(57)【要約】【課題】アレイチップの実装誤差によるシャープな縦筋を目立ちにくくし、かつ有効領域全体に対しても濃度ムラを目立ちにくくする。【解決手段】複数配列した発光素子アレイチップ２２の複数の発光素子１に対して当該発光素子１の出力画像における所定の画像特性値の比較結果が、有効画像領域にわたってあらかじめ設定した範囲に収まるように上記発光素子１の発光量が設定され、上記各発光素子アレイチップ２２の端部近傍Ｘ、Ｙの発光素子１に対して上記所定の画像特性値の比較結果が、他の部分よりも大きく、または小さくなるように、上記発光素子１の発光量を設定する。【選択図】　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が所定間隔で配列された発光素子アレイチップを複数配列してなる発光素子アレイと、結像素子アレイとからなる光書き込みユニットと、光書き込みユニットの光出力により画像が形成される像担持体とを備えた画像形成装置において、複数の発光素子に対して当該発光素子の出力画像における所定の画像特性値の比較結果が、有効画像領域にわたってあらかじめ設定した範囲に収まるように上記発光素子の発光量が設定され、上記各発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子に対して上記所定の画像特性値の比較結果が、他の部分の発光素子よりも大きく、または小さくなるように、上記発光素子の発光量を設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１において、上記各発光素子の発光量は演算処理手段によって設定され、この演算処理手段によって決定された発光量に基づいて各発光素子が駆動されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２において、上記演算処理手段は、上記各発光素子に対し、発光量に応じた上記画像特性値を測定した結果に基づいて上記発光量と上記画像特性値との相関関係を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２において、上記演算処理手段は、駆動電流を補正値として上記各発光素子の発光量を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１において、上記各発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子の発光量を、他の部分の発光素子よりも大きく、または小さくしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１において、上記発光素子の所定間隔をＰ、隣り合う発光素子アレイチップの端部同士の発光素子間隔をＰａとしたとき、
Ｐａ＞１．１ＰまたはＰａ＜０．９Ｐ
であるときに、上記各発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子に対して、発光素子の発光量を設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１において、上記画像特性値の比較結果に用いる複数の発光素子の数をＮとしたとき、各発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子の数を、Ｎ／２個以上としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１において、上記出力画像は縦線画像であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８において、上記画像特性値は線幅であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
複数の発光素子が所定間隔で配列された発光素子アレイチップを複数配列してなる発光素子アレイと、結像素子アレイとからなる光書き込みユニットの駆動方法において、光書き込みユニットと、光書込みユニットの光出力により画像が形成される像担持体とを備えた画像形成装置であって、複数の発光素子に対して当該発光素子の出力画像における所定の画像特性値の比較結果が、有効画像領域にわたってあらかじめ設定した範囲に収まるように上記発光素子の発光量が設定され、上記各発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子に対して前記所定の画像特性値の比較結果が、他の部分より大きく、または小さくなるように発光素子の発光量を設定することを特徴とする光書き込みユニットの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル書込光学系、特に固体光書込方式に関するもので、更に詳しくは、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おける画像形成装置及び光書き込みユニットの駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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図２１を参照してその概略を説明する。像担持体１１（たとえば感光体）に帯電ユニット１２によって電位を与え（帯電プロセス）、光書込ユニット１３（露光ユニット）からの光スポットを像担持体１１（たとえば感光体）上に照射することにより潜像をつくり（露光プロセス）、その潜像に現像ユニット１４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）、記録紙に転写ユニット１５によりそのトナー像を写し（転写プロセス）、定着ユニット１６により圧力や熱をかけ、記録紙１７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１１上に残ったトナーはクリーナユニット１８によって清掃され、さらに帯電部分は除電ユニット１９によって除電される。前記、帯電から除電までのプロセスサイクルを形づくっている。
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、デジタル書込を行うための光書込ユニット１３（露光ユニット）の小型化が要求されている。デジタル書込方式として、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、結像素子アレイによって光スポットを形成する固体書込方式である。
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、上記固体書込方式は光路長を非常に短くすることが可能であるため、光書込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。
【０００３】
これに対し、固体光書込方式の光書込ユニット１３は、複数の発光素子からなる発光素子アレイと、複数の結像素子からなる結像素子アレイとから構成される。ロッドレンズアレイ２０を用いた光書込ユニット１３の１例を図２２に示す。発光素子アレイとしては、一般的に発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）を所定の配列ピッチで配列したＬＥＤアレイが用いられている。
発光素子アレイは、発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイからなる。ＬＥＤアレイは、例えば図２３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、基板２１上に数十〜百程度の発光素子アレイチップ２２が実装されており、各発光素子アレイチップ２２上には、発光ダイオード（ＬＥＤ）による発光素子が数十〜数百個程度、所定間隔に配列されている。このとき、隣り合う発光素子アレイチップ２２は、その端部同士の発光素子（発光ダイオード）の間隔が、前記所定間隔になるように、基板２１上に実装されている。２３はドライバ、２４はコネクタ部である。
固体光書込方式の光書込ユニットに用いられる結像素子アレイとしては、屈折率分布型のロッドレンズを複数個束ねたロッドレンズアレイが一般的に用いられている。図２４に示すように、ロッドレンズ２５が二列に俵積みに束ねられ、周囲を側板２６によって保持されている。ロッドレンズ２５間には不透明部材２７が充填され固化される。
その他の結像素子アレイとしては、図２５に示すように、入射側レンズ面２８、出射側レンズ面２９、およびルーフプリズム３０が一体的に形成されたルーフプリズムレンズアレイ（ＲＰＬＡ）などが提案されている。３１はリブである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記した発光素子アレイでは、基板２１上に実装された発光素子アレイチップ２２間の間隙が適当でないため、異なるチップ２２の端部のＬＥＤ同士の距離（ギャップ）がチップ２２上における各ＬＥＤの間隔（ピッチ）と異なってしまう場合がある。これは、チップ２２を基板２１上に実装する際に、チップ２２間のギャップを正確に制御することが難しいからである。そして、ギャップを介し隣接するＬＥＤが離れすぎると、ＬＥＤのドラム照射域に隙間が生まれて印字結果に白筋が生じ、反対に隣接するＬＥＤが近すぎると、ＬＥＤのドラム照射域の重なりで印字結果に黒筋が生じる。このため、従来は基板２１へのチップ２２の実装をやり直さなければならないという問題があった。
又、チップ端部に設けられたＬＥＤの駆動電流を調整するため、チップ端部のＬＥＤに追加のトランジスタを接続したり、発光時間を補正する補正回路を設けることが行われている。しかし、この方法では、駆動回路が複雑化してしまうという問題がある。
本発明は、異なるチップ上に配置されていて隣接するＬＥＤ間の距離に誤差が生じた場合でも、チップの実装をやり直すことなく印字結果の白筋や黒筋を解消できるようにしたもので、発光素子アレイチップの端部のみの発光素子だけではなく、端部近傍の複数の発光素子を用いることにより、発光素子アレイチップの実装誤差による縦筋（シャープな縦筋）を目立ちにくくし、かつ有効領域全体に対しても濃度ムラを目立ちにくくした画像形成装置を提供することにある。
また、駆動回路を複雑化することなく、容易にシャープな縦筋を目立ちにくくすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、複数の発光素子が所定間隔で配列された発光素子アレイチップを複数配列してなる発光素子アレイと、結像素子アレイとからなる光書き込みユニットと、光書き込みユニットの光出力により画像が形成される像担持体とを備えた画像形成装置において、複数の発光素子に対して当該発光素子の出力画像における所定の画像特性値の比較結果が、有効画像領域にわたってあらかじめ設定した範囲に収まるように上記発光素子の発光量が設定され、上記各発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子に対して上記所定の画像特性値の比較結果が、他の部分よりも大きく、または小さくなるように、上記発光素子の発光量を設定する画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、請求項１において、上記各発光素子の発光量は演算処理手段によって設定され、この演算処理手段によって決定された発光量に基づいて各発光素子が駆動される画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、請求項２において、上記演算処理手段は、上記各発光素子に対し、発光量に応じて上記画像特性値を測定した結果に基づいて上記発光量と上記画像特性値との相関関係を導く画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明では、請求項２において、上記演算処理手段は、駆動電流を補正値として上記各発光素子の発光量を決定する画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明では、請求項１において、上記各発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子の発光量を、他の部分よりも大きく、または小さくした画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項６記載の発明では、請求項１において、上記発光素子の所定間隔をＰ、隣り合う発光素子アレイチップの端部同士の発光素子間隔をＰａとしたとき、
Ｐａ＞１．１ＰまたはＰａ＜０．９Ｐ
であるときに、上記各発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子に対して、発光素子の発光量を設定する画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００６】
請求項７記載の発明では、請求項１において、上記画像特性値の比較結果に用いる複数の発光素子の数をＮとしたとき、各発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子の数を、Ｎ／２個以上とした画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項８記載の発明では、請求項１において、上記出力画像は縦線画像である画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項９記載の発明では、請求項８において、上記画像特性値は線幅である画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項１０記載の発明では、複数の発光素子が所定間隔で配列された発光素子アレイチップを複数配列してなる発光素子アレイと、結像素子アレイとからなる光書き込みユニットの駆動方法において、光書き込みユニットと、その光出力により画像が形成される像担持体とを備えた画像形成装置であって、複数の発光素子に対して当該発光素子の出力画像における所定の画像特性値の比較結果が、有効画像領域にわたってあらかじめ設定した範囲に収まるように上記発光素子の発光量が設定され、上記各発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子に対して前記所定の画像特性値の比較結果が、他の部分より大きく、または小さくなるように発光素子の発光量を設定する光書き込みユニットの駆動方法を最も主要な特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。先ず、本発明の実施の形態を説明するに先立ち、縦筋の発生原理とその解決方法について説明する。
１）発光素子アレイチップの実装誤差による縦筋発生
複数の発光素子（発光ダイオード）は有効画像領域全体にわたって、所定間隔で配列されていることが望ましい。しかし、実際には、図１に示すように、発光素子アレイチップ２２の基板２１上への実装誤差により、発光素子アレイチップ２２の間隔を均一にすることができず、隣り合う発光素子アレイチップ２２の端部同士の発光素子１（発光ダイオード）の間隔Ｐａが、所定間隔とは異なってしまう。
本発明者等は、発光ダイオードアレイと結像素子アレイを用いた光書き込みユニット１３を図２１の画像形成装置に搭載し、露光ユニットとして画像出力を行った。画像パターンとしては、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、像担持体１１（たとえば感光体）の送り方向に平行な縦線画像である。
この画像においては、感光体の送り方向に黒筋や白筋が見られる。この縦筋の状態はその様子から２種類に分けることができる。１つは０．５〜１ｍｍ程度の幅を持った縦筋であり、もう１つは非常にシャープな縦筋である。発生要因として、前者は濃度ムラによるもの、後者は縦線間隔のばらつきによるものと見てとれる。尚、前者の縦筋は、光スポットの露光強度分布における特性値の比較結果と画像上に見られる濃度ムラとの対応関係によって発生しており、「複数の発光素子に対して当該発光素子の露光強度分布における所定の特性値の比較結果が、有効画像領域にわたってあらかじめ設定した範囲に収まるように前記発光素子の発光量を設定する」ことによって、濃度ムラ（すなわち縦筋）を目立ちにくくすることができる。
【０００８】
一方、後者の縦筋に対して、発明者等が画像を解析した結果、縦線間隔とシャープな縦筋との間にある関係があることを見出した。すなわち、縦線間隔がある間隔以下になると、人間の目には黒筋と認識でき、またある間隔以上になると、人間の目には白筋と認識できるのである。
この縦線間隔は、すなわち、光書き込みユニットから露光される光スポットの間隔に他ならない。発光素子アレイと結像素子アレイによって構成される光書き込みユニットでは、結像素子として所謂等倍結像素子が用いられ、所定間隔に配列された発光素子の像を、そのまま（等倍で）光スポットとして結像する。したがって、発光素子の間隔のばらつきが、縦線間隔のばらつきを引き起こしているのである（なお、結像素子アレイの結像特性のばらつきによっても光スポット位置は若干のばらつきを引き起こす）。
さらに、シャープな縦筋の認識できる部分、および認識できない部分について、縦線間隔と発光素子間隔との関係を実験により求めた。その結果、発光素子の所定間隔をＰ（６００ｄｐｉのとき、Ｐ＝４２．３μｍ）、隣り合う発光素子アレイチップの端部同士の発光素子の間隔をＰａとすると、Ｐａ＜０．９Ｐのときに黒筋が認識され、Ｐａ＞１．１Ｐのときに白筋が認識された。
【０００９】
２）チップ端部の発光素子の光量調整により、縦筋（白筋、黒筋）を目立たなくする方法。
隣り合う発光素子アレイチップの端部同士の発光素子１の間隔Ｐａが、所定間隔Ｐより小さい場合、および隣り合う発光素子アレイチップの端部同士の発光素子１の間隔Ｐａが、所定間隔Ｐより大きい場合の画像ドットを模式的に図２に示す。図２は画像パターンとして例えば１ｏｎ１ｏｆｆ（１ドット発光１ドット非発光）を繰り返したパターンで、像担持体（感光体）の送り方向に平行な縦線画像である。
図２（ａ）に示すように、Ｐａ＜Ｐの場合には、発光ダイオードアレイチップ２２の繋ぎ目位置を挟んだ縦線の間隔（Ｐ＋Ｐａ）は、その他の部分の縦線間隔（２Ｐ）に比べ小さくなっており、シャープな黒筋として認識される。一方、図２（ｂ）に示すように、Ｐａ＞Ｐの場合には、発光ダイオードアレイチップ２２の繋ぎ目位置を挟んだ縦線の間隔（Ｐ＋Ｐａ）は、その他の部分の縦線間隔（２Ｐ）に比べ大きくなっており、シャープな白筋として認識される。
これを目立たなくするために、各縦線を形成している画像ドットを変化させることが有効である。すなわち、Ｐａ＜Ｐの場合には、縦線間隔が小さいことによって濃く見えるものを、薄くして黒筋を目立たなくするのである。具体的には、この縦線に相当する発光素子の発光量を小さくし、画像ドットの大きさを小さくすることができる。よって、この縦線部分とその周辺部との濃度差を小さくし、縦筋を目立ちにくく（認識できなく）することができる。
また、Ｐａ＞Ｐの場合には、縦線間隔が大きいことによって白筋が見えるものを、この縦線に相当する発光素子の発光量を大きくして画像ドットを大きくし、その部分を濃く見せることにより、白筋を目立たなくするのである。
しかし、従来の特開平８−１１８７２２号公報に示されているように、発光素子アレイチップ２２の端部の発光素子１のみの光量調整だけでは不十分である。その理由は、図３において、２本の縦線ａに相当する発光素子の発光量を大きくして画像ドットを大きくし、発光素子アレイチップの繋ぎ目部分での白筋が目立たなくなったとしても、その反対側の間隔ｂの所は、ａの縦線の画像ドットが大きくなったことから、黒筋として認識してしまう可能性がある。また、別の理由として、端部の発光素子１の光量調整だけでは、その調整範囲の点から白筋および黒筋を目立たなくすることができない可能性がある。
したがって、本発明では、発光素子アレイチップの端部のみの発光素子だけではなく、端部近傍の複数の発光素子を用いることにより、発光素子アレイチップの実装誤差による縦筋（後者のシャープな縦筋）を目立ちにくくし、かつ有効領域全体に対しても濃度ムラを目立ちにくくし、更に、駆動回路を複雑化することなく、容易にシャープに縦筋を目立ちにくくする手段を提供した。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態例について更に具体的に説明する。上記したように、発光素子アレイチップの端部の発光素子のみの光量設定だけでは縦筋を目立たなくするのは不十分であるという課題を解決するために、本発明に係る請求項１、５、６、８、９に対応する形態例では、発光素子アレイチップの端部の発光素子のみの発光量を設定するのではなく、各発光素子アレイチップの端部近傍の複数の発光素子に対して発光量を設定している。
すなわち、図４に示すように、発光素子アレイチップの端部近傍の複数の発光素子に対して発光量を設定する。設定方法について説明する。
図３に示した不具合をなくすため、Ｐａ＞Ｐである場合には、端部近傍Ｘの左側の発光素子Ｘ１から右側の発光素子Ｘｎ、そして端部近傍Ｙの左側の発光素子Ｙ１から右側のＹｎに渡って、これらＸ１〜Ｙｎまでの複数の発光素子に対して発光量を設定する。このとき、発光素子アレイチップの端部同士の発光素子の間隔Ｐａによるシャープな縦筋を目立たなくすると同時に、濃度ムラによる幅を持った縦筋も目立たなくする必要がある。
後者においては、複数の発光素子に対して当該発光素子の出力画像における所定の画像特性値の比較結果が、有効画像領域にわたってあらかじめ設定した範囲に収まるように前記発光素子の発光量を設定することが必要である。
さらに、前者に対し、発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子に対して当該発光素子の出力画像における画像特性値の比較結果が、他の部分（発光素子アレイチップの端部近傍以外）の比較結果よりも大きく、または小さくなるようにして、シャープな縦筋を目立たなくする。
より具体的には、出力画像として、例えば１ｏｎ１ｏｆｆ（図２）といった縦線画像とする。
この縦線画像に対して、マイクロデンシトメータやスキャナといった既知の測定方法を用いて、縦線方向と直交する方向（発光素子の配列方向）の濃度分布を測定した。図５に測定した濃度分布の例を示す。この濃度分布から、あるしきい値における各発光素子に対する幅（ここでは線幅と定義する（図６））を算出し、これを画像特性値とした。
【００１１】
また、比較結果として複数の発光素子に対する線幅の移動平均を用いたとして、その結果を図７に示す。以下、図７を用いて説明する。発光素子アレイチップの端部近傍以外の発光素子（具体的には発光素子アレイチップの中央部付近）は、濃度ムラによる幅を持った縦筋を低減するために、複数の発光素子に対する線幅の移動平均があらかじめ設定した範囲に収まるように発光量は設定されている。一般的にはその設定した範囲の中央値付近を狙って設定されるのが普通である。このとき設定した範囲の中央値をＳＣとすると、線幅の移動平均はＳＣ付近に分布する。
Ｐａ＞Ｐとすると、発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子は、線幅を大きくして、発光素子アレイチップの繋ぎ目に発生するシャープな白筋を目立たなくしたい。したがって、線幅が大きくなるため、すなわちその移動平均も大きくなる。このときの線幅の移動平均をＳとすると、発光素子アレイチップの端部近傍では、Ｓは前記設定した範囲の上限（ＳＨ）まで取ることが許されている。したがって、ＳＣ＜Ｓ＜ＳＨ、すなわち、上限（ＳＨ）を超えない範囲で、中央値（ＳＣ）より大きな値を取ることにより、シャープな白筋および、幅を持った縦筋（濃度ムラ）を目立たなくすることができる。
さらに、発光素子アレイチップ端部での移動平均Ｓ０は、
（ＳＨ＋ＳＣ）／２＜Ｓ０＜ＳＨ
とすることができ、より効果的にシャープな白筋を目立たなくすることが可能である。
Ｐａ＜Ｐの場合には、発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子は、線幅を小さくして、発光素子アレイチップの繋ぎ目に発生するシャープな黒筋を目立たなくしたい。したがって、線幅が小さくなるため、すなわちその移動平均も小さくなる。発光素子アレイチップの端部近傍では、Ｓは前記設定した範囲の下限（ＳＬ）まで取ることが許されている。したがって、ＳＬ＜Ｓ＜ＳＣ、すなわち、下限（ＳＬ）を超えない範囲で、中央値（ＳＣ）より小さな値を取ることにより、シャープな黒筋および、幅を持った縦筋（濃度ムラ）を目立たなくすることができる。
さらに、発光素子アレイチップ端部での移動平均Ｓ０’は、
ＳＬ＜Ｓ０’＜（ＳＬ＋ＳＣ）／２
とすることができ、より効果的にシャープな黒筋を目立たなくすることが可能である。
なお、画像形成プロセスにも拠るが、一般的に発光量を大きくすることによって、線幅は大きくなる（図８）。したがって、ＳＣ＜Ｓ＜ＳＨ、すなわち、上限（ＳＨ）を超えない範囲で、中央値（ＳＣ）より大きな値を取る場合には、発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子の発光量を他の部分よりも大きくし、また、ＳＬ＜Ｓ＜ＳＣ、すなわち、下限（ＳＬ）を超えない範囲で、中央値（ＳＣ）より小さな値を取る場合には、発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子の発光量を他の部分より小さくすることができる。
【００１２】
ここで、ＰａとＰの大小関係の判断については、以下のようにすることができる。１つの方法として、発光ダイオードアレイにおいて、発光素子アレイチップの端部の発光素子の間隔をあらかじめ測定しておくことができる。
また、別の方法として、発光ダイオードアレイと結像素子アレイとからなる光書き込みユニットにおいて、発光素子アレイチップの端部の発光素子を発光させ、結像素子アレイによって結像された光スポットの間隔（たとえば、光スポットの重心間隔）を測定することができる。このときには、光スポットの間隔を、前記ＰａおよびＰと置換えて考えることができる。一般に、光書き込みユニットの状態で各発光素子を発光させ、得られる光スポットの露光強度分布の測定を行い、光書き込みユニットの調整を行っている。この際に測定された露光強度分布から、光スポットの間隔を導出することは容易である。
さらに、別の方法として、上記縦線画像を出力した際に、合わせて縦線間隔を測定することができる。発光素子アレイチップの端部の発光素子を発光させ、光書き込みユニットの光出力により縦線画像を出力し、その濃度分布におけるピーク位置を測定し、縦線間隔としてもよい。
また、線幅を測定するために出力した１ｏｎ１ｏｆｆの縦線画像を用いて、図９に示すように、発光素子アレイチップの端部の発光素子に対応する縦線の、線幅の中心間距離をもって縦線間隔としてもよい。図９において、発光素子Ａを含む１ｏｎ１ｏｆｆの縦線画像の濃度分布における発光素子Ａに対応する縦線の線幅の中心位置と、発光素子Ｂを含む１ｏｎ１ｏｆｆの縦線画像の濃度分布における発光素子Ｂに対応する縦線の線幅の中心位置との距離を、線幅の中心間距離として、縦線間隔を定義することができる。このときには、上記縦線間隔を、前記ＰａおよびＰと置換えて考えることができる。
上記においてはＰとＰａとの差が大きい場合、特に｜Ｐ−Ｐａ｜＞０．１Ｐの場合において非常に効果的にシャープな縦筋を目立たなくすることができる。もちろん、ＰとＰａの差が小さい場合（Ｐ≒Ｐａ）には、Ｓ０やＳ０’は敢えて上述の範囲を取る必要はない。
【００１３】
なお、上記の説明において、画像特性値として線幅を用いたが、それ以外の画像特性値を用いてもよく、ピーク濃度とすることもできるし、積分濃度とすることもできる。ここで、積分濃度は、あるしきい値以上の濃度の積分値である積分濃度（図１０）や、ある所定幅内の濃度の積分値である積分濃度（図１１）とすることができる。
また、出力画像として図１２に示すようなドット画像にすれば、画像特性値として、その濃度分布のあるしきい値における面積を取り、ドット面積とすることもできる（図１３）。この場合には、２次元ＣＣＤ等を用いて、２次元の濃度分布を測定する必要がある。
もちろん、上述した画像特性値を複数用いてもよいし、複数の画像特性値の組み合わせでもよい。たとえば、線幅とピーク濃度の２つの画像特性値をそれぞれある所定量内に抑えても良いし、線幅と積分濃度をある関係で結んだ関係式によって導かれるある画像特性値をある所定量内に抑えても良いのである。
また、上述の説明において、比較結果として、複数の発光素子に対する移動平均を用いたが、重みをつけた加重平均や、近似直線の傾きとすることもできる。
これら特性値と比較結果を決める際には、画像との対応を見極めて選定することが望ましい。
【００１４】
次に、本発明に係る請求項２、３、４に対応する形態例を説明する。演算処理手段によって各発光素子の発光量を決定し、その発光量に基づいて各発光素子を駆動制御する画像形成装置に対し、その演算処理を行う。具体例１として、図１４にそのフローチャートを示し、図１４に従って説明する。各発光素子に対し、２つの補正値（ここで、補正値は４ビット；０〜１５を持ち、補正値に応じて駆動電流を制御することができる）をそれぞれ与えて発光し、各々の補正値に対して、出力画像におけるある画像特性値を測定する。測定結果より、各発光素子に対する、補正値と画像特性値との相関曲線を作成する。この相関曲線をもとに、複数の発光素子に対する画像特性値の比較結果が、有効画像領域全体に渡って、ある所定量内に抑えられるように演算処理を行い、各発光素子に対する補正値、すわなち発光量を求めることができる。
【００１５】
これについて、さらに具体的に説明する。有効画像領域内の発光素子に対して、２つの補正値ｍ及びｎを与え、出力画像におけるある画像特性値を測定する。測定手順として、まず、発光素子ｉに補正値ｍを与えて画像を出力し、その画像特性値を測定し、その測定結果をＰｉｍとする。続いて、補正値をｎに変更して画像を出力し、その画像特性値を測定する（Ｐｉｎ）。次に、発光素子ｊに補正値ｍを与えて画像を出力し、その画像特性値を測定し（Ｐｊｍ）、続いて補正値をｎに変更して画像を出力し、その画像特性値を測定する（Ｐｊｎ）。発光素子ｋについても同様に測定して、Ｐｋｍ、Ｐｋｎを求める。以降、同様にして、有効画像領域内の全発光素子について、その画像特性値を測定する。上記手順は画像特性値を求める手法を説明したものであり、上記手順では出力画像が膨大となるため実際的ではない。
実際には、発光素子ｉ、ｊ、ｋ、・・・に補正値ｍを与えて画像を出力し、その画像特性値（Ｐｉｍ、Ｐｊｍ、Ｐｋｍ、・・・）を測定する。次に、発光素子ｉ、ｊ、ｋ、・・・に補正値ｎを与えて画像を出力し、その画像特性値（Ｐｉｎ、Ｐｊｎ、Ｐｋｎ、・・・）を測定すればよい。例えば、出力画像が１ｏｎ２ｏｆｆの縦線画像（図１５）であれば、補正値ｍに対して、発光素子１、４、７、・・・、発光素子２、５、８、・・・、発光素子３、６、９・・・の３枚の縦線画像が出力され、補正値ｎに対しても同様に３枚の縦線画像が出力され、合計６枚の出力画像で済むことになる。
さらに出力画像を減らすために、１枚の縦線画像の中を紙送り方向に６段に分割し、上３段には補正値ｍで１ｏｎ２ｏｆｆパターンをずらして形成し、下３段には補正値ｎで１ｏｎ２ｏｆｆパターンをずらして形成することにより、１枚のみの出力画像で済むことになる（図１６）。
【００１６】
この測定結果から、全発光素子ｉ、ｊ、ｋ、・・・に対して、各々補正値と画像特性値との相関曲線を作成する。ここでは、簡単のために相関曲線を一次直線とする。もちろん、相関曲線を二次曲線などにすることもできる。
よって、発光素子ｉに対する傾きをａｉ、切片ｂｉとして、
Ｐｉｍ＝ａｉ×ｍ＋ｂｉ
Ｐｉｎ＝ａｉ×ｎ＋ｂｉ
の連立方程式を解くことにより、ａｉ、ｂｉを求めることができる。
同様にして、発光素子ｊ、ｋ、・・・に対しても、傾きａｊ、ａｋ、・・・、切片ｂｊ、ｂｋ、・・・を求めることができ、補正値と画像特性値との相関曲線（図１７）が作成できる。
この各発光素子ｉ、ｊ、ｋ、・・・に対する相関曲線から、任意の補正値ｑに対して、画像特性値Ｐｉｑ、Ｐｊｑ、Ｐｋｑ、・・・を求めることができる（図１８）。すなわち、
Ｐｉｑ＝ａｉ×ｑ＋ｂｉ
Ｐｊｑ＝ａｊ×ｑ＋ｂｊ
Ｐｋｑ＝ａｋ×ｑ＋ｂｋ
・
・
・
【００１７】
この結果から、複数の発光素子に対する画像特性値の比較結果が、有効画像領域全体に渡って、ある所定量内に抑えられるように演算処理を行い、各発光素子に対する補正値を求めるのである。その演算処理について説明する。
簡単にするため、複数の発光素子に対する画像特性値の比較結果を、３つの発光素子に対する画像特性値の最小二乗近似での一次直線（近似直線）の傾きとする。ここでは発光素子ｉ、ｊ及びｋについて、３つの特性値Ｐｉｕ、Ｐｊｖ及びＰｋｗから、その近似直線の傾きを求めることができ、その傾きをＨｕｖｗとする（ｕは発光素子ｉに対する補正値、ｖは発光素子ｊに対する補正値、ｗは発光素子ｋに対する補正値）。
すなわち、Ｈ０００はＰｉ０、Ｐｊ０、Ｐｋ０に対する近似直線の傾きであり、Ｈ００１はＰｉ０、Ｐｊ０、Ｐｋ１に対する近似直線の傾きであり、Ｈ００２はＰｉ０、Ｐｊ０、Ｐｋ２に対する近似直線の傾きである（図１９）。このようにして、ｕ、ｖ、ｗを各々０〜１５まで振ったときのすべてのＨｕｖｗを求める。そして、所定量の範囲をＨＬ〜ＨＨとすれば、ＨＬ≦Ｈｕｖｗ≦ＨＨとなるような補正値ｕ、ｖ、ｗの組を求めるのである。次に、発光素子をシフトして、３つの発光素子ｊ、ｋ、ｌについて同様の処理を行い、Ｈｖｗｘ（ｘは、発光素子ｌに対する補正値）が所定量の範囲内に抑えられるような補正値を求めるのである。
これを有効画像領域全体の発光素子に渡って満足するように、各発光素子に対する補正値を求めていく。すなわち、各発光素子に対する発光量を求めることができるのである。
また、補正値に対する画像特性値を求める際に、与える補正値を増やせば相関曲線は精度の高いものとなるが、測定に要する時間が必要となる。したがって、あらかじめどのような相関曲線になるのか把握しておき、補正値に対する画像特性値が一次直線でよく近似できるようであれば、２つの補正値を与えればよく、一次直線で近似できなければ、３つ以上の補正値を与えて相関曲線を導く必要がある。現実的には、２〜４つ程度が望ましい。
上記のいずれの具体例においても、補正値によって駆動電流を制御して発光量を変えていたが、発光時間を制御して発光量を変えることができるので、補正値によって発光時間を制御することもできるし、駆動電流と発光時間との組み合わせとすることもできる。
【００１８】
上記各発光素子に対する補正値（補正値で発光量を制御する）は、光書込ユニットの内部のＲＯＭに格納する場合もあるし、光書込ユニットの外部（たとえば、画像形成装置）のＲＯＭに格納する場合もある。光書込ユニットの内部にＲＯＭを持たせれば、その補正値に基づく発光量を以って発光素子アレイは駆動制御される。一方で、光書込ユニットの外部にＲＯＭを持たせれば、外部から送られる補正値に基づく発光量を以って発光素子アレイは駆動制御されることになる。光書込ユニットの内部のＲＯＭに補正値が格納されている場合には、特に補正値によって駆動電流を制御することが望ましい。このとき、光書込ユニットへ送られる出力画像信号は、入力画像信号に基づいて、画像処理が施され、発光時間を制御することによって得ることができる。
なお、演算処理手段は、画像形成装置内、または光書き込みユニット内に有していてもよいが、一般的には画像形成装置とは別に、たとえば外部のＰＣ内に有することがよい。すなわち、画像形成装置によって出力された出力画像を用いて、その画像特性値を測定し、その測定結果をＰＣに取り込み、ＰＣ内の演算処理手段によって、各発光素子の発光量を設定する。発光素子を、設定された発光量に従って駆動するために、光書き込みユニット内部または外部に格納される補正値を書き換えるのである。
【００１９】
次に、本発明に係る請求項７に対応する形態例について説明する。複数の発光素子に対する画像特性値の比較結果として、５つの発光素子（Ｎ＝５）に対する線幅の移動平均を用いたとすると、図２０に示すように、Ｘ４、Ｘ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の５つの発光素子に対する線幅の比較結果として、移動平均Ｓ１が決まる。逆に言えば、Ｓ１を決めるためには、Ｘ４、Ｘ５、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の５つの発光素子に対する線幅が必要になるのである。従って、発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子としては少なくとも３つの値が必要であり（Ｎ／２以上）、すなわちＸ３、Ｘ４、Ｘ５、およびＹ１、Ｙ２、Ｙ３の発光素子に対して、発光量を設定することにより、発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子に対する比較結果（ここでは移動平均）を、効率良く目標とする比較結果に設定することができる。
また、発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子数の上限値としては、発光素子アレイチップの端部近傍の比較結果への寄与を考慮すればＮ個で十分である。
本発明の光書き込みユニットは、図２１の画像形成装置の露光ユニット１３に適用する他、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。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、発光素子アレイチップの端部の発光素子だけでなく、端部近傍の複数の発光素子に対して発光量を設定することにより、発光素子アレイチップの実装誤差による縦筋（シャープな縦筋）を目立ちにくくし、かつ有効領域全体に対しても濃度ムラを目立ちにくくした画像形成装置を提供することができる。また、駆動回路を複雑化することなく、容易にシャープな縦筋を目立ちにくくすることができる。
請求項２、３、４によれば、各発光素子の発光量は、出力画像におけるある画像特性値について、複数の発光素子に対する画像特性値の比較結果を、有効画像領域全体に渡って、ある所定量内に抑えるための演算処理手段によって決定され、その発光量に基づいて各発光素子が駆動制御されるため、濃度ムラが目立ちにくい、良好な画像を得るための画像形成装置を提供することができる。さらに、発光量と画像特性値との相関関係を導く演算処理を含むことにより、全ての補正値に対する特性値を測定しなくとも、効率良く補正値（発光量）を求めることができる。さらに、各発光素子の発光量は、駆動電流を補正値として決定されることにより、発光量を制御するための駆動電流と、画像処理による出力画像信号を制御するための発光時間とを切り分けることができる。特に、発光素子アレイの内部のＲＯＭに補正値が格納されている場合、外部から光書込ユニットに補正値の信号を送る必要がなくなる。
請求項５によれば、補正値等により発光素子の発光量を設定するだけでよく、駆動回路の複雑化を招くことなく、容易にシャープな縦筋を目立ちにくくすることができる。
【００２１】
請求項６によれば、発光素子の所定間隔をＰ、隣り合う発光素子アレイチップの端部どうしの発光素子間隔をＰａとしたとき、特にＰとＰａとの差が大きい場合において、非常に効果的にシャープな縦筋を目立ちにくくすることができる。
請求項７によれば、発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子に対する比較結果を、効率良く目標とする比較結果に設定することができる。
請求項８、９によれば、出力画像を縦線画像、画像特性値を縦線画像から測定する線幅とすることで、縦筋と画像特性値との関係を容易に把握することができる。また、測定を容易に行うことができる。
請求項１０によれば、光書込ユニットの駆動方法において、特に発光素子アレイチップの繋ぎ目において発生するシャープな縦筋を目立ちにくくすることができ、縦筋の認識できない良好な画像が得られるように各発光素子を駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発光素子アレイチップ間におる発光素子の間隔の説明図である。
【図２】（ａ）はＰａ＜Ｐのときの縦筋の模式図、（ｂ）はＰａ＞Ｐの時の縦筋の模式図である。
【図３】縦筋を目立たなくする例の不具合を説明する模式図である。
【図４】発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子の説明図である。
【図５】測定した配列方向における濃度分付図である。
【図６】線幅の説明図である。
【図７】Ｐａ＞Ｐの時の線幅の説明図である。
【図８】発光量と線幅の説明図である。
【図９】縦線間隔の説明図である。
【図１０】しきい値以上の濃度の積分値である積分濃度の説明図である。
【図１１】ある所定幅内の濃度の積分値である積分濃度の説明図である。
【図１２】ドット画像の画像パターンの模式図である。
【図１３】ドット面積の説明図である。
【図１４】演算処理手段によって各発光素子の発光量を決定するフローチャート（一例）である。
【図１５】出力画像が１ｏｎ２ｏｆｆの縦線画像のパターンの模式図である。
【図１６】出力画像の一例を示す模式図である。
【図１７】補正値と画像特性値との相関曲線図である。
【図１８】補正値に対する特性値の説明図である。
【図１９】近似線の傾きを示す説明図である。
【図２０】発光素子アレイチップの端部近傍の発光素子数の説明図である。
【図２１】画像形成装置の概略構成図である。
【図２２】ロッドレンズアレイを用いた書込ユニットの説明図である。
【図２３】（ａ）はＬＥＤアレイの概略正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は発光素子アレイチップの概略図である。
【図２４】ロッドレンズアレイの概略断面図である。
【図２５】ルーフプリズムレンズアレイの概略図である。
【符号の説明】
１　発光ダイオード（発光素子）
２１　基板
２２　発光素子アレイチップ
Ｘ　端部近傍
Ｙ　端部近傍
Ｐ　発光素子の間隔
Ｐａ　隣り合う発光素子アレイチップの端部同士の発光素子の間隔
【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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