JP2023002410A - プリントヘッド及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画質低下を防止するプリントヘッドを提供すること。【解決手段】実施形態に係るプリントヘッドは、基板と、第１の発光素子と、第１の駆動回路と、第２の発光素子と、第２の駆動回路と、及び制御回路とを備える。前記第１の駆動回路は、前記第１の発光素子に接続される回路であって、第１のコンデンサを含み、前記第１のコンデンサの端子間電圧によって前記第１の発光素子の発光光量を定める。前記第２の駆動回路は、前記第２の発光素子に接続される回路であって、第２のコンデンサを含み、前記第２のコンデンサの端子間電圧によって前記第２の発光素子の発光光量を定める。前記制御回路は、第１の配線により前記第１の駆動回路と接続し、また、第２の配線により前記第２の駆動回路と接続し、所定タイミングで前記第１及び第２のコンデンサの端子間電圧を個別に制御する。前記第１の配線の長さと前記第２の配線の長さとの差は、前記素子配置ピッチより短いプリントヘッド。【選択図】 図６

Description

本発明の実施形態は、プリントヘッド及び画像形成装置に関する。

電子写真プリンタ（以下、プリンタ）が広く普及している。プリンタはプリントヘッドを備え、プリントヘッドは、複数の発光素子を備える。発光素子としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いたものや、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）を用いたものがある。例えば、プリントヘッドには５，１２０画素相当の発光素子が設けられ、発光素子の並びが主走査方向、主走査方向に直交する方向が副走査方向になる。プリンタは、これら複数の発光素子から照射される光によって感光体ドラムを露光し、感光体ドラムに形成された潜像に対応する画像を記録紙であるシート上にプリントする。

画像の濃度は、各発光素子の光量に対応し、各発光素子の光量は、各発光素子の駆動回路に含まれるコンデンサの端子間電圧によって定まる。各発光素子の駆動回路に含まれるコンデンサの端子間電圧を電圧付与手段（Ｄ／Ａ（digital to analog）回路）によって同じタイミングで制御することにより、各発光素子が発光する光量を均一にするプリントヘッドが提案されている。

特開２００７－２８３５９９号公報

このようなプリントヘッドにおいて、駆動回路（コンデンサ）と電圧付与手段との配線長は、抵抗の差となり、コンデンサの電圧を制御する（コンデンサを充放電する）際の回路時定数に影響する。配線長（抵抗）に大きな違いがあると、回路時定数が大きく異なることになり、光量が不安定になり画質の低下を招くおそれがある。

本発明の目的は、画質低下を防止するプリントヘッド及び画像形成装置を提供することである。

実施形態に係るプリントヘッドは、基板と、第１の発光素子と、第１の駆動回路と、第２の発光素子と、第２の駆動回路と、及び制御回路とを備える。前記基板は、互いに直交する主走査方向及び副走査方向を含む平面を有する。前記第１の発光素子は、前記基板上に設けられる。前記第１の駆動回路は、前記第１の発光素子に接続される回路であって、第１のコンデンサを含み、前記第１のコンデンサの端子間電圧によって前記第１の発光素子の発光光量を定める。前記第２の発光素子は、前記基板上に設けられ、前記第１の発光素子から前記主走査方向に沿って素子配置ピッチ離れる。前記第２の駆動回路は、前記第２の発光素子に接続される回路であって、第２のコンデンサを含み、前記第２のコンデンサの端子間電圧によって前記第２の発光素子の発光光量を定める。前記制御回路は、前記基板上に設けられ、第１の配線により前記第１の駆動回路と接続し、また、第２の配線により前記第２の駆動回路と接続し、所定タイミングで前記第１及び第２のコンデンサの端子間電圧を個別に制御する。前記第１の配線の長さと前記第２の配線の長さとの差は、前記素子配置ピッチより短い。

図１は、実施形態に係る画像形成装置に適用される感光体ドラムとプリントヘッドの位置関係の一例を示す図である。 図２は、実施形態に係るプリントヘッドを構成する透明基板の一例を示す図である。 図３は、実施形態に係るプリントヘッドの透明基板の断面の一例を示す図である。 図４は、実施形態に係る発光素子を駆動するためのＤＲＶ回路、およびＤＲＶ回路により発光する発光素子の一例を示す図である。 図５は、実施形態に係るプリントヘッドの回路ブロックの一例を示す図である。 図６は、実施形態に係るプリントヘッドのＤ／Ａ信号配線の第１の配線パターンの一例を示す図である。 図７は、実施形態に係るプリントヘッドのＤ／Ａ信号配線の第２の配線パターンの一例を示す図である。 図８は、実施形態に係るプリントヘッドを適用した画像形成装置の一例を示す図である。 図９は、実施形態に係る画像形成装置の制御システムの一例を示すブロック図である。 図１０は、回路ブロック動作を説明するタイミングチャートであり、第１～３グループへの信号設定タイミングを示す図である。 図１１は、実施形態に係るプリントヘッドのＤＲＶ回路動作の一例を説明するタイミングチャートである。 図１２は、Ｄ／Ａ信号配線の第３の配線パターンの一例を示す図である。 図１３は、Ｄ／Ａ信号配線の配線長の差と抵抗成分の関係その１を示す図である。 図１４は、Ｄ／Ａ信号配線の配線長の差と抵抗成分の関係その２を示す図である。 図１５は、Ｄ／Ａ信号配線の配線長の差の影響を説明するための図である。 図１６は、Ｄ／Ａ信号配線の配線長の差の影響その１を説明するためのタイミングチャートである。 図１７は、Ｄ／Ａ信号配線の配線長の差の影響その２を説明するためのタイミングチャートである。 図１８は、Ｄ／Ａ変換回路の配線長の差の影響（画像への不具合）の一例を示す図である。

以下、実施形態に係る画像形成装置の一例について図面を用いて説明する。各図において、同一構成については同一の符号を付す。画像形成装置は、プリンタ、複写機、又は複合機（MFP：Multi-Functional Peripheral）である。本実施形態では、MFPに相当する画像形成装置について説明する。

［プリントヘッドの構成］
図１～図７を参照して、実施形態に係る画像形成装置に適用されるプリントヘッドの構成の一例について説明する。
図１は、実施形態に係る画像形成装置に適用される感光体ドラムとプリントヘッドの位置関係の一例を示す図である。
画像形成装置は、図１に示す感光体ドラム１７及びプリントヘッド１を備える。プリントヘッド１は、感光体ドラム１７に対向して配置される。

感光体ドラム１７は、図１に示す矢印の方向に回転する。感光体ドラム１７の回転方向を副走査方向（第２の方向、Ｙ軸方向、又は短手方向）、副走査方向に直交する方向を主走査方向（第１の方向、Ｘ軸方向、又は長手方向）と呼ぶ。感光体ドラム１７は、帯電器によって一様に帯電し、プリントヘッド１からの光によって露光され、その露光部の電位が下がる。つまり、画像形成装置は、プリントヘッド１の発光を制御し、感光体ドラム１７上に静電潜像を形成する。プリントヘッド１の発光を制御することは、プリントヘッド１の発光と消灯（非発光）のタイミングを制御することおよびその光量を制御することである。

プリントヘッド１は、発光部１０及びロッドレンズアレイ１２を備える。発光部１０は、ロッドレンズアレイ１２に対向して設置される透明基板１１を備える。例えば、透明基板１１は、光を透過するガラス基板である。透明基板１１上には、複数の発光素子１３１からなる発光素子列１３が形成される。なお、プリントヘッド１は、複数の発光素子列を備えてもよい。

ロッドレンズアレイ１２は、発光素子列１３の各発光素子１３１からの光を感光体ドラム１７上に集光する。これにより、感光体ドラム１７上には発光素子１３１の発光に応じた画像ラインが形成される。透明基板１１上に形成された発光素子１３１は、電流制御によってロッドレンズアレイ１２を挟んだ対面位置における光量が基準を満たす所定の値となるよう制御される。

発光素子１３１は、主走査方向に直線状に１列に配置される。或いは、奇数番目の発光素子１３１の並びで、主走査方向に沿って直線状に第１の発光素子列を形成し、偶数番目の発光素子１３１の並びでも、同様に、主走査方向に沿って直線状に第２の発光素子列を形成するようにしてもよい。つまり、発光素子１３１を千鳥配置としてもよい。この場合、第１の発光素子列と第２の発光素子列は、副走査方向に所定長離れる。感光体ドラムの回転速度と所定長に基づき、第１及び第２の発光素子列の発光タイミングを制御することにより、第１及び第２の発光素子列の発光により、一本の直線画像を形成することができる。

図２は、実施形態に係るプリントヘッドを構成する透明基板の一例を示す図である。図２は、１列配置の発光素子列に対応する透明基盤の一例を示すが、プリントヘッドは複数列配置の発光素子でもよい。

図２に示すように、透明基板１１上には発光素子列１３が、透明基板１１の長手方向に沿って形成される。発光素子列１３の近傍には、各発光素子を駆動する（発光させる）ための駆動回路列１４と駆動回路列１４に信号を供給する配線１４５が並ぶ。以下、「駆動」を「ＤＲＶ」と表記する。図２では、発光素子列１３の片側に駆動回路列１４と配線１４５が配置されるが、これらを発光素子列１３の両側に分けて配置しても良い。尚、ＤＲＶ回路列１４は、複数のＤＲＶ回路１４０から構成される。

透明基板１１の端部には、ＩＣ（Integrated Circuit）１５が配置される。また、透明基板１１は、コネクタ１６を備える。コネクタ１６は、プリントヘッド１とプリンタ、複写機、又は複合機の制御系と電気的に接続する。この接続によって電力供給、ヘッド制御、画像データの転送などが可能になる。透明基板１１には、発光素子列１３、配線１４５、及びＤＲＶ回路１４０などが外気に触れないよう封止するための基板が取り付けられている。尚、透明基板へのコネクタ装着が困難な場合には、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）を透明基板に接続し、制御系と電気的に接続しても良い。

図３は、実施形態に係るプリントヘッドの透明基板１１の断面の一例を示す図である。図３は、１列の発光素子に対応する透明基盤の断面の一例を示すが、プリントヘッドは複数列の発光素子でもよい。
図３に示すように、プリントヘッド１の発光部１０は、透明基板１１の基準面１１０１に対向配置された複数の発光素子１３１、複数のＤＲＶ回路１４０、及び配線１４５を備える。また、発光部１０は、封止ガラス１１０２を備える。透明基板１１と封止ガラス１１０２に囲われた空間に、複数の発光素子１３１、複数のＤＲＶ回路１４０、及び配線１４５が配置される。発光素子１３１からの光は、透明基板１１を透過し、感光体ドラム１７に向けて照射される。

図４は、実施形態に係る発光素子を駆動するためのＤＲＶ回路、およびＤＲＶ回路により発光する発光素子の一例を示す図である。
ＤＲＶ回路１４０は、低温ポリシリコン薄膜トランジスター１４１、１４３、１４４およびコンデンサ１４２により構成される。ＳＨ（サンプルホールド）信号２１は、ＤＲＶ回路１４０に接続される発光素子１３１の発光強度を変化させる際にローレベルとなる。ＳＨ信号２１がローレベルになった際には、トランジスター１４１はＯＮ状態になり、発光レベル信号２２の電圧に応じて、トランジスター１４１とトランジスター１４３に接続されたコンデンサ１４２の端子間電圧が変化する。つまり、コンデンサ１４２は、後述する補正値に応じてその端子間電圧が変化し、その端子間電圧によって発光素子１３１に供給される電流が定まる。

ＳＨ信号２１がハイレベルになると、トランジスター１４１はＯＦＦ状態になりコンデンサ１４２の端子間電圧が保持される。発光レベル信号２２の電圧が変化してもコンデンサ１４２の端子間電圧レベルは変化しない。ＤＲＶ回路１４０の信号線Ｉに接続された発光素子１３１には、コンデンサ１４２の端子間に保持された電圧に応じた電流が流れる。つまり、発光素子１３１は、ＤＲＶ回路１４０内のコンデンサ１４２の端子間電圧に応じた光量で発光する。ＳＨ信号２１により、ＤＲＶ回路列１４および発光素子列１３に含まれる複数のＤＲＶ回路１４０および複数の発光素子１３１から所定のＤＲＶ回路１４０と発光素子１３１を選択し、発光レベル信号２２により、発光強度を決定し、その発光強度を維持することができる。以下、コンデンサの端子間電圧をコンデンサの電圧と記す場合がある。

ＤＲＶ回路１４０内のトランジスター１４４は発光素子１３１への電流供給の供給又は非供給（電流供給のオン又はオフ）を切替える。トランジスター１４４に接続されるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号３２は、発光素子１３１の発光及び消灯タイミングをコントロールする（ライン周期あたりの発光時間を決める）。ＰＷＭ信号３２によりトランジスター１４４がＯＮすると、発光素子１３１に電流が流れ発光素子１３１は発光する。ＰＷＭ信号３２によりトランジスター１４４がＯＦＦすると、発光素子１３１に電流は流れず発光素子１３１は消灯する。

図５は、実施形態に係るプリントヘッドの回路ブロックの一例を示す図である。図５は、１列の発光素子に対応する回路ブロックの一例を示すが、プリントヘッドは複数列の発光素子でもよい。
図５に示すように、発光部１０は、ＩＣ１５を含む。ＩＣ１５は、光量制御回路１５１、ＳＨ信号出力回路部１５２、Ｄ／Ａ（digital to analog）変換回路部１５３、ＰＷＭ（発光時間）制御回路部１５５を備える。光量制御回路１５１は、光量補正（電圧値）メモリ１５１１を備える。発光素子列１３とＤＲＶ回路列１４はＮ個（例えばＮ＝１５０）の発光素子グループ１６１に分かれている。

一つの発光素子グループ１６１は、第１から第Ｍ（Ｍは２以上の整数、例えばＭ＝５０）までのＭ個の発光素子１３１とＤＲＶ回路１４０を備える。例えば、図５に示すように、１番目の発光素子グループ１６１に含まれる５０個のＤＲＶ回路１４０を、ＤＲＶ１－１～１－５０と表記し、１５０番目の発光素子グループ１６１に含まれる５０個のＤＲＶ回路１４０を、ＤＲＶ１５０－１～１５０－５０と表記する。一つの発光素子グループ１６１内のＤＲＶ回路１４０には、同一のＳＨ信号２１とＰＷＭ信号３２が接続される。

ＳＨ信号出力回路部１５２は、第１から第Ｎ（Ｎは２以上の整数、例えばＮ＝１５０）までのＮ個の発光素子グループ１６１に対応する第１から第Ｎ（例えばＮ＝１５０）までのＮ個のＳＨ信号出力回路を備える。例えば、図５に示すように、１５０個のＳＨ信号出力回路をＳＨ－１～ＳＨ－１５０と表記する。

ＳＨ信号出力回路部１５２は、Ｎ個のＳＨ信号配線２１０を介してＮ個の発光素子グループ１６１の各ＤＲＶ回路１４０に接続される。例えば、ＳＨ信号配線２１０のうち、ＩＣ１５に最も近い第１の発光素子グループ１６１に対する配線に着目すると、その配線の一部は、発光素子列１３およびＤＲＶ回路列１４から最も遠い位置において主走査方向（長手方向）に沿い配置される。また、ＳＨ信号配線２１０のうち、ＩＣ１５から最も遠い第１５０の発光素子グループ１６１に対する配線に着目すると、その配線の一部は、発光素子列１３およびＤＲＶ回路列１４から最も近い位置において主走査方向に沿い配置される。

Ｄ／Ａ変換回路部１５３は、第１から第Ｍ（例えばＭ＝５０）までのＭ個のＤＲＶ回路１４０に対応する第１から第Ｍ（例えばＭ＝５０）までのＭ個のＤ／Ａ変換回路を備える。例えば、図５に示すように、５０個のＤ／Ａ変換回路をＤ／Ａ－１～Ｄ／Ａ－５０と表記する。

Ｄ／Ａ変換回路部１５３は、Ｄ／Ａ信号配線２２０を介してＮ個の発光素子グループ１６１の各ＤＲＶ回路１４０に接続される。Ｄ／Ａ信号配線２２０は、先に説明した発光レベル信号２２の配線である。Ｄ／Ａ変換回路部１５３に含まれる各Ｄ／Ａ変換回路と各ＤＲＶ回路１４０を接続するＤ／Ａ信号配線２２０は、その配線長の差が小さくなるように配置される。例えば、発光素子グループｘ（ｘは１～Ｎのいずれか）内でＩＣ１５に最も近いＤＲＶｘ－１に対するＤ／Ａ信号配線２２０に着目すると、その配線の一部は、発光素子列１３およびＤＲＶ回路列１４から最も遠い位置において主走査方向に沿い配置される。また、ＩＣ１５から最も遠いＤＲＶｘ－５０に対するＤ／Ａ信号配線２２０に着目すると、その配線の一部は、発光素子列１３およびＤＲＶ回路列１４から最も近い位置において主走査方向に沿い配置される。

ＰＷＭ制御回路部１５５は、第１から第Ｎ（例えばＮ＝１５０）までのＮ個の発光素子グループ１６１に対応する第１から第Ｎ（例えばＮ＝１５０）までのＮ個のＰＷＭ制御回路を備える。例えば、図５に示すように、１５０個のＰＷＭ制御回路をＰＷＭ－１～ＰＷＭ－１５０と表記する。

ＰＷＭ制御回路部１５５は、ＰＷＭ信号配線を介してＮ個の発光素子グループ１６１の各ＤＲＶ回路１４０に接続される。ＰＷＭ信号配線は、先に説明したＰＷＭ信号３２の配線であり、図５ではこれらのＰＷＭ信号配線に記号３２０を付与している。例えば、ＩＣ１５に最も近い第１の発光素子グループ１６１に対する配線に着目すると、その配線の一部は、発光素子列１３およびＤＲＶ回路列１４から最も遠い位置において主走査方向に沿い配置される。ＩＣ１５から最も遠い第１５０の発光素子グループ１６１に対する配線に着目すると、その配線の一部は、発光素子列１３およびＤＲＶ回路列１４から最も近い位置において主走査方向に沿い配置される。

光量制御回路１５１に内蔵される光量補正メモリ１５１１は、各発光素子１３１を所定の光量で発光させるための補正値を記憶する。

光量制御回路１５１には、コネクタ１６を介して、画像データ３１、水平同期信号２４、及びクロックＣが入力される。また、ＰＷＭ制御回路部１５５には、コネクタ１６を介して、水平同期信号２４、及びクロックＣが入力される。

光量制御回路１５１は、水平同期信号２４とクロックＣに同期して、Ｄ／Ａ変換回路部１５３に対して補正値を出力する。発光素子１３１の発光と非発光（ＯＮとＯＦＦ）は、画像データに基づき定まる。光量制御回路１５１は、画像データに基づき発光素子１３１を発光させる場合には、光量補正メモリ１５１１に記憶される補正値を出力する。光量制御回路１５１は、画像データに基づき発光素子１３１を発光させない場合には、発光させないための所定の補正値を出力する。補正値が入力されたＤ／Ａ変換回路部１５３は、入力された補正値に応じた発光レベル信号２２をＤ／Ａ信号配線２２０を通して後段のＤＲＶ回路１４０に出力する。

ＳＨ信号出力回路部１５２は、先に説明したＳＨ信号２１をＤＲＶ回路１４０に供給する。ＳＨ信号出力回路部１５２からのＳＨ信号２１、Ｄ／Ａ変換回路部１５３からの発光レベル信号２２により、発光素子グループ単位でコンデンサの端子間電圧が順々に設定される。即ち、ＳＨ信号出力回路部１５２及びＤ／Ａ変換回路部１５３は、電圧設定手段として機能する。また、ＰＷＭ制御回路部１５５は、発光素子１３１のＯＮ／ＯＦＦタイミングを制御するＰＷＭ信号３２をＤＲＶ回路１４０に供給する。

ＤＲＶ回路１４０は、ＩＣ１５が出力するＳＨ信号２１、発光レベル信号２２、及びＰＷＭ信号３２に基づき発光素子１３１を発光させる駆動信号を生成する。つまり、ＤＲＶ回路１４０は、発光素子１３１に、発光レベル信号２２で決まる駆動電流を、ＰＷＭ信号３２決まるタイミングで発光素子１３１に供給する。

図６は、実施形態に係るプリントヘッドのＤ／Ａ信号配線の第１の配線パターンの一例を示す図である。
上記説明したプリントヘッドにおいて、ＤＲＶ回路（コンデンサ）１４０とＤ／Ａ変換回路部１５３との配線（長）は、電気抵抗となり、コンデンサの電圧を制御する（コンデンサを充放電する）際の回路時定数に影響する。配線長（抵抗）に大きな違いがあると、回路時定数が大きく異なることになり、光量が不安定になり画質の低下を招くおそれがある。

そこで、プリントヘッド１は、図６に示す第１の配線パターンで構成される。プリントヘッド１は、透明基板１１を備え、透明基板１１は、互いに直交する主走査方向及び副走査方向を含む平面（又は仮想平面）を有する。透明基板１１上には、第１及び第２の発光素子を含む複数の発光素子１３１が配置される。各発光素子１３１は、素子配置ピッチｐの間隔で、主走査方向に沿って配置される。つまり、第１の発光素子と第２の発光素子は、主走査方向に沿って素子配置ピッチｐ離れて配置される。

また、透明基板１１上には、第１及び第２のＤＲＶ回路を含む複数のＤＲＶ回路１４０が配置される。第１のＤＲＶ回路は、第１の発光素子に接続される回路であって、第１のコンデンサを含み、第１のコンデンサの端子間電圧によって第１の発光素子の発光光量を定める。また、第２のＤＲＶ回路は、第２の発光素子に接続される回路であって、第２のコンデンサを含み、第２のコンデンサの端子間電圧によって第２の発光素子の発光光量を定める。

ＩＣ１５（Ｄ／Ａ変換回路部１５３の各Ｄ／Ａ変換回路）は、各配線により各ＤＲＶ回路と接続し、Ｍ個の発光素子グループ１６１の発光をグループの単位で制御する。例えば、ＩＣ１５は、第１の配線により第１のＤＲＶ回路と接続し、第２の配線により第２のＤＲＶ回路と接続し、所定タイミングで第１及び第２のコンデンサの端子間電圧を個別に制御する。また、第１の配線パターンでは、第１の配線の長さと第２の配線の長さとの差は、素子配置ピッチｐより短い。

ここで、第１及び第２の配線についてさらに詳しく説明する。第１の配線パターンでは、主走査方向に沿った直線状の主配線と、副走査方向に沿った直線状の分岐配線の組み合わせでＩＣ１５と各ＤＲＶ回路を接続する。

第１の配線は、ＩＣ１５に接続され主走査方向に沿う第１の主配線と、第１の主配線の第１の分岐位置Ｐ１から分岐し第１のＤＲＶ回路に接続され副走査方向に沿う第１の分岐配線とを含む。第１の主配線は、ＩＣ１５から第１の分岐位置Ｐ１までの長さＬ１を有し、第１の分岐配線は、第１の分岐位置Ｐ１から第１のＤＲＶ回路までの長さＬ２を有する。

第２の配線は、ＩＣ１５に接続され主走査方向に沿う第２の主配線と、第２の主配線の第２の分岐位置Ｐ２から分岐し第２のＤＲＶ回路に接続され副走査方向に沿う第２の分岐配線とを含む。第２の主配線は、ＩＣ１５から第２の分岐位置Ｐ２までの長さＬ３を有し、第２の分岐配線は、第２の分岐位置Ｐ２から第２のＤＲＶ回路までの長さＬ４を有する。長さＬ１は、長さＬ３より短く、長さＬ２は、長さＬ４より長い。

また、発光素子グループ１６１の両端に位置する二つの発光素子（例えば第１の発光素子（１）と第５０の発光素子（５０））の第１及び第２の配線の長さの差が最大差であり、その長さの差は、素子配置ピッチｐの（Ｍ－１）倍より短い。

図６に示すように、第１の配線パターンでは、ＩＣ１５から各ＤＲＶ回路までの各配線長の差分を小さくすることができる。素子配置ピッチｐ、Ｄ／Ａ信号配線距離ｄと定義すると、発光素子グループ１６１内での最も大きな配線距離の差は、第１の発光素子（１）と第５０の発光素子（５０）の配線距離の差である。その差は、以下の通り。

４９ｐ－４９ｄ＝（ｐ－ｄ）×４９
ｐ＝４２μｍ、ｄ＝５μｍの場合、１，８１３μｍの差となる。この差は、発光素子配置ピッチによる差２，０５８μｍ（４９ｐ）より小さい。本実施形態のプリントヘッド１は、配線長の差が小さく、発光素子グループ１６１内での光量のバラツキを抑える。その結果、プリントヘッド１は、配線長の差に起因する画質低下を抑制することができる。

図７は、実施形態に係るプリントヘッドのＤ／Ａ信号配線の第２の配線パターンの一例を示す図である。
プリントヘッド１は、図７に示す第２の配線パターンで構成される。ＩＣ１５は、第１の配線により第１のＤＲＶ回路と接続し、第２の配線により第２のＤＲＶ回路と接続し、所定タイミングで第１及び第２のコンデンサの端子間電圧を個別に制御する。第２の配線パターンでは、第１の配線の長さと第２の配線の長さが同一である。同一とは、完全同一を意味するものではなく、回路設計で許容される誤差を含んでもよい。

第１の配線パターンでは、一つの発光素子グループ１６１の中で、配線の長さに差分が生じていたが、第２の配線パターンでは、差分に応じた配線長を加えることにより、差分をなくしている。第１の配線パターンでは、主走査方向に沿った直線状の主配線と、副走査方向に沿った直線状の分岐配線の組み合わせでＩＣ１５と各ＤＲＶ回路を接続した。これに対して、第２の配線パターンでは、主配線を延長して差分をなくしている。

例として、発光素子グループ１６１の両端に位置する第１の発光素子（１）と第５０の発光素子（５０）のＤＲＶ回路１４０に対する配線について説明する。
図７において、ＩＣ１５（Ｄ／Ａ回路部１５３）のＤＲＶ回路１４０に向けた配線引き端子は主走査方向に並んでおり、そのピッチはｉである。図７に示すようにＤＲＶ１４０に向けた配線は、各端子から副走査方向（上方）に引き出され、主走査方向（右）に折り曲げられて主配線となる。ＩＣ１５に最も近い第１の発光素子（１）のＤＲＶ回路１４０に対する配線引き出し位置は、ＤＲＶ回路１４０に対して最も遠い位置である（主走査方向左）。これに対してＩＣ１５に最も遠い第５０の発光素子（５０）のＤＲＶ回路１４０に対する配線引き出し位置は、ＤＲＶ回路１４０に最も近い位置である（主走査方向右）。このような配線パターンとすることで、主配線（主走査方向配線）で距離４９ｉ分だけ差を減らすことができる。さらにＩＣ１５に対する分岐配線（副走査方向配線）でも４９ｄ分だけ差を減らすことができる。

第２の配線パターンにおける発光素子グループ１６１の両端に位置する二つの発光素子（例えば第１の発光素子（１）と第５０の発光素子（５０））の距離の差は、以下の通り。

４９ｐ－（４９ｄ×２＋４９ｉ）＝（ｐ－２ｄ－ｉ）×４９
ｐ＝４２μｍ、ｄ＝５μｍ、ｉ＝３２μｍとすると、距離の差は０となる（差をなくすことができる）。本実施形態のプリントヘッド１は、配線長の差がなく、発光素子グループ１６１内での光量のバラツキを無くす。その結果、プリントヘッド１は、配線長の差に起因する画質低下を十分に抑制することができる。

［画像形成装置の構成］
図８は、実施形態に係るプリントヘッドを適用した画像形成装置の一例を示す図である。図８は、４連タンデム型のカラー画像形成装置の一例であるが、実施形態のプリントヘッド１は、モノクロの画像形成装置に適用することもできる。

図８に示すように、例えば、画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）の画像を形成する画像形成ユニット１０２１、マゼンタ（Ｍ）の画像を形成する画像形成ユニット１０２２、シアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成ユニット１０２３、ブラック（Ｋ）の画像を形成する画像形成ユニット１０２４を備えている。画像形成ユニット１０２１、１０２２、１０２３、１０２４は、それぞれがイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの画像を形成し、転写ベルト１０３に転写する。これにより、転写ベルト１０３上でフルカラー画像が形成される。

イエロー（Ｙ）の画像を形成する画像形成ユニット１０２１は、プリントヘッド１００１を備え、プリントヘッド１００１は、発光部１０１１及びロッドレンズアレイ１２０１を備える。さらに、画像形成ユニット１０２１は、感光体ドラム１７０１周辺に、帯電チャージャ１１２１、プリントヘッド１００１、現像器１１３１、転写ローラ１１４１、クリーナ１１６１を備えている。プリントヘッド１００１はプリントヘッド１に対応し、発光部１０１１は発光部１０に対応し、ロッドレンズアレイ１２０１はロッドレンズアレイ１２に対応し、感光体ドラム１７０１は感光体ドラム１７に対応し、それぞれの説明を省略する。

マゼンダ（Ｍ）の画像を形成する画像形成ユニット１０２２は、プリントヘッド１００２を備え、プリントヘッド１００２は、発光部１０１２及びロッドレンズアレイ１２０２を備える。さらに、画像形成ユニット１０２２は、感光体ドラム１７０２周辺に、帯電チャージャ１１２２、プリントヘッド１００２、現像器１１３２、転写ローラ１１４２、クリーナ１１６２を備えている。プリントヘッド１００２はプリントヘッド１に対応し、発光部１０１２は発光部１０に対応し、ロッドレンズアレイ１２０２はロッドレンズアレイ１２に対応し、感光体ドラム１７０２は感光体ドラム１７に対応し、それぞれの説明を省略する。

シアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成ユニット１０２３は、プリントヘッド１００３を備え、プリントヘッド１００３は、発光部１０１３及びロッドレンズアレイ１２０３を備える。さらに、画像形成ユニット１０２３は、感光体ドラム１７０３周辺に、帯電チャージャ１１２３、プリントヘッド１００３、現像器１１３３、転写ローラ１１４３、クリーナ１１６３を備えている。プリントヘッド１００３はプリントヘッド１に対応し、発光部１０１３は発光部１０に対応し、ロッドレンズアレイ１２０３はロッドレンズアレイ１２に対応し、感光体ドラム１７０３は感光体ドラム１７に対応し、それぞれの説明を省略する。

ブラック（Ｋ）の画像を形成する画像形成ユニット１０２４は、プリントヘッド１００４を備え、プリントヘッド１００４は、発光部１０１４及びロッドレンズアレイ１２０４を備える。さらに、画像形成ユニット１０２４は、感光体ドラム１７０４周辺に、帯電チャージャ１１２４、プリントヘッド１００４、現像器１１３４、転写ローラ１１４４、クリーナ１１６４を備えている。プリントヘッド１００４は、プリントヘッド１に対応し、発光部１０１４は、発光部１０に対応し、ロッドレンズアレイ１２０４は、ロッドレンズアレイ１２に対応し、感光体ドラム１７０４は感光体ドラム１７に対応し、それぞれの説明を省略する。

帯電チャージャ１１２１、１１２２、１１２３、１１２４は、それぞれ感光体ドラム１７０１、１７０２、１７０３、１７０４を一様に帯電する。プリントヘッド１００１、１００２、１００３、１００４は、発光素子１３１の発光により、それぞれの感光体ドラム１７０１、１７０２、１７０３、１７０４を露光し、感光体ドラム１７０１、１７０２、１７０３、１７０４上に静電潜像を形成する。現像器１１３１はイエロートナーを、現像器１１３２はマゼンタトナーを、現像器１１３３はシアントナーを、現像器１１３４はブラックトナーを、それぞれの感光体ドラム１７０１、１７０２、１７０３、１７０４の静電潜像部分に付着させる（現像する）。

転写ローラ１１４１、１１４２、１１４３、１１４４は、感光体ドラム１７０１、１７０２、１７０３、１７０４に現像されたトナー画像を転写ベルト１０３に転写する。クリーナ１１６１、１１６２、１１６３、１１６４は、感光体ドラム１７０１、１７０２、１７０３、１７０４の転写されずに残ったトナーをクリーニングし、次の画像形成の待機状態となる。

第１サイズ（小サイズ）の用紙（被画像形成媒体）２０１は用紙供給手段である用紙カセット１１７１に格納される。第２サイズ（大サイズ）の用紙（被画像形成媒体）２０２は用紙供給手段である用紙カセット１１７２に格納される。

用紙カセット１１７１又は１１７２から取り出された用紙２０１又は２０２には、転写手段である転写ローラ対１１８で転写ベルト１０３からトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙２０１又は２０２は定着部１１９の定着ローラ１２０で加熱および加圧される。定着ローラ１２０での加熱と加圧により、トナー像は用紙２０１又は２０２にしっかりと定着する。以上のプロセス動作を繰り返すことにより、画像形成動作が連続的に行なわれる。

図９は、実施形態に係る画像形成装置の制御システムの一例を示すブロック図である。
図９に示すように、画像形成装置１００は、制御基板１０１を備える。制御基板１０１は、画像読取部１７１、画像処理部１７２、画像形成部１７３、コントローラ１７４、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ、Read Only Memory）１７５、ＲＡＭ（書き換え可能メモリ、Random Access Memory）１７６、不揮発性メモリ１７７、通信Ｉ／Ｆ１７８、コントロールパネル１７９、ページメモリ１８０１、１８０２、１８０３、１８０４、発光コントローラ１８３、及び画像データバス１８４を備える。さらに、画像形成装置１００は、色ずれセンサ１８１、メカニカルコントロールドライバ１８２を備える。なお、画像形成部１７３は、画像形成ユニット１０２１、１０２２、１０２３、１０２４を含む。

コントローラ１７４には、ＲＯＭ１７５、ＲＡＭ１７６、不揮発性メモリ１７７、通信Ｉ／Ｆ１７８、コントロールパネル１７９、色ずれセンサ１８１、メカニカルコントロールドライバ１８２、及び発光コントローラ１８３が接続される。

画像データバス１８４には、画像読取部１７１、画像処理部１７２、コントローラ１７４、ページメモリ１８０１、１８０２、１８０３、及び１８０４が接続される。ページメモリ１８０１、１８０２、１８０３、及び１８０４のそれぞれは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、又はＫの画像データ３１を出力する。ページメモリ１８０１、１８０２、１８０３、及び１８０４には発光コントローラ１８３が接続され、ページメモリ１８０１からのＹの画像データ３１、ページメモリ１８０２からのＭの画像データ３１、ページメモリ１８０３からのＣの画像データ３１、及びページメモリ１８０４からのＫの画像データ３１が入力される。発光コントローラ１８３には、プリントヘッド１００１、１００２、１００３、及び１００４が接続される。発光コントローラ１８３は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、又はＫの画像データ３１をプリントヘッド１００１、１００２、１００３、又は１００４へ入力する。

コントローラ１７４は、１以上のプロセッサにより構成され、ＲＯＭ１７５及び不揮発性メモリ１７７の少なくとも一方に記憶される各種のプログラムに沿って、画像読取り、画像処理、及び画像形成等の動作を制御する。

また、コントローラ１７４は、ページメモリ１８０１、１８０２、１８０３、１８０４上にテストパターンの画像データを入力し、テストパターンを形成する。色ずれセンサ１８１は、転写ベルト１０３上に形成されたテストパターンを検知し、コントローラ１７４に検知信号を出力する。コントローラ１７４は、色ずれセンサ１８１の入力から、各色のテストパターンの位置関係を認識することができる。さらに、コントローラ１７４は、メカニカルコントロールドライバ１８２を通して、画像を形成する用紙を給紙する用紙カセット１１７１又は１１７２を選択する。

ＲＯＭ１７５は、コントローラ１７４の制御に必要な各種のプログラム等を記憶する。各種のプログラムは、プリントヘッドの発光制御プログラムを含む。発光制御プログラムは、画像データに基づき発光と消灯（非発光）のタイミングを制御するプログラムである。

ＲＡＭ１７６は、コントローラ１７４の制御で必要なデータを一時的に記憶する。不揮発性メモリ１７７は、各種のプログラムの一部又は全部、及び各種パラメータ等を記憶する。

メカニカルコントロールドライバ１８２は、コントローラ１７４の指示に従い、プリント時に必要なモータなどの動作を制御する。通信Ｉ／Ｆ１７８は、外部へ各種情報を出力し、また、外部からの各種情報を入力する。例えば、通信Ｉ／Ｆ１７８は、複数の画像ラインを含む画像データを取得する。画像形成装置１００は、プリント機能により、通信Ｉ／Ｆ１７８を介して取得される画像データをプリントする。コントロールパネル１７９は、ユーザ及びサービスマンからの操作入力を受け付ける。

画像読取部１７１は、原稿台上にセットされた原稿の画像を光学的に読み取り、複数の画像ラインを含む画像データを取得し、画像処理部１７２へ画像データを出力する。画像処理部１７２は、通信Ｉ／Ｆ１７８を介して入力される画像データ、又は画像読取部１７１からの画像データに対して補正等の各種画像処理を実行する。ページメモリ１８０１、１８０２、１８０３、１８０４は、画像処理部１７２で処理された画像データを記憶する。コントローラ１７４は、印刷位置やプリントヘッドに合うよう画像データをページメモリ１８０１、１８０２、１８０３、１８０４上で編集する。画像形成部１７３は、ページメモリ１８０１、１８０２、１８０３、１８０４に記憶された画像データに基づき画像を形成する。つまり、画像形成部１７３は、画像データに応じた各発光素子１３１の発光（発光及び消灯の状態）に基づき画像を形成する。

発光コントローラ１８３は、１以上のプロセッサにより構成され、ＲＯＭ１７５及び不揮発性メモリ１７７の少なくとも一方に記憶される各種のプログラムに沿って、画像データに基づく発光素子１３１の発光を制御する。即ち、発光コントローラ１８３は、発光素子１３１を発光させる駆動信号を所定のタイミングで発光素子１３１に対して出力させる。

［発光制御］
図１０は、図５の回路ブロック動作を説明するタイミングチャートであり、第１～３グループへの信号設定タイミングを示している。

信号タイミング０～１でＳＨ信号出力回路部１５２のＳＨ－１がＬになる。ＳＨ－１は第１グループのＤＲＶ回路１４０に電圧を設定するサンプル信号である。ＳＨ－１がＬになっている間、Ｄ／Ａ変換回路部１５３（Ｄ／Ａ－１～Ｄ／Ａ－５０）は第１グループのＤＲＶ回路１４０（ＤＲＶ１－１～ＤＲＶ１－５０）に設定する電圧を出力する。即ち、Ｄ／Ａ－１はＤＲＶ１－１に対する電圧（１）を出力し、Ｄ／Ａ－２はＤＲＶ１－２に対する電圧（１）を、以下同様に、Ｄ／Ａ－５０はＤＲＶ１－５０に対する電圧（１）を出力する。信号タイミング１のＳＨ－１の立ち上がりで、Ｄ／Ａ－１～Ｄ／Ａ－５０のそれぞれが出力する電圧（１）がＤＲＶ１－１～ＤＲＶ１－５０のそれぞれのコンデンサに保持（ホールド）される。同じ信号タイミング１でＰＷＭ－１がＬになる。ＰＷＭ－１がＬになるとＤＲＶ１－１～ＤＲＶ１－５０に接続された発光素子１３１には、各ＤＲＶ回路１４０のコンデンサ１４２に保持された電圧（１）に応じた電流が流れ始める。電流はＰＷＭ－１がＬになっている間流れる。尚、ここで電圧（１）と表現した電圧は、第１グループの発光素子１３１それぞれが、所定の光量で発光するための電圧値であり、素子ごとに異なっていることは言うまでもない。

信号タイミング１～２では、ＳＨ－２信号がＬになる。ＳＨ－２は第２グループのＤＲＶ回路１４０に電圧を設定するサンプル信号である。ＳＨ－２がＬになっている間、Ｄ／Ａ変換回路部１５３（Ｄ／Ａ－１～Ｄ／Ａ－５０）は第２グループのＤＲＶ回路１４０（ＤＲＶ２－１～ＤＲＶ２－５０）に設定する電圧を出力する。即ち、Ｄ／Ａ－１はＤＲＶ２－１に対する電圧（２）を出力し、Ｄ／Ａ－２はＤＲＶ２－２に対する電圧（２）を、以下同様に、Ｄ／Ａ－５０はＤＲＶ２－５０に対する電圧（２）を出力する。信号タイミング２のＳＨ－２の立ち上がりで、Ｄ／Ａ－１～Ｄ／Ａ－５０のそれぞれが出力する電圧（２）がＤＲＶ２－１～ＤＲＶ２－５０のそれぞれのコンデンサに保持（ホールド）される。同じ信号タイミング２でＰＷＭ－２がＬになる。ＰＷＭ－２がＬになるとＤＲＶ２－１～ＤＲＶ２－５０に接続された発光素子１３１には、各ＤＲＶ回路１４０のコンデンサ１４２に保持された電圧（２）に応じた電流が流れ始める。電流はＰＷＭ－２がＬになっている間流れる。尚、ここで電圧（２）と表現した電圧は、第２グループの発光素子１３１それぞれが所定の光量で発光するための電圧値であり、素子ごとに異なっていることは言うまでもない。

以上、第１グループと第２グループに対する光量設定と発光制御について説明した。第３グループ以降もグループ単位で各発光素子の光量設定と発光制御が実施され、全素子の（第１５０グループまでの）光量設定と発光制御が行われる。

図１１は、実施形態に係るプリントヘッドのＤＲＶ回路動作の一例を説明するタイミングチャートである。動作はどのＤＲＶ回路１４０も同じであるので、ＳＨ信号２１、ＤＲＶ回路１４０、ＰＷＭ信号３２を特定せず、ＤＲＶ回路１４０のコンデンサ１４２の端子間電圧にフォーカスしてその動作を説明する。

最初のサンプル時間（ＳＨ信号＝Ｌ）では、Ｄ／Ａ変換回路は目標発光（光量）レベルの電圧を出力する。コンデンサ端子間電圧は、目標発光（光量）レベルの電圧に追従する（サンプル）。ＳＨ信号がＨとなると、コンデンサの端子間には目標発光（光量）レベルの電圧が保持（ホールド）される。ＰＷＭ信号がＬの間、コンデンサに保持されている電圧に応じた電流が発光素子１３１に流れる。この間、目標光量で発光素子１３１が発光する。

次のサンプル時間（ＳＨ信号＝Ｌ）では、Ｄ／Ａ変換回路は消灯レベルの電圧を出力する。コンデンサ端子間電圧は消灯レベル電圧に追従する（サンプル）。ＳＨ信号がＨとなるとコンデンサの端子間には消灯レベルの電圧が保持（ホールド）される。ＰＷＭ信号がＬの間、コンデンサに保持されている電圧に応じた電流が発光素子１３１に流れる。この場合、コンデンサに保持されている電圧は消灯レベルであり、発光素子１３１には電流が流れず、発光素子１３１は発光しない。

［Ｄ／Ａ信号配線の配線長の差の影響について］
図１２は、Ｄ／Ａ信号配線の第３の配線パターンの一例を示す図である。
図６に示す第１の配線パターンは、配線長の差分を小さくするパターンであり、図７に示す第２の配線パターンは、配線長の差分をなくすパターンである。これらに対して、図１２に示す第３の配線パターンは、配線長の差分が大きくなるパターンである。

第３の配線パターンでは、発光素子グループ内での最も大きな配線距離の差は、第１の発光素子（１）と第５０の発光素子（５０）の配線距離の差である。その差は、以下の通り。

４９ｐ＋４９ｄ＝（ｐ＋ｄ）×４９
ｐ＝４２μｍ、ｄ＝５μｍの場合、２，３０３μｍの差となる。この差は、発光素子配置ピッチによる差２，０５８μｍ（４９ｐ）より大きい。

図１３及び図１４は、Ｄ／Ａ信号配線の配線長の差と抵抗成分の関係を示す図である。
図１３に示すように、Ｄ／Ａ変換回路とＤＲＶ回路とを接続する配線長の差が、抵抗成分（Ｒ）の差となる。抵抗成分の差は、Ｄ／Ａ変換回路がＤＲＶ回路のコンデンサ（Ｃ）を充電する際の時定数（ＣＲ）の差となってあらわれる。

図１４は、配線を変更し、Ｄ／Ａ変換回路とＤＲＶ回路とを接続する配線長の差を小さくしている。配線長の差を小さくすると抵抗成分（Ｒ）の差も小さくなる。抵抗成分の差を小さくすれば、Ｄ／Ａ変換回路がＤＲＶ回路のコンデンサ（Ｃ）を充電する際の時定数（ＣＲ）の差も小さくなる。

図１５は、Ｄ／Ａ信号配線の配線長の差の影響を説明するための図である。
Ｄ／Ａ変換回路がＤＲＶ回路のコンデンサを充放電する際に、時定数（ＣＲ）に差があると充放電に要する時間に差が生じる。例えば、図１５に示すように、ＤＲＶ－５０のコンデンサへの充放電にかかる時間は、ＤＲＶ－１より長くなる。このようにコンデンサの充放電にかかる時間に差がある場合には、ＳＨ（サンプルホールド）信号のタイミングに依存して、コンデンサにホールドする電圧に差が生じる場合がある。

図１６は、Ｄ／Ａ信号配線の配線長の差の影響その１を説明するためのタイミングチャートである。図１６は、ＤＲＶ１とＤＲＶ５０を対象にした発光、消灯、発光の遷移例を示す図である。図１６に示すように、配線長が長いＤＲＶ５０は、充電が間に合わず、発光素子は目標光量で発光しない。一方、配線長が短いＤＲＶ１は、充電が間に合うので発光素子は目標光量で発光する。

目標光量で発光しないＤＲＶ５０の動作について説明する。
最初のサンプル時間（ＳＨ信号＝Ｌ）では、Ｄ／Ａ変換回路は目標発光（光量）レベルの電圧を出力している。ＤＲＶ５０は時定数が大きく充電に時間がかかるため、サンプル時間内にコンデンサ端子間電圧が目標光量レベルまで達しない。ＳＨ信号がＨレベルとなるとコンデンサの端子間には目標光量未達レベルの電圧が保持（ホールド）される。ＰＷＭ信号がＬレベルの間、コンデンサに保持されている電圧に応じた電流が発光素子に流れる。この間、目標光量未達レベルで発光素子が発光する。つまり、配線長が短いＤＲＶ１の発光素子の光量と、配線長が長いＤＲＶ１の発光素子の光量に差が生じる。

次のサンプル時間（ＳＨ信号＝Ｌ）では、Ｄ／Ａ変換回路が消灯レベルの電圧を出力している。コンデンサ端子間電圧は消灯レベル電圧に追従する（サンプル）。ＳＨ信号がＨレベルとなるとコンデンサの端子間には消灯レベルの電圧が保持（ホールド）される。ＰＷＭ信号がＬの間、コンデンサに保持されている電圧に応じた電流が発光素子に流れる。消灯レベルなので発光素子には電流が流れず発光しない。

図１７は、Ｄ／Ａ信号配線の配線長の差の影響その２を説明するためのタイミングチャートである。図１７は、ＤＲＶ１とＤＲＶ５０を対象にした発光、発光、消灯の遷移例を示す図である。図１７に示すように、配線長が長いＤＲＶ５０は、充電が間に合わず、最初、発光素子は目標光量で発光しない。その後の連続発光では、発光素子は目標光量で発光する。続いて消灯させようとしても放電が追い付かず、発光素子は完全に消灯しない。一方、配線長が短いＤＲＶ１は、充電、放電いずれも間に合うので、発光素子は、発光時は常に目標光量で発光し、消灯時は完全に消灯する。

目標光量で発光しないＤＲＶ５０の動作説明について説明する。
最初のサンプル時間（ＳＨ信号＝Ｌ）では、Ｄ／Ａ変換回路は目標発光（光量）レベルの電圧を出力している。ＤＲＶ５０は時定数が大きく充電に時間がかかるため、サンプル時間内にコンデンサ端子間電圧が目標光量レベルまで達しない。ＳＨ信号がＨとなるとコンデンサの端子間には目標光量未達レベルの電圧が保持（ホールド）される。ＰＷＭ信号がＬレベルの間、コンデンサに保持されている電圧に応じた電流が発光素子に流れる。この間、目標光量未達レベルで発光素子が発光する。つまり、配線長が短いＤＲＶ１の発光素子の光量と、配線長が長いＤＲＶ１の発光素子の光量に差が生じる。

次のサンプル時間（ＳＨ信号＝Ｌ）でも、Ｄ／Ａ変換回路が目標発光（光量）レベルの電圧を出力している。サンプル開始時にコンデンサ端子間には目標光量未達レベルの電圧が保持されているため、コンデンサ端子間電圧は目標発光（光量）レベルの電圧になる。ＳＨ信号がＨレベルとなるとコンデンサの端子間には目標発光（光量）レベルの電圧が保持（ホールド）される。ＰＷＭ信号がＬレベルの間、コンデンサに保持されている電圧に応じた電流が発光素子に流れる。この間、目標光量レベルで発光素子が発光する。

次のサンプル時間（ＳＨ信号＝Ｌ）では、Ｄ／Ａ変換回路が消灯レベルの電圧を出力している。コンデンサ端子間電圧は消灯レベル電圧に追従するが消灯レベルに達しない（微発光レベルとなる）。ＳＨ信号がＨとなるとコンデンサの端子間には微発光レベルの電圧が保持（ホールド）される。ＰＷＭ信号がＬの間、コンデンサに保持されている電圧に応じた電流が発光素子に流れる。発光素子は微発光レベルで発光する。

図１８は、Ｄ／Ａ変換回路の配線長の差の影響（画像への不具合）の一例を示す図である。
図１２に示すように、Ｄ／Ａ変換回路の配線長の差が大きい場合、一つの発光素子グループ内のＤＲＶ１～ＤＲＶ５０で連続して光量が変化する。この光量変化はグループ周期（５０ｄｏｔ周期）で生じる。ハーフトーン画像を形成した際には、図１８に示すように、５０ｄｏｔ周期でムラが生じることがある。

これに対して、本実施形態のプリントヘッドは、図６に示す第１の配線パターン又は図７に示す第２の配線パターンを有し、配線長の差の影響を減らす又は無くすことにより、発光素子の光量を安定させることができる。これにより、画質低下を防止することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…プリントヘッド
１０…発光部
１１…透明基板
１２…ロッドレンズアレイ
１３…発光素子列
１４…駆動回路列
１６…コネクタ
１７…感光体ドラム
２１…ＳＨ信号
２２…発光レベル信号
２４…水平同期信号
３１…画像データ
３２…ＰＷＭ信号
１００…画像形成装置
１０１…制御基板
１０３…転写ベルト
１０３…現像されたトナー画像を転写ベルト
１１８…転写手段である転写ローラ対
１１９…定着部
１２０…定着ローラ
１３１…発光素子
１４０…ＤＲＶ回路
１４１…トランジスター
１４２…コンデンサ
１４３…トランジスター
１４４…トランジスター
１４５…配線
１５１…光量制御回路
１５２…ＳＨ信号出力回路部
１５３…Ｄ／Ａ変換回路部
１５５…ＰＷＭ制御回路部
１６１…発光素子グループ
１７１…画像読取部
１７２…画像処理部
１７３…画像形成部
１７４…コントローラ
１７７…不揮発性メモリ
１７９…コントロールパネル
１８１…色ずれセンサ
１８２…メカニカルコントロールドライバ
１８３…発光コントローラ
１８４…画像データバス
２０１、２０２…用紙
１００１、１００２、１００３、１００４…プリントヘッド
１０１１、１０１２、１０１３、１０１４…発光部
１０２１、１０２２、１０２３、１０２４…画像形成ユニット
１１０１…基準面
１１０２…封止ガラス
１１２１、１１２２、１１２３、１１２４…帯電チャージャ
１１３１、１１３２、１１３３、１１３４…現像器
１１４１、１１４２、１１４３、１１４４…転写ローラ
１１６１、１１６２、１１６３、１１６４…クリーナ
１１７１、１１７２…用紙カセット
１２０１、１２０２、１２０３、１２０４…ロッドレンズアレイ
１５１１…光量補正メモリ
１７０１、１７０２、１７０３、１７０４…感光体ドラム
１８０１、１８０２、１８０３、１８０４…ページメモリ

Claims (6)

1. 互いに直交する主走査方向及び副走査方向を含む平面を有する基板と、
   前記基板上の第１の発光素子と、
   前記第１の発光素子に接続される回路であって、第１のコンデンサを含み、前記第１のコンデンサの端子間電圧によって前記第１の発光素子の発光光量を定める第１の駆動回路と、
   前記第１の発光素子から前記主走査方向に沿って素子配置ピッチ離れる前記基板上の第２の発光素子と、
   前記第２の発光素子に接続される回路であって、第２のコンデンサを含み、前記第２のコンデンサの端子間電圧によって前記第２の発光素子の発光光量を定める第２の駆動回路と、
   第１の配線により前記第１の駆動回路と接続し、また、第２の配線により前記第２の駆動回路と接続し、所定タイミングで前記第１及び第２のコンデンサの端子間電圧を個別に制御する前記基板上の制御回路と、
   を備え、
   前記第１の配線の長さと前記第２の配線の長さとの差は、前記素子配置ピッチより短いプリントヘッド。
2. 前記制御回路は、前記第１及び第２の発光素子を含むＭ個（Ｍは２以上の整数）の発光素子のグループの単位で発光を制御し、
   前記グループの両端に位置する二つの発光素子の配線の長さの差が最大差であり、その長さの差は、前記素子配置ピッチの（Ｍ－１）倍より短い、請求項１のプリントヘッド。
3. 前記制御回路は、前記第１及び第２の配線により画像データに基づく発光レベル信号を出力し、
   さらに、前記制御回路は、第３の配線により前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路と接続し、前記第３の配線によりサンプルホールド信号を出力する、請求項１のプリントヘッド。
4. 前記第１の配線は、前記制御回路に接続され前記主走査方向に沿う第１の主配線と、前記第１の主配線の第１の分岐位置から分岐し前記第１の駆動回路に接続され前記副走査方向に沿う第１の分岐配線とを含み、
   前記第２の配線は、前記制御回路に接続され前記主走査方向に沿う第２の主配線と、前記第２の主配線の第２の分岐位置から分岐し前記第２の駆動回路に接続され前記副走査方向に沿う第２の分岐配線とを含む、請求項１のプリントヘッド。
5. 互いに直交する主走査方向及び副走査方向を含む平面を有する基板と、
   前記基板上の第１の発光素子と、
   前記第１の発光素子に接続される回路であって、第１のコンデンサを含み、前記第１のコンデンサの端子間電圧によって前記第１の発光素子の発光光量を定める第１の駆動回路と、
   前記第１の発光素子から前記主走査方向に沿って素子配置ピッチ離れる前記基板上の第２の発光素子と、
   前記第２の発光素子に接続される回路であって、第２のコンデンサを含み、前記第２のコンデンサの端子間電圧によって前記第２の発光素子の発光光量を定める第２の駆動回路と、
   第１の配線により前記第１の駆動回路と接続し、また、第２の配線により前記第２の駆動回路と接続し、所定タイミングで前記第１及び第２のコンデンサの端子間電圧を個別に制御する前記基板上の制御回路と、
   を備え、
   前記第１の配線の長さと前記第２の配線の長さが同一のプリントヘッド。
6. プリントヘッドを備える画像形成装置であって、
   前記プリントヘッドは、
   互いに直交する主走査方向及び副走査方向を含む平面を有する基板と、
   前記基板上の第１の発光素子と、
   前記第１の発光素子に接続される回路であって、第１のコンデンサを含み、前記第１のコンデンサの端子間電圧によって前記第１の発光素子の発光光量を定める第１の駆動回路と、
   前記第１の発光素子から前記主走査方向に沿って素子配置ピッチ離れる前記基板上の第２の発光素子と、
   前記第２の発光素子に接続される回路であって、第２のコンデンサを含み、前記第２のコンデンサの端子間電圧によって前記第２の発光素子の発光光量を定める第２の駆動回路と、
   第１の配線により前記第１の駆動回路と接続し、また、第２の配線により前記第２の駆動回路と接続し、所定タイミングで前記第１及び第２のコンデンサの端子間電圧を個別に制御する前記基板上の制御回路と、
   を備え、
   前記第１の配線の長さと前記第２の配線の長さとの差は、前記素子配置ピッチより短い、画像形成装置。

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