(57)【要約】【課題】光量ばらつきに起因する画層品質低下を抑制する発光装置、プリントヘッド及び画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の発光素子（発光サイリスタ）Ｌを複数の組（ブロック）＃Ｉ、＃II・・に分割し、組毎に一括して点灯制御する。組を構成する全ての素子を同時点灯すると、電流密度の高低により光量ばらつきが生じる。１個ずつ点灯する場合の光量ばらつきの変動幅と、全て同時点灯する場合の光量ばらつきの変動幅が許容範囲内で等しくなるように、組の中央の素子の発光光量を端部の素子の発光光量よりも相対的に大きくなるように設定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子からなる発光素子列であって、前記複数の発光素子列は二つの共通電極間に並列に接続され、該二つの共通電極を介して発光のための電流が供給され、前記複数の発光素子列のうち隣接する所定の複数の発光素子を組とし、前記組を構成する複数の発光素子を１個ずつ同一駆動電流で点灯する場合の発光光量に関して、前記組を構成する複数の発光素子のうち中央の発光素子の方が端部の発光素子よりも相対的に大きく設定される発光素子列
を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
複数の発光素子からなる発光素子列であって、前記複数の発光素子列は二つの共通電極間に並列に接続され、該二つの共通電極を介して発光のための電流が供給され、前記複数の発光素子列のうち隣接する所定の複数の発光素子を組とし、前記組を構成する複数の発光素子を１個ずつ同一駆動電流で点灯する場合の発光光量に関して、前記組を構成する複数の発光素子のうち中央の発光素子の方が端部の発光素子よりも相対的に大きく設定される発光素子列と、
前記組を単位として前記組を構成する複数の発光素子を一括して点灯制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
前記発光素子列は、複数の組にわたり、前記組を構成する複数の発光素子のうち中央の発光素子の方が端部の発光素子よりも相対的に大きく設定されるように発光光量が周期的に変化することを特徴とする請求項１，２のいずれかに記載の発光装置。
【請求項４】
前記発光素子列は、前記組を構成する複数の発光素子を１個ずつ点灯した場合に生じる光量ばらつきの変動幅と、前記組を構成する複数の発光素子を全て同時点灯した場合に生じる光量ばらつきの変動幅が実質的に等しくなるように、前記組を構成する複数の発光素子のうち中央の発光素子の方が端部の発光素子よりも同一駆動電流に対する発光光量が相対的に大きく設定されることを特徴とする請求項１，２のいずれかに記載の発光装置。
【請求項５】
前記発光素子列は、前記組を構成する複数の発光素子を全て同時点灯した場合に生じる光量ばらつきの変動幅が、前記組を構成する複数の発光素子を１個ずつ点灯した場合に生じる光量ばらつきの変動幅よりも小さくなるように、前記組を構成する複数の発光素子のうち中央の発光素子の方が端部の発光素子よりも同一駆動電流に対する発光光量が相対的に大きく設定されることを特徴とする請求項１，２のいずれかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記発光素子列は、前記組を構成する複数の発光素子のうち端部の発光素子から中央の発光素子に向けて同一駆動電流に対する発光光量が段階的に大きく設定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の発光装置。
【請求項７】
前記発光素子列は、前記組を構成する複数の発光素子のうち端部の発光素子から中央の発光素子に向けて発光面積が段階的に大きく設定されることを特徴とする請求項６記載の発光装置。
【請求項８】
前記発光素子列は、前記組を構成する複数の発光素子のうち端部の発光素子から中央の発光素子に向けて発光部を遮蔽するマスク面積が段階的に小さく設定されることを特徴とする請求項６記載の発光装置。
【請求項９】
前記発光素子列は、前記組を構成する複数の発光素子のうち端部の発光素子から中央の発光素子に向けて発光部の電極面積が段階的に小さく設定されることを特徴とする請求項６記載の発光装置。
【請求項１０】
前記制御回路は、前記組を構成する複数の発光素子のうち全数未満の複数の発光素子を同時点灯した場合に生じる平均光量が前記組を構成する複数の発光素子を全て同時点灯した場合の平均光量に実質的に等しくなるように駆動電流を一括して制御する
ことを特徴とする請求項２記載の発光装置。
【請求項１１】
前記制御回路は、前記組を構成する複数の発光素子のうち全数未満の複数の発光素子を同時点灯した場合に生じる平均光量が前記組を構成する複数の発光素子を全て同時点灯した場合の平均光量に実質的に等しくなるように発光時間を一括して制御する
ことを特徴とする請求項２記載の発光装置。
【請求項１２】
前記制御回路は、前記組を構成する複数の発光素子のうち少なくとも２個の発光素子を同時点灯した場合に生じる平均光量が前記組を構成する複数の発光素子を全て同時点灯した場合の平均光量に実質的に等しくなるように制御する
ことを特徴とする請求項１０，１１のいずれかに記載の発光装置。
【請求項１３】
前記制御回路は、前記２個の発光素子を同時点灯する可能な組み合わせのうちの特定の組み合わせにおいて制御する
ことを特徴とする請求項１２記載の発光装置。
【請求項１４】
複数の発光素子からなる発光素子列であって、前記複数の発光素子列は二つの共通電極間に並列に接続され、該二つの共通電極を介して発光のための電流が供給され、前記複数の発光素子列のうち隣接する所定の複数の発光素子を組とし、前記組を構成する複数の発光素子を１個ずつ同一駆動電流で点灯する場合の発光光量に関して、前記組を構成する複数の発光素子のうち中央の発光素子の方が端部の発光素子よりも相対的に大きく設定される発光素子列と、前記組を単位として前記組を構成する複数の発光素子を一括して点灯制御する制御回路とを備え、像保持体を露光する露光手段と、
前記露光手段から照射される光を前記像保持体上に結像させる光学手段と、
を備えることを特徴とするプリントヘッド。
【請求項１５】
像保持体を帯電する帯電手段と、
複数の発光素子からなる発光素子列であって、前記複数の発光素子列は二つの共通電極間に並列に接続され、該二つの共通電極を介して発光のための電流が供給され、前記複数の発光素子列のうち隣接する所定の複数の発光素子を組とし、前記組を構成する複数の発光素子を１個ずつ同一駆動電流で点灯する場合の発光光量に関して、前記組を構成する複数の発光素子のうち中央の発光素子の方が端部の発光素子よりも相対的に大きく設定される発光素子列と、前記組を単位として前記組を構成する複数の発光素子を一括して点灯制御する制御回路とを備え、前記像保持体を露光する露光手段と、
前記露光手段から照射される光を前記像保持体上に結像させる光学手段と、
前記像保持体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
前記像保持体に現像された画像を被転写体に転写する転写手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、プリントヘッド及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用したプリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、一様に帯電された感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付加して可視化し、記録紙上に転写して定着させる。静電潜像を形成するための記録手段として、最近では、発光素子としての発光ダイオード（ＬＥＤ）を主走査方向に複数配置してなる、ＬＥＤプリントヘッドが採用される場合が多い。
【０００３】
下記の特許文献１には、シフト部サイリスタに、接続すべき対応する発光部サイリスタを設けないことで、複数点灯可能で、途中でデータの書き込みを中断し得る構造の自己走査型発光素子アレイチップが開示されている。また、データラッチ部を設けることで、複数ビットのラッチ部書き込み完了後に一括発光することも開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、自己走査型発光素子アレイの各チップ内の光量ばらつきについて、電流−光量特性（Ｉ−Ｌ特性）から同一光量となるように電流を調整することが開示されている。
【０００５】
以下、自己走査型発光素子アレイを、ＳＬＥＤ（Self scanning Light Emitting Device）と称するものとする。 
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１８１７４１号公報
【特許文献２】特開２００１−３１０４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＳＬＥＤでは、光量のばらつきを抑制するために全ての発光サイリスタの電流−光量特性（Ｉ−Ｌ特性）を同一とするのが基本である。ＳＬＥＤを１ビットずつ隣接する複数ビットを発光（点灯）させる場合にはビット間に特異的な光量ばらつきはない。
【０００８】
一方、高速に走査するためには発光素子の発光時間を短くする必要があるが、そうすると発光素子に注入する電流量が少なくなるため、書き込みに必要な光量が得られなくなる。すなわち、高速化と光量の間にトレードオフの関係がある。これを解決するための一つの方法として、複数の発光素子をブロック単位とし、ブロック内の発光素子を一括して同時に発光させる駆動方法がある。
【０００９】
ところが、ブロック内の全ての発光素子（全てのビット）を同時に発光させる場合に、当該ブロック内でＵ字型、つまりブロックの中央部分で光量が相対的に小さく、ブロックの端部部分で光量が相対的に大きくなるような光量ばらつきが生じてしまう場合があることが見出された。
【００１０】
本発明は、複数の発光素子を組（ブロック）単位とし、組（ブロック）毎に一括発光させるように駆動されるＳＬＥＤにおいて、組（ブロック）内の発光（点灯）パターンによらずに発光素子間の光量ばらつきを抑制する発光装置、プリントヘッド及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、複数の発光素子からなる発光素子列であって、前記複数の発光素子列は二つの共通電極間に並列に接続され、該二つの共通電極を介して発光のための電流が供給され、前記複数の発光素子列のうち隣接する所定の複数の発光素子を組とし、前記組を構成する複数の発光素子を１個ずつ同一駆動電流で点灯する場合の発光光量に関して、前記組を構成する複数の発光素子のうち中央の発光素子の方が端部の発光素子よりも相対的に大きく設定される発光素子列を備えることを特徴とする発光装置である。
【００１２】
請求項２記載の発明は、複数の発光素子からなる発光素子列であって、前記複数の発光素子列は二つの共通電極間に並列に接続され、該二つの共通電極を介して発光のための電流が供給され、前記複数の発光素子列のうち隣接する所定の複数の発光素子を組とし、前記組を構成する複数の発光素子を１個ずつ同一駆動電流で点灯する場合の発光光量に関して、前記組を構成する複数の発光素子のうち中央の発光素子の方が端部の発光素子よりも相対的に大きく設定される発光素子列と、前記組を単位として前記組を構成する複数の発光素子を一括して点灯制御する制御回路とを備えることを特徴とする発光装置である。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記発光素子列は、複数の組にわたり、前記組を構成する複数の発光素子のうち中央の発光素子の方が端部の発光素子よりも相対的に大きく設定されるように発光光量が周期的に変化することを特徴とする請求項１，２のいずれかに記載の発光装置である。
【００１４】
請求項４記載の発明は、前記発光素子列は、前記組を構成する複数の発光素子を１個ずつ点灯した場合に生じる光量ばらつきの変動幅と、前記組を構成する複数の発光素子を全て同時点灯した場合に生じる光量ばらつきの変動幅が実質的に等しくなるように、前記組を構成する複数の発光素子のうち中央の発光素子の方が端部の発光素子よりも同一駆動電流に対する発光光量が相対的に大きく設定されることを特徴とする請求項１，２のいずれかに記載の発光装置である。
【００１５】
請求項５記載の発明は、前記発光素子列は、前記組を構成する複数の発光素子を全て同時点灯した場合に生じる光量ばらつきの変動幅が、前記組を構成する複数の発光素子を１個ずつ点灯した場合に生じる光量ばらつきの変動幅よりも小さくなるように、前記組を構成する複数の発光素子のうち中央の発光素子の方が端部の発光素子よりも同一駆動電流に対する発光光量が相対的に大きく設定されることを特徴とする請求項１，２のいずれかに記載の発光装置である。
【００１６】
請求項６記載の発明は、前記発光素子列は、前記組を構成する複数の発光素子のうち端部の発光素子から中央の発光素子に向けて同一駆動電流に対する発光光量が段階的に大きく設定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の発光装置である。
【００１７】
請求項７記載の発明は、前記発光素子列は、前記組を構成する複数の発光素子のうち端部の発光素子から中央の発光素子に向けて発光面積が段階的に大きく設定されることを特徴とする請求項６記載の発光装置である。
【００１８】
請求項８記載の発明は、前記発光素子列は、前記組を構成する複数の発光素子のうち端部の発光素子から中央の発光素子に向けて発光部を遮蔽するマスク面積が段階的に小さく設定されることを特徴とする請求項６記載の発光装置である。
【００１９】
請求項９記載の発明は、前記発光素子列は、前記組を構成する複数の発光素子のうち端部の発光素子から中央の発光素子に向けて発光部の電極面積が段階的に小さく設定されることを特徴とする請求項６記載の発光装置である。
【００２０】
請求項１０記載の発明は、前記制御回路は、前記組を構成する複数の発光素子のうち全数未満の複数の発光素子を同時点灯した場合に生じる平均光量が前記組を構成する複数の発光素子を全て同時点灯した場合の平均光量に実質的に等しくなるように駆動電流を一括して制御することを特徴とする請求項２記載の発光装置である。
【００２１】
請求項１１記載の発明は、前記制御回路は、前記組を構成する複数の発光素子のうち全数未満の複数の発光素子を同時点灯した場合に生じる平均光量が前記組を構成する複数の発光素子を全て同時点灯した場合の平均光量に実質的に等しくなるように発光時間を一括して制御することを特徴とする請求項２記載の発光装置である。
【００２２】
請求項１２記載の発明は、前記制御回路は、前記組を構成する複数の発光素子のうち少なくとも２個の発光素子を同時点灯した場合に生じる平均光量が前記組を構成する複数の発光素子を全て同時点灯した場合の平均光量に実質的に等しくなるように制御することを特徴とする請求項１０，１１のいずれかに記載の発光装置である。
【００２３】
請求項１３記載の発明は、前記制御回路は、前記２個の発光素子を同時点灯する可能な組み合わせのうちの特定の組み合わせにおいて制御することを特徴とする請求項１２記載の発光装置である。
【００２４】
請求項１４記載の発明は、複数の発光素子からなる発光素子列であって、前記複数の発光素子列は二つの共通電極間に並列に接続され、該二つの共通電極を介して発光のための電流が供給され、前記複数の発光素子列のうち隣接する所定の複数の発光素子を組とし、前記組を構成する複数の発光素子を１個ずつ同一駆動電流で点灯する場合の発光光量に関して、前記組を構成する複数の発光素子のうち中央の発光素子の方が端部の発光素子よりも相対的に大きく設定される発光素子列と、前記組を単位として前記組を構成する複数の発光素子を一括して点灯制御する制御回路とを備え、像保持体を露光する露光手段と、前記露光手段から照射される光を前記像保持体上に結像させる光学手段とを備えることを特徴とするプリントヘッドである。
【００２５】
請求項１５記載の発明は、像保持体を帯電する帯電手段と、複数の発光素子からなる発光素子列であって、前記複数の発光素子列は二つの共通電極間に並列に接続され、該二つの共通電極を介して発光のための電流が供給され、前記複数の発光素子列のうち隣接する所定の複数の発光素子を組とし、前記組を構成する複数の発光素子を１個ずつ同一駆動電流で点灯する場合の発光光量に関して、前記組を構成する複数の発光素子のうち中央の発光素子の方が端部の発光素子よりも相対的に大きく設定される発光素子列と、前記組を単位として前記組を構成する複数の発光素子を一括して点灯制御する制御回路とを備え、前記像保持体を露光する露光手段と、前記露光手段から照射される光を前記像保持体上に結像させる光学手段と、前記像保持体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記像保持体に現像された画像を被転写体に転写する転写手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１記載の発明によれば、並列接続された複数の発光素子を一括して点灯制御する場合の、発光素子間の光量ばらつきが低減される。
【００２７】
請求項２記載の発明によれば、並列接続された複数の発光素子を一括して点灯制御する場合の、発光素子間の光量ばらつきが低減される。
【００２８】
請求項３記載の発明によれば、並列接続された複数の発光素子を一括して点灯制御する場合において、全ての組にわたって、光量ばらつきが低減される。
【００２９】
請求項４記載の発明によれば、並列接続された複数の発光素子を一括して点灯制御する場合において、点灯パターンによらずに光量ばらつきが低減される。
【００３０】
請求項５記載の発明によれば、並列接続された複数の発光素子を一括して点灯制御する場合において、点灯パターンによらずに光量ばらつきが低減され、特に、組を構成する全素子同時点灯の場合の光量ばらつきが低減される。
【００３１】
請求項６記載の発明によれば、並列接続された複数の発光素子を一括して点灯制御する場合において、光量ばらつきが滑らかに低減される。
【００３２】
請求項７記載の発明によれば、簡易に発光光量が調整される。
【００３３】
請求項８記載の発明によれば、簡易に発光光量が調整される。
【００３４】
請求項９記載の発明によれば、簡易に発光光量が調整される。
【００３５】
請求項１０記載の発明によれば、並列接続された複数の発光素子を一括して点灯制御する場合において、全数未満の点灯パターンによらずに光量ばらつき（平均光量からの偏差）が低減される。
【００３６】
請求項１１記載の発明によれば、並列接続された複数の発光素子を一括して点灯制御する場合において、全数未満の点灯パターンによらずに光量ばらつき（平均光量からの偏差）が低減される。
【００３７】
請求項１２記載の発明によれば、少なくとも光量ばらつきが最大化する２個の発光素子の場合において光量ばらつき（平均光量からの偏差）が低減される。
【００３８】
請求項１３記載の発明によれば、特定の発光パターンにおいて選択的に光量ばらつき（平均光量からの偏差）が低減される。
【００３９】
請求項１４記載の発明によれば、並列接続された複数の発光素子を一括して点灯制御する場合の露光時の光量ばらつきが低減され、プリント品質が向上する。
【００４０】
請求項１５記載の発明によれば、並列接続された複数の発光素子を一括して点灯制御する場合の露光時の光量ばらつきが低減され、画像品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態における発光チップの平面図である。
【図２】実施形態における発光チップの回路構成図である。
【図３】実施形態における発光チップの配置図である。
【図４】実施形態における発光素子列の回路図である。
【図５】全ビット同時点灯時の電流密度を示す説明図である。
【図６】配線パターン説明図である。
【図７】全ビット同時点灯時の光量ばらつきを示すグラフ図である。
【図８】１ビット点灯時と全ビット同時点灯時の光量ばらつきを示すグラフ図である。
【図９】全ビット同時点灯時の光量ばらつきのみを補正した場合の、１ビット点灯時と全ビット同時点灯時の光量ばらつきを示すグラフ図である。
【図１０】発光面積と発光光量の関係を示すグラフ図である。
【図１１】実施形態における発光部と電極の説明図である。
【図１２】実施形態における補正後の１ビット点灯時と全ビット同時点灯時の光量ばらつきを示すグラフ図である。
【図１３】実施形態における１ビット点灯時と全ビット同時点灯時の光量ばらつきの関係を示すグラフ図である。
【図１４】光量ばらつきの段差と幅を示す説明図である。
【図１５】２ビット点灯時の発光パターン説明図である。
【図１６】図１５の発光パターンの調整説明図である。
【図１７】２ビット点灯時の他の発光パターン説明図である。
【図１８】図１７の発光パターンの調整説明図である。
【図１９】２ビット点灯時のさらに他の発光パターン説明図である。
【図２０】１ビット点灯時と全ビット同時点灯時の光量ばらつきを示すグラフ図である。
【図２１】発光パターン毎の平均光量からの偏差の変化を示す説明図である。
【図２２】平均光量からの偏差の頻度変化を示すヒストグラムである。
【図２３】１ビット点灯時と全ビット同時点灯時の光量ばらつきを示すグラフ図である。
【図２４】発光パターン毎の平均光量からの偏差の変化を示す説明図である。
【図２５】平均光量からの偏差の頻度変化を示すヒストグラムである。
【図２６】実施形態におけるプリントヘッドの構成図である。
【図２７】実施形態における画像形成装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００４３】
１．ＳＬＥＤの基本構成
図１に、画像形成装置のプリントヘッドに搭載される回路基板６２及び発光部６３の平面図を示す。発光部６３は、回路基板６２上に、発光チップＣ１〜Ｃ６０を主走査方向に二列に対向させて千鳥状に配置される。信号発生回路１００は、回路基板上６２の所定位置に設けられ、発光部６３に対して各種駆動信号を供給する。
【００４４】
図２に、図１における信号発生回路１００と発光部６３との配線構造を示す。信号発生回路１００には、画像処理された画像データ及び各種制御信号が供給される。信号発生回路１００は、画像データ及び各種制御信号に基づいて、画像データの並び替え等を行う。信号発生回路１００は、各発光チップＣ１〜Ｃ６０に対して点灯信号φＩ１〜φＩ３０を出力する点灯信号発生部１１０を備える。また、信号発生回路１００は、画像データに基づいて、各発光チップＣ１〜Ｃ６０において点灯させるべき発光素子を指定し、記憶するための記憶信号φｍ１Ａ〜φｍ６０Ａ、φｍ１Ｂ〜φｍ６０Ｂを出力する記憶信号発生部１２０を備える。さらに、信号発生回路１００は、各種制御信号に基づいて、各発光チップＣ１〜Ｃ６０に対して第１転送信号φ１と第２転送信号φ２を出力する転送信号発生部１３０を備える。
【００４５】
回路基板６２には、各発光チップＣ１〜Ｃ６０のＶｓｕｂ端子に接続され、基準電位Ｖｓｕｂ（例えば０Ｖ）を与える電源ライン１０４が設けられる。また、各発光チップＣ１〜Ｃ６０のＶｇａ端子に接続され、電力供給のための電源電位Ｖｇａ（例えば−３．３Ｖ）を与える電源ライン１０５が設けられる。また、回路基板６２には、信号発生回路１００の転送信号発生部１３０からの第１転送信号φ１と第２転送信号φ２を送信する第１転送信号ライン１０６及び第２転送信号ライン１０７が設けられる。第１転送信号ライン１０６及び第２転送信号ライン１０７は、それぞれ各発光チップＣ１〜Ｃ６０のφ１端子、φ２端子に並列に接続される。また、回路基板６２には、信号発生回路１００の点灯信号発生部１１０からの点灯信号φＩを送信する点灯信号ライン１０９が設けられる。点灯信号φＩは、２個の発光チップを組にして、組毎に１つ設けられる。また、回路基板６２には、信号発生回路１００の記憶信号発生部１２０からの記憶信号φｍを送信する記憶信号ライン１０８が設けられる。要するに、全ての発光チップＣ１〜Ｃ６０には基準電位Ｖｓｕｂと電源電位Ｖｇａが共通に供給され、第１転送信号φ１及び第２転送信号φ２が共通に送信される。また、組にした発光チップに対して点灯信号φＩが共通に送信され、発光チップ毎に記憶信号φｍが個別に送信される。
【００４６】
図３に、発光チップＣ１の平面図を示す。他の発光チップＣ２〜Ｃ６０も同様の構成である。発光チップＣ１は、複数の発光素子（発光サイリスタ）を組（ブロック）にし、組（ブロック）を単位として点灯／消灯を制御する。図では、８個の発光素子で１つの組を構成する。発光チップＣ１は、ＳＬＥＤ＿Ａ及びＳＬＥＤ＿Ｂで示す２個のＳＬＥＤを備える。ＳＬＥＤ＿Ａ及びＳＬＥＤ＿Ｂは、それぞれ１２８個の発光サイリスタＬ１〜Ｌ１２８を備える。また、発光チップＣ１は、φ１端子、φ２端子、２つのφｍ端子（φｍＡ及びφｍＢ）及びφＩ端子を備える。また、発光チップＣ１は、表面にＶｇａ端子を備え、裏面にＶｓｕｂ端子を備える。これらの端子から、ＳＬＥＤ＿ＡとＳＬＥＤ＿Ｂに基準電位Ｖｓｕｂ、電源電位Ｖｇａ、第１転送信号φ１、第２転送信号φ２、点灯信号φＩが共通に送信される。また、ＳＬＥＤ＿Ａには記憶信号φｍＡが送信され、ＳＬＥＤ＿Ｂには記憶信号φｍＢが送信される。
【００４７】
ＳＬＥＤ＿Ａの発光サイリスタＬ１〜Ｌ１２８は、図中左から順に番号が設定される。図中左から＃Ｉの８個の発光サイリスタＬ１〜Ｌ８，＃IIの８個の発光サイリスタＬ９〜Ｌ１６、・・・・の順に、８個ずつの組（ブロック）に分けられる。＃Ｉ、＃II、・・・の組を単位として、それぞれの組に属する８個の発光サイリスタの点灯／消灯が制御される。ここで、例えば＃Ｉの組の場合、＃Ｉの発光サイリスタＬ１〜Ｌ８が常に同時に点灯または消灯されるのではなく、発光サイリスタＬ１〜Ｌ８は、それぞれの点灯／消灯が個別に制御される。＃Ｉの発光サイリスタＬ１〜Ｌ８は一括して制御され、全て点灯の場合もあれば、いずれかのみが点灯する場合もある。
【００４８】
図４に、図３におけるＳＬＥＤ＿Ａにおける＃Ｉの概略構成を示す。＃IIその他も同様の構成である。発光素子Ｌ１〜Ｌ８（これらを適宜、発光素子Ｌと総称する）は面発光サイリスタで構成され、全発光サイリスタのアノードは基板裏面のＶｓｕｂ端子に接続され、基準電位Ｖｓｕｂに設定される。各発光サイリスタＬのアノードと基板裏面のＶｓｕｂ端子との間には基板内抵抗２１４が存在する。各発光サイリスタＬのカソードにはデータ保持部２１０及び選択部２１２が設けられる。主走査方向に配置された発光サイリスタＬの中から共有のビット選択信号であるφ１、φ２を用いて特定の発光サイリスタを選択し、選択されたデータ保持部２１０に共有のデータ信号であるφｍＡで点灯の有無の情報を記憶させる。＃Ｉの組（ブロック）に属する発光サイリスタＬの全てに対して情報が記憶された後、共有発光信号であるφＩを駆動すると、点灯有りの情報が保持された発光サイリスタのみが点灯する。また、当該組を点灯させている間に、＃IIに対して点灯有無情報を記憶させる。
【００４９】
２．光量ばらつきの発生
ところで、密度高く集積された複数の発光サイリスタを同時に駆動すると、発光サイリスタＬの組（ブロック）内に電流密度の分布が生じることとなる。その理由は、半導体基板表面を共通電位Ｖｓｕｂとしているが、実際には図４に示すように半導体基板裏面から半導体基板内に微小抵抗２１４分がネットワークとして接続されており、例えば両端が点灯している素子と点灯していない素子とでは、隣接素子からの電流集中の度合いが異なり、各素子のアノード電位に差が生じて発光サイリスタＬに流れる実効的な電流に差が生じるからである。
【００５０】
図５に、同時発光する発光サイリスタＬの組の一例として＃IIの全発光サイリスタＬを点灯させる場合の電位分布及び光量ばらつきの変化を示す。図５（ａ）は＃IIにおける発光サイリスタＬの電流集中の変化であり、図５（ｂ）はアノード電位の分布とこれに伴う光量ばらつきである。上記のように、隣接している素子が点灯している素子と点灯していない素子では、隣接素子からの電流集中の度合いが異なり、中央の素子では密度が相対的に高く、端部の素子では密度が相対的に低くなる。したがって、密度が相対的に高い中央では、密度が相対的に低い端部よりも電圧降下分が大きくなり、発光サイリスタに流れる実効的な電流が減少して光量が減少する。このような光量ばらつきは、同時点灯する発光サイリスタの組み合わせによって種々変化し、全ての発光サイリスタＬが点灯する場合に最も光量ばらつきの変動幅が最大となる。そして、このような光量ばらつきは、プリンタの出力画像の面内の濃度ばらつきを生じ、画像品質の低下を引き起こす。
【００５１】
以下、光量ばらつきについて、より詳細に説明する。
【００５２】
既述したように、電流集中の度合い（電流密度の分布）によって光量ばらつきが生じることとなるが、電流集中の度合いは、配線抵抗の影響も同時に受ける。図６に、代表的な配線パターンを示す。図６（ａ）は、メイン配線２１６から各発光サイリスタＬの電極に対して分岐配線２１８を接続する配線パターン（これを通常配線パターンと称する）であり、図６（ｂ）は、メイン配線２１６からサブ配線２１７を分岐させ、サブ配線２１７から所定の複数の電極に対して分岐配線を接続し、サブ配線２１７を所定の複数の電極の中央に配置させる配線パターン（これをトーナメント配線パターンと称する）である。図６（ａ）の場合には電源からの距離に応じて配線抵抗が増大するが、図６（ｂ）の場合には配線抵抗が平準化され得る。
【００５３】
図７に、通常配線パターンの場合と、トーナメント配線パターンの場合における、＃IIの全ての素子を点灯させた場合の光量ばらつきを示す。図において、横軸は＃IIの発光サイリスタを左から順に１ビット、２ビット、・・・、８ビットとした場合のビット位置を示し、縦軸はビット位置１における光量を基準値１とした場合の相対的な光量（規格光量）を示す。図中、符号Ａは通常配線パターンの光量ばらつきを示し、符号Ｂはトーナメント配線パターンの光量ばらつきを示す。通常配線パターンの場合、光量ばらつきは配線抵抗分の寄与により右下がりの下に凸の形状となる。つまり、＃IIの発光サイリスタＬのうち中央が両端よりも光量が小さく、かつ、１ビット位置よりも８ビット位置の光量が小さくなる。一方、トーナメント配線パターンの場合、光量ばらつきは左右対称の下に凸の形状となる。つまり、＃IIの発光サイリスタＬのうち中央が両端よりも光量が小さく、かつ、１ビット位置と８ビット位置の光量はほぼ等しい（各発光サイリスタＬのＩ−Ｌ特性は互いに等しいものとする）。
【００５４】
このように、通常配線パターン、トーナメント配線パターンのいずれの場合にも、発光サイリスタＬの組（ブロック）の中央において両端に比べて相対的に光量が低下してしまう。そして、当該組（ブロック）において、いずれかの発光サイリスタＬのみを点灯させる場合（１ビット点灯の場合）には、各発光サイリスタＬのＩ−Ｌ特性が互いに等しいものであれば光量ばらつきはほとんど生じないから、同時点灯する発光サイリスタの組み合わせに応じて光量ばらつき無し（変動幅ゼロ）から最大の変動幅の光量ばらつきに至るまで種々の光量ばらつきが生じることになる。
【００５５】
図８に、トーナメント配線パターンにおいて１ビット毎に点灯（１個の発光サイリスタのみ点灯）する場合と、全ビットを同時点灯（８個の発光サイリスタを全て点灯）する場合の光量ばらつきを示す。図中、横軸はビット位置を示し、縦軸は１ビットのみを点灯させたときの光量を基準値１とした場合の相対的な光量（規格光量）を示す。図中、符号Ｃは１ビット毎に点灯する場合の光量ばらつきを示し、符号Ｄは全ビット同時点灯した場合の光量ばらつきを示す。１ビット毎に点灯する場合には光量ばらつきはほとんど無く（光量ばらつきの変動幅を０％とする）、全ビットを同時点灯する場合には光量ばらつきの変動幅は７．３％程度生じる。したがって、このような光量のばらつきを低減する必要がある。
【００５６】
一方、単に全ビットを同時点灯する場合の光量ばらつきを低減しようとすると、今度は逆に、１ビット毎に点灯する場合の光量ばらつきが増大してしまう。例えば、図８に示すように、全ビットを同時点灯する場合には中央の光量が端部の光量よりも相対的に小さくなるため、１ビット点灯時に同一駆動電流に対して中央の光量が端部の光量よりも相対的に大きくなるように補正すれば、全ビット同時点灯の場合の光量ばらつきを低減することができるが、この場合には、１ビット毎に点灯すると、中央の光量が端部の光量よりも相対的に大きくなってしまう。
【００５７】
図９に、全ビット同時点灯の場合に光量ばらつきがほぼ無くなるように補正した場合の、１ビット毎に点灯する場合と全ビット同時点灯の場合の光量ばらつきを示す。図において、符号Ｅは１ビット毎に点灯する場合の光量ばらつきを示し、符号Ｆは全ビット同時点灯する場合の光量ばらつきを示す。全ビット同時点灯する場合の光量ばらつきの変動幅はほぼ０％であるが、逆に、１ビット毎に点灯する場合の光量ばらつきの変動幅は８％程度に増大してしまう。
【００５８】
このように、補正を行わない場合には、全ビット同時点灯する場合に光量ばらつきが生じてしまい、全ビット同時点灯する場合の光量ばらつきを低減するように補正を行うと、今後は１ビット毎に点灯する場合に光量ばらつきが生じてしまう。いずれの場合も、プリンタの出力画像の面内の濃度ばらつきを生じ、画像品質の低下を引き起こす。
【００５９】
３．光量ばらつきの補正
以上の事実に鑑み、本実施形態では、１ビット毎に点灯する場合や全ビット同時点灯する場合など、組（ブロック）における発光サイリスタＬの点灯パターンによらずに、光量ばらつきをできるだけ低減すべく補正を行う。具体的には、補正を行わない場合には１ビット毎に点灯する場合の光量ばらつきの変動幅が最小であり、全ビット同時点灯する場合の光量ばらつきの変動幅が最大となるのであるから、１ビット毎に点灯する場合と全ビット同時点灯する場合とで、光量ばらつきの変動幅が等しくなるように補正する。ここで、「等しい」とは、１ビット毎に点灯する場合の光量ばらつきの変動幅と全ビット同時点灯する場合の光量ばらつきの変動幅が一致する場合の他、両光量ばらつきの変動幅が一定の許容範囲内に収まり実質的に等しいと評価し得る場合も意味するものとする。一定の許容範囲内は、例えば１ビット毎と全ビット同時とで、両者の光量ばらつきの変動幅の差が両者の変動幅の平均に対して１０％以下などである。最も簡易な設定方法は、少なくとも補正前の最大の光量ばらつきよりも光量ばらつきの変動幅が小さくなるように補正することであろう。本実施形態における補正方法を例示すると、以下のとおりである。
【００６０】
（１）第１補正方法
（１ビット毎点灯の場合の光量ばらつきの変動幅）＜（全ビット同時点灯の場合の光量ばらつきの変動幅）となる補正方法であって、全ビット同時点灯の場合の光量ばらつきの変動幅を補正無しの場合の最大の光量ばらつきの変動幅よりも低下させる補正方法である。
（２）第２補正方法
（１ビット毎点灯の場合の光量ばらつきの変動幅）＝（全ビット同時点灯の場合の光量ばらつきの変動幅）となる補正方法である。
（３）第３補正方法
（１ビット毎点灯の場合の光量ばらつきの変動幅）＞（全ビット同時点灯の場合の光量ばらつきの変動幅）となる補正方法であって、１ビット毎点灯の場合の光量ばらつきの変動幅を補正無しの場合の最大の光量ばらつきの変動幅よりも低下させる補正方法である。
【００６１】
以上のいずれの補正によっても、組（ブロック）の点灯パターンに対する光量ばらつきを低減し、光量ばらつきの低減分だけ画像品質の低下が抑制される。
【００６２】
光量ばらつきの具体的な補正方法としては、同一駆動電流に対して組（ブロック）内の中央の発光サイリスタＬの光量が端部の発光サイリスタの光量よりも所定量だけ相対的に高くなるように補正するが、図１０に模式的に示すように、同一駆動電流に対して発光面積と光量との間には比例関係にあるので、組（ブロック）の中央の発光サイリスタ発光面積を端部の発光サイリスタ発光面積よりも所定量だけ相対的に大きく設定する。発光面積を変化させるには、発光サイリスタの面積自体を変化させる、発光サイリスタのマスク面積を変化させる、発光サイリスタの電極面積を変化する等がある。
【００６３】
図１１に、発光面積を変化させる具体的な方法が例示されている。図１１（ａ）は発光面積自体を変化させる方法であり、組（ブロック）の中央の発光サイリスタＬの面積を端部の発光サイリスタＬの面積よりも相対的に大きくする。図では、発光サイリスタＬｉ（ｉ＝１〜８）の面積をそれぞれＳｉ（ｉ＝１〜８）とすると、Ｓ１＝Ｓ８＜Ｓ２＝Ｓ７＜Ｓ３＝Ｓ６＜Ｓ４＝Ｓ５と段階的に変化させている。
【００６４】
図１１（ｂ）は遮光するマスクのマスク面積を変化させる方法であり、遮光性マスク面積を変化させることで実質的な発光面積を変化させる方法である。組（ブロック）の中央の発光サイリスタＬのマスク面積を端部の発光サイリスタＬのマスク面積よりも相対的に小さくすることで、中央の発光サイリスタＬの実質的な発光面積を相対的に大きくする。図では、発光サイリスタＬｉ（ｉ＝１〜８）のマスク面積をそれぞれＳｍｉ（ｉ＝１〜８）とすると、Ｓｍ１＝Ｓｍ８＞Ｓｍ２＝Ｓｍ７＞Ｓｍ３＝Ｓｍ６＞Ｓｍ４＝Ｓｍ５と段階的に変化させている。なお、図では、マスク部分は斜線部分として示している。図ではマスクは発光サイリスタＬの一部のみに形成しているが、電極を囲むようにその周囲にマスクを形成してもよい。
【００６５】
図１１（ｃ）は非透明の電極面積を変化させる方法であり、遮光性電極面積を変化させることで実質的な発光面積（光取り出し領域面積）を変化させる方法である。組（ブロック）の中央の発光サイリスタＬの電極面積を端部の発光サイリスタＬの電極面積よりも相対的に小さくすることで、中央の発光サイリスタＬの実質的な発光面積を相対的に大きくする。図では、発光サイリスタＬｉ（ｉ＝１〜８）の電極面積をそれぞれＳｅｉ（ｉ＝１〜８）とすると、Ｓｅ１＝Ｓｅ８＞Ｓｅ２＝Ｓｅ７＞Ｓｅ３＝Ｓｅ６＞Ｓｅ４＝Ｓｅ５と段階的に変化させている。図において、中央の発光サイリスタＬの電極の幅が端部の発光サイリスタＬの電極の幅よりも狭くなっている。
【００６６】
図１１（ａ）〜図１１（ｃ）のいずれの場合においても、どの程度発光サイリスタＬの発光面積を変化させるかは、どの程度まで光量ばらつきを補正するかに応じて決定される。例えば、１ビット毎点灯の場合の光量ばらつきの変動幅と、全ビット同時点灯の場合の光量ばらつきの変動幅を同程度とする場合、これに応じて発光面積の変化度合いが決定される。
【００６７】
図１２に、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）のいずれかの方法を用いて、１ビット毎点灯の場合と全ビット同時点灯の光量ばらつきの変動幅が同程度となるように補正した場合の一例を示す。図において、符号Ｇは１ビット毎点灯の場合の光量ばらつきを示し、符号Ｈは全ビット同時点灯の場合の光量ばらつきを示す。１ビット毎点灯の場合には、中央の光量が端部の光量に対して相対的に大きくなるような光量ばらつきであり（例えば図１１（ａ）に示すような補正を行った場合、中央の発光サイリスタＬの発光面積が端部に対して相対的に大きいため、光量もそれに比例して相対的に大きくなる）、４．２％程度の光量ばらつきの変動幅となる。一方、全ビット同時点灯の場合には、中央の光量が端部の光量に対して相対的に小さくなるような光量ばらつきであり（例えば図１１（ａ）に示すような補正を行った場合、中央の発光サイリスタＬの発光面積が端部に対して相対的に大きいため、光量もそれに比例して相対的に大きくなり、当初の光量ばらつきがその分だけ低減される）、４．２％程度の光量ばらつきの変動幅となる。１ビット毎点灯、全ビット同時点灯以外の点灯パターンは、この４．２％以内に収まることになるから、いかなる点灯パターンであっても、光量ばらつきの変動幅は４．２％以内となり、当初の光量ばらつきの変動幅の７．３％（図８参照）よりも大幅に低減される。なお、図１２における光量ばらつきの変動幅４．２％は、１ビット毎点灯及び全ビット同時点灯のそれぞれの規格化光量の分布を示したものであるから、１ビット毎点灯と全ビット同時点灯を同一の基準値で比較した場合の光量ばらつきの変動幅は必ずしも４．２％とならない（後述するように、全体の光量ばらつきの変動幅は４．８％となる）点に留意されたい。
【００６８】
図１２からも明らかなように、本実施形態は、ある特定の点灯パターン、具体的には全ビット同時点灯時の光量ばらつきをほぼ０％にするというものではなく、任意の点灯パターンにおいて光量ばらつきをできるだけ低減しようとするものであり、このために、二律背反の関係、あるいは負の相関の関係にある１ビット毎点灯時と全ビット同時点灯時の光量ばらつきのバランスを調整し、光量ばらつきの変動幅の最大値を低減させるものである。
【００６９】
本実施形態では、同一駆動電流で駆動した場合の、組（ブロック）の中央の発光サイリスタＬの光量を、端部の発光サイリスタの光量よりも相対的に大きくするように調整するため、結果として、図３に示すように複数の組（ブロック）が主走査方向に複数配列している場合において、組（ブロック）の中央の発光サイリスタＬの光量が端部の光量よりも相対的に大きくなる特性が主走査方向に周期的に出現することになる。より詳しくは、＃Ｉの組（ブロック）において、各発光サイリスタＬ１〜Ｌ８毎の光量を比較すると、中央の発光サイリスタＬ４、Ｌ５では相対的に光量が大きく、端部の発光サイリスタＬ１、Ｌ８では相対的に発光光量が小さくなる特性であり、主走査方向に配列する他の＃II、＃IIIの組（ブロック）でも同様の特性を示す。したがって、＃Ｉにおける光量特性を基本とし、主走査方向に配列した組（ブロック）の数だけ周期的に基本の光量特性が出現する。
【００７０】
なお、駆動電流値に応じて発光光量は異なるから、本実施形態における光量ばらつき補正の効果も駆動電流の大小に応じて変化し得る。表１に、種々の駆動電流における、平均光量、全ビット（８ビット）同時点灯時の光量ばらつきの変動幅、１ビット毎点灯時の光量ばらつきの変動幅、全体の光量ばらつきの変動幅、当初（補正していない場合）の光量ばらつきの変動幅をまとめて示す。
【００７１】
【表１】
2011161908.tif 000003
【００７２】
表１において、例えば駆動電流が５ｍＡの場合、１ビット毎点灯の場合及び全ビット（８ビット）同時点灯の場合のいずれもその光量ばらつきの変動幅は６．０％で、全体としての光量ばらつきの変動幅は６．９％となり、当初の光量ばらつきの変動幅の７．３％よりも低減される。なお、変動幅の数値は、平均光量を基準とした値である。また、駆動電流が１５ｍＡの場合、既述したように１ビット毎点灯の場合及び全ビット同時点灯の場合のいずれもその光量ばらつきの変動幅は４．２％で、全体としての光量ばらつきの変動幅は４．８％となり、当初よりも大幅に低減される。さらに、駆動電流が２０ｍＡの場合、１ビット毎点灯の場合及び全ビット同時点灯の場合のいずれもその光量ばらつきの変動幅が４．０％で、全体としての光量ばらつきの変動幅は４．７％となり、当初よりもさらに大幅に低減される。一般的に、駆動電流が増大するほど、本実施形態の光量ばらつき補正効果は顕著となる。
【００７３】
表１では、１ビット毎点灯の場合と全ビット同時点灯の場合で光量ばらつきの変動幅が等しくなるような補正の例を示したが、高濃度の画像ほど濃度ムラが目立ちやすい場合には全ビット点灯側の光量ばらつきを優先的に低減すべく、既述したように、（１ビット毎点灯の場合の光量ばらつきの変動幅）＞（全ビット同時点灯の場合の光量ばらつきの変動幅）となる補正としてもよい。表２に、このような場合も含めた、種々の駆動電流における平均光量、全ビット（８ビット）同時点灯時の光量ばらつきの変動幅、１ビット毎点灯時の光量ばらつきの変動幅、全体の光量ばらつきの変動幅、当初（補正していない場合）の光量ばらつきの変動幅をまとめて示す。
【００７４】
【表２】
2011161908.tif 000004
【００７５】
表２において、例えば符号ａ、ｂ、ｃで示す場合は、いずれも（１ビット毎点灯の場合の光量ばらつきの変動幅）＞（全ビット同時点灯の場合の光量ばらつきの変動幅）となる補正であり、かつ、全体の光量ばらつきの変動幅もそれぞれ５．２％、４．８％、４．７％と当初に比べて大幅に低減される。一方、符号ｄ、ｅ、ｆで示す場合は、いずれも（１ビット毎点灯の場合の光量ばらつきの変動幅）＞（全ビット同時点灯の場合の光量ばらつきの変動幅）となる補正ではあるが、１ビット毎点灯の場合の光量ばらつきの変動幅の増大分が大きくなり、その全体の光量ばらつきの変動幅もそれぞれ７．２％と当初に比べて低減されていない。これは、既述したように、全ビット同時点灯の場合の光量ばらつきのみを低減した結果、その反射的効果として１ビット毎点灯の場合の光量ばらつきが増大したものである。本実施形態の目的は、点灯パターンによらず光量ばらつきを低減することが目的であるところ、符号ｄ、ｅ、ｆのような補正は上記の目的が達成されないのであるから排除されることが理解されよう。
【００７６】
図１３に、表２の結果をグラフにして示す。図において、横軸は全ビット（８ビット）同時点灯時の光量ばらつきの変動幅を示し、縦軸は１ビット毎点灯時の光量ばらつきの変動幅を示す。補正を行わない状態（当初の状態）では、（１ビット毎点灯時の光量ばらつきの変動幅）＜（全ビット同時点灯時の光量ばらつきの変動幅）である。補正を行うことで、全ビット同時点灯時の光量ばらつきが低減し、逆に１ビット毎点灯時の光量ばらつきが増大する。すなわち、両者は負の相関がある。補正の度合い、具体的には発光サイリスタの面積、マスク面積、面積の変化の度合いを調整することで、（１ビット毎点灯時の光量ばらつきの変動幅）＝（全ビット同時点灯時の光量ばらつきの変動幅）とすることができる（図中、符号Ｐで示す領域）。さらに補正の度合いを大きくすると、全ビット同時点灯時の光量ばらつきがさらに低減し、逆に１ビット毎点灯時の光量ばらつきがさらに増大していき、やがて１ビット毎点灯時の光量ばらつきの変動幅が当初の光量ばらつきの変動幅と同程度となる（図中、符号Ｑで示す領域）。したがって、図中、符号Ｐと符号Ｑで示す領域の間となるように補正すればよい。
【００７７】
４．全ビット未満のビット同時点灯時の光量ばらつき（平均光量からの偏差）の補正
上記では、組（ブロック）における発光サイリスタＬの全ビット同時点灯時の光量ばらつきを補正しているが、次に、組（ブロック）における発光サイリスタＬの全ビット未満のビット点灯時の光量ばらつき補正について説明する。
【００７８】
組（ブロック）の全ビットを８ビットとし、同一駆動電流に対して組（ブロック）内の中央の発光サイリスタＬの光量が端部の発光サイリスタＬの光量よりも所定量だけ相対的に高くなるように補正することで全ビット点灯時の光量ばらつきが低減するが、その一方で、８ビット未満の点灯時には補正されたＩ−Ｌ特性に応じた発光光量ばらつきが生じる。例えば、８ビット未満の点灯時には、２ビット点灯、３ビット点灯、４ビット点灯、５ビット点灯、６ビット点灯、７ビット点灯があるが、特に、２ビット点灯時のように同時点灯ビット数が少ない場合に光量ばらつきが顕著となる。例えば、中央のビットと端部のビットの２ビットを同時点灯する場合、中央の発光サイリスタＬの発光光量が相対的に最も高く、端部の発光サイリスタＬの発光光量が最も低くなるように補正されているから、２ビット点灯時の光量ばらつきは大きくなる。
【００７９】
もちろん、例えば２ビット点灯時において、各ビットの駆動電流を個別に調整することができれば発光光量のばらつきを個別に補正することができるが、組（ブロック）を単位として駆動電流を制御する構成においては個別に駆動電流を調整することによる光量調整ができない。
【００８０】
そこで、２ビット点灯〜７ビット点灯の場合の光量ばらつきを以下のように補正する。
なお、２ビット点灯〜７ビット点灯の場合の光量ばらつきという場合、ビット間の光量ばらつきの他に、各ビットの光量の８ビット点灯時の平均光量からの偏差がある。本実施形態では、特に、各ビットの光量の８ビット点灯時の平均光量からの偏差を対象としてこれを抑制する。因みに、１ビット点灯の場合には、組（ブロック）毎の駆動電流あるいは発光時間を調整することで光量を個別に調整することができるので、１ビット点灯時の光量ばらつきは問題とならない。
【００８１】
図１４に、ある組の全ビットを端部（図中左端部）から順に１ビット目、２ビット目、３ビット目、・・・・７ビット目、８ビット目とした場合の光量を示す。図１４（ａ）はある組の８ビットを示し、図１４（ｂ）は１ビット点灯時の光量ばらつきを示す。同一駆動電流に対する中央のビットの発光光量（Ｉ−Ｌ特性）を端部のビットの発光光量に比べて相対的に高くなるように補正する結果、８ビットのうちの１ビットのみを順次点灯させると図１４（ｂ）に示すような逆Ｕ字あるいは凸形の光量ばらつきが生じる。８ビット中、２ビット以上を点灯したとき、異なる２ビット間の光量差を「段差」と称すると、段差が小さいほど光量ばらつきが小さくなる。最大の段差は「３段」である。段差は同じ１段でも中央に近いほど隣接するビットとの段差が小さい。また、発光パターンの両端の長さを「幅」と称すると、同じ幅の発光パターンでは中央付近の方が光量ばらつきは小さくなる。最大段差の大きさは、当然ながら点灯数が多くなるほど減少する。言い換えれば、最大段差の大きさは、２ビット点灯時に最も大きくなる。
【００８２】
そこで、２ビット以上８ビット未満で点灯する場合に、点灯数Ｎ（２≦Ｎ≦７）の平均光量が８ビット点灯時の平均光量と実質的に等しくなるように駆動電流または発光時間を調整する。ここで、実質的に等しいとは、両平均光量が一致する場合の他、両平均光量の差異が一定の許容範囲内に収まり実質的に等しいと評価し得る場合を含む意である。駆動電流あるいは発光時間は、組（ブロック）単位では一括して増減調整することができ、駆動電流あるいは発光時間を増減させることで発光光量は増減するので平均光量を調整し得る。もちろん、駆動電流あるいは発光時間のいずれかを調整する他に、駆動電流と発光時間をともに調整してもよい。
【００８３】
図１５に、Ｎ＝２、すなわち８ビットの中の２ビットを点灯する場合の発光パターンを示す。いずれも、中央に対して左右対称に点灯ビットが存在する場合の発光パターンである。図１５（ａ）は、４ビット目と５ビット目が点灯する場合、図１５（ｂ）は３ビット目と６ビット目が点灯する場合、図１５（ｃ）は２ビット目と７ビット目が点灯する場合、図１５（ｄ）は１ビット目と８ビット目が点灯する場合である。発光するビットが中央に対して対称に存在する場合、図１４（ｂ）に示すように元々の光量ばらつきが中央に対して対象となっているので、これに応じて２つのビット間の光量ばらつきは小さいかほとんどない。
【００８４】
そこで、図１６に示すように、組（ブロック）の駆動電流あるいは発光時間を調整し、２ビットの平均光量が８ビット点灯時の平均光量と実質的に等しくなるように補正することで、８ビット点灯時の平均光量からの偏差としての光量ばらつきを抑制する。図１６（ａ）は、図１５（ａ）に示す発光パターン１のときの補正方法、図１６（ｂ）は、図１５（ｄ）に示す発光パターン４のときの補正方法である。両図において、図中白丸は補正前の光量であり、黒丸は補正後の光量を示す。また、図には８ビット同時点灯時の平均光量を破線で示す。発光パターン１の場合、相対的に発光光量が高い中央の４ビット目と５ビット目が点灯するのでこれらの平均光量は８ビット点灯時の平均光量よりも高くなる。このため、その平均光量が低くなるように駆動電流を８ビット点灯時よりも小さくし、あるいは発光時間を８ビット点灯時よりも短く調整する。一方、発光パターン４の場合、相対的に発光光量が低い端部の１ビット目と８ビット目が点灯するのでこれらの平均光量は８ビット点灯時の平均光量よりも低くなる。このため、その平均光量が高くなるように駆動電流を８ビット点灯時よりも大きくし、あるいは発光時間を８ビット点灯時よりも長く調整する。駆動電流あるいは発光時間の調整量は、予め発光パターン毎に実験で決定してマップあるいはテーブルとしてメモリに記憶しておき、発光時に発光パターンに応じた調整量をメモリから読み出して調整すればよい。
【００８５】
図１７に、Ｎ＝２、すなわち８ビットの中の２ビットを点灯する場合の他の発光パターンを示す。いずれも、図１５と異なり中央に対して左右非対称に点灯ビットが存在する場合の発光パターンである。図１７（ａ）は、４ビット目と６ビット目が点灯する場合、図１７（ｂ）は、３ビット目と７ビット目が点灯する場合、図１７（ｃ）は、２ビット目と８ビット目が点灯する場合である。これらの発光パターンでは、段差が１だけあるので２ビットの平均光量を８ビット点灯時の平均光量と実質的に等しくなるように駆動電流あるいは発光時間を調整することで、８ビット点灯時の平均光量からの偏差としての光量ばらつきが低減される。
【００８６】
図１８に、図１７（ａ）に示す発光パターン５のときの補正方法を示す。発光パターン５の場合、相対的に発光光量が高い４ビット目と、これよりも相対的に発光光量が低い６ビット目が点灯するので、これらの間には段差１の光量ばらつきがある。また、これらの光量はいずれも８ビット点灯時の平均光量よりも高いので、その平均光量が低くなるように駆動電流を８ビット点灯時よりも小さくし、あるいは発光時間を８ビット点灯時よりも短く調整する。図において、白丸は補正前の光量、黒丸は補正後の光量を示す。２ビット点灯の平均光量を８ビット点灯時の平均光量に実質的に等しくなるように補正することで、光量ばらつきは段差の１／２程度に収まる。
【００８７】
図１９に、Ｎ＝２、すなわち８ビットの中の２ビットを点灯する場合のさらに他の発光パターンを示す。いずれも、図１７と同様に中央に対して左右非対称に点灯ビットが存在する場合の発光パターンである。図１９（ａ）は、１ビット目と４ビット目が点灯する場合、図１９（ｂ）は、１ビット目と５ビット目が点灯する場合、図１９（ｃ）は４ビット目と８ビット目が点灯する場合、図１９（ｄ）は、５ビット目と８ビット目が点灯する場合である。また、いずれの発光パターンも段差が３であり、相対的に光量の高いビットと相対的に光量の低いビットが混在しているため、たとえその平均光量を８ビット点灯時の平均光量に実質的に等しくなるように駆動電流あるいは発光時間を調整したとしても、光量ばらつきの低減効果は小さい。但し、これらの発光パターンのように２ビット点灯で幅が３ビットあるいは４ビットある場合は、濃度差は目立ちにくくプリント品質上はあまり問題とならない。
【００８８】
以上はＮ＝２、すなわち８ビット中の２ビットを点灯する場合であるが、Ｎ＝３あるいはそれ以上では、点灯ビット数が増えるに従い発光ビットの両端の光量が持ち上がり中ビットの光量が下がる傾向があるので、光量の段差は２ビット点灯時よりも小さくなる。従って、２ビット点灯時と同様に駆動時間あるいは発光時間を調整することで光量ばらつきを抑制でき、その調整量は２ビット点灯時の場合よりも小さくてよい。光量ばらつきはＮ＝２の場合に最大となるので、少なくともＮ＝２の場合において駆動時間あるいは発光時間を調整してその平均光量を８ビット点灯時の平均光量に実質的に等しくなるように補正するのが好適である。もちろん、Ｎ＝２、３の場合のみ、あるいはＮ＝２，３，４の場合のみ、さらにはＮ＝２〜７の場合の全てにおいて補正してもよい。
【００８９】
また、１ビット点灯時の光量ばらつきとして、図１４（ｂ）に示すように同一駆動電流に対する中央のビットの発光光量（Ｉ−Ｌ特性）を端部のビットの発光光量に比べて相対的に高くなるように補正することで８ビット点灯時との光量ばらつきを抑制しているが、その補正量は、図９のＥに示すような補正量、すなわち８ビット点灯時の光量ばらつきがほぼ無くなるような補正量と、図１２のＧに示す補正量、すなわち１ビット点灯時の光量ばらつきと８ビット点灯時の光量ばらつきが同程度となるような補正量の間の任意の補正量としてもよい。
【００９０】
図２０〜図２２に、図９のＥに示す補正量を用いた場合における、本実施形態の効果を示す。図２０は、図９のＥに示す光量ばらつきであり、同一駆動電流で１ビット点灯時のＩ−Ｌ特性を反映した光量ばらつきである。また、同図には、８ビット点灯時の光量ばらつきとその平均光量を示す。８ビット点灯時の光量ばらつきはほとんど無い。
【００９１】
図２１に、Ｎ＝２、すなわち８ビット中の２ビットを点灯する場合のパターン毎に、８ビット点灯時の平均光量からの偏差を調整前と調整後で示す。図において、「パターン１−２」は、１ビット目と２ビット目が点灯している場合を示す。同様に、「パターン２−３」は、２ビット目と３ビット目が点灯している場合を示す。パターン「１−２」の場合、光量調整前は平均光量からの偏差が０．０４８４であるが、光量調整後、すなわちその平均光量が８ビット点灯の平均光量に実質的に等しくなるように駆動電流あるいは発光時間を調整した場合には偏差は０．０２００に低減する。同様に、パターン「４−５」の場合、光量調整前の偏差は０．０３４７であり、調整後は０まで低減する。パターン「７−８」の場合、光量調整前の偏差は０．０４８４であり、調整後は０．０２００まで低減する。また、パターン「１−３」の場合、光量調整前の偏差は０．０４８４であり、調整後は０．０３５３に低減する。パターン「１−４」の場合、光量調整前の偏差は０．０４８４であり、調整後は０．０４１６に低減する。パターン「１−５」の場合、光量調整前の偏差は０．０４８４であり、調整後は０．０４１６に低減する。パターン「１−６」の場合、光量調整前の偏差は０．０４８４であり、調整後は０．０３５３に低減する。パターン「１−７」の場合、光量調整前の偏差は０．０４８４であり、調整後は０．０２００まで低減する。パターン「１−８」の場合、光量調整前の偏差は０．０４８４であり、調整後は０まで低減する。
【００９２】
パターン「４−５」、「３−６」、「２−７」、「１−８」の場合のように、光量調整により偏差が０まで低減するものがある一方、パターン「１−４」の場合のように偏差は低減するものの低減効果が小さいものもある。いずれにせよ、２ビット点灯の場合において、その平均光量が８ビット点灯時の平均光量に実質的に等しくなるように調整することが効果的である。
【００９３】
図２２に、８ビット点灯時の平均光量からの偏差の頻度（ヒストグラム）を示す。図において、ハッチングなしが調整前のヒストグラムであり、ハッチングありが調整後のヒストグラムである。偏差の大きい頻度が調整により効果的に抑制されていることがわかる。
【００９４】
図２３〜図２５に、図１２のＧに示す補正量を用いた場合における、本実施形態の効果を示す。図２３は、図１２のＧに示す光量ばらつきであり、同一駆動電流で１ビット点灯時のＩ−Ｌ特性を反映した光量ばらつきである。また、同図には、８ビット点灯時の光量ばらつきとその平均光量を示す。
【００９５】
図２４に、Ｎ＝２、すなわち８ビット中の２ビットを点灯する場合のパターン毎に、８ビット点灯時の平均光量からの偏差を調整前と調整後で示す。図において、「パターン１−２」は、１ビット目と２ビット目が点灯している場合を示す。同様に、「パターン２−３」は、２ビット目と３ビット目が点灯している場合を示す。パターン「１−２」の場合、光量調整前は平均光量からの偏差が０．０２４４であるが、光量調整後、すなわちその平均光量が８ビット点灯の平均光量に実質的に等しくなるように駆動電流あるいは発光時間を調整した場合には偏差は０．０１０１まで低減する。同様に、パターン「４−５」の場合、光量調整前の偏差は０．０１７５であり、調整後は０まで低減する。パターン「７−８」の場合、光量調整前の偏差は０．０２４４であり、調整後は０．０１０１まで低減する。また、パターン「１−３」の場合、光量調整前の偏差は０．０２４４であり、調整後は０．０１７７に低減する。パターン「１−４」の場合、光量調整前の偏差は０．０２４４であり、調整後は０．０２０９まで低減する。パターン「１−５」の場合、光量調整前の偏差は０．０２４４であり、調整後は０．０２０９まで低減する。パターン「１−６」の場合、光量調整前の偏差は０．０２４４であり、調整後は０．０１７７まで低減する。パターン「１−７」の場合、光量調整前の偏差は０．０２４４であり、調整後は０．０１０１まで低減する。パターン「１−８」の場合、光量調整前の偏差は０．０２４４であり、調整後は０まで低減する。
【００９６】
この場合でも、パターン「４−５」、「３−６」、「２−７」、「１−８」の場合のように、光量調整により偏差が０まで低減するものがある一方、パターン「１−４」の場合のように偏差は低減するものの低減効果が小さいものもある。いずれにせよ、２ビット点灯の場合において、その平均光量が８ビット点灯時の平均光量に実質的に等しくなるように調整することが効果的である。
【００９７】
図２５に、８ビット点灯時の平均光量からの偏差の頻度（ヒストグラム）を示す。図において、ハッチングなしが調整前のヒストグラムであり、ハッチングありが調整後のヒストグラムである。偏差の大きい頻度が調整により効果的に抑制されていることがわかる。
【００９８】
なお、図２０〜図２５の結果から分かるように、２ビットの発光パターン毎に平均光量からの偏差の低減効果は異なるので、２ビットの全ての発光パターンにおいて調整を行うのではなく、特定の発光パターンにおいてのみ調整してもよい。例えば、図１９に示す発光パターン以外の発光パターンにおいてのみ調整する等である。どの発光パターンにおいて調整するかは、予め定めて信号発生回路１００のメモリに記憶させておく。Ｎ＝３以上の場合も同様であり、全ての発光パターンにおいて調整する必要は必ずしもなく、選択した発光パターンにおいてのみ調整してもよい。
【００９９】
５．プリントヘッドの基本構成
図２６に、本実施形態のＳＬＥＤ、つまり光量ばらつきが補正されたＳＬＥＤを有する回路基板６２を備えるプリントヘッド１４の構成例を示す。プリントヘッド１４は、ハウジング６１、発光部６３を有する回路基板６２、発光部６３から射出された光を感光体ドラム１２表面に結像させるロッドレンズアレイ６４を備える。ハウジング６１は、例えば金属で形成され、回路基板６２及びロッドレンズアレイ６４を支持し、発光部６３の発光点とロッドレンズアレイ６４の焦点面が一致するように設定される。ロッドレンズアレイ６４は、感光体ドラム１２の軸方向である主走査方向に沿って配置される。
【０１００】
６．画像形成装置の基本構成
図２７に、本実施形態のプリントヘッド１４を備える画像形成装置１の構成例を示す。画像形成装置１は、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部１０、画像形成プロセス部１０を制御する画像出力制御部３０、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２や画像読取装置３に接続され、これらから受信した画像データに対して予め定められた画像処理を施す画像処理部４０を備える。
【０１０１】
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複数のエンジンからなる画像形成ユニット１１を備える。画像形成ユニット１１は、４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋから構成される。画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、それぞれ静電潜像を形成してトナー像を保持する感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を予め定められた電位で一様に帯電する帯電器１３、帯電器１３により帯電された感光体ドラム１２を露光する、図１４に示すプリントヘッド１４、プリントヘッド１４により得られた静電潜像を現像する現像器１５を備える。画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー像を形成する。
【０１０２】
また、画像形成プロセス部１０は、各画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの感光体ドラム１２にて形成された各色のトナー像を記録用紙に多重転写するために、記録用紙を搬送する用紙搬送ベルト２１、用紙搬送ベルトを駆動する駆動ロール２２、感光体ドラム１２のトナー像を記録用紙に転写する転写ロール２３、記録用紙にトナー像を定着する定着器２４を備える。
【０１０３】
画像形成プロセス部１０は、画像出力制御部３０から供給される各種制御信号に基づいて画像形成動作を行う。そして、画像出力制御部３０による制御の下で、パーソナルコンピュータ２や画像読取装置３から受信した画像データは、画像処理部４０により画像処理が施され、画像形成ユニット１１に供給される。例えば、画像形成ユニット１１Ｋでは、感光体ドラム１２が矢印Ａ方向に回転しながら帯電器１３により予め定められた電位に帯電され、画像処理部４０から供給された画像データに基づいて点灯するプリントヘッド１４により露光される。これにより、感光体ドラム１２上には、黒色画像に関する静電潜像が形成される。感光体ドラム１２上に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上には黒色のトナー像が形成される。他の画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃについても同様である。
【０１０４】
画像形成ユニット１１で形成された感光体ドラム１２上の各色トナー像は、矢印Ｂ方向に移動する用紙搬送ベルト２１の移動に伴って供給された記録用紙に、転写ロール２３に印加された転写電界により順次静電転写され、記録用紙上に各色トナーが重畳された合成トナー像が形成される。
【０１０５】
合成トナー像が静電転写された記録用紙は、定着器２４まで搬送される。定着器２４に搬送された記録用紙上の合成トナー像は、定着器２４により熱及び圧力による定着処理を受けて記録用紙上に定着され、画像形成装置１から排出される。
【０１０６】
以上、実施形態について説明したが、上記の実施形態は例示であって、他の態様も可能である。
【０１０７】
例えば、本実施形態では、１つの組（ブロック）に属する発光素子（発光サイリスタ）Ｌの数を８個としたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、８個以下、あるいは８個以上であってもよい。
【０１０８】
また、本実施形態では、トーナメント配線パターン（図６（ｂ）参照）における光量ばらつきの補正について説明したが、通常配線（図６（ａ）参照）の場合も同様であり、中央の発光サイリスタＬの光量を端部の発光サイリスタの光量よりも相対的に大きくして、１ビット毎点灯時の光量ばらつきの変動幅と全ビット同時点灯時の光量ばらつきの変動幅を等しくすればよい。
【０１０９】
また、本実施形態では、図３に示すように、発光チップに２個のＳＬＥＤ（ＳＬＥＤ＿Ａ及びＳＬＥＤ＿Ｂ）が搭載されているが、ＳＬＥＤの搭載数も任意に変更し得る。また、１個のＳＬＥＤに搭載される発光サイリスタＬの数も、図３に示すような１２８個（１２８ビット）に限定されず、任意の数とし得る。
【０１１０】
また、本実施形態では、光量ばらつきの補正方法として、図１１に示すように発光サイリスタＬの面積、マスク面積、電極面積を変化させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、発光サイリスタＬの発光層その他の層の組成を変化させて光量ばらつきを補正してもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１  画像形成装置、１０  画像形成プロセス部、１１  画像形成ユニット、１２  感光体ドラム、１４  プリントヘッド、３０  画像出力制御部、４０  画像処理部、６２  回路基板、６３  発光部、６４  ロッドレンズアレイ、Ｌ１〜Ｌ８，Ｌ  発光素子（発光サイリスタ）。
【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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【図２６】
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【図２７】
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