JP2008055717A - 露光ヘッド制御装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラインヘッドの湾曲及び斜行に対する補正精度を高め、印刷画像の品質を向上させる。
【解決手段】本発明による露光ヘッド制御装置は、露光ヘッドに配列される所定数の露光素子からなる複数のチップのそれぞれについて、基準位置からのズレ量を示す精度情報を算出する。そして、１ライン分の画像データを画像メモリに書き込む際に、各チップ単位で画像データの書き込み位置を、精度情報の整数部分の値に応じて補正した位置に書き込む一次補正手段と、画像メモリから読み出した最新の１ラインメモリ分の第１のラインデータと、一時点前に読み出した第２のラインデータと、精度情報の端数部分の値とに基づいて、露光データを生成する二次補正手段と、を備えることにより、１ライン（１画素）単位よりも小さい単位で湾曲及び斜行を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、露光ヘッドの湾曲及び傾きを補正する露光ヘッド制御装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式のカラープリンタとして、カラー画像を構成する複数色の基本色分の画像転写ユニットを並べたタンデム方式が、従来より知られている。このタンデム方式では、各画像転写ユニットとして、読み出された画像情報に基づいて露光を行うＬＥＤなどで構成されるラインヘッド（露光部）と、その露光により転写画像として形成された画像を用紙に転写する感光ドラムなどで構成される転写部とを少なくとも有しており、この画像転写ユニットが、基本色分（例えば、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック））用紙の搬送方向に配列されていて、搬送ベルト上の用紙にこれらの基本色毎の画像を順次転写する構成がとられている。

上記画像転写ユニットには、画像の転写に基本色毎のトナーが使用されていて、該トナーがなくなった場合には、ユニット毎の交換ができるようになっている。しかしながら画像転写ユニット毎の据え付け精度が悪いと、装置毎に位置精度が異なり、調整が必要となると共に、またユニットの交換によっても画像転写ユニットの位置精度が出なくなり、それを原因として、各色で構成される転写画像間に位置ずれを起こす。さらにそれがもとで、形成されるカラー画像に色ずれを生じることになる。特に、ラインヘッドを製造する際の露光素子チップの実装精度バラツキにより生じる「湾曲」と、ラインヘッドをメカ（画像形成装置）に取付ける際の取付け誤差により生じる「斜行（傾き）」が、印刷画像の色ずれの原因となっている。

特許文献１には、ラインヘッドの湾曲及び斜行を補正するための手法が記載されている。これによれば、まず、予め光学センサ等でラインヘッドの湾曲と斜行を測定し、測定した湾曲情報と斜行情報を加えて精度情報を算出してＥＥＰＲＯＭ等の精度情報記憶装置に格納しておく。そして、プリンタの電源がＯＮになると精度情報記憶装置から精度情報を読み出し、高速アクセス可能なＲＡＭ等に展開する。印刷が開始されると、画像データをＳＲＡＭ等の画像メモリに書き込み、ドット番号ｉに対応した精度情報から求めたオフセット値に従って画像メモリから各画素の画像情報を読み出し、ラインバッファに転送する。その後、画像情報が１ライン分蓄積されたらラインヘッドに転送し、ラインヘッドを点灯して紙面上に印刷画像を形成する。このような処理を１ページ分繰り返して、湾曲及び斜行を補正している。
特許第３３８８１９３号公報

ところで、特許文献１記載の手法では、ラインヘッドの湾曲及び斜行を補正し、印刷画像の色ずれを、ある程度抑えることが可能である。しかしながら、補正の精度が１ライン単位、すなわち、１画素単位でしか補正できないため、１画素単位よりも小さい単位では湾曲及び斜行を補正しきれず、印刷画像の色ずれが残ることとなるため、さらなる補正精度の向上が望まれている。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ラインヘッドの湾曲及び斜行に対する補正精度を高め、印刷画像の品質を向上させることを目的としている。特に、１ライン単位、すなわち、１画素単位よりも小さい単位で湾曲及び斜行を補正可能な画像形成装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、本発明による露光ヘッド制御装置は、所定数の露光素子からなるチップが主走査方向に複数配列される露光ヘッドと、露光ヘッドに配列される複数のチップのそれぞれについて、基準位置からのズレ量を示す精度情報を算出する精度情報算出手段と、１ライン分の画像データを画像メモリに書き込む際に、各チップ単位で画像データの書き込み位置を、精度情報の整数部分の値に応じて補正した位置に書き込む一次補正手段と、画像メモリから読み出した最新の１ラインメモリ分の第１のラインデータと、一時点前に読み出した第２のラインデータと、精度情報の端数部分の値とに基づいて、露光データを生成する二次補正手段と、二次補正手段により生成された露光データに基づいて露光ヘッドを制御する露光制御手段と、を備える。

かかる発明によれば、露光位置を１ライン単位（１画素単位）で一次補正した後に、１ライン単位（１画素単位）よりも小さい単位で二次補正することにより露光素子のズレ量に対する補正精度を高め、印刷画像の品質を向上させることが可能となる。

また、二次補正手段は、主走査方向と交差する副走査方向において各画素を分割した複数の分割画素のそれぞれについて、各分割画素の副走査方向の位置と精度情報の端数部分の値とに基づいて、第１のラインデータ又は第２のラインデータのいずれかのラインデータを選択し、当該選択されたラインデータに基づいて、露光データとして当該分割画素の階調データを決定することが好ましい。かかる発明によれば、１画素を副走査方向に複数分割した「１／副走査分割数」ライン単位（分割画素単位）で二次補正するため、補正の分解能が向上する。このとき、一次補正は補正したいライン数分の容量を持った記憶装置（ＳＲＡＭ等の画像メモリ）が必要だが、二次補正は分割数に関係なく、画像データ２ライン分のラインバッファしか用いないので、メモリ容量節約することができる。

なお、本発明及び明細書において、「主走査方向」とは、露光ヘッドの長手方向を意味するものとし、「副走査方向」とは、主走査方向に直行する方向、すなわち、用紙送り方向を意味するものとする。

さらに、画像メモリから読み出されるラインデータは、画素の階調値を含み、二次補正手段は、選択されたラインデータの階調値と、分割画素の副走査方向の位置と、精度情報の端数部分の値と、各画素のドット寄せ方向を示す位置情報と、に基づいて、分割画素の階調データを決定するための分割制御用テーブルを有し、当該分割制御用テーブルを参照して階調データを決定することが好ましい。かかる発明によれば、分割画素は分割前の画像データ（位置情報，階調値）と分割画素の副走査方向の位置によって適切な階調値に変換するので、補正分解能が向上し、かつ、平滑化効果を得ることが可能となる。

また、好適には、精度情報算出手段は、露光ヘッドの湾曲に関する湾曲情報と斜行に関する斜行情報とに基づいて精度情報を算出する。かかる発明によれば、露光ヘッド（ラインヘッド）の湾曲及び斜行に対する補正精度を高め、印刷画像の品質を向上させることが可能となる。

本発明による画像形成装置は、上記露光ヘッド制御装置を備えることを特徴とする。また、本発明による露光ヘッド制御方法は、上記露光ヘッド制御装置において、露光ヘッドを制御する方法である。

本発明のプログラムは、本発明における露光ヘッド制御方法の各処理ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする。本発明のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の光学ディスク、磁気ディスク、半導体メモリなどの各種の記録媒体を通じて、又は通信ネットワークなどを介してダウンロードすることにより、コンピュータにインストール又はロードすることができる。

なお、本明細書等において、手段とは、単に物理的手段を意味するものではなく、その手段が有する機能をソフトウェアによって実現する場合も含む。また、１つの手段が有する機能が２つ以上の物理的手段により実現されても、２つ以上の手段の機能が１つの物理的手段により実現されてもよい。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本実施形態に係る露光ヘッド制御装置を備える画像形成装置１００の構成の一例を示す図である。画像形成装置１００は、ラインヘッド制御モジュール１０と、画像データを制御するコントローラ３０と、後述の精度情報を算出する手段を備え画像形成装置１００の処理・動作を制御するメカコントローラ４０（以下、「メカコン４０」という。）と、ラインヘッド５０と、を備えて構成される。

ラインヘッド制御モジュール１０は、ビデオＩ／Ｆ制御モジュール１２とリクエスト信号生成モジュール１４と、ＵＡＲＴ通信制御モジュール１６と、Ｋプレーン１８と、を備えて構成される。そして、Ｋプレーン１８は、基本湾曲・斜行補正モジュール（一次補正手段）２０と、分割湾曲・斜行補正モジュール（二次補正手段）２２と、分割Ｈｒｅｑ信号生成モジュール２４と、ＬＥＤ制御信号生成モジュール２６と、ＥＥＰＲＯＭ制御モジュール２８と、を備えて構成される。

また、ラインヘッド５０は、ドライバＩＣ（露光制御手段）５２と、ＥＥＰＲＯＭ５４と、を備えて構成される。

ビデオＩ／Ｆ制御モジュール１２は、ラインヘッド制御モジュール１０とコントローラ３０との間で、各種制御信号や画像データ（ビデオデータ）等を送受信するインタフェースとして機能する。リクエスト信号生成モジュール１４は、印刷開始信号（以下「Ｖｓｙｎｃ信号」という。）を受信して、ページデータリクエスト信号（以下「Ｖｒｅｑ信号」という。）及びラインデータリクエスト信号（以下「Ｈｒｅｑ信号」という。）を生成する。ＵＡＲＴ通信制御モジュール１６は、シリアル通信の制御を行う手段である。なお、ＵＡＲＴとは、Universal Asynchronous Receiver/Transmitterの略である。

基本湾曲・斜行補正モジュール２０は、ラインヘッドの湾曲・斜行を１ライン単位（１画素単位）で１次補正するための手段である。分割湾曲・斜行補正モジュール２２は、副走査方向に所定数分割した画素単位（分割画素単位）で２次補正するための手段である。

分割Ｈｒｅｑ信号生成モジュール２４は、ラインデータリクエスト信号Ｈｒｅｑを、上記所定数で分割した分割ラインデータリクエスト信号（以下「分割Ｈｒｅｑ信号」という。）を生成する。ＬＥＤ制御信号生成モジュール２６は、分割Ｈｒｅｑ信号に基づいてラインヘッド５０の露光素子であるＬＥＤを制御するＬＥＤ制御信号を生成する。ＥＥＰＲＯＭ制御モジュール２８は、ラインヘッド５０のＥＥＰＲＯＭ５４から、湾曲情報を読み出す手段である。

また、ラインヘッド５０のドライバＩＣ５２は、ラインヘッド制御モジュール１０から受信した画像データ（露光データ）及びＬＥＤ制御信号等に基づいてラインヘッド５０の露光素子を制御する手段である。ＥＥＰＲＯＭ５４には、ラインヘッド５０の製造時にＣＣＤカメラ等によって測定された露光素子の位置ズレ量が、湾曲情報として書き込まれている。

次に、ラインヘッド（露光ヘッド）５０の斜行及び湾曲について説明する。

図２は、理想的なラインヘッド５０の模式図である。本実施形態では、露光素子１９２ドットを１チップとして、３７チップをラインヘッド基板へ実装しているＡ３サイズのＬＥＤラインヘッドを例に説明する。理想的には、図２に示すように、ラインヘッド５０は後述の斜行や湾曲が無く、全てのチップ５６（すなわち、全ての露光素子）が主走査方向に一列に並ぶ状態が望ましい。

図３は、ラインヘッド５０の斜行（スキュー、傾き）を示す図である。同図に示すように、ラインヘッド５０はメカ（画像形成装置）へ取付ける際の精度により、ラインヘッド５０全体が傾いた状態となる。これを斜行と呼び、チップ毎のズレ量を斜行ズレ量という。

図４は、ラインヘッド５０の湾曲を示す図である。同図に示すように、ラインヘッド５０のユニットを組立てる際に、ＬＥＤチップ毎に取付けのズレが生じる。これを湾曲と呼び、チップ毎のズレ量を湾曲ズレ量という。

図５は、現実のラインヘッド５０の模式図であり、図６は、本発明による湾曲・斜行補正後のラインヘッド５０のイメージを示す図である。図５に示すように、現実には、ラインヘッド５０は斜行と湾曲のズレが複合している。ラインヘッド５０は、ラインヘッド製造時に露光素子１９２ドットを１チップとしてラインヘッド基板へ実装する。このとき、チップ内では露光素子の実装精度が良いので、チップ内での副走査方向のズレは印刷画像の色ズレにほとんど影響しないが、チップ間同士では露光素子の実装精度が悪く、チップ間での副走査ズレは印刷画像の色ズレに大きく影響する。これを考慮して、本実施形態では露光素子１９２ドット単位、すなわち、チップ単位で湾曲ズレ量及び斜行ズレ量の補正を行う。

図７は、本実施形態に係る画像形成装置１００の電源投入時の処理手順を示すフローチャートである。

画像形成装置１００の電源が投入されると、ＥＥＰＲＯＭ制御モジュール２８はラインヘッド５０に搭載されているＥＥＰＲＯＭ５４から湾曲情報を読み出し、ＵＡＲＴ通信制御モジュール１６へ転送する（Ｓ６１）。ＵＡＲＴ通信制御モジュール１６は、ＥＥＰＲＯＭ制御モジュール２８から受信した湾曲情報をメカコン４０に転送する（Ｓ６２）。

一方、メカコン４０では、画像形成装置１００の電源投入時にレジストセンサ４２で検出したラインヘッド５０の斜行情報と、ＵＡＲＴ通信モジュール１６から送られてきた湾曲情報とを基に、各チップのズレ量（チップズレ量）を表す精度情報を生成する（Ｓ６３）。精度情報の最小単位は、「１／副走査分割数」ラインである。本実施形態においては、精度情報の最小単位は１／４ライン、すなわち、副走査方向に４分割する場合について説明する。

図８は、副走査４分割のときの精度情報フォーマットを示す図である。同図に示すとおり、精度情報は、整数部８１と端数部８２により構成され、以下の数式Ｆ１に基づいて補正量（チップズレ量）が表される。
（Ｆ１） （整数部）＋（端数部）／４
本実施形態においては、整数部は０から８までの任意の整数を表し、また、端数部は０から３までの任意の整数を表す。そして、精度情報の整数部によって表される整数値（０，１，２，・・・，８）、及び、端数部によって表される端数値（０，１／４，２／４，３／４）に基づいて、０から８＋３／４ラインの範囲でラインヘッド５０の各チップの湾曲及び斜行を補正可能となっている。

そして、メカコン４０は、精度情報を生成した後、生成した精度情報をＵＡＲＴ通信制御モジュール１６へ転送する（Ｓ６４）。ＵＡＲＴ通信モジュール１６は精度情報の整数部を基本湾曲・斜行補正モジュール２０へ、端数部を分割湾曲・斜行補正モジュール２２へ転送し（Ｓ６５）、基本湾曲・斜行補正モジュール２０と分割湾曲・斜行補正モジュール２２はそれぞれ、受け取った精度情報を専用レジスタに格納する（Ｓ６６）。

図９は、本実施形態に係る画像形成装置１００の印刷時の処理手順を示すフローチャートである。

画像形成装置１００において印刷が開始されると、不図示のＶｓｙｎｃセンサの検出信号に基づいてメカコン４０は紙端を検出し、Ｖｓｙｎｃ信号をリクエスト信号生成モジュール１４へ送信する（Ｓ７１）。リクエスト信号生成モジュール１４はＶｓｙｎｃ信号からＶｒｅｑ信号とＨｒｅｑ信号を生成し、ビデオＩ／Ｆ制御モジュール１２へ送信する（Ｓ７２）。このとき、本実施形態では、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の４色分のＶｒｅｑ信号とＨｒｅｑ信号が生成される。

その後、ビデオＩ／Ｆ制御モジュール１２はＶｒｅｑ信号とＨｒｅｑ信号をコントローラ３０へ転送すると（Ｓ７３）、コントローラ３０は、Ｖｒｅｑ信号とＨｒｅｑ信号をトリガとしてＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色のビデオデータ（４色分の画像データ）をビデオＩ／Ｆ制御モジュール１２へ送信する（Ｓ７４）。そして、ビデオＩ／Ｆ制御モジュール１２は、ビデオデータを基本湾曲・斜行補正モジュール２０へ転送する（Ｓ７５）。

基本湾曲・斜行補正モジュール２０では、ステップＳ６６でレジスタに格納された精度情報の整数部を基に画像メモリとして機能するＳＲＡＭ（不図示）の書き込みアドレスを決定し、ビデオデータをＳＲＡＭのメモリ空間へ書き込む（Ｓ７６）。これによって基本湾曲・斜行補正された画像データがＳＲＡＭに保存される。この処理の詳細は後述する。

その後、基本湾曲・斜行補正モジュール２０は、ＳＲＡＭに再配列された画像データをＨｒｅｑ信号に同期して順次読み出し、基本湾曲・斜行補正された画像データを分割湾曲・斜行補正モジュールへ送信する（Ｓ７７）。

分割湾曲・斜行補正モジュール２２では、ステップＳ６６でレジスタに格納された精度情報の端数部と画像データの位置情報から、階調値を湾曲・斜行補正及び平滑化処理された画像データに変換する。この処理の詳細は後述する。そして、分割Ｈｒｅｑ信号生成モジュール２４で生成された分割Ｈｒｅｑ信号に同期して、分割湾曲・斜行補正及び平滑化処理された画像データをラインヘッド５０のドライバＩＣ５２に送信する。このとき、ＬＥＤ制御信号生成モジュール２６では、ラインヘッド５０を駆動するための制御信号を送信する（Ｓ７８）。なお、分割Ｈｒｅｑ信号の周期は、例えば、副走査４分割のとき、Ｈｒｅｑ信号の１／４周期となる。

そして、ラインヘッド５０を点灯して紙面上に印刷画像を形成する（Ｓ７９）。その後、ステップＳ７２からステップＳ７９を１ページ分繰り返すことによって、用紙上に印刷画像を形成する。

以下、湾曲・斜行補正処理について詳細に説明する。

（ズレ量の基準）
メカコン４０から送信されてくる精度情報（チップズレ量）は、ラインヘッド５０をメカに取付ける際の精度に起因する斜行のズレ量と、ＬＥＤチップを実装する際の精度に起因する湾曲のズレ量から算出される値であり、上述のとおり、図８に記載のフォーマットにより表される。

図１０は、ラインヘッド５０の斜行と湾曲によるチップズレ量について示す図である。同図に示すように、それぞれのチップのズレ量は副走査方向で最も下にズレているＬＥＤチップ５６ｘの上端を０基準として、各ＬＥＤチップ５６の上端までの距離から算出される。本実施形態においては、精度情報（チップズレ量）の単位はライン（１ライン＝１画素＝４２．３３μｍ）とし、最小単位は１／４ライン、最大ズレ量は８＋３／４ラインとする。図１０に示す例では、チップ番号９のチップ５６ｘを基準とし、例えば、チップ番号１のチップズレ量は２＋２／４である。

（精度情報（チップズレ量）の設定）
メカコン４０は、レジストセンサ４２で検出した斜行情報（スキュー量）に、ラインヘッド５０のＥＥＰＲＯＭ５４から取得したＬＥＤチップの湾曲情報を加味して、精度情報を設定する。

まず、メカコン４０は、チップ５６ごとのスキュー起因のズレ量を計算する。例えば、Ｋ（ブラック）のチップ番号ｎのチップ５６ｎのスキュー起因ズレ量をＫ＿ｓｋｅｗ（ｎ）（μｍ）（ｎ＝１，２，・・・，３７）とする。このとき、メカコン４０のＦＲＡＭ（不図示）に設定されているＫのスキュー量がＳｋｅｗ（Ｋ）（μｍ）であるとすると、Ｋ＿ｓｋｅｗ（ｎ）は、以下の数式（数１）により算出される。

なお、Ｙ，Ｍ，Ｃ各色についても同様に、Ｙ＿ｓｋｅｗ（ｎ），Ｍ＿ｓｋｅｗ（ｎ），Ｃ＿ｓｋｅｗ（ｎ）を計算する。

次に、先に算出したスキュー起因のズレ量に湾曲量を加算し、チップごとのズレ量（μｍ）を求める。例えば、Ｋに関するチップ番号ｎのチップ５６ｎの湾曲量をＫ＿ｔｉｌｔ（ｎ）（μｍ）（ｎ＝１，２，・・・，３７）とすると、これにスキュー起因のズレを加算した値Ｋ＿ａｄｊ（ｎ）（μｍ）は、以下の数式（数２）により算出される。

なお、Ｙ，Ｍ，Ｃの各色についても同様に計算する。

その後、算出したズレ量を、精度情報に変換する。本実施形態では、以下の数式（数３）により、Ｋ＿ａｄｊ（ｎ）をＫ＿ａｄｊ＿ｄｏｔ（ｎ）に単位変換する。

このとき、精度情報はドット単位で設定し、１ドット単位の設定と、１／４ドット単位の設定が可能である。また、この単位変換の時点で、値が設定可能範囲を越える場合は、値を丸める。例えば、Ｋ＿ａｄｊ＿ｄｏｔ（ｎ）＞８．７５となった場合は、Ｋ＿ａｄｊ＿ｄｏｔ（ｎ）＝８．７５とする。

そして、１ドット単位の設定値（精度情報の整数部）をＫ＿ａｄｊ＿ｉｎｔ（ｎ）とし、１／４ドット単位の設定値（精度情報の端数部）をＫ＿ａｄｊ＿ｑｕａｒｔｅｒ（ｎ）とすると、以下の数式（数４）により、端数部を求めることができる。

こうして求めた精度情報の整数部Ｋ＿ａｄｊ＿ｉｎｔ（ｎ）及び端数部Ｋ＿ａｄｊ＿ｑｕａｒｔｅｒ（ｎ）を、メカコン４０はラインヘッド制御モジュール１０に渡す。

（湾曲・斜行補正前後の潜像）
図１１は、湾曲・斜行補正前の潜像の一例を示す図である。湾曲・斜行補正前の潜像は、同図に示すように、同一のハッチで表した１ラインデータが湾曲し、かつ、斜行した潜像となっている。

図１２は、湾曲・斜行補正後の潜像の一例を示す図である。各チップ毎に、露光タイミングを遅延させてチップズレ量を補正することにより、湾曲・斜行補正後の潜像は、同図に示すように、同一のハッチで表した１ラインデータが水平な潜像となるよう補正される。

（基本湾曲・斜行補正）
次に、基本湾曲・斜行補正（一次補正）の処理手順について、図１３〜図１６を用いて説明する。

図１３は、ラインヘッド５０のＬＥＤチップの配置の一例を示す図である。例えば、ラインヘッド５０のＬＥＤチップの位置が、湾曲と斜行によって、同図に示すように配置されているものと仮定する。同図に示す例では、副走査方向で最も下にズレているチップ番号７又はチップ番号８のチップを基準としている。そして、例えば、チップ番号１のチップズレ量は３＋３／４である。

図１４は、１つ目のＨｒｅｑ信号を受信したときの基本湾曲・斜行補正用のＳＲＡＭ空間の一例を示す図である。図１５は、２つ目のＨｒｅｑ信号を受信したときの基本湾曲・斜行補正用のＳＲＡＭ空間の一例を示す図である。図１６は、３つ目のＨｒｅｑ信号を受信したときの基本湾曲・斜行補正用のＳＲＡＭ空間の一例を示す図である。なお、図１４等に示すように、ＳＲＡＭは、補正したいライン数分の容量を必要とする。

基本湾曲・斜行補正モジュール２０は、印刷が開始されると１つ目のＨｒｅｑ信号をトリガとして１ライン目の画像データをコントローラ３０から受け取る。このとき、精度情報（チップズレ量）の整数値を参照して、図１４に示すように、１ライン分の画像データを精度情報の整数値分だけ書き込みラインをずらして、ＳＲＡＭへ書き込む。図１４において、ハッチパターン９１によって塗り潰された部分が１ライン目の画像データを書き込んだメモリ領域を示す。

例えば、基準チップ（チップ番号７又は８）に対応する画像データはラインメモリ１に書き込む。また、チップ番号１の精度情報（チップズレ量）の整数値は３であるから、３ライン分ずらしたラインメモリ４に、チップ番号１に対応する画像データを書き込む。以下、全てのチップについて同様に、精度情報の整数値分だけ書き込みメモリをずらして、１ライン分の画像データをＳＲＡＭに書き込んでいく（ライト）。

次に、２つ目のＨｒｅｑ信号を受信すると、ＳＲＡＭのラインメモリ１領域（０〜７１０４）に格納されている画像データを順次読み出す（リード）。続いて２ライン目の画像データを受け取り、精度情報（チップズレ量）の整数値を参照して１ライン分の画像データを図１５に示すようにＳＲＡＭへ書き込む（ライト）。図１５において、ハッチパターン９２によって塗り潰された部分が２ライン目の画像データを書き込んだメモリ領域を示す。

その後、３つ目のＨｒｅｑ信号を受信すると、ＳＲＡＭのラインメモリ２領域（７１０５〜１４２０８）に格納されている画像データを順次読み出す（リード）。続いて３ライン目の画像データを受け取り、精度情報（チップズレ量）の整数値を参照して１ライン分の画像データを図１６に示すようにＳＲＡＭへ書き込む（ライト）。図１６において、ハッチパターン９３によって塗り潰された部分が３ライン目の画像データを書き込んだメモリ領域を示す。

以下、同様にＨｒｅｑ信号をトリガとして基本湾曲・斜行補正用ＳＲＡＭのリード／ライトを繰り返すことによって、チップ毎に、露光タイミングをチップズレ量に応じて遅延させ、各チップのズレを１ライン単位で補正する。

（分割湾曲・斜行補正）
次に、分割湾曲・斜行補正（二次補正）の処理手順について、図１７を用いて説明する。

図１７は、分割湾曲・斜行補正の階調値の決定方法を示す図である。分割湾曲・斜行補正モジュール２２は、２つのラインバッファを備えており、常に最新の１ラインデータと１つ前の１ラインデータをバッファリングしている。そして、予めレジスタに格納されている精度情報の端数部と、分割Ｈｒｅｑ信号のカウント値を基に、最新の１ラインデータと１つ前の１ラインデータのどちらを使用するかを決定する。すなわち、（ケース１）分割Ｈｒｅｑカウント値（０〜３）が端数部（０〜３）以上のとき、最新のラインデータを用いる。また、（ケース２）分割Ｈｒｅｑカウント値（０〜３）が端数部（０〜３）未満のとき、１つ前のラインデータを用いる。

図１７（Ａ）は、精度情報の端数部が０のときの分割湾曲・斜行補正を示す図である。精度情報の端数部が０のチップについては、分割Ｈｒｅｑカウント値（０〜３の整数値）に関わらず、常に上記（ケース１）の、分割Ｈｒｅｑカウント値が端数部以上のとき、という条件を満たす。よって、端数部が０のチップについては、４分割した全てのラインについて常に最新のラインデータを用いることになる。

また、図１７（Ｂ）は、精度情報の端数部が１のときの分割湾曲・斜行補正を示す図である。ここで、分割Ｈｒｅｑカウント値が０のとき、すなわち、４分割した最初のラインでは、分割Ｈｒｅｑカウント値０が端数部１未満となるので、上記（ケース２）の条件を満たすことになり、１つ前のラインデータを用いることになる。一方、分割Ｈｒｅｑカウント値が１〜３のとき、すなわち、４分割した残りの３つのラインでは、分割Ｈｒｅｑカウント値１〜３は必ず端数部１以上となるので、上記（ケース１）の条件を満たすことになり、最新のラインデータを用いることになる。

また、分割画素の階調値の決定には、４分割制御用ルックアップテーブル（図１９参照。以下「４分割制御用ＬＵＴ」という。）を用いる。分割制御の詳細は後述する。上述のように、最新又は１つ前のラインデータのどちらを使用するか決定した後、その画素データの位置情報２ビット、階調値６ビット、および、以下の数式Ｆ２によって算出される回数データをリードアドレスとして、４分割制御用ＬＵＴから、分割画素の階調値を読み出す。
（Ｆ２） 回数データ ＝ 分割Ｈｒｅｑカウント値 − 端数部

なお、回数データは２ビットで、０〜３の値を取る。数式Ｆ２により算出される回数データがマイナスのときは、算出された値に４を加えた値を用いる。すなわち、式５の算出値が−１であれば回数データは３、−２であれば２、−３であれば１、と読みかえる。また、分割Ｈｒｅｑカウント値は２ビットで、０〜３の値を取る。この分割Ｈｒｅｑカウント値は、Ｈｒｅｑ信号の１／４周期でインクリメントするようカウントされ、Ｈｒｅｑ信号を受信すると０にリセットされる。位置情報とは、各画素において露光するドット寄せの方向を示す情報であり、例えば斜線を印刷する際に、「上寄せ」「下寄せ」「上下寄せ」「中寄せ」が使用される。この位置情報はコントローラ３０の画像処理で自動的に算出され、ビデオデータに付加される。

こうして、分割画素は分割前の画像データ（位置情報，階調値）と分割Ｈｒｅｑ信号のカウント値から適切な階調値に変換することで、擬似的なドット寄せ機能を実現し、補正分解能向上に加えて平滑化処理が可能となり画質を向上させることができるようになる。

（分割制御）
次に、分割制御について説明する。分割制御とは、１つのラインデータから複数ライン分のドットデータを作成する制御のことである。

４分割制御では１画素データ（ドット位置データ：２ビット，画素階調データ：４ビット）から４つの分割画素階調データ（階調値：３ビット）を生成する。分割画素階調データは、分割Ｈｒｅｑ信号の回数データ（２ビット）と、１画素データの位置情報（２ビット）および画素階調データ（４ビット）から決定され、Ｈｒｅｑ信号の１／４周期である分割Ｈｒｅｑ信号をトリガとして出力される。

図１８は、分割制御における４分割した画素の露光イメージを示す図である。なお、図１８では分割画素階調データの階調値を０〜４の５階調(３ビット)にすることで、ＬＥＤラインヘッドへ送るデータ量を圧縮している。

（４分割制御用ＬＵＴ）
図１９は４分割制御用ＬＵＴの一例を示す図である。分割画素階調データ（３ビット）は、分割Ｈｒｅｑ信号の回数データ（２ビット。図１９（Ｂ）参照。）と、１画素データのドット位置データ（２ビット。図１９（Ｃ）参照。）および画素階調データ（４ビット）から決定される。そして、図１９（Ａ）に示すように、本実施形態にかかる４分割制御用ＬＵＴでは、回数データ（２ビット）、ドット位置データ（２ビット）および画素階調データ（４ビット）を同図に示すように並べて０〜２５５のリードアドレスを生成し、各リードアドレスに対応する分割画素階調データ（３ビット）を決定する。これによって、複雑な計算および遅延時間なしに分割画素階調データを生成できるようになる。

（シミュレーション結果）
図２０は、本実施形態に係る湾曲・斜行補正のシミュレーション結果を示す図である。同図は用紙の搬送方向に直交する直線を複数印刷した結果を示している。図２０（Ａ）は、本実施形態に係る湾曲・斜行補正を行う前の印刷結果のイメージ図であり、図２０（Ｂ）は、その一部を拡大した図である。同図に示すとおり、露光チップのズレ量に起因して、印刷結果にがたつきが生じている。

これに対して、図２０（Ｃ）は、本実施形態に係る湾曲・斜行補正を実行した後の印刷結果のイメージ図であり、図２０（Ｄ）は、その一部を拡大した図である。同図に示すとおり、補正後の印刷結果にはがたつきが見られず、印刷品質が向上していることが分かる。

（まとめ）
以上、詳細に説明したとおり、１画素を副走査方向に複数分割することによって、露光素子チップをラインヘッド基板に実装する際の精度（実装誤差）に起因する湾曲を高精度で補正（湾曲補正）して、印刷画像の画質を向上させることができるようになる。また、１画素を副走査方向に複数分割することで、ラインヘッドを画像形成装置に取付ける際の精度（取付け誤差）に起因する傾きを高精度で補正（斜行補正）して、印刷画像の画質を向上させることができるようになる。

このとき、湾曲・斜行補正は、１ライン単位（１画素単位）で１次補正（基本湾曲・斜行補正）した後に、分割した画素単位（分割画素単位）で２次補正（分割湾曲・斜行補正）する。１次補正は補正したいライン数分の容量を持った記憶装置（ＳＲＡＭ等の画像メモリ）が必要だが、２次補正は分割数に関係なく、画像データ２ライン分のラインバッファしか用いないためメモリ容量を節約できる。

また、分割画素は分割前の画像データ（位置情報，階調値）と分割Ｈｒｅｑ信号のカウント値から適切な階調値に変換することで、擬似的なドット寄せ機能を実現し、補正分解能向上に加えて平滑化処理が可能となり画質を向上させることができる。さらに、時分割マトリックス駆動方式のラインヘッドであっても、擬似的なドット寄せ機能と高精度の湾曲・斜行補正を実現できるため、低コストで高画質な印刷が可能となる。

なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、他の様々な形で実施することができる。このため、上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。例えば、上述の各処理ステップは処理内容に矛盾を生じない範囲で任意に順番を変更して又は並列に実行することができる。

また、本実施形態においては、レジストセンサ４２による斜行情報の検出を電源投入時に行う場合を説明したが、トナーカートリッジ等の消耗品を交換したときに斜行情報を検出するようにしてもよい。

画像形成装置１００の構成の一例を示す図である。 理想的なラインヘッド５０の模式図である。 ラインヘッド５０の斜行を示す図である。 ラインヘッド５０の湾曲を示す図である。 現実のラインヘッド５０の模式図である。 斜行・湾曲補正後のラインヘッド５０のイメージを示す図である。 画像形成装置１００の電源投入時の処理手順を示すフローチャートである。 副走査４分割のときの精度情報フォーマットを示す図である。 画像形成装置１００の印刷時の処理手順を示すフローチャートである。 ラインヘッド５０の斜行と湾曲によるチップズレ量について示す図である。 湾曲・斜行補正前の潜像の一例を示す図である。 湾曲・斜行補正後の潜像の一例を示す図である。 ラインヘッド５０のＬＥＤチップの配置の一例を示す図である。 １つ目のＨｒｅｑ信号を受信したときの基本湾曲・斜行補正用のＳＲＡＭ空間の一例を示す図である。 ２つ目のＨｒｅｑ信号を受信したときの基本湾曲・斜行補正用のＳＲＡＭ空間の一例を示す図である。 ３つ目のＨｒｅｑ信号を受信したときの基本湾曲・斜行補正用のＳＲＡＭ空間の一例を示す図である。 分割湾曲・斜行補正の階調値の決定方法を示す図である。 分割制御における４分割した画素の露光イメージを示す図である。 ４分割制御用ＬＵＴの一例を示す図である。 湾曲・斜行補正のシミュレーション結果を示す図である。

符号の説明

１０ ラインヘッド制御モジュール
１２ ビデオＩ／Ｆ制御モジュール
１４ リクエスト信号生成モジュール
１６ ＵＡＲＴ通信制御モジュール
１８ Ｋプレーン
２０ 基本湾曲・斜行補正モジュール（一次補正手段）
２２ 分割湾曲・斜行補正モジュール（二次補正手段）
２４ 分割Ｈｒｅｑ信号生成モジュール
２６ ＬＥＤ制御信号生成モジュール
２８ ＥＥＰＲＯＭ制御モジュール
３０ コントローラ
４０ メカコントローラ（精度情報算出手段を含む。）
４２ レジストセンサ
５０ ラインヘッド（露光ヘッド）
５２ ドライバＩＣ（露光制御手段）
５４ ＥＥＰＲＯＭ
５６ チップ
８１ 整数部
８２ 端数部
１００ 画像形成装置

Claims (5)

1. 所定数の露光素子からなるチップが主走査方向に複数配列される露光ヘッドと、
   前記露光ヘッドに配列される複数のチップのそれぞれについて、基準位置からのズレ量を示す精度情報を算出する精度情報算出手段と、
   １ライン分の画像データを画像メモリに書き込む際に、各チップ単位で画像データの書き込み位置を、前記精度情報の整数部分の値に応じて補正した位置に書き込む一次補正手段と、
   前記画像メモリから読み出した最新の１ラインメモリ分の第１のラインデータと、一時点前に読み出した第２のラインデータと、前記精度情報の端数部分の値とに基づいて、露光データを生成する二次補正手段と、
   前記二次補正手段により生成された露光データに基づいて前記露光ヘッドを制御する露光制御手段と、
   を備える露光ヘッド制御装置。
2. 前記二次補正手段は、
   前記主走査方向と交差する副走査方向において各画素を分割した複数の分割画素のそれぞれについて、各分割画素の副走査方向の位置と前記精度情報の端数部分の値とに基づいて、前記第１のラインデータ又は前記第２のラインデータのいずれかのラインデータを選択し、当該選択されたラインデータに基づいて、前記露光データとして当該分割画素の階調データを決定する、
   ことを特徴とする請求項１記載の露光ヘッド制御装置。
3. 前記画像メモリから読み出されるラインデータは、画素の階調値を含み、
   前記二次補正手段は、
   前記選択されたラインデータの階調値と、前記分割画素の副走査方向の位置と、前記精度情報の端数部分の値と、各画素のドット寄せ方向を示す位置情報と、に基づいて、分割画素の階調データを決定するための分割制御用テーブルを有し、当該分割制御用テーブルを参照して前記階調データを決定する、
   ことを特徴とする請求項２記載の露光ヘッド制御装置。
4. 前記精度情報算出手段は、
   露光ヘッドの湾曲に関する湾曲情報と斜行に関する斜行情報とに基づいて精度情報を算出する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の露光ヘッド制御装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項記載の露光ヘッド制御装置を備える画像形成装置。

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