(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１ラインを副走査方向に予め設定された数のラインに分割して形成されたサブラインに対して、２値データで駆動される複数の発光素子を備えたラインヘッドを用いて同一画素について複数回発光させるサブライン発光により露光して画像を形成するための画像処理装置であって、
入力される高周波クロックのカウント結果に基づき、予め設定された周期で前記サブラインを生成するためのパルス信号を発生するサブライン生成手段と、
前記パルス信号が発生する度に、前記パルス信号の生成周期と等しいライン周期で入力される画像データを１ライン分記憶し、前記パルス信号の入力に応じて前段の画像データを後段に順次シフトし、予め設定されたライン数分記憶する当該ライン数分のラインメモリと、
画像を形成するための搬送ベルト又は中間転写ベルト上に、各色のトナーで所定のトナーパターンを作像し、このトナーパターンの検出によって得られたスキュー補正量に応じて、ライン遅延量及び主走査方向のシフト位置を設定し、前記ライン遅延量及び主走査方向のシフト位置に基づいて、前記サブラインを副走査方向にシフトする段数と主走査方向のシフト位置を予め計算するシフト量演算手段と、
前記シフト量演算手段からの前記シフトする段数と主走査方向のシフト位置を示す信号に基づいてスキュー補正後のデータを生成するためのタイミングと読み出すラインメモリが指示され、前記指示されたラインメモリを読み出す主走査位置になると発生するシフト位置切り替えスタート信号を受けて読み出すラインメモリを切り替え、読み出したラインメモリから出力されたスキュー補正後の露光データを後段に出力する補正画像データ出力手段と、
を含む傾き補正手段と、
前記ライン遅延量及び前記主走査方向のシフト位置と前記傾き補正手段によって生成された前記露光データに基づいて前記ラインヘッドの発光素子を前記シフトした段数に応じて異なる発光時間で発光させるサブライン発光パターンを組み合わせて階調を表現する階調制御手段と、
前記サブラインを露光するドットが１画素内で隣接していない場合に、前記傾き補正手段によって生成された前記露光データに基づき、予め測定され、記憶されている全画素の光量補正データから該当する画素の光量補正データを小さくし、あるいは大きくして光量を補正制御する光量補正手段と、
を備え、
前記階調制御手段の出力と前記光量補正手段の出力が並列に前記ラインヘッド側に入力されること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像処理装置であって、
光量補正手段は、前記シフトする段数を、副走査方向の解像度が前記画像データのＮ倍であるＮ（Ｎは２より大きな整数）で割った余りに基づく値と主走査位置により光量補正データを書き換えること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像処理装置であって、
前記光量補正手段は、前記傾き補正手段によってシフトする画素について、低階調を表現するのに必要なサブラインが離れている場合は光量の補正量を小さくすること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の画像処理装置であって、
前記光量補正手段は、前記傾き補正手段によってシフトする画素について、高階調を表現するのに必要なサブラインが離れている場合は光量の補正量を大きくすること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像処理装置であって、
前記階調補正手段は、主走査方向Ｍドットの複数画素を用いて階調を表現する場合、スキュー補正エリアはＭ（Ｍは２以上の整数）の倍数とすること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像処理装置であって、
前記画像データが２値データであり、サブライン発光時間が全サブラインで等しいことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像処理装置であって、
前記傾き補正手段は、ディザリング処理された後の画像データに対して傾き補正を行うこと
を特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像処理装置であって、
前記ラインヘッドが発光ダイオードアレイヘッドであること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像処理装置であって、
前記ラインヘッドが有機ＥＬヘッドであること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
１ラインを副走査方向に予め設定された数のラインに分割して形成されたサブラインに対して、２値データで駆動される複数の発光素子を備えたラインヘッドを用いて同一画素について複数回発光させるサブライン発光により露光して画像を形成するための画像処理方法であって、
入力される高周波クロックのカウント結果に基づき、予め設定された周期で前記サブラインを生成するためのパルス信号を発生するサブライン生成手段により前記サブラインを生成するサブライン生成工程と、
前記パルス信号が発生する度に、前記パルス信号の生成周期と等しいライン周期で入力される画像データを１ライン分記憶し、前記パルス信号の入力に応じて前段の画像データを後段に順次シフトし、予め設定されたライン数分記憶する当該ライン数分のラインメモリ、画像を形成するための搬送ベルト又は中間転写ベルト上に、各色のトナーで所定のトナーパターンを作像し、このトナーパターンの検出によって得られたスキュー補正量に応じて、ライン遅延量及び主走査方向のシフト位置を設定し、前記ライン遅延量及び主走査方向のシフト位置に基づいて、前記サブラインを副走査方向にシフトする段数と主走査方向のシフト位置を予め計算するシフト量演算手段、及び前記シフト量演算手段からの前記シフトする段数と主走査方向のシフト位置を示す信号に基づいてスキュー補正後のデータを生成するためのタイミングと読み出すラインメモリが指示され、前記指示されたラインメモリを読み出す主走査位置になると発生するシフト位置切り替えスタート信号を受けて読み出すラインメモリを切り替え、読み出したラインメモリから出力されたスキュー補正後の露光データを後段に出力する補正画像データ出力手段によって露光位置の傾きを補正するための露光データを出力する傾き補正工程と、
前記ライン遅延量及び前記主走査方向のシフト位置と前記傾き補正工程で生成された前記露光データに基づいて前記ラインヘッドの発光素子を前記シフトした段数に応じて異なる発光時間で発光させるサブライン発光パターンを組み合わせて階調を表現する階調制御工程と、
前記サブラインを露光するドットが１画素内で隣接していない場合に、前記傾き補正工程で生成された前記露光データに基づき、予め測定され、記憶されている全画素の光量補正データから該当する画素の光量補正データを小さくし、あるいは大きくして光量を補正制御する光量補正工程と、
を備え、前記階調制御工程での出力と前記光量補正工程での出力が並列に前記ラインヘッド側に入力されること
を特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
コンピュータに、１ラインを副走査方向に予め設定された数のラインに分割して形成されたサブラインに対して、２値データで駆動される複数の発光素子を備えたラインヘッドを用いて同一画素について複数回発光させるサブライン発光により露光して画像書き込みを実行させるためのサブライン点灯制御プログラムであって、
入力される高周波クロックのカウント結果に基づき、予め設定された周期で前記サブラインを生成するためのパルス信号を発生するサブライン生成手段により前記サブラインを生成させるサブライン生成手順と、
前記パルス信号が発生する度に、前記パルス信号の生成周期と等しいライン周期で入力される画像データを１ライン分記憶し、前記パルス信号の入力に応じて前段の画像データを後段に順次シフトし、予め設定されたライン数分記憶する当該ライン数分のラインメモリ、画像を形成するための搬送ベルト又は中間転写ベルト上に、各色のトナーで所定のトナーパターンを作像し、このトナーパターンの検出によって得られたスキュー補正量に応じて、ライン遅延量及び主走査方向のシフト位置を設定し、前記ライン遅延量及び主走査方向のシフト位置に基づいて、前記サブラインを副走査方向にシフトする段数と主走査方向のシフト位置を予め計算するシフト量演算手段、及び前記シフト量演算手段からの前記シフトする段数と主走査方向のシフト位置を示す信号に基づいてスキュー補正後のデータを生成するためのタイミングと読み出すラインメモリが指示され、前記指示されたラインメモリを読み出す主走査位置になると発生するシフト位置切り替えスタート信号を受けて読み出すラインメモリを切り替え、読み出したラインメモリから出力されたスキュー補正後の露光データを後段に出力する補正画像データ出力手段によって露光位置の傾きを補正するための露光データを出力させる傾き補正手順と、
前記ライン遅延量及び前記主走査方向のシフト位置と前記傾き補正手順で生成された前記露光データに基づいて前記ラインヘッドの発光素子を前記シフトした段数に応じて異なる発光時間で発光させるサブライン発光パターンを組み合わせて階調を表現させる階調制御手順と、
前記サブラインを露光するドットが１画素内で隣接していない場合に、前記傾き補正手順で生成された前記露光データに基づき、予め測定され、記憶されている全画素の光量補正データから該当する画素の光量補正データを小さくし、あるいは大きくして光量を補正制御する光量補正手順と、
前記階調制御手順での出力と前記光量補正手順での出力を並列に前記ラインヘッド側に入力させる手順と、
を備えていることを特徴とするサブライン点灯制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サブライン点灯で露光するラインヘッドで光書き込みを行って画像を形成するための画像処理装置、この画像処理装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を複合して有するデジタル複合機などの画像形成装置、及び前記各装置で実行される画像処理方法、及び前記画像処理方法で実行される処理をコンピュータで実行するためのサブライン点灯制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に用いられる発光ダイオードアレイヘッド（Light Emitted Diode Alley Head：以下、ＬＥＤＡヘッドと称す。）は画像書き込み装置本体への取り付けによる傾き、ＬＥＤＡヘッド自身の持つうねり（ボー）を補正する必要がある。これをスキュー補正と呼んでいる。また、特に２値のＬＥＤＡヘッドを用いた場合の階調制御では、１ラインを副走査方向に複数回発光（サブライン発光）させ、それぞれのサブラインを異なる発光時間で点灯させることにより同じ点灯時間で発光させるよりも高階調を実現する技術が既に知られている。
【０００３】
このような技術として例えば特許文献１（特許第４３７１３２２号公報）に開示された発明が公知である。この発明は、光源を複数回駆動して画像を形成する画像形成装置において、ラインの延びる方向に複数個配置した前記光源を前記ラインＭ本の位置で点灯駆動して形成した複数のラインにて階調画像を形成するストローブ信号と、Ｎビットの階調データＰである入力画像データの１つの値に対して出力する前記ラインＭ（Ｍ＜Ｎ）本の点灯駆動パターンを表す値を記憶するルックアップテーブルと、前記ルックアップテーブルから前記入力画像データに対応して駆動パターンを表す値を読み出し、前記光源を制御する露光パターン変動制御部とを有し、前記ルックアップテーブルは、前記入力画像データの１つの値に対して出力する前記ラインＭ本の点灯駆動パターンを表す値を２（Ｎ−Ｍ）個組にして特定の順番で記憶するとともに、前記２（Ｎ−Ｍ）個組となった前記値の各々に異なる露光パターンデータ値を割り振って記憶し、前記露光パターン変動制御部は、隣接する前記光源に対して異なる前記露光パターンデータ値に切り替えるパターン選択信号と、前記組となった複数の点灯駆動パターン値から前記露光パターンデータ値に対応する値を前記特定の順番で選択するセレクターとを備え、前記入力画像データに対応する前記２（Ｎ−Ｍ）個組となる前記値の総和を前記組の値の個数で割った値を前記入力画像データの出力階調データに対応する値とすることを特徴とするものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、サブライン発光させて書き込みを行う場合、従来までの階調制御では、スキュー補正をした場合に高階調が実現できなかった。  
具体的に説明すると、例えば１ラインを４回のサブライン点灯で露光し、１回目のサブラインの点灯時間を８μｓ、２回目を４μｓ、３回目を２μｓ、４回目を１μｓとし、スキュー補正を隣接エリアで１サブライン分行ったとすると（後述の図４参照）、スキュー補正エリアＡ（図４の画素０参照）では１画素を形成するのに、一例として、１回目と２回目のサブライン点灯で１２μｓに相当する階調を表現できるが、スキュー補正エリアＢ（Ａより１サブラインずれたエリア：図４の画素１参照）で１画素を形成する場合は１回目のサブライン点灯は４μｓ、２回目は２μｓ、３回目は１μｓ、４回目は８μｓとなり、エリアＡと同じ１２μｓに相当する階調を表現するには１回目と４回目を点灯させる必要があった。そのため、エリアＢ（図４画素１）では、エリアＡ（図４画素０）とトナーの付着量が異なり、所望の階調を得ることができなかった。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、２値のデータで駆動されるラインヘッドを露光源として画像を形成する場合に、高階調な階調表現を実現した上で均一なトナー付着量でスキュー補正を行うことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、１ラインを副走査方向に予め設定された数のラインに分割して形成されたサブラインに対して、２値データで駆動される複数の発光素子を備えたラインヘッドを用いて同一画素について複数回発光させるサブライン発光により露光して画像を形成するための画像処理装置であって、入力される高周波クロックのカウント結果に基づき、予め設定された周期で前記サブラインを生成するためのパルス信号を発生するサブライン生成手段と、前記パルス信号が発生する度に、前記パルス信号の生成周期と等しいライン周期で入力される画像データを１ライン分記憶し、前記パルス信号の入力に応じて前段の画像データを後段に順次シフトし、予め設定されたライン数分記憶する当該ライン数分のラインメモリと、画像を形成するための搬送ベルト又は中間転写ベルト上に、各色のトナーで所定のトナーパターンを作像し、このトナーパターンの検出によって得られたスキュー補正量に応じて、ライン遅延量及び主走査方向のシフト位置を設定し、前記ライン遅延量及び主走査方向のシフト位置に基づいて、前記サブラインを副走査方向にシフトする段数と主走査方向のシフト位置を予め計算するシフト量演算手段と、前記シフト量演算手段からの前記シフトする段数と主走査方向のシフト位置を示す信号に基づいてスキュー補正後のデータを生成するためのタイミングと読み出すラインメモリが指示され、前記指示されたラインメモリを読み出す主走査位置になると発生するシフト位置切り替えスタート信号を受けて読み出すラインメモリを切り替え、読み出したラインメモリから出力されたスキュー補正後の露光データを後段に出力する補正画像データ出力手段と、を含む傾き補正手段と、前記ライン遅延量及び前記主走査方向のシフト位置と前記傾き補正手段によって生成された前記露光データに基づいて前記ラインヘッドの発光素子を前記シフトした段数に応じて異なる発光時間で発光させるサブライン発光パターンを組み合わせて階調を表現する階調制御手段と、前記サブラインを露光するドットが１画素内で隣接していない場合に、前記傾き補正手段によって生成された前記露光データに基づき、予め測定され、記憶されている全画素の光量補正データから該当する画素の光量補正データを小さくし、あるいは大きくして光量を補正制御する光量補正手段と、を備え、前記階調制御手段の出力と前記光量補正手段の出力が並列に前記ラインヘッド側に入力されることを特徴とする。
【００１７】
なお、後述の実施形態では、ラインヘッドはＬＥＤＡヘッド１１４に、画像データはＶＩＤＥＯデータ１１５に、サブライン生成手段はサブライン生成部１０４及び第１ないし第４ラインメモリ１０５〜１０８に、傾き補正手段は補正画像データ出力部１１３に、階調制御手段は階調制御回路１１６に、光量補正手段は光量補正回路１１７に、それぞれ対応する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、２値のデータで駆動される発光素子アレイを露光源として画像を形成する場合に、高階調な階調表現を実現した上で均一なトナー付着量でスキュー補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るＬＥＤＡヘッドを搭載した直接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＬＥＤＡヘッドを搭載した間接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図３】ＬＥＤＡヘッドを搭載した画像形成装置のスキュー補正回路の回路構成を示すブロック図である。
【図４】サブライン点灯によるスキュー補正後における画像データの階調制御について示す説明図である。
【図５】光量補正データの補正処理手順を示す図である。
【図６】図４におけるスキュー補正しない画素である画素０の１６階調を階調表示するためのサブライン発光パターンを示す説明図である。
【図７】図４における１サブライン分スキュー補正した画素である画素１の１６階調を階調表示するためのサブライン発光パターンを示す説明図である。
【図８】図４における２サブライン分スキュー補正した画素である画素１の１６階調を階調表示するためのサブライン発光パターンを示す説明図である。
【図９】図４における３サブライン分スキュー補正した画素である画素３の１６階調を階調表示するためのサブライン発光パターンを示す説明図である。
【図１０】主走査倍密、副走査倍密による本実施形態における階調表現を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、２値データで駆動されるＬＥＤＡヘッドを露光源として用いた光書き込み装置を備えた画像形成装置において、スキュー補正をしたときの階調表現をサブライン点灯による露光時間制御だけではなく、ＬＥＤ素子に流す電流を制御する光量補正制御と組み合わせたことを特徴とする。
【００２１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１及び図２はＬＥＤＡヘッドを搭載した電子写真方式の画像形成装置の画像形成部（プリンタ部）の全体構成を示す図である。図１は搬送ベルト上に用紙、転写紙、記録紙、フィルム状部材などのシート状記録媒体（以下、単に「用紙」と称する）を吸着して搬送し、用紙上にＫＭＣＹの各色のトナーを重畳してフルカラー画像を形成する直接転写方式のタンデム型画像形成装置であり、図２は中間転写ベルト上にＫＭＣＹの各色のトナーを重畳してフルカラー画像を形成し、形成されたフルカラー画像を一括して用紙上転写してフルカラー画像を形成する間接転写方式のタンデム型画像形成装置をそれぞれ示す。
【００２３】
図１において、本実施形態に係る直接転写方式のタンデム型画像形成装置は、無端状移動手段である搬送ベルトに沿って各色の画像形成部が並べられた構成を備えたものである。すなわち、給紙トレイ１から給紙ローラ２と分離ローラ３とにより分離給紙される用紙４を搬送する搬送ベルト５に沿って、この搬送ベルト５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが配列されている。これら複数の画像形成部６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部６ＢＫはブラックの画像を、画像形成部６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部６Ｃはシアンの画像を、画像形成部６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。よって、以下の説明では、画像形成部６ＢＫについて具体的に説明するが、他の画像形成部６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは画像形成部６ＢＫと同様であるので、その画像形成部６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの各構成要素については、画像形成装置６ＢＫの各構成要素に付したＢＫに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｙによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００２４】
搬送ベルト５は、回転駆動される駆動ローラ７と従動ローラ８とに巻回されたエンドレスのベルトである。駆動ローラ７は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ７と、従動ローラ８とが、無端状移動手段である搬送ベルト５を移動させる駆動手段として機能する。画像形成に際して、給紙トレイ１に収納された用紙４は最も上のものから順に送り出され、静電吸着作用により搬送ベルト５に吸着されて回転駆動される搬送ベルト５により最初の画像形成部６ＢＫに搬送され、ここで、ブラックのトナー画像が転写される。画像形成部６ＢＫは、感光体としての感光体ドラム９ＢＫ、この感光体ドラム９ＢＫの周囲に配置された帯電器１０ＢＫ、ＬＥＤＡヘッドＬＥＤＡ＿ＢＫ、現像器１２ＢＫ、感光体クリーナ１３ＢＫ、除電器（図示せず）等から構成されている。ＬＥＤＡヘッドＬＥＤＡ＿ＢＫは、各画像形成部６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙで感光体ドラム９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｙを露光するように構成されている。
【００２５】
画像形成に際し、感光体ドラム９ＢＫの外周面は、暗中にて帯電器１０ＢＫにより一様に帯電された後、ＬＥＤＡヘッドＬＥＤＡ＿ＢＫからのブラック画像に対応した照射光により露光され、静電潜像が形成される。現像器１２ＢＫは、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム９ＢＫ上にブラックのトナー画像が形成される。
【００２６】
このトナー画像は、感光体ドラム９ＢＫと搬送ベルト５上の用紙４とが接する位置（転写位置）で、転写器１５ＢＫの働きにより用紙４上に転写される。この転写により、用紙４上にブラックＢＫのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム９ＢＫは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナ１３ＢＫにより払拭された後、除電器により除電され、次の画像形成のために待機する。
【００２７】
以上のようにして、画像形成部６ＢＫでブラックＢＫのトナー画像を転写された用紙４は、搬送ベルト５によって次の画像形成部６Ｍに搬送される。画像形成部６Ｍでは、画像形成部６ＢＫでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム９Ｍ上にマゼンタＭのトナー画像が形成され、そのトナー画像が用紙４上に形成されたブラックＢＫの画像に重畳されて転写される。用紙４は、さらに次の画像形成部６Ｃ、６Ｙに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム９Ｃ上に形成されたシアンＣのトナー画像と、感光体ドラム９Ｙ上に形成されたイエローＹのトナー画像とが、用紙４上に重畳されて転写される。こうして、用紙４上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された用紙４は、搬送ベルト５から剥離されて定着器１６にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。
【００２８】
なお、符号１７，１８，１９は位置ずれ補正用の光反射型のトナーマークセンサであり、符号２０は搬送ベルト５のクリーニング装置である。
【００２９】
図２において、本実施形態に係る間接転写方式のタンデム型画像形成装置は、図１に示した搬送ベルト５に代えて無端状移動手段を中間転写ベルト５’とし、中間転写ベルト５’に４色重畳されたカラー画像を一括して用紙に転写するようにしたものである。中間転写ベルト５’は、回転駆動される駆動ローラ７と従動ローラ８とに巻回されたエンドレスのベルトである。各色のトナー画像は、感光体ドラム９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｙと中間転写ベルト５とが接する位置（１次転写位置）で、転写器１５ＢＫ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙの働きにより中間転写ベルト５上に転写される。この転写により、中間転写ベルト５上に各色のトナーによる画像が重ね合わされたフルカラー画像が形成される。画像形成に際して、給紙トレイ１に収納された用紙４は最も上のものから順に送り出され、中間転写ベルト５上に搬送され、中間転写ベルト５と用紙４とが接する位置（２次転写位置２１）にて、フルカラーのトナー画像が転写される。２次転写位置には２次転写ローラ２２が配置されており、用紙４を中間転写ベルト５に押し当てることで転写効率を高めている。２次転写ローラ２２は中間転写ベルト５’に密着しており、接離機構は備えていない。
【００３０】
なお、図１に示した直接転写方式のタンデム型画像形成装置と図２に示した間接転写方式のタンデム型画像形成装置は、前者の１次転写媒体が用紙４であり、１次転写でフルカラーの画像が形成されるのに対し、後者の１次転写媒体が中間転写ベルト５’であり、中間転写ベルト５’上でフルカラーの画像を形成した後、中間転写ベルト５’上の画像を用紙に２次転写して用紙上に画像を形成する点が異なるだけで、他の構成要素は同一である。なお、符号２０は中間転写ベルト５’上に１次転写され、用紙４に２次転写された後の残トナーをクリーニングするクリーニング装置である。
【００３１】
図３は、ＬＥＤＡヘッドを搭載した画像形成装置のスキュー補正回路の回路構成を示すブロック図である。この回路は、ラインメモリを用いてＬＥＤＡヘッドからスキュー補正された画像を出力するためのものである。
【００３２】
図３において、スキュー補正回路１００は、高周波クロック発信器［ＰＬＬ：Phase-locked loop］１０１、ラインカウンタ１０２、ライン生成部１０３、サブライン生成部１０４、第１ないし第４ラインメモリ１，２，３，４＿１０５，１０６，１０７，１０８、シフト量演算部１０９、シフト位置切り替えスタート部１１０、ラインカウンタ１１１、ラインメモリ切り替え制御部１１２、補正画像データ出力部１１３を備えている。
【００３３】
また、補正画像データ出力部１１３の出力は、階調制御回路１１６と光量補正回路１１７に並列に入力され、階調制御回路１１６と光量補正回路１１７の出力がＬＥＤＡヘッド１１４の制御基板に搭載された駆動回路に入力され、ＬＥＤＡヘッド１１４が点灯される。
【００３４】
高周波クロック発信器１０１は、このスキュー補正回路１００の基準クロックであり、このスキュー補正回路１００は高周波クロック発信器１０１が発生する高周波クロックに基づいて動作する。ラインカウンタ１０２は高周波クロック発信器１０１から入力される高周波クロックをカウントし、ライン生成部１０３からのラインクリア信号で０にリセットされる。
【００３５】
ライン生成部１０３には、高周波クロック発信器１０１からの高周波クロックとラインカウンタ１０２からのカウント信号（ＬＣＯＵＮＴ）が入力され、ラインカウンタ１０３からのカウント値が規定値に達するとラインクリア（ＬＣＬＲＷ＿１）信号を発生する。ラインカウンタ１０２のカウント値は、ラインクリア（ＬＣＬＲＷ＿１）信号を発生すると０にリセットされる。
【００３６】
サブライン生成部１０４では、ラインクリア信号が４回発生する毎にパルス信号（ＬＣＬＲＷ＿２）を１回発生し、発生したパルス信号（ＬＣＬＲＷ＿２）は、第２ないし第４ラインメモリ１０６，１０７，１０８に入力される。
【００３７】
このスキュー補正回路１００では、パソコン（ＰＣ）あるいは画像形成装置本体のコントローラからＶＩＤＥＯデータ（ビットマップデータ）１１５がラインメモリ（ここでは、第１ラインメモリ１０５）に入力される。このＶＩＤＥＯデータ（画像データ）のライン周期はサブライン生成部１０４で発生するパルス信号（ＬＣＬＲＷ＿２）の生成周期に等しい。また、このＶＩＤＥＯデータ１１５は、本実施形態では、画像形成装置本体のコントローラでディザリング処理を行った後のデータである。
【００３８】
ラインメモリはサブライン生成部１０４でパルス信号（ＬＣＬＲＷ＿２）が発生する度に、ＶＩＤＥＯデータを１ライン分記憶する。本実施形態のようにラインメモリが第１ないし第４ラインメモリ１０５，１０６，１０７，１０８のように４本の場合、４ライン分のデータを順次記憶する。すなわち、ＬＣＬＲＷ＿２信号が発生する毎に、第1のラインメモリ１０５のデータが第２のラインメモリ１０６に、第２のラインメモリ１０６のデータは第３のラインメモリ１０７に、・・・という具合にシフトされる。その結果、これら４本のラインメモリ１０５，１０６，１０７，１０８で４ライン分のデータが記憶される。５ライン目以降のＶＩＤＥＯデータは、古いものから上書きされ、消去される。
【００３９】
シフト量演算部１０９は、スキュー補正量に応じて、第１ないし第４ラインメモリ１０５，１０６，１０７，１０８をシフトする段数と主走査位置を計算する。そこで、スキュー補正を行う場合、まず、シフト量演算部１０９では、前記計算結果に基づいて、スキュー補正を行うためのライン遅延量と、主走査方向のシフト位置を設定する。前記スキュー補正量は、搬送ベルト５又は中間転写ベルト５’上に、各色のトナーで所定のトナーパターンを作像し、このトナーパターンを光学式のセンサを用いて検出することで、各色間の色ずれ量を、主走査方向と副走査方向のレジストレーションずれ、倍率ずれ、スキューのように要因別に算出し、算出されたスキュー量に基づいて決定されるスキュー補正量である。その際、走査露光を行うレーザ光のスキューも画像の色ずれの要素として含まれて算出される。
【００４０】
ラインカウンタ１１１は、アクセスするラインメモリを指示するするカウンタであり、ライン生成部１０３からラインクリア信号ＬＣＬＲＷ＿１が発生する度にリセットされ、シフト量演算部１０９からのライン遅延量信号と主走査方向のシフト位置信号に基づいてスキュー補正後のデータを生成するために、どのタイミングでどのラインメモリにアクセスすれば良いかを計算する。
【００４１】
シフト位置切り替えスタート部１１０はラインカウンタ１１１からの指示で、主走査方向の走査中に第１ないし第４ラインメモリ１０５，１０６，１０７，１０８を切り替える場合、そのタイミングでパルス信号を生成する。すなわち、第１ないし第４ラインメモリ１０５，１０６，１０７，１０８を切り替える主走査位置になるとＳＫ＿ＳＴＡＲＴ信号を発生する。
【００４２】
ラインメモリ切り替え制御部１１２はシフト位置切り替えスタート部１１０からの切り替えを指示するＳＫ＿ＳＴＡＲＴ信号の発生を受けて、読み出すラインメモリ１０５，１０６，１０７，１０８を切り替え、読み出したラインメモリに記憶された画像データを補正画像データ生成部１１３に出力する。
【００４３】
補正画像データ生成部１１３から出力される補正画像データ（ＳＫ＿ＤＡＴＡ）は、ラインメモリ切り替え制御部１１２から出力されたスキュー補正後の露光データとなり、この露光データ（補正画像データ）（ＳＫ＿ＤＡＴＡ）がＬＥＤＡヘッド１１４に出力され、階調制御回路１１６及び光量補正回路１１７にそれぞれ出力される。
【００４４】
ＬＥＤＡヘッド１１４の駆動回路は、入力される階調制御回路１１６からの階調制御信号及び光量補正回路１１７からの光量補正信号に基づいて、ＬＥＤＡヘッド１１４のＬＥＤを発光させ、これにより、例えば図１及び図２に示したＬＥＤＡヘッドＬＥＤＡ＿ＢＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙから感光体ドラム９ＢＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙへの書き込みが行われる。
【００４５】
なお、ラインメモリ切り替え制御部１１２はＣＰＵ（Central Processing Unit）若しくはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を含む。ＣＰＵが使用される場合には、ＣＰＵは図示しないＲＯＭに記憶されたプログラムコードを読み出して図示ないＲＡＭに展開し、当該ＲＡＭをワークエリア及びデータバッファとして使用しながら前記プログラムコードで定義された制御を実行する。ＡＳＩＣの場合には、制御手順が予め論理回路によって構成され、当該論理回路の処理によって所定の制御を実行する。
【００４６】
また、前述のようにＶＩＤＥＯデータ１１５は画像形成装置本体のコントローラによってディザリング処理された後のＶＩＤＥＯデータであり、このＶＩＤＥＯデータに対してスキュー補正回路１００でスキュー補正を行い、後段に補正画像データＳＫ＿ＤＡＴＡが出力されるので、スキュー補正回路１００の後段でコントローラがディザリング処理を行う必要がなくなる。これにより、コントローラの選択肢が広がり、プリンタ部についてはコントローラとは別に考えれば良いので、プリンタ部のＯＥＭ対応などで有利になる。
【００４７】
図４は、サブライン点灯によるスキュー補正後における画像データの階調制御について示す説明図である。
【００４８】
スキュー補正は図４に示すように１ラインを４つのサブライン１，２，３，４に分けて実施する。この補正は、図３に示したスキュー補正回路１００で実行される。
【００４９】
サブラインにおけるＬＥＤＡヘッド１１４の点灯時間は、同一のサブラインのときは全ドット一定である。ここでは、サブライン１のＬＥＤＡヘッド１１４の点灯時間を８μｓ、サブライン２の点灯時間を４μｓ、サブライン３の点灯時間を２μｓ、サブライン４の点灯時間を１μｓとしている。これらのサブライン点灯時間の組み合わせにより、点灯時間を０〜１５μｓの間、１μｓ単位で制御できる。すなわち、１６段階の階調を表現できる。その際、ＬＥＤＡヘッド１１４の点灯はオン／オフの２値データで駆動される。
【００５０】
なお、本実施形態では、２値データで駆動されるＬＥＤＡヘッド１１４であっても、前記階調制御回路１１６及び光量補正回路１１７で後述の階調制御と光量補正を実施するので、高階調が表現可能であり、傾き補正による階調低下を防止することができる。
【００５１】
また、２値データの場合は階調表現が不要なので同一サブラインの発光時間を等しくすることにより回路規模を小さくすることが可能となり、コストダウンを図れることができる。
【００５２】
ところで、サブライン毎に点灯時間は決まっているので、サブライン単位でスキュー補正した場合にサブラインの点灯時間の順序が変化してしまう。すなわち、スキュー補正しない画素Ｏに対して１サブライン分スキュー補正した画素１の場合、１画素における点灯時間は４μｓ、２μｓ、１μｓ、８μｓの順となる。２サブライン分スキュー補正した画素２の場合、１画素における点灯時間は２μｓ、１μｓ、８μｓ、４μｓの順となる。３サブライン分スキュー補正した画素３の場合、１画素における点灯時間は１μｓ、８μｓ、４μｓ、２μｓの順となる。なお、ここでは、１ライン分スキュー補正する画素を画素１、２ライン分スキュー補正する画素を画素２、３ライン分スキュー補正する画素を画素３と称している。
【００５３】
スキュー補正しない画素（画素０）で３μｓの点灯時間で階調表現したい場合、３サブライン目Ｐ０３と４サブライン目Ｐ０４を点灯する。３サブライン分スキュー補正する画素（画素３）で３μｓの点灯時間で階調表現したい場合、１サブライン目Ｐ３１と４サブライン目Ｐ３４を点灯する。このとき、画素０と画素３では、上記２つの画素でトナーの付着量が異なる。具体的には、画素３の方が点灯するサブラインが離れているので点灯時間に対するスポット径の比率が大きくなりトナー付着量は多くなる。これを補正するために、画素３の光量補正データを小さくする。または、画素０の光量補正データを大きくする。このように点灯制御（光量補正制御）することによりスキュー補正後の階調をより高階調とすることができる。
【００５４】
図５は光量補正データの補正処理手順を示す図である。  
同図において、ＬＥＤＡヘッド（ＬＥＤＡ＿ＢＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）１１４の光量を制御する光量制御回路には、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only memory）２０１、ＳＲＡＭ(Static Random Access Memory)２０２、ＳＫＥＷ部２０３及びＬＥＤＡ転送部２０４が搭載されており、ＥＥＰＲＯＭ２０１には、予め測定された全ドットの光量補正データが記憶されている。ＳＲＡＭ２０２は、ＥＥＰＲＯＭ２０１に保存されている光量補正データを読み出し、記憶する。すなわち、図５に示した要素とこれらの要素による制御は、図３に示したスキュー補正回路１００の補正画像データ生成部１１３から図示しない階調補正回路を経て入力されるＳＫ＿ＤＡＴＡ（補正画像データ）に基づいて実行される。
【００５５】
ＳＫＥＷ部２０３では、図３で説明したスキュー補正回路１００で得られた“シフトする段数（サブライン数）”と“走査位置”に応じてＳＲＡＭ２０２に記憶されている光量補正データを書き換える。その際、シフトする段数をＮ（副走査方向の解像度がＶＩＤＥＯデータのＮ倍）（Ｎは２より大きな整数）で割った余りに基づく値と主走査位置により光量補正データを書き換える。光量補正データは全ドット分それぞれ書き換えることが可能である。
【００５６】
光量補正データの書き換えは、例えば図４を参照すると、副走査方向の解像度はサブライン数が４であるので、前記Ｎは“４”であり、シフトする段数が１であると、１を４で除した余りは“１”となり、図４では、画素１に相当するので、画素１の補正データに書き換える。シフトする段数が３であると、３を４で除した余りは“３”となり、画素３に相当するので、画素３の補正データに書き換える。
【００５７】
書き換えられた光量補正データはＳＲＡＭ２０２に記憶され、ＬＥＤＡ転送部２０４からＬＥＤＡヘッドのドライバに転送される。ＬＥＤＡヘッドではＳＲＡＭ２０２から転送されてきた光量補正データに応じて光量が決まり、図３に示したように入力される画像（ＶＩＤＥＯ）データ１１５に基づいて応じて光量を補正し、発光し、書き込みが行われる。これにより、高階調の表現が可能となり、傾き補正による階調低下を防止することができる。
【００５８】
なお、なお、本実施形態では、図４に示したサブライン点灯によるスキュー補正後における画像データの階調制御は階調制御回路１１６で、図５に示した光量補正制御は光量補正回路１１７でそれぞれ並行して実行される。
【００５９】
図６は、図４におけるスキュー補正しない画素である画素０の１６階調を階調表示するためのサブライン発光パターンを示す説明図である。
【００６０】
サブライン発光パターンは図４に示したように８μｓ、４μｓ、２μｓ、１μｓの順序である。図６における“０”〜“１５”が画素０の諧調０から１５までの１６階調の発光パターンを示している。このように図４に示したサブライン発光パターンを組み合わせることによって１６階調が表現可能であることが分かる。なお、サブラインが隣接していない階調は、隣接している画素パターン（画素１、２、３）に比べてトナー付着量が多くなる。
【００６１】
図７は、図４における１サブライン分スキュー補正した画素である画素１の１６階調を階調表示するためのサブライン発光パターンを示す説明図である。
【００６２】
サブライン発光パターンは図４に示したように４μｓ、２μｓ、１μｓ、８μｓの順序である。図７における“０”〜“１５”が画素１の諧調０から１５までの１６階調の発光パターンを示している。このように図４に示したサブライン発光パターンを組み合わせることによって１６階調が表現可能であることが分かる。なお、サブラインが隣接していない階調は、隣接している画素パターン（画素０、２、３）に比べてトナー付着量が多くなることは前述の通りであり、低階調の方が高階調よりトナー付着量がより多くなる。
【００６３】
図８は、図４における２サブライン分スキュー補正した画素である画素１の１６階調を階調表示するためのサブライン発光パターンを示す説明図である。
【００６４】
サブライン発光パターンは図４に示したように２μｓ、１μｓ、８μｓ、４μｓの順序である。図８における“０”〜“１５”が画素２の諧調０から１５までの１６階調の発光パターンを示している。このように図４に示したサブライン発光パターンを組み合わせることによって１６階調が表現可能であることが分かる。なお、サブラインが隣接していない階調は、隣接している画素パターン（画素０、１、３）に比べてトナー付着量が多くなることは前述の通りであり、低階調の方が高階調よりトナー付着量がより多くなることも前述の通りである。
【００６５】
図８の画素２では、図６及び図７に示した画素０、１と比べて、低階調のサブライン発光パターンが隣接していない。このため、この画素２については、光量補正データを小さいものに書き換える。この場合、低階調画素でサブラインが離れておりスポット径が大きくなってトナー付着量が増加するが、光量補正データを小さいものに書き換えて階調の変化を防止する。その結果、傾き補正による階調低下を防止することができる。
【００６６】
図９は、図４における３サブライン分スキュー補正した画素である画素３の１６階調を階調表示するためのサブライン発光パターンを示す説明図である。
【００６７】
サブライン発光パターンは図４に示したように１μｓ、８μｓ、４μｓ、２μｓの順序である。図９における“０”〜“１５”が画素３の諧調０から１５までの１６階調の発光パターンを示している。このように図４に示したサブライン発光パターンを組み合わせることによって１６階調が表現可能であることが分かる。なお、サブラインが隣接していない階調は、隣接している画素パターン（画素０、１、２）に比べてトナー付着量が多くなることは前述の通りであり、低階調の方が高階調よりトナー付着量がより多くなることも前述の通りである。図６及び図７に示した画素０、１と比べて、図９でも低階調のサブライン発光パターンが隣接していない。このため、この画素３については、画素２と同様に光量補正データを小さいものに書き換える。
【００６８】
なお、図６ないし図９に示した各画素において、高階調を表現するのに必要なサブラインが離れている画素の場合は光量補正データを大きくする。これは、高階調画素でサブラインが離れている場合には、トナー付着量が多くなることがないので、スポット径には影響ない。そこで、低階調画素と比べてトナー付着量が減少することによる階調の変化を防止するために、トナー付着量を多くする。これにより傾き補正による階調低下を防止することができる。
【００６９】
図６ないし図９で説明したスキュー補正は、画素単位のもので、画素単位にサブラインと発光時間の組み合わせで階調を表現している。一方、主走査方向Ｍドットの複数画素を用いて階調を表現することもできる。図１０は主走査倍密、副走査倍密による本実施形態における階調表現を説明するための図である。図１０（ａ）は入力画像データを、同図（ｂ）は６００ｄｐｉヘッドで、主走査２倍密、不走査４倍密の点灯イメージをそれぞれ示す。
【００７０】
入力されるＶＩＤＥＯデータ（入力画像データ）は主査走査３００ｄｐｉ×３ｂｉｔ、副走査３００ｄｐｉであり、出力するＬＥＤＡヘッドは主走査解像度６００ｄｐｉである。ＶＩＤＥＯデータは主走査３００ｄｐｉ×３ｂｉｔであるので、６００ｄｐｉのＬＥＤＡヘッドで出力する際に、主走査方向に２倍（２倍密）する。これにより、主走査方向に０，１，２の３階調の表現が可能となる。
【００７１】
他方、ＶＩＤＥＯデータは副走査３００ｄｐｉでａあり、６００ｄｐｉのＬＥＤＡヘッドで出力する際に４倍（４倍密）する。これにより副走査解像度は１２００ｄｐｉとなり、主走査倍密と合わせて入力１画素について「２×４」のマトリクスが形成される。その結果、０〜８の９階調の表現が可能となる。
【００７２】
従って、本実施形態では、主走査方向Ｍドット（＝２ドット）の複数画素を用いて階調を表現する場合、スキュー補正エリアはＭ（＝２ドット）の倍数の４ドットとしている。
【００７３】
このように、スキュー補正エリアをＭ（正の整数）の倍数とすることでスキュー補正エリアの境界に、階調を表現するためのＭドットの境界が位置し、それ以外が位置することはない。その結果、高階調を表現することが可能となる。
【００７４】
本実施形態では、ラインヘッドとしてＬＥＤＡヘッドを使用しているが、有機ＥＬヘッドを用いることもできる。
【００７５】
また、本実施形態では、スキュー補正回路１００、階調制御回路１１６、光量補正回路１１７を使用して、同一の画像データから複数のサブラインを生成し、生成されたサブラインを連続して露光し、露光位置の傾きを補正し、補正した補正結果に基づいてサブラインを点灯制御し、階調を表現し、同時に前記補正結果に基づいて光量補正データを制御してＬＥＤＡヘッド１１４を点灯させているが、この機能をコンピュータプログラムに置き換えて、コンピュータによって実行させることも可能である。その場合、コンピュータプログラムは、データから複数のサブラインを生成する第１の手順と、生成されたサブラインを連続して露光し、露光位置の傾きを補正するための補正画像データを生成する第２の手順と、前記第２の手順で得られた補正画像データに基づいてサブラインを点灯制御し、階調を表現する第３の手順と、前記第２の手順で得られた補正画像データに基づいて光量を補正制御する第４の手順と、を少なくとも含む。
【００７６】
以上のように、本実施形態によれば、２値のＬＥＤＡヘッドを露光源として使用する画像形成装置において、スキュー補正をした場合の階調表現をサブライン点灯による露光時間制御だけではなく、ＬＥＤ素子に流す電流を制御する光量補正制御と組み合わせ、スキュー補正した画素のサブライン点灯時間順序を変更し、点灯時間に対するスポット径の比率を変えてトナー付着量変化を補正するので、スキュー補正をした場合の階調表現を今まで以上に高階調としながら、トナー付着量を均一にすることができる。
【００７７】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記各実施例は、好適な実施形態をそれぞれ示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲により規定される範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７８】
１０４  サブライン生成部
１０５〜１０８  ラインメモリ
１１３  補正画像データ出力部
１１４  ＬＥＤＡヘッド
１１５  ＶＩＤＥＯ（画像）データ
１１６  階調制御回路
１１７  光量補正回路
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７９】
【特許文献１】特許第４３７１３２２号公報
【図１】
0005789939.tif 000002
【図２】
0005789939.tif 000003
【図３】
0005789939.tif 000004
【図５】
0005789939.tif 000005
【図４】
0005789939.tif 000006
【図６】
0005789939.tif 000007
【図７】
0005789939.tif 000008
【図８】
0005789939.tif 000009
【図９】
0005789939.tif 000010
【図１０】
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