JP2004106206A - Image forming apparatus - Google Patents

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Michio Taniwaki
谷脇　道夫
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus in which unevenness in output can be corrected with high accuracy without enhancing the correction resolution. <P>SOLUTION: At a correction operating section 200, an AND circuit 210 ANDs image data V (1 bit) and output unevenness correction data CR (8 bits) for each pixel (LED), and an adder 214 reads out a quantized error transferred from neighboring pixels from a quantized error transfer memory 212 and adds the quantized error to the operation results from the adder 214. Image data V is then added, as the most significant bit, to 4 significant bits of the addition results to generate a 5 bit lighting signal Y representative of the lighting time. A control signal CKI having a pulse width corresponding to the value of the lighting signal Y is then generated and fed to an SLED chip. Least significant 4 bits of the addition results from the adder 214 are written, as a quantized error being transferred to neighboring pixels, into the quantized error transfer memory 212. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に係わり、特に、所定方向に配列された複数の画素各々に対応するように画像データに基づく光ビームを感光体に照射する光源装置と、前記光源装置の出力むらを補正するために前記複数の画素各々に対して予め定められた補正データを記憶するための記憶手段と、前記補正データに基づいて前記複数の画素各々に対応する前記光源装置の出力光量を補正する補正手段と、を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタや複写機やファクシミリ等の画像形成装置の印字ヘッドとして、自己走査型ＬＥＤ（ＳＬＥＤ：Ｓｅｌｆ−ｓｃａｎｎｉｎｇ　ＬＥＤ）アレイを適用したＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ：ＬＥＤ　Ｐｒｉｎｔ　Ｈｅａｄ）が提案されている。ＳＬＥＤは、選択的に発光点をオン・オフさせるスイッチに相当する部分として、サイリスタ構造を適用し、このサイリスタ構造の適用により、前記スイッチ部を発光点と同一のチップ上に配置することが可能な発光光源アレイである。
【０００３】
このＳＬＥＤは、スイッチのオン・オフタイミングを二本の信号線によって、選択的に発光させることができるため、データ線を共通化することができ、配線が簡素化できる。
【０００４】
ここで、スイッチのオン・オフの動作原理を、図２９に示すサイリスタ９０の等価回路を用いて説明すると、サイリスタ９０がオフのとき、トリガをハイレベルとすると、電流Ｉｔｒが点Ｐへ流れ、同時に点ＰからトランジスタＱ２のベースへ電流Ｉｂ２が流れる（Ｉｔｒ≒Ｉｂ２）。これにより、トランジスタＱ２がオンし、このトラジスタＱ２のコレクタ電流が流れる。すなわち、トランジスタＱ１のベース電流Ｉｂ１が流れることになり、トランジスタＱ１もオンとなる。
【０００５】
トランジスタＱ１がオンとなると、トランジスタＱ１のコレクタ電流ＩＣ１が流れ、点Ｐの電圧が上昇し、電流Ｉｔｒが流れなくなる。しかし、トランジスタＱ１のコレクタ電流Ｉｃ１がトランジスタＱ２のベースへ流れるため（電流Ｉｂ２）、トランジスタＱ２はオン状態が維持される。
【０００６】
これにより、トリガがローレベルとなっても、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ２はオン状態を維持する。この状態で電圧ＶＥＥが保持され、ＬＥＤは点灯可能であり、パルス幅変調を行うことで、所定の光量を得ることができる。
【０００７】
なお、サイリスタ９０をオフするには、トランジスタＱ１がオンでも、トランジスタＱ２にベース電流が流れないようにする。すなわち、サイリスタ９０の自己保持状態のとき、電圧ＶＥＥを０Ｖにすると、点Ｐの電圧がハイインピーダンスとなり、寄生容量に貯まった電荷が高抵抗Ｒを通じて放電され、この結果トランジスタＱ１及びトランジスタＱ２はオフとなる。
【０００８】
なお、実際の動作速度は、各サイリスタのＴｕｒｎ　Ｏｎ　Ｔｉｍｅ（立ちあがり時間）　とＴｕｒｎ　Ｏｆｆ　Ｔｉｍｅ（立下り時間）とにより決定される。すなわち、転送制御クロック（前記２つの制御信号）Ｖ１、Ｖ２の変化に対して実際にサイリスタがオンするまでの時間（Ｔｕｒｎ　Ｏｎ　Ｔｉｍｅ）は、データ信号（画像信号）を送ることができない。また、サイリスタは、ＰＮＰ接続の飽和状態を使用するため、Ｔｕｒｎ　Ｏｆｆ　Ｔｉｍｅは、Ｔｕｒｎ　Ｏｎ　Ｔｉｍｅよりも非常に長い時間となる。このため、例えば、Ｎ（Ｎは正の整数）番目の点ＰのＴｕｒｎ　Ｏｆｆから、Ｎ＋２番目のＴｕｒｎ　Ｏｎまでには、Ｎ番目のＬＥＤが点灯しない電位まで、Ｎ番目の点Ｐが下がっている必要がある。
【０００９】
このような動作原理のＬＰＨに用いられる上記アレイ状の光源では、発光点の光量ばらつきが、画像にすじ（出力むら）を発生させる原因となる。また、発光素子や駆動回路、光学系として使用されるセルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ：Ｓｅｌｆ−ｆｏｃｕｓ　Ｌｅｎｓ　Ａｒｒａｙ）のバラツキによっても主走査方向に光量がばらつき、出力むらが生じる。一般に、ＬＰＨでは、これらの出力むらを低減するために補正を行っているが、高精度に補正を行うために、補正分解能を高めると、回路構成が複雑になる。
【００１０】
このため、特許文献１には、補正分解能を高精度にすることなく出力むらを低減するための技術が開示されている。詳しくは、各ＬＥＤの露光エネルギーを測定し、この露光エネルギーの値に、隣接するＬＥＤの補正後の露光エネルギーと理想露光エネルギーとの誤差と、前回算出した誤差との和を加算し、加算後の値が理想露光エネルギーを中心として補正分解能の範囲となるように補正データを決定し、補正の量子化誤差を次々と繰越し、主走査方向に誤差を拡散して補正するようになっている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−１１３７４９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、予め各ＬＥＤの補正データに量子化誤差を分散しており、隣接するＬＥＤが点灯されなかった場合には、量子化誤差を分担させることができない、すなわち点灯しないドットにも量子化誤差が分配されるため、スクリーンによっては補正誤差が生じてしまうという問題があった。また、主走査方向にのみ誤差分配を行うため、木目細やかな補正を行うことができず、画像にすじが残ってしまうことがあった。
【００１３】
本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、補正分解能を高めずとも高精度に出力むらを補正することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、所定方向に配列された複数の画素各々に対応するように画像データに基づいて変調した光ビームを感光体に照射する光源装置と、前記光源装置の出力むらを補正するために前記複数の画素各々に対して予め定められた補正データを記憶するための記憶手段と、前記複数の画素各々に対応する前記光源装置の光出力を対応する前記補正データに基づいて補正する補正手段と、を備えた画像形成装置において、前記補正データの分解能が、前記補正手段において補正可能な補正分解能よりも高く設定され、前記補正手段が、各画素について前記補正分解能よりも高い分解能の補正分を該画素の近傍画素の補正データとして繰り越していく、ことを特徴としている。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、補正手段では、各画素の光出力を補正した際に、補正手段で補正できる補正分解能が補正データの分解能よりも低くいために、補正しきれずに残った補正分解能よりも高い分解能の補正分（量子化誤差）を、当該画素の近傍画素の補正データとして繰越し、繰越先の画素の補正データに足し合わされるので、補正分解能が低くても、木目細やかな補正が可能である。また、点灯されない画素に対して繰り越された補正分は、繰越順序に従って該点灯されない画素から次の画素へと該繰り越された補正分が繰り越されるので、補正誤差の発生を防止することができる。したがって、補正分解能を高めずとも高精度に出力むらを補正することができる。
【００１６】
なお、ここでいう隣接画素とは、補正分の繰越元の画素から予め定められた範囲内（視覚により出力むらを判別できるピッチ以下など）の画素であればよい。
【００１７】
例えば、請求項２に記載されているように、前記補正手段は、前記所定方向に隣接する２画素間で、前記補正分解能よりも高い分解能の補正分を互いに繰り越す、ようにしてもよい。
【００１８】
また、例えば、請求項３に記載されているように、前記補正手段は、各画素の当前記補正分解能よりも高い分解能の補正分を、前記所定方向、前記所定方向と直交する方向、及び、前記所定方向及び前記所定方向と直交する方向と交差する方向の少なくとも１方向の当該画素と隣接する画素へ繰り越す、ようにしてもよい。
【００１９】
また、例えば、請求項４に記載されているように、前記補正手段は、前記所定方向に配列された複数の画素を所定画素数ごとに分割した各ブロック内で、前記所定方向を繰越方向として、各画素の当前記補正分解能よりも高い分解能の補正分を当該画素と前記繰越方向に隣接する画像へ繰越し、且つ繰越方向最後部の画素で繰り越された前記補正分については、前記所定方向と直交する方向の近傍画素へ繰り越す、ようにしてもよい。この場合、補正により画像にブロック毎の筋が生じる恐れがあるため、請求項５に記載されているように、視覚によりむらが判別可能なピッチ以下の単位で前記ブロックに分割し、たとえブロック毎の筋が生じたとしても人間には視認できないようにするとよい。
【００２０】
ところで、画像データが多値データ（複数ビット）の場合、各画素の画像データの値と補正データの値とを乗算し、その結果に基づいて光ビームを変調するのが一般的であるが、画像データの分解能及び補正データの分解能の乗算結果に相当するだけの光ビームの変調分解能が要求されるため、光源装置の駆動回路が複雑になってしまう。
【００２１】
このため、請求項６に記載されているように、前記画像データの分解能及び前記補正データの分解能の乗算結果が、前記光ビームの変調可能な変調分解能よりも高い場合は、前記補正分解能を前記変調分解能とし、画像データの値と補正データの値と乗算結果のうち、変調分解能を超える分を近傍画素の補正データとして繰り越すようにすれば、変調分解能を高めずとも補正を行うことができる。
【００２２】
なお、上記の画像形成装置においては、前記光源装置として、複数の発光素子を所定方向に配列した発光素子アレイを用いることができる。この場合、自己走査型ＬＥＤを用いた前記発光素子アレイとすれば、１チップで駆動でき、装置の小型化に有利である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２４】
（全体構成）
図１には本発明が適用された画像形成装置の全体構成概略図が示されている。図１に示すように、画像形成装置１０は、矢印Ａ方向に定速回転する感光体ドラム１２を備えている。
【００２５】
この感光体ドラム１２の周囲には、感光体ドラム１２の回転方向に沿って、帯電器１４、光源装置としてのＬＥＤプリンタヘッド（ＬＰＨ）１６、現像器１８、転写ローラ２０、クリーナ２２、イレーズランプ２４が順に配設されている。
【００２６】
すなわち、感光体ドラム１２は、帯電器１４によって表面が一様に帯電された後、ＬＰＨ１６によって光ビームが照射されて、感光体ドラム１２の回転により副走査がなされて、感光体ドラム１２上に潜像が形成される。なお、ＬＰＨ１６はＬＰＨ駆動部２６と接続されており、ＬＰＨ駆動部２６によって点灯制御されて、画像データに基づいて光ビームを出射するようになっている。
【００２７】
形成された潜像には、現像器１８によってトナーが供給されて、感光体ドラム１２上にトナー像が形成される。感光体ドラム１２上のトナー像は、転写ローラ２０によって、図示しない用紙トレイから搬送されてきた用紙２８に転写される。転写後に感光体ドラム１２に残留しているトナーはクリーナ２２によって除去され、イレーズランプ２４によって除電された後、再び帯電器１４によって帯電されて、同様の処理を繰り返す。
【００２８】
一方、トナー像が転写された用紙２８は、加圧ローラ３０Ａと加熱ローラ３０Ｂからなる定着器３０に搬送されて定着処理が施される。これにより、トナー像が定着されて、用紙２８上に所望の画像が形成される。画像が形成された用紙２８は装置外へ排出される。
【００２９】
また、感光体ドラム１２の周囲で、且つ現像器１８と転写ローラ２０の間には、感光体ドラム１２に対向して濃度検出回路３２が備えられている。濃度検出回路３２は、例えばテスト用パッチ（濃度見本）を形成した際に、感光体ドラム１２上のトナー像の濃度を検出するようになっている。この濃度検出回路３２の出力は、制御部１２６に接続され、制御部１２６は、ＬＰＨ１６を駆動するためのＬＰＨ駆動部２６と接続され、ＬＰＨ駆動部２６はＬＰＨ１６と接続されている。
【００３０】
（ＬＰＨの詳細構成）
次に、ＬＰＨ１６の構成を詳細に説明する。ＬＰＨ１６は、図２に示すように、ＬＥＤアレイ５０と、ＬＥＤアレイ５０を支持するとともに、ＬＥＤアレイ５０の駆動を制御する各種信号を供給するための回路７０（詳細後述）とが形成されたプリント基板５２と、セルフォックスレンズアレイ（ＳＬＡ）５４を備えている。
【００３１】
プリント基板５２は、ＬＥＤアレイ５０の取り付け面を感光体ドラム１２に対向させて、ハウジング５６内に配設され、板バネ５８によって支持されている。
【００３２】
ＬＥＤアレイ５０は、図３に示すように、感光体ドラム１２の軸線方向（主走査方向）に沿って複数のＬＥＤ６０が配列されて構成されたＳＬＥＤチップ６２が、さらに複数個直列に配列して構成されており、感光体ドラム１２の軸線方向に、所定の解像度で光ビームを照射することができるようになっている。なお、本実施の形態では、ＳＬＥＤチップ６２が５８個直列に整列されてＬＥＤアレイ５０が構成されており、各ＳＬＥＤチップ６２には、１２８個のＬＥＤ６０が６００ＳＰＩ（ｓｐｏｔｓ　ｐｅｒ　ｉｎｃｈ）間隔で配列されている。
【００３３】
ＳＬＡ５４は、図２に示すように、ＳＬＡホルダー６４によって支持されており、各ＬＥＤ６０から出射された光ビームを感光体ドラム１２上に結像させる。
【００３４】
次に、プリント基板５２上の回路構成について説明する。図４には、プリント基板５２上に形成されている回路７０が示されている。
【００３５】
図４に示されるように、回路７０には、５８個のＳＬＥＤチップ６２が備えられている。なお、以下では、各ＳＬＥＤチップ６２を区別する場合は、それぞれのＳＬＥＤチップ６２に対して１〜５８のチップ番号を付与して説明する。また各ＳＬＥＤチップ６２毎に設けられた部材、及び信号についても、各々の符号末尾に対応するＳＬＥＤチップ６２を表す「＿ｎ」（ｎは１〜５８のチップ番号）を付与しており、対応するＳＬＥＤチップ６２を区別せずに総称して説明する場合には、符号末尾の「＿ｎ」は省略する。
【００３６】
回路７０には、ＳＵＶライン７４及びＶＧＡライン７６が設けられている。また、回路７０には、ＬＰＨ駆動部２６から、各ＳＬＥＤチップ６２に対する点灯制御信号ΦＩ＿ｎ（ｎは１〜５８のチップ番号）、転送信号ＣＫ１、ＣＫ２、及びスタート信号ＣＫＳが入力されるようになっている。
【００３７】
各ＳＬＥＤチップ６２は、ＶＧＡ端子７８、ＳＵＢ端子８０、ΦＩ入力端子８２、ＣＫ１入力端子８４、ＣＫ２入力端子８６、及びΦＳ入力端子８８を備えている。
【００３８】
ＶＧＡ端子７８はＶＧＡライン７６、ＳＵＢ端子８０はＳＵＢライン７４と接続されており、各ＳＬＥＤチップ６２に所定電圧が供給される。
【００３９】
各ＳＬＥＤチップ６２には、ΦＩ入力端子８２を介して、当該ＳＬＥＤチップ６２に対する点灯制御信号ΦＩが入力される。また、ＣＫ１入力端子８４、ＣＫ２入力端子８６、ΦＳ入力端子８８を介して、転送信号ＣＫ１、ＣＫ２、及びスタート信号ＣＫＳがそれぞれ入力される。
【００４０】
次に、図５を参照して、ＳＬＥＤチップ６２の各ＬＥＤ６０を駆動するために設けられたＳＬＥＤチップ６２内部の回路構成について説明する。なお、各ＬＥＤ６０を駆動するための回路構成は、基本的には図２９に示した単体の駆動回路の組み合わせであるため、サイリスタ９０等の詳細についての説明はここでは省略する。
【００４１】
ＳＬＥＤチップ６２では、当該ＳＬＥＤ６２内に配列されている複数（１２８個）のＬＥＤ６０の各々に対して、サイリスタ９０が設けられており、各サイリスタ９０のアノード側はＳＵＢ端子８０と接続されている。
【００４２】
初段のサイリスタ９０のゲート側と接続する点Ｐ１（点Ｐに続く数字は、複数配列されたＬＥＤ６０の順番を示す）は、ΦＳ入力端子８８と接続されており、ＳＬＥＤチップ６２のＬＥＤ６０を点灯させるトリガとして、スタート信号ΦＳ（電圧）が点Ｐ１に印加されるようになっている。なお、図５では、ＬＰＨ１６における主走査方向に配列されたＬＥＤ６０を順にＬＥＤ（１）、（２）、（３）、（４）、…、として、配列順序を示す数値を括弧内に示している。以降、ＬＥＤ６０を区別する場合はこれに従う。
【００４３】
また、各段のサイリスタ９０のゲート側と接続する点Ｐ（１〜１２８）は、ダイオード９２を介して直列接続されている。また、各段の点Ｐ（１〜１２８）は、それぞれ抵抗９４を介して、ＶＧＡ端子７８と接続するベース線９６に接続されている。ベース線９６は、初段で所定の電圧を維持し、各段に行くに従い、所定電位（Ｖｆ）ずつ低下するようになっている。
【００４４】
また、点Ｐ（１〜１２８）は、ＬＥＤ６０のアノード側に接続されており、ＬＥＤ６０のカソード側は、ΦＩ入力端子８２と接続され、各段の点灯制御信号となるパルス波を出力する点灯制御信号線９８に接続されている。この点灯制御信号がローレベル（Ｌ）のときに、点Ｐ（１〜１２８）をゲートとするサイリスタ９０がＯＮしていれば、ＬＥＤ６０は点灯する。
【００４５】
また、奇数段のサイリスタ９０のカソード側は第１の転送線１００に接続され、偶数段のサイリスタ９０のカソード側は第２の転送線１０２に接続されており、各々転送信号ＣＫ１、ＣＫ２が供給される。この転送信号ＣＫ１、ＣＫ２に従って、前記点Ｐ（１〜１２８）の電位が所定電位（Ｖｆ）ずつ上昇されるようになっている。すなわち、点Ｐの電位が、初段の点Ｐ１から後段へと順に、ＬＥＤ６０を点灯可能な所定電位に到達し、ＳＬＥＤチップ６２の自己走査が可能となる。
【００４６】
（ＬＰＨ駆動部の詳細構成）
次に、図６を参照して、ＬＰＨ駆動部２６の構成を詳細に説明する。
【００４７】
ＬＰＨ駆動部２６は、画像データ展開部１１０、本発明の記憶手段としての出力むら補正データ部１１２、タイミング信号発生部１１４、基準クロック発生部１１６を備えている。また、ＬＰＨ駆動部２６には、各ＳＬＥＤチップ６２毎にＬＥＤ駆動部１１８＿ｎ（ｎは１〜５８のチップ番号）が設けられている。
【００４８】
画像データ展開部１１０は、画像メモリ（図示省略）から画像データがシリアルに送信されて入力されるようになっている。また、画像データ展開部１１０は、各ＬＥＤ駆動部１１８と接続されている。画像データ展開部１１０は、画像メモリから送られてきた画像データを１〜１２８ドット目、１２９〜２５６ドット目、…、７２９７〜７４２４ドット目と各ＳＬＥＤチップ６２毎の画像データに分割するとともに、分割した画像データを各々対応するＬＥＤ駆動部１１８へ出力する。なお、以下では、説明の簡便化のために、画像データを１ビットのデータとして説明する。
【００４９】
出力むら補正データ部１１２には、ＬＰＨ１６の出力むらを補正するための各ＬＥＤ６０毎に予め定められた出力むら補正データが格納されている。出力むら補正データとしては、例えば露光量のバラツキに応じた基準パルス数が記憶されている。この出力むら補正データは、予め、ＬＰＨ１６による各ドライバ（すなわちＬＥＤ）毎の光出力を計測し、各出力が略均一になるように求められて、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリ１２０に記憶されており、電源投入時に、不揮発性メモリ１２０から読み出されて出力むら補正データ部１１２に格納されるようになっている。なお、本実施の形態では、出力むら補正データを８ビットデータとした場合を例に説明する。
【００５０】
この出力むら補正データ部１１２は、各ＬＥＤ駆動部１１８と接続されており、各画素の出力むら補正データを各々対応するＬＥＤ駆動部１１８へ出力する。
【００５１】
基準クロック発生部１１６は、制御部１２６、タイミング信号発生部１１４、及び各ＬＥＤ駆動部１１８＿ｎ（ｎはチップ番号）と接続されている。制御部１２６から光量調節データが入力されるようになっており、入力された光量調節データに応じた周波数のクロックを発生し、基準クロックとして、タイミング信号発生部１１４、及び各ＬＥＤ駆動部１１８＿ｎ（ｎはチップ番号）へ供給する。すなわち、制御部１２６からの光量調節データにより基準クロックの周波数が可変（調整）される。
【００５２】
タイミング信号発生部１１４は、制御部１２６と接続されており、水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）が入力されるようになっている。タイミング信号発生部１１４は、基準クロック発生部１１６からの基準クロックを基に、制御部１２６からの水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）と同期して、転送信号ＣＫ１、ＣＫ２、スタート信号電圧ＣＫＳを生成して、ＬＰＨ１６の回路７０へ供給する。なお、スタート信号電圧ＣＫＳは、抵抗１２８（図５参照）を介することによりスタート信号ΦＳとなってＬＰＨ１６の各ＳＬＥＤチップ６２に供給される。
【００５３】
なお、前述のように、基準クロックの周波数は光量調節データに応じて変化するため、タイミング信号発生部１１４には、制御部１２６からの光量調節データも入力され、光量調節データから基準クロックの周波数を把握し、転送信号ＣＫ１、ＣＫ２の周波数や位相差などを調整する（後述の重なり時間Ｔａ、待機時間Ｔｂの長さ）ようになっている。
【００５４】
また、タイミング信号発生部１１４は、出力むら補正データ部１１２及び画像データ展開部１１０とも接続されており、基準クロック発生部１１６からの基準クロックを基に、制御部１２６からのＨＳＹＮＣ信号と同期して、画像データ展開部１１０から各画素に対応した画像データを読み出すためのデータ読出し信号及び、出力むら補正データ部１１２から各画素に対応した出力むら補正データを読み出すためのデータ読出し信号を各々に対して出力している。
【００５５】
さらに、タイミング信号発生部１１４は、ＬＥＤ駆動部１１８とも接続されており、基準クロック発生部１１６からの発振信号を基に、制御部１２６からのＨＳＹＮＣ信号と同期して、ＳＬＥＤの点灯開始のトリガ信号ＴＲＧを出力している。
【００５６】
ＬＥＤ駆動部１１８は、前述したように、画像データ、出力むら補正データ、基準クロック、及びトリガ信号ＴＲＧが入力され、トリガ信号ＴＲＧに同期して、各画素の点灯時間を出力むら補正データに基づいて補正し、画像データに基づいて各画素のＬＥＤ６０を点灯するための制御信号ＣＫＩ＿ｎ（ｎは１〜５８のチップ番号）を生成する。この制御信号ＣＫＩ＿ｎは、それぞれ抵抗１５０＿ｎ（ｎは１〜５８のチップ番号）を介することにより点灯制御信号ΦＩ＿ｎ（ｎは１〜５８のチップ番号）となってＬＰＨ１６の各々対応するＳＬＥＤチップ６２に供給される。
【００５７】
詳しくは、ＬＥＤ駆動部１１８は、図７に示すように補正演算部２００、ＰＤＯＭＶ（プリセッタブルデジタルワンショットマルチバイブレータ）２０２、及び直線性補正部２０４を含んで構成されている。
【００５８】
補正演算部２００は、本発明の補正手段に対応し、出力むら補正データ及び画像データが入力され、出力むら補正データに応じて補正した点灯時間を表す点灯信号Ｙを生成するものである。本実施の形態では、この補正演算部２００の補正精度は４ビット（１６段階で補正可能）であり、各画素について８ビットの出力むら補正データのうち上位４ビット分に相当する補正量だけ補正を行い、補正分解能よりも高い分解能の補正分、すなわち残りの下位４ビット分の補正量（量子化誤差）については、近傍の画素の補正データとして繰り越すようになっている（詳細後述）。なお、出力むら補正データは、後述の加算器２１４でのオーバーフローを防止するために、００〜Ｆ０（ｈｅｘ：１６進数）までの値を取るように予め定められている。
【００５９】
補正演算部２００の出力は、ＰＤＯＭＶ２０２（より詳しくはＳＥＴＤＡＴＡ端子）と接続されており、ＰＤＯＭＶ２０２には点灯信号ＹがＳＥＴＤＡＴＡ信号として入力される。また、ＰＤＯＭＶ２０２には、トリガ信号ＴＲＧ及び基準クロックも入力されるようになっている。ＰＤＯＭＶ２０２は、トリガ信号ＴＲＧに同期して、ＳＥＴＤＡＴＡに応じた基準クロック数の点灯パルスを発生するものであり、点灯信号Ｙの値に応じたパルス幅の点灯パルスが出力されることになる。
【００６０】
ＰＤＯＭＶ２０２の出力（ＯＵＴ端子）は、直線性補正部２０４に接続されている。直線性補正部２０４では、各ドライバ（すなわち各ＬＥＤ６０）の発光開始時間のばらつきを補正するために各ドライバ毎に予め定められた遅延時間を表す遅延データを格納しており、この遅延データに応じた時間だけ、入力点灯パルスを遅延させて出力する。直線性補正部２０４から遅延されて出力された点灯パルスは、ＭＯＳＦＥＴ１７２を介してＬＰＨ１６の当該ＬＥＤ駆動部１１８と対応するＳＬＥＤチップ６２へ、制御信号ＣＫＩ＿ｎ（ｎは１〜５８のチップ番号）として出力される。
【００６１】
なお、遅延データは、予め、ＬＰＨ１６による各画素毎の光出力を計測し、例えば、（基準クロックの１０クロック分の点灯パルスでの露光量）／（基準クロックの２０クロック分のパルス分点灯パルスでの露光量）＝０．５に最も近い値をとるように定められて、予め異なる所定時間点灯パルスを遅延させるためのデータを設定しておいてその中から上記式を満たすデータを選択すればよい。この遅延データは、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリ１２０に記憶されており、電源投入時に、不揮発性メモリ１２０から読み出されて出力むら補正データ部１１２に格納されるようになっている。
【００６２】
次に、補正演算部の構成について説明する。図８に示すように、補正演算部２００は、ＡＮＤ回路２１０、量子化誤差繰越用メモリ２１２、加算器２１４、及びバッファ２１６を備えて構成されている。なお、以下では、各部に入力される信号のビットを［ｎ：ｍ］で示して説明し、例えば［７：０］であれば、０ビット目から７ビット目までの信号を示す。
【００６３】
補正演算部２００では、入力された出力むら補正データＣＲはＡＮＤ回路２１０に、画像データＶはＡＮＤ回路２１０及びバッファ２１６に入力されるようになっている。
【００６４】
ＡＮＤ回路２１０は、入力された出力むら補正データＣＲ（８ビット）と画像データＶ（１ビット）とをＡＮＤ演算して、８ビットの演算結果Ａ［７：０］を出力する。すなわち、画像データＶが１（ＯＮ）のときは出力むら補正データＣＲの値、画像データＶが０（ＯＦＦ）のときは０が演算結果Ａとして出力される。この演算結果Ａは、後段の加算器２１４に入力されるようになっている。
【００６５】
加算器２１４には、量子化誤差繰越用メモリ２１２から当該画素に繰り越された量子化誤差を表す４ビットの量子化誤差データＢ［３：０］が入力されるようになっている。加算器２１４は、ＡＮＤ回路２１０及び量子化誤差繰越用メモリ２１２からの入力データを加算し、８ビットの演算結果Ｙ［７：０］を出力する。
【００６６】
加算器２１４の出力は、この演算結果Ｙ［７：０］の上位４ビットと下位４ビット、すなわちＹ［７：４］分の信号線と、Ｙ［３：０］分の信号線とに分割される。Ｙ［７：４］分の信号線は、バッファ２１６によりタイミングを合わせて出力された画像データＶ（１ビット）を表す信号Ｙ８の信号線と合流され、画像データＶを最上位の５ビット目とした信号Ｙ［８：４］が生成され、この信号が点灯信号Ｙとして補正演算部２００から出力される。すなわち、５ビットの点灯信号Ｙのうちの上位１ビットは、画像データＶを表し、下位４ビットは、出力むら補正データ及び近傍画素から繰り越された量子化誤差による補正量を表している。
【００６７】
したがって、例えば画像データＶが１（ＯＮ）の場合は、補正しない場合の点灯信号Ｙの値は１６で、制御信号ＣＫＩのパルス幅は基準クロックの１６クロック分となるが、補正演算部２００の補正により点灯信号Ｙの値は、１６〜３１の何れかの値を取り、出力むら補正データ及び量子化誤差に応じて、制御信号ＣＫＩのパルス幅が基準クロックの１６〜３１クロック分の間で調整されることになる。
【００６８】
一方、下位４ビットＹ［３：０］分の信号線は、量子化誤差繰越用メモリ２１２と接続されており、加算器２１４の加算結果の下位４ビットについては、近傍の画素への繰越分として量子化誤差繰越用メモリ２１２に格納されるようになっている。近傍の画素への繰越パターン（詳細後述、図１３〜図２２）は、量子化誤差繰越用メモリ２１２にデータを読書きする際のアドレス制御により定めることができる。
【００６９】
（作用）
次に、本実施の形態の作用について説明する。まず、図９及び図１０のタイミングチャートを参照して、ＳＬＥＤチップ６２の動作について説明する。
【００７０】
図９及び図１０に示されるように、スタート信号ΦＳ（ＣＫＳ）をハイレベル（Ｈ）とすることで、点Ｐ１電位がＨとなり、点Ｐ１からダイオード９２を通じて接続されている点Ｐ２の電位は、Ｐ２＝Φｓ−Ｖｆ（ＬＥＤの電圧降下による）となる。同様に、点Ｐ３の電位は、Ｐ３＝Ｐ２−Ｖｆ、点Ｐ４の電位は、Ｐ４＝Ｐ３−Ｖｆ、…、点ＰＮの電位は、ＰＮ＝Ｐ（Ｎ−１）−Ｖｆとなる。但し、Φｇａ電位で飽和するため、Φｇａ以下には下がらない。
【００７１】
ここで、ＣＫ１がＬになると、Ｐ１のサイリスタ９０がオンし、このとき、点Ｐ１の電位はΦＳ→０Ｖ、ＣＫ１の電位はΦ１→−Ｖｆとなる。ここで、点Ｐ１と同等、すなわち奇数段目の点Ｐは、２Ｖｆ単位で電位が下がっているため、オンしない。
【００７２】
この状態でΦＩをＨ→Ｌとすることで、１段目のＬＥＤ６０を点灯することができる。また、ΦＩをＬ→Ｈとすることで、１段目のＬＥＤ６０は消灯し、このとき、ΦＩの電位は−Ｖｆとなる。
【００７３】
次に、ＣＫ２をＬにすることで、Ｐ２のサイリスタ９０がオンし、Ｐ２＝０Ｖ、Ｐ３＝−Ｖｆ、Ｐ４＝−２Ｖｆとなる。このとき、ＣＫ２の電位Φ２が−Ｖｆとなるため、Ｐ４以降の偶数段目のサイリスタ９０はオンしない。
【００７４】
Ｐ２のサイリスタ９０がオンしたところで、ＣＫ１→Ｈとすることで、次のデータ信号で１段目のＬＥＤ６０が点灯しないように、Ｐ１のサイリスタ９０をオフする。
【００７５】
この状態で、ΦＩをＨ→Ｌとすることで、２段目のＬＥＤ６０が点灯する。このとき、ΦＩの電位は−Ｖｆとなる。その後、ΦＩをＬ→Ｈとすることで、２段目のＬＥＤ６０が消灯する（ΦＩの電位が０Ｖ）。
【００７６】
以下、ＣＫ１は奇数段目のサイリスタ９０（及びＬＥＤ６０）のオン（点灯）を制御し、ＣＫ２は偶数段目のサイリスタ９０（ＬＥＤ６０）のオン（点灯）を制御するとともに、点灯制御信号ΦＩによって各ＬＥＤ６０による露光量を制御することができる。
【００７７】
ＬＰＨ１６では、ＬＰＨ駆動部２６により、５８個のＳＬＥＤチップ６２の各々に対して同時に上記の制御が行われて、ＬＥＤ６０が点灯される。これにより、図１１のように、同時に全てのＳＬＥＤチップ６２において自己走査が行われて、感光体ドラム１２に画像が書込まれる。
【００７８】
このとき、各ＬＥＤ６０の点灯可能期間をＴ１とし、ＣＫ１又はＣＫ２の立下りタイミングから、ＣＫ２又はＣＫ１の立下りタイミングまでの１サイクル周期をＴ、現段のサイリスタ９０がオンするための時間をＴａ、前段のサイリスタ９０がオフするための時間をＴｂとすると、
Ｔ１＝Ｔ−Ｔａ−Ｔｂ
となる。この点灯可能期間（Ｔ１）内で、各ＳＬＥＤチップ６２に対する点灯制御信号ΦＩ（１〜５８）をＬレベルとする時間を各々制御することで、点灯時間、すなわち各ＬＥＤ６０による露光量を制御することができる。
【００７９】
次に、ＬＰＨ駆動部２６の動作について、図１２のタイミングチャートを参照して説明する。
【００８０】
なお、ＬＰＨ駆動部２６では、基準クロック発生部１１６において、制御部１２６からの光量調整データに基づいた周波数の基準クロックを生成している。すなわち、制御部１２６では、濃度検出回路３２による実際の露光により形成されたテスト用パッチの濃度の検出結果に基づいて、テスト用パッチの濃度が薄いときは、光量調整データにより基準クロックの周波数を低くすることで露光時間を長し、テスト用パッチの濃度が濃いときは、光量調整データにより基準クロックの周波数を高くして、露光時間を短くする。
【００８１】
この基準クロック発生部１１６で生成された基準クロックは、タイミング信号発生部１１４及びＬＥＤ駆動部１１８に供給されている。
【００８２】
ＬＰＨ駆動部２６では、水平同期信号ＨＳＹＮＣが入力されると、タイミング信号発生部１１４により、スタート信号電圧ＣＫＳが生成されて、各ＳＬＥＤチップ６２に自己走査を開始するためのスタート信号ΦＳが供給される。また、これと同時に、サイリスタ９０のオン状態を転送するための二相の転送信号ＣＫ１、ＣＫ２が生成される。転送信号ＣＫ１、ＣＫ２は、図１３に示したように、現段のサイリスタ９０がオンするための重なり時間Ｔａと、前段のサイリスタ９０がオフするための待機時間Ｔｂと、を含んで各ＳＬＥＤチップ６２の１画素の点灯周期を構成している。
【００８３】
また、ＬＰＨ駆動部２６では、タイミング信号発生部１１４では、水平同期信号ＨＳＹＮＣと同期して、データ読出し信号及びトリガ信号ＴＲＧを生成する。このデータ読出し信号により、画像データ展開部１１０及び出力むら補正データ部１１２から画像データＶ及び出力むら補正データＣＲの読み出しが開始され、読み出された画像データＶ及び出力むら補正データＣＲは順次各ＬＥＤ駆動部１１８へ供給される。
【００８４】
各ＬＥＤ駆動部１１８では、トリガ信号ＴＲＧに同期して、画像データに基づいて各ＬＥＤ６０を点灯するための制御信号ＣＫＩを生成するが、このとき補正演算部２００により、量子化誤差繰越用メモリ２１２のアクセスアドレスを定め（アドレス制御）、量子化誤差繰越用メモリ２１２から点灯対象の画素（ＬＥＤ）に対して繰り越された量子化誤差を読出して、出力むら補正データと量子化誤差に基づいて制御信号ＣＫＩのパルス幅を補正して点灯時間を補正する。また、補正演算部２００の補正分解能（４ビット）よりも出力むら補正データ（８ビット）の分解能の方が高いため、この補正後に、補正演算部２００で補正しきれずに残った量子化誤差については、近傍の画素へ繰り越す量子化誤差として量子化誤差繰越用メモリ２１２に書込む。なお、図１２は、図１３に示すように隣接する２画素間で量子化誤差を繰り越すようにアドレス制御する場合を例に示している。
【００８５】
詳しくは、補正演算部２００では、各画素について、ＡＮＤ回路２１０で画像データＶと出力むら補正データＣＲとをＡＮＤ演算し、加算器２１４でこの演算結果に、量子化誤差繰越用メモリ２１２から該画素に対して近傍の画素から繰り越された量子化誤差を読み出して加算し、加算結果の上位４ビットに画像データＶを最上位ビットとして加えて５ビットの点灯信号Ｙを生成し、ＰＤＯＭＶ２０２により、この点灯信号Ｙだけトリガ信号ＴＲＧから基準クロックのクロック数をカウントし、該点灯信号Ｙの値に応じたパルス幅の制御信号ＣＫＩを生成する。この制御信号ＣＫＩが該画素に対応するＬＥＤの点灯パルス幅となる。
【００８６】
また、加算器２１４での加算結果の下位４ビットは、量子化誤差として量子化誤差繰越用メモリ２１２へ書込まれる。これにより、出力むら補正データと量子化誤差を加算し、その結果上位４ビットを用いて点灯時間を補正し、下位４ビットについては、量子化誤差として近傍の画素へ繰り越されるようになっている。これにより、補正演算部２００の補正分解能（４ビット）が、出力むら補正データの分解能（８ビット）よりも小さくても、補正しきれない分は量子化誤差として近傍の画素へ繰り越して補正が行われるので、出力むら補正データの分解能並みの高精度な補正を行うことができる。
【００８７】
具体的に、例えば、図１３に示すように、ＬＰＨ１６における主走査方向に配列されたＬＥＤ６０を順にＬＥＤ（１）、（２）、（３）、（４）、…とし、出力むら補正データで定められている各ＬＥＤ（１）、（２）、（３）、（４）、…に対する補正値をＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４…、とすると、隣接する２つのＬＥＤ６０間、すなわちＬＥＤ（１）、（２）間、ＬＥＤ（３）、（４）間、…で量子化誤差を繰り越すようにアドレス制御した場合は、まず、ＬＥＤ（１）が点灯（すなわち画像データＶが１）されるが、このときＬＥＤ（１）では、補正値Ａ１の整数部ｍ１（Ａ１の上位４ビットに相当）に基づいて点灯時間を補正し、小数部ｎ１（Ａ１の下位４ビットに相当）については量子化誤差として隣のＬＥＤ（２）へ繰越す。ＬＥＤ（１）の点灯が終わると、ＬＥＤ（２）が点灯され、ＬＥＤ（２）では、補正値Ａ２とＬＥＤ（１）から繰り越されたｎ１とを加算し、該加算結果の整数部ｍ２に基づいて点灯時間を補正し、該加算結果の小数部ｎ２については、量子化誤差として隣のＬＥＤ（１）の次の点灯時へと繰り越される。
【００８８】
同様に、次のＬＥＤ（３）では、補正値Ａ３の整数部ｍ３（Ａ３の上位４ビットに相当）に基づいて点灯時間を補正し、小数部ｎ３（Ａ３の下位４ビットに相当）については量子化誤差として隣のＬＥＤ（４）へ繰越す。ＬＥＤ（３）の点灯が終わると、次のＬＥＤ（４）では、補正値Ａ４とＬＥＤ（３）から繰り越されたｎ３とを加算し、該加算結果の整数部ｍ４に基づいて点灯時間を補正し、該加算結果の小数部ｎ４については、量子化誤差として隣のＬＥＤ（１）の次の点灯時へと繰り越される。
【００８９】
このように、主走査方向に隣接する２画素間で互いに量子誤差を繰越ながら点灯時間を補正して、ＳＬＥＤチップ６２において１ライン分の各ＬＥＤの点灯が終了し、１ライン分の画像を形成したら、次のラインの画像を形成するための各ＬＥＤの点灯が開始される。次のラインでは、まず、ＬＥＤ（１）が点灯されるが、ＬＥＤ（１）では補正値Ａ１とＬＥＤ（２）から前ライン点灯時に繰り越されたｎ２とを加算し、該加算結果の整数部ｍ５に基づいて点灯時間を補正し、該加算結果の小数部ｎ５については、量子化誤差として隣のＬＥＤ（２）に繰り越す。ＬＥＤ（１）の点灯が終わると、ＬＥＤ（２）が点灯され、ＬＥＤ（２）では、補正値Ａ２とＬＥＤ（１）から繰り越されたｎ５とを加算し、該加算結果の整数部ｍ６に基づいて点灯時間を補正し、該加算結果の小数部ｎ６については、量子化誤差として隣のＬＥＤ（１）の次の点灯時へと繰り越される。
【００９０】
次のＬＥＤ（３）では、画像データＶが０（ＯＦＦ）のため、補正値Ａ３の入力がなく、ＬＥＤ（４）から前ライン点灯時に繰り越された小数部ｎ４だけでは整数部が表れないので、ＬＥＤ（３）は点灯されず、この小数部ｎ４はそのまま隣のＬＥＤ（４）へ繰越される。すなわち、ＬＥＤ６０が点灯されない場合には、該時点で該ＬＥＤ６０に対して繰り越されていた量子化誤差は、隣のＬＥＤ６０に繰り越されるようになっているため、補正誤差の発生を防止することができる。そして、次のＬＥＤ（４）は画像データＶが１（ＯＮ）であり、点灯が行われる。このとき、ＬＥＤ（４）では、補正値Ａ４とＬＥＤ（３）からそのまま繰り越されたｎ４とを加算し、該加算結果の整数部ｍ７に基づいて点灯時間を補正し、該加算結果の小数部ｎ７については、量子化誤差として隣のＬＥＤ（３）の次の点灯時へと繰り越す。
【００９１】
なお、図１３では、主走査方向に隣接する２画素間で量子化誤差を繰り越す場合を例に示したが、量子化誤差を繰り越す近傍画素は、繰越元の画素から所定の範囲内（例えば、視覚により出力むらを判別できるピッチ以下）にある画素であればよく、量子化誤差繰越用メモリ２１２のアドレス制御によって、このほかにも図１４〜図２２に示すような各種の繰越パターンで繰り越すことが可能である。なお、図１４〜図２２では、ある画素から近傍画素に繰り越す量子化誤差を「ｎ」又は複数方向に分配する場合は分配方向を区別するために「ｎ」の後に数値を付加して示している。
【００９２】
すなわち、図１４に示すように、同一ＬＥＤ６０の次の点灯時に量子化誤差ｎを繰り越す、すなわち各画素で発生した量子化誤差ｎを当該画素と副走査方向に隣接する画素へ順に繰り越していくようにすることもできるし、図１５に示すように、主走査方向に並んだＬＥＤ６０を所定数ごとにグループ分けし、各グループ毎に、次に点灯されるＬＥＤ６０へ量子化誤差ｎを繰越す、すなわち、主走査方向に所定画素数ごとに分割した各ブロック内で、各画素で発生した量子化誤差ｎを当該画素と主走査方向に隣接する画素へ順に繰り越していくようにすることもできる。
【００９３】
ここで、図１５では、各ブロックの繰越方向最下流の画素で発生した量子化誤差ｎについては、該ブロックの次のラインの繰越方向先頭の画素に繰り越されるようになっている。画像の連続性の観点からは、図１６に示すように、各ブロック内で、各画素で発生した量子化誤差ｎを当該画素と主走査方向に隣接する画素へ順に繰り越していくと共に、該繰越方向最下流の画素で発生した量子化誤差ｎについては、副走査方向に隣接する画素（すなわち当該ＬＥＤの次の点灯時）に繰り越すようにするとよい。また、図１７に示すように、ブロック分割せず（ＬＥＤ６０をグループ分けせず）に、量子化誤差ｎを主走査方向に順に繰越していくようにしてもよい。なお、図１７では、量子化誤差は同一ライン内での繰越だけとし（ラインを渡る繰越禁止）、繰越方向最下流の画素で発生した量子化誤差ｎについては切り捨てるようになっている。
【００９４】
また、量子化誤差ｎの分配は１方向のみに限らず、２方向以上に分配して繰り越すようにしてもよい。例えば、図１８〜図２０に示すように、量子化誤差を主走査方向及び副走査方向の２方向に分配して繰り越すようにしてもよい。すなわち、図１８〜図２０では、各画素で発生した量子化誤差ｎを主走査方向に繰り越すｎ１と副走査方向に繰り越すｎ２に分割し、分割したそれぞれを当該画素とそれぞれ対応する繰越方向に隣接する画素へ繰り越すことで、量子化誤差ｎを２方向に分配する。
【００９５】
なお、図１８は、ブロック分割せず（ＬＥＤ６０をグループ分けせず）に、主走査方向に分配した量子化誤差ｎ１を順に繰り越していく場合を示している。また、図１９は、ブロック分割を行って（ＬＥＤ６０をグループ分けし）、各ブロック内で、主走査方向に分配した量子化誤差ｎ１の繰越方向最下流の画素で発生した分を、副走査方向に隣接する画素に繰り越すようにした場合を示している。また、図２０は、ブロック分割を行って（ＬＥＤ６０をグループ分けし）、各グループ内で、主走査方向に分配した量子化誤差ｎ１の繰越方向最下流の画素で発生した分を、次のラインの繰越方向先頭の画素に繰越すようにした場合を示している。
【００９６】
また、図２１に示すように、主走査方向、副走査方向、及び主走査方向及び副走査方向と交差する斜め方向の３方向に分配して繰り越すこともできる。すなわち、各画素で発生した量子化誤差ｎを主走査方向に繰り越すｎ１、副走査方向に繰り越すｎ２、及び斜め方向に繰り越すｎ３に分割し、分割したそれぞれを当該画素とそれぞれ対応する繰越方向に隣接する画素へ繰り越すことで、量子化誤差ｎを３方向に分配する。
【００９７】
また、図２２に示すように、副走査方向、及び斜め方向の２方向に分配して繰り越すこともできる。すなわち、各画素で発生した量子化誤差ｎを副走査方向に繰り越すｎ１、及び斜め方向に繰り越すｎ２に分割し、分割したそれぞれを当該画素とそれぞれ対応する繰越方向に隣接する画素へ繰り越すことで、量子化誤差ｎを２方向に分配する。
【００９８】
なお、２方向以上に分配する場合は、例えば図１８の繰越パターンであれば、ｎ１は量子化誤差ｎの４０％、ｎ２は量子化誤差ｎの６０％というように、予め分配比率を定めておくとよい。
【００９９】
このように、本実施の形態では、補正演算部の補正分解能が出力むら補正データの分解能よりも低いために発生する各画素を補正した際の量子化誤差を、主走査方向、副走査方向、斜め方向に隣接する近傍画素の何れかに繰り越して補正することができるので、補正演算部２００の補正分解能が低くても、木目細やかな補正が可能である。また、点灯されない画素（ＬＥＤ）に対して量子化誤差が繰り越されても、繰越パターンの繰越順序に従って、該点灯されない画素から次の画素へと該量子化誤差が繰り越されるため、補正誤差の発生を防止することができる。したがって、補正分解能を高めずとも高精度に出力むらを補正することができる。
【０１００】
特に、図１８〜図２２に示した如く、２方向以上に量子化誤差を分配すれば、出力むらの空間周波数を高周波にすることができ、より画像筋が目立たないように補正することができる。
【０１０１】
なお、図１５、図１６、図１９、図２０のように、ブロック分割を行って、各ブロック内の画素間で量子化誤差を繰り越していく場合は、視覚によりむらが判別可能なピッチ以下となるようにブロック分割することが好ましい。これは、ブロック内の画素間で量子化誤差を繰り越してブロック単位で補正を行うと、ブロック単位の筋が画像に生じる恐れがあるためである。
【０１０２】
ここで、図２４（Ａ）、（Ｂ）に、ＳＬＡ５４のロッドレンズ周期が異なる場合のＬＰＨ１６の出力プロファイルを示す。図２４から分かるように、出力むらの周期は、ＳＬＡ５４のロッドレンズ周期により異なる。また、図２５に空間周波数と出力むらの比視感度曲線を示す。図２５から画像筋の視認性は、空間周波数が１ｍｍピッチの場合に視認性が高く、１ｍｍよりも高周波となると人間の目には目立たなくなることが分かる。
【０１０３】
これらの関係から、特に、図１５、図２０のように、量子化誤差が隣接画素以外（不連続の画素）に分配されることがある場合に、画像筋が目立たないようにするためには、ブロック周波数が以下の３つの条件を全て満たすことが重要である。
【０１０４】
１つ目の条件としては、量子化誤差の最大値を図２５の空間周波数に換算し、ブロック周波数が該換算した周期の１／２以下になることが求められる。具体的には、本実施の形態のＬＥＤ駆動部１１８では、出力むら補正データを８ビット、補正演算部２００の補正分解能を４ビットとし、加算器２１４での加算結果の下位４ビット分を量子化誤差としたため、量子化誤差は最大で、２４／２８×１００＝６．２５％となる。この値は、図２５の空間周波数に換算すると、５ＣＹＣＬＥ／ｍｍ（周期０．２ｍｍ）となるので、本実施の形態では、ブロック周波数を０．１ｍｍ以下とし、主走査方向に０．１ｍｍ以上はなれた画素に量子化誤差を分配しないようにすることが要求される。
【０１０５】
２つ目の条件は、ブロック周波数がＳＬＡ５４のロッドレンズ周期の１／２以下であり、３つ目の条件は、主走査方向のグループは同一のチップにより形成されるものであることである。
【０１０６】
また、図１６、図１９のように、量子化誤差を隣接画素以外（不連続の画素）に分配しない場合でも、より画像筋を目立たなくするためには、上記の３つの条件を満たすように、所定数ごとに画素をグループ分けすることが好ましい。
【０１０７】
なお、上記では、出力むら補正データと画素とが１対１対応の場合を例に説明したが、例えば図２３に示すように、ＬＥＤ（１）、（２）は補正値Ａ１、ＬＥＤ（３）、（４）は補正値Ａ２というように、隣接する２画素に対して１つの出力むら補正データが対応するなど、出力むら補正データと画素との対応関係は１対複数であってもよい。
【０１０８】
また、上記では、制御信号ＣＫＩのパルス幅を補正して点灯時間を変更する所謂パルス幅変調により出力むらを補正する場合を例に示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、強度変調により出力むらを補正するようにしてもよい。
【０１０９】
強度変調による補正は、例えば図２６に示すようなＬＥＤ駆動部１１８を用いることで実現可能である。なお、図２６では、図７、図８と同一の部材については同一の部材番号を付与して示している。
【０１１０】
すなわち、図２６に示すように、ＬＥＤ駆動部１１８は、ＡＮＤ回路２５０、パルス発生器２５２、ＦＥＴ２５４、補正演算部２００、４ｂｉｔＤＡＣ（デジタル・アナログ・コンバータ）２５６、トランジスタ２５８を備えている。
【０１１１】
ＡＮＤ回路２５０にはトリガ信号ＴＲＧと画像データＶとが入力され、ＡＮＤ回路２５０の出力は、パルス発生器２５２のトリガ端子に接続されている。パルス発生器２５２には、クロック端子から基準クロックも入力されるようになっており、トリガ端子に信号入力があった場合に、基準クロックの所定クロック数分のパルス幅のパルス信号を発生する。すなわち、トリガ信号ＴＲＧと画像データＶの両方が１になった場合に、パルス信号が発生される。パルス発生器２５２の出力は、ＦＥＴ２５４のゲートに接続されており、パルス発生器２５２からのパルス信号の出力により、ＦＥＴ２５４がＯＮされるようになっている。
【０１１２】
補正演算部２００は、図８からバッファ２１６が省略されており、ＡＮＤ回路２１０により画像データＶと出力むら補正データＣＲをＡＮＤ演算し、その結果に対して加算器２１４で量子化誤差を加算し、該加算結果の上位４ビットＹ［７：４］を演算結果として出力し、下位４ビットＹ［３：０］を量子化誤差として量子化誤差繰越用メモリ２１２へ格納するようになっている。この補正演算部２００の出力は、入力されたＤＡＴＡ信号に応じた電圧値の信号を出力する４ｂｉｔＤＡＣ２５６と接続されており、加算器２１４による加算結果の上位４ビットＹ［７：４］がＤＡＴＡ信号として４ｂｉｔＤＡＣ２５６に入力されるようになっている。また、４ｂｉｔＤＡＣ２５６には、トリガ信号ＴＲＧも入力されるようになっており、４ｂｉｔＤＡＣ２５６は、トリガ信号ＴＲＧの入力毎に、ＤＡＴＡ信号に応じた電圧値を切換える。
【０１１３】
４ｂｉｔＤＡＣ２５６の出力は、トランジスタ２５８のベースと接続されている。このトランジスタ２５８のコレクトはＳＬＥＤチップ６２のＣＫＩ端子と接続され、エミッタは抵抗２６０を介してＦＥＴ２５４のドレインと接続されている。したがって、ＦＥＴ２５４がＯＮされている期間、補正演算部２００の出力に応じて、トランジスタ２５８のベース電圧を可変し、サイリスタ９０がＯＮ状態のＬＥＤ６０に流れる駆動電流を変化させるようになっている。ＬＥＤ６０は、駆動電流に応じてその発光強度が制御されるため、上記のようにＬＥＤ駆動部１１８を構成することにより、強度変調により出力むらを補正することができる。
【０１１４】
また、上記では、画像データＶが１ビットデータの場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像データＶを複数ビットの多値データとしてもよい。画像データＶを多値データとすることにより、中間階調を滑らかに再現することが可能となる。
【０１１５】
ここで、画像データＶを４ビットデータ、出力むら補正データを８ビットデータとした場合、１２ビット（４０９５段階）でパルス幅変調又は強度変調を行うことが要求される。一方、一般に、人間の目の感度は２００線の場合で６４〜２５６ステップであるとされており、６００ＳＰＩの１ドット（画素）を１２ビットで変調する必要はない。そこで、画像データＶを４ビットデータ、出力むら補正データを８ビットデータとした場合の補正は、例えば図２７に示すようなＬＥＤ駆動部１１８を用いることで実現可能である。なお、図２７では、図７、図８と同一の部材については同一の部材番号を付与して示している。
【０１１６】
図２７に示すＬＥＤ駆動部１１８では、補正演算部２００に、ＡＮＤ回路２１０の代わりに乗算器２７０が設けられており、乗算器２７０により出力むら補正データ及び画像データを乗算し、１２ビットの演算結果Ａ［１１：０］を出力する。この演算結果Ａ［１１：０］は、加算器２１４に入力され、量子化誤差繰越用メモリ２１２から読み出された当該画素に対して繰り越された量子化誤差を表す６ビットの量子化誤差データＢ［５：０］と加算され、加算器２１４から１２ビットの演算結果Ｙ［１１：０］が出力される。
【０１１７】
ここで、本例では、後段のＰＤＯＭＶ２０２は、６ビットデータに対応可能であり、６ビットでパルス幅変調を行うことができるようになっている（すなわちＬＥＤ駆動部１１８の変調分解能が６ビット）。このため、補正演算部２００では、演算結果Ｙ［１１：０］のうち上位６ビットＹ［１１：６］を点灯信号ＹとしてＰＤＯＭＶ２０２へと出力され、下位６ビットＹ［５：０］は、量子化誤差として量子化誤差繰越用メモリ２１２に記憶する。
【０１１８】
すなわち、補正演算部２００の補正分解能が変調分解能と等しくなるように設計されており、補正演算部２００では、出力むら補正データ及び画像データを乗算した乗算結果に近傍画素から繰り越された量子化誤差を加えた演算結果のうち、変調分解能よりも高い分解能分に相当する下位６ビット分の補正量については、量子化誤差として近傍画素へ繰り越されるようになっている。この場合、出力むら補正データの値を８０〜ＦＦ（ｈｅｘ）とすれば、５０％から１００％の範囲でＬＥＤの光量、すなわち各画素の濃度を補正することができる。
【０１１９】
このように、補正演算部２００の補正分解能をＬＥＤ駆動部１１８の変調分解能とし、補正演算部２００において、変調分解能よりも高い分解能分に相当する（下位６ビット）補正量を量子化誤差として繰り越すようにすることで、変調分解能を画像データの分解能及び出力むら補正データの分解能の乗算結果（１２ビット）よりも低くすることができる。
【０１２０】
なお、図２７では、パルス幅変調の場合を例に示したが、強度変調の場合も同様にＬＥＤ駆動部１１８の変調分解能よりも高い分解能分に相当する（下位６ビット）補正量を量子化誤差として繰り越すようにすればよい。
【０１２１】
なお、上記では、光源装置として、ＳＬＥＤチップ６２を用いたＬＰＨ１６を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図２８に示すように、１ライン分の画像データを格納するシフトレジスタ３００、ラッチ回路３０２、複数のＬＥＤ３０４、及び各ＬＥＤ３０４を駆動するための複数のドライバ３０６からなる駆動部３０８を備え、ラッチ回路３０２によりシフトレジスタ３００に格納された１ライン分の画像データをラッチし、各ドライバ３０６により対応する画像データに応じた電流値を補正データに基づいて補正した駆動電流をＬＥＤ３０４に供給して、各々のＬＥＤ３０４を画像データに応じた発光強度で発光させるスタティック駆動のＬＰＨ３１０にも適用可能である。また、図示は省略するが、ダイナミック駆動のＬＰＨや、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ）から画像データに基づいて変調した光ビームを出力し、この光ビームをポリゴンミラーなどで偏向することで主走査露光する光走査装置にも適用可能である。
【０１２２】
【発明の効果】
上記に示したように、本発明では、補正分解能を高めずとも高精度に出力むらを補正することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わる画像形成装置の概略構成図である。
【図２】ＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）の内部構成を示す断面図である。
【図３】ＬＥＤアレイの外観を示す斜視図である。
【図４】ＬＰＨのプリント基板上の回路構成図である。
【図５】ＳＬＥＤの構成を示す回路図である。
【図６】ＬＰＨ駆動部の詳細構成を示すブロック図である。
【図７】ＬＥＤ駆動部の一例（パルス幅変調を行う場合）を示すブロック図である。
【図８】図７のＬＥＤ駆動部に用いられる補正演算部の詳細構成を示すブロック図である。
【図９】図５に示したＳＬＥＤの動作タイミングチャートである。
【図１０】図５に示したＳＬＥＤのＬＥＤ発光状態を示す特性図である。
【図１１】ＬＥＤアレイ全体の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】図６で示したＬＰＨ駆動部の動作タイミングチャートである。
【図１３】量子化誤差の繰越パターンの一例を示す概念図である。
【図１４】量子化誤差の繰越パターンの一例を示す概念図である。
【図１５】量子化誤差の繰越パターンの一例を示す概念図である。
【図１６】量子化誤差の繰越パターンの一例を示す概念図である。
【図１７】量子化誤差の繰越パターンの一例を示す概念図である。
【図１８】量子化誤差の繰越パターンの一例を示す概念図である。
【図１９】量子化誤差の繰越パターンの一例を示す概念図である。
【図２０】量子化誤差の繰越パターンの一例を示す概念図である。
【図２１】量子化誤差の繰越パターンの一例を示す概念図である。
【図２２】量子化誤差の繰越パターンの一例を示す概念図である。
【図２３】量子化誤差の繰越パターンの一例を示す概念図である。
【図２４】（Ａ）、（Ｂ）は、互いにＳＬＡのロッドレンズ周期が異なるＬＰＨの出力プロファイルを示す図である。
【図２５】空間周波数と出力むらの比視感度曲線を示すグラフである。
【図２６】ＬＥＤ駆動部の別の一例（強度変調を行う場合）を示すブロック図である。
【図２７】ＬＥＤ駆動部の別の一例（画像データが多値データの場合）を示すブロック図である。
【図２８】ＬＰＨの別の一例を示すブロック図である。
【図２９】ＳＬＥＤ内のＬＥＤ単体の駆動回路図である。
【符号の説明】
１０　画像形成装置
１２　感光体ドラム
１６　ＬＰＨ
２６　ＬＰＨ駆動部
３２　濃度検出回路
５０　ＬＥＤアレイ
５２　プリント基板
５４　ＳＬＡ
６２　ＳＬＥＤチップ
１１０　　　　　　画像データ展開部
１１２　　　　　　出力むら補正データ部
１１４　　　　　　タイミング信号発生部
１１６　　　　　　基準クロック発生部
１１８　　　　　　ＬＥＤ駆動部
１２６　　　　　　制御部
２００　　　　　　補正演算部
２０２　　　　　　ＰＤＯＭＶ
２０４　　　　　　直線性補正部
２１０　　　　　　ＡＮＤ回路
２１２　　　　　　量子化誤差繰越用メモリ
２１４　　　　　　加算器
２５０　　　　　　ＡＮＤ回路
２５２　　　　　　パルス発生器
２５４　　　　　　ＦＥＴ
２５６　　　　　　４ｂｉｔＤＡＣ
２５８　　　　　　トランジスタ
２７０　　　　　　乗算器
３００　　　　　　シフトレジスタ
３０２　　　　　　ラッチ回路
３０６　　　　　　ドライバ
３０８　　　　　　駆動部
３１０　　　　　　ＬＰＨ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to a light source device that irradiates a photosensitive member with a light beam based on image data so as to correspond to each of a plurality of pixels arranged in a predetermined direction, and an output unevenness of the light source device. Storage means for storing predetermined correction data for each of the plurality of pixels for correction, and correcting an output light amount of the light source device corresponding to each of the plurality of pixels based on the correction data And a correction unit.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, an LED print head (LPH: LED Print Head) to which a self-scanning LED (SLED: Self-scanning LED) array is applied has been proposed as a print head of an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile. The SLED employs a thyristor structure as a portion corresponding to a switch for selectively turning on / off a light emitting point, and by applying this thyristor structure, the switch section can be arranged on the same chip as the light emitting point. Light emitting light source array.
[0003]
In this SLED, the switch ON / OFF timing can be selectively emitted by two signal lines, so that the data line can be shared and the wiring can be simplified.
[0004]
Here, the operating principle of the on / off operation of the switch will be described using an equivalent circuit of the thyristor 90 shown in FIG. 29. When the trigger is set to a high level when the thyristor 90 is off, the current Itr flows to the point P, At the same time, a current Ib2 flows from the point P to the base of the transistor Q2 (Itr２Ib2). As a result, the transistor Q2 turns on, and the collector current of the transistor Q2 flows. That is, the base current Ib1 of the transistor Q1 flows, and the transistor Q1 is also turned on.
[0005]
When the transistor Q1 is turned on, the collector current IC1 of the transistor Q1 flows, the voltage at the point P increases, and the current Itr stops flowing. However, since the collector current Ic1 of the transistor Q1 flows to the base of the transistor Q2 (current Ib2), the transistor Q2 is kept on.
[0006]
As a result, even if the trigger goes low, the transistors Q1 and Q2 remain on. In this state, the voltage VEE is held, the LED can be turned on, and a predetermined light amount can be obtained by performing pulse width modulation.
[0007]
In order to turn off the thyristor 90, a base current is prevented from flowing through the transistor Q2 even when the transistor Q1 is turned on. That is, when the voltage VEE is set to 0 V when the thyristor 90 is in the self-holding state, the voltage at the point P becomes high impedance, and the charge stored in the parasitic capacitance is discharged through the high resistance R. As a result, the transistors Q1 and Q2 are turned off. It becomes.
[0008]
The actual operation speed is determined by the Turn On Time (rise time) and the Turn Off Time (fall time) of each thyristor. That is, the data signal (image signal) cannot be transmitted during the time (Turn On Time) until the thyristor is actually turned on in response to the change in the transfer control clocks (the two control signals) V1 and V2. Also, since the thyristor uses the saturated state of the PNP connection, Turn Off Time is much longer than Turn On Time. Therefore, for example, from the Turn Off at the Nth (N is a positive integer) point P to the N + 2nd Turn On, the Nth point P drops to a potential at which the Nth LED does not turn on. There is a need.
[0009]
In the array-like light source used for the LPH having such an operation principle, the variation in the light amount at the light emitting point causes a streak (uneven output) in an image. In addition, the light amount varies in the main scanning direction due to variations in a self-focus lens array (SLA) used as a light emitting element, a driving circuit, or an optical system, and output unevenness occurs. Generally, in the LPH, correction is performed to reduce such output unevenness. However, if correction resolution is increased to perform correction with high accuracy, the circuit configuration becomes complicated.
[0010]
For this reason, Patent Literature 1 discloses a technique for reducing output unevenness without increasing the correction resolution. Specifically, the exposure energy of each LED is measured, and the sum of the error between the corrected exposure energy and the ideal exposure energy of the adjacent LED and the previously calculated error is added to the value of the exposure energy. The correction data is determined so that the value falls within the range of the correction resolution centering on the ideal exposure energy, the correction quantization error is carried over one after another, and the error is diffused in the main scanning direction and corrected.
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2001-113749 A
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique described in Patent Document 1, the quantization error is dispersed in advance in the correction data of each LED, and when the adjacent LED is not turned on, the quantization error cannot be shared. Since the quantization error is also distributed to the non-lighted dots, there is a problem that a correction error occurs depending on the screen. In addition, since error distribution is performed only in the main scanning direction, fine grain correction cannot be performed, and streaks may remain in an image.
[0013]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide an image forming apparatus that can accurately correct output unevenness without increasing the correction resolution.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 includes a light source device that irradiates a photosensitive member with a light beam modulated based on image data so as to correspond to each of a plurality of pixels arranged in a predetermined direction. A storage unit for storing predetermined correction data for each of the plurality of pixels to correct output unevenness of the light source device, and a light output of the light source device corresponding to each of the plurality of pixels. Correction means for correcting based on the corresponding correction data, the resolution of the correction data is set higher than the correction resolution that can be corrected by the correction means, the correction means, It is characterized in that a correction amount of a pixel having a higher resolution than the correction resolution is carried over as correction data of a pixel in the vicinity of the pixel.
[0015]
According to the first aspect of the present invention, when the light output of each pixel is corrected by the correction means, the correction resolution that can be corrected by the correction means is lower than the resolution of the correction data. A correction (quantization error) having a resolution higher than the correction resolution is carried over as correction data of a pixel in the vicinity of the pixel and is added to the correction data of the pixel at the carry-forward destination. Correction is possible. Further, the correction carried over to the non-lighted pixel is carried over from the non-lighted pixel to the next pixel in the carry-over order, so that a correction error can be prevented. Therefore, output unevenness can be corrected with high accuracy without increasing the correction resolution.
[0016]
Here, the adjacent pixel may be a pixel within a predetermined range (e.g., a pitch at which output unevenness can be visually discriminated) from the carry-over source pixel for the correction.
[0017]
For example, as described in claim 2, the correction means may carry over a correction having a resolution higher than the correction resolution between two pixels adjacent in the predetermined direction.
[0018]
In addition, for example, as described in claim 3, the correction unit corrects the correction of a higher resolution than the correction resolution of each pixel in the predetermined direction, a direction orthogonal to the predetermined direction, and The pixel may be carried over to a pixel adjacent to the pixel in at least one direction of the predetermined direction and a direction intersecting the direction orthogonal to the predetermined direction.
[0019]
In addition, for example, as described in claim 4, the correcting unit sets the predetermined direction as a carry-over direction in each block obtained by dividing a plurality of pixels arranged in the predetermined direction by a predetermined number of pixels. The correction amount of a higher resolution than the correction resolution of each pixel is carried over to an image adjacent to the pixel in the carrying direction, and the correction amount carried over at the last pixel in the carrying direction is the same as the predetermined direction. It is also possible to carry over to neighboring pixels in the orthogonal direction. In this case, since there is a possibility that a streak of each block is generated in the image due to the correction, as described in claim 5, the image is divided into blocks each having a pitch equal to or less than a pitch at which unevenness can be visually discriminated. Even if a streak is formed, it is preferable that it be invisible to humans.
[0020]
By the way, when the image data is multi-valued data (multiple bits), it is general to multiply the value of the image data of each pixel by the value of the correction data and modulate the light beam based on the result. Since the modulation resolution of the light beam is required to correspond to the result of multiplication of the resolution of the image data and the resolution of the correction data, the driving circuit of the light source device becomes complicated.
[0021]
Therefore, as described in claim 6, when the multiplication result of the resolution of the image data and the resolution of the correction data is higher than the modulation resolution that can modulate the light beam, the correction resolution is set to the If the modulation resolution is used and the data exceeding the modulation resolution among the multiplication results and the value of the image data and the result of the multiplication are carried over to the correction data of the neighboring pixels, the correction can be performed without increasing the modulation resolution.
[0022]
In the above-described image forming apparatus, a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged in a predetermined direction can be used as the light source device. In this case, the light emitting element array using the self-scanning type LEDs can be driven by one chip, which is advantageous for miniaturization of the device.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0024]
(overall structure)
FIG. 1 is a schematic diagram showing the entire configuration of an image forming apparatus to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 10 includes a photosensitive drum 12 that rotates at a constant speed in the direction of arrow A.
[0025]
Around the photosensitive drum 12, along the rotation direction of the photosensitive drum 12, a charger 14, an LED printer head (LPH) 16 as a light source device, a developing device 18, a transfer roller 20, a cleaner 22, an erase lamp 24 are arranged in order.
[0026]
That is, after the surface of the photosensitive drum 12 is uniformly charged by the charger 14, the light beam is irradiated by the LPH 16, the sub-scan is performed by the rotation of the photosensitive drum 12, and the photosensitive drum 12 is placed on the photosensitive drum 12. A latent image is formed. The LPH 16 is connected to the LPH drive unit 26, is controlled to be turned on by the LPH drive unit 26, and emits a light beam based on image data.
[0027]
A toner is supplied to the formed latent image by the developing device 18, and a toner image is formed on the photosensitive drum 12. The toner image on the photosensitive drum 12 is transferred by a transfer roller 20 onto a sheet 28 conveyed from a sheet tray (not shown). After the transfer, the toner remaining on the photosensitive drum 12 is removed by the cleaner 22, the charge is removed by the erase lamp 24, and then charged again by the charger 14, and the same processing is repeated.
[0028]
On the other hand, the sheet 28 onto which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device 30 including a pressure roller 30A and a heating roller 30B, and subjected to a fixing process. Thus, the toner image is fixed, and a desired image is formed on the sheet 28. The sheet 28 on which the image is formed is discharged out of the apparatus.
[0029]
A density detection circuit 32 is provided around the photosensitive drum 12 and between the developing device 18 and the transfer roller 20 so as to face the photosensitive drum 12. The density detection circuit 32 detects the density of the toner image on the photosensitive drum 12 when a test patch (density sample) is formed, for example. The output of the density detection circuit 32 is connected to the control unit 126, and the control unit 126 is connected to the LPH driving unit 26 for driving the LPH 16, and the LPH driving unit 26 is connected to the LPH 16.
[0030]
(Detailed configuration of LPH)
Next, the configuration of the LPH 16 will be described in detail. As shown in FIG. 2, the LPH 16 includes a LED array 50 and a print 70 on which the LED array 50 is supported and a circuit 70 (detailed later) for supplying various signals for controlling the driving of the LED array 50 is formed. A substrate 52 and a self-fox lens array (SLA) 54 are provided.
[0031]
The printed board 52 is disposed in the housing 56 with the mounting surface of the LED array 50 facing the photosensitive drum 12, and is supported by a leaf spring 58.
[0032]
As shown in FIG. 3, the LED array 50 has an SLED chip 62 in which a plurality of LEDs 60 are arranged along the axial direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 12, and a plurality of SLED chips 62 are further arranged in series. A light beam can be irradiated at a predetermined resolution in the axial direction of the photosensitive drum 12. In the present embodiment, the LED array 50 is configured by arranging 58 SLED chips 62 in series, and 128 LEDs 60 are arranged in each SLED chip 62 at 600 SPI (spots per inch) intervals. ing.
[0033]
As shown in FIG. 2, the SLA 54 is supported by an SLA holder 64, and forms a light beam emitted from each LED 60 on the photosensitive drum 12.
[0034]
Next, a circuit configuration on the printed board 52 will be described. FIG. 4 shows a circuit 70 formed on the printed circuit board 52.
[0035]
As shown in FIG. 4, the circuit 70 includes 58 SLED chips 62. In the following, when the SLED chips 62 are distinguished from each other, chip numbers 1 to 58 are assigned to the respective SLED chips 62 for explanation. Also, for members and signals provided for each SLED chip 62, “_n” (n is a chip number from 1 to 58) representing the corresponding SLED chip 62 is added to the end of each code, and the corresponding signal is assigned. In the case where the SLED chips 62 are generically described without distinction, “_n” at the end of the reference numeral is omitted.
[0036]
The circuit 70 has an SUV line 74 and a VGA line 76. Further, the lighting control signal ΦI_n (n is a chip number of 1 to 58), the transfer signals CK1, CK2, and the start signal CKS for each SLED chip 62 are input to the circuit 70 from the LPH driving unit 26. ing.
[0037]
Each SLED chip 62 includes a VGA terminal 78, a SUB terminal 80, a ΦI input terminal 82, a CK1 input terminal 84, a CK2 input terminal 86, and a ΦS input terminal 88.
[0038]
The VGA terminal 78 is connected to the VGA line 76, the SUB terminal 80 is connected to the SUB line 74, and a predetermined voltage is supplied to each SLED chip 62.
[0039]
A lighting control signal φI for the SLED chip 62 is input to each SLED chip 62 via a φI input terminal 82. Further, transfer signals CK1, CK2, and a start signal CKS are input via a CK1 input terminal 84, a CK2 input terminal 86, and a ΦS input terminal 88, respectively.
[0040]
Next, a circuit configuration inside the SLED chip 62 provided for driving each LED 60 of the SLED chip 62 will be described with reference to FIG. Note that the circuit configuration for driving each LED 60 is basically a combination of a single drive circuit shown in FIG. 29, and therefore, a detailed description of the thyristor 90 and the like is omitted here.
[0041]
In the SLED chip 62, a thyristor 90 is provided for each of a plurality of (128) LEDs 60 arranged in the SLED 62, and the anode side of each thyristor 90 is connected to the SUB terminal 80.
[0042]
The point P1 (the number following the point P indicates the order of the arranged LEDs 60) connected to the gate side of the first-stage thyristor 90 is connected to the ΦS input terminal 88, and turns on the LED 60 of the SLED chip 62. As a trigger, a start signal ΦS (voltage) is applied to the point P1. In FIG. 5, the LEDs 60 arranged in the main scanning direction in the LPH 16 are arranged as LEDs (1), (2), (3), (4),..., And numerical values indicating the arrangement order are shown in parentheses. I have. Hereinafter, when the LEDs 60 are distinguished from each other, this is followed.
[0043]
In addition, points P (1 to 128) connected to the gate side of the thyristor 90 of each stage are connected in series via a diode 92. The points P (1 to 128) of each stage are connected to the base line 96 connected to the VGA terminal 78 via the resistor 94, respectively. The base line 96 maintains a predetermined voltage at the first stage, and decreases by a predetermined potential (Vf) as it goes to each stage.
[0044]
The points P (1 to 128) are connected to the anode side of the LED 60, and the cathode side of the LED 60 is connected to the ΦI input terminal 82 to output a pulse wave serving as a lighting control signal for each stage. It is connected to a signal line 98. When the thyristor 90 having the gate at the point P (1 to 128) is ON when the lighting control signal is at the low level (L), the LED 60 is lit.
[0045]
Further, the cathode side of the odd-numbered thyristor 90 is connected to the first transfer line 100, and the cathode side of the even-numbered thyristor 90 is connected to the second transfer line 102, and the transfer signals CK1 and CK2 are supplied, respectively. Is done. According to the transfer signals CK1 and CK2, the potential of the point P (1 to 128) is increased by a predetermined potential (Vf). That is, the potential of the point P sequentially reaches the predetermined potential at which the LED 60 can be turned on from the initial point P1 to the subsequent stage, and the SLED chip 62 can perform self-scanning.
[0046]
(Detailed configuration of LPH drive unit)
Next, the configuration of the LPH driving unit 26 will be described in detail with reference to FIG.
[0047]
The LPH driving section 26 includes an image data expanding section 110, an output unevenness correction data section 112 as a storage unit of the present invention, a timing signal generating section 114, and a reference clock generating section 116. Further, the LPH driving section 26 is provided with an LED driving section 118_n (n is a chip number of 1 to 58) for each SLED chip 62.
[0048]
The image data developing unit 110 is configured to serially transmit and input image data from an image memory (not shown). The image data developing unit 110 is connected to each LED driving unit 118. The image data developing unit 110 divides the image data sent from the image memory into the 1st to 128th dots, the 129th to 256th dots,..., The 7297th to 7424th dots, and the image data for each SLED chip 62, The divided image data is output to the corresponding LED driving unit 118. In the following, the image data will be described as 1-bit data for simplicity of description.
[0049]
The output unevenness correction data section 112 stores output unevenness correction data predetermined for each LED 60 for correcting the output unevenness of the LPH 16. As the output unevenness correction data, for example, a reference pulse number corresponding to the variation of the exposure amount is stored. The output unevenness correction data is obtained by measuring the light output of each driver (that is, LED) by the LPH 16 in advance, obtaining the output so as to be substantially uniform, and storing it in a nonvolatile memory 120 such as an EEPROM. When the power is turned on, the data is read from the nonvolatile memory 120 and stored in the output unevenness correction data unit 112. In this embodiment, an example will be described in which the output unevenness correction data is 8-bit data.
[0050]
The output unevenness correction data section 112 is connected to each LED drive section 118 and outputs the output unevenness correction data of each pixel to the corresponding LED drive section 118.
[0051]
The reference clock generator 116 is connected to the controller 126, the timing signal generator 114, and each LED driver 118_n (n is a chip number). The light amount adjustment data is input from the control unit 126, generates a clock having a frequency corresponding to the input light amount adjustment data, and uses the timing signal generation unit 114 and each LED driving unit 118_n ( n is the chip number). That is, the frequency of the reference clock is changed (adjusted) by the light amount adjustment data from the control unit 126.
[0052]
The timing signal generator 114 is connected to the controller 126, and receives a horizontal synchronization signal (HSYNC). The timing signal generator 114 generates transfer signals CK1, CK2 and a start signal voltage CKS in synchronization with the horizontal synchronization signal (HSYNC) from the controller 126 based on the reference clock from the reference clock generator 116. , LPH 16. The start signal voltage CKS is supplied to each SLED chip 62 of the LPH 16 as a start signal ΦS via a resistor 128 (see FIG. 5).
[0053]
As described above, since the frequency of the reference clock changes according to the light amount adjustment data, the light amount adjustment data from the control unit 126 is also input to the timing signal generation unit 114, and the frequency of the reference clock is calculated based on the light amount adjustment data. , And adjust the frequency and phase difference of the transfer signals CK1 and CK2 (the length of the overlap time Ta and the standby time Tb described later).
[0054]
Further, the timing signal generation unit 114 is also connected to the output unevenness correction data unit 112 and the image data development unit 110, and synchronizes with the HSYNC signal from the control unit 126 based on the reference clock from the reference clock generation unit 116. A data read signal for reading image data corresponding to each pixel from the image data developing unit 110 and a data read signal for reading output unevenness correction data corresponding to each pixel from the output unevenness correction data unit 112. Output.
[0055]
Further, the timing signal generation unit 114 is also connected to the LED driving unit 118, and based on the oscillation signal from the reference clock generation unit 116, synchronizes with the HSYNC signal from the control unit 126 to trigger the start of lighting of the SLED. The signal TRG is output.
[0056]
As described above, the LED driving unit 118 receives the image data, the output unevenness correction data, the reference clock, and the trigger signal TRG, and synchronizes with the trigger signal TRG to determine the lighting time of each pixel based on the output unevenness correction data. And generates a control signal CKI_n (n is a chip number of 1 to 58) for lighting the LED 60 of each pixel based on the image data. The control signal CKI_n becomes a lighting control signal ΦI_n (n is a chip number of 1 to 58) via a resistor 150_n (n is a chip number of 1 to 58) and is supplied to the corresponding SLED chip 62 of the LPH 16 respectively. Is done.
[0057]
More specifically, the LED drive unit 118 includes a correction operation unit 200, a PDOMV (presettable digital one-shot multivibrator) 202, and a linearity correction unit 204, as shown in FIG.
[0058]
The correction calculation unit 200 corresponds to the correction unit of the present invention, and receives the output unevenness correction data and the image data, and generates a lighting signal Y representing a lighting time corrected according to the output unevenness correction data. In the present embodiment, the correction accuracy of the correction calculation unit 200 is 4 bits (can be corrected in 16 steps), and each pixel is corrected by the correction amount corresponding to the upper 4 bits of the 8-bit output unevenness correction data. The correction amount having a higher resolution than the correction resolution, that is, the correction amount (quantization error) of the remaining lower 4 bits is carried over as correction data of nearby pixels (details will be described later). The output unevenness correction data is determined in advance to take a value from 00 to F0 (hex: hexadecimal) in order to prevent overflow in the adder 214 described later.
[0059]
The output of the correction operation unit 200 is connected to a PDOMV 202 (more specifically, a SETDATA terminal), and a lighting signal Y is input to the PDOMV 202 as a SETDATA signal. Further, the trigger signal TRG and the reference clock are also input to the PDOMV 202. The PDOMV 202 generates a lighting pulse having a reference clock number corresponding to SETDATA in synchronization with the trigger signal TRG, and outputs a lighting pulse having a pulse width corresponding to the value of the lighting signal Y.
[0060]
An output (OUT terminal) of the PDOMV 202 is connected to the linearity correction unit 204. The linearity correction unit 204 stores delay data representing a delay time predetermined for each driver in order to correct the variation in the light emission start time of each driver (that is, each LED 60). The input lighting pulse is delayed and output for the time period. The lighting pulse delayed and output from the linearity correction unit 204 is output as a control signal CKI_n (n is a chip number of 1 to 58) to the SLED chip 62 of the LPH 16 corresponding to the LED driving unit 118 via the MOSFET 172. Is done.
[0061]
For the delay data, the light output of each pixel by the LPH 16 is measured in advance, and, for example, (exposure amount of lighting pulse for 10 clocks of the reference clock) / (lighting pulse for 20 clocks of the reference clock) Exposure data) = 0.5, data for delaying the lighting pulse for a different predetermined time is set in advance, and data satisfying the above expression is selected from the data. Just fine. The delay data is stored in a nonvolatile memory 120 such as an EEPROM, and is read from the nonvolatile memory 120 and stored in the output unevenness correction data unit 112 when the power is turned on.
[0062]
Next, the configuration of the correction operation unit will be described. As illustrated in FIG. 8, the correction operation unit 200 includes an AND circuit 210, a quantization error carry-over memory 212, an adder 214, and a buffer 216. In the following, the bits of the signal input to each unit will be described with [n: m]. For example, if [7: 0], signals from the 0th bit to the 7th bit are shown.
[0063]
In the correction calculation unit 200, the input output unevenness correction data CR is input to the AND circuit 210, and the image data V is input to the AND circuit 210 and the buffer 216.
[0064]
The AND circuit 210 performs an AND operation on the input output unevenness correction data CR (8 bits) and the image data V (1 bit), and outputs an 8-bit operation result A [7: 0]. That is, when the image data V is 1 (ON), the value of the output unevenness correction data CR is output, and when the image data V is 0 (OFF), 0 is output as the calculation result A. The operation result A is input to the adder 214 at the subsequent stage.
[0065]
To the adder 214, 4-bit quantization error data B [3: 0] representing the quantization error carried over to the pixel is input from the quantization error carry-over memory 212. The adder 214 adds the input data from the AND circuit 210 and the quantization error carry-over memory 212, and outputs an 8-bit operation result Y [7: 0].
[0066]
The output of the adder 214 is output to the upper 4 bits and lower 4 bits of the operation result Y [7: 0], that is, a signal line for Y [7: 4] and a signal line for Y [3: 0]. Divided. The signal line for Y [7: 4] is merged with the signal line for the signal Y8 representing the image data V (1 bit) outputted at the same timing by the buffer 216, and the image data V is transferred to the fifth most significant bit. Is generated, and this signal is output from the correction calculation unit 200 as the lighting signal Y. That is, the upper one bit of the 5-bit lighting signal Y represents the image data V, and the lower four bits represent the output unevenness correction data and the correction amount due to the quantization error carried over from the neighboring pixels.
[0067]
Therefore, for example, when the image data V is 1 (ON), the value of the lighting signal Y when no correction is performed is 16, and the pulse width of the control signal CKI is 16 clocks of the reference clock. The value of the lighting signal Y takes any value of 16 to 31 by the correction, and the pulse width of the control signal CKI is between 16 and 31 clocks of the reference clock according to the output unevenness correction data and the quantization error. Will be adjusted.
[0068]
On the other hand, the signal lines for the lower 4 bits Y [3: 0] are connected to the quantization error carry-over memory 212, and the lower 4 bits of the addition result of the adder 214 are carried over to neighboring pixels. Is stored in the quantization error carry-over memory 212. The carry-over pattern to the neighboring pixels (details will be described later with reference to FIGS. 13 to 22) can be determined by address control when reading / writing data from / to the quantization error carry-over memory 212.
[0069]
(Action)
Next, the operation of the present embodiment will be described. First, the operation of the SLED chip 62 will be described with reference to the timing charts of FIGS.
[0070]
As shown in FIGS. 9 and 10, by setting the start signal ΦS (CKS) to the high level (H), the potential of the point P1 becomes H, and the potential of the point P2 connected from the point P1 through the diode 92 becomes , P2 = Φs−Vf (due to the LED voltage drop). Similarly, the potential at point P3 is P3 = P2-Vf, the potential at point P4 is P4 = P3-Vf,..., And the potential at point PN is PN = P (N-1) -Vf. However, since the saturation occurs at the Φga potential, the voltage does not drop below Φga.
[0071]
Here, when CK1 becomes L, the thyristor 90 of P1 turns on. At this time, the potential of the point P1 becomes ΦS → 0V, and the potential of CK1 becomes Φ1 → −Vf. Here, the point P, which is equivalent to the point P1, that is, the odd-numbered stage point P is not turned on because the potential is lowered in units of 2Vf.
[0072]
By changing ΦI from H to L in this state, the first-stage LED 60 can be turned on. Further, by changing ΦI from L to H, the first-stage LED 60 is turned off, and at this time, the potential of ΦI becomes −Vf.
[0073]
Next, by setting CK2 to L, the thyristor 90 of P2 is turned on, and P2 = 0V, P3 = -Vf, and P4 = -2Vf. At this time, since the potential Φ2 of CK2 becomes −Vf, the thyristors 90 of even-numbered stages after P4 are not turned on.
[0074]
When the thyristor 90 of P2 is turned on, CK1 → H is set, so that the thyristor 90 of P1 is turned off so that the first-stage LED 60 is not turned on by the next data signal.
[0075]
In this state, by changing ΦI from H to L, the second-stage LED 60 is turned on. At this time, the potential of ΦI becomes -Vf. Then, by changing ΦI from L to H, the second-stage LED 60 is turned off (the potential of ΦI is 0 V).
[0076]
Hereinafter, CK1 controls the on (lighting) of the thyristors 90 (and the LEDs 60) of the odd-numbered stages, and CK2 controls the on (lights) of the thyristors 90 (LEDs 60) of the even-numbered stages. The exposure amount by the LED 60 can be controlled.
[0077]
In the LPH 16, the above control is simultaneously performed on each of the 58 SLED chips 62 by the LPH driving unit 26, and the LED 60 is turned on. As a result, as shown in FIG. 11, self-scanning is simultaneously performed on all the SLED chips 62, and an image is written on the photosensitive drum 12.
[0078]
At this time, the lighting enabled period of each LED 60 is defined as T1, the one cycle cycle from the falling timing of CK1 or CK2 to the falling timing of CK2 or CK1 is T, and the time for turning on the thyristor 90 of the current stage is Ta. When the time for turning off the preceding thyristor 90 is Tb,
T1 = T-Ta-Tb
It becomes. By controlling the time during which the lighting control signals ΦI (1 to 58) for each SLED chip 62 are set to L level within the lighting enabled period (T1), the lighting time, that is, the exposure amount by each LED 60 is controlled. Can be.
[0079]
Next, the operation of the LPH drive unit 26 will be described with reference to the timing chart of FIG.
[0080]
In the LPH drive unit 26, the reference clock generation unit 116 generates a reference clock having a frequency based on the light amount adjustment data from the control unit 126. That is, when the density of the test patch is low based on the detection result of the density of the test patch formed by the actual exposure by the density detection circuit 32, the control unit 126 changes the frequency of the reference clock by the light amount adjustment data. By lowering the exposure time, the exposure time is lengthened. When the density of the test patch is high, the frequency of the reference clock is increased by the light amount adjustment data to shorten the exposure time.
[0081]
The reference clock generated by the reference clock generator 116 is supplied to the timing signal generator 114 and the LED driver 118.
[0082]
In the LPH drive unit 26, when the horizontal synchronization signal HSYNC is input, the start signal voltage CKS is generated by the timing signal generation unit 114, and the start signal ΦS for starting self-scanning is supplied to each SLED chip 62. You. At the same time, two-phase transfer signals CK1 and CK2 for transferring the ON state of the thyristor 90 are generated. As shown in FIG. 13, each of the transfer signals CK1 and CK2 includes an overlap time Ta for turning on the thyristor 90 of the current stage and a standby time Tb for turning off the thyristor 90 of the preceding stage. The lighting period of one pixel is 62.
[0083]
In the LPH driving section 26, the timing signal generating section 114 generates a data read signal and a trigger signal TRG in synchronization with the horizontal synchronization signal HSYNC. With this data read signal, reading of the image data V and the output unevenness correction data CR from the image data developing unit 110 and the output unevenness correction data unit 112 is started. It is supplied to the LED drive unit 118.
[0084]
Each of the LED driving units 118 generates a control signal CKI for lighting each of the LEDs 60 based on the image data in synchronization with the trigger signal TRG. (Address control), reads out the quantization error carried over for the pixel to be lit (LED) from the quantization error carry-over memory 212, and controls based on the output unevenness correction data and the quantization error. The lighting time is corrected by correcting the pulse width of the signal CKI. In addition, since the resolution of the output unevenness correction data (8 bits) is higher than the correction resolution (4 bits) of the correction operation unit 200, the quantization error remaining after the correction cannot be completely corrected by the correction operation unit 200 will be described. Is written into the quantization error carry-over memory 212 as a quantization error carried over to a neighboring pixel. FIG. 12 shows an example in which the address is controlled so that the quantization error is carried over between two adjacent pixels as shown in FIG.
[0085]
More specifically, in the correction operation unit 200, for each pixel, the AND circuit 210 performs an AND operation on the image data V and the output unevenness correction data CR, and the adder 214 adds the operation result to the quantization error carry-over memory 212 to A quantization error carried over from a pixel adjacent to the pixel is read out and added, and the image data V is added as the most significant bit to the upper 4 bits of the addition result to generate a 5-bit lighting signal Y. The number of reference clocks is counted from the trigger signal TRG for this lighting signal Y, and a control signal CKI having a pulse width corresponding to the value of the lighting signal Y is generated. This control signal CKI becomes the lighting pulse width of the LED corresponding to the pixel.
[0086]
The lower 4 bits of the addition result in the adder 214 are written to the quantization error carry-over memory 212 as a quantization error. As a result, the output unevenness correction data and the quantization error are added, and as a result, the lighting time is corrected using the upper 4 bits, and the lower 4 bits are carried over to a nearby pixel as a quantization error. . Accordingly, even if the correction resolution (4 bits) of the correction calculation unit 200 is smaller than the resolution (8 bits) of the output unevenness correction data, the portion that cannot be corrected is carried over to a nearby pixel as a quantization error and the correction is performed. Since the correction is performed, it is possible to perform high-precision correction at the same level as the resolution of the output unevenness correction data.
[0087]
Specifically, for example, as shown in FIG. 13, the LEDs 60 arranged in the main scanning direction in the LPH 16 are sequentially referred to as LEDs (1), (2), (3), (4),. Assuming that the correction values for the determined LEDs (1), (2), (3), (4),... Are A1, A2, A3, A4,. ), (2), between the LEDs (3), (4),..., When the address is controlled so as to carry over the quantization error, first, the LED (1) is turned on (that is, the image data V is 1). However, at this time, the LED (1) corrects the lighting time based on the integer part m1 (corresponding to the upper four bits of A1) of the correction value A1, and performs quantum control for the decimal part n1 (corresponding to the lower four bits of A1). It is carried over to the next LED (2) as a conversion error. When the lighting of the LED (1) is completed, the LED (2) is turned on, and the LED (2) adds the correction value A2 and n1 carried over from the LED (1) to the integer part m2 of the addition result. The lighting time is corrected based on this, and the decimal part n2 of the addition result is carried over to the next lighting time of the adjacent LED (1) as a quantization error.
[0088]
Similarly, in the next LED (3), the lighting time is corrected based on the integer part m3 (corresponding to the upper 4 bits of A3) of the correction value A3, and the decimal part n3 (corresponding to the lower 4 bits of A3) is corrected. The quantization error is carried over to the next LED (4). When the lighting of the LED (3) is completed, the next LED (4) adds the correction value A4 and n3 carried over from the LED (3), and corrects the lighting time based on the integer part m4 of the addition result. Then, the decimal part n4 of the addition result is carried over to the next lighting of the adjacent LED (1) as a quantization error.
[0089]
In this manner, the lighting time is corrected while carrying out the quantum error between two pixels adjacent in the main scanning direction, and the lighting of each LED for one line in the SLED chip 62 is completed, thereby forming an image for one line. Then, lighting of each LED for forming an image of the next line is started. In the next line, first, the LED (1) is turned on. In the LED (1), the correction value A1 and n2 carried over from the LED (2) when the previous line is turned on are added, and an integer part of the addition result is obtained. The lighting time is corrected based on m5, and the decimal part n5 of the addition result is carried over to the adjacent LED (2) as a quantization error. When the lighting of the LED (1) is completed, the LED (2) is turned on. In the LED (2), the correction value A2 and n5 carried over from the LED (1) are added, and the result is added to the integer part m6 of the addition result. The lighting time is corrected based on this, and the decimal part n6 of the addition result is carried over to the next lighting time of the adjacent LED (1) as a quantization error.
[0090]
In the next LED (3), since the image data V is 0 (OFF), the correction value A3 is not input, and the integer part does not appear only with the decimal part n4 carried over from the LED (4) when the previous line is turned on. , LED (3) is not turned on, and this decimal part n4 is carried over to the next LED (4) as it is. That is, when the LED 60 is not turned on, the quantization error carried over to the LED 60 at that time is carried over to the adjacent LED 60, so that the occurrence of a correction error can be prevented. . Then, the next LED (4) has the image data V of 1 (ON), and is turned on. At this time, the LED (4) adds the correction value A4 and n4 carried forward from the LED (3) as it is, corrects the lighting time based on the integer part m7 of the addition result, and changes the decimal part of the addition result. With regard to n7, it is carried over to the next lighting of the adjacent LED (3) as a quantization error.
[0091]
FIG. 13 shows an example in which the quantization error is carried over between two pixels adjacent in the main scanning direction. However, the neighboring pixels carrying over the quantization error are within a predetermined range (for example, Any pixel may be used if the pixel is at a pitch below which output unevenness can be visually discriminated). By address control of the quantization error carry-over memory 212, the carry-over is performed in various carry-over patterns as shown in FIGS. Is possible. 14 to 22, when the quantization error carried over from a certain pixel to a neighboring pixel is distributed in “n” or a plurality of directions, a numerical value is added after “n” to distinguish the distribution direction. I have.
[0092]
That is, as shown in FIG. 14, the quantization error n is carried over at the next lighting of the same LED 60, that is, the quantization error n generated in each pixel is carried over to the pixel adjacent to the pixel in the sub-scanning direction in order. Alternatively, as shown in FIG. 15, the LEDs 60 arranged in the main scanning direction are grouped by a predetermined number, and for each group, the quantization error n is carried over to the LED 60 to be turned on next, that is, Alternatively, in each block divided by a predetermined number of pixels in the main scanning direction, the quantization error n generated in each pixel may be sequentially carried over to a pixel adjacent to the pixel in the main scanning direction.
[0093]
Here, in FIG. 15, the quantization error n generated in the pixel at the most downstream in the carrying direction of each block is carried over to the first pixel in the carrying direction of the next line of the block. From the viewpoint of image continuity, as shown in FIG. 16, in each block, the quantization error n generated at each pixel is sequentially carried over to a pixel adjacent to the pixel in the main scanning direction, and It is preferable that the quantization error n generated in the pixel at the most downstream in the direction is carried over to the pixel adjacent in the sub-scanning direction (that is, at the time of the next lighting of the LED). Also, as shown in FIG. 17, the quantization error n may be carried over sequentially in the main scanning direction without dividing into blocks (without dividing the LEDs 60 into groups). In FIG. 17, the quantization error is only carried over in the same line (prohibition of carrying over the line), and the quantization error n generated in the pixel at the downstream end in the carrying direction is discarded.
[0094]
Further, the distribution of the quantization error n is not limited to one direction, and may be carried out in two or more directions. For example, as shown in FIGS. 18 to 20, the quantization error may be distributed and carried over in two directions, the main scanning direction and the sub-scanning direction. That is, in FIGS. 18 to 20, the quantization error n generated in each pixel is divided into n1 carried over in the main scanning direction and n2 carried over in the sub-scanning direction, and each of the divided portions is adjacent to the corresponding pixel in the carrying direction. The quantization error n is distributed in two directions by carrying over to the pixel to be changed.
[0095]
Note that FIG. 18 shows a case where the quantization errors n1 distributed in the main scanning direction are sequentially carried over without dividing the blocks (without dividing the LEDs 60 into groups). Also, FIG. 19 shows that the block is divided (the LEDs 60 are grouped), and in each block, the quantization error n1 distributed in the main scanning direction, generated in the pixel at the downstream end in the carry-over direction, is calculated in the sub-scanning direction. Shows a case in which the data is carried over to the pixel adjacent to. Further, FIG. 20 shows that, by performing block division (the LEDs 60 are divided into groups), in each group, the amount of the quantization error n1 distributed in the main scanning direction generated in the pixel at the most downstream in the carry-over direction is represented by the next line. In this case, the data is carried over to the first pixel in the carry-over direction.
[0096]
In addition, as shown in FIG. 21, the data can be distributed and carried over in three directions: a main scanning direction, a sub-scanning direction, and an oblique direction intersecting the main scanning direction and the sub-scanning direction. That is, the quantization error n generated in each pixel is divided into n1 carried over in the main scanning direction, n2 carried over in the sub-scanning direction, and n3 carried forward in the oblique direction, and each of the divided parts is adjacent to the corresponding pixel in the carrying direction. The quantization error n is distributed in three directions by carrying over to the pixel to be changed.
[0097]
In addition, as shown in FIG. 22, distribution can be carried out in two directions, that is, a sub-scanning direction and an oblique direction. That is, the quantization error n generated in each pixel is divided into n1 carried over in the sub-scanning direction and n2 carried forward in the oblique direction, and each of the divided is carried over to a pixel adjacent to the corresponding pixel in the carry-over direction. The quantization error n is distributed in two directions.
[0098]
In the case of distribution in two or more directions, for example, in the case of the carryover pattern in FIG. 18, the distribution ratio is determined in advance such that n1 is 40% of the quantization error n and n2 is 60% of the quantization error n. Good to put.
[0099]
As described above, in the present embodiment, the quantization error when correcting each pixel generated because the correction resolution of the correction calculation unit is lower than the resolution of the output unevenness correction data is determined in the main scanning direction, the sub-scanning direction, Since the correction can be carried forward to any of the neighboring pixels adjacent in the oblique direction, fine correction can be performed even if the correction resolution of the correction calculation unit 200 is low. Further, even if a quantization error is carried over to a non-lighted pixel (LED), the quantization error is carried over from the non-lighted pixel to the next pixel in accordance with the carry-over sequence of the carry-over pattern, so that a correction error occurs. Can be prevented. Therefore, output unevenness can be corrected with high accuracy without increasing the correction resolution.
[0100]
In particular, as shown in FIGS. 18 to 22, if the quantization error is distributed in two or more directions, the spatial frequency of the output unevenness can be increased, and the image streak can be corrected so as to be less noticeable. .
[0101]
As shown in FIG. 15, FIG. 16, FIG. 19, and FIG. 20, when the block division is performed and the quantization error is carried over between the pixels in each block, the pitch must be equal to or less than the pitch at which unevenness can be visually discriminated. It is preferable to divide the block so that This is because if the quantization error is carried forward between the pixels in the block and the correction is performed in units of blocks, streaks in units of blocks may occur in the image.
[0102]
Here, FIGS. 24A and 24B show output profiles of the LPH 16 when the rod lens periods of the SLA 54 are different. As can be seen from FIG. 24, the cycle of the output unevenness differs depending on the cycle of the rod lens of the SLA 54. FIG. 25 shows a relative luminosity curve of spatial frequency and output unevenness. From FIG. 25, it can be seen that the visibility of the image streaks is high when the spatial frequency is 1 mm pitch, and becomes inconspicuous to human eyes when the spatial frequency is higher than 1 mm.
[0103]
From these relations, in particular, as shown in FIGS. 15 and 20, when the quantization error is distributed to pixels other than adjacent pixels (discontinuous pixels), it is necessary to make the image streak inconspicuous. It is important that the block frequency satisfies all of the following three conditions.
[0104]
The first condition is that the maximum value of the quantization error is converted into the spatial frequency in FIG. 25, and the block frequency is required to be 以下 or less of the converted period. Specifically, in the LED driving section 118 of the present embodiment, the output unevenness correction data is 8 bits, the correction resolution of the correction operation section 200 is 4 bits, and the lower 4 bits of the addition result in the adder 214 are quantized. Quantization error, the maximum quantization error is 2 4 / 2 8 × 100 = 6.25%. This value is 5CYCLE / mm (period: 0.2 mm) when converted to the spatial frequency of FIG. 25. Therefore, in this embodiment, the block frequency is set to 0.1 mm or less, and the distance is set to 0.1 mm or more in the main scanning direction. It is required not to distribute the quantization error to the pixels.
[0105]
The second condition is that the block frequency is equal to or less than 1/2 of the rod lens period of the SLA 54, and the third condition is that the groups in the main scanning direction are formed by the same chip.
[0106]
In addition, as shown in FIGS. 16 and 19, even when the quantization error is not distributed to pixels other than adjacent pixels (discontinuous pixels), the above three conditions must be satisfied in order to make image streaks less noticeable. Preferably, the pixels are grouped by a predetermined number.
[0107]
In the above description, the case where the output unevenness correction data and the pixels have a one-to-one correspondence has been described as an example. However, as shown in FIG. 23, for example, the LEDs (1) and (2) have correction values A1 and LED (3). ) And (4) may have a one-to-many correspondence between output unevenness correction data and pixels, such as one output unevenness correction data corresponding to two adjacent pixels, such as a correction value A2. .
[0108]
Further, in the above description, the case where the output unevenness is corrected by so-called pulse width modulation in which the lighting time is changed by correcting the pulse width of the control signal CKI has been described as an example, but the present invention is not limited to this. Output unevenness may be corrected by intensity modulation.
[0109]
The correction by the intensity modulation can be realized by using, for example, an LED driving unit 118 as shown in FIG. In FIG. 26, the same members as those in FIGS. 7 and 8 are denoted by the same member numbers.
[0110]
That is, as shown in FIG. 26, the LED driving section 118 includes an AND circuit 250, a pulse generator 252, an FET 254, a correction operation section 200, a 4-bit DAC (digital / analog converter) 256, and a transistor 258.
[0111]
The trigger signal TRG and the image data V are input to the AND circuit 250, and the output of the AND circuit 250 is connected to the trigger terminal of the pulse generator 252. A reference clock is also input to the pulse generator 252 from the clock terminal. When a signal is input to the trigger terminal, a pulse signal having a pulse width equal to a predetermined number of clocks of the reference clock is generated. That is, when both the trigger signal TRG and the image data V become 1, a pulse signal is generated. The output of the pulse generator 252 is connected to the gate of the FET 254, and the output of the pulse signal from the pulse generator 252 turns on the FET 254.
[0112]
8, the buffer 216 is omitted from FIG. 8, the AND circuit 210 performs an AND operation on the image data V and the output unevenness correction data CR, and an adder 214 adds a quantization error to the result. The upper 4 bits Y [7: 4] of the addition result are output as an operation result, and the lower 4 bits Y [3: 0] are stored in the quantization error carry-over memory 212 as quantization errors. . The output of the correction operation unit 200 is connected to a 4-bit DAC 256 that outputs a signal of a voltage value according to the input DATA signal, and the upper 4 bits Y [7: 4] of the addition result by the adder 214 are the DATA signal. Is input to the 4-bit DAC 256. Further, the trigger signal TRG is also input to the 4-bit DAC 256, and the 4-bit DAC 256 switches the voltage value according to the DATA signal every time the trigger signal TRG is input.
[0113]
The output of the 4-bit DAC 256 is connected to the base of the transistor 258. The collection of the transistor 258 is connected to the CKI terminal of the SLED chip 62, and the emitter is connected to the drain of the FET 254 via the resistor 260. Therefore, while the FET 254 is ON, the base voltage of the transistor 258 is varied according to the output of the correction operation unit 200, and the driving current flowing through the LED 60 in the ON state of the thyristor 90 is changed. Since the light emission intensity of the LED 60 is controlled according to the drive current, unevenness in output can be corrected by intensity modulation by configuring the LED drive unit 118 as described above.
[0114]
In the above description, the case where the image data V is 1-bit data has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the image data V may be multi-bit data of a plurality of bits. By using the image data V as multi-valued data, it is possible to reproduce the intermediate gradation smoothly.
[0115]
Here, when the image data V is 4-bit data and the output unevenness correction data is 8-bit data, it is required to perform pulse width modulation or intensity modulation with 12 bits (4095 steps). On the other hand, the sensitivity of the human eye is generally considered to be 64 to 256 steps in the case of 200 lines, and it is not necessary to modulate one dot (pixel) of 600 SPI with 12 bits. Therefore, the correction when the image data V is 4-bit data and the output unevenness correction data is 8-bit data can be realized by using, for example, an LED driving unit 118 as shown in FIG. 27, the same members as those in FIGS. 7 and 8 are denoted by the same member numbers.
[0116]
In the LED driving section 118 shown in FIG. 27, a multiplier 270 is provided in the correction operation section 200 instead of the AND circuit 210, and the multiplier 270 multiplies the output unevenness correction data and the image data to perform a 12-bit operation. The result A [11: 0] is output. The operation result A [11: 0] is input to the adder 214, and 6-bit quantization error data representing the quantization error carried over for the pixel read out from the quantization error carry-over memory 212. B [5: 0] and the adder 214 outputs a 12-bit operation result Y [11: 0].
[0117]
Here, in the present example, the PDOMV 202 at the subsequent stage can handle 6-bit data and can perform pulse width modulation with 6 bits (that is, the modulation resolution of the LED drive unit 118 is 6 bits). . Therefore, the correction operation unit 200 outputs the upper 6 bits Y [11: 6] of the operation result Y [11: 0] to the PDOMV 202 as the lighting signal Y, and outputs the lower 6 bits Y [5: 0] The quantization error is stored in the quantization error carry-over memory 212 as a quantization error.
[0118]
That is, the correction resolution of the correction calculation unit 200 is designed to be equal to the modulation resolution, and the correction calculation unit 200 multiplies the output unevenness correction data and the image data by the quantization error carried over from the neighboring pixels. , The correction amount of the lower 6 bits corresponding to the resolution higher than the modulation resolution is carried over to a neighboring pixel as a quantization error. In this case, if the value of the output unevenness correction data is 80 to FF (hex), the light amount of the LED, that is, the density of each pixel can be corrected in the range of 50% to 100%.
[0119]
As described above, the correction resolution of the correction calculation unit 200 is set as the modulation resolution of the LED driving unit 118, and the correction calculation unit 200 carries over a correction amount (lower 6 bits) corresponding to a resolution higher than the modulation resolution as a quantization error. By doing so, the modulation resolution can be made lower than the multiplication result (12 bits) of the resolution of the image data and the resolution of the output unevenness correction data.
[0120]
In FIG. 27, the case of pulse width modulation is shown as an example, but in the case of intensity modulation, similarly, a correction amount (lower 6 bits) corresponding to a resolution higher than the modulation resolution of the LED driving unit 118 is quantized. What is necessary is just to carry over as an error.
[0121]
In the above, the LPH 16 using the SLED chip 62 has been described as an example of the light source device, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 28, a driving unit 308 including a shift register 300 that stores image data for one line, a latch circuit 302, a plurality of LEDs 304, and a plurality of drivers 306 for driving each LED 304 is provided. One line of image data stored in the shift register 300 is latched by the latch circuit 302, and a driving current obtained by correcting the current value corresponding to the corresponding image data by each driver 306 based on the correction data is supplied to the LED 304. The present invention is also applicable to a static drive LPH 310 that causes each LED 304 to emit light at a light emission intensity according to image data. Although not shown, a light beam modulated based on image data from a dynamic drive LPH or LD (Laser Diode) is output, and the light beam is deflected by a polygon mirror or the like to perform main scanning exposure. It is also applicable to a scanning device.
[0122]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has an excellent effect that output unevenness can be corrected with high accuracy without increasing the correction resolution.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing an internal configuration of the LED print head (LPH).
FIG. 3 is a perspective view showing an appearance of the LED array.
FIG. 4 is a circuit diagram of a LPH on a printed circuit board.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of an SLED.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an LPH driving unit.
FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of an LED drive unit (when performing pulse width modulation).
FIG. 8 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a correction operation unit used in the LED driving unit in FIG. 7;
9 is an operation timing chart of the SLED shown in FIG.
FIG. 10 is a characteristic diagram showing an LED emission state of the SLED shown in FIG.
FIG. 11 is a timing chart showing the operation of the entire LED array.
12 is an operation timing chart of the LPH driving section shown in FIG.
FIG. 13 is a conceptual diagram showing an example of a quantization error carry-over pattern.
FIG. 14 is a conceptual diagram showing an example of a quantization error carry-over pattern.
FIG. 15 is a conceptual diagram showing an example of a carry-over pattern of a quantization error.
FIG. 16 is a conceptual diagram showing an example of a quantization error carry-over pattern.
FIG. 17 is a conceptual diagram illustrating an example of a quantization error carry-over pattern.
FIG. 18 is a conceptual diagram showing an example of a quantization error carry-over pattern.
FIG. 19 is a conceptual diagram illustrating an example of a quantization error carry-over pattern.
FIG. 20 is a conceptual diagram showing an example of a quantization error carry-over pattern.
FIG. 21 is a conceptual diagram showing an example of a quantization error carry-over pattern.
FIG. 22 is a conceptual diagram showing an example of a quantization error carry-over pattern.
FIG. 23 is a conceptual diagram showing an example of a quantization error carry-over pattern.
FIGS. 24A and 24B are diagrams showing output profiles of LPHs in which the rod lens periods of the SLA are different from each other.
FIG. 25 is a graph showing a relative luminosity curve of spatial frequency and output unevenness.
FIG. 26 is a block diagram showing another example (when performing intensity modulation) of the LED drive unit.
FIG. 27 is a block diagram illustrating another example of the LED drive unit (when the image data is multi-value data).
FIG. 28 is a block diagram showing another example of the LPH.
FIG. 29 is a drive circuit diagram of a single LED in an SLED.
[Explanation of symbols]
10 Image forming apparatus
12 Photoconductor drum
16 LPH
26 LPH drive unit
32 concentration detection circuit
50 LED array
52 Printed circuit board
54 SLAs
62 SLED chip
110 Image Data Expansion Unit
112 Output unevenness correction data section
114 Timing signal generator
116 Reference clock generator
118 LED driver
126 control unit
200 Correction calculation unit
202 PDOMV
204 Linearity correction unit
210 AND circuit
212 Quantization error carryover memory
214 adder
250 AND circuit
252 pulse generator
254 FET
256 4-bit DAC
258 transistor
270 multiplier
300 shift register
302 Latch circuit
306 driver
308 driver
310 LPH

Claims (8)

所定方向に配列された複数の画素各々に対応するように画像データに基づいて変調した光ビームを感光体に照射する光源装置と、前記光源装置の出力むらを補正するために前記複数の画素各々に対して予め定められた補正データを記憶するための記憶手段と、前記複数の画素各々に対応する前記光源装置の光出力を対応する前記補正データに基づいて補正する補正手段と、を備えた画像形成装置において、
前記補正データの分解能が、前記補正手段において補正可能な補正分解能よりも高く設定され、
前記補正手段が、各画素について前記補正分解能よりも高い分解能の補正分を該画素の近傍画素の補正データとして繰り越していく、
ことを特徴とする画像形成装置。A light source device for irradiating the photosensitive member with a light beam modulated based on image data so as to correspond to each of the plurality of pixels arranged in a predetermined direction, and each of the plurality of pixels for correcting output unevenness of the light source device Storage means for storing predetermined correction data for the plurality of pixels, and correction means for correcting the light output of the light source device corresponding to each of the plurality of pixels based on the corresponding correction data. In the image forming apparatus,
The resolution of the correction data is set higher than the correction resolution that can be corrected by the correction means,
The correction unit carries over the correction amount of a higher resolution than the correction resolution for each pixel as correction data of a pixel in the vicinity of the pixel.
An image forming apparatus comprising: 前記補正手段は、前記所定方向に隣接する２画素間で、前記補正分解能よりも高い分解能の補正分を互いに繰り越す、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。The correction unit carries over a correction having a resolution higher than the correction resolution between two pixels adjacent to each other in the predetermined direction.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein: 前記補正手段は、各画素の当前記補正分解能よりも高い分解能の補正分を、前記所定方向、前記所定方向と直交する方向、及び、前記所定方向及び前記所定方向と直交する方向と交差する方向の少なくとも１方向の当該画素と隣接する画素へ繰り越す、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。The correction unit may correct the correction of each pixel with a resolution higher than the correction resolution by the predetermined direction, a direction orthogonal to the predetermined direction, and a direction intersecting the predetermined direction and a direction orthogonal to the predetermined direction. Carry over to a pixel adjacent to the pixel in at least one direction,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein: 前記補正手段は、前記所定方向に配列された複数の画素を所定画素数ごとに分割した各ブロック内で、前記所定方向を繰越方向として、各画素の当前記補正分解能よりも高い分解能の補正分を当該画素と前記繰越方向に隣接する画像へ繰越し、且つ繰越方向最後部の画素で繰り越された前記補正分については、前記所定方向と直交する方向の近傍画素へ繰り越す、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。The correction unit may include, in each block obtained by dividing a plurality of pixels arranged in the predetermined direction for each predetermined number of pixels, the correction direction having a higher resolution than the correction resolution of each pixel by setting the predetermined direction as a carry-over direction. Carry over to the image adjacent to the pixel and the carry-over direction, and, for the correction carried over at the last pixel in the carry-over direction, carry over to a neighboring pixel in a direction orthogonal to the predetermined direction.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein: 視覚によりむらが判別可能なピッチ以下の単位で前記ブロックに分割した、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。Divided into the blocks in units equal to or less than the pitch at which unevenness can be visually identified,
The image forming apparatus according to claim 4, wherein: 前記画像データの分解能及び前記補正データの分解能の乗算結果が、前記光ビームの変調可能な変調分解能よりも高い場合は、前記補正分解能を前記変調分解能とする、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置。If the multiplication result of the resolution of the image data and the resolution of the correction data is higher than the modulation resolution that can modulate the light beam, the correction resolution is the modulation resolution.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein: 前記光源装置が、複数の発光素子を前記所定方向に配列した発光素子アレイである、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の画像形成装置。The light source device is a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged in the predetermined direction,
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein: 前記発光素子アレイが、自己走査型ＬＥＤを用いている、
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。The light emitting element array uses a self-scanning LED,
The image forming apparatus according to claim 7, wherein:
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