JP2008119872A - 補正値決定方法、露光装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各スポット領域の形状のバラツキの影響を抑制する。
【解決手段】Ｘ方向に配列する各発光素子Ｅの出射光のエネルギを補正するための補正値Ａが第１過程と第２過程とを経て決定される。第１過程においては、各発光素子Ｅからの出射光によって形成される複数のスポット領域ＳのなかからＸ方向に対して傾斜するＰ方向を長軸とする長円形のスポット領域Ｓを特定する。第２過程においては、第１過程にて特定したスポット領域ＳにおいてＰ方向の寸法ＷPが目標値Ｗ0に近づくように補正値Ａを決定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、複数の発光素子による出射光のエネルギを補正する技術に関する。

複数の発光素子を利用した露光によって感光体ドラムなどの像担持体の表面（以下「被露光面」という）に潜像を形成する電子写真方式の画像形成装置が従来から提案されている。各発光素子の特性やこれを駆動する能動素子の特性にバラツキ（設計値からの誤差や各素子間の相違）があると、被露光面のうち各発光素子からの出射光で照射される領域（以下「スポット領域」という）のサイズが発光素子ごとに相違して画像の階調（濃度）にムラが発生するという問題がある。以上の問題を解決するために、例えば特許文献１には、主走査方向や副走査方向に沿った寸法（直径）が総てのスポット領域にわたって均一化されるように、各発光素子の出射光のエネルギを補正する技術が開示されている。
特許第３２３３８３４号公報

しかし、各スポット領域には単純なサイズ（直径）のバラツキに加えて形状のバラツキも発生し得る。例えば、複数のスポット領域の各々が別個の方向に歪んだ形状となる場合がある。特に、各発光素子からの出射光が屈折率分布型レンズなど各種の集光体を経由して被露光面に到達する構成においては、各発光素子と各集光体の光軸との位置関係の相違に起因して各スポット領域の形状のバラツキが顕在化する。そして、特許文献１のようにスポット領域が円形であることを前提とした技術によっては、スポット領域の形状の相違に起因した階調のムラを充分に抑制できないという問題がある。以上の事情を背景として、本発明は、各スポット領域の形状のバラツキの影響を抑制するという課題の解決をひとつの目的としている。

以上の課題を解決するために、本発明の第１の形態は、第１方向に配列して被露光面を露光する複数の発光素子の各々について出射光のエネルギを補正するための補正値を設定する方法であって、複数の発光素子からの出射光によって被露光面に形成される複数のスポット領域のうち第１方向に対して傾斜する方向を長軸とする長円形（例えば楕円形）のスポット領域を特定する第１過程と、第１過程にて特定したスポット領域における長軸の方向の寸法が目標値に近づくように補正値を決定する第２過程とを含む。

以上の方法によれば、スポット領域のうち第１方向に対して傾斜する長軸の方向に沿った寸法が目標値に近づくように補正値が決定されるから、スポット領域における第１方向の寸法が目標値に合致するように補正値を決定する特許文献１の方法と比較して、各スポット領域の形状のバラツキの影響（例えば階調のムラ）を有効に抑制することが可能である。なお、「第１方向に対して傾斜する」とは、第１方向との仰角が９０度の整数倍の角度以外の角度である状態を意味する。

各発光素子からの出射光が、第１方向と当該第１方向に対して傾斜する第２方向とにわたって配列された複数の集光体（例えば屈折率分布型レンズやマイクロレンズ）を通過して被露光面に到達する構成においては、スポット領域の長軸の方向が第２方向に近似または合致する場合がある。したがって、第２過程においては、第１過程にて特定したスポット領域における第２方向の寸法が目標値に近づくように補正値を決定してもよい。以上の形態によれば、スポット領域のうち集光体の配列の方向の寸法に基づいて補正値が決定されるから、各スポット領域の長軸の方向を厳密に測定する作業が不要となる。

本発明の好適な態様における第２過程では、被露光面に形成される画像のスクリーン角の方向と第１過程にて特定したスポット領域の長軸の方向との関係に応じて補正値を決定する。スポット領域の形状のバラツキの影響はスクリーン（ハーフトーンスクリーン）を適用した場合に特に顕著となる。例えば、ひとつのスポット領域がスクリーン角の方向を長軸とする長円形であって別個のスポット領域がスクリーン角に垂直な方向を長軸とする長円形であるような場合には、各スポット領域と隣のスポット領域との重複の程度が相違するから階調のムラが顕在化し易い。したがって、スポット領域の形状のバラツキの影響を低減できる本発明は、以上の態様のようにスクリーンが適用される場合に特に好適である。

本発明の第２の形態は、第１方向に配列して被露光面を露光する複数の発光素子の各々について出射光のエネルギを補正するための補正値を設定する方法であって、複数の発光素子からの出射光によって被露光面に形成される複数のスポット領域のうち、第１方向に対して傾斜する第１軸方向（例えば図４のＰ軸）を長軸とする長円形のスポット領域（例えば図４のスポット領域Ｓ2）と、第１方向に対して第１軸方向とは異なる方向に傾斜する第２軸方向（例えば図４のＱ軸）を長軸とする長円形のスポット領域（例えば図４のスポット領域Ｓ4）とから第１軸方向と第２軸方向とを特定する第１過程と、複数の発光素子の各々について、当該発光素子が形成するスポット領域における第１軸方向の寸法と第２軸方向の寸法との差分値に応じて補正値を決定する第２過程とを含む。以上の形態においても、第１方向に対して傾斜する第１軸方向および第２軸方向に沿った寸法に応じて補正値が決定されるから、スポット領域における第１方向の寸法が目標値に合致するように補正値を決定する特許文献１の方法と比較して、各スポット領域の形状のバラツキの影響（例えば階調のムラ）を有効に抑制することが可能である。また、第１軸方向の寸法と第２軸方向の寸法との差分値に応じて補正値が決定されるから、第１軸方向を長軸とするスポット領域と第２軸方向を長軸とするスポット領域とで補正値の決定の方法を共通化できるという利点もある。

本発明の別の態様は、以上の各態様に係る補正値決定方法によって決定された補正値に基づいて発光素子を駆動する露光装置である。ひとつの形態に係る露光装置は、第１方向に配列して被露光面を露光する複数の発光素子と、各発光素子について補正値を記憶する記憶回路（例えば図２や図９の記憶回路１２）とを具備し、各発光素子の出射光のエネルギを当該発光素子の補正値に応じて制御する露光装置であって、記憶回路に記憶された各補正値は、各発光素子からの出射光によって被露光面に形成される複数のスポット領域のうち第１方向に対して傾斜する方向を長軸とする長円形のスポット領域の長軸に沿った寸法が目標値に近づくように決定されている。以上の露光装置によれば、スポット領域の形状のバラツキの影響が低減されるように決定された補正値に基づいて均一な露光を実現することが可能となる。

以上の態様に係る露光装置は各種の電子機器に利用される。例えば、本発明のひとつの態様に係る画像形成装置は、本発明のひとつの態様に係る露光装置と、露光装置による露光で潜像が形成される被露光面を有する像担持体（例えば感光体ドラム７０）と、像担持体の潜像に対する現像剤（例えばトナー）の付加によって顕像を形成する現像器とを具備する。本発明に係る露光装置によれば均一な露光が実現されるから、本発明に係る画像形成装置は、階調のムラが良好に抑制された高品位な画像を形成することが可能である。

もっとも、本発明に係る露光装置の用途は像担持体の露光に限定されない。例えば、スキャナなどの画像読取装置においては、本発明に係る露光装置を原稿の照明に利用することが可能である。この画像読取装置は、本発明に係る露光装置と、露光装置から出射して読取対象（原稿）で反射した光を電気信号に変換する受光装置（例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）素子などの受光素子）とを具備する。

＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の部分的な構造を示す断面図である。同図に示すように、画像形成装置は、静電潜像が形成される被露光面（像形成面）７０Aを外周面とする感光体ドラム７０と、感光体ドラム７０を露光することで被露光面７０Aに静電潜像を形成する露光装置（ラインヘッド）Ｈと、露光装置Ｈの動作を制御する制御装置１０とを具備する。感光体ドラム７０は、Ｘ方向（主走査方向）に延在する回転軸に支持され、被露光面７０Aを露光装置Ｈに対向させた状態で回転する。したがって、被露光面７０Aのうち露光装置Ｈに対向する部分は、露光装置Ｈに対して相対的にＹ方向（副走査方向）に進行する。

図１に示すように、露光装置Ｈは、発光装置３０および集束性レンズアレイ４０と、両者を保持する遮光性の保持部材５０とを具備する。発光装置３０は、Ｘ方向を長手とする姿勢に支持された光透過性の基板３２と、基板３２のうち感光体ドラム７０とは反対側の表面にてＸ方向に配列するｎ個（ｎは自然数）の発光素子Ｅと、基板３２に固定されて各発光素子Ｅを封止する封止体３４と、基板３２に実装された駆動回路３６とを具備する。

図２は、制御装置１０および発光装置３０の機能的な構成を示すブロック図である。発光素子Ｅは、相互に対向する陽極と陰極との間に有機ＥＬ（Electroluminescence）材料の発光層が介在する有機発光ダイオード素子である。駆動回路３６は、制御装置１０による制御のもとに駆動電流ＩDRを出力することで各発光素子Ｅを発光させる。なお、駆動回路３６は、ＩＣチップの形態で基板３２に実装されてもよいし、発光素子Ｅとともに基板３２の表面に形成された薄膜トランジスタで構成されてもよい。

図２に示すように、駆動回路３６は、各々が別個の発光素子Ｅに対応するｎ個の単位回路Ｕを具備する。各単位回路Ｕは、ひとつの発光素子Ｅに供給される駆動電流ＩDRを制御する回路であり、電流生成回路３６１とパルス駆動回路３６３とを含む。電流生成回路３６１は、制御装置１０から指示される電流値ａの駆動電流ＩDRを生成する。パルス駆動回路３６３は、所定の期間（例えば水平走査期間）のうち制御装置１０から指示されるパルス幅ｂに相当する期間にて駆動電流ＩDRを発光素子Ｅに出力するとともに残余の期間にて駆動電流ＩDRの出力を停止する。

制御装置１０は、記憶回路１２と制御部１４とを具備する。記憶回路１２（例えばＲＯＭ（Read Only Memory））は、ｎ個の発光素子Ｅの各々について補正値Ａを記憶する。補正値Ａの意義や設定の方法については後述する。

制御部１４には画像信号Ｖが供給される。画像信号Ｖは、各発光素子Ｅの階調を指定する信号である。制御部１４は、パルス幅設定部１４１と電流設定部１４３とを含む。パルス幅設定部１４１は、画像信号Ｖに応じたパルス幅ｂを発光素子Ｅごとに設定して各パルス駆動回路３６３に指示する。電流設定部１４３は、記憶回路１２に記憶された補正値Ａに応じた電流値ａを発光素子Ｅごとに設定して各電流生成回路３６１に指示する。例えば電流設定部１４３は、所定の初期値に対して補正値Ａを乗算することで電流値ａを設定する。以上のように、補正値Ａに基づいて補正された電流値ａによって各発光素子Ｅの出射光の光度（エネルギの強度）が設定されるとともに各発光素子Ｅの発光の時間長が画像信号Ｖに応じたパルス幅ｂに制御（パルス幅変調）される。

図１に示すように、集束性レンズアレイ４０は発光装置３０と感光体ドラム７０との間隙に配置される。各発光素子Ｅからの出射光は、基板３２を透過してから集束性レンズアレイ４０によって集光されたうえで感光体ドラム７０の被露光面７０Aに到達する。被露光面７０Aには、各発光素子Ｅからの出射光に応じた等倍の正立像が結像する。

図３は、集束性レンズアレイ４０を感光体ドラム７０側からみたときの構成を示す平面図である。同図に示すように、集束性レンズアレイ４０は、相互に間隔をあけて対向する２枚のＦＲＰ（Fiber-Reinforced Plastics）板４２と、各々の中心軸（光軸）を所定の方向（Ｚ方向）に向けて各ＦＲＰ板４２の間隙に配列された複数の屈折率分布型レンズ４４と、各屈折率分布型レンズ４４の間隙に充填された遮光性の充填材４６（例えばシリコン）とを含む。屈折率分布型レンズ４４は、中心軸から周縁に向かって離間した位置ほど屈折率が低下するように横断面内にて屈折率が分布する円柱状の集光体である。集束性レンズアレイ４０としては、例えば日本板硝子株式会社から入手できるＳＬＡ（セルフォック・レンズ・アレイ）が好適に採用される。なお、「セルフォック／ＳＥＬＦＯＣ」は日本板硝子株式会社の登録商標である。

図３に示すように、複数の屈折率分布型レンズ４４はＸ方向に沿って２列かつ千鳥状に配列される。さらに詳述すると、各々の中心軸がＸ方向の直線ＬA1を通過するようにピッチｄ（屈折率分布型レンズ４４の直径）で配列する複数の屈折率分布型レンズ４４の集合Ｇ1と、直線ＬA1に平行な直線ＬA2を各々の中心軸が通過するようにピッチｄで配列する複数の屈折率分布型レンズ４４の集合Ｇ2とが、Ｘ方向に沿ってピッチｄの半分（ｄ／２）だけずれた位置にて相互に接触するように配置される。したがって、集合Ｇ1の屈折率分布型レンズ４４と集合Ｇ2の屈折率分布型レンズ４４とは、Ｘ方向の正側に対して仰角θ（θ＝６０°）で傾斜するＰ方向の直線ＬP（あるいはＸ方向の負側に対して仰角θで傾斜するＱ方向の直線ＬQ）に沿って相隣接する。すなわち、複数の屈折率分布型レンズ４４は、Ｘ方向とＰ方向（またはＱ方向）とにわたって平面的に配列される。

図３に黒丸で示すように、複数の発光素子Ｅ（Ｅ1〜Ｅ5）は、直線ＬA1と直線ＬA2とから等距離にあるＸ方向の直線ＬCに沿って直線状に配列する。各発光素子Ｅと各屈折率分布型レンズ４４との配列のピッチは相違するから、屈折率分布型レンズ４４との相対的な位置関係は発光素子Ｅごとに相違する。すなわち、例えば発光素子Ｅ1のＸ方向に沿った位置は、集合Ｇ1のひとつの屈折率分布型レンズ４４の中心軸と合致するのに対し、発光素子Ｅ2は、集合Ｇ1の屈折率分布型レンズ４４の中心軸と集合Ｇ2の屈折率分布型レンズ４４の中心軸とを結ぶ直線ＬP上に位置する。

図４は、各発光素子Ｅからの出射光のエネルギを補正値Ａに応じて補正しない場合（以下「非補正時」という）に発光素子Ｅ1〜Ｅ5の各々からの出射光が被露光面７０Aに形成するスポット領域Ｓ（発光素子Ｅ1〜Ｅ5に対応するスポット領域Ｓ1〜Ｓ5）の形状を示す概念図である。図４に示すように、各発光素子Ｅが形成するスポット領域Ｓの形状は、図４に示すように当該発光素子Ｅと屈折率分布型レンズ４４との位置関係に応じて相違する。

例えば、発光素子Ｅ1が形成するスポット領域Ｓ1は略円形（あるいはＹ方向に僅かに長尺の楕円形）となる。発光素子Ｅ3のスポット領域Ｓ3や発光素子Ｅ5のスポット領域Ｓ5も同様である。これに対し、発光素子Ｅ2が形成するスポット領域Ｓ2は、Ｘ方向に対して仰角θで傾斜するＰ方向（すなわち集合Ｇ1の屈折率分布型レンズ４４と集合Ｇ2の屈折率分布型レンズ４４との配列の方向）を長軸とする長円形（楕円形）となる。同様に、発光素子Ｅ4が形成するスポット領域Ｓ4は、Ｘ方向に対して仰角θで傾斜するＱ方向を長軸とする長円形となる。

以上のように各スポット領域Ｓの形状や長軸の方向が相違すると、各スポット領域Ｓの形状が円形に均一化された場合と比較して、画像形成装置から出力される画像に階調のムラが発生するという問題がある。多数の網点からなるスクリーン（ハーフトーンスクリーン）で擬似的な中間調を表現する場合には、以下に説明するように階調のムラが特に顕在化する。

図５は、複数の網点を配列した多数の網線Ｌ（同図において斜線が付された部分）からなるスクリーンが感光体ドラム７０の被露光面７０Aに潜像として形成された様子を示す概念図である。図５における区間Ｕ1は、ひとつの発光素子Ｅからの出射光が照射される領域であり、区間Ｕ2は、ひとつの水平走査期間内に露光され得る領域である。図５に示すように、Ｘ方向に対して所定の角度（以下「スクリーン角」という）θsで傾斜する多数の網線Ｌを等間隔に配置することで、各網線Ｌの線幅や間隔に応じた擬似的な中間調が表現される。

同図に示すスポット領域Ｓiのように網線Ｌと略平行な方向を長軸とする長円形である場合、Ｘ方向に隣接する各発光素子Ｅのスポット領域Ｓは相互に重複する。したがって、被露光面７０Aのうち各スポット領域Ｓが重複した部分には、所期値（ひとつのスポット領域Ｓによって付与される本来のエネルギ）を上回るエネルギが付与される。一方、図５に示すスポット領域Ｓjのように網線Ｌと略垂直な方向を長軸とする長円形である場合、Ｘ方向に隣接する各発光素子Ｅのスポット領域Ｓは重複しない。したがって、スポット領域Ｓiの近傍の領域がスポット領域Ｓjの近傍の領域と比較して濃い階調になるというムラが発生する。もっとも、画像の形成の条件によっては、スポット領域Ｓjの近傍の領域がスポット領域Ｓiの近傍の領域と比較して濃い階調になる場合もある。

各発光素子Ｅの補正値Ａは、以上のようにスポット領域Ｓの形状のバラツキ（歪み）に起因した階調のムラが抑制されるように、以下に説明する第１過程と第２過程とを経て決定される。第１過程は、Ｘ方向に傾斜する方向（Ｐ方向またはＱ方向）を長軸とする長円形のスポット領域Ｓを特定する過程である。すなわち、非補正時に各発光素子Ｅからの出射光によって被露光面７０Aに形成されるスポット領域ＳをＣＣＤ（Charge Coupled Device）素子などの撮像機器によって撮像した結果に基づいて長円形のスポット領域Ｓを特定する。例えば図４の場合には発光素子Ｅ2のスポット領域Ｓ2と発光素子Ｅ4のスポット領域Ｓ4とが特定される。

第２過程は、第１過程にて特定されたスポット領域Ｓにおいて長軸の方向に沿った外形の寸法が目標値に近づくように補正値Ａを決定する過程である。第２過程の具体的な内容について以下に詳述する。

図６および図７は、各発光素子Ｅからの出射光によって被露光面７０Aに付与されるエネルギの強度と当該被露光面７０Aに形成されるスポット領域Ｓの外形との関係を示す概念図である。図６および図７に示すように、被露光面７０Aのうち発光素子Ｅからの出射光で付与されるエネルギの強度が所定の閾値ＴＨを上回る領域がスポット領域Ｓと定義される。本形態においては閾値ＴＨが固定値である場合を想定するが、例えばスポット領域Ｓ内のエネルギのピーク値と所定の係数との乗算値を閾値ＴＨに設定してもよい。図６および図７には、形状が歪んでいない場合のスポット領域Ｓ0（すなわち理想的なスポット領域Ｓ）が併記されている。発光素子Ｅは円形であるから、発光素子Ｅの正立像であるスポット領域Ｓ0は直径Ｗ0の円形とる。

図６のスポット領域Ｓa2は、非補正時に発光素子Ｅ2が形成するスポット領域Ｓ（図４のスポット領域Ｓ2）である。第１過程で特定された発光素子Ｅ2の補正値Ａは、スポット領域Ｓa2における長軸の方向（換言すると各屈折率分布型レンズ４４が配列するＰ方向）に沿った寸法ＷPが目標値Ｗ0（すなわち、理想的なスポット領域Ｓ0の直径）に近づくように決定される。本形態においては、Ｐ方向に沿った長軸の寸法ＷPを目標値Ｗ0に合致させるべく非補正時のスポット領域Ｓa2を縮小したスポット領域Ｓb2が発光素子Ｅ2によって形成されるように、発光素子Ｅ2の補正値Ａが決定される。すなわち、発光素子Ｅ2の補正値Ａは、当該発光素子Ｅ2に供給される駆動電流ＩDR（すなわち発光素子Ｅ2の出射光の強度）を減少させる数値となる。

いま、非補正時に発光素子Ｅ2が被露光面７０AにエネルギＥＮa2を供給することでスポット領域Ｓa2が形成されるとすると、補正後のスポット領域Ｓb2に付与されるべきエネルギＥＮb2は、以下の式(1)で表現される。なお、式(1)における変数δ1は、非補正時のスポット領域Ｓa2における長軸の寸法ＷPと目標値Ｗ0との差分値（δ1＝ＷP−Ｗ0）である。
ＥＮb2＝α×｛Ｗ0／（Ｗ0＋δ1）｝×ＥＮa2 ……(1)

式(1)における係数αは、補正後のスポット領域Ｓb2の長軸の寸法を目標値Ｗ0に近づける程度を調整するための数値である。図５を参照して説明したように、スクリーンに現れる階調のムラはスポット領域Ｓの長軸の方向が網線Ｌの方向に近いほど顕著となる（すなわち、相隣接するスポット領域Ｓの重複が増加する）から、Ｐ方向とスクリーンの網線Ｌとのなす角度（θ−θs）が小さいほど係数αが増加するように、係数αは発光素子Ｅごとに決定される。

実際には式(1)における部分「α×｛Ｗ0／（Ｗ0＋δ1）｝」の数値が補正値Ａとして記憶回路１２に格納される。補正値Ａが初期値に乗算されることで電流値ａが決定されるから、式(1)で表現されるエネルギＥＮb2が発光素子Ｅ2からの出射光によって被露光面７０Aに付与される（すなわち図６のスポット領域Ｓb2が形成される）ことになる。

第１過程で特定された発光素子Ｅ4についても同様の条件のもとで補正値Ａが決定される。すなわち、図７に示すように、Ｑ方向に沿う長軸の寸法ＷQが目標値Ｗ0に接近または合致するようにスポット領域Ｓa4を縮小したスポット領域Ｓb4が発光素子Ｅ4によって形成されるように発光素子Ｅ4の補正値Ａが決定される。例えば、図７のように発光素子Ｅ4がエネルギＥＮa4を供給することでスポット領域Ｓa4が形成されるとすれば、補正後のスポット領域Ｓb4に付与されるエネルギＥＮb4は以下の式(2)で表現される。なお、式(2)における変数δ2は、非補正時におけるスポット領域Ｓa4の長軸の寸法ＷQと目標値Ｗ0との差分値（δ2＝ＷQ−Ｗ0）である。また、発光素子Ｅ2について説明したように、係数αは、例えばスクリーン角θsに応じた数値に設定される。
ＥＮb4＝α×｛Ｗ0／（Ｗ0＋δ2）｝×ＥＮa4 ……(2)
式(2)における部分「α×｛Ｗ0／（Ｗ0＋δ2）｝」の数値が発光素子Ｅ4の補正値Ａとして記憶回路１２に格納される。

スポット領域Ｓの長軸の方向がＸ方向に対して傾斜する場合には、図６や図７に示すように、非補正時のスポット領域Ｓ（Ｓa2，Ｓａ4）のＸ方向に沿った寸法Ｗxは目標値Ｗ0に近い。したがって、特許文献１に開示されるようにＸ方向におけるスポット領域Ｓの寸法Ｗxが目標値Ｗ0に合致するように各発光素子Ｅからの出射光のエネルギを補正したとしても、スポット領域Ｓの長軸の方向における寸法と目標値Ｗ0との差異は依然として解消されず、図５に例示した階調のムラを充分に抑制することはできない。これに対し、本形態においては、長円形に歪んだスポット領域Ｓの長軸の方向の寸法（ＷP，ＷQ）が目標値Ｗ0に接近または合致するように各発光素子Ｅの出射光のエネルギが補正されるから、スポット領域Ｓの形状のバラツキに起因した階調のムラを充分に抑制することが可能である。しかも、本形態においては、集束性レンズアレイ４０における各屈折率分布型レンズ４４が配列する方向（Ｐ方向，Ｑ方向）をスポット領域Ｓの長軸の方向と同視したうえで補正値Ａを決定するから、スポット領域Ｓの長軸の方向を厳密に測定する必要がないという利点もある。

図５を参照して説明したように、スポット領域Ｓの形状のバラツキに起因した階調のムラは被露光面７０Aにスクリーンを形成する場合に特に顕著となる。本形態においては、スクリーン角θsの方向とスポット領域Ｓの長軸の方向（Ｐ方向，Ｑ方向）との関係から決定される係数αに応じて補正値Ａが調整されるから、補正値Ａがスクリーン角θsと無関係に設定される構成と比較して、スクリーンの画像に表れる階調のムラを有効に抑制することが可能である。

＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態においては、非補正時のスポット領域Ｓにおける長軸の方向の寸法に基づいて補正値Ａを決定する場合を例示した。本形態においては、ひとつのスポット領域ＳがＰ方向を長軸とする長円形であって別のスポット領域ＳがＱ方向を長軸とする長円形である場合に、第１過程にてＰ方向およびＱ方向を特定したうえで、第２過程において、スポット領域ＳのＰ方向の寸法とＱ方向の寸法との差分値に基づいて補正値Ａを決定する。なお、本形態のうち作用や機能が第１実施形態と共通する要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図８は、非補正時のスポット領域Ｓaと目標となるスポット領域Ｓ0との関係を示す概念図である。図８においては非補正時のスポット領域ＳaがＰ方向を長軸とする長円形である場合（例えば図６のスポット領域Ｓa2）を想定する。図８における寸法ＷPは、Ｐ方向におけるスポット領域Ｓaの寸法であり、図８における寸法ＷQは、Ｑ方向におけるスポット領域Ｓaの寸法である。本形態においては、非補正時にスポット領域Ｓaに付与されるエネルギＥＮaと補正後のスポット領域Ｓに付与されるエネルギＥＮbとが、Ｐ方向の寸法ＷPとＱ方向の寸法ＷQとの差分値の絶対値δ3（δ3＝｜ＷP−ＷQ｜）に対して以下の式(3)の関係を満たすように補正値Ａが決定される。
ＥＮb＝α×｛Ｗ0／（Ｗ0＋δ3）｝×ＥＮa ……(3)
実際には、式(3)の部分「α×｛Ｗ0／Ｗ0＋δ3｝」が補正値Ａとして記憶回路１２に格納される。なお、係数αが例えばスクリーン角θsに応じて発光素子Ｅごとに設定される点は第１実施形態と同様である。以上においてはＰ方向を長軸とするスポット領域Ｓaを例示したが、Ｑ方向を長軸とするスポット領域Ｓa（例えば図６のスポット領域Ｓa4）も、式(3)で同様に算定される補正値Ａに基づいて補正される。

第１実施形態においては、発光素子Ｅ2についてはＰ方向の寸法ＷPから補正値Ａを決定するとともに発光素子Ｅ4についてはＱ方向の寸法ＷQから補正値Ａを決定するという具合に、発光素子ＥごとにＰ方向とＱ方向とを区別する必要がある。これに対し、本形態においては、Ｐ方向の寸法ＷPとＱ方向の寸法ＷQとの差分値に応じて補正値Ａが決定されるから、Ｐ方向およびＱ方向とスポット領域Ｓの寸法の大小との関係の区別が不要になるという利点がある。

＜Ｃ：第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本形態のうち作用や機能が第１実施形態と共通する要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図９は、制御装置１０および発光装置３０の機能的な構成を示すブロック図である。同図に示すように、本形態における制御装置１０は、図２の要素に加えて記憶回路１６（例えばＲＯＭ）を具備する。記憶回路１６は、記憶回路１２と一体の回路であっても別体の回路であってもよい。

記憶回路１６には変換テーブルが格納される。変換テーブルは、補正値Ａと各発光素子Ｅの階調との組に対して電流値ａを対応づけるテーブルである。電流設定部１４３は、各発光素子Ｅについて記憶回路１２に格納された補正値Ａと画像信号Ｖによって当該発光素子Ｅに指定される階調とに対応する電流値ａを変換テーブルから取得して駆動回路３６に出力する。したがって、ひとつの発光素子Ｅに供給される駆動電流ＩDRの電流値ａ（さらには発光素子Ｅからの出射光のエネルギ）は、当該発光素子Ｅの補正値Ａと階調とに応じたレベルに制御される。

各発光素子Ｅの補正値Ａは、当該発光素子Ｅについて所定の階調が指定された場合に形成される補正後のスポット領域Ｓが第１実施形態や第２実施形態の条件（例えば式(1)ないし式(3)）を満たすように発光素子Ｅごとに決定される。すなわち、所定の階調が指定された発光素子Ｅによって形成される補正後のスポット領域Ｓの長軸の寸法が目標値Ｗ0に接近または合致するように、当該発光素子Ｅの補正値Ａが決定される。

各発光素子Ｅに供給される駆動電流ＩDRの電流値ａの最適値は、当該発光素子Ｅに指定される階調に応じて変動する場合がある。以上に説明したように本形態においては、補正値Ａおよび階調の双方に基づいて電流値ａが設定されるから、補正値Ａに応じた補正で階調のムラを抑制しながら、変換テーブルの内容を適宜に設定することで駆動電流ＩDRの電流値ａを発光素子Ｅごとに最適化することが可能となる。

＜Ｄ：変形例＞
以上の各形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。

（１）変形例１
以上の各形態においては、集束性レンズアレイ４０における屈折率分布型レンズ４４の配列の方向（Ｐ方向，Ｑ方向）におけるスポット領域Ｓの寸法（ＷP，ＷQ）に基づいて補正値Ａを決定する場合を例示したが、屈折率分布型レンズ４４の方向を利用する必要は必ずしもない。すなわち、非補正時におけるスポット領域Ｓの長軸の方向（スポット領域Ｓを楕円形に近似したときの長軸の方向）を測定し、ここで測定した方向におけるスポット領域Ｓの寸法に基づいて補正値Ａを決定してもよい。

（２）変形例２
以上の各形態においては駆動電流ＩDRの電流値ａを補正値Ａに応じて制御する構成を例示したが、スポット領域Ｓの形態（サイズや形状）を補正するための方法は適宜に変更される。例えば、電流値ａを制御する構成に代えて、または、この構成とともに、駆動電流ＩDRのパルス幅ｂを補正値Ａに応じて制御する構成を採用してもよい。また、電圧（以下「駆動電圧」という）の印加によって発光する電圧駆動型の発光素子を利用した露光装置においては、駆動電圧の電圧値およびパルス幅の少なくとも一方を補正値Ａに応じて制御する構成が採用される。

また、第３実施形態においては補正値Ａと階調とが変換テーブルにて対応づけられた構成を例示したが、補正値Ａと階調とを引数とする所定の演算によって電流設定部１４３が電流値ａを算定する構成も採用される。以上に説明したように、本発明の典型的な態様は、発光素子Ｅの出射光のエネルギが補正値Ａに応じて補正される構成であれば足り、補正値Ａに応じた処理の具体的な内容や補正値Ａによる直接的な補正の対象は任意である。

（３）変形例３
発光素子Ｅや屈折率分布型レンズ４４の配列の態様は適宜に変更される。例えば、複数の発光素子Ｅが複数列（例えば２列かつ千鳥状）に配列された構成や、複数の屈折率分布型レンズが３列以上に配列された構成としてもよい。

（４）変形例４
以上の各形態においては、スポット領域Ｓの長軸の方向の寸法に応じて補正値Ａを決定する構成を例示したが、以上に例示した方法と他の方法とを併用することで補正値Ａを決定してもよい。例えば、第１に、各発光素子Ｅの特性の誤差に起因した各々の光量の相違が低減される（光量が均一化される）ように補正値Ａの初期値を決定し、第２に、補正値Ａの初期値を利用した補正後のスポット領域Ｓの長軸の方向の寸法に応じて補正値Ａを調整する（すなわち以上の各形態に例示した条件を満たすように各発光素子Ｅの補正値Ａを決定する）といった手順が採用される。

（５）変形例５
有機発光ダイオード素子は発光素子の例示に過ぎない。例えば、無機ＥＬ素子やＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子やレーザダイオード素子など様々な発光素子を以上の各形態における有機発光ダイオード素子に代えて採用することが可能である。

＜Ｅ：応用例＞
次に、露光装置Ｈを利用した電子機器（画像形成装置）の具体的な形態を説明する。
図１０は、画像形成装置の構成を示す断面図である。画像形成装置は、タンデム型のフルカラー画像形成装置であり、以上の形態に係る４個の露光装置Ｈ（ＨK，ＨC，ＨM，ＨY）と、各露光装置Ｈに対応する４個の感光体ドラム７０（７０K，７０C，７０M，７０Y）とを具備する。図１に示したように、ひとつの露光装置Ｈは、当該露光装置Ｈに対応した感光体ドラム７０の被露光面７０A（外周面）と対向するように配置される。なお、各符号の添字「K」「C」「M」「Y」は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各顕像の形成に利用されることを意味している。

図１０に示すように、駆動ローラ７１１と従動ローラ７１２とには無端の中間転写ベルト７２が巻回される。４個の感光体ドラム７０は、相互に所定の間隔をあけて中間転写ベルト７２の周囲に配置される。各感光体ドラム７０は、中間転写ベルト７２の駆動に同期して回転する。

各感光体ドラム７０の周囲には、露光装置Ｈのほかにコロナ帯電器７３１（７３１K，７３１C，７３１M，７３１Y）と現像器７３２（７３２K，７３２C，７３２M，７３２Y）とが配置される。コロナ帯電器７３１は、これに対応する感光体ドラム７０の被露光面７０Aを一様に帯電させる。この帯電した被露光面７０Aを各露光装置Ｈが露光することで静電潜像が形成される。各現像器７３２は、静電潜像に現像剤（トナー）を付着させることで感光体ドラム７０に顕像（可視像）を形成する。

以上のように感光体ドラム７０に形成された各色（黒・シアン・マゼンタ・イエロー）の顕像が中間転写ベルト７２の表面に順次に転写（一次転写）されることでフルカラーの顕像が形成される。中間転写ベルト７２の内側には４個の一次転写コロトロン（転写器）７４（７４K，７４C，７４M，７４Y）が配置される。各一次転写コロトロン７４は、これに対応する感光体ドラム７０から顕像を静電的に吸引することによって、感光体ドラム７０と一次転写コロトロン７４との間隙を通過する中間転写ベルト７２に顕像を転写する。

シート（記録材）７５は、ピックアップローラ７６１によって給紙カセット７６２から１枚ずつ給送され、中間転写ベルト７２と二次転写ローラ７７との間のニップに搬送される。中間転写ベルト７２の表面に形成されたフルカラーの顕像は、二次転写ローラ７７によってシート７５の片面に転写（二次転写）され、定着ローラ対７８を通過することでシート７５に定着される。排紙ローラ対７９は、以上の工程を経て顕像が定着されたシート７５を排出する。

以上の画像形成装置は有機発光ダイオード素子を光源として利用しているので、レーザ走査光学系を利用した構成よりも装置が小型化される。なお、以上に例示した以外の構成の画像形成装置にも露光装置Ｈを適用することができる。例えば、ロータリ現像式の画像形成装置や、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラム７０からシートに対して直接的に顕像を転写するタイプの画像形成装置、あるいはモノクロの画像を形成する画像形成装置にも露光装置Ｈを利用することが可能である。

なお、露光装置Ｈの用途は像担持体の露光に限定されない。例えば、露光装置Ｈは、原稿などの読取対象に光を照射する照明装置として画像読取装置に採用される。この種の画像読取装置としては、スキャナ、複写機やファクシミリの読取部分、バーコードリーダ、あるいはＱＲコード（登録商標）のような二次元画像コードを読む二次元画像コードリーダがある。

第１実施形態に係る画像形成装置の部分的な構造を示す斜視図である。 露光装置および制御装置の電気的な構成を示すブロック図である。 集束性レンズアレイの構成を示す平面図である。 非補正時におけるスポット領域の形状を示す概念図である。 スクリーンについて説明するための概念図である。 Ｐ方向を長軸とするスポット領域の補正を説明するための概念図である。 Ｑ方向を長軸とするスポット領域の補正を説明するための概念図である。 第２実施形態におけるスポット領域の補正を説明するための概念図である。 第３実施形態に係る露光装置および制御装置の電気的な構成を示すブロック図である。 電子機器のひとつの形態（画像形成装置）を示す断面図である。

符号の説明

Ｈ……露光装置、１０……制御装置、７０……感光体ドラム、７０A……被露光面、１２，１６……記憶回路、１４……制御部、１４１……パルス幅設定部、１４３……電流設定部、３０……発光装置、Ｅ……発光素子、３６……駆動回路、Ｕ……単位回路、３６１……電流生成回路、３６３……パルス駆動回路、４０……集束性レンズアレイ、４４……屈折率分布型レンズ、Ｓ……スポット領域、Ｓa（Ｓa2，Ｓa4）……非補正時のスポット領域、Ｓb（Ｓb2，Ｓb4）……補正後のスポット領域、ＷP……非補正時のスポット領域のＰ方向に沿った寸法、ＷQ……非補正時のスポット領域のＱ方向に沿った寸法、Ｗ0……目標値（理想的なスポット領域の直径）、Ｌ……スクリーンの網線、θ……非補正時のスポット領域の長軸がＸ方向となす角度、θs……スクリーン角。

Claims (6)

1. 第１方向に配列して被露光面を露光する複数の発光素子の各々について出射光のエネルギを補正するための補正値を設定する方法であって、
   前記複数の発光素子からの出射光によって前記被露光面に形成される複数のスポット領域のうち前記第１方向に対して傾斜する方向を長軸とする長円形のスポット領域を特定する第１過程と、
   前記第１過程にて特定したスポット領域における前記長軸の方向の寸法が目標値に近づくように補正値を決定する第２過程と
   を含む補正値決定方法。
2. 前記各発光素子からの出射光は、前記第１方向と当該第１方向に対して傾斜する第２方向とにわたって配列された複数の集光体を通過して前記被露光面に到達し、
   前記第２過程においては、前記第１過程にて特定したスポット領域における前記第２方向の寸法が前記目標値に近づくように補正値を決定する
   請求項１に記載の補正値決定方法。
3. 前記第２過程においては、前記被露光面に形成される画像のスクリーン角の方向と前記第１過程にて特定したスポット領域の長軸の方向との関係に応じて補正値を決定する
   請求項１または請求項２に記載の補正値決定方法。
4. 第１方向に配列して被露光面を露光する複数の発光素子の各々について出射光のエネルギを補正するための補正値を設定する方法であって、
   前記複数の発光素子からの出射光によって前記被露光面に形成される複数のスポット領域のうち、前記第１方向に対して傾斜する第１軸方向を長軸とする長円形のスポット領域と、前記第１方向に対して前記第１軸方向とは異なる方向に傾斜する第２軸方向を長軸とする長円形のスポット領域とから前記第１軸方向と前記第２軸方向とを特定する第１過程と、
   前記複数の発光素子の各々について、当該発光素子が形成するスポット領域における前記第１軸方向の寸法と前記第２軸方向の寸法との差分値に応じて補正値を決定する第２過程と
   を含む補正値決定方法。
5. 第１方向に配列して被露光面を露光する複数の発光素子と、前記各発光素子について補正値を記憶する記憶回路とを具備し、前記各発光素子の出射光のエネルギを当該発光素子の補正値に応じて制御する露光装置であって、
   前記記憶回路に記憶された各補正値は、前記各発光素子からの出射光によって前記被露光面に形成される複数のスポット領域のうち前記第１方向に対して傾斜する方向を長軸とする長円形のスポット領域の前記長軸に沿った寸法が目標値に近づくように決定されている
   ことを特徴とする露光装置。
6. 請求項５に記載の露光装置と、
   前記露光装置による露光で潜像が形成される前記被露光面を有する像担持体と、
   前記像担持体の潜像に対する現像剤の負荷によって顕像を形成する現像器と
   を具備する画像形成装置。
   
   
   

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