(57)【要約】【課題】画像データの１画素に基づく感光体の露光量の低減、及びその感光体上に形成されるトナー像のドット間隔の広がりの抑制を可能にする。【解決手段】通常モードでは、図６Ａに示すように、STB_N信号のアサート期間をW1とし、発光波形２０１によりドット３０１を形成する。従来のトナーセーブモードでは、図６Ｂに示すように、アサート期間をW2に短縮し、発光波形２０２によりドット３０２を形成する。この場合、ドット間隔が広がり、画像品質が低下する。本実施形態では、図６Ｃに示すように、STB_N信号のアサート期間をW3,W4に分割し、発光波形２０３，２０４によりドット３０３，３０４を形成する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光手段と、画像データに基づいて該発光手段を駆動する書込制御手段とを備えた光書込装置であって、
該書込制御手段は、前記画像データの１画素に対して、断続的に複数回駆動する分割駆動モードを有する光書込装置。
【請求項２】
請求項１に記載された光書込装置において、
前記発光手段は、複数の発光素子が主走査方向に配列された発光素子アレイを有する、光書込装置。
【請求項３】
請求項１に記載された光書込装置において、
前記書込制御手段は、前記画像データの１画素に対して、前記発光手段を所定の期間連続的に１回駆動する連続駆動モードを有し、前記分割駆動モードでは、前記画像データの１画素に対して、該所定の期間より短い期間駆動する、光書込装置。
【請求項４】
請求項３に記載された光書込装置において、
前記書込制御手段は、副走査方向に連なる３画素以上の画素の内、Ｎ画素（Ｎは２以上の整数）以上が連続して着色画素となる副走査エッジを判定する副走査エッジ判定手段を備え、該副走査エッジ判定手段の判定結果に基づいて、副走査方向の先端後端の少なくとも一方のＭライン（Ｍは１以上の整数）の画素に対し前記分割駆動モードを適用する、光書込装置。
【請求項５】
請求項４に記載された光書込装置において、
前記書込制御手段は、前記副走査方向の先端側の画素に対する分割駆動期間を副走査方向に移動する程長くするか、又は前記副走査方向の後端側の画素に対する分割駆動期間を副走査方向に移動する程短くする、光書込装置。
【請求項６】
請求項４に記載された光書込装置において、
前記書込制御手段は、前記副走査方向の先端側の画素の駆動開始タイミングを副走査方向の後方へずらす、光書込装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかに記載された光書込装置において、
前記書込制御手段は、前記副走査エッジ判定手段が着色画素と判定した数を１ライン内でカウントし、カウント値が一定値以上か否かを判定するエッジ処理画素数判定手段を有し、該エッジ処理画素数判定手段により一定値以上と判定されたとき、前記分割駆動モードを適用する、光書込装置。
【請求項８】
請求項４〜６のいずれかに記載された光書込装置において、
前記書込制御手段は、前記副走査エッジ判定手段が着色画素と判定した連続数をカウントし、カウント値が一定値以上か否かを判定するエッジ処理画素連続数判定手段を有し、該エッジ処理画素連続数判定手段により一定値以上と判定されたとき、前記分割駆動モードを適用する、光書込装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載された光書込装置と、該光書込装置により露光されて静電潜像が形成される感光体と、該静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、該トナー像を記録体に転写する手段と、を有し、前記分割駆動モードにより、前記画像データの１画素に対して、前記発光手段を複数回発光させることで、前記画像データの１画素に対応するトナー像のドットを形成する、画像形成装置。
【請求項１０】
複数の発光素子が主走査方向に配列された発光素子アレイを有する発光手段を画像データに基づいて駆動して感光体を露光することで該感光体の表面に静電潜像を形成する光書込装置と、該静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、該トナー像を記録体に転写する手段と、を有する、画像形成装置の書込制御方法であって、
前記画像データの副走査方向の３画素以上の画素の内、Ｎ画素（Ｎは２以上の整数）以上が連続して着色画素となる副走査エッジを判定する副走査エッジ判定工程と、該副走査エッジ判定工程の判定結果に基づいて、副走査方向の先端後端の少なくとも一方のＭライン（Ｍは１以上の整数）の画素に対し、前記発光手段を複数回断続的に駆動する分割駆動工程と、を有する、画像形成装置の書込制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置、それに用いられる光書込装置、及び書込制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、感光体を帯電させた後に画像データに基づいて光書込装置の発光素子を発光させて感光体を露光して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、このトナー像を用紙などの記録体に転写して記録体上に画像を形成する。
【０００３】
このような電子写真方式の画像形成装置において、省資源などの観点から、トナーの消費量を削減することが重要になっており、様々な提案がなされている。
【０００４】
即ち、例えば、特許文献１には、画像データの１画素に基づいて感光体を露光する時間を短縮して露光量を低減し、感光体表面に形成される静電潜像の深度を浅くすることで、トナー付着量を減少させるようにした画像形成装置が記載されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された画像形成装置では、画像データの１画素に基づいて形成されるトナー像の１ドットのサイズが、本来のサイズ（トナーセーブを行わない場合のサイズ）より小さくなるため、ドット間隔が広がり、画像品質が低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、画像データの１画素に基づく感光体の露光量の低減、及びその感光体上に形成されるトナー像のドット間隔の広がりの抑制を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、発光手段と、画像データに基づいて該発光手段を駆動する書込制御手段とを備えた光書込装置であって、該書込制御手段は、前記画像データの１画素に対して、断続的に複数回駆動する分割駆動モードを有する光書込装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、分割駆動モードで発光手段を駆動することにより、画像データの１画素に基づく感光体の露光量の低減、及びその感光体上に形成されるトナー像のドット間隔の広がりの抑制が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタの一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置における制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置における光書込装置に設けられたＬＥＤプリントヘッドの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像形成装置における書込制御手段の構成を示すブロック図である。
【図５】図４におけるＬＰＨ書込制御手段から出力される各信号のタイムチャートを示す図である。
【図６】ＬＥＤの発光波形と発光期間制御信号と感光体上に形成されるトナー像のドット（dot）との関係について説明するための図である。
【図７】図６に示す発光期間調整をＬＰＨに適用して副走査書込を行った例を示す図である。
【図８】副走査方向の先端の発光期間を調整した場合に形成されるドットを示す図である。
【図９】副走査方向に連続する複数の着色画素の端を検出する手段を備えた書込制御手段の構成を示すブロック図である。
【図１０】副走査方向に連続する複数の着色画素の端の画素のみの発光期間調整を行うために発光期間制御信号を切り替える回路の構成を示すブロック図である。
【図１１】分割された発光期間を順次長くした場合のＬＥＤの発光波形と発光期間制御信号と感光体上に形成されるトナー像のドット（dot）との関係を説明するための図である。
【図１２】図１１に示す発光期間調整をＬＰＨに適用して副走査書込を行った例を示す図である。
【図１３】副走査エッジ判定手段の第１の構成例を示すブロック図である。
【図１４】副走査エッジ判定手段の第２の構成例を示すブロック図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る画像形成装置における書込制御の基本処理を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施形態に係る画像形成装置における副走査エッジ判定のソフトウェア処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
〈画像形成装置の構成〉
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタの一例を示す図である。なお、ここではカラープリンタを例示しているが、本発明は、プリンタ機能、複写機能、スキャナ機能、及びファクシミリ機能を有するＭＦＰ（複合機）に適用することもできる。
【００１１】
このカラープリンタにおいては、複数色、例えばブラック（以下Ｂｋ）、マゼンタ（以下Ｍ）、イエロー（以下Ｙ）、シアン（以下Ｃ）の各画像をそれぞれ形成する複数の画像形成ユニット１３１Ｂｋ、１３１Ｍ、１３１Ｙ、１３１Ｃが搬送ベルト１３２と対向して水平方向に配列されている。
【００１２】
この画像形成ユニット１３１Ｂｋ、１３１Ｍ、１３１Ｙ、１３１Ｃは、それぞれドラム状の感光体１３３Ｂｋ、１３３Ｍ、１３３Ｙ、１３３Ｃ、帯電装置１３４Ｂｋ、１３４Ｍ、１３４Ｙ、１３４Ｃ、光書込装置１３５Ｂｋ、１３５Ｍ、１３５Ｙ、１３５Ｃ、現像装置１３６Ｂｋ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｃ、図示しないクリーニング装置などから構成される。
【００１３】
感光体１３３Ｂｋ、１３３Ｍ、１３３Ｙ、１３３Ｃは、図示しない駆動部により搬送ベルト１３２と同じ周速で回転駆動される。この感光体１３３Ｂｋ、１３３Ｍ、１３３Ｙ、１３３Ｃは、それぞれ、帯電装置１３４Ｂｋ、１３４Ｍ、１３４Ｙ、１３４Ｃにより均一に帯電された後に、光書込装置１３５Ｂｋ、１３５Ｍ、１３５Ｙ、１３５Ｃによりそれぞれ露光されて静電潜像が形成される。
【００１４】
この光書込装置１３５Ｂｋ、１３５Ｍ、１３５Ｙ、１３５Ｃは、発光手段としてのプリントヘッドを備えている。このプリントヘッドは、主走査方向に配列された複数の発光素子からなる発光素子アレイを有し、発光素子としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や有機ＥＬ（Electroluminescence）を用いることができる。光書込装置１３５Ｂｋ、１３５Ｍ、１３５Ｙ、１３５Ｃでは、それぞれＢｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の画像信号がプリントヘッドに入力され、感光体１３３Ｂｋ、１３３Ｍ、１３３Ｙ、１３３ＣをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ各色の画像信号に応じて露光して静電潜像を形成する。
【００１５】
この感光体１３３Ｂｋ、１３３Ｍ、１３３Ｙ、１３３Ｃ上の静電潜像は、それぞれ現像手段としての現像装置１３６Ｂｋ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｃにより現像されてＢｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色のトナー像が形成される。
【００１６】
一方、記録体としての記録紙１３７は、このカラープリンタの下部に設置された、給紙カセットを用いて構成された給紙装置１３８から転写紙搬送路に沿って給送され、搬送ベルト１３２へ送出される。
【００１７】
記録紙１３７は、搬送ベルト１３２により搬送され、感光体１３３Ｂｋ、１３３Ｍ、１３３Ｙ、１３３Ｃ上のＢｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色のトナー像が転写手段としてのコロナ放電器１３９Ｂｋ、１３９Ｍ、１３９Ｙ、１３９Ｃにより順次に重ねて転写されることによりフルカラー画像が形成される。
【００１８】
この記録紙１３７は、除電装置１４０により除電されて搬送ベルト１３２から分離された後に定着装置１４１によりフルカラー画像が定着され、排紙ローラ１４２により排出される。
【００１９】
また、感光体１３３Ｂｋ、１３３Ｍ、１３３Ｙ、１３３Ｃは、トナー像転写後に図示しないクリーニング装置によりクリーニングされて次の画像形成動作に備える。搬送ベルト１３２は、記録紙１３７を搬送した後にクリーニング装置１４３によりクリーニングされる。
【００２０】
〈画像形成装置の制御系の構成〉
図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における制御系の構成を示すブロック図である。
【００２１】
この画像形成装置は、それぞれがＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バスに接続されたホストインタフェース１、メモリコントローラ２、エンジンコントローラ３を備えている。
【００２２】
メモリコントローラ２には、操作パネル４、ＳＤＲＡＭ（Synchronous ＤＲＡＭ）５、及びＨＤＤ（Hard Disc Drive）６が接続されている。エンジンコントローラ３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３ａと、画像処理部３ｂを備えている。
【００２３】
また、この画像形成装置は、エンジンコントローラ３から画像データが供給される書込制御手段７、書込制御手段７の出力により駆動されるＬＥＤプリントヘッド（以下、ＬＰＨ）８を備えている。ここで、書込制御手段７及びＬＰＨ８は図１における光書込装置１３５Ｂｋ、１３５Ｍ、１３５Ｙ、１３５Ｃに対応する。
【００２４】
メモリコントローラ２は、ホストインタフェース１を介して図示されていないホスト装置から画像データを受け取り、ＳＤＲＡＭ５、ＨＤＤ６に一旦格納する。エンジンコントローラ３は、ＳＤＲＡＭ５、ＨＤＤ６に格納されている画像データの転送をメモリコントローラ２に対して要求し、転送されてきた画像データに対し画像処理部３ｂによって画質処理を施し、書込制御手段７へ転送する。書込制御手段７は、ＬＰＨ８へ画像データを転送することでＬＰＨ８の発光制御を行う。
【００２５】
〈ＬＰＨの構成〉
図３は、図２におけるＬＰＨの構成を示す図である。図上の左右方向が主走査方向、上下方向が副走査方向である。
【００２６】
図３Ａに示す構成では、それぞれが（ｍ＋１）個のＬＥＤ（ＬＥＤ0〜ＬＥＤm）を内蔵したＬＥＤＡ（ＬＥＤアレイ）チップ８ａ、８ｂが、同じ副走査位置で主走査方向に配置されている。各チップ内のＬＥＤは主走査方向に一定のピッチ（＝中心間隔）で配置されており、解像度が１２００ｄｐｉであれば、ピッチは約２１．１７μｍである。
【００２７】
図３Ｂに示す構成では、それぞれが（ｍ＋１）個のＬＥＤ（ＬＥＤ0〜ＬＥＤm）を内蔵したＬＥＤＡチップ８ｃ、８ｄが、各チップの副走査方向サイズ（＝副走査線間隔）ずれた副走査位置で主走査方向に配置されている。ここで、ＬＥＤＡチップ８ｃ、８ｄ自身の構成は、それぞれＬＥＤＡチップ８ａ、８ｂと同じであり、副走査方向の位置がずれていることが相違点である。
【００２８】
図３Ｃに示す構成では、ＬＥＤＡチップ８ｅ、８ｆのそれぞれに内蔵されている（ｍ＋１）個のＬＥＤ（ＬＥＤ0〜ＬＥＤm）が４個を単位として主走査方向及び副走査方向に等間隔になるように、両方向に対して斜めに配置されている。また、ＬＥＤＡチップ８ｅ、８ｆは、副走査方向サイズ（＝副走査線間隔×４）ずれた副走査位置で主走査方向に配置されている。
【００２９】
図３Ｄに示す構成では、ＬＥＤＡチップ８ｇ、９ｈのそれぞれに内蔵されている（ｍ＋１）個のＬＥＤ（ＬＥＤ0〜ＬＥＤm）が４個を単位として主走査方向及び副走査方向に等間隔になるように、両方向に対して斜めに配置されている。また、ＬＥＤＡチップ８ｇ、８ｈは、同じ副走査位置で主走査方向に配置されている。ここで、ＬＥＤＡチップ８ｇ、８ｈ自身の構成は、それぞれＬＥＤＡチップ８ｅ、８ｆと同じであり、副走査方向の位置が揃っていることが相違点である。
【００３０】
図３Ａ〜Ｄにおいて、ＬＥＤＡチップの数を３個以上にしてもよい。また、図３Ｃ、Ｄにおいて、斜めに配置する単位数は複数であればよく、斜めの配置方向も図の限りではない。また、主走査方向の配置間隔と副走査方向の配置間隔とは同じでもよいし、異なってもよい。
【００３１】
各ＬＥＤＡチップには発光駆動制御回路（図示せず）が内蔵されている。この発光駆動制御回路には、発光期間制御信号であるSTB_N、副走査１ライン周期時間でアサートするライン周期信号SYNC_N、画像データ信号であるDATA、画像データ転送クロック信号であるSCLK、転送データをセットするデータロード信号であるLOAD_Nが書込制御手段７から入力される。
【００３２】
〈書込制御手段の構成〉
図４は、書込制御手段の構成を示すブロック図である。図示のように、書込制御手段７−１は、画像情報格納手段１０１と、ＬＰＨ書込制御手段１０２を備えている。画像情報格納手段１０１は、印刷する画像を形成するための画像データを格納する。ＬＰＨ書込制御手段１０２は、使用するＬＰＨに応じて、それぞれ周期信号制御手段１０３、転送クロック制御手段１０４、画像情報制御手段１０５、ロード信号制御手段１０６、発光期間制御手段１０７から、SYNC_N、SCLK、DATA、LOAD_N、STB_Nを生成して出力する。
【００３３】
〈ＬＰＨ書込制御手段から出力される信号のタイムチャート〉
図５は、図４におけるＬＰＨ書込制御手段１０２から出力される各信号のタイムチャートを示す図である。ここで、図５Ａは、図３Ａに示す構成を持つＬＰＨへ出力する各信号のタイムチャートであり、図５Ｂは、図３Ｄに示す構成を持つＬＰＨへ出力する各信号のタイムチャートである。
【００３４】
ライン周期信号SYNC_Nは印刷画像の副走査解像度と搬送ベルト１３２の線速によって適切な周期が設定され、SYNC_N間隔期間で１ラインのデータを転送してＬＰＨのＬＥＤを発光させて感光体１３３を露光する。
【００３５】
図３Ｄに示すＬＰＨでは，ＬＥＤの配置が副走査方向に４個ずれており、共通の発光期間制御信号STB_Nで発光制御するＬＥＤ発光駆動制御回路になっているため、ＬＥＤの副走査方向のずれ分だけSTB_Nのアサートタイミングがずれている。そこで、図５Ｂに示すように、副走査位置１→副走査位置２→副走査位置３→副走査位置４の各ＬＥＤに対してデータ転送及びデータロード及び発光制御を行っている。
【００３６】
〈ＬＥＤの発光波形と発光期間制御信号とトナー像のドットとの関係〉
図６は、ＬＥＤの発光波形と発光期間制御信号と感光体上に形成されるトナー像のドット（dot）との関係について説明するための図である。
【００３７】
通常モード（トナーセーブを行わないモード）では、図６Ａに示すように、画像データの１画素に対して、STB_N信号のアサート期間を所定の期間W1として、連続的に１回駆動する。この連続駆動モードにより、ＬＥＤから発光波形２０１の光を出射させ、目標とするドット３０１を形成する。従来のトナーセーブモードでは、図６Ｂに示すように、単純にアサート期間をW2に短縮することで発光時間を短くし、発光波形２０２の光を出射させることで、ドット３０２を形成する。この場合、ドット３０２のサイズが本来のドット３０１のサイズより小さくなるため、ドット間隔が広がり、画像品質が低下する。
【００３８】
そこで、本実施形態では、図６Ｃに示すように、STB_N信号のアサート期間をW3,W4に二分することで発光期間を分割し、断続的に複数回（ここでは２回）駆動する（分割駆動モード）。このように、トナーセーブモード時に分割駆動モードに設定することで、感光体上には発光波形２０３，２０４を持つ２つの光により露光された静電潜像に対応する２つのドット３０３，３０４により本来の１ドット（１画素の画像データに対応するドット）を形成する。ここでは、分割されたアサート期間（分割駆動期間）W3とW4は同じ長さであり、その和（W3+W4）はW1より短い。つまり、分割駆動モードでは、連続駆動モードと比べて、短い期間駆動する。なお、図６Ｃでは、アサート期間を２個に分割しているが、３個以上に分割してもよい。
【００３９】
〈副走査書込におけるドットの配置及び形状〉
図７は、図６に示す発光期間調整をＬＰＨに適用して副走査書込を行った例を示す図である。ここで、図７Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれ図６Ａ，Ｂ，Ｃに対応する発光期間制御信号により感光体１３３上に形成されるトナー像のドットを示している。
【００４０】
図７Ａに示す通常モードでは、ドット３０１の副走査方向のピッチとサイズがほぼ同じ（ここでは１２００ｄｐｉ相当の約２１．１７μｍ）である。図７Ｂに示す従来のトナーセーブモードでは、ドット３０２のサイズが小さくなり、ドット間が開いている。複写機などではディザを構成して印刷画像を形成するため、ディザの形状によってはドット間の白領域が更に広くなり、最終的な印刷画像の劣化も大きくなる。これに対し、図７Ｃに示す本実施形態に係るトナーセーブモードでは、図７Ｂと比較して、ドット３０３，３０４間の白領域が低減されており、最終的な印刷画像の劣化を低減することができる。
【００４１】
〈副走査方向の一端側の発光期間調整〉
図７Ｃでは副走査方向の白領域は低減されているものの、主走査方向の白領域が低減されていないため、印刷画像の劣化が少なからず生じてしまう。そこで、副走査方向の全画像に対して発光期間を調整するのではなく、Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃのトナー像のドットを形成する画素（以下、着色画素という。なお、ドットを形成しない画素を白画素という。）が複数ラインに亘り連続している場合に、副走査方向の一端側の発光期間を調整することでこの問題を解決する。
【００４２】
図８は、副走査方向の一端として先端（先に走査される側の端）の発光期間を調整した場合に形成されるドットを示す図である。この図において、横の破線H1〜H3は主走査の１ラインを表し、縦の破線V1，V2は各ラインに形成されるドットの中心を結ぶ線である。
【００４３】
副走査方向に３個の着色画素が連続しているときに、図８Ａでは先端（図では上端）の１つの着色画素（ラインＨ１上にトナー像のドットを形成する画素）に対して、図６Ｃに示す発光期間調整を行っている。また、図８Ｂでは先端から２つの着色画素（ラインＨ１及びＨ２上にトナー像のドットを形成する画素）に対して、図６Ｃに示す発光期間調整を行っている。どちらの場合も、図７Ｃと比べると、主走査方向の白領域が減少しているため、印刷画像の劣化が低減される。
【００４４】
〈副走査方向に連続する複数の着色画素の端を検出する手段を備えた書込制御手段〉
図９は、副走査方向に連続する複数の着色画素の端を検出する手段を備えた書込制御手段の構成を示すブロック図である。この図において、図４に示す書込制御手段７−１と同じブロックには図４と同じ参照符号が付されている。
【００４５】
この書込制御手段７−２は、画像情報格納手段１０１、ＬＰＨ書込制御手段１０２、ライン遅延手段１０８、及び副走査エッジ判定手段１０９を備えている。つまり、書込制御手段７−２は、書込制御手段７−１に対し、ライン遅延手段１０８及び副走査エッジ判定手段１０９を付加したものである。
【００４６】
ライン遅延手段１０８は、画像情報格納手段１０１から出力された画像データを１ライン遅延させ、副走査エッジ判定手段１０９及びＬＰＨ書込制御手段１０２へ送出する。副走査エッジ判定手段１０９は、画像情報格納手段１０１から出力された画像データと、ライン遅延手段１０８から出力された画像データに基づいて、画像の副走査方向のエッジ、即ち副走査方向に連続する複数の着色画素の端の画素を検出し、検出結果をＬＰＨ書込制御手段１０２へ送出する。なお、画像情報格納手段１０１にライン遅延手段１０８の分のメモリがある場合、ライン遅延手段１０８は不要である。
【００４７】
〈発光期間制御信号の切替回路〉
図１０は、副走査方向に連続する複数の着色画素の端の画素（以下、エッジ画素という。）のみの発光期間調整を行うために発光期間制御信号を切り替える回路の構成を示すブロック図である。この回路はＬＰＨ内に発光駆動制御回路として構成される。
【００４８】
ここで、図３Ａに示す構成を持つＬＰＨに前記発光期間調整（図８に示す発光期間調整）をそのまま適用すると、発光制御信号が全ＬＥＤ共通なので全画素に対して発光期間制御を実施してしまう。そこで、図１０に示す発光期間制御信号切替回路により、通常の発光期間制御信号（STBA_N）と、変調（発光期間を分割）した発光期間制御信号（STBB_N）を選択できる構成を持つようにした。
【００４９】
この発光期間制御信号切替回路は、STBA_NとSTBB_Nとの一方を選択してＬＥＤ0〜ＬＥＤmへ転送するセレクタＳＥＬ0〜ＳＥＬmと、発光制御選択データ信号（STBSEL）を転送クロックSCLKで転送するシフトレジスタＳＲ0〜ＳＲmを備えている。シフトレジスタＳＲ0〜ＳＲmの出力は、セレクタＳＥＬ0〜ＳＥＬmに対して、STBA_N又はSTBB_Nを選択するための制御信号として供給される。STBSELは転送クロックSCLKで順次発光期間制御の対象画素のＬＥＤを発光制御する発光期間制御信号が選択されるように設定される。
【００５０】
図９に示す副走査エッジ判定手段１０９により発光制御対象画素が検出されるので、この画素に対してＬＰＨ書込制御手段１０２で発光制御選択データ信号（STBSEL）を付加してＬＰＨへ転送する。なお、図では便宜上STBSELをシリアル転送のシフトレジスタで構成しているが、バスにより転送する構成であってもよい。
【００５１】
〈分割された発光期間を順次長くした場合のＬＥＤの発光波形と発光期間制御信号とトナー像のドットとの関係〉
図１１は、分割された発光期間を順次長くした場合のＬＥＤの発光波形と発光期間制御信号と感光体上に形成されるトナー像のドットとの関係を説明するための図である。
【００５２】
図８に示したように、発光期間調整対象画素の範囲を副走査方向に広げれば広げる程、トナー消費量を低減する効果が高くなるが、主走査方向の白画像領域がそれだけ広くなることで少なからず画質劣化が生じてしまう。そこで図１１に示すように、更に発光期間制御信号（STB_N）のアサート期間を徐々に広げる変調制御を行うことで、急激な濃度変動を抑制する。
【００５３】
〈発光期間を順次長くした場合の副走査書込におけるドットの配置例〉
図１２は、図１１に示す発光期間調整（変調制御）をＬＰＨに適用して副走査書込を行った例を示す図である。
【００５４】
ここで、図１２Ａは、副走査方向の先端の着色画素（ラインＨ１上にトナー像のドットを形成する画素）のみに対し、図１１に示す発光期間調整を行った場合のドットを示している。また、図１２Ｂは、先端側の２つの着色画素（ラインＨ１及びＨ２上にトナー像のドットを形成する画素）に対して、図１１に示す発光期間調整を行っている。２つの場合とも、副走査方向に移動する程、分割駆動期間を順次長くすることで、端部から徐々にドット径が通常モードのドット径に近づくため、印刷画像の濃度も滑らかに推移することになり、画質劣化を低減することができる。図１２Ａの場合、最小ドットの径から３段階の拡大で通常モードのドット径となり、図１２Ｂの場合、最小ドットの径から６段階の拡大で通常モードのドット径となるから、後者の方がより滑らかになる。
【００５５】
図１２Ｃ，Ｄは、それぞれ図１２Ａ，Ｂにおける発光期間調整対象の画素に対する発光期間制御信号STB_Nのアサート位置（位相）を遅らせた（副走査方向の先端と２番目の画素の駆動開始タイミングをそれぞれ副走査方向の後方にずらした。このずらし量は先端と２番目とで同一でもよいし異なる値でもよい。）場合のドットを示している。これにより、ドットの位置が高濃度画像側にずれるため、階調性を向上させることができる。また、副走査方向の先端の画素に対応するドットの遅延量を大きくし、徐々に遅延量を少なくすることで、より滑らかな階調性を実現できる。ここで、発光期間調整対象画素以外の画素のドットを同様にずらしてもよい。
【００５６】
なお、副走査方向の後端側の着色画素に対して、発光期間を順次変化させる場合は、発光期間制御信号のアサート期間を図１１とは逆に順次短くする、即ち分割駆動期間を副走査方向に移動する程短くすることで、端部に近づく程、ドット径が通常モードのドット径から離れるようにする。また、発光期間制御信号STB_Nのアサート位置（位相）を早めて（副走査方向の後端と後端の次画素の駆動開始タイミングをそれぞれ副走査方向の先方にずらした。このずらし量は後端と後端の次画素とで同一でもよいし異なる値でもよい）いる。
【００５７】
〈副走査エッジ判定手段の第１の構成例〉
図１３は、副走査エッジ判定手段の第１の構成例を示すブロック図である。この副走査エッジ判定手段は、副走査エッジ判定部１１０と、エッジ処理画素数カウンタ１１１からなる。
【００５８】
副走査エッジ判定部１１０は、現ラインデータ、１ライン遅延データ、及び２ライン遅延データを用いて、副走査方向のエッジを判定する。エッジ処理画素数カウンタ１１１は、副走査エッジ判定部１１０の判定結果から、１ラインの画像データの画素の内、何画素が発光期間を調整する対象であるのかをカウントする。
【００５９】
このカウント値は図９のＬＰＨ書込制御手段１０２と同じ構成のＬＰＨ書込制御手段に供給される。ＬＰＨ書込制御手段は、発光期間調整対象画素の数が予め設定した数値以上であれば、発光期間の調整を行う。これにより、より画質への影響を低減したトナーセーブが実現できる。
【００６０】
〈副走査エッジ判定手段の第２の構成例〉
図１４は、副走査エッジ判定手段の第２の構成例を示すブロック図である。この副走査エッジ判定手段は、副走査エッジ判定部１１０と、エッジ処理画素連続数カウンタ１１２とからなる。この副走査エッジ判定手段は、図１３に示す副走査エッジ判定手段におけるエッジ処理画素数カウンタ１１１をエッジ処理画素連続数カウンタ１１２に代えたものである。
【００６１】
エッジ処理画素連続数カウンタ１１２は、発光期間調整対象画素の連続数をカウントし、ＬＰＨ書込制御手段へ送出する。ＬＰＨ書込制御手段は、カウント値が所定値に達したとき、発光期間の調整を行う。これにより、主走査方向の横線のような発光期間調整対象画素が連続している画像に対して、トナーセーブによる画質への影響を受け難い画像データのあるラインを調整対象にすることができる。
【００６２】
なお、以上説明した複数ラインのドット形成の各図や副走査エッジ判定手段のブロック図では、３画素のラインを例にしているが、４画素以上でもよい。また、画像データにおける副走査方向に連なる３画素以上の画素の内、Ｎ画素（Ｎは２以上の整数）以上が連続して着色画素となるとき、副走査エッジと判定し、副走査方向の先端後端の少なくとも一方のＭライン（Ｍは１以上の整数）の画素に対し分割駆動モードを適用すればよい。
【００６３】
〈書込制御方法の基本処理〉
ここまではハードウェアによる実現手段について述べてきたが、本発明はＣＰＵなどによるソフトウェア処理で実現することも可能である。ソフトウェア処理による実現手段について説明する前に書込制御方法の基本処理について説明する。
【００６４】
図１５は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における書込制御方法の基本処理を示すフローチャートである。なお、この基本処理は書込制御方法の全てを示しているのではなく、印刷処理に関わる基本的な処理を示している。
【００６５】
本実施形態に係る画像形成装置であるカラープリンタでは、ホストインタフェース１から入力された印刷データを基に印刷するが、印刷準備が完了し、印刷要求が発生することで書込制御方法による印刷が実行される。ＭＦＰがスキャナで読取った画像データやＦＡＸ受信データに基づいて印刷する場合も同様である。
【００６６】
即ち、ＣＰＵ３ａは印刷要求を検出すると（ステップＳ１：YES）、印刷モードや印刷紙サイズなど条件に応じた各種書込印刷設定を行い（ステップＳ２）、印刷処理を行う（ステップＳ３）。
【００６７】
〈副走査エッジ判定のソフトウェア処理〉
図１６は、副走査エッジ判定のソフトウェア処理（副走査エッジ判定方法）を示すフローチャートである。この図に示すフローは図１５における印刷処理（ステップＳ３）に含まれている。
【００６８】
まずトナーセーブモードに設定されているか否かを判定する（ステップＳ１１）。判定の結果、設定されていた場合（ステップＳ１１：YES）、印刷データとしてＬＰＨに送信する注目画素を含む３ライン以上の画素の内、Ｎ画素が連続して白画素以外（着色画素）であるか否かを判定する（ステップＳ１２：副走査エッジ判定工程）。そして、Ｎ画素が連続して白画素以外であった場合（ステップＳ１２：YES）、発光期間分割処理（図６Ｃなど）を実施して画像データの１画素に対応するトナー像のドットを複数回の発光で形成させる（ステップＳ１３：分割駆動工程）。
【００６９】
トナーセーブモードに設定されていない場合（ステップＳ１１：NO）、又は設定されていても、着色画素がＮ個連続しない場合は（ステップＳ１２：NO）、処理を終了する。
【００７０】
分割された発光期間を次第に長くしたり短くしたりする場合は、発光期間分割処理（ステップＳ１３）で、例えば設定した時間を加えていくなどで対応する。その際にタイマーなどにより発光期間制御信号を遅延させることで、より高濃度画像側に寄せてドットを形成することができる。
【００７１】
また、発光期間分割処理で、白画素以外と判定した画素数や連続回数をカウントして一定値以上か否かを判定することにより、図１３、図１４に示す副走査エッジ判定手段をソフトウェア処理で実現することができる。
【００７２】
なお、予め副走査エッジ判定処理を実施して発光期間分割処理データを作成しておけば、逐次処理をしなくても同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７３】
７，７−１，７−２…書込制御手段、８…ＬＨＰ、８ａ〜８ｈ…ＬＥＤＡチップ、１０２…ＬＰＨ書込制御手段、１０７…発光期間制御手段、１０９…副走査エッジ判定手段、１１０…副走査エッジ判定部、１１１…エッジ処理画素数カウンタ、１１２…エッジ処理画素連続数カウンタ、Ｓ１２…副走査エッジ判定工程、Ｓ１３…分割駆動工程。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７４】
【特許文献１】特開平５−６６６２９号公報（段落００１７、図８）
【図１】
2014178448.tif 000003
【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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