JP2002002016A

JP2002002016A - 露光装置

Info

Publication number: JP2002002016A
Application number: JP2000182010A
Authority: JP
Inventors: Yukio Akita; 幸雄秋田; Kazutaka Otsuka; 一隆大塚; Toshiaki Yajima; 俊昭矢島; Masanobu Yamaguchi; 正伸山口; Kenji Takano; 研治高野; Yoshihisa Nomura; 好央野村; Tsutomu Kobayashi; 勉小林; Masayuki Shimizu; 雅幸清水
Original assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Co Ltd
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2002-01-08

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はセルフォックレンズを介してＬＥＤ
の発光を感光面に露光する露光装置に関し、特に露光面
積が一定であり、濃度ムラのない露光装置を提供するこ
とである。【解決手段】本発明はヘッド基板９に配設されたＬＥ
Ｄチップ８の各ＬＥＤ素子から出力される光をセルフォ
ックレンズ６を介して感光面に印字する露光装置であ
り、セルフォックレンズ６を介して結像される画像情報
の位置を感光面が位置する位置に一致させ、この位置を
仮想空中線上の位置とし、当該位置での光面積が一定と
なるように各ＬＥＤ素子の光量補正データを生成し、光
量補正データに応じて前記ＬＥＤ素子に与える電流値を
調整し、又はＬＥＤ素子の発光時間を調整して均一な露
光面積を得る構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セルフォックレン
ズを介して点発光素子としてのＬＥＤの発光を感光面に
露光する露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、ＬＥＤヘッドを印字ヘッドに使用
したプリンタ装置が市販されている。このようなプリン
タ装置では、ＬＥＤヘッドの各素子から発した光を感光
面に照射するためセルフォックレンズを介装し、露光を
行っている。

【０００３】このような用途に使用される露光装置にお
いて、従来の光量補正は、各ＬＥＤ素子を１ドットずつ
順次点灯させ、受光センサで測定する方法が採用されて
いる。そして、全ドットの光量測定後、各ＬＥＤ素子の
平均値を算出し、平均値に対する差分を発光時間、発光
輝度を可変させることで全素子の光量積を一定範囲内に
収めるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
露光装置の光量補正方法では、その露光積が一定値とな
るように制御するので、感光面上における各ドットの大
きさ、即ち感光面上における露光面積が一定にはならな
いという問題がある。

【０００５】図１７（ａ）は、従来例の露光装置の断面
図である。尚、同図（ａ）において、１はセルフォック
レンズであり、２はＬＥＤ基板であり、３はヘッドのピ
ント軸である。また、同図に示す点線が現像レベルを示
し、Ａ点及びＢ点の位置は、同図（ｂ）〜（ｄ）におい
て説明するＬＥＤ素子による２個のドット位置を示す。
ここで、Ａ点のドットａは、同図（ｃ）に示すように露
光面積は広いが、輝度が低い光であり、Ｂ点のドットｂ
は露光面積は狭いが、輝度が高い光である。したがっ
て、上記２個の発光は光量において同じであるが、点線
で示すレベルの現像バイアスによって現像すると、同図
（ｂ）及び（ｄ）に示すようにドット面積の異なるドッ
トとなる。

【０００６】したがって、上記露光処理後、現像工程、
転写工程、定着工程を経て得られる用紙上の画像は、各
ドットの大きさが異なり、濃度ムラのある画像となる。
このことは、ＬＥＤヘッドを用いたプリンタ装置とレー
ザを用いたプリンタ装置を対比した際の不利な点となっ
ている。

【０００７】そこで、本発明は露光面積が一定であり、
濃度ムラのない露光装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は請求項１記載
の発明によれば、ＬＥＤ素子と自己集光性レンズを使用
した露光装置における光量補正方法において、前記自己
集光性レンズのレンズ面から一定距離離れた仮想空中線
上で光面積が一定となるように各ＬＥＤ素子の光量補正
データを生成し、前記ＬＥＤ素子の発光時には光量補正
データに応じて前記ＬＥＤ素子に与える電流値を調整
し、又はＬＥＤ素子の発光時間を調整し、均一な露光面
積を得る露光装置を提供することによって達成できる。

【０００９】ここで、自己集光性レンズは複数のレンズ
の集合体であり、上記ＬＥＤ素子からの発光を、例えば
感光面に集光するレンズである。また、上記仮想空中線
上の位置は、例えば感光体ドラムの感光面であり、当該
仮想空中線上の位置に露光範囲が同じになるような光量
補正データを生成する。

【００１０】このように構成することにより、光量補正
データに従ってＬＥＤ素子に与える電流値を調整し、又
はＬＥＤ素子の発光時間を調整し、均一な露光面積を得
る構成である。請求項２の記載は、上記請求項１記載の
発明において、前記光量補正データに応じて前記ＬＥＤ
素子に与える電流値を調整し、ＬＥＤ素子の電流値補正
によって発生した量子化誤差分を前記発光時間調整によ
って調整する構成である。

【００１１】このように構成することにより、より精度
の優れた均一露光を行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。＜第１の実施形態＞図１は本実施形態の露光装置の組立
図である。同図において、露光装置５はセルフォックレ
ンズアレイ（自己集光性レンズ：ＳＬＡ）（日本板硝子
（株）製）が装着されたホルダ７、ＬＥＤチップ８とド
ライバ回路が実装されたヘッド基板９、上記ヘッド基板
９とホルダ７を圧接すると共に強度を維持するためのベ
ース部材１０、上記ホルダ７とへッド基板９とベース部
材１０を固定するためのクランプ１１、不図示の感光体
（感光面）との距離を確保するためのヘッドピント軸１
２で構成されている。尚、上記クランプ１１は不図示の
箇所に更に３個設けられている。

【００１３】上記ＬＥＤチップ８はヘッド基板９に複数
配設され、各ＬＥＤチップ８は所定個のＬＥＤ素子で構
成されている。また、各ＬＥＤ素子からの発光はセルフ
ォックレンズ６の各レンズ６ａ、６ｂ、６ｃ、・・・を
通過して不図示の感光面に照射される。ヘッドピント軸
１２はホルダ７、ヘッド基板９、ベース部材１０の端部
に形成された穴１３に貫入され、ホルダ７、ヘッド基板
９、ベース部材１０を組み立てる際にピント調整に使用
される。このため、ヘッドピント軸１２にはタップが切
られている。また、ホルダ７、ヘッド基板９、ベース部
材１０は前述のようにクランプ１１によって固定され
る。

【００１４】図２は上記露光装置を組み立てた後の完成
状態を示す図である。上記ＬＥＤチップ８を構成する個
々のＬＥＤ素子を発光させるドライバ回路には、通常１
ドット毎にその順方向電流を制御し、各ドットの発光エ
ネルギが一定となるように制御されている。

【００１５】上記機構構成を有する露光装置５は、例え
ばプリンタ装置に配設され、ホスト機器から出力される
印刷データに従って印刷処理を行い、当該印刷処理の際
使用される。図３（ａ）は上記構成の露光装置が配設さ
れるプリンタ装置のシステム構成図である。同図におい
て、プリンタ装置１５はプリントコントロール部１６、
エンジンコントロール部１７、ＰＰＣカラーエンジン部
１８で構成され、パーソナルコンピュータ等のホスト機
器１９から汎用インターフェイス（汎用Ｉ／Ｆ）を介し
て印刷データが供給される。さらに、同図（ｂ）は上記
プリンタ装置１５のシステム構成をより具体的に示す図
であり、プリントコントロール部１６はホスト機器１９
から供給される印刷データ（ビデオデータ（ＶＩＤＥ
Ｏ））をエンジンコントロール部１７に出力する。ま
た、エンジンコントロール部１７はプリントコントロー
ル部１６から供給されるビデオデータ（ＶＩＤＥＯ）を
もとに、印字データ（ＨＤＡＴＡ）を作成する。この印
字データ（ＨＤＡＴＡ）は、ＬＥＤヘッド駆動用のビデ
オデータであり、印字データ（ＨＤＡＴＡ）はＰＰＣカ
ラーエンジン部１８内のＬＥＤヘッドに出力される。

【００１６】また、ＰＰＣカラーエンジン部１８はイエ
ロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（ＢＫ）の各色のＬＥＤヘッドＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを有し、
印字データ（ＨＤＡＴＡ）は対応するＬＥＤヘッドＹ、
Ｍ、Ｃ、Ｋに供給される。尚、各色の上記ＬＥＤヘッド
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋへの印刷データの供給は、一書き込み周
期（ＴＷ）間に１ラインの印刷データを出力し、ストロ
ーブ信号（ＳＴＲ）に同期して印刷データを供給する。
また、上記各色毎のＬＥＤヘッドＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、前
述の図２に示す構成であり、各色毎に配設されている。

【００１７】図４はＬＥＤヘッドの構成を示す図であ
り、１個のＬＥＤチップ８の構成を示す図である。１個
のＬＥＤチップ８はＮ個のＬＥＤ素子を千鳥状に配設し
て構成され、アノード制御回路２４とカソード制御回路
２５に接続されている。アノード制御回路２４には前述
の印字データ（ＨＤＡＴＡ）、クロック信号（ＨＣＬ
Ｋ）、一書き込み周期毎に出力されるＴＷ信号等が供給
され、カソード制御回路２５にもクロック信号（ＨＣＬ
Ｋ）や、ＴＷ信号、ＳＴＲ信号が供給される。

【００１８】アノード制御回路２４とカソード制御回路
２５は、印字データ（ＨＤＡＴＡ）に従って各ＬＥＤ素
子を駆動する制御回路であり、印字データ（ＨＤＡＴ
Ａ）に従って対応するＬＥＤ素子を発光する。次に、図
５は本例の露光装置５から出射される光の光量を測定す
る装置の構成を示す図である。具体的には、露光装置５
内のＬＥＤ素子の発光光量を測定するシステム構成を示
す図である。同図において、５は前述のように露光装置
（ＬＥＤヘッド）であり、２０は凸レンズ等を含む光学
系、２１は受光センサ、２２は演算処理部である。受光
センサ２１は、例えば内部のＣＣＤ素子を有し、露光装
置５（ＬＥＤ素子）から発した光は、受光センサ２１の
ＣＣＤ素子によって光電変換され、演算処理部２２に出
力される。演算処理部２２では、各ドット毎に露光され
た全画素に対して任意に設定可能なしきい値に相当する
画素数からその割合を算出する。

【００１９】上記構成の露光装置において、以下に本例
の処理動作を説明する。先ず、不図示のメモリに記憶さ
れたデータを読み出し、前述のエンジンコントロール部
１７から印字データをＬＥＤヘッドに出力する。この
時、出力される印字データはテストデータであり、例え
ばＬＥＤチップ８に配設された全てのＬＥＤ素子を発光
する信号である。また、ＬＥＤヘッドＹ〜Ｋについて、
それぞれテストデータが供給され、それぞれのＬＥＤヘ
ッドについてテスト印字が行われる。

【００２０】先ず、受光センサ２１は光学系２０を介し
て供給される光を検知すると光電変換し、更に例えば２
５６段階にデジタル変換したデータを演算処理部２２へ
出力する。演算処理部２２では任意の変換レベルを使用
し、画素数を計算して露光面積とする。そして、上記変
換レベルを現像バイアス相当レベル（閾値）に一致させ
ると、感光体上に形成される露光面積が得られ、これを
全ドットで均一化すれば感光体上での露光面積を均一に
できる。

【００２１】次に、全ドットで露光面積を均一化する方
法を以下に示す。各ドットで受光センサ２１のデジタル
変換出力を取り込み、現像バイアス相当レベルでの画素
数（＝面積）を計算する。そして、ＬＥＤヘッドの全ド
ット分の平均値を求める。この平均値は以下のようにな
る。

【００２２】ＬＥＤヘッド全ドット数：Ｎ閾値での画素数（ＣＣＤセンサのピクセル数）：Ｐｓと
すると、全ドットの平均値＝ΣＰｓ／Ｎ（全ドット分の閾値画素数合計をドット数で割る）・・・・（式１）次に、各ドットの画素数が平均値に対してどの程度外れ
ているかを求める。

【００２３】こうして算出された平均値に対するズレ量
を相殺するよう補正を行う。以下の式は上記ズレ量を相
殺する補正式である。平均値からのズレ量＝（注目ドットの閾値画素数−平均値）／平均値（％）・・・・・・・・（式２）尚、上記補正量は実験によって求めた補正テーブルを予
め用意しておき、平均値に最も近づくように補正量を決
定する。

【００２４】図６は、上記補正方法によって露光面積を
均一化する制御例を示すものである。同図に示すよう
に、補正値を大きくすることによって印字ドットの露光
面積は大きくなり、補正値を小さくすることによって印
字ドットの露光面積は小さくなる。したがって、前述の
計算式の結果から適切な補正値を設定することによっ
て、露光面積が一定な露光装置とすることができる。

【００２５】また、図７の（ａ）〜（ｄ）は、前述の図
２０の（ａ）〜（ｄ）と同じ図面であるが、図７の
（ｅ）、（ｆ）に示すように、面積を均一に補正するこ
とができる。例えば、Ａ点のドットの場合、同図（ｅ）
に示すように点線の印字範囲から実線の印字範囲に補正
し、Ｂ点のドットの場合、同じく同図（ｅ）に示すよう
に点線の印字範囲から実線の印字範囲に補正する。この
ように補正することにより、同図（ｆ）に示すように、
面積Ｓが均一なドット（Ｓ1 ＝Ｓ2 ）とすることができ
る。尚、上記計算式に基づいて決定した補正量の補正方
法は、例えばＬＥＤ素子に流す電流値を可変させる方法
や、ＬＥＤ素子に対する露光時間の可変方法等を採用す
ることができる。

【００２６】このように構成することによって、セルフ
ォックレンズ（ＳＬＡ）のレンズ面から一定距離離れた
直線上で、露光面積を一定とし、均一なドット形成が可
能となる。したがって、本例の露光装置を使用すること
によって、濃度ムラの少ない画像を得ることができる。＜第２の実施形態＞次に、本発明の第２の実施形態につ
いて説明する。

【００２７】図８は本例で使用する露光装置の断面構成
図であり、露光装置の基本的構成であるホルダ７、ヘッ
ド基板９、ベース部材１０の組立構成、及びホルダ７に
配設されたセルフォックレンズ６、ヘッド基板９に配設
されたＬＥＤチップ８等の構成は前述の露光装置５と同
じ構成である。しかし、本例の露光装置はセルフォック
レンズ（ＳＬＡ）の表面が直線ではなく、同図に示すよ
うに５０〜１００μｍ程度波打っている。このような場
合、前述の第１の実施形態に記載の露光面積を均一にす
る手法では、感光面上に得られる露光面積に差異が生じ
る。

【００２８】そこで、本実施形態では、波打つセルフォ
ックレンズ（ＳＬＡ）表面上の任意の２点からの距離が
レンズの結像位置（Ｌ０）となる仮想空中線を設定し、
この線上における露光面積を一定とすることで均一な露
光面積を得る構成である。具体的な処理としては前述と
同様、演算処理部２２において任意の変換レベルを設定
し、画素数を計算して露光面積とし、全ドットにおいて
均一とし、感光面上での露光面積を同一とする。

【００２９】このように構成することにより、露光装置
のレンズ面が直線状ではない場合でも、仮想空中線上に
おいて露光面積が均一となり、濃度ムラの少ない画像を
得ることができる。図９はこの場合の印字処理を説明す
る図である。同図（ａ）はレンズ面が波打つ露光装置の
断面図であり、同図（ｃ）に示す現像バイアスでそのま
ま印刷処理を行うと、同図（ｂ）に示す照射面積に対応
する印刷画像となる（同図（ｄ））。したがって、上記
の場合印刷画像の面積Ｓは均一とはならず、Ｓlo。≠Ｓ
A ≠ＳB となる。

【００３０】そこで、同図（ｅ）に示すように、補正処
理を施すことによって点線範囲の印字ドットが実線範囲
の印字ドットにすることができ、同図（ｆ）に示す均一
な印字ドットにすることができる（Ｓlo。＝ＳA ＝ＳB
）。＜第３の実施形態＞次に、本発明の第３の実施形態につ
いて説明する。

【００３１】図１０は本例で使用する露光装置２７の斜
視図であり、感光体（感光体ドラム）２８の構成も含め
て示す。ここで、上記露光装置２７の基本構成は前述の
図１及び図２と同様であり、ホルダ７、ヘッド基板９、
ベース部材１０を組立てて構成され、ホルダ７にはセル
フォックレンズ６が配設され、ヘッド基板９にはＬＥＤ
チップ８が配設されている。

【００３２】本例の場合、露光装置２７をプリンタ装置
に実装し、感光体ドラム２８上への焦点距離を調整する
ため、前述の露光装置２７（ＬＥＤヘッド）の長手方向
の両端部にヘッドピント軸１２が設けらている。このヘ
ッドピント軸１２の先端形状は半球状となっており、装
置側に設けられたヘッドピント軸保持部材２９と円滑に
接するよう構成されている。また、ヘッドピント軸１２
にはネジ加工が施され、前述のヘッド基板９に設けられ
たネジ溝と螺合する。したがって、上記ヘッドピント軸
１２を回転させることで、ＬＥＤヘッドは上下に移動可
能であり、結果としてレンズのピント調整が可能な構成
である。

【００３３】本例は上記構成の露光装置２７において、
前述の光量補正処理を行い、セルフォックレンズ（ＳＬ
Ａ）の表面からの一定距離における仮想空中線上での露
光面積を均一化する方法を提供するものである。したが
って、本例においては、先ず仮想空中線位置をヘッドピ
ント軸１２の先端位置（感光体表面位置）と一致させた
露光装置（ＬＥＤヘッド）２７において、前述の補正処
理を行い、露光面積の均一化を図り、その状態で実際の
プリンタ装置に装着する。

【００３４】また、プリンタ装置側に設けられたヘッド
ピント軸１２の保持部材２９とヘッドピント軸１２の接
合点は、感光体表面位置あるいは、それと相関のある位
置関係となる。このため、ヘッドピント軸１２が突き当
て等によりＬＥＤヘッドを印字装置に実装すれば感光体
表面上で均一化された露光面積が得られる。

【００３５】以上のように、本例においては個々のセル
フォックレンズ（ＳＬＡ）のレンズ面位置の凹凸量を光
量の差として測定し、これに応じた各ＬＥＤ発光素子の
駆動電流補正を行い、感光体面上における各露光ドット
の面積が等しくなるように制御するものである。

【００３６】また、本例の場合、セルフォックレンズ６
の表面とヘッドピント軸１２の先端間の距離はネジ調整
され、ヘッドピント軸１２の先端とヘッドピント軸１２
の保持部材２９は前述のように当接している。したがっ
て、上記保持部材とドラムカートリッジの筐体間は位置
調整されることになり、感光体ドラムの表面とセルフォ
ックレンズの表面間の距離はヘッドピント軸１２によっ
て調整され、例えば最適な作動距離ｌo となる。＜第４の実施形態＞次に、本発明の第４の実施形態につ
いて説明する。

【００３７】前述のように、従来の光書き込み装置にお
ける光量補正手法は、各発光ドットに与える電流値に対
して補正を行う方法であり、例えばＬＥＤを発光素子と
して使用する場合、そのバラツキを補正するために多数
の補正ステップが必要であった。しかし、このような制
御を行う場合、例えばドライバＩＣの大きさや、コスト
面で大きな問題がある。

【００３８】そこで、本例においては光量補正で発生す
る量子化誤差部分について、発光時間による補正を行う
ことで、従来の光量補正では改善できなかった光量ムラ
を最小限にする構成である。図１１は本例のシステム構
成を説明する図であり、前述の図３（ａ）、（ｂ）に示
すエンジンコントロール部１７の具体的なシステム構成
を示す。エンジンコントロール部１７は入力ラインバッ
ファ３０、光量補正制御回路３１、出力ラインバッファ
３２、及び制御回路３３で構成されている。尚、光量補
正制御回路３１は発光電流補正回路３１ａと発光時間制
御回路３１ｂで構成されている。また、エンジンコント
ロール部１７には、上述のプリントコントロール部１６
からクロック信号（ＶＣＬＫ）が供給され、クロック信
号（ＶＣＬＫ）に同期して上述のビデオデータ（ＶＩＤ
ＥＯ）が入力ラインバッファ３０に入力する。

【００３９】入力ラインバッファ３０は１ライン分のビ
デオデータ（ＶＩＤＥＯ）を格納するバッファエリアを
有し、制御回路３３から出力される制御信号に従ってビ
デオデータ（ＶＩＤＥＯ）をバッファリングする。光量
補正制御回路３１は上述のように発光電流補正回路３１
ａと発光時間制御回路３１ｂで構成され、発光電流補正
回路３１ａは入力する画像データに対し、供給電流の補
正を行い、また発光時間制御回路３１ｂはＬＥＤヘッド
の発光時間の制御を行う。

【００４０】また、出力ラインバッファ３２は光量補正
制御回路３１で生成された印字データ（ＨＤＡＴＡ）を
ＬＥＤヘッドに出力する。尚、前述のＰＰＣカラーエン
ジン部１８から上記制御回路３３に対してリクエスト信
号（ＳＴＲＥＱ）が供給され、一方制御回路３３からＰ
ＰＣカラーエンジン部１８に対してＨＤＡＴＡ転送用ク
ロック信号（ＨＣＬＫ）、ＴＷ信号、発光時間制御信号
（ＳＴＣＬＫ）、及び発光許可信号（ＳＴＲ）が供給さ
れる。

【００４１】次に、本例の処理動作を説明する。先ず、
プリントコントロール部１６はホスト機器１９から供給
されるビデオデータ（ＶＩＤＥＯ）をエンジンコントロ
ール部１６に出力し、水平同期信号（ＨＳＹＮ）に同期
して１ライン毎のデータを入力する。このデータは前述
のように、クロック信号（ＶＣＬＫ）に同期してエンジ
ンコントロール部１７に供給され、入力ラインバッファ
３０を介して、光量補正制御回路３１に入力する。

【００４２】図１２は、光量補正制御回路３１（発光時
間制御回路３１ｂ）が行う時間階調処理を具体的に説明
する図である。例えば、は発光時間が最も長い場合で
あり、例えば８個のクロック信号（ＳＴＣＬＫ）が出力
される間ＬＥＤ素子を発光する。すなわち、ＨＤＡＴＡ
＝８のとき、ＳＴＣＬＫの周期をｔとすると発光時間
（８ｔ）の間ＬＥＤ素子を発光させる。また、は発光
時間が上記場合より短い場合であり、例えば７個のクロ
ック信号（ＳＴＣＬＫ）が出力される間ＬＥＤ素子を発
光する。すなわち、ＨＤＡＴＡ＝７のとき、ＳＴＣＬＫ
の周期をｔとすると発光時間（７ｔ）の間ＬＥＤ素子を
発光させる。

【００４３】さらに、同様にして順次使用するクロック
信号（ＳＴＣＬＫ）の数を減らし、例えばの時、最も
発光時間が短く、例えば１個のクロック信号（ＳＴＣＬ
Ｋ）が出力される間ＬＥＤ素子を発光する。すなわち、
ＨＤＡＴＡ＝１のとき、ＳＴＣＬＫの周期をｔとすると
発光時間（１ｔ）の間ＬＥＤ素子を発光させる。

【００４４】上述の図１２の説明は、ある一のラインに
対する発光時間を説明するものであるが、例えば上述の
発光制御を複数ライン実行した場合にも同様である。し
たがって、上記処理を光量補正制御回路３１（発光電流
補正回路３１ａ）が行う電流値制御によって発生した量
子化誤差分に対して実行し、上記発光時間制御によって
その誤差を最小にすることにより、電流値補正の量子化
における補正精度の限界を更に精度よく補正するもので
ある。

【００４５】以上のように、本例によればＬＥＤヘッド
のバラツキの補正を駆動電流の制御と発光時間の制御に
よって実現し、自己集光性レンズを使用した場合におい
ても、画像面積を均一とする印字を行うことができる。＜第５の実施形態＞次に、本発明の第５の実施形態につ
いて説明する。

【００４６】セルフォックレンズを使用した露光装置に
おいて、セルフォックレンズとセルフォックレンズの固
定部材は接着剤等により固定され、一体構造となってい
るのが一般的であるが、セルフォックレンズの固定部材
にはコスト等の問題から樹脂材料が用いられる場合が多
く、その熱膨張率はセルフォックレンズのそれとは異な
っている。このため、例えば温度上昇時には、両者の膨
張収縮率が異なり、結果としてセルフォックレンズに歪
みが生じ結像位置にズレが発生する問題がある。

【００４７】本例は、セルフォックレンズアレイの長手
方向の両端部に、例えばバネ部材を配置し、温度上昇に
より発生する膨張収縮を収縮させることで、結像位置の
ズレを防止するものである。図１３は本例の露光装置の
斜視図であり、図１４はその上面図である。同図に示す
露光装置は基本的に前述の図２に示す露光装置と同じ構
成であり、セルフォックレンズ６はＬＥＤチップが形成
されたヘッド基板９上に配設され、前述のベース部材１
０にはヘッドピント軸１２が立設されている。また、セ
ルフォックレンズ６はレンズ固定部材１３に弾性接着部
材１３’によって接着されている。

【００４８】ここで、特に図１４に示すようにレンズ固
定部材１３には、セルフォックレンズ６の長手方向の膨
張収縮を吸収する板バネ１４が配設されている。この板
バネ１４とセルフォックレンズ６は常温での組立時、セ
ルフォックレンズ６の長手方向を抑え込むように取り付
け、この状態でセルフォックレンズ６とレンズ固定部材
１３を上記弾性接着剤１３’によって固定する。

【００４９】したがって、例えば温度上昇時、セルフォ
ックレンズ６及びレンズ固定部材１３が膨張した場合、
上記板バネ１４の収縮にて伸びを吸収し、両者の膨張収
縮によるピント位置へのズレを抑える構成である。この
ように構成することにより、温度上昇による延縮を吸収
することで結像位置のズレを防止し、温度上昇による画
像劣化を防止する。＜第６の実施形態＞次に、本発明の第６の実施形態につ
いて説明する。

【００５０】ＬＥＤヘッドを用いたプリンタ装置では高
速化に対応するため、ＬＥＤ素子のアノードドライバを
複数個実装し印刷処理を行っており、アノードドライバ
の発熱により、その近傍のＬＥＤチップの光量が低下し
てしまっていた。そのためＬＥＤヘッドとしてみた場合
光量のムラとなって印字品質に影響を与えていた。

【００５１】そこで本例は、ＬＥＤヘッド（露光装置）
に温度検知素子を実装し、複数の電流制御データの中か
ら温度上昇に合致したデータを選択し、各ＬＥＤ素子別
にそのデータにより光量制御を行う構成である。図１５
はＬＥＤヘッドを４分割駆動する例であり、当該ブロッ
ク図である。また、４分割制御のためデータは印字デー
タ１〜４、ＬＥＤのアノード制御回路２４も２４ａ〜２
４ｄで構成される。尚、前述の図４は上記４分中の１つ
の駆動構成を示すものである。

【００５２】また、本例ではサーミスタや熱伝対などの
温度検知素子３５がＬＥＤヘッドに実装され、当該温度
検知素子３５の出力はＣＰＵ３６に出力される。尚、上
記温度検知素子３５の数は１つであるが複数配設しても
よく、また温度検知素子３５の温度データはＣＰＵ３６
てよって管理されている。また、上記温度データに対応
した１〜４までの光量ブロックデータがメモリ２７に記
憶される。

【００５３】このような構成において、ＬＥＤ各素子毎
の補正データとして、例えば光量と補正データの関係を
図１６に示す。この例では、１つのＬＥＤヘッドの制御
方法を説明するが勿論カラープリンタに見られるように
複数のＬＥＤヘッドを実装したプリンタにおいても可能
である。

【００５４】その場合、本例による前述の制御と併せ、
あるＬＥＤヘッドの補正結果によりその絶対的な光量が
変化した時、当該ＬＥＤヘッドの光量に合わせるような
係数を他のヘッドの光量ブロックデータに掛けて転送す
る。その結果、１本のヘッド内の光量ムラと各ヘッド毎
の光量差を防ぐことが可能となり、温度上昇による色変
化防止が可能となる。例えば、図１６に示す例では、同
図（ａ）に示すような発熱による光量変化がある場合、
同図（ｂ）に示す補正データを作成し、ＬＥＤヘッドの
光量補正を行い、例えば同図（ｃ）に示すように、主走
査方向（例えばＸ方向）にフラットな光量を感光体に供
給する。

【００５５】すなわち、ＬＥＤヘッドの温度上昇を測定
し、各素子毎に光量補正することで、ヘッド内の温度上
昇の差による光量ムラを防止する。また、ＬＥＤヘッド
に送る補正データを各ヘッド毎に相関を持たせることに
より色変化を防止する。尚、上記実施形態においては、
点発光素子としてＬＥＤを用いる例を示したが、有機エ
レクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子等、他の点光源素
子を用いる露光装置にも適用できる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば露
光装置のレンズ面より一定距離で露光面積が一定となる
露光を行うことができる。また、光量補正において発光
輝度と露光時間を１ドット毎に制御し、光量補正データ
に応じて各ドットに与える電流値を調整し、均一な露光
面積が得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の露光装置の組立図である。

【図２】露光装置を組み立てた後の完成状態を示す図で
ある。

【図３】（ａ）はプリンタ装置のシステム構成図であ
り、（ｂ）はプリンタ装置のシステム構成をより具体的
に示す図である。

【図４】ＬＥＤヘッドの構成を示す図であり、１個のＬ
ＥＤチップの構成を示す図である。

【図５】露光装置から出射される光の光量を測定する装
置の構成を示す図である。

【図６】第１の実施形態の補正方法によって露光面積を
均一化する制御例を示す図である。

【図７】第１の実施形態の補正方法によって露光面積を
均一化する制御例を示す図である。

【図８】第２の実施形態の露光装置の構成を説明する図
である。

【図９】第２の実施形態の補正方法によって露光面積を
均一化する制御例を示す図である。

【図１０】第３の実施形態の露光装置の構成を説明する
図である。

【図１１】第４の実施形態のシステム構成を説明する図
である。

【図１２】第４の実施形態の処理を説明するタイムチャ
ートである。

【図１３】第５の実施形態を説明する露光装置の斜視図
である。

【図１４】第５の実施形態を説明する露光装置の上面図
である。

【図１５】第６の実施形態を説明するＬＥＤヘッドのシ
ステム構成図である。

【図１６】（ａ）は、発熱による光量変化を示し、
（ｂ）は、補正データを示し、（ｃ）はＸ方向にフラッ
トな光量を感光体に供給する状態を示す図である。

【図１７】従来例の露光装置を説明する図である。

【符号の説明】

５露光装置６セルフォックレンズ６ａ、６ｂ、６ｃレンズ７ホルダ８ＬＥＤチップ９ヘッド基板１０ベース部材１１クランプ１２ヘッドピント軸１３固定部材１３’ 弾性接着部材１４板バネ１５プリンタ装置１６プリントコントロール部１７エンジンコントロール部１８ＰＰＣカラーエンジン部１９ホスト機器２０光学系２１受光センサ２２演算処理部２４アノード制御回路２４ａ〜２４ｄアノード制御回路２５カソード制御回路２７露光装置（ＬＥＤヘッド）２９保持部材３０入力ラインバッファ３１光量補正制御回路３１ａ発光電流補正回路３１ｂ発光時間制御回路３２出力ラインバッファ３３制御回路３５温度検知素子３６ＣＰＵ３７メモリ

フロントページの続き (72)発明者大塚一隆東京都東大和市桜が丘２丁目229 番地カシオ計算機株式会社東京事業所内 (72)発明者矢島俊昭東京都東大和市桜が丘２丁目229 番地カシオ計算機株式会社東京事業所内 (72)発明者山口正伸東京都東大和市桜が丘２丁目229 番地カシオ計算機株式会社東京事業所内 (72)発明者高野研治東京都東大和市桜が丘２丁目229 番地カシオ計算機株式会社東京事業所内 (72)発明者野村好央東京都東大和市桜が丘２丁目229 番地カシオ計算機株式会社東京事業所内 (72)発明者小林勉東京都東大和市桜が丘２丁目229 番地カシオ計算機株式会社東京事業所内 (72)発明者清水雅幸東京都東大和市桜が丘２丁目229 番地カシオ計算機株式会社東京事業所内Ｆターム(参考） 2C162 AE28 AE47 AF21 AF70 AF72 AF84 FA04 FA17 FA45 5C051 AA02 CA08 DA03 DB02 DB08 DB22 DB29 DE03 DE30 EA01 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】点発光素子と自己集光性レンズを使用し
た露光装置における光量補正方法において、前記自己集光性レンズのレンズ面から一定距離離れた仮
想空中線上で露光面積が一定となるように各点発光素子
の光量補正データを生成し、前記点発光素子の発光時に、前記光量補正データに応じ
て前記点発光素子に与える電流値を調整し、又は点発光
素子の発光時間を調整し、均一な露光面積を得ることを
特徴とする露光装置。
【請求項２】前記光量補正データに応じて前記点発光
素子に与える電流値を調整し、点発光素子の電流値補正
によって発生した量子化誤差分を前記発光時間調整によ
って調整することを特徴とする請求項１記載の露光装
置。