JP2002127492A

JP2002127492A - 光書き込みユニットおよび光書き込みユニットの検査装置

Info

Publication number: JP2002127492A
Application number: JP2000329129A
Authority: JP
Inventors: Koji Masuda; 浩二増田; Kazuyuki Shimada; 和之島田; Tetsuo Saito; 哲郎齋藤; Masahiro Ito; 昌弘伊藤; Katsuyuki Kitao; 克之北尾; Tomoya Osugi; 友哉大杉; Hirokatsu Suzuki; 宏克鈴木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2002-05-08
Also published as: US6686946B2; US20020051052A1

Abstract

(57)【要約】【課題】補正データの分解能を高めなくとも、濃度ム
ラが目立ちにくく、良好な画像を出力できるようにす
る。【解決手段】各発光素子に対し、２つの補正値（ここ
で、補正値は４ビット；０〜１５を持ち、補正値に応じ
て駆動電流を制御することができる）をそれぞれ与えて
発光し、各々の補正値に対して、露光強度分布における
ある特性値を測定する（ステップＳ１−１）。測定方法
については、２次元ＣＣＤや１次元ＣＣＤ、またはスリ
ットを用いた既知の方法により測定できる。、測定結果
から各発光素子に対する補正値と特性値との相関曲線を
作成する（ステップＳ１−２）。この相関曲線をもと
に、複数の発光素子に対する特性値の比較結果が、有効
画像領域全体にわたって、ある所定量内に抑えられるよ
うに演算処理を行い、各発光素子に対する補正値を求め
（ステップＳ１−３）また、前記補正値に対応する発光
量を求める（ステップＳ１−４）。

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、光書き込みを行
うための光書き込みユニット、光書き込みユニットの駆
動方法、この光書き込みユニットを使用したプリンタ、
複写機、ファクシミリなどの画像形成装置、および光書
き込みユニットの検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル複写機、プリンタ、デジ
タルファクシミリなどのデジタル画像出力機器の小型化
に伴い、デジタル書き込みを行うための光書き込みユニ
ットの小型化が要求されている。デジタル書き込み方式
として、現在では大きく分けて２種類に分類することが
できる。その１つは、半導体レーザ等の光源から出射さ
れた光束を光偏向器によって光走査し、走査結像レンズ
によって光スポットを形成する光走査方式であり、他の
１つは、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」とも称す）
を並べたＬＥＤアレイや有機ＥＬアレイ等の発光素子ア
レイから出射された光束を、結像素子アレイによって光
スポットを形成する固体書き込み方式である。

【０００３】前者の光走査方式は光偏向器によって光を
走査するため、光路長が大きくなってしまうのに対し、
後者の固体書き込み方式は光路長を非常に短くすること
が可能であるため、光書き込みユニットをコンパクトに
構成することができるというメリットがある。

【０００４】一方で、複数の発光素子からなる発光素子
アレイと、結像素子アレイとからなる固体書き込み方式
の光書き込みユニットでは、複数の発光素子の発光量の
ばらつきや、結像素子アレイの形状ばらつき等によって
像担持体（例えば感光体）上の光スポットにばらつきを
生じてしまう。この場合、ばらつきとは強度のばらつ
き、位置のばらつき、スポット径のばらつきなどであ
る。このようなばらつきのため、光書き込みユニットを
露光ユニットとして用いた画像形成装置によって出力さ
れた画像には、濃度ムラが発生してしまい、精度のよい
画像を得ることが難しくなっている。

【０００５】そこで、良好な画像を得るために、従来の
光書き込みユニットでは、各発光素子から感光体へ照射
する発光量を一定とする光量一定補正や、感光体上に形
成されるある閾値での光スポット径を一定とするスポッ
ト径一定補正といった補正を施すことによって、濃度ム
ラを低減することが提案されている。このような光量一
定補正やスポット径一定補正の例として、（１）特開平２−６２２５７号公報（２）特開平４−３０５６６７号公報（３）特開平１１−２２７２５４号公報等に開示された発明が公知である。

【０００６】このうち、前記（１）の公知技術は、ＬＥ
Ｄ各ドット毎の発光光量のばらつきに基づいて各ＬＥＤ
の駆動時間を制御して、ＬＥＤ発光量の均一化を図ろう
とするもので、前記（２）の発明は、所定の閾値におけ
る光量のスポット幅が均一となるように光量補正された
ＬＥＤヘッドを使用し、ＬＥＤによって書き込まれる感
光ドラムを前記所定の閾値で動作させてレンズアレイの
焦点深度のばらつきやＬＥＤチップの実装難度などによ
る印画濃度のばらつきを抑えようとするものである。ま
た、前記（３）には、発光素子の発光強度分布における
特徴点を測定し、その特徴点に基づいて、発光素子にエ
ネルギーを供給するための光量補正データを決定するこ
とや、光量ばらつきに基づいて仮光量補正データを決定
するとともに、仮光量補正データを前記特徴点に基づい
て修正し、光量補正データを決定することが開示されて
いる。なお、前記特徴点として、ピーク位置の変化、ピ
ーク値の変化および発光径の変化が挙げられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】光量一定補正は、光量
測定手段を用いて、各発光素子から感光体へ照射する発
光量を測定し、各発光素子へ供給する電流量を変化させ
ることにより、発光量が一定となるように供給電流量を
設定するような補正方法である。一般的には、供給電流
量は４ビットの光量補正データによって制御されてお
り、光量一定と言えども数％の範囲内で発光量が設定さ
れているのが現状である。一方、スポット径一定補正
は、スポット径測定手段を用いて、感光体上に形成され
る光スポット径を測定し、各発光素子へ供給する電流量
を変化させることにより、スポット径が一定となるよう
に供給電流量を設定するような補正方法である。前記光
量一定補正と同じように、供給電流量は４ビットで制御
されるため、スポット径一定と言えども制御できる量と
しては限界がある。

【０００８】また、前記（３）では、仮光量補正データ
を用いて光量一定補正を行った状態において、各発光素
子に対する光スポット径Ｗｉを測定し、光スポット径Ｗ
ｉが上に凸の変化を示すかどうか判断し、上に凸の変化
を示した場合、そのｉ番目の発光素子の仮光量補正デー
タを修正することが提案されている。

【０００９】しかし、この方式においても下記問題点が
ある。

【００１０】仮光量補正データを修正するのが、前記
判断を満たした箇所のみであり、有効画像領域全体に対
して最適化されていない。すなわち、前記判断を満たさ
ない箇所では光量一定補正の状態のままである。

【００１１】仮光量補正データを修正する方法では、
Ｗｉの平均値Ｗａｖｅに対するばらつきＷｂｉに応じ
て、仮光量補正データを修正しており、結果としてスポ
ット径一定補正をしているに過ぎない。

【００１２】したがって、この提案は、ある箇所では光
量一定補正、またある箇所ではスポット径一定補正とな
っており、光量およびスポット径の一定補正を組み合わ
せているだけで、一定と言えども制御できる量としては
限界があることは、前述の光量一定補正およびスポット
径一定補正と同じである。

【００１３】このように、一定補正（光量一定補正やス
ポット径一定補正）では補正データとして与えられる供
給電流量の分解能レベルまでにしか、光量やスポット径
を収束させることができず、目標とする一定値に最も近
づけようとするため、各々の発光素子に対する一定補正
後の値は目標とする一定値近傍にばらついていることに
なる。

【００１４】したがって、一定補正後の光量やスポット
径の状態は、各々の発光素子に対して不規則であり、複
数の発光素子に対して考慮された状態にはない。

【００１５】また、厳密に一定値に近づけるためには、
補正データの分解能を高める（従来の４ビットから、６
ビットや８ビットとする）ことによって解決することが
できるが、分解能を上げることは、データ量が増大し、
データ転送速度を上げることが必要となってくるため、
限界があり、コストアップにつながる。

【００１６】そこで、本発明の目的は、補正データの分
解能を高めなくとも（一定補正を行わなくとも）、濃度
ムラを目立ちにくくすることができ、かつ有効画像領域
全体に対して最適に補正された光量で光書き込み可能な
光書き込みユニット、およびその光書き込みユニットを
用いた画像形成装置を提供することにある。

【００１７】また、他の目的は、補正データの分解能を
高めなくとも、濃度ムラを目立ちにくくすることがで
き、かつ有効画像領域全体に対して最適に補正された光
量で書き込むことができる光書き込みユニットの駆動方
法を提供することにある。

【００１８】さらに他の目的は、補正データの分解能を
高めなくとも、濃度ムラを目立ちにくくすることがで
き、かつ有効画像領域全体に対して最適に補正された光
量で書き込むことができるようにするための光書き込み
ユニットの検査装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明は、発光素子ア
レイと結像素子アレイを用いた光書き込みユニットを用
いて画像出力を行ったときに、光書き込みユニットから
像担持体上に形成された光スポットに関し、その露光強
度分布における特性値と画像上に見られる濃度ムラとの
対応関係に気づいたことからなされたものである。

【００２０】そこで、本発明は、前記目的を達成するた
め、複数の発光素子からなる発光素子アレイと、結像素
子アレイとからなる光書き込みユニットにおいて、複数
の発光素子に対して当該発光素子の露光強度分布におけ
る所定の特性値の比較結果が、有効画像領域全体にわた
ってあらかじめ設定した範囲に収まるように前記発光素
子の発光量を設定するようにした。

【００２１】この場合、前記所定の特性値の比較結果
は、複数の測定点に対する特性値に基づいたものであ
り、前記所定の特性値として、発光素子の配列方向およ
び配列方向に直交する方向の断面における露光幅、また
は発光素子の配列方向および配列方向に直交する方向に
積算された配列方向および配列直交方向の露光幅、また
は露光面積のいずれかを用いる。

【００２２】また、前記比較結果は、近似直線の傾きに
よる比較結果とすることもできるし、移動平均による比
較結果とすることもできる。

【００２３】また、前記結像素子アレイは有効画像領域
全幅にわたって、一体的に成形される。さらに、前記比
較結果があらかじめ設定した範囲に収まるように前記発
光素子アレイと前記結像素子アレイとの位置関係を調整
する位置調整手段を設ける。その際、前記位置調整手段
によって前記結像素子アレイをデフォーカス方向に位置
調整し、結像位置ずれを発生させずに光スポットのみを
ぼやかすことができるようにする。

【００２４】さらに、各発光素子の発光量は演算処理手
段によって設定され、当該演算処理手段によって決定さ
れた発光量に基づいて各発光素子を駆動する。前記演算
処理手段は、各発光素子に対し発光量に応じて前記特性
値を測定した結果に基づいて前記発光量と前記特性値と
の相関関係を導き、また、複数の発光素子の発光量に対
する特性値の結果に基づいて、その次の発光素子の取る
べき特性値の範囲を求める。また、前記演算処理手段
は、駆動電流を補正値として前記各発光素子の発光量を
決定する。前記発光量は、画像形成条件毎に前記特性値
の比較結果があらかじめ設定した範囲内に収まるように
設定され、前記演算処理手段は、選択された画像形成条
件に応じて発光量を設定し、その発光量に基づいて各発
光素子を駆動する。

【００２５】また、本発明は、帯電手段、露光手段、現
像手段および転写手段を含む作像プロセス手段を備え、
感光手段に対して潜像を形成し、形成された潜像を現像
し、現像された画像を記録媒体に転写して画像を形成す
る画像形成装置において、前記請求項１ないし１２のい
ずれか１項に記載の光書き込みユニットによって前記露
光手段を構成する。これによって、前記光書き込みユニ
ットの特徴を発揮して画像出力が可能な画像形成装置を
構成できる。

【００２６】なお、前記光書き込みユニットでは、複数
の発光素子に対して当該発光素子の露光強度分布におけ
る所定の特性値の比較結果が、有効画像領域全体にわた
ってあらかじめ設定した範囲に収まるように前記発光素
子の発光量を設定して、前記発光素子が駆動される。

【００２７】また、光書き込みユニットの検査は、前記
発光素子の発光により出射された光束を前記結像素子ア
レイを介して結像面に結像させ、結像された光スポット
を読み取る撮像手段と、この撮像手段によって読み取ら
れた光スポットから有効画像領域全体の露光強度分布を
求め、求められた露光強度分布から所定の特性値を求
め、さらに、求められた複数の測定点の前記特性値を比
較する処理手段とを備え、前記処理手段による比較結果
が所定量あらかじめ設定した範囲に収まっているかどう
か検査する光書き込みユニットの検査装置によって簡単
に行うことができる。

【００２８】また、結像素子アレイの検査は、１つの発
光素子の発光により出射された光束を前記結像素子アレ
イを介して結像面に結像させ、結像された光スポットを
読み取る撮像手段と、この撮像手段によって読み取られ
た光スポットから有効画像領域全体の露光強度分布を求
め、求められた露光強度分布から所定の特性値を求め、
さらに、求められた複数の測定点の前記特性値を比較す
る処理手段と、を備え、前記処理手段による比較結果が
あらかじめ設定した範囲に収まっているかどうかを検査
する結像素子アレイの検査装置によって簡単に行うこと
ができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００３０】１．発光素子アレイおよび結像素子アレイ１．１発光素子アレイ図１は、本発明の実施形態に係る発光素子アレイを説明
するためのもので、同図（ａ）は発光ダイオード（発光
素子）アレイの平面図、同図（ｂ）は（ａ）の側面図、
同図（ｃ）は発光ダイオードアレイチップの拡大図であ
る。

【００３１】発光素子アレイ１００は、図１（ａ）に示
すような発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイからなる。Ｌ
ＥＤアレイは、基板１０１上に数十〜百程度の発光ダイ
オードアレイチップ１０２が実装されており、各発光ダ
イオードアレイチップ１０２上には発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）１０３が数十〜数百個程度配列されている。発光
素子は、現状では１インチ当たり３００〜１２００個の
密度で配列されており、本実施形態では、４２．３μｍ
ピッチ（６００ｄｐｉ）で一列に配列されたＬＥＤアレ
イを用いた。また、基板１０１上にはＬＥＤアレイチッ
プ１０２の他に、前記ＬＥＤ１０３を駆動するドライバ
ＩＣ１０４と、外部からの画像信号等のデータ信号を送
り込むための信号線をつなぐコネクタ部１０５が搭載さ
れている。

【００３２】１．２結像素子アレイ図２は結像素子アレイの構造を示す説明図である。この
結像素子アレイ２００は、従来から用いられている屈折
率分布型のロッドレンズアレイである。ロッドレンズア
レイは、円筒形の屈折率分布型ロッドレンズ２０１を２
列に俵積みに積み重ねたもので、配列方向および直交方
向に正立系をなしている。ロッドレンズ２０１の周囲は
レンズを保持し、強度を得るために側板２０２によって
挟まれている。また、隣接するロッドレンズ２０１の間
隙には、固化するために接着部材２０３が充填されてい
る。この接着部材２０３は不透明であり、フレア光を防
止する機能も持つ。

【００３３】１．３露光特性前記発光素子アレイ１００および結像素子アレイ２００
を用いた光書き込みユニットを画像形成装置に搭載し、
露光ユニットとして画像出力を行った。画像パターンと
しては、１ｏｎ２ｏｆｆ、すなわち１ドット発光、２ド
ット非発光を繰り返したパターンで、感光体の送り方向
（ＬＥＤの配列方向に直交する方向、以下、「配列直交
方向」と称す）に平行な縦線画像である（以下、「１ｏ
ｎ２ｏｆｆ縦線画像」と称す）。図３に１ｏｎ２ｆｆ縦
線画像について示す。

【００３４】この画像においては、配列直交方向に平行
に濃度ムラ（以下、「縦筋」と称す）が見られた。これ
が、発光素子アレイ１００および結像素子アレイ２００
に起因する濃度ムラ（縦筋）であり、解決すべき課題で
ある。そこで、この光書き込みユニットにおいて、前記
１ｏｎ２ｏｆｆで発光した各発光素子に対し、２次元Ｃ
ＣＤを用いて露光強度分布を測定した。図４に測定した
露光強度分布の例（斜視図）を示す。この露光強度分布
から、配列方向断面の露光強度分布を図５に示し、ある
閾値における露光幅（ＰＳＦ）を算出した。この測定結
果から、連続する９測定点毎に最小二乗近似による一次
回帰直線（以下、「近似直線」と称す）を取り、その近
似直線の傾きをプロットしたグラフを図６に示す。この
結果を１ｏｎ２ｏｆｆ縦線画像と比較すると、画像上の
濃度変動と良く対応することがわかった。

【００３５】すなわち、近似直線の傾きがプラスの値で
あり、傾きの絶対値が大きい部分の近傍では画像上での
濃度が、低い（淡く認識する）方から高い（濃く認識す
る）方へ変化しており、近似直線の傾きがマイナスの値
であり、傾きの絶対値が大きい部分の近傍では、濃度が
高い（濃く認識）方から低い（淡く認識）方へ変化して
いる。また、傾きの絶対値が小さい部分では画像上の濃
度変動は認識できない、もしくは認識できたとしても非
常に小さく、実用上は問題のないレベルである。

【００３６】このことを近似直線の傾きと縦筋との対応
を表す模式図を用いて説明する。

【００３７】図７は近似直線の傾きと濃い縦筋との対応
を表す模式図である。この図は、周辺部に対し、濃度が
高いと認識できる縦筋についてのもので、近似直線の傾
きがプラスの値で、傾きの絶対値が大きい部分の近傍
（図中のＡ部分）は、濃度が淡い方から濃い方へ変化す
るように人間の目には認識できる（この場合、周辺部の
濃度は淡いとする）。また、近似直線の傾きがマイナス
の値で、傾きの絶対値が大きい部分の近傍（図中のＢ部
分）は、濃度が濃い方から淡い方へ変化するように人間
の目には認識できる。すなわち、このＡ部分とＢ部分の
間の部分（図中のＣ部分）は濃い部分であり、この場所
を縦筋（濃い筋）として認識しているのである。また、
傾きの絶対値が大きいほど、周辺部に対して大きな濃度
変化を認識することになるので、Ａ部分の傾きとＢ部分
の傾きとの差（傾きのＰＶ）が大きいほど、強い（目立
つ）筋を認識することになる。

【００３８】図８は近似直線の傾きと薄い縦筋との対応
を表す模式図である。この図は、周辺部に対し、濃度が
低いと認識できる縦筋についてのもので、近似直線の傾
きがマイナスの値で、傾きの絶対値が大きい部分の近傍
（図中のＤ部分）は、濃度が濃い方から淡い方へ変化す
るように人間の目には認識できる（この場合周辺部の濃
度は濃いとする）。また、近似直線の傾きがプラスの値
で、傾きの絶対値が大きい場所近傍（図中のＥ部分）
は、濃度が淡い方から濃い方へ変化するように人間の目
には認識できる。すなわち、このＤ部分とＥ部分の間の
部分（図中のＦ部分）は淡い部分であり、この部分を縦
筋（淡い筋）として認識することになる。

【００３９】また、傾きの絶対値が大きいほど、周辺部
に対して大きな濃度変化を認識することになるので、Ｄ
部分の傾きとＥ部分の傾きとの差（傾きのＰＶ）が大き
いほど、強い（目立つ）筋を認識することになる。

【００４０】ここで、前記の近似直線の傾きを取る前
の、配列方向断面の露光幅（ＰＳＦ）の測定値を図９に
示す。このグラフでは、隣接する測定値の変化が目立
ち、画像上の縦筋は抽出しにくく、前記の方法のように
明確化することが難しい。したがって、複数の発光素子
における特性値での比較結果（ここでは９測定点毎の近
似直線の傾き）の方が濃度変動を良く表している。

【００４１】他の方法として、前記各測定点における露
光面積Ｓiに対し、５測定点毎に移動平均Ｓi_aveを取
り、Ｓi_ave＝ΣＳi／５、 i＝i-2,i-1,i,i+1,i+2 その移動平均値Ｓi_aveに対する平均値Ｓave Ｓave＝ΣＳi_ave／Ｎ、ｉ＝全有効画像領域、Ｎ＝全
測定点数からの差分Δi Δi＝(Ｓi_ave−Ｓave)／Ｓave×１００をプロットしたグラフを図１０に示す。

【００４２】この結果を１ｎ２ｏｆｆ縦線画像と比較す
ると、その移動平均の差分Δiと、画像上の濃度変動と
良く対応が取れていることが分かる。すなわち、複数の
発光素子での比較結果（ここでは５測定点毎の移動平均
での差分）で濃度変動が良く表されている。すなわち、
特性値Ｘｉが画像上の濃度変動を表しているのではな
く、Ｘｉを含む複数の特性値の比較結果が濃度変動と良
く対応していることから、この比較結果を縦筋が認識で
きない範囲に抑えることによって、実用上問題のない良
好な画像を得ることができる。なお、前記例（図９）に
示したように、各発光素子に対する特性値の結果からは
縦筋が認識できるかどうかの対応はあまり良くない。こ
れは、隣接する発光素子での特性値のばらつきのような
個々の特性値の（高周波数的な）挙動は人間の目には認
識されにくいためである。それよりも、複数の発光素子
での特性値によって形成される（低周波数的な）挙動が
人間の目に認識されやすいのである。これは人間の目の
周波数に対する感度特性とも関係している。したがっ
て、複数の発光素子での特性値の比較結果を制御するこ
とによって、良好な画像を得ることができる。

【００４３】図１１は１ｏｎ２ｏｆｆ横線画像の状態を
示す図である。すなわち、別の画像パターンとして、図
１１に示すような感光体の送り方向に垂直で、ＬＥＤ配
列方向に平行な１ｏｎ２ｏｆｆの横線画像（１ライン発
光、２ライン非発光を繰り返したパターン）の画像出力
の場合も、画像上の横線とは垂直な縦方向（配列直行方
向）に濃度ムラ（縦筋）が見られる。

【００４４】そこで、上述の測定点に対し、露光強度分
布におけるある閾値での配列直交方向断面の露光幅（Ｐ
ＳＦ）を算出し、この測定結果について、連続する９測
定点毎に最小二乗近似による一次回帰直線（前述の「近
似直線」に同じ）を取り、近似直線の傾きをプロットし
た結果を図１２に示す。１ｏｎ２ｏｆｆ横線画像と比較
すると、画像上の濃度変動と良く対応が取れていること
がわかる。また、露光強度分布におけるある閾値での露
光面積に対しても、画像上の濃度変動と良く対応が取れ
ていることがわかる。

【００４５】このことから、画像パターンが異なって
も、本発明の方法により、特性値の比較結果と縦筋との
対応を取ることができることがわかる。すなわち、複数
の発光素子に対して、その露光強度分布における特性値
の比較結果をある所定量以下に抑えることによって、言
い換えれば、あらかじめ設定した範囲に収まるようにす
ることによって実用上問題のない良好な画像を得ること
ができる。

【００４６】なお、露光強度分布における特性値とし
て、配列方向および配列直交方向断面の露光幅（ＰＳ
Ｆ）や、露光面積を用いたが、配列方向および配列直交
方向に積算された、配列方向および配列直交方向の露光
幅（ＬＳＦ）とすることもできる。

【００４７】図１３は露光幅（ＬＳＦ）を説明するため
の図で露光強度を示している。同図を参照し、露光幅に
ついて説明する。

【００４８】２次元ＣＣＤ（画素数はＩ×Ｊ）の各画素
の強度をＴｉｊ（ｉは配列方向の画素番号、ｊは配列直
交方向の画素番号）としたとき、配列方向の露光強度分
布（ＬＳＦ）；Ｌｉでは、配列直交方向の露光強度が積
算されるので、Ｌｉ＝ΣＴｉｊ（ｊ＝1〜J）として表され、配列直交方向の露光強度分布幅（ＬＳ
Ｆ）；Ｌｊでは、配列方向の露光強度分布が積算される
ので、Ｌｊ＝ΣＴｉｊ（ｉ＝1〜I）として表される。露光幅（ＬＳＦ）は、こうして得られ
た露光強度分布（ＬＳＦ）に対する、ある閾値での露光
幅である。以上のことから、露光幅（ＬＳＦ）は、配列
方向および配列直交方向の断面の露光幅（ＰＳＦ）より
も分布全体の強度の情報がより盛り込まれた特性値とな
っている。

【００４９】本発明においては、露光強度分布の特性値
として、ある閾値での、露光幅（ＰＳＦ、ＬＳＦ）や露
光面積を上げているが、通常の光学系に対するビームプ
ロファイルの評価では、ピーク強度に対する１／ｅ^２や
１／２でのビーム幅やビーム面積が用いられている。

【００５０】感光体のように光スポットが照射される側
から見た場合には、照射される光スポットの露光強度分
布に対して潜像が形成されるため、露光強度の値が重要
であり、ピーク強度に対するビーム幅やビーム面積とい
った相対的な特性値では、潜像との対応が取りにくいの
である。

【００５１】このことは、複数の発光素子を持つ光学系
の場合には、各々の発光素子の発光量のばらつきがある
ため問題となってくる。なお、複数の発光素子を持つ発
光素子アレイを用いる固体書き込み方式のみならず、複
数の半導体レーザ（マルチＬＤ光源）や半導体レーザア
レイ（ＬＤアレイ光源）を用いる光走査方式にも当ては
まることである。

【００５２】前記において、特性値としては、露光幅
（ＰＳＦ、ＬＳＦ）や露光面積のように、露光強度分布
を幅や面積といった幾何的な形状を表す値としている。
これに対し、露光強度分布における特性値を、積分露光
量やピーク露光量といった露光強度分布を量として表し
ている値とすることもできる。ここで、積分露光量は、
ある閾値以上の露光量の積分値である積分露光量（図１
４）や、ある所定幅以内の露光量の積分値である積分露
光量（図１５）とすることができる。もちろん、上述し
た特性値を複数用いてもよいし、複数の特性値の組み合
わせでもよい。たとえば、配列方向断面での露光幅（Ｐ
ＳＦ）と配列直交方向断面での露光幅（ＰＳＦ）の２つ
の特性値をそれぞれある所定量内に抑えても良いし、露
光面積と積分露光量をある関係で結んだ関係式によって
導かれるある特性値をある所定量内に抑えても良い。

【００５３】また、前記実施形態では、複数の発光素子
を、１ｏｎ２ｆｆの発光時における５測定点および９測
定点としたが、この値に規定されるものではなく、画像
の濃度変動と対応が取れるような比較点数を選ぶことが
できるし、連続する複数の発光素子とすることができ
る。また、発光素子アレイのピッチにも依存する。

【００５４】なお、この実施形態では、光書き込みユニ
ットを構成するものとして、発光素子アレイ１００とし
てはＬＥＤアレイを、結像素子アレイ２００としては屈
折率分布レンズ型のロッドレンズアレイを用いている
が、これに限定されるものではない。

【００５５】発光素子アレイ１００としては、ＬＥＤア
レイの他に、有機ＥＬ素子を用いたＥＬアレイ等もある
し、一列だけでなく複数列に配列することもできる。ま
た、タイプの違うものとして、ハロゲン光源と、その前
方に各画素毎に開閉制御できるシャッタアレイを配置し
た光シャッタアレイを発光素子アレイとして用いること
もできる。

【００５６】また、結像素子アレイ２００は、既知のル
ーフミラーレンズアレイやルーフプリズムレンズアレ
イ、また発光素子と１対１に対応したマイクロレンズア
レイとすることもできる。

【００５７】２．結像素子アレイ（光書き込みユニッ
ト）の検査装置および検査方法図１６は結像素子アレイの検査装置の概略を示す図であ
る。

【００５８】この検査装置３００は発光素子３０１と、
撮像装置３０２と、撮像装置３０２からの画像データに
対して所定の画像処理を実行する画像処理装置３０３と
から主に構成されている。撮像装置３０２には対物レン
ズ３０４で結像された画像を読み取る２次元ＣＣＤ３０
５が設けられており、この２次元ＣＣＤ３０５で読み取
り、電気信号に変換された画像データが前記画像処理装
置３０３に出力される。

【００５９】このような検査装置３００を使用して検査
を行なう場合には、ある１つの発光素子３０１を固定
し、発光素子３０１に対し、所望の位置に結像素子アレ
イ２００を配置する。そして、発光素子３０１を発光さ
せる。発光素子１００から出射される光束は、結像素子
アレイ２００を介して、結像面３０６において光スポッ
トを形成する。この結像面３０６での露光強度分布の代
表的な測定方法として、対物レンズ３０４によって光ス
ポット像を拡大し、２次元ＣＣＤ３０５を用いてその拡
大像を取り込む方法がある。取り込まれた前述の図４に
示したような強度分布データは画像処理装置３０３によ
ってデータ処理が行われ、所望の特性値が求められる。

【００６０】また、結像素子アレイ２００は、図示しな
い可動ステージに保持されており、その長手方向（配列
方向）に移動させることができる。すなわち、結像素子
アレイ１００をあるピッチで送りながら、露光強度分布
を測定することができるわけである。このようにして測
定すると、発光素子３０１は固定されていることから、
発光素子３０１のばらつきには依存しない結像素子アレ
イ２００のばらつきのみに起因する露光強度分布を測定
することができる。なお、光スポットの測定方法として
は、前記方法に限ったものではなく、既知の方法が適用
できる。

【００６１】このようにして有効画像領域全体に対し
て、露光強度分布を測定する。その測定結果から、上述
した特性値を求め、複数の測定点で比較し、その比較結
果がある所定量以下となっているか、検査する。

【００６２】発光素子アレイ１００の発光特性（発光サ
イズや出射プロファイル等）のばらつきが小さい場合に
は、光書き込みユニットのばらつきの主要因は結像素子
アレイ２００にある。特に、従来から用いられている屈
折率分布型のロッドレンズアレイ（図３３参照）は、ロ
ッドの倒れや、屈折率分布のばらつきにより、結像特性
のばらつきが大きい。すなわち、結像素子アレイ２００
に関して、その特性値の比較結果があらかじめ所定量内
に抑えられているとすれば、光書き込みユニットとして
もばらつきのないものが得られることになる。したがっ
て、光書き込みユニットにおいても、露光強度分布にお
けるある特性値について、複数の発光素子に対する特性
値の比較結果を、有効画像領域全体にわたって、ある所
定量内に抑えるように設定されることになる。また、結
像素子アレイの検査を行うのみで、光書き込みユニット
としての検査を不要とすることも可能である。

【００６３】なお、結像素子アレイ２００の露光強度分
布における特性値は、光書き込みユニットに対する露光
強度分布の特性値と異なっていても良い。

【００６４】一例として、結像素子アレイ２００の検査
を行い、良品と判断された結像素子アレイ２００と発光
素子アレイ１００とから光書き込みユニットを構成する
場合について説明する。

【００６５】結像素子アレイ２００の検査においては、
結像素子アレイ２００のばらつきを評価することが目的
であり、特性値を例えば配列方向断面の露光幅（ＰＳ
Ｆ）とする。前記検査方法によって、検査結果が良好と
判断された結像素子アレイ２００を用いた光書き込みユ
ニットに対しては、良好な画像が得られることが目的で
あるから、特性値を例えば露光面積として、その特性値
の比較結果がある所定量内に抑えられているように設定
されていればよいのである。

【００６６】すなわち、あらかじめ組み合わせる発光素
子アレイ１００の発光特性と結像素子アレイ２００の結
像特性との関係から、書き込みユニットの特性値の比較
結果が所定量内に抑えられるようにするために、結像素
子アレイ２００の特性値と、光書き込みユニットの特性
値をどう選択すれば良いのか、あらかじめ把握しておけ
ば良い。こうすることによって、結像素子アレイ２００
の検査によって、所望の特性を有する光書き込みユニッ
トが得られるのである。もちろん、結像素子アレイ２０
０に対する特性値と光書き込みユニットに対する特性は
同一のものであってよいのは言うまでもない。

【００６７】なお、前記検査時における、結像素子アレ
イ２００に対する特性値と、光書き込みユニットに対す
る特性値とが同一の場合、抑えるべきある所定量は異な
っているとすることもできるし、同一とすることもでき
る。

【００６８】一例として、その特性値が配列方向断面の
露光幅（ＰＳＦ）としたときについて説明する。

【００６９】発光素子アレイ１００の発光特性（ここで
は特に発光サイズ）のばらつきが大きい場合には、発光
サイズのばらつきによる配列方向断面の露光幅（ＰＳ
Ｆ）のばらつきをあらかじめ考慮しておいて、結像素子
アレイ２００に対する露光幅（ＰＳＦ）の抑えるべきあ
る所定量を、光書き込みユニットの抑えるべきある所定
量よりも小さくおけばよい。また、発光素子アレイ１０
０の発光特性のばらつきが小さく、配列方向断面の露光
幅（ＰＳＦ）に対してほとんど影響を及ぼさない場合に
は、結像素子アレイ２００の抑えるべきある所定量を、
光書き込みユニットの抑えるべきある所定量を同一とす
ることができる。特にこの場合においては光書き込みユ
ニットの検査を不要とすることができる。

【００７０】前述したように、ロッドレンズアレイで
は、個々のロッドレンズを複数整列させて側板によって
挟み込まれた構造をしており、この整列時の製造誤差に
より結像特性にばらつきが生じる。また、屈折率分布型
のロッドレンズでは、レンズ内部の屈折率を化学処理等
によって制御するため、屈折率分布を同一に製造するの
も難しい。したがって、個々の結像素子を有効画像領域
全体にわたって一体的に形成することにより、整列によ
るばらつきを低減し、さらに、屈折率分布型の結像素子
ではなく、金駒によって結像素子の面形状が転写される
成形加工による結像素子アレイであることが望ましい。

【００７１】このようにして成形された結像素子アレイ
の一例を図１７に示す。図１７は、樹脂によって一体成
形加工されたルーフプリズムレンズアレイ（ＲＰＬＡ）
２５０の一例を示す斜視図である。ルーフプリズムレン
ズアレイ２５０は、入射面２５１と、出射面２５２と、
入射面２５１からの光束を出射面２５２に導くためのプ
リズム部２５３から構成されるルーフプリズムレンズ２
５４を配列方向２５５に１列に配列し、リブ２５６で押
さえてアレイを形成したもので、配列方向２５５には正
立系をなす結像素子アレイである。

【００７２】このように露光強度分布におけるある特性
値について、複数の発光素子に対する特性値の比較結果
を、有効画像領域全体にわたってある所定量内に抑えら
れているかどうか検査することによって、良品と判断さ
れた光書き込みユニットを用いれば、良好な画像が得ら
れる画像形成装置を得ることができる。また、画像形成
装置での画像出力検査等を不要とすることができる。

【００７３】３．発光素子アレイと結像素子アレイとの
位置関係を調整する位置調整機構発光素子アレイ１００と結像素子アレイ２００との位置
関係を調整する位置調整機構の例を図１８に示す。図１
８は発光素子アレイ１００と、結像素子アレイ２００と
して、ルーフプリズムレンズアレイ（以下、「ＲＰＬ
Ａ」とも称す）を用いた光書き込みユニット４００を側
面から見た図である。

【００７４】発光素子は、発光素子アレイ基板上１０１
に、紙面垂直方向に一列に配列されている。発光素子ア
レイ基板１０１は、アルミや樹脂等により作製させるフ
レームに支持されている。ＲＰＬＡ４０１は、ＲＰＬＡ
ホルダ４０２に支持されており、ＲＰＬＡホルダ４０２
は第１および第２の可動部材４０３，４０４を介してフ
レーム４０５に支持されている。フレーム４０５は図１
８から分かるように断面略Ｌ字状に形成されている。前
記第１および第２の可動部材４０３，４０４は光書き込
みユニットの４００長手方向（紙面に垂直な方向）の両
端に設けられ、前記第１の可動部材４０３はＲＰＬＡ４
０１を図示Ｘ軸方向で、第２の可動部材４０４は図示Ｚ
軸方向でそれぞれ支持している。また、ＲＰＬＡホルダ
４０２は押えバネ４０６によって、フレーム４０５に向
かって押圧されている。

【００７５】このように構成された光書き込みユニット
４００は、第１の可動部材４０３によって、ＲＰＬＡ４
０１はＸ軸方向に移動できる。また、長手方向両端に位
置する第１の可動部材４０３の可動量を異ならせること
で、Ｚ軸まわりに傾けることができる。一方、第２の可
動部材４０４によって、ＲＰＬＡ４０１は図示Ｚ軸方向
に移動できる。また、長手方向両端に位置する第２の可
動部材４０４の移動量を異ならせることで、Ｘ軸回りに
傾けることができる。したがって、これら第１および第
２の可動部材４０３，４０４の移動量を制御すること
で、ＲＰＬＡ４０１の位置を制御することができる。

【００７６】この調整機構により、露光強度分布におけ
るある特性値について、複数の発光素子に対する特性値
の比較結果を、有効画像領域全体にわたって、ある所定
量内に抑えるように、発光素子アレイに対するＲＰＬＡ
４０１の位置を調整することができる。一例として、発
光素子アレイ１００と結像素子アレイ２００を支持する
フレーム４０５に加工誤差が生じた場合ついて説明す
る。この場合、図に示す方向にフレーム厚ｔが大きくな
り、結像面に対してＲＰＬＡ４０１が離れてしまうと
（デフォーカス状態となる）、光スポットがぼやけてし
まうため、第２の可動部材４０４の移動量を前記調整機
構により制御することで、ＲＰＬＡ４０１を所定の位置
に制御することができる。また、光スポットを意図的に
ぼやかすこともできる。

【００７７】本発明では、複数の発光素子に対する特性
値の比較結果を抑えるように設定される。光スポットを
ぼやかすことはＭＴＦを劣化させることになるが、逆に
露光面積等のばらつきは低減する方向に動く。

【００７８】具体例を以下に示す。図１０は、結像位置
（デフォーカス量＝０．０ｍｍ）における結果である
が、同じ条件において、デフォーカス位置（デフォーカ
ス量＝＋０．１ｍｍ）での露光面積を測定する。その測
定結果から、図１０と同じように、移動平均の差分Δｉ
を求めた結果を図１９に示す。この図から、デフォーカ
ス位置の方が、Δｉの取り得る値の範囲が小さくなって
いることが分かる。このことは、デフォーカスして、光
スポットをぼやかすことにより、複数の発光素子に対す
る特性値の比較結果を抑えることが可能なことを示して
いる。実際にデフォーカス位置での画像出力結果を見て
みると、結像位置に比べ、濃度ムラは低減している。

【００７９】前記実施形態では、発光素子アレイ１００
を固定し、結像素子アレイ２００を移動できる（可動）
としているが、結像素子アレイ２００を固定し、発光素
子アレイ１００を移動できる（可動）としても良いし、
両方を移動できるようにしても良い。すなわち、両者の
相対的な位置関係を変えることができるようにすれば良
い。また、光スポットをぼやかす位置調整としてはいろ
いろな調整の仕方があるが、結像位置ずれ等を起こさず
光スポットのみをぼやかすために、結像素子アレイ２０
０をデフォーカス方向に調整するのが良い。

【００８０】４．発光素子の駆動制御各発光素子の発光量は演算処理手段によって設定され
る。演算処理手段は、図示しない中央制御装置としての
ＣＰＵと、制御を行うためのプログラムを書き込んだＲ
ＯＭと、ＣＰＵがプログラムにしたがった処理を実行す
る際にワークエリアとして使用するＲＡＭとを含み、前
記ＣＰＵは前記プログラムにしたがって各発光素子に対
する補正値を決定する。また、演算処理手段は、露光強
度分布における特性値の測定装置等に併せ備えることが
望ましい。

【００８１】図２０は、この演算処理手段を含む発光量
制御装置の構成を示す機能ブロック図である。発光量制
御装置は、光書き込みヘッド（ＬＥＤヘッド）２０１、
光学測定手段２０２、測定制御手段２０３、発光制御手
段２０４、測定データ解析、補正値決定手段２０５およ
びＲＯＭ補正値変更手段２０６から構成されている。こ
のように構成された発光量制御装置では、光書き込みユ
ニット２０１を構成する複数の発光素子を発光制御手段
２０４によって発光させ、各々の発光素子に対する露光
強度分布における特性値を測定制御手段２０３によって
制御される光学測定手段２０３によって測定する。光学
測定手段２０２によって得られた測定値は、測定データ
解析、補正値決定手段２０５によって演算処理され、補
正値決定手段２０５では、画像上の濃度ムラを目立ちに
くくするように各発光素子に対する補正値を決定する。
決定された補正値は、光書き込みユニット２０１の内部
または外部に設けられたＲＯＭに格納される。その際、
前記測定データ解析、補正値決定手段２０５によって決
定された補正値に基づいてＲＯＭ補正値変更手段２０６
がＲＯＭの補正値を変更し、光書き込みユニット２０１
はＲＯＭに格納された補正値に基づいた発光量で駆動さ
れる。なお、この図２０の例では、測定制御手段２０
３、発光制御手段２０４、測定データ解析、補正値決定
手段２０５およびＲＯＭ補正値変更手段２０６が演算処
理手段に対応している。

【００８２】４．１第１の制御例図２１は第１の制御例における処理手順を示すフローチ
ャートである。この処理では、まず、各発光素子に対
し、２つの補正値（ここで、補正値は４ビット；０〜１
５を持ち、補正値に応じて駆動電流を制御することがで
きる）をそれぞれ与えて発光し、各々の補正値に対し
て、露光強度分布におけるある特性値を測定する（ステ
ップＳ１−１）。測定方法については、２次元ＣＣＤや
１次元ＣＣＤ、またはスリットを用いた既知の方法によ
り測定できる。測定結果から各発光素子に対する補正値
と特性値との相関曲線を作成する（ステップＳ１−
２）。この相関曲線をもとに、複数の発光素子に対する
特性値の比較結果が、有効画像領域全体にわたって、あ
る所定量内に抑えられるように演算処理を行い、各発光
素子に対する補正値を求め（ステップＳ１−３）また、
前記補正値に対応する発光量を求める（ステップＳ１−
４）。

【００８３】これについて、さらに具体的に説明する。

【００８４】ステップＳ１−１：有効画像領域内の発光
素子に対して、２つの補正値ｍおよびｎを与え、露光強
度分布におけるある特性値を測定する。測定手順とし
て、まず、発光素子ｉに補正値ｍを与えて発光させ、露
光強度分布におけるある特性値を測定し、その測定結果
をＰｉｍとする。続いて、補正値をｎに変更して発光さ
せ、特性値を測定する（Ｐｉｎ）。次に、発光素子ｊに
補正値ｍを与えて発光させ、特性値を測定し（Ｐｊ
ｍ）、続いて補正値をｎに変更して発光させ、特性値を
測定する（Ｐｊｎ）。発光素子ｋについても同様に測定
して、Ｐｋｍ、Ｐｋｎを求める。以降、同様にして、有
効画像領域内の全発光素子について測定する。

【００８５】この測定手順の他に、発光素子ｉに補正値
ｍを与えて発光させ、特性値を測定し（Ｐｉｍ）、続い
て発光素子ｊにも補正値ｍを与えて発光させ、特性値を
測定し（Ｐｊｍ）、さらに発光素子ｋにも補正値ｍを与
えて発光させ、特性値を測定し（Ｐｋｍ）、以降、全発
光素子について測定する。次に、補正値ｎを全発光素子
ｉ、ｊ、ｋ、・・・にそれぞれ与えて発光させ、特性値
を測定する（Ｐｉｎ、Ｐｊｎ、Ｐｋｎ、・・・）という
手順でも測定することができる。

【００８６】ステップＳ１−２：この測定結果から、全
発光素子ｉ、ｊ、ｋ、・・・に対して、各々補正値と特
性値との相関曲線を作成する。ここでは、相関曲線を一
次直線とする。よって、発光素子ｉに対する傾きをａ
ｉ、切片ｂｉとして、Ｐｉｍ＝ａｉ×ｍ＋ｂｉＰｉｎ＝ａｉ×ｎ＋ｂｉの連立方程式を解くことにより、ａｉ、ｂｉを求めるこ
とができる。

【００８７】同様にして、発光素子ｊ、ｋ、・・・に対
しても、傾きａｊ、ａｋ、・・・、切片ｂｊ、ｂｋ、・
・・を求めることができ、補正値と特性値との相関曲線
（図２２）が作成できる。

【００８８】この各発光素子ｉ、ｊ、ｋ、・・・に対す
る相関曲線から、任意の補正値ｑに対して、特性値Ｐｉ
ｑ、Ｐｊｑ、Ｐｋｑ、・・・を求めることができる（図
２３）。すなわち、Ｐｉｑ＝ａｉ×ｑ＋ｂｉＰｊｑ＝ａｊ×ｑ＋ｂｊＰｋｑ＝ａｋ×ｑ＋ｂｋ・・・ステップＳ１−３、Ｓ１−４：この結果から、複数の発
光素子に対する特性値の比較結果が、有効画像領域全体
にわたって、ある所定量内に抑えられるように演算処理
を行い、各発光素子に対する補正値を求める。その演算
処理について説明する。

【００８９】簡単のため、複数の発光素子に対する特性
値の比較結果を３つの発光素子に対する特性値の最小二
乗近似での一次直線（近似直線）の傾きとする。ここで
は発光素子ｉ、ｊおよびｋについて、３つの特性値Ｐｉ
ｕ、ＰｊｖおよびＰｋｗから、その近似直線の傾きを求
めることができ、その傾きをＨｕｖｗとする（ｕは発光
素子ｉに対する補正値、ｖは発光素子ｊに対する補正
値、ｗは発光素子ｋに対する補正値）。すなわち、Ｈ00
0はＰｉ0、Ｐｊ0、Ｐｋ0に対する近似直線の傾きであ
り、Ｈ001はＰｉ0、Ｐｊ0、Ｐｋ1に対する近似直線の傾
きであり、Ｈ002はＰｉ0、Ｐｊ0、Ｐｋ2に対する近似直
線の傾きである（図２４）。このようにして、ｕ、ｖ、
ｗを各々０〜１５まで振ったときのすべてのＨｕｖｗを
求める。

【００９０】そして、所定量の範囲をＨＬ〜ＨＨとすれ
ば、ＨＬ≦Ｈｕｖｗ≦ＨＨとなるような補正値ｕ、ｖ、ｗの組を求めるのである。
次に、発光素子をシフトして、３つの発光素子ｊ、ｋ、
ｌについて同様の処理を行い、Ｈｖｗｘ（ｘは、発光素
子ｌに対する補正値）が所定量の範囲内に抑えられるよ
うな補正値を求める。これを有効画像領域全体の発光素
子にわたって満足するように、各発光素子に対する補正
値を求めていく。すなわち、各発光素子に対する発光量
を求めることができるのである。

【００９１】また、ステップＳ１−２において、補正値
に対する特性値を求める際に、与える補正値を増やせば
相関曲線は精度の高いものとなるが、測定に要する時間
が必要となる。したがって、あらかじめどのような相関
曲線になるのか把握しておき、補正値に対する特性値が
一次直線でよく近似できるようであれば、２つの補正値
を与えればよく、一次直線で近似できなければ、３つ以
上の補正値を与えて相関曲線を導く必要がある。現実的
には、２〜４つ程度が望ましい。また、特性値として、
露光幅（ＬＳＦ）等を選択する場合には、スリット等を
用いた１次元の露光強度分布測定を行うことにより、測
定の高速化を図ることができる。

【００９２】４．２第２の制御例第２の制御例の処理手順を図２５のフローチャートに示
す。この処理では、まず、ステップＳ２−１で、各発光
素子に対し、１つの補正値ｍを与えて発光させ、その補
正値ｍに対して、露光強度分布におけるある特性値を求
めるために、２次元ＣＣＤ等を用いて２次元の露光強度
分布を測定する。駆動電流と発光量とはほぼ比例関係に
あるため、補正値の１ステップに対する駆動電流の増減
が分かれば、補正値の１ステップに対する発光量の増減
もわかる。

【００９３】ここで、発光量の増減（駆動電流と発光量
との比例定数にあたる）が各発光素子毎に等しければ良
いが、実際には各発光素子毎の比例定数は異なる。した
がって、この定数をあらかじめ測定しておく必要があ
る。その方法として、ＬＥＤアレイチップを製造する
際、プロービングテストと呼ばれる検査工程において、
ウェハの状態でＬＥＤが発光するかどうかのチェックを
行っている。通常では、ある１種類の駆動電流を与えて
発光させ、その時の発光量をもとに、ＬＥＤアレイチッ
プを発光量毎にランク分けしたり、選別したりしてい
る。しかし、このときに２種類の駆動電流を与えて発光
させておけば、各発光素子毎の駆動電流と発光量との比
例定数を測定し、そのデータを保存しておくことができ
る。そこで、ステップＳ２−２でステップＳ２−１にお
ける補正値ｍ以外の補正値に対する特性値を求める。

【００９４】さらに、発光量の増減に対しては、露光強
度分布自体の形は変わらず、強度が変化するだけであ
る。このことを図２６に示す。図２６は、補正値ｍのと
きの配列方向断面での露光強度分布と、別の補正値ｎの
ときの配列方向断面での露光強度分布の模式図である。
したがって、１つの補正値ｍに対する露光強度分布が測
定されれば、その他の補正値に対する露光強度分布を計
算により求めることが可能であり、露光強度分布におけ
る特性値も求めることができる。この結果から、ステッ
プＳ２−３で補正値と特性値との相関曲線を作成する
（図２７）。以上の方法では、１つの補正値に対する測
定のみで良い。

【００９５】また、前述の第１の制御例１と同様に、各
発光素子に対し、２つの補正値を与えて発光させ、その
補正値に対して露光強度分布におけるある特性値を求め
るために、２次元の強度分布を測定する。駆動電流と発
光量とはほぼ比例関係にあるため、この２つの補正値
（２種類の駆動電流にあたる）の２次元強度分布から、
その他の補正値での２次元強度分布を計算により求める
ことが可能である。よって、露光強度分布における特性
値を求めることができ、その結果から補正値と特性値と
の相関曲線を作成することができる。以上の方法では駆
動電流と発光量との比例定数を測定する必要はない。

【００９６】以上のようにして求めた相関曲線をもと
に、複数の発光素子に対する特性値の比較結果が、有効
画像領域全体にわたって、ある所定量内に抑えられるよ
うに演算処理を行い、各発光素子に対する補正値、すわ
なち発光量を求めることができる（ステップＳ２−４、
Ｓ２−５）。これ以降の演算処理方法は、前記第１の制
御例に示した方法と同様に行うことができる。この方法
であれば、露光強度分布からすべての補正値に対する特
性値が導出できるので、相関曲線にも高い精度が得られ
る。

【００９７】４．３第３の制御例第３の制御例の処理手順を図２８のフローチャートに示
す。この制御例は、ある補正値に対する特性値をあらか
じめ測定しなくとも、順次、各発光素子に対する補正値
を決定していくというものである。

【００９８】ここで、発光素子(ｋ−１)までの補正値は
決定されているとする。次に補正値を求めたい発光素子
ｋに対し、(ｋ−ｓ＋１)から(ｋ−１)までの(ｓ−１)個
の発光素子に対する特性値から、(ｋ−ｓ＋１)〜ｋまで
のｓ個の発光素子に対する特性値の比較結果がある所定
量内に抑えられるために、発光素子ｋが取るべき特性値
の範囲を求める（ステップＳ３−１）。そして、発光素
子ｋを発光させ、その補正値に対する特性値を測定し
（ステップＳ３−２）、取るべき特性値の範囲を満たす
補正値を求める（ステップＳ３−３）。このとき、複数
の補正値に対する特性値が、取るべき特性値の範囲を満
たすときには、最も望ましい補正値を選択することがで
きる。この操作を順次繰り返すことによって、有効画像
領域全体にわたって補正値を決定し、発光量を求めてい
くことができる（ステップＳ３−４）。

【００９９】これについて、具体的に説明する。

【０１００】簡単のため、複数の発光素子に対する特性
値の比較結果を、３つの発光素子に対する特性値の最小
二乗近似での一次直線（近似直線）の傾きとする。ここ
で、３つの発光素子をｉ、ｊおよびｋとする。２つの発
光素子ｉ、ｊの補正値はすでに決定されており、その特
性値をＰｉ、Ｐｊとする。次に、発光素子ｉ、ｊの特性
値から、３つの発光素子に対する近似直線の傾きＨが、
所定量の範囲（ＨＬ〜ＨＨ）に抑えられるような、発光
素子ｋが取るべき特性値の範囲を求めることができ、そ
の範囲はＰＬ〜ＰＨとなる。そして、発光素子ｋを発光
させ、その補正値に対する特性値を測定し、その特性値
がＰＬ〜ＰＨの範囲を満たす補正値を求める（図２
９）。図２９の場合、その補正値は６または７である。
該当する補正値が複数ある場合には、例えば、傾きが０
に近いほうを選択することもできるし、または、発光素
子(ｉ−１)、ｉ、ｊの特性値から求められる近似直線の
傾きＨ’に近くなるほうを選択することもできる。この
操作を順次繰り返すことによって、有効画像領域全体に
わたって補正値を決定していくことができる。なお、
(ｓ−１)番目までの発光素子の補正値は前記方法とは別
に決定しておけばよい。

【０１０１】２番目の発光素子の補正値は、１番目の発
光素子に対する特性値をもとに決定し、３番目の発光素
子の補正値は、１番目および２番目の発光素子に対する
特性値をもとに決定し、以下、(ｓ−１)番目の発光素子
の補正値までは、それより前方の発光素子に対する特性
値をもとに決定しておけばよい。また、この方法では、
順次、前方の発光素子から補正値を求めていくため、比
較結果の条件しだいでは、後方へ行くに従って不適当な
値を取り得ることも考えられる。そのようなことが考え
られる場合には、例えば、発光素子ｋが取るべき特性値
Ｐｋが、１番目の発光素子の特性値Ｐ１に対して、大き
く外れないようにする（例えば、０．８×Ｐ１≦Ｐｋ≦
１．２×Ｐ１）等の付加処理を行うこともできる。

【０１０２】前記のいづれの具体例においても、補正値
によって駆動電流を制御して発光量を変えていたが、発
光時間を制御して発光量を変えることができるので、補
正値によって発光時間を制御することもできるし、駆動
電流と発光時間との組み合わせとすることもできる。前
記各発光素子に対する補正値（補正値で発光量を制御す
る）は、光書き込みユニットの内部のＲＯＭに格納する
場合もあるし、光書き込みユニットの外部（たとえば、
画像形成装置）のＲＯＭに格納する場合もある。光書き
込みユニットの内部にＲＯＭを持たせれば、その補正値
に基づく発光量を以って発光素子アレイ１００は駆動制
御される。一方で、光書き込みユニットの外部にＲＯＭ
を持たせれば、外部から送られる補正値に基づく発光量
を以って発光素子アレイ１００は駆動制御されることに
なる。

【０１０３】光書き込みユニットの内部のＲＯＭに補正
値が格納されている場合には、特に補正値によって駆動
電流を制御することが望ましい。このとき、光書き込み
ユニットへ送られる出力画像信号は、入力画像信号に基
づいて、画像処理が施され、発光時間を制御することに
よって得ることができる。

【０１０４】第１ないし第３の制御例のように制御する
と、露光強度分布におけるある特性値について、複数の
発光素子に対する特性値の比較結果を、有効画像領域全
体にわたってある所定量内に抑えられているので、良好
な画像が得られるように各発光素子を駆動することがで
きる。特に、図２１、図２５、図２８のフローチャート
に示すような駆動方法を取ることにより、従来の光量一
定補正やスポット径一定補正等の一定補正とは異なり、
濃度ムラが目立ちにくい、良好な画像が得られるように
各発光素子を駆動することができる。

【０１０５】４．４作像条件に対応した補正画像形成装置においては、以下の実施形態に示すような
種々の条件において、画像形成条件が異なる。したがっ
て、画像形成条件に応じて最適な（画像上の濃度ムラが
認識できないような）露光を行うことが必要である。す
なわち、画像形成装置においては、電源投入時や、出力
枚数等のあらかじめ規定した設定値に応じて、プロセス
調整が行われている。プロセス調整では、入力信号であ
る露光条件に対して、出力である感光体や転写ベルト上
のトナー付着量を測定することによって、現像特性を把
握し、帯電、露光、現像、転写などの各プロセスの条件
を調整している。また、転写や定着プロセスにおいて
は、記録紙の種類に応じてもその作像条件が変化してい
る。したがって、作像条件（帯電、露光、現像、転写、
定着等の電子写真プロセスに必要な各プロセス）の変化
に対して、その作像条件に応じて最適な露光を行うこと
が必要である。

【０１０６】４．４．１作像条件の相違作像条件が異なる場合について、例をあげる（図３
０）。作像条件をいくつかのグループ（Ａ、Ｂ、Ｃ）に
分ける。そして、そのグループ化された作像条件におい
て、画像上の濃度ムラ（縦筋）が認識できないように、
光書き込みユニットは露光強度分布におけるある特性値
について、複数の発光素子に対する特性値の比較結果
を、有効画像領域全体にわたって、ある所定量内に抑え
るように設定され、その時の各発光素子に対する補正値
（しいては発光量）が定められる。したがって、グルー
プ化された作像条件毎に、各発光素子に対する補正値
を、光書き込みユニットの内部に持つＲＯＭまたは光書
き込みユニットの外部に持つＲＯＭに格納しておき、作
像条件判定手段によって選択された作像条件に応じて補
正値を選択して、各発光素子を駆動制御することができ
る。また、環境条件、特に温度、湿度に応じて作像条件
は変化する。たとえば、温湿度によって、転写、定着の
作像条件も変わるし、特に湿度によってトナーの帯電量
が変化する。したがって、環境条件に応じて最適な露光
を行うことが必要である。

【０１０７】４．４．２環境条件の相違環境条件が異なる場合について、例をあげる。環境条件
をいくつかのグループに分ける。たとえば、高温高湿条
件（３０℃以上、７０％以上）、常温常湿条件（１０℃
以上〜３０℃未満、２０％以上〜７０％未満）、低温低
湿条件（１０℃未満、２０％未満）にわける。この環境
条件において、画像上の濃度ムラ（縦筋）が認識できな
いように、光書き込みユニットは露光強度分布における
ある特性値について、複数の発光素子に対する特性値の
比較結果を、有効画像領域全体にわたって、ある所定量
内に抑えるように設定され、その時の各発光素子に対す
る補正値（しいては発光量）が定められる。したがっ
て、温度条件毎に、各発光素子に対する補正値を、光書
き込みユニットの内部に持つＲＯＭまたは光書き込みユ
ニットの外部に持つＲＯＭに格納しておき、温度条件判
定手段によって選択された温度条件に応じて補正値を選
択して、各発光素子を駆動制御することができる。ま
た、実際に光書き込みユニットを搭載する画像形成装置
の、例えば光書き込みユニットと感光体とのギャップ等
のメカ的な部品ばらつきや組立ばらつきによって、画像
形成装置毎のばらつきがあり、作像条件も変化してい
る。したがって、メカ的なばらつき条件に応じて最適な
露光を行うことが必要である。

【０１０８】４．４．３機器的な条件の相違メカ的なばらつき条件が異なる場合について、例をあげ
る。メカ的なばらつき条件をいくつかのグループに分け
る。そして、そのグループ化された作像条件において、
画像上の濃度ムラ（縦筋）が認識できないように、光書
き込みユニットは露光強度分布におけるある特性値につ
いて、複数の発光素子に対する特性値の比較結果を、有
効画像領域全体にわたって、ある所定量内に抑えるよう
に設定され、その時の各発光素子に対する補正値（しい
ては発光量）が定められる。したがって、グループ化さ
れた作像条件毎に、各発光素子に対する補正値を、光書
き込みユニットの内部に持つＲＯＭまたは光書き込みユ
ニットの外部に持つＲＯＭに格納しておき、作像条件判
定手段によって選択された作像条件に応じて補正値を選
択して、各発光素子を駆動制御することができる。

【０１０９】前記では、作像条件や環境条件などの画像
形成条件においてグループ化しており、そのグループに
対して、その時の各発光素子に対する補正値を定めてい
るが、各発光素子に対する補正値が異ならなければ、グ
ループ分けされる必要はない。低湿例えば、前記例にお
いて、環境条件を３つにグループ分けしたが、常温常湿
条件と低温低湿条件において、各発光素子に対する補正
値が同一である場合には、２つのグループ、例えば高温
高湿条件（３０℃以上、７０％以上）と、常温常温およ
び低温低湿条件（３０℃未満、７０％未満）にグループ
分けすればよい。

【０１１０】５．光書き込みユニットを使用した画像形
成装置本実施形態の光書き込みユニットを使用した画像形成装
置の例を図３１に示す。

【０１１１】画像形成装置において画像を形成する画像
形成プロセスの１つとして、電子写真プロセスがある。
以下に電子写真プロセスについて概略を説明する。電子
写真プロセスは、像担持体（感光体）５００に帯電ユニ
ット５０１によって電位を与え（帯電プロセス）、光書
き込みユニット（露光ユニット）５０２からの光スポッ
トを像担持体（たとえば感光体）５０１上に照射するこ
とにより潜像をつくり（露光プロセス）、その潜像に現
像ユニット５０３によりトナーを付着させてトナー像を
つくり（現像プロセス）、記録紙５０４に転写ユニット
５０５によって前記トナー像を写し（転写プロセス）、
定着ユニット５０６によって圧力や熱をかけ、記録紙５
０４に融着させる（定着プロセス）ようなプロセスであ
る。なお、感光体５０１上に残ったトナーはクリーナユ
ニット５０７によって清掃され、感光体５０１上の帯電
部分は除電ユニット５０８によって除電される。前記帯
電から除電までの１つのプロセスサイクルを形づくって
いる。

【０１１２】また、高速なカラー画像出力に有利な、タ
ンデム型と呼ばれる画像形成装置を、図３２に示す。

【０１１３】装置の下部には水平方向に配設された給紙
カセット６０１が設けられ、給紙カセット６０１から給
紙される転写紙６１３を搬送する搬送ベルト６０２が設
けられている。この搬送ベルト６０２上にはイエロー
（Ｙ）用の感光体６０３Ｙ、マゼンタ（Ｍ）用の感光体
６０３Ｍ、シアン（Ｃ）用の感光体６０３Ｃ、およびブ
ラック（Ｋ）用の感光体６０３Ｋが上流側から順に等間
隔に配設されている。これら感光体６０３Ｙ，６０３
Ｍ，６０３Ｃ，６０３Ｋの周囲には、電子写真プロセス
に従うプロセス部材が順に配設されている。これらのプ
ロセス部材は感光体６０３Ｙを例にとれば、帯電ユニッ
ト６０４Ｙ、露光ユニット６０５Ｙ、現像ユニット６０
６Ｙ、転写ユニット６０７Ｙ等である。他の感光体６０
３Ｍ、６０３Ｃ、６０３Ｋについても同様である。

【０１１４】また、搬送ベルト６０２の周囲には、感光
体６０３Ｋよりも下流側に、除電ユニット６０９、クリ
ーニングユニット６１０等を配置している。また、除電
ユニット６０９の搬送方向下流側には定着ユニット６１
１が設けられ、排紙ローラ６１２を介して、図示しない
排紙トレイへ結ばれる。

【０１１５】このようなタンデム型の画像形成装置にお
いて、例えば複数色モード選択時であれば、各感光体６
０３Ｙ，６０３Ｍ，６０３Ｃ，６０３Ｋに対して、対応
する色の画像信号に応じて、各々の露光ユニット６０５
Ｙ，６０５Ｍ，６０５Ｃ，６０５Ｋによる露光により、
各々の感光体上に静電潜像が形成される。これらの静電
潜像は各々の対応する色トナーで現像されてトナー像と
なり、搬送ベルト６０２上に静電的に吸着されて、搬送
される転写紙上に順次転写されることにより、重ね合わ
せられる。そして、カラー画像として定着され、排紙さ
れる。

【０１１６】また、単色モード選択時であれば、ある色
Ｘ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいづれか）として、他の色の感光
体およびプロセス部材は非動作状態とされ、感光体３Ｘ
に対してのみ、露光ユニット５Ｘによって露光され、静
電潜像を形成し、ある色Ｘのトナーで現像されトナー像
となり、搬送ベルト６０２上に静電的に吸着されて、搬
送される転写紙６１３上に転写されることにより、単色
画像として、定着され、排紙される。

【０１１７】このような画像形成装置の露光ユニット５
０２，６０５Ｙ，６０５Ｍ，６０５Ｃ，６０５Ｋとし
て、本発明の光書き込みユニットが適用される。本発明
の光書き込みユニットは、良好な（縦筋が認識できな
い）画像が得られるように設定されているので、良好な
画像が出力できる画像形成装置を得ることができる。

【０１１８】なお、光書き込みユニットは、前述の図１
８に示したようなルーフプリズムレンズアレイを用いた
ユニットが使用されるが、この他に、前述の屈折率分布
型のロッドレンズアレイを用いた光書き込みユニットを
使用することもできる。このロッドレンズアレイを用い
た光書き込みユニットは、図３３に示すようにフレーム
３２１に支持されたロッドレンズアレイ３２２と、フレ
ーム３２１の後端（図では上端）に支持された基板３２
３と、この基板３２３に搭載された発光素子（ＬＥＤ）
アレイ３２４と、前記フレーム３２１との間で基板３２
３を保持するとともに、放熱機能を備えたヒートシンク
３２５とから基本的に構成されている。前記ロッドレン
ズアレイ３２２は、前記発光素子アレイ３２４の各発光
素子の光軸上に各ロッドレンズの光軸を合わせ、ロッド
レンズアレイ３２２の図において下側の面（前記発光素
子アレイ３２４に対向していない側の面）を像担持体３
２６の光書き込み部が前記ロッドレンズアレイ３２２の
結像面になるように配置されている。ここでは特に説明
しないが、前述の図１８に示したルーフプリズムレンズ
アレイ４０１を使用した光書き込みユニット４００の場
合と同様に、ロッドレンズアレイ３２２の位置調整機構
を備え、露光強度分布におけるある特性値について、複
数の発光素子に対する特性値の比較結果を、有効画像領
域全体にわたって、ある所定量内に抑えるように、発光
素子アレイ３２４に対するロッドレンズアレイ３２２の
位置を調整することができる。

【０１１９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば次のような
効果を奏する。

【０１２０】請求項１記載の発明によれば、複数の発光
素子に対して当該発光素子の露光強度分布における所定
の特性値の比較結果が、有効画像領域全体にわたってあ
らかじめ設定した範囲に収まるように前記発光素子の発
光量を設定するので、濃度ムラが目立ちにくく、良好な
画像出力が可能な光書き込みユニットを提供することが
できる。

【０１２１】請求項２記載の発明によれば、請求項１に
おける所定の特性値の比較結果が、複数の測定点におけ
る特性値に基づいたものなので、請求項１記載の発明の
効果をより確実に得ることができる。

【０１２２】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２における所定の特性値が、発光素子の配列方向お
よび配列方向に直交する方向の断面における露光幅、ま
たは発光素子の配列方向および配列方向に直交する方向
に積算された配列方向および配列直交方向の露光幅、ま
たは露光面積であるので、特性値の測定が容易に行え
る。

【０１２３】請求項４記載の発明によれば、比較結果を
近似直線の傾き、または移動平均の比較結果とすること
により、濃度ムラが目立ちにくく、良好な画像出力が可
能な光書き込みユニットを提供することができる。

【０１２４】請求項５記載の発明によれば、結像素子ア
レイは有効画像領域全幅にわたって、一体的に成形され
ているので、整列ばらつきや屈折率ばらつきを低減可能
な結像素子アレイを実現することができる。

【０１２５】請求項６記載の発明によれば、比較結果が
あらかじめ設定した範囲に収まるように発光素子アレイ
と結像素子アレイとの位置関係を調整する位置調整手段
を備えているので、位置調整手段によって発光素子アレ
イと結像素子アレイとの相対的な位置関係を調整でき、
これによって、前記複数の発光素子に対する特性値の比
較結果を有効画像領域全体にわたって、ある所定量内に
抑えられるように容易に設定することが可能になる。

【０１２６】請求項７記載の発明によれば、位置調整手
段によって結像素子アレイをデフォーカス方向に位置調
整することにより、結像位置ずれを発生させずに光スポ
ットのみをぼやかすことができる。光スポットをぼやか
すことはＭＴＦを劣化させることになるが、逆に露光面
積等のばらつきを低減する方向に動き、結果として、複
数の発光素子に対する特性値の比較結果を有効画像領域
全体にわたって、ある所定量内に抑えることができる。

【０１２７】請求項８記載の発明によれば、演算処理手
段によって決定された発光量に基づいて各発光素子を駆
動するので、濃度ムラが目立ちにくい、良好な画像を得
るための光書き込みユニットを提供することができる。

【０１２８】請求項９記載の発明によれば、演算処理手
段は、各発光素子に対し発光量に応じて特性値を測定し
た結果に基づいて前記発光量と前記特性値との相関関係
を導くので、すぺての補正値に対する特性値を測定しな
くとも、効率良く補正値（発光量）を求めることができ
る。

【０１２９】請求項１０記載の発明によれば、演算処理
手段は、複数の発光素子の発光量に対する特性値の結果
に基づいて、その次の発光素子の取るべき特性値の範囲
を求めるので、あらかじめ補正値に対する特性値を測定
しなくとも、リアルタイムに補正値（発光量）を求める
ことができる。

【０１３０】請求項１１記載の発明によれば、演算処理
手段は、駆動電流を補正値として各発光素子の発光量を
決定するので、発光量を制御するための駆動電流と、画
像処理による出力画像信号を制御するための発光時間と
を切り分けることができる。特に、発光素子アレイの内
部のＲＯＭに補正値が格納されている場合、外部から光
書き込みユニットに補正値の信号を送る必要がなくな
る。

【０１３１】請求項１２記載の発明によれば、発光量
は、画像形成条件毎に前記特性値の比較結果があらかじ
め設定した範囲内に収まるように設定され、演算処理手
段は、選択された画像形成条件に応じて発光量を設定
し、その発光量に基づいて各発光素子を駆動するので、
どのような画像形成条件においても、濃度ムラが目立ち
にくく、良好な画像を得ることが可能な光書き込みユニ
ットを提供することができる。

【０１３２】請求項１３記載の発明によれば、請求項１
ないし１２のいずれか１項に記載の光書き込みユニット
を画像形成装置の露光手段として使用することにより、
濃度ムラが目立ちにくい良好な画像形成が可能な画像形
成装置を提供することができる。

【０１３３】請求項１４記載の発明によれば、複数の発
光素子に対して当該発光素子の露光強度分布における所
定の特性値の比較結果が、有効画像領域全体にわたって
あらかじめ設定した範囲に収まるように前記発光素子の
発光量を設定して、前記発光素子を駆動するので、従来
の光量一定補正やスポット径一定補正等の一定補正とは
異なり、濃度ムラが目立ちにくい、良好な画像が得られ
るように各発光素子を駆動することができる。

【０１３４】請求項１５記載の発明によれば、前記発光
素子の発光により出射された光束を前記結像素子アレイ
を介して結像面に結像させ、結像された光スポットを読
み取る撮像手段と、この撮像手段によって読み取られた
光スポットから有効画像領域全体の露光強度分布を求
め、求められた露光強度分布から所定の特性値を求め、
さらに、求められた複数の測定点の前記特性値を比較す
る処理手段とを備え、前記処理手段による比較結果があ
らかじめ設定した範囲に収まっているかどうかの検査だ
けで、光書き込みユニットの良否が判定でき、簡単な構
成で光書き込みユニットを評価することができる。これ
により良品と評価された光書き込みユニットを使用すれ
ば、濃度ムラが目立ちにくい、良好な画像が得られる画
像形成装置を提供することができる。

【０１３５】請求項１６記載の発明によれば、１つの発
光素子を固定して前記結像素子アレイを移動させ、有効
画像領域の結像素子アレイを検査するので、発光素子の
ばらつきには依存しない結像素子アレイのばらつきのみ
に起因する露光強度分布を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る発光素子アレイを説明
するための図である。

【図２】本発明の実施形態に係る結像素子アレイの構造
を示す説明図である。

【図３】１ドット発光、２ドット非発光（１ｏｎ２ｏｆ
ｆ）を繰り返した感光体の送り方向に平行な縦線画像の
画像パターンの一例を示す図である。

【図４】１ｏｎ２ｏｆｆで発光した各発光素子に対し、
２次元ＣＣＤを用いて露光強度分布を測定した露光強度
分布の例を示す図である。

【図５】図５の露光強度分布から求められる配列方向断
面の露光強度分布を示す図である。

【図６】図５の配列方向断面の露光強度分布から算出さ
れるある閾値における露光幅（ＰＳＦ）から、連続する
９測定点毎に最小二乗近似による一次回帰直線（近似直
線）を取り、その近似直線の傾きをプロットした図であ
る。

【図７】近似直線の傾きと濃い縦筋との対応を表す模式
図である。

【図８】近似直線の傾きと薄い縦筋との対応を表す模式
図である。

【図９】近似直線の傾きを取る前の配列方向断面の露光
幅（ＰＳＦ）の測定値を示す図である。

【図１０】ドット番号に対応させて露光面積のΔｉをプ
ロットした図である。

【図１１】１ドット発光、２ドット非発光（１ｏｎ２ｏ
ｆｆ）を繰り返した感光体の送り方向に垂直な横線画像
の画像パターンの一例を示す図である。

【図１２】配列直交方向断面の露光強度分布から算出さ
れるある閾値における露光幅（ＰＳＦ）から、連続する
９測定点毎に最小二乗近似による一次回帰直線（近似直
線）を取り、その近似直線の傾きをプロットした図であ
る。

【図１３】露光幅（ＬＳＦ）を説明するための図であ
る。

【図１４】閾値以上の露光量の積分量を示す図である。

【図１５】所定幅内の露光量の積分値を示す図である。

【図１６】本実施形態に係る結像素子アレイの検査装置
の概略を示す図である。

【図１７】本実施形態に係る結像素子アレイの斜視図で
ある。

【図１８】発光素子アレイと結像素子アレイとの位置関
係を調整する位置調整機構の例を示す図である。

【図１９】デフォーカスしたときの露光面積のΔｉをド
ット番号に対応させて示す図である。

【図２０】発光量制御装置の構成を示す機能ブロック図
である。

【図２１】補正処理の第１の制御例の制御手順を示すフ
ローチャートである。

【図２２】図２１の処理で作成される相関曲線を示す図
である。

【図２３】図２１の処理における補正値に対する特性値
の関係を示す図である。

【図２４】図２３に対して近似直線の傾きを書き込んだ
図である。

【図２５】補正処理の第２の制御例の制御手順を示すフ
ローチャートである。

【図２６】補正値ｍのときの配列方向断面での露光強度
分布と、別の補正値ｎのときの配列方向断面での露光強
度分布の模式図である。

【図２７】図２５の処理で作成される相関曲線を示す図
である。

【図２８】補正処理の第３の制御例の制御手順を示すフ
ローチャートである。

【図２９】図２８の処理における発光素子の取るべき特
性値の範囲を示す図である。

【図３０】作像条件に対する補正値の関係を示す図であ
る。

【図３１】単色の画像形成を行う画像形成装置の概略構
成図である。

【図３２】タンデム型の画像形成装置の概略構成図であ
る。

【図３３】屈折率分布型のロッドレンズアレイを用いた
光書き込みユニットと像担持体とを示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１００発光素子アレイ１０１基板１０２発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイチップ１０３発光ダイオード（ＬＥＤ）１０４ドライバＩＣ１０５コネクタ部２００結像素子アレイ２０１ロッドレンズ２０２側板２０３接着部材２５０ルーフプリズムレンズアレイ２５１入射面２５２出射面２５３プリズム部２５４ループプリズムレンズ２５５配列方向２５６リブ３００検査装置３０１発光素子３０２撮像素子３０３画像処理装置３０４対物レンズ３０５ＣＣＤ３０６結像面５００，６０３Ｙ，６０３Ｍ，６０３Ｃ，６０３Ｋ感
光体５０１，６０４Ｙ，６０４Ｍ，６０４Ｃ，６０４Ｋ帯
電ユニット５０２，６０５Ｙ，６０５Ｍ，６０５Ｃ，６０５Ｋ露
光ユニット５０３，６０６Ｙ，６０６Ｍ，６０６Ｃ，６０６Ｋ現
像ユニット５０４、６１３記録紙５０５，６０７Ｙ，６０７Ｍ，６０７Ｃ，６０７Ｋ転
写ユニット５０６，６１１定着ユニット５０７，６１０クリーナユニット５０８，６０９除電ユニット

フロントページの続き (72)発明者齋藤哲郎東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者伊藤昌弘東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者北尾克之東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者大杉友哉東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者鈴木宏克東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2C162 AE28 AE47 AF13 AF20 AF23 AF84 FA04 FA17 FA45 FA50 FA54 FA58

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発光素子からなる発光素子アレイ
と、結像素子アレイとからなる光書き込みユニットにお
いて、複数の発光素子に対して当該発光素子の露光強度分布に
おける所定の閾値における比較結果が、有効画像領域全
体にわたってあらかじめ設定した範囲に収まるように前
記発光素子の発光量を設定することを特徴とする光書き
込みユニット。
【請求項２】前記所定の特性値の比較結果が、複数の
測定点に対する特性値に基づいたものであることを特徴
とする請求項１記載の光書き込みユニット。
【請求項３】前記所定の特性値が、発光素子の配列方
向および配列方向に直交する方向の断面における露光
幅、または発光素子の配列方向および配列方向に直交す
る方向に積算された配列方向および配列直交方向の露光
幅、または露光面積のいずれかであることを特徴とする
請求項１または２記載の光書き込みユニット。
【請求項４】前記比較結果が、近似直線の傾き、また
は移動平均の比較結果であることを特徴とする請求項１
ないし３のいずれか１項に記載の光書き込みユニット。
【請求項５】前記結像素子アレイは有効画像領域全幅
にわたって、一体的に成形されていることを特徴とする
請求項１記載の光書き込みユニット。
【請求項６】前記比較結果があらかじめ設定した範囲
に収まるように前記発光素子アレイと前記結像素子アレ
イとの位置関係を調整する位置調整手段を備えているこ
とを特徴とする請求項１記載の光書き込みユニット。
【請求項７】前記位置調整手段によって前記結像素子
アレイをデフォーカス方向に位置調整することを特徴と
する請求項６記載の光書き込みユニット。
【請求項８】各発光素子の発光量は演算処理手段によ
って設定され、当該演算処理手段によって決定された発
光量に基づいて各発光素子が駆動されることを特徴とす
る請求項１記載の光書き込みユニット。
【請求項９】前記演算処理手段は、各発光素子に対し
発光量に応じて前記特性値を測定した結果に基づいて前
記発光量と前記特性値との相関関係を導くことを特徴と
する請求項８記載の光書き込みユニット。
【請求項１０】前記演算処理手段は、複数の発光素子
の発光量に対する特性値の結果に基づいて、その次の発
光素子の取るべき特性値の範囲を求めることを特徴とす
る請求項８記載の光書き込みユニット。
【請求項１１】前記演算処理手段は、駆動電流を補正
値として前記各発光素子の発光量を決定することを特徴
とする請求項８、９および１０のいずれか１項に記載の
光書き込みユニット。
【請求項１２】前記発光量は、画像形成条件毎に前記
特性値の比較結果があらかじめ設定した範囲内に収まる
ように設定され、前記演算処理手段は、選択された画像
形成条件に応じて発光量を設定し、その発光量に基づい
て各発光素子を駆動することを特徴とする請求項８ない
し１１のいずれか１項に記載の光書き込みユニット。
【請求項１３】帯電手段、露光手段、現像手段および
転写手段を含む作像プロセス手段を備え、感光手段に対
して潜像を形成し、形成された潜像を現像し、現像され
た画像を記録媒体に転写して画像を形成する画像形成装
置において、前記露光手段が、前記請求項１ないし１２のいずれか１
項に記載の光書き込みユニットからなることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項１４】複数の発光素子からなる発光素子アレ
イと、結像素子アレイとからなる光書き込みユニットの
駆動方法において、複数の発光素子に対して当該発光素子の露光強度分布に
おける所定の特性値の比較結果が、有効画像領域全体に
わたってあらかじめ設定した範囲に収まるように前記発
光素子の発光量を設定して、前記発光素子を駆動するこ
とを特徴とする光書き込みユニットの駆動方法。
【請求項１５】複数の発光素子からなる発光素子アレ
イと、結像素子アレイとからなる光書き込みユニットの
検査装置において、前記発光素子の発光により出射された光束を前記結像素
子アレイを介して結像面に結像させ、結像された光スポ
ットを読み取る撮像手段と、この撮像手段によって読み取られた光スポットから有効
画像領域全体の露光強度分布を求め、求められた露光強
度分布から所定の特性値を求め、さらに、求められた複
数の測定点の前記特性値を比較する処理手段と、を備
え、前記処理手段による比較結果があらかじめ設定した
範囲に収まっているかどうか検査する光書き込みユニッ
トの検査装置。
【請求項１６】結像素子アレイの検査装置において、１つの発光素子の発光により出射された光束を前記結像
素子アレイを介して結像面に結像させ、結像された光ス
ポットを読み取る撮像手段と、この撮像手段によって読み取られた光スポットから有効
画像領域全体の露光強度分布を求め、求められた露光強
度分布から所定の特性値を求め、さらに、求められた複
数の測定点の前記特性値を比較する処理手段と、を備
え、前記処理手段による比較結果があらかじめ設定した
範囲に収まっているかどうかを検査する結像素子アレイ
の検査装置。