JPH06234239A

JPH06234239A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPH06234239A
Application number: JP2403193A
Authority: JP
Inventors: Koji Adachi; 康二足立
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-02-12
Filing date: 1993-02-12
Publication date: 1994-08-23
Anticipated expiration: 2016-10-02
Also published as: JP3214124B2

Abstract

(57)【要約】【目的】光学記録素子が主走査方向に沿って多数配列さ
れた光走査ヘッドによって感光媒体を露光して画像形成
を行う画像記録装置において、主走査方向に沿って発生
する感光媒体の露光エネルギのバラツキを抑え、それに
より副走査方向に沿って発生する縦筋状の画像濃度ムラ
を低減することが可能な画像記録装置を提供する。【構成】主走査方向（矢線Ａ方向）に沿って多数の光学
記録素子１が配列された光走査ヘッド２を備え、副走査
方向（紙面垂直方向）に移動する感光媒体３を画像デー
タに応じて適宜照明して画像形成を行う画像記録装置に
おいて、上記各光学記録素子１の発光に伴う感光媒体３
上の露光エネルギが均一となるように、上記各光学記録
素子１の光出力強度を補正する補正手段４を設けたこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば複写機、プリン
タ、ファクシミリ等、電子写真法を用いて画像形成を行
う画像記録装置に係り、詳細には、光学記録素子が主走
査方向に配列された光走査ヘッドを用いて感光媒体に潜
像を形成するタイプの画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法を用いた画像記録装置
としては、例えば発光ダイオードアレイ（以下、ＬＥＤ
アレイと記す）や液晶シャッターアレイ（以下、ＬＣＳ
アレイと記す）等のように、光学記録素子が主走査方向
に沿って配列された固体走査方式の光走査ヘッドを用い
て感光媒体を露光するものがある。このような画像記録
装置は上記各光学記録素子の点灯あるいは消灯に関する
２値情報に基づいて感光媒体上に静電潜像を形成してい
るので、主に文字や図形等の線画像の記録を行う目的に
適していると言える。しかし、近年の高度情報化に伴
い、文字や図形等の線画像ばかりではなく、写真画像の
ように階調性を有する所謂中間調画像の記録に対する要
請が高まってきている。

【０００３】２値記録方式を採用した上記画像記録装置
においても、ディザ法や濃度パターン法等を採用するこ
とで中間調画像の記録に対応することはできるが、これ
らのディザ法や濃度パターン法では複数の画素を用いて
中間調を表現するため、高解像度の記録画像が得られな
いという問題点があった。特に、画像読取り装置、画像
処理装置及び画像記録装置の三者を組み合せた所謂デジ
タル複写機では、高品質な画像再現性を得る目的から解
像度を低下させることなく中間調画像を記録することが
要求されており、これらの中間調記録方法は光走査ヘッ
ドを備えたデジタル複写機に採用することができなかっ
た。

【０００４】そこで、特開平２−９６５２号公報等に
は、１画素当たりｎ＋１段階の階調レベルを有する１ラ
インの中間調イメージデータに対し、１ラインをｎ本の
サブラインに分割して記録する中間調画像の記録方法が
提案されている。この記録方法においては各サブライン
毎の露光時間幅が概ね均等になるように１ラインが分割
され、これらサブラインを順次重ねることによってｎ＋
１段階の階調レベルが表現されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記光走査
ヘッドは各光学記録素子毎の出力バラツキが大きいた
め、階調表現のなされた中間調画像を記録すると、線画
では特に問題とならなかった各画素毎の微妙な露光量の
違いが画像の濃度ムラとなって顕在化され、人間の目に
はこれが副走査方向に沿った縦筋状の濃度ムラとなって
認識されてしまう。従って、上記光走査ヘッドを用いて
中間調画像を記録するためには、各光学記録素子毎の出
力バラツキが十分に補正されている必要がある。

【０００６】光走査ヘッドの出力補正法としては、特開
平１−２５８９６５号公報に開示された方法が知られて
いる。この方法では、結像光学系を透過した各光学記録
素子の定常状態の光出力強度を測定すると共に、測定結
果に基づいて各光学記録素子の駆動電流を調整し、各光
学記録素子の定常状態における光出力強度の均一化を図
っている。

【０００７】しかしながら、上記方法によって出力補正
を行った光走査ヘッドを用いて中間調画像の記録を行っ
た場合でも、低速記録及び低階調記録を除いて、出力補
正値からは予測できない広幅（数ｍｍ幅以上）で副走査
方向に沿った縦筋状の濃度ムラが発生し、上記問題点を
完全に排除することはできなかった。

【０００８】この濃度ムラの主な原因は、光走査ヘッド
の各光学記録素子を駆動するドライバＩＣの立ち上がり
及び／又は立ち下がりの過渡特性のバラツキに起因する
と考えられる。そこで、予め特開平１−２５８９６５号
公報に開示される方法によって定常状態の光出力強度が
補正されたＬＥＤヘッドを用い、このＬＥＤヘッドに配
列された各ドライバＩＣ毎に光学記録素子の光出力を測
定した。尚、各ドライバＩＣは連続した８個の光学記録
素子を点灯するように制御されている。図１１（ａ）及
び（ｂ）は、異なる二つのドライバＩＣに夫々接続され
た光学記録素子の光出力の過渡特性波形を上記測定結果
に基づいて記録したものであり、図１１（ａ）は光出力
の立ち下がりが速い場合の例を、また図１１（ｂ）は光
出力の立ち下がりの遅い場合の例を示している。これら
両者を比較した場合、前者に比較して後者の方が過渡特
性波形の積分値（各グラフにおける斜線領域の面積に相
当）、すなわち感光媒体表面での露光エネルギは大きく
なる。尚、図１１（ａ）及び（ｂ）共に、過渡特性波形
の下方に示す波形はＬＥＤヘッドの点灯を制御するタイ
ミング信号である。

【０００９】更に、図１１と同一の条件で、概ね８ｍｍ
間隔で配列された各ドライバＩＣ毎に光学記録素子の光
出力を測定し、各測定結果に基づいて得られた過渡特性
波形の積分値を算出した。その算出結果を図１２に示
す。定常状態における各光学記録素子の光出力強度のバ
ラツキが±２％程度に抑えられているにも拘わらず、光
出力の積分値のバラツキはＬＥＤヘッドの全長に亘って
±５％程度もあり、定常状態における各光学記録素子の
光出力強度を補正するだけでは感光媒体表面の露光エネ
ルギを均一化できないことが明らかとなった。

【００１０】すなわち、定常状態における各光学記録素
子の光出力強度を補正しても、感光媒体表面の露光エネ
ルギを完全に均一にすることはできず、形成した画像に
は副走査方向に沿った縦筋状の濃度ムラが発生してしま
うのである。

【００１１】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、光学記録素子が
主走査方向に沿って多数配列された光走査ヘッドによっ
て感光媒体を露光して画像形成を行う画像記録装置にお
いて、主走査方向に沿って発生する感光媒体の露光エネ
ルギのバラツキを抑え、それにより副走査方向に沿って
発生する縦筋状の画像濃度ムラを低減することが可能な
画像記録装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像記録装置は、図１に示すように、主走
査方向（矢線Ａ方向）に沿って多数の光学記録素子１が
配列された光走査ヘッド２を備え、副走査方向（紙面垂
直方向）に移動する感光媒体３を画像データに応じて適
宜照明して画像形成を行う画像記録装置において、上記
各光学記録素子１の発光に伴う感光媒体３上の露光エネ
ルギが均一となるように、上記各光学記録素子１の光出
力強度を補正する補正手段４を設けたことを特徴とする
ものである。

【００１３】このうよな技術的手段においては、各光学
記録素子の一回の発光に伴う感光媒体上の露光エネルギ
が予め算出され、この算出結果に基づいて決定された各
光学記録素子の発光強度の補正データが上記補正手段に
保持される。そして、画像形成を行う際には、上記補正
データが画像データと共に光走査ヘッドに与えられ、各
光学記録素子は上記補正データによって定められた発光
強度で感光媒体を露光する。

【００１４】上記露光エネルギの算出は予め各光学記録
素子の光出力を光センサーで測定した後に、その過渡特
性波形を積分することによって行われる。具体的な算出
方法としては、例えば、測定結果から得られた光出力の
過渡特性波形をデジタル変換し、これを計算機で積分し
て行うことができる。また、光センサーの出力電荷を積
分回路で直接に積分して算出しても良い。

【００１５】また、各光学記録素子の光出力を光センサ
ーで測定するに当たっては、例えば特開平１−２５８９
６５号公報に開示される方法によって、予め各光学記録
素子の定常状態の光出力強度が均一化されていることが
好ましい。光出力強度が均一化されていない場合、一連
の光学記録素子の相互間の光出力のバラツキは通常±３
０％程度あり、光出力が＋３０％の誤差を有している光
学記録素子に上記光センサーの測定レンジを合致させる
と、−３０％の誤差を有している光学記録素子の光出力
の測定精度は約半分になってしまうからである。

【００１６】更に、上記感光媒体としては、光学記録素
子が配列された主走査方向に直交する副走査方向に所定
の速度で送られるものであれば、例えば表面に光導電層
を備えた感光体ドラムや感光体ベルトであっても良い
し、ドラム等に担持されて副走査方向に搬送される感光
紙であっても良い。

【００１７】更に、上記光走査ヘッドとしては、各画素
に対応して配列された光学記録素子により感光媒体の露
光の有無を制御し得るものであれば、例えばＬＥＤアレ
イや蛍光体アレイ、あるいは電界発光素子アレイ等、適
宜選択して差し支えない。また、光源からの光を各画素
毎に遮光制御して感光媒体を露光するＬＣＳアレイやＰ
ＬＺＴシャッターアレイであっても差し支えない。

【００１８】

【作用】上記技術的手段によれば、光走査ヘッドを構成
する各光学記録素子の発光に伴う感光媒体上の露光エネ
ルギを基準として各光学記録素子の光出力強度を補正
し、それにより各光学記録素子の発光に伴う感光媒体上
の露光エネルギの均一化を図っているので、各光学記録
素子を駆動するドライバＩＣの立ち上がり及び／又は立
ち下がりの過渡特性の違いが感光媒体上の露光エネルギ
に影響を及ぼすことがない。従って、副走査方向に沿っ
て発生する縦筋状の濃度ムラを低減することができる。

【００１９】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の画像記録
装置を詳細に説明する。図２は本発明を適用した画像記
録装置の一実施例を示すものである。符号１０は感光体
ドラムであり、その表面には例えば負帯電極性を備えた
有機光導電層が形成されている。また、この感光体ドラ
ム１０は図示外の駆動機構によって矢線Ｂ方向へ所定の
プロセススピード（例えば１３０ｍｍ／ｓ）で回転す
る。更に、符号１１は帯電器であり、後述の光走査ヘッ
ド１２による画像露光に先立って感光体ドラム１０の表
面を所定の電位（例えば約−６５０Ｖ）に一様に帯電す
る。

【００２０】一様に帯電された感光体ドラム１０は光走
査ヘッド１２によって露光され、入力画像データに応じ
た静電潜像が感光体ドラム１０上に形成される。このと
き、上記光走査ヘッド１２は画像部のみを露光する所謂
イメージライティングによって静電潜像を形成する。

【００２１】感光体ドラム１０上に形成された静電潜像
は現像器１３によって現像され、感光体ドラム１０上に
はトナー像が形成される。本実施例では現像剤として二
成分現像剤を用い、現像ロールに−５５０Ｖの現像バイ
アス電位を与えながら上記静電潜像を反転現像した。ま
た、二成分現像剤のキャリアとしては直径が１００μｍ
程度のポリマー系キャリアを用い、トナーとしては直径
１０μｍ程度の負帯電極性の黒色トナーを用いた。

【００２２】一方、記録用紙１４はレジストローラ１５
によって感光体ドラム１０の回転に同期した所定のタイ
ミングで用紙カセット１６から搬出され、転写帯電器１
７の配設された転写部に供給される。そして、この転写
部において感光体ドラム１０上のトナー像は記録用紙１
４に転写される。この後、トナー像の転写された記録用
紙１４に対しては定着器１８によってトナー像の定着処
理がなされ、定着処理のなされた記録用紙１４は用紙ス
タッカ１９に排出される。

【００２３】また、トナー像の転写が終了した感光体ド
ラム１０は次の画像記録行程に備えるべく、ファーブラ
シを有するクリーナー２０によって清掃されてその表面
から残留トナーや紙粉等が除去された後、イレーズラン
プ２１によって露光されて残留電荷が消去される。

【００２４】図３は本実施例に用いた光走査ヘッド１２
の主走査方向の断面図を示すものである。符号３０は多
数の発光ダイオードが主走査方向（紙面垂直方向）に沿
って配列されたＬＥＤアレイであり、アルミニウム等の
絶縁基板３１上に固着されている。また、符号３２及び
３３は夫々上記ＬＥＤアレイ３０を駆動するためのドラ
イバＩＣであり、ＬＥＤアレイ３０の両側で上記絶縁基
盤３１上に固着されると共に、ボンディングワイヤ３４
によってＬＥＤアレイ３０の各発光ダイオードと互いに
電気的に接続されている。更に、符号３５は上記ＬＥＤ
アレイ３０と所定の距離をおいて対向するレンズアレイ
であり、ＬＥＤアレイ３０からの照射光を感光体ドラム
１０上に結像する。

【００２５】次に、上記光走査ヘッド１２の駆動系につ
いて説明する。図４は上記光走査ヘッド１２へのデータ
入力を示すブロック図である。光走査ヘッド１２の各ド
ライバＩＣ３２，３３にはデータ処理手段４０から画像
データが供給され、各ドライバＩＣ３２，３３はＬＥＤ
アレイ３０の各発光ダイオード３６を画像データに等し
いタイミングで点灯させる。また、各ドライバＩＣ３
２，３３には出力補正信号発生手段４１から出力補正デ
ータが供給され、各ドライバＩＣはこの出力補正データ
に基づいて各発光ダイオード３６の発光出力を制御す
る。

【００２６】また、図５は上記発光ダイオード３６とド
ライバＩＣ３２，３３の等価回路を示すものである。発
光ダイオード３６は直線状に４７３６個が配列されてＬ
ＥＤアレイ３０を構成している。また、上記発光ダイオ
ード３６の材料としては、ＧａＡｌＡｓが用いられ、そ
の発光波長は例えば７２０ｎｍである。更に、上記ＬＥ
Ｄアレイ３０の記録幅は３００ｍｍであり、その記録密
度は４００ｄｐｉである。

【００２７】直線状に配列された上記発光ダイオード３
６はその両側に配列されたドライバＩＣ３２，３３に対
して１つずつ交互に接続されており、図示の左側より奇
数番目の発光ダイオード３６が上側に位置するドライバ
ＩＣ３２によって駆動される一方、偶数番目の発光ダイ
オード３６は下側に位置する図示外のドライバＩＣ３３
によって駆動されるようになっている。また、１個のド
ライバＩＣには６４個の発光ダイオード３６が接続され
ており、４７３６個の発光ダイオードに対して上下夫々
３７個のドライバＩＣ３２，３３が配列されている。以
下、図示されている上側のドライバＩＣ３２を用いてこ
の等価回路を説明する。

【００２８】上記発光ダイオード３６の一端は電源ライ
ンＰＶを介して電源回路（図示せず）に接続されてお
り、各発光ダイオード３６の一端には５Ｖの電圧が順方
向に印加されている。また、上記発光ダイオード３６の
他端には１つの発光ダイオード３６に対して５組のゲー
ト回路５０，５０…が接続されており、いずれかのゲー
ト回路５０が閉状態の時にグランドラインＰＧを介して
上記発光ダイオード３６が接地される。従って、上記各
発光ダイオード３６は対応する５組のゲート回路５０，
５０…の開閉に応じて点灯あるいは消灯するようになっ
ている。

【００２９】また、上記各ゲート回路５０は出力補正デ
ータ、画像データ及びドライバストロープＤＳＴの論理
積を行うＡＮＤ回路５１によって夫々開閉される。５組
のゲート回路５０は例えばその電流値の比が２⁰、２¹、
２²、２³、２⁴に設定されており、これらゲート回路５
０の選択開閉によって発光ダイオード３６に通電する電
流値を３１段階に選択することができる。つまり、各ゲ
ート回路５０に接続された５組のＡＮＤ回路５１に入力
する出力補正データによって発光ダイオード３６の発光
出力が決定されるのである。

【００３０】次に、画像データを上記ＡＮＤ回路５１に
出力するシフトレジスタ回路５２及びラッチ回路５３、
出力補正データをＡＮＤ回路５１に出力する補正用シフ
トレジスタ回路５４及び補正用ラッチ回路５５について
説明する。上記シフトレジスタ回路５２には図６に示す
ような画像データ、スタートパルスＥＩ、クロックパル
スＣＬＫの各信号が入力されている。シフトレジスタ回
路５２に入力する画像データは１６ビット画像データの
中の奇数番目の画像データであり、偶数番目の画像デー
タは図示外のドライバＩＣ回路３３のシフトレジスタ回
路に入力されている。ラッチ回路５３は上記シフトレジ
スタ回路５２から送られてくる画像データを夫々ラッチ
するものであり、このラッチ回路５３にはラッチストロ
ープＬＳＴが入力されている。

【００３１】一方、補正用シフトレジスタ回路５４には
出力補正データ及び補正クロックパルスＣＣＬＫの各信
号が入力されている。上記出力補正データは各発光ダイ
オード３６に対して５ビットデータとして入力されるよ
うになっており、補正用シフトレジスタ回路５４は補正
クロックパルスＣＣＬＫの入力に応じて出力補正データ
を５ビットずつ順に補正用ラッチ回路５５に転送する。
また、補正用ラッチ回路５５は上記補正用シフトレジス
タ回路５４から送られてきた出力補正データをラッチす
るものであり、この補正用ラッチ回路５５には補正ラッ
チストロープＣＬＳＴが入力されている。

【００３２】また、上記出力補正データは、例えばＲＯ
Ｍのデータとして上記出力補正信号発生手段４１に保持
されている。出力補正データの設定は図６に示すような
タイミングで行われる画像データの転送に先立ち、電源
投入時に上記出力補正信号発生手段４１で行われる。出
力補正信号発生手段４１は電源投入と同時に補正クロッ
クパルスＣＣＬＫを発生し、ＲＯＭに保持された出力補
正データを順に読み出すためのアドレスを作成する。更
に、上記出力補正信号発生手段４１は読み出された５ビ
ット出力補正データと補正クロックパルスＣＣＬＫを上
記補正シフトレジスタ回路５４に対して発光ダイオード
３６の個数分だけ出力した後、補正ラッチ回路５５に対
して補正ラッチストロープＣＬＳＴを出力する。これに
より、上記ＡＮＤ回路５１に対して出力補正データが設
定される。

【００３３】次に、図７を参照しながら上記データ処理
手段４０について説明する。この実施例において感光体
ドラム１０上の１ラインは８回の露光走査（以下、サブ
ライン走査と記す）によって形成される。符号７０はそ
のためのデータ変換回路であり、表１に示すように０〜
２５５の２５６階調で入力される画像データを階調毎に
８段階のビットパターンに分解する。表１のビットパタ
ーンでは「１」のデータが各サブライン走査において露
光が行われることを示す一方、「０」のデータが各サブ
ライン走査において露光が行われないことを示してい
る。このデータ変換回路７０としては、例えばＴＴＬ・
ＲＯＭが用いられ、アドレス信号に基づくテーブル参照
によって８ビット信号が出力される。

【００３４】

【表１】

【００３５】上記データ変換回路７０によって変換され
た画像データはラインバッファメモリ７１，７２に１ラ
イン毎に交互に記憶され、記憶された画像データは各ラ
インバッファメモリ７１，７２からデータセレクタ７３
に対して交互に出力される。また、これらラインバッフ
ァメモリ７１，７２にはメモリ制御信号が入力されてい
る。上記データセレクタ７３にはサブライン走査データ
選択信号が入力されており、ラインバッファメモリ７
１，７２の画像データから各サブライン走査に対する画
像データを選択する。データセレクタ７３から出力され
るサブライン走査毎の画像データは、ラッチ回路により
構成されるシリアル／パラレル変換回路７４によって１
６ビット画像データに変換され、この画像データが光走
査ヘッド１２のドライバＩＣ３２，３３に対して出力さ
れる。

【００３６】また、図中のＤＳＴ、ＥＩ、ＣＬＫ及びＬ
ＳＴは前述したドライバＩＣ３２，３３の駆動タイミン
グ信号であり、これらの信号はタイミング発生回路７５
から出力される。更に、このタイミング発生回路からは
入力データ制御信号が図示外の画像入力装置等に対して
出力されている。この入力データ制御信号は、画像入力
装置等から転送されてくる画像データを入力するための
クロックパルス信号、ラインシンク信号及びページシン
ク信号とから構成されている。

【００３７】図８は上記ラインバッファメモリ７１，７
２の回路構成を示すブロック図である。ラインバッファ
メモリはシフトレジスタ８０、３ステートバッファ８
１、スタチックＲＡＭ８２及び３ステートバッファ８３
から構成される回路を８組備えており、図中においてこ
れら回路は各符号に添え文字ａ〜ｈを付して区別されて
いる。

【００３８】上記シフトレジスタ８０ａ〜８０ｈには上
記データ変換回路７０から対応するビットの画像データ
が夫々入力される。すなわち、８ビットでラインバッフ
ァメモリに入力される画像データのうち、最初のビット
データＤ１は１番目のシフトレジスタ８０ａに、２番目
のビットデータＤ２は２番目のシフトレジスタ８０ｂ
に、というように８番目のビットデータＤ８まで順次シ
フトレジスタ８０ａ〜８０ｈに入力される。また、これ
らのシフトレジスタ８０にはシフトレジスタクロックが
入力されている。

【００３９】上記シフトレジスタ８０ａ〜８０ｈによっ
て８ビットのシリアルデータに変換された各画素のデー
タは上記３ステートバッファ８１ａ〜８１ｈに夫々入力
される。この３ステートバッファ８１では入力されたデ
ータが「Ｈ」レベル、「Ｌ」レベル、「Ｚ」レベル（高
インピーダンスレベル）の３状態で保持され、リード／
ライト選択信号に応じて１ライン走査毎に交互に読み出
しと書き込みを行うように構成されている。

【００４０】また、上記３ステートバッファ８１ａ〜８
１ｈからの出力信号は夫々スタチックＲＡＭ８２ａ〜８
２ｈに入力されて記憶される。このスタチックＲＡＭ８
２ａ〜８２ｈにはメモリアドレス信号が入力されてい
る。そして、スタチックＲＡＭ２ａ〜８２ｈからの出力
信号はリード／ライト選択信号が入力される３ステート
バッファ８３ａ〜８３ｈを介して上記データセレクタ７
３に出力される。

【００４１】以下、本実施例のタイミングデータをまと
めて示す。１ラインの走査周期４８８．４６（μｓ）１サブラインの走査周期６１．０６（μｓ）画像データクロック（ＣＬＫ）５（ＭＨｚ）補正データクロック（ＣＣＬＫ）１（ＭＨｚ）

【００４２】以上のように構成される上記データ処理手
段４０において、８ビット、２５６階調の入力画像デー
タは以下のように処理されて上記ドライバＩＣ３２，３
３に供給される。先ず、図示外の画像処理装置やホスト
コンピュータ等から画像データが送られてくるが、この
画像データは図７に示す入力データ制御信号のページシ
ンク信号に応じて１ページ毎に入力される。この画像デ
ータは上記データ変換回路７０により８回のサブライン
走査に対応した１ビット×８の画像データに変換され
る。

【００４３】次に、この８ビットの画像データは１ライ
ン分の画像データ毎にラインバッファ７１，７２に交互
に入力されるのであるが、図８に示すように、各ライン
バッファ７１，７２ではビットデータＤ１〜Ｄ２が対応
するシフトレジスタ８０ａ〜８０ｈに順次入力され、各
ビットデータＤ１，Ｄ２，…，Ｄ８は各サブライン走査
の８画素分に対応した８ビットデータＤ１１〜Ｄ１８，
Ｄ２１〜Ｄ２８，…，Ｄ８１〜Ｄ８８に変換される。

【００４４】次に、これら８ビットデータは３ステート
バッファ８１ａ〜８１ｈを通して各ビット毎にスタテッ
クＲＡＭ８２ａ〜８２ｈに書き込まれる。その結果、各
スタテックＲＡＭ８２ａ，…にはサブラインに対応した
１ライン分の画像データが書き込まれる。これらスタテ
ックＲＡＭ８２ａ〜８２ｈに書き込まれた画像データは
３ステートバッファ８３ａ〜８３ｈを通してデータセレ
クタ７３に出力されるが、その出力は次のライン走査に
関する画像データが他方のラインバッファメモリ７１又
は７２に書き込まれている間に行われ、その書き込みあ
るいは出力の制御はリード／ライト選択信号に基づいて
行われる。

【００４５】上記データセレクタ７３はサブライン走査
データ選択信号に応じて１回目のサブライン走査で記録
すべき各画素のデータ、すなわちシフトレジスタ８０ａ
から出力された信号をスタテックＲＡＭ８２ａから順次
８個ずつ選択し、これらをシリアル／パラレル変換回路
７４に出力する。このシリアル／パラレル変換回路７４
ではデータセレクタ７３から出力される８個ずつの信号
を２つ組み合せて１６ビットの信号を形成し、ドライバ
ＩＣ３１又は３２に出力する。これは、本実施例の光走
査ヘッド１２が１６個のデータ入力端子を備えているた
めである。

【００４６】ドライバＩＣ３１，３２では、図５に示す
ように、シフトレジスタ回路５２に１６ビットの画像デ
ータが書き込まれる。このシフトレジスタ回路５２にお
ける画像データの書き込みは、シフトレジスタ回路５２
に入力されるクロックパルスＣＬＫに同期して行われ
る。本実施例では光走査ヘッド１２が１６個のデータ入
力端子を有し、４７３６個の発光ダイオード３６を備え
ているため、１サブライン走査におけるデータセットは
２９６個のクロクパルスＣＬＫで終了する。

【００４７】このようにしてシフトレジスタ回路５２に
書き込まれた４７３６個の画像データはラッチストロー
プＬＳＴでラッチ回路５３にラッチされ、更にラッチ回
路５３の出力信号はＡＮＤ回路５１に入力される。上記
ＡＮＤ回路５１はドライバストロープＤＳＴ、補正用ラ
ッチ回路５５にラッチされている５ビットの出力補正デ
ータ及びラッチ回路５３からの出力信号の三者の論理積
によりゲート回路５０の開閉を行う。その結果、各発光
ダイオード３６が出力補正データに対応した発光出力で
駆動され、最初のサブライン走査が行われる。

【００４８】そして、上記行程が８回のサブライン走査
毎に繰り返され、１ラインの画像露光が終了する。本実
施例においては上記８回のサブライン走査における露光
時間、すなわちＤＳＴ信号がアクティブの期間は同一に
設定されており、表１に示すような９階調の静電潜像が
感光体ドラム上に形成される。また、１ライン目の画像
露光が終了すると、他方のラインバッファメモリから次
のラインに関するビットデータがデータセレクタに出力
され、２ライン目の画像露光が引続き同様に行われる。

【００４９】次に、上記出力補正信号発生手段４１に保
持された出力補正データについて説明する。上記出力補
正データは上記サブライン走査において各画素毎の感光
体ドラム１０上の露光エネルギが均一となるように、す
なわち各発光ダイオード３６の光出力の過渡特性波形の
積分値が均一となるように決定され、予め光走査ヘッド
１２の光出力強度やその過渡特性を各発光ダイオード３
６について測定することで算出される。図９はその算出
システムを示すものであり、ＬＥＤアレイ（発光ダイオ
ード列）３０の出力光は先ず結像光学系９０を介して光
センサ９１へ入射され、光センサ９１では入射した光出
力強度に応じた出力電流が発生する。光センサ９１の出
力電流はセンサ信号増幅回路９２によって光出力強度に
応じた電圧信号に変換され、デジタルメモリ９３に入力
される。

【００５０】図１０は上記光センサ９１及びセンサ信号
増幅回路９２の具体的構成を示すものであり、符号１０
０は光センサ９１として機能する高速ＰＩＮフォトダイ
オード、符号１０１はセンサ信号増幅回路９２として機
能する高速オペアンプである。高速ＰＩＮフォトダイオ
ード１００からの出力電流Ｉ_shは高速オペアンプ１０１
を用いた増幅回路により、次式に出力電圧Ｖ₀に変換さ
れる。

【００５１】Ｖ₀＝Ｉ_sh×ＲＬ×（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１

【００５２】尚、本実施例で用いた高速ＰＩＮフォトダ
イオード１００はシリコン系のＰＩＮフォトダイオード
であり、主要な特性としては、受光面サイズφ１．０ｍ
ｍ、分光感度３２０〜１０００ｎｍ、カットオフ周波数
１５０ＭＨｚである。また、受光面サイズがφ１．０ｍ
ｍであることから、本実施例で用いた４００ｄｐｉ（６
３．５μｍピッチ）の光走査ヘッド１２では約１６画素
分、ＬＥＤアレイ３０の片側に配設されたドライバＩＣ
については約８画素分の発光ダイオード３６が受光面に
含まれることになる。

【００５３】図９において、センサ信号増幅回路９２の
出力はデジタルメモリ９３に入力されると共に、上記ド
ライバストロープＤＳＰに同期してサンプリングされ、
上記デジタルメモリ９３には発光ダイオード３６の光出
力の過渡特性が記録される。本実施例で用いたデジタル
メモリ９３のサンプリング周波数は５０ＭＨｚ、分解能
は８ビットである。デジタルメモリ９３にサンプリング
された光出力の過渡特性データは計測用の標準インター
フェイスであるＧＰ−ＩＢを介して計算機９４に出力さ
れる。この行程はＬＥＤアレイ３０に含まれる全ての発
光ダイオード３６に付いて繰り返され、計算機９４は得
られた光出力の過渡特性データから過渡特性波形の積分
値を演算し、その結果からこれら積分値が全ての発光ダ
イオード３６について均一となるように５ビットの出力
補正データを作成する。

【００５４】このような出力補正データの算出システム
によれば、算出システムのノイズが発光ダイオード１個
当たりの出力に対して十分に小さい場合、すなわちＳＮ
比が十分に高い場合は直接１画素毎の出力補正データの
演算を行うことが可能であるが、本実施例では以下の手
順で算出した。先ず、光走査ヘッド１２を実際の印字条
件とは異なる連続点灯で１画素毎に点灯し、定常状態の
光出力強度を測定する。これにより各発光ダイオード３
６の定常状態の光出力強度を均一とする一回目の出力補
正データを作成する。次に、一回目の出力補正データで
光出力強度が補正された光走査ヘッド１２を実際の印字
条件の下、片側のドライバＩＣ３１，３２毎に駆動し、
８画素単位で光出力の過渡特性をサンプリングする。そ
して、得られた過渡特性波形の積分値から、感光体ドラ
ム１０上の露光エネルギを均一とする二回目の出力補正
データを作成し、最終的な出力補正データとした。

【００５５】このようにして作成された出力補正データ
は上記計算機９４に接続されているＲＯＭライター（図
示せず）によって上記出力補正信号発生手段４１のＲＯ
Ｍに記録される。そして、サブライン走査の際には５組
のゲート回路５０に夫々接続されたＡＮＤ回路に対して
上記ＲＯＭからこの出力補正データが与えられ、その結
果として各発光ダイオード３６には３１段階に設定され
たの通電値の中から最適な一つの通電値が個別に選択さ
れる。

【００５６】従って、本実施例の画像記録装置によれ
ば、出力補正信号発生手段４１から与えられる出力補正
データによって各発光ダイオード３６への通電値が個別
に決定され、その結果として感光体ドラム１０上の露光
エネルギはドライバＩＣ３１，３２の立ち上がり及び／
又は立ち下がり特性に関係なく均一となるので、感光体
ドラム１０上には画像データに対して適切に対応した静
電潜像を形成することができ、副走査方向に沿った縦筋
状の濃度ムラを低減して良好な中間調画像を得ることが
できるものである。

【００５７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の画像
記録装置によれば、光走査ヘッドを構成する各光学記録
素子の発光に伴う感光媒体上の露光エネルギを基準とし
て各光学記録素子の光出力強度を補正し、それにより各
光学記録素子の発光に伴う感光媒体上の露光エネルギの
均一化を図っているので、主走査方向に沿って発生する
感光媒体の露光エネルギのバラツキを抑えることがで
き、副走査方向に沿って発生する縦筋状の画像濃度ムラ
を低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像記録装置の構成を示す概略図で
ある。

【図２】本発明の画像記録装置の一実施例を示す概略
図である。

【図３】実施例に係る光走査ヘッドを示す概略図であ
る。

【図４】実施例に係る光走査ヘッドの駆動系を示すブ
ロック図である。

【図５】実施例に係る光走査ヘッドを示す回路図であ
る。

【図６】実施例に係る各種タイミング信号を示すタイ
ミングチャートである。

【図７】実施例に係るデータ処理手段を示すブロック
図である。

【図８】実施例に係るラインバッファを示すブロック
図である。

【図９】実施例に係る出力補正データの算出システム
を示すブロック図である。

【図１０】実施例に係る出力補正データの算出システ
ムの光センサ及びセンサ信号増幅手段を示す回路図であ
る。

【図１１】光学記録素子の発光出力の立ち上がり及び
立ち下がり特性のバラツキを例示するグラフである。

【図１２】光走査ヘッドにおける光出力積分値のドラ
イバＩＣ毎のバラツキを示すグラフである。

【符号の説明】

１…光学記録素子、２…光走査ヘッド、３…感光媒体、
４…補正手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主走査方向に沿って多数の光学記録素子
が配列された光走査ヘッドを備え、副走査方向に移動す
る感光媒体を画像データに応じて適宜照明して画像形成
を行う画像記録装置において、上記各光学記録素子の発光に伴う感光媒体上の露光エネ
ルギが均一となるように、上記各光学記録素子の光出力
強度を補正する補正手段を設けたことを特徴とする画像
記録装置。