JPH11170595A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全てのＬＥＤ発光素子について、露光強度と
ドット径との両方を一定とすることにより１ドットの単
位面積当たりの露光エネルギーを一定とし、高品質の画
像を得る。 【解決手段】 露光強度を一定にされた各ＬＥＤ発光素
子１２の総発光時間が発光時間分割手段２０により１画
素当たりの総発光時間を変えずに複数の発光時間に分割
されることにより、露光強度と発光時間との関係から露
光エネルギーが一定に保たれる。また、駆動制御手段１
５により１画素当たりのドット面積が一定となるように
各ＬＥＤ発光素子１２毎に設定された発光間隔で発光が
繰り返されることにより、照射位置が副走査方向にずら
され、各ＬＥＤ発光素子１２により形成される画像デー
タに応じた画像の１画素当たりのドット面積が一定とさ
れる。これにより、露光エネルギーが一定に保たれたま
ま１画素当たりのドット面積が一定とされるので、高品
質の画像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光書込装置にＬＥ
Ｄアレイを用いて、電子写真法により画像形成を行なう
ＬＥＤアレイプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ
装置等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真法により画像を形成す
るプリンタでは、光書込装置としてレーザ光源とこのレ
ーザ光源から発せられるレーザ光を偏向走査させるポリ
ゴンミラー等によるレーザ走査光学系とを用いるもの知
られているが、近年では、装置本体の小型・簡易化等を
図るため、光書込装置としてＬＥＤアレイヘッドを用い
たＬＥＤアレイプリンタも注目されている。ＬＥＤアレ
イヘッドは、複数のＬＥＤ発光素子をライン状に配設さ
せたＬＥＤアレイと、複数の等倍結像素子（レンズ）を
アレイ状に配設させた結像素子アレイ（レンズアレイ）
とを組み合わせてなるものであり、各ＬＥＤ発光素子を
画像データに応じて発光制御することにより、感光体上
に対する光書込みが行なわれ、静電潜像が形成される。

【０００３】しかしながら、ＬＥＤアレイに配設された
各ＬＥＤ発光素子の実装精度や光量等の特性を全てにお
いて均一に製造するのは非常に困難である。このような
各ＬＥＤ発光素子の実装精度や光量等のバラツキに基づ
く露光強度のバラツキを矯正すべく、従来にあっては、
電流値を変化させるなどして各ＬＥＤ発光素子の発光に
よる露光強度を一定とさせる露光強度一定補正が考えら
れている（例えば、特開昭６２−１７９９６３号公報、
特開平２−６２２５７号公報、特開平３−１９６０７０
号公報等参照）。

【０００４】ところが、全てのＬＥＤ発光素子に関して
露光強度が一定に補正された場合でも、各ＬＥＤ発光素
子から発せられた光が各等倍結像素子を介して感光体上
に結像された結像像である各スポット径の違いにより、
形成された各ドットにバラツキを生ずる場合がある。特
に、１ドット２値（オン・オフのみ有する）方式で面積
階調法により階調を表現する方式のプリンタでは、その
高密度が進むとドット径のバラツキが濃度のバラツキと
なって現われ、階調表現の画質劣化を引き起こす。この
ドット径にバラツキを生ずる原因の１つには、結像素子
アレイの光軸からのズレが挙げられる。例えば、結像素
子アレイの中心が光軸からずれている場合、等倍結像素
子の中央付近と等倍結像素子の端部付近とではビーム形
状が歪められてしまうことにある。このようなドット径
のバラツキは、濃度のバラツキとして特に副走査方向に
ついて縦筋として顕著に現われ、画質劣化を引き起こす
原因となっている。

【０００５】一方、特開平４−３０５６６７号公報には
ドット径（スポット径）を一定にさせる径一定補正が示
されている。具体的には、予め基準スポット径を設定
し、この基準スポット径と各々のＬＥＤ発光素子のスポ
ット径との誤差をセンサにより測定する。誤差が測定さ
れた場合には、該当するＬＥＤ発光素子を駆動するため
の駆動ＩＣの抵抗器の値を変更してＬＥＤ発光素子のス
ポット径を基準スポット径と同一にするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
４−３０５６６７号公報に示されている方式によれば、
確かにドット径（スポット径）が一定に補正されるが、
逆に光量にバラツキを生じ、ドットの単位面積当たりの
露光エネルギーにバラツキを生じることになる。この単
位面積当たりの露光エネルギーにバラツキを生じた場合
には、トナーの付着量が不均一になりやすく、画像の安
定性に欠けるといった問題が生じる。

【０００７】すなわち、露光強度が一定となるように補
正した場合にはドット径にバラツキを生じ、ドット径が
一定となるように補正した場合には露光強度にバラツキ
を生じてしまうので、露光強度とドット径との両方を一
定にすることは出来なかった。

【０００８】本発明の目的は、全てのＬＥＤ発光素子に
ついて、露光強度とドット径との両方を一定とすること
により高品質の画像を得ることができる画像形成装置を
提供することである。

【０００９】本発明の目的は、全てのＬＥＤ発光素子に
ついて、単位面積当たりの露光エネルギーを一定とする
ことにより高品質の画像を得ることができる画像形成装
置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
多数のＬＥＤ発光素子がライン状に配設されたＬＥＤア
レイを感光体と対峙させ、ＬＥＤアレイと感光体とを相
対移動させ、ＬＥＤ発光素子を画像データに応じて発光
制御することで電子写真法により画像を形成する画像形
成装置において、通電量を制御することで各ＬＥＤ発光
素子の露光強度を一定にする露光強度一定手段と、各Ｌ
ＥＤ発光素子の露光エネルギーが一定となるように１画
素当たりの総発光時間を変えずに複数の発光時間に分割
する発光時間分割手段と、この発光時間分割手段によっ
て分割された発光時間に基づく発光の発光間隔を１画素
当たりのドット面積が一定となるように各ＬＥＤ発光素
子毎に設定する発光間隔設定手段と、この発光間隔設定
手段により設定された発光間隔に基づき各ＬＥＤ発光素
子を発光させる駆動制御手段と、を備える。

【００１１】したがって、露光強度一定手段により露光
強度を一定にされた各ＬＥＤ発光素子の総発光時間が発
光時間分割手段により１画素当たりの総発光時間を変え
ずに複数の発光時間に分割されるので、露光強度と発光
時間との関係から露光エネルギーが一定に保たれる。ま
た、発光間隔設定手段により１画素当たりのドット面積
が一定となるように各ＬＥＤ発光素子毎に設定された発
光間隔で発光が繰り返されることにより照射位置が副走
査方向にずらされ、各ＬＥＤ発光素子により形成される
画像データに応じた１画素当たりのドット面積が一定と
される。これにより、露光エネルギーが一定に保たれた
まま、１画素当たりのドット面積が一定とされる。

【００１２】請求項２記載の発明は、多数のＬＥＤ発光
素子がライン状に配設されたＬＥＤアレイを感光体と対
峙させ、ＬＥＤアレイと感光体とを相対移動させ、ＬＥ
Ｄ発光素子を画像データに応じて発光制御することで電
子写真法により画像を形成する画像形成装置において、
通電量を制御することで各ＬＥＤ発光素子が形成する１
画素当たりのドットの主走査方向径を一定にする主走査
方向径一定手段と、各ＬＥＤ発光素子の露光エネルギー
が一定となるように主走査方向径一定手段により主走査
方向径が一定にされた場合の各ＬＥＤ発光素子毎の露光
強度に基づいて各ＬＥＤ発光素子毎の総発光時間を設定
する発光時間設定手段と、この発光時間設定手段によっ
て各ＬＥＤ発光素子毎に設定された総発光時間を変えず
に複数の発光時間に分割する発光時間分割手段と、この
発光時間分割手段によって分割された発光時間に基づく
発光の発光間隔を１画素当たりのドット面積が一定とな
るように各ＬＥＤ発光素子毎に設定する発光間隔設定手
段と、この発光間隔設定手段により設定された発光間隔
に基づき各ＬＥＤ発光素子を発光させる駆動制御手段
と、を備える。

【００１３】したがって、各ＬＥＤ発光素子が形成する
１画素当たりのドットの主走査方向径を主走査方向径一
定手段により一定にした場合の露光強度に基づいて発光
時間設定手段により定められた各ＬＥＤ発光素子毎の総
発光時間が発光時間分割手段により各ＬＥＤ発光素子毎
に設定された総発光時間を変えずに複数の発光時間に分
割されるので、露光強度と発光時間との関係から露光エ
ネルギーが一定に保たれる。また、発光間隔設定手段に
より１画素当たりのドット面積が一定となるように各Ｌ
ＥＤ発光素子毎に設定された発光間隔で発光が繰り返さ
れることにより照射位置が副走査方向にずらされ、各Ｌ
ＥＤ発光素子により形成される画像データに応じた画像
の１画素当たりのドット面積が一定とされる。これによ
り、露光エネルギーが一定に保たれたまま１画素当たり
のドット面積が一定とされるので、単位面積当たりの露
光エネルギーが一定とされる。

【００１４】請求項３記載の発明は、多数のＬＥＤ発光
素子がライン状に配設されたＬＥＤアレイを感光体と対
峙させ、ＬＥＤアレイと感光体とを相対移動させ、ＬＥ
Ｄ発光素子を画像データに応じて発光制御することで電
子写真法により画像を形成する画像形成装置において、
通電量を制御することで各ＬＥＤ発光素子が形成する１
画素当たりのドット面積を一定にする面積一定手段と、
各ＬＥＤ発光素子の露光エネルギーが一定となるように
面積一定手段により面積が一定にされた場合の各ＬＥＤ
発光素子毎の露光強度に基づいて各ＬＥＤ発光素子毎の
発光時間を設定する発光時間設定手段と、この発光時間
設定手段によって各ＬＥＤ発光素子毎に設定された総発
光時間を変えずに複数の発光時間に分割する発光時間分
割手段と、この発光時間分割手段によって分割された発
光時間に基づく発光の発光間隔を１画素当たりのドット
面積が一定となるように各ＬＥＤ発光素子毎に設定する
発光間隔設定手段と、この発光間隔設定手段により設定
された発光間隔に基づき各ＬＥＤ発光素子を発光させる
駆動制御手段と、を備える。

【００１５】したがって、各ＬＥＤ発光素子が形成する
１画素当たりのドット面積を面積一定手段により一定に
した場合の露光強度に基づいて発光時間設定手段により
定められた各ＬＥＤ発光素子毎の総発光時間が発光時間
分割手段により各ＬＥＤ発光素子毎に設定された総発光
時間を変えずに複数の発光時間に分割されるので、露光
強度と発光時間との関係から露光エネルギーが一定に保
たれる。また、発光間隔設定手段により１画素当たりの
ドット面積が一定となるように各ＬＥＤ発光素子毎に設
定された発光間隔で発光が繰り返されることにより照射
位置が副走査方向にずらされ、各ＬＥＤ発光素子により
形成される画像データに応じた画像の１画素当たりのド
ット面積が一定とされる。これにより、露光エネルギー
が一定に保たれたまま１画素当たりのドット面積が一定
とされるので、単位面積当たりの露光エネルギーが一定
とされる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
ないし図１０に基づいて説明する。本実施の形態は、画
像形成装置としてＬＥＤアレイヘッドを用いた電子写真
方式のＬＥＤアレイプリンタ（以下、プリンタとする）
に適用されている。

【００１７】図１は、本発明の第一の実施の形態のプリ
ンタ１の構造を示す模式図である。図１に示すように、
記録媒体としての転写紙Ｐを収納する給紙装置２と図示
しない排紙部とを連絡する通紙経路３が設けられ、この
通紙経路３中には定着装置４を含む画像プロセス部５が
設けられている。

【００１８】画像プロセス部５は、一方向に回転駆動さ
れるドラム状の感光体６を主体として構成されている。
この感光体６の周囲には、電子写真法によるプロセス順
に、帯電装置７、現像装置８、転写装置９が順に配設さ
れている。また、帯電装置７と現像装置８との間が露光
位置ＥＸとなる。この露光位置ＥＸにＬＥＤアレイヘッ
ド１０を対向配置した光書込装置１１が、画像プロセス
部５に更に設けられている。

【００１９】ここで、ＬＥＤアレイヘッド１０は、感光
体６の全長に渡ってライン状に配設されたｍ個のＬＥＤ
発光素子１２（図２参照）と結像素子アレイ（図示せ
ず）とを平行に並べて組み合わせた構造体である。結像
素子アレイは、ＬＥＤ発光素子１２と感光体６（結像
面）との間に位置して所定数のＬＥＤ発光素子１２を割
り当てられた複数の等倍結像素子（図示せず）がアレイ
状に配設されたものである。

【００２０】このような画像プロセス部５では、帯電装
置７による帯電によって感光体６を一方の極性に一様に
帯電する。一様帯電された感光体６では、露光位置ＥＸ
において、ＬＥＤアレイヘッド１０の各ＬＥＤ発光素子
１２からの選択的な発光による照射によって露光されて
静電潜像が形成される。つまり、感光体６ではその帯電
電位との電位差が露光部分に生じ、この部分が静電潜像
となる。現像装置８は、露光位置ＥＸで感光体６に形成
された静電潜像にこの静電潜像とは電位差を有するトナ
ーＴを付着させて顕像化する。転写装置９は、顕像化さ
れた感光体６上のトナー像を電位差によって吸引し、そ
のトナー像を転写紙Ｐに転写させる構造であり、通紙経
路３において転写紙Ｐを搬送する搬送構造をも備えてい
る。定着装置４は、通紙経路３中において転写装置９の
下流側に配置されており、転写装置９を通過した後の転
写紙Ｐに付着する未定着トナーを加熱・加圧作用によっ
て定着する。

【００２１】図２は、ＬＥＤアレイ制御部１３のハード
ウェア構成を示すブロック図である。ＬＥＤアレイ制御
部１３は、画像データに基づき各ＬＥＤ発光素子１２の
発光制御を行なうものである。ここに、本実施の形態で
は、各ＬＥＤ発光素子１２の露光強度は周知の手法に基
づき通電量を制御することにより全て一定となるように
補正されたものが用いられている。ここに、露光強度一
定手段が実現されている。

【００２２】また、各ＬＥＤ発光素子１２の発光制御の
際においてＬＥＤアレイ制御部１３は、マイクロコンピ
ュータ構成のコントローラ部１４から出力された必要な
信号を受けて動作する。つまり、コントローラ部１４か
らの主走査ライン同期信号／ＬＳＹＮＣをトリガとし
て、外部装置等からの主走査１ライン毎に画像データが
ＬＥＤアレイ制御部１３に出力され、この画像データに
応じて各ＬＥＤ発光素子１２が発光する。

【００２３】次いで、図３はＬＥＤアレイ制御部１３に
含まれるＬＥＤアレイ駆動部１５の回路構成を示すブロ
ック図、図４はその駆動タイミングを示すタイムチャー
トである。このＬＥＤアレイ駆動部１５は、周知構成の
ものであり、シフトレジスタ１６、ラッチ１７、ＡＮＤ
ゲート１８、及びＬＥＤドライバ１９を基本的な回路要
素とし、駆動制御手段として機能する。ただし、本実施
の形態では、後述するように主走査１ラインを２分割し
て書き込むものであり、２分割同期信号／ＨＳＹＮＣ
（ライン同期信号／ＬＳＹＮＣを２分割した信号）を用
いるため、図４に示す駆動タイミングのように、シフト
レジスタ１６は２分割同期信号／ＨＳＹＮＣによってリ
セットされるように構成されている。このシフトレジス
タ１６はクロック信号ＣＬＯＣＫによって“０”又は
“１”なる１ビット２値の画像データをドットデータＤ
ＡＴＡとしてＤＡＴＡ１から順番に入力し、内部で各ド
ットデータＤＡＴＡを内蔵レジスタに送るように動作す
る。ｎ個分の全てのドットデータＤＡＴＡが送られると
ラッチ１７がそれらのデータをラッチする。そしてスト
ローブパルスＳＴＢがＡＮＤゲート１８に入力される
と、“１”である画像データ（ドットデータＤＡＴＡ）
に対応するＬＥＤ発光素子１２のみがＬＥＤドライバ１
９によって駆動され、ストローブパルスＳＴＢの幅だけ
発光する。

【００２４】また、図２に示すように、ＬＥＤアレイ制
御部１３においてＬＥＤアレイ駆動部１５に対しては、
発光時間分割手段として機能するストローブパルス発生
部２０が、セレクタ２１を介して接続されている。スト
ローブパルス発生部２０は例えばカウンタ、コンパレー
タ等により構成されている。ここで、図５はＬＥＤアレ
イ駆動タイミングを示すタイムチャートである。図５に
示すように、ストローブパルス発生部２０はＳＴＢ１と
ＳＴＢ２とからなる２種類のストローブパルス（分割発
光パルス）を発生する。これらのストローブパルスは、
各々発光時間は同じであるが発光周期が異なるものであ
る。本実施の形態においては、後述するように、それぞ
れの発光時間を５（μｓｅｃ）とし、１ドットあたりの
総発光時間を１０（μｓｅｃ）に設定している。セレク
タ２１は、１ライン分を２分割同期信号／ＨＳＹＮＣに
より２分割した各分割タイミングを順にＴ１〜Ｔ２とし
た時、ＳＴＢとして、タイミングＴ１ではストローブパ
ルスＳＴＢ１、タイミングＴ２ではストローブパルスＳ
ＴＢ２を各々ＡＮＤゲート１８に対して出力するように
セレクト動作する。

【００２５】また、プリンタ１には、感光体上に形成さ
れるドット面積を補正するための間欠時間データ換算テ
ーブルＴ₁ （図６参照）と、間欠時間データ換算テーブ
ルＴ₁ に基づいて取得された発光間隔である発光間欠時
間を格納する間欠時間データ記憶部２２（図７参照）と
を有するＲＯＭ２３が備えられている。加えて、ＬＥＤ
アレイ駆動部１５に対しては、データ補正部２４がセレ
クタ２５を介して接続されている。このデータ補正部２
４はＲＯＭ２３の間欠時間データ記憶部２２中から読み
出した各ＬＥＤ発光素子１２毎の発光間欠時間ｄ３（図
７参照）に基づいて画像データを出力するためのもので
あり、例えばＡＮＤゲートにより構成されていて２ビッ
トのデータをセレクタ２５に出力する。セレクタ２５
は、これらの２ビットのデータを図５に示したタイミン
グＴ１〜Ｔ２の間において、シフトレジスタ１６に対し
て出力する。また、データ補正部２４の入力側には、１
ビット２値の画像データを外部装置から１ライン分だけ
取り込むためのＦＩＦＯ（First-In First-Out）メモリ
２６がＲＯＭ２３と並列的に接続されている。このＦＩ
ＦＯメモリ２６は、コントローラ部１４からの主走査ラ
イン同期信号／ＬＳＹＮＣによってリセットされ、主走
査１ライン分のデータを取り込む。そして、同じくコン
トローラ部１４からの２分割同期信号／ＨＳＹＮＣでＬ
ＥＤアレイ駆動部１５がリセットされ、発信器２７から
発生したクロック信号ＣＬＯＣＫによりＦＩＦＯメモリ
２６から画像データがドット１からドットｎまでＬＥＤ
アレイ駆動部１５に順次出力される。これにより、コン
トローラ部１４から２分割同期信号／ＨＳＹＮＣが出力
される毎にＦＩＦＯメモリ２６から各々同じ画像データ
の出力が同様に繰り返される。

【００２６】次に、ＲＯＭ２３の間欠時間データ記憶部
２２に格納される発光間欠時間について説明する。ここ
で、図６は間欠時間データ換算テーブルＴ₁ の内容を模
式的に示す説明図、図７は間欠時間データ記憶部２２中
の記憶内容を模式的に示す説明図である。間欠時間デー
タ換算テーブルＴ₁ は、各ＬＥＤ発光素子１２が形成す
るドット面積の中で最大の最大ドット面積Ａｍａｘ（р
ｍ² ）とこの最大ドット面積Ａｍａｘ以外の各ドット面
積Ａｍ（рｍ² ）との差ｄ２を複数段階に分け、段階毎
に間欠時間データｄ１（μｓｅｃ）を対応付けて予め記
憶したものである。なお、この場合においては、各ＬＥ
Ｄ発光素子１２により形成される各ドットの主走査方向
径に関しては５０μｍに設定されている。また、この場
合の感光体線速を１００ｍｍ／ｓｅｃとし、副走査方向
１ラインを書くのに４２（μｓｅｃ）の時間枠が存在す
るものとする。この間欠時間データ換算テーブルＴ₁ を
用いることによって各ＬＥＤ発光素子１２毎の発光間欠
時間ｄ３が取得されて、図７に示すように、間欠時間デ
ータ記憶部２２に格納される。

【００２７】ここで、図８は発光間欠時間ｄ３を取得す
るためのデータ取得処理を概略的に示すフローチャート
である。まず、ｍ個のＬＥＤ発光素子１２全てを発光制
御して１ドット孤立点のパターンを感光体６上に形成
し、形成されたこれらのドットの副走査方向径をドット
径測定装置（図示せず）により測定してドット面積を算
出する（ステップＳ１）。算出されたドット面積の中で
最大の最大ドット面積Ａｍａｘ（рｍ² ）を基準にして
この最大ドット面積Ａｍａｘ以外の各ドット面積Ａｍ
（рｍ² ）との差を各ＬＥＤ発光素子１２毎に算出し
（ステップＳ２）、間欠時間データ換算テーブルＴ₁ に
基づいて各ＬＥＤ発光素子１２毎の発光間欠時間ｄ３を
取得し（ステップＳ３）、間欠時間データ記憶部２２に
格納する（ステップＳ４）。ここに、発光間隔設定手段
の機能が実行される。

【００２８】このような構成に基づき、ＬＥＤアレイヘ
ッド１０による感光体６の露光について説明する。１ビ
ット２値のドットデータＤＡＴＡがＦＩＦＯメモリ２６
に１ライン分入力され、このＦＩＦＯメモリ２６からは
２分割同期信号／ＨＳＹＮＣのタイミングでそのドット
データＤＡＴＡが繰り返し出力される。一方、ＲＯＭ２
３の間欠時間データ記憶部２２からは各ＬＥＤ発光素子
１２毎の発光間欠時間ｄ３が、ドットデータＤＡＴＡと
同様に２分割同期信号／ＨＳＹＮＣのタイミングで繰り
返し出力される。そして、データ補正部２４でドットデ
ータＤＡＴＡと発光間欠時間ｄ３とのＡＮＤがとられた
２ビットのデータが、セレクタ２５に送られる。セレク
タ２５では、タイミングＴ１でドットデータＤＡＴＡの
最下位ビットが出力され、タイミングＴ１後であって発
光間欠時間ｄ３を経過した後に、タイミングＴ２でドッ
トデータＤＡＴＡの最上位ビットが出力される。一方、
ストローブパルス発生部２０からは、各々発光時間は同
じであるが発光周期が異なるストローブパルスＳＴＢ１
とストローブパルスＳＴＢ２とが出力され、ＡＮＤがと
られるタイミングで発光する。

【００２９】ここで、図９は露光制御処理を概略的に示
すフローチャートである。すなわち、タイミングＴ１で
はストローブパルスＳＴＢ１に従い、各ＬＥＤ発光素子
１２は１ドットの総発光時間の半分の時間（５μｓｅ
ｃ）だけ発光する（ステップＳ１１）。その後、間欠時
間データ記憶部２２より発光間欠時間ｄ３を読み込み、
その発光間欠時間ｄ３だけ発光を中止する（ステップＳ
１２）。発光間欠時間ｄ３だけ発光を中止した後、タイ
ミングＴ２ではストローブパルスＳＴＢ２に従い、各Ｌ
ＥＤ発光素子１２は１ドットの発光時間の半分の時間
（５μｓｅｃ）だけ再び発光する（ステップＳ１３）。

【００３０】したがって、タイミングＴ１〜Ｔ２に従い
２つのスポット径が、副走査方向に発光間欠時間ｄ３の
分をさらに加えてずれることになる。ここで、図１０
（ａ）は従来のスポット径の違いによるドットのバラツ
キを示す説明図、図１０（ｂ）は発光間欠時間ｄ３を利
用したドットを示す説明図である。図１０（ａ）に示す
ように、従来では結像素子アレイの光軸からのズレによ
り生じる各スポット径の違いが、そのまま画像として形
成される各ドットのバラツキとなっていた。しかしなが
ら、図１０（ｂ）に示すように、２つのスポットを副走
査方向に発光間欠時間ｄ３の分だけずらして発光した結
果、各ドットのドット面積は一定となる。これにより、
同一発光時間で同面積のドットを形成することができ、
露光強度一定補正も成されているので、 露光エネルギー＝（露光強度×パルス幅）×１ドット発
光時間 で求められる１ドットの単位面積当たりの露光エネルギ
ーが一定になり、形成される静電潜像の露光後電位も一
定となるために濃度のバラツキがなくなり、画質劣化も
生じなくなる。

【００３１】このように本実施の形態によれば、各ＬＥ
Ｄ発光素子１２の露光強度を周知の手法に基づき全て一
定となるように予め補正し、かつ、ＬＥＤ発光素子１２
全てを発光制御して１ドット孤立点のパターンを感光体
６上に形成したこれらのドットの副走査方向径と間欠時
間データ換算テーブルＴ₁ とに基づいて各ＬＥＤ発光素
子１２毎の発光間欠時間ｄ３を取得することにより、こ
の結果に基づき各ＬＥＤ発光素子１２の複数回に渡る発
光を制御して照射位置を副走査方向にずらして形成され
るドット面積を一定とするので、全てのＬＥＤ発光素子
１２について、露光強度とドット面積（ドット径）との
両方が一定とされ、１ドット当たりの露光エネルギーが
一定とされるので、高品質の画像が得られる。

【００３２】次に、本発明の第二の実施の形態を図１１
ないし図１５に基づいて説明する。図１ないし図１０で
示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も
省略する。

【００３３】本実施の形態における各ＬＥＤ発光素子１
２については、前述した第一の実施の形態と異なり、そ
れぞれの露光強度を一定にする露光強度一定補正は成さ
れおらず、全てのドットの主走査方向径を一定にするた
めに各ＬＥＤ発光素子１２の通電量を制御することによ
り電流値を変更しているものが用いられている。ここ
に、主走査方向径一定手段が実現されている。

【００３４】また、ＲＯＭ２３には、感光体上に形成さ
れるドット面積を補正するための間欠時間データ換算テ
ーブルＴ₂ （図１１参照）と間欠時間データ換算テーブ
ルＴ₂ に基づいて取得された発光間欠時間を格納する間
欠時間データ記憶部２８（図１２参照）とを有し、さら
に、各ＬＥＤ発光素子１２が形成するドットの主走査方
向径をそれぞれ一定に補正した場合の各々のＬＥＤ発光
素子１２の発光時間を格納する発光時間データ記憶部２
９（図１３参照）を有している点で前述した第一の実施
の形態と異なる。

【００３５】次に、ＲＯＭ２３の間欠時間データ記憶部
２８に格納される発光間欠時間の算出、及び発光時間デ
ータ記憶部２９に格納される発光時間の取得について説
明する。ここで、図１１は間欠時間データ換算テーブル
Ｔ₂ の内容を模式的に示す説明図、図１２は間欠時間デ
ータ記憶部２８中の記憶内容を模式的に示す説明図、図
１３は発光時間データ記憶部２９中の記憶内容を模式的
に示す説明図である。図１１に示す間欠時間データ換算
テーブルＴ₂ は、各ＬＥＤ発光素子１２が形成する副走
査方向のドット径の中で最大の最大ドット径Ｄｍａｘ
（μｍ）とこの最大ドット径Ｄｍａｘ以外の各ドット径
Ｄｍ（μｍ）との差ｄ５を複数段階に分け、段階毎に間
欠時間データｄ４（μｓｅｃ）を対応付けて予め記憶し
たものである。なお、この場合においては、前述したよ
うに各ドットの主走査方向径に関しては５０μｍに設定
されている。この間欠時間データ換算テーブルＴ₂ を用
いることによって取得された各ＬＥＤ発光素子１２毎の
発光間欠時間ｄ６が、図１２に示す間欠時間データ記憶
部２８に記憶される。また、図１３に示す発光時間デー
タ記憶部２９には、ＬＥＤ発光素子１２毎の発光時間ｄ
７が記憶される。

【００３６】ここで、図１４は、発光間欠時間ｄ６及び
発光時間ｄ７を取得するためのデータ取得処理を概略的
に示すフローチャートである。まず、ＬＥＤ発光素子１
２の発光による露光エネルギーの設定値を取得する（ス
テップＳ２１）。本実施の形態においては、１μＪ／ｃ
ｍ² とする。

【００３７】主走査方向径について補正されたｍ個のＬ
ＥＤ発光素子１２全てを発光制御して１ドット孤立点の
パターンを感光体６上に形成し、形成されたこれらのド
ットの副走査方向径をドット径測定装置により測定し
（ステップＳ２２）、ＬＥＤ発光素子１２毎の露光強度
を測定する（ステップＳ２３）。

【００３８】次いで、 １ドット発光時間＝露光エネルギー／（露光強度×パル
ス幅） により表される総発光時間である１ドット発光時間（発
光時間ｄ７）をｍ個のＬＥＤ発光素子１２の全てについ
て求め、ＲＯＭ２３の発光時間データ記憶部２９に格納
する（ステップＳ２４）。ここに、発光時間設定手段の
機能が実行される。

【００３９】ステップＳ２２で測定されたドットの副走
査方向径の中で最大の最大ドット径Ｄｍａｘ（μｍ）を
基準にしてこの最大ドット径Ｄｍａｘ以外の各ドットの
副走査方向径Ｄｍ（μｍ）との差を各ＬＥＤ発光素子１
２毎に算出し（ステップＳ２５）、間欠時間データ換算
テーブルＴ２に基づいて各ＬＥＤ発光素子１２毎の発光
間欠時間ｄ６を取得し（ステップＳ２６）、間欠時間デ
ータ記憶部２８に格納する（ステップＳ２７）。ここ
に、発光間隔設定手段の機能が実行される。

【００４０】このような構成に基づき、ＬＥＤアレイヘ
ッド１０による感光体６の露光について説明する。ここ
で、図１５は露光制御処理を概略的に示すフローチャー
トである。すなわち、タイミングＴ１ではストローブパ
ルスＳＴＢ１に従い、各ＬＥＤ発光素子１２はＲＯＭ２
３の発光時間データ記憶部２９に格納された１ドットの
総発光時間を読み取り、この半分の時間だけ発光する
（ステップＳ３１）。その後、間欠時間データ記憶部２
８より発光間欠時間ｄ６を読み込み、その発光間欠時間
ｄ６だけ発光を中止する（ステップＳ３２）。発光間欠
時間ｄ６だけ発光を中止した後、タイミングＴ２ではス
トローブパルスＳＴＢ２に従い、各ＬＥＤ発光素子１２
は発光時間データ記憶部２９に格納された１ドットの発
光時間の半分の時間だけ再び発光する（ステップＳ３
３）。

【００４１】したがって、タイミングＴ１〜Ｔ２に従い
２つのスポット径が、副走査方向に発光間欠時間ｄ６の
分をさらに加えてずれることになる。これにより、露光
強度に基づいて発光時間が変更されているので、 露光エネルギー＝（露光強度×パルス幅）×１ドット発
光時間 で求められる１ドットの単位面積当たりの露光エネルギ
ーが一定になり、形成される静電潜像の露光後電位も一
定となるために濃度のバラツキがなくなり、画質劣化も
生じなくなる。

【００４２】このように本実施の形態によれば、各ＬＥ
Ｄ発光素子１２について各ＬＥＤ発光素子１２が形成す
るドットの主走査方向径を一定に補正し、ＬＥＤ発光素
子１２毎の露光強度からＬＥＤ発光素子１２毎の発光時
間ｄ７を算出し、かつ、ＬＥＤ発光素子１２全てを発光
制御して１ドット孤立点のパターンを感光体６上に形成
したこれらのドットの副走査方向径と間欠時間データ換
算テーブルＴ₂ とに基づいて各ＬＥＤ発光素子１２毎の
発光間欠時間ｄ６を取得することにより、これらの結果
に基づき各ＬＥＤ発光素子１２の複数回に渡る発光を制
御して照射位置を副走査方向にずらして形成されるドッ
ト面積を一定とするとともに露光エネルギーを一定とす
るので、全てのＬＥＤ発光素子１２について、１ドット
の単位面積当たりの露光エネルギーが一定とされるの
で、高品質の画像が得られる。

【００４３】なお、第二の実施の形態においては、通電
量を制御することによりドットの主走査方向径について
一定したＬＥＤ発光素子１２を利用したが、これに限る
ものではなく、通電量を制御することによりドットのド
ット面積について一定にしたＬＥＤ発光素子１２を利用
するようにしても良い。

【００４４】また、各実施の形態においては、主走査１
ラインを２分割して書き込むようにしたが、これに限る
ものではなく、３分割以上であっても良い。

【００４５】さらに、各実施の形態においては、画像形
成装置としてＬＥＤアレイプリンタに適用したが、これ
に限るものではなく、デジタル複写機、ファクシミリ装
置等に適用しても良い。

【００４６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、露光強度
を一定にした各ＬＥＤ発光素子の総発光時間を１画素当
たりの総発光時間を変えずに複数の発光時間に分割する
ことにより、露光強度と発光時間との関係から露光エネ
ルギーを一定に保つことができ、また、１画素当たりの
ドット面積が一定となるように各ＬＥＤ発光素子毎に設
定された発光間隔で発光を繰り返すことにより、照射位
置を副走査方向にずらして画像データに応じた１画素分
の画像を形成することができるので、露光エネルギーを
一定に保ったままで１画素当たりのドット面積を一定と
することができ、高品質の画像を得ることができる。

【００４７】請求項２記載の発明によれば、各ＬＥＤ発
光素子が形成する１画素当たりのドットの主走査方向径
を一定にした場合の露光強度に基づいて設定された総発
光時間を各ＬＥＤ発光素子毎に設定された総発光時間を
変えずに複数の発光時間に分割することにより、露光強
度と発光時間との関係から露光エネルギーを一定に保つ
ことができ、また、１画素の単位面積当たりの露光エネ
ルギーが一定となるように各ＬＥＤ発光素子毎に設定さ
れた発光間隔で発光を繰り返すことにより、照射位置を
副走査方向にずらして画像データに応じた１画素分の画
像を形成することができるので、露光エネルギーを一定
に保ったままで１画素当たりのドット面積を一定とする
ことで単位面積当たりの露光エネルギーを一定すること
ができ、高品質の画像を得ることができる。

【００４８】請求項３記載の発明によれば、各ＬＥＤ発
光素子が形成する１画素当たりのドットの面積を一定に
した場合の露光強度に基づいて設定された総発光時間を
各ＬＥＤ発光素子毎に設定された総発光時間を変えずに
複数の発光時間に分割することにより、露光強度と発光
時間との関係から露光エネルギーを一定に保つことがで
き、また、１画素の単位面積当たりの露光エネルギーが
一定となるように各ＬＥＤ発光素子毎に設定された発光
間隔で発光を繰り返すことにより、照射位置を副走査方
向にずらして画像データに応じた１画素分の画像を形成
することができるので、露光エネルギーを一定に保った
ままで１画素当たりのドット面積を一定とすることで単
位面積当たりの露光エネルギーを一定することができ、
高品質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態のプリンタの構造を
示す模式図である。

【図２】ＬＥＤアレイのハードウェア構成例を示すブロ
ック図である。

【図３】ＬＥＤアレイ制御部に含まれるＬＥＤアレイ駆
動部の回路構成を示すブロック図である。

【図４】その駆動タイミングを示すタイムチャートであ
る。

【図５】ＬＥＤアレイ駆動タイミングを示すタイムチャ
ートである。

【図６】間欠時間データ換算テーブルの内容を模式的に
示す説明図である。

【図７】間欠時間データ記憶部中の記憶内容を模式的に
示す説明図である。

【図８】発光間欠時間及び発光時間を取得するためのデ
ータ取得処理を概略的に示すフローチャートである。

【図９】露光制御処理を概略的に示すフローチャート説
明図である。

【図１０】（ａ）は従来のスポット径の違いによるドッ
トのバラツキを示す説明図、（ｂ）は間欠発光時間を利
用したドットを示す説明図である。

【図１１】本発明の第二の実施の形態の間欠時間データ
換算テーブルの内容を模式的に示す説明図である。

【図１２】間欠時間データ記憶部中の記憶内容を模式的
に示す説明図である。

【図１３】発光時間データ記憶部中の記憶内容を模式的
に示す説明図である。

【図１４】発光間欠時間及び発光時間を取得するための
データ取得処理を概略的に示すフローチャートである。

【図１５】露光制御処理を概略的に示すフローチャート
である。

【符号の説明】

６ 感光体 １２ ＬＥＤ発光素子 １５ 駆動制御手段 ２０ 発光時間分割手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数のＬＥＤ発光素子がライン状に配設
   されたＬＥＤアレイを感光体と対峙させ、前記ＬＥＤア
   レイと前記感光体とを相対移動させ、前記ＬＥＤ発光素
   子を画像データに応じて発光制御することで電子写真法
   により画像を形成する画像形成装置において、 通電量を制御することで各ＬＥＤ発光素子の露光強度を
   一定にする露光強度一定手段と、 各ＬＥＤ発光素子の露光エネルギーが一定となるように
   １画素当たりの総発光時間を変えずに複数の発光時間に
   分割する発光時間分割手段と、 この発光時間分割手段によって分割された発光時間に基
   づく発光の発光間隔を１画素当たりのドット面積が一定
   となるように各ＬＥＤ発光素子毎に設定する発光間隔設
   定手段と、 この発光間隔設定手段により設定された発光間隔に基づ
   き各ＬＥＤ発光素子を発光させる駆動制御手段と、を備
   えることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 多数のＬＥＤ発光素子がライン状に配設
   されたＬＥＤアレイを感光体と対峙させ、前記ＬＥＤア
   レイと前記感光体とを相対移動させ、前記ＬＥＤ発光素
   子を画像データに応じて発光制御することで電子写真法
   により画像を形成する画像形成装置において、 通電量を制御することで各ＬＥＤ発光素子が形成する１
   画素当たりのドットの主走査方向径を一定にする主走査
   方向径一定手段と、 各ＬＥＤ発光素子の露光エネルギーが一定となるように
   前記主走査方向径一定手段により主走査方向径が一定に
   された場合の各ＬＥＤ発光素子毎の露光強度に基づいて
   各ＬＥＤ発光素子毎の総発光時間を設定する発光時間設
   定手段と、 この発光時間設定手段によって各ＬＥＤ発光素子毎に設
   定された総発光時間を変えずに複数の発光時間に分割す
   る発光時間分割手段と、 この発光時間分割手段によって分割された発光時間に基
   づく発光の発光間隔を１画素当たりのドット面積が一定
   となるように各ＬＥＤ発光素子毎に設定する発光間隔設
   定手段と、 この発光間隔設定手段により設定された発光間隔に基づ
   き各ＬＥＤ発光素子を発光させる駆動制御手段と、を備
   えることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 多数のＬＥＤ発光素子がライン状に配設
   されたＬＥＤアレイを感光体と対峙させ、前記ＬＥＤア
   レイと前記感光体とを相対移動させ、前記ＬＥＤ発光素
   子を画像データに応じて発光制御することで電子写真法
   により画像を形成する画像形成装置において、 通電量を制御することで各ＬＥＤ発光素子が形成する１
   画素当たりのドット面積を一定にする面積一定手段と、 各ＬＥＤ発光素子の露光エネルギーが一定となるように
   前記面積一定手段により面積が一定にされた場合の各Ｌ
   ＥＤ発光素子毎の露光強度に基づいて各ＬＥＤ発光素子
   毎の発光時間を設定する発光時間設定手段と、 この発光時間設定手段によって各ＬＥＤ発光素子毎に設
   定された総発光時間を変えずに複数の発光時間に分割す
   る発光時間分割手段と、 この発光時間分割手段によって分割された発光時間に基
   づく発光の発光間隔を１画素当たりのドット面積が一定
   となるように各ＬＥＤ発光素子毎に設定する発光間隔設
   定手段と、 この発光間隔設定手段により設定された発光間隔に基づ
   き各ＬＥＤ発光素子を発光させる駆動制御手段と、を備
   えることを特徴とする画像形成装置。