(57)【要約】  【課題】  発光装置やプリントヘッドにおいて、濃度判定を行うために必要なメモリ容量を削減する。  【解決手段】  入力されてくる画像データ(ＶＤＡＴＡ)は、主走査１６ドット加算部８１において、主走査方向１６ドット毎にこの主走査方向１６ドットの範囲内にいくつオン画素(点灯対象画素)があるかを加算し、その加算結果を濃度判定用メモリ８２に格納する。周辺濃度算出部８４では、濃度判定用メモリ８２から加算結果を読み出して、画像濃度の判定を行う。このように、予めオン画素の数を加算してから濃度判定用メモリ８２に格納する手法を採用することで、主走査方向１６ドットの状態がオン画素であるかオフ画素であるかを濃度判定用メモリ８２に格納する場合と比べて、必要なメモリ容量を大幅に削減することが可能になる。  【選択図】  図１１
2006088595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が配列される発光アレイと、
入力される画像データに応じ、前記発光アレイの前記複数の発光素子に対する点灯信号を発生する点灯信号発生手段と、
入力される画像データの濃度を判定する濃度判定手段と、
前記濃度判定手段により判定された画像データの濃度に対応する前記発光アレイの光量の補正値を前記点灯信号発生手段に提供する補正値提供手段とを含み、
前記濃度判定手段は、
入力される画像データのうち、所定範囲内における点灯対象画素のドット数を加算して得られた点灯対象ドット数をメモリに格納し、
前記メモリに格納された前記点灯対象ドット数に基づいて前記画像データの濃度を判定することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記濃度判定手段は、
入力される次の画像データのうち、前記所定範囲内における点灯対象画素のドット数を加算して得られた次の点灯対象ドット数をさらに前記メモリに格納し、
前記メモリに格納された前記点灯対象ドット数および前記次の点灯対象ドット数に基づいて前記画像データの濃度を判定することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
複数の発光素子が配列される発光アレイと、
入力される画像データに応じ、前記発光アレイの前記複数の発光素子に対する点灯信号を発生する点灯信号発生手段と、
入力される画像データの濃度を判定する濃度判定手段と、
前記濃度判定手段により判定された画像データの濃度に対応する前記発光アレイの光量の補正値を前記点灯信号発生手段に提供する補正値提供手段とを含み、
前記濃度判定手段は、
入力される１ライン分の画像データを主走査方向の所定ドット数ごとに区切り、当該主走査方向の所定ドット数における点灯対象画素のドット数を加算して出力する加算部と、
前記加算部から出力される前記主走査方向の所定ドット数における前記点灯対象画素のドット数を、副走査方向に複数ライン分まとめた濃度データとして格納するメモリと、
前記メモリから前記濃度データを読み出して、画像濃度を算出する画像濃度算出部と
を含む発光装置。
【請求項４】
前記メモリは、前記濃度データを副走査方向に対して複数のブロックに分けて格納し、
前記画像濃度算出部は、前記メモリの前記複数のブロックに格納される前記濃度データのライン数に応じて重み付けを異ならせて前記画像濃度を算出することを特徴とする請求項３記載の発光装置。
【請求項５】
入力される画像データの画像濃度を判定する画像濃度判定装置であって、
入力される画像データを主走査方向の所定範囲ごとに区切り、当該所定範囲内における点灯対象画素のドット数を加算して出力する加算部と、
前記加算部から出力された前記点灯対象画素のドット数を、前記所定範囲ごとに格納するメモリと、
前記メモリから前記点灯対象画素のドット数を読み出して、前記所定範囲ごとの画像濃度を判定する判定部と
を含む画像濃度判定装置。
【請求項６】
前記メモリは、入力される画像データに基づいて前記加算部から出力される前記点灯対象画素のドット数と、入力される次の画像データに基づいて前記加算部から出力されてくる次の点灯対象画素のドット数とを加えて格納することを特徴とする請求項５記載の画像濃度判定装置。
【請求項７】
感光体を露光する露光手段と、
前記露光手段から露光される光を前記感光体上に結像させる光学手段とを有し、
前記露光手段は、
複数の発光素子が配列される発光アレイと、
入力される画像データに応じ、前記発光アレイの前記複数の発光素子に対する点灯信号を発生する点灯信号発生部と、
入力される画像データの濃度を判定する濃度判定部と、
前記濃度判定部により判定された画像データの濃度に対応する前記発光アレイの光量の補正値を前記点灯信号発生手段に提供する補正値提供部とを含み、
前記濃度判定部は、
入力される画像データのうち、所定範囲内における点灯対象画素のドット数を加算して得られた点灯対象ドット数をメモリに格納し、
前記メモリに格納された前記点灯対象ドット数に基づいて前記画像データの濃度を判定することを特徴とするプリントヘッド。
【請求項８】
前記濃度判定部は、
入力される次の画像データのうち、前記所定範囲内における点灯対象画素のドット数を加算して得られた次の点灯対象ドット数をさらに前記メモリに格納し、
前記メモリに格納された前記点灯対象ドット数および前記次の点灯対象ドット数に基づいて前記画像データの濃度を判定することを特徴とする請求項７記載のプリントヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置等において光書き込みを行うために用いられる発光装置等に係り、より詳しくは、形成する画像の濃度に応じた光量補正を施すことのできる発光装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用した画像形成装置では、一様に帯電された感光体上に、画像情報を光記録手段によって照射することにより静電潜像を得た後、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することによって画像形成が行なわれる。かかる光記録手段として、レーザを用いて主走査方向にレーザ光を走査させて露光する光走査方式の他、近年では、装置の小型化の要請を受けてＬＥＤ(Light Emitting Diode：発光ダイオード)を主走査方向に多数、配列してなるＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ：LED Print Head)を用いた光記録手段が採用されている。
【０００３】
ＬＰＨは、一般に、多数のＬＥＤをライン状に配列したＬＥＤブロックが複数配置されたＬＥＤアレイと、ＬＥＤから出力された光を感光体(感光体ドラム)表面に結像させるために多数のロッドレンズが配列されたセルフォック(登録商標)レンズとを含んで構成されている。画像形成装置では、入力される画像データに基づいてＬＰＨの各ＬＥＤを駆動させ、感光体へ向けて光を出力し、セルフォックレンズによって感光体表面に光を結像させる。そして、感光体とＬＰＨとを相対移動させることにより副走査方向に静電潜像を形成している。
【０００４】
ここで、記録ヘッドとしてＬＥＤを用いた画像形成装置では、記録ヘッドのむらがそのまま画像むらとなって現れてしまうので、記録ヘッドのむらを補正する作業が行われている。この記録ヘッドのむらを補正する方法としては、例えば、記録ヘッドにより実際にテストパターンを形成させ、得られたテストパターンをスキャナ等で読み取ることにより、記録ヘッドのむらを補正する技術が従来から存在する(特許文献１参照。)。また、この特許文献１には、例えば空など、略一様な濃度の画像における濃度むらを抑制する目的で、ＬＰＨに入力する画像データを複数ラインメモリに格納し、この複数ラインメモリに格納された画像データを用いて、所定エリア(例えば主走査方向に１６ドット、副走査方向に１６ドット)内の印字画素数をカウントすることでこの所定エリア(中心画素およびその周辺画素)の画像濃度を判定し、判定された画像濃度に応じて光量補正を行う点についても記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３５６００７号公報(第８頁−第９頁、図８、図９)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のＬＰＨでは、各ドットに対応してメモリを割り当てており、濃度判定を行うために多くのメモリ容量を必要としている。これを具体的に説明すると、例えば主走査方向の解像度を１２００ｄｐｉ(dot per inch)とし、Ａ３サイズ画像(主走査方向長さ３２４ｍｍ)の作成において主走査方向１６ドット×副走査方向１６ドットの領域で濃度判定を行う場合、主走査方向１ラインのドット数は１２００×３２４／２５.４≒１５３６０であるから、実際には１６×１５３６０＝２４５７６０ｂｉｔのメモリ容量が必要となる。
【０００７】
このように必要なメモリ容量が多くなってしまうと、まず、ＬＰＨの製造コストが嵩むことになってしまう。また、メモリ容量が多くなるのに伴って、ＬＰＨを駆動するための回路や複数ラインメモリが搭載される駆動回路(駆動ＩＣ)が大型化するため、ＬＰＨ内にこの複数ラインメモリを含む駆動回路(駆動ＩＣ)を配設するのが困難になってしまう。ここで、ＬＰＨの外部に駆動回路を取り付けた場合には、駆動回路とＬＰＨとの間に配設されるハーネス(配線)の数が著しく増加するため、かかるコストが嵩むほか、断線等による故障の危険性も増えてしまうことになる。
【０００８】
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、発光装置やプリントヘッドにおいて、濃度判定を行うために必要なメモリ容量を削減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的のもと、本発明が適用される発光装置は、複数の発光素子が配列される発光アレイと、入力される画像データに応じ、発光アレイの複数の発光素子に対する点灯信号を発生する点灯信号発生手段と、入力される画像データの濃度を判定する濃度判定手段と、濃度判定手段により判定された画像データの濃度に対応する発光アレイの光量の補正値を点灯信号発生手段に提供する補正値提供手段とを含み、濃度判定手段は、入力される画像データのうち、所定範囲内における点灯対象画素のドット数を加算して得られた点灯対象ドット数をメモリに格納し、メモリに格納された点灯対象ドット数に基づいて画像データの濃度を判定することを特徴としている。
ここで濃度判定手段は、入力される次の画像データのうち、所定範囲内における点灯対象画素のドット数を加算して得られた次の点灯対象ドット数をさらにメモリに格納し、メモリに格納された点灯対象ドット数および次の点灯対象ドット数に基づいて画像データの濃度を判定することを特徴とすることができる。
【００１０】
また、他の観点から捉えると、本発明が適用される発光装置は、複数の発光素子が配列される発光アレイと、入力される画像データに応じ、発光アレイの複数の発光素子に対する点灯信号を発生する点灯信号発生手段と、入力される画像データの濃度を判定する濃度判定手段と、濃度判定手段により判定された画像データの濃度に対応する発光アレイの光量の補正値を点灯信号発生手段に提供する補正値提供手段とを含み、濃度判定手段は、入力される１ライン分の画像データを主走査方向の所定ドット数ごとに区切り、主走査方向の所定ドット数における点灯対象画素のドット数を加算して出力する加算部と、加算部から出力される主走査方向の所定ドット数における点灯対象画素のドット数を、副走査方向に複数ライン分まとめた濃度データとして格納するメモリと、メモリから濃度データを読み出して、画像濃度を算出する画像濃度算出部とを含んでいる。
ここで、メモリは、濃度データを副走査方向に対して複数のブロックに分けて格納し、画像濃度算出部は、メモリの複数のブロックに格納される濃度データのライン数に応じて重み付けを異ならせて画像濃度を算出することを特徴とすることができる。
【００１１】
さらに、他の観点から捉えると、本発明は、入力される画像データの画像濃度を判定する画像濃度判定装置であって、入力される画像データを主走査方向の所定範囲ごとに区切り、所定範囲内における点灯対象画素のドット数を加算して出力する加算部と、加算部から出力された点灯対象画素のドット数を、所定範囲ごとに格納するメモリと、メモリから点灯対象画素のドット数を読み出して、所定範囲ごとの画像濃度を判定する判定部とを含んでいる。
ここで、メモリは、入力される画像データに基づいて加算部から出力される点灯対象画素のドット数と、入力される次の画像データに基づいて加算部から出力されてくる次の点灯対象画素のドット数とを加えて格納することを特徴とすることができる。
【００１２】
さらにまた、他の観点から捉えると、本発明が適用されるプリントヘッドは、感光体を露光する露光手段と、露光手段から露光される光を感光体上に結像させる光学手段とを有し、露光手段は、複数の発光素子が配列される発光アレイと、入力される画像データに応じ、発光アレイの複数の発光素子に対する点灯信号を発生する点灯信号発生部と、入力される画像データの濃度を判定する濃度判定部と、濃度判定部により判定された画像データの濃度に対応する発光アレイの光量の補正値を点灯信号発生手段に提供する補正値提供部とを含み、濃度判定部は、入力される画像データのうち、所定範囲内における点灯対象画素のドット数を加算して得られた点灯対象ドット数をメモリに格納し、メモリに格納された点灯対象ドット数に基づいて画像データの濃度を判定することを特徴としている。
ここで、濃度判定部は、入力される次の画像データのうち、所定範囲内における点灯対象画素のドット数を加算して得られた次の点灯対象ドット数をさらにメモリに格納し、メモリに格納された点灯対象ドット数および次の点灯対象ドット数に基づいて画像データの濃度を判定することを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、発光装置やプリントヘッドにおいて濃度判定を行うために必要なメモリ容量を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型の画像形成装置を示している。図１に示す画像形成装置は、本体１に、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系１０、画像プロセス系１０を含む画像形成装置全体を制御する制御部２０を備えている。そして、本実施の形態では、制御部２０に、例えばパーソナルコンピュータ(ＰＣ)２、画像読取装置(ＩＩＴ)３、ＦＡＸモデム４等が接続されており、制御部２０は、これらから受信された画像データに対して所定の画像処理を施している。
【００１５】
画像プロセス系１０は、水平方向に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を備えている。この画像形成ユニット１１は、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋから構成されており、夫々、静電潜像を形成してトナー像を担持させる像担持体(感光体)である感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を一様に帯電する帯電器１３、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を露光するＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４、ＬＰＨ１４によって得られた潜像を現像する現像器１５を備えている。また、画像プロセス系１０は、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２にて画像形成された各色のトナー像を記録用紙に多重転写させるために、この記録用紙を搬送する用紙搬送ベルト１６、用紙搬送ベルト１６を駆動させるロールである駆動ロール１７、感光体ドラム１２のトナー像を記録用紙に転写させる転写ロール１８を備えている。
【００１６】
各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋは、現像器１５に収納されたトナーを除き、ほぼ同様な構成を備えている。ＰＣ２、ＩＩＴ３、ＦＡＸモデム４から入力された画像信号は、制御部２０によって画像処理が施され、インタフェースを介して各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに供給される。画像プロセス系１０は、制御部２０から供給された同期信号等の制御信号に基づいて動作する。まず、イエローの画像形成ユニット１１Ｙでは、帯電器１３により帯電された感光体ドラム１２の表面に、制御部２０から得られた画像信号に基づき、ＬＰＨ１４によって静電潜像を形成する。形成された静電潜像に対して現像器１５によってイエローのトナー像を形成し、形成されたイエローのトナー像は、図の矢印方向に回動する用紙搬送ベルト１６上の記録用紙に転写ロール１８を用いて転写される。同様にして、マゼンタ、シアン、黒のトナー像が各々の感光体ドラム１２上に形成され、用紙搬送ベルト１６上の記録用紙に転写ロール１８を用いて多重転写される。多重転写された記録用紙上のトナー像は、定着器１９に搬送されて、熱および圧力によって記録用紙に定着される。
【００１７】
図２は、ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４の構成を示した断面図である。ＬＰＨ１４は、発光素子として多数の発光ダイオード(ＬＥＤ)が配列された発光ヘッドとしての自己走査型ＬＥＤアレイ(ＳＬＥＤアレイ)３１、ＳＬＥＤアレイ３１を支持すると共にＳＬＥＤアレイ３１の駆動を制御するための駆動回路４０(後段の図３参照)が形成されたプリント基板３２、各発光ダイオードから出射された光ビームを感光体ドラム１２上に結像させる工学手段としてのセルフォック(登録商標)レンズアレイ(ＳＬＡ)３３を備え、プリント基板３２およびセルフォックレンズアレイ３３は、ハウジング３４に保持されている。ここで、ＳＬＥＤアレイ３１は、発光ダイオードが主走査方向に画素数分、配列されたものからなる。そして、本実施の形態では、Ａ３ノビに対応して１２００ｄｐｉの解像度で光書き込み(潜像形成)が行えるようになっており、約２１.１μｍ毎に１５３６０個のＬＥＤが精度良く配列されている。
【００１８】
また、図３は、図２に示すプリント基板３２およびプリント基板３２に取り付けられたＳＬＥＤアレイ３１および駆動回路４０を示す図である。本実施の形態において、駆動回路４０は、集積回路(ＩＣ)によって形成されている。そして、駆動回路４０は、ＳＬＥＤアレイ３１の主走査方向一端部側に、ワイヤボンディングによってプリント基板３２に取り付けられている。
【００１９】
図４は、ＬＰＨ１４の回路構成を示した回路ブロック図である。このＬＰＨ１４は、上述したＳＬＥＤアレイ３１および駆動回路４０、ＳＬＥＤアレイ３１および駆動回路４０の間に設けられたレベルシフト回路５０、そして、ＥＥＰＲＯＭ６０を備えている。
ＳＬＥＤアレイ３１は、１２０個のＳＬＥＤブロック３５を直列に配列して構成されている。これら各ＳＬＥＤブロック３５には、後述するように、それぞれ１２８個の発光ダイオードが直線状に並べられており、さらに、これら発光ダイオードを点灯させるためのスイッチ素子として機能する１２８個のサイリスタが設けられている。
【００２０】
また、駆動回路４０は、サイリスタ転送信号発生部４１、点灯信号発生部(ＰＷＭ ＤＡＴＡ ＧＥＮ回路)４２、補正メモリ４３、ＰＬＬ(Phase Locked Loop)回路４４、複数のＰＷＭ(Pulse Width Modulation)回路４５を有している。
サイリスタ転送信号発生部４１は、制御部２０から入力されるライン同期信号Ｌｓｙｎｃを基準としてＳＬＥＤアレイ３１を構成する各ＳＬＥＤブロック３５の各サイリスタに対して転送信号を発生する。点灯信号発生部４２は、制御部２０から入力されるライン同期信号Ｌｓｙｎｃに同期して、制御部２０から入力される画像データＶＤＡＴＡを、ＳＬＥＤアレイ３１を構成する各ＳＬＥＤブロック３５内の各発光ダイオードに対応した点灯データ(ＰＷＭ ＤＡＴＡ)に変換して出力する。補正メモリ４３は、各発光ダイオードに対する光量補正値を格納しており、この光量補正値を点灯信号発生部４２に出力している。そして、点灯信号発生部４２では、補正メモリ４３から読み出された光量補正値を用いて各発光ダイオードの点灯データを補正しながら点灯データを作成している。さらに、ＰＬＬ回路４４は、パルス幅変調に使用するクロックＰＷＭ ＣＬＫを生成し、各ＰＷＭ回路４５に出力する。ＰＷＭ回路４５は、ＳＬＥＤブロック３５に対応する数(本実施の形態では１２０個)設けられている。ＰＷＭ回路４５では、点灯信号発生部４２から出力されてくるＰＷＭ ＤＡＴＡを、ＰＬＬ回路４４から出力されてくるクロックＰＷＭ ＣＬＫを用いてパルス幅変調し、対応するＳＬＥＤブロック３５にＰＷＭ信号を出力している。
【００２１】
また、制御部２０とサイリスタ転送信号発生部４１、点灯信号発生部(ＰＷＭ ＤＡＴＡ ＧＥＮ回路)４２、補正メモリ４３、ＰＬＬ回路４４、ＰＷＭ回路４５、ＥＥＰＲＯＭ６０との間では、Ｓｅｒｉａｌ ＤＡＴＡにより双方向通信を行うことが可能となっている。
ここで、補正メモリ４３に格納される光量補正値は、元々ＥＥＰＲＯＭ６０に格納されており、例えば電源投入時等において、ＥＥＰＲＯＭ６０から補正メモリ４３にダウンロードされる。そして、本実施の形態では、後述するように、形成する画像の濃度に応じて複数の光量補正値がＥＥＰＲＯＭ６０に格納されている。また、ＰＬＬ回路４４におけるクロックＰＷＭ ＣＬＫは、制御部２０によって周波数の変更が可能となっている。これは、感光体ドラム１２の感度変化や現像器１５内のトナー濃度変化等に応じて、全発光ダイオードの光量を可変するためである。
また、駆動回路４０に設けられたＰＷＭ回路４５と対応する各ＳＬＥＤブロック３５との間には、両者の間に流れる電流量を制限するための転送電流制限抵抗ＲＩＤが接続されている。
【００２２】
そして、駆動回路４０に設けられたサイリスタ転送信号発生部４１と各ＳＬＥＤブロック３５との間に設けられるレベルシフト回路５０は、駆動回路４０のサイリスタ転送信号発生部４１から出力されてくるサイリスタ転送信号のレベルをシフトさせる機能を有している。
【００２３】
図５は、ＬＰＨ１４における駆動回路４０、レベルシフト回路５０およびＳＬＥＤアレイ３１の構成を示した回路図である。なお、ＳＬＥＤアレイ３１は、上述したように１２０個のＳＬＥＤブロック３５を直列に配置することによって構成されているが、図５においては、これらのうち一つのＳＬＥＤブロック３５を代表的に示している。
ＳＬＥＤブロック３５は、スイッチ素子としての１２８個のサイリスタＳ１〜Ｓ１２８、発光素子としての１２８個の発光ダイオード(ＬＥＤ)Ｌ１〜Ｌ１２８、１２８個のダイオードＤ１〜Ｄ１２８、１２８個の抵抗Ｒ１〜Ｒ１２８、さらには信号線に過剰な電流が流れるのを防止する転送電流制限抵抗Ｒ１Ａ,Ｒ２Ａで構成されている。なお、他のＳＬＥＤブロック３５も同様に構成されている。
また、以下の説明では、発光ダイオードＬ１〜Ｌ１２８への電流の供給を制御するサイリスタＳ１〜Ｓ１２８とダイオードＤ１〜Ｄ１２８とで主に構成される部分を転送部とよぶ。
【００２４】
ＳＬＥＤブロック３５において、各サイリスタＳ１〜Ｓ１２８のアノード端子(入力端)Ａ１〜Ａ１２８は、電源ライン３６に接続されている。この電源ライン３６には図示しない電源より電源電圧ＶＤＤ(ＶＤＤ＝３.３Ｖ)が供給される。
また、奇数番目サイリスタＳ１,Ｓ３,…,Ｓ１２７のカソード端子(出力端)Ｋ１,Ｋ３,…,Ｋ１２７には、駆動回路４０のサイリスタ転送信号発生部４１からレベルシフト回路５０を通じて出力される転送信号ＣＫ１が、転送電流制限抵抗Ｒ１Ａを介して送信される。一方、偶数番目サイリスタＳ２,Ｓ４,…,Ｓ１２８のカソード端子(出力端)Ｋ２,Ｋ４,…,Ｋ１２８には、駆動回路４０のサイリスタ転送信号発生部４１からレベルシフト回路５０を通じて出力される転送信号ＣＫ２が、転送電流制限抵抗Ｒ２Ａを介して送信される。
【００２５】
他方、各サイリスタＳ１〜Ｓ１２８のゲート端子(制御端)Ｇ１〜Ｇ１２８は、各サイリスタＳ１〜Ｓ１２８に対応して設けられた抵抗Ｒ１〜Ｒ１２８を介して電源ライン３７に各々接続されている。なお、電源ライン３７は接地(ＧＮＤ)されている。
また、各サイリスタＳ１〜Ｓ１２８のゲート端子Ｇ１〜Ｇ１２８と、各サイリスタＳ１〜Ｓ１２８に対応して設けられた発光ダイオードＬ１〜Ｌ１２８のゲート端子とは各々接続される。さらに、各サイリスタＳ１〜Ｓ１２８のゲート端子Ｇ１〜Ｇ１２８には、ダイオードＤ１〜Ｄ１２８のカソード端子が接続されている。そして、サイリスタＳ１〜Ｓ１２７のゲート端子Ｇ１〜Ｇ１２７には、次段のダイオードＤ２〜Ｄ１２８のアノード端子が各々接続されている。すなわち、各ダイオードＤ２〜Ｄ１２８はゲート端子Ｇ２〜Ｇ１２７を挟んで直列接続されている。
また、ダイオードＤ１のアノード端子は転送電流制限抵抗Ｒ２Ａおよびレベルシフト回路５０を介して駆動回路４０のサイリスタ転送信号発生部４１に接続され、転送信号ＣＫ２が送信される。また、発光ダイオードＬ１〜Ｌ１２８のカソード端子は、ＳＬＥＤブロック３５の外部に設けられた転送電流制限抵抗ＲＩＤを介して駆動回路４０に接続されている。
【００２６】
また、駆動回路４０に設けられたサイリスタ転送信号発生部４１は、転送信号ＣＫ１を作成するのに用いられる転送信号ＣＫ１Ｒを出力するトライステートバッファＢ１Ｒ、同じく転送信号ＣＫ１を作成するのに用いられる転送信号ＣＫ１Ｃを出力するトライステートバッファＢ１Ｃを備えている。さらに、サイリスタ転送信号発生部４１は、転送信号ＣＫ２を作成するのに用いられる転送信号ＣＫ２Ｒを出力するトライステートバッファＢ２Ｒ、同じく転送信号ＣＫ２を作成するのに用いられる転送信号ＣＫ２Ｃを出力するトライステートバッファＢ２Ｃを備えている。なお、これらトライステートバッファＢ１Ｒ、Ｂ１Ｃ、Ｂ２Ｒ、Ｂ２Ｃは、Ｈ(１)、Ｌ(０)を出力できる他に、Ｈｉｇｈ−Ｚ(以下の説明ではＨｉｚと表記する)の状態をとることのできる３ステート出力回路にて構成されている。ここで、Ｈｉｚ状態とは、出力が実質的にオープン状態であることを意味する。
【００２７】
一方、レベルシフト回路５０には、奇数番目サイリスタＳ１,Ｓ３,…,Ｓ１２７のカソード端子Ｋ１,Ｋ３,…,Ｋ１２７が、転送電流制限抵抗Ｒ１Ａを介して接続されている。レベルシフト回路５０のこの部位には、トライステートバッファＢ１Ｒに繋がる抵抗Ｒ１Ｂが接続された信号線とトライステートバッファＢ１Ｃに繋がるコンデンサＣ１が接続された信号線とを並列に分岐した回路が形成されている。また、レベルシフト回路５０には、偶数番目サイリスタＳ２,Ｓ４,…,Ｓ１２８のカソード端子Ｋ２,Ｋ４,…,Ｋ１２８およびダイオードＤ１のアノード端子が、転送電流制限抵抗Ｒ２Ａを介して接続されている。レベルシフト回路５０のこの部位には、トライステートバッファＢ２Ｒに繋がる抵抗Ｒ２Ｂが接続された信号線とトライステートバッファＢ２Ｃに繋がるコンデンサＣ２が接続された信号線とを並列に分岐した回路が形成されている。
【００２８】
次に、画像形成動作におけるＬＰＨ１４の駆動(点灯動作)について、図６に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。なお、図６に示すタイミングチャートでは、すべての発光ダイオードＬ１〜Ｌ１２８が光書き込みを行う(発光する)場合について表記している。
(１)まず、制御部２０から駆動回路４０に図示しないリセット信号(ＲＳＴ)が入力されることによって、駆動回路４０のサイリスタ転送信号発生部４１では、トライステートバッファＢ１Ｒをハイレベル「Ｈ」(以下、単に「Ｈ」と表記する)とすることにより転送信号ＣＫ１Ｒが「Ｈ」として出力され、トライステートバッファＢ１Ｃを「Ｈ」とすることにより転送信号ＣＫ１Ｃが「Ｈ」として出力される。レベルシフト回路５０では、これを受けて、転送信号ＣＫ１が「Ｈ」に設定される。一方、駆動回路４０のサイリスタ転送信号発生部４１では、トライステートバッファＢ２Ｒをローレベル(以下、単に「Ｌ」と表記する)とすることにより転送信号ＣＫ２Ｒが「Ｌ」として出力され、トライステートバッファＢ２Ｃを「Ｌ」とすることにより転送信号ＣＫ２Ｃが「Ｌ」として出力される。レベルシフト回路５０では、これを受けて、転送信号ＣＫ２が「Ｌ」に設定され、出力される。その結果、すべてのサイリスタＳ１〜Ｓ１２８がオフの状態に設定される(図６(ａ))。
なお、この状態では、制御部２０から駆動回路４０に画像データＶＤＡＴＡが入力されていないことから、点灯信号ΦＩは「Ｈ」に設定されている(図６(Ｈ))。
【００２９】
(２)リセット信号(ＲＳＴ)に続いて、制御部２０から出力されるライン同期信号Ｌｓｙｎｃが所定期間だけ「Ｈ」になることで(図６(ａ))、ＳＬＥＤアレイ３１(各ＳＬＥＤブロック３５)の動作が開始される。そして、このライン同期信号Ｌｓｙｎｃに同期して、サイリスタ転送信号発生部４１では、図６(Ｅ),(Ｆ)に示すように、トライステートバッファＢ２ＣおよびトライステートバッファＢ２Ｒを「Ｈ」とすることにより、転送信号ＣＫ２Ｃおよび転送信号ＣＫ２Ｒを「Ｈ」に設定する。そして、レベルシフト回路５０では、これを受けて、図６(Ｇ)に示すように、転送信号ＣＫ２が「Ｈ」に設定される(図６(ｂ))。
(３)次に、図６(Ｃ)に示すように、サイリスタ転送信号発生部４１において、トライステートバッファＢ１Ｒを「Ｌ」に設定することにより転送信号ＣＫ１ＲをＬにすると(図６(ｃ))、レベルシフト回路５０では、コンデンサＣ１に蓄積された電荷が抵抗Ｒ１Ｂに向かう方向に流れ、やがて、転送信号ＣＫ１の電位がＧＮＤになる。ここで、転送信号ＣＫ１Ｃの電位は３.３Ｖに設定されているため、コンデンサＣ１の両端電位は３.３Ｖ(＝ＶＤＤ)となる。
【００３０】
(４)これに続いて、図６(Ｂ)に示すように、サイリスタ転送信号発生部４１のトライステートバッファＢ１Ｃを「Ｌ」とすることにより転送信号ＣＫ１ＣをＬにすると(図６(ｄ))、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、ゲート端子Ｇ１の電位(Ｖｇ１)は、Ｖｇ１＝ＣＫ２電位−Ｖｆ＝約１.９Ｖとなる。ここで、転送信号ＣＫ２電位は約３.３Ｖ、ＶｆはＡｌＧａＡｓからなるダイオードＤ１の順方向電圧であって約１.４Ｖである。さらに、Φ１電位＝Ｇ１電位(Ｖｇ１)−Ｖｆ＝０.５Ｖとなる。このとき、点灯信号ΦＩの電位は０Ｖであるため、点灯信号ΦＩと転送信号ＣＫ１との間に約３.８Ｖの電位差が生じる。
この状態においては、ゲート端子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、サイリスタ転送信号発生部４１のライステートバッファＢ１Ｒをハイインピーダンス(Ｈｉｚ)にすることで、電流の逆流防止を行う。
その後、サイリスタＳ１に流れるゲート電流により、サイリスタＳ１がオンし始め、ゲート電流が徐々に増加する。それと共に、レベルシフト回路５０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。
【００３１】
(５)所定時間(転送信号ＣＫ１電位がＧＮＤ近傍になる時間)の経過後、駆動回路４０のトライステートバッファＢ１Ｒを「Ｌ」に設定し、転送信号ＣＫ１Ｒを「Ｌ」にする(図６(ｅ))。すると、ゲート端子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、これに伴いレベルシフト回路５０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５０のコンデンサＣ１に流れ込む電流は徐々に減少する。
そして、サイリスタＳ１が完全にオンし、定常状態となると、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５０の抵抗Ｒ１Ｂに流れるが、コンデンサには流れなくなる。なお、転送信号ＣＫ１電位は、ＣＫ１電位＝(３.３−Ｖｆ)×Ｒ１Ｂ／(Ｒ１Ａ＋Ｒ１Ｂ)である。
そして、トライステートバッファＢ１Ｒを「Ｌ」に設定する際、図６(Ｂ)に示すように、駆動回路４０のトライステートバッファＢ１Ｃをハイインピーダンス(Ｈｉｚ)に設定する(図６(ｅ))。
【００３２】
(６)サイリスタＳ１が完全にオンした状態で、図６(Ｈ)に示すように、制御部２０から出力されたビデオデータに基づいて作成され点灯信号発生部４２から出力される点灯信号ＩＤ(ΦＩ)が「Ｌ」に設定される(図６(ｆ))。このとき、ゲート端子Ｇ１電位＞ゲート端子Ｇ２電位(ゲート端子Ｇ１電位−ゲート端子Ｇ２電位＝１.４Ｖ)であるため、サイリスタ構造の発光ダイオードＬ１の方が早くオンし、点灯する。発光ダイオード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＝ゲート端子Ｇ２電位＝１.９Ｖとなるため、発光ダイオードＬ２以降の発光ダイオードがオンすることはない。すなわち、発光ダイオードＬ１,Ｌ２,Ｌ３,…の中で、最もゲート電圧の高い発光ダイオードＬ１のみがオン(点灯)することになる。
【００３３】
(７)次に、図６(Ｆ)に示すように、サイリスタ転送信号発生部４１のトライステートバッファＢ２Ｒを「Ｌ」に設定することで転送信号ＣＫ２Ｒを「Ｌ」にすると(図６(ｇ))、図６(ｃ)の場合と同様に電流が流れ、レベルシフト回路５０のコンデンサＣ２の両端に電圧が発生する。図６(ｇ)の終了直前の定常状態において、ゲート端子Ｇ２電位が１.９Ｖであるため、各点の電位は図６(ｃ)の場合とは若干異なるが、動作上影響はない。これは、図６(ｇ)の終了直前の定常状態では、信号線Φ２電位＝ゲート端子Ｇ２電位−Ｖｆ＝１.９−１.４＝約０.５Ｖ程度であるため、サイリスタＳ２にゲート電流が流れるのであるが、この量がわずかであるためにサイリスタＳ２が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＝０.５×Ｒ２Ｂ／(Ｒ２Ａ＋Ｒ２Ｂ)＝約０.１５Ｖ程度である。
【００３４】
(８)図６(Ｅ)に示すように、この状態でサイリスタ転送信号発生部４１のトライステートバッファＢ２Ｃを「Ｌ」に設定することで転送信号ＣＫ２Ｃを「Ｌ」にすると(図６(ｈ))、サイリスタＳ２がターンオンする。
(９)そして、図６(Ｂ),(Ｃ)に示すように、サイリスタ転送信号発生部４１のトライステートバッファＢ１Ｃ、Ｂ１Ｒを同時に「Ｈ」に設定することで転送信号ＣＫ１Ｃ、ＣＫ１Ｒを同時にＨにすると(図６(ｉ))、転送信号ＣＫ１が「Ｈ」となる。転送信号ＣＫ１が「Ｈ」となることによりサイリスタ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端子Ｇ１電位は徐々に下降する。その際、サイリスタＳ２のゲート端子Ｇ２電位は３.３Ｖになり、完全にオンする。
(１０)サイリスタＳ２が完全にオンした状態で、図６(Ｈ)に示すように、点灯信号ＩＤ(ΦＩ)が「Ｌ」となる。したがって、点灯信号端子ＩＤからの画像データに対応した点灯信号ΦＩをＬ／Ｈに設定することで、発光ダイオードＬ２を点灯／非点灯させることが可能となる。なお、この場合、ゲート端子Ｇ１電位はすでにゲート端子Ｇ２電位より低くなっているため、発光ダイオードＬ１がオンすることはない。
【００３５】
また、図６(Ｂ)に示すように、サイリスタ転送信号発生部４１のトライステートバッファＢ１Ｃがハイインピーダンス(Ｈｉｚ)に設定されているので(図６(ｅ)〜(ｈ))、ＣＫ１電位＝(３.３−Ｖｆ)×Ｒ１Ｂ／(Ｒ１Ａ＋Ｒ１Ｂ)ではあるが、レベルシフト回路５０のコンデンサＣ１はあまり充電されず、コンデンサＣ１には大きな電位差が生じることはない。このため、転送信号ＣＫ１Ｃ,ＣＫ１Ｒを同時にＨにした際に(図６(ｉ))、転送信号ＣＫ１に大きなスパイク電位が生じることを抑制することができるので、抵抗Ｒ１Ｂを通って駆動回路４０に瞬間的に大きな電流が流れることはなく、駆動回路４０に過大な負荷がかかることを抑制することができる。
【００３６】
すなわち、図６(ｉ)での転送信号ＣＫ１,ＣＫ２を同時にＨにする前に、転送信号ＣＫ１ＣがＬに設定されていると、レベルシフト回路５０のコンデンサＣ１の両端には、転送信号ＣＫ１電位と同じ電位、具体的には、(３.３−Ｖｆ)×Ｒ１Ｂ／(Ｒ１Ａ＋Ｒ１Ｂ)が発生する。この状態で、転送信号ＣＫ１Ｃ,ＣＫ１Ｒを同時にＨにすると(図６(ｉ))、抵抗Ｒ１Ｂを通って駆動回路４０に瞬間的に流れる大きな電流が発生して、駆動回路４０に過大な負荷がかかってしまうことになる。
これに対し、本実施の形態では、図６(ｉ)での転送信号ＣＫ１Ｃ,ＣＫ１Ｒを同時にＨにする前において、駆動回路４０のトライステートバッファＢ１Ｃがハイインピーダンス(Ｈｉｚ)に設定されているので、コンデンサＣ１には電流が流れ込まなくなり、大きな電位差が生じることはない。このため、転送信号ＣＫ１において大きなスパイク電位の発生が抑制されるので、駆動回路４０に大きな電流が流れ込むことを防止することができる。
【００３７】
(１１)以後、他の発光ダイオードＬ３〜Ｌ１２８に対しても、同様の制御を行うことによって順次点灯させることができる、そして、最後の発光ダイオードＬ１２８が消灯した後、次のリセット信号(ＲＳＴ)が入力され、その後次のライン同期信号Ｌｓｙｎｃが入力されて、同様のプロセスにて発光ダイオードＬ１〜Ｌ１２８の点灯がなされる。
【００３８】
次に、上述した駆動回路４０に設けられた点灯信号発生部４２について詳細に説明する。図７は、点灯信号発生部４２の構成を示したブロック図である。図７に示す点灯信号発生部４２では、特定濃度での光量むら補正値を持っている場合に、Ｉｎ−Ｏｕｔむら(走査方向むら)演算をリアルタイムで実行している。この点灯信号発生部４２は、入力されるラスターデータであるビデオデータを発光順に並び替える等の処理を行うバッファ７１、画素ごとの濃度を判定する濃度判定部７２を有している。また、ＬＰＨ１４に搭載された各ＬＥＤの光量むらを補正するための光量むら補正値が格納された補正メモリ４３に格納されている光量むら補正値ｆ(ｘ)と、濃度Ｄ１および濃度Ｄ２等、複数の濃度におけるＩｎ−Ｏｕｔむら補正値(例えば、(ａ１，ｂ１)および(ａ２，ｂ２))とを用いて、濃度判定部７２により判定された濃度値ｈ(ｘ)に対して補正演算を施す補正演算部７３を備えている。また、入力される画像データに対して補正演算部７３から得られた補正値ｇ(ｘ)による補正を施し、点灯クロック数を計算する点灯クロック数計算部７４を備えている。なお、点灯クロック数計算部にて計算された点灯クロック数(ＰＷＭ ＤＡＴＡ)は、パラレルデータに変換された後にＰＷＭ回路４５に出力され、ＰＷＭ回路４５から、各ＳＬＥＤブロック３５にＬＥＤ点灯信号が出力される。
【００３９】
本実施の形態では、濃度判定部７２に入力される画像データとして、１ビット系(ある１画素についてはオンかオフかの何れか)の画像データが用いられており、１つのドットだけでは、濃度を判定することができない。そこで、濃度判定部７２では、後述するように、例えば１６×１６ドットのエリア内におけるオン画素のドット数をカウントすることで、濃度判定が行われる。
【００４０】
補正メモリ４３には、ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４の主走査方向(走査方向：ｘ)の各画素に対応した固定値として、光量むら補正値ｆ(ｘ)が記憶(格納)されている。この補正メモリ４３に記憶される光量むら補正値ｆ(ｘ)には、特別な機能を付加しない場合でも、初期状態などのスキャナ補正時に観測されるＩｎ−Ｏｕｔむら(走査方向むら)の補正内容が含まれている。このＩｎ−Ｏｕｔむらは、画像形成装置にＬＰＨ１４が搭載された際、装置の手前側(ＯＵＴ側)と奥側(ＩＮ側)の走査方向に亘って例えば一次関数で表されるような形で現れる光量むらである。例えば摩耗による膜厚変動などによって、感光体ドラム１２のＩｎ−Ｏｕｔ感度が変動することや、ＬＰＨ１４の被写界深度(ＤＯＦ：Depth Of Focus)が、例えば画像形成ユニット１１の交換時に変動すること等が、Ｉｎ−Ｏｕｔむらの主要因である。初期状態などのＩｎ−Ｏｕｔむらは、補正メモリ４３に格納される光量むら補正値ｆ(ｘ)にて補正される。しかしながら、Ｉｎ−Ｏｕｔむらが経時的に変動した場合に、従来の技術ではＩｎ−Ｏｕｔむらだけを簡易な方法で再調整することができなかった。本実施の形態では、現在の光量むら補正値(補正メモリ４３に記憶されている現状の値)を読み出した上で、Ｉｎ−Ｏｕｔむらの傾き分を補正するように、補正演算部７３で再計算することで、簡易な方法でＩｎ−Ｏｕｔむらを調整している。
【００４１】
補正演算部７３に提供される濃度Ｄ１におけるＩｎ−Ｏｕｔむら補正値(ａ１,ｂ１)、および濃度Ｄ２におけるＩｎ−Ｏｕｔむら補正値(ａ２,ｂ２)は、補正値の入力や読み取りによって予め得られた値が所定のメモリ(図示せず)に格納されており、所定のタイミングで読み出される。また、補正値の入力や読み取りによって得られた値がそのまま提供されても構わない。このＩｎ−Ｏｕｔむら補正値は、例えば所定のユーザインタフェースを介してユーザが指定(入力)したＩＮ−ＯＵＴの濃度差情報や、画像読取装置(ＩＩＴ)３で読み取られたＩＮ−ＯＵＴの濃度差情報に基づくＩｎ−Ｏｕｔむらの度合いによって決定することができる。ユーザによる入力の例としては、ユーザによる感性評価を数値に置き換える例が挙げられる。ユーザによる感性評価の例としては、例えば、本体１に、ユーザインタフェースとして液晶表示装置からなるコントロールパネルを備え、このコントロールパネルに表示された所定の項目に対するユーザ選択を認識する構成が考えられる。ユーザに対する表示例としては、例えば「奥側の濃度が薄い。」、「奥側の濃度が濃い。」等を選択させ、更に、そのレベルとして、「かなり」、「中程度」、「やや」等を選択させる。本実施の形態では、これらの入力が、複数の濃度で行われる。これらの表示に基づくユーザ選択結果を認識することで、後述する図９に示すような、所定の関数におけるＩｎ−Ｏｕｔむら補正値(ａ１，ｂ１)、(ａ２，ｂ２)を決定することができる。
【００４２】
また、画像読取装置(ＩＩＴ)３からの読み取りの例としては、本体１からプリントアウトされた画像データを画像読取装置(ＩＩＴ)３にて読み取り、そのＩＮ側とＯＵＴ側との特定画像における濃度差を認識することで、簡単な補正関数を得ることができる。得られた補正関数を用いて、後述する図９に示すようなＩｎ−Ｏｕｔむら補正値(ａ１，ｂ１)、(ａ２，ｂ２)を決定することが可能である。この画像読取装置(ＩＩＴ)３からの読み取りでは、ＩＮ側(奥側)とＯＵＴ側(手前側)との特定画像における濃度差の認識から補正関数が得られれば足り、通常のスキャナ補正と比べて処理が非常に簡単である。
なお、図７に示す例では、濃度Ｄ１および濃度Ｄ２の２つの濃度によるＩｎ−Ｏｕｔむら補正値が入力される場合を例に挙げているが、２つに限定される訳ではなく、３つ以上の複数のＩｎ−Ｏｕｔむら補正値が入力される場合がある。Ｉｎ−Ｏｕｔむら補正値の数が増加することによって、より実体に即した正確な補正値演算が可能となる。
【００４３】
ここで、Ｉｎ−Ｏｕｔむらの補正値演算について説明する。
図８(ａ),(ｂ)は、補正演算部７３にて、特定のＩｎ−Ｏｕｔむら補正値だけを用いて演算処理を施した場合の補正値演算処理の一例を示した図である。図８(ａ)に示すような光量むら補正値ｆ(ｘ)について、Ｉｎ−Ｏｕｔむらの補正値演算を施して、図８(ｂ)に示すような補正値ｇ(ｘ)を出力している。各々、横軸ｘに発光点の番号(Ｎｏ)が示され、縦軸には濃度のレベルが示されている。図８(ａ)では、Ｉｎ−Ｏｕｔむらの影響が現れ、元の光量むら補正値ｆ(ｘ)は、低周波成分にて右肩下がりの傾向が見られる。補正演算部７４では、入力されたＩｎ−Ｏｕｔむら補正値(ａ，ｂ)から、「ｙ＝ａｘ＋ｂ」の傾きの影響をキャンセルするように補正が施される。具体的には、
g(ｘ) ＝ ｆ(ｘ) ＋ ａｘ ＋ ｂ
なる式によって傾きが補正され、図８(ｂ)に示すような補正値ｇ(ｘ)を得ることができる。
【００４４】
更に、本実施の形態では、複数の濃度で独立してＩｎ−Ｏｕｔむら補正を行い、濃度毎に異なるＩｎ−Ｏｕｔむらを補正している。これは、発明者による鋭意検討の結果、ある特定濃度でＩｎ−Ｏｕｔむらを補正した場合に、異なる濃度ではＩｎ−Ｏｕｔの濃度むらが残る場合があることや、ある特定濃度でＩｎ−Ｏｕｔむらの補正を施した場合に、他の濃度における濃度むらが悪化する場合があることを発見するに至ったことによる。これは、例えばＬＰＨ１４を用いた場合に、感光体ドラム１２上でのスポット形状のばらつきが露光エネルギ量(光量または時間)で補正されるが、スポット形状にばらつきがある場合には、低濃度部と高濃度部とで現像に寄与するエネルギ量が変化することが原因の１つと考えられる。
【００４５】
図９は、補正演算部７３に提供される濃度Ｄ１および濃度Ｄ２の、各々のＩｎ−Ｏｕｔむら補正値(ａ１，ｂ１)、(ａ２，ｂ２)を説明するための図である。この例では、Ｉｎ−Ｏｕｔむら補正値(ａ１，ｂ１)、(ａ２，ｂ２)は、図９に示すように主走査方向の位置をｘ軸とし、濃度をｙとしたときに
ｙ＝ａｘ＋ｂ
の一次関数を一意に決定するための係数ａ１,ａ２およびｂ１,ｂ２として決定される。図９に示す例では、装置の本体１における奥側(ＩＮ側)と手前側(ＯＵＴ側)において、ＩＮ側における濃度とＯＵＴ側における濃度とが、図示するような一次関数で表される。このとき、濃度によってＩｎ−Ｏｕｔむらが異なり、傾きａ１とａ２、ｙ切片ｂ１とｂ２が異なる。この異なりを考慮せずにＩｎ−Ｏｕｔむらの補正を施すと、上述したような問題が生じる。
【００４６】
そこで、本実施の形態では、図７に示す点灯信号発生部４２の補正演算部７３を、複数の濃度でＩｎ−Ｏｕｔむら(走査方向むら)を補正する補正値提供手段として機能させ、複数の濃度におけるＩｎ−Ｏｕｔむら補正値を用いて補正処理を実行している。より具体的には、補正演算部７３は、第１の濃度である濃度Ｄ１におけるＩｎ−Ｏｕｔむらの補正値(ａ１，ｂ１)と、第２の濃度である濃度Ｄ２におけるＩｎ−Ｏｕｔむらの補正値(ａ２，ｂ２)とを入力し、濃度判定部７２にて判定された濃度値に応じて、光量むら補正値を変更し、補正値ｇ(ｘ)を出力している。
【００４７】
この補正演算部７３では、例えば、濃度判定部７２によって判定される濃度値ｈ(ｘ)の値に応じて、光量むら補正値を変更するように構成されている。
まず、濃度値ｈ(ｘ)が第１の濃度Ｄ１よりも小さい場合には、補正値ｇ(ｘ)は以下の式で表される。
【数１】
2006088595.tif 000003
即ち、濃度値ｈ(ｘ)が第１の濃度Ｄ１よりも小さい場合等、濃度がある程度下がれば、Ｉｎ−Ｏｕｔむらが飽和すると考え、濃度Ｄ１におけるＩｎ−Ｏｕｔむらの補正値(ａ１，ｂ１)だけを用いた補正が実行される。
【００４８】
一方、濃度値ｈ(ｘ)が第１の濃度Ｄ１よりも大きく、かつ第２の濃度Ｄ２よりも小さい場合には、補正値ｇ(ｘ)は以下の式で表される。
【数２】
2006088595.tif 000004
かかる場合には、第１の濃度Ｄ１および第２の濃度Ｄ２の両者におけるＩｎ−Ｏｕｔむらの影響を受けると考えられる。そこで、この両者のＩｎ−Ｏｕｔむら補正値によって補間された補正が実行される。
【００４９】
更に、濃度値ｈ(ｘ)が第２の濃度Ｄ２よりも大きい場合には、補正値ｇ(ｘ)は以下の式で表される。
【数３】
2006088595.tif 000005
即ち、濃度値ｈ(ｘ)が第２の濃度Ｄ２よりも大きい場合等、濃度がある程度より大きくなれば、Ｉｎ−Ｏｕｔむらが飽和すると考え、濃度Ｄ２におけるＩｎ−Ｏｕｔむらの補正値(ａ２，ｂ２)だけを用いた補正が実行される。
【００５０】
図１０は、以上のような構成にて、点灯信号発生部４２にて実行される処理の流れを示したフローチャートである。点灯信号発生部４２では、まず、例えば１２００×４８００×１ビットからなる画像データ(ＶＤＡＴＡ)を入力し、バッファ７１に記憶する(ステップ１０１)。濃度判定部７２では、例えば対象画素(点灯画素)を略中心とした１６×１６ドットからなる周辺画素の濃度(オン/オフ)を用いて対象画素の濃度を判定し、濃度値ｈ(ｘ)を出力する(ステップ１０２)。補正演算部７３では、まず、対象画素の光量むら補正値ｆ(ｘ)が補正メモリ４３から読み出される(ステップ１０３)。また、例えばＩｎ−Ｏｕｔむら補正の補正開始信号などが入力され、Ｉｎ−Ｏｕｔむら補正が必要となる場合には、濃度Ｄ１におけるＩｎ−Ｏｕｔむらの補正値(ａ１，ｂ１)と濃度Ｄ２におけるＩｎ−Ｏｕｔむらの補正値(ａ２，ｂ２)とが読み出される(ステップ１０４)。尚、濃度判定部７２により判定される濃度に応じて、濃度Ｄ１および濃度Ｄ２の何れか一方が読み出されるように構成することもできる。
【００５１】
その後、補正演算部７３では、判定された濃度値ｈ(ｘ)、読み出された光量むら補正値ｆ(ｘ)、および濃度Ｄ１のＩｎ−Ｏｕｔむらの補正値(ａ１，ｂ１)および/または濃度Ｄ２のＩｎ−Ｏｕｔむらの補正値(ａ２，ｂ２)、を用いて、上述した式に基づいて補正演算が行われ、補正値ｇ(ｘ)が出力される(ステップ１０５)。尚、例えば補正開始信号等が入力されず、Ｉｎ−Ｏｕｔむら補正が必要ではない場合には、補正値ｇ(ｘ)が光量むら補正値ｆ(ｘ)と等しい状態で出力される。
【００５２】
その後、点灯クロック数計算部７４では、画像データ(ＶＤＡＴＡ)と補正値ｇ(ｘ)から得られるむら補正値Ｂとによって、点灯クロック数が計算され、出力される(ステップ１０６)。例えば、発光順に並び替えられたビデオデータをＡとすると、点灯クロック数Ｙは、例えば、
Ｙ＝Ａ・（１＋Ｂ/２５５）
で表すことができる。上式において、むら補正値Ｂは０〜２５５まで変化し、その結果、点灯クロック数計算部７４から出力される点灯クロック数ＹはＡ〜２Ａまで変化する。
なお、点灯信号発生部４２による処理はこれで終了するが、点灯クロック数計算部７４から出力された点灯データ(ＰＷＭ ＤＡＴＡ)は、ＰＷＭ回路４５(図４参照)によりパルス巾変調が行われてＬＥＤ点灯信号が出力される。
【００５３】
次に、上述したステップ１０２における濃度判定について詳細に説明する。図１１は、濃度判定部７２のブロック図を示している。濃度判定部７２は、入力されてくる主走査方向１ライン分の画像データ(ＶＤＡＴＡ)中のオン画素(点灯となる発光ダイオード)の数を、主走査方向１６ドット毎に加算して出力する主走査１６ドット加算部８１、主走査１６ドット加算部８１にて求められた計算結果を格納する濃度判定用メモリ８２、この濃度判定用メモリ８２におけるデータの読み書きを制御するメモリ制御部８３、濃度判定用メモリ８２に格納される濃度データ等を用いて対象画素を略中心とした周辺画素の濃度を算出する周辺濃度算出部８４を備えている。
【００５４】
また、濃度判定用メモリ８２は、それぞれ、副走査方向４ライン分の画像データに対応する画像濃度を格納するブロックｍＡ,ｍＢ,ｍＣ,ｍＤを有している。つまり、本実施の形態では副走査方向１６ラインを四分割し、ブロックｍＡ,ｍＢ,ｍＣ,ｍＤに４ライン分ずつ画像濃度を格納するようになっている。
ここで、例えばブロックｍＡは、１ドット目から１６ドット目までの４ライン分の画像データにおける画像濃度を格納する０番目の格納領域ｍＡ０、１７ドット目から３２ドット目までの４ライン分の画像データにおける画像濃度を格納する１番目の格納領域ｍＡ１、…、１５３４５ドット目から１５３６０ドット目までの４ライン分の画像データにおける画像濃度を格納する９５９番目の格納領域ｍＡ９５９を備えている。つまり、ブロックｍＡは９６０個の格納領域ｍＡ０〜ｍＡ９５９を有している。また、他のブロックｍＢ，ｍＣ,ｍＤについても、ブロックｍＡ同様に、それぞれ９６０個の格納領域ｍＢ０〜ｍＢ９５９、ｍＣ０〜ｍＣ９５９、ｍＤ０〜ｍＤ９５９を有している。
【００５５】
次に、この濃度判定部７２における画像濃度の格納動作について説明する。
まず、１ライン目の画像データ(１５３６０ドット)が入力されてくると、主走査１６ドット加算部８１では、１６ドット毎にこの１６ドット内にオン画素がいくつあるかをカウントし、得られた画素カウント値(点灯対象画素のドット数)をメモリ制御部８３に出力する。メモリ制御部８３は、１６ドットごとに得られた１ライン目の画素カウント値(９６０個)を、濃度判定用メモリ８２に出力する。出力された１ライン目の画素カウント値(９６０個)は、ブロックｍＡの対応する格納領域ｍＡ０〜ｍＡ９５９にそれぞれ格納される。
【００５６】
次に、２ライン目の画像データ(１５３６０ドット)が入力されてくると、主走査１６ドット加算部８１では、１６ドット毎にこの１６ドット内にオン画素がいくつあるかをカウントし、メモリ制御部８３に出力する。メモリ制御部８３は、１６ドットごとに得られた２ライン目の画素カウント値(９６０個)を、濃度判定用メモリ８２に出力する。出力された２ライン目の画素カウント値(９６０個)は、ブロックｍＡに送られ、すでに格納されている１ライン目の画素カウント値と共に対応する格納領域ｍＡ０〜ｍＡ９５９にそれぞれ格納される。つまり、この時点では１ライン目の画素カウント値および２ライン目の画素カウント値が合計された状態で、ブロックｍＡの対応する格納領域ｍＡ０〜ｍＡ９５９に格納されることになる。
【００５７】
さらに、３ライン目の画像データ(１５３６０ドット)が入力されてくると、主走査１６ドット加算部８１では、１６ドット毎にこの１６ドット内にオン画素がいくつあるかをカウントし、メモリ制御部８３に出力する。メモリ制御部８３は、１６ドットごとに得られた３ライン目の画素カウント値(９６０個)を、濃度判定用メモリ８２に出力する。出力された３ライン目の画素カウント値(９６０個)は、ブロックｍＡに送られ、すでに格納されている１〜２ライン目の画素カウント値と共に対応する格納領域ｍＡ０〜ｍＡ９５９にそれぞれ格納される。つまり、この時点では１ライン目〜３ライン目の画素カウント値が合計された状態で、ブロックｍＡの対応する格納領域ｍＡ０〜ｍＡ９５９に格納されることになる。
【００５８】
さらにまた、４ライン目の画像データ(１５３６０ドット)が入力されてくると、主走査１６ドット加算部８１では、１６ドット毎にこの１６ドット内にオン画素がいくつあるかをカウントし、メモリ制御部８３に出力する。メモリ制御部８３は、１６ドットごとに得られた４ライン目の画素カウント値(９６０個)を、濃度判定用メモリ８２に出力する。出力された４ライン目の画素カウント値(９６０個)は、ブロックｍＡに送られ、すでに格納されている１〜３ライン目の画素カウント値と共に対応する格納領域ｍＡ０〜ｍＡ９５９にそれぞれ格納される。つまり、この時点では１ライン目〜４ライン目の画素カウント値が合計された状態で、ブロックｍＡの対応する格納領域ｍＡ０〜ｍＡ９５９に格納されることになる。
なお、１ライン目〜４ライン目までの画素カウント値が格納された時点で、ブロックｍＡのメモリ容量は略一杯になる。
【００５９】
次に、５ライン目の画像データ(１５３６０ドット)が入力されてくると、主走査１６ドット加算部８１では、１６ドット毎にこの１６ドット内にオン画素がいくつあるかをカウントし、メモリ制御部８３に出力する。メモリ制御部８３は、１６ドットごとに得られた５ライン目の画素カウント値(９６０個)を、濃度判定用メモリ８２に出力する。出力された５ライン目の画素カウント値(９６０個)は、今度は、ブロックｍＢの対応する格納領域ｍＢ０〜ｍＢ９５９にそれぞれ格納される。
以降、６ライン目〜８ライン目の画素カウント値は、濃度判定用メモリ８２のブロックｍＢに送られ、対応する格納領域ｍＢ０〜ｍＢ９５９に格納される。
【００６０】
さらに、９ライン目〜１２ライン目までの画素カウント値は、濃度判定用メモリ８２のブロックｍＣに送られ、対応する格納領域ｍＣ０〜ｍＣ９５９に格納される。
さらにまた、１３ライン目〜１６ライン目までの画素カウント値は、濃度判定用メモリ８２のブロックｍＤに送られ、対応する格納領域ｍＤ０〜ｍＤ９５９に格納される。
なお、濃度判定用メモリ８２のブロックｍＤに４ライン分の画素カウント値が格納された後は、再びブロックｍＡに新たな画素カウント値が格納され、更新される。
【００６１】
図１２は、濃度判定用メモリ８２における画素カウント値の格納動作を説明するための図である。なお、この説明では、図１２(ａ)に示すように、ブロックｍＡ,ブロックｍＢ,ブロックｍＣ,ブロックｍＤのすべてに、既に、それぞれ４ライン分の画素カウント値が格納されているものとする。
図１２(ａ)に示す状態では、ブロックｍＡ,ブロックｍＢ,ブロックｍＣ,ブロックｍＤのすべてにそれぞれ４ライン分の画素カウント値が格納されている。したがって、１６ライン分の画素カウント値を用いて画像濃度を計算することが可能である。次に、図１２(ｂ)に示す状態では、もっとも古い画素カウント値が格納されていたブロックｍＡに、新たな１ライン分の画素カウント値が書き込まれている。したがって、この場合は、１２ライン＋１ライン＝１３ライン分の画素カウント値を用いて画像濃度を計算する必要がある。また、図１２(ｃ)に示す状態では、ブロックｍＡに、さらに１ライン分の画素カウント値が書き込まれている。したがって、この場合は、１２ライン＋２ライン＝１４ライン分の画素カウント値を用いて画像濃度を計算する必要がある。さらに、図１２(ｄ)に示す状態では、ブロックｍＡに、さらに１ライン分の画素カウント値が書き込まれている。したがって、この場合は、１２ライン＋３ライン＝１５ライン分の画素カウント値を用いて画像濃度を計算する必要がある。そして、図１２(ｅ)に示す状態では、ブロックｍＡにさらに１ライン分の画素カウント値が書き込まれている。したがって、この場合は、１６ライン分の画素カウント値を用いて画像濃度を形成することが可能である。さらにまた、図１２(ｆ)に示す状態では、ブロックｍＡの内容が更新されていることから、もっとも古い画素カウント値が格納されていたブロックｍＢに、新たな１ライン分の画素カウント値が書き込まれている。したがって、この場合は、再び１２ライン＋１ライン＝１３ライン分の画素カウント値を用いて画像濃度を計算する必要がある。以降、同様にして順次画素カウント値の書き込み、更新が行われていく。
【００６２】
このように、本実施の形態では、ブロックｍＡ→ブロックｍＢ→ブロックｍＣ→ブロックｍＤの順に、それぞれ４ライン分の画素カウント値を格納していく。ただし、この手法を用いた場合には、上述したように、ブロックｍＡ,ブロックｍＢ,ブロックｍＣ,ブロックｍＤのすべてにそれぞれ４ライン分の画素カウント値が格納されている場合の他、いずれか一つのブロック(例えばブロックｍＡ)に１〜３ライン分の画素カウント値しか格納されていない場合がある。
【００６３】
ここで、１６ライン分の画素カウント値を用いた場合と、１３〜１５ライン分の画素カウント値を用いた場合とで、同じ重み付けをして画像濃度を計算すると、実際には同じ画像濃度であっても、計算結果に誤差が生じ、誤った画像濃度を出力することになってしまう。そして、誤った画像濃度に基づいて光量補正を行った場合には、出力光量にも影響が出るため、結果として画像形成装置で作成される画像に画像不良が生じてしまう。そこで、本実施の形態では、ライン数に応じて計算時の重み付けを変えることで、このような問題を解決している。
【００６４】
いま、書き込み済みの副走査方向の合計ライン数をＮとすると、Ｎ＝４×Ｋ＋Ｊで表すことができる。ここで、ＫはブロックｍＡ,ブロックｍＢ,ブロックｍＣ,ブロックｍＤに対する書き込み回数であり、Ｊは書き込み中のブロック(ブロックｍＡ,ブロックｍＢ,ブロックｍＣ,ブロックｍＤのいずれか一つ)において書き込み済みのライン数(０〜３のいずれか)である。
図１３は、このとき、Ｋ,Ｊとメモリ制御部８３による書き込み領域(ブロック)および周辺濃度算出部８４において計算される濃度値Ｎｏ_Outとの関係を示している。
Ｊ＝０では、既に濃度判定用メモリ８２には１６ライン分(４ライン分×４)の画素カウント値(濃度データ)があり、新たに測定された現１ライン分の画素カウント値を含む１７ライン分の画素カウント値が周辺濃度算出部８４に入力されてくるが、Ｊ＝１では、濃度判定用メモリ８２には１３ライン分の画素カウント値しかないため、新たに測定された現１ライン分の画素カウント値を含めたとしても１４ライン分の画素カウント値しか周辺濃度算出部８４に入力されない。
【００６５】
このままでは、画素カウント値が取得されるライン数によって画像濃度が変化してしまうことになる。そこで、本実施の形態では、入力されてくる画素カウント値のライン数に応じて、周辺濃度算出部８４において、もっとも古く取得された画素カウント値の加算比率を減らすことで、Ｊの数が変わったとしても濃度算出結果に変化が生じないように計算式を設定している。すなわち、Ｊ＝０では、もっとも古く画素カウント値が取得されたブロック(もっとも古いブロックという、ブロックｍＡ,ブロックｍＢ,ブロックｍＣ,ブロックｍＤのいずれか、タイミングによって異なる)の画素カウント値(濃度値)を１/４に、また、Ｊ＝１ではすべて加算、Ｊ＝２ではもっとも古いブロックの画素カウント値(濃度値)を３/４に、Ｊ＝２ではもっとも古いブロックの画素カウント値(濃度値)を２/４にする。
【００６６】
このような設定を行うことにより、本実施の形態では、画素カウント値の取得済みライン数が１３〜１６の間で変動したとしても、正しい画像濃度を計算して出力することが可能となる。
【００６７】
このように、本実施の形態では、各ドットの状態がオン画素(点灯対象画素)であるかオフ画素(非点灯対象画素)であるかを濃度判定用メモリ８２に格納するのではなく、各領域(本実施の形態では主走査方向１６ドット×副走査方向１６ドット)内にいくつオン画素があるかを格納するようにした。これにより、１６ドット×１６ドット内の画像濃度を判定するために必要な濃度判定用メモリ８２のメモリ容量は、各領域の４ライン(１６ドット)に対して７ビットで済むこととなり、１６ラインでは７×４＝２８ビットとなる。これに対し、上述した各ドットの状態がオン画素であるかオフ画素であるかをメモリに格納する手法を用いて１６ドット×１６ドット内の画像濃度を判定する際には、１６×１６＝２５６ドットのメモリ量が必要となる。
【００６８】
つまり、本実施の形態で説明した手法を用いることにより、２８/２５６≒１０.１％程度にまで濃度判定用メモリ８２のメモリ容量を減らすことが可能になる。これにより、駆動回路４０のコストを低下させることができる。
また、本実施の形態では、濃度判定部７２に設けられた濃度判定用メモリ８２のメモリ容量を小さくできるため、この濃度判定部７２が設けられた点灯信号発生部４２ひいてはこの点灯信号発生部４２が収容される駆動回路４０を小型化することができる。このように駆動回路４０を小型化することにより、図３に示すプリント基板３２の副走査方向長さ狭くすることが可能になり、ＬＰＨ１４全体を小型化することができる。
【００６９】
さらに、本実施の形態では、四つのブロック(ブロックｍＡ,ブロックｍＢ,ブロックｍＣ,ブロックｍＤ)に４ライン分ずつ画素カウント値を格納するようにしたため、ライン数が１３〜１６(現ラインを含めると１４〜１７)の間で変動する。ここで、本実施の形態では、変動するライン数に応じて画像濃度の計算式を適宜設定することにより、ライン数による影響を排除することができる。これにより、より正確な光量補正が行えることになり、良好な画像を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本実施の形態が適用されるＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)が装着された画像形成装置を示す図である。
【図２】ＬＰＨの構成を説明する断面図である。
【図３】ＬＰＨを構成するプリント基板、ＳＬＥＤアレイ、駆動回路の配置を説明するための図である。
【図４】ＬＰＨの回路構成を示す図である。
【図５】駆動回路および自己走査型ＬＥＤアレイ(ＳＬＥＤアレイ)の回路構成を示す図である。
【図６】画像形成動作におけるＬＰＨの駆動を説明するタイミングチャートである。
【図７】点灯信号発生部の構成を示したブロック図である。
【図８】(ａ),(ｂ)は、補正演算部にて、特定のＩｎ−Ｏｕｔむら補正値だけを用いて演算処理を施した場合の補正値演算処理の一例を示した図である。
【図９】補正演算部に提供される濃度Ｄ１および濃度Ｄ２の、各々のＩｎ−Ｏｕｔむら補正値(ａ１，ｂ１)、(ａ２，ｂ２)を説明するための図である。
【図１０】点灯信号発生部にて実行される処理の流れを示したフローチャートである。
【図１１】濃度判定部の構成を示したブロック図である。
【図１２】(ａ)〜(ｆ)は、濃度判定用メモリにおける画素カウント値の格納動作を説明するための図である。
【図１３】メモリ制御部による書き込みブロックおよび周辺濃度算出部において計算される濃度値との関係を示す図表である。
【符号の説明】
【００７１】
１…本体、３…画像読取装置(ＩＩＴ)、４…ＦＡＸモデム、１０…画像プロセス系、１１(１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ)…画像形成ユニット、１２…感光体ドラム、１３…帯電器、１４…ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)、１５…現像器、２０…制御部、３１…自己走査型ＬＥＤアレイ(ＳＬＥＤアレイ)、３２…プリント基板、３３…セルフォックレンズアレイ(ＳＬＡ)、３４…ハウジング、３５…ＳＬＥＤブロック、４０…駆動回路、４１…サイリスタ転送信号発生部、４２…点灯信号発生部(ＰＷＭ ＤＡＴＡ ＧＥＮ回路)、４３…補正メモリ、４４…ＰＬＬ回路、４５…ＰＷＭ回路、５０…レベルシフト回路、６０…ＥＥＰＲＯＭ、７１…バッファ、７２…濃度判定部、７３…補正演算部、７４…点灯クロック数計算部、８１…主走査１６ドット加算部、８２…濃度判定用メモリ、８３…メモリ制御部、８４…周辺濃度算出部
【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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