(57)【要約】【課題】ＬＥＤを用いた２値画像の書き込みにおいて階調書き込みを行う。【解決手段】ＬＥＤドライバ８２は、画像処理手段（不図示）から白黒画像データをドライバＩＣ８２ｃで、階調データを光量補正データ生成手段８２ａで受取る。光量補正データ生成手段８２ａは、記憶しているＬＥＤ毎の発光特性データと階調データを合成して光量補正データを生成しドライバＩＣ８２ｃに出力する。カソードＩＣ８２ｂは、順次ＬＥＤアレイ８３ａを駆動する。クロック毎に切り換えて、白黒画像データが黒のとき、ドライバＩＣ８２ｃを駆動し、補正光量データでＬＥＤアレイ８３ａの発光を制御する。白のときは制御しない。ＬＥＤアレイ８３ａの発光は、不図示の電子写真方式複写機の感光体ドラムに照射され２値画像の階調書き込みを行う。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿画像情報に基き発光手段の発光光量を制御することにより転写体に原稿画像を書き込む装置において、
原稿画像情報の画素毎に、白黒２値画像情報を生成する手段と、画素毎に生成された前記黒画像情報が本来持つ多値画像情報に基いて前記発光手段の発光を制御する手段を備えたことを特徴とする原稿画像情報の書込装置。
【請求項２】
請求項１記載の原稿画像情報の書込装置において、
発光手段毎の発光特性情報を記憶する手段と、前記発光手段毎の発光特性情報と前記黒画像情報が本来持つ多値画像情報とに基いて発光手段毎の光量補正情報を生成する手段を備え、前記生成された黒画像情報毎に前記光量補正情報に基いて前記発光手段を制御することを特徴とする原稿画像情報の書込装置。
【請求項３】
請求項２記載の原稿画像情報の書込装置において、
前記制御手段は、前記光量補正情報に基いて前記発光手段を基準発光出力になるように制御することを特徴とする原稿画像情報の書込装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の原稿画像情報の書込装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置において感光体への画像情報の書き込みを、例えば発光ダイオードなどの発光素子により行う原稿画像情報の書込装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、露光（書き込み）工程、現像工程、転写工程、定着工程、排紙工程からなる電子写真方式の画像形成装置において、感光体への２値又は多値画像情報の書き込みを、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）が主走査方向に所定密度で配列された１次元のＬＥＤヘッドにより行うことは周知である。
該ヘッドにより２値画像の書き込みを行い、階調性のある画像を形成する場合は、ドットの印字率を減らし、擬似的に階調性のある画像を形成している。このため原画像の階調を忠実に再現することはできなかった。
また、前記階調性のある画像を形成する場合、白黒２値画像の白及び黒全ての画素領域について階調性を得ようとすると、そのための処理に時間がかかっていた。
【０００３】
また多値のＬＥＤヘッドを用いて階調画像を形成するとき、ＬＥＤの発光時間を画像データに応じて変化させることが行われている。
しかしながらＬＥＤは、通常、個々に発光特性にバラツキを有し、このようなＬＥＤを用いて画像の書き込みを行うと、バラツキのために原画像の階調性が忠実に書き込まれず、従って階調印画の画質が悪くなっていた。
そこで、一例として特開平９−１１５４０号公報に開示されたＬＥＤヘッドは、ＬＥＤ毎の階調データと、複数のＬＥＤからなるブロックの単位で出力バラツキを補正するデータと、ブロックの平均値に対する出力バラツキを補正するデータとを加算し、加算したデータによりＬＥＤのバラツキを補正するようにしている。
しかしながら、このＬＥＤヘッドは、２値画像の階調画像の書き込みにおいてＬＥＤのバラツキを補正して書き込むことは行っていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の実状に鑑みてなされたもので、第１の目的は、発光手段を用いた２値画像の書き込みにおいて、階調処理時間を短縮し且つ原画像の階調を忠実に再現するように書き込みを行うことであり、第２の目的は、発光手段に発光特性にバラツキがあるとき、バラツキに関係なく原画像の階調を忠実に再現するように書き込みを行うことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、原稿画像情報に基き発光手段の発光光量を制御することにより転写体に原稿画像を書き込む装置において、原稿画像情報の画素毎に、白黒２値画像情報を生成する手段と、画素毎に生成された前記黒画像情報が本来持つ多値画像情報に基いて前記発光手段の発光を制御する手段を備えたことを特徴とする原稿画像情報の書込装置である。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１記載の原稿画像情報の書込装置において、発光手段毎の発光特性情報を記憶する手段と、前記発光手段毎の発光特性情報と前記黒画像情報が本来持つ多値画像情報とに基いて発光手段毎の光量補正情報を生成する手段を備え、前記生成された黒画像情報毎に前記光量補正情報に基いて前記発光手段を制御することを特徴とする原稿画像情報の書込装置である。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２記載の原稿画像情報の書込装置において、前記制御手段は、前記光量補正情報に基いて前記発光手段を基準発光出力になるように制御することを特徴とする原稿画像情報の書込装置である。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の原稿画像情報の書込装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照して説明する。
まず、本発明が実施されるデジタル複写機の構成を、図１を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るデジタル複写機の断面概略構成図であり、図中、１０は原稿読み取り部、４０はプリント部、５０は給紙部、６０は排紙部、そして１００はこれら各部を有するデジタル複写機である。
【００１０】
原稿読み取り部１０は、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１１、原稿台１２、給送ローラ１３、給送ベルト１４、コンタクトガラス１６及び原稿セット検知センサ１７を有する。また、露光ランプ２１、第１ミラー２２、第２ミラー２３、第３ミラー２４、レンズ２５、ＣＣＤイメージセンサ２６からなる光学走査系を有し、露光ランプ２１及び第１ミラー２２は不図示の第１キャリッジ上に固定され、第２ミラー２３及び第３ミラー２４は不図示の第２キャリッジ上に固定されている。
【００１１】
原稿台１２に載置された原稿は、原稿の読み取りが指示されると、ＡＤＦ１１から給送ローラ１３、給送ベルト１４によりコンタクトガラス１６上に給送される。すると、前記光学走査系が原稿を走査し、原稿画像をＣＣＤイメージセンサ２６において電気信号に変換、出力する。原稿画像の電気信号は、図２で後述する書込装置の画像処理手段で２値画像データ及び階調データとして生成され、これらのデータによりＬＥＤヘッド８３の発光出力を制御する。この発光出力はプリント部４０の感光体ドラム４１に集光する。
【００１２】
プリント部４０は、感光体ドラム４１、現像ユニット４２、転写ユニット４３、定着ユニット４４、排紙ユニット４５を有する。
感光体ドラム４１は、図示しない帯電チャージャにより表面が高電位に帯電し、表面電位はＬＥＤ８３からの発射光の強度に応じて変化し、感光体ドラム４１上に原稿の濃淡分布に対応する静電潜像が形成される。静電潜像は、現像ユニット４２のトナーにより現像され、転写ユニット４３で、給紙部５０から搬送されてきた転写紙に転写される。
【００１３】
給紙部５０は、第１トレイ５１、第２トレイ５２、第３トレイ５３及び、第１給紙装置５４、第２給紙装置５５、第３給紙装置５６並びに、縦搬送ユニット５７を有する。ユーザーにより所定サイズの転写紙が指定されると、指定サイズの転写紙のトレイが選択され、そこから指定サイズの転写紙が当該給紙装置、縦搬送ユニット５７を経て転写ユニット４３へと搬送される。転写ユニット４３でトナー像が転写された転写紙は、定着ユニット４４に搬送される。定着ユニット４４は、不図示の加熱ローラと加圧ローラを有し、加熱ローラは不図示のヒーターにより予め加熱されている。トナー像が転写された転写紙は、これらローラ間に挟まれて通過する間にトナーが熱融着し、転写紙に定着する。トナー像が定着した転写紙は、排紙ユニット４５により排紙部６０に排紙される。
【００１４】
排紙部６０は、搬送された転写紙を排紙する排紙トレイ６１及びステープル台６２、紙揃え用のジョガー６８、ステープラ６９及びステープル完了排紙トレイ７１からなる。
【００１５】
前記排紙ユニット４５によって搬送された転写紙は、切り替え板６３を下に切り替えることにより、搬送ローラ６４及び６５を経由して排紙トレイ６１側に排紙し、切り替え板６３を上に切り替えることで、搬送ローラ６６を経由してステープル台６２に排紙する。ステープル台６２に排紙、積載された転写紙は、一枚排紙されるごとに紙揃え用のジョガー６７によって、紙端面が揃えられ、１部のコピー完了と共にステープラ６８によって綴じられる。ステープラ６８で綴じられた転写紙群は、自重によってステープル完了排紙トレイ６９に収納される。
排紙トレイ６１は、転写紙搬送方向に対し直角に移動可能な構成を有し、このため、転写紙搬送方向に対し直角に移動し、排出されてくるコピー紙を簡単に仕分けることができる。
【００１６】
転写紙の両面に画像を作像する場合は、各給紙トレイ５１〜５３から給紙され画像形成された転写紙を排紙トレイ６１側に導かないで、経路切り替えのための分岐爪７１を上側にセットすることで、スイッチバック反転し、一旦両面給紙ユニット７２にストックする。その後、両面給紙ユニット７２にストックされた転写紙を、再びプリント部４０に再給紙し、静電潜像の生成、現像、転写、定着を行って、経路切り替えの為の分岐爪７１を今度は下側にセットし、排紙トレイ６１に導く。
【００１７】
次に、前記デジタル複写機において２値画像を階調書き込みする装置について図２乃至図５を参照して説明する。
図２は、本実施形態に係る書込装置の概略ブロック構成図であり、図中、書込装置８０は、画像処理手段８１、ＬＥＤドライバ８２、ＬＥＤヘッド８３を有する。
画像処理手段８１は、ＣＣＤイメージセンサ２６（図１）の出力が入力されると、図示しないＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換し、原稿画像情報の画素毎に２値画像データを生成し、ＬＥＤドライバ８２に出力する。２値画像データは、所定のしきい値を設けることにより、このしきい値を越えるか否かにより生成する。このとき、しきい値の設定は、原稿との関係で階調処理が必要な程度と処理に要する時間等を見極めて行う。また画像処理手段８１は、階調データを取得し、階調データは切り換えにより、２ビット４階調、３ビット８階調、４ビット１６階調、５ビット３２階調、８ビット２５６階調等の階調データとして出力できるようになっている。
【００１８】
ＬＥＤドライバ８２は、２値画像データと階調データを受け取ると、この２値画像データ及び、後述するＬＥＤの発光特性データが記憶されているときは、階調データと発光特性データとを合成した光量補正データによりＬＥＤヘッド８３の発光を制御する。
【００１９】
図３は、ＬＥＤドライバ８２のブロック構成図であり、図中、ＬＥＤドライバ８２は、光量補正データ生成手段８２ａ、カソードＩＣ８２ｂ、ドライバＩＣ８２ｃを有し、ＬＥＤヘッド８３の発光を制御する。
光量補正データ生成手段８２ａは、発光特性データが記憶されていないときは、階調データをそのまま光量補正データとしてドライバＩＣ８２ｃに出力する。発光特性データが記憶されているときは、階調データと発光特性データを合成（掛け算）して光量補正データを出力する。
ここで、発光特性データは、ＬＥＤの製造元から提供されるもので、ＬＥＤヘッド８３のＬＥＤ毎に、所定のドライブ入力が印加されたとき、基準発光出力に対してプラス又はマイナス何パーセントの出力になるかのデータである。そしてこの発光特性データは、光量補正データ生成手段８２ａの発光特性データテーブル（不図示）に格納されている。なお、発光特性データは、複数のＬＥＤを含むＬＥＤアレイ８３ａ毎に提供されることもある。
【００２０】
カソードＩＣ８２ｂは、ＬＥＤアレイ８３ａを１ブロックずつ順次駆動する。
ドライバＩＣ８２ｃは、クロック信号毎に画像処理手段８１から白黒２値の画像データと光量補正データ生成手段８２ａから階調データ又は光量補正データを受け取り、２値画像データが黒データのとき、階調データ又は光量補正データに基いてＬＥＤアレイ８３ａを駆動して発光させる。２値画像データが白データのときは駆動しない。
また、２値画像データが黒画像であって、発光特性データにより光量補正データが合成されたときは、このデータにより基準発光出力になるようにＬＥＤアレイ８３ａを駆動して発光させる。
【００２１】
図４は、画像データを発光特性データで補正するときの画像データと光量補正データの出力タイミングを示す図である。
図中、ライン同期パルスＬＳＹＮＣで走査ライン毎のスタート点を規定し、図示しないクロック発生手段からのクロックパルスＣＬＫに同期して画像データ（２値データ）及び光量補正データの生成を行う。
【００２２】
本実施形態によれば、階調書込み領域を黒画素にするので、ドットの印字率を減らすことなく、且つ処理工程を減らして原画像の階調を忠実に再現することができ、更にＬＥＤに発光特性にバラツキがあるとき、これを補正して原画像の階調を忠実に再現することができる。
【００２３】
デジタル複写機の感光体ドラム４１は、円筒形状であり、その表面に階調データに基いてＬＥＤを発光させ、投射光（ドット）による書き込みを行うと、ドット形状は円形であるが、感光体ドラム４１の表面上では円形の縦横比が異なった楕円形状となる。この縦横比の差異が大きくなると、画素の重なり部分が生じて、この部分で階調が異なったものになることがある。
図５は、感光体ドラム上での画素の重なりを説明する図であり、図中、図５（Ａ）は、横径が縦径より長くなった画素による印字例を示し、図５（Ｂ）は、横径と縦径が等しい画素による印字例を示す。図５（Ａ）の画素ａと画素ｂは横径が長くなったため、画素の一部に重なりが生じ、重なり部分で階調が異なってくる。
【００２４】
そこで、画像処理手段８１は、画像読み取り装置又はネットワークから画像データを受け取り、２値画像データ及び階調データを生成するとき、階調データの生成レベルを可変にし、通常生成する値より小さい値とする。この値に基いて光量補正データを合成し、この信号をドライバＩＣ８２ｃに出力することによりＬＥＤの発光量が制御される。画像処理手段８１は、階調データのレベルを任意に調整することによりＬＥＤヘッドの発光量を調整することができる。階調データのレベル調整は、光量補正データ生成手段８２ａにおいて行ってもよい。
【００２５】
本実施形態では、画像処理手段８１で階調データの生成を行ったが、ＬＥＤドライバ８２に階調データを送ることにより、ＬＥＤドライバ８２で２値の画像データと光量補正データを生成するようにすることもできる。
【００２６】
本実施形態によれば、１ドット当たりの発光量を減らすことで、感光体４１にのるトナー量を少なくして原画像の階調性を保持した画像を書き込むことができる。また、更に、本実施形態の書込装置をデジタル複写機に備えることによって、原画像の階調性を保持した２値画像の階調画像を形成することができる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１，２，３の発明に対応する効果：　発光手段を用いた２値画像の書き込みにおいて、生成された黒画素について黒画素が本来もつ多値画像情報に基いて発光を制御し階調書き込みを行うので、処理時間を短縮し容易に原画像に忠実な階調性のある書き込みを行うことができる。発光手段が発光特性にバラツキがある場合においても、このバラツキを補正して原画像に忠実な階調性のある書き込みを行うことができる。
請求項４の発明に対応する効果；　発光手段を用いた２値画像の画像形成において、原画像に忠実な階調性のある画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るデジタル複写機の断面概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る書込装置の概略ブロック構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係るＬＥＤドライバのブロック構成図である。
【図４】画像データを光量補正データで補正するときの画像データと光量補正データの出力タイミングを示す図である。
【図５】感光体ドラム上での画素の重なりを説明する図である。
【符号の説明】
１０・・・・原稿読み取り部、４０・・・・プリント部、５０・・・・給紙部、６０・・・・排紙部、８１・…画像処理手段、８２・…ＬＥＤドライバ、８３・…ＬＥＤヘッド。
【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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