され、所定
の速度で切り換えられる光源色で元の画像と同等の濃度
で再現される。

【００５５】なお、光量の測定、補正は、プリンタのウ
ォーミングアップ時以外にも任意の時期に実行すること
も可能である。

【００５６】さらに、本第１実施形態では、光書込みヘ
ッド２０によって画像を印字しているとき、図３に示す
一点鎖線位置に待避している光量測定ユニット７１のセ
ンサ７２に光書込みヘッド２０から光を照射してもよ
い。具体的には、光シャッタモジュール３０にダミーの
光シャッタチップを追加し、一定の条件（デューティ、
周波数）で駆動し、その出力光をセンサ７２に導くか、
ハロゲンランプ２１から放射された光を図示しない光ガ
イドファイバを介してセンサ７２に導く。このような構
成によって画像書込み時において光書込みヘッド２０の
光量をモニタすることができ、基準光量と比較のうえ
で、適宜光量補正を行うか、警告を発するようにすれ
ば、画像書込みの安定化を図ることができる。

【００５７】ところで、本第１実施形態では、光書込み
ヘッド２０をプリンタに組み込む前に、ガイド板１１の
位置、光書込みヘッド２０の位置及び光量測定ユニット
７１の位置調整を行っている。そのための測定装置７０
を図１１に示す。この測定装置７０は前記光量測定ユニ
ット７１に工具顕微鏡７７とＣＣＤカメラ７８を組み込
んだものである。なお、本第１実施形態では、工具顕微
鏡７７とＣＣＤカメラ７８とを光量測定ユニット７１に
設ける構成になっているが、２組の工具顕微鏡とＣＣＤ
カメラを用いてもよく、また、これらを別のガイド部材
で移動可能な構成にしてもよい。

【００５８】測定者は、工具顕微鏡７７を介してＣＣＤ
カメラ７８で撮影されてモニタテレビ７９に映し出され
る画像をもとに各部材の調整を行う。まず、光量測定ユ
ニット７１の基準となる部材と顕微鏡７７の位置を固定
する。ここでは、顕微鏡７７を光量測定ユニット７１に
セットすることで、光量センサ７２のスリット面の高さ
に顕微鏡７７のピントが合うようになっている。この状
態で、ガイド板１１及び光書込みヘッド２０を顕微鏡７
７の視野内の規定位置に移動させ、そこで、ピント位置
にガイド板１１及び光書込みヘッド２０を移動して固定
する。即ち、光量センサ７２のスリット面、ガイド板１
１のガイド面及び光書込みヘッド２０のピント面を同一
平面上で傾きのない状態として一体に組み付ける。さら
に、必要に応じて、光書込みヘッド２０を間引き点灯さ
せ、Ｓ／Ｎ比が最大となる位置にセンサ７２を再調整す
ることも可能である。

【００５９】このように、光書込みヘッド２０、ガイド
板１１，１２及び光量測定ユニット７１を一つのユニッ
トに一体化しておくことによって、このユニットを画像
形成装置本体に組み付けるだけで、組み付け後の微調整
も必要なく、出荷及び交換が可能になる。さらに、搬送
ローラ対６，７をこのユニットに一体的に取り付けた構
成であってもよい。

【００６０】以上の構成からなる測定装置７０と光書込
みヘッド２０とをシーケンサで制御し、この装置７０で
光量を測定することも可能である。しかし、工具顕微鏡
７７等を取り外した光量測定ユニット７１を画像形成装
置本体に組み付け、装置内で光量を測定するように構成
するのが通常である。また、画像形成装置本体には種々
の幅の印画紙がセット可能であり、光書込みヘッド２０
は最大幅の印画紙に書込み可能に構成されている。そこ
で、光量測定は、常に書込み可能な全幅を測定するので
はなく、セットされている印画紙の幅に応じて、センサ
７２の主走査方向の移動距離を制御する構成になってい
る。このようにすることにより、測定時間及び演算時間
等の短縮が可能になる。

【００６１】（第２実施形態、図１２、図１３、図１４
参照）図１２、図１３は感光体ドラム１００を用いて電
子写真法によって画像を形成するカラープリンタの要部
を示す。感光体ドラム１００は矢印ａ方向に回転駆動さ
れ、画像を印字するための光書込みヘッド２０は図２に
示したものと同じものが使用されている。感光体ドラム
１００の周囲には図示しない帯電チャージャ、現像器、
転写チャージャ等が配置されている。これらのエレメン
トは周知であり、その説明は省略する。

【００６２】光量測定ユニット７１は、基本的には図４
に示したものと同じものが使用され、光を偏向するため
のプリズム６５（ミラーあるいは他の偏向部材であって
もよい）が付加されている。この光量測定ユニット７１
は感光体ドラム１００の画像形成領域Ｄ（図１３参照）
の外側に待避しており、図示しないモータで駆動される
ガイド棒７６ａによってこの待避位置から主走査方向Ｘ
に往移動可能である。光量測定時には、光書込みヘッド
２０から出力された光はプリズム６５で反射され、スリ
ット板７３及び光拡散板７４を通じてセンサ７２に入射
する。センサ７２による光量の測定方法は図４、図５、
図６で説明したとおりである。また、光書込みヘッド２
０の駆動モードも前記第１実施形態と同様である。

【００６３】また、本第２実施形態においても、光書込
みヘッド２０によって画像を印字しているとき、待避位
置にある光量測定ユニット７１のセンサ７２で光書込み
ヘッド２０の光量をモニタするように構成してもよい。
この場合も、ダミーの光シャッタチップを追加して一定
の条件（デューティ、周波数）で駆動し、その出力光を
センサ７２に導くか、ハロゲンランプ２１から放射され
た光を図示しないライトガイドファイバを介してセンサ
７２に導けばよい。

【００６４】また、本第２実施形態においては、光書込
みヘッド２０、プリズム６５、光量測定ユニット７１及
びその往復移動機構が一つの露光ユニット１１０として
構成されている。これも前記第１実施形態と同様に、露
光ユニット１１０をプリンタのフレーム１２０に組み込
む前に、光書込みヘッド２０の結像位置等を事前に調整
しておくことで、調整済み露光ユニット１１０をそのま
まフレーム１２０に組み付けるだけで、組み付け後の微
調整の必要なく出荷が可能となる。

【００６５】図１４は組立て前に露光ユニット１１０を
調整するための測定装置１３０を示し、図１１に示した
測定装置７０に相当するものである。この測定装置１３
０は、調整治具１３１にＣＣＤカメラ１３３を備えた工
具顕微鏡１３２をガイド棒１３４によって主走査方向に
移動可能に収容したもので、ＣＣＤカメラ１３３の撮影
画像はモニタテレビ１３５に映し出される。調整治具１
３１の取付け面１３１ａは図１２、図１３に示すフレー
ム１２０の取付け面１２０ａと同一に構成され、露光ユ
ニット１１０はこの取付け面１３１ａに取り付けられ
る。工具顕微鏡１３２の焦点１３２ａは感光体ドラム１
００の受光面と一致するように設定され、光書込みヘッ
ド２０が所定の位置にセットされているとき、その出力
光が焦点１３２ａに結像するようになっている。

【００６６】そして、光書込みヘッド２０を駆動しつつ
工具顕微鏡１３２を主走査方向に移動させて、光が視野
の中心に位置するように傾き調整を行うと共に、露光ユ
ニット１１０内で光書込みヘッド２０を矢印ｂ方向に移
動させてピント調整を行う。光書込みヘッド２０のピン
ト調整は、前述の間引き点灯方式で光シャッタチップを
駆動し、ＣＣＤカメラ１３３の出力に基づいて自動的に
調整することも可能である。

【００６７】次に、センサ７２の位置を光量測定ユニッ
ト７１自体を矢印ｃ方向に移動させて調整する。この調
整はセンサ７２の出力Ｓ／Ｎ比が最大となるように行わ
れる。通常、センサ７２の位置はそれ程微妙に狂うもの
ではなく、この調整は省略してもよい。

【００６８】なお、光を偏向する部材が追加された構成
は、ドラム状の感光体を用いて電子写真法によって画像
を形成するプリンタに限らず、前述の印画紙、フィルム
等を用いて画像を形成する装置にも適用できる。

【００６９】（他の実施形態）なお、本発明に係る画像
形成装置は前記実施形態に限定するものではなく、その
要旨の範囲内で種々に変更することができる。特に、光
書込みに使用する固体走査型の素子としては、ＰＬＺＴ
以外に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＣＳ（Li
quid Crystal Shutter）、ＤＭＤ（Deformable Mirror
Device）、ＦＬＤ（Fluorescent Device）等を用いるこ
とができる。

【００７０】また、多階調での光シャッタモジュールの
変調はパルス幅を変調する方式以外にも、パルス強度を
変調する方式であってもよい。また、光量を測定する方
法は、前記間引き点灯方式以外にも種々の方式を採用す
ることができる。さらに、本発明は銀塩感材を用いた印
画紙への画像形成装置や電子写真用感光体への画像形成
装置以外にも、ディスプレイ上への画像投影装置に対し
て適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるカラープリンタを
示す概略構成図。

【図２】前記カラープリンタに搭載されている固体走査
型光書込みヘッドを示す斜視図。

【図３】前記カラープリンタに搭載されている光量測定
ユニットを示す斜視図。

【図４】光書込みヘッドと光量測定ユニットとの位置関
係を示す説明図。

【図５】光量測定時のアナログ信号の波形図。

【図６】光量測定時のデジタル信号の波形図。

【図７】光量測定に用いられる積分回路のブロック図。

【図８】前記積分回路の動作を示すタイミングチャート
図。

【図９】多値画像再現用ドライバＩＣを示すブロック
図。

【図１０】前記多値画像再現用ドライバＩＣの動作を示
すタイミングチャート図。

【図１１】前記光書込みヘッドの組み込み前における測
定装置を示す概略構成図。

【図１２】本発明の第２実施形態であるカラープリンタ
の要部を示す概略構成図。

【図１３】図１２の平面図。

【図１４】前記第２実施形態であるカラープリンタ用光
書込みヘッドの組み込み前における測定装置を示す概略
構成図。

【符号の説明】

４…印画紙５，６，７…搬送ローラ対１１，１２…ガイド板２０…光書込みヘッド３０…光シャッタモジュール４０…ドライバＩＣ６５…プリズム（偏向部材）７１…光量測定ユニット７２…光電変換センサ７５…レンズ７６ａ…ガイド棒１００…感光体ドラム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主走査方向に並べられた多数の光チップ
を画像データに基づいてオン、オフ制御する固体走査型
光書込みヘッドと、前記光書込みヘッドから出射される光の結像点上で感光
記録媒体を副走査方向に移動させる搬送手段と、前記光書込みヘッドから出射される光を受光する光セン
サと、前記光センサを主走査方向に移動させる移動手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記光センサは前記光書込みヘッドによ
る画像書込み時には、感光記録媒体の外側に待避してい
ることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記光書込みヘッドは、感光記録媒体の
外側で待避している前記光センサに対して光を照射する
ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記光センサは、光を集光するレンズを
備え、前記光書込みヘッドの結像点から離れた位置で主
走査方向に移動可能に設置されていることを特徴とする
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】感光記録媒体の感光面を前記光書込みヘ
ッドの結像点に位置決めするガイド部材を備えているこ
とを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求
項４記載の画像形成装置。
【請求項６】前記光書込みヘッド、ガイド部材、光セ
ンサ及び移動手段が一つのユニットとして装置本体に取
り付けられていることを特徴とする請求項５記載の画像
形成装置。
【請求項７】前記光書込みヘッド、搬送手段、光セン
サ及び移動手段が一つのユニットとして装置本体に取り
付けられていることを特徴とする請求項１、請求項２、
請求項３、又は請求項４記載の画像形成装置。
【請求項８】前記搬送手段は、感光記録媒体を定速で
移動させるローラ部材を有することを特徴とする請求項
７記載の画像形成装置。
【請求項９】前記搬送手段は、感光記録媒体の感光面
を前記光書込みヘッドの結像点に位置決めするガイド部
材を有することを特徴とする請求項７又は請求項８記載
の画像形成装置。
【請求項１０】主走査方向に並べられた多数の光チッ
プを画像データに基づいてオン、オフ制御する固体走査
型光書込みヘッドと、前記光書込みヘッドから出射される光の結像点上で副走
査方向に移動する感光記録媒体と、前記光書込みヘッドから出射される光を偏向する偏向部
材と、前記偏向部材で偏向された光を受光する光センサと、前記偏向部材及び光センサを一体的に主走査方向に移動
させる移動手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】前記偏向部材及び光センサは前記光書
込みヘッドによる画像書込み時には、感光記録媒体の画
像形成領域の外側に待避していることを特徴とする請求
項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記光書込みヘッドは、感光記録媒体
の画像形成領域の外側で待避している前記光センサに対
して光を照射することを特徴とする請求項１１記載の画
像形成装置。
【請求項１３】前記光書込みヘッド、偏向部材、光セ
ンサ及び移動手段が一つのユニットとして装置本体に取
り付けられていることを特徴とする請求項１０、請求項
１１又は請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記移動手段が前記光センサを主走査
方向に移動させる距離は画像記録幅に応じて変更可能で
あることを特徴とする請求項１又は請求項１０記載の画
像形成装置。