(57)【要約】【課題】本発明は、回路構成を簡素化した一つのパルス幅変調回路によって発光素子の光量補正と階調制御を行なうことにより、記録ヘッドの制御装置のコストダウンを可能とすることを課題とする。【解決手段】記録ヘッドの制御装置１１にはパルス幅変調回路１５が内蔵されており、該パルス幅変調回路１５において、１階調あたりのクロック数を決定する変数１（ＲｅｓＮ）と、光量補正の分解能を決定する変数２（ＲｅｓＤｈ）とをそれぞれ所定の値に設定して算出した出力パルス幅Ｃｐｗを用いることによって、一つのパルス幅変調回路１５で発光素子１２の光量補正と階調制御の両方を制御するようにしたパルス幅変調制御方式の記録ヘッドの制御装置１１を提供する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
階調値に基づいて１階調あたりのパルス幅を演算する第１の演算手段と、前記階調値と光量補正値に基づいて光量補正のパルス幅を演算する第２の演算手段とを有し、前記第１の演算手段の出力信号と前記第２の演算手段の出力信号の和をパルス幅変調信号として出力するパルス幅変調手段と、
前記パルス幅変調信号をパルス信号に変換して出力するパルス変換手段からなり、
前記パルス信号により発光素子を発光させることを特徴とする記録ヘッドの制御装置。
【請求項２】
請求項１の記録ヘッドの制御装置において、
前記パルス幅変調手段と前記パルス変換手段の間に、前記パルス幅変調信号を複数分割して出力する分割手段を設け、
該分割手段は、前記パルス幅変調信号を所定の数で除算して複数の整数部分と１つの余り部分を演算し、任意の一の前記整数部分にのみ前記余り部分を加算して出力信号とし、その他の前記整数部分はそのまま出力信号とすることを特徴とする記録ヘッドの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として電子写真式の複写機やプリンタ等の電子写真装置に用いる記録ヘッドをパルス幅変調制御方式により制御する記録ヘッドの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真式の複写機やプリンタ等において、感光体上に静電潜像を形成するためのＬＥＤプリントヘッド等の記録ヘッド（１）  としては、制御装置（２）  から送られる画像データを一時的に記憶するためのレジスタ（３）  と、制御装置（２）  から信号を受けて該画像データをラッチするためのラッチ回路（４）  と、制御装置（２）  から信号を受けて複数個の発光素子（６）  にそれぞれ電流を送るための複数個のドライバ（５）  と、該ドライバ（５）  からの電流値に応じた光量で発光する複数個の発光素子（６）  とからなるものが一般に提供されている（図５参照）。
該記録ヘッド（１）  には、種々の信号やデータを該記録ヘッド（１）  へ送るための制御装置（２）  が接続されており、個々の発光素子（６）  の光量を均一にするための補正データを記憶するメモリ（図示せず）とが接続されている。
従来の記録ヘッド（１）  において、発光素子（６）  の光量補正と階調制御を行なう場合には、前記制御装置（２）  において、１階調あたりのクロック数を決定し、該クロック数に対応したパルス幅の信号をレジスタ（３）  に送ることによって階調制御を行ない、一方、メモリに記憶された補正データに基づいてドライバ（５）  が発光素子（６）  に供給する電流値を制御することによって各発光素子（６）  の光量のばらつきの補正を行なっている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３９８６２号公報（第３−６頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、制御装置（２）  において、発光素子（６）  の光量補正のための電流値制御の回路と階調制御のためのパルス幅変調回路という二つの制御回路を設ける必要があり、回路構成が複雑になり、かつ、制御装置（２）  のコストアップにつながるという問題があった。
また、発光素子（６）  の光量補正と階調制御の両方をパルス幅変調回路で制御するには、通常、回路構成が更に複雑になるため、制御が困難になるという問題があった。
さらに、印字画像にレンズアレイを構成するロッドレンズの直径程度のピッチで濃淡のすじ状のむら（濃淡すじむら）が生じるのを防止するために、１画素分の出力を複数分割（例えば４分割）する方法を用いることが一般であるが、その場合には、通常、分割した出力ごとに演算を行なう必要があり、回路が複雑になるという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来の課題を解決するための手段として、階調値（Ｄｍ）に基づいて１階調あたりのパルス幅を演算する第１の演算手段と、前記階調値（Ｄｍ）と光量補正値（Ｄｈ）に基づいて光量補正のパルス幅を演算する第２の演算手段とを有し、前記第１の演算手段の出力信号と前記第２の演算手段の出力信号の和をパルス幅変調信号（Ｃｐｗ）として出力するパルス幅変調手段（１５）と、前記パルス幅変調信号（Ｃｐｗ）をパルス信号に変換して出力するパルス変換手段（１４）からなり、前記パルス信号により発光素子（１２）を発光させる記録ヘッドの制御装置（１１）を提供するものである。
該記録ヘッドの制御装置（１１）は、前記パルス幅変調手段（１５）と前記パルス変換手段（１４）の間に、前記パルス幅変調信号（Ｃｐｗ）を複数分割して出力する分割手段（１７）を設け、該分割手段（１７）は、前記パルス幅変調信号（Ｃｐｗ）を所定の数で除算して複数の整数部分（Ｃｐｗｈ）と１つの余り部分（Ｃｐｗｌ）を演算し、任意の一の前記整数部分（Ｃｐｗｈ）にのみ前記余り部分（Ｃｐｗｌ）を加算して出力信号（ＰＷＭｏｕｔ）とし、その他の前記整数部分（Ｃｐｗｈ）はそのまま出力信号（ＰＷＭｏｕｔ）とすることが望ましい。
【０００６】
【作用】
本発明の記録ヘッドの制御装置（１１）では、パルス幅変調手段（１５）において、１階調あたりのクロック数を決定する変数１（ＲｅｓＮ）と、光量補正の分解能を決定する変数２（ＲｅｓＤｈ）とをそれぞれ所望の値に設定して算出したパルス幅変調信号（Ｃｐｗ）を用いることにより、構成を簡素化した一つのパルス幅変調手段（１５）で、記録ヘッド（１０）に搭載されている発光素子（１２）の光量補正と階調制御の両方を同時に制御することが可能となる。
また、印字画像に濃淡すじむらが生じるのを防いで、印字画質が低下するのを防止するために、パルス幅変調信号（Ｃｐｗ）を複数分割する場合であっても、出力信号（ＰＷＭｏｕｔ）の算出ごとに演算を行なう必要がなくなり、パルス幅変調手段（１５）の構成を簡素化することが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１および図２を用いて説明する。
電子写真式の複写機やプリンタ等において感光体上に静電潜像を形成するためのＬＥＤプリントヘッド等の記録ヘッド（１０）は、記録ヘッドの制御装置（１１）に接続されている。該記録ヘッドの制御装置（１１）には、補正値（Ｄｈ）を記憶するためのメモリ（図示せず）が接続されている（図２参照）。
【０００８】
該記録ヘッド（１０）は、記録ヘッドの制御装置（１１）から送られてきたパルス信号により発光するＬＥＤ等の発光素子（１２）を複数、例えば１２８個有する発光素子アレイ（１３）を千鳥状若しくは一直線状に複数、例えば８個配設したＬＥＤ基板（１６）を有するものである（図２参照）。
【０００９】
該記録ヘッドの制御装置（１１）は、パルス変換手段としてのパルス変換回路（１４）と、図１に示すようなパルス幅変調手段としてのパルス幅変調回路（ＰＷＭ回路）（１５）を内蔵しており（図２参照）、該パルス幅変調回路（１５）では、発光素子（１２）の光量補正と階調制御を行なう出力パルス幅（Ｃｐｗ）を以下の演算式によって算出する。
出力パルス幅（Ｃｐｗ）＝演算１＋演算２
演算１＝階調値（Ｄｍ）×変数１（ＲｅｓＮ）
演算２＝階調値（Ｄｍ）×補正値（Ｄｈ）÷変数２（ＲｅｓＤｈ）
なお、図１において、点線で囲まれた部分が前記演算１を実施する第１の演算手段としての第１の演算回路である。その他の部分が前記演算２を実施する第２の演算手段としての第２の演算回路である。
【００１０】
ここで、画像データの濃度を決める階調値（Ｄｍ）および発光素子（１２）の光量のバラツキを補正する補正値（Ｄｈ）は、記録ヘッドの制御装置（１１）に与えられる値であり、１階調あたりのクロック数を決定する変数１（ＲｅｓＮ）および光量補正の分解能を決定する変数２（ＲｅｓＤｈ）は予め設定される値である。
【００１１】
演算１では、計算の高速化と回路の簡素化のために、左ビットシフトによる乗算と足し算の組合わせのみを用いる。また、変数１（ＲｅｓＮ）は、４または５または６のいずれかの値に設定される。
演算２では、変数２（ＲｅｓＤｈ）を２のべき乗の値に設定することで、変数２（ＲｅｓＤｈ）による除算を右ビットシフトによって行ない、計算の高速化と回路の簡素化が可能となる。
本実施形態では、前記変数１（ＲｅｓＮ）は５に設定されており、前記変数２（ＲｅｓＤｈ）は４または８に設定されている。
【００１２】
上記のように、制御装置（１１）に与えられた画像データの階調値（Ｄｍ）、発光素子（１２）の光量の補正値（Ｄｈ）および予め設定された変数１（ＲｅｓＮ）、変数２（ＲｅｓＤｈ）から、前記発光素子（１２）の光量補正と階調制御を同時に行なう出力パルス幅（Ｃｐｗ）を算出する（図１参照）。
【００１３】
上記のようにして算出したパルス幅変調信号としての出力パルス幅（Ｃｐｗ）を、パルス変換回路（１４）に送ることにより、前記発光素子（１２）が発光し、回路構成を簡素化した一つのパルス幅変調回路（１５）で、前記発光素子（１２）の光量補正と階調制御の両方を同時に制御することが可能となる。
【００１４】
更に、この場合、変数１（ＲｅｓＮ）を大きく設定することにより、限られたパルス幅の中で階調数を増加させることが可能となり、処理速度を上げることが出来、また、変数２（ＲｅｓＤｈ）を大きく設定することにより、前記発光素子（１２）の光量補正の分解能を高くすることが可能となり、印字画像の画質を高めることが出来る。
【００１５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図３および図４を用いて説明する。
第２実施形態の記録ヘッドの制御装置（１１）は、図２におけるパルス幅変調回路（１５）とパルス変換回路（１４）の間に、さらに、図３に示すような出力パルス幅（Ｃｐｗ）を複数分割して出力する分割手段としての分割回路（１７）を設けたものである（図４参照）。
該分割回路（１７）では、図１に示すパルス幅変調回路（１５）のパルス幅変調信号（Ｃｐｗ）を所定の数、例えば４で除算した値（Ｃｐｗ／４）の整数部分（Ｃｐｗｈ）をＩＮＴ関数によって算出するとともに、出力パルス幅（Ｃｐｗ）を４で除算した値（Ｃｐｗ／４）の余り部分（Ｃｐｗｌ）をＭＯＤ関数によって算出する。
図３に示したように、４で除算する場合は、パルス幅変調回路（１５）の８ビットの出力の上位６ビットを整数部分（Ｃｐｗｈ）とし、下位２ビットを余り部分（Ｃｐｗｌ）としてもよい。
【００１６】
そして、１回目から３回目の出力値を算出する場合には、Ｍａｓｋ＝０（Ｌｏ）として、整数部分（Ｃｐｗｈ）をそのまま出力値（ＰＷＭｏｕｔ）とし、４回目の出力値を算出する場合にのみ、Ｍａｓｋ＝１（Ｈｉ）として、整数部分（Ｃｐｗｈ）＋余り部分（Ｃｐｗｌ）を出力値（ＰＷＭｏｕｔ）とする演算を行なう（図３参照）。
この出力値を第１実施形態と同様にパルス変換回路（１４）に送り、パルス信号に変換して発光素子アレイ（１３）に送ることにより、記録ヘッド（１０）の発光素子（１２）を発光させることができる。
記録ヘッド（１０）の発光素子（１２）の発光は、従来から用いられている方法で行うことができ、例えば、前記発光素子アレイ（１３）内の発光素子（１２）を特定する信号と、前記パルス信号を同期させて前記発光素子アレイ（１３）に送信すれば、前記発光素子アレイ（１３）中の特定した発光素子（１２）を光量補正と階調制御を同時に行って発光させることができる。
【００１７】
このようにして出力値（ＰＷＭｏｕｔ）の演算を行なうことにより、印字画像に濃淡すじむらが生じるのを防いで印字画質が低下するのを防止するために、１画素分の出力パルス幅（Ｃｐｗ）を複数分割（例えば４分割）して出力値（ＰＷＭｏｕｔ）を算出する場合であっても、出力値（ＰＷＭｏｕｔ）の算出ごとに演算を行なう必要がなくなり、パルス幅変調回路（１５）の構成を簡素化することが可能となる。
【００１８】
以上、本発明の実施の形態を実施例により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
例えば、出力パルス幅（Ｃｐｗ）を複数分割して出力する場合、出力パルス幅（Ｃｐｗ）を分割する数は、図３に示した実施例のように４に限られることはなく、２のべき乗の値であれば回路構成が複雑になることはないため、２または８等の値であってもよい。
また、整数部分（Ｃｐｗｈ）＋余り部分（Ｃｐｗｌ）を出力値（ＰＷＭｏｕｔ）とする演算を行なうのは、４回目の出力値を算出する場合に限られることはなく、例えば１回目の出力値を算出する場合など、いずれの出力値（ＰＷＭｏｕｔ）を算出する場合であってもよい。
また、記録ヘッドの制御装置（１１）と記録ヘッド（１０）が構造上分離されている必要はなく、パルス幅変調回路（１５）、分割回路（１７）またはパルス変換回路（１４）の全部または一部が記録ヘッド（１０）の中に組み込まれていてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明では、回路構成を簡素化した一つのパルス幅変調回路によって発光素子の光量補正と階調制御を行なうことができ、記録ヘッドの制御装置のコストダウンが可能となる。また、１画素分のパルス幅を複数分割して出力する場合であっても、パルス幅変調回路が複雑になることがない。
【図面の簡単な説明】
図１および図２は本発明の第１実施形態を示すものである。
【図１】パルス幅変調で発光素子の光量補正と階調制御を行なう回路の説明図である。
【図２】第１実施形態の記録ヘッドの概略説明図である。図３および図４は本発明の第２実施形態を示すものである。
【図３】パルス幅を４分割して出力する回路の説明図である。
【図４】第２実施形態の記録ヘッドの概略説明図である。
【図５】従来のＬＥＤ記録ヘッドの概略説明図である。
【符号の説明】
１０              記録ヘッド
１１              記録ヘッドの制御装置
１２              発光素子
１４              パルス変換回路（パルス変換手段）
１５              パルス幅変調回路（パルス幅変調手段）
１７              パルス分割回路（パルス分割手段）
Ｄｈ            補正値
Ｄｍ            階調値
ＲｅｓＮ        変数１
ＲｅｓＤｈ      変数２
Ｃｐｗ          出力パルス幅（パルス幅変調信号）
Ｃｐｗｈ        整数部分
Ｃｐｗｌ        余り部分
ＰＷＭｏｕｔ    出力値（出力信号）
【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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