JP2008093835A

JP2008093835A - プリントヘッドおよび画像形成装置

Info

Publication number: JP2008093835A
Application number: JP2006274696A
Authority: JP
Inventors: Seishi Aikawa; 清史相川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2006-10-06
Filing date: 2006-10-06
Publication date: 2008-04-24

Abstract

【課題】プリントヘッドにおける光量補正を精度良く行う。
【解決手段】ライン状に配列された複数のＬＥＤを有し、ＬＥＤからの出射光により感光体ドラムを露光して静電潜像を形成するＬＰＨ１４と、ＬＰＨ１４のＬＥＤ相互間に固有に存在する出射光量のバラツキを補正するための第１光量補正データを記憶するＥＥＰＲＯＭ１０２と、ＬＰＨ１４による露光を除く要因により静電潜像に生じる電位ムラを補正するための第２光量補正データを記憶するＥＥＰＲＯＭ_Ａ３０１とを備えている。
【選択図】図５

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置の印字ヘッドに用いられるプリントヘッド等に関する。

電子写真方式を用いたプリンタや複写機等の画像形成装置では、装置の小型化の要請から、感光体ドラム等の像保持体上を露光する露光手段として、ＬＥＤ等の発光素子を一列に配列した発光素子アレイと、各発光素子から出力された光を像保持体の表面に結像させるレンズアレイとからなるプリントヘッドを用いたものが提案されている。
このようなプリントヘッドに発光光量のバラツキが存在すると、記録用紙上に形成される画像に濃度ムラを生じさせ、高品位な画像の形成を妨げる。特に、カラー画像を形成する際には、各色画像の濃度ムラにより色再現性の低下を招くこととなる。

そこで、このようなプリントヘッドが搭載された画像形成装置では、像保持体上での露光量が略均一となるように各発光素子の発光光量の補正（光量補正）が行われる。その際に、像保持体の感光特性が経時変化する等といった画像形成条件の変動を考慮した光量補正を行う必要がある。
そのため、このようなプリントヘッドでは、一般に、装置のランニング中に実際に形成された画像の濃度値を利用した光量補正が行われる。すなわち、例えば所定のランニング枚数毎に所定のテストパターン画像を形成し、これをイメージスキャナ等の画像読取装置により読み込んで濃度データを得る。そして、得られた濃度データに基づいて各発光素子の光量補正が施される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１４６０３８号公報（第４−５頁）

ここで、一般に、テストパターン画像の画像濃度値を読み取る画像読取装置は、例えばプリントヘッドの発光素子の配列方向に読み取り誤差を有している。そのため、テストパターン画像の画像濃度値に基づく光量補正を何度も重ねると、プリントヘッドには画像読取装置の読み取り誤差等が蓄積されていき、次第に光量補正の精度が低下する。その結果、画像濃度ムラが顕在化して画像品質の悪化を招くという問題があった。

そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、プリントヘッドにおける光量補正を精度良く行うことにある。

かかる目的のもと、本発明のプリントヘッドは、感光体を露光して静電潜像を形成するプリントヘッドであって、ライン状に配列された複数の発光素子と、発光素子各々の露光エネルギ量を調節する光量設定手段とを備え、光量設定手段は、発光素子相互間に固有に存在する出射光量のバラツキを補正するための第１光量補正データと、発光素子相互間の出射光量のバラツキ以外の要因により静電潜像に生じる電位ムラを補正するための第２光量補正データとに基づいて、露光エネルギ量を調節することを特徴としている。

ここで、前記光量設定手段は、第１光量補正データと第２光量補正データとが加算されて生成された光量補正データに基づいて、発光素子各々を駆動する点灯パルス幅を設定することで、露光エネルギ量を調節することを特徴とすることができる。また、光量設定手段は、第１光量補正データと、第２光量補正データと、感光体が固有に有する軸方向の感光特性のバラツキにより静電潜像に生じる電位ムラを補正するための第３光量補正データとに基づいて、発光素子各々を駆動する点灯パルス幅を設定することで、露光エネルギ量を調節することを特徴とすることができる。さらに、光量設定手段は、所定のタイミングまたは任意のタイミングで更新された第２光量補正データを用いて露光エネルギ量を調節することを特徴とすることができる。加えて、第１光量補正データは、プリントヘッドに一体的に配設された第１記憶手段に記憶され、第２光量補正データは、プリントヘッドが搭載される画像形成装置側に配設された第２記憶手段に記憶されたことを特徴とすることができる。

さらに、本発明を画像形成装置として捉え、本発明の画像形成装置は、感光体と、ライン状に配列された複数の発光素子を有し、発光素子からの出射光により感光体を露光して静電潜像を形成するプリントヘッドと、プリントヘッドの発光素子相互間に固有に存在する出射光量のバラツキを補正するための第１光量補正データを記憶する第１記憶手段と、プリントヘッドによる露光を除く要因により静電潜像に生じる電位ムラを補正するための第２光量補正データを記憶する第２記憶手段とを備えたことを特徴としている。

ここで、プリントヘッドの出射光量を補正する光量補正データを生成し、生成された光量補正データをプリントヘッドに送信する制御部をさらに備え、制御部は、第１記憶手段に記憶された第１光量補正データと、第２記憶手段に記憶された第２光量補正データとに基づいて、光量補正データを生成することを特徴とすることができる。さらに、感光体が固有に有する軸方向の感光特性のバラツキにより静電潜像に生じる電位ムラを補正するための第３光量補正データを記憶する第３記憶手段をさらに備え、制御部は、第１記憶手段に記憶された第１光量補正データと、第２記憶手段に記憶された第２光量補正データと、第３記憶手段に記憶された第３光量補正データとに基づいて、光量補正データを生成することを特徴とする。特に、第３記憶手段は、感光体に一体的に配設されたことを特徴とすることができる。

また、プリントヘッドにより感光体に形成された静電潜像を基に媒体上にトナー画像を形成する画像形成部と、第２記憶手段に記憶される第２光量補正データを生成する第２光量補正データ生成部とをさらに備え、第２光量補正データ生成部は、画像形成部が第１光量補正データにて光量補正されたプリントヘッドによる静電潜像を基に形成した所定のテストパターン画像の画像濃度に基づいて、第２光量補正データを生成することを特徴とすることもできる。特に、第２光量補正データ生成部は、画像形成装置の初期設置時、画像形成装置が所定のランニング枚数を経過する毎、および画像形成部にて形成されたトナー画像の濃度ムラの程度が所定レベルよりも低下した場合のいずれか一または複数のタイミングで、第２光量補正データを生成することを特徴とすることができる。加えて、第１記憶手段は、プリントヘッドに一体的に配設され、第２記憶手段は、画像形成装置本体側に配置されたことを特徴とすることができる。

本発明の請求項１によれば、プリントヘッドにおける光量補正を精度良く行うことが可能となる。
また、本発明の請求項２によれば、画像形成装置の稼動中は、プリントヘッドの光量補正を常時高い精度で行うことができる。
また、本発明の請求項３によれば、感光体ドラムの感光特性の軸方向のバラツキにも対応した光量補正を行うことができる。

また、本発明の請求項４によれば、画像形成条件の経時変化に対応した光量補正を行うことができる。
また、本発明の請求項５によれば、プリントヘッドの交換に対応して、第１光量補正データの交換も同時に行うことが容易となり、また、画像形成装置側の要因に基づく第２光量補正データに関しては、そのまま交換されたプリントヘッドに対しても適用することができる。

本発明の請求項６によれば、プリントヘッドにおける光量補正を精度良く行うことが可能となる。
また、本発明の請求項７によれば、画像形成装置の稼動中は、プリントヘッドの光量補正を常時高い精度で行うことができる。
また、本発明の請求項８によれば、感光体ドラムの感光特性の軸方向のバラツキにも対応した光量補正を行うことができる。
また、本発明の請求項９によれば、感光体の交換に対応して、第３光量補正データの交換も同時に行うことが容易となる。

また、本発明の請求項１０によれば、第２光量補正データを高い精度で生成することが可能となる。
また、本発明の請求項１１によれば、画像形成条件の経時変化に対応した光量補正を行うことができる。
また、本発明の請求項１２によれば、プリントヘッドの交換に対応して、第１光量補正データの交換も同時に行うことが容易となり、また、画像形成装置側の要因に基づく第２光量補正データに関しては、そのまま交換されたプリントヘッドに対しても適用することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本実施の形態のプリントヘッドが用いられた画像形成装置の全体構成を示した図である。図１に示す画像形成装置は、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタであり、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成部としての画像形成プロセス部１０、画像形成装置の動作を制御する制御部３０、画像読取装置３と例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２等の外部装置とに接続され、これらから受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部４０を備えている。

画像形成プロセス部１０は、一定の間隔を置いて並列的に配置される４つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ（以下、総称して単に「画像形成ユニット１１」とも記す）を備えている。各画像形成ユニット１１は、静電潜像を形成してトナー像を担持する像担持体としての感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を所定電位で一様に帯電する帯電器１３、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を露光する露光器としてのＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４、ＬＰＨ１４によって得られた静電潜像を現像する現像器１５、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するクリーナ１６を備えている。
ここで、各画像形成ユニット１１は、現像器１５に収納されたトナーを除いて、略同様に構成されている。そして、各画像形成ユニット１１は、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。

また、画像形成プロセス部１０は、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２にて形成された各色のトナー像が多重転写される中間転写ベルト２１、各画像形成ユニット１１の各色トナー像を中間転写ベルト２１に順次転写（一次転写）させる一次転写ロール２２、中間転写ベルト２１上に転写された重畳トナー像を記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写ロール２３、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着器２５を備えている。

本実施の形態の画像形成装置では、画像形成プロセス部１０は、制御部３０から供給された同期信号等の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。その際に、画像読取装置３やＰＣ２から入力された画像データは、画像処理部４０によって画像処理が施され、インターフェースを介して各画像形成ユニット１１に供給される。そして、例えばイエローの画像形成ユニット１１Ｙでは、帯電器１３により所定電位で一様に帯電された感光体ドラム１２の表面が、画像処理部４０から得られた画像データに基づいて発光するＬＰＨ１４により露光されて、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器１５により現像され、感光体ドラム１２上にはイエローのトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにおいても、マゼンタ、シアン、黒の各色トナー像が形成される。

各画像形成ユニット１１で形成された各色トナー像は、図１の矢印Ａ方向に回動する中間転写ベルト２１上に、一次転写ロール２２により順次静電吸引され、中間転写ベルト２１上に重畳されたトナー像が形成される。重畳トナー像は、中間転写ベルト２１の移動に伴って二次転写ロール２３が配設された領域（二次転写部）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部に搬送されると、トナー像が二次転写部に搬送されるタイミングに合わせて用紙Ｐが二次転写部に供給される。そして、二次転写部にて二次転写ロール２３により形成される転写電界により、重畳トナー像は搬送されてきた用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト２１から剥離され、搬送ベルト２４により定着器２５まで搬送される。定着器２５に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器２５によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部（不図示）に搬送される。

図２は、露光器であるＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４の構成を示した図である。図２において、ＬＰＨ１４は、支持体としてのハウジング６１、発光部を構成する自己走査型ＬＥＤアレイ（ＳＬＥＤ）６３、ＳＬＥＤ６３やＳＬＥＤ６３を駆動する駆動信号発生手段としての信号発生回路１００（後段の図３参照）等を搭載するＬＥＤ回路基板６２、ＳＬＥＤ６３からの光を感光体ドラム１２表面に結像させる光学部材であるロッドレンズアレイ６４、ロッドレンズアレイ６４を支持するとともにＳＬＥＤ６３を外部から遮蔽するホルダー６５、ハウジング６１をロッドレンズアレイ６４方向に加圧する板バネ６６を備えている。

ハウジング６１は、アルミニウム、ＳＵＳ等のブロックまたは板金で形成され、ＬＥＤ回路基板６２を支持している。また、ホルダー６５は、ハウジング６１およびロッドレンズアレイ６４を支持し、ＳＬＥＤ６３の発光点とロッドレンズアレイ６４の焦点とが一致するように設定している。さらに、ホルダー６５はＳＬＥＤ６３を密閉するように構成されている。それにより、ＳＬＥＤ６３に外部からゴミが付着することを防いでいる。一方、板バネ６６は、ＳＬＥＤ６３およびロッドレンズアレイ６４の位置関係を保持するように、ハウジング６１を介してＬＥＤ回路基板６２をロッドレンズアレイ６４方向に加圧している。
このように構成されたＬＰＨ１４は、調整ネジ（図示せず）によってロッドレンズアレイ６４の光軸方向に移動可能に構成され、ロッドレンズアレイ６４の結像位置(焦点面)が感光体ドラム１２表面上に位置するように調整される。

ＬＥＤ回路基板６２には、図３（ＬＥＤ回路基板６２の平面図）に示したように、例えば５８個のＳＬＥＤチップ（ＣＨＩＰ１〜ＣＨＩＰ５８）からなるＳＬＥＤ６３が、感光体ドラム１２の軸線方向と平行になるように精度良くライン状に配置されている。この場合、各ＳＬＥＤチップ（ＣＨＩＰ１〜ＣＨＩＰ５８）に配置された発光素子（ＬＥＤ）の配列（ＬＥＤアレイ）の端部境界において、各ＬＥＤアレイがＳＬＥＤチップ同士の連結部で連続的に配列されるように、ＳＬＥＤチップは交互に千鳥状に配置されている。
また、ＬＥＤ回路基板６２には、ＳＬＥＤ６３を駆動する信号（駆動信号）を出力する信号発生回路１００およびレベルシフト回路１０４、電源電圧を出力する３端子レギュレータ１０１、ＳＬＥＤ６３の初期光量補正データ等を記憶するＥＥＰＲＯＭ１０２、画像形成装置本体との間で信号の送受信を行うハーネス１０３が備えられている。

ここで、図４は、ＬＥＤ回路基板６２上に形成されている配線の一部を示した図である。図４に示したように、ＬＥＤ回路基板６２上には、３端子レギュレータ１０１から各ＳＬＥＤチップに電力を供給する＋３．３Ｖの電源ライン１０５および接地（ＧＮＤ）された電源ライン１０６、信号発生回路１００から各ＳＬＥＤチップに対して画像処理部４０からの画像データに対応した点灯信号ΦＩ（ΦＩ１〜ΦＩ５８）を送信する信号ライン１０７（１０７_１〜１０７_５８）、さらには、各ＳＬＥＤチップの各発光点を順次点灯可能状態に遷移させる転送信号ＣＫ１（ＣＫ１_１〜１_６）および転送信号ＣＫ２（ＣＫ２_１〜２_６）をそれぞれ送信する信号ライン１０８（１０８_１〜１０８_６）および信号ライン１０９（１０９_１〜１０９_６）が配線されている。
そして、各ＳＬＥＤチップ（ＣＨＩＰ１〜ＣＨＩＰ５８）には、信号ライン１０７を介して、ＣＨＩＰ１〜ＣＨＩＰ５８に対する点灯信号ΦＩが入力される。また、信号ライン１０８を介して転送信号ＣＫ１（ＣＫ１_１〜１_６）、信号ライン１０９を介して転送信号ＣＫ２（ＣＫ２_１〜２_６）がそれぞれＣＨＩＰ１〜ＣＨＩＰ５８に入力される。

続いて、ＬＥＤ回路基板６２に設けられた信号発生回路１００について説明する。
図５は、信号発生回路１００の構成を示すブロック図である。信号発生回路１００は、画像データ展開部１１０、濃度ムラ補正データ部１１２、タイミング信号発生部１１４、基準クロック発生部１１６、各ＳＬＥＤチップ（ＣＨＩＰ１〜ＣＨＩＰ５８）に対応して設けられた点灯時間制御・駆動部１１８−１〜１１８−５８により主要部が構成されている。
画像データ展開部１１０には、画像処理部（ＩＰＳ）４０から画像データがシリアルに送信される。画像データ展開部１１０は、送信された画像データを１〜１２８ドット目、１２９〜２５６ドット目、…、７２９７〜７４２４ドット目と各ＳＬＥＤチップ（ＣＨＩＰ１〜ＣＨＩＰ５８）毎の画像データに分割する。画像データ展開部１１０は点灯時間制御・駆動部１１８−１〜１１８−５８と接続されており、分割した画像データを各々対応する点灯時間制御・駆動部１１８−１〜１１８−５８に出力する。

濃度ムラ補正データ部１１２は、ＳＬＥＤ６３内の各ＬＥＤ毎の出射光量のバラツキや画像形成条件の経時変化等に起因する画像形成時の画像濃度ムラを修正するための濃度ムラ補正データＣｏｒｒが記憶されている。そして、タイミング信号発生部１１４からのデータ読み出し信号に同期して、濃度ムラ補正データＣｏｒｒを点灯時間制御・駆動部１１８−１〜１１８−５８に出力する。この濃度ムラ補正データＣｏｒｒは、各ＬＥＤ毎に設定されたデータであって、本実施の形態では８ビット（０〜２５５）のデータとして形成される。

ＥＥＰＲＯＭ（第１メモリ、第１記憶手段）１０２には、工場出荷時におけるＬＰＨ１４の出射光量の計測値に基づいて設定された、ＬＰＨ１４の各発光点（発光素子）に固有に存在する発光点相互間の出射光量のバラツキを補正するための各ＬＥＤ毎の光量補正データ、すなわち初期光量補正データ（第１光量補正データ）Ｃｏｒｒ_１が記憶されている。一方、本体の制御部３０には、ＥＥＰＲＯＭ_Ａ（第２メモリ、第２記憶手段）３０１が設けられ、かかるＥＥＰＲＯＭ_Ａ３０１には、画像形成装置（マシン）のＬＰＨ１４による露光以外の工程（プロセス）に起因して生じる感光体ドラム１２での静電潜像の電位ムラや、マシンの稼動（ランニング）時間の経過に伴う感光体ドラム１２の感光特性の経時変化等といった画像形成条件の経時変化に起因して生じる静電潜像の電位ムラ等を補正するための各ＬＥＤ毎の光量補正データ、すなわちプロセス光量補正データ（第２光量補正データ）Ｃｏｒｒ_２が記憶されている。

そして、マシン電源投入時に、ＥＥＰＲＯＭ１０２から制御部３０に対して、各ＬＥＤ毎の初期光量補正データＣｏｒｒ_１がダウンロードされる。制御部３０は、ＥＥＰＲＯＭ１０２からの初期光量補正データＣｏｒｒ_１と、ＥＥＰＲＯＭ_Ａ３０１に記憶されたプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２とを加算器３０２により加算して、マシンのランニング時間に応じた光量補正データＣｏｒｒを生成する。そして、制御部３０は、生成された光量補正データＣｏｒｒを濃度ムラ補正データ部１１２に送る。それにより、濃度ムラ補正データ部１１２には、光量補正データＣｏｒｒが濃度ムラ補正データＣｏｒｒとして記憶される。
なお、ＥＥＰＲＯＭ１０２に記憶される初期光量補正データＣｏｒｒ_１と、ＥＥＰＲＯＭ_Ａ３０１に記憶されるプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２については、後段で詳細に説明する。

基準クロック発生部１１６は、本体の制御部３０、タイミング信号発生部１１４、および点灯時間制御・駆動部１１８−１〜１１８−５８と接続されている。
図６（基準クロック発生部１１６の構成を説明するブロック図）に示したように、基準クロック発生部１１６は、水晶発振器１４０、第２の分周器である分周器１／Ｍ１４２、第１の分周器である分周器１／Ｎ１４４、位相比較器１４６、および発振器である電圧制御発振器１４８からなるＰＬＬ回路１３４と、メモリであるルックアップテーブル（ＬＵＴ）１３２とを含んで構成されている。

ＬＵＴ１３２は、制御部３０からの光量調整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を記憶している。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／Ｎ１４４は、ＬＵＴ１３２および位相比較器１４６と接続されており、ＬＵＴ１３２からの光量調整データにより決定された分周比Ｎに基づいて水晶発振器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／Ｍ１４２、分周器１／Ｎ１４４、および電圧制御発振器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１４６による比較結果（位相差）に応じて、電圧制御発振器１４８に供給されるコントロール電圧が制御される。電圧制御発振器１４８は、コントロール電圧に基づく周波数で、基準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、この周波数の基準クロック信号を生成して、すべての点灯時間制御・駆動部１１８−１〜１１８−５８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から出力された基準クロック信号は、分周器１／Ｍ１４２にも分岐されて入力される。分周器１／Ｍ１４２は、ＬＵＴ１３２からの光量調整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基準クロック信号を分周する。

タイミング信号発生部１１４は、制御部３０およ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からの基準クロック信号を基に、制御部３０からの水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）と同期して、転送信号ＣＫ１Ｒ,ＣＫ１Ｃおよび転送信号ＣＫ２Ｒ,ＣＫ２Ｃを生成する。転送信号ＣＫ１Ｒ,ＣＫ１Ｃおよび転送信号ＣＫ２Ｒ,ＣＫ２Ｃは、レベルシフト回路１０４を介することにより転送信号ＣＫ１および転送信号ＣＫ２となってＬＰＨ１４に出力される。
また、タイミング信号発生部１１４は、濃度ムラ補正データ部１１２および画像データ展開部１１０と接続されており、基準クロック発生部１１６からの基準クロック信号を基に、制御部３０からのＨＳＹＮＣ信号と同期して、画像データ展開部１１０から発光点である各ＬＥＤに対応した画像データを読み出すためのデータ読み出し信号、および濃度ムラ補正データ部１１２から各ＬＥＤに対応した濃度ムラ補正データを読み出すためのデータ読み出し信号を各々に対して出力する。さらに、タイミング信号発生部１１４は、点灯時間制御・駆動部１１８−１〜１１８−５８とも接続されており、基準クロック発生部１１６からの基準クロック信号を基に、制御部３０からのＨＳＹＮＣ信号と同期して、ＳＬＥＤ６３の点灯開始のトリガ信号（ＴＲＧ）を出力する。

点灯時間制御・駆動部１１８−１〜１１８−５８は、光量設定手段の一例であって、各ＬＥＤの点灯時間を濃度ムラ補正データおよび遅延選択データに基づいて補正し、ＳＬＥＤ６３の各ＬＥＤを点灯するための制御信号（点灯信号）ΦＩ１〜ΦＩ５８を生成する。
具体的には、点灯時間制御・駆動部１１８−１〜１１８−５８は、図７（点灯時間制御・駆動部１１８の構成を説明するブロック図）に示したように、基準信号生成部の一例としての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、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１１０およ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（ＯＮ）のときには、タイミング信号発生部１１４からのトリガ信号（ＴＲＧ）をＰＤＯＭＶ１６０に出力し、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設定されている。ＰＤＯＭＶ１６０は、ＡＮＤ回路１７０、ＯＲ回路１６８、濃度ムラ補正データ部１１２、およ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ムラ補正データＣｏｒｒに応じたクロック数の点灯パルスを発生する。

直線性補正部１６２は、ＳＬＥＤ６３内の各ＬＥＤでの発光開始時間のバラツキを補正するため、ＰＤＯＭＶ１６０からの点灯パルス信号を補正して出力する。具体的には、直線性補正部１６２は、複数の遅延回路１６４（本実施の形態では、１６４−０〜１６４−７の８個）、遅延選択レジスタ１６６、遅延信号選択部１６５、ＡＮＤ回路１６７、ＯＲ回路１６８、点灯信号選択部１６９を含んで構成されている。
遅延回路１６４−０〜１６４−７は、ＰＤＯＭＶ１６０と接続されており、各々がＰＤＯＭＶ１６０からの点灯パルス信号を遅延させるための異なる時間が設定されている。遅延選択レジスタ１６６は遅延信号選択部１６５および点灯信号選択部１６９と接続されており、遅延選択レジスタ１６６には、ＳＬＥＤ６３内の各ＬＥＤ毎の遅延選択データＯｆｆｓｅｔ、および点灯信号選択データが記憶されている。各ＬＥＤ毎の遅延選択データＯｆｆｓｅｔおよび点灯信号選択データは予め測定され、ＥＥＰＲＯＭ１０２に記憶されている。ＥＥＰＲＯＭ１０２に記憶された遅延選択データＯｆｆｓｅｔおよび点灯信号選択データは、マシン電源投入時に濃度ムラ補正データ部１１２を介して遅延選択レジスタ１６６にダウンロードされる。なお、遅延選択データＯｆｆｓｅｔおよび点灯信号選択データを記憶する記憶手段としてフラッシュＲＯＭを用いることもでき、その場合には、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。

ここで、ＥＥＰＲＯＭ１０２に記憶されている遅延選択データＯｆｆｓｅｔについて説明する。図８は、ＬＥＤを点灯させる点灯信号ΦＩの点灯パルス幅とＬＥＤの光量との関係を示した図である。図８（ａ）では、実線は、ＳＬＥＤ６３内の任意の１のＬＥＤについて、点灯信号ΦＩの点灯パルス幅を変化させた際に、ＬＥＤからロッドレンズアレイ６４（図２参照）を介して出射された光の光量測定値である。また、破線は、かかるＬＥＤが実際に駆動する際に要求される目標となる光量特性（目標光量特性）である。
図８（ａ）に示したように、ＬＥＤから実際に光が出射される際には、点灯信号ΦＩの出力波形が完全な矩形とはならないこと等から、発光開始時間に遅延が生じ、その遅延時間も通常３〜１５ｎｓｅｃ程度のバラツキを持ったものとなる。そこで、本実施の形態のＬＰＨ１４では、直線性補正部１６２により、画像形成装置で使用される点灯パルス幅領域において、ＬＥＤからの光の光量特性が目標光量特性と略一致するように、点灯信号ΦＩの点灯パルス幅をオフセットさせている。
図８（ｂ）は、ＬＥＤへの点灯信号ΦＩの点灯パルス幅にオフセット補正を行った場合のＬＥＤの光量特性（実線）を示したものである。図８（ｂ）では、使用される点灯パルス幅領域の下限の点灯パルス幅（オフセット補正位置）にて、ＬＥＤの光量が目標光量と一致するように、オフセット量を定めている。そして、オフセット量は、このような方法で各ＬＥＤ毎に測定され、遅延選択データＯｆｆｓｅｔとしてＥＥＰＲＯＭ１０２に記憶される。

遅延信号選択部１６５は、ＡＮＤ回路１６７およびＯＲ回路１６８と接続されており、遅延選択レジスタ１６６に記憶された遅延選択データＯｆｆｓｅｔに基づいて、遅延回路１６４−０〜１６４−７からの出力のいずれか１つを選択する。ＡＮＤ回路１６７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と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１６８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。
点灯信号選択部１６９は、遅延選択レジスタ１６６に記憶された点灯選択データに基づいて、ＡＮＤ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。そして、選択された点灯パルスが点灯信号ΦＩとしてＭＯＳＦＥＴ１７２を介してＬＰＨ１４へと出力される。

ところで、上述したように、ＰＤＯＭＶ１６０は、ＡＮＤ回路１７０からのトリガ信号に同期して濃度ムラ補正データＣｏｒｒに応じたクロック数の点灯パルスを発生して、ＡＮＤ回路１６７およびＯＲ回路１６８に出力する。したがって、直線性補正部１６２に入力される点灯パルスは、ＰＤＯＭＶ１６０において濃度ムラ補正データＣｏｒｒによる補正処理がすでに施されている。このように、ＰＤＯＭＶ１６０は、ゲイン補正された点灯パルスを生成する信号生成部としての機能も有している。すなわち、ＭＯＳＦＥＴ１７２を介してＬＰＨ１４へ出力される点灯パルスは、濃度ムラ補正（ゲイン補正）およびオフセット補正が行われた状態で出力される。

図９は、ゲイン補正およびオフセット補正が施されたＬＥＤの光量特性を示した図である。図９では、一例として、画像形成装置で使用される点灯パルス幅領域の中央位置（ゲイン補正位置）を基準としてゲイン補正を行った場合を示している。
このように、本実施の形態の点灯時間制御・駆動部１１８−１〜１１８−５８では、次の（１）式に示したように、各ＬＥＤの点灯パルス幅を濃度ムラ補正データＣｏｒｒおよび遅延選択データＯｆｆｓｅｔに基づいて補正することで、画像形成装置で使用される点灯パルス幅領域での光量特性を目標光量特性と略一致させて、ＬＰＨ１４に出力している。

点灯パルス幅＝ＢＡＳＥ・（１＋Ｃｏｒｒ／１２８）＋Ｏｆｆｓｅｔ ……（１）
なお、（１）式において、「ＢＡＳＥ」はＬＥＤの光量を設定する基準となる基準パルス幅である。また、本実施の形態の濃度ムラ補正データＣｏｒｒは８ビットデータ（０〜２５５）であることから、（１）式では、濃度ムラ補正（ゲイン補正）に関する光量補正幅を最大補正値／最小補正値＝３に設定した場合を示している。
このように、（１）式により点灯パルス幅が設定されることで、図９に示したように、画像形成装置で使用される点灯パルス幅領域での光量特性は目標光量特性と略一致することとなり、使用パルス幅領域でのＬＥＤの光量は所定の範囲内に収まるように設定される。

また、図７に示したように、ＬＰＨ１４には３端子レギュレータ１０１が接続され、ＬＰＨ１４に対して３端子レギュレータ１０１から安定した＋３．３Ｖの電圧が供給されている。

ところで、上記したように、濃度ムラ補正データ部１１２から出力される濃度ムラ補正データＣｏｒｒは、ＥＥＰＲＯＭ１０２に記憶された初期光量補正データＣｏｒｒ_１と、ＥＥＰＲＯＭ_Ａ３０１に記憶されたプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２とを加算器３０２により加算して生成されたものである。すなわち、濃度ムラ補正データＣｏｒｒは、次の（２）式で表される。
Ｃｏｒｒ＝Ｃｏｒｒ_１＋Ｃｏｒｒ_２ ……（２）

ここで、まず、ＥＥＰＲＯＭ１０２に記憶される初期光量補正データＣｏｒｒ_１の測定・算出方法について説明する。
図１０は、ＬＰＨ１４の露光エネルギ分布（光量分布）を測定する特性計測装置としての光プロファイル測定装置２００の構成を示した図である。図１０に示したように、光プロファイル測定装置２００は、受光面がＬＰＨ１４の発光部（ＳＬＥＤ６３）に対向して設けられ、複数のＣＣＤ(Charge Coupled Device)がライン状に配列されたラインＣＣＤ２６１、このラインＣＣＤ２６１が設置されるとともにラインＣＣＤ２６１からの出力を用いてＬＰＨ１４からの光量分布を測定するＣＣＤボード２７０、ＬＰＨ１４の発光部（ＳＬＥＤ６３）からの光をラインＣＣＤ２６１面に拡大して結像させる拡大光学系２６０を備えている。
さらに、光プロファイル測定装置２００は、ＬＰＨ１４のＳＬＥＤ６３が配列された方向（主走査方向）を移動方向としてＣＣＤボード２７０を移動させる移動ステージ２６２、移動ステージ２６２を等速移動させるステージドライバ２６３、ＬＰＨ１４に対して駆動信号を出力して各ＳＬＥＤ６３を点灯させるＬＰＨドライバ２６４、ＣＣＤボード２７０から転送されたデータ信号を処理するＣＣＤインターフェース２８０を備えている。

また、得られたデータ信号の処理や、移動ステージ２６２の移動制御、ＬＰＨドライバ２６４の制御等は、処理部であるパーソナルコンピュータ(ＰＣ)２６６にて実行される。このＰＣ２６６は、画像データを取り込むためのフレームグラバー２６７、ステータス信号やデータ信号の入力やコントロール信号の出力等を制御するデジタルＩ／Ｏ２６８、ステージドライバ２６３の駆動を制御するモータコントローラ２６９等を備えている。移動ステージ２６２は、例えば、エア軸受けとリニアモータとを使用した非接触構造を備えており、モータコントローラ２６９により、リニアエンコーダからのフィードバックによるＰＬＬ制御が行われ、ＣＣＤボード２７０の等速移動制御を実現している。
そして、光プロファイル測定装置２００は、ラインＣＣＤ２６１を有するＣＣＤボード２７０を主走査方向に等速移動させながら、データをデジタル値に変換してＰＣ２６６に取り込んでいる。

次に、図１１は、光プロファイル測定装置２００により初期光量補正データＣｏｒｒ_１を生成する際の処理の流れを示すフローチャートである。なお、初期光量補正データＣｏｒｒ_１の生成処理を行うに際して、予め、光プロファイル測定装置２００に対してＬＰＨ１４がホルダー部材（図示省略）によって保持されて、所定位置にセットされる。

まず、ＰＣ２６６は、デジタルＩ／Ｏ２６８からＬＰＨドライバ２６４に対し、ＬＰＨ１４を４ｏｎ４ｏｆｆで点灯するように指示するコントロール信号を出力する。それにより、ＬＰＨドライバ２６４は、ＬＰＨ１４を４ｏｎ４ｏｆｆで点灯させる（Ｓ１０１）。
ここで、４ｏｎ４ｏｆｆ点灯とは、図１２に示したように、ＬＰＨ１４のＳＬＥＤ６３に配列されたＬＥＤアレイにおいて、隣り合う連続した４つのＬＥＤを点灯し、さらにそれに連続する隣り合う４つのＬＥＤを消灯させる点灯形態をいう。このように、ＬＰＨ１４を４ｏｎ４ｏｆｆ点灯するのは、全灯させると、全体の光量が大きくなり過ぎるために、各ＬＥＤによる光量のピークと谷の座標点を正確に測定し難いからである。なお、各ＬＥＤの点灯／消灯が交互に設定された形態であれば、４ｏｎ４ｏｆｆ点灯のほか、２ｏｎ２ｏｆｆ点灯等を用いることもできる。

次に、ＰＣ２６６は、モータコントローラ２６９を介してステージドライバ２６３に対して、移動ステージ２６２を移動させるためのコントロール信号を出力して、ＣＣＤボード２７０および拡大光学系２６０をＳＬＥＤ６３の配列方向（主走査方向）に等速移動させる（Ｓ１０２）。
さらに、ＰＣ２６６は、デジタルＩ／Ｏ２６８からＣＣＤインターフェース２８０を介してＣＣＤボード２７０に、ＬＰＨ１４の光量分布の測定を指示するコントロール信号を出力する。そして、ＣＣＤボード２７０は、ラインＣＣＤ２６１によってＬＰＨ１４の光量分布を測定する（Ｓ１０３）。

次に、ＰＣ２６６は、ＣＣＤインターフェース２８０を介してＣＣＤボード２７０から、ステップ１０３で測定された光量分布データを取得する。そして、図１３に示したように、光量分布データに関して、主走査方向の各座標位置（ｘ）における副走査方向（ｙ）の積分値を算出し、主走査方向での光量分布（光プロファイル）を得る（Ｓ１０４）。
その際に、ブラックレベル補正とシェーディング補正とが施される。ここで、ラインＣＣＤ２６１に関するブラックレベル補正値とシェーディング補正値とは、予め求めておく。ブラックレベル補正値とシェーディング補正値とを求める際には、拡大光学系２６０に対して積分球から光を入射させて測定する。その場合の積分球に用いる光源としては、ＬＰＨ１４に配設されたＳＬＥＤ６３のＬＥＤと同一のＬＥＤ（波長７８０ｎｍ）が使用される。また、積分球から拡大光学系２６０に入射される光の入射角の最大値は、実際の光プロファイル測定装置２００において、ＬＰＨ１４から拡大光学系２６０に入射される入射角の最大値である２３°となるように設定される。

続いて、ＰＣ２６６は、ステップ１０４で算出された光プロファイルについて、主走査方向（ｘ）のピーク位置と谷位置とを検出する。そして、光プロファイルにおける谷から谷までの光量を積分し、この積分値を谷から谷までの距離で割算することで谷と谷との間の領域の光量（露光エネルギ）密度を算出する。このようにして求められた各領域の露光エネルギ密度を各発光点（ＬＥＤ）の補正特性値（％）（図１４参照）とする（Ｓ１０５）。
さらに、ＰＣ２６６は、この補正特性値を所定の目標値に合わせるように、目標値との誤差分に応じて光量を増減することで、すべての領域における補正特性値（％）がフラット（平坦）になるようにする。このような平坦化処理により、各領域毎の光量補正値、すなわち各ＬＥＤについての光量補正値が算出される（Ｓ１０６）。
そして、ＰＣ２６６は、４ｏｎ４ｏｆｆ点灯で点灯された各ＬＥＤについての光量補正データをメモリに記憶する（Ｓ１０７）。

次に、ＰＣ２６６は、デジタルＩ／Ｏ２６８からＬＰＨドライバ２６４に対し、ＬＰＨ１４を４ｏｆｆ４ｏｎで点灯するように指示するコントロール信号を出力する。それにより、ＬＰＨドライバ２６４は、ＬＰＨ１４を４ｏｆｆ４ｏｎで点灯させる（Ｓ１０９）。すなわち、ステップ１０１で点灯させたＬＥＤを消灯し、ステップ１０１で消灯させたＬＥＤを点灯する点灯形態に設定を変える。
そして、ステップ１０２〜ステップ１０７を同様に行い、ＰＣ２６６は、４ｏｆｆ４ｏｎ点灯で点灯された各ＬＥＤについての光量補正データをメモリに記憶する（Ｓ１０７）。
４ｏｆｆ４ｏｎ点灯形態での測定が終了した後（Ｓ１０８）、ＰＣ２６６は、記憶された４ｏｎ４ｏｆｆ点灯で点灯された各ＬＥＤについての光量補正データと、４ｏｆｆ４ｏｎ点灯で点灯された各ＬＥＤについての光量補正データとを、ＬＰＨ１４におけるＬＥＤの配列順序に合わせた並べ替えを行って、ＬＰＨ１４のすべてのＬＥＤの光量補正データとして合成する。そして、これをＬＰＨ１４の光量補正データとしてメモリに記憶する（Ｓ１１０）。
このようにして、ＬＰＨ１４（ＳＬＥＤ６３）の初期光量補正データＣｏｒｒ_１が生成される。そして、生成された初期光量補正データＣｏｒｒ_１は、ＰＣ２６６からＬＥＤ回路基板６２（図２、図３参照）に配設されたＥＥＰＲＯＭ１０２に記憶される。

引き続いて、ＥＥＰＲＯＭ_Ａ３０１に記憶されるプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２の測定・算出方法について説明する。
図１５は、制御部３０に構成されたプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２を生成する第２光量補正データ生成部の一例としてのプロセス光量補正データ生成回路４００の機能構成を示すブロック図である。図１５に示したプロセス光量補正データ生成回路４００は、画像データ演算部４１０、濃度ムラ演算部４２０、補正データ算出部４３０を備えている。
画像データ演算部４１０は、テストパターン画像が形成された用紙Ｐが載置され、載置された用紙Ｐからテストパターン画像の画像濃度データを読み取る画像読取装置３から、読み取られた画像濃度データを取得して、取得した画像濃度データに対して所定の演算を行う。
濃度ムラ演算部４２０は、画像データ演算部４１０にて演算された画像濃度データから、画像濃度データ上に生じている主走査方向の濃度分布である各ＬＥＤ毎の濃度ムラデータを求める。
補正データ算出部４３０は、濃度ムラ演算部４２０にて演算された各ＬＥＤ毎の濃度ムラデータに基づいて、この濃度ムラを抑制するための各ＬＥＤ毎の補正データ（プロセス光量補正データＣｏｒｒ_２）を算出する。

次に、図１６は、プロセス光量補正データ生成回路４００によりプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２が生成される際の処理の流れを示すフローチャートである。
まず、制御部３０は、ＥＥＰＲＯＭ１０２から初期光量補正データＣｏｒｒ_１をダウンロードする。そして、ダウンロードされた初期光量補正データＣｏｒｒ_１を信号発生回路１００の濃度ムラ補正データ部１１２に送る。それにより、ＬＰＨ１４の各ＬＥＤの光量は、初期光量補正データＣｏｒｒ_１にて補正された設定とされる（Ｓ２０１）。すなわち、ここでは、各ＬＥＤの点灯パルス幅を設定する（１）式における濃度ムラ補正データＣｏｒｒは、次の（３）式のように設定される。
Ｃｏｒｒ＝Ｃｏｒｒ_１ ……（３）

そして、制御部３０は、各画像形成ユニット１１に対して、所定のテストパターン画像を形成するように指示する。また、同時に、画像処理部４０に対して、各画像形成ユニット１１が各色毎の所定のテストパターン画像を形成するための画像信号を送信するように指示する。それにより、画像形成プロセス部１０は、用紙Ｐに各色毎のテストパターン画像を形成する（Ｓ２０２）。
ここで、図１７は、テストパターン画像の一例を示した図である。図１７に示したテストパターン画像には、イエロー（Ｙ）用濃度検出用パターン５１Ｙ、マゼンタ（Ｍ）用濃度検出用パターン５１Ｍ、シアン（Ｃ）用濃度検出用パターン５１Ｃ、黒（Ｋ）用濃度検出用パターン５１Ｋが形成されている。
また、テストパターン画像が形成される用紙Ｐ上には、画像読取装置３にテストパターン画像が形成された用紙Ｐが載置された場合に、テストパターン画像の傾きを補正する際に使用する各色毎の位置情報検出用パターン（マーカ）も同時に形成される。すなわち、図１７に示したように、イエロー（Ｙ）用位置情報検出用パターン５２Ｙ、マゼンタ（Ｍ）用位置情報検出用パターン５２Ｍ、シアン（Ｃ）用位置情報検出用パターン５２Ｃ、黒（Ｋ）用位置情報検出用パターン５２Ｋが形成されている。

引き続いて、画像読取装置３には、生成されたテストパターン画像が載置される。そして、画像読取装置３は、ステップ２０２にて用紙Ｐ上に形成された各色のテストパターン画像を読み取り、各色テストパターン画像の画像濃度を測定する。それにより、ＬＰＨ１４のＬＥＤの配列方向（主走査方向）に亘って各色テストパターン画像の画像濃度データを生成する。また、画像読取装置３は、同時に、各色マーカの位置情報データを生成する（Ｓ２０３）。

画像読取装置３にて生成された各色画像濃度データと各色マーカの位置情報データとは、プロセス光量補正データ生成回路４００の画像データ演算部４１０に送られる。そして、画像データ演算部４１０は、各色画像濃度データと各色マーカの位置座標データとを受け取る。
画像データ演算部４１０は、各色画像濃度データと各ＬＥＤとを高精度に対応付けるため、画像読取装置３に用紙Ｐが傾いた状態で載置された場合や、画像形成時に用紙Ｐが傾いた状態で搬送された場合、または、画像形成装置において用紙Ｐ上にテストパターン画像が傾いて形成された場合等における、傾き補正を行う。すなわち、画像データ演算部４１０では、画像読取装置３にて読み取った各色マーカの位置座標データに基づいて、画像読取装置３にて読み取られたテストパターン画像の傾き誤差量を算出する。そして、算出された傾き誤差量に基づいて、各色画像濃度データの傾きを補正する（Ｓ２０４）。
そして、画像データ演算部４１０は、傾き補正が施された各色画像濃度データを濃度ムラ演算部４２０に送る。

濃度ムラ演算部４２０は、画像データ演算部４１０から受け取った傾き補正が施された各色画像濃度データを副走査方向に平均化することにより、濃度ムラデータを求める。さらに、主走査方向に一次元的に変倍処理（縮小または拡大）を施すことにより倍率補正を行い、濃度ムラデータの画素数とテストパターン画像を形成したＬＥＤの数とを一致させ、濃度ムラデータと各々のＬＥＤの位置との対応付けを行う（Ｓ２０５）。
それにより、画像形成装置で形成された画像上に生じている主走査方向の濃度分布である濃度ムラデータが各々のＬＥＤの位置と対応付けられて生成される（Ｓ２０６）。そして、濃度ムラ演算部４２０は、この濃度ムラデータを補正データ算出部４３０に送る。

補正データ算出部４３０は、濃度ムラ演算部４２０から受け取った濃度ムラデータに基づいて、主走査方向の濃度分布を略フラットにするための補正データ、すなわちプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２を算出する（Ｓ２０７）。例えば、主走査方向の画像濃度の平均値を算出し、主走査方向における各ＬＥＤの位置での画像濃度と画像濃度平均値との差を求める。そして、各ＬＥＤの位置毎に画像濃度と画像濃度平均値との差を０とするような光量補正値をプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２として設定する。つまり、このプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２は、ＬＰＨ１４の各ＬＥＤにより形成される画像の各画素の濃度が一様となるように、感光体ドラム１２に形成される静電潜像の電位を一様に形成するための各ＬＥＤにおける発光強度を補正するための補正値である。
そして、補正データ演算部４３０にて算出されたプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２は、ＥＥＰＲＯＭ_Ａ３０１に記憶される（Ｓ２０８）。

なお、上記の処理フローでは、用紙Ｐにテストパターン画像を形成し、その画像濃度に基づいてプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２を生成した。このように、用紙Ｐに形成されたテストパターン画像の画像濃度を用いるのに代えて、例えば画像形成プロセス部１０の中間転写ベルト２１上に形成されたテストパターン画像（トナー像）の画像濃度を中間転写ベルト２１上で読み取り、画像濃度に基づいてプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２を生成することもできる。

ここで、上記の処理フローにおいて、テストパターン画像を形成するに際しては（図１６のステップ２０２）、各ＬＥＤの点灯パルス幅を設定する（１）式における濃度ムラ補正データＣｏｒｒとして、常に初期光量補正データＣｏｒｒ_１が用いられる（図１６のステップ２０１）。それにより、画像形成装置（マシン）のＬＰＨ１４による露光以外の工程（プロセス）に起因して生じる感光体ドラム１２での静電潜像の電位ムラや、マシンの稼動（ランニング）時間の経過に伴う感光体ドラム１２の感光特性の経時変化等といった画像形成条件の経時変化に起因して生じる静電潜像の電位ムラ等を補正するためのプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２を生成することができる。すなわち、ＬＰＨ１４が初期光量補正データＣｏｒｒ_１のみにより光量補正されることにより、ＬＰＨ１４から出射される光量は、主走査方向に略均一に設定することができる。そのため、形成されたテストパターン画像に濃度ムラが発生したとすれば、それはＬＰＨ１４以外の要因によるもの、すなわちＬＰＨ１４による露光以外のプロセスに起因したものや、マシンのランニング時間の経過に伴う感光体ドラム１２の感光特性の経時変化等といった画像形成条件の経時変化に起因したものということになる。そのため、生成されるプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２は、ＬＰＨ１４以外の要因に基づいて生じる静電潜像の電位ムラに対して、感光体ドラム１２に形成される静電潜像の電位を一様に形成するための補正値を意味する。

また、テストパターン画像を形成するに際して初期光量補正データＣｏｒｒ_１を用いることで、プロセス光量補正データＣｏｒｒ_２を精度良く生成することができる。
すなわち、従来の光量補正では、最初に初期光量補正データＣｏｒｒ_１を用いて形成されたテストパターン画像に基づいてプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２が生成されると、初期光量補正データＣｏｒｒ_１は、生成されたプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２によって書き換えられていた。そのため、次回のプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２の生成時には、前回書き換えられたプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２を用いて形成されたテストパターン画像に基づいて、新たなプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２が生成されていた。そのため、ＬＰＨ１４での光量補正は、順次新たに生成されるプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２によって行われていた。すなわち、各ＬＥＤの点灯パルス幅を設定する（１）式における濃度ムラ補正データＣｏｒｒは、次の（４）式のように設定されていた。
Ｃｏｒｒ＝Ｃｏｒｒ_２ ……（４）

しかし、例えば画像読取装置３は主走査方向に画像濃度の読み取り誤差を有している。また、上記した図１６の処理フローのステップ２０５にて行われる濃度ムラデータと各々のＬＥＤの位置との対応付けの際にも誤差が発生する。そのため、新たに生成されるプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２には、前回生成された際にプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２に生じた例えば画像読取装置３の読み取り誤差やＬＥＤの位置との対応付け誤差等が、再度積み重ねられることとなる。そのため、画像形成装置のランニング中において何度もプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２を新たに生成し、順次メモリの内容を書き換えていくことで、プロセス光量補正データＣｏｒｒ_２には、上記した読み取り誤差や位置対応付け誤差等が徐々に蓄積されることとなる。その結果、プロセス光量補正データＣｏｒｒ_２は、その精度が次第に低下していく傾向を呈していた。

これに対して、本実施の形態の画像形成装置では、テストパターン画像を形成する際には（図１６のステップ２０２）、常に初期光量補正データＣｏｒｒ_１が用いられる（図１６のステップ２０１）。そのため、生成されるプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２には、上記した画像読取装置３の読み取り誤差や、ＬＥＤの位置との対応付け誤差等が積み重ねられることがない。そのため、画像形成装置のランニング中に何度でもプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２を新たに生成しても、生成されるプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２の精度の低下が抑制される。

このように、本実施の形態の画像形成装置では、ＬＰＨ１４による露光以外のプロセスに起因して生じる静電潜像の電位ムラや、マシンのランニング時間の経過に伴う画像形成条件の経時変化に起因して生じる静電潜像の電位ムラ等を補正するためのプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２を生成することができる。
さらには、ＬＰＨ１４自体の固有の構成要因に基づいて生成された初期光量補正データＣｏｒｒ_１をＥＥＰＲＯＭ１０２に記憶し、プロセス光量補正データＣｏｒｒ_２をＥＥＰＲＯＭ_Ａ３０１に記憶しておくことにより、初期光量補正データＣｏｒｒ_１とプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２とを別個に保持している。それにより、ＥＥＰＲＯＭ１０２から初期光量補正データＣｏｒｒ_１をダウンロードすることで、プロセス光量補正データＣｏｒｒ_２を、画像読取装置３の読み取り誤差やＬＥＤの位置との対応付け誤差等を積み重ねることなく、いつでも高精度に生成することができる。そのため、本実施の形態の画像形成装置では、常時ＬＰＨ１４の光量補正を高い精度で行うことができる。
また、例えばＬＰＨ１４を新たなものに交換した時点においても、再度新たにプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２を生成することなく、ＥＥＰＲＯＭ_Ａ３０１に記憶されているプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２と、新たに設置されたＬＰＨ１４に関する初期光量補正データＣｏｒｒ_１とにより、光量補正を高い精度で行うことができる。

加えて、例えば感光体ドラム１２個々の固有の特性として、感光体ドラム１２の感光特性に長手方向（軸方向）のバラツキが存在する場合がある。その場合には、工場出荷時点において、このような感光体ドラム１２のバラツキを測定しておき、それに対応する光量補正データ、すなわち感光体光量補正データ（第３光量補正データ）Ｃｏｒｒ_３を求めておく。そして、例えば感光体ドラム１２を保持する感光体ドラムユニット（不図示）にＥＥＰＲＯＭ（不図示：第３メモリ）を配置し、かかるＥＥＰＲＯＭに感光体光量補正データＣｏｒｒ_３を記憶しておくこともできる。

そして、マシン電源投入時に、感光体ドラムユニットのＥＥＰＲＯＭから制御部３０に対して、感光体光量補正データＣｏｒｒ_３をダウンロードする。制御部３０は、同様にダウンロードされたＥＥＰＲＯＭ１０２からの初期光量補正データＣｏｒｒ_１と、ＥＥＰＲＯＭ_Ａ３０１に記憶されたプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２と、感光体光量補正データＣｏｒｒ_３とを加算器３０２により加算して、マシンのランニング時間に応じた光量補正データＣｏｒｒを生成する。そして、制御部３０は、生成された光量補正データＣｏｒｒを濃度ムラ補正データ部１１２に送る。それにより、濃度ムラ補正データ部１１２には、光量補正データＣｏｒｒが濃度ムラ補正データＣｏｒｒとして記憶される。
したがって、この場合には、濃度ムラ補正データＣｏｒｒは、次の（５）式で表されることとなる。
Ｃｏｒｒ＝Ｃｏｒｒ_１＋Ｃｏｒｒ_２＋Ｃｏｒｒ_３ ……（５）
このように構成することで、感光体ドラム１２の感光特性の軸方向のバラツキにも対応した光量補正を行うことができる。

ところで、初期光量補正データＣｏｒｒ_１は、ＬＰＨ１４自体の固有の構成要因に基づく光量補正データであるので、初期光量補正データＣｏｒｒ_１を記憶するＥＥＰＲＯＭ１０２は、ＬＰＨ１４と一体的に配設することが好ましい。また、プロセス光量補正データＣｏｒｒ_２は、ＬＰＨ１４による露光以外のプロセスや、マシンのランニング時間の経過に伴う画像形成条件の経時変化に起因して生じる静電潜像の電位ムラ等を補正するための光量補正データであるので、プロセス光量補正データＣｏｒｒ_２を記憶するＥＥＰＲＯＭ_Ａ３０１は、本体装置側、例えば制御部３０に配設することが好ましい。

なお、プロセス光量補正データＣｏｒｒ_２は、例えば画像形成装置の初期設置時に、また、所定のランニング枚数が経過する毎に、さらには、形成された画像の濃度ムラ（例えば、副走査方向に延びるスジ状の濃度ムラ）の程度が所定レベルよりも低下した場合等に生成することができる。
また、ＬＰＨ１４の各ＬＥＤの光量を補正する手段としては、上記した点灯パルス幅を制御するものに限られない。例えば、点灯パルス幅を一定として、電流値を調整することでＬＰＨ１４の各ＬＥＤの光量を補正することもできる。さらに、点灯パルス幅と電流値との双方を調整することでＬＰＨ１４の各ＬＥＤの光量を補正することもできる。

以上説明したように、本実施の形態のＬＰＨ１４では、ＬＰＨ１４自体の固有の構成要因に基づく初期光量補正データＣｏｒｒ_１をＥＥＰＲＯＭ１０２に記憶し、ＬＰＨ１４による露光以外のプロセスや、マシンのランニング時間の経過に伴う画像形成条件の経時変化に起因して生じる静電潜像の電位ムラ等を補正するためのプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２をＥＥＰＲＯＭ_Ａ３０１に記憶しておくことにより、初期光量補正データＣｏｒｒ_１とプロセス光量補正データＣｏｒｒ_２とを別個に保持している。それにより、プロセス光量補正データＣｏｒｒ_２の精度を低下することなく生成することができる。そのため、本実施の形態の画像形成装置では、ランニングを重ねても、常時ＬＰＨ１４の光量補正を高い精度で行うことができる。

本実施の形態のＬＥＤプリントヘッドが用いられた画像形成装置の全体構成を示した図である。ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)の構成を示した図である。ＬＥＤ回路基板の平面図である。ＬＥＤ回路基板上に形成されている配線の一部を示した図である。信号発生回路の構成を示すブロック図である。基準クロック発生部の構成を説明するブロック図である。点灯時間制御・駆動部の構成を説明するブロック図である。ＬＥＤを点灯させる点灯信号ΦＩの点灯パルス幅とＬＥＤの光量との関係を示した図である。ゲイン補正およびオフセット補正が施されたＬＥＤの光量特性を示した図である。光プロファイル測定装置の構成を示した図である。初期光量補正データＣｏｒｒ_１を生成する際の処理の流れを示すフローチャートである。４ｏｎ４ｏｆｆ点灯を説明する図である。光量分布データの主走査方向の各座標位置（ｘ）における副走査方向（ｙ）の積分値の算出について説明する図である。各発光点（ＬＥＤ）の補正特性値を説明する図である。プロセス光量補正データ生成回路の機能構成を示すブロック図である。プロセス光量補正データＣｏｒｒ_２が生成される際の処理の流れを示すフローチャートである。テストパターン画像の一例を示した図である。

符号の説明

３…画像読取装置、１０…画像形成プロセス部、１１（１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ）…画像形成ユニット、１２…感光体ドラム、１４…ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)、３０…制御部、４０…画像処理部、６３…自己走査型ＬＥＤアレイ（ＳＬＥＤ）、１００…信号発生回路、１０２…ＥＥＰＲＯＭ、１１０…画像データ展開部、１１２…濃度ムラ補正データ部、１１４…タイミング信号発生部、１１６…基準クロック発生部、１１８−１〜１１８−５８…点灯時間制御・駆動部、２００…光プロファイル測定装置、３０１…ＥＥＰＲＯＭ_Ａ、４００…プロセス光量補正データ生成回路、４１０…画像データ演算部、４２０…濃度ムラ演算部、４３０…補正データ算出部

Claims

感光体を露光して静電潜像を形成するプリントヘッドであって、
ライン状に配列された複数の発光素子と、
前記発光素子各々の露光エネルギ量を調節する光量設定手段とを備え、
前記光量設定手段は、前記発光素子相互間に固有に存在する出射光量のバラツキを補正するための第１光量補正データと、当該発光素子相互間の出射光量のバラツキ以外の要因により前記静電潜像に生じる電位ムラを補正するための第２光量補正データとに基づいて、前記露光エネルギ量を調節することを特徴とするプリントヘッド。
前記光量設定手段は、前記第１光量補正データと前記第２光量補正データとが加算されて生成された光量補正データに基づいて、前記発光素子各々を駆動する点灯パルス幅を設定することで、前記露光エネルギ量を調節することを特徴とする請求項１記載のプリントヘッド。
前記光量設定手段は、前記第１光量補正データと、前記第２光量補正データと、前記感光体が固有に有する軸方向の感光特性のバラツキにより前記静電潜像に生じる電位ムラを補正するための第３光量補正データとに基づいて、前記発光素子各々を駆動する点灯パルス幅を設定することで、前記露光エネルギ量を調節することを特徴とする請求項１記載のプリントヘッド。
前記光量設定手段は、所定のタイミングまたは任意のタイミングで更新された前記第２光量補正データを用いて前記露光エネルギ量を調節することを特徴とする請求項１記載のプリントヘッド。
前記第１光量補正データは、当該プリントヘッドに一体的に配設された第１記憶手段に記憶され、前記第２光量補正データは、当該プリントヘッドが搭載される画像形成装置側に配設された第２記憶手段に記憶されたことを特徴とする請求項１記載のプリントヘッド。
感光体と、
ライン状に配列された複数の発光素子を有し、当該発光素子からの出射光により前記感光体を露光して静電潜像を形成するプリントヘッドと、
前記プリントヘッドの前記発光素子相互間に固有に存在する出射光量のバラツキを補正するための第１光量補正データを記憶する第１記憶手段と、
前記プリントヘッドによる露光を除く要因により前記静電潜像に生じる電位ムラを補正するための第２光量補正データを記憶する第２記憶手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記プリントヘッドの出射光量を補正する光量補正データを生成し、生成された当該光量補正データを当該プリントヘッドに送信する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記第１記憶手段に記憶された前記第１光量補正データと、前記第２記憶手段に記憶された前記第２光量補正データとに基づいて、前記光量補正データを生成することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
前記感光体が固有に有する軸方向の感光特性のバラツキにより前記静電潜像に生じる電位ムラを補正するための第３光量補正データを記憶する第３記憶手段をさらに備え、
前記制御部は、前記第１記憶手段に記憶された前記第１光量補正データと、前記第２記憶手段に記憶された前記第２光量補正データと、前記第３記憶手段に記憶された前記第３光量補正データとに基づいて、前記光量補正データを生成することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
前記第３記憶手段は、前記感光体に一体的に配設されたことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
前記プリントヘッドにより前記感光体に形成された静電潜像を基に媒体上にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記第２記憶手段に記憶される前記第２光量補正データを生成する第２光量補正データ生成部とをさらに備え、
前記第２光量補正データ生成部は、前記画像形成部が前記第１光量補正データにて光量補正された前記プリントヘッドによる静電潜像を基に形成した所定のテストパターン画像の画像濃度に基づいて、前記第２光量補正データを生成することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
前記第２光量補正データ生成部は、当該画像形成装置の初期設置時、当該画像形成装置が所定のランニング枚数を経過する毎、および前記画像形成部にて形成された前記トナー画像の濃度ムラの程度が所定レベルよりも低下した場合のいずれか一または複数のタイミングで、前記第２光量補正データを生成することを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
前記第１記憶手段は、前記プリントヘッドに一体的に配設され、前記第２記憶手段は、当該画像形成装置本体側に配置されたことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。