(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）１画素当たりの階調表現を行うためのｎビットの階調データを入力部に入力し、
（ｂ）該入力部に入力されたｎビットの階調データに基づいて発生させられ、エネルギー量を表すビットデータを補正し、
（ｃ）補正されたビットデータに基づいて、複数の露光位置を表すライン上にドットを形成するとともに、
（ｄ）複数のラインのうちの一つのライン上で像担持体の表面を、印刷濃度が０から立ち上がり始める場所のエネルギーで表される臨界エネルギーで露光するとともに、前記複数のラインのうちの他のライン上に、各ライン単位で異なるエネルギーで露光することによってドットを形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
（ａ）１画素当たりの階調表現を行うためのｎビットの階調データを入力部に入力し、
（ｂ）該入力部に入力されたｎビットの階調データに基づいて発生させられ、エネルギー量を表すビットデータを補正し、
（ｃ）補正されたビットデータに基づいて、複数の露光位置を表すライン上にドットを形成し、
（ｄ）ラインを計算する計数部の計数値を受け、該計数値に従ってデータを出力するとともに、
（ｅ）データ出力部に入力される入力値のうちの、前記階調データを除く一つの入力値を１に固定し、
（ｆ）各ラインのうちの入力値が１に固定されたライン上で像担持体の表面を、印刷濃度が０から立ち上がり始める場所のエネルギーで表される臨界エネルギーで露光し、前記複数のラインのうちの他のライン上に、各ライン単位で異なるエネルギーで露光することによってドットを形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
階調データのビット数より大きい個数のライン上にドットが形成される請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記ｎビットの階調データは、変換テーブルによって、ドットが形成されるラインの数に対応するｓビットのエネルギー量に変換される請求項３に記載の画像形成方法。
【請求項５】
（ａ）前記入力部には、ｎビットの階調データが１ライン分入力され、
（ｂ）該１ライン分ごとに入力部に入力されたｎビットの階調データに対応させて、複数のライン上にドットが形成される請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項６】
像担持体、該像担持体の表面を一様に、かつ、均一に帯電させる帯電装置、複数のＬＥＤ素子から成るＬＥＤアレイを備え、前記帯電装置によって帯電させられた像担持体を露光して静電潜像を形成する露光装置、前記静電潜像に現像剤を付着させて可視像化する現像部、該現像部によって現像された可視像を媒体に転写する転写装置、該転写装置によって転写された可視像を媒体に定着させる定着装置、及び前記露光装置を駆動する印刷制御部を有する画像形成装置の画像形成方法において、
（ａ）１画素当たりの階調表現を行うためのｎビットの階調データを入力部に入力し、
（ｂ）該入力部に入力されたｎビットの階調データに基づいて発生させられ、エネルギー量を表すビットデータを補正し、
（ｃ）補正されたビットデータに基づいて、複数の露光位置を表すライン上にドットを形成するとともに、
（ｄ）複数のラインのうちの一つのライン上で像担持体の表面を、印刷濃度が０から立ち上がり始める場所のエネルギーで表される臨界エネルギーで露光するとともに、前記複数のラインのうちの他のライン上に、各ライン単位で異なるエネルギーで露光することによってドットを形成することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷装置、複写機、ファクシミリ装置等において電子写真プロセスを使用して画像を形成する画像形成装置、例えば、電子写真プリンタにおいては、光導電性絶縁層から成る感光体ドラムを、帯電装置によって一様に、かつ、均一に帯電させ、次に、露光装置によって露光し、露光された部分の電荷を消滅させることによって静電潜像を形成し、続いて、現像装置によって前記静電潜像に現像剤、例えば、トナーを付着させることによってトナー像を形成し、該トナー像を、転写装置によって用紙に転写し、定着装置において用紙に定着させ、画像を形成するようにしている。
【０００３】
ところで、前記電子写真プリンタにおいては、例えば、写真画像を印刷しようとすると、階調表現を行う必要がある。この場合、階調表現を行う方法及び解像度は、感光体ドラムの表面に形成される画素ごとの階調数によって大きく異なる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図２は１画素当たりの階調数と線数との関係を表す図である。なお、図において、横軸に階調数を、縦軸に線数を採ってある。
【０００５】
例えば、１画素が１／６００〔インチ〕×１／６００〔インチ〕の正方形の形状を有する場合に、１画素当たりの階調数を２５６として階調表現を行おうとすると、階調数と画像の解像度を表す線数との関係は図２に示されるようになる。
【０００６】
すなわち、１画素当たりの階調数が大きくなると、線数が大きくなり、画像の解像度を高くすることができる。
【０００７】
図３は従来の画像形成装置における階調表現の例を示す第１の図、図４は従来の画像形成装置における階調表現の例を示す第２の図である。
【０００８】
主走査方向（図において横方向）及び副走査方向（図において縦方向）においていずれも１／６００〔インチ〕（図においては、「″」で表される。）のピッチで画素が形成される場合、図３においては、露光装置における１画素当たりの露光エネルギーを制御すると、ドットの大きさを１６種類に変化させることができる。すなわち、主走査方向及び副走査方向に隣接した画素を、それぞれ異なる露光エネルギーで形成することができ、縦横１画素分の正方形の形状を有する画素領域ＡＲ１を使用することによって階調数を１６にして印刷を行うことができる。
【０００９】
これに対して、図４に示されるように、前記露光装置における露光エネルギーを制御しない場合には、感光体ドラムの表面に形成される画素の大きさを変化させることができず、１種類だけになる。すなわち、１画素当たりの階調数を２にして印刷が行われることになる。
【００１０】
この場合、主走査方向及び副走査方向に隣接した画素を、それぞれ異なる露光エネルギーで形成することができない。そして、縦横４画素分の正方形の形状を有する画素領域ＡＲ２を使用することによって階調数を１６にして印刷を行うことができる。したがって、図４に示される階調表現は、図３に示される階調表現より解像度が低くなってしまう。
【００１１】
このように、１画素当たりの階調数が小さくなると、解像度が低くなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平６−１５５８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前記従来の画像形成装置においては、露光エネルギーを制御し、ドットの大きさを階調数分変化させようとすると、露光装置において画素ごとに露光時間、すなわち、ストローブ時間を設定する必要が生じ、ストローブ時間を格納するためのメモリが各画素ごとに必要になる。
【００１４】
したがって、画像形成装置のコストが高くなってしまう。
【００１５】
本発明は、前記従来の画像形成装置の問題点を解決して、解像度を高くすることができ、画像形成装置のコストを低くすることができる画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
そのために、本発明の画像形成方法においては、１画素当たりの階調表現を行うためのｎビットの階調データを入力部に入力し、該入力部に入力されたｎビットの階調データに基づいて発生させられ、エネルギー量を表すビットデータを補正し、補正されたビットデータに基づいて、複数の露光位置を表すライン上にドットを形成する。
【００１７】
そして、複数のラインのうちの一つのライン上で像担持体の表面を、印刷濃度が０から立ち上がり始める場所のエネルギーで表される臨界エネルギーで露光するとともに、前記複数のラインのうちの他のライン上に、各ライン単位で異なるエネルギーで露光することによってドットを形成する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、画像形成方法においては、１画素当たりの階調表現を行うためのｎビットの階調データを入力部に入力し、該入力部に入力されたｎビットの階調データに基づいて発生させられ、エネルギー量を表すビットデータを補正し、補正されたビットデータに基づいて、複数の露光位置を表すライン上にドットを形成する。
【００１９】
そして、複数のラインのうちの一つのライン上で像担持体の表面を、印刷濃度が０から立ち上がり始める場所のエネルギーで表される臨界エネルギーで露光するとともに、前記複数のラインのうちの他のライン上に、各ライン単位で異なるエネルギーで露光することによってドットを形成する。
【００２０】
この場合、複数のライン上に、各ライン単位で異なるエネルギーでドットが形成されるので、少ないラインで解像度を高くすることができる。また、画素ごとにストローブ時間を設定する必要がないので、ストローブ時間を格納するためのメモリを各画素ごとに配設する必要がなくなり、画像形成装置のコストを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤプリンタを示すブロック図である。
【図２】１画素当たりの階調数と線数との関係を表す図である。
【図３】従来の画像形成装置における階調表現の例を示す第１の図である。
【図４】従来の画像形成装置における階調表現の例を示す第２の図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤプリンタの概念図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤプリンタの動作を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤプリンタによる印刷概念図である。
【図８】ＬＥＤ素子における階調値と露光エネルギーとの関係を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤプリンタを示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤプリンタの動作を示すタイムチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤプリンタによる印刷概念図である。
【図１２】ＬＥＤ素子における階調値と露光エネルギーとの関係を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態におけるサブドットの分布図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤプリンタを示すブロック図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤプリンタによる第１の印刷概念図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤプリンタによる第２の印刷概念図である。
【図１７】逆転現象を説明する第１の印刷概念図である。
【図１８】逆転現象を説明する第２の印刷概念図である。
【図１９】逆転現象を説明する１画素当たりの露光エネルギーと印刷濃度との関係を示す図である。
【図２０】本発明の第４の実施の形態におけるＬＥＤプリンタを示すブロック図である。
【図２１】本発明の第４の実施の形態におけるＬＥＤプリンタの動作を示すタイムチャートである。
【図２２】本発明の第４の実施の形態における露光エネルギーの比較図である。
【図２３】本発明の第４の実施の形態におけるＬＥＤプリンタによる印刷概念図である。
【図２４】本発明の第４の実施の形態における１画素当たりの露光エネルギーと印刷濃度との関係を示す図である。
【図２５】本発明の第４の実施の形態におけるサブドットの分布図である。
【図２６】本発明の第５の実施の形態におけるＬＥＤプリンタを示すブロック図である。
【図２７】本発明の第５の実施の形態におけるＬＥＤプリンタの動作を示すメインフローチャートである。
【図２８】本発明の第５の実施の形態における階調ラインバッファ書込処理のサブルーチンを示す図である。
【図２９】本発明の第５の実施の形態におけるサブライン印刷処理のサブルーチンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置のうちの電子写真プリンタについて説明する。該電子写真プリンタとしては、露光装置としてＬＥＤヘッドを使用するＬＥＤプリンタが使用される。
【００２３】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤプリンタを示すブロック図、図５は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤプリンタの概念図、図６は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤプリンタの動作を示すタイムチャート、図７は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤプリンタによる印刷概念図である。なお、図６及び７においては、説明を簡単にするために、４ビットで階調データが入力される場合について説明する。
【００２４】
図１及び５において、１１は回転自在に配設された像担持体としての感光体ドラムであり、該感光体ドラム１１と接触させて、帯電装置としての帯電ローラ６１が回転自在に配設され、該帯電ローラ６１によって前記感光体ドラム１１の表面が一様に、かつ、均一に帯電させられる。次に、感光体ドラム１１の表面は、印刷制御部１３から送られたデータ信号ＤＡＴＡに従って露光装置として配設されたドット形成手段としてのＬＥＤヘッド１２によって露光され、静電潜像が形成される。
【００２５】
続いて、該静電潜像は現像部としての現像装置６２によって可視像化され、感光体ドラム１１の表面に可視像としてのトナー像が形成される。前記現像装置６２は、前記感光体ドラム１１に接触させて回転自在に配設されたトナー担持体としての現像ローラ６３、弾性部材から成り、前記現像ローラ６３に接触させて回転自在に配設されたトナー供給部材としてのスポンジローラ６４、前記現像ローラ６３上の現像剤としてのトナーを薄層化してトナー層を形成するトナー層形成手段としての現像ブレード６５、トナーを収容するトナーカートリッジ６６等を備える。
【００２６】
前記トナー像は、感光体ドラム１１と接触させて回転自在に配設された転写装置としての転写ローラ６７によって、媒体としての図示されない用紙に転写され、その後、図示されない定着装置において、加熱、加圧又はその他適当な定着方法によって定着させられる。なお、トナー像の転写後に、感光体ドラム１１上に残ったトナーは、感光体ドラム１１と接触させて回転自在に配設されたクリーニング装置としてのクリーニングローラ６８によって掻（か）き取られ、除去される。
【００２７】
前記ＬＥＤヘッド１２は、ドライバチップ１４、複数のＬＥＤ素子（ＬＥＤ）から成るＬＥＤアレイ１５、各ＬＥＤ素子を駆動（点灯）することによって放射された光を集束させ、感光体ドラム１１の表面を照射する集光装置としてのロッドレンズアレイ１６等を備え、前記ドライバチップ１４は、シフトレジスタ２１、ラッチ２２、複数の図示されないナンドゲートから成るドライバ２３等を備える。
【００２８】
また、ＤＡＴＡはデータ信号、ＣＬＫはクロック、ＬＡＴＣＨはラッチ信号、ＳＴＢはストローブ信号である。
【００２９】
そして、前記印刷制御部１３からＬＥＤヘッド１２にクロックＣＬＫに同期させてデータ信号ＤＡＴＡがシリアルに送られると、前記シフトレジスタ２１は前記データ信号ＤＡＴＡをラッチ２２に対して出力する。また、ラッチ２２は前記シフトレジスタ２１からのデータ信号ＤＡＴＡをパラレルデータとして取り込み、パラレルデータをドライバ２３に対して出力する。
【００３０】
このとき、ドライバ２３の各ナンドゲートのうち、ラッチ２２から送られたパラレルデータがハイレベルであるものは、ストローブ信号ＳＴＢがハイレベルの期間中にオンになり、対応するＬＥＤ素子にオンの期間中電流を流し、ＬＥＤ素子を発光させる。
【００３１】
ところで、１画素当たりの階調数が１６にされ、ホストコンピュータ等の図示されない上位装置から、印刷制御部１３に４ビットの階調データが送られた場合、図７に示されるように、感光体ドラム１１の表面において１画素が１／６００〔インチ〕（図においては、「″」で表される。）×１／６００〔インチ〕の正方形の形状を有する。そして、感光体ドラム１１の回転に伴って、ＬＥＤヘッド１２を各画素が通過するときに４回のドット形成タイミングとしてのサブラインタイミングが設定され、各サブラインタイミングでデータ信号ＤＡＴＡに基づいてＬＥＤヘッド１２による露光が行われる。
【００３２】
そのために、主走査方向（図７において横方向）及び副走査方向（図７において縦方向）においていずれも１／６００〔インチ〕のピッチで画素が形成される場合、副走査方向において１／４８００〔インチ〕ごとにｎ個、本実施の形態においては、４個の露光位置、及び分割されたラインを表す複数のサブライン０〜３が設定され、所定の露光エネルギーｅ０〜ｅ３で露光されることによって、各サブライン０〜３に分割されたドットを表すサブドットが形成される。そして、各画素当たりの露光エネルギーｅ（ｋ）は、サブライン単位で互いに異ならせて設定されたエネルギー、本実施の形態においては、各露光エネルギーｅ０〜ｅ３の総和となる。
【００３３】
図７に示されるように、各画素ごとの階調表現が、１画素内に縦に並んだ複数のサブドットを組み合わせることによって行われる。
【００３４】
この場合、各画素内におけるサブドットを形成するための露光エネルギーｅ０〜ｅ３は、各サブライン０〜３ごとに共通にされる。すなわち、主走査方向に並んだサブドット同士は同じ露光エネルギーで形成されるので、共通のストローブ時間で、多数のＬＥＤ素子を駆動し、階調数を１６にして印刷を行うことができる。例えば、サブライン０〜３にサブドットを形成することによって階調値を１５に、サブライン１〜３にサブドットを形成することによって階調値を１４に、サブライン２、３にサブドットを形成することによって階調値を１２に、サブライン０〜２にサブドットを形成することによって階調値を７に、サブライン０、１、３にサブドットを形成することによって階調値を１１に、サブライン０、１にサブドットを形成することによって階調値を３にすることができる。
【００３５】
そのために、図１に示されるように、印刷制御部１３は、ｎ個のレジスタｒｉ（ｉ＝０、１、…、ｎ−１）を備えた入力部としての階調値入力レジスタ３１、ｎ個のサブラインバッファｆｉ（ｉ＝０、１、…、ｎ−１）を備えるサブライン記録部としての２値サブラインバッファ群３２、データ信号ＤＡＴＡをＬＥＤヘッド１２に送るデータ出力部としてのデータマルチプレクサ３３、クロックＣＬＫを発生させるドットタイミング発生回路３４、ラッチ信号ＬＡＴＣＨを発生させるラインタイミング発生回路３５、ストローブ時間レジスタ群３６、ストローブ時間マルチプレクサ３７、ストローブ信号ＳＴＢを発生させるストローブ信号発生回路３８、及び画素ごとに副走査方向に設定されたｎ個のラインから成るサブラインｉ（ｉ＝０、１、…、ｎ−１）を切り換えるための計数部としてのサブラインカウンタ３９を備える。
【００３６】
次に、図６のタイムチャートに従ってＬＥＤプリンタの動作について説明する。
【００３７】
この場合、前記印刷制御部１３には、前記上位装置から、１画素当たりの階調数に対応するｎビット、本実施の形態においては、４ビットの階調データが印刷データとして送られる。
【００３８】
まず、サブラインカウンタ３９において計数値としてのカウント値が３になると、印刷データを構成するｎビットの階調データが階調値入力レジスタ３１の各レジスタｒｉに順次入力され、これに伴い、各レジスタｒｉから出力されるビットデータｂ（ｉ）（ｉ＝０、１、…、ｎ−１）が、それぞれ対応するサブラインバッファｆｉに順次書き込まれる。このようにして、１ライン分のｎビットの階調データの受信が終了すると、各サブラインバッファｆｉに１ライン分のビットデータｂ（ｉ）が格納される。
【００３９】
次に、サブラインｉの露光が次のように行われる。
【００４０】
まず、サブラインカウンタ３９におけるカウント値が３であるので、サブラインバッファｆ３に格納されたビットデータｂ（３）から成る１ライン分のデータ信号ＤＡＴＡが、データマルチプレクサ３３からドットタイミング発生回路３４によって発生させられたクロックＣＬＫに同期させて、ＬＥＤヘッド１２に送られ、シフトレジスタ２１に順次書き込まれる。
【００４１】
そして、すべてのデータ信号ＤＡＴＡがシフトレジスタ２１に書き込まれると、ラインタイミング発生回路３５によって発生させられたラッチ信号ＬＡＴＣＨがＬＥＤヘッド１２に送られ、ラッチ２２に入力され、前記シフトレジスタ２１内のデータ信号ＤＡＴＡがパラレルデータとしてラッチ２２に取り込まれる。
【００４２】
ところで、前記ストローブ時間レジスタ群３６は、各サブラインｉに対応させて形成されたストローブ時間レジスタｓｒｉ（ｉ＝０、１、…、ｎ−１）を備え、各ストローブ時間レジスタｓｒｉには、各サブライン０〜ｎ−１に割り当てられた露光エネルギーｅ（ｉ）（ｉ＝０、１、…、ｎ−１）がストローブ時間ｔ（ｉ）（ｉ＝０、１、…、ｎ−１）として格納される。
【００４３】
そして、サブラインカウンタ３９におけるカウント値が３であるので、サブライン３に対応するストローブ時間レジスタｓｒ３に格納されたストローブ時間ｔ（３）が、ストローブ時間マルチプレクサ３７を介してストローブ信号発生回路３８に送られる。したがって、ストローブ信号発生回路３８において前記ストローブ時間ｔ（３）に対応するストローブ信号ＳＴＢが発生させられ、該ストローブ信号ＳＴＢは、ＬＥＤヘッド１２に送られ、ドライバ２３に入力される。
【００４４】
その結果、各ナンドゲートのうち、ラッチ２２から送られたパラレルデータがハイレベルであるものが、ストローブ信号ＳＴＢがハイレベルの期間中にオンになり、対応するＬＥＤ素子にオンの期間中電流を流し、ＬＥＤ素子を露光エネルギーｅ（３）で発光させる。このようにして、サブライン３についての露光が行われる。
【００４５】
続いて、サブラインカウンタ３９におけるカウント値が２になると、サブラインバッファｆ２に格納されたビットデータｂ（２）から成る１ライン分のデータ信号ＤＡＴＡが、データマルチプレクサ３３からドットタイミング発生回路３４によって発生させられたクロックＣＬＫに同期させて、ＬＥＤヘッド１２に送られ、シフトレジスタ２１に順次書き込まれる。
【００４６】
すべてのデータ信号ＤＡＴＡがシフトレジスタ２１に書き込まれると、ラインタイミング発生回路３５によって発生させられたラッチ信号ＬＡＴＣＨがＬＥＤヘッド１２に送られ、ラッチ２２に入力され、前記シフトレジスタ２１内のデータ信号ＤＡＴＡがパラレルデータとしてラッチ２２に取り込まれる。
【００４７】
そして、サブラインカウンタ３９におけるカウント値が２であるので、サブライン２に対応するストローブ時間レジスタｓｒ２に格納されたストローブ時間ｔ（２）が、ストローブ時間マルチプレクサ３７を介してストローブ信号発生回路３８に送られる。したがって、ストローブ信号発生回路３８において前記ストローブ時間ｔ（２）に対応するストローブ信号ＳＴＢが発生させられ、該ストローブ信号ＳＴＢは、ＬＥＤヘッド１２に送られ、ドライバ２３に入力される。
【００４８】
その結果、各ナンドゲートのうち、ラッチ２２から送られたパラレルデータがハイレベルであるものが、ストローブ信号ＳＴＢがハイレベルの期間中にオンになり、対応するＬＥＤ素子にオンの期間中電流を流し、ＬＥＤ素子を露光エネルギーｅ（２）で発光させる。このようにして、サブライン２についての露光が行われる。
【００４９】
同様に、サブライン１、０について露光が行われると、１ライン分の露光を終了し、１ライン分のドットを形成することができる。
【００５０】
続いて、サブラインカウンタ３９におけるカウント値が３になり、再び、４ビットの階調データが階調値入力レジスタ３１の各レジスタｒｉに順次入力される。このようにして、印刷制御部１３によって各サブラインｉ上にサブドットが形成される。
【００５１】
ところで、ｎビットの階調データによって所定の画素において所定の階調値の露光を行う場合、各サブラインｉについて露光が行われるので、前記画素において発生させられる露光エネルギーをｅとし、各ＬＥＤ素子が駆動される際に消費される電力をｗとすると、露光エネルギーｅは、
【００５２】
【数１】
0004723663.tif 000002
【００５３】
のようになる。
【００５４】
そこで、所定の階調値の露光を行う場合に必要な露光エネルギーｅに基づいて、ストローブ時間ｔ（ｉ）を選択することができる。
【００５５】
このように、ｎ個のサブラインｉを設定し、ｎ個のサブラインバッファｆｉを形成することによって、画素ごとに階調数を２n 個にして階調表現を行うことができる。したがって、少ないサブラインｉで解像度を高くすることができる。
【００５６】
また、各サブラインごとにストローブ時間ｔ（ｉ）が設定されるので、各画素において発生させられる露光エネルギーｅを階調数分変化させる場合に、各画素ごとにストローブ時間ｔ（ｉ）を設定する必要がない。したがって、ストローブ時間ｔ（ｉ）を格納するためのメモリを各画素ごとに配設する必要がなくなり、画像形成装置のコストを低くすることができる。
【００５７】
図８はＬＥＤ素子における階調値と露光エネルギーとの関係を示す図である。なお、図において、横軸に階調値ｋを、縦軸に露光エネルギーｅ（ｋ）を採ってある。
【００５８】
ところで、所定のＬＥＤ素子を使用して、階調数を３２とし、目標の階調値ｋを変化させて露光を行い、１画素当たりの露光エネルギーｅ（ｋ）を測定すると、図に示されるように階調値ｋと露光エネルギーｅ（ｋ）との関係が非線型になってしまう。そして、階調値ｋと露光エネルギーｅ（ｋ）との関係は、感光体ドラム１１における光減衰特性、トナーの帯電量等の複数の要因によって大きく変化する。そこで、露光エネルギーｅ（ｋ）の制御精度を高くすることが不可欠になる。
【００５９】
また、図に示される特性を調べると、露光エネルギーｅ（ｋ）が８〔ｐＪ〕の近傍で階調値ｋが急激に変化し、露光エネルギーｅ（ｋ）が１０〔ｐＪ〕の近傍で階調値ｋが飽和して階調数と同じ値になる。そこで、前記ＬＥＤ素子の特性に基づいて、階調値ｋが急激に変化する領域において、階調値ｋを１階調分を変化させるのに必要な露光エネルギーｅ（ｋ）の変化量（以下、「エネルギー制御精度」という。）、及び最大濃度を実現するために必要な露光エネルギー（以下、「最大エネルギー」という。）を算出する。本実施の形態において、エネルギー制御精度は０．０５〔ｐＪ〕程度であり、最大エネルギーは１０〔ｐＪ〕以上であることが分かる。
【００６０】
そして、１画素当たりのエネルギー制御精度を０．０５〔ｐＪ〕以下とし、最大エネルギーを１０〔ｐＪ〕にするためには、２００段階で露光エネルギーｅ（ｋ）を制御する必要がある。このためには、サブラインｉの個数を階調データのビット数ｎより多くし、８にする必要がある。
【００６１】
そこで、サブラインｉの個数を階調データのビット数ｎより多くした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６２】
図９は本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤプリンタを示すブロック図、図１０は本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤプリンタの動作を示すタイムチャート、図１１は本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤプリンタによる印刷概念図、図１２はＬＥＤ素子における階調値と露光エネルギーとの関係を示す図、図１３は本発明の第２の実施の形態におけるサブドットの分布図である。なお、図１２において、横軸に階調値ｋを、縦軸に露光エネルギーｅ（ｋ）を採ってある。また、図１０及び１１においては、説明を簡単にするために、４ビットの階調データが入力され、サブラインの個数が階調データのビット数４と異なる６に設定された場合について説明する。
【００６３】
この場合、前記印刷制御部１３には、前記上位装置から、１画素当たりの階調数に対応するｎビットの階調データが印刷データとして送られる。本実施の形態においては、１画素当たりの階調数が１６にされ、印刷制御部１３に４ビットの階調データが送られる。そして、像担持体としての感光体ドラム１１の表面において画素が１／６００〔インチ〕×１／６００〔インチ〕の正方形の形状を有し、感光体ドラム１１の回転に伴って、露光装置としての、かつ、ドット形成手段としてのＬＥＤヘッド１２を各画素が通過するときに６回のドット形成タイミングとしてのサブラインタイミングが設定され、各サブラインタイミングでデータ信号ＤＡＴＡに基づいてＬＥＤヘッド１２による露光が行われる。
【００６４】
そのために、主走査方向（図１１において横方向）及び副走査方向（図１１において縦方向）においていずれも１／６００〔インチ〕のピッチで画素が形成される場合、副走査方向において１／４８００〔インチ〕ごとにｓ個の、本実施の形態においては、６個の露光位置、及び分割されたラインを表すサブライン０〜５が設定され、所定の露光エネルギーｅｓ０〜ｅｓ５で露光されることによって各サブライン０〜５に、分割されたドットを表すサブドットが形成される。そして、各画素当たりの露光エネルギーｅ（ｋ）は、サブライン単位で互いに異ならせて設定されたエネルギー、本実施の形態においては、各露光エネルギーｅｓ０〜ｅｓ５の総和となる。
【００６５】
図１１に示されるように、各画素ごとの階調表現が、１画素内に縦に並んだ複数のサブドットを組み合わせることによって行われる。
【００６６】
この場合、各画素内におけるサブドットを形成するための露光エネルギーｅｓ０〜ｅｓ５は、各サブライン０〜５ごとに共通にされる。すなわち、主走査方向に並んだサブドット同士は同じ露光エネルギーで形成されるので、共通のストローブ時間で、多数のＬＥＤ素子を駆動し、１６階調で印刷を行うことができる。例えば、図１１に示されるように、サブライン０〜５にサブドットを形成することによって階調値ｋを１５に、サブライン１、３、５にサブドットを形成することによって階調値ｋを１４に、サブライン２、５にサブドットを形成することによって階調値ｋを１２に、サブライン０〜４にサブドットを形成することによって階調値ｋを７に、サブライン０、１、５にサブドットを形成することによって階調値ｋを１１に、サブライン０、１、３、４にサブドットを形成することによって階調値ｋを３にすることができる。
【００６７】
そのために、前記印刷制御部１３において、入力部としての階調値入力レジスタ３１と、サブライン記録部としての２値サブラインバッファ群４２との間に、ＳＲＡＭによって形成された変換テーブルとしての階調値／エネルギー変換テーブル４１が配設され、該階調値／エネルギー変換テーブル４１は、後述されるように、ｎビットの階調データを対応するｓビットのエネルギー量に変換する。
【００６８】
次に、図１０のタイムチャートに従ってＬＥＤプリンタの動作について説明する。
【００６９】
まず、計数部としてのサブラインカウンタ３９において計数値としてのカウント値がｓ−１になると、印刷データを構成するｎビットの階調データが階調値入力レジスタ３１の各レジスタｒｉに順次入力され、これに伴い、該各レジスタｒｉから出力されたビットデータｂ（ｉ）が階調値／エネルギー変換テーブル４１のアドレスａｄｒ（ｉ）（ｉ＝０、１、…、ｎ−１）に入力されると、ビットデータｂ（ｉ）は、階調値ｋに対応するｓビットのビットデータｄａｔａ（ｊ）（ｊ＝０、１、…、ｓ−１）に変換され、ビットデータｄａｔａ（ｊ）が２値サブラインバッファ群４２に対して出力される。
【００７０】
なお、前記ビットデータｄａｔａ（ｊ）は、あらかじめＬＥＤプリンタを使用して、図１２に示されるような各ＬＥＤ素子の特性を測定した結果に基づいて、エネルギー制御精度及び最大エネルギーに基づいて算出され、設定され、それに伴って、図１３に示されるように、サブドットが分布させられる。図１３において、各サブライン０〜５の重みは１、２、４、８、１６、３２で表される。なお、最も高い印刷濃度を実現するために、１画素当たりに必要なエネルギー量をＰ〔ｐＪ〕とすると、該エネルギー量Ｐを６４で除算した値Ｕ〔ｐＪ〕を基準エネルギー値と定義する。すなわち、各サブラインｊの露光エネルギーｅｓ（ｊ）は、
ｅｓ（ｊ）＝２j ・Ｕ〔ｐＪ〕
で表される。図１３に示される露光エネルギーｅｓ（ｊ）は、値Ｕ〔ｐＪ〕を基準としている。
【００７１】
前記２値サブラインバッファ群４２は、ｓ個のサブラインバッファｆｓｊ（ｊ＝０、１、…、ｓ−１）を備え、階調値／エネルギー変換テーブル４１から送られた各ビットデータｄａｔａ（ｊ）は、サブラインバッファｆｓｊに順次書き込まれる。このようにして、１ライン分のｎビットの階調データの受信が終了すると、各サブラインバッファｆｓｊに１ライン分のビットデータｄａｔａ（ｊ）が格納される。
【００７２】
次に、サブラインｊの露光が次のように行われる。
【００７３】
まず、サブラインカウンタ３９におけるカウント値がｓ−１であるので、サブラインバッファｆｓｓ−１に格納されたビットデータｄａｔａ（ｓ−１）から成る１ライン分のデータ信号ＤＡＴＡが、データ出力部としてのデータマルチプレクサ３３からドットタイミング発生回路３４によって発生させられたクロックＣＬＫに同期させて、ＬＥＤヘッド１２に送られ、シフトレジスタ２１（図１）に順次書き込まれる。
【００７４】
そして、すべてのデータ信号ＤＡＴＡがシフトレジスタ２１に書き込まれると、ラインタイミング発生回路３５によって発生させられたラッチ信号ＬＡＴＣＨがＬＥＤヘッド１２に送られ、ラッチ２２に入力され、前記シフトレジスタ２１内のデータ信号ＤＡＴＡがパラレルデータとしてラッチ２２に取り込まれる。
【００７５】
ところで、ストローブ時間レジスタ群４６は、各サブラインｊに対応させて形成されたストローブ時間レジスタｓｒｓｊ（ｊ＝０、１、…、ｓ−１）を備え、各ストローブ時間レジスタｓｒｓｊには、各サブライン０〜ｓ−１に割り当てられた露光エネルギーｅｓ（ｊ）（ｊ＝０、１、…、ｓ−１）がストローブ時間ｔｓ（ｊ）（ｊ＝０、１、…、ｓ−１）として格納される。
【００７６】
そして、サブラインカウンタ３９におけるカウント値がｓ−１であるので、サブラインｓ−１に対応するストローブ時間レジスタｓｒｓｓ−１に格納されたストローブ時間ｔｓ（ｓ−１）が、ストローブ時間マルチプレクサ３７を介してストローブ信号発生回路３８に送られる。したがって、ストローブ信号発生回路３８においてストローブ時間ｔｓ（ｓ−１）に対応するストローブ信号ＳＴＢが発生させられ、該ストローブ信号ＳＴＢは、ＬＥＤヘッド１２に送られ、ドライバ２３に入力される。
【００７７】
その結果、各ナンドゲートのうち、ラッチ２２から送られたパラレルデータがハイレベルであるものが、ストローブ信号ＳＴＢがハイレベルの期間中にオンになり、対応するＬＥＤ素子にオンの期間中電流を流し、ＬＥＤ素子を露光エネルギーｅｓ（ｓ−１）で発光させる。このようにして、サブラインｓ−１についての露光が行われる。
【００７８】
続いて、サブラインカウンタ３９におけるカウント値がｓ−２になると、サブラインバッファｆｓｓ−２に格納されたビットデータｄａｔａ（ｓ−２）から成る１ライン分のデータ信号ＤＡＴＡが、データマルチプレクサ３３からドットタイミング発生回路３４によって発生させられたクロックＣＬＫに同期させて、ＬＥＤヘッド１２に送られ、シフトレジスタ２１に順次書き込まれる。
【００７９】
すべてのデータ信号ＤＡＴＡがシフトレジスタ２１に書き込まれると、ラインタイミング発生回路３５によって発生させられたラッチ信号ＬＡＴＣＨがＬＥＤヘッド１２に送られ、ラッチ２２に入力され、前記シフトレジスタ２１内のデータ信号ＤＡＴＡがパラレルデータとしてラッチ２２に取り込まれる。
【００８０】
そして、サブラインカウンタ３９におけるカウント値がｓ−２であるので、サブラインｓ−２に対応するストローブ時間レジスタｓｒｓｓ−２に格納されたストローブ時間ｔｓ（ｓ−２）がストローブ時間マルチプレクサ３７を介してストローブ信号発生回路３８に送られる。したがって、ストローブ信号発生回路３８において前記ストローブ時間ｔｓ（ｓ−２）に対応するストローブ信号ＳＴＢが発生させられ、該ストローブ信号ＳＴＢは、ＬＥＤヘッド１２に送られ、ドライバ２３に入力される。
【００８１】
その結果、各ナンドゲートのうち、ラッチ２２から送られたパラレルデータがハイレベルであるものが、ストローブ信号ＳＴＢがハイレベルの期間中にオンになり、対応するＬＥＤ素子にオンの期間中電流を流し、ＬＥＤ素子を露光エネルギーｅｓ（ｓ−２）で発光させる。このようにして、サブラインｓ−２についての露光が行われる。
【００８２】
同様に、サブラインｓ−３、ｓ−４、…、０について露光が行われると、１ライン分の露光を終了し、１ライン分のドットを形成することができる。
【００８３】
続いて、サブラインカウンタ３９におけるカウント値がｓ−１になり、再び、ｎビット、本実施の形態においては、４ビットの階調データが各ビットごとに入力信号として階調値入力レジスタ３１の各レジスタｒｉに順次入力される。
【００８４】
ところで、所定の階調値ｋを実現するために必要な露光エネルギーがｅ（ｋ）である場合、エネルギー制御精度をεとしたとき、階調値／エネルギー変換テーブル４１内においてｎビットの階調データがｓビットのエネルギー量に変換されるのに伴って、結果的に露光エネルギーｅ（ｋ）が変換され、変換されたエネルギー、すなわち、変換エネルギーｅｓ（ｋ）
ｅｓ（ｋ）＝ｅ（ｋ）／ε
が得られる。そこで、該変換エネルギーｅｓ（ｋ）を２値化することによって、ビットデータｄａｔａ（ｊ）
ｄａｔａ（ｊ）＝Ｂ（ｅｓ（ｋ））
＝Ｂ（ｅ（ｋ）／ε）
を得ることができる。なお、Ｂ（ｘ）は値ｘを２値化した値を示す。
【００８５】
また、各ＬＥＤ素子の光量をｗａとしたとき、前記ＬＥＤ素子を駆動してエネルギー制御精度εの分だけ露光エネルギーｅ（ｋ）を発生させようとすると、１〔ビット〕当たり時間ε／ｗａだけＬＥＤ素子を駆動する必要がある。したがって、各サブラインｊを露光するためのストローブ時間ｔｓ（ｊ）は、
ｔｓ（ｊ）＝２j ・ε／ｗａ
になる。
【００８６】
このようにして、ビットデータｄａｔａ（ｊ）に従って各サブラインｊがストローブ時間ｔｓ（ｊ）だけ露光される。このときの、サブラインｊ上のサブドットの露光エネルギーｅｓ（ｊ）は、
ｅｓ（ｊ）＝ｄａｔａ（ｊ）・ｔｓ（ｊ）・ｗａ
＝Ｂ（ｅ（ｋ）／ε）・（２j ・ε／ｗａ）・ｗａ
＝Ｂ（ｅ（ｋ））・２j 
になる。
【００８７】
そして、サブドットの露光エネルギーｅｓ（ｊ）の総和で表される露光エネルギーｅｓ（ｋ）は、
【００８８】
【数２】
0004723663.tif 000003
【００８９】
になる。
【００９０】
このように、実際の各ＬＥＤ素子の特性に基づいてストローブ時間ｔｓ（ｊ）が算出されるので、感光体ドラム１１における光減衰特性、トナーの帯電量等に対応させて適正な露光エネルギーｅｓ（ｊ）でＬＥＤ素子を駆動することができる。
【００９１】
また、感光体ドラム１１における光減衰特性、トナーの帯電量等が変化した場合に、階調値／エネルギー変換テーブル４１を再び設定するだけで、適正な露光エネルギーｅｓ（ｊ）でＬＥＤ素子を駆動することができ、印刷によって得られる画像濃度を最適な値にすることができる。
【００９２】
本実施の形態においては、階調値入力レジスタ３１が配設され、該階調値入力レジスタ３１の各レジスタｒｉにビットごとの階調データが格納されるようになっているが、階調値入力レジスタ３１に代えて、ｎビットの階調データを１ライン分保持するバッファを使用することもできる。
【００９３】
ところで、従来のＬＥＤプリンタにおいては、ストローブ時間が数１０〔μｓ〕の１種類であるので、ストローブ時間の長さを±１０〔％〕、±２０〔％〕、±３０〔％〕、…のように変化させることによって、露光エネルギーを変化させ、印刷濃度を微調整して補正することができるようになっている。
【００９４】
ところが、前記各実施の形態においては、階調表現を行うためにストローブ時間ｔ（ｉ）、ｔｓ（ｊ）が、サブラインｉ、ｊの数だけあり、しかも、最小のストローブ時間が１００〔ｎｓ〕程度であって極めて短いので、ストローブ時間ｔ（ｉ）、ｔｓ（ｊ）を正確に変更することが困難になってしまう。
【００９５】
そこで、露光エネルギーｅ（ｉ）、ｅｓ（ｊ）に対して演算を行うことによって、印刷濃度を微調整して補正することができるようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００９６】
図１４は本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤプリンタを示すブロック図、図１５は本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤプリンタによる第１の印刷概念図、図１６は本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤプリンタによる第２の印刷概念図である。なお、図１５及び１６においては、説明を簡単にするために、４ビットの階調データが入力され、サブラインの個数が階調データのビット数４と異なる６に設定された場合について説明する。
【００９７】
この場合、前記印刷制御部１３において、変換テーブルとしての階調値／エネルギー変換テーブル４１とサブライン記録部としての２値サブラインバッファ群４２との間に補正処理部としての乗算回路５２が配設され、該乗算回路５２に補正部としての補正係数レジスタ５１が接続される。
【００９８】
そして、階調値／エネルギー変換テーブル４１から送られたｓビットの各ビットデータｄａｔａ（ｊ）、及び補正係数レジスタ５１に記録された補正パラメータとしての補正係数が、乗算回路５２に入力され、ｓビットのエネルギー量が前記補正係数によって補正され、前記２値サブラインバッファ群４２に出力される。
【００９９】
次に、ＬＥＤプリンタの動作について説明する。
【０１００】
まず、印刷を開始する前に、操作者が、操作部としての図示されない操作パネルを操作し、印刷濃度の調整値を、±１０〔％〕、±２０〔％〕、±３０〔％〕、…のように入力すると、前記補正係数レジスタ５１に、前記調整値に対応する補正係数が記録される。
【０１０１】
そして、印刷が開始されると、階調値／エネルギー変換テーブル４１から出力されるビットデータｄａｔａ（ｊ）の露光エネルギーｅｓ（ｊ）と、前記補正係数レジスタ５１に記録された補正係数とが乗算され、補正された露光エネルギーｅｓ（ｊ）が算出され、２値サブラインバッファ群４２に出力される。以降の動作は、第２の実施の形態と同じであるので説明を省略する。
【０１０２】
この場合、例えば、図１５に示されるように、階調値ｋが１５である場合、サブライン０〜５にサブドットが形成され、露光エネルギーｅ（ｋ）は６３になるが、例えば、調整値が−１０〔％〕と入力されると、補正された露光エネルギーｅ（ｋ）は５６．７となり、約５７となる。したがって、この場合、図１６に示されるように、補正された露光エネルギーｅ（ｋ）に基づいて、サブライン１、３〜５にサブドットが形成される。
【０１０３】
前記乗算回路５２において、各階調値ｋごとに同様の補正が行われる。なお、階調値ｋが６４以上である場合、６３を最大値にする。
【０１０４】
このように、乗算回路５２が配設されるので、印刷濃度を容易に微調整して補正することができる。
【０１０５】
ところで、前記各実施の形態においては、露光エネルギーｅ（ｉ）、ｅｓ（ｊ）が異なるサブドットを組み合わせることによって画素を形成するようになっているので、露光エネルギーｅ（ｋ）と印刷濃度との間に逆転現象が発生することがある。
【０１０６】
図１７は逆転現象を説明する第１の印刷概念図、図１８は逆転現象を説明する第２の印刷概念図、図１９は逆転現象を説明する１画素当たりの露光エネルギーと印刷濃度との関係を示す図である。なお、図１９において、横軸に１画素当たりの露光エネルギーを、縦軸に印刷濃度を採ってある。
【０１０７】
この場合、例えば、目標とする階調値ｋが８であり、図１９において１画素当たりの露光エネルギーｅ１を選択していた場合に、印刷濃度を補正して１画素当たりの露光エネルギーをｅ２にすると、１画素当たりの露光エネルギーが大きくなったにもかかわらず、印刷濃度が低くなってしまう。
【０１０８】
すなわち、１画素当たりの露光エネルギーｅ１を表すビットデータｄａｔａは０１１１（１０進数で７）であり、図１７に示されるように、サブライン０〜３にサブドットが形成され、１画素当たりの露光エネルギーｅ２を表すビットデータｄａｔａは１０００（１０進数で８）であり、図１８に示されるように、サブライン３にサブドットが形成されるので、本来は、１画素当たりの露光エネルギーｅ２の方が印刷濃度が高くなるはずである。ところが、実験によると、大きいサブドットを一つだけ形成するより、小さいサブドットを三つ形成する方が印刷濃度が高くなってしまう。
【０１０９】
そこで、前記逆転現象が発生するのを防止するために、階調値ｋにかかわらず、画素の中心に一定の露光エネルギーによって表される臨界エネルギーでサブドットを形成するようにした本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１１０】
図２０は本発明の第４の実施の形態におけるＬＥＤプリンタを示すブロック図、図２１は本発明の第４の実施の形態におけるＬＥＤプリンタの動作を示すタイムチャート、図２２は本発明の第４の実施の形態における露光エネルギーの比較図、図２３は本発明の第４の実施の形態におけるＬＥＤプリンタによる印刷概念図、図２４は本発明の第４の実施の形態における１画素当たりの露光エネルギーと印刷濃度との関係を示す図、図２５は本発明の第４の実施の形態におけるサブドットの分布図である。なお、図２４において、横軸に１画素当たりの露光エネルギーを、縦軸に印刷濃度を採ってある。また、図２１及び２３においては、説明を簡単にするために、４ビットの階調データが入力され、サブラインの個数が階調データのビット数４と異なる８に設定された場合について説明する。
【０１１１】
本実施の形態において、例えば、サブラインが０〜ｓ−１まで設定されている場合、センタラインにサブラインＣが割り当てられる。
【０１１２】
そして、サブラインＣ上のドットの露光エネルギーｅｕＣは、図１９において印刷濃度が０から立ち当がり始める場所のエネルギーで表される臨界エネルギーにされる。各サブライン０〜６にサブドットを形成するための露光エネルギーｅｕ０〜ｅｕ６の大きさは図２２に示されるとおりである。そして、主走査方向（図２３において横方向）に並んだサブドット同士は同じ露光エネルギーで形成されるので、共通のストローブ時間で、多数のＬＥＤ素子を駆動し、本実施の形態においては、１６階調で印刷を行うことができる。なお、露光エネルギーｅｕＣは、単独では画素を形成することはないが、他の露光エネルギーｅｕ０〜ｅｕ６と組み合わせることによって画素を形成することができる。この場合、図２５に示されるように、サブドットが分布させられる。図２５において、各サブライン０〜６の重みは１、２、４、８、１６、３２、６４で表される。
【０１１３】
例えば、図２３に示されるように、サブライン４〜６及びＣにサブドットを形成することによって階調値ｋを１５に、サブライン０、１、３、６及びＣにサブドットを形成することによって階調値ｋを１４に、サブライン１、６及びＣにサブドットを形成することによって階調値ｋを１３に、サブライン０、２〜５及びＣにサブドットを形成することによって階調値ｋを１２に、サブライン０、２、５及びＣにサブドットを形成することによって階調値ｋを３に、サブライン５及びＣにサブドットを形成することによって階調値ｋを２に、サブライン３、４及びＣにサブドットを形成することによって階調値ｋを１に、サブラインＣにサブドットを形成することによって階調値ｋを０にすることができる。
【０１１４】
このように、サブラインＣに常に露光エネルギーｅｕＣのサブドットを形成すると、図２４に示されるように、１画素当たりの露光エネルギーｅ（ｋ）が大きくなるのに伴って、印刷濃度を確実に高くすることができ、逆転現象が発生するのを防止することができる。さらに、１画素当たりの露光エネルギーｅ（ｋ）と印刷濃度との線形性を向上させることができる。
【０１１５】
そのために、本実施の形態においては、データ出力部としてのデータマルチプレクサ３３のＣ番目の入力値が１に固定される。したがって、計数部としてのサブラインカウンタ３９において計数値としてのカウント値がＣになると、データマルチプレクサ３３の出力である１ライン分のデータ信号ＤＡＴＡが１に固定される。なお、サブライン記録部としての２値サブラインバッファ群４２は、カウント値Ｃに対応するサブラインバッファを備えず、また、階調値／エネルギー変換テーブル４１は、カウント値Ｃに対応するアドレスを備えない。
【０１１６】
一方、ストローブ時間レジスタ群４６は、サブラインＣに対応させて形成されたストローブ時間レジスタｓｒＣを含む、ストローブ時間レジスタｓｒｓ（ｊ）（ｊ＝０、１、…、Ｃ、…ｓ−１）を備え、前記ストローブ時間レジスタｓｒＣには、サブラインＣ上のサブドットの露光エネルギーｅｕＣに対応するストローブ時間ｔ（Ｃ）が設定される。
【０１１７】
次に、図２１のタイムチャートに従ってＬＥＤプリンタの動作について説明する。
【０１１８】
この場合、第２の実施の形態と同様に、まず、サブラインカウンタ３９におけるカウント値がｓ−１になると、印刷データを構成するｎビットの階調データが入力部としての階調値入力レジスタ３１の各レジスタｒｉに順次入力され、これに伴い、該各レジスタｒｉから出力されたビットデータｂ（ｉ）が変換テーブルとしての階調値／エネルギー変換テーブル４１のアドレスａｄｒ（ｉ）（ｉ＝０、１、…、ｎ−１）に入力されると、ビットデータｂ（ｉ）は、階調値ｋに対応するｓビットのビットデータｄａｔａ（ｊ）（ｊ＝０、１、…、Ｃ−１、Ｃ＋１、…、ｓ−１）に変換され、ビットデータｄａｔａ（ｊ）が２値サブラインバッファ群４２に対して出力される。なお、この場合、ビットデータｄａｔａ（Ｃ）は出力されない。
【０１１９】
前記２値サブラインバッファ群４２は、ｓ個のサブラインバッファｆｓｊ（ｊ＝０、１、…、Ｃ−１、Ｃ＋１、…、ｓ−１）を備え、階調値／エネルギー変換テーブル４１から送られた各ビットデータｄａｔａ（ｊ）は、サブラインバッファｆｓｊに順次書き込まれる。このようにして、１ライン分のｎビットの階調データの受信が終了すると、各サブラインバッファｆｓｊに１ライン分のビットデータｄａｔａ（ｊ）が格納される。
【０１２０】
次に、サブラインｊの露光が次のように行われる。
【０１２１】
まず、サブラインカウンタ３９におけるカウント値がｓ−１であるので、サブラインバッファｆｓｓ−１に格納されたビットデータｄａｔａ（ｓ−１）から成る１ライン分のデータ信号ＤＡＴＡが、データマルチプレクサ３３からドットタイミング発生回路３４によって発生させられたクロックＣＬＫに同期させて、ＬＥＤヘッド１２に送られ、シフトレジスタ２１（図１）に順次書き込まれる。
【０１２２】
すべてのデータ信号ＤＡＴＡがシフトレジスタ２１に書き込まれると、ラインタイミング発生回路３５によって発生させられたラッチ信号ＬＡＴＣＨがＬＥＤヘッド１２に送られ、ラッチ２２に入力され、前記シフトレジスタ２１内のデータ信号ＤＡＴＡがパラレルデータとしてラッチ２２に取り込まれる。
【０１２３】
そして、サブラインカウンタ３９においてカウント値がｓ−１であるので、サブラインｓ−１に対応するストローブ時間レジスタｓｒｓｓ−１に格納されたストローブ時間ｔｓ（ｓ−１）が、ストローブ時間マルチプレクサ３７を介してストローブ信号発生回路３８に送られる。したがって、ストローブ信号発生回路３８においてストローブ時間ｔｓ（ｓ−１）に対応するストローブ信号ＳＴＢが発生させられ、該ストローブ信号ＳＴＢは、ＬＥＤヘッド１２に送られ、ドライバ２３に入力される。
【０１２４】
その結果、各ナンドゲートのうち、ラッチ２２から送られたパラレルデータがハイレベルであるものが、ストローブ信号ＳＴＢがハイレベルの期間中にオンになり、対応するＬＥＤ素子にオンの期間中電流を流し、ＬＥＤ素子を露光エネルギーｅｓ（ｓ−１）で発光させる。このようにして、サブラインｓ−１についての露光が行われる。
【０１２５】
同様に、サブラインｓ−２、ｓ−３、ｓ−４、…、Ｃ＋１、Ｃ、Ｃ−１、…、０について露光が行われると、１ライン分の露光を終了し、１ライン分のドットを形成することができる。
【０１２６】
なお、サブラインカウンタ３９におけるカウント値がＣになると、１に固定された１ライン分のデータ信号ＤＡＴＡが、データマルチプレクサ３３からドットタイミング発生回路３４によって発生させられたクロックＣＬＫに同期させて、ＬＥＤヘッド１２に送られ、シフトレジスタ２１に順次書き込まれる。
【０１２７】
そして、再び、サブラインカウンタ３９におけるカウント値がｓ−１になると、ｎビットの階調データが各ビットごとに入力信号として階調値入力レジスタ３１の各レジスタｒｉに順次入力される。
【０１２８】
このように、本実施の形態においては、サブラインＣにおいて常に同じ臨界エネルギー（露光エネルギーｅｕＣ）でサブドットが形成されるので、１画素当たりの露光エネルギーｅ（ｋ）が大きくなるのに伴って、印刷濃度を確実に高くすることができ、逆転現象が発生するのを防止することができる。さらに、１画素当たりの露光エネルギーｅ（ｋ）と印刷濃度との線形性を向上させることができる。したがって、印刷濃度を容易に補正することができる。
【０１２９】
また、ＬＥＤヘッド１２の性能に依るサブドットの分散に伴って画像品位が低下するのを抑制するために、周辺の画素からの分散光の影響を補正する場合に、露光エネルギーｅ（ｉ）、ｅｓ（ｊ）を演算する必要が生じるが、その場合も、１画素当たりの露光エネルギーｅ（ｋ）と印刷濃度との線形性を向上させることができる。
【０１３０】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１３１】
図２６は本発明の第５の実施の形態におけるＬＥＤプリンタを示すブロック図、図２７は本発明の第５の実施の形態におけるＬＥＤプリンタの動作を示すメインフローチャート、図２８は本発明の第５の実施の形態における階調ラインバッファ書込処理のサブルーチンを示す図、図２９は本発明の第５の実施の形態におけるサブライン印刷処理のサブルーチンを示す図である。
【０１３２】
この場合、印刷制御部１３において、２値サブラインバッファ群は配設されず、１ライン分のｎビットの階調データが格納される入力部としての階調ラインバッファ５６が配設され、該階調ラインバッファ５６の出力は、ＳＲＡＭによって形成された変換テーブルとしての階調値／エネルギー変換テーブル５７に入力され、該階調値／エネルギー変換テーブル５７は、１ライン分のｎビットの階調データを対応するｓビットのエネルギー量に変換し、データ出力部としてのデータマルチプレクサ３３に対して出力する。
【０１３３】
また、５５は画素番号を指定するための画素番号カウンタである。
【０１３４】
次に、ＬＥＤプリンタの動作について説明する。この場合、１ライン分の階調データを露光する場合について説明する。
【０１３５】
まず、印刷制御部１３に、前記上位装置から、１ライン分の階調データが印刷データとして送られると、印刷制御部１３の図示されない階調ラインバッファ書込処理手段は、階調ラインバッファ書込処理を行い、１ライン分の階調データを前記階調ラインバッファ５６に送る。
【０１３６】
すなわち、階調ラインバッファ書込処理手段は、まず、画素番号カウンタ５５の計数値としてのカウント値Ｐｓに零（０）をセットし、前記上位装置から階調データが１個送られると、階調ラインバッファ５６のアドレスＡｄ（Ｐｓ）に格納する。続いて、階調ラインバッファ書込処理手段は、前記カウント値Ｐｓをインクリメントし、該カウント値Ｐｓが１ライン分の画素数Ｗと等しくなるまで、同様の動作を繰り返す。
【０１３７】
そして、前記カウント値Ｐｓが１ライン分の画素数Ｗと等しくなると、計数部としてのサブラインカウンタ３９のカウント値Ｎｓにｓ−１をセットする。
【０１３８】
続いて、印刷制御部１３の図示されないサブライン印刷処理手段は、サブライン印刷処理を行う。
【０１３９】
まず、前記サブライン印刷処理手段は、画素番号カウンタ５５のカウント値Ｐｓに零をセットし、階調ラインバッファ５６のアドレスＡｄ（Ｐｓ）から階調データを読み出す。そして、該階調データが、前記階調値／エネルギー変換テーブル５７のアドレスａｄｒ（ｉ）（ｎ−１：０）に入力されると、階調データは対応するｓビットのビットデータｄａｔａ（ｊ）（ｊ＝０、１、…、ｓ−１）に変換され、該ビットデータｄａｔａ（ｊ）がデータマルチプレクサ３３に対して出力される。
【０１４０】
該データマルチプレクサ３３は、入力されたビットデータｄａｔａ（ｊ）に基づいて、サブラインカウンタ３９のカウント値Ｎｓに対応するデータ信号ＤＡＴＡを、ドットタイミング発生回路３４によって発生させられたクロックＣＬＫに同期させて、ＬＥＤヘッド１２に送り、カウント値Ｐｓをインクリメントする。そして、カウント値Ｐｓが画素数Ｗと等しくなるまで同様の動作を繰り返す。
【０１４１】
続いて、カウント値Ｐｓが画素数Ｗと等しくなると、前記カウント値Ｎｓをデクリメントし、該カウント値Ｎｓが０になるまで、同様の動作を繰り返す。
【０１４２】
このように、ｓ個のサブラインバッファｆｓｊを備える２値サブラインバッファ群に代えて、階調データのビット数ｎのバッファを１個だけ備えた階調ラインバッファ５６が配設され、しかも、一般にｎ＜ｓであるので、ＬＥＤプリンタのコストを低くすることができる。また、印刷結果は第２の実施の形態と同等である。なお、本実施の形態に、第３、第４の実施の形態の構成を組み合わせることもできる。
【０１４３】
次に、図２７のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１  階調ラインバファ書込処理を行う。
ステップＳ２  カウント値Ｎｓにｓ−１をセットする。
ステップＳ３  サブライン印刷処理を行う。
ステップＳ４  カウント値Ｎｓをデクリメントする。
ステップＳ５  カウント値Ｎｓが０であるかどうかを判断する。カウント値Ｎｓが０である場合は処理を終了し、０でない場合はステップＳ３に戻る。
【０１４４】
次に、図２８のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１−１  カウント値Ｐｓに零をセットする。
ステップＳ１−２  階調データを１個格納する。
ステップＳ１−３  階調ラインバファ５７のアドレスＡｄ（Ｐｓ）に階調データを書き込む。
ステップＳ１−４  カウント値Ｐｓにインクリメントする。
ステップＳ１−５  カウント値Ｐｓが画素数Ｗと等しいかどうかを判断する。カウント値Ｐｓが画素数Ｗと等しい場合はリターンし、画素数Ｗと等しくない場合はステップＳ１−２に戻る。
【０１４５】
次に、図２９のフローチャートについて説明する。
ステップＳ３−１  カウント値Ｐｓに零をセットする。
ステップＳ３−２  階調ラインバファ５６のアドレスＡｄ（Ｐｓ）から階調データを読み出す。
ステップＳ３−３  階調データを階調値／エネルギー変換テーブル５７のアドレスａｄｒ（ｉ）に入力する。
ステップＳ３−４  ビットデータｄａｔａ（ｊ）をデータマルチプレクサ３３に対して出力する。
ステップＳ３−５  入力されたビットデータｄａｔａ（ｊ）に基づいて、データ信号ＤＡＴＡをＬＥＤヘッド１２に送る。
ステップＳ３−６  カウント値Ｐｓをインクリメントする。
ステップＳ３−７  カウント値Ｐｓが画素数Ｗと等しいかどうかを判断する。カウント値Ｐｓが画素数Ｗと等しい場合はリターンし、画素数Ｗと等しくない場合ステップＳ３−２に戻る。
【０１４６】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【符号の説明】
【０１４７】
３１    階調値入力レジスタ
ｂ（ｉ）    ビットデータ
ｉ    サブライン
【図１】
0004723663.tif 000004
【図２】
0004723663.tif 000005
【図３】
0004723663.tif 000006
【図４】
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【図５】
0004723663.tif 000008
【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】
0004723663.tif 000013
【図１１】
0004723663.tif 000014
【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】
0004723663.tif 000019
【図１７】
0004723663.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
0004723663.tif 000032