(57)【要約】【課題】複数の記録素子を並べて構成された記録チップを、複数配列してなるプリントヘッドを用いた場合に、副走査方向に発生する筋を抑制する。【解決手段】複数のＬＥＤ(２５６個)を並べて構成されたＳＬＥＤ６３を、主走査方向に複数(Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０)配列してＬＥＤアレイを構成する。ＬＥＤアレイを用いて感光体ドラム上に静電潜像を形成する際、画像データに対し、主走査方向に１５３６０個存在するＬＥＤを複数のブロックにグループ分けし、ブロック毎に点灯タイミングをずらすことで、スキュー補正を施す。スキュー補正に使用するスキュー補正値(分割ブロック数、ブロックの分割位置)を設定するにあたっては、ブロックの分割位置がＬＥＤアレイ端部境界と一致した場合に、このブロックの分割位置を主走査方向にシフトさせる。つまり、ブロックの分割位置とＬＥＤアレイ端部境界とを主走査方向に対してずらす。【選択図】図３
2007145001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向に複数の記録素子が配列された記録チップを、主走査方向に複数配列してなる記録素子アレイと、
主走査方向に設定された所定のブロック毎に、副走査方向に画像データをシフトさせることにより、副走査方向ずれを補正する副走査方向ずれ補正部とを備えたプリントヘッドにおいて、
前記副走査方向ずれ補正部は、隣接する前記記録チップにおける前記記録素子同士の境界位置に対し分割位置をずらして設定可能な前記ブロックを用いて、記録マークの副走査方向ずれを補正することを特徴とするプリントヘッド。
【請求項２】
前記副走査方向ずれ補正部は、異なる主走査方向長さとなるように設定された前記ブロックを用いて、前記記録マークの副走査ずれを補正することを特徴とする請求項１記載のプリントヘッド。
【請求項３】
前記記録素子アレイを構成する前記記録チップが千鳥状に配列され、
前記記録素子アレイを構成する各記録チップに対する記録信号の供給タイミングを、所定の記録チップ列を基準として記録チップ列毎に変えることにより、当該記録素子アレイによって記録される記録マークの副走査方向ずれを補正する千鳥配列補正部をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のプリントヘッド。
【請求項４】
前記分割位置を設定する設定部と、
前記設定部にて設定された前記分割位置と隣接する記録チップ同士の境界位置とが一致する場合に、当該分割位置を当該境界位置から移動させる修正部と
をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のプリントヘッド。
【請求項５】
前記修正部は、前記分割位置と前記境界位置とが一致する場合であって、当該境界位置に対応する記録チップ同士の副走査方向の位置ずれが当該境界位置にて記録素子により記録される像の副走査方向ずれを打ち消す方向である場合に、当該分割位置を当該境界位置から移動させないことを特徴とする請求項４記載のプリントヘッド。
【請求項６】
主走査方向に複数の記録素子が配列された記録チップを、主走査方向に複数配列してなる記録素子アレイと、
前記記録素子アレイを構成する前記記録チップの配置に起因する副走査方向ずれを、各記録素子に対する記録信号の供給タイミングを調整することによって補正する第一の副走査方向ずれ補正部と、
前記記録素子アレイを構成する前記記録チップの配置以外に起因する副走査方向ずれを、副走査方向に画像データをシフトさせることによって補正する第二の副走査方向ずれ補正部とを含み、
前記第一の副走査方向ずれ補正部は、隣接する前記記録チップにおける前記記録素子の境界位置から隣接する境界位置までを１ブロックとして、各記録素子に対する前記記録信号の供給タイミングを調整し、
前記第二の副走査方向ずれ補正部は、前記境界位置から主走査方向にシフトした位置に設定される分割位置から隣接する分割位置までを１ブロックとして、副走査方向に前記画像データをシフトさせることを特徴とするプリントヘッド。
【請求項７】
複数の前記記録チップが千鳥状に配列され、
前記第一の副走査方向ずれ補正部は、前記記録チップの千鳥配列補正を行うことを特徴とする請求項６記載のプリントヘッド。
【請求項８】
前記第二の副走査方向ずれ補正部は、被記録体に対し前記記録素子アレイが傾斜配置されることにより生じるスキュー、あるいは、当該被記録体に対し当該記録素子アレイが湾曲配置されることにより生じるボウを補正することを特徴とする請求項６記載のプリントヘッド。
【請求項９】
主走査方向に複数の記録素子が配列された記録チップを、主走査方向に複数配列してなる記録素子アレイを備えたプリントヘッドにおける副走査方向ずれ補正値の設定方法であって、
前記記録素子アレイによって記録される記録マークの副走査方向ずれ量を取得するステップと、
取得された前記副走査方向ずれ量に基づき、前記記録素子アレイにおける主走査方向のブロックの分割数および各ブロックの分割位置を演算するステップと、
演算により求められた前記分割位置が隣接する記録チップにおける前記記録素子の境界位置と一致する場合に、当該分割位置を当該境界位置に対して主走査方向にシフトさせるステップと
を含むプリントヘッドにおける副走査方向ずれ補正値の設定方法。
【請求項１０】
前記記録マークの副走査方向ずれ量を取得するステップでは、
前記記録素子アレイを用いて、記録材上に記録マークを形成し、
前記記録材上に形成された前記記録マークを読み取り、
前記記録マークの読み取り結果に基づき、当該記録マークにおける副走査方向ずれ量を取得することを特徴とする請求項９記載のプリントヘッドにおける副走査方向ずれ補正値の設定方法。
【請求項１１】
前記シフトさせるステップの後、前記分割位置をメモリに格納するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９記載のプリントヘッドにおける副走査方向ずれ補正値の設定方法。
【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で用いられるプリントヘッドに係り、より詳しくは、複数の記録素子を並べて構成された記録チップを、複数配列してなるプリントヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、まず、例えばドラム状に形成された感光体(感光体ドラム)の表面が帯電装置によって一様に帯電される。帯電された感光体ドラムは、画像データに基づいて制御された露光装置により露光され、その表面に静電潜像が形成される。続いて、感光体上に形成された静電潜像は現像装置により可視像(トナー像)化される。その後、トナー像は感光体の回転に伴って転写部まで搬送されて、記録紙上に静電転写される。そして、記録紙上に担持されたトナー像には定着処理が施されて、永久像となる。
【０００３】
このような画像形成装置で用いられる露光装置としては、従来よりレーザダイオードとポリゴンミラーとを組み合わせて、主走査方向にレーザ光を走査露光するレーザ光走査装置(ＲＯＳ：Raster Output Scanner)が用いられてきた。しかし、近年では、装置の小型化の要請等から、多数のＬＥＤ(発光ダイオード：Light Emitting Diode)を主走査方向に配列して構成されたＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ：LED Print Head)を用いた露光装置も採用されてきている。
【０００４】
ＬＰＨは、多数のＬＥＤをライン状に配列したＬＥＤチップを、主走査方向に複数配置してなるＬＥＤアレイを備えている(特許文献１参照)。また、ＬＰＨは、通常、各ＬＥＤから出力された光を感光体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ロッドレンズアレイも備えている。画像形成装置では、入力されてくる画像データに基づいてＬＰＨの各ＬＥＤを駆動させることにより、感光体へ向けて光を出力し、ロッドレンズアレイによって感光体表面に光を結像させる。これにより、感光体上に主走査方向１ライン分の静電潜像を形成する。そして、感光体を回転させることで感光体ドラムとＬＰＨとが相対移動することにより、感光体の副走査方向に静電潜像を形成する。
【０００５】
ところで、このような画像形成装置では、ＲＯＳやＬＰＨから照射される主走査方向１ライン分の照射光が、感光体の軸方向と略平行になっていないと、感光体ドラム上に形成される静電潜像に歪みが生じる。例えば、主走査方向１ライン分の照射光が感光体の軸方向に対して斜めになっていると、主走査方向に平行な直線画像を形成しようとした場合、実際に形成される静電潜像は副走査方向に傾斜したものになる。また、主走査方向１ライン分の照射光が感光体の軸方向に対して湾曲した弓状となっていると、主走査方向に平行な直線画像を形成しようとした場合に、実際に形成される静電潜像は副走査方向に湾曲したものになる。このように感光体上の静電潜像に副走査方向の歪みが生じると、当然、静電潜像を現像して形成されるトナー像にも副走査方向の歪みが生じることになってしまう。なお、以下の説明では、前者に起因する副走査方向の歪みをスキュー(skew)と呼び、後者に起因する副走査方向の歪みをボウ(bow)と呼ぶことにする。
【０００６】
このような問題に対し、ＲＯＳを用いた露光装置において、主走査方向１ライン分の画像データを複数のブロックに分割し、分割されたブロック毎に画像データを副走査にシフト、すなわち画像データを並び替えたり、照射タイミングを変えることにより副走査方向のずれを補正する技術が提案されている(特許文献２参照)。なお、この特許文献２では、まず、無調整のＲＯＳを用いてテストパターンの出力を行い、出力されたテストパターンの読み取り結果に基づいて主走査方向１ライン分の照射光の副走査方向ずれ量を検知する。そして、副走査方向ずれ量の検知結果に基づいて、主走査方向に分割するブロック数および各ブロックにおける画像データのシフト方向または照射タイミングのずらし方向(副走査方向上流側、副走査方向下流側)を決定する。そして、実際の画像形成時には、分割されたブロック毎に、それぞれに設定された照射タイミングで光照射を行う。特許文献２では、このような補正を行うことで、副走査方向の歪みすなわちスキューやボウによる歪みを目立ちにくくしている。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２１８９８５号公報(第４頁、図５)
【特許文献２】特開平４−３１７２４７号公報(第５頁、図６、図７)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１のＬＰＨに対し、上記特許文献２に記載される手法を適用して副走査方向の歪み(スキューやボウ)の補正を行った場合、次のような問題が生じた。すなわち、補正後のＬＰＨを装着した画像形成装置を用いてハーフトーン画像を出力した際に、出力されるハーフトーン画像中に副走査方向に沿って延びる筋が発生した。
【０００９】
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、複数の記録素子を並べて構成された記録チップを、複数配列してなるプリントヘッドを用いた場合に、副走査方向に発生する筋を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題に対し、本発明者が鋭意検討を行ったところ、上述したハーフトーン画像中の筋は、常時発生するものではないことが判明した。これを具体的に説明すると、同一のＬＰＨを用いた場合であっても、感光体に対する取り付け角度を異ならせると、副走査方向の歪みを補正した後に出力したハーフトーン画像中に筋が発生する場合と発生しない場合とが存在することがわかった。これをさらに詳細に検討したところ、副走査方向の歪みを補正するために分割されたブロックの分割位置と、ＬＥＤアレイを構成する各ＬＥＤチップの境界位置とが一致あるいは近づいた場合に、このような筋が発生しやすいことが判明した。なお、このような筋は、副走査方向に画像データを並べ替える際、画像シフト量の分解能を上げれば上げるほど発生しにくくなるが、その分、並び替えの演算に必要なメモリを必要とし、コスト高になってしまうという問題がある。そこで、本発明者は、各ＬＥＤチップの境界位置に対しブロックの分割位置を主走査方向にずらすことにより、このような筋の発生を容易に抑制できることを見出し、本発明を案出するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、主走査方向に複数の記録素子が配列された記録チップを、主走査方向に複数配列してなる記録素子アレイと、主走査方向に設定された所定のブロック毎に、副走査方向に画像データをシフトさせることにより、副走査方向ずれを補正する副走査方向ずれ補正部とを備えたプリントヘッドにおいて、副走査方向ずれ補正部は、隣接する記録チップにおける記録素子同士の境界位置に対し分割位置をずらして設定可能なブロックを用いて、記録マークの副走査方向ずれを補正することを特徴としている。ここで、「副走査方向に画像データをシフトさせる」ことには、画像データの並べ替えを行うことや、記録素子アレイを構成する各記録素子に対する記録信号の供給タイミングを変えるといった概念を含んでいる。
【００１２】
このようなプリントヘッドにおいて、副走査方向ずれ補正部は、異なる主走査方向長さとなるように設定されたブロックを用いて、記録マークの副走査方向ずれを補正することができる。また、記録素子アレイを構成する記録チップが千鳥状に配列される場合に、記録素子アレイを構成する各記録チップに対する記録信号の供給タイミングを、所定の記録チップ列を基準として記録チップ列毎に変えることにより、記録素子アレイによって記録される記録マークの副走査方向ずれを補正する千鳥配列補正部をさらに含むことができる。そして、分割位置を設定する設定部と、設定部にて設定された分割位置と隣接する記録チップ同士の境界位置とが一致する場合に、分割位置を境界位置から移動させる修正部とをさらに含むことができる。ここで、修正部は、分割位置と境界位置とが一致する場合であって、境界位置に対応する記録チップ同士の副走査方向の位置ずれが境界位置にて記録素子により記録される像の副走査方向ずれを打ち消す方向である場合に、分割位置を境界位置から移動させないことができる。
【００１３】
また、他の観点から捉えると、本発明は、主走査方向に複数の記録素子が配列された記録チップを、主走査方向に複数配列してなる記録素子アレイと、記録素子アレイを構成する記録チップの配置に起因する副走査方向ずれを、各記録素子に対する記録信号の供給タイミングを調整することによって補正する第一の副走査方向ずれ補正部と、記録素子アレイを構成する記録チップの配置以外に起因する副走査方向ずれを、副走査方向に画像データをシフトさせることによって補正する第二の副走査方向ずれ補正部とを含み、第一の副走査方向ずれ補正部は、隣接する記録チップにおける記録素子の境界位置から隣接する境界位置までを１ブロックとして、各記録素子に対する記録信号の供給タイミングを調整し、第二の副走査方向ずれ補正部は、境界位置から主走査方向にシフトした位置に設定される分割位置から隣接する分割位置までを１ブロックとして、副走査方向に画像データをシフトさせることを特徴としている。
【００１４】
このようなプリントヘッドにおいて、複数の記録チップが千鳥状に配列される場合に、第一の副走査方向ずれ補正部は、記録チップの千鳥配列補正を行うことができる。また、第二の副走査方向ずれ補正部は、被記録体に対し記録素子アレイが傾斜配置されることにより生じるスキュー、あるいは、被記録体に対し記録素子アレイが湾曲配置されることにより生じるボウを補正することができる。
【００１５】
さらに、本発明を方法のカテゴリから捉えると、本発明は、主走査方向に複数の記録素子が配列された記録チップを、主走査方向に複数配列してなる記録素子アレイを備えたプリントヘッドにおける副走査方向ずれ補正値の設定方法であって、記録素子アレイによって記録される記録マークの副走査方向ずれ量を取得するステップと、取得された副走査方向ずれ量に基づき、記録素子アレイにおける主走査方向のブロックの分割数および各ブロックの分割位置を演算するステップと、演算により求められた分割位置が隣接する記録チップにおける記録素子の境界位置と一致する場合に、分割位置を境界位置に対して主走査方向にシフトさせるステップとを含んでいる。
【００１６】
このような方法において、記録マークの副走査方向ずれ量を取得するステップでは、記録素子アレイを用いて、記録材上に記録マークを形成し、記録材上に形成された記録マークを読み取り、記録マークの読み取り結果に基づき、記録マークにおける副走査方向ずれ量を取得することができる。また、シフトさせるステップの後、分割位置をメモリに格納するステップをさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、記録チップにおける境界位置に対して副走査方向ずれ補正におけるブロックの分割位置を主走査方向にずらすようにしたので、副走査方向に発生する筋を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
＜実施の形態１＞
図１は本実施の形態が適用されるプリントヘッドを備えた画像形成装置の全体構成を示した図である。図１に示す画像形成装置は、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタ１である。この画像形成装置は、画像形成プロセス部１０、制御部３０、および画像処理部(ＩＰＳ：Image Processing System)４０を備えている。これらのうち、画像形成プロセス部１０は、各色の画像データに対応して画像形成を行う。また、制御部３０は、画像形成プロセス部１０の動作を制御する。さらに、ＩＰＳ４０は、例えばパーソナルコンピュータ(ＰＣ)２や画像読取装置(ＩＩＴ)３に接続され、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画像形成プロセス部１０に出力する。
【００１９】
画像形成プロセス部１０は、一定の間隔を置いて並列的に配置される４つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋを備えている。画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋは、感光体ドラム１２、帯電器１３、ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４、現像器１５、およびクリーナ１６を備える。ここで、感光体ドラム１２は、静電潜像を形成するとともにトナー像を担持する。また、帯電器１３は、感光体ドラム１２の表面を所定電位で一様に帯電する。ＬＰＨ１４は、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を露光して静電潜像を形成する。現像器１５は、ＬＰＨ１４によって得られた静電潜像をトナーで現像する。クリーナ１６は、一次転写後の感光体ドラム１２表面を清掃する。ここで、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いて、略同様に構成されている。そして、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋは、それぞれがイエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)のトナー像を形成する。
また、画像形成プロセス部１０は、中間転写ベルト２１、一次転写ロール２２、二次転写ロール２３、定着器２５、そして画像センサ２６を備えている。中間転写ベルト２１には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２にて形成された各色のトナー像が多重転写される。転写器としての一次転写ロール２２は、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの各色トナー像を中間転写ベルト２１に順次転写(一次転写)させる。二次転写ロール２３は、中間転写ベルト２１上に転写された重畳トナー像を記録材である用紙Ｐに一括転写(二次転写)させる。定着器２５は、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる。画像センサ２６は、黒の画像形成ユニット１１Ｋよりも中間転写ベルト２１の移動方向下流側に、中間転写ベルト２１のトナー像担持面に対向して取り付けられる。この画像センサ２６は、例えば反射型光センサ等で構成されており、中間転写ベルト２１上に一次転写されたトナー像の濃度やその形成位置などを検出する機能を有している。
【００２０】
では、このデジタルカラープリンタ１における画像形成動作について説明する。このデジタルカラープリンタ１において、画像形成プロセス部１０は、制御部３０から供給された同期信号等の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。その際に、ＰＣ２やＩＩＴ３から入力された画像データは、画像処理部４０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。そして、例えばイエローの画像形成ユニット１１Ｙでは、帯電器１３により所定電位で一様に帯電された感光体ドラム１２の表面が、画像処理部４０から得られた画像データに基づいて発光するＬＰＨ１４により露光されて、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器１５により現像され、感光体ドラム１２上にはイエローのトナー像が形成される。同様に、他の画像形成ユニット１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにおいても、マゼンタ、シアン、黒の各色トナー像が形成される。
【００２１】
各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋで形成された各色トナー像は、図１の矢印Ａ方向に回動する中間転写ベルト２１上に、一次転写ロール２２により順次静電吸引される。その結果、中間転写ベルト２１上には重畳されたトナー像が形成される。形成された重畳トナー像は、中間転写ベルト２１の移動に伴って二次転写ロール２３が配設された領域(二次転写部)に搬送される。重畳トナー像が二次転写部に搬送されると、トナー像が二次転写部に搬送されるタイミングに合わせて用紙Ｐが二次転写部に供給される。そして、二次転写部にて二次転写ロール２３により形成される転写電界により、重畳トナー像は搬送されてきた用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト２１から剥離され、搬送ベルト２４により定着器２５まで搬送される。定着器２５に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器２５によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部(図示せず)に搬送される。
【００２２】
では次に、この画像形成装置で用いられるＬＰＨ１４について詳細に説明する。
図２は、ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４の構成を示した図である。ＬＰＨ１４は、ハウジング６１、ＬＥＤ回路基板６２、自己走査型ＬＥＤアレイ(Self-Scanning Light Emitting Device：ＳＬＥＤ)６３を備える。またＬＰＨ１４は、ロッドレンズアレイ６４、ホルダ６５、および板バネ６６をさらに備える。これらのうち、ハウジング６１は、ＬＰＨ１４の支持体として機能する。また、ＬＥＤ回路基板６２は、ＳＬＥＤ６３やＳＬＥＤ６３を駆動する駆動回路等を搭載する。さらに、ＳＬＥＤ６３は、発光することにより感光体ドラム１２を露光する。ロッドレンズアレイ６４は、ＳＬＥＤ６３からの光を感光体ドラム１２表面に結像させる。さらにまた、ホルダ６５は、ロッドレンズアレイ６４を支持するとともにＳＬＥＤ６３を外部から遮蔽する。そして板バネ６６は、ハウジング６１をロッドレンズアレイ６４方向に付勢する。
【００２３】
ハウジング６１は、アルミニウム、ＳＵＳ等のブロックまたは板金で形成され、ＬＥＤ回路基板６２を支持している。また、ホルダ６５は、ハウジング６１およびロッドレンズアレイ６４を支持し、ＳＬＥＤ６３の発光点とロッドレンズアレイ６４の焦点とが一致するように設定している。さらに、ホルダ６５はＳＬＥＤ６３を密閉するように構成されている。そのため、ＳＬＥＤ６３に外部からゴミが付着することを防ぐことができる。一方、板バネ６６は、ＳＬＥＤ６３およびロッドレンズアレイ６４の位置関係を保持するように、ハウジング６１を介してＬＥＤ回路基板６２をロッドレンズアレイ６４方向に付勢している。
このように構成されたＬＰＨ１４は、調整ネジ(図示せず)によってロッドレンズアレイ６４の光軸方向に移動可能に構成され、ロッドレンズアレイ６４の結像位置(焦点面)が感光体ドラム１２表面上に位置するように調整される。
【００２４】
図３は、図２に示すＬＥＤ回路基板６２の平面図を示している。ＬＥＤ回路基板６２には、記録チップとしての６０個のＳＬＥＤチップ(Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０)からなるＳＬＥＤ６３が、感光体ドラム１２の軸線方向と平行になるように精度良く列状に配置されている。ここで、図４は、各ＬＥＤチップの連結部を拡大したものである。図４に示すように、各ＳＬＥＤチップ(Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０)の端部では、ＬＥＤアレイの端部境界が主走査方向に連続的に配置されるように構成されている。すなわち、各ＬＥＤチップ(Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ５８)は、千鳥状に配列されている。なお、図４では、一例としてＣｈｉｐ１、Ｃｈｉｐ２およびＣｈｉｐ３の連結部を示している。
【００２５】
そして、本実施の形態に係るＬＰＨ１４では、各ＳＬＥＤチップ(Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０)にそれぞれ記録素子としての２５６個のＬＥＤが搭載されている。したがって、６０個のＳＬＥＤチップを有するＳＬＥＤ６３全体では、１５３６０個のＬＥＤが設けられることになる。また、ＳＬＥＤチップＣｈｉｐ１の外側端部からＳＬＥＤチップＣｈｉｐ６０の外側端部までの距離(ＬＥＤアレイの主走査方向長さ)は、Ａ３ＳＥＦの用紙Ｐへの画像形成に対応するために３２４ｍｍに設定される。このため、隣接するＬＥＤの間隔は約２１.１５μｍに設定され、このＬＰＨ１４の主走査方向の出力解像度は略１２００ｄｐｉ(dot per inch)となる。なお、このＬＰＨ１４の副走査方向の出力解像度は略２４００ｄｐｉである。ここで、副走査方向の出力解像度は感光体ドラム１２の副走査方向の移動速度によって決まるものであり、適宜設定変更することができる。
【００２６】
また、ＬＥＤ回路基板６２には、信号発生回路１００およびレベルシフト回路１０４が設けられている。さらに、ＬＥＤ回路基板６２には、出力電圧を安定化させるための３端子レギュレータからなる電源回路１０１、ＳＬＥＤ６３における光量補正値データやＬＰＨ１４のスキュー補正値等を記憶するＥＥＰＲＯＭ１０２、およびデジタルカラープリンタ１本体との間で信号の送受信を行うハーネス１０３が備えられている。
【００２７】
図５は、信号発生回路１００の構成およびＬＥＤ回路基板６２の配線構成を示した図である。図５に示すように、信号発生回路１００は、各ＬＥＤチップ(Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０)に対して点灯信号ΦＩ(ΦＩ１〜ΦＩ６０)を出力する点灯信号発生部１１０を備えている。また、信号発生回路１００は、各ＬＥＤチップ(Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０)を六組(１０チップ毎)に分け、それぞれの組に対して転送信号ＣＫ１(ＣＫ１_１〜ＣＫ１_６)および転送信号ＣＫ２(ＣＫ２_１〜ＣＫ２_６)を出力する転送信号発生部１３０を備えている。
【００２８】
また、ＬＥＤ回路基板６２上には、各ＳＬＥＤチップ(Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０)に電力を供給するＶｃｃ＝＋３．３Ｖの電源ライン１０５および接地(ＧＮＤ)された電源ライン１０６が設けられている。また、信号発生回路１００から各ＳＬＥＤチップ(Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０)に対して点灯信号ΦＩ(ΦＩ１〜ΦＩ６０)を送信する信号ライン１０７(１０７_１〜１０７_６０)も設けられている。さらに、転送信号ＣＫ１(ＣＫ１_１〜１_６)を送信する信号ライン１０８(１０８_１〜１０８_６)も設けられている。さらにまた、転送信号ＣＫ２(ＣＫ２_１〜２_６)を送信する信号ライン１０９(１０９_１〜１０９_６)も設けられている。
そして、各ＳＬＥＤチップ(Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０)には、信号ライン１０７を介して、Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０に対する点灯信号ΦＩ(ΦＩ１〜ΦＩ６０)が入力される。また、信号ライン１０８を介して転送信号ＣＫ１(ＣＫ１_１〜１_６)が、信号ライン１０９を介して転送信号ＣＫ２(ＣＫ２_１〜２_６)が、それぞれＣｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０に入力される。
【００２９】
続いて、ＳＬＥＤ６３の回路構成を説明する。
図６は、ＳＬＥＤ６３の回路構成を説明する図である。本実施の形態のＳＬＥＤ６３は、レベルシフト回路１０４を介して信号発生回路１００に接続されている。レベルシフト回路１０４は、抵抗Ｒ１ＢとコンデンサＣ１、および抵抗Ｒ２ＢとコンデンサＣ２がそれぞれ並列に配置された構成を有し、それぞれの一端がＳＬＥＤ６３の入力端子に接続され、他端が信号発生回路１００(転送信号発生部１３０)の出力端子に接続されている。そして、信号発生回路１００(転送信号発生部１３０)から出力される転送信号ＣＫ１Ｒ,ＣＫ１Ｃおよび転送信号ＣＫ２Ｒ,ＣＫ２Ｃに基づいて、転送信号ＣＫ１および転送信号ＣＫ２をＳＬＥＤ６３に出力するように構成されている。
なお、本実施の形態のＳＬＥＤ６３には、５８個のＳＬＥＤチップが直列に配列されているが、図６では、１つのＳＬＥＤチップだけを示している。そして、以下の説明では、便宜上ＳＬＥＤチップをＳＬＥＤ６３と称することとする。
【００３０】
図６に示したように、ＳＬＥＤ６３は、スイッチ素子としての１２８個のサイリスタＳ１〜Ｓ１２８、点灯素子としての１２８個のＬＥＤ Ｌ１〜Ｌ１２８、１２８個のダイオードＤ１〜Ｄ１２８、１２８個の抵抗Ｒ１〜Ｒ１２８、さらには信号ライン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、ここでは、ＬＥＤ 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呼ぶ。
【００３１】
本実施の形態のＳＬＥＤ６３では、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１０５に接続されている。この電源ライン１０５には電源電圧Ｖｃｃ(Ｖｃｃ＝＋３.３Ｖ)が供給される。
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、信号発生回路１００からレベルシフト回路１０４および転送電流制限抵抗Ｒ１Ａを介して転送信号ＣＫ１が送信される。
また、偶数番目のサイリスタＳ２、Ｓ４、…、Ｓ１２８のカソード端子(出力端)Ｋ２、Ｋ４、…、Ｋ１２８には、信号発生回路１００からレベルシフト回路１０４および転送電流制限抵抗Ｒ２Ａを介して転送信号ＣＫ２が送信される。
【００３２】
一方、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１０６に各々接続されている。なお、電源ライン１０６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ＬＥＤ 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のアノード端子に各々接続されている。すなわち、各ダイオードＤ１〜Ｄ１２８はゲート端子Ｇ１〜Ｇ１２７を挟んで直列接続されている。
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１０４を介して信号発生回路１００に接続され、転送信号ＣＫ２が送信される。また、ＬＥＤＬ１〜Ｌ１２８のカソード端子は、駆動電流設定抵抗ＲＩＤを介して信号発生回路１００(点灯信号発生部１１０)に接続されて、点灯信号ΦＩが送信される。
【００３３】
さらには、ＳＬＥＤ６３には、転送部においてサイリスタＳ１〜Ｓ１２８およびダイオードＤ１〜Ｄ１２８を覆うように遮光マスク５０を配置している。これは、画像形成動作中に、オン状態にあって電流が流れている状態におけるサイリスタＳ１〜Ｓ１２８や、電流が流れている状態におけるダイオードＤ１〜Ｄ１２８からの発光を遮断し、不要光が感光体ドラム１２を露光することを抑制するために設けられている。
【００３４】
次に、信号発生回路１００およびレベルシフト回路１０４から出力されるＳＬＥＤ６３を駆動する信号(駆動信号)について説明する。
図７は、信号発生回路１００およびレベルシフト回路１０４から出力される駆動信号を示すタイミングチャートである。なお、図７に示すタイミングチャートでは、すべてのＬＥＤ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、画像形成装置から信号発生回路１００にリセット信号(ＲＳＴ)が入力されることによって、信号発生回路１００では、転送信号ＣＫ１Ｃをハイレベル(以下、「Ｈ」と記す。)、転送信号ＣＫ１Ｒを「Ｈ」として、転送信号ＣＫ１が「Ｈ」に設定され、また、転送信号ＣＫ２Ｃをローレベル(以下、「Ｌ」と記す。)、転送信号ＣＫ２Ｒを「Ｌ」として、転送信号ＣＫ２がローレベル(「Ｌ」)に設定されて、すべてのサイリスタＳ１〜Ｓ１２８がオフの状態に設定される(図７(ａ))。
(２)リセット信号(ＲＳＴ)に続いて、信号発生回路１００から出力されるライン同期信号Ｌｓｙｎｃが「Ｈ」になり(図７(Ａ))、ＳＬＥＤ６３の動作を開始する。そして、このライン同期信号Ｌｓｙｎｃに同期して、図７(Ｅ)、(Ｆ)、(Ｇ)に示すように、転送信号ＣＫ２Ｃおよび転送信号ＣＫ２Ｒを「Ｈ」として、転送信号ＣＫ２を「Ｈ」とする(図７(ｂ))。
(３)次に、図７(Ｃ)に示すように、転送信号ＣＫ１Ｒを「Ｌ」にする(図７(ｃ))。
【００３５】
(４)これに続いて、図７(Ｂ)に示すように、転送信号ＣＫ１Ｃを「Ｌ」にする(図７(ｄ))。
この状態においては、サイリスタＳ１のゲート電流が流れ始める。その際に、信号発生回路１００のト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のゲート電流により、サイリスタＳ１がオンし始め、ゲート電流が徐々に上昇する。それとともに、レベルシフト回路１０４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。
【００３６】
(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、信号発生回路１００のトライステートバッファＢ１Ｒを「Ｌ」にする(図７(ｅ))。そうすると、ゲートＧ１電位が上昇することによって信号ラインΦ１電位の上昇および転送信号ＣＫ１電位の上昇が生じ、それに伴いレベルシフト回路１０４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１０４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、定常状態になると、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１０４の抵抗Ｒ１Ｂに流れるが、コンデンサＣ１には流れない。
なお、このとき、図７(Ｂ)に示すように、信号発生回路１００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７(ｅ))。
【００３７】
(６)サイリスタＳ１が完全にオンした状態で、図７(Ｈ)に示すように、点灯信号ΦＩを「Ｌ」にする(図７(ｆ))。このとき、ゲートＧ１電位＞ゲートＧ２電位であるため、サイリスタ構造のＬＥＤ Ｌ１のほうが早くオンし、点灯する。ＬＥＤ Ｌ１がオンするのに伴って、信号ラインΦ１の電位が上昇するため、ＬＥＤ Ｌ２以降のＬＥＤはオンすることはない。すなわち、ＬＥＤ Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、…は、最もゲート電圧の高いＬＥＤ Ｌ１のみがオン(点灯)することになる。
【００３８】
(７)次に、図７(Ｆ)に示すように、転送信号ＣＫ２Ｒを「Ｌ」にすると(図７(ｇ))、図７(ｃ)の場合と同様に電流が流れ、レベルシフト回路１０４のコンデンサＣ２の両端に電圧が発生する。
(８)図７(Ｅ)に示すように、この状態で転送信号ＣＫ２Ｃを「Ｌ」にすると(図７(ｈ))、サイリスタスイッチＳ２がターンオンする。
(９)そして、図７(Ｂ)、(Ｃ)に示すように、転送信号ＣＫ１Ｃ、ＣＫ１Ｒを同時に「Ｈ」にすると(図７(ｉ))、サイリスタスイッチ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Ｇ１電位は除々に下降する。その際、サイリスタスイッチＳ２は完全にオンする。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」することで、ＬＥＤ 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Ｇ１の電位はすでにゲートＧ２の電位より低くなっているため、ＬＥＤ Ｌ１がオンすることはない。
【００３９】
(１０)上記した動作を順次行い、ＬＥＤ Ｌ１〜Ｌ１２８を順次点灯させる。
そして、終端のＬＥＤ Ｌ１２８が消灯した図７中の「転送動作期間」の後においては
、転送信号ＣＫ１Ｃ、ＣＫ１Ｒを「Ｈ」として転送信号ＣＫ１を「Ｈ」とし、さらに転送信号ＣＫ２Ｃ、ＣＫ２Ｒを「Ｈ」として転送信号ＣＫ２を「Ｈ」として、転送信号ＣＫ１および転送信号ＣＫ２を共に所定の時間だけ「Ｈ」の状態に保つ(図７中、「転送サイリスタをオフ」)。これによって、すべてのサイリスタＳ１〜Ｓ１２８がオフする。したがって、この状態においては、すべてのサイリスタＳ１〜Ｓ１２８に電流が流れることはないので、サイリスタＳ１〜Ｓ１２８は消灯(非点灯)の状態に保持される。
【００４０】
(１１)さらに、転送信号ＣＫ１、ＣＫ２を共に所定の時間だけ「Ｈ」の状態に保った後、転送信号ＣＫ２Ｃ、ＣＫ２Ｒを「Ｌ」として転送信号ＣＫ２を「Ｌ」とする(図７中、「転送部に電流を流さない期間」)。これによって、ダイオードＤ１〜Ｄ１２８にも電流が流れることがないので、すべてのダイオードＤ１〜Ｄ１２８も非点灯の状態が保持される。
それにより、点灯信号ΦＩが出力されて画像形成が終了した後の、感光体ドラム１２(図１参照)が回転を停止した状態を含んだ非定常動作時においては、ＳＬＥＤ６３の転送部に対して電流が印加されない。そのため、感光体１２が回転を停止している状態では、ＬＥＤ Ｌ１〜Ｌ１２８とともに、転送部に配置されたサイリスタＳ１〜Ｓ１２８およびダイオードＤ１〜Ｄ１２８にも電流が流れることはなく、サイリスタＳ１〜Ｓ１２８およびダイオードＤ１〜Ｄ１２８から光が出射されることがないので、感光体ドラム１２が不要に露光されることが抑えられている。
【００４１】
続いて、図８を参照しながら、信号発生回路１００における点灯信号発生部１１０の構成を詳細に説明する。点灯信号発生部１１０には、ＩＰＳ４０から送られてくる画像データおよび制御部３０から送られてくるライン同期信号Ｌｓｙｎｃが入力される。また、点灯信号発生部１１０には、ＥＥＰＲＯＭ１０２から、各ＬＥＤに対応する光量補正値データやＬＰＨ１４のスキュー補正値も入力される。一方、点灯信号発生部１１０は、ＬＰＨ１４を構成する６０個のＳＬＥＤ６３(Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０)に点灯信号ΦＩ１〜ΦＩ６０を出力している。
【００４２】
図８に示すように、点灯信号発生部１１０は、千鳥配列補正部１１１、スキュー補正部１１２、点灯時間計算部１１３、シリアルパラレル変換部１１４、パルス発生器１１５(１１５_１〜１１５_６０)を備えている。
第一の副走査方向ずれ補正部としての千鳥配列補正部１１１には、ＩＰＳ４０から画像データが入力される。そして、千鳥配列補正部１１１は、ＩＰＳ４０から入力されてくる画像データをＳＬＥＤ６３毎(２５６ドット毎のデータ群)に分けている。そして、千鳥配列補正部１１１は、奇数番目のＳＬＥＤ６３(Ｃｈｉｐ１、Ｃｈｉｐ３、…、Ｃｈｉｐ５９)に対応するデータ群および偶数番目のＳＬＥＤ６３(Ｃｈｉｐ２、Ｃｈｉｐ４、…、Ｃｈｉｐ６０)に対応するデータ群の出力タイミングを異ならせて、スキュー補正部１１２に出力している。具体的には、副走査方向下流側に配置される偶数番目のＳＬＥＤ６３の発光タイミングが、副走査方向上流側に配置される奇数番目のＳＬＥＤ６３の発光タイミングよりも所定時間だけ遅れるように設定を行う。これにより、奇数番目のＳＬＥＤ６３により感光体ドラム１２上に形成される静電潜像と偶数番目のＳＬＥＤ６３により感光体ドラム１２上に形成される静電潜像との位置を合わせることが可能になる。
【００４３】
第二の副走査方向ずれ補正部としてのスキュー補正部１１２には、ＥＥＰＲＯＭ１０２から送られてくるスキュー補正値が入力される。また、スキュー補正部１１２には、千鳥配列補正部１１１より千鳥配列補正済みの画像データも入力される。そして、スキュー補正部１１２は、千鳥配列補正済みの画像データに、スキュー補正を施して点灯時間計算部１１３に出力している。なお、スキュー補正部１１２の詳細およびスキュー補正部１１２で用いられるスキュー補正値の詳細については後述する。
【００４４】
点灯時間計算部１１３には、制御部３０から送られてくるライン同期信号ＬｓｙｎｃおよびＥＥＰＲＯＭ１０２から送られてくる光量補正値データが入力される。また、点灯時間計算部１１３には、スキュー補正部１１２より千鳥配列補正済み且つスキュー補正済み画像データ(以下、単にスキュー補正済みの画像データと呼ぶ)も入力される。この光量補正値データは、ＬＰＨ１４を構成する１５３６０個のＬＥＤのそれぞれに対応して設定されている。点灯時間計算部１１２は、ライン同期信号Ｌｓｙｎｃに同期しつつ、スキュー補正部１１２から送られてくるスキュー補正済みの画像データと、ＥＥＰＲＯＭ１０２から読み出された各ＬＥＤの光量補正値とを用いて、各ＬＥＤの点灯時間(点灯クロック数)を計算する。より具体的に説明すると、点灯時間計算部１１３は、スキュー補正済みの画像データに光量補正値を加味して、光量補正値の大きさに比例して点灯時間が長くなるよう、該当するＬＥＤの点灯クロック数を計算する。
【００４５】
シリアルパラレル変換部１１４は、点灯時間計算部１１３において計算された各ＬＥＤに対する点灯クロック数をパラレルデータに変換する。またパルス発生器１１５(１１５_１〜１１５_６０)は、シリアルパラレル変換部１１４にてパラレル変換された各信号に対し、パルス幅変調にて光量を変えて各点灯信号ΦＩ１〜ΦＩ６０を発生する。そして、パルス発生器１１５(１１５_１〜１１５_６０)は、発生した各点灯信号ΦＩ１〜ΦＩ６０を、ＬＰＨ１４のＳＬＥＤ６３(Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０)にそれぞれ出力する。これにより、ＬＰＨ１４の各ＳＬＥＤ６３では、点灯対象となるＬＥＤが、それぞれ設定された点灯時間だけ点灯することになる。
【００４６】
では、上記スキュー補正部１１２におけるスキュー補正について詳細に説明する。本実施の形態に係るデジタルカラープリンタ１では、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１ＫにそれぞれＬＰＨ１４が取り付けられている。各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにおいて、ＬＰＨ１４は、感光体ドラム１２の軸方向と平行となるように所定の精度で装着される。ただし、実際には感光体ドラム１２に対してＬＰＨ１４が斜めに装着されることもあり、このような場合にはスキューが生じる。また、初期状態では感光体ドラム１２の軸方向に対してＬＰＨ１４が平行に装着されていたとしても、デジタルカラープリンタ１内の温度変化等によってＬＰＨ１４が伸縮(変形)することがあり、このような場合にもスキューが生じる。
【００４７】
ここで、ＬＰＨ１４を用いて、感光体ドラム１２上に主走査方向に沿って延びる直線状の静電潜像(画像)を作成する場合を考えてみる。このとき、ＩＰＳ４０は、点灯信号発生部１１０に対し、主走査方向１ライン分のＬＥＤの点灯を指示する画像データを出力する。
図９(ａ)は、感光体ドラム１２の軸方向に対してＬＰＨ１４が平行に装着されている場合に、ＬＰＨ１４によって感光体ドラム１２上に形成される静電潜像を示している。なお、図中において、横方向は主走査方向、縦方向は副走査方向であり、●はＬＥＤを点灯させることによって形成される静電潜像(画像部)、○はＬＥＤを点灯させないことによって形成される静電潜像(背景部)をそれぞれ示している(以下で説明する図９(ｂ)および図９(ｃ)においても同様)。
この場合は、入力されてくる画像データに基づき、副走査方向の第ｍライン目において主走査方向１ライン分のＬＥＤを点灯させることで、感光体ドラム１２上に、主走査方向に平行な静電潜像(画像部)が形成される。
【００４８】
また、図９(ｂ)は、感光体ドラム１２の軸方向に対してＬＰＨ１４が斜めに装着された場合に、ＬＰＨ１４によって感光体ドラム１２上に形成される静電潜像を示している。
この場合は、副走査方向の第ｍライン目において主走査方向１ライン分のＬＥＤを点灯させると、感光体ドラム１２上に、ＬＰＨ１４の配置状態に対応して、副走査方向に傾斜した(スキューした)静電潜像が形成される。つまり、本来形成すべき静電潜像とは異なる静電潜像が形成されることになってしまう。
【００４９】
そこで、本実施の形態では、事前に各ＬＰＨ１４のスキュー量を取得し、得られたスキュー量から必要なスキュー補正値を求め、このスキュー補正値を用いスキュー補正部１１２において画像データに所定の操作を施すことで、スキュー補正を行っている。これを具体的に説明すると、スキュー補正部１１２では、スキュー補正値に基づいて主走査方向１ライン分の画像データを複数のブロックに分割し、分割されたブロック毎に画像データを副走査方向にシフトさせずらすことで、スキューの低減を図っている。
【００５０】
図９(ｃ)は、このようなスキュー補正を施した画像データを用いた場合に、ＬＰＨ１４によって感光体ドラム１２上に形成される静電潜像を示している。なお、図９(ｃ)は、得られたスキュー補正値に基づき、３つのブロックＳa-1、Ｓa、およびＳa+1に分割を施した例を示している。また、図９(ｃ)において、ブロックＳa-1とブロックＳaとの境界を分割位置Ｘa-1、ブロックＳaとＳa+1との境界を分割位置Ｘaと呼ぶことにする。
【００５１】
この例では、主走査方向１ライン分の画像データが、ブロックＳa-1、Ｓa、およびＳa+1毎に分割される。そして、ブロックＳa-1では、副走査方向の第ｍ−１ライン目においてこのブロックＳa-1に対応するＬＥＤを点灯させる。またブロックＳaでは、副走査方向の第ｍライン目においてこのブロックＳaに対応するＬＥＤを点灯させる。さらに、ブロックＳa+1では、副走査方向の第ｍ＋１ライン目においてこのブロックＳa+1に対応するＬＥＤを点灯させる。すなわち、ブロックＳa-1ではブロックＳaよりも副走査方向に１ライン分だけ早く画像データを出力し、ブロックＳa+1ではブロックＳaよりも副走査方向に１ライン分だけ遅く画像データを出力する。
すると、感光体ドラム１２上には、図９(ｃ)に示すような静電潜像が形成されることになる。ここで、図９(ｂ)に示すスキュー補正を施さない場合の静電潜像と図９(ｃ)に示すスキュー補正を施した場合の静電潜像とを比較すると、スキュー補正を施すことにより、形成される静電潜像が図９(ａ)に示す状態に近づくことが理解される。
【００５２】
ところで、本実施の形態に係るＬＰＨ１４は、図３および図４を用いて説明したように、複数のＬＥＤをライン状に配列したＳＬＥＤ６３(Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０)を、主走査方向に千鳥状に配列したＬＥＤアレイを有している。ここで、ＬＥＤアレイを構成する各ＳＬＥＤ６３の取り付け位置には、所定の誤差が許容されている。そして、このような誤差としては、隣接するＳＬＥＤ６３同士が主走査方向にずれる主走査方向ずれによる誤差と、隣接するＳＬＥＤ６３同士が副走査方向にずれる副走査方向ずれによる誤差とが存在する。
【００５３】
このため、上述したスキュー補正に際して設定されるブロックの分割位置と、隣接するＳＬＥＤ６３のＬＥＤアレイ境界端部(図４参照)とが一致していると、次のような不具合が生じる。
図１０(ａ)は、図９(ｃ)のうち、分割位置Ｘa付近を抜き出したものである。この例では、分割位置Ｘaよりも左側のブロックＳaでは副走査方向の第ｍライン目においてこのブロックＳaに対応するＬＥＤを点灯させ、分割位置Ｘaよりも右側のブロックＳa+1では副走査方向の第ｍ＋１ライン目においてこのブロックＳa+1に対応するＬＥＤを点灯させている。
【００５４】
ここで、例えば図１０(ｂ)に示すように、隣接するＳＬＥＤ６３が主走査方向ずれ(離れる方向)している場合、ＬＥＤアレイ端部境界には隙間ができる。このとき、上記分割位置ＸaがＬＥＤアレイ端部境界に一致していると、形成される静電潜像(トナー像)は、図１０(ｂ)に示したように不連続性が強調されてしまう。すると、例えばハーフトーン画像を形成しようとした場合には、この不連続の部位(トナー像が形成されない部位)が副走査方向に延び、結果として筋になってしまう。
【００５５】
また、例えば図１０(ｃ)に示すように、隣接するＳＬＥＤ６３が副走査方向ずれ(離れる方向)している場合、ＬＥＤアレイ端部境界には、千鳥配置による隙間にさらに隙間が加味される。このとき、上記分割位置ＸaがＬＥＤアレイ端部境界に一致していると、形成される静電潜像(トナー像)は、図１０(ｃ)に示したように不連続性が強調されてしまう。本実施の形態では、隣接するＳＬＥＤ６３間のギャップ分を千鳥補正によって取り除いている。しかし、千鳥補正を施しても新たに加わった隙間については補正を行うことができないために、形成される静電潜像(トナー像)に隙間が残ってしまう。また、千鳥補正が不十分である場合には、千鳥補正を施しても段差が残ってしまうこともある。すると、例えばハーフトーン画像を形成しようとした場合には、この不連続の部位(トナー像が形成されない部位)が副走査方向に延び、結果として筋になってしまう。
【００５６】
以上のことから、スキュー補正におけるブロックの分割位置と、隣接するＳＬＥＤ６３におけるＬＥＤアレイ端部位置とが一致した場合に、副走査方向の筋が発生しやすくなることが理解される。このため、本実施の形態では、スキュー補正におけるブロックの分割位置が、ＬＥＤアレイ端部位置から所定量だけシフトされるように、スキュー補正値の設定を行っている。以下、スキュー補正値の設定について説明を行う。
【００５７】
図１１は、スキュー補正値の設定を行うスキュー補正値設定部１４０の構成を示す図である。なお、スキュー補正値設定部１４０は、実際には制御部３０の一機能として実現されている。このスキュー補正値設定部１４０は、中間転写ベルト２１(図１参照)に対向配置される画像センサ２６から送られてくる読み取りデータに基づいてスキュー補正値(ブロック分割数およびブロックの分割位置)を設定し、ＥＥＰＲＯＭ１０２に書き込む機能を有している。そして、スキュー補正値設定部１４０は、スキュー量演算部１４１、スキュー補正値演算部１４２、およびスキュー補正値修正部１４３を備えている。
【００５８】
スキュー量演算部１４１は、画像センサ２６から送られてくる読み取りデータに基づき、ＬＰＨ１４におけるスキュー量(主走査方向両端における副走査方向ずれの量)を演算する。スキュー補正値演算部１４２は、スキュー量演算部１４１にて求められたスキュー量に基づき、スキュー補正値(ブロック分割数およびブロックの分割位置)を演算する。スキュー補正値修正部１４３は、スキュー補正値演算部１４２にて求められたスキュー補正値に基づき、ブロックの分割位置とＬＥＤアレイ端部位置とが一致している場合に、ブロックの分割位置を主走査方向にシフトさせることにより修正を施している。また、スキュー補正値修正部１４３は、修正がなされたスキュー補正値を、ＥＥＰＲＯＭ１０２に書き込んでいる。
【００５９】
では次に、図１２に示すフローチャートを参照しつつ、スキュー補正値の設定プロセスについて詳細に説明する。
このプロセスでは、まず、デジタルカラープリンタ１を用いてスキュー補正用画像の作成を行う(ステップ１０１)。すなわち、所定の画像データに対応する静電潜像を、ＬＰＨ１４を用いて感光体ドラム１２上に形成し、これをトナーで現像した後、中間転写ベルト２１上に一次転写する。このとき、ＬＰＨ１４では、主走査方向両端に設けられるＳＬＥＤ６３(Ｃｈｉｐ１およびＣｈｉｐ６０)を用い、同一の主走査方向ラインにおいて静電潜像の形成を行う。その結果、中間転写ベルト２１上には、例えば図１３に示すように、ＳＬＥＤ６３(Ｃｈｉｐ１)で作成された静電潜像によって形成された第一のトナー像Ｔ１およびＳＬＥＤ６３(Ｃｈｉｐ６０)で作成された静電潜像によって形成された第二のトナー像Ｔ２が転写される。このとき、感光体ドラム１２に対してＬＰＨ１４が斜めに装着されていると、中間転写ベルト２１上のスキュー補正用画像すなわち第一のトナー像Ｔ１および第二のトナー像Ｔ２には、傾きに対応する副走査方向のずれ(スキュー量)が発生する。
【００６０】
次に、中間転写ベルト２１上に形成されたスキュー補正用画像すなわち第一のトナー像Ｔ１および第二のトナー像Ｔ２を、画像センサ２６を用いて読み取る(ステップ１０２)。このとき、画像センサ２６は、第一のトナー像Ｔ１の検出タイミングと第二のトナー像Ｔ２の検出タイミングとのずれ量(時間)をスキュー補正値設定部１４０に出力する。
【００６１】
そして、スキュー量演算部１４１は、画像センサ２６から入力されてくる読み取りデータ(ずれ量)に基づき、中間転写ベルト２１の回動速度等を加味してスキュー量を演算する(ステップ１０３)。次いで、スキュー補正値演算部１４２は、スキュー量演算部１４１で得られたスキュー量に基づき、スキューを主走査方向と略平行にするためのスキュー補正値を演算する(ステップ１０４)。このステップ１０４では、スキュー補正値として、主走査方向におけるブロック分割数ｎ＋１と、各ブロックの分割位置Ｘ1〜Ｘnとを求める。なお、ブロック分割数ｎ＋１および各ブロックの分割位置Ｘ1〜Ｘnの具体的な演算手法については後述する。
【００６２】
さらに、スキュー補正値修正部１４３は、スキュー補正値演算部１４２で得られたスキュー補正値に修正を施す。その具体的な手順は次の通りである。スキュー補正値修正部１４３では、まず、ａ＝１に設定し(ステップ１０５)、スキュー補正値の分割位置Ｘaが２５６の整数倍であるか否か判断する(ステップ１０６)。ここで、２５６は、ＳＬＥＤ６３を構成するＳＬＥＤチップの数である。ここで、分割位置Ｘaが２５６の整数倍である場合には、分割位置Ｘaから６４を引いた値を新たな分割位置Ｘaに設定し(ステップ１０７)、この分割位置ＸaをメモリであるＥＥＰＲＯＭ１０２に格納する(ステップ１０８)。一方、ステップ１０６において分割位置Ｘaが２５６の整数倍でない場合には、この分割位置ＸaをそのままメモリであるＥＥＰＲＯＭ１０２に格納する。そして、ａの値をａ＋１に設定し(ステップ１０９)、ａの値が分割位置の数であるｎを超えたか否かを判断する(ステップ１１０)。ここで、ａ≦ｎの場合には、ステップ１０６に戻ってさらに処理を続行する。一方、ａ＞ｎの場合には、すべての分割位置に対する処理が終了しているので、一連の処理を終了する。
なお、このスキュー補正値の設定は、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに設けられる各ＬＰＨ１４において、それぞれ独立して行われる。
【００６３】
では次に、具体例を挙げてさらに説明を行う。なお、この説明では、上記ステップ１０１およびステップ１０２を実行し、ステップ１０３において得られたスキュー量が０.５ｍｍであったものとする。
このＬＰＨ１４では、ＬＥＤアレイの主走査方向長さが上述したように３２４ｍｍである。また、副走査方向の解像度は２４００ｄｐｉであることから、副走査方向のドットの間隔は１０.５８μｍである。したがって、スキュー量が０.５ｍｍであった場合、０.５／０.０１０５８≒４７.２となり、副走査方向に４８ステップ分のスキュー補正を行うことが必要になる。これはすなわち、ステップ１０４で得られるブロック分割数ｎ＋１が４８であることを意味する。すると、ＬＥＤは主走査方向長さ３２４ｍｍ内に１５３６０ドット分のＬＥＤが存在することから、１５３６０／４８＝３２０となり、ステップ１０４で得られる分割位置Ｘ1〜Ｘ47が３２０ドット間隔すなわち３２０ドット目、６４０ドット目、９６０ドット目・・・、１５０４０ドット目になる。したがって、スキュー補正値演算部１４２からは、これらブロック分割数４８および分割位置Ｘ1〜Ｘ47がスキュー補正値として出力されることになる。
【００６４】
ここで、表１は、スキュー補正値演算部１４２で求められた分割位置(修正前)Ｘ1〜Ｘ47、スキュー補正値修正部１４３で求められた各分割位置Ｘ1〜Ｘ47に対する演算結果(Ｃｈｉｐ位置)、およびスキュー補正値修正部１４３で修正がなされた分割位置(修正後)Ｘ1〜Ｘ47を示している。なお、分割位置Ｘn(修正前)はステップ１０４で求められ、Ｃｈｉｐ位置はステップ１０６で求められ、分割位置Ｘn(修正後)はステップ１０６〜１０８で求められる。
【００６５】
【表１】
2007145001.tif 000003
【００６６】
本実施の形態では、ＳＬＥＤチップ一枚あたりのＬＥＤ数が２５６ドットであり、また、分割位置Ｘnは３２０ドット間隔である。このため、表１に示すように、２５６ドットおよび３２０ドットの最小公倍数である１２８０ドット毎に、ＬＥＤアレイ境界位置と分割位置Ｘn(具体的にはＸ4、Ｘ8、Ｘ12、Ｘ16、Ｘ20、Ｘ24、Ｘ28、Ｘ32、Ｘ36、Ｘ40、Ｘ44)とが一致する。本実施の形態では、このようにＬＥＤアレイ境界位置と分割位置Ｘnとが一致する場合に、ステップ１０７において分割位置Ｘnを６４ドット分主走査方向上流側にシフトさせている。そして、このようにして求められた分割位置Ｘn(修正後)が、ＥＥＰＲＯＭ１０２に格納される。
【００６７】
次に、図８および図１４に示すタイミングチャートを参照しつつ、点灯信号発生部１１０における画像データの千鳥補正動作およびスキュー補正動作について詳細に説明する。なお、この図は、(ａ)に示すように、ＬＰＨ１４を構成するＳＬＥＤ６３のうち、Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ１１までを示している。また、図中の横軸はＬＰＨ１４を構成する各ＬＥＤのドット番号であり、縦軸は時間(タイミング)であり、下側が遅れを示している。
【００６８】
今、(ｂ)に示すように、ＩＰＳ４０よりＣｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０(図中ではＣｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ１１)の全ＬＥＤを点灯させる画像データが入力されたとする。すると、千鳥配列補正部１１１では、(ｃ)に示すように、偶数番目のＳＬＥＤチップ(Ｃｈｉｐ２、Ｃｈｉｐ４、…)に対する画像データの出力タイミングを、奇数番目のＳＬＥＤチップ(Ｃｈｉｐ１、Ｃｈｉｐ３、…)よりも所定時間だけ遅らせる千鳥配列補正を行って、千鳥補正済みの画像データを出力する。
【００６９】
次いで、スキュー補正部１１２では、千鳥配列補正部１１１から送られてくる千鳥補正済みの画像データに対し、スキュー補正を施す。ここで、(ｄ)は、表１に示す修正前の分割位置Ｘ1〜Ｘ47を用いてスキュー補正を施した際の出力画像データ(スキュー補正後の画像データ)を示している。また、(ｅ)は、表１に示す修正後の分割位置Ｘ1〜Ｘ47を用いてスキュー補正を施した際の出力画像データ(スキュー補正後の画像データ)を示している。
(ｄ)では、Ｃｈｉｐ５およびＣｈｉｐ６のＬＥＤアレイ端部境界とブロック分割位置Ｘ4とが一致し、また、Ｃｈｉｐ１０およびＣｈｉｐ１１のＬＥＤアレイ端部境界とブロック分割位置Ｘ8とが一致している。一方、(ｅ)では、上述した手順でスキュー補正値に修正を施すことでこれら分割位置Ｘ4およびＸ8を６４ドット分だけ上流側にシフトさせている。このため、(ｅ)では、ＬＥＤアレイ端部境界とブロックの分割位置とが一致する部位は主走査方向全域にわたって存在しない。
【００７０】
ここで、図１５(ａ)は、図１４(ｄ)に示すスキュー補正(分割位置修正前のスキュー補正値を使用)を施した場合に形成されるハーフトーン画像(トナー像)の濃度分布を示している。また、図１５(ｂ)は、図１４(ｅ)に示すスキュー補正(分割位置修正後のスキュー補正値を使用)を施した場合に形成されるハーフトーン画像(トナー像)の濃度分布を示している。なお、これらの図において、横軸はＬＥＤのドット番号を示しており、縦軸は所定のドットにおける濃度を基準として規格化された濃度差を示している。
【００７１】
図１５(ａ)に示すように、分割位置修正前のスキュー補正値を使用してスキュー補正を施した場合には、ＬＥＤアレイ端部境界とブロック分割位置とが一致する部位での濃度差が大きくなっている。特に、３８４０ドット目、５１２０ドット目、７６８０ドット目、８９６０ドット目、１０２４０ドット目、そして１２８００ドット目では濃度差が−０.０２を超えており、他の領域よりも濃度が著しく低くなっている。つまり、ハーフトーン画像中に目に見える筋が発生している。
【００７２】
これに対し、図１５(ｂ)に示すように、本実施の形態の特徴である分割位置修正後のスキュー補正値を使用してスキュー補正を施した場合には、ＬＥＤアレイ端部境界での濃度差がわずかに存在する(濃度差−０.０２未満)ものの、そのレベルはきわめて小さく、略一定の濃度が得られている。この場合、ハーフトーン画像中に生じる筋はほとんど目立たない。
【００７３】
以上説明したように、本実施の形態では、複数のＬＥＤ(本実施の形態では２５６個)を並べて構成されたＳＬＥＤ６３を、主走査方向に複数(本実施の形態では６０個)配列してＬＥＤアレイを構成した。そして、ＬＰＨ１４を用いて感光体ドラム１２上に静電潜像を形成する際、入力されてくる画像データに対し、主走査方向に１５３６０個存在するＬＥＤを複数のブロックにグループ分けし、ブロック毎に画像データの点灯タイミングをずらすことで、スキュー補正を施すようにした。このようなスキュー補正を施すことで、感光体ドラム１２上に形成される静電潜像において、ＬＰＨ１４と感光体ドラム１２との相対的な位置関係に起因する副走査方向の歪みを目立たなくすることができる。
【００７４】
ここで、本実施の形態では、スキュー補正に使用するスキュー補正値(分割ブロック数、ブロックの分割位置)を設定するにあたり、ブロックの分割位置がＬＥＤアレイ端部境界と一致した場合に、このブロックの分割位置を主走査方向にシフトさせるようにした。つまり、ブロックの分割位置とＬＥＤアレイ端部境界とを主走査方向に対してずらすようにした。これにより、隣接するＳＬＥＤ６３の配置状態に起因する副走査方向ずれ量にスキュー補正による副走査方向のずらしが重畳されることがなくなり、この部位における副走査方向の筋を目立たなくすることができる。
【００７５】
特に、本実施の形態のようにＳＬＥＤ６３を千鳥配置する場合、設定上の副走査方向ずれ量と実際の副走査方向ずれ量とが異なると、千鳥配列補正部１１１で千鳥配列補正しきれず、副走査方向のずれが残る。このとき、ＬＥＤアレイ端部境界とスキュー補正におけるブロックの分割位置とが一致していると、相乗効果で筋がさらに目立ちやすくなってしまう。したがって、本実施の形態で用いた手法は、ＳＬＥＤ６３を千鳥配置する構成を採用する場合に非常に有効なものとなる。
【００７６】
また、他の観点からみると、本実施の形態では、ＬＰＨ１４を構成する各ＳＬＥＤ６３の配置状態(千鳥配置)に起因する副走査方向の歪み補正は、ＬＥＤアレイ端部境界で行い、ＬＰＨ１４の配置状態(感光体ドラム１２との相対的な位置関係)に起因する副走査方向の歪み補正は、ＬＥＤアレイ端部境界で行わないようにした、と捉えることもできる。
【００７７】
なお、本実施の形態では、ＬＥＤアレイ端部境界とスキュー補正におけるブロックの分割位置とが一致しているときにのみブロックの分割位置をシフトさせていたが、ＬＥＤアレイ端部境界の近傍にブロックの分割位置が設定された場合にも、筋が目立つ懸念がある。そこで、例えばＬＥＤアレイ端部境界の近傍(例えば１０ドット程度)にブロックの分割位置が設定された場合にも、ブロック部の分割位置をシフトさせることが好ましい。
【００７８】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、ブロックの分割位置とＬＥＤアレイ端部境界とが一致した場合に、必ずブロックの分割位置をシフトさせていた。これに対し本実施の形態では、特定の条件を満たす場合には、ブロックの分割位置とＬＥＤアレイのＬＥＤ端部境界とが一致していても、ブロックの分割位置をシフトさせずにそのままとするようにしたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７９】
図１６は、本実施の形態に係るＳＬＥＤ６３を構成する６０個のＳＬＥＤチップのうち、Ｃｈｉｐ１、Ｃｈｉｐ２、およびＣｈｉｐ３の連結部を例示している。なお、本実施の形態においても、６０個のＳＬＥＤチップはそれぞれ２５６個のＬＥＤを搭載している。また、奇数番目のＳＬＥＤチップ(Ｃｈｉｐ１、Ｃｈｉｐ３、…)および偶数番目のＳＬＥＤチップ(Ｃｈｉｐ２、…)は、互い違いすなわち千鳥状に配列されている。
【００８０】
ここで、図１６(ａ)は、Ｃｈｉｐ１とＣｈｉｐ２とが副走査方向に対して理想的な状態で配列された例を示している。このとき、Ｃｈｉｐ１のＬＥＤアレイおよびＣｈｉｐ２のＬＥＤアレイは、副走査方向距離Ｄ＝Ｄ０だけ離間して配置される。なお、以下の説明では、距離Ｄ０のことを基準距離と呼ぶ。
一方、図１６(ｂ)は、Ｃｈｉｐ１とＣｈｉｐ２とが副走査方向に対し離間する方向にずれた状態で配列された例を示している。このとき、Ｃｈｉｐ１のＬＥＤアレイおよびＣｈｉｐ２のＬＥＤアレイは、副走査方向距離Ｄ＞基準距離Ｄ０だけ離間して配置される。
他方、図１６(ｃ)は、Ｃｈｉｐ１とＣｈｉｐ２とが副走査方向に対し近接する方向にずれた状態で配列された例を示している。このとき、Ｃｈｉｐ２のＬＥＤアレイおよびＣｈｉｐ３のＬＥＤアレイは、副走査方向距離Ｄ＜基準距離Ｄ０だけ離間して配置される。
【００８１】
本来、ＳＬＥＤチップ同士の境界では、奇数番目のＳＬＥＤチップ(例えばＣｈｉｐ１)と偶数番目のＳＬＥＤチップ(例えばＣｈｉｐ２)とを、副走査方向に基準距離Ｄ０だけずらした状態で取り付けることが好ましい。ただし、実際には、取り付け精度に許容範囲が設けられることから、例えば数μｍ程度の副走査方向ずれが生じ得る。
【００８２】
そして、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、感光体ドラム１２の軸方向に対してＬＰＨ１４が斜めに装着されることがある。このため、実施の形態１と同様、例えば図９(ｃ)に示したように、設定された分割位置毎に画像データの出力タイミングを順次遅らせたりあるいは早めたりすることで、スキュー補正を施している。
【００８３】
図１７(ａ)は、図１０(ａ)と同様に分割位置Ｘa付近を抜き出したものである。すなわち、この例では、分割位置Ｘaよりも左側のブロックＳaでは副走査方向の第ｍライン目においてこのブロックＳaに対応するＬＥＤを点灯させ、分割位置Ｘaよりも右側のブロックＳa+1では副走査方向の第ｍ＋１ライン目においてこのブロックＳa+1に対応するＬＥＤを点灯させている。なお、以下の説明では、左側のブロックＳaと右側のブロックＳbとの分割位置ＸaがＣｈｉｐ１とＣｈｉｐ２とのＬＥＤアレイ端部位置に一致しているものとする。
【００８４】
これらＣｈｉｐ１とＣｈｉｐ２とが、図１６(ａ)に示す理想的な状態(Ｄ＝Ｄ０)にあるとする。この場合、ＬＥＤアレイ端部位置では、図１７(ａ)に示すように、形成される静電潜像(トナー像)が副走査方向に１ライン分だけずれる。ここで、副走査方向の解像度は２４００ｄｐｉであることから、副走査方向のドット(ライン)の間隔は１０.５８μｍである。したがって、ＬＥＤアレイ端部位置では、副走査方向に１０.５８μｍだけ静電潜像(トナー像)がずれることになる。
【００８５】
また、これらＣｈｉｐ１とＣｈｉｐ２とが、図１６(ｂ)および図１７(ｂ)に示すように副走査方向に対し離間する方向にずれた状態(Ｄ＞Ｄ０)にあるとする。この場合、ＬＥＤアレイ端部位置では、図１７(ｂ)に示すように形成される静電潜像(トナー像)の副走査方向ずれ量Ｇは副走査方向１ライン分(１０.５８μｍ)より大きくなる。すなわち、副走査方向の筋が目立ちやすくなってしまう。
【００８６】
一方、これらＣｈｉｐ１とＣｈｉｐ２とが、図１６(ｃ)および図１７(ｃ)に示すように副走査方向に対し近接する方向にずれた状態(Ｄ＜Ｄ０)にあるとする。この場合、ＬＥＤアレイ端部位置では、図１７(ｃ)に示すように形成される静電潜像(トナー像)の副走査方向ずれ量Ｇは副走査方向１ライン分(１０.５８μｍ)より小さくなる。すなわち、副走査方向の筋が目立ちにくくなる。
【００８７】
そこで、本実施の形態では、スキュー補正値の設定プロセスにおいて、ブロックの分割位置がＬＥＤアレイ端部境界と一致した場合に、このＬＥＤ端部境界を構成するＳＬＥＤチップの基準距離Ｄに対する副走査方向ずれ量(チップ間ずれ量Ｙという)を参照している。そして、このチップ間ずれ量Ｙが、形成される静電潜像(トナー像)の副走査方向ずれ量Ｇを小さくする方向のずれである場合には、分割位置のシフトを行わず、得られた分割位置をそのまま使用するようにしている。
【００８８】
このため、本実施の形態では、各ＳＬＥＤチップＣｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０のうち、隣接するＳＬＥＤチップ同士(例えばＣｈｉｐ１とＣｈｉｐ２など)のチップ間ずれ量Ｙが、事前に取得されている。なお、ＳＬＥＤ６３を構成するＳＬＥＤチップは６０個であるため、合わせて５９個のチップ間ずれ量が取得される。チップ間ずれ量Ｙは、ＬＰＨ１４の製造後に各ＳＬＥＤチップ間の副走査方向距離Ｄを測定し、得られた副走査方向距離Ｄから基準距離Ｄ０を差し引いた値として得られる。すなわち、Ｙ＝Ｄ−Ｄ０である。ここで、表２は、これらチップ間位置Ｗとチップ間ずれ量Ｙとを対応付けたテーブルを例示している。なお、例えばチップ間位置Ｗ＝１はＣｈｉｐ１とＣｈｉｐ２とのチップ間位置を表しており、例えばチップ間位置Ｗ＝５９はＣｈｉｐ５９とＣｈｉｐ６０とのチップ間位置を表している。そして、表２に示すテーブルは、例えばＥＥＰＲＯＭ１０２に予め記憶・保持される。
【００８９】
【表２】
2007145001.tif 000004
【００９０】
では、図１８に示すフローチャートを参照しつつ、本実施の形態におけるスキュー補正値の設定プロセスについて詳細に説明する。
このプロセスでは、まず、デジタルカラープリンタ１を用いてスキュー補正用画像の作成を行う(ステップ２０１)。すなわち、所定の画像データに対応する静電潜像を、ＬＰＨ１４を用いて感光体ドラム１２上に形成し、これをトナーで現像した後、中間転写ベルト２１上に一次転写する。このとき、ＬＰＨ１４では、主走査方向両端に設けられるＳＬＥＤ６３(Ｃｈｉｐ１およびＣｈｉｐ６０)を用い、同一の主走査方向ラインにおいて静電潜像の形成を行う。その結果、中間転写ベルト２１上には、例えば図１３に示すように、ＳＬＥＤ６３(Ｃｈｉｐ１)で作成された静電潜像によって形成された第一のトナー像Ｔ１およびＳＬＥＤ６３(Ｃｈｉｐ６０)で作成された静電潜像によって形成された第二のトナー像Ｔ２が転写される。このとき、感光体ドラム１２に対してＬＰＨ１４が斜めに装着されていると、中間転写ベルト２１上のスキュー補正用画像すなわち第一のトナー像Ｔ１および第二のトナー像Ｔ２には、傾きに対応する副走査方向のずれ(スキュー量)が発生する。
【００９１】
次に、中間転写ベルト２１上に形成されたスキュー補正用画像すなわち第一のトナー像Ｔ１および第二のトナー像Ｔ２を、画像センサ２６を用いて読み取る(ステップ２０２)。このとき、画像センサ２６は、第一のトナー像Ｔ１の検出タイミングと第二のトナー像Ｔ２の検出タイミングとのずれ量(時間)をスキュー補正値設定部１４０に出力する。
【００９２】
そして、スキュー量演算部１４１は、画像センサ２６から入力されてくる読み取りデータ(ずれ量)に基づき、中間転写ベルト２１の回動速度等を加味してスキュー量を演算する(ステップ２０３)。次いで、スキュー補正値演算部１４２は、スキュー量演算部１４１で得られたスキュー量に基づき、スキューを主走査方向と略平行にするためのスキュー補正値を演算する(ステップ２０４)。このステップ２０４では、スキュー補正値として、主走査方向におけるブロック分割数ｎ＋１と、各ブロックの分割位置Ｘ1〜Ｘnとを求める。なお、ブロック分割数ｎ＋１および各ブロックの分割位置Ｘ1〜Ｘnの具体的な演算手法は実施の形態１で説明したものと同じである。
【００９３】
さらに、スキュー補正値修正部１４３は、スキュー補正値演算部１４２で得られたスキュー補正値に修正を施す。その具体的な手順は次の通りである。スキュー補正値修正部１４３では、まず、ａ＝１に設定し(ステップ２０５)、スキュー補正値の分割位置Ｘaが２５６の整数倍であるか否か判断する(ステップ２０６)。ここで、２５６は、ＳＬＥＤ６３を構成するＳＬＥＤチップの数である。ここで、分割位置Ｘaが２５６の整数倍である場合には、次に、ＥＥＰＲＯＭ１０２から、分割位置Ｘaに対応するチップ間位置Ｗにおけるチップ間ずれ量Ｙを読み出す(ステップ２０７)。そして、スキュー補正値修正部１４３は、読み出したチップ間ずれ量Ｙが０以上か否かを判断する(ステップ２０８)。チップ間ずれ量Ｙが０以上であった場合、スキュー補正値修正部１４３は、分割位置Ｘaから６４を引いた値を新たな分割位置Ｘaに設定し(ステップ２０９)、この分割位置ＸaをメモリであるＥＥＰＲＯＭ１０２に格納する(ステップ２１０)。一方、ステップ２０６において分割位置Ｘaが２５６の整数倍でなかった場合、および、ステップ２０８において分割位置Ｘaに対応するチップ間位置Ｗにおけるチップ間ずれ量Ｙが０より小さかった場合(負の値であった場合)、スキュー補正値修正部１４３は、この分割位置ＸaをそのままメモリであるＥＥＰＲＯＭ１０２に格納する。そして、ａの値をａ＋１に設定し(ステップ２１１)、ａの値が分割位置の数であるｎを超えたか否かを判断する(ステップ２１２)。ここで、ａ≦ｎの場合には、ステップ２０６に戻ってさらに処理を続行する。一方、ａ＞ｎの場合には、すべての分割位置に対する処理が終了しているので、一連の処理を終了する。
なお、このスキュー補正値の設定は、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに設けられる各ＬＰＨ１４において、それぞれ独立して行われる。
【００９４】
では次に、具体例を挙げてさらに説明を行う。なお、ここでは、実施の形態１と同様の条件を前提として説明を行うことにする。すなわち、ステップ２０３において得られたスキュー量は０.５ｍｍであり、その結果、ステップ２０４で得られた分割位置Ｘ1〜Ｘ47が３２０ドット間隔すなわち３２０ドット目、６４０ドット目、９６０ドット目・・・、１５０４０ドット目になる。したがって、スキュー補正値演算部１４２からは、これらブロック分割数４８および分割位置Ｘ1〜Ｘ47がスキュー補正値として出力されることになる。
【００９５】
ここで、表３は、スキュー補正値演算部１４２で求められた分割位置(修正前) Ｘ1〜Ｘ47、スキュー補正値修正部１４３で求められた各分割位置Ｘ1〜Ｘ47に対する演算結果(Ｃｈｉｐ位置)、およびスキュー補正値修正部１４３で修正がなされた分割位置(修正後)Ｘ1〜Ｘ47を示している。なお、分割位置Ｘn(修正前)はステップ２０４で求められ、Ｃｈｉｐ位置はステップ２０６で求められ、分割位置Ｘn(修正後)はステップ２０６〜２１０で求められる。
【００９６】
【表３】
2007145001.tif 000005
【００９７】
本実施の形態では、ＳＬＥＤチップ一枚あたりのＬＥＤ数が２５６ドットであり、また、分割位置Ｘnは３２０ドット間隔である。このため、表３に示すように、２５６ドットおよび３２０ドットの最小公倍数である１２８０ドット毎に、ＬＥＤアレイ境界位置と分割位置Ｘn(具体的にはＸ4、Ｘ8、Ｘ12、Ｘ16、Ｘ20、Ｘ24、Ｘ28、Ｘ32、Ｘ36、Ｘ40、Ｘ44)とが一致する。本実施の形態では、このようにＬＥＤアレイ境界位置と分割位置Ｘnとが一致する場合に、まず、ステップ２０８においてこのＬＥＤアレイ境界位置すなわち対応するチップ間位置Ｗにおけるチップ間ずれ量Ｙが０以上か否かを判断している。
【００９８】
ここで、表２を参照すると、Ｘ4、Ｘ8、Ｘ12、Ｘ16、Ｘ20、Ｘ24、Ｘ28、Ｘ32、Ｘ36、Ｘ40、Ｘ44に対応するチップ間位置Ｗ＝５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５では、Ｗ＝１０、２０、４５、５０におけるチップ間ずれ量Ｙが負の値となっている。また、他のチップ間位置Ｗ＝５、１５、２５、３０、３５、４０、５５ではチップ間ずれ量Ｙが０以上の値となっている。
【００９９】
ここで、チップ間ずれ量Ｙが正の値であるということは、隣接するチップ間の副走査方向距離Ｄが基準距離Ｄ０よりも大きいことを意味する。すなわち、隣接するチップ同士が副走査方向に対し離間する方向にずれた状態で配列されていることである。一方、チップ間ずれ量Ｙが負の値であるということは、隣接するチップ間の副走査方向距離Ｄが基準距離Ｄ０よりも小さいことを意味する。すなわち、隣接するチップ同士が副走査方向に対し近接する方向にずれた状態で配列されていることである。
【０１００】
そして、本実施の形態では、ＬＥＤアレイ境界位置と分割位置Ｘnとが一致する場合であって、対応するチップ間ずれ量Ｙの値が０以上である場合に、ステップ２０９において分割位置Ｘnを６４ドット分主走査方向上流側にシフトさせている。そして、このようにして求められた分割位置Ｘn(修正後)が、ＥＥＰＲＯＭ１０２に格納される。
一方、ＬＥＤアレイ境界位置と分割位置Ｘnとが一致する場合であっても、対応するチップ間ずれ量Ｙの値が０より下の負の値である場合には、分割位置Ｘnをシフトさせることなく、そのままＥＥＰＲＯＭ１０２に格納している。
【０１０１】
次に、図８、および図１９に示すタイミングチャートを参照しつつ、点灯信号発生部１１０における画像データの千鳥補正動作およびスキュー補正動作について詳細に説明する。なお、この図は、(ａ)に示すように、ＬＰＨ１４を構成するＳＬＥＤ６３のうち、Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ１１までを示している。また、図中の横軸はＬＰＨ１４を構成する各ＬＥＤのドット番号であり、縦軸は時間(タイミング)であり、下側が遅れを示している。
【０１０２】
今、(ｂ)に示すように、ＩＰＳ４０よりＣｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０(図中ではＣｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ１１)の全ＬＥＤを点灯させる画像データが入力されたとする。すると、千鳥配列補正部１１１では、(ｃ)に示すように、偶数番目のＳＬＥＤチップ(Ｃｈｉｐ２、Ｃｈｉｐ４、…)に対する画像データの出力タイミングを、奇数番目のＳＬＥＤチップ(Ｃｈｉｐ１、Ｃｈｉｐ３、…)よりも所定時間だけ遅らせる千鳥配列補正を行って、千鳥補正済みの画像データを出力する。
【０１０３】
次いで、スキュー補正部１１２では、千鳥配列補正部１１１から送られてくる千鳥補正済みの画像データに対し、スキュー補正を施す。ここで、(ｄ)は、表１に示す修正前の分割位置Ｘ1〜Ｘ47を用いてスキュー補正を施した際の出力画像データ(スキュー補正後の画像データ)を示している。また、(ｅ)は、表３に示す修正後の分割位置Ｘ1〜Ｘ47を用いてスキュー補正を施した際の出力画像データ(スキュー補正後の画像データ)を示している。
(ｄ)では、Ｃｈｉｐ５およびＣｈｉｐ６のＬＥＤアレイ端部境界とブロック分割位置Ｘ4とが一致し、また、Ｃｈｉｐ１０およびＣｈｉｐ１１のＬＥＤアレイ端部境界とブロック分割位置Ｘ8とが一致している。一方、(ｅ)では、上述した手順でスキュー補正値に修正を施すことで、分割位置Ｘ4を６４ドット分だけ上流側にシフトさせている。ただし、分割位置Ｘ8はＣｈｉｐ１０およびＣｈｉｐ１１のＬＥＤアレイ端部境界からシフトさせていない。
【０１０４】
例えばチップ間ずれ量Ｙが０以上となっているチップ間位置Ｗ(ＬＥＤアレイ境界位置)が分割位置に一致している場合(この例ではＷ＝５、１５、２５、３０、３５、４０、５５)、このＬＥＤアレイ境界位置で形成される静電潜像(トナー像)は、必ず副走査方向に１ライン以上ずれる。すなわち、筋が目立ちやすい方向になる。この場合に、分割位置を例えば６４ドットだけ上流側にシフトさせれば、新たな分割位置において形成される静電潜像(トナー像)の副走査方向ずれ量は１ライン分で済むことになる。そこで、本実施の形態では、チップ間ずれ量Ｙが０以上となっているチップ間位置Ｗ(ＬＥＤアレイ境界位置)が分割位置に一致している場合は、分割位置をシフトさせるようにしている。
【０１０５】
一方、例えばチップ間ずれ量Ｙが０より小さいチップ間位置Ｗ(ＬＥＤアレイ境界位置)が分割位置に一致している場合(この例ではＷ＝１０、２０、４５、５０)、このＬＥＤアレイ境界位置で形成される静電潜像(トナー像)は、必ず副走査方向のずれ量が１ライン未満に収まる。すなわち、筋が目立ちにくい方向になる。この場合に、分割位置を例えば６４ドットだけ上流側にシフトさせると、新たな分割位置において形成される静電潜像(トナー像)の副走査方向ずれ量は１ライン分となってしまう。つまり、分割位置をシフトさせない方が副走査方向ずれ量が少なくて済むことになる。そこで、本実施の形態では、チップ間ずれ量Ｙが０より小さい(負の値となっている)チップ間位置Ｗが分割位置に一致している場合は、分割位置をシフトさせず、そのままとしている。
【０１０６】
なお、本実施の形態では、ＬＥＤアレイ端部境界とスキュー補正におけるブロックの分割位置とが一致しているときにのみブロックの分割位置をシフトさせるか否かを判断していたが、ＬＥＤアレイ端部境界の近傍にブロックの分割位置が設定された場合にも、筋が目立つ懸念がある。そこで、例えばＬＥＤアレイ端部境界の近傍(例えば１０ドット程度)にブロックの分割位置が設定された場合にも、ブロック部の分割位置をシフトさせるか否かを判断することが好ましい。
【０１０７】
また、実施の形態１、２では、感光体ドラム１２とＬＰＨ１４とが相対的に傾斜している場合に施されるスキュー補正について説明を行ったが、これに限られるものではない。この手法は、例えば感光体ドラム１２に対してＬＰＨ１４が湾曲配置されることによって生じるボウの補正にも適用することができる。ただし、この場合は、各ＳＬＥＤ６３(Ｃｈｉｐ１〜Ｃｈｉｐ６０)を用いた静電潜像(トナー像)を、図１２のステップ１０１で作成するスキュー補正用画像とし、この読み取り結果に基づいて各ＳＬＥＤ６３の副走査方向ずれ量を把握する必要がある。そして、得られた各ＳＬＥＤ６３の副走査方向ずれ量に基づいて各ＳＬＥＤ６３のボウ補正量(ブロック分割数、ブロックの分割位置)を求め、各ブロックの分割位置がＬＥＤアレイ端部位置と一致しないように修正を施せばよい。
【０１０８】
さらに、実施の形態１、２では、記録素子としてＬＥＤを用いたＬＰＨ１４を例に説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えば液晶シャッタや有機ＥＬ素子等の点灯素子を用いたプリントヘッドにも適用することができる。また、他にも、例えば記録素子としてのインク吐出素子を用いたインクジェット用のプリントヘッドにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本実施の形態が適用されるＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)を搭載した画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】ＬＰＨの構成を示した図である。
【図３】ＬＥＤ回路基板の平面図である。
【図４】各ＳＬＥＤチップの連結部を説明する図である。
【図５】ＬＥＤ回路基板上に形成されている配線図を示した図である。
【図６】ＳＬＥＤチップ(ＳＬＥＤ)の構成を説明するための回路図である。
【図７】画像形成動作におけるＬＰＨの駆動(点灯動作)を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】点灯信号発生部の構成を説明する図である。
【図９】(ａ)〜(ｃ)は感光体ドラムに対するＬＰＨの装着状態とそのときに形成される静電潜像との関係を説明するための図である。
【図１０】(ａ)〜(ｃ)はスキュー補正におけるブロックの分割位置と、ＬＥＤアレイ端部位置とが一致した場合の問題点を説明するための図である。
【図１１】スキュー補正値設定部の構成を説明するための図である。
【図１２】スキュー補正値の設定プロセスを説明するためのフローチャートである。
【図１３】中間転写ベルト上に形成されるスキュー補正用画像としての第一のトナー像および第二のトナー像を説明するための図である。
【図１４】点灯信号発生部における画像補正データの千鳥補正動作およびスキュー補正動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１５】(ａ)は分割位置修正前のスキュー補正値を使用して形成したハーフトーン画像の濃度分布を示すグラフ図であり、(ｂ)は分割位置修正後のスキュー補正値を使用して形成したハーフトーン画像の濃度分布を示すグラフ図である。
【図１６】(ａ)〜(ｃ)は、実施の形態２における各ＳＬＥＤチップの連結部およびその副走査方向の位置ずれを説明する図である。
【図１７】(ａ)〜(ｃ)は、実施の形態２のスキュー補正におけるブロックの分割位置と、ＬＥＤアレイ端部位置とが一致した場合の問題点を説明するための図である。
【図１８】実施の形態２におけるスキュー補正値の設定プロセスを説明するためのフローチャートである。
【図１９】実施の形態２の点灯信号発生部における画像補正データの千鳥補正動作およびスキュー補正動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１１０】
１…デジタルカラープリンタ、１０…画像形成プロセス部、１２…感光体ドラム、１３…帯電器、１４…ＬＰＨ、１５…現像器、２１…中間転写ベルト、２６…画像センサ、３０…制御部、４０…ＩＰＳ(画像処理部)、６３…ＳＬＥＤ、１００…信号発生回路、１１０…点灯信号発生部、１１１…千鳥配列補正部、１１２…スキュー補正部、１１３…点灯時間計算部、１１４…シリアルパラレル変換部、１１５(１１５_１〜１１５_６０)…パルス発生器 、１３０…転送信号発生部、１４０…スキュー補正値設定部、１４１…スキュー
量演算部、１４２…スキュー補正値演算部、１４３…スキュー補正値修正部、Ｘ1〜Ｘn…分割位置、Ｔ１…第一のトナー像、Ｔ２…第二のトナー像
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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