JP2003182143A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 光源毎の露光量のバラツキを高精度に濃度む
ら補正、露光量調節を行うことの可能な、ＬＥＤを露光
手段の光源に用いた画像形成装置を提供する。 【解決手段】 濃度調整データを記憶しＬＰＨの点灯制
御を行う露光制御信号によって制御される光源の露光量
と露光時間との関係がリニアになるように、前記露光制
御信号の電流、電圧、及び露光時間の少なくとも１つを
補正する。濃度調整データは露光時間に応じた基準クロ
ック数である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に係
り、特に、感光体を露光することで画像を形成する露光
手段の光源としてＬＥＤを適用した画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、プリンタや複写機やファクシミリ等の画像形成装置
の印字ヘッドとして、自己走査型ＬＥＤ（ＳＬＥＤ：Se
lf-scanning LED）アレイを適用したＬＥＤプリントヘ
ッド（ＬＰＨ：LED Print Head）が提案されている。Ｓ
ＬＥＤは、選択的に発光点をオン・オフさせるスイッチ
に相当する部分として、サイリスタ構造を適用し、この
サイリスタ構造の適用により、前記スイッチ部を発光点
と同一のチップ上に配置することが可能な発光光源アレ
イである。

【０００３】このＳＬＥＤは、スイッチのオン・オフタ
イミングを二本の信号線によって、選択的に発光させる
ことができるため、データ線を共通化することができ、
配線が簡素化できる。

【０００４】ここで、スイッチのオン・オフの動作原理
を、図２６に示すサイリスタ９０の等価回路を用いて説
明すると、サイリスタ９０がオフのとき、トリガをハイ
レベルとすると、電流Ｉｔｒが点Ｐへ流れ、同時に点Ｐ
からトランジスタＱ２のベースへ電流Ｉｂ２が流れる
（Ｉｔｒ≒Ｉｂ２）。これにより、トランジスタＱ２が
オンし、このトラジスタＱ２のコレクタ電流が流れる。
すなわち、トランジスタＱ１のベース電流Ｉｂ１が流れ
ることになり、トランジスタＱ１もオンとなる。

【０００５】トランジスタＱ１がオンとなると、トラン
ジスタＱ１のコレクタ電流ＩＣ１が流れ、点Ｐの電圧が
上昇し、電流Ｉｔｒが流れなくなる。しかし、トランジ
スタＱ１のコレクタ電流Ｉｃ１がトランジスタＱ２のベ
ースへ流れるため（電流Ｉｂ２）、トランジスタＱ２は
オン状態が維持される。

【０００６】これにより、トリガがローレベルとなって
も、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ２はオン状態
を維持する。この状態で電圧ＶＥＥが保持され、ＬＥＤ
は点灯可能であり、パルス幅変調を行うことで、所定の
光量を得ることができる。

【０００７】なお、サイリスタ９０をオフするには、ト
ランジスタＱ１がオンでも、トランジスタＱ２にベース
電流が流れないようにする。すなわち、サイリスタ９０
の自己保持状態のとき、電圧ＶＥＥを０Ｖにすると、点
Ｐの電圧がハイインピーダンスとなり、寄生容量に貯ま
った電荷が高抵抗Ｒを通じて放電され、この結果トラン
ジスタＱ１及びトランジスタＱ２はオフとなる。

【０００８】なお、実際の動作速度は、各サイリスタの
Ｔｕｒｎ Ｏｎ Ｔｉｍｅ（立ちあがり時間） とＴｕ
ｒｎ Ｏｆｆ Ｔｉｍｅ（立下り時間）とにより決定さ
れる。すなわち、転送制御クロック（前記２つの制御信
号）Ｖ１、Ｖ２の変化に対して実際にサイリスタがオン
するまでの時間（Ｔｕｒｎ Ｏｎ Ｔｉｍｅ）は、デー
タ信号（画像信号）を送ることができない。また、サイ
リスタは、ＰＮＰ接続の飽和状態を使用するため、Ｔｕ
ｒｎ Ｏｆｆ Ｔｉｍｅは、Ｔｕｒｎ ＯｎＴｉｍｅよ
りも非常に長い時間となる。このため、例えば、Ｎ（Ｎ
は正の整数）番目の点ＰのＴｕｒｎ Ｏｆｆから、Ｎ＋
２番目のＴｕｒｎ Ｏｎまでには、Ｎ番目のＬＥＤが点
灯しない電位まで、Ｎ番目の点Ｐが下がっている必要が
ある。

【０００９】このような動作原理のＬＰＨに用いられる
上記アレイ状の光源では、発光点の光量ばらつきが、画
像にすじを発生させる原因となるため、光量のばらつき
を補正する必要がある。また、発光素子や駆動回路、光
学系として使用されるセルフォックレンズアレイ（ＳＬ
Ａ：Self-focus Lens Array）のバラツキにより主走査
方向に濃度むらが生じるため、この濃度むらも補正する
必要がある。

【００１０】このため、特開平１０−２９７０１７号公
報に開示された技術では、画像信号に応じた強度変調に
よって各ＬＥＤを点灯させるようにし、このときの駆動
電流をＳＬＥＤにおける光量むらの補正データに基づい
て補正する補正方法が提案されている。このＳＬＥＤで
は、特に、ＳＬＥＤチップ内の内部配線抵抗による光量
ムラを補正のターゲットとしている。

【００１１】しかしながら、特開平１０−２９７０１７
号公報に開示された技術では、電流値を制御するための
回路が複雑になるといった問題、さらには電流制御部が
発熱するため、前記電流制御部をＩＣ化した場合、Ａ
３、Ａ４サイズ広い幅のＬＰＨを駆動するためには複数
のＩＣが必要になるといった問題があった。

【００１２】また、特開２０００−２４６９５７号公報
には、ＬＥＤチップの発光素子の位置に応じた補正デー
タを予め記憶しておき、この補正データに基づいて各画
素毎の発光時間（点灯Ｄｕｔｙ）を補正することによ
り、光量のバラツキを解消する技術が提案されている。

【００１３】しかしながら、上記特開２０００−２４６
９５７号公報に開示された技術では、発光素子の位置に
応じた補正のみを行なうため、発光素子の位置に依存し
た濃度むらは解消することができるが、ＳＬＡのバラツ
キ、ＬＥＤチップの位置誤差による濃度むらは解消する
ことができず、依然として濃度むらは生じるといった問
題がある。

【００１４】また、ゼログラフィ方式の画像形成装置
は、温度、湿度、及び経時変化によって、露光量が一定
でも印字濃度が変化するといった特徴を有している。そ
のため、ＬＰＨは、濃度むら補正のほかに、条件変化に
よるゼログラフィの濃度変化に応じて、ＬＰＨ全体の光
量を可変する露光量調節機能が必要とされるが、上記特
開平１０−２９７０１７号公報に開示された技術では、
このような露光量調整機能を含んでいないため、別の露
光量調整のための制御手段を追加する必要があり、コス
ト的にも高価になり、構造的にも複雑になるといった問
題があった。

【００１５】また、各ＬＥＤ毎に発光開始時間にバラツ
キがあるため、各ＬＥＤの露光時間を変更することによ
り露光量を調整する場合、単に一定割合で露光時間を変
化させたのでは、元の露光量に対する変化後の露光量の
割合が、各ＬＥＤ毎に異なってしまうため、各ＬＥＤに
おいて所定の調整後露光量を得ることができないといっ
た問題も生じる。

【００１６】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、高精度に濃度むら補正、露光量調節を行う
ことの可能な、ＬＥＤを露光手段の光源に用いた画像形
成装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解消するた
めに、第１の発明の画像形成装置は、複数の光源の各光
源毎の露光量のバラツキによる画像濃度を調整するため
の濃度調整データを記憶する濃度調整データ記憶手段
と、前記濃度調整データに基づいて、前記複数の光源の
各々の露光量を制御するための露光制御信号を生成する
露光制御信号生成手段と、前記複数の光源の各々の露光
時間と露光量との関係がリニアになるように、前記露光
制御信号の電流、電圧、及び露光時間の少なくとも１つ
を補正する補正手段と、を含んで構成されている。

【００１８】第１の発明では、濃度調整データ記憶手段
は、複数の光源の各光源毎の露光量のバラツキによる画
像濃度を調整するための濃度調整データを記憶し、露光
制御信号生成手段は、濃度調整データに基づいて、前記
複数の光源の各々の露光量を制御するための露光制御信
号を生成する。一般的に、露光制御信号による露光開始
タイミングから実際に光源が発光する発光開始時間まで
の時間が各光源毎に異なることに起因して、また、配線
等により各光源がオーバーシュートすることに起因し
て、露光制御信号による露光時間と該露光制御信号によ
って制御される光源の露光量とが比例しておらず、その
ため、濃度むら補正を露光時間制御で行った場合に、各
ドライバ毎の濃度むらの補正割合に差が生じ、濃度むら
が解消されない。そこで、補正手段により、前記複数の
光源の各々の露光時間と露光量とがリニアな関係になる
ように、前記露光制御信号による露光量を補正する。こ
のように、補正手段によって露光時間と露光量とがリニ
アな関係になるように、露光制御信号による露光量が補
正されるので、各ドライバ毎の濃度むらの補正割合の差
を少なくすることができ、高精度に濃度むらを補正する
ことができる。

【００１９】なお、第１の発明は、前記光源による露光
時間の基準となる基準クロックを生成する基準クロック
生成手段をさらに備え、濃度調整データは露光時間に応
じた基準クロック数であることを特徴とすることができ
る。

【００２０】また、第２の発明の画像形成装置は、複数
の光源を備えた露光手段と、前記露光手段により露光さ
れる露光量を決定する露光量決定手段と、前記露光量決
定手段により決定された露光量に基づいて、前記複数の
光源の各々の露光量を制御するための露光制御信号を生
成する露光制御信号生成手段と、前記複数の光源の各々
の露光時間と露光量との関係がリニアになるように、前
記露光制御信号の電流、電圧、及び露光時間の少なくと
も１つを補正する補正手段と、を含んで構成されてい
る。

【００２１】第２の発明では、露光手段は複数の光源を
備え、露光量決定手段は露光手段により露光される露光
量を決定し、決定された露光量に基づいて、制御信号生
成手段で、複数の光源の各々の露光量を制御するための
露光制御信号を生成する。前述のように、露光制御信号
による露光開始タイミングから実際に光源が発光する発
光開始時間までの時間は各光源毎に異なり、また配線等
によるオーバーシュートにより、露光制御信号による露
光時間と該露光制御信号によって制御される光源の露光
量とが比例しておらず、そのため、露光量の調整を露光
時間制御で行った場合に、各ドライバ毎の露光量の調整
割合に差が生じ、適正な露光量調整ができない。そこ
で、補正手段により、前記複数の光源の各々の露光時間
と露光量との関係がリニアになるように、前記露光制御
信号電流、電圧、及び露光時間の少なくとも１つを補正
する。このように、補正手段によって露光時間と露光量
との関係がリニアになるように、露光制御信号が補正さ
れるので、各ドライバ毎の露光量の調整割合の差を少な
くすることができ、高精度に露光量を調整することがで
きる。

【００２２】なお、第２の発明は、前記光源による露光
時間の基準となる基準クロックを生成する基準クロック
生成手段をさらに備え、基準クロックの周期は前記露光
量決定手段により決定された露光量に対応していること
を特徴とすることができる。

【００２３】第３の発明の画像形成装置は、複数の光源
を備えた露光手段と、前記複数の光源の各光源毎の露光
量のバラツキによる画像濃度を調整するための濃度調整
データを記憶する濃度調整データ記憶手段と、前記露光
手段により露光された露光量を決定する露光量決定手段
と、前記濃度調整データ及び前記露光量決定手段により
決定された露光量に基づいて、前記複数の光源の各々の
露光量を制御するための露光制御信号を生成する露光制
御信号生成手段と、前記複数の光源の各々の露光時間と
露光量との関係がリニアになるように、前記露光制御信
号の電流、電圧、及び露光時間の少なくとも１つを補正
する補正手段と、を含んで構成されている。

【００２４】第３の発明では、露光手段は複数の光源を
備え、濃度調整データ記憶手段は、複数の光源の各光源
毎の露光量のバラツキによる画像濃度を調整するための
濃度調整データを記憶し、露光量決定手段は露光手段に
より露光される露光量を決定する。そして、露光制御信
号生成手段は、濃度調整データ及び露光量決定手段によ
り決定された露光量に基づいて、前記複数の光源の各々
の露光量を制御するための露光制御信号を生成する。一
般的に、露光制御信号による露光開始タイミングから実
際に光源が発光する発光開始時間までの時間は、各光源
毎に異なる。また、配線等により各光源にオーバージュ
ートが発生する。したがって、露光制御信号による露光
時間と該露光制御信号によって制御される光源の露光量
との関係がリニアになっておらず、そのため、濃度むら
の補正、及び露光量の調整を露光時間制御で行った場合
に、各ドライバ毎の露光量の変動割合に差が生じ、適正
な濃度むら補正及び露光量調整ができない。そこで、補
正手段により、露光制御信号による露光時間と該露光制
御信号によって制御される光源による露光量とがリニア
な関係になるように、露光制御信号を補正する。このよ
うに、補正手段によって露光時間と露光量との関係がリ
ニアになるように、露光制御信号が補正されるので、各
ドライバ毎の濃度むら補正割合及び露光量の調整割合の
差を少なくすることができ、高精度に露光量を調整する
ことができる。

【００２５】なお、第３の発明は、前記光源による露光
時間の基準となる基準クロックを生成する基準クロック
生成手段をさらに備え、濃度調整データは露光時間に応
じた基準クロック数であり、基準クロックの周期は露光
量決定手段により決定された露光量に対応していること
を特徴とすることができる。

【００２６】なお、第１乃至第３の発明の、補正手段
は、露光制御信号による露光時間を予め定めた時間変更
して補正することにより、複数の光源の各々の露光時間
と露光量との関係がリニアになるように、前記露光制御
信号を補正することができる。

【００２７】また、第１乃至第３の発明の、補正手段
は、前記露光制御信号を各光源毎に予め定めた時間遅延
させ、遅延前の露光制御信号と遅延後の露光制御信号と
の論理和または論理積のいずれか一方を出力して前記露
光制御信号による露光時間を予め定めた時間変更するこ
ともできる。

【００２８】また、第１乃至第３の発明の、補正手段
は、前記露光制御信号を各光源毎に予め定めた時間遅延
させ、遅延前の露光制御信号と遅延後の露光制御信号と
の露光時間の論理和または論理積のいずれか一方を選択
的に出力して前記露光制御信号による露光時間を予め定
めた時間変更することもできる。

【００２９】また、第１乃至第３の発明の、補正手段
は、各光源毎に予め定めた電流量及び電圧量の少なくと
も一方を記憶し、該電流量及び電圧量の少なくとも一方
に基づいて前記露光制御信号の電流及び電圧の少なくと
も一方を変更して前記露光制御信号を補正することによ
り、複数の光源の各々の露光時間と露光量との関係がリ
ニアになるように、前記露光制御信号を補正することも
できる。

【００３０】さらに、第１乃至第３の発明の複数の光源
として、自己走査型発光素子を適用することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］次に、図面
を参照して本発明の第１の実施形態を詳細に説明する。

【００３２】（全体構成）図１には本発明が適用された
画像形成装置の全体構成概略図が示されている。図１に
示すように、画像形成装置１０は、矢印Ａ方向に定速回
転する感光体ドラム１２を備えている。

【００３３】この感光体ドラム１２の周囲には、感光体
ドラム１２の回転方向に沿って、帯電器１４、ＬＥＤプ
リンタヘッド（ＬＰＨ）１６、現像器１８、転写ローラ
２０、クリーナ２２、イレーズランプ２４が順に配設さ
れている。

【００３４】すなわち、感光体ドラム１２は、帯電器１
４によって表面が一様に帯電された後、ＬＰＨ１６によ
って光ビームが照射されて、感光体ドラム１２上に潜像
が形成される。なお、ＬＰＨ１６はＬＰＨ駆動部２６と
接続されており、ＬＰＨ駆動部２６によって点灯制御さ
れて、画像データに基づいて光ビームを出射するように
なっている。

【００３５】形成された潜像には、現像器１８によって
トナーが供給されて、感光体ドラム１２上にトナー像が
形成される。感光体ドラム１２上のトナー像は、転写ロ
ーラ２０によって、図示しない用紙トレイから搬送され
てきた用紙２８に転写される。転写後に感光体ドラム１
２に残留しているトナーはクリーナ２２によって除去さ
れ、イレーズランプ２４によって除電された後、再び帯
電器１４によって帯電されて、同様の処理を繰り返す。

【００３６】一方、トナー像が転写された用紙２８は、
加圧ローラ３０Ａと加熱ローラ３０Ｂからなる定着器３
０に搬送されて定着処理が施される。これにより、トナ
ー像が定着されて、用紙２８上に所望の画像が形成され
る。画像が形成された用紙２８は装置外へ排出される。

【００３７】また、感光体ドラム１２の周囲で、且つ現
像器１８と転写ローラ２０の間には、感光体ドラム１２
に対向して濃度検出回路３２が備えられている。濃度検
出回路３２は、例えばテスト用パッチ（濃度見本）を形
成した際に、感光体ドラム１２上のトナー像の濃度を検
出するようになっている。この濃度検出回路３２の出力
は、制御部１２６に接続され、制御部１２６は、ＬＰＨ
１６を駆動するためのＬＰＨ駆動部２６と接続され、Ｌ
ＰＨ駆動部２６はＬＰＨ１６と接続されている。

【００３８】（ＬＰＨの詳細構成）次に、ＬＰＨ１６の
構成を詳細に説明する。ＬＰＨ１６は、図２に示すよう
に、ＬＥＤアレイ５０と、ＬＥＤアレイ５０を支持する
とともに、ＬＥＤアレイ５０の駆動を制御する各種信号
を供給するための回路７０（詳細後述）とが形成された
プリント基板５２と、セルフォックスレンズアレイ（Ｓ
ＬＡ）５４を備えている。

【００３９】プリント基板５２は、ＬＥＤアレイ５０の
取り付け面を感光体ドラム１２に対向させて、ハウジン
グ５６内に配設され、板バネ５８によって支持されてい
る。

【００４０】ＬＥＤアレイ５０は、図３に示すように、
感光体ドラム１２の軸線方向に沿って複数のＬＥＤ６０
が配列されて構成されたＳＬＥＤチップ６２が、さらに
複数個直列に配列して構成されており、感光体ドラム１
２の軸線方向に、所定の解像度で光ビームを照射するこ
とができるようになっている。なお、本実施の形態で
は、ＳＬＥＤチップ６２が５８個直列に整列されてＬＥ
Ｄアレイ５０が構成されており、各ＳＬＥＤチップ６２
には、１２８個のＬＥＤ６０が６００ＳＰＩ（spots pe
r inch）間隔で配列されている。

【００４１】ＳＬＡ５４は、図２に示すように、ＳＬＡ
ホルダー６４によって支持されており、各ＬＥＤ６０か
ら出射された光ビームを感光体ドラム１２上に結像させ
る。

【００４２】次に、プリント基板５２上の回路構成につ
いて説明する。図４には、プリント基板５２上に形成さ
れている回路７０が示されている。

【００４３】図４に示されるように、回路７０には、５
８個のＳＬＥＤチップ６２が備えられている。なお、以
下、各ＳＬＥＤチップ６２を区別する場合は、それぞれ
のＳＬＥＤチップ６２に対して１〜５８のチップ番号を
付与して説明する。

【００４４】回路７０には、ＳＵＶライン７４及びＶＧ
Ａライン７６が設けられている。また、回路７０には、
ＬＰＨ駆動部２６から、各ＳＬＥＤチップ６２に対する
点灯制御信号ΦＩ（１〜５８：チップ番号）、転送信号
ＣＫ１、ＣＫ２、及びスタート信号ＣＫＳが入力される
ようになっている。

【００４５】各ＳＬＥＤチップ６２は、ＶＧＡ端子７
８、ＳＵＢ端子８０、ΦＩ入力端子８２、ＣＫ１入力端
子８４、ＣＫ２入力端子８６、及びΦＳ入力端子８８を
備えている。

【００４６】ＶＧＡ端子７８はＶＧＡライン７６、ＳＵ
Ｂ端子８０はＳＵＢライン７４と接続されており、各Ｓ
ＬＥＤチップ６２に所定電圧が供給される。

【００４７】各ＳＬＥＤチップ６２には、ΦＩ入力端子
８２を介して、当該ＳＬＥＤチップ６２に対する点灯制
御信号ΦＩが入力される。また、ＣＫ１入力端子８４、
ＣＫ２入力端子８６、ΦＳ入力端子８８を介して、転送
信号ＣＫ１、ＣＫ２、及びスタート信号ＣＫＳがそれぞ
れ入力される。

【００４８】次に、図５を参照して、ＳＬＥＤチップ６
２の各ＬＥＤ６０を駆動するために設けられたＳＬＥＤ
チップ６２内部の回路構成について説明する。なお、各
ＬＥＤ６０を駆動するための回路構成は、基本的には図
２６に示した単体の駆動回路の組み合わせであるため、
サイリスタ９０等の詳細についての説明はここでは省略
する。

【００４９】ＳＬＥＤチップ６２では、当該ＳＬＥＤ６
２内に配列されている複数（１２８個）のＬＥＤ６０の
各々に対して、サイリスタ９０が設けられており、各サ
イリスタ９０のアノード側はＳＵＢ端子８０と接続され
ている。

【００５０】初段のサイリスタ９０のゲート側と接続す
る点Ｐ１（点Ｐに続く数字は、複数配列されたＬＥＤ６
０の順番を示す）は、ΦＳ入力端子８８と接続されてお
り、ＳＬＥＤチップ６２のＬＥＤ６０を点灯させるトリ
ガとして、スタート信号ΦＳ（電圧）が点Ｐ１に印加さ
れるようになっている。

【００５１】また、各段のサイリスタ９０のゲート側と
接続する点Ｐ（１〜１２８）は、ダイオード９２を介し
て直列接続されている。また、各段の点Ｐ（１〜１２
８）は、それぞれ抵抗９４を介して、ＶＧＡ端子７８と
接続するベース線９６に接続されている。ベース線９６
は、初段で所定の電圧を維持し、各段に行くに従い、所
定電位（Ｖｆ）ずつ低下するようになっている。

【００５２】また、点Ｐ（１〜１２８）は、ＬＥＤ６０
のアノード側に接続されており、ＬＥＤ６０のカソード
側は、ΦＩ入力端子８２と接続され、各段の点灯制御信
号となるパルス波を出力する点灯制御信号線９８に接続
されている。この点灯制御信号がローレベル（Ｌ）のと
きに、点Ｐ（１〜１２８）をゲートとするサイリスタ９
０がＯＮしていれば、ＬＥＤ６０は点灯する。

【００５３】また、奇数段のサイリスタ９０のカソード
側は第１の転送線１００に接続され、偶数段のサイリス
タ９０のカソード側は第２の転送線１０２に接続されて
おり、各々転送信号ＣＫ１、ＣＫ２が供給される。この
転送信号ＣＫ１、ＣＫ２に従って、前記点Ｐ（１〜１２
８）の電位が所定電位（Ｖｆ）ずつ上昇されるようにな
っている。すなわち、点Ｐの電位が、初段の点Ｐ１から
後段へと順に、ＬＥＤ６０を点灯可能な所定電位に到達
し、ＳＬＥＤチップ６２の自己走査が可能となる。

【００５４】（ＬＰＨ駆動部の詳細構成）次に、図６を
参照して、ＬＰＨ駆動部２６の構成を詳細に説明する。

【００５５】ＬＰＨ駆動部２６は、画像データ展開部１
１０、濃度むら補正データ部１１２、タイミング信号発
生部１１４、基準クロック発生部１１６、点灯時間制御
・駆動部１１８−１乃至１１８−５８（付番１１８−以
下の番号は各ＬＥＤチップ６２ごとの駆動信号に対応す
る）、を含んで構成されている。

【００５６】画像データ展開部１１０には、画像メモリ
（図示省略）から画像データがシリアルに送信されてく
る。画像データ展開部１１０は、この送られてきた画像
データを１〜１２８ドット目、１２９〜２５６ドット
目、…、７２９７〜７４２４ドット目と各ＳＬＥＤチッ
プ６２毎の画像データに分割するとともに、分割した画
像データを各々対応する点灯時間制御部・駆動部１１８
へ出力する。画像データ展開部１１０は各点灯時間制御
部・駆動部１１８と接続されている。なお、以下では、
説明の簡便化のために、画像データを１ビットのデータ
として説明する。

【００５７】濃度むら補正データ部１１２には、画像形
成時の各ドライバによる露光量のバラツキによる濃度む
らを修正するための濃度むら補正データが予め記憶され
ている。この濃度むら補正データとしては、各ドライバ
毎に、各ドライバによる露光量のバラツキに応じた基準
パルス数が記憶されている。この濃度むら補正データ
は、予め図示しないＥＥＰＲＯＭやフラッシュＲＯＭな
どの不揮発性メモリに格納しておく。ＥＥＰＲＯＭに格
納した場合には、マシン電源投入時に濃度むら補正デー
タが濃度むら補正データ部１１２にダウンロードされ、
フラッシュＲＯＭに格納した場合には、フラッシュＲＯ
Ｍ自体を濃度むら補正データ部１１２として機能させる
ことができる。なお、濃度むら補正データの求め方につ
いては後述する。

【００５８】基準クロック発生部１１６は、制御部１２
６、タイミング信号発生部１１４、及び各点灯時間制御
・駆動部１１８と接続されており、図９に示すように、
水晶発振器１４０、分周器１／Ｍ１４２、分周器１／Ｎ
１４４、位相比較器１４６、及び電圧制御発信器１４８
からなるＰＬＬ回路１３４とルックアップテーブル（以
下「ＬＵＴ」という）１３２とを含んで構成されてい
る。ＬＵＴ１３２には制御部１２６からの光量調節デー
タに基づいて分周比Ｍ、Ｎを決定するためのテーブルが
記憶されている。（当該テーブルの詳細は、後述の［表
１］に示す）。水晶発振器１４０は分周器１／Ｎ１４４
と接続されており、所定の周波数で発振し、発振した信
号を分周器１／Ｎ１４４へと出力する。分周器１／Ｎ１
４４はＬＵＴ１３２及び位相比較器１４６と接続されて
おり、ＬＵＴ１３２からの光量調節データにより決定さ
れた分周比Ｎに基づいて水晶発信器１４０で発振された
信号を分周する。位相比較器１４６は、分周器１／Ｍ１
４２、分周器１／Ｎ１４４、及び電圧制御発振器１４８
と接続されており、分周器１／Ｍ１４２からの出力信号
と、分周器１／Ｎ１４４からの出力信号とを比較する。
この位相比較器１３４による比較結果（位相差）に応じ
て、電圧制御発振器１４８に供給するコントロール電圧
が制御される。電圧制御発信器１４８はコントロール電
圧に基づく周波数で、クロック信号を出力する。本実施
の形態では、点灯可能期間を２５６に分割する周波数に
相当するコントロール電圧が供給され、当該周波数のク
ロック信号を生成して、全ての点灯時間・駆動部１１８
へ出力する。また、電圧制御発振器１４８は分周器１／
Ｍ１４２とも接続されており、電圧制御発振器１４８か
ら出力されたクロック信号は、分周器１／Ｍ１４２にも
分岐されて入力される。分周器１／Ｍ１４２は、ＬＵＴ
１３２からの光量調節データにより決定された分周比Ｍ
に基づいて、電圧制御発振器１４８からフィードバック
されたクロック信号を分周する。

【００５９】タイミング信号発生部１１４は、制御部１
２６及び基準クロック発生部１１６と接続されており、
基準クロック発生部１１６からの発振信号を基に、制御
部１２６からの水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）と同期し
て、転送信号ＣＫ１、ＣＫ２、スタート信号電圧ＣＫＳ
を生成する。なお、スタート信号電圧ＣＫＳは、抵抗１
２８を介することによりスタート信号ΦＳとなって回路
７０に供給される。また、タイミング発生部１１８は、
濃度むら補正データ部１１２及び画像データ展開部１１
０と接続されており、基準クロック発生部１１６からの
発振信号を基に、制御部１２６からのＨＳＹＮＣ信号と
同期して、画像データ展開部１１０から各画素に対応し
た画像データを読み出すためのデータ読出し信号及び、
濃度むら補正データ部１１２から各画素に対応した濃度
むら補正データを読み出すためのデータ読出し信号を各
々に対して出力している。さらに、タイミング発生部１
１８は、点灯時間制御部・駆動部１１８とも接続されて
おり、基準クロック発生部１１６からの発振信号を基
に、制御部１２６からのＨＳＹＮＣ信号と同期して、Ｓ
ＬＥＤの点灯開始のトリガ信号を出力している。

【００６０】点灯時間制御部・駆動部１１８は、各画素
の点灯時間を濃度むら補正データに基づいて補正し、各
画素のＬＥＤ６０を点灯するための制御信号を生成す
る。

【００６１】詳しくは、点灯時間制御部・駆動部１１８
は、図１０に示すように、プリセッタブルデジタルワン
ショットマルチバイブレータ（ＰＤＯＭＶ）１６０、直
線性補正部１６２、及びＡＮＤ回路１７０を含んで構成
されている。ＡＮＤ回路１７０は、画像データ展開部１
１０及びタイミング信号発生部１１４と接続されてお
り、画像データ展開部１１０からの画像データが１（Ｏ
Ｎ）のときには、タイミング信号発生部１１４からのト
リガ信号をＰＤＯＭＶ１６０に出力し、信画像データが
０（ＯＦＦ）のときには、トリガ信号を出力しないよう
になっている。ＰＤＯＭＶ１６０は、ＡＮＤ回路１７
０、ＯＲ回路１６８、濃度むら補正データ部１１２、及
び基準クロック発生部１１６と接続されており、ＡＮＤ
回路１７０からのトリガ信号に同期して濃度むら補正デ
ータに応じた基準クロック数の点灯パルスを発生する。

【００６２】直線性補正部１６２は、各ドライバ出力の
発光開始時間のバラツキを補正するために、ＰＤＯＭＶ
１６０からの点灯パルス信号を補正して出力する。詳細
には、直線性補正部１６２は、複数の遅延回路１６４
（本実施の形態では８個、付番１６４−の番号は各々の
遅延回路１６４を識別するものとする）、遅延選択レジ
スタ１６６、遅延信号選択部１６５、ＡＮＤ回路１６
７、ＯＲ回路１６８、及び点灯信号選択部１６９を含ん
で構成されている。遅延回路１６４−０乃至１６４−７
は、ＰＤＯＭＶ１６０と接続されており、各々異なる時
間分ＰＤＯＭＶ１６０からの点灯パルス信号を遅延させ
る。遅延選択レジスタ１６６は遅延信号選択部１６５及
び点灯信号選択部と接続されており、遅延選択レジスタ
１６６には、各ドライバ毎の遅延選択データ、及び点灯
信号選択データが格納されている。各ドライバ毎の遅延
選択データ、及び点灯信号選択データは予め計測し、図
示しないＥＥＰＲＯＭやフラッシュＲＯＭなどの不揮発
性メモリに格納しておく。ＥＥＰＲＯＭに格納した場合
には、マシン電源投入時に遅延選択データが遅延選択レ
ジスタ１６６ダウンロードされ、フラッシュＲＯＭに格
納した場合には、フラッシュＲＯＭ自体を遅延選択レジ
スタ１６６として機能させることができる。

【００６３】ここで、各ドライバ出力の発光開始時間の
バラツキに起因する濃度むらについて説明する。図７
に、ＬＰＨのドライバ毎の露光特性を示す。標準露光量
で露光時間と露光量（光強度×点灯時間）とを計測し、
この時の露光量を１とすると、全画素に対して行う光量
調整範囲内において、ドライバ出力端子間Ｄ１〜Ｄ４で
Ｂ１、Ｂ２に示す量のバラツキが生じる。これにより、
標準露光量では濃度むらはないが、露光量調節を行なう
ことによりドライバ毎の濃度むらが生じてしまうことに
なる。これは、各ドライバ出力の発光開始時間が、３ｎ
ｓ〜１５ｎｓとバラツキをもってしまうため（Ｄ１〜Ｄ
３）、また、配線長等によって出力がオーバーシュート
することにより（Ｄ４）に生じるものである。プロセス
速度が遅い場合や解像度が低い場合には上記バラツキは
問題にならないが、高速解像度の場合には上記バラツキ
は画像筋となって現れ問題となる。そこで、予め各ドラ
イバ毎の遅延選択レジスタ１６６に、図８に示すよう
に、露光時間と露光量とがリニアな関係になるように点
灯遅延量を決定し、当該点灯遅延量に対応した時間点灯
パルスを遅延させる出力を選択するための遅延選択デー
タを記憶しておく。なお、遅延選択データの求め方につ
いては後述する。

【００６４】遅延信号選択部１６５は、ＡＮＤ回路１６
７及びＯＲ回路１６８と接続されており、遅延選択レジ
スタ１６６に格納された遅延選択データに基づいて、遅
延回路１６４−０乃至１６４−７からの出力のいずれか
１つを選択する。ＡＮＤ回路１６７は、ＰＤＯＭＶ１６
０からの点灯パルス信号と遅延信号選択部１６５により
選択された遅延点灯パルス信号の論理積、すなわち、遅
延前の点灯パルス信号と遅延後の点灯パルス信号の両方
が点灯状態であれば点灯パルスを出力する。ＯＲ回路１
６８は、ＰＤＯＭＶ１６０からの点灯パルス信号と遅延
信号選択部１６５により選択された遅延点灯パルス信号
の論理和、すなわち、遅延前の点灯パルス信号と遅延後
の点灯パルス信号の少なくとも一方が点灯状態であれば
点灯パルスを出力する。

【００６５】点灯信号選択部１６９は、遅延選択レジス
タ１６６に格納された点灯選択データに基づいて、ＡＮ
Ｄ回路１６７またはＯＲ回路１６８からの出力のいずれ
か一方を選択する。

【００６６】ここで、濃度むら補正データ及び遅延選択
データの求め方について説明する。濃度むら補正データ
及び遅延選択データは、ＬＰＨ駆動部２６及びＬＰＨ１
６のみの状態で、露光量を測定することにより求める。

【００６７】測定は、まず遅延選択データを求めるため
の測定から行なう。各ドライバ毎に、フォトダイオード
センサ（ＰＤ）などの光電変換素子を用いて露光量を測
定する。そして、例えば、（基準クロック１０パルス分
点灯パルスでの露光量）／（基準クロック２０パルス分
点灯パルスでの露光量）＝０．５に最も近い値をとる遅
延選択データを求める。遅延選択データとしては、予め
異なる所定時間点灯パルスを遅延させるためのデータを
設定しておいてその中から上記式を満たすデータを選択
する。

【００６８】濃度むら補正データは、各ドライバでの露
光量の差が少なくなるように、基準パルス数を決定す
る。

【００６９】（作用）次に、本実施の形態の作用につい
て説明する。まず、図１１及び図１２のタイミングチャ
ートを参照して、ＳＬＥＤチップ６２の動作について説
明する。

【００７０】図１１及び図１２に示されるように、スタ
ート信号ΦＳ（ＣＫＳ）をハイレベル（Ｈ）とすること
で、点Ｐ１電位がＨとなり、点Ｐ１からダイオード９２
を通じて接続されている点Ｐ２の電位は、Ｐ２＝Φｓ−
Ｖｆ（ＬＥＤの電圧降下による）となる。同様に、点Ｐ
３の電位は、Ｐ３＝Ｐ２−Ｖｆ、点Ｐ４の電位は、Ｐ４
＝Ｐ３−Ｖｆ、…、点ＰＮの電位は、ＰＮ＝Ｐ（Ｎ−
１）−Ｖｆとなる。但し、Φｇａ電位で飽和するため、
Φｇａ以下には下がらない。

【００７１】ここで、ＣＫ１がＬになると、Ｐ１のサイ
リスタ９０がオンし、このとき、点Ｐ１の電位はΦＳ→
０Ｖ、ＣＫ１の電位はΦ１→−Ｖｆとなる。ここで、点
Ｐ１と同等、すなわち奇数段目の点Ｐは、２Ｖｆ単位で
電位が下がっているため、オンしない。

【００７２】この状態でΦＩをＨ→Ｌとすることで、１
段目のＬＥＤ６０を点灯することができる。また、ΦＩ
をＬ→Ｈとすることで、１段目のＬＥＤ６０は消灯し、
このとき、ΦＩの電位は−Ｖｆとなる。

【００７３】次に、ＣＫ２をＬにすることで、Ｐ２のサ
イリスタ９０がオンし、Ｐ２＝０Ｖ、Ｐ３＝−Ｖｆ、Ｐ
４＝−２Ｖｆとなる。このとき、ＣＫ２の電位Φ２が−
Ｖｆとなるため、Ｐ４以降の偶数段目のサイリスタ９０
はオンしない。

【００７４】Ｐ２のサイリスタ９０がオンしたところ
で、ＣＫ１→Ｈとすることで、次のデータ信号で１段目
のＬＥＤ６０が点灯しないように、Ｐ１のサイリスタ９
０をオフする。

【００７５】この状態で、ΦＩをＨ→Ｌとすることで、
２段目のＬＥＤ６０が点灯する。このとき、ΦＩの電位
は−Ｖｆとなる。その後、ΦＩをＬ→Ｈとすることで、
２段目のＬＥＤ６０が消灯する（ΦＩの電位が０Ｖ）。

【００７６】以下、ＣＫ１は奇数段目のサイリスタ９０
（及びＬＥＤ６０）のオン（点灯）を制御し、ＣＫ２は
偶数段目のサイリスタ９０（ＬＥＤ６０）のオン（点
灯）を制御するとともに、点灯制御信号ΦＩによって各
ＬＥＤ６０による露光量を制御することができる。

【００７７】ＬＰＨ１６では、ＬＰＨ駆動部２６によ
り、５８個のＳＬＥＤチップ６２の各々に対して同時に
上記の制御が行われて、ＬＥＤ６０が点灯される。これ
により、図１３のように、同時に全てのＳＬＥＤチップ
６２において自己走査が行われて、感光体ドラム１２に
画像が書込まれる。

【００７８】このとき、各ＬＥＤ６０の点灯可能期間を
Ｔ１とし、ＣＫ１又はＣＫ２の立下りタイミングから、
ＣＫ２又はＣＫ１の立下りタイミングまでの１サイクル
周期をＴ、現段のサイリスタ９０がオンするための時間
をＴａ、前段のサイリスタ９０がオフするための時間を
Ｔｂとすると、 Ｔ１＝Ｔ−Ｔａ−Ｔｂ となる。この点灯可能期間（Ｔ１）内で、各ＳＬＥＤチ
ップ６２に対する点灯制御信号ΦＩ（１〜５８）をＬレ
ベルとする時間を各々制御することで、点灯時間、すな
わち各ＬＥＤ６０による露光量を制御することができ
る。

【００７９】次に、ＬＰＨ駆動部２６の動作について説
明する。

【００８０】濃度検出回路３２で検出された実際の露光
による濃度データは、制御部１２６に出力され、制御部
１２６では、入力された濃度データからＬＰＨの露光量
を演算して光量調整データを求め、光量求めた調節デー
タを基準クロック発生部１１６へ出力する。

【００８１】基準クロック発生部１１６内のＰＬＬ回路
１３４では、水晶発振器１４０によって発振される源ク
ロック周期をＴ、ＰＬＬ回路１３４から出力される基準
クロック周期をＴｏとすると、Ｔｏ＝Ｍ×Ｔ／Ｎとなる
基準クロックを発振する。ここで、Ｍ、Ｎは、光量調整
データに応じた基準クロック周期を得るために設定され
た分周器１／Ｍ１４２、分周器１／Ｎ１４４の各々の分
周比であり、これらの分周比Ｍ、Ｎは、予めＬＵＴ１３
２に記憶されている。光量調節データにより、基準クロック
の周波数を可変する。基準クロック周期を長くすること
により露光時間を長くすることができ、基準クロック周
期を短くすることにより露光時間を短くすることができ
る。なお、分周比Ｍ、Ｎは、ＰＬＬ回路１３４の比較周
期を短くするために小さい値を選ぶのが好ましい。

【００８２】表１に、６００ＤＰＩ（主走査）×４８０
０ＤＰＩ（副走査）、プロセス速度２２０ｍｍ／ｓで、
図４ようなＳＬＥＤチップ（１２８ｄｏｔ×５８ｃｈｉ
ｐ）を使用して、源クロック周期を１０ｎｓとしたとき
の、ＬＵＴ１３２に格納する露光量調節データに対応し
た分周比Ｍ、Ｎとそのときの基準クロック周期Ｔｏおよ
び露光量比の一例を示す。

【００８３】

【表１】

【００８４】また、露光量調節データと露光量との関係
を図１４に示す。

【００８５】基準クロック発生部１１６から発振された
基準クロックは、タイミング信号発生部１１４及び各点
灯時間制御部・駆動部１１８に入力される。

【００８６】タイミング信号発生部１１４では、サイリ
スタ９０のオン状態を転送するための二相の転送信号Ｃ
Ｋ１、ＣＫ２が生成される。転送信号ＣＫ１、ＣＫ２
は、図１３に示すように、現段のサイリスタ９０がオン
するための重なり時間Ｔａと、前段のサイリスタ９０が
オフするための待機時間Ｔｂと、を含んで各ＳＬＥＤチ
ップ６２の１画素の点灯周期を構成している。

【００８７】ここで、本実施の形態では、基準クロック
の周期を可変としているので、基準クロックの周期が短
い場合、同一基準クロック数で重なり時間Ｔａを決定し
た場合には、十分な重なり時間Ｔａが確保できずＣＫ
１、ＣＫ２の転送不良が生じるという問題がある。ま
た、ＳＬＥＤは、転送信号に同期して時分割点灯を行う
ため、通常のＬＰＨと比較して点灯時間が短いという問
題があるが、重なり時間Ｔａ、待機時間Ｔｂの長さを調
整して、点灯時間をなるべく長く確保する必要もある。

【００８８】そこで、タイミング発生回路１１４では、
制御部２６からの光量調節データに応じて、重なり時間
Ｔａ、待機時間Ｔｂの長さを調整する。光量調節データ
に基づいて基準クロック発生部１１６で基準クロックが
生成されるので、光量調節データに応じて重なり時間Ｔ
ａ、待機時間Ｔｂの長さを調整することにより、基準ク
ロック周期に応じた重なり時間Ｔａ、待機時間Ｔｂの長
さの調整をすることができる。

【００８９】表２に、露光量調節データに応じた、最少
重なり時間Ｔａ、待機時間Ｔｂを２０ｎｓ、最大ＬＥＤ
点灯クロック数２４としたときの重なり時間Ｔａ、待機
時間Ｔｂのクロック数、重なり時間Ｔａ、及び１画素の
点灯サイクル周期を示す。

【００９０】

【表２】

【００９１】このように露光量調節データ、すなわち、
基準クロック周期に応じて、重なり時間Ｔａ、待機時間
Ｔｂを調整することにより、重なり時間Ｔａ、待機時間
Ｔｂとして、最少時間以上を確保しながら、１画素の点
灯サイクル周期を１８７．９１ｎｓ以下に抑えることの
可能な転送信号ＣＫ１、ＣＫ２を生成することができ
る。

【００９２】光量調節データが９と５９での、各々の重
なり時間Ｔａ、待機時間Ｔｂが変化したときのタイミン
グチャートを図１５に示す。

【００９３】タイミング信号発生部１１４では、点灯時
間制御部・駆動部１１８へトリガ信号を出力し、このト
リガ信号に同期した画像データ読出しのタイミングパル
スとしてのデータ読出し信号を画像データ展開部１１０
へ、濃度むら補正データ読出しのためのデータ読出し信
号を濃度むら補正データ部１１２に出力する。図１６
に、各信号のタイミングチャートを示す。

【００９４】各点灯時間制御部・駆動部１１８のＡＮＤ
回路１７０へは、トリガ信号と画像展開部１１０で各各
点灯時間制御部・駆動部１１８への分割がおこなわれた
画像データが入力される。ＡＮＤ回路１７０では、画像
データがオンの場合にのみトリガ信号をＰＤＯＭＶ１６
０へ出力する。ＰＤＯＭＶ１６０へは、濃度むら補正デ
ータ、基準クロック、及びトリガ信号が入力される。Ｐ
ＤＯＭＶ１６０では、画像データがオンのとき、濃度む
ら補正データに対応した基準クロック数分の点灯パルス
ＣＫｉを生成する。

【００９５】点灯パルスＣＫｉは、ＡＮＤ回路１６７及
びＯＲ回路１６８に出力されると共に、分岐されて遅延
回路１６４−０へ出力され、遅延回路１６４−０で所定
時間遅延され、遅延信号選択部１６５へ出力される。ま
た、遅延回路１６４−０での遅延後の点灯パルスＣＫｉ
は、遅延回路１６４−１へも出力される。以下遅延回路
１６４−１乃至１６４−７には、前の連番の遅延回路１
６４からの点灯パルスＣＫｉが入力され、所定時間当該
点灯パルスを遅延させて遅延信号選択部１６５へ出力す
るとともに、後の連番の遅延回路１６４へも遅延後の点
灯パルスＣＫｉを出力する。ただし、遅延回路１６４−
７では、後の連番の遅延回路１６４への出力は行なわな
い。

【００９６】遅延信号選択部１６５では、予め遅延選択
レジスタ１６６に格納されている遅延選択データに基づ
いて、遅延回路１６４−０乃至１６４−７から出力され
た点灯パルスＣＫｉの出力のいずれか１つを選択する。
選択された点灯パルスＣＫｉはＡＮＤ回路１６７及びＯ
Ｒ回路１６８へ出力される。

【００９７】ＡＮＤ回路１６７では、遅延前の点灯パル
スＣＫｉと遅延後の点灯パルスＣＫｉの論理積の点灯パ
ルスＣＫＩを生成して点灯信号選択部１６９へ出力す
る。ＯＲ回路１６８では、遅延前の点灯パルスＣＫｉと
遅延後の点灯パルスＣＫｉの論理和の点灯パルスＣＫII
を生成して点灯信号選択部１６９へ出力する。

【００９８】点灯信号選択部１６９では、予め遅延選択
レジスタ１６６に格納されている点灯選択データに基づ
いて、ＡＮＤ回路１６７からの出力またはＯＲ回路１６
８からの出力のいずれか一方を選択する。選択された点
灯パルスがＭＯＳＦＥＴ１７２を介してＬＰＨ１６へと
出力される。ＡＮＤ回路１６７からの出力が選択された
場合には、点灯パルスのＬｏｗ時間を短くすることがで
き、ＯＲ回路１６８からの出力が選択された場合には、
点灯パルスのＬｏｗ時間を長くすることができる。

【００９９】このように、遅延前の点灯パルスＣＫｉと
遅延後の点灯パルスＣＫｉとを合成して点灯パルスのＬ
ｏｗ時間を変更することにより、ドライバに依存した発
光開始時間の遅延分が補うことができ、また、配線長等
に起因したオーバーシュート分の露光量を減少させるこ
とができ、点灯パルス時間と露光量との関係に直線性補
正が施される。その結果、ドライバごとの露光特性によ
らず一定の割合で露光量を変更することができ、各ドラ
イバについて一定の露光量で露光することが可能とな
る。

【０１００】図１７に、濃度むら補正データ及び遅延選
択データにより補正された点灯パルスＣＫＩのタイミン
グチャートを示す。ドライバ出力端子ＣＫＩ＿１、ＣＫ
Ｉ＿２、及びＣＫＩ＿３は、画像データが１（ＯＮ）の
とき、各ドライバの濃度むら補正データ（ＣＫＩ＿１,
ＣＫＩ＿２,ＣＫＩ＿３）が（２４，２２，２２）で、
遅延選択データが（０，０，４）のときに生成される信
号のタイミングを示している。ＣＫＩ＿３の立ち上がり
タイミングは、遅延選択データにより遅延され、点灯時
間を長くすることにより発光開始時間の遅延分を補い、
点灯パルス時間と露光量との関係に直線性補正が施され
ている。

【０１０１】なお、本実施の形態では、濃度検出回路３
２からの出力に基づく全画素に対する露光量の調節を、
基準クロックの周期を変更することによって行なった
が、当該露光量の調節は他の方法で行なうことも可能で
ある。

【０１０２】例えば、図１８に示すように、基準クロッ
ク発生部１１６に代えて、一定の周波数のクロックを発
振する水晶発振器１１７を用い、Ｄ／Ａ変換器１１３へ
制御部１２６からの露光量調節データを入力し、Ｄ／Ａ
変換器１１３でデジタル信号としての光量調節データを
アナログ信号としての電圧に変換してオペアンプ１１５
に入力し、オペアンプ１１５からの出力に基づいて、入
力電源のからの電圧を調整することにより、ＳＬＥＤチ
ップ６２に印加するＳＵＢ電圧を光量変換データに応じ
て可変することもできる。

【０１０３】また、図１９に示すように、点灯時間制御
部・駆動部１１８にＤＡ変換器１６３を設け、ＤＡ変換
器１６３に制御部１２６からの露光量調節データを入力
し、Ｄ／Ａ変換器１１３でデジタル信号としての光量調
節データをアナログ信号に変換し、点灯パルスＣＫＩの
電流量を可変することにより、ＳＬＥＤチップ６２に供
給する電流量を、光量変換データに応じて可変すること
もできる。

【０１０４】また、本実施の形態では、直線性補正部１
６２にＡＮＤ回路１６７及びＯＲ回路１６８を設け、Ａ
ＮＤ回路１６７からの出力またはＯＲ回路１６８からの
出力のいずれか一方を選択したが、直線性補正部１６２
をＡＮＤ回路１６７またはＯＲ回路１６８のいずれか一
方のみで構成し、点灯時間の短縮または点灯時間の延長
のいずれか一方の方法のみで、点灯時間と露光量との関
係がリニアになるように補正してもよい。 ［第２の実施の形態］次に第２の実施の形態についてを
詳細に説明する。なお、本実施の形態では、第１の実施
の形態と同様の部分については同一の番号を付して詳細
な説明を省略する。また、第２の実施の形態では、点灯
時間制御部・駆動部１１８以外の構成は第１の実施の形
態と同様であるため、点灯時間制御部・駆動部１１８以
外の構成についての詳細な説明は省略する。

【０１０５】点灯時間制御部・駆動部１１８は、図２０
に示すように、プリセッタブルデジタルワンショットマ
ルチバイブレータ（ＰＤＯＭＶ）１６０Ａ、１６０Ｂ、
直線性補正レジスタ１８０、電圧切換部１８２、反転回
路１８６、ＡＮＤ回路１７０、及びＭＯＳＦＥＴ１７２
Ａ、１７２Ｂを含んで構成されている。

【０１０６】ＡＮＤ回路１７０は、画像データ展開部１
１０及びタイミング信号発生部１１４と接続されてお
り、画像データ展開部１１０からの画像データが１（Ｏ
Ｎ）のときには、タイミング信号発生部１１４からのト
リガ信号をＰＤＯＭＶ１６０に出力し、信画像データが
０（ＯＦＦ）のときには、トリガ信号を出力しないよう
になっている。

【０１０７】ＰＤＯＭＶ１６０Ａは、ＡＮＤ回路１７
０、濃度むら補正データ部１１２、基準クロック発生部
１１６及びＭＯＳＦＥＴ１７２Ｂ、と接続されており、
ＡＮＤ回路１７０からのトリガ信号に同期して濃度むら
補正データに応じた基準クロック数の点灯パルスを発生
する。

【０１０８】ＰＤＯＭＶ１６０Ｂは、ＰＤＯＭＶ１６０
Ａ、直線性補正レジスタ１８０、図示しない切換用クロ
ック発生部、及び反転回路１８６と接続されており、点
灯用パルス信号の電圧を切換るための切換え信号を反転
回路１８６を介して電圧切換部１８２に出力している。

【０１０９】電圧切換部１８２には、図示しない電圧源
からの定電圧に抵抗１を介した定電圧１と、前記定電圧
に抵抗１及び抵抗２を介した定電圧２とが供給されてお
り、定電圧１または定電圧２のいずれか一方をＭＯＳＦ
ＥＴ１７２Ａに出力している。

【０１１０】直線性補正レジスタ１８０には、各ドライ
バ出力の露光時間と露光量との関係がリニアになるよう
に露光量を補正するために、各ドライバ毎の切換信号の
ＯＮパルスの長さを決定するための切換用クロックのク
ロック数が格納されている。 （作用）次に、本実施の形態の作用について説明する。

【０１１１】ＡＮＤ回路１７０及びＰＤＯＭＶ１６０Ａ
からは、第１の実施の形態のＡＮＤ回路１７０及びＰＤ
ＯＭＶ１６０からの信号と同様の信号が出力される。Ｐ
ＤＯＭＶ１６０Ａからの信号はＭＯＳＦＥＴ１７２Ｂ及
びＰＤＯＭＶ１６０Ｂに出力される。ＭＯＳＦＥＴ１７
２Ｂでは、ＰＤＯＭＶ１６０Ａからの信号がＯＮ状態の
時に、Ｇ１点の電圧を定電圧１または定電圧２に切換え
るための切換信号を、ＰＤＯＭＶ１６０Ｂに入力される
切換用クロック、及び直線性補正レジスタ１８０に予め
格納された切換用クロック数に基づいて生成する。生成
された切換信号は、反転回路１８６を介して電圧切換部
１８２に出力される。

【０１１２】電圧切換部１８２では、切換信号がＯＮの
間はＧ１点に定電圧１が印加され、切換信号がＯＦＦの
間は定電圧２がＧ１点に印加されるように電圧の切換え
を行う。

【０１１３】ＭＯＳＦＥＴ１７２Ａは、スイッチ素子と
して使用され、ＭＯＳＦＥＴ１７２Ｂは抵抗値可変素子
として使用される。Ｇ１点の電位によってＭＯＳＦＥＴ
１７２Ｂの抵抗値は可変し、Ｇ１電位が高いときにＭＯ
ＳＦＥＴ１７２Ｂの抵抗値が小さくなり点灯用信号ＣＫ
Ｉの電流値を高くすることができる。図２１に切換信号
とＧ１点の電位との関係のタイミングチャートを示す。

【０１１４】上述したように、直線性補正レジスタ１８
０に格納された各ドライバ毎の切換用クロック数に応じ
て切換信号の長さを変更し、点灯用信号ＣＫＩの電流を
調整することにより、露光時間と露光量との関係をリニ
アに補正することができる（図２２（Ｂ）参照）。その
結果、図２２（Ａ）に示されるような、光量調整範囲内
の各ドライバの露光量のバラツキを図２２（Ｂ）に示す
ように極小にすることができ、ドライバごとの露光特性
によらず一定の割合で露光量を変更することができ、各
ドライバについて一定の露光量で露光することが可能と
なる。

【０１１５】また、本実施の形態では、第１の実施の形
態で使用したような遅延素子を使用する必要がなく、簡
易に露光時間と露光量との関係をリニアに補正すること
ができる。 ［第３の実施の形態］次に第３の実施の形態についてを
詳細に説明する。なお、本実施の形態では、第１及び第
２の実施の形態と同様の部分については同一の番号を付
して詳細な説明を省略する。また、第３の実施の形態で
は、点灯時間制御部・駆動部１１８以外の構成は第１の
実施の形態と同様であるため、点灯時間制御部・駆動部
１１８以外の構成についての詳細な説明は省略する。

【０１１６】点灯時間制御部・駆動部１１８は、図２３
に示すように、プリセッタブルデジタルワンショットマ
ルチバイブレータ（ＰＤＯＭＶ）１６０、直線性補正レ
ジスタ１８０、電圧切換部１８２、ＤＡコンバータ１９
０、ＡＮＤ回路１７０、及びＭＯＳＦＥＴ１７２Ａ、１
７２Ｂを含んで構成されている。

【０１１７】ＡＮＤ回路１７０は、画像データ展開部１
１０及びタイミング信号発生部１１４と接続されてお
り、画像データ展開部１１０からの画像データが１（Ｏ
Ｎ）のときには、タイミング信号発生部１１４からのト
リガ信号をＰＤＯＭＶ１６０に出力し、信画像データが
０（ＯＦＦ）のときには、トリガ信号を出力しないよう
になっている。

【０１１８】ＰＤＯＭＶ１６０は、ＡＮＤ回路１７０、
濃度むら補正データ部１１２、基準クロック発生部１１
６及びＭＯＳＦＥＴ１７２Ｂ、と接続されており、ＡＮ
Ｄ回路１７０からのトリガ信号に同期して濃度むら補正
データに応じた基準クロック数の点灯パルスを発生す
る。

【０１１９】直線性補正レジスタ１８０には、各ドライ
バ出力の露光時間と露光量との関係がリニアになるよう
に露光量を補正するための、各ドライバ毎の電圧量デー
タが格納されている。

【０１２０】ＤＡコンバータ１９０は、直線性補正レジ
スタ１８０及び電圧切換部１８２と接続されており、直
線性補正レジスタ１８０に格納された電圧量データに基
づいた電圧を電圧切換部１８２に出力する。

【０１２１】電圧切換部１８２には、図示しない電圧源
からの定電圧、及びＤＡコンバータ１９０からの電圧が
入力されると共に、ＰＤＯＭＶ１６０から出力される点
灯パルスに同期して一定時間のＯＮ状態を確保するため
の切換信号が入力され、定電圧またはＤＡコンバータ１
９０からの電圧のいずれか一方がＭＯＳＦＥＴ１７２Ａ
に出力されている。 （作用）次に、本実施の形態の作用について説明する。

【０１２２】ＡＮＤ回路１７０及びＰＤＯＭＶ１６０で
は、第１の実施の形態のＡＮＤ回路１７０及びＰＤＯＭ
Ｖ１６０と同様に信号が生成され、ＰＤＯＭＶ１６０か
らの信号はＭＯＳＦＥＴ１７２Ｂに出力される。電圧切
換部１８２には、図示しない電圧源からの定電圧、及
び、ＤＡコンバータ１９０からの直線性補正レジスタ１
８０に格納された電圧量データに基づいた電圧が入力さ
れている。電圧切換部１８２では、切換信号がＯＮ状態
の場合には、ＤＡコンバータ１９０からの電圧がＧ１点
に印加され、切換信号がＯＦＦ状態の場合には、定電圧
がＧ１点に印加されるように電圧の切換えを行う。ＭＯ
ＳＦＥＴ１７２Ａは、スイッチ素子として使用され、Ｍ
ＯＳＦＥＴ１７２Ｂは抵抗値可変素子として使用され
る。Ｇ１点の電位によってＭＯＳＦＥＴ１７２Ｂの抵抗
値は可変し、Ｇ１電位が高いときにＭＯＳＦＥＴ１７２
Ｂの抵抗値が小さくなり点灯用信号ＣＫＩの電流値を高
くすることができる。図２４に、切換信号とＧ１点の電
位との関係のタイミングチャートを示す。

【０１２３】上述したように、直線性補正レジスタ１８
０に格納された各ドライバ毎の電圧量データに基づいて
ＤＡコンバータ１９０から電圧切換部１８２に所定電圧
を供給し、点灯パルスがＯＮ状態の時の一定時間（切換
信号ＯＮの時間）ＤＡコンバータ１９０からの所定電圧
により点灯用信号ＣＫＩの電圧を調整することにより、
露光時間と露光量との関係をリニアに補正することがで
きる（図２５（Ｂ）参照）。その結果、図２５（Ａ）に
示されるような、光量調整範囲内の各ドライバの露光量
のバラツキを図２５（Ｂ）に示すように極小にすること
ができ、ドライバごとの露光特性によらず一定の割合で
露光量を変更することができ、各ドライバについて一定
の露光量で露光することが可能となる。

【０１２４】また、本実施の形態でも、第１の実施の形
態で使用したような遅延素子を使用する必要がなく、簡
易に露光時間と露光量との関係をリニアに補正すること
ができる。

【０１２５】

【発明の効果】上記に示したように、第１乃至第３の発
明によれば、補正手段によって露光時間と露光量とが比
例するように、露光制御信号が補正されるので、各ドラ
イバ毎の濃度むらの補正割合の差を少なくすることがで
き、高精度に濃度むらを補正することができるという効
果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施の形態に係わる画像形成装置の概略構
成図である。

【図２】 ＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）の内部構成
を示す断面図である。

【図３】 ＬＥＤアレイの外観を示す斜視図である。

【図４】 プリント基板上の回路構成図である。

【図５】 ＳＬＥＤの内部回路図である。

【図６】 ＬＰＨ駆動部の詳細構成を示すブロック図で
ある。

【図７】 直線性補正を行わない場合の各画素の露光特
性を示す図である。

【図８】 第１の実施の形態で直線性補正を行った場合
の各画素の露光特性を示す図である。

【図９】 基準クロック発生部の詳細構成を示すブロッ
ク図である。

【図１０】 第１の実施の形態の点灯時間制御部・駆動
部１１８の詳細構成を示すブロック図である。

【図１１】 図５に示したＳＬＥＤの内部回路の動作タ
イミングチャートである。ＢＣＬＫ信号を示す図であ
る。

【図１２】 図５に示したＳＬＥＤの内部回路のＬＥＤ
発光状態を示す特性図である。

【図１３】 ＬＥＤアレイ全体の動作を示すタイミング
チャートである。

【図１４】 露光量調節データと露光量との関係を示す
図である。

【図１５】 光量調節データに応じて、Ｔａ、Ｔｂ、１
ドットサイクル周期が変化する例を示すタイミングチャ
ートである。

【図１６】 図６で示したＬＰＨ駆動部の動作タイミン
グチャートである。

【図１７】 濃度むら補正データ、遅延選択データによ
り生成される点灯パルスの例を示すタイミングチャート
である。

【図１８】 露光量の調節をＳＬＥＤへ印加するＳＵＢ
電圧を可変することにより行なう場合の、ＬＰＨ駆動部
の詳細構成を示すブロック図である。

【図１９】 露光量の調節をＳＬＥＤへ供給する電流量
を可変することにより行なう場合の、点灯時間制御部・
駆動部の詳細構成を示すブロック図である。

【図２０】 第２の実施の形態の点灯時間制御部・駆動
部１１８の詳細構成を示すブロック図である。

【図２１】 第２の実施の形態の切換信号とＧ１電位と
の関係を示すタイミングチャートである。

【図２２】 （Ａ）は直線性補正を行わない場合の各画
素の露光特性を示す図であり、（Ｂ）は第２の実施の形
態で直線性補正を行った場合の各画素の露光特性を示す
図である。

【図２３】 第３の実施の形態の点灯時間制御部・駆動
部１１８の詳細構成を示すブロック図である。

【図２４】 第２の実施の形態の切換信号とＧ１電位と
の関係を示すタイミングチャートである。

【図２５】 （Ａ）は直線性補正を行わない場合の各画
素の露光特性を示す図であり、（Ｂ）は第３の実施の形
態で直線性補正を行った場合の各画素の露光特性を示す
図である。

【図２６】 ＳＬＥＤ内のＬＥＤ単体の駆動回路図であ
る。

【符号の説明】

１０ 画像形成装置 １２ 感光体ドラム １６ ＬＰＨ ２６ ＬＰＨ駆動部 ３２ 濃度検出回路 ５０ ＬＥＤアレイ ６０ ＬＥＤ ６２ ＳＬＥＤチップ ９０ サイリスタ １１０ 画像データ展開部 １１２ 濃度むら補正データ部 １１４ タイミング信号発生部 １１６ 基準クロック発生部 １１８ 点灯時間制御部・駆動部 １３４ ＰＬＬ回路 １２６ 制御部 １４２ 分周器１／Ｍ １４４ 分周器１／Ｎ １６０ ＰＤＯＭＶ １６２ 直線性補正部 １６４ 遅延回路 １６５ 遅延信号選択部 １６６ 遅延選択レジスタ １６８ ＯＲ回路 １８０ 直線性補正レジスタ １８２ 電圧切換部 １９０ ＤＡコンバータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/043 Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３ Ｆターム(参考） 2C162 AE05 AE21 AE28 AF13 AF21 AF23 AF39 AF70 AF71 AF72 AF96 FA17 2H027 DA10 DA38 DA50 DE07 EA02 ED06 EE02 EE08 ZA07 ZA10 2H076 AB06 AB33 AB42 AB51 AB55 AB76 DA03 DA04 DA07 DA17 DA19 DA42 5C074 AA08 BB04 BB26 DD01 DD11 DD16 EE02 EE06

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光源の各光源毎の露光量のバラツ
   キによる画像濃度を調整するための濃度調整データを記
   憶する濃度調整データ記憶手段と、 前記濃度調整データに基づいて、前記複数の光源の各々
   の露光量を制御するための露光制御信号を生成する露光
   制御信号生成手段と、 前記複数の光源の各々の露光時間と露光量との関係がリ
   ニアになるように、前記露光制御信号の電流、電圧、及
   び露光時間の少なくとも１つを補正する補正手段と、 を備えた画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記光源による露光時間の基準となる基
   準クロックを生成する基準クロック生成手段をさらに備
   え、 前記濃度調整データは露光時間に応じた基準クロック数
   であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 複数の光源を備えた露光手段と、 前記露光手段により露光される露光量を決定する露光量
   決定手段と、 前記露光量決定手段により決定された露光量に基づい
   て、前記複数の光源の各々の露光量を制御するための露
   光制御信号を生成する露光制御信号生成手段と、 前記複数の光源の各々の露光時間と露光量との関係がリ
   ニアになるように、前記露光制御信号の電流、電圧、及
   び露光時間の少なくとも１つを補正する補正手段と、 を備えた画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記光源による露光時間の基準となる基
   準クロックを生成する基準クロック生成手段をさらに備
   え、 前記基準クロックの周期は前記露光量決定手段により決
   定された露光量に対応していることを特徴とする請求項
   ３に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 複数の光源を備えた露光手段と、 前記複数の光源の各光源毎の露光量のバラツキによる画
   像濃度を調整するための濃度調整データを記憶する濃度
   調整データ記憶手段と、 前記露光手段により露光される露光量を決定する露光量
   決定手段と、 前記濃度調整データ及び前記露光量決定手段により決定
   された露光量に基づいて、前記複数の光源の各々の露光
   量を制御するための露光制御信号を生成する露光制御信
   号生成手段と、 前記複数の光源の各々の露光時間と前記露光制御信号に
   よって制御される光源による露光量との関係がリニアに
   なるように、前記露光制御信号の電流、電圧、及び露光
   時間の少なくとも１つを補正する補正手段と、 を備えた画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記光源による露光時間の基準となる基
   準クロックを生成する基準クロック生成手段をさらに備
   え、 前記濃度調整データは露光時間に応じた基準クロック数
   であり、 前記基準クロックの周期は前記露光量決定手段により決
   定された露光量に対応していることを特徴とする請求項
   ５に記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記補正手段は、前記露光制御信号によ
   る露光時間を予め定めた時間変更して補正することを特
   徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の
   画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記補正手段は、前記露光制御信号を各
   光源毎に予め定めた時間遅延させ、遅延前の露光制御信
   号と遅延後の露光制御信号との露光時間の論理和または
   論理積のいずれか一方を出力して前記露光制御信号によ
   る露光時間を予め定めた時間変更することを特徴とする
   請求項７に記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記補正手段は、前記露光制御信号を各
   光源毎に予め定めた時間遅延させ、遅延前の露光制御信
   号と遅延後の露光制御信号との露光時間の論理和または
   論理積のいずれか一方を選択的に出力して前記露光制御
   信号による露光時間を予め定めた時間変更することを特
   徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記補正手段は、各光源毎に予め定め
    た電圧量及び電流量の少なくとも一方を記憶し、該電圧
    量及び電流量の少なくとも一方に基づいて前記露光制御
    信号の電圧及び電流の少なくとも一方を変更して前記露
    光制御信号を補正することを特徴とする請求項１乃至請
    求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記複数の光源は、自己走査型発光素
    子であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のい
    ずれか１項に記載の画像形成装置。