JP4668584B2 - 光書き込みユニット、画像形成装置、プロセスカートリッジ、光量調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル書き込み光学系、特に固体光書き込み方式における光書き込みユニット、画像形成装置、プロセスカートリッジ、光量調整方法に関する。

本発明に係るデジタル書き込み方式（固体光書き込み方式と光走査方式）の背景技術を、特許文献１から４を採り上げながら以下に示す。

近年、デジタル複写機、プリンタ、デジタルファクシミリなどのデジタル画像出力機器の小型化に伴い、デジタル書き込みを行うための光書き込みユニットの小型化が要求されている。デジタル書き込み方式として、現在では大きく分けて２種類に分類することができる。その一つは、半導体レーザ等の光源から出射された光束を光偏向器によって光走査し、走査結像レンズによって光スポットを形成する光走査方式であり、もう一つは、ＬＥＤアレイや有機ＥＬアレイ等の発光素子アレイから出射された光束を、光学素子アレイによって光スポットを形成する固体書き込み方式である。

上記光走査方式は光偏向器によって光を走査するため、光路長が大きくなってしまうのに対し、上記固体光書き込み方式は光路長を非常に短くすることが可能であるため、光書き込みユニットをコンパクトに構成することができるというメリットがある。

また、光偏向器のような可動部品を用いないので、騒音を抑えることができる（低騒音）というメリットがある。

特許文献１では、ＬＥＤ駆動タイミング制御を行い、ＬＥＤ発光量の均一化を図る内容が開示されている。

特許文献２では、所定の閾値における光量のスポット幅を均一とする内容が開示されている。

特許文献３では、以下（１）〜（５）の内容について開示されている。
（１）発光素子の発光強度分布における特徴点を測定し、その特徴点に基づいて、発光素子にエネルギーを供給するための光量補正データを決定する。
（２）光量ばらつきに基づいて仮光量補正データを決定するとともに、仮光量補正データを前記特徴点に基づいて修正し、光量補正データを決定する。
（３）特徴点はピーク位置の変化である。
（４）特徴点はピーク値の変化である。
（５）特徴点は発光径の変化である。

特許文献４では、複数の発光素子の、露光強度分布における所定の閾値における特性値の比較結果が、有効画像領域全体にわたってあらかじめ設定した範囲に収まるように発光素子の発光量を設定する、といった内容が開示されている。
特開平２−６２２５７号公報 特開平４−３０５６６７号公報 特開平１１−２２７２５４号公報 特開２００２−１２７４９２号公報

多数の発光素子からなる発光素子アレイと、光学素子アレイとからなる固体書き込み方式の光書き込みユニットでは、複数の発光素子の発光量のばらつきや、光学素子アレイの形状ばらつき等によって像担持体（例えば感光体）上の光スポットにばらつきを生じてしまう。この場合、ばらつきとは強度のばらつき、位置のばらつき、スポット形状のばらつきなどである。そのため、上記光書き込みユニットを露光手段として用いた画像形成装置によって出力された画像には、濃度ムラが発生してしまい、良好な画像が得られないという問題がある。

そこで、良好な画像を得るために、従来の光書き込みユニットでは、感光体へ照射する露光量を一定とする光量一定補正や、感光体上に形成されるある閾値での光スポット径を一定とするスポット径一定補正といった補正を施すことによって、濃度ムラを低減することが提案されている。

光量一定補正では、光量測定手段を用いて、感光体へ照射する露光量を測定し、各発光素子へ供給する電流量を変化させることにより、露光量が一定となるように供給電流量を設定するような補正方法である。一般的には、供給電流量は４〜６ビットの光量補正データによって制御されており、光量一定と言えども数％の範囲内で発光量が設定されているのが現状である。

一方、スポット径一定補正では、スポット径測定手段を用いて、感光体上に形成される光スポット径を測定し、各発光素子へ供給する電流量を変化させることにより、スポット径が一定となるように供給電流量を設定するような補正方法である。上記光量一定補正と同じように、供給電流量は４〜６ビットで制御されるため、スポット径一定と言えども制御できる量としては限界がある。

さらに、特許文献３では、仮光量補正データを用いて光量一定補正を行った状態において、各発光素子に対する光スポット径Ｗｉを測定する。そして、光スポット径Ｗｉが上に凸の変化を示すかどうか判断し、上に凸の変化を示した場合、そのｉ番目の発光素子の仮光量補正データを修正することを提案している。しかし、この方式においても下記問題点（１）〜（３）がある。

（１）仮光量補正データを修正するのが、前記判断を満たした箇所のみであり、有効画像領域全体に対して最適化されていない。すなわち、前記判断を満たさない箇所では光量一定補正の状態のままである。

（２）仮光量補正データを修正する方法は、Ｗｉの平均値Ｗａｖｅに対するばらつきＷｂｉに応じて、仮光量補正データを修正しており、結果としてスポット径一定補正をしているに過ぎない。

したがって、この提案は、ある箇所では光量一定補正、またある箇所ではスポット径一定補正となっており、光量及びスポット径の一定補正を組み合わせているだけで、一定と言えども制御できる量としては限界があることは、前述の光量一定補正及びスポット径一定補正と同じである。

このように、一定補正（光量一定補正やスポット径一定補正）では補正データとして与えられる供給電流量の分解能レベルまでにしか、光量やスポット径を収束させることができず、目標とする一定値に最も近づけようとするため、各々の発光素子に対する一定補正後の値は目標とする一定値近傍にばらついていることになる。

したがって、一定補正後の光量やスポット径の状態は、各々の発光素子に対して不規則であり、複数の発光素子に対して考慮された状態にはない。

さらに、（３）仮光量補正データを修正する条件判断が、例えばＷｂｉ＜１０である場合に仮光量補正データは修正されず、１０≦Ｗｂｉ＜２０である場合に仮光量補正データを４％だけ修正し、２０≦Ｗｂｉである場合に仮光量補正データを８％だけ修正するといったように、Ｗｂｉに対して段階的であり、Ｗｂｉが１０や２０の発光素子近傍では、急激な変化を生じることになる。図３６にそのイメージを示す。破線が修正前、実線が修正後を示す。図中の矢印で示すように、Ｗｂｉが１０や２０となる発光素子近傍では段差を生じてしまう。この急激な変化が画像に悪影響を及ぼすことが懸念され、複数の発光素子に対して考慮された補正にはなっていない。

それに対し、特許文献４において、複数の発光素子に対して考慮した光量調整方法を提案している。すなわち、複数の発光素子に対する、前記発光素子の露光強度分布における所定の閾値における特性値の比較結果（たとえば、近似直線の傾きや移動平均）が有効画像領域全体にわたって予め設定した範囲に収まるようにするのである。これにより、近傍の発光素子で特性値に急激な変化を生じさせないようにしている。

さて、実験を重ねる中で、新たに上記の光量調整方法だけでは濃度ムラを抑えきれない場合があることを見出した。すなわち、調整の仕方によっては、特性値の比較結果が予め設定した範囲を超えていなくとも、そのときの各発光素子に対する露光量がばらついており、この強度のばらつきに起因すると見られる濃度ムラが発生したのである。上記の光量調整方法はスポット形状のばらつきをメインに抑えることを目的としていたためである。

そこで、本発明では、スポット形状のばらつきだけでなく、強度のばらつきも抑えるとともに、近傍の発光素子での特性値の急激な変化を生じさせないようにし、有効画像領域全体に対して最適に補正された光書き込みユニット、及びその光書き込みユニットを用いた画像形成装置、及びその光書き込みユニットを用いたプロセスカートリッジを提案する。また、光書き込みユニットの光量調整方法を提案する。

かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有する。
本発明にかかる光書き込みユニットは、
複数（Ｎ ₁ 〜Ｎ _n ：ｎは、任意の整数）の発光素子が配列された発光素子アレイと、前記発光素子から出射される光束を光スポットとして導くための光学系と、を有する光書き込みユニットにおいて、
連続して配列された発光素子Ｎ ₁ からＮ _i （ｉ＜ｎ）の発光素子について各々の露光面積をプロットしたグラフの近似直線傾きをＡ ₁ 、発光素子Ｎ ₂ からＮ _i+1 の発光素子について各々の露光面積をプロットしたグラフの近似直線傾きをＡ ₂ 、・・・・、発光素子Ｎ _n-i+1 からＮ _n の発光素子について各々の露光面積をプロットしたグラフの近似直線傾きをＡ _n-i+1 とした場合、Ａ ₁ からＡ _n-i+1 までの傾きの最大値と最小値との値が予め設定した範囲に収まり、かつ、連続して配列された発光素子Ｎ ₁ からＮ _i （ｉ＜ｎ）の発光素子について各々の露光量をプロットしたグラフの近似直線傾きをＢ ₁ 、発光素子Ｎ ₂ からＮ _i+1 の発光素子について各々の露光量をプロットしたグラフの近似直線傾きをＢ ₂ 、・・・・、発光素子Ｎ _n-i+1 からＮ _n の発光素子について各々の露光量をプロットしたグラフの近似直線傾きをＢ _n-i+1 とした場合、Ｂ ₁ からＢ _n-i+1 までの傾きの最大値と最小値との値が予め設定した範囲に収まる発光条件を備えることを特徴とする。

本発明にかかる画像形成装置は、
帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段及び定着手段を含む作像プロセス手段を備えた画像形成装置において、
前記露光手段が、上記記載の光書き込みユニットからなることを特徴とする。

本発明にかかるプロセスカートリッジは、
露光手段と、像担持体、帯電手段、現像手段より選ばれる少なくとも１つの手段と一体に支持し、画像形成装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジにおいて、前記露光手段が、請求項１から５の何れか１項に記載の光書き込みユニットからなることを特徴とする。

本発明にかかる光量調整方法は、
複数（Ｎ ₁ 〜Ｎ _n ：ｎは、任意の整数）の発光素子が配列された発光素子アレイと、前記発光素子から出射される光束を光スポットとして導くための光学系と、像が形成される像担持体と、を有する画像形成装置の光量調整方法において、
（１）各発光素子の露光量が同一となるような発光条件（仮光量補正データ）を導出するステップと、
（２）連続して配列された発光素子Ｎ ₁ からＮ _i （ｉ＜ｎ）の発光素子について各々の露光面積をプロットしたグラフの近似直線傾きをＡ ₁ 、発光素子Ｎ ₂ からＮ _i+1 の発光素子について各々の露光面積をプロットしたグラフの近似直線傾きをＡ ₂ 、・・・・、発光素子Ｎ _n-i+1 からＮ _n の発光素子について各々の露光面積をプロットしたグラフの近似直線傾きをＡ _n-i+1 とした場合、Ａ ₁ からＡ _n-i+1 までの傾きの最大値と最小値との値が予め設定した範囲に収まるよう発光条件を設定するステップと、
（３）連続して配列された発光素子Ｎ ₁ からＮ _i （ｉ＜ｎ）の発光素子について各々の露光量をプロットしたグラフの近似直線傾きをＢ ₁ 、発光素子Ｎ ₂ からＮ _i+1 の発光素子について各々の露光量をプロットしたグラフの近似直線傾きをＢ ₂ 、・・・・、発光素子Ｎ _n-i+1 からＮ _n の発光素子について各々の露光量をプロットしたグラフの近似直線傾きをＢ _n-i+1 とした場合、Ｂ ₁ からＢ _n-i+1 までの傾きの最大値と最小値との値が予め設定した範囲に収まるよう発光条件を設定するステップと、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、スポット形状のばらつきだけでなく、強度のばらつきも抑えるとともに、近傍の発光素子での特性値の急激な変化を生じさせないようにし、有効画像領域全体に対して最適に補正された光書き込みユニット、及びその光書き込みユニットを用いた画像形成装置、及びその光書き込みユニットを用いたプロセスカートリッジを提供できる。また、光書き込みユニットの光量調整方法を提供できる。

本発明の光書き込みユニットについてその最良の形態を添付図面を用いて説明する。本発明の光書き込みユニットは、多数の発光素子アレイと、各発光素子から出射される光束を光スポットとして導くための光学系を備えており、図１に概略図を示す。

図２は本発明の実施形態に係る発光素子アレイを説明するためのものである。
発光素子アレイは、例えば無機の発光ダイオード(ＬＥＤ)アレイからなる。ＬＥＤアレイは、基板上に数十〜百程度のＬＥＤアレイチップが実装されており、各ＬＥＤアレイチップ上には、ＬＥＤが数十〜数百個程度、所定間隔に配列されている。このとき、隣り合うＬＥＤアレイチップは、その端部同士のＬＥＤの間隔が、前記所定間隔になるように、基板上に実装されている。ＬＥＤは、現状では１インチ当たり６００〜１２００個の密度で配列されており、本実施例では、21．2μｍピッチ（１２００ｄｐｉ）で配列されたＬＥＤアレイを用いた。また、基板上にはＬＥＤアレイチップの他に、前記ＬＥＤを駆動するドライブＩＣと、外部からの画像信号等のデータ信号を送りこむための信号線をつなぐコネクタ部が搭載されている。

図３は本発明の実施形態に係る光学系を説明するためのものである。
光学系は、例えば屈折率分布型のロッドレンズアレイからなる。ロッドレンズアレイは、円筒型の屈折率分布型のロッドレンズを２列俵積みに積み重ねたもので、配列方向および直交方向に正立系をなしている。本実施例では、直径約０．５６ｍｍのロッドレンズを用いた。ロッドレンズの周囲はレンズを保持し、強度を得るために側板によって挟まれている。また隣接するロッドレンズの間隙には固化するために接着部材が充填されている。この接着部材は不透明であり、フレア光を防止する機能も持つ。

上記、ＬＥＤアレイとロッドレンズアレイを備える図１の光書き込みユニットについて説明する。光学素子アレイ保持部材にはロッドレンズアレイが保持されるとともに、一端ではＬＥＤアレイ保持部材が支持されている。また、基板の裏面（ＬＥＤが搭載されていない面）は、基板の直線性を維持するとともに、放熱機能を備えた前記ＬＥＤアレイ保持部材に当接されており、光学素子アレイ保持部材とＬＥＤアレイ保持部材は接着や、クリップ等により固定されている。

２列俵積みにされたロッドレンズアレイのセンターラインと、ＬＥＤアレイのセンターラインが合致するように調整されながら実装されるとともに、各々のＬＥＤとロッドレンズアレイの距離も良好な光スポット列が得られるように調整されているのである。

上記光書き込みユニットを、露光手段として画像形成装置に搭載し、画像出力を行った。なお、このとき各々のＬＥＤに対応して形成される、光学系透過後の像担持体上の光スポットの露光量は略同一となるように、各ＬＥＤの発光量は設定されている。

まずこの発光量の設定方法の１例について具体的に説明する。

各ＬＥＤの発光量は、ＬＥＤの駆動方法に応じて、ＬＥＤに注入する電流値、印可する電圧値、抵抗値、発光時間などにより、制御されている。これらはＬＥＤを所望の発光量で点灯させるための発光条件であり、整数値化された光量補正データとして設定されている。ＬＥＤの発光量を決定する上で、２つ以上の発光条件を組み合わせることもできるが、簡便化できることから一般的にはいずれか１つの発光条件で決定される場合が多い。もちろん、詳細な制御を行う上で２つ以上の発光条件を組み合わせても良い。

各ＬＥＤに対する発光量と、前記光量補正データの関係について見てみると、光量補正データの変化に対して、発光量には相関があり、ほぼ直線的に変化することが知られている。すなわち、２水準の光量補正データで各ＬＥＤを点灯し、露光量を測定し、それを直線補間することにより、所定の露光量に対する発光条件を設定することができる。

発光量の設定方法として、この１例に限定されるものではないのは言うまでもない。

上記画像出力を行った画像パターンについて説明する。

画像パターンとしては、配列方向に１ｏｎ２ｏｆｆ（すなわち、１ドット発光、２ドット非発光）を繰り返したパターンであり、感光体の送り方向（直交方向）に平行な縦線画像である。また、このパターンを配列方向に１ドットシフト、及び２ドットシフトしたパターンも、同じ出力用紙内に収まるように、直交方向に配置した。これを１ｏｎ２ｏｆｆ縦線画像と呼ぶ。

図４に１ｏｎ２ｏｆｆ縦線画像の模式図を示す。

上記１ｏｎ２ｏｆｆ縦線画像を用いて、画像出力を行ったところ、直交方向に平行に濃度ムラが見られた。これが本発明によって解決すべき課題である。そこで、この光書き込みユニットにおいて、各発光素子に対する露光強度分布を２次元ＣＣＤを用いて測定した。測定結果の例として、露光強度分布の例（斜視図）を図５に示す。我々は図５から、ある閾値における露光強度分布の断面積（露光面積）を算出した（図６）。これが本発明でいう所の特性値である。また、本実施例では、閾値として、各ＬＥＤに対する平均ピーク露光強度（露光強度分布におけるピーク強度の平均値）の１／ｅ²に設定した。

また、特性値として、図５から、配列方向、もしくは直交方向断面でのある閾値における露光強度分布の幅（配列方向露光幅、もしくは直交方向露光幅）とすることもできる。配列方向断面での露光強度分布の例を図７に示す。ただし、配列方向露光幅、もしくは直交方向露光幅とした場合には、光スポット形状の１次元方向しか考慮されていないというデメリットもあるが、特性値の測定が簡便化されるといったメリットがある。

また、閾値として、本実施例では１／ｅ²（１３．５％）としたが、これは画像形成装置の特性に合わせて変更することができる。実際には、光スポットの裾部分（数％レベル）は露光強度分布のばらつきが大きく、また数１０％を超えるような光スポットの上部では逆に露光強度分布の変動が小さいことから、いずれも制御しにくい領域となる。筆者の実験結果に依れば、閾値として、７％〜２１％の範囲が好ましい領域である。

この露光面積を、連続した２５の発光素子毎に、順次、最小二乗近似による一次回帰直線（以下、近似直線と呼ぶ）を取り、その近似直線の傾きをプロットしたグラフを図８に示す。これが本発明でいう所の複数の発光素子に対する特性値（露光面積）の比較結果である。この結果を、画像出力した１ｏｎ２ｏｆｆ縦線画像を比較すると、画像上の濃度変動と良く対応している。

なお、上記では連続した２５の発光素子に対して比較結果を求めているが、１ｏｎ２ｏｆｆ縦線画像パターンに合わせて、画像パターンで点灯している発光素子に合わせて、３発光素子毎に間引いて選択してもよい。すなわち、複数の発光素子の距離を同一として、３発光素子毎に選択した９つの発光素子に対して比較結果を用いることもできる。但し、この場合にはすべての発光素子に対して光量調整を行うために、１発光素子及び２発光素子シフトした場合についても同じ作業を行わなければならず、若干手間がかかることになる。

また、比較結果として、近似直線の傾きに限定されるものではなく、複数の発光素子に対応して考慮されており、かつ画像上の濃度変動と良く対応が取れる指標であれば良い。

すなわち、近似直線の傾きがプラスの値であり、傾きの絶対値が大きい部分の近傍では、画像上の濃度が低い（淡く認識する）方から高い（濃く認識する）方へ変化しており、近似直線の傾きがマイナスの値であり、傾きの絶対値が大きい部分の近傍では、濃度が高い（濃く認識する）方から低い（淡く認識する）方へ変化している。また、傾きの絶対値が小さい部分では画像上の濃度変動としては認識できない。もしくは認識できたとしても非常に小さく、実用上問題のないレベルである。

濃度ムラと認識するような異常画像が現れるレベルに到達しないような、すなわち画像形成装置の特性に応じて予め設定したある範囲内に、連続した２５の発光素子毎の露光面積の近似直線の傾きが収まっているような光書き込みユニット、を得ることができれば良い。

図９は近似直線の傾きと濃い濃度ムラとの対応を表す模式図である。この図は、周辺部に対し、濃度が高いと認識できる濃度ムラ（縦筋）についてのもので、近似直線の傾きがプラスの値で、傾きの絶対値が大きい部分の近傍（図中のＡ部分）は、濃度が淡い方から濃い方へ変化するように人間の眼には認識できる（この場合、周辺部の濃度は淡いとする）。また、近似直線の傾きがマイナスの値で、傾きの絶対値が大きい部分の近傍（図中のＢ部分）は、濃度が高い方から低い方へ変化するように人間の目には認識できる。すなわち、このＡ部分とＢ部分の間の部分（図中のＣ部分）は濃い部分であり、この場所を縦筋（濃い筋）として認識しているのである。

また傾きの絶対値が大きいほど、周辺部に対して大きな濃度変化を認識することになるので、Ａ部分の傾きとＢ部分の傾きとの差（傾きのＰＶ）が大きいほど、強い（目立つ）筋を認識することになる。

図１０は近似直線の傾きと淡い濃度ムラとの対応を表す模式図である。この図は、周辺部に対し、濃度が低いと認識できる濃度ムラ（縦筋）についてのもので、近似直線の傾きがマイナスの値で、傾きの絶対値が大きい部分の近傍（図中のＤ部分）は、濃度が濃い方から淡い方へ変化するように人間の眼には認識できる（この場合、周辺部の濃度は濃いとする）。また、近似直線の傾きがプラスの値で、傾きの絶対値が大きい部分の近傍（図中のＥ部分）は、濃度が低い方から高い方へ変化するように人間の目には認識できる。すなわち、このＤ部分とＥ部分の間の部分（図中のＦ部分）は淡い部分であり、この場所を縦筋（淡い筋）として認識しているのである。

また傾きの絶対値が大きいほど、周辺部に対して大きな濃度変化を認識することになるので、Ｄ部分の傾きとＥ部分の傾きとの差（傾きのＰＶ）が大きいほど、強い（目立つ）筋を認識することになる。

したがって、複数の発光素子に対する特性値の比較結果を制御することによって、良好な画像が得られるのである。

しかし、ある条件下においては、上記の制御だけでは濃度ムラを低減できない場合があることが分かった。すなわち、光スポット形状の大きな変形により、特性値の比較結果を各発光素子の発光量で制御したときに、露光量が大きく変化してしまったために、濃度ムラが認識できるようになってしまったのである。

言い換えると、露光量が一定に調整された光書き込みユニットに対して、特性値の比較結果を制御するために、発光素子の発光量を調整する訳であるが、その調整量としては通常あまり大きくなく、発光量の変化にして±％オーダーである。しかし、発光素子や光学系に起因して光スポット形状が大きくばらついた場合には、発光量の変化が±１０％程度、もしくは±１０％を超えるような場合が稀に発生してしまう。

本発明ではこのような場合でも良好な画像が得られるように、発光素子の光量調整を行う際に、合わせて発光素子の露光量のばらつきの条件も考慮に入れるようにしたのである。

すなわち、複数の発光素子に対する特性値の比較結果が、有効画像領域全体にわたって予め設定した範囲に収まっているとともに、各発光素子の露光量のばらつきが、有効画像領域全体にわたって予め設定した範囲を超えないように、発光素子の発光条件を設定することができる。

その際露光量のばらつきを、ある範囲内の最大値と最小値の偏差を用いて評価する方法（単に差分を取ったり、差分値をある範囲内の平均値で規格化したり）もあるが、それではその範囲内の発光素子の露光量についての挙動も含めて評価することができない。つまり、最大値と最小値で代表される２つの発光素子がメインとなってしまう。

そこで、複数の発光素子に対する露光量の比較結果を用いて評価する方法によって、濃度ムラの評価をより的確に行うことができる。

本発明ではこのように発光素子の光量調整を行う際に、複数の発光素子に対する露光量の比較結果の条件も合わせて考慮に入れるようにしたのである。

すなわち、複数の発光素子に対する特性値の比較結果が、有効画像領域全体にわたって予め設定した範囲に収まっているとともに、複数の発光素子に対する露光量の比較結果が、有効画像領域全体にわたって予め設定した範囲を超えないように、発光素子の発光条件を設定することができる。

上記を説明するための光量調整手順を説明する。なお、光書き込みユニットの構成は図１と同様とする。

（１）光学系透過後の像担持体上の光スポットの露光量は略同一となるように、各ＬＥＤの発光条件を導出する。そのときの発光条件を仮光量補正データとする。導出方法としては、例えば、前述したように、２水準の光量補正データで各ＬＥＤを点灯し、露光量を測定し、それを直線補間し、整数値化することによって、所定の露光量に対する仮光量補正データを導出することができる。得られた仮光量補正データを図１１に示す。図の横軸はＬＥＤの番号であり、１番目〜１７７番目までの連続した１７７のＬＥＤについての結果を示している。また図の縦軸は仮光量補正データであり、本実施例では６ビット（値として０〜６３）を用いている。

（２）上記仮光量補正データで各ＬＥＤを発光させ、前述したように、２次元ＣＣＤを用いて、露光強度分布を測定した。閾値として、１７７のＬＥＤに対して所定の閾値をピーク強度の平均値（平均ピーク露光強度）の１／ｅ²に設定し、特性値として露光面積を求めた。得られた露光面積を図１２に示す。

ここで、連続した２５のＬＥＤ毎に近似直線の傾きを導出した結果を図１３に示す。傾きは予め設定した範囲を超えており、傾きのＰＶも大きくなっている。したがって、130番目のＬＥＤ近傍で濃度ムラが発生してしまうのである。例えば、予め設定された傾きの値が±０．３以内だったとする。すると、この（２）の露光面積データに対して、有効領域全体（ここでは１〜１７７のＬＥＤ）にわたって、傾きが−０．３〜０．３の範囲内を変化するように抑えようと、数値計算によって発光量を導出すると、その数値計算のアルゴリズムによっては、大きな発光量の変化が必要となる計算結果が出てくる場合がある。したがって、光量調整によって傾きを設定された範囲内に収めても、濃度ムラが発生してしまうのである。

そこで、濃度ムラが発生しないような露光面積に対する補正目標値を設定する。

（３）上記露光面積に対し、連続した２１のＬＥＤ毎に移動平均を導出した。すなわち複数の発光素子として連続した２１のＬＥＤ、比較結果として移動平均としたのである。そして、得られた比較結果を補正目標値として設定し、図１４に示す。本実施例では、比較結果として移動平均を用いたが、これは補正目標値と、補正したい特性値（露光面積）が同じ単位系であるため、以下手順（４）の導出が容易となるためであり、補正目標値として移動平均を用いることが良い。

もちろん近似直線の傾きを用いて補正目標値を設定することもできるが、近似直線の傾きを目標値とした場合には、手順（４）で露光面積を介して、光量補正データと近似直線の傾きとの間で、繰り返しの数値計算等が必要になってくるため、若干の手間がかかることになる。これは、特性値（露光面積）と補正目標値（傾き）のディメンジョンが異なるためである。

（４）上記（２）の各ＬＥＤに対する露光面積を、上記（３）で得られた補正目標値となるように、光量補正データを導出するのである。具体的な導出方法の１例を示す。２水準の光量補正データで各ＬＥＤを点灯し、露光面積を測定するのである。ある発光量変化の範囲内においては、光量補正データに対して、露光面積に相関があることは前もって確認しており、実際には直線的に変化することは把握してある。したがって、各ＬＥＤ毎に、２水準の光量補正データと、その露光面積測定値を用いて、直線補間をし、整数値化することによって、上記（３）で補正目標値として設定された所望の露光面積となるように、光量補正データを導出することができる。得られた光量補正データを図１５に示す。

ここで、上記光量補正データを用いて、連続した２５のＬＥＤ毎に近似直線の傾きを導出した。その結果を図１６に示す。傾きのＰＶ値は図１３の時点よりも小さくなっており、予め設定した範囲内（±０．３以内）に収まった。すなわち濃度ムラは発生しないのである。

ここで、１２００ｄｐｉで連続した２５のＬＥＤの距離は、
Ｌ＝２４ × ０．０２１２ ＝ ０．５０９ｍｍ
である。それに対して、ロッドレンズアレイの配列ピッチはＰ＝０．５６ｍｍであり、Ｌ／Ｐ＝０．９１である。

光スポット形状のばらつきは光学素子アレイ（ここではロッドレンズアレイ）に起因するところが非常に大きい。例えば、１つのロッドレンズの光軸が倒れていたり、屈折率分布に変化があったりする場合には、ロッドレンズアレイの直径に相当する範囲にわたって、光スポット形状に影響を及ぼすためである。したがって、複数の発光素子に対する比較結果を見る上では、光学素子アレイの配列ピッチに相当する距離分の変動を評価すると、ロッドレンズアレイに起因する光スポット形状のばらつきを把握し易い。したがって、複数の発光素子の距離をＬ、光学素子アレイの配列ピッチをＰとしたときに、
０．７５Ｌ≦Ｐ≦１．２５Ｌ
を満足するように、Ｌを設定することが望ましい。

なお、予め設定した範囲をいくつに設定するかについては、使用する画像形成装置の特性に依存するところがある。しがたって、使用する画像形成装置に対して、実験的に確認しておく必要がある。また、複数の発光素子に対する比較結果においても、どのくらいの発光素子数が良いかについては、実験的に確認しておく必要がある。

（５）上記（４）で導出した光量補正データを用いて各ＬＥＤを発光させたときの露光量を算出し、その露光量ばらつきを求めることができる。露光量のばらつきとして、例えば平均値で規格化したときのばらつき（％）で表現することができる。ここでは、ばらつきを（最大−最小）／２と定義する。露光量の導出については言うまでもないが、上記（１）で得た光量補正データと露光量との関係を用いれば容易に導くことができる。得られた露光量の結果を図１７に示す。図１７より、露光量のばらつきとして、±４．７％である。

そしてその結果が、有効画像領域全体にわたって、画像形成装置に応じて予め設定した範囲を超えていないか判断することにより、上記（１）〜（４）で導出してきた光量補正データで良好な画像が得られるのかが判定できることになる。

上記のような手順によって発光量が調整された光書き込みユニットを用いることによって良好な（濃度ムラのない）画像を得ることができるのである。

本手順を用いることにより、光書き込みユニットの合否判定を行う検査に用いることもできるし、手順（５）によって判定結果がＮＧとなった場合については、（３）の補正目標値を少し変えることによって、（３）以降の手順について再調整をかけることも可能である。例えば、ＮＧが出た時の露光量ばらつきを発生させた発光素子近傍について付加条件を盛り込んだり、許容範囲の中で発光素子の数を変更したりすることが可能である。

また、別の光量調整手順を説明する。

（１）光学系透過後の像担持体上の光スポットの露光量は略同一となるように、各ＬＥＤの発光条件を導出する。そのときの発光条件を仮光量補正データとする。導出方法としては、例えば、前述したように、２水準の光量補正データで各ＬＥＤを点灯し、露光量を測定し、それを直線補間し、整数値化することによって、所定の露光量に対する仮光量補正データを導出することができる。得られた仮光量補正データを図１１に示す。図の横軸はＬＥＤの番号であり、１番目〜１７７番目までの連続した１７７のＬＥＤについての結果を示している。また図の縦軸は仮光量補正データであり、本実施例では６ビット（値として０〜６３）を用いている。

（２）上記仮光量補正データで各ＬＥＤを発光させ、前述したように、２次元ＣＣＤを用いて、露光強度分布を測定した。閾値として、１７７のＬＥＤに対して所定の閾値をピーク強度の平均値（平均ピーク露光強度）の１／ｅ²に設定し、特性値として露光面積を求めた。得られた露光面積を図１２に示す。

ここで、連続した２５のＬＥＤ毎に近似直線の傾きを導出した結果を図１３に示す。傾きは予め設定した範囲を超えており、傾きのＰＶも大きくなっている。したがって、130番目のＬＥＤ近傍で濃度ムラが発生してしまうのである。例えば、予め設定された傾きの値が±０．３以内だったとする。すると、この（２）の露光面積データに対して、有効領域全体（ここでは１〜１７７のＬＥＤ）にわたって、傾きが−０．３〜０．３の範囲内を変化するように抑えようと、数値計算によって発光量を導出すると、その数値計算のアルゴリズムによっては、大きな発光量の変化が必要となる計算結果が出てくる場合がある。したがって、光量調整によって傾きを設定された範囲内に収めても、濃度ムラが発生してしまうのである。

そこで、濃度ムラが発生しないような露光面積に対する補正目標値を設定する。

（３）上記露光面積に対し、連続した２１のＬＥＤ毎に移動平均を導出した。すなわち複数の発光素子として連続した２１のＬＥＤ、比較結果として移動平均としたのである。そして、得られた比較結果を補正目標値として設定し、図１４に示す。本実施例では、比較結果として移動平均を用いたが、これは補正目標値と、補正したい特性値（露光面積）が同じ単位系であるため、以下手順（４）の導出が容易となるためであり、補正目標値として移動平均を用いることが良い。

もちろん近似直線の傾きを用いて補正目標値を設定することもできるが、近似直線の傾きを目標値とした場合には、手順（４）で露光面積を介して、光量補正データと近似直線の傾きとの間で、繰り返しの数値計算等が必要になってくるため、若干の手間がかかることになる。これは、特性値（露光面積）と補正目標値（傾き）のディメンジョンが異なるためである。

（４）上記（２）の各ＬＥＤに対する露光面積を、上記（３）で得られた補正目標値となるように、光量補正データを導出するのである。具体的な導出方法の１例を示す。２水準の光量補正データで各ＬＥＤを点灯し、露光面積を測定するのである。ある発光量変化の範囲内においては、光量補正データに対して、露光面積に相関があることは前もって確認しており、実際には直線的に変化することは把握してある。したがって、各ＬＥＤ毎に、２水準の光量補正データと、その露光面積測定値を用いて、直線補間をし、整数値化することによって、上記（３）で補正目標値として設定された所望の露光面積となるように、光量補正データを導出することができる。得られた光量補正データを図１５に示す。

ここで、上記光量補正データを用いて、連続した２５のＬＥＤ毎に近似直線の傾きを導出した。その結果を図１６に示す。傾きのＰＶ値は図１３の時点よりも小さくなっており、予め設定した範囲内（±０．３以内）に収まった。すなわち濃度ムラは発生しないのである。

ここで、１２００ｄｐｉで連続した２５のＬＥＤの距離は、
Ｌ＝２４ × ０．０２１２ ＝ ０．５０９ｍｍ
である。それに対して、ロッドレンズアレイの配列ピッチはＰ＝０．５６ｍｍであり、Ｌ／Ｐ＝０．９１である。

光スポット形状のばらつきは光学素子アレイ（ここではロッドレンズアレイ）に起因するところが非常に大きい。例えば、１つのロッドレンズの光軸が倒れていたり、屈折率分布に変化があったりする場合には、ロッドレンズアレイの直径に相当する範囲にわたって、光スポット形状に影響を及ぼすためである。したがって、複数の発光素子に対する比較結果を見る上では、光学素子アレイの配列ピッチに相当する距離分の変動を評価すると、ロッドレンズアレイに起因する光スポット形状のばらつきを把握し易い。したがって、複数の発光素子の距離をＬ、光学素子アレイの配列ピッチをＰとしたときに、
０．７５Ｌ≦Ｐ≦１．２５Ｌ
を満足するように、Ｌを設定することが望ましい。

なお、予め設定した範囲をいくつに設定するかについては、使用する画像形成装置の特性に依存するところがある。しがたって、使用する画像形成装置に対して、実験的に確認しておく必要がある。また、複数の発光素子に対する比較結果においても、どのくらいの発光素子数が良いかについては、実験的に確認しておく必要がある。

（５）上記（４）で導出した光量補正データを用いて各ＬＥＤを発光させたときの露光量を算出し、複数の発光素子に対する露光量の比較結果を求めることができる。例えば連続した２５の発光素子毎に、順次近似直線を取り、その近似直線の傾きを比較結果として表現することができる。

露光量の導出については言うまでもないが、上記（１）で得た光量補正データと露光量との関係を用いれば容易に導くことができる。得られた露光量の結果を図１７に示す。図１７から、近似直線の傾きを求めた結果を図１８に示す。

そしてその結果が、有効画像領域全体にわたって、画像形成装置に応じて予め設定した範囲を超えていないか判断することにより、上記（１）〜（４）で導出してきた光量補正データで良好な画像が得られるのかが判定できることになる。

特に、局所的に露光量の急激な変化が発生する場合には、このように近似直線の傾きを求めることにより、その変化を抽出することが可能である。

また、近似直線を取る発光素子の数を変えれば、当然得られる比較結果は変化する。したがって非常に少ない発光素子数とすれば、１発光素子程度での急激な露光量変化を捉えることができるし、発光素子数を増やせば、ある幅での露光量変化を捉えることができる。

予め光書き込みユニットや画像形成装置等の特性に合わせて発光素子の数を選択しておくことが望ましい。また、幾つかの種類の発光素子数を用いて、各々における比較結果を求めて、判断することもできる。より判定精度は向上することができる。

上記のような手順によって発光量が調整された光書き込みユニットを用いることによって良好な（濃度ムラのない）画像を得ることができるのである。

本手順を用いることにより、光書き込みユニットの合否判定を行う検査に用いることもできるし、手順（５）によって判定結果がＮＧとなった場合については、（３）の補正目標値を少し変えることによって、（３）以降の手順について再調整をかけることも可能である。例えば、ＮＧが出た時の露光量ばらつきを発生させた発光素子近傍について付加条件を盛り込んだり、許容範囲の中で発光素子の数を変更したりすることが可能である。

また、別の光量調整手順を説明する。

（１）光学系透過後の像担持体上の光スポットの露光面積は略同一となるように、各ＬＥＤの発光条件を導出する。そのときの発光条件を仮光量補正データとする。導出方法としては、例えば、前述したように、２水準の光量補正データで各ＬＥＤを点灯し、露光面積を測定し、直線補間し、整数値化することによって、所定の露光面積に対する仮光量補正データを導出することができる。

（２）上記仮光量補正データで各ＬＥＤを発光させ、露光量を測定した。ここで、連続した２５のＬＥＤ毎に近似直線の傾きを導出した結果を、予め設定された傾きの範囲内に抑えようと、数値計算によって発光量を導出すると、その数値計算アルゴリズムによっては大きな露光面積の変化が必要となる場合がある。

そこで、濃度ムラが発生しないような露光量に対する補正目標値を設定する。

（３）上記露光量に対し、連続した２１のＬＥＤ毎に移動平均を導出した。すなわち複数の発光素子として連続した２１のＬＥＤ、比較結果として移動平均としたのである。そして、得られた比較結果を補正目標値として設定した。もちろん近似直線の傾きなど他の比較結果を用いて補正目標値を設定しても良い。

（４）上記（２）の各ＬＥＤに対する露光量を、上記（３）で得られた補正目標値となるように、光量補正データを導出するのである。具体的な導出方法の１例として、前述しているように、各ＬＥＤ毎に、２水準の光量補正データと、その露光量測定値を用いて、直線補間をし、整数値化することによって、上記（３）で補正目標値として設定された所望の露光量となるように、光量補正データを導出することができる。ここで、上記光量補正データを用いて、連続した２５のＬＥＤ毎に近似直線の傾きを導出した結果は（２）で導出した結果より小さくなっており、予め設定した範囲内に収まっており、すなわち濃度ムラは発生しないのである。

なお、予め設定した範囲をいくつに設定するかについては、使用する画像形成装置の特性に依存するところがある。しがたって、使用する画像形成装置に対して、実験的に確認しておく必要がある。また、複数の発光素子に対する比較結果においても、どのくらいの発光素子数が良いかについては、実験的に確認しておく必要がある。

（５）上記（４）で導出した光量補正データを用いて各ＬＥＤを発光させたときの露光面積を算出し、複数の発光素子に対する露光面積の比較結果を求めることができる。例えば連続した２５の発光素子毎に、順次近似直線を取り、その近似直線の傾きを比較結果として表現することができる。上記（１）で得た光量補正データと露光面積との関係を用いれば容易に導くことができ、その結果を用いて近似直線の傾きを求めることは容易である。

そしてその結果が、有効画像領域全体にわたって、画像形成装置に応じて予め設定した範囲を超えていないか判断することにより、上記（１）〜（４）で導出してきた光量補正データで良好な画像が得られるのかが判定できることになる。

上記のような手順によって発光量が調整された光書き込みユニットを用いることによって良好な（濃度ムラのない）画像を得ることができるのである。

また、別の光量調整手順を説明する。

（１）光学系透過後の像担持体上の光スポットの露光量は略同一となるように、各ＬＥＤの発光条件を導出する。そのときの発光条件を仮光量補正データ：Ａｎ（添字ｎはＬＥＤの番号を示す）とする。導出方法としては、例えば、前述したように、２水準の光量補正データで各ＬＥＤを点灯し、露光量を測定し、それを直線補間し、整数値化することによって、所定の露光量に対する仮光量補正データ：Ａｎを導出することができる。得られた仮光量補正データ：Ａｎを図１１に示す。図の横軸はＬＥＤの番号であり、１番目〜１７７番目までの連続した１７７のＬＥＤについての結果を示している。また図の縦軸は仮光量補正データ：Ａｎであり、本実施例では６ビット（値として０〜６３）を用いている。

（２）上記仮光量補正データ：Ａｎで各ＬＥＤを発光させ、前述したように、２次元ＣＣＤを用いて、露光強度分布を測定した。閾値として、１７７のＬＥＤに対して所定の閾値をピーク強度の平均値（平均ピーク露光強度）の１／ｅ²に設定し、特性値として露光面積を求めた。得られた露光面積を図１２に示す。

本発明においては、露光強度分布において、所定の閾値で得られる特性値を測定している。一般的にビームプロファイルの測定において、その測定する閾値として、ピーク値に対する所定の比率（例えば１／ｅ²や１／２）が用いられることが多い。この場合、ピーク値が異なると測定する閾値が異なってしまう。本発明のような光書き込みユニットにおいては、発光素子毎にピーク値は異なっているので、すなわち測定する閾値は発光素子毎に異なってしまう。

しかしながら、感光体のような、照射される光スポットの露光強度に対して潜像が形成されるような場合、その潜像が形成されるか否かの強度値（閾値）が重要である。また、露光強度分布における測定の閾値を、潜像が形成されるか否かの強度値と関連付けたい。
したがって、露光強度分布における測定の閾値は、発光素子毎に異なるのではなく、すべて等しい閾値であることが望ましく、本発明で述べているように、露光強度分布における所定の閾値で特性値を測定しているのである。

図１２に示す結果から、連続した２５のＬＥＤ毎に近似直線の傾きを導出した結果を図１３に示す。傾きは予め設定した範囲を超えており、傾きのＰＶも大きくなっている。したがって、130番目のＬＥＤ近傍で濃度ムラが発生してしまうのである。例えば、予め設定された傾きの値が±０．３以内だったとする。すると、この（２）の露光面積データに対して、有効領域全体（ここでは１〜１７７のＬＥＤ）にわたって、傾きが−０．３〜０．３の範囲内を変化するように抑えようと、数値計算によって発光量を導出すると、その数値計算のアルゴリズムによっては、大きな発光量の変化が必要となる計算結果が出てくる場合がある。したがって、光量調整によって傾きを設定された範囲内に収めても、濃度ムラが発生してしまうのである。

そこで、濃度ムラが発生しないような露光面積に対する補正目標値を設定する。

（３）上記露光面積に対し、連続した２１のＬＥＤ毎に移動平均を導出した。すなわち複数の発光素子として連続した２１のＬＥＤ、比較結果として移動平均としたのである。そして、得られた比較結果を補正目標値として設定し、図１４に示す。本実施例では、比較結果として移動平均を用いたが、これは補正目標値と、補正したい特性値（露光面積）が同じ単位系であるため、以下手順（４）の導出が容易となるためであり、補正目標値として移動平均を用いることが良い。

もちろん近似直線の傾きを用いて補正目標値を設定することもできるが、近似直線の傾きを目標値とした場合には、手順（４）で露光面積を介して、光量補正データと近似直線の傾きとの間で、繰り返しの数値計算等が必要になってくるため、若干の手間がかかることになる。これは、特性値（露光面積）と補正目標値（傾き）のディメンジョンが異なるためである。

（４）上記（２）の各ＬＥＤに対する露光面積を、上記（３）で得られた補正目標値となるように、目標光量補正データ：Ｂｎを導出するのである。具体的な導出方法の１例を示す。２水準の光量補正データで各ＬＥＤを点灯し、露光面積を測定するのである。ある発光量変化の範囲内においては、光量補正データに対して、露光面積に相関があることは前もって確認しており、実際には直線的に変化することは把握してある。したがって、各ＬＥＤ毎に、２水準の光量補正データと、その露光面積測定値を用いて、直線補間をし、整数値化することによって、上記（３）で補正目標値として設定された所望の露光面積となるように、目標光量補正データ：Ｂｎを導出することができる。得られた光量補正データを図１５に示す。

（５）上記（１）及び（４）で導出した、露光量が同一となるような仮光量補正データ：Ａｎと、補正目標値（連続した２１のＬＥＤ毎に移動平均を取った露光面積として設定）となるような目標光量補正データ：Ｂｎをもとに、最終的な光量補正データ：Ｃｎを導出する。その際、下記の式のように定数ａを導入して、仮光量補正データ：Ａｎと目標光量補正データ：Ｂｎの線形結合で表すことができる。
Ｃｎ＝（１−ａ）Ａｎ＋ａＢｎ （ａ：定数）

例えば、ａ＝０であれば、Ｃｎ＝Ａｎとなり、露光量一定となる光量補正データを作ることができる（例えば光学系のばらつきがない場合には、濃度ムラ発生要因としては発光素子が挙げられ、発光量を一定とすることで露光強度分布のばらつきは軽減できる）。また、ａ＝１であれば、Ｃｎ＝Ｂｎとなり、複数の発光素子に対して移動平均を取った露光面積が得られる光量補正データを作ることができる（特に光学系のばらつきが大きく、露光面積が大きく変動するときには、移動平均を取ることで近傍の結像素子に対する露光面積の急激な変化を生じさせないようにして、濃度ムラを軽減できる）。０＜ａ＜１であれば、露光量と光像面積のバランスを取った光量補正データを作ることができ、濃度ムラを軽減できる光量調整が可能となる。

例として、発光素子１〜３１番までについて、図１９にＡｎ、Ｂｎ、及びＣｎ（ａ＝０．５）としたときの光量補正データを示す。

定数ａの設定方法については、例えば実際にａを変化させながらＬＥＤを発光させて、画像形成装置での印字状態を評価することによって、適切なａを設定することができる。この時に、様々な印字パターンであったり、画像形成装置の画像形成条件であったり、いくつかの条件を振って、それも考慮した上で適切なａを設定することが可能である。

一方で、そのａを変化させた評価を通して、画像形成装置に対する、濃度ムラが低減できるような露光特性の条件を導くことが可能である。これは以下で説明する、画像形成装置に対する予め設定した範囲となって、光書き込みユニットの合否判定に使用することができる。

すなわち、上述したように、画像形成装置に対して、１ないしは、複数の光書き込みユニットを用いて、実際に画像形成装置での印字を行うことによって、露光特性に対する予め設定した範囲を求めておけば、光書き込みユニット毎に印字評価を行うまでもなく、ａを変化させて露光特性を導き、その予め設定した範囲に収まっているかを判断することにより、光書き込みユニットの光量調整を行うことができるのである。

さらに説明する。（５）のようにして導出した光量補正データ：Ｃｎを用いて発光したときの、各発光素子の露光強度分布における所定の閾値での特性値（ここでは露光面積）は、（４）の測定結果から演算によって推測することもできるし、改めて測定することによって、求めることができる。したがって、定数ａを決めれば、複数の発光素子に対する、所定の閾値での特性値（ここでは露光面積）の比較結果（ここでは近似直線の傾き）が、濃度ムラを軽減するために予め設定してある範囲に収まっているか、判断することができる。それによって、画像形成装置によって印字せずに、判断することも可能である。

また、光量補正データ：Ｃｎを用いて発光したときの、露光量は（１）の測定結果から推測することもできるし、改めて測定することによって、求めることができる。したがって、定数ａを決めれば、複数の発光素子に対する、露光量の比較結果が、濃度ムラを軽減するために予め設定してある範囲に収まっているか、判断することができる。それによって、画像形成装置によって印字しなくても、概略判断することも可能である。また、上記両方の判断を行えば、さらに望ましい。

ここで、上記光量補正データ：Ｃｎ（ａ＝１）を用いて、連続した２５のＬＥＤ毎に近似直線の傾きを導出した。その結果を図１６に示す。傾きのＰＶ値は図１３の時点よりも小さくなっており、予め設定した範囲内に収まっているかを判断することにより、光量補正データ：Ｃｎで良好な画像が得られるのかが判定できることになる。

また、上記（１）で得た光量補正データと露光量との関係を用いて、露光量を算出した結果を図１７に示す。図１７から、連続した２５のＬＥＤ毎に近似直線の傾きを求めた結果を図１８に示す。そしてその結果が、予め設定した範囲を超えていないか判断することにより、光量補正データ：Ｃｎで良好な画像が得られるのかが判定できることになる。

なお、本実施例においては、いずれも予め設定した範囲に収まっていることにより、濃度ムラの軽減された良好な画像が得られている。

ここで、１２００ｄｐｉで連続した２５のＬＥＤの距離は、
Ｌ＝２４ × ０．０２１２ ＝ ０．５０９ｍｍ
である。それに対して、ロッドレンズアレイの配列ピッチはＰ＝０．５６ｍｍであり、Ｌ／Ｐ＝０．９１である。

光スポット形状のばらつきは光学素子アレイ（ここではロッドレンズアレイ）に起因するところが非常に大きい。例えば、１つのロッドレンズの光軸が倒れていたり、屈折率分布に変化があったりする場合には、ロッドレンズアレイの直径に相当する範囲にわたって、光スポット形状に影響を及ぼすためである。したがって、複数の発光素子に対する比較結果を見る上では、光学素子アレイの配列ピッチに相当する距離分の変動を評価すると、ロッドレンズアレイに起因する光スポット形状のばらつきを把握し易い。したがって、複数の発光素子の距離をＬ、光学素子アレイの配列ピッチをＰとしたときに、
０．７５Ｌ≦Ｐ≦１．２５Ｌ
を満足するように、Ｌを設定することが望ましい。

画像上の濃度ムラは、ロッドレンズアレイの配列ピッチで現れやすく、また人間の眼の感度の高い周波数（１ｍｍピッチ程度）で認識しやすい。よって、評価する距離Ｌは、０．５〜１．５ｍｍ程度とすることが望ましい。

特に、局所的に露光量の急激な変化が発生する場合には、このように近似直線の傾きを求めることにより、その変化を抽出することが可能である。また、近似直線を取る発光素子の数を変えれば、当然得られる比較結果は変化する。したがって非常に少ない発光素子数とすれば、１発光素子程度での急激な露光量変化を捉えることができるし、発光素子数を増やせば、ある幅での露光量変化を捉えることができる。

予め光書き込みユニットや画像形成装置等の特性に合わせて発光素子の数を選択しておくことが望ましい。また、幾つかの種類の発光素子数を用いて、各々における比較結果を求めて、判断することもできる。より判定精度は向上することができる。

上記のような手順によって発光量が調整された光書き込みユニットを用いることによって良好な（濃度ムラのない）画像を得ることができるのである。

上記定数ａは、画像形成条件に応じて設定することもできる。ここで画像形成条件について説明する。

画像形成装置では、種々の条件（使用するデバイス、環境など）において、画像形成条件が異なっている。したがって、画像形成条件に見合った最適な（濃度ムラが認識できないような）露光を行うことが必要である。

例えば、画像形成装置においては、電源投入時や出力枚数条件等において、プロセス調整が行われている。プロセス調整では入力である露光条件に対して、出力である感光体や転写ベルト上のトナー付着量などを測定することによって、現像特性を把握し、帯電、露光、現像、転写などの各プロセスの条件を調整しているのである。したがって、このプロセス条件に見合った適切な露光を行うために、定数ａを設定し、光書き込みユニットからの露光強度分布を調整することができる。

また、特に使用する感光体の種類に対して露光条件が大きく異なるのも、画像形成条件の差異の１つである。感光体の感度特性と露光強度分布は密接に関係しているためである。

画像形成条件が異なる場合の、定数ａの設定について説明する。例えば、画像形成条件をいくつかのグループに分ける（Ａ、Ｂ、Ｃ）。そして、そのグループの画像形成条件毎に、画像上の濃度ムラが軽減されるように、定数ａを設定するのである。そしてそれは光書き込みユニット内、または画像形成装置内のＲＯＭ等に格納しておき、画像形成条件を判断することによって、その条件に応じた定数ａを読み出し、適切な状態で発光素子を駆動し、露光することができるのである。

画像形成条件としては、使用するデバイス（感光体や帯電機等）だけでなく、環境条件も含まれる。特に、温度、湿度条件によって、現像、転写、定着の画像形成条件は異なってくる。したがって、環境条件を例にあげてみても、いくつかのグループ、例えば高温高湿条件、常温常湿条件、低温低湿条件に分け、それぞれの環境条件に応じて、画像上の濃度ムラが軽減されるように、定数ａを設定するのである。

また、画像形成条件が異なっても、同一の定数ａが使用できる場合には、もちろんグループ分けする必要はなく、同一の定数を設定すればよい。

また、上記定数ａは、印字パターンに応じて設定することも可能である。例えば、文字画像（２値画像）と写真画像（階調画像）に応じて、定数ａを使い分けることも可能である。

次に、デフォーカス位置を変えて、露光強度分布を測定する例について説明する。（２）で行う露光強度分布の測定は、基本的には、光スポットが集光する、光書き込みユニットに対して決められた所定の結像位置において行う。（もちろん、発光素子や光学系のばらつきや、発光素子と光学系の組み付け調整誤差等により、各発光素子に対する光スポットの結像位置は、有効画像領域の全発光素子に対して同一とは限らない。しかし、光書き込みユニットとしての結像位置は、有効画像領域全体に渡って良好となる所定の結像位置が決定され、その結像位置が画像形成装置内の像担持***置として設定される。）

測定系の概略図を図２０に示す。既知の一般的な測定系である。光書き込みユニットからの光スポットは結像位置に形成され、そのスポット像を対物レンズによって拡大し、所望の光学系を介して２次元ＣＣＤで受光し、画像処理を行うことにより、露光強度分布を得ることができる測定装置である。測定装置としては、これだけに限らず、既知の測定系を用いることができる。

またデフォーカス測定を行う際には、光書き込みユニットを、結像位置に対して、光軸方向に移動することによって測定することができる。

画像形成装置への光書き込みユニットの取り付けにおいては、取り付け誤差なるものが生じ、光書き込みユニットの結像位置と、像担持***置が若干ずれることになる。その取り付け誤差としては、一般に±０．１ｍｍ以下である。

実際に画像形成装置へ取り付いたときの誤差が小さいとき（例えば、±０．０２５ｍｍ以下）にはその影響は問題にならないが、誤差が大きいときには、画像形成条件によっては、濃度ムラ等へ影響が発生する場合がある。したがって、この取り付け誤差までを見込んだ光量調整方法を提案する。

本実施例においては、（２）の代わりに（２’）として、発光素子の露光強度分布における所定の閾値における特性値を、複数のデフォーカス位置ｍ（添字ｍはデフォーカス位置に対する番号）において測定する。測定手段については（２）の測定手段と同じである。デフォーカス位置測定においては、例えば、デフォーカス位置として、−０．０５ｍｍ（ｍ＝−１）、０ｍｍ（ｍ＝０）、＋０．０５ｍｍ（ｍ＝＋１）の３点としたときに、ある発光素子に対して、デフォーカス位置ｍ＝−１、デフォーカス位置ｍ＝０、デフォーカス位置ｍ＝＋１の順に測定し、次に発光素子をシフトして、同じようにデフォーカス位置ｍ＝−１、デフォーカス位置ｍ＝０、デフォーカス位置ｍ＝＋１の順に測定することもできる。別の方法としては、デフォーカス位置ｍ＝−１において、発光素子をシフトしながら測定し、次にデフォーカス位置ｍ＝０において、同じように発光素子をシフトしながら測定していくこともできる。

次に、（３）の代わりに（３’）として、各デフォーカス位置に対応して（３）と同じように補正目標値を設定する。

次に、（４）の代わりに（４’）として、各デフォーカス位置に対応して（４）と同じように発光条件（目標光量補正データ：Ｂｎｍ）を導出する。そして、この目標光量補正データ：Ｂｎｍを、その和が１となるようなパラメータｄｍ（Σｄｍ＝１）で
、重み付け加算を行い、合成した発光条件（目標光量補正データ：Ｂｎ）を導出する。その結果Ｂｎは以下の式で表される。
Ｂｎ＝ΣｄｍＢｎｍ

上述の３点のデフォーカス位置を例にとれば、その重みを均等に割り当てて、
ｄｍ＝１／３ （ｍ＝−１、０、＋１）
とすることもできるし、デフォーカス位置 ０ｍｍ（ｍ＝０）に重みを増して、デフォーカス位置 ±０．０５ｍｍ（ｍ＝±１）の重みを減らすように、重みを割り当てて、
ｄ０＝０．５、ｄ±１＝０．２５
とすることもできる。画像形成条件や、光書き込みユニットの取り付け精度等に応じて、デフォーカス点数や重みを設定することができる。このようにしてＢｎｍを導出した後は、前記する実施例と同じである。

また、別の光量調整手順を説明する。

（１）光学系透過後の像担持体上の光スポットについて、露光強度分布における所定の閾値における特性値が同一となるように、各ＬＥＤの発光条件を導出する。ここでは、１７７のＬＥＤに対するピーク強度の平均値（平均ピーク露光強度）の１／ｅ²を閾値として設定し、その閾値における露光面積を特性値とした。このときの発光条件を仮光量補正データ：Ａ’ｎ（添字ｎはＬＥＤの番号を示す）とする。導出方法としては、例えば、前述したように、２水準の光量補正データで各ＬＥＤを点灯し、前記閾値（平均ピーク露光強度の１／ｅ²）での露光面積を測定し、それを直線補間し、得られた光量補正データを整数値化することによって、所定の露光面積に対する仮光量補正データ：Ａ’ｎを導出することができる。得られた仮光量補正データ：Ａ’ｎを図２１に示す。図の横軸はＬＥＤの番号であり、１番目〜１７７番目までの連続した１７７のＬＥＤについての結果を示している。また図の縦軸は仮光量補正データ：Ａ’ｎであり、本実施例では６ビット（値として０〜６３）を用いている。

本発明においては、露光強度分布において、所定の閾値で得られる特性値を測定している。一般的にビームプロファイルの測定において、その測定する閾値として、ピーク値に対する所定の比率（例えば１／ｅ²や１／２）が用いられることが多い。この場合、ピーク値が異なると測定する閾値が異なってしまう。本発明のような光書き込みユニットにおいては、発光素子毎にピーク値は異なっているので、すなわち測定する閾値は発光素子毎に異なってしまう。

しかしながら、感光体のような、照射される光スポットの露光強度に対して潜像が形成されるような場合、その潜像が形成されるか否かの強度値（閾値）が重要である。また、露光強度分布における測定の閾値を、潜像が形成されるか否かの強度値と関連付けたい。
したがって、露光強度分布における測定の閾値は、発光素子毎に異なるのではなく、すべて等しい閾値であることが望ましく、本発明で述べているように、露光強度分布における所定の閾値で特性値を測定しているのである。

（２）上記仮光量補正データ：Ａ’ｎで各ＬＥＤを発光させ、前述したように、露光量を測定した。得られた露光量を図２２に示す。

図２２に示す結果から、連続した２５のＬＥＤ毎に近似曲線の傾きを導出した結果を図２３に示す。傾きは予め設定した範囲を超えており、傾きのＰＶも大きくなっている。したがって、１３０番目のＬＥＤ近傍で濃度ムラが発生してしまうのである。例えば、予め設定された傾きの値が±０．４以内だったとする。すると、この（２）の露光量データに対して、有効領域全体（ここでは１〜１７７のＬＥＤ）にわたって、傾きが−０．４〜０．４の範囲内を変化するように抑えようと、数値計算によって露光面積を導出すると、その数値計算のアルゴリズムによっては、大きな露光面積の変化が必要となる計算結果が出てくる場合がある。したがって、光量調整によって傾きを設定された範囲内に収めても、濃度ムラが発生してしまうのである。

そこで、濃度ムラが発生しないような露光面積に対する補正目標値を設定する。

（３）上記露光量に対し、連続した２１のＬＥＤ毎に移動平均を導出した。すなわち複数の発光素子として連続した２１のＬＥＤ、比較結果として移動平均としたのである。そして、得られた比較結果を補正目標値として設定し、図２４に示す。本実施例では、比較結果として移動平均を用いたが、これは補正目標値と、補正したい特性値（露光量）が同じ単位系であるため、以下手順（４）の導出が容易となるためであり、補正目標値として移動平均を用いることが良い。

もちろん近似直線の傾きを用いて補正目標値を設定することもできるが、近似直線の傾きを目標値とした場合には、手順（４）で露光量を介して、光量補正データと近似直線の傾きとの間で、繰り返しの数値計算等が必要になってくるため、若干の手間がかかることになる。これは、特性値（露光量）と補正目標値（傾き）のディメンジョンが異なるためである。

（４）上記（２）の各ＬＥＤに対する露光量を、上記（３）で得られた補正目標値となるように、目標光量補正データ：Ｂ’ｎを導出するのである。具体的な導出方法の１例を示す。２水準の光量補正データで各ＬＥＤを点灯し、露光量を測定するのである。ある発光量変化の範囲内においては、光量補正データに対して、露光量に相関があることは前もって確認しており、実際には直線的に変化することは把握してある。したがって、各ＬＥＤ毎に、２水準の光量補正データと、その露光量測定値を用いて、直線補間をし、整数値化することによって、上記（３）で補正目標値として設定された所望の露光量となるように、目標光量補正データ：Ｂ’ｎを導出することができる。得られた光量補正データを図２５に示す。

（５）上記（１）及び（４）で導出した露光面積が同一となるような仮光量補正データ：Ａ’ｎと、補正目標値（連続した２１のＬＥＤ毎に移動平均を取った露光量として設定）となるような目標光量補正データ：Ｂ’ｎをもとに、最終的な光量補正データ：Ｃ’ｎを導出する。その際、下記の式のように定数ｂを導入して、仮光量補正データ：Ａ’ｎと目標光量補正データ：Ｂ’ｎの線形結合で表すことができる。
Ｃ’ｎ＝（１−ｂ）Ａ’ｎ＋ｂＢ’ｎ （ｂ：定数）

例えば、ｂ＝０であれば、Ｃ’ｎ＝Ａ’ｎとなり、露光面積一定となる光量補正データを作ることができる（特に発光素子のばらつきが小さく、露光量が大きく変動しないときには、露光面積を一定とすることで、露光強度分布のばらつきは低減できる）。また、ｂ＝１であれば、Ｃ’ｎ＝Ｂ’ｎとなり、複数の発光素子に対して移動平均を取った露光量が得られる光量補正データを作ることができる（特に発光素子のばらつきが大きく、露光量が大きく変動するときには、移動平均をとることで近傍の発光素子に対する露光量の急激な変化を生じさせないようにして、濃度ムラを軽減できる）。０＜ｂ＜１であれば、露光量と光像面積のバランスを取った光量補正データを作ることができ、濃度ムラを軽減できる光量調整が可能となる。

例として、発光素子１〜３１番までについて、図２６にＡ'ｎ、Ｂ'ｎ、及びＣ'ｎ（ｂ＝０．５）としたときの光量補正データを示す。

定数ｂの設定方法については、例えば実際にｂを変化させながらＬＥＤを発光させて、画像形成装置での印字状態を評価することによって、適切なｂを設定することができる。この時に、様々な印字パターンであったり、画像形成装置の画像形成条件であったり、いくつかの条件を振って、それも考慮した上で適切なｂを設定することが可能である。

一方で、そのｂを変化させた評価を通して、画像形成装置に対する、濃度ムラが低減できるような露光特性の条件を導くことが可能である。これは以下で説明する、画像形成装置に対する予め設定した範囲となって、光書き込みユニットの合否判定に使用することができる。

すなわち、上述したように、画像形成装置に対して、１ないしは、複数の光書き込みユニットを用いて、実際に画像形成装置での印字を行うことによって、露光特性に対する予め設定した範囲を求めておけば、光書き込みユニット毎に印字評価を行うまでもなく、ｂを変化させて露光特性を導き、その予め設定した範囲に収まっているかを判断することにより、光書き込みユニットの光量調整を行うことができるのである。

さらに説明する。（５）のようにして導出した光量補正データ：Ｃ’ｎを用いて発光したときの、各発光素子の露光強度分布における所定の閾値での特性値（ここでは露光面積）は、（１）の測定結果から演算によって推測することもできるし、改めて測定することによって、求めることができる。したがって、定数ｂを決めれば、複数の発光素子に対する、所定の閾値での特性値（ここでは露光面積）の比較結果（ここでは近似直線の傾き）が、濃度ムラを軽減するために予め設定してある範囲に収まっているか、判断することができる。それによって、画像形成装置によって印字せずに、判断することも可能である。

また、光量補正データ：Ｃ’ｎを用いて発光したときの、露光量は（４）の測定結果から推測することもできるし、改めて測定することによって、求めることができる。したがって、定数ｂを決めれば、複数の発光素子に対する、露光量の比較結果が、濃度ムラを軽減するために予め設定してある範囲に収まっているか、判断することができる。それによって、画像形成装置によって印字しなくても、概略判断することも可能である。また、上記両方の判断を行えば、さらに望ましい。

ここで、上記光量補正データ：Ｃ’ｎ（ｂ＝１）を用いて、連続した２５のＬＥＤ毎に近似直線の傾きを導出した。その結果を図２７に示す。傾きのＰＶ値は図２３の時点よりも小さくなっており、予め設定した範囲内に収まっているかを判断することにより、光量補正データ：Ｃ’ｎで良好な画像が得られるのかが判定できることになる。

また、上記（１）で得た光量補正データと露光面積との関係を用いて、露光面積を算出した結果を図２８に示す。図２８から、連続した２５のＬＥＤ毎に近似直線の傾きを求めた結果を図２９に示す。そしてその結果が、予め設定した範囲を超えていないか判断することにより、光量補正データ：Ｃ’ｎで良好な画像が得られるのかが判定できることになる。

なお、本実施例においては、いずれも予め設定した範囲に収まっていることにより、濃度ムラの軽減された良好な画像が得られている。

ここで、１２００ｄｐｉで連続した２５のＬＥＤの距離は、
Ｌ＝２４ × ０．０２１２ ＝ ０．５０９ｍｍ
である。それに対して、ロッドレンズアレイの配列ピッチはＰ＝０．５６ｍｍであり、Ｌ／Ｐ＝０．９１である。

光スポット形状のばらつきは光学素子アレイ（ここではロッドレンズアレイ）に起因するところが非常に大きい。例えば、１つのロッドレンズの光軸が倒れていたり、屈折率分布に変化があったりする場合には、ロッドレンズアレイの直径に相当する範囲にわたって、光スポット形状に影響を及ぼすためである。したがって、複数の発光素子に対する比較結果を見る上では、光学素子アレイの配列ピッチに相当する距離分の変動を評価すると、ロッドレンズアレイに起因する光スポット形状のばらつきを把握し易い。したがって、複数の発光素子の距離をＬ、光学素子アレイの配列ピッチをＰとしたときに、
０．７５Ｌ≦Ｐ≦１．２５Ｌ
を満足するように、Ｌを設定することが望ましい。

画像上の濃度ムラは、ロッドレンズアレイの配列ピッチで現れやすく、また人間の眼の感度の高い周波数（１ｍｍピッチ程度）で認識しやすい。よって、評価する距離Ｌは、０．５〜１．５ｍｍ程度とすることが望ましい。

特に、局所的に露光量の急激な変化が発生する場合には、このように近似直線の傾きを求めることにより、その変化を抽出することが可能である。また、近似直線を取る発光素子の数を変えれば、当然得られる比較結果は変化する。したがって非常に少ない発光素子数とすれば、１発光素子程度での急激な露光量変化を捉えることができるし、発光素子数を増やせば、ある幅での露光量変化を捉えることができる。

予め光書き込みユニットや画像形成装置等の特性に合わせて発光素子の数を選択しておくことが望ましい。また、幾つかの種類の発光素子数を用いて、各々における比較結果を求めて、判断することもできる。より判定精度は向上することができる。

上記のような手順によって発光量が調整された光書き込みユニットを用いることによって良好な（濃度ムラのない）画像を得ることができるのである。

上記定数ｂは、画像形成条件に応じて設定することもできる。ここで画像形成条件について説明する。

画像形成装置では、種々の条件（使用するデバイス、環境など）において、画像形成条件が異なっている。したがって、画像形成条件に見合った最適な（濃度ムラが認識できないような）露光を行うことが必要である。

例えば、画像形成装置においては、電源投入時や出力枚数条件等において、プロセス調整が行われている。プロセス調整では入力である露光条件に対して、出力である感光体や転写ベルト上のトナー付着量などを測定することによって、現像特性を把握し、帯電、露光、現像、転写などの各プロセスの条件を調整しているのである。したがって、このプロセス条件に見合った適切な露光を行うために、定数ａを設定し、光書き込みユニットからの露光強度分布を調整することができる。

また、特に使用する感光体の種類に対して露光条件が大きく異なるのも、画像形成条件の差異の１つである。感光体の感度特性と露光強度分布は密接に関係しているためである。

画像形成条件が異なる場合の、定数ｂの設定について説明する。例えば、画像形成条件をいくつかのグループに分ける（Ａ、Ｂ、Ｃ）。そして、そのグループの画像形成条件毎に、画像上の濃度ムラが軽減されるように、定数ａを設定するのである。そしてそれは光書き込みユニット内、または画像形成装置内のＲＯＭ等に格納しておき、画像形成条件を判断することによって、その条件に応じた定数ｂを読み出し、適切な状態で発光素子を駆動し、露光することができるのである。

画像形成条件としては、使用するデバイス（感光体や帯電機等）だけでなく、環境条件も含まれる。特に、温度、湿度条件によって、現像、転写、定着の画像形成条件は異なってくる。したがって、環境条件を例にあげてみても、いくつかのグループ、例えば高温高湿条件、常温常湿条件、低温低湿条件に分け、それぞれの環境条件に応じて、画像上の濃度ムラが軽減されるように、定数ａを設定するのである。

また、画像形成条件が異なっても、同一の定数ｂが使用できる場合には、もちろんグループ分けする必要はなく、同一の定数を設定すればよい。

また、上記定数ｂは、印字パターンに応じて設定することも可能である。例えば、文字画像（２値画像）と写真画像（階調画像）に応じて、定数ｂを使い分けることも可能である。

本願における複数の発光素子に対する、前記発光素子の露光強度分布における所定の閾値における特性値の比較結果と、露光量の比較結果は、同一の指標（近似直線の傾きや移動平均など）としても良いし、異ならせることもできる。また、発光素子の露光強度分布における所定の閾値における特性値の比較結果と、露光量の比較結果を求める上で必要な複数の発光素子の数は、同一数としても良いし、異ならせることもできる。

これらは、予め光書き込みユニットや画像形成装置等の特性に合わせて、比較結果として用いる指標や、発光素子の数を選択しておくことができる。すなわち、良好な（濃度ムラのない）画像を得るために必要な条件を実験的に導出しておくのである。

本実施例は、図１に示すように、無機ＬＥＤアレイからなる発光素子アレイと、ロッドレンズアレイからなる光学系とから構成される光書き込みユニットであったが、本発明は本実施例の発光素子アレイや光学系に限定されるものではないことは言うまでもない。

発光素子アレイとしては、ＬＥＤアレイの他に、液晶シャッタアレイや、有機ＥＬアレイ（有機ＬＥＤアレイとも言う）等の自発光素子アレイを用いることができる。特に有機ＥＬアレイでは、図２に示すような無機ＬＥＤアレイのようにＬＥＤアレイチップを並べるような構造は取らず、有効画像領域全体にわたって有機ＥＬ素子を一体アレイ化して製作できるという利点がある。したがって、光スポットのばらつきのうち、特に位置のばらつきに関しては全く問題とならない。（それに対して、ＬＥＤアレイチップでは、チップの実装誤差により、光スポットの位置ばらつきが発生し、縦筋が発生するという問題を持っている。）

また、発光素子が１列に直線状に配列されているようなＬＥＤアレイもあれば（図３０（ａ））、ＬＥＤアレイチップ単位で千鳥状に配列されているＬＥＤアレイもある（図３０（ｂ））。また感光体の回転速度に合わせて、発光素子が傾いて実装されている場合もある（図３０（ｃ））。

さらに、有機ＥＬアレイ等では、複数列に配置することが比較的容易な発光素子アレイもあり、発光素子アレイにおける発光素子の並び方にも様々な形態がある。

光学系としては、発光素子１つに対応して、光学素子１つを対応させるようなタイプや、いくつかの発光素子に対応して、１つの光学系を対応させるようなタイプや、ロッドレンズアレイのように、配列方向に正立系をなし、１つの発光素子から放出された光束が複数の光学素子を介するようなタイプがある。以下、簡単な模式図で示す。

図３１に示すように、発光素子１つに対応して、光学素子１つを対応させるようなタイプとして、発光素子アレイと等しいピッチで配列するマイクロレンズアレイ（図３１（ａ））や、結像作用はないが、光束を導光していく導光路のようなタイプがある（図３１（ｂ））。

図３２に示すように、いくつかの発光素子に対応して、１つの光学系を対応させるようなタイプとして、配列方向に倒立系をなし、複数枚のレンズから構成されるようなタイプがある。ここでは、ＬＥＤアレイチップ単位毎に、３枚玉の倒立光学系を用いている。

さらに、図３３に示すように、１つの発光素子から放出された光束が複数の光学素子を介するタイプとしては、ロッドレンズアレイの他に、ルーフプリズムレンズアレイを用いたものがある。

なお、本実施形態は、所望とする発光条件に設定された光書き込みユニット、及び発光素子の光量調整方法に関するものであり、光書き込みユニットの形態に依存するものではない。従って、本発明の要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。

＜画像形成装置の説明＞
画像形成装置を図３４に示す。

画像形成装置において画像を形成する画像形成プロセスの１つとして、電子写真プロセスがある。以下に電子写真プロセスについて概略を説明する。

像担持体（たとえば感光体）に帯電手段によって電位を与え（帯電プロセス）、光書き込みユニット（露光手段）からの光スポットを像担持体上に照射することにより潜像をつくり（露光プロセス）、その潜像に現像手段によりトナーを付着させトナー像をつくり（現像プロセス）、記録紙に転写手段によりそのトナー像を写し（転写プロセス）、定着手段により圧力や熱をかけ、記録紙に融着させる（定着プロセス）ようなプロセスである。なお、像担持体上に残ったトナーはクリーナ手段によって清掃され、さらに帯電部分は除電ユニットによって除電される。また、本発明の光書き込みユニットは、高速なカラー画像出力に有利な、タンデム型の画像形成装置にも適用できる。

プロセスカートリッジを有する画像形成装置を図３５に示す。
図３５では、露光手段と現像手段がプロセスカートリッジに一体に支持されており、プロセスカートリッジは画像形成装置本体に着脱可能に構成している。上記例に限らず、図示しないが、露光手段と、像担持体、帯電手段、現像手段より選ばれる少なくとも１つの手段をプロセスカートリッジに一体に支持することができ、画像形成装置本体に着脱可能に構成できる。

デジタル複写機、プリンタ、デジタルＦＡＸなどのデジタル出力機器に利用可能である。

本発明の光書き込みユニットである。 （ａ）ＬＥＤアレイの概略図、（ｂ）ＬＥＤアレイの断面図、（ｃ）ＬＥＤアレイチップ、である。 ロッドレンズアレイの概略図である。 １ｏｎ２ｏｆｆ縦線画像の模式図である。 露光強度分布の例（斜視図）である。 露光面積の模式図である。 配列方向断面での露光強度分布の例である。 近似直線の傾きをプロットしたグラフである。 近似直線の傾きと縦筋との対応を表す模式図である。 近似直線の傾きと縦筋との対応を表す模式図である。 ＬＥＤの番号毎の仮光量補正データに関する図である。 ＬＥＤの番号毎の露光面積に関する図である。 ＬＥＤの番号毎の近似直線の傾きに関する図である。 ＬＥＤの番号毎の補正目標値に関する図である。 ＬＥＤの番号毎の光量補正データに関する図である。 ＬＥＤの番号毎の近似直線の傾きに関する図である。 ＬＥＤの番号毎の露光量に関する図である。 ＬＥＤの番号毎の近似直線の傾きに関する図である。 光量補正データ：Ａｎ、Ｂｎ、及びＣｎ（ａ＝０．５）に関する図である。 測定系の概略図である。 ＬＥＤの番号毎の仮光量補正データ：Ａ’ｎに関する図である。 ＬＥＤの番号毎の露光量に関する図である。 ＬＥＤの番号毎の近似直線の傾きに関する図である。 ＬＥＤの番号毎の補正目標値に関する図である。 ＬＥＤの番号毎の光量補正データ：Ｂ’ｎに関する図である。 光量補正データ：Ａ'ｎ、Ｂ'ｎ、及びＣ'ｎ（ｂ＝０．５）に関する図である。 ＬＥＤの番号毎の近似直線の傾きに関する図である。 ＬＥＤの番号毎の露光面積に関する図である。 ＬＥＤの番号毎の近似直線の傾きに関する図である。 ＬＥＤアレイで、（ａ）発光素子が１列に直線状に配列されているもの、（ｂ）ＬＥＤアレイチップ単位で千鳥状に配列されているもの、（ｃ）発光素子が傾いて実装されているもの、に対応する模式図である。 光学素子１つを対応させるようなタイプとして、（ａ）発光素子アレイと等しいピッチで配列するマイクロレンズアレイタイプのもの、（ｂ）結像作用はないが、光束を導光していく導光路タイプのもの、に対応する模式図である。 いくつかの発光素子に対応して、１つの光学系を対応させるようなタイプとして、配列方向に倒立系をなし、複数枚のレンズから構成されるようなものの模式図である。 １つの発光素子から放出された光束が複数の光学素子を介するタイプとしては、ロッドレンズアレイの他に、ルーフプリズムレンズアレイを用いたものの模式図である。 画像形成装置の概略構成図である。 プロセスカートリッジを有する画像形成装置の概略構成図である。 Ｗｂｉのイメージ図である。

Claims (8)

1. 複数（Ｎ ₁ 〜Ｎ _n ：ｎは、任意の整数）の発光素子が配列された発光素子アレイと、前記発光素子から出射される光束を光スポットとして導くための光学系と、を有する光書き込みユニットにおいて、
   連続して配列された発光素子Ｎ ₁ からＮ _i （ｉ＜ｎ）の発光素子について各々の露光面積をプロットしたグラフの近似直線傾きをＡ ₁ 、発光素子Ｎ ₂ からＮ _i+1 の発光素子について各々の露光面積をプロットしたグラフの近似直線傾きをＡ ₂ 、・・・・、発光素子Ｎ _n-i+1 からＮ _n の発光素子について各々の露光面積をプロットしたグラフの近似直線傾きをＡ _n-i+1 とした場合、Ａ ₁ からＡ _n-i+1 までの傾きの最大値と最小値との値が予め設定した範囲に収まり、かつ、連続して配列された発光素子Ｎ ₁ からＮ _i （ｉ＜ｎ）の発光素子について各々の露光量をプロットしたグラフの近似直線傾きをＢ ₁ 、発光素子Ｎ ₂ からＮ _i+1 の発光素子について各々の露光量をプロットしたグラフの近似直線傾きをＢ ₂ 、・・・・、発光素子Ｎ _n-i+1 からＮ _n の発光素子について各々の露光量をプロットしたグラフの近似直線傾きをＢ _n-i+1 とした場合、Ｂ ₁ からＢ _n-i+1 までの傾きの最大値と最小値との値が予め設定した範囲に収まる発光条件を備えることを特徴とする光書き込みユニット。
2. 請求項１において、
   前記光学系は、複数の光学素子が配列された光学素子アレイであって、１つの発光素子から放出された光束が複数の光学素子を介して光スポットを形成するとともに、前記光学素子アレイは配列方向に正立系をなすことを特徴とする光書き込みユニット。
3. 請求項１または２において、
   複数の発光素子の距離をＬ、光学素子アレイの配列ピッチをＰとしたとき、
   ０．７５Ｐ ≦ Ｌ ≦ １．２５Ｐ
   を満足するように、Ｌを設定したことを特徴とする光書き込みユニット。
4. 請求項１から３の何れか１項において、
   前記発光素子は有機の発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイであることを特徴とする光書き込みユニット。
5. 請求項１から４の何れか１項において、
   前記発光条件は、各発光素子に対する電流値、電圧値、抵抗値、または発光時間を決定する光量補正データとして設定されることを特徴とする光書き込みユニット。
6. 帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段及び定着手段を含む作像プロセス手段を備えた画像形成装置において、
   前記露光手段が、請求項１から５の何れか１項に記載の光書き込みユニットからなることを特徴とする画像形成装置。
7. 露光手段と、像担持体、帯電手段、現像手段より選ばれる少なくとも１つの手段と一体に支持し、画像形成装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジにおいて、前記露光手段が、請求項１から５の何れか１項に記載の光書き込みユニットからなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
8. 複数（Ｎ ₁ 〜Ｎ _n ：ｎは、任意の整数）の発光素子が配列された発光素子アレイと、前記発光素子から出射される光束を光スポットとして導くための光学系と、像が形成される像担持体と、を有する画像形成装置の光量調整方法において、
   （１）各発光素子の露光量が同一となるような発光条件（仮光量補正データ）を導出するステップと、
   （２）連続して配列された発光素子Ｎ ₁ からＮ _i （ｉ＜ｎ）の発光素子について各々の露光面積をプロットしたグラフの近似直線傾きをＡ ₁ 、発光素子Ｎ ₂ からＮ _i+1 の発光素子について各々の露光面積をプロットしたグラフの近似直線傾きをＡ ₂ 、・・・・、発光素子Ｎ _n-i+1 からＮ _n の発光素子について各々の露光面積をプロットしたグラフの近似直線傾きをＡ _n-i+1 とした場合、Ａ ₁ からＡ _n-i+1 までの傾きの最大値と最小値との値が予め設定した範囲に収まるよう発光条件を設定するステップと、
   （３）連続して配列された発光素子Ｎ ₁ からＮ _i （ｉ＜ｎ）の発光素子について各々の露光量をプロットしたグラフの近似直線傾きをＢ ₁ 、発光素子Ｎ ₂ からＮ _i+1 の発光素子について各々の露光量をプロットしたグラフの近似直線傾きをＢ ₂ 、・・・・、発光素子Ｎ _n-i+1 からＮ _n の発光素子について各々の露光量をプロットしたグラフの近似直線傾きをＢ _n-i+1 とした場合、Ｂ ₁ からＢ _n-i+1 までの傾きの最大値と最小値との値が予め設定した範囲に収まるよう発光条件を設定するステップと、
   を有することを特徴とする光量調整方法。

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