(57)【要約】【課題】２つの温度検出器のそれぞれの検出温度に基づいて各ＬＥＤの各発光エネルギーを決定できるようにする。【解決手段】補正値計算部１２１は、補正値Ａ、補正値Ｂに基づいてＬＥＤ１３１の点灯幅を計算する。補正値ＡはＬＥＤ１３１の光量補正を行う補正値であり、補正値ＢはＬＥＤ１３１が設けられているＬＥＤチップの初期長さに基づいて補正値Ａを補正するための補正値である。この計算は、ＬＥＤアレイに設けられた温度検出器１１１と、ＬＥＤアレイ外で画像形成装置の筐体内に設けられた温度検出器１１２とのそれぞれの検出温度に基づいて行う。【選択図】図２０
2010228437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を有する露光部と、
前記各発光素子の各発光エネルギーを決定し、この決定した各発光エネルギーで前記各発光素子を点灯駆動する点灯駆動手段と、
前記露光部に設けられた第１の温度検出器と、
前記露光部外に設けられた第２の温度検出器と、
を備え、
前記点灯駆動手段は、前記第１の温度検出器及び前記第２の温度検出器のそれぞれの検出温度に基づいて前記各発光素子の各発光エネルギーを決定する、
露光装置。
【請求項２】
前記各発光素子の各発光エネルギーを補正する第１の補正値を記憶している第１の記憶手段と、
前記露光部に設けられた複数個の前記発光素子が配列されている素子の長さから決定された第２の補正値を記憶している第２の記憶手段と、
をさらに備え、
前記点灯駆動手段は、前記第１の温度検出器及び前記第２の温度検出器のそれぞれの検出温度に基づいて前記第１の補正値と前記第２の補正値から第３の補正値を求め、前記第３の補正値により前記各発光素子の各発光エネルギーを決定する、
請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
感光体と、
前記感光体を露光して静電潜像を形成する複数の発光素子を有する露光装置と、
前記静電潜像をトナーで現像する現像器と、
を備え、
前記露光装置は、
複数の発光素子を有する露光部と、
前記各発光素子の各発光エネルギーを決定し、この決定した各発光エネルギーで前記各発光素子を点灯駆動する点灯駆動手段と、
前記露光部に設けられた第１の温度検出器と、
前記露光部外に設けられた第２の温度検出器と、
を備え、
前記点灯駆動手段は、前記第１の温度検出器及び前記第２の温度検出器のそれぞれの検出温度に基づいて前記各発光素子の各発光エネルギーを決定する、
画像形成装置。
【請求項４】
複数の発光素子を有する露光部と、
前記各発光素子の各発光エネルギーを決定し、この決定した各発光エネルギーで前記各発光素子を点灯駆動する点灯駆動手段と、
前記露光部に設けられた第１の温度検出器と、
前記露光部外に設けられた第２の温度検出器と、
を備えている露光装置をコンピュータにより制御させ、
前記点灯駆動手段は、前記第１の温度検出器及び前記第２の温度検出器のそれぞれの検出温度に基づいて前記各発光素子の各発光エネルギーを決定するようにする、
コンピュータに読み取り可能な露光制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、画像形成装置、及び露光制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＬＥＤアレイの温度を検出して、その温度検出結果に基づいてテーブルのうちのひとつを選択し、これにより入力画像データを補正する技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１‐７５０３７号公報
【特許文献２】特開平１１‐２９１５４９号公報
【特許文献３】特開２００１‐１９９０９７号公報
【特許文献４】特開２００２‐１２７４９２号公報
【特許文献５】特開２００５‐５６２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、露光部に設けられた第１の温度検出器と、露光部外に設けられた第２の温度検出器のそれぞれの検出温度に基づいて各発光素子の各発光エネルギーを決定できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、複数の発光素子を有する露光部と、前記各発光素子の各発光エネルギーを決定し、この決定した各発光エネルギーで前記各発光素子を点灯駆動する点灯駆動手段と、前記露光部に設けられた第１の温度検出器と、前記露光部外に設けられた第２の温度検出器と、を備え、前記点灯駆動手段は、前記第１の温度検出器及び前記第２の温度検出器のそれぞれの検出温度に基づいて前記各発光素子の各発光エネルギーを決定する、露光装置である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の露光装置において、前記各発光素子の各発光エネルギーを補正する第１の補正値を記憶している第１の記憶手段と、前記露光部に設けられた複数個の前記発光素子が配列されている素子の長さから決定された第２の補正値を記憶している第２の記憶手段と、をさらに備え、前記点灯駆動手段は、前記第１の温度検出器及び前記第２の温度検出器のそれぞれの検出温度に基づいて前記第１の補正値と前記第２の補正値から第３の補正値を求め、前記第３の補正値により前記各発光素子の各発光エネルギーを決定する。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、感光体と、前記感光体を露光して静電潜像を形成する複数の発光素子を有する露光装置と、前記静電潜像をトナーで現像する現像器と、を備え、前記露光装置は、複数の発光素子を有する露光部と、前記各発光素子の各発光エネルギーを決定し、この決定した各発光エネルギーで前記各発光素子を点灯駆動する点灯駆動手段と、前記露光部に設けられた第１の温度検出器と、前記露光部外に設けられた第２の温度検出器と、を備え、前記点灯駆動手段は、前記第１の温度検出器及び前記第２の温度検出器のそれぞれの検出温度に基づいて前記各発光素子の各発光エネルギーを決定する、画像形成装置である。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、複数の発光素子を有する露光部と、前記各発光素子の各発光エネルギーを決定し、この決定した各発光エネルギーで前記各発光素子を点灯駆動する点灯駆動手段と、前記露光部に設けられた第１の温度検出器と、前記露光部外に設けられた第２の温度検出器と、を備えている露光装置をコンピュータにより制御させ、前記点灯駆動手段は、前記第１の温度検出器及び前記第２の温度検出器のそれぞれの検出温度に基づいて前記各発光素子の各発光エネルギーを決定するようにする、コンピュータに読み取り可能な露光制御プログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、第１の温度検出器と第２の温度検出器のそれぞれの検出温度に基づいて各発光素子の各発光エネルギーを決定することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、第１の温度検出器と第２の温度検出器のそれぞれの検出温度及び複数個の発光素子が配列されている素子の長さに基づいて各発光素子の各発光エネルギーを決定することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、第１の温度検出器と第２の温度検出器のそれぞれの検出温度に基づいて各発光素子の各発光エネルギーを決定することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、第１の温度検出器と第２の温度検出器のそれぞれの検出温度に基づいて各発光素子の各発光エネルギーを決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態である画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態である画像形成装置のＬＥＤプリントヘッドの構成を説明する断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態である画像形成装置の複数個のＬＥＤチップを配置したＬＥＤアレイの平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態である画像形成装置の自己走査型ＬＥＤを適用したＬＥＤプリントヘッドにおける発光素子アレイ駆動装置を説明する回路図である。
【図５】本発明の一実施の形態である画像形成装置の発光素子アレイ駆動装置を説明する回路図である。
【図６】本発明の一実施の形態である画像形成装置の発光素子アレイ駆動装置の各部の動作のタイミングチャートである。
【図７】本発明の一実施の形態である画像形成装置において初期状態から転送信号ＣＫ１ＲをＬレベルにした場合のレベルシフト回路の電流の流れを説明する図である。
【図８】本発明の一実施の形態である画像形成装置において転送信号ＣＫＳをＨレベル、ＣＫ１ＣをＬレベルにした直後の電流の流れを説明する図である。
【図９】本発明の一実施の形態である画像形成装置においてサイリスタＳ１が完全にオンした定常状態での各部の電位を説明する図である。
【図１０】本発明の一実施の形態である画像形成装置においてサイリスタＳ２にゲート電流が流れる状態を説明する図である。
【図１１】実験結果のおけるＬＥＤアレイの温度変動と光量むらの変動との関係を示すグラフである。
【図１２】実験結果のおける２８℃における光量むらについて説明するグラフである。
【図１３】実験結果のおける４８℃における光量むらについて説明するグラフである。
【図１４】実験結果のおけるＬＥＤチップの伸びと光量むらの変動との関係を示すグラフである。
【図１５】実験結果のおける図１４のグラフについて説明する図である。
【図１６】実験結果のおけるＬＥＤチップの初期長さのＦＦＴ温度係数との関係を示すグラフである。
【図１７】実験結果のおける各ドットの間隔と隣接するＬＥＤチップ間の距離との関係を示すグラフである。
【図１８】実験結果のおける図１７のグラフについて説明する図である。
【図１９】実験結果のおけるＬＥＤアレイの温度変動と光量むらの変動との関係を示すグラフである。
【図２０】本発明の一実施の形態である画像形成装置における信号発生回路などに設けられた回路の構成について説明する回路図である。
【図２１】本発明の一実施の形態である画像形成装置における図２０の回路の動作について説明するグラフである。
【図２２】本発明の一実施の形態である画像形成装置における制御部の電気的な接続のブロック図である。
【図２３】本発明の一実施の形態である画像形成装置における図２０の回路について説明する説明図である。
【図２４】本発明の一実施の形態である画像形成装置におけるチップ用基板へのＬＥＤチップの接着について説明する説明図である。
【図２５】本発明の一実施の形態である画像形成装置におけるチップ用基板へのＬＥＤチップの接着について説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態にかかる画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【００１６】
この画像形成装置は、タンデム方式の電子写真方式により印刷媒体上にカラー画像を形成することができる装置であり、４個のドラム状の感光体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを中間転写ベルト７の周囲に配置して構成されている。それぞれの感光体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの周囲には電子写真プロセスで画像形成するための各種装置が配置されている。これらの装置の装置構成は、感光体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄにおいて共通であるため、ここでは、代表して感光体１Ａの周囲の装置について説明する。すなわち、感光体１Ａの周囲には、帯電器２Ａ、印字ヘッド３Ａ、現像器４Ａ、クリーナ５Ａ、除電器６Ａが配置され、感光体１Ａ上にはイエロー（Ｙ）の現像剤でトナー画像が形成される（また、以下の説明で、感光体１というときは感光体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを示している。帯電器２Ａ、印字ヘッド３Ａ、現像器４Ａ、クリーナ５Ａ、除電器６Ａにおいても同様。）。同様に、感光体１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ上には、それぞれマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー画像が形成される。レジセンサ８の検出信号に基づいて位置合わせをしながら、この各トナー画像を中間転写ベルト７上に互いに重ね合わせて転写し、これを記録用紙９に一括して転写する。そして用紙搬送ベルト１０で定着器１１に運んで印刷媒体となる記録用紙９上に定着させ、カラー画像を形成することができる。
【００１７】
かかるタンデム方式のカラー画像形成装置は、ＹＭＣＫ各色の画像形成装置を独立して配置するため、各装置の小型化を図る必要がある。そのために印字ヘッドとしては感光体ドラム周長周りのスペース占有率を最小限に小型化することが求められ、発光素子となる発光ダイオード（ＬＥＤ）を多数配列したＬＥＤアレイを用いたＬＥＤプリントヘッドが採用されている。
【００１８】
以下では、印字ヘッド３Ａで感光体１上を露光する露光装置について詳細に説明する。
【００１９】
図２は、ＬＥＤプリントヘッドの構成を説明する断面図である。
【００２０】
このＬＥＤプリントヘッド２０は、印字ヘッド３に設けられた感光体露光用の発光素子であり、支持体としてのハウジング２１、後述する発光素子アレイ駆動装置５０を搭載するプリント基板２２、露光光を照射するＬＥＤアレイ２３、ＬＥＤアレイ２３からの光を感光体ドラム１表面に結像させるセルフォックレンズアレイ２４（「セルフォックレンズ」は日本板ガラスの登録商標である）、セルフォックレンズアレイ２４を支持するとともにＬＥＤアレイ２３を外部から遮蔽するセルフォックレンズアレイホルダー２５、ハウジング２１をセルフォックレンズアレイ２４方向に付勢する板バネ２６を備えている。
【００２１】
ハウジング２１は、アルミニウム、ＳＵＳ等のブロックまたは板金で形成され、プリント基板２２及びＬＥＤアレイ２３を支持している。またセルフォックレンズアレイホルダー２５は、ハウジング２１およびセルフォックレンズアレイ２３を支持し、ＬＥＤアレイ２３の発光点とセルフォックレンズアレイ２４の焦点とが一致するように構成している。さらにセルフォックレンズアレイホルダー２５はＬＥＤアレイ２３を密閉するように配置されている。そのため、ＬＥＤアレイ２３に外部からゴミが付着することはない。一方、板バネ２６は、ＬＥＤアレイ２３およびセルフォックレンズアレイ２４の位置関係を保持するように、ハウジング２１を介してセルフォックレンズアレイ２４方向に付勢している。
【００２２】
このように構成されたＬＥＤプリントヘッド２０は、調整ネジ（図示せず）によってセルフォックレンズアレイ２４の光軸方向に移動可能に構成され、セルフォックレンズアレイ２４の結像位置(焦点)が感光体ドラム１表面上に位置するように調整される。
【００２３】
ＬＥＤアレイ２３は、後述のとおり、複数個の素子であるＬＥＤチップ４０がチップ用基板（プリント基板）７１（図２４、図２５参照）に感光体ドラム１の軸線方向と平行に精度よく列状に配置されている。またセルフォックレンズアレイ２４も同様に、自己集束性のファイバーが感光体ドラム１の軸線方向と平行に精度よく列状に配置されている。そしてＬＥＤアレイ２３からの光が感光体ドラム１表面に結像され、静電潜像を形成する。
【００２４】
図３は、複数個のＬＥＤチップ４０を配置したＬＥＤアレイ２３の平面図を示している。
【００２５】
ＬＥＤアレイ２３には、５８個のＬＥＤチップ４０（Ｃ１〜Ｃ５８）が、感光体ドラム１の軸線方向と平行になるように精度良く列状に配置されている。各ＬＥＤチップ４０は、互いに千鳥状に配列されている。そして、ＬＥＤプリントヘッド２０では、各ＬＥＤチップ４０にそれぞれ１２８個のＬＥＤが搭載されている。また、ＬＥＤアレイ２３には、ＬＥＤチップ４０を駆動するための駆動装置４１が設けられている。さらに、ＬＥＤアレイ２３には、出力電圧を安定化させるための電源回路６１、ＬＥＤチップ４０を構成する各ＬＥＤの光量補正値データ等を記憶するＥＥＰＲＯＭ６２、および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６３が設けられている。
【００２６】
ＬＥＤプリントヘッド２０には、自己走査型ＬＥＤを適用している。自己走査型ＬＥＤは、選択的に発光点をオン・オフさせるスイッチに相当する部分として、サイリスタ構造を適用している。このサイリスタ構造の適用により、スイッチ部を発光点と同一のチップ上に配置することが可能になり、また、スイッチのオン・オフタイミングを２本の信号線によって選択的に発光させることができることから、データ線を共通化し、配線が簡素化している。
【００２７】
図４は、自己走査型ＬＥＤを適用したＬＥＤプリントヘッド２０における発光素子アレイ駆動装置５０を説明する回路図である。
【００２８】
図４において、発光素子アレイ駆動装置５０は、ＬＥＤチップ４０と、ＬＥＤチップ４０を駆動するための駆動装置４１とを備えている。ＬＥＤチップ４０は、各ＬＥＤの駆動素子となるｎ個のサイリスタＳ１，Ｓ２，…，Ｓｎ（図面中において、このサイリスタは適宜等価回路で図示する）、ｎ個の発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｌ１，Ｌ２，…，Ｌｎ、ｎ＋１個のダイオードＣＲ０，ＣＲ１，ＣＲ２，…ＣＲｎなどにより構成される。また、駆動装置４１は、抵抗ＲＳ、Ｒ１Ｂ、Ｒ２Ｂ、ＲＩＤ、コンデンサＣ１、Ｃ２、信号発生回路４２などにより構成されている。なお、図１においては、ＬＥＤチップ４０に設けられたサイリスタ、発光ダイオード、ダイオードの一部のみを図示している。
【００２９】
以下に、ＬＥＤチップ４０および駆動装置４１の回路構成を説明する。まず、各サイリスタＳ１〜Ｓｎのアノード端子Ａ１〜Ａｎは電源ライン１２に接続されている。この電源ライン１２には電源電圧ＶＤＤ（ＶＤＤ＝３．３Ｖ）が供給される。奇数番目のサイリスタＳ１，Ｓ３，…のカソード端子Ｋ１，Ｋ３，…は、抵抗Ｒ１Ａを介して信号発生回路４２に接続されているが、抵抗Ｒ１Ａと信号発生回路４２との間は、抵抗Ｒ１Ｂが接続された信号線とコンデンサＣ１が接続された信号線とを並列に分岐したレベルシフト回路４３が接続されている。さらに、偶数番目のサイリスタのカソード端子Ｋ２，Ｋ４，…は、抵抗Ｒ２Ａを介して信号発生回路４２に接続されているが、抵抗Ｒ２Ａと信号発生回路４２との間には、抵抗Ｒ２Ｂが接続された信号線とコンデンサＣ２が接続された信号線とを並列に分岐したレベルシフト回路４４が接続されている。
【００３０】
一方、各サイリスタＳ１〜Ｓｎのゲート端子Ｇ１〜Ｇｎは、各サイリスタに対応して設けられた抵抗Ｒ１〜Ｒｎを介して電源ライン１６に各々接続されている。なお、電源ライン１６は接地（ＧＮＤ）されている。
【００３１】
また、各サイリスタＳ１〜Ｓｎのゲート端子Ｇ１〜Ｇｎと、各サイリスタＳ１〜Ｓｎに対応して設けられた発光ダイオードＬ１〜Ｌｎのゲート端子とは各々接続されている。
【００３２】
さらに、各サイリスタＳ１〜Ｓｎのゲート端子Ｇ１〜Ｇｎには、ダイオードＣＲ１〜ＣＲｎのアノード端子が接続されている。ダイオードＣＲ１〜ＣＲｎのカソード端子は、次段のゲート端子に各々接続されている。すなわち、各ダイオードＣＲ１〜ＣＲｎは直列接続されている。
【００３３】
ダイオードＣＲ１のアノード端子はダイオードＣＲ０のカソード端子に接続され、ダイオードＣＲ０のアノード端子は抵抗ＲＳを介して信号発生回路４２に接続されている。また、発光ダイオードＬ１〜Ｌｎのカソード端子は、抵抗ＲＩＤを介して信号発生回路４２に接続されている。なお、発光ダイオードＬ１〜Ｌｎは、一例としてＡｌＧａＡｓＰまたはＧａＡｓＰで構成され、バンドギャップは約１．５Ｖである。
【００３４】
図５は、発光素子アレイ駆動装置５０を説明する回路図である。
【００３５】
図５では、Ａ３サイズの記録用紙に６００ｄｐｉ（dot per inch）で記録する構成を示し、７４２４ｄｏｔのＬＥＤ素子を駆動する構成である。すなわち、本実施の形態のＬＥＤプリントヘッド２０は、１チップが１２８ｄｏｔで構成されたＬＥＤチップ４０を５８チップ搭載している。
【００３６】
図５において、ＬＥＤ点灯信号であるＩＤは、ＬＥＤチップ４０の１チップ当たり１本有し、全部で５８本が配置されている。また、転送信号ＣＫ１、ＣＫ２、ＣＫＳは、１本当たり９〜１０チップを駆動し、それぞれ全部で６組配置され、それぞれの組ごとにレベルシフト回路４３、４４（図４参照）を配置している。このように構成することによって、転送信号ＣＫ１、ＣＫ２、ＣＫＳの１本当たりの駆動能力を低減し、すべてのＬＥＤチップ４０を安定的に低電圧駆動している。
【００３７】
ＬＥＤプリントヘッド２０には自己走査型ＬＥＤを適用している。自己走査型ＬＥＤは、選択的に発光点をオン・オフさせるスイッチに相当する部分として、サイリスタ構造を適用している。このサイリスタ構造の適用により、スイッチ部を発光点と同一のチップ上に配置している。また、スイッチのオン・オフタイミングを２本の信号線によってとって、選択的にＬＥＤを発光させるようにしてデータ線を共通化し、配線を簡素化している。
【００３８】
次に、図４に示す発光素子アレイ駆動装置５０の動作について、図６に示すタイミングチャートを参照して説明する。図６では図４において信号線に付している符号を示すことにより、各信号が図４の回路のどの信号であるのかを明らかにしている。なお、以下では、サイリスタが４個（ｎ＝４）の場合を例に説明する。
【００３９】
（１）まず、初期状態では、すべてのサイリスタＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４には電流が流れないため、オフしている（図６（１））。
【００４０】
（２）初期状態から、転送信号ＣＫ１ＲをＬレベルにすると（図６（２））、レベルシフト回路４３では、図７に示したように矢印の方向へ電流が流れ、やがて転送信号ＣＫ１の電位がＧＮＤになる。転送信号ＣＫ１Ｃの電位は本例では３．３Ｖなので、コンデンサＣ１の両端電位は３．３Ｖ（ＶＤＤ）になる。この場合、図６（２）のタイミング点線部分のように、転送信号ＣＫＳをＨレベルとしてもよい。
【００４１】
（３）これと同時に、転送信号ＣＫＳをＨレベル、転送信号ＣＫ１ＣをＬレベルにすると（図２（３））、転送信号ＣＫ１の電位は、コンデンサＣ１に電荷が蓄積されているため、約−３．３Ｖになる。また、ゲートＧ１電位は、ΦＳ電位−Ｖｆ＝約１．８Ｖとなる。ここで、ΦＳ電位＝約３．３Ｖであり、ＶｆはＡｌＧａＡｓのダイオード順方向電圧を意味し、約１．５Ｖである。さらに、Φ１電位＝Ｇ１電位−Ｖｆ＝０．３Ｖとなる。このため、信号線Φ１と転送信号ＣＫ１との間に約３．７Ｖの電位差が生じる。
【００４２】
そして、この状態において、図８に示すように、ゲートＧ１→信号線Φ１→転送信号ＣＫ１のルートでサイリスタＳ１のゲート電流が流れ始める。その際に信号発生回路４２のトライステートバッファーＢ１Ｒをハイインピーダンス（Ｈｉ−Ｚ）にすることで、電流の逆流防止を行う。
【００４３】
その後、サイリスタＳ１のゲート電流により、Ｔｒ２がオンし、それによってＴｒ１のベース電流（Ｔｒ２のコレクタ電流）が流れ、Ｔｒ１がオンするという順序でサイリスタＳ１がオンし始め、ゲート電流が徐々に上昇する。それとともに、レベルシフト回路４３のコンデンサＣ１に電流が流れ込むことで、転送信号ＣＫ１の電位も徐々に上昇する。
【００４４】
（４）所定時間（転送信号ＣＫ１電位がＧＮＤ近傍になる時間）の経過後、信号発生回路４２のトライステートバッファーＢ１ＲをＬレベルにする（図６（４））。そうすると、ゲートＧ１電位が上昇することによって信号線Φ１電位の上昇および転送信号ＣＫ１電位の上昇が生じ、それに伴いレベルシフト回路４３の抵抗Ｒ１Ｂ側に電流が流れ始める。その一方で、転送信号ＣＫ１電位が上昇するのに従い、レベルシフト回路４３のコンデンサＣ１に流れ込む電流は徐々に減少する。
【００４５】
そして、サイリスタＳ１が完全にオンし、定常状態になると、各信号線における電位は図９に示したようになる。すなわち、サイリスタＳ１のオン状態を保持するための電流がレベルシフト回路４３の抵抗Ｒ１Ｂに流れるが、コンデンサＣ１には流れない。なお、転送信号ＣＫ１の電位は、ＣＫ１電位＝１．８−１．８×Ｒ１Ｂ／（Ｒ１Ａ＋Ｒ１Ｂ）である。
【００４６】
（５）サイリスタＳ１が完全にオンした状態で、点灯信号ＩＤをＬレベルにする（図６（５））。このとき、ゲートＧ１電位＞ゲートＧ２電位（ゲートＧ１電位−ゲートＧ２電位＝１．８Ｖ）であるため、サイリスタ構造のＬＥＤ Ｌ１のほうが早くオンし、点灯する。ＬＥＤ Ｌ１がオンするのに伴って、信号線Φ１電位が上昇し、信号線Φ１電位＝ゲートＧ２電位＝１．８Ｖとなるため、ＬＥＤ Ｌ２以降のＬＥＤはオンすることはない。すなわち、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、…は、最もゲート電圧の高いＬＥＤのみがオン（点灯）することになる。
【００４７】
（６）次に、転送信号ＣＫ２ＲをＬレベルにすると（図６（６））、図６（２）の場合と同様に電流が流れ、レベルシフト回路４４のコンデンサＣ２の両端に電圧が発生する。図６（６）の終了直前の定常状態において、ゲートＧ２電位が１．８Ｖあるため、各点の電圧値は図６（２）の場合とは若干異なるが、動作上影響はない。これは、図６（６）の終了直前の定常状態では、信号線Φ２電位＝ゲートＧ２電位−Ｖｆ＝１．８Ｖ−１．５Ｖ＝０．３Ｖ程度あるため、図１０に示したように、点線の方向にサイリスタＳ２にゲート電流が流れるが、これがわずかであるためサイリスタＳ２はオンしないからである。なお、この場合の転送信号ＣＫ２電位は、ＣＫ２電位＝０．３−０．３×Ｒ２Ｂ／（Ｒ２Ａ＋Ｒ２Ｂ）≒０．１５程度である。
【００４８】
（７）この状態で転送信号ＣＫ２ＣをＬレベルにすると（図６（７））、サイリスタスイッチＳ２がターンオンする。
【００４９】
（８）そして、転送信号ＣＫ１Ｃ、ＣＫ１Ｒを同時にＨレベルにすると（図６（８））、サイリスタスイッチＳ１はターンオフし、抵抗Ｒ１を通って放電することによってゲートＧ１電位は除々に下降する。その際、サイリスタスイッチＳ２のゲートＧ２は３．３Ｖになり、完全にオンする。したがって、画像データに対応した点灯信号ＩＤ端子をＬレベル／Ｈレベルとすることで、ＬＥＤ Ｌ２を点灯／非点灯させることが可能となる。なお、この場合ゲートＧ１の電位はすでにゲートＧ２の電位より低くなっているため、ＬＥＤ Ｌ１がオンすることはない。
【００５０】
このように、発光素子アレイ駆動装置５０によれば、転送信号ＣＫ１，ＣＫ２を交互に駆動することにより、サイリスタＳ１，Ｓ２，…Ｓｎのサイリスタスイッチのオン状態を遷移することができるため、ＬＥＤ Ｌ１，Ｌ２，…，Ｌｎを時分割で点灯／非点灯を選択的に制御するようにしている。
【００５１】
ところで、ＬＥＤアレイ２３の製造工程においては、基板の上に接着剤で接着することによりＬＥＤチップ４０を取り付けている。この接着工程では、基板とＬＥＤチップ４０を高温にした後冷やすので、基板とＬＥＤチップ４０との膨張率の差によりひずみが生じる。そして、このひずみに起因して、ＬＥＤアレイ２３の自己発熱、環境温度の上昇などによりＬＥＤチップ４０のＬＥＤの光量が変動して、画像に濃淡が生じる場合がある。
【００５２】
次に、このようなＬＥＤチップ４０のＬＥＤの光量の変動について、様々な実験、測定を行った結果について説明する。なお、図１〜図１０を参照して行った前述の説明では、ＬＥＤプリントヘッド２０は、ドット密度が６００dpi、ＬＥＤチップ４０の１チップ当たりのドット数が１２８、ＬＥＤチップ４０の数が５８、総ドット数（総発光点数）が７４２４、ＬＥＤチップ４０の１チップの長さは５．４ｍｍであるのに対して、図１１以下を参照して説明するデータにおけるＬＥＤプリントヘッド２０は、ドット密度が１２００dpi、ＬＥＤチップ４０の１チップ当たりのドット数が２５６、ＬＥＤチップ４０の数が５７、総ドット数（総発光点数）が１４５９２、ＬＥＤチップ４０の１チップの長さは５．４ｍｍである。
【００５３】
図１１は、ＬＥＤアレイ２３の温度変動と光量むらの変動との関係を示すグラフである。
【００５４】
すなわち、図１１において、横軸はＬＥＤアレイ２３のΔ温度（ハウジング２１内における温度）であり、Δ温度が０℃のときの絶対温度は２７℃〜３０℃である。Ｍ１‐１167，Ｍ１‐１84，Ｍ１‐２1017，…はＬＥＤアレイ２３の基板の材料が互いに異なっている。
【００５５】
横軸に５．４ｍｍと表示されているのは、ＬＥＤチップ４０の長さが５．４ｍｍであることを示す（以下同様）。また、縦軸の５．４ｍｍＦＦＴは、ＬＥＤアレイ２３の光量むらを高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform）した後、５．４ｍｍピッチの振幅を抽出し、温度による変動を、平均光量を分母として百分率で示している。振幅であるため、PEAK to PEAKの半分の値をとる。すなわち、図１２は２８℃における光量むらと、その平均値Ａｖｅを示し、図１３は４８℃における光量むらと、その平均値Ａｖｅを示している。横軸は長さを示し、１つのＬＥＤチップ４０の長さ５．４ｍｍの範囲を矢印で示している。この場合に、"５．４ｍｍＦＦＴ（Δ温度２０℃）＝光量むら（４８℃）／Ａｖｅ（４８℃）−光量むら（２８℃）／Ａｖｅ（２８℃）"となる。
【００５６】
図１１からは、温度上昇により、ＬＥＤアレイ２３の光量のばらつきのパーセンテージが上昇し、それはＬＥＤアレイ２３の材料により異なることを示している。
【００５７】
図１４は、ＬＥＤチップ４０の伸びと光量むらの変動との関係を示すグラフである。
【００５８】
横軸のＬＥＤチップ４０の伸びは、"ＬＥＤチップ４０の伸び＝（ＬＥＤチップ４０の長さ）−（基準温度（２７℃〜３０℃）で測定したＬＥＤチップ４０の長さ）"である。ここで、ＬＥＤチップ４０の長さは、図１５に示すように、"ＬＥＤチップ４０の長さ＝（ＬＥＤチップ４０の右端のドットの光スポット２０１の中心）−（ＬＥＤチップ４０の左端のドットの光スポット２０２の中心）"である。図１４からは、ＬＥＤチップ４０の伸びが大きいと、ＬＥＤの光量むらも拡大することが理解できる。
【００５９】
図１６は、ＬＥＤチップ４０の初期長さのＦＦＴ温度係数との関係を示すグラフである。
【００６０】
ここで、横軸のＬＥＤチップ４０の初期長さとは、基準の温度（例えば２５℃）で測定したＬＥＤチップ４０の長さである。また、縦軸のＦＦＴ温度係数（％／℃）とは、"ＦＦＴ（％）／Δ温度（℃）"である。"ＦＦＴ（％）"は、ＬＥＤチップ４０の光量むらの温度による変動を百分率で示したものである。図１６からは、ＬＥＤチップ４０の伸びはＬＥＤチップ４０の初期長さと相関があることがわかる。
【００６１】
図１７は、各ドットの間隔と隣接するＬＥＤチップ４０間の距離との関係を示すグラフである。
【００６２】
すなわち、横軸の各Ｎｏ．は、ひとつが４ドット間隔である。また、縦軸は、５７個あるＬＥＤチップ４０の隣接するチップ間の距離である。よって、たとえば、横軸のＮｏ．０〜Ｎｏ．５の間にはドットが"４×５＝２０個"存在する。そして、図１７においては、その材料で構成されたＬＥＤチップ４０の２ＯＮ／２ＯＦＦ間の間隔（４ドット分）を５７個あるＬＥＤチップ４０で平均してプロットし、さらにそれを２次式に近似した曲線を示している。これは、異なる温度ごとに表示している。図１８は、この場合の各ドットのドット間隔を示している。すなわち、符号２０４は、それぞれＬＥＤから感光体１上に照射される光スポットを示している。１つのＬＥＤチップ４０は２５６ドットであり（１２００ｄｐｉ）、それを２ＯＮ／２ＯＦＦする。"２ＯＮ／２ＯＦＦ"とは、１ドット目と２ドット目をＬＥＤをＯＮ（点灯）、３ドット目と４ドット目をＬＥＤをＯＦＦ（消灯）というように、２ドットずつ交互にＬＥＤを点灯と消灯することである。よって、図１８のＮｏ．０，Ｎｏ．１，…は２ドット分連続してＬＥＤをＯＮ（点灯）にしたときの光スポット２０４の隣接間隔を示している。
【００６３】
図１７からは、ＬＥＤアレイ２３は常温では大きくゆがむが、温度がそれより上昇するとＬＥＤチップ４０の応力が開放されて、ゆがみが軽減されることがわかる。すなわち、常温ではＬＥＤアレイ２３の各ＬＥＤに光量の変動が生じなくても、温度の上昇によりゆがみが軽減されることで光量が変動しうることがわかる。
【００６４】
図１９は、ＬＥＤアレイ２３の温度変動と光量むらの変動との関係を示すグラフである。
【００６５】
図１９において、横軸は前述のＬＥＤアレイ２３のΔ温度、縦軸は前述の５．４ｍｍＦＦＴである。ここでは、ＬＥＤアレイ２３の自己発熱により温度上昇した場合と、環境温度により温度上昇した場合とを示している。温度の測定箇所はＬＥＤアレイ２３のアルミベースである。
【００６６】
図１９からは、同じ温度でもＬＥＤアレイ２３の自己発熱により温度上昇した場合と、環境温度により温度上昇した場合とでは、発生するＬＥＤアレイ２３の光量むらの大きさに明らかな差異があることがわかる。
【００６７】
以上説明した図１１以下の結果から、ＬＥＤアレイ２３の光量むらについては、（１）同じ温度でもＬＥＤアレイ２３の自己発熱により温度上昇した場合と、環境温度により温度上昇した場合とでは、差異があり、また、（２）ＬＥＤチップ４０の初期長さと相関があることがわかる。
【００６８】
そこで、これらの結果を踏まえて、ＬＥＤアレイ２３の各ＬＥＤについて光量むらの補正を行うことができる本実施の形態の画像形成装置が備えている回路について説明する。
【００６９】
図２０は、信号発生回路４２などに設けられた回路の回路構成を示す回路図である。
【００７０】
制御部１０１は、ＬＥＤプリントヘッド２０などから構成される露光装置を制御する。制御部１０１は信号発生回路４２に設けられたシリアル通信部１０２と通信を行う。そして、画像形成装置の主電源が投入された際などには、ＥＥＰＲＯＭ１０３から補正値Ａ、補正値Ｂを読み出し、これらのデータをそれぞれ補正値用メモリ１０４，１０５に記憶する。
【００７１】
ここで、補正値Ａは、ＬＥＤアレイ２３が２５℃の温度環境にあるとした場合に、ＬＥＤアレイ２３の各ＬＥＤの光量補正を行うための補正値である。補正値Ｂは、ＬＥＤチップ４０の初期長さから求めた補正値Ａを補正して各ＬＥＤの光量補正を行うための補正値である。より詳細に説明すると、ＬＥＤアレイ２３はラインＣＣＤをＬＥＤアレイ２３の主走査方向に走査してこれを読み取り、工場出荷時に各ＬＥＤの光量の補正を行う。この際、各ＬＥＤの位置情報を取得する。その取得した位置情報でＬＥＤチップ４０の長さがわかるため、そのＬＥＤチップ４０の光量変動温度係数を決定する。そして、工場出荷時の各ＬＥＤの光量の補正値を補正値Ａとし、各ＬＥＤチップ４０の長さから求めた光量変動温度係数を補正値Ｂとする。例えば、工場出荷時の補正値Ａによる光量補正の基準となる温度が２５℃、ＬＥＤチップ４０の収縮が１μｍであるときに、補正値Ｂとして５０℃の雰囲気での予測光量補正値を与えるとする。図１７より、ＬＥＤチップ４０の長さが約７０％開放されるので、５０℃の雰囲気でのＬＥＤチップ４０の伸びは０．７μｍと推定し、ＬＥＤチップ４０単位振幅幅を０．８％（ＬＥＤチップ４０単位）になるように補正値Ｂを設定する（図２３参照）。
【００７２】
ここで、ＬＥＤチップ４０の長さが約７０％開放されるという場合の"開放"とは、次のようなことを意味している。ＬＥＤプリントヘッド２０を製造する際、図２４に示すようにプリント基板７１上にＬＥＤチップ４０を接着剤７２で接着する。このとき、接着は高温（約１２５℃）で行う。ＧａＡsを使用したＬＥＤチップ４０の線膨張係数は５．７×１０-6／℃、プリント基板７１の線膨張係数は１５×１０-6／℃であり、ＬＥＤチップ４０に対してプリント基板７１が延びた状態で接着される。このように高温で接着した後、常温の２５℃程度に温度が低下すると、図２５に示すように、プリント基板７１が縮小するためＬＥＤチップ４０に応力がかかり、ＬＥＤチップ４０が縮小する。このときの縮み方は均等ではなく、応力のかかったＬＥＤチップ４０の中央部がより縮小することになる。この応力は高温になると弱まり、ＬＥＤチップ４０のドット間隔歪が少なくなる。"開放"とは、この応力が弱まり、ＬＥＤチップ４０のドット間隔歪が少なくなることを意味している。
【００７３】
また、制御部１０１は、温度検出器１１１，１１２により温度検出を行う。温度検出器１１１は、ＬＥＤアレイ２３に設けられ、ＬＥＤアレイ２３の自己発熱による温度を検出する。温度検出器１１２は、ＬＥＤアレイ２３の外部で画像形成装置の筐体内（例えば現像器の近傍）に設けられ、ＬＥＤアレイ２３の周囲の環境温度を検出する。そして、この両温度に基づいて、制御部１０１は、設定値Ｃｏｒｒratioを決定する。すなわち、ＬＥＤアレイ２３の動作中においては、"ＬＥＤアレイ２３の自己発熱による光量歪変動振幅＝（温度検出器１１２の検出温度による光量歪変動振幅）×２"であるため、"設定値Ｃｏｒｒratio＝（（（温度検出器１１１の検出温度−温度検出器１１２の検出温度）−２５℃）×２＋（温度検出器１１２の検出温度−２５℃））／（５０℃−２５℃）"となる。ここで、２５℃はＬＥＤアレイ２３の光量補正の際の温度、５０℃は補正値Ｂのときの予測補正値である。この式は、図１９に示す自己発熱と環境温度の温度上昇の違いから、温度に対して係数は直線となるので、直線となる係数を用いている。また、自己発熱による温度上昇と環境温度の温度上昇とでは係数が異なることからそれぞれの重み付けを変えて、係数を算出している。
【００７４】
補正値計算部１２１は、補正値用メモリ１０４，１０５の補正値Ａと補正値Ｂとを設定値Ｃｏｒｒratioの値に応じて合成した補正値を計算する。
【００７５】
図２１は、補正値計算部１２１で求められる補正値について説明するグラフである。
【００７６】
図２１では、横軸にＬＥＤアレイ２３の各ＬＥＤのドットをとり、縦軸に補正値を示している。グラフａは補正値Ａであり、グラフｂは補正値Ｂである。そして、設定値Ｃｏｒｒratioが１のときに補正値計算部１２１が計算した補正値はグラフｂの補正値Ｂと同じになる。グラフｃは設定値Ｃｏｒｒratioが０．５のときの補正値計算部１２１が計算した補正値である。グラフｄは設定値Ｃｏｒｒratioが−０．５のときの補正値計算部１２１が計算した補正値である。この場合の設定値Ｃｏｒｒratioはどのような温度により導かれるかは次の式で示される。すなわち、"（（温度検出器１１１の検出温度−２５℃）×２＋（温度検出器１１２の検出温度−２５℃））／（３×（５０℃−２５℃））"である。この場合、温度検出器１１１の検出温度が２５℃、温度検出器１１２の検出温度も２５℃であると、設定値Ｃｏｒｒratioは０である。温度検出器１１１の検出温度が５０℃、温度検出器１１２の検出温度も５０℃であると、設定値Ｃｏｒｒratioは１である。温度検出器１１１の検出温度が４０℃、温度検出器１１２の検出温度が３２．５℃であると、設定値Ｃｏｒｒratioは０．５である。温度検出器１１１の検出温度が１５℃、温度検出器１１２の検出温度が７．５℃であると、設定値Ｃｏｒｒratioは−０．５である。
【００７７】
制御部１０１は、画像データ（Video信号）と、ＢＡＳＥPULS信号とを点灯幅計算部１２２に送信する。ＢＡＳＥPULS信号はＬＥＤチップ４０の各ＬＥＤ１３１について光量補正を行う前のベースとなる光量を設定する信号である。点灯幅計算部１２２は、画像データ（Video信号）とＢＡＳＥPULS信号とベースに補正値計算部１２１から与えられた補正値により各ＬＥＤ１３１の点灯幅を計算する。そして、この決定した点灯幅に従ってＰＷＭ制御回路１２３により各ＬＥＤ１３１を点灯駆動することにより、各ＬＥＤ１３１の光量制御が図られる。すなわち、各ＬＥＤ１３１の発光エネルギーは各ＬＥＤ１３１の点灯幅を制御することにより光量制御を実現している。
【００７８】
図２３は、制御部１０１の電気的な接続のブロック図である。
【００７９】
以上の動作は、制御部１０１の制御に基づいて実行される。この制御部１０１は、各部を集中的に制御するＣＰＵ１５１を備え、ＣＰＵ１５１には、ＣＰＵ１５１が実行する制御プログラム１５２や固定データを記憶したＲＯＭ１５３と、ＣＰＵ１５１の作業エリアとなるＲＯＭ１５４と、信号発生回路４２など通信を行う通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１５５とが接続されている。
【００８０】
制御プログラム１５２は、画像形成装置の製造当初からセットアップされていてもよいが、後発的に、制御プログラム１５２を記憶している記憶媒体から読み取って不揮発性メモリや磁気記憶装置などにセットアップし、あるいは、インターネットなどの通信手段から搬送波の形態でダウンロードして制御部１０１の不揮発性メモリや磁気記憶装置などにセットアップするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１０１    制御部
１０４    補正値メモリ
１０５    補正値メモリ
１１１    温度検出器
１１２    温度検出器
１２１    補正値計算部
１２２    点灯幅計算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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